JPH10336957A - 主軸駆動用電動機 - Google Patents

主軸駆動用電動機

Info

Publication number
JPH10336957A
JPH10336957A JP15614697A JP15614697A JPH10336957A JP H10336957 A JPH10336957 A JP H10336957A JP 15614697 A JP15614697 A JP 15614697A JP 15614697 A JP15614697 A JP 15614697A JP H10336957 A JPH10336957 A JP H10336957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main shaft
motor
rotor
hole
spindle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15614697A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Uchida
裕之 内田
Yukio Katsusawa
幸男 勝沢
Yoshinobu Maeda
宜信 前田
Kazutaka Yoshimura
一貴 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP15614697A priority Critical patent/JPH10336957A/ja
Priority to PCT/JP1998/002413 priority patent/WO1998053951A1/ja
Publication of JPH10336957A publication Critical patent/JPH10336957A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1015Arrangements for cooling or lubricating tools or work by supplying a cutting liquid through the spindle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/10Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles driven essentially by electrical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主軸に熱変形の影響を与えることなく高速回
転が可能な主軸駆動用電動機を提供すること。 【解決手段】 主軸駆動用電動機11を同期電動機で構
成し、ロータ軸9の軸方向に貫通孔10を穿設してクー
ラントを流すための管路とする。ロータ20に励磁電流
を流す必要がないので発熱量が少なくて済み、ロータ軸
9および主軸1の熱変形が減り、正確な加工を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主軸駆動用電動機
の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ボール盤やタッピングマシン等の高速回
転型の工作機械に用いる主軸構造としてツールスルーク
ーラントやスピンドルスルークーラントが知られてい
る。
【0003】図3は従来のツールスルークーラントに利
用される主軸構造を簡略化して示す断面図である。ツー
ルスルークーラントの場合、主軸1の先端に専用の工具
フォルダ2を設けて配管3からのクーラントを工具4の
先端に導く構造となっているが、誘導電動機5から主軸
1への動力の伝達が複数の歯車からなる歯車列6または
ベルト等を介して行われるため、動力のロスや主軸1の
ブレといった問題があり、本格的な高速回転には適さな
い。
【0004】また、スピンドルスルークーラントに利用
される主軸構造としては、図4に示すように、主軸1の
みに軸方向の貫通孔7を穿設し、主軸1の端部に回転ジ
ョイント8を介して配管3を接続し、回転ジョイント8
と貫通孔7とを介して配管3からのクーラントを工具4
の先端に導く構造のものと、図2に示すように、主軸1
の貫通孔7に加えて誘導電動機5のロータ軸9にも軸方
向の貫通孔10を穿設し、主軸1とロータ軸9をカプラ
27を介して直結し、ロータ軸9の端部に設けた回転ジ
ョイント8と貫通孔10および貫通孔7を介して配管3
からのクーラントを工具4の先端に導く構造のものとが
ある。
【0005】図4に示したスピンドルスルー型の主軸構
造の場合、主軸構造自体が複雑化し、また、図3のもの
と同様、誘導電動機5から主軸1への動力の伝達が複数
の歯車からなる歯車列6またはベルト等を介して行われ
るため、やはり、動力のロス等の問題があり、本格的な
高速回転には適さない。
【0006】図2の主軸構造の場合では、主軸1とロー
タ軸9とが直結されるため、構造の簡略化や動力の伝達
性能および主軸1のブレ等に関する問題は解消される
が、駆動源となる誘導電動機5のロータに流れる二次電
流の影響で発熱が生じ、主軸1に熱変形の発生する場合
があり、正確な加工が困難になる可能性があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、前記従来技術の欠点を解消し、主軸に熱変形の影響
を与えることなく高速回転が可能であって、動力ロスの
ない簡単な主軸構造に適用することのできる主軸駆動用
電動機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、クーラントを
供給する貫通孔を備える主軸に取り付けられる主軸駆動
用電動機を同期電動機で構成し、該電動機のロータ軸の
軸方向に貫通孔を穿設して設けたことを特徴とする構成
により前記課題を達成した。
【0009】同期電動機は永久磁石をロータに固定して
設けた構成であるため、誘導電動機とは違ってロータの
励磁に必要となる二次電流の影響による発熱が生じな
い。従って、ロータ軸と主軸とを直結しても主軸に熱変
形が生じることはない。この同期電動機のロータ軸に貫
通孔を穿設し、ロータ軸と主軸とを直結してロータ軸の
貫通孔と主軸の貫通孔とを介して工具にクーラントを供
給するスピンドルスルークーラントとすることにより、
熱変形の影響のない高速回転型の主軸構造が達成され
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態の主軸
駆動用電動機11の構成をロータ軸9の中心軸を含む平
面で割って示す断面図である。
【0011】主軸駆動用電動機11は、図1に示す通
り、電動機本体12と、電動機本体12の上面に固設さ
れた端子箱14、および、電動機本体12の後端部に固
設されたチューブ状のディスタンスブロック13と、デ
ィスタンスブロック13の端部に取り付けられた冷却フ
ァンユニット15によって構成される。
【0012】電動機本体12は、ハウジング16と、ハ
ウジング16に固設された円筒状のステータ17と、ハ
ウジング16内にベアリング18,19を介して回転自
在に軸支されたロータ軸9、ロータ軸9の外周部に固着
されたロータ20、および、ロータ軸9に取り付けられ
た磁性体歯車21とハウジング16の側に取り付けられ
た磁気センサ22、または、ロータ軸9に取り付けられ
た回転スリット板21とハウジング16の側に取り付け
られたフォトカプラ22とによって構成される回転位置
検出器23とからなる。
【0013】ロータ20は、希土類磁石やフェライト磁
石等の永久磁石24を表面貼り付けまたは埋め込み等の
手段で一体的に備えており、このロータ20とステータ
17とによって構成される電動機本体12は、励磁電流
を必要としない同期電動機としての機能を有する。従っ
て、ロータ20を高速で回転させてもロータ20の側に
二次電流による発熱作用が生じることはない。
【0014】ロータ軸9の中心には貫通孔10が穿設さ
れ、工作機械の主軸に供給するクーラントを流すための
管路の一部を構成している。貫通孔10の後端部、つま
り、ディスタンスブロック13側の端部には、図2また
は図4に示すような従来と同様の回転ジョイント8が取
り付けられ、回転ジョイント8からの配管3はディスタ
ンスブロック13を形成する外筒の適宜位置に穿設され
た孔を通って外部に導かれるようになっている。つま
り、ディスタンスブロック13は回転ジョイント8等を
設置するための空間を確保するための部材である。な
お、図1においては回転ジョイント8および配管3に関
しては記載を省略している。
【0015】また、円筒状の冷却ファンユニット15内
には強制空冷用のファンとこれを駆動するモータとが内
装されており、モータによって強制空冷用のファンを駆
動し、ディスタンスブロック13内の空間を介して電動
機本体12のハウジング16内の送風路25に外気を流
通させることにより、電動機本体12の強制空冷を行う
ことができるようになっている。つまり、ディスタンス
ブロック13は送風路の一部を構成する部材でもある。
なお、ファンを駆動するモータからの配線26は、図1
に示すように、電動機本体12の上面に固設された端子
箱14に接続されている。電動機本体12は液冷として
もよい。
【0016】主軸構造に対する主軸駆動用電動機11の
取付け方法に関しては図2に示した従来例と同様であ
り、工作機械の主軸構造の上に主軸駆動用電動機11を
立設し、工作機械の主軸1の端部と主軸駆動用電動機1
1のロータ軸9の端部とをカプラ27を介して直に接続
することによって行う。
【0017】主軸駆動用電動機11のロータ軸9によっ
て主軸1を直に回転駆動するシンプルな構成であるた
め、動力のロスや主軸1のブレおよび振動といった問題
がなく、しかも、主軸駆動用電動機11は同期電動機に
よって構成されているため、二次電流による発熱がな
く、ロータ軸9や主軸1の熱変形が少なくなり、正確な
加工を行うことができるようになる。
【0018】また、ロータ20に取り付ける永久磁石2
4として強力なものを使用すれば、同じ大きさの誘導電
動機に比べて大きなトルクを発生させることができるの
で、誘導電動機を使用した従来の主軸構造よりも高速・
高加速の加工を実施することができ、また、装置全体と
しての小形化にも役立つ。
【0019】また、励磁電流を必要としないことから、
駆動電力の省力化や駆動用アンプの小形化の面でも効果
がある。
【0020】
【発明の効果】本発明の主軸駆動用電動機によれば、主
軸に熱変形の影響を与えたり動力伝達のロスを生じるこ
となく、スピンドルスルークーラント式の高速回転型の
主軸構造を提供することができる。
【0021】また、主軸駆動用電動機が同期電動機によ
って構成されるため、励磁電流を必要とせず、駆動電力
の省力化や駆動用アンプの小形化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の主軸駆動用電動機を示す
断面図である。
【図2】主軸とロータ軸を直結したスピンドルスルーク
ーラントの主軸構造を簡略化して示す断面図である。
【図3】従来のツールスルークーラントに利用される主
軸構造を簡略化して示す断面図である。
【図4】従来のスピンドルスルークーラントに利用され
る主軸構造を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 工具ホルダ 3 配管 4 工具 5 誘導電動機 6 歯車列 7 貫通孔 8 回転ジョイント 9 ロータ軸 10 貫通孔 11 主軸駆動用電動機 12 電動機本体 13 ディスタンスブロック 14 端子箱 15 冷却ファンユニット 16 ハウジング 17 ステータ 18 ベアリング 19 ベアリング 20 ロータ 21 磁性体歯車(回転スリット板) 22 磁気センサ(フォトカプラ) 23 回転位置検出器 24 永久磁石 25 送風路 26 配線 27 カプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 宜信 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内 (72)発明者 吉村 一貴 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内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クーラントを供給する貫通孔を備える主
    軸に取り付けられる主軸駆動用電動機であって、 前記電動機を同期電動機で構成し、該電動機のロータ軸
    の軸方向に貫通孔を穿設して設けたことを特徴とする主
    軸駆動用電動機。
JP15614697A 1997-05-30 1997-05-30 主軸駆動用電動機 Pending JPH10336957A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15614697A JPH10336957A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 主軸駆動用電動機
PCT/JP1998/002413 WO1998053951A1 (fr) 1997-05-30 1998-06-01 Moteur synchrone de commande de broche principale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15614697A JPH10336957A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 主軸駆動用電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10336957A true JPH10336957A (ja) 1998-12-18

Family

ID=15621344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15614697A Pending JPH10336957A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 主軸駆動用電動機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH10336957A (ja)
WO (1) WO1998053951A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2492047A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Motorspindeleinheit mit gehäuselosem Direktantrieb

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5928436U (ja) * 1982-08-13 1984-02-22 フアナツク株式会社 工作機械の駆動装置
JPS6040U (ja) * 1983-06-17 1985-01-05 株式会社明電舎 動力伝達機構
JPH087831Y2 (ja) * 1989-07-21 1996-03-04 日本電気株式会社 過電流防止回路
JPH04244771A (ja) * 1991-01-29 1992-09-01 Fanuc Ltd 同期電動機の巻線切換による工作機械主軸駆動方式
JPH0498547U (ja) * 1991-01-30 1992-08-26
JPH0525975U (ja) * 1991-09-13 1993-04-02 神鋼電機株式会社 スピンドル用モ−タ
JPH05309545A (ja) * 1992-05-08 1993-11-22 Honda Motor Co Ltd スピンドル装置及びその製造方法
JP3687802B2 (ja) * 1995-03-30 2005-08-24 株式会社森精機ハイテック 工作機械のロータリージョイント装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998053951A1 (fr) 1998-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5901801A (en) Motor with gear reducer, and assembly method and maintenance method for same
US6380653B1 (en) Rotational power converter for hybrid electric vehicle
US6841911B2 (en) Machine tool
US4337406A (en) Bearing-less remotely journalled dynamo electric machine, particularly alternator for combination with a gas turbine
JPH09172705A (ja) 車両用駆動装置
US5917259A (en) Coupling of an electric motor to a load
US5525851A (en) Apparatus for producing high-speed rotation
JP6738894B2 (ja) マルチローター永久磁石同期モーター
JP2000209825A (ja) 永久磁石発電機
US20050104466A1 (en) Electrodynamic machine
JPH05177485A (ja) 速度増減装置
CN108736675A (zh) 一种动圈式单极性永磁体旋转直线电机
JPH10336957A (ja) 主軸駆動用電動機
JP7210255B2 (ja) 自動車ビークルワイパーシステム用のギヤモータ
US5229672A (en) Method of adjusting the balance of the rotor of a vehicle AC generator
JP2019135140A (ja) 自動車両のワイパーシステム用の歯車電動機
WO2018179587A1 (ja) 電動工具
JP3055444B2 (ja) 車両用駆動装置
JPH1189144A (ja) 永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両
JPH05219698A (ja) 複合モータ
JPH1014169A (ja) 電動機
JPH09117090A (ja) 電動ホイールモータ
JP3309569B2 (ja) 車両用交流発電機
JPH05268752A (ja) 車両用交流発電機
JP2003169456A (ja) アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000801