JP2716237B2 - モータのバランス構造 - Google Patents

モータのバランス構造

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速回転を要求されると共に、振動低減や騒
音低減を要求される一般産業用高速モータの構造に関
し、特にそのバランス構造に関する。
〔従来の技術〕
工作機械の高速化に伴い、そのスピンドル等を駆動す
るモータの振動による機械の加工精度の低下、異音等の
問題が発生し始めている。モータから発生する振動を低
減させるには、モータ内の回転部のアンバランスを小さ
くすることが最も効果的であり、従来においては、モー
タの各回転部品を単品にてバランス修正し、その後で組
み立てる方法が採られていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
然しながら、最高回転数が15000r.p.m.を超える超高
速のモータにおいては、僅かなアンバランスが残ってい
ても、高速回転域においては有害な振動や騒音を発生す
る原因となる。従来方法の様に、単品部品においてバラ
ンス修正を行い、それらを組み付けただけの場合は、各
部品に残留している極く僅かなアンバランスが累積し、
回転部全体で観ると、許容範囲外のアンバランス量とな
る場合がある。
また、モータのうち、回転部品のみを組み立て、この
組立回転部全体においてバランス修正を行い、その後
に、モータのケーシング等を組み付けてモータを完成さ
せようとしても、通常は構造上から組み立てられないこ
とが多い。またそれが可能であっても、品質管理上問題
を残すことがある。例えば、軸受を分解し、内輪のみを
モータ出力側に組み付け、バランス修正した後再度軸受
を組み立てる必要があるが、工数がかかると共に、軸受
内部へのゴミの混入等が回避され得ないという問題があ
る。更には、モータとして未完成な部品段階でのバラン
ス修正では、他の駆動源により部品を回転させる必要が
あり、通常、市販のバランスマシンを使用することとな
るが、その場合、回転数は3000r.p.m.程度までの能力し
か有していないため、小さなアンバランスを判別するこ
とができない。
依って本発明はモータの使用回転数の全範囲に亘りバ
ランスのとれたモータのバランス構造を低コストで提供
することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的に鑑みて本発明は、軸を有するロータと、ロ
ータに対向するステータと、ステータを静止支持すると
ともに一対の軸受を介してロータを回転可能に支持する
ハウジングとを具備したモータの、回転バランスを修正
するためのバランス構造において、ハウジングの外側で
軸の両端に固着され、ハウジングの外側表面との間にラ
ビリンスシールを形成する一対の板部材と、ロータ及び
ステータをハウジングに組付けた後に、一対の板部材の
各々の所要位置に設けられ、モータをそれ自体の最高回
転数で作動した状態でのフィールドバランシングを行え
るようにする釣合せ手段と、を具備したことを特徴とす
るバランス構造を提供する。
〔作 用〕
モータのハウジングの外側で軸の両端に一対の板部材
を固着し、それら板部材の各々の所要位置に釣合せ手段
を設けることにより、ロータ単体のバランス修正ではな
く、ロータを組込んだ完成品としてのモータをそれ自体
の最高回転数で作動した状態の下でフィールドバランシ
ングを容易に行うことができる。しかも、モータの両端
に配置される板部材により2面バランス修正を行えるの
で、一層正確なフィールドバランシングを行うことがで
きる。また、これら板部材は、ハウジングの外側表面と
の間にサビリンスシールを形成するので、部品点数を増
やすことなく、防塵防水性に優れたモータが提供され
る。さらに、一対の板部材の一方が回転検出装置の検出
用回転要素を構成する場合は、この回転要素に釣合せ手
段を設けることにより、やはり部品点数を増やすことな
く、正確なフィールドバランシングを行うことができ
る。
〔実施例〕
以下本発明を添付図面に示す実施例に基づき、更に詳
細に説明する。まず、第1図を参照すると、ステータ10
の前、後に設けられている前側ハウジング16と後側ハウ
ジング18の各内周部には、夫々、前側ベアリング20Fと
後側ベアリング20Rが収容されている。この両ベアリン
グ20Fと20Rとに軸承された出力軸14と一体化したロータ
12が上記ステータ10と対向する位置に配設され、回転可
能に構成されている。出力軸14の後方には該出力軸の回
転位置又は回転速度を検出する検出装置24G,24Sが設け
られており、本図に示す実施例では、出力軸14が前側ハ
ウジング16のみならず後側ハウジング18を貫通して、そ
の外部へ突出している。
この様に出力軸14がその前、後に突出しているモータ
を工作機械等に使用する場合、環境雰囲気中の油等がモ
ータ内へ侵入することを防止するために、一般にラビリ
ンスシールを形成する板部材(以下、単にラビリンスと
称する)22F,22Rがモータの前端と後端、即ち、前側ハ
ウジング16の前端部と、後側ハウジング18の後端部とに
設けられている。本発明は、その1つの実施例としてこ
れら前後のラビリンス22F,22Rを利用して、組立の完了
したモータのアンバランスを調節するところに特徴を有
する。第1図と第2図とを参照すると、ラビリンス22F
(又は22R)の外側表面に複数個(本実施例では16個)
のタップ22Aを円周方向に等配に設けており、市販のフ
ィールドバランサーを用いて第1図に示すモータを、該
モータ自身の駆動力によって最高回転速度、例えば、15
000r.p.m.まで回転させ、そのアンバランス量を調べ
る。そのアンバランス量に応じて前記ラビリンスに設け
たタップ22Aと螺合可能な留ねじ26を適所のタップに螺
合、係合させ、そのアンバランス量を可及的に低減させ
る。この場合、前、後の両ラビリンス22F,22Rのタップ2
2Aを用いて調節できるため、より正確なバランス調節が
可能となる。更には、長さ寸法の異なる複数種類の留め
ねじ26を準備しておけば、上述したバランス調節は更に
その精度を向上させることが可能となる。更に正確なバ
ランス修正を行うには、既存のタップ間の所要角度位置
をドリルによって所要深さまで削ることが有効である。
このように、タップ22A、留めねじ26及びドリル切削部
は、本願発明の釣合せ手段を構成する。
第3図に示す実施例は、第1図に示すものと比べてモ
ータの後端部が異なる。即ち、出力軸14の後部は回転検
出装置24G,24Sの所で終端しており、その後方には冷却
用ファン30が取り付けられる。本実施例のモータをフィ
ールドバランサーによって調節する際には、ファン30と
後側ハウジング18の後端蓋18aは組み付けてはいない。
従って、モータの前端はラビリンス22Fを使用し、後端
は回転検出装置の歯車状の検出用回転要素(以下、単に
歯車部材と称する)24Gを使用して第2図に示すタップ
と同様の等配タップ22Aを設けておき、これらのタップ2
2Aの内適宜な位置のタップに留めねじ26を螺合、係合さ
せることによりアンバランスの除去が可能となる。第4
図は歯車部材24GのB方向から見た図を示している。
第5図は第1図の実施例の出力軸14を中空の出力軸1
4′に置きかえ、その後端にロータリージョイント32
を、前端にカップリング部材34を取り付けた状態である
ところが異なる。本発明はこの様な使用状態におけるア
ンバランスをも調節できるのである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな様に本発明によれば、ロータ
の高速回転時に、ロータ単体のバランス修正では排除し
きれない微少な不釣合いに起因して生じるモータの振動
や騒音を、2面釣合せによる正確なフィールドバランシ
ングのもとに確実に排除できる。したっがて本発明によ
れば、振動や騒音の少ない高性能の高速回転モータが提
供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るバランス構造を有したモータの縦
断面図、 第2図は第1図の矢視線A又はBによるラビリンスの正
面図、 第3図は本発明に係る第2実施例のバランス構造を有し
たモータの縦断面図、 第4図は第3図の矢視線Bによる回転検出用歯車の正面
図、 第5図は第1図と同じバランス構造を有した他のモータ
の縦断面図を示す。 22A……タップ、22F……前側ラビリンス、 22R……後側ラビリンス、22G……回転検出用歯車。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桝谷 道 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭54−49505(JP,A) 実開 昭55−43360(JP,U) 実開 昭54−149601(JP,U) 実開 昭64−9452(JP,U) 実開 昭63−191867(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸を有するロータと、ロータに対向するス
    テータと、該ステータを静止支持するとともに一対の軸
    受を介して該ロータを回転可能に支持するハウジングと
    を具備したモータの、回転バランスを修正するためのバ
    ランス構造において、 前記ハウジングの外側で前記軸の両端に固着され、該ハ
    ウジングの外側表面との間にラビリンスシールを形成す
    る一対の板部材と、 前記ロータ及び前記ステータを前記ハウジングに組付け
    た後に、前記一対の板部材の各々の所要位置に設けら
    れ、前記モータをそれ自体の最高回転数で作動した状態
    でのフィールドバランシングを行えるようにする釣合せ
    手段と、 を具備したことを特徴とするバランス構造。
  2. 【請求項2】前記一対の板部材の一方が、前記ラビリン
    スシールを形成する代わりに、前記ハウジングの外側に
    設けられた回転検出装置の検出用回転要素を構成し、該
    回転要素に前記釣合せ手段が設けられる請求項1に記載
    のバランス構造。
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