CN107546938A - 电动机以及具备该电动机的机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在长期的运转后也能够容易且高精度地进行平衡修正的电动机以及具备该电动机的机床。电动机(1)具备：筒状的定子(2)、具有插入定子(2)的内部的旋转轴部(31)的转子(3)、安装于定子(2)的轴向两端的壳体(4)以及安装于壳体(4)并收纳端子板50的端子箱(5)，该电动机(1)具备设置为经由壳体(4)向端子箱(5)内开口并与形成于定子(2)的通气路(9)隔离地配置的开口部(5a)以及安装于旋转轴部(31)并对转子(3)的平衡进行修正的第一平衡修正用部件(61)，第一平衡修正用部件(61)从开口部(5a)向端子箱(5)内露出。

Description

电动机以及具备该电动机的机床

技术领域

本发明涉及具有平衡构造的附带端子箱的电动机以及具备该电动机的机床。

背景技术

近年来，机床的主轴的高速旋转化持续发展，与此对应地，结合于主轴的电动机的高速旋转化也持续发展。在高速旋转的电动机中，需要以在高速旋转过程中振动不会过大的方式对转子高精度地进行平衡修正。因此，提出了各种具有平衡构造的电动机(例如，参照专利文献1以及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2716237号公报

专利文献2：日本专利第4787351号公报

发明内容

然而，转子的平衡修正通常在电动机的组装前进行。此外，即使在电动机的组装后、与主轴的结合后，对转子进行平衡修正(现场平衡)也尤为重要。另外，在长期运转的电动机中，在振动逐渐恶化的情况等下进行平衡的再修正尤为重要。

与此相对，在专利文献1的电动机中，在电动机的前部设置有附带平衡修正用丝锥的迷宫构造，该迷宫构造向电动机的外部露出，因此从外部在丝锥安装对接螺钉等，从而能够进行平衡修正。然而，若将电动机结合于机床的主轴等，则迷宫构造配置于主轴头内，因此在结合后无法进行利用附带上述平衡修正用丝锥的迷宫构造的平衡修正。

另外，在专利文献2的电动机中，在设置于电动机的后部的散热圆盘设置有平衡修正用丝锥，安装对接螺钉等，从而能够进行平衡修正。然而，在电动机的后部安装有冷却风扇等，设置于散热圆盘的平衡修正用丝锥不向电动机的外部露出。因此，若不拆下冷却风扇等进行分解，则无法进行平衡修正。

与此相对，最近，也提出了使平衡修正用部件从设置于电动机的壳体的开口部向外部露出，从而不将电动机分解就能够进行平衡修正的构造。然而，在上述的构造中，初始的平衡修正不存在问题，但在使用过程中，切削液、污染物等异物进入并积存于开口部，从而存在利用平衡修正用部件进行的平衡修正变得困难的情况。

本发明鉴于上述情况而完成，目的在于提供一种即使在长期的运转后也能够容易且高精度地进行平衡修正的电动机以及具备该电动机的机床。

(1)为了实现上述目的，本发明提供一种电动机(例如，后述的电动机1)，其具备：筒状的定子(例如，后述的定子2)、具有插入上述定子的内部的旋转轴部(例如，后述的旋转轴部31)的转子(例如，后述的转子3)、安装于上述定子的轴向两端的壳体(例如，后述的壳体4、前壳体41、后壳体42)、以及安装于上述壳体并收纳端子板(例如，后述的端子板50)的端子箱(例如，后述的端子箱5)，该电动机具备：开口部(例如，后述的开口部5a)，其设置为经由上述壳体向上述端子箱内开口，并配置为与形成于上述定子的通气路(例如，后述的通气路9)隔离；以及平衡修正用部件(例如，作为后述的平衡修正用部件6的第一平衡修正用部件61、第二平衡修正用部件62)，其安装于上述旋转轴部，并对上述转子的平衡进行修正，上述平衡修正用部件从上述开口部向上述端子箱内露出。

(2)在(1)所记载的电动机中，上述平衡修正用部件也可以在其外周侧面(例如，后述的外周侧面61b、62b)具备能够进行上述转子的平衡修正的平衡修正部(例如，后述的第二丝锥612、622)。

(3)在(1)或(2)所记载的电动机中，上述平衡修正用部件也可以在其轴向端面(例如，后述的轴向端面61a、62a)具备能够进行上述转子的平衡修正的平衡修正部(例如，后述的第一丝锥611、621)。

(4)在(1)～(3)中任一项所记载的电动机中，上述平衡修正用部件也可以构成为与对上述转子的转速进行检测的检测用旋转构件一体化。

(5)在(1)～(4)中任一项所记载的电动机中，上述开口部也可以配置为与上述定子的内部空间(例如，后述的内部空间S)隔离。

(6)另外，本发明提供一种具备(1)～(5)中任一项所记载的各电动机的机床(例如，后述的机床10)。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够提供一种即使在长期的运转后也能够容易且高精度地进行平衡修正的电动机以及具备该电动机的机床。

附图说明

图1是本实施方式的电动机的侧视图。

图2是从轴向前方观察本实施方式的电动机的图。

图3是从轴向后方观察本实施方式的电动机的图。

图4是本实施方式的电动机的俯视图。

图5是图1的局部剖视图。

图6是图2的局部剖视图。

图7是图1的A－A线剖视图。

图8是表示拆下图7的盖部件的状态的图。

图9是本实施方式的变形例的电动机的俯视图。

图10是本实施方式的变形例的电动机的局部剖面侧视图。

图11是将本实施方式的电动机结合于机床的主轴时的局部剖面侧视图。

图中：1、1A—电动机，2—定子(固定子)，3—转子(旋转子)，4—壳体，5—端子箱，5a—开口部，6—平衡修正用部件，9—通气路，10—机床，30a、630a—检测用旋转构件，31—旋转轴部，41—前壳体(壳体)，42—后壳体(壳体)，61—第一平衡修正用部件(平衡修正用部件)，62—第二平衡修正用部件(平衡修正用部件)，611、621—第一丝锥(平衡修正部)，612、622—第二丝锥(平衡修正部)。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是本实施方式的电动机1的侧视图。图2是从轴向前方观察本实施方式的电动机1的图。图3是从轴向后方观察本实施方式的电动机1的图。图4是本实施方式的电动机1的俯视图。图5是图1的局部剖视图，图6是图2的局部剖视图，图7是图1的A－A线剖视图，图8是表示拆下图7的盖部件44的状态的图。另外，图9是本实施方式的变形例的电动机1A的俯视图。图10是本实施方式的变形例的电动机1A的局部剖面侧视图。图11是将本实施方式的电动机1结合于机床10的主轴11时的局部剖面侧视图。

此处，轴向是指后述的转子3的旋转轴部31的轴线X方向。轴向前方是指安装于机床10的主轴11的主轴安装面411侧，例如在图1中是指左侧。另外，轴向后方是指风扇罩8侧，例如在图1中是指右侧。

本实施方式的电动机1例如为感应式电动机，在后述的定子2具有未图示的线圈，在转子3具有未图示的被短路的裸露在外的导体，通过从线圈向导体的电磁感应作用而进行动作。该感应式电动机的构造简单且维护也容易，因此被广泛地应用。

如图1～图8所示，本实施方式的电动机1具备：定子2、转子3、壳体4、以及端子箱5。

定子2具有筒状，在其内部(内侧)以能够旋转的方式配置有后述的转子3。定子2由沿轴向层叠的多个磁性钢板构成。在定子2的周壁部21形成有沿圆周方向等间隔地配置的未图示的多个插槽。各插槽设置为沿定子2的轴向延伸，并收纳有未图示的线圈。

转子3具备未图示的转子主体与旋转轴部31。

转子主体具有圆柱状，相对于旋转轴部31设置为同轴并固定于该旋转轴部31。在转子主体配置有未图示的被短路的裸露在外的导体。旋转轴部31被设置为相对于定子2能够旋转，并与转子主体一体地旋转。旋转轴部31由构成轴向后方部分的第一轴部31a和构成轴向前方部分的第二轴部31b构成。第一轴部31a以能够旋转的方式被支撑于后述的后壳体42，第二轴部31b连接于机床10的主轴11(参照图11)。

在电动机1的轴向后方部设置有对转子3的转速进行检测的旋转检测部30(参照图5)。该旋转检测部30由安装于第一轴部31a的齿轮状的检测用旋转构件30a与对该检测用旋转构件30a的转速进行检测的旋转检测器30b构成。

壳体4安装于定子2的轴向两端，并对定子2进行支撑。壳体4具有安装于定子2的轴向前方的前壳体41与安装于定子2的轴向后方的后壳体42。

壳体4，换句话说前壳体41以及后壳体42均具有大致四棱筒状，并具有四个主要的外周侧面。即，这些壳体具有两个侧面(例如在图1中与纸面平行的面)、上表面(例如在图1中为上侧的面)以及底面(例如在图1中为下侧的面)。另外，这些壳体的四角的角部被倒角。

前壳体41固定于定子2的轴向前方部。在前壳体41的轴向前方侧的主轴安装面411连接有后述的机床10的主轴头12(参照图11)。

在前壳体41的主轴安装面411侧设置有迷宫构造的迷宫部件60。该迷宫部件60防止环境气氛中的油等侵入电动机1内。另外，该迷宫部件60具有圆环状，并具有沿周向等间隔地形成并沿轴向延伸的多个平衡修正用的丝锥60b。调整虽未图示但安装于丝锥60b的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而能够进行电动机1的平衡修正。

后壳体42固定于定子2的轴向后方部。在后壳体42的轴向后方侧的端面421以覆盖后述的开口部5a的轴向后方侧的方式安装固定有盖部件44(参照图7)，经由该盖部件44安装有收纳后述的冷却风扇7的风扇罩8。

端子箱5安装于后壳体42以及后述的风扇罩8的上表面。端子箱5在其内部收纳端子板50。端子箱5具备盒部51与盖部52。

盒部51为在俯视时呈矩形状的箱体，其上表面开口。盖部52为在俯视时呈矩形状的板材，配置为堵塞盒部51的开口。该盖部52的四角被螺钉52a固定于盒部51的四方的侧面部的上端面。由此，能够确保相对于端子板50的防水性以及防尘性。

在端子箱5内导入有配置于定子2的线圈的各相的未图示的引出线。在各引出线的前端安装有未图示的压接端子，通过螺钉50c电连接于导电板50d。另外，在导电板50d通过螺钉50c也总体紧固连接有未图示的电源电缆。

另外，如图4所示，在端子箱5的下表面例如形成有矩形状的开口部5a。此外，在图4中，利用局部剖视图表示盖部52的一部分。该开口部5a设置为经由后壳体42向端子箱5的内部开口。即，如图8所示，开口部5a设置为与设置于后壳体42的开口部51a连通。

在从开口部5a向端子箱5的内部露出的位置配置有作为平衡修正用部件6的第一平衡修正用部件61。即，第一平衡修正用部件61通过开口部51a从开口部5a向端子箱5内露出。这些开口部5a、51a以及第一平衡修正用部件61在后文中进一步详述。

然而，在本实施方式的电动机1那样的感应式电动机中，在动作的原理上，定子2、转子3发热。因此，为了维持性能，电动机1作为冷却构造，具备冷却风扇7、风扇罩8以及通气路9。

冷却风扇7配置于电动机1的轴向后方侧，并安装于后壳体42(参照图5)。冷却风扇7例如为离心式风扇，通过未图示的风扇马达的驱动而旋转，从而沿轴向产生气流。

风扇罩8安装于后壳体42，并在内部收纳冷却风扇7。在风扇罩8设置有能够使外部空气流入其内部与使气体从内部流出的多个风扇孔81。更加详细而言，风扇孔81在风扇罩8的轴向后端面82被位于中心的圆状的中心部83、从该中心部83的外周呈放射状延伸的多个放射肋条84以及直径不同的多个圆环状的圆环肋条85划分而形成。

通气路9在定子2的周壁部21由沿轴向贯通的贯通孔形成(参照图5～图8)。通气路9在定子2的周壁部21沿周向并排形成有多个。在通气路9的轴向前方侧形成有流入口91，在轴向后方侧形成有流出口92。

如在图5中由箭头表示的那样，若冷却风扇7通过风扇马达的驱动而旋转，则在轴向产生气流而使外部空气从流入口91流入。流入的外部空气在通气路9内朝向轴向后方流通而从流出口92流出，通过风扇罩8的内部从风扇孔81被排出。由此，能够对通过电动机1的运转而发热的定子2、经由定子2对转子3进行冷却。

接下来，对开口部5a、51a以及平衡修正用部件6更加详细地进行说明。开口部5a如上所述设置于端子箱5的下表面，而与设置于后壳体42的上表面侧的开口部51a连通。如图8所示，开口部5a的开口的大小与开口部51a的开口的大小均被设定为大于后述的第一平衡修正用部件61。即，第一平衡修正用部件61通过开口部51a向端子箱5内露出，打开(拆下)端子箱5的盖部52，从而能够从电动机1的上方进行视认以及访问。

另外，开口部51a由被在后壳体42的轴向后方侧的端面421设置为包围后述的第一平衡修正用部件61的分隔壁422与矩形状的盖部件44围绕而形成且上表面开口的凹部构成(参照图7以及图8)。分隔壁422形成为向轴向后方延伸规定长度，在上述的凹部内收纳有后述的第一平衡修正用部件61。即，开口部51a以及与该开口部51a连通的开口部5a与定子2的内部空间S和形成于定子2的通气路9中的任一个均隔离。由此，能够避免对电动机1的防水性能、冷却性能的负面影响。但是，与内部空间S的隔离不是必须的，开口部5a以及开口部51a也可以与定子2的内部空间S连通。

作为平衡修正用部件6的第一平衡修正用部件61安装于构成旋转轴部31的轴向后方部分的第一轴部31a。第一平衡修正用部件61具有圆盘状，并配置为与旋转轴部31同轴。此外，在图1等中，为了方便，以剖面示出第一平衡修正用部件61的局部。

在第一平衡修正用部件61的轴向后方侧的端面61a设置有沿周向等间隔地沿轴向延伸的多个第一丝锥611，调整安装的未图示的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。

另外，在第一平衡修正用部件61的外周侧面61b设置有沿周向等间隔地沿径向延伸的多个第二丝锥612，调整安装的未图示的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。

具备以上的结构的电动机1例如以如下方式进行平衡修正。

首先，在电动机1的组装前，调整安装于第一平衡修正用部件61的第一丝锥611的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。接下来，在组装电动机1后，且在拆下端子箱5的盖部52的状态下，通过开口部51a从开口部5a访问第一平衡修正用部件61，调整安装于第二丝锥612的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。另外，即使在使电动机1长时间运转后，拆下端子箱5的盖部52，通过相同的操作，也能够进行平衡修正。

具备以上的构成的电动机1如图9以及图10所示，能够使平衡修正用部件的构成变形。在图9以及图10所示的变形例的电动机1A中，作为平衡修正用部件6，具备上述的第一平衡修正用部件61与构成旋转检测部30的检测用旋转构件30a一体化而被构成的第二平衡修正用部件62。

第二平衡修正用部件62具有圆盘状，并与构成旋转检测部30的圆盘状的检测用旋转构件630a连结而被一体化。第二平衡修正用部件62除了与检测用旋转构件630a一体化以外，为与第一平衡修正用部件61相同的构成。由此，能够减少部件件数，并且能够缩小电动机1A的轴向的尺寸。

即，在电动机1A中，首先，在其组装前，调整安装于第二平衡修正用部件62的第一丝锥621的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。接下来，在组装电动机1A后，且在拆下端子箱5的盖部52的状态下，通过开口部51a从开口部5a访问第二平衡修正用部件62，调整安装于第二丝锥622的对接螺钉的重量、个数以及配置，从而对转子3的平衡进行修正。另外，即使在使电动机1A长时间运转后，拆下端子箱5的盖部52，通过相同的操作，也能够进行平衡修正。

根据本实施方式，起到以下的效果。

在本实施方式中，在与形成于定子2的通气路9隔离的位置设置经由壳体4向端子箱5内开口的开口部5a。另外，配置为在转子3的旋转轴部31安装对转子3的平衡进行修正的第一平衡修正用部件61，使该第一平衡修正用部件61从开口部5a向端子箱5内露出。

由此，即使在电动机1(1A)的组装后、长期运转后，也能够不拆下冷却风扇7、风扇罩8等，而仅通过拆下端子箱5的盖部52就容易且高精度地对电动机1(1A)的平衡进行修正。因此，即使在振动因长期的运转而逐渐恶化的情况等下，也能够容易地对平衡进行再修正。另外，开口部5a向端子箱5内开口，与定子2的通气路9隔离，因此能够避免电动机1(1A)的防水性能、冷却性能的降低。

此外，本发明不限定于上述实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改进均包含于本发明。

在上述的各实施方式中，将壳体的形状形成大致四棱筒状，但不限定于此。可以为圆筒状，也可以为四棱以外的棱筒状。开口部也可以不大于平衡修正部件，只要能够视觉确认、访问设置于平衡修正部件的侧面的至少一个丝锥即可。

Claims (6)

1.一种电动机，具备：筒状的定子、具有插入所述定子的内部的旋转轴部的转子、安装于所述定子的轴向两端的壳体、以及安装于所述壳体并收纳端子板的端子箱，所述电动机的特征在于，具备：

开口部，其设置为经由所述壳体向所述端子箱内开口，并配置为与形成于所述定子的通气路相隔离；以及

平衡修正用部件，其安装于所述旋转轴部，并对所述转子的平衡进行修正，

所述平衡修正用部件从所述开口部向所述端子箱内露出。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述平衡修正用部件在其外周侧面具备能够进行所述转子的平衡修正的平衡修正部。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

所述平衡修正用部件在其轴向端面具备能够进行所述转子的平衡修正的平衡修正部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述平衡修正用部件构成为与对所述转子的转速进行检测的检测用旋转构件一体化。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述开口部配置为与所述定子的内部空间相隔离。

6.一种机床，其特征在于，

具备权利要求1～5中任一项所述的电动机。