特許 6766902 軸受押さえ板、及び、それを用いた回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6766902

(24)【登録日】2020年9月23日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】軸受押さえ板、及び、それを用いた回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/173 20060101AFI20201005BHJP

   F16C 27/00 20060101ALI20201005BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20201005BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20201005BHJP

   F16F 1/18 20060101ALI20201005BHJP

   H02K 5/24 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   H02K5/173 A

   F16C27/00 Z

   F16C35/077

   F16C19/06

   F16F1/18 Z

   H02K5/24 Z

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2019-12388(P2019-12388)

(22)【出願日】2019年1月28日

(65)【公開番号】特開2020-120558(P2020-120558A)

(43)【公開日】2020年8月6日

【審査請求日】2019年10月25日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(72)【発明者】

【氏名】清水 瑛史

(72)【発明者】

【氏名】永田 耕治

(72)【発明者】

【氏名】阿部 崇志

(72)【発明者】

【氏名】内藤 好晴

【審査官】 末續 礼子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０５３４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８０６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２２０５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８９１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２０２３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−２０００７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ５／１７３

Ｆ１６Ｃ １９／０６

Ｆ１６Ｃ ２７／００

Ｆ１６Ｃ ３５／０７７

Ｆ１６Ｆ １／１８

Ｈ０２Ｋ ５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を支持する転がり軸受の外輪に当接する環状の内輪部と、
前記内輪部の半径方向外側に位置し、複数のボルトで固定部側に固定するための複数のボルト孔が形成された環状の外輪部と、
周方向における前記ボルト孔以外の位置にて、前記内輪部と前記外輪部とを一体的に繋ぐブリッジ部とを備え、
前記ブリッジ部の周方向を向く面は、半径方向中央から半径方向両端に向けて拡径するように湾曲形成され、
前記ブリッジ部が、前記内輪部および前記外輪部と曲線的に接続し、
前記ブリッジ部の周方向を向く面と前記内輪部との接続部分よりも、前記ブリッジ部の周方向を向く面と前記外輪部との接続部分の方が大きな曲率半径であることを特徴とする軸受抑え板。

【請求項2】

前記ブリッジ部が、周方向における、隣り合う二つの前記ボルト孔間の中央位置に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受押さえ板。

【請求項3】

複数の前記ボルト孔が周方向において等間隔に形成される
ことを特徴とする請求項１または２記載の軸受押さえ板。

【請求項4】

前記外輪部には半径方向内側に向けて拡張された拡張部が複数形成されており、複数の前記ボルト孔は各前記拡張部にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受押さえ板。

【請求項5】

ハウジングに設置され、内輪に前記回転軸を抱持する前記転がり軸受の前記外輪を、請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受押さえ板で前記ハウジングに対し押さえつけて固定した
ことを特徴とする回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸受押さえ板、及び、それを用いた回転電機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の回転電機は、例えば特許文献１に開示されるように、ハウジングの軸受収納（収容）部に設置され回転軸を支持する負荷側軸受、及び、この負荷側軸受に対し反負荷側から当接するようにハウジングに固定される円環状の軸受押さえ板を有している。なお、この軸受押さえ板は、負荷側軸受が軸受収納部から脱落することを防止するためのものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４‐２３２７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の軸受押さえ板は、ボルト締結によってハウジングに固定されている。このような従来の回転電機に対し、振動等による荷重が印加されると、軸受押さえ板のボルト孔に応力が集中し、ボルト孔に挿入されたボルトが破損するおそれがある。

【0005】

本発明は、上記技術的課題に鑑み、振動等による荷重が印加された場合の応力を分散し、ボルトの破損を防止することを可能とする軸受押さえ板及びそれを用いた回転電機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための第１の発明に係る軸受押さえ板は、
回転軸を支持する転がり軸受の外輪に当接する環状の内輪部と、
前記内輪部の半径方向外側に位置し、複数のボルトで固定部側に固定するための複数のボルト孔が形成された環状の外輪部と、
周方向における前記ボルト孔以外の位置にて、前記内輪部と前記外輪部とを一体的に繋ぐブリッジ部とを備える
ことを特徴とする。

【0007】

上記課題を解決するための第２の発明に係る軸受押さえ板は、
上記第１の発明に係る軸受押さえ板において、
前記ブリッジ部が前記内輪部及び前記外輪部と曲線的に接続している
ことを特徴とする。

【0008】

上記課題を解決するための第３の発明に係る軸受押さえ板は、
上記第１又は２の発明に係る軸受押さえ板において、
前記ブリッジ部が、周方向における、隣り合う二つの前記ボルト孔間の中央位置に形成される
ことを特徴とする。

【0009】

上記課題を解決するための第４の発明に係る軸受押さえ板は、
上記第１から３のいずれか一つの発明に係る軸受押さえ板において、
複数の前記ボルト孔が周方向において等間隔に形成される
ことを特徴とする。

【0010】

上記課題を解決するための第５の発明に係る軸受押さえ板は、
上記第１から４のいずれか一つの発明に係る軸受押さえ板において、
前記外輪部には半径方向内側に向けて拡張された拡張部が複数形成されており、複数の前記ボルト孔は各前記拡張部にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする。

【0011】

上記課題を解決するための第６の発明に係る軸受押さえ板は、
上記第１から５のいずれか一つの発明に係る軸受押さえ板において、
前記ブリッジ部と前記内輪部との接続部分よりも、前記ブリッジ部と前記外輪部との接続部分の方が、大きな曲率半径である
ことを特徴とする。

【0012】

上記課題を解決するための第７の発明に係る回転電機は、
ハウジングに設置され、内輪に前記回転軸を抱持する前記転がり軸受の前記外輪を、上記第１から６のいずれか一つの発明に記載の軸受押さえ板で前記ハウジングに対し押さえつけて固定した
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る軸受押さえ板及び回転電機によれば、振動等による荷重が印加された場合の軸受押さえ板における応力を分散し、軸受押さえ板をハウジングカバーに締結するボルトの破損を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例に係る回転電機を表す概略的断面図である。

【図2】本発明の実施例に係る軸受押さえ板の正面図である。

【図3】本発明の実施例における、軸受、軸受押さえ板、及びハウジングカバーを表す斜視図である。

【図4】本発明の実施例に係る軸受押さえ板の応力分布をシミュレーションした部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る軸受押さえ板及び回転電機について、実施例にて図面を用いて説明する。

【実施例】

【0016】

まず、本実施例に係る回転電機の構成を、図１を用いて説明する。図１の概略的断面図に示すように、本実施例に係る回転電機は、基本的な構成として、回転子１及びその外周に位置する固定子（図示略）が内包されるハウジング（固定部側）２と、ハウジング２に設けられる軸受３Ａ，３Ｂと、軸受３Ａ，３Ｂを介してハウジング２に回転自在に支持される回転軸４と、ハウジング２の負荷側にボルト締結により固定される軸受押さえ板５とを備えている。

【0017】

ハウジング２は、負荷側（軸方向一端側）に設置されるハウジング本体２Ａ、及び、ハウジング本体２Ａに対し反負荷側から取り付けられるハウジングカバー２Ｂから成るものである。

【0018】

ハウジング本体２Ａには、回転軸４の負荷側を支持する負荷側軸受３Ａが固定されており、ハウジングカバー２Ｂには回転軸４の反負荷側を支持する反負荷側軸受３Ｂが設けられている。

【0019】

ハウジングカバー２Ｂは、反負荷側軸受３Ｂを収納する軸受収納部６を有している。軸受収納部６は、その内周面が反負荷側軸受３Ｂの外周面と嵌合し、その反負荷側端部には、半径方向内側に向けて突出する円環状のフランジ６ａが形成されており、負荷側は開放された形状となっている。

【0020】

反負荷側軸受３Ｂは、フランジ６ａに対し負荷側から当接するようにして軸受収納部６に（負荷側が開放された状態で）収納され、回転軸４の反負荷側を回転自在に支持する転がり軸受である。

【0021】

次に、図２，３を用いて軸受押さえ板５の構成について詳述する。軸受押さえ板５は、円環状の内輪部１１、内輪部１１に対し半径方向外側に位置する円環状の外輪部１２、及び、内輪部１１と外輪部１２とを繋ぐ四つのブリッジ部１３を備えている。

【0022】

内輪部１１は、その内径が、反負荷側軸受３Ｂの内径よりも大きくかつ反負荷側軸受３Ｂの外径よりも小さいものであり、さらに、その外径は、反負荷側軸受３Ｂの外径よりも大きい形状となっている。そして、この内輪部１１は、反負荷側軸受３Ｂの外輪３Ｂａに対し負荷側から当接するようにして配される。

【0023】

外輪部１２には、ボルト１２ａ（図３ではフランジボルト）によりハウジングカバー２Ｂに対して負荷側から締結されるボルト孔１２ｂが、周方向において等間隔に四つ形成されている。

【0024】

また、外輪部１２には半径方向内側に向けて拡張された拡張部１２ｃが四つ形成されており、四つのボルト孔１２ｂは各拡張部１２ｃにそれぞれ設けられている。なお、拡張部１２ｃは、それぞれボルト１２ａの頭部に対応する形状となっている。

【0025】

ブリッジ部１３は、周方向におけるボルト孔１２ｂ以外の位置、好ましくは、周方向における、隣り合う二つのボルト孔１２ｂ間の中央位置にて、内輪部１１と外輪部１２とを一体的に繋ぐようにして半径方向に延伸して形成されている。

【0026】

また、ブリッジ部１３のうち、周方向を向く面１３ａは、ブリッジ部１３が半径方向中央から半径方向両端に向けて拡径するように湾曲している。これにより、ブリッジ部１３は、平面視において、内輪部１１及び外輪部１２と曲線的に接続している（図２中の接続部分Ａ，Ｂ）。

【0027】

軸受押さえ板５は、上述の構成とすることで、内輪部１１が荷重を受ける部分となり、外輪部１２がハウジングカバー２Ｂにボルト締結される部分となる。

【0028】

上述の構成とした本実施例に係る回転電機は、振動等により（回転子１及び回転軸４の）荷重が印加された際、軸受押さえ板５が、反負荷側軸受３Ｂ（特に外輪３Ｂａ）を負荷側から押さえることになり、反負荷側軸受３Ｂが軸受収納部６から負荷側に脱落してしまうことを防ぐことができる。なお、反負荷側軸受３Ｂの反負荷側端部にはフランジ６ａが配されているため、反負荷側軸受３Ｂが軸受収納部６の反負荷側に脱落することはない。

【0029】

また上記荷重は、軸受押さえ板５を介してハウジングカバー２Ｂに伝達される。特許文献１に開示されるような従来の軸受押さえ板では、このときの軸受押さえ板にかかる応力がボルト孔に集中するため、ボルトが破損するおそれがあった。それに対して本実施例では、上記荷重が、軸受押さえ板５において内輪部１１からブリッジ部１３を介して外輪部１２のボルト孔１２ｂに伝達されるため、応力がブリッジ部１３と外輪部１２との接続部分Ｂに集中することとなり、ボルト孔１２ｂにかかる応力が緩和される。図４は、軸受押さえ板５に加わる応力分布をグレースケールで示した部分拡大図（色が濃いほど応力が高い）であり、これを見ると、ボルト孔１２ｂよりも接続部分Ｂの方が、高い応力が加わっていることがわかる。

【0030】

また、本実施例では、ブリッジ部１３が、平面視において内輪部１１及び外輪部１２と曲線的に接続していることにより、（ブリッジ部１３が内輪１１及び外輪１２と直交している形状に比べて）接続部分の一点に応力が集中することを防ぐことができる。

【0031】

そして、ボルト孔１２ｂは、外輪部１２を真円状としその周上に形成するのではなく、外輪部１２に拡張部１２ｃを設け、そこにボルト孔１２ｂを形成することで、外輪部１２の半径方向の幅を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。

【0032】

さらに、本実施例では、ブリッジ部１３と内輪部１１との接続部分Ａよりもブリッジ部１３と外輪部１２との接続部分Ｂの方が、大きな曲率半径に形成されている。仮に接続部分Ｂを接続部分Ａと同じ曲率半径とすると、接続部分Ｂにおける上記荷重印加時の応力が高くなってしまう。それを緩和するため、接続部分Ｂの曲率半径を大きくしているのである。

【0033】

なお、本実施例では、軸受押さえ板５にボルト孔１２ｂ及びブリッジ部１３がそれぞれ四つずつ形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボルト孔１２ｂ及びブリッジ部１３は、それぞれ複数（二つ以上）であればいくつであってもよい。

【0034】

また、本実施例において説明したごとく、ブリッジ部１３が周方向において隣り合うボルト孔１２ｂの間に配置されていれば、ボルト孔１２ｂの数とブリッジ部１３の数とが一致していなくとも成立するが、両者の数は一致していた方がより好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明は、軸受押さえ板、及び、それを用いた回転電機として好適である。

【符号の説明】

【0036】

１ 回転子
２ ハウジング
２Ａ ハウジング本体
２Ｂ ハウジングカバー
３Ａ 負荷側軸受
３Ｂ 反負荷側軸受
３Ｂａ 外輪
４ 回転軸
５ 軸受押さえ板
６ 軸受収納部
６ａ フランジ
１１ 内輪部
１２ 外輪部
１２ａ ボルト
１２ｂ ボルト孔
１２ｃ 拡張部
１３ ブリッジ部
１３ａ （ブリッジ部１３のうち周方向を向く）面
Ａ （ブリッジ部１３と内輪部１１との）接続部分
Ｂ （ブリッジ部１３と外輪部１２との）接続部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】