本发明涉及空冷式电动机和具有电动机的机床。
背景技术：
近年来，机床的主轴的高速旋转化正在取得进展，与之相应地，与主轴相结合的电动机的高速旋转化也正在取得进展。就高速旋转时的电动机而言，为了不使在高速旋转的过程中振动变得过大，需要高精度地进行对转子的平衡校正。因此，在后方侧具有平衡校正用零件的构造的电动机在增加。
而且，就机床而言，进行中心贯穿冷却(センタースルークーラント)的类型也较多，在该情况下，使用具有带贯通孔的轴的电动机。上述这样的电动机通常为下述构造：旋转接头设置在电动机的后方侧，该旋转接头与用于供给冷却剂的供给部相连结。
要实现上述这样的构造，就需要在电动机的后方侧具有规定空间。
但是，就空冷式电动机而言，通常在其后端部配置冷却风扇，因此，难以设置上述空间。
相对于此，例如，提出有一种在电动机主体与冷却风扇之间配置有隔离块的构造。(例如参照专利文献1。该文献中，将隔离块称为筒状构件)
而且，例如，提出有一种在冷却风扇的旋转轴形成有通孔的构造(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－88850号公报
专利文献2：日本特许第5394116号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
但是，在专利文献1所公开的构造中，出现了下述情况：由于配置有隔离块，因此，电动机的全长较长，由此，固有频率降低，冷却风扇等容易因共振导致受损。
而且，在专利文献2所公开的构造中，出现了下述情况：冷却风扇的冷却功能降低，且不容易设计、制造。
而且，还存在下述这样的问题：通常情况下，冷却风扇为一个，而在冷却风扇发生了故障的情况下，电动机的冷却能力大幅降低。
本发明的目的在于，提供具有多个风扇且通过设计多个风扇的配置而能够确保所需空间的电动机和具有电动机的机床。
而且，本发明的目的在于，提供通过具有多个风扇而能够抑制冷却功能的急剧降低的电动机和具有电动机的机床。
用于解决问题的方案
(1)本发明是一种电动机，该电动机(例如后述的电动机1、1a、1b、1c)具有：定子(例如后述的定子2)，其为筒状；转子(例如后述的转子3)，其能够以旋转轴(例如后述的旋转轴x)为中心进行旋转，该转子具有沿着所述旋转轴配置的旋转轴部(例如后述的旋转轴部31、31a)；第一外壳部(例如后述的第一外壳部41)，其配置为在所述定子的位于所述旋转轴所延伸的方向即旋转轴方向(例如后述的旋转轴方向dx)上的一端侧收纳所述旋转轴部的一部分；第二外壳部(例如后述的第二外壳部42)，其配置在所述定子的位于所述旋转轴方向上的另一端侧；第三外壳部(例如后述的第三外壳部43、43a、43b、43c)，其配置在所述第二外壳部的位于所述旋转轴方向上的与所述第一外壳部相反的一侧；多个通气部(例如后述的通气路径9)，其形成为至少与所述定子、所述第二外壳部和所述第三外壳部相连通；以及多个风扇(例如后述的冷却风扇7、7a、7b、7c)，其使所述多个通气部通气，所述多个风扇配置在所述第三外壳部且配置在与所述旋转轴垂直的平面中的不与所述旋转轴重叠的位置。
(2)根据(1)中的电动机，也可以是，所述第三外壳部具有配置于所述第三外壳部的位于所述旋转轴方向上的与所述第二外壳部相反的一侧的端面部(例如后述的44、44a、44b)，所述端面部具有：多个排气部(例如后述的排气口93、93a、93b)，其为所述通气部的一端部，所述多个排气部配置为与所述多个风扇相对应；以及开口部(例如后述的开口部45、45a、45b)或可开口部(例如后述的可开口部46)，其设于包含与所述旋转轴相交叉的区域且比所述多个排气部靠所述旋转轴侧的区域。
(3)根据(2)中的电动机，也可以是，所述可开口部构成为具有配置为能够被去除的堵塞部(例如后述的堵塞部47)，并在去除了所述堵塞部的情况下成为开口部(例如后述的开口部45b)。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的电动机，也可以是，所述多个风扇均构成为能够沿与所述旋转轴方向垂直的平面方向滑动移动，且能够相对于所述第三外壳部拆装。
(5)本发明是一种机床，该机床具有(1)～(4)中任一项所述的电动机。
发明的效果
采用本发明，能够提供具有多个风扇且通过设计多个风扇的配置而能够确保所需空间的电动机和具有电动机的机床。
而且，采用本发明，能够提供通过具有多个风扇而能够抑制冷却能力的急剧降低的电动机和具有电动机的机床。
附图说明
图1是第一实施方式的电动机的侧面局部剖视图。
图2是从轴向后方(另一端侧)观察第一实施方式的电动机时的图。
图3是第二实施方式的电动机的侧面局部剖视图。
图4是从轴向后方(另一端侧)观察第二实施方式的电动机时的图。
图5是第三实施方式的电动机的侧面局部剖视图。
图6是从轴向后方(另一端侧)观察第三实施方式的电动机时的图。
图7是从轴向后方(另一端侧)观察第三实施方式的电动机时的图，是表示形成了开口部的状态的图。
图8是从轴向后方(另一端侧)观察第四实施方式的电动机时的图。
附图标记说明
1、1a、1b、1c、电动机；2、定子；3、转子；4、外壳；7、7a、7b、7c、冷却风扇(风扇)；9、通气路径(通气部)；10、机床；11、主轴；12、主轴头；31、31a、旋转轴部；35、平衡校正用零件；41、第一外壳部；42、第二外壳部；43、43a、43b、43c、第三外壳部；44、44a、44b、端面部；45、45a、45b、开口部；46、可开口部；47、堵塞部；49、49a、49b、内部空间；93、93a、93b、排气部(排气口)；x、旋转轴；dx、旋转轴方向。
具体实施方式
下面，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。另外，第二实施方式至第四实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记，且对相对应的结构标注按规律对应的附图标记，并省略对其的说明(例如，对于第一实施方式中的附图标记7，在第二实施方式中为附图标记7a。)。
第一实施方式
根据图1和图2，说明第一实施方式的电动机。图1是第一实施方式的电动机的侧面局部剖视图。图2是从轴向后方(另一端侧)观察第一实施方式的电动机时的图。在此，轴向的意思是指后述的转子3的旋转轴部31的旋转轴x所延伸的方向(旋转轴方向dx)。轴向前方(旋转轴方向dx上的一端侧)的意思是指安装于机床10的主轴11的主轴安装面411的那一侧，例如，在图1中是指左侧。此外，轴向后方(旋转轴方向dx上的另一端侧)的意思是指第三外壳部43的端面部44的那一侧，例如，在图1中是指右侧。
本实施方式的电动机1例如是感应式电动机，该电动机1利用自配置于后述的定子2的绕线(未图示)向配置于转子3的、呈短路状态的裸导体(未图示)的电磁感应作用进行动作。感应式电动机的构造简单，也较容易保养，因此，一直被广泛利用。
如图1和图2所示，电动机1具有定子2(定子)、转子3(转子)、外壳4和端子箱5。而且，电动机1是空冷式电动机，具有冷却机构6。
定子2呈筒状，在其内部(内侧)配置有能够旋转的转子3(见后述)。定子2是由在轴向上层叠起来的多个磁性钢板构成的。在定子2的周壁部形成有在圆周方向上等间隔地配置的多个槽(未图示)。各槽以沿定子2的轴向延伸的方式设置，且收纳有绕线(未图示)。
转子3具有旋转主体部(未图示)和旋转轴部31。转子3是能够以旋转轴x为中心旋转的构件。
上述旋转主体部呈圆柱形状，且配置为与旋转轴部31同轴。旋转主体部固定于旋转轴部31。在旋转主体部配置有呈短路状态的裸导体(未图示)。
旋转主体部的至少一部分配置在定子2的内部。旋转主体部配置为能够以旋转轴x为中心进行旋转。
旋转轴部31沿着旋转轴x配置。旋转轴部31与旋转主体部一体地进行旋转。
旋转轴部31构成为具有：第一轴部311，其配置于轴向后方；以及第二轴部312，其配置于轴向前方。
第一轴部311以能够旋转的方式支承于后述的第二外壳部42。第二轴部312的一部分配置为被收纳在第一外壳部41。第二轴部312与机床10(未图示)的主轴11(未图示)相连接。
此外，在第一轴部311安装有平衡校正用零件35。
平衡校正用零件35呈圆盘状，其配置为与旋转轴部31同轴。在平衡校正用零件35的位于轴向后方侧的端面351设有多个在周向上等间隔地配置且沿旋转轴方向dx延伸的丝锥36。能够将固定螺钉(未图示)安装于多个丝锥36，通过调整固定螺钉的重量、个数和配置，而校正转子3的平衡。
平衡校正用零件35配置为被收纳在第三外壳部43(见后述)的内部空间49。此外，平衡校正用零件35配置为经由形成为与内部空间49相连通的开口部45能够从外部进行视觉确认和接近。
外壳4具有第一外壳部41、第二外壳部42和第三外壳部43。
第一外壳部41配置在定子2的轴向前方(旋转轴方向dx上的一端侧)。第一外壳部41收纳第二轴部312的一部分。
在第一外壳部41的位于轴向前方侧的主轴安装面411连接有机床10(未图示)的主轴头12(未图示)。
此外，在第一外壳部41的主轴安装面411的那一侧设有迷宫构造的迷宫构件60。该迷宫构件60防止环境气氛中的油等进入电动机1内。
第二外壳部42配置在定子2的轴向后方(旋转轴方向dx上的另一端侧)。第二外壳部42将旋转轴部31的第一轴部311支承为能够旋转。
在第二外壳部42的轴向后方侧配置有收纳后述的多个冷却风扇7(风扇)的第三外壳部43。
第三外壳部43配置在第二外壳部42的轴向后方。第三外壳部43配置在第二外壳部42的旋转轴方向dx上的与第一外壳部41相反的一侧。在第三外壳部43配置有后述的多个冷却风扇7。此外，第三外壳部43具有：开口部45，其形成在包含旋转轴x的中央部；以及内部空间49，其与开口部45相连通。
在后面与冷却风扇7的说明一起详细地说明第三外壳部43。
端子箱5安装在第二外壳部42的上表面和第三外壳部43的上表面。端子箱5在其内部收纳有端子台50。端子箱5具有箱部51和盖部52。
箱部51是俯视时呈矩形形状的箱体，其上表面开口。盖部52是俯视时呈矩形形状的板材，配置为堵塞箱部51的开口。该盖部52的四个角部被螺钉521固定于箱部51的位于四周的侧面部的上端面。由此，能够确保端子台50的防水性和防尘性。
配置于定子2的绕线的各相的引出线(未图示)被引入端子箱5的内部。在各引出线的顶端安装有压接端子(未图示)，且利用螺钉(未图示)与导电板电连接。此外，电源线(未图示)也被螺钉(未图示)紧固于导电板而与导电板连接。
此外，在电动机1中，定子2、转子3发热。为此，电动机1具有用于抑制因温度上升导致性能降低等的冷却机构6。冷却机构6具有多个通气路径9(通气部)、设置为分别与多个通气路径9相对应的多个冷却风扇7、以及上述第三外壳部43。
通气路径9形成为至少与定子2、第二外壳部42和第三外壳部43相连通。本实施方式中，通气路径9形成为与第一外壳部41、定子2、第二外壳部42和第三外壳部43相连通。通气路径9形成为在电动机1的外周侧沿旋转轴方向dx延伸。
通气路径9具有：进气口91，其形成在第一外壳部41；第一通气路径94，其与进气口91连续，且在从第一外壳部41至第二外壳部42的整个范围形成；中间排气口92，其为第一通气路径94的端部且形成在第二外壳部42；第二通气路径95，其与中间排气口92连续且形成在第三外壳部43；以及排气口93(排气部)，其为第二通气路径95的端部且配置在冷却风扇7(见后述)的轴向后方侧。
另外，也可以是，多个第二通气路径95不需要完全相互独立，而是在第三外壳部43的内部连通。即，也可以是，多个通气路径和多个冷却风扇不设置为以一对一的方式相对应。例如，也可以是，一个冷却风扇与多个通气路径通气，此外，还可以是，多个冷却风扇借助相连通的空间非个别地与多个通气路径通气。
如图1中的箭头所示，当冷却风扇7旋转时，沿旋转轴方向dx产生气流，外部气体从进气口91流入。流入的外部气体在第一通气路径94的内部朝向轴向后方流通，并从中间排气口92流出，经由第三外壳部43的内部(第二通气路径95)从排气口93向外部空间排出。由此，在使因电动机1进行工作导致发热的定子2冷却的同时借助定子2使转子3冷却。
多个第二通气路径95完全相互独立，多个第二通气路径95和多个冷却风扇7设置为以一对一的方式相对应。多个冷却风扇7分别使所对应的多个通气路径9通气。多个(本实施方式中为四个)冷却风扇7配置为被收纳在第三外壳部43。冷却风扇7配置在电动机1的轴向后方侧。冷却风扇7例如是离心式风扇，通过在风扇电动机(未图示)的驱动下进行旋转，从而沿轴向产生气流。
如图2所示，多个冷却风扇7配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。从旋转轴方向dx看，多个冷却风扇7以包围开口部45的方式配置在开口部45的外侧。换言之，多个冷却风扇7配置为与旋转轴x相隔规定距离，因此，能够形成开口部45。
此外，多个冷却风扇7分别被相互独立的风扇电动机所驱动。因此，即使其中任一个风扇电动机没有进行驱动，也能够将冷却机构6的冷却功能维持在一定程度以上。因此，能够抑制电动机1因过度升温导致性能降低等。
如图2所示，第三外壳部43具有配置在旋转轴方向dx上的与第二外壳部42相反的一侧的端面部44。端面部44是第三外壳部43的位于轴向后方的端面部。
端面部44具有多个(本实施方式中为四个)排气口93以及形成在中央部的开口部45。
多个排气口93是通气路径9的端部(位于轴向后方的端部)，且配置为分别与多个冷却风扇7相对应。多个排气口93配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。从旋转轴方向dx看，多个排气口93以包围开口部45的方式配置在开口部45的外侧。
开口部45形成为以旋转轴x为中心。开口部45形成在端面部44的中央部。详细地讲，开口部45形成在包含与旋转轴x相交叉的区域且比多个排气口93靠旋转轴x侧的区域。
此外，如上所述，开口部45形成为与第三外壳部43的内部空间49相连通。因此，能够经由开口部45从外部对被收纳且配置在内部空间49的平衡校正用零件35进行视觉确认和接近。即，本实施方式的电动机1构成为能够经由开口部45对平衡校正用零件35进行调整。
此外，内部空间49成为利用内壁隔离定子2的内部空间、通气路径9的构造，因此，不会对电动机1的冷却性能和防水性能造成不良影响。
采用本实施方式，能够发挥下述效果。
采用本实施方式，能够提供具有多个冷却风扇7且通过设计多个冷却风扇7的配置而能够确保所需空间的电动机1和具有电动机1的机床10。
而且，采用本实施方式，能够提供通过具有多个冷却风扇7而能够抑制冷却功能的急剧降低的电动机1和具有电动机1的机床10。
此外，在本实施方式中，多个冷却风扇7配置在第三外壳部43，且配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。由此，电动机1能够具有设于包含旋转轴x的区域的开口部45和形成为与开口部45连续的内部空间49。
此外，由此，对电动机1而言，能够经由开口部45从外部对安装于旋转轴部31的平衡校正用零件35进行视觉确认和接近。即，本实施方式的电动机1构成为能够经由开口部45调整平衡校正用零件35。
第二实施方式
接着，根据图3和图4，说明第二实施方式的电动机1a。图3是第二实施方式的电动机的侧面局部剖视图。图4是从轴向后方(另一端侧)观察第二实施方式的电动机时的图。
如图3所示，本实施方式的电动机1a是在旋转轴部31a具有输送冷却剂用的贯通孔140的带贯通孔的电动机。
如图3所示，旋转轴部31a具有形成为从旋转轴方向dx上的一端贯穿至另一端的贯通孔140。贯通孔140是用于从轴向后方的端部向轴向前方的端部输送冷却剂的贯通孔。
本实施方式中，在旋转轴部31a的位于轴向后方的后端部311a连结有用于供给冷却剂的旋转接头部160(旋转构件161)。
旋转接头部160具有旋转构件161、固定构件163和支承构件166。旋转构件161与旋转轴部31a的后端部311a相连结。固定构件163利用固定于第二外壳部42的支承构件166支承以及固定。冷却剂输送管165与固定构件163相连结，且将冷却剂输送到旋转构件161侧。
如图4所示，在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地，多个冷却风扇7a配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。从旋转轴方向dx看，多个冷却风扇7a以包围开口部45a的方式配置在开口部45a的外侧。
此外，多个排气口93a配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。从旋转轴方向dx看，多个排气口93a以包围开口部45a的方式配置在开口部45a的外侧。
此外，开口部45a形成为以旋转轴x为中心。开口部45a形成在端面部44a的中央部。详细地讲，开口部45a形成在包含与旋转轴x相交叉的区域且比多个排气口93a靠旋转轴x侧的区域。
此外，开口部45a形成为与第三外壳部43a的内部空间49a相连通。因此，能够经由开口部45a从外部对旋转轴部31a的收纳且配置在内部空间49a的后端部311a(贯通孔140的端部)进行视觉确认和接近。
在此，本实施方式中，开口部45a和内部空间49a形成为能够插拔旋转接头部160(旋转构件161、固定构件163和支承构件166)的大小和形状。
即，本实施方式的电动机1a构成为能够经由开口部45a将旋转接头部160安装在旋转轴部31a的配置在内部空间49a的后端部311a(贯通孔140的后端部)。
采用第二实施方式，除了能够发挥第一实施方式的效果之外，还能够发挥下述效果。
在本实施方式中，多个冷却风扇7a配置在第三外壳部43a，且配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。由此，电动机1a能够与第一实施方式同样地具有形成在包含旋转轴x的区域的开口部45a和形成为与开口部45a连续的内部空间49a。
此外，本实施方式中，开口部45a和内部空间49a形成为能够插拔旋转接头部160(旋转构件161、固定构件163和支承构件166)的大小和形状。由此，本实施方式的电动机1a构成为能够经由开口部45a将旋转接头部160安装在旋转轴部31a的配置在内部空间49a的后端部311a(贯通孔140的后端部)。
第三实施方式
接着，根据图5～图7，说明第三实施方式的电动机。图5是第三实施方式的电动机的侧面局部剖视图。图6是从轴向后方(另一端侧)观察第三实施方式的电动机时的图。图7是从轴向后方(另一端侧)观察第三实施方式的电动机时的图，是表示形成了开口部的状态的图。
如图5所示，第三实施方式的电动机1b是普通的实心轴电动机。在本实施方式的电动机1b中，在第一实施方式和第二实施方式中形成于轴向后方侧的开口部45并不是必需的。因此，在本实施方式中，在第三外壳部43b没有形成开口部45，而形成有可开口部46。本实施方式的电动机1b构成为能够在初始阶段不具有开口部，而在后期需要的情况下具有开口部。
如图5和图6所示，在第三实施方式中，也与上述实施方式同样地，多个冷却风扇7b配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。此外，多个排气口93b配置在与旋转轴x垂直的平面中的不与旋转轴x重叠的位置。
可开口部46形成于与在上述实施方式中形成了开口部的区域相同的区域。可开口部46形成为以旋转轴x为中心。可开口部46形成在端面部44a的中央部。详细地讲，可开口部46形成在包含与旋转轴x相交叉的区域且比多个排气口93b靠旋转轴x侧的区域。
可开口部46具有配置为能够被去除的堵塞部47。如图5中的局部放大图所示，堵塞部47例如借助薄壁部471与第三外壳部43b相连结。堵塞部47例如构成为通过从外部被按压而使薄壁部471断裂从而自第三外壳部43b脱离(去除)(参照图6)。而且，通过去除堵塞部47，可开口部46就成为开口部45b。
即，可开口部46构成为具有能够被去除的堵塞部47且通过去除堵塞部47而成为开口部45b。
而且，如图7所示，去除了堵塞部47而形成的开口部45b与上述实施方式同样地形成为以旋转轴x为中心。开口部45b形成在端面部44b的中央部。详细地讲，开口部45b形成在包含与旋转轴x相交叉的区域且比多个排气口93b靠旋转轴x侧的区域。
此外，开口部45b与上述实施方式同样地形成为与第三外壳部43b的内部空间49b相连通。
采用第三实施方式，除了能够发挥第一实施方式和第二实施方式的效果之外，还能够发挥下述效果。
在本实施方式中，在端面部44b设有可开口部46，该可开口部46构成为具有配置为能够被去除的堵塞部47并在去除了堵塞部47的情况下成为开口部45b。由此，本实施方式的电动机1b能够在初始阶段不具有开口部，而在后期需要的情况下具有开口部。此外，能够利用在端面部具有开口部的形态和在端面部不具有开口部的形态使端面部的构成构件共通化。
第四实施方式
接着，根据图8说明第四实施方式的电动机。图8是从轴向后方(另一端侧)观察第四实施方式的电动机时的图。
如图8所示，第四实施方式的电动机1c具有多个能够拆装的冷却风扇7c。多个冷却风扇7c分别构成为能够沿与旋转轴方向dx垂直的平面方向(图8中的纸面方向)滑动移动，且能够相对于第三外壳部43c拆装。即，电动机1c构成为冷却风扇7c能够单独更换。
此外，在本实施方式中，也可以是，例如，电动机1c构成为具有冷却风扇盒107，该冷却风扇盒107具有冷却风扇7c和风扇电动机(未图示)，且构成为冷却风扇盒107能够单独更换。
采用第四实施方式，除了能够发挥第一实施方式～第三实施方式的效果之外，还能够发挥下述效果。
在本实施方式中，多个冷却风扇7c分别构成为能够沿与旋转轴方向dx垂直的平面方向滑动移动，且能够相对于第三外壳部43c拆装。由此，电动机1c构成为冷却风扇7c能够单独更换。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够达到本发明的目的的范围内进行的变形、改良都包含于本发明。
也可以是，第一实施方式的开口部45小于平衡校正用零件35，只要能够对设于平衡校正用零件35的丝锥36中的至少一个丝锥36进行视觉确认和接近即可。
此外，对第二实施方式的开口部而言，不需要旋转接头部整体能够插入，只要至少与旋转接头部相连结的冷却剂输送管能够插入即可。
此外，对第三实施方式的堵塞部而言，不需要与第三外壳部相连结，也可以是，例如，该堵塞部与开口部相嵌合。此外，也可以是，堵塞部整体构成为薄壁状。
此外，也可以是，第四实施方式的冷却风扇7构成为能够沿轴向移动，且构成为利用沿轴向进行的移动而能够拆装。