JPH1042509A - スプリングの曲げ制限装置 - Google Patents

スプリングの曲げ制限装置

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JPH1042509A
JPH1042509A JP9113683A JP11368397A JPH1042509A JP H1042509 A JPH1042509 A JP H1042509A JP 9113683 A JP9113683 A JP 9113683A JP 11368397 A JP11368397 A JP 11368397A JP H1042509 A JPH1042509 A JP H1042509A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遷移状態下でのスプリングのたわみや曲がり
を制限することで、スプリングの寿命を向上させる。 【解決手段】 バッキングリング150は、短径となっ
ている突出部150−1を有する。スプリング30は、
突出部150−1を囲むように配置されて、ショルダ部
150−2と接触している。突出部150−1は、スプ
リング30内にのびる。通常時においては、バッキング
リング150の突出部150−1とストッパ160との
間にギャップがある。スプリング30は、突出部150
−1とストッパ160とが互いに離れる方向に付勢力を
与える。スプリング30が完全にのびた状態や縮んだ状
態とならないように、ギャップの大きさが選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導モータ等のモ
ータに関し、主に、このようなモータに用いられるスプ
リングの性能を向上する点に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、誘導モータのロータの各端部は、
二つのテーパ状のローラベアリングによって支持されて
いる。通常、一方のベアリングは、ハウジング内に固定
され、このベアリングの外部レース(race)は、ベアリン
グボアの底部と直接接触している。各ベアリングの外部
レースが、ローリング部材と直接接触することが特に重
要である。他方のベアリングは、この直接的な接触状態
が双方のベアリングにおいて維持されるように軸方向に
位置させる必要がある。ハウジング、シャフト、及びベ
アリングにおける製作公差は、上述した第二のベアリン
グの背後にスプリングを挿入することで吸収される。ス
プリングによってプレロードを行う、即ち予め負荷をか
けておくことで、ベアリング及びシャフトに対して軸方
向に作用する力が与えられ、この力によって、ベアリン
グが上述したような所望の接触状態に維持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ロータには、起動時に
遷移状態が生じて、ロータの軸方向に磁力がかかる。こ
の際、ロータは、ソレノイドのプランジャ即ちコアとな
る。この遷移状態における力は、ベアリングに対するス
プリングのバイアス力、即ち付勢力と逆向きに作用す
る。その結果、定常動作状態となって磁力によってロー
タがセンタリングされるまでの間に、上記ベアリングボ
アから、ロータの一部が一時的に追い出されてしまう。
従って、上述した遷移状態における力によって、スプリ
ングが曲がる。このような過剰な曲げが繰り返される
と、スプリングが破損してしまう。
【0004】本発明は、上述のような遷移状態下でのス
プリングのたわみや曲がりを制限することで、スプリン
グの寿命を向上させることを目的とする。また、運動可
能な範囲を制限することで物理的にスプリングの運動に
制限を加えるだけでなく、初期負荷力を増加させてスプ
リングの付勢力を大きくすることでも、スプリングの運
動を制限することができる。
【0005】また、本発明は、スプリングの疲労寿命を
向上させることも目的とする。さらに、本発明は、スプ
リングの運動範囲を制限するとともに所望のスプリング
付勢力を提供することも目的とする。さらにまた、本発
明は、スプリングの歪みを制限することをも目的とす
る。これらの目的、及び以下の記述により明らかにされ
るその他の目的は、本発明により達成される。
【0006】
【課題を解決するための手段】基本的に、ベアリングに
直接作用して所望の付勢力を与えるスプリングは、バッ
キングリングを通じてベアリングに作用するスプリング
によって置き換えられる。これにより、所望の付勢力が
与えられるとともに、スプリングの歪み量が制限され
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1において、参照符号1
0は、冷凍機のコンプレッサの駆動に用いられるモータ
の概略を示し、特に従来技術における付勢力を与えるた
めの構成を示している。ロータ12は、焼きばめその他
の手法によって適切にシャフト14に対して固定され、
このシャフト14と一体となって回転する。シャフト1
4は、突出部14−1を有し、この突出部はショルダ部
14−2を有している。モータハウジング20は、ショ
ルダ部20−2までのびるボア20−1を有している。
スプリング30は、ショルダ部20−2と係合即ち接触
するようにボア20−1内に配置され、好ましくは複数
枚の波形スプリング(wavy spring)よりなる。テーパ状
のローラベアリング40は、内部レース40−1、外部
レース40−2、ベアリング部材40をそれぞれ有す
る。内部レース40−1は、焼きばめ等の方法によっ
て、上述した突出部14−1に適切に固定されている。
外部レース40−2は、ボア20−1に受容され、スプ
リング30によってショルダ14−2に付勢された状態
で接触している。
【0008】動作時には、まずステータを(図示省略)
起動することで、このステータがソレノイドのコイルと
して作用し、ロータ12及びこのロータと一体化してい
るシャフト14とがコアとなって右側に移動する。そし
て、図1に示されるように、スプリング30が圧縮され
る。この際、スプリング30が完全に圧縮された状態
が、上述のロータ及びシャフトの移動限界となる。シャ
フト14及びロータ12は、定常動作状態のもとではセ
ンタリングされた状態となる。しかし、上述のようにス
プリング30が完全に圧縮された状態になるという、極
端な移動が、各動作サイクルごとに繰り返されること
で、スプリングが疲弊してしまうおそれがある。
【0009】一方、図2において、モータ110は、ボ
ア120−1がボア20−1より深い、バッキングリン
グ150がベアリング40とスプリング30との間に設
けられている、ストッパ160がボア120−1内に設
けられて付勢された状態でショルダ部120−2に接触
即ち係合している、という各点で、モータ10とは異な
る。バッキングリング150は、短径となっている突出
部150−1を有する。スプリング30は、突出部15
0−1を囲むように配置されて、ショルダ部150−2
と接触している。一方、突出部150−1は、スプリン
グ30内にのびている。その他の構造は図1のものと同
じである。
【0010】通常時においては、バッキングリング15
0の突出部150−1とストッパ160との間の小さな
ギャップ170は、0.02インチ(0.508mm)程度であ
る。スプリング30は、突出部150−1とストッパ1
60とが互いに離れる方向に付勢力を与える。このギャ
ップ170は、スプリング30の曲げ長さ(flexure dis
tance)、即ちスプリング30の伸縮可能な長さ範囲を適
当に定めることによって決定される。スプリング30が
完全にのびた状態や縮んだ状態となることなく、その範
囲内でスプリングの伸縮が繰り返されても、実質的に寿
命が制限されることのない曲げ長さとなるように、ギャ
ップ170の長さを選択する。
【0011】ギャップ170は、スプリング30による
付勢力が得られる長さに維持する必要がある一方で、ギ
ャップが長くなるにつれてスプリング30の繰り返し使
用寿命が短くなる。この実施形態においては、好ましく
は0.05インチ(1.27mm)未満とする。動作時においては、
スプリング30は、バッキングリング150の突出部1
50−1とストッパ160との間のギャップ170の内
部でのみ伸縮する。
【0012】起動時には、シャフト14及びロータ12
は右方向へ移動し、図2に示されるように、この移動方
向はスプリング30の付勢力とは逆方向である。その結
果、スプリング30の付勢力に抗してロータ12とシャ
フト14、ベアリング40、及びバッキングリング15
0が移動する場合、バックリング150とストッパ16
0との間のギャップがなくなって両者が接触すると、そ
れ以上右方向へは移動できなくなる。従って、スプリン
グ30の伸縮範囲が非常に短くなってスプリング30の
疲れ寿命が向上する。シャフト14とロータ12は、定
常動作状態となるとセンタリングされる、即ち、左側に
移動してギャップ170が復活した状態となる。
【0013】本発明は、スプリング30の曲がり量を制
限するようにしているので、その他のコンポーネント
も、ギャップ170のサイズが上述したような範囲内に
収まるように設計及び製造するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術に係るスプリングによる付勢構造の部
分断面図である。
【図2】本発明に係るスプリングによる付勢構造の部分
断面図である。
【符号の説明】
10、110…モータ 12…ロータ 14…シャフト 14−1…突出部 14−2…ショルダ部 20…モータハウジング 20−1、120−1…ボア 20−2…ショルダ部 30…スプリング 40…ローラベアリング 40−1…内部レース 40−2…外部レース 150…バッキングリング 160…ストッパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン エル.レシィー アメリカ合衆国,ニューヨーク,ジェーム スヴィル,ベスブルック ドライヴ 6402

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフト(14)に設けられて遷移的に
    軸方向に運動するロータ(12)を有するモータに用い
    られる、スプリングの曲げ制限装置であって、前記シャ
    フトは、ボア(120−1)内に配置されたテーパ状の
    ベアリング手段(40)によって回転可能に支持された
    突出部(14−1)を有し、この突出部は一時的に軸方
    向に運動するものにおいて、 前記ボア内に配置されたバッキングリング手段(15
    0)を有し、このバッキングリング手段の第一の端部は
    前記ベアリング手段と係合し、第二の端部は突出部(1
    50−1)を有し、 前記ボア内に配置されたストッパ手段を有し、このスト
    ッパ手段の第一の端部は前記ボア内に形成されたショル
    ダ部(120−2)と係合し、第二の端部は、通常時に
    おいては、前記バッキングリング手段の前記突出部に所
    定のギャップ(170)を介して互いに離間して対向
    し、 前記バッキングリング手段の前記第二の端部と、前記ス
    トッパ手段の前記第二の端部と、の双方に係合するとと
    もに、前記バッキングリング手段の前記突出部を取り囲
    むように配置されて、前記バッキングリング手段と前記
    ストッパ手段とが互いに離間して前記ギャップが維持さ
    れるようにバイアス力を与えるスプリング手段(30)
    を有し、 これにより、前記シャフトが一時的に軸方向に運動して
    も、前記運動が可能な範囲は前記ギャップ内にのみ制限
    されることを特徴とする、スプリングの曲げ制限装置。
  2. 【請求項2】 前記ギャップは、略0.508mmであること
    を特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記ギャップは、1.27mm未満であること
    を特徴とする請求項1記載の装置。
JP09113683A 1996-05-06 1997-05-01 スプリングの曲げ制限装置 Expired - Fee Related JP3133014B2 (ja)

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