电动机及具备该电动机的车床的制作方法

本实用新型涉及具有平衡构造的电动机及具备该电动机的车床。

背景技术：

近年来，车床的主轴的高速旋转化不断发展，与之对应，与主轴结合的电动机的高速旋转化也不断发展。在高速旋转的电动机中，为了使振动在高速旋转中不会过大，需要高精度地平衡修正转子。因此，提出了具有各种平衡构造的电动机(例如，参照专利文献1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

技术实现要素：

实用新型所要解决的课题

但是，通常，在组装电动机之前进行转子的平衡修正。而且，在组装电动机之后、与主轴结合之后，平衡修正转子(现场平衡)也是重要的。另外，在长期运转的电动机中，在振动逐渐恶化的情况等之下，进行平衡的再修正是重要的。

与之相对，专利文献1的电动机中，在电动机的前部设有带平衡修正用丝锥的迷宫式构造，该迷宫式构造露出到电动机的外部，因此，通过从外部向丝锥安装紧定螺钉等，从而能够进行平衡修正。但是，当将电动机与车床的主轴等结合时，迷宫式构造配置于主轴头内，因此结合后不能进行平衡修正。

另外，专利文献2的电动机中，在设于电动机的后部的散热圆盘设有平衡修正用丝锥，通过安装紧定螺钉等，从而能够进行平衡修正。但是，在电动机的后部安装有冷却风扇等，设于散热圆盘的平衡修正用丝锥不会露出到电动机的外部。因此，如果不卸下冷却风扇等进行分解，则不能进行平衡修正。

本实用新型鉴于上述而做成，其目的在于，提供能够容易且高精度地进行平衡修正的电动机及具备该电动机的车床。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，本实用新型的方案1是一种电动机(例如，后述的电动机1、1A、1B、1C、1D)，具备：筒状的定子(例如，后述的定子2)；具有插入上述定子内部的旋转轴部(例如，后述的旋转轴部31)的转子(例如，后述的转子3)；以及安装于上述定子的轴向两端的外壳(例如，后述的外壳4、前外壳41、后外壳42)，上述电动机的特征在于，具备：在上述外壳的外周侧面至少设置一个，且与上述定子的内部空间(例如，后述的内部空间S)及形成于上述定子的通气路径(例如，后述的通气路径9)隔离地配置的开口部(例如，后述的开口部51a、52a、53a、51b、52b、53b、54b)；以及安装于上述旋转轴部，且修正上述转子的平衡的平衡修正用部件(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)，上述平衡修正用部件从上述开口部露出到外部。

方案2根据方案1所述的电动机，其特征在于，

上述外壳是具有至少四个外周侧面的角筒状，上述开口部设于上述四个外周侧面中的至少一个。

方案3根据方案1或2所述的电动机，其特征在于，

上述平衡修正用部件在其外周侧面(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)。

方案4根据方案1～3中任一个所述的电动机，其特征在于，

上述平衡修正用部件在其轴向端面(例如，后述的轴向端面61a、62a)上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)。

方案5是一种车床(例如，后述的车床10)，其特征在于，

具备方案1～4中任一个所记载的电动机。

实用新型效果

根据本实用新型，能够提供能够容易且高精度地进行平衡修正的电动机及具备该电动机的车床。

附图说明

图1是第一实施方式的电动机的侧视图。

图2是从轴向前方观察第一实施方式的电动机的图。

图3是从轴向后方观察第一实施方式的电动机的图。

图4是图1的局部剖视图。

图5是图2的局部剖视图。

图6是图1的A-A线剖视图。

图7是表示卸下图6的第一盖构件的状态的图。

图8是第一实施方式的变形例的电动机的仰视图。

图9是图8的B-B线剖视图。

图10是表示卸下图9的第一盖构件的状态的图。

图11是将第一实施方式的电动机与车床的主轴结合时的局部剖面侧视图。

图12是第二实施方式的电动机的侧视图。

图13是从轴向前观察第二实施方式的电动机的图。

图14是表示卸下图13的第二盖构件的状态的图。

图15是图12的局部剖视图。

图16是图13的局部剖视图。

图17是图12的C-C线剖视图。

图18是第二实施方式的变形例的电动机的侧视图。

图19是第二实施方式的变形例的电动机的仰视图。

图20是从轴向前方观察第二实施方式的变形例的电动机的图。

图21是表示卸下图20的第二盖构件的状态的图。

图22是将第二实施方式的电动机与车床的主轴结合时的局部剖面侧视图。

图23是第三实施方式的电动机的侧视图。

图中：

1、1A、1B、1C、1D—电动机，2—定子(固定子)，3—转子(旋转子)，4—外壳，9—通气路径，10—车床，31—旋转轴部，41—前外壳(外壳)，42—后外壳(外壳)，51a、52a、53a、51b、52b、53b、54b—开口部，6—平衡修正用部件，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，一边参照附图，一边对本实用新型的实施方式详细地进行说明。此外，在第二实施方式、第三实施方式以及变形例的说明中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号，对于对应的结构，以具有相同的规则性的方式标注对应的符号，并省略其说明。

第一实施方式

图1是第一实施方式的电动机1的侧视图。图2是从轴向前方观察第一实施方式的电动机1的图。图3是从轴向后方观察第一实施方式的电动机1的图。图4是图1的局部剖视图，图5是图2的局部剖视图，图6是图1的A-A线剖视图，图7是表示卸下图6的第一盖构件44的状态的图。另外，图8是第一实施方式的变形例的电动机1A的仰视图。图9是图8的B-B线剖视图，图10是表示卸下图9的第一盖构件44A的状态的图。另外，图11是将第一实施方式的电动机1与车床10的主轴11结合时的局部剖面侧视图。

在此，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车床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是例如感应式电动机，在后述的定子2具有未图示的绕阻，在转子3具有未图示的短路的裸露导体，通过从绕阻向导体的电磁感应作用进行动作。该感应式电动机，结构简单，保养也容易，因此，被广泛利用。

如图1～图7所示，本实施方式的电动机1具备定子2、转子3以及外壳4。

定子2呈筒状，在其内部(内侧)能够旋转地配置后述的转子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形成沿圆周方向以等间隔配置的未图示的多个插槽。各插槽沿定子2的轴向延伸设置，且收纳有未图示的绕阻。

转子3具备未图示的转子主体和旋转轴部31。

转子主体呈圆柱状，相对于旋转轴部31同轴地设置并固定于该旋转轴部31。在转子主体配置未图示的短路的裸露导体。

旋转轴部31相对于定子2能够旋转地设置，且与转子主体一体旋转。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能够旋转地支撑于后述的后外壳42，第二轴部31b与车床10的主轴11连接(参照图11)。

在电动机1的轴向后方部设有检测转子3的转速的旋转检测部30(参照图4)。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单元30a和检测该检测用旋转单元30a的转速的旋转检测器30b构成。

外壳4安装于定子2的轴向两端，且支撑定子2。外壳4具有安装于定子2的轴向前方的前外壳41和安装于定子2的轴向后方的后外壳42。

外壳4，也就是前外壳41及后外壳42均呈大致方筒状，且具有四个主要的外周侧面。即，这些外壳具有两个侧面(例如图1中，与纸面平行的面)、上表面(例如图1中，上侧的面)以及底面(例如图1中，下侧的面)。另外，这些外壳的四个角落的角部进行了倒角。

前外壳41固定于定子2的轴向前方部。在前外壳41的轴向前方侧的主轴安装面411连接后述的车床10的主轴头12(参照图11)。

在前外壳41的主轴安装面411侧设有迷宫式构造的迷宫式构件60。该迷宫式构件60防止环境氛围中的油等侵入电动机1内。另外，该迷宫式构件60呈圆环状，且具有多个平衡修正用的丝锥60b，该丝锥60b沿周向以等间隔形成且沿轴向延伸。虽然未图示，但是通过调整在丝锥60b安装的紧定螺钉的重量、数量以及配置，能够进行电动机1的平衡修正。

后外壳42固定于定子2的轴向后方部。在后外壳42的轴向后方侧的端面421，以覆盖后述的开口部51a的轴向后方侧的方式安装固定有第一盖构件44(参照图6)，且经由该第一盖构件44而安装风扇罩8，该风扇罩8收纳后述的冷却风扇7。

在后外壳42的外周侧面中的一侧的侧面(例如图1中，纸面跟前侧的侧面)设有开口部51a。另外，在从该开口部51a露出至外部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。对于这些开口部51a及平衡修正用部件6，在后面段落中进行详细叙述。

此外，在类似于本实施方式的电动机1的感应式电动机中，在工作原理上，定子2及转子3发热。因此，为了维持性能，电动机1具备冷却风扇7、风扇罩8以及通气路径9作为冷却结构。

冷却风扇7配置于电动机1的轴向后方侧，安装于后外壳42(参照图4)。冷却风扇7为例如离心型风扇，通过利用未图示的风扇电机的驱动而旋转，从而使气流沿轴向产生。

风扇罩8安装于后外壳42，在内部收纳有冷却风扇7。在风扇罩8设有多个风扇孔81，该多个风扇孔81能够进行外部气体向其内部的流入和气体从内部的流出。更详细而言，风扇孔81形成为在风扇罩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84以及直径不同的多个圆环状的圆环肋85划分。

在定子2的周壁部21，由沿轴向贯通的贯通孔形成通气路径9(参照图4及图5)。通气路径9在定子2的周壁部21以沿周向排列的方式形成有多个。在通气路径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。

如图4中由箭头所示，当冷却风扇5利用风扇电机的驱动而旋转时，气流沿轴向产生，外部气体从流入口91流入。流入的外部气体在通气路径9内向轴向后方流通并从流出口92流出，通过风扇罩8的内部而从风扇孔81排出。由此，能够冷却电动机1的因运转而发热的定子2、经由定子2冷却转子3。

接下来，对开口部51a及平衡修正用部件6详细地进行说明。

开口部51a设于后外壳42的外周侧面中的一侧的侧面。在侧视视野中，开口部51a的开口大小设定为比后述的第一平衡修正用部件61更大。即，第一平衡修正用部件61从开口部51a露出到外部，能够从侧面看到及接近。

另外，在后外壳42的轴向后方侧的端面421，开口部51a由凹部构成，该凹部由以包围后述的第一平衡修正用部件61的方式设置的隔壁422和矩形状的第一盖构件44围绕而形成(参照图6及图7)。隔壁422形成为向轴向后方延伸预定长度，在该凹部内收纳有后述的第一平衡修正用部件61。即，开口部51a与定子2的内部空间S和形成于定子2的通气路径9的任一个均隔离。由此，避免了对电动机1的防水性能、冷却性能的不良影响。

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呈圆盘状，且与旋转轴部31同轴地配置。此外，在图1等中，为了方便，第一平衡修正用部件61以剖面局部性地示出。

在第一平衡修正用部件61的轴向后方侧的端面61a，沿周向以等间隔设置沿轴向延伸的多个第一丝锥611，通过调整安装的未图示的紧定螺钉的重量、数量以及配置，从而修正转子3的平衡。

另外，在第一平衡修正用部件61的外周侧面61b，沿周向以等间隔设置沿径向延伸的多个第二丝锥612，通过调整安装的未图示的紧定螺钉的重量、数量以及配置，从而修正转子3的平衡。

具备以上结构的电动机1例如如下进行平衡修正。

首先，在组装电动机1之前，调整在第一平衡修正用部件61的第一丝锥611安装的紧定螺钉的重量、数量以及配置，修正转子3的平衡。

然后，在组装电动机1之后，从开口部51a接近第一平衡修正用部件61，调整在第二丝锥612安装的紧定螺钉的重量、数量以及配置，修正转子3的平衡。另外，在使电动机1长时间运转后，也通过同样的操作来进行平衡修正。

如图8～图10所示，具备以上结构的电动机1能够对开口部的数量、配置进行变形。该变形例的电动机1A在后外壳的四个外周侧面中的两侧面和底面这三个面上设有开口部。即，在电动机1A的后外壳42A的两侧面设有开口部51a及开口部53a，在底面设有开口部52a。在侧视视野中，任一开口部的开口大小均设定为比第一平衡修正用部件61更大。即，第一平衡修正用部件61从任一开口部均露出到外部，能够从两侧面及底面看到及接近。

在后外壳42A的轴向后方侧的端面421A，这些开口部51a、52a、53a由凹部构成，且互相连通，该凹部由以包围第一平衡修正用部件61的方式设置的隔壁422A和大致T字状的第一盖构件44A围绕而形成。隔壁422A形成为向轴向后方延伸预定长度，在该凹部内收纳有后述的第一平衡修正用部件61。即，任一开口部均与定子2的内部空间S和形成于定子2的通气路径9的任一个隔离，避免了对电动机1的防水性能及冷却性能的不良影响。

根据本实施方式，实现以下效果。

本实施方式中，在后外壳42的外周侧面设有至少一个开口部51a(52a、53a)，该开口部与定子2的内部空间S及形成于定子2的通气路径9隔离而配置。另外，在转子3的旋转轴部31安装有修正转子3的平衡的第一平衡修正用部件61，且以将该第一平衡修正用部件61从开口部51a(52a、53a)露出到外部的方式进行配置。

由此，在电动机1(1A)的组装后、进行了长期间运转之后，也能够不卸下冷却风扇7、风扇罩8等，而且容易且高精度地修正电动机1(1A)的平衡。另外，开口部51a(52a、53a)与定子2的内部空间S及通气路径9隔离，因此能够避免电动机1(1A)的防水性能及冷却性能的降低。

第二实施方式

图12是第二实施方式的电动机1B的侧视图。图13是从轴向前方观察第二实施方式的电动机1B的图。图14是表示卸下图13的第二盖构件45的状态的图。图15是图12的局部剖视图，图16是图13的局部剖视图，图17是图12的C-C线剖视图。另外，图18是第二实施方式的变形例的电动机1C的侧视图。图19是第二实施方式的变形例的电动机1C的仰视图。图20是从轴向前方观察第二实施方式的变形例的电动机1C的图。图21是表示卸下图20的第二盖构件45的状态的图。图22是将第二实施方式的电动机1B与车床10的主轴11结合时的局部剖面侧视图。

本实施方式的电动机1B除了具备开口部51b来代替开口部51a的点和具备第二平衡修正用部件62来代替第一平衡修正用部件61的点不同以外，其它是与第一实施方式的电动机1相同的结构。以下，对这些不同点详细地进行说明。

开口部51b设于前外壳41B的外周侧面中的一侧的侧面。在侧视视野中，开口部51b的开口大小设定为比后述的第二平衡修正用部件62更大。即，第二平衡修正用部件62从开口部51b露出到外部，能够从侧面看到及接近。

另外，在前外壳41B的轴向前方侧的端面，即主轴安装面411B侧，开口部51b由凹部412和以覆盖该凹部412的轴向前方侧的方式设置的圆形状的第二盖构件45形成，上述凹部412向轴向后方侧下凹而形成并收容后述的第二平衡修正用部件62(参照图13及图14)。即，开口部51b与定子2的内部空间S和形成于定子2的通气路径9的任一个均隔离。由此，避免了对电动机1的防水性能及冷却性能的不良影响。

作为平衡修正用部件6的第二平衡修正用部件62安装于构成旋转轴部31的轴向前方部分的第二轴部31b。第二平衡修正用部件62呈圆盘状，且与旋转轴部31同轴地配置。此外，在图12等中，为了方便，第二平衡修正用部件62以剖面局部性地示出。

第二平衡修正用部件62与第一平衡修正用部件61除了方向相反以外，基本上是相同的结构。即，在第二平衡修正用部件62的轴向前方侧的端面62a，沿周向以等间隔设置沿轴向延伸的多个第一丝锥621，通过调整安装的未图示的紧定螺钉的重量、数量以及配置，从而修正转子3的平衡。

另外，在第二平衡修正用部件62的外周侧面62b，沿周向以等间隔设置沿径向延伸的多个第二丝锥622，通过调整安装的未图示的紧定螺钉的重量、数量以及配置，从而修正转子3的平衡。

具备以上结构的电动机1B例如如下进行平衡修正。

首先，在组装电动机1B之前，调整在第二平衡修正用部件62的第一丝锥621安装的紧定螺钉的重量、数量以及配置，修正转子3的平衡。

然后，在组装电动机1B之后，从开口部51b接近第二平衡修正用部件62，调整在第二丝锥622安装的未图示的紧定螺钉的重量、数量以及配置，修正转子3的平衡。另外，在使电动机1B长时间运转后，也通过同样的操作来进行平衡修正。

如图18～图22所示，具备以上结构的电动机1B能够对开口部的数量及配置进行变形。该变形例的电动机1C在前外壳的四个外周侧面的所有的面设有开口部。即，在电动机1C的前外壳41C的两侧面设有开口部51b及开口部53b，在底面设有开口部52b，且在上表面设有开口部54b。在侧视视野中，任一开口部的开口大小均设定为比第二平衡修正用部件62更大。即，第二平衡修正用部件62从任一开口部均露出到外部，且能够从两侧面、底面以及上表面看到及接近。

在前外壳41C的轴向前方侧的端面，即主轴安装面411C侧，这些开口部51b、52b、53b、54b由凹部412C和以覆盖该凹部412C的轴向前方侧的方式设置的圆形状的第二盖构件45构成，且相互连通，上述凹部412C呈十字状向轴向后方侧下凹而形成且在中央收纳后述的第二平衡修正用部件62。即，任一开口部均与定子2的内部空间S和形成于定子2的通气路径9的任一个隔离，避免了对电动机1的防水性能及冷却性能的不良影响。

根据本实施方式，实现与第一实施方式相同的效果。特别地，根据本实施方式，即使是将电动机1B(1C)与车床10的主轴11结合后，也能够容易且高精度地进行平衡修正。另外，开口部51b(52b、53b、54b)与定子2的内部空间S及通气路径9隔离，因此能够避免电动机1B(1C)的防水性能及冷却性能的降低。

第三实施方式

图23是第三实施方式的电动机1D的侧视图。本实施方式的电动机1D组合了第一实施方式和第二实施方式而成。即，除了在后外壳及前外壳的任一个均设有开口部的点和设有第一平衡修正用部件61及第二平衡修正用部件62的任一个的点不同以外，其它是与第一实施方式及第二实施方式相同的结构。

此外，作为本实施方式的变形例，能够采用既包含了第一实施方式的变形例又包含了第二实施方式的变形的组合。

根据具备这种结构的本实施方式，实现与第一实施方式及第二实施方式相同的效果。

此外，本实用新型不限定于上述实施方式，能够达成本实用新型的目的的范围内的变形、改良包含于本实用新型。

在上述的各实施方式中，虽然将外壳的形状做成大致方筒状，但不限定于此。也可以是圆筒状，也可以是四角以外的多角筒状。另外，只要在前外壳及后外壳的任一个的外周侧面设置至少一个开口部即可。

另外，开口部不比平衡修正部件大也可以，只要能够看到、接近在平衡修正部件的侧面设置的至少一个丝锥即可。