CN1638235A - 主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置。本发明的结合装置，包括：固定设置在转子的内周(32)上，可分离地外嵌在主轴的外周(22)上的圆筒状转子基部(50)；连接转子基部(50)和主轴(20)，使两者可以一体转动的连接装置；和将转子基部(50)的端部固定在主轴(20)上，以使转子基部(50)不能从主轴(20)拔出的固定装置。本发明通过构成使得主轴和转子可以简便地分离结合，可以容易进行主轴和转子的维护和更换。此外，由于在使主轴和转子结合分离的过程中，不需要加热转子或者冷却主轴，因此可以防止主轴和转子发生热变形。

Description

主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置

技术领域

本发明涉及一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，更为详细地说，涉及一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其可以使转子与主轴更为简便地结合和分离。

背景技术

数控车床、加工中心等的工作机械，具有使主轴转动的主轴电动机。最近，出现了主轴电动机变形为与主轴一体设置的装入(built-in)式的趋势。装入式的主轴电动机可以使主轴无噪音和振动地高速转动。

这种装入式的主轴电动机，如图1所示，具有电动机外壳10。电动机外壳10构成为包围主轴20。在这里，在电动机外壳10和主轴20之间，分别安装轴承12，使主轴20可以转动。

并且，主轴电动机还具有定子40，此定子40在转子30的外周，与外嵌在主轴20的外周上的转子30间隔间隙t而设置。当然定子40固定在电动机外壳10的内周面。

而转子30和主轴20通常以加热嵌合方式进行嵌合。在加热嵌合方式中，调节转子30的内周32和主轴20的外周22的尺寸，使之具有规定的嵌合量(转子30的内周32的尺寸小于主轴20的外周22的尺寸)，然后，对具有内周32的转子30进行加热至一定温度，使内周32扩大，使主轴20嵌合在扩大的内周32上。完成主轴20的嵌合以后，使外嵌装配在主轴20上的转子30慢慢冷却，由此，转子30的内周32紧紧地箍住主轴20，与主轴20结合。结果，使转子30与主轴20可以相互紧固地结合。

然而，这种现有的加热嵌合，具有使转子30和主轴20相互紧固结合的优点，也有分离转子30和主轴20非常困难的缺点。

也就是，在对主轴20或者转子30进行维护或者更换时，必须将互相结合的主轴20和转子30分开。然而，为了将互相结合的主轴20和转子30分开，必须对转子30进行加热，使转子30的内周32扩张后，从转子30的内周32取出主轴20，或者使主轴20冷却，使主轴20的外周22收缩后，从转子30的内周32将主轴20取出。这样需要很多的时间和劳动力，特别是存在为了对转子30进行加热，或者使主轴20冷却，另外需要加热装置和冷却装置的问题点。

此外，在对转子30进行加热或者使主轴20冷却的过程中，还存在主轴20和转子30发生种种热变形的问题点，由此存在不得不废弃发生热变形的主轴20和转子30的问题点。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述的问题而做出的，其目的在于，提供一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其构成为可使主轴和转子简便地分离或者结合，由此可以容易地维护以及更换主轴和转子。

本发明的另一目的在于，提供一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，即使不加热转子或者冷却主轴，也可以使主轴和转子结合或者分离，由此可以防止主轴和转子发生热变形。

为达到上述目的，本发明的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，用于使主轴和转子结合，其特征在于，具有：固定设置在上述转子的内周，可分离地外嵌在上述主轴的外周的圆筒状转子基部；使上述转子基部和上述主轴可以一体转动地将两者连接的连接装置；使上述转子基部的端部固定在上述主轴上，以使上述转子基部不能从上述主轴拔出的固定装置。

优选上述连接装置由嵌入上述主轴的外周的键，和在上述转子基部的内周形成，以使上述键可以嵌合的键槽构成。

优选上述固定装置，包括设置在上述转子基部的内周端部，从此端部侧向内侧直径顺次变小而成的斜坡密合面；介于上述斜坡密合面和上述主轴而安装的楔状环；和将上述楔状环压在上述斜坡密合面与上述主轴之间的推压装置，上述推压装置由形成在上述主轴的外周上的螺纹部，和与此螺纹部螺合，沿上述螺纹部螺动，将上述楔状环压入上述斜坡密合面和上述主轴之间的推压螺母。

为防止上述推压螺母的脱离，优选还包括使上述推压螺母连接在上述主轴上的连接装置。上述连接装置包括形成在上述推压螺母上的螺孔，和穿入上述螺孔，压接在上述主轴上的连接螺钉。

优选还包括从上述转子基部的斜坡密合面和上述主轴之间拔取上述楔状环的拔取装置。上述拔取装置包括防脱落螺钉，此防脱落螺钉在与上述楔状环螺合的状态下，其端部被端子基部支持，借助外力而转动，由此使上述楔状环从上述斜坡密合面和上述主轴之间离开。

优选在上述主轴的外周上形成轴支撑上述转子基部的台阶部，在上述台阶部和上述转子基部之间介有垫圈。

优选上述转子基部，通过加热嵌合的方式嵌合在上述转子的内周上。

本发明的转子与主轴的结合装置，通过简便构成使得主轴和转子可以分离结合，可以容易进行主轴和转子的维护和更换。此外，由于在主轴和转子结合分离的过程中，不需要加热转子或者冷却主轴，可以防止主轴和转子发生热变形。

附图说明

图1是表示一般的工作机械的主轴内藏型电动机的构成的侧截面图。

图2是表示本发明的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置的构成的截面图。

图3是表示本发明的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置的构成的分解透视图。

图4是详细表示构成本发明的转子和主轴的结合装置的楔状环和推压螺母的放大截面图。

图5a～图5d是顺次表示转子和主轴的结合过程的截面图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置的优选实施方式进行详细说明。而且，在以下说明中，对与现有的构成要素相同的部分标以相同的标号进行说明。

首先，参照图2和图3，本发明的结合装置具有转子基部50。转子基部50是具有内周52和外周54的圆筒体，在外周54的上端形成凸缘部55。

这样的转子基部50固定设置在转子30的内周32上。尤其是以加热嵌合方式嵌合在转子基部50的内周52上。加热嵌合在转子基部50的内周32的转子基部50固定设置在转子30的内周32上，因此与转子30一体构成。在这里，在转子基部50被加热嵌合到转子30的内周32上的过程中，在上部形成的凸缘部55被转子30的上端所支持。

而且，这样构成的转子基部50，以一体固定设置在转子30的内周32上的状态，外嵌在主轴20的外周22上。特别是构成为从上部嵌入主轴20的外周22。在这里，在主轴20的外周22上，沿周边形成用于轴支撑主轴20的下端的台阶部24。在台阶部24和主轴20的下端之间介有垫圈26。垫圈26是用来调整转子30相对主轴20的高低的部件，因此使转子30相对定子40(参照图1)的位置可以调节。因此，可以使定子40和转子30互相定位。

另外，参照图2和图3，本发明的结合装置，具有使转子基部50与主轴20一体连接的连接装置。

此连接装置由嵌入主轴20的外周22的键60，和在转子基部50的内周52上形成，以使此键60可以嵌合的键槽62构成。特别是键槽62，构成为下放开口，在转子基部50外嵌于主轴20的外周22上的过程中，自然地与键60结合。

这样的连接装置，通过一体连接转子基部50和主轴20，使转子基部50、转子30以及主轴20可以同时一体地转动。

参照图2和图3，本发明的结合装置，具有使嵌合在主轴20的外周22上的转子基部50固定，而使其不能从主轴20拔出的固定装置。

此固定装置，如图3和图4所示，具有设置在转子基部50的内周52的上端，从此端部侧向内侧直径顺次变小而成的斜坡密合面70；以外嵌于主轴20的外周22上的状态，介于斜坡密合面70和主轴20而安装的楔状环72；和将此楔状环72压在斜坡密合面70与主轴20之间的推压装置74。

楔状环72由介于斜坡密合面70和主轴20之间而安装的楔部72a，和在此楔部72a的上端形成的凸缘部72b构成。特别是楔部72a嵌入斜坡密合面70与主轴20之间，由此使转子基部50和主轴20连为一体。这时，凸缘部72b被转子基部50的凸缘部55所支持。

推压装置74由形成在主轴20的外周22上的螺纹部74a，和与螺纹部74a螺合的推压螺母74b构成。特别是推压螺母74b沿螺纹部74a螺动，起到将楔状环72压入斜坡密合面70和主轴20之间的作用。

这样的固定装置，将楔状环72嵌入转子基部50的斜坡密合面70和主轴20之间后，通过推压螺母74b推压楔状环72，使转子基部50和主轴20可以一体固定。因此，可以防止转子基部50和转子30从主轴20拔出。

而且，本发明的固定装置，还具有使推压螺母74b连接在主轴20上的连接装置76。连接装置76由形成在推压螺母74b上的螺孔76a，和穿入此螺孔，压接在主轴20的外周22上的连接螺钉76b构成。

这样的连接装置76，将推压螺母74b连接固定在主轴20上，由此，阻止了推压螺母74b的转动。由此，可以防止推压螺母74b的脱离。特别是，通过防止推压螺母74b的脱离，使推压螺母74b可以时常推压楔状环72。

并且，参照图5d，本发明的结合装置，还具有用于从转子基部50和主轴20之间拔取楔状环72的拔取装置80。

此拔取装置80由形成于楔状环72的凸缘部72b上的多个螺孔82，和穿入螺孔82，被转子基部50支持的防脱落螺钉84构成。特别是防脱落螺钉84在与螺孔82螺合的状态下，其端部被转子基部50支持。由此，起到在操作者使之转动时，使螺合的楔状环72向上部升起的作用，因此，可以从转子基部50和主轴20之间拔取楔状环72。

这样的拔取装置80，容易从转子基部50和主轴20之间拔取楔状环72，由此，使主轴20和转子30可以简便地分离。

接着，参照图5a至图5d对具有这样构成的本发明的使用方法进行说明。首先，研究利用本发明的装置使转子30和主轴20结合的方法。

首先，如图5a所示，在转子基部50加热嵌合在转子30的内周32的状态下，将转子基部50和转子30嵌入主轴20的外周22。这时，转子基部50的下端当然被主轴20的台阶部24所支持。嵌入主轴20的外周22的键60与形成于转子基部50的内周52上的键槽62自然嵌合。

在这样的状态下，转子基部50、转子30和主轴20一体结合，由此，转子30和主轴20可以一体转动。

而且，转子基部50与主轴20的连接结束后，如图5b所示，楔状环72和推压螺母74b顺次外嵌在主轴20的外周22上。其后，将楔状环72的楔部72a嵌入转子基部50的斜坡密合面70和主轴20之间，使推压螺母74b与主轴20的螺纹部74a螺合，接着，使推压螺母74b作螺旋运动，推压楔状环72。

在这种状态下，楔状环72嵌入转子基部50和主轴20之间而压接，同时使转子基部50和主轴20的上端一体固定。从而阻止转子30从主轴20拔出。

而且，转子基部50和主轴20的固定结束后，如图5c所示，将连接螺钉76b插入推压螺母74b的螺孔76a中，使之转动。这样，连接螺钉76b连接在主轴20的外面，防止了推压螺母74b的脱离。

在这样的状态下，完成转子30和主轴20的结合。从而转子30和主轴20结合为一体。

接着，研究使转子30和主轴20分离的方法。这如图5d所示，取下连接螺钉76b，使推压螺母74b可以转动，然后取下推压螺母74b，使之离开楔状环72。

使推压螺母74b离开楔状环72后，将防脱落螺钉84插入楔状环72的螺孔82中，使之转动。这样，与其螺合的楔状环72被升至上部，从转子基部50和主轴20之间拔出。结果，成为转子30和转子基部50可以从主轴20脱离的状态。

而且，应该在楔状环72从转子基部50和主轴20之间完全拔出后，从主轴20顺次分离推压螺母74b和楔状环72，最终从主轴20的外周22完全分离转子基部50和转子30。

在以上的说明中，例示了本发明的优选的实施方式，但本发明的范围不仅限于特定的实施方式，当然可以在本发明技术方案的范围内适当地进行变更。

如上所述，主轴的转子与主轴的结合装置，通过简便构成使得主轴和转子可以分离结合，可以容易进行主轴和转子的维护和更换。此外，由于在主轴和转子结合分离的过程中，不需要加热转子或者冷却主轴，可以防止主轴和转子发生热变形。

Claims (7)

1.一种主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，用于使主轴和转子结合，其特征在于：包括

固定设置在所述转子的内周，可分离地外嵌在所述主轴的外周的圆筒状转子基部；

连接所述转子基部和所述主轴使两者可以一体转动的连接装置；

使所述转子基部的端部固定在所述主轴上，以使所述转子基部不能从所述主轴拔出的固定装置。

2.如权利要求1所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：所述连接装置由嵌入所述主轴的外周的键，和在所述转子基部的内周形成，以使所述键可以嵌合的键槽构成。

3.如权利要求1所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：

所述固定装置，包括设置在所述转子基部的内周端部，从此端部侧向内侧直径顺次变小的斜坡密合面；介于所述斜坡密合面和所述主轴而安装的楔状环；和将所述楔状环压在所述斜坡密合面与所述主轴之间的推压装置，

所述推压装置，包括形成在所述主轴的外周上的螺纹部，和与此螺纹部螺合，沿所述螺纹部螺动，将所述楔状环压入所述斜坡密合面和所述主轴之间的推压螺母。

4.如权利要求3所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：为防止所述推压螺母的脱离，还包括使所述推压螺母连接在所述主轴上的连接装置，

所述连接装置，包括形成在所述推压螺母上的螺孔，和穿入所述螺孔，压接在所述主轴上的连接螺钉。

5.如权利要求3所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：还包括从所述转子基部的斜坡密合面和所述主轴之间拔取所述楔状环的拔取装置，

所述拔取装置包括防脱落螺钉，此防脱落螺钉在与所述楔状环螺合的状态下，其端部被端子基部支持，借助外力而转动，由此使所述楔状环从所述斜坡密合面和所述主轴之间离开。

6.如权利要求4所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：在所述主轴的外周上形成轴支撑所述转子基部的台阶部，在所述台阶部和所述转子基部之间介有垫圈。

7.如权利要求1所述的主轴内藏型电动机的转子与主轴的结合装置，其特征在于：所述转子基部，通过加热嵌合的方式嵌合在所述转子的内周上。

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