JP2004282890A - Method for attaching main shaft body to rotor and processing equipment - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for attaching a main shaft body to a rotor and processing equipment, wherein the length of a main shaft body in the direction of rotating shaft at fitting portion is reduced, thereby the amount of bend in the main shaft body can be reduced and the main shaft can be rotated with higher accuracy. <P>SOLUTION: The attaching method is for attaching the main shaft body (14) to the rotor (16) of a motor by fitting, and a length (m) of the fitting portion in the direction of the rotating shaft (Zr) is made shorter than a length (L) of the rotor in the direction of the rotating shaft. The fitting width ratio (m/L), expressed by the ratio of the length of the fitting portion in the direction of the rotating shaft to the length of the rotor in the direction of the rotating shaft, is set to be within a predetermined range. The main shaft body is attached with tightening force corresponding thereto. When the main shaft body is attached to the rotor with a sleeve in-between, the following procedure is followed: a substantially annular projection is formed inside the sleeve or outside the main shaft body, the length of the projection in the direction of the rotating shaft is made shorter than the length of the rotor in the direction of the rotating shaft, the rotor and the sleeve are fitted together, and the sleeve, and the main shaft body are fitted together at the projection. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する主軸体を有する装置における、モータのロータへの主軸体取付方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転する主軸体に切削用の工具等を設け、モータで主軸体を回転させて加工を行う種々の加工装置が実用化されている。
図５（Ａ）にモータ１０の構造の概略を示す。モータ１０は、ヨーク１２を筐体として、ステータ１８（磁石等）がヨーク１２に設けられている。そして、ステータ１８の内部にはロータ１６（鉄心及びコイル等）が設けられており、コイルに通電することにより、ロータ１６は軸Ｚｒを回転軸として回転する。このロータ１６に、ベアリング１５にて支持された主軸体１４が取り付けられている。
次に、モータ１０のロータ１６に主軸体１４を取り付ける、従来の取付方法について、図５（Ｂ）及び（Ｃ）を用いて説明する。
図５（Ｂ）は、ロータ１６と主軸体１４とを直接焼きばめした状態を示している。特に高速回転で使用される主軸体１４の場合、主軸体１４にモータ１０のロータ１６を焼きばめ（冷やしばめする場合もある）して主軸体１４を直接ロータ１６に固定している。この場合、ロータ１６の回転軸方向の長さ「Ｌ」に渡って、ロータ１６と主軸体１４とが、はめ合い部「Ｓ」（太線部分）にてはめ合わされている。なお、全ての図において、はめ合い部の太さ「Ｓｆ」は、はめ合いの締め代（はめ合いの強度）の大きさを示している。
図５（Ｃ）は、ロータ１６と主軸体１４との間にスリーブ２０（ステップドスリーブ等）をはめ合わせている。ここで、主軸体１４の各部分の径φは、φ１＞φ２＞φ３である。ロータ１６は、スリーブ２０にはめ合い部「Ｓｓ」にてはめ合わされており、スリーブ２０は、主軸体１４にはめ合い部「Ｓ」にてはめ合わされている。なお、貫通孔Ｈは、空間Ｋに油圧等を供給して、はめ合わされた主軸体１４をスリーブ２０から抜く場合に使用される。
【０００３】
なお、上記に説明した、ロータへの主軸体取付方法は、従来より一般的に行われているので、あえて先行技術文献を記載しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
加工装置の主軸体１４をモータ１０のロータ１６に取り付けた場合、遠心膨張や熱応力等の影響にて、主軸体１４とロータ１６とのはめ合い部のはめ合い状態が変化する場合がある。はめ合い状態が変化した場合、回転速度の違いや負荷のかかり方によって、主軸体１４の曲がり量が変化し、加工精度に影響を与える可能性がある。「主軸体１４の曲がり量の変化」は、主軸体１４とロータ１６とがはめ合わされている面積（はめ合いの力により当接している面積）が大きい程、特に主軸体１４の回転軸方向の距離が長い程、影響が大きい傾向にある。はめ合い部分には、各位置に均一な応力がかかっているのでなく、種々の大きさの応力が種々の位置にかかるためである。
図５（Ｂ）に示すロータ１６への主軸体１４の取付方法では、ロータ１６の回転軸方向の長さ「Ｌ」に渡ってはめ合わされているので、はめ合わされている部分における、主軸体１４の回転軸方向の距離が長い。
図５（Ｃ）に示すロータ１６への主軸体１４の取付方法では、はめ合い部の長さは「ｍ１＋ｍ２」であり、ロータ１６の回転軸方向の長さ「Ｌ」に比べて短いが、２個所のはめ合い部を含む最大距離「Ｍ」が長いので応力のかかる距離が長くなり、主軸体１４の曲がり量の変化を低減する効果は小さい。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、はめ合い部における、主軸体の回転軸方向の距離を小さくすることで、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる、ロータへの主軸体取付方法及び加工装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのロータへの主軸体取付方法である。
請求項１に記載のロータへの主軸体取付方法では、モータのロータに主軸体をはめ合いにて取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、ロータと主軸体とのはめ合い部分の回転軸方向の長さを、ロータの回転軸方向の長さよりも短くして、はめ合いにて取り付けるので、はめ合い部における、主軸体の回転軸方向の距離を短くすることができる。
これにより、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのロータへの主軸体取付方法である。
請求項２に記載のロータへの主軸体取付方法は、請求項１に記載のロータへの主軸体取付方法であって、ロータの回転軸方向の長さに対する、ロータと主軸体とのはめ合い部分の回転軸方向の長さで示されるはめ合い幅比を所定範囲内に設定し、設定したはめ合い幅比に応じた締め付け力で、モータのロータに主軸体を取り付ける。
これにより、はめ合い幅比に応じた締め付け力にて適切にはめ合わせることができ、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのロータへの主軸体取付方法である。
請求項３に記載のロータへの主軸体取付方法は、モータのロータと主軸体との間に略筒状のスリーブを介してロータに主軸体を取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、スリーブの内側あるいは主軸体の外側には、回転軸に対する周方向において、略環状の凸部が設けられており、主軸体とスリーブとのはめ合いに用いられる凸部は１個所であり、且つ当該凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定する。そして、ロータとスリーブとをはめ合わせるとともに、前記凸部にてスリーブと主軸体とをはめ合わせる。
このように、主軸体とスリーブとは１個所の凸部にてはめ合わされ、当該凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定することで、主軸体の回転軸方向のはめ合い部の距離を短くすることができる。
これにより、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのロータへの主軸体取付方法である。
請求項４に記載のロータへの主軸体取付方法は、モータのロータと主軸体との間に略筒状のスリーブを介してロータに主軸体を取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、スリーブの内側あるいは主軸体の外側には、回転軸に対する周方向において、複数の略環状の凸部が設けられており、主軸体とスリーブとのはめ合いに用いられる凸部は複数個所であり、且つ各凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定する。そして、ロータとスリーブとをはめ合わせるとともに、複数の凸部にてスリーブと主軸体とをはめ合わせ、はめ合いに用いる複数の凸部を含む回転軸方向の最大距離が、ロータの回転軸方向の長さよりも短くなるように、はめ合いに用いる複数の凸部を配置する。
このように、主軸体とスリーブとは複数個所の凸部にてはめ合わされ、各凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定し、はめ合いに用いる複数の凸部を含む回転軸方向の最大距離が、ロータの回転軸方向の長さよりも短くなるように設定することで、主軸体の回転軸方向のはめ合い部の距離を短くすることができる。
これにより、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる。
【０００９】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの加工装置である。
請求項５に記載の加工装置では、請求項１〜４のいずれかに記載のロータへの主軸体取付方法にて、モータのロータに主軸体を取り付ける。
これにより、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる加工装置を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、従来の「ロータへの主軸体取付方法」と、本発明の「ロータへの主軸体取付方法」の一実施の形態を説明する概略図である。
◆［第１の実施の形態（図１〜図２）］
第１の実施の形態は、主軸体１４にロータ１６を直接取り付ける方法である。
図１（Ａ）に示すように、従来の「ロータへの主軸体取付方法」では、例えば主軸体１４にロータ１６を焼きばめする際、種々の要因にて、はめ合い部の締め代「Ｓｆ」が不均一（各位置における締め付け力の大きさが不均一）になり易く、主軸体１４を締め付ける応力（図１（Ａ）中のＦ１〜Ｆ６）に偏りが生じ易い。要因としては、各部品の加工精度やロータの冷え方のばらつき、あるいはロータ１６が冷えるまでの主軸体１４の保持方法等がある。
【００１１】
締め付け応力の偏りは、主軸体１４の曲がりを発生させる。ここで、「主軸体１４の曲がり」とは、主軸体１４の性能を評価する「評価位置（図１（Ａ）参照）」における、主軸体１４の振れ回りのことをいう。図１（Ａ）に示すように、理想的な回転軸Ｚｒ（ｔｙｐ）と、理想的な主軸体１４（ｔｙｐ）に対して、実際には回転軸Ｚｒと主軸体１４に曲がりが発生している場合がある。「主軸体１４の曲がり」が発生している場合、当該主軸体１４を運転すると、主軸体１４とロータ１６との遠心膨張量の差による締め代の減少（締め付け力の減少）や、モータ１０の発熱による熱応力の発生等により、はめ合い部における応力状態が変化し易い。この場合、「主軸体１４の曲がり」が更に変化する可能性がある。応力状態の変化は、主軸体１４と当該主軸体１４にはめ合わされている部材（この場合ロータ１６）とのはめ合い部における幅（回転軸方向の距離）が大きく関与している。これは、各応力（Ｆ１〜Ｆ６）の大きさと、各応力の間の距離によるモーメント等による。
【００１２】
これに対し、図１（Ｂ）に示す、本実施の形態における「ロータへの主軸体取付方法」では、主軸体１４と当該主軸体１４にはめ合わされている部材（この場合ロータ１６）とのはめ合い部における幅（回転軸方向の距離）が、距離「ｍ」となるように、ロータ１６の内側に凸部を設けている。このように、はめ合い部における回転軸方向の距離を、図１（Ａ）に示す従来の方法による距離「Ｌ」よりも充分短い距離に設定している。これにより、各応力（Ｆ１〜Ｆ４）の大きさと、各応力の間の距離によるモーメント等による応力状態の変化を抑制することができる。なお、この場合、はめ合い部の回転軸方向の距離を短くしているため、はめ合い部の締め代「Ｓｆ」（締め付け力）を大きくしている。
なお、本実施の形態では、ロータ１６の内側に、回転軸Ｚｒに対する周方向に凸部（内側に向かう凸部）を設けたが、主軸体１４の外側に、回転軸Ｚｒに対する周方向に凸部（外側に向かう凸部）を設けるようにしてもよい。また、当該凸部は、１個所でなく複数個所に設けてもよい。複数個所に凸部を設ける場合、はめ合いに用いる凸部と凸部とを含む回転軸方向の最大距離が、ロータ１６の回転軸方向の距離「Ｌ」よりも小さくなるように、はめ合いに用いる凸部を配置する。
【００１３】
次に、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すグラフを用いて、はめ合い部の回転軸方向における距離の設定方法と、締め代の設定方法について説明する。
図２（Ａ）に示す、はめ合い幅比・はめ合い締め代比特性は、図１（Ａ）に示す従来の取付方法における「はめ合い幅」及び「はめ合い締め代」を、各々１．０とした場合のグラフを示している。この特性によると、はめ合い幅比を０．４（従来の幅の０．４倍）にする場合、締め代比を約２．５（従来の２．５倍の締め付け力）にする必要があることを示している。なお、「締め代の限界」は、物理上の限界（焼きばめする場合の膨張における寸法、主軸体１４の径等による限界）を示す。「締め代の限界」は、材質、寸法、形状、許容トルク等に影響されるが、本実施の形態に用いたものでは、締め代比は０〜５の範囲で設定することができた。
【００１４】
図２（Ｂ）に示す、はめ合い幅比・軸曲がり変化量比特性は、図１（Ａ）に示す従来の取付方法における「はめ合い幅」及び「軸曲がり変化量」を、各々１．０とした場合のグラフを示している。この特性によると、はめ合い幅比を０．４（従来の幅の０．４倍）にすると、軸曲がり変化量比を約０．２（従来の１／５の曲がり量）にできることを示している。
例えば、軸曲がり変化量比を従来の１／５（０．２倍）に低減したい場合、図２（Ｂ）に示す「はめ合い幅比・軸曲がり変化量比特性」よりはめ合い幅比を０．４に設定し、図２（Ａ）に示す「はめ合い幅比・はめ合い締め代比特性」よりはめ合い締め代比を２．５に設定すれば良いことがわかる。
以上の説明により、本実施の形態における、ロータへの主軸体取付方法を用いれば、主軸体の曲がり量を従来よりも低減することが可能であり、加工精度をより向上させることができる。また、従来では、焼きばめ時の主軸体の曲がりについては、焼きばめ後に主軸体を再研磨して修正する場合もあったが、本実施の形態では、焼きばめする場合の主軸体の曲がり量そのものを低減するため、主軸体を再研磨する必要もほとんどなくなる。
【００１５】
なお、はめ合い幅比を小さくすれば、軸曲がり変化量比を小さくできるが、はめ合い幅比を図２（Ａ）に示す「締め代の限界」よりも小さくすることはできない。図２（Ａ）に示す例の場合、はめ合い幅比は０．２〜１．０の範囲内で設定することが可能である。
この場合、軸曲がり変化量比をより小さくし、且つ締め代の限界を超えないよう、はめ合い幅比を所定範囲内に設定し、設定したはめ合い幅比に応じたはめ合い締め代比で取り付ける。
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す例の場合、軸曲がり変化量比をより低減するためには、締め代の限界を超えず、且つ誤差等のばらつきを考慮して、はめ合い幅比を約０．３〜０．４に設定することが好ましい。
【００１６】
◆［第２の実施の形態（図３（Ａ）、図４（Ａ））］
第１の実施の形態では、主軸体１４にロータ１６を直接焼きばめして取り付ける方法を説明したが、以降に説明する第２〜第５の実施の形態では、主軸体１４とロータ１６との間に略筒状のスリーブ２０を介して、ロータ１６に主軸体１４を取り付ける方法について説明する。
図３（Ａ）に、第２の実施の形態における、ロータ１６への主軸体１４の取付方法の略図を示す。ロータ１６に略筒状のスリーブ２０を挿入して、ロータ１６とスリーブ２０とをはめ合い部「Ｓｓ」にてはめ合わせるとともに、スリーブ２０に主軸体１４を挿入して、スリーブの内側に設けた凸部にてスリーブ２０と主軸体１４とをはめ合い部「Ｓ」にてはめ合わせる。なお、スリーブ２０の内側に凸部を設けずに、主軸体１４の外側に凸部を設けるようにしてもよい。
また、ロータ１６の回転軸方向の距離を「Ｌ」、主軸体１４のはめ合い部における回転軸方向の距離を「ｍ」とすると、はめ合い幅比（ｍ／Ｌ）における、はめ合い締め代比、軸曲がり変化量比は、図２（Ａ）及び（Ｂ）の説明と同様の特性を示す。
【００１７】
図３（Ａ）に示す第２の実施の形態では、オーバーハング部Ｖはロータ１６のサイズやトルクの大きさによっては、アンバランスやねじれの発生要因となる可能があり、回転中に振動等を引き起こす可能性がある。そこで、オーバーハング部Ｖを、例えばＯリングや、比較的弱い力の締め付け力のはめ合いにて支持することにより、回転中の振動等を低減することが可能である。この構成を用いた例を、図４（Ａ）に示す。
なお、「比較的弱い力のはめ合い」は、ここまで説明してきた「はめ合い（強固に固定するはめ合い）」とは異なるものであるので、以降では、支持できる程度の「比較的弱い力のはめ合い」を「支持レベルはめ合い」と記載する。
【００１８】
図４（Ａ）の例では、主軸体１４の径φは、φ１＞φ２である。図４（Ａ）に示すように、オーバーハング部Ｖを、ＯリングＧにて支持する（ＯリングＧにて主軸体１４とスリーブ２０とを当接させる）。なお、図４（Ａ）に示すように、スリーブ２０にステップドスリーブを用いた場合、主軸体１４にスリーブ２０を取り付けた後であっても、貫通孔Ｈから油圧を供給することで、空間Ｋを膨張させて、主軸体１４からスリーブ２０を抜き取る（この場合、右方向に抜き取る）ことが可能である。これにより、はめ合い状態の修復や、主軸体１４あるいはモータ１０の交換をより行い易くすることができる。この場合、貫通孔Ｈ側のＯリングＧには密閉性を持たせることが必要である。
【００１９】
◆［第３の実施の形態（図３（Ｂ）、図４（Ｂ））］
図３（Ｂ）に、第３の実施の形態における、ロータ１６への主軸体１４の取付方法の略図を示す。ロータ１６に略筒状のスリーブ２０を挿入して、ロータ１６とスリーブ２０とをはめ合い部「Ｓｓ」にてはめ合わせるとともに、スリーブ２０に主軸体１４を挿入して、スリーブの内側に設けた凸部にてスリーブ２０と主軸体１４とをはめ合い部「Ｓ」にてはめ合わせる。なお、スリーブ２０の内側に凸部を設けずに、主軸体１４の外側に凸部を設けるようにしてもよい。
また、ロータ１６の回転軸方向の距離を「Ｌ」、主軸体１４のはめ合い部における回転軸方向の距離を「ｍ」とすると、はめ合い幅比（ｍ／Ｌ）における、はめ合い締め代比、軸曲がり変化量比は、図２（Ａ）及び（Ｂ）の説明と同様の特性を示す。以下、第４及び第５の実施の形態も同様である。
【００２０】
第２の実施の形態と同様に、図３（Ｂ）に示す第３の実施の形態では、オーバーハング部Ｖはロータ１６のサイズやトルクの大きさによっては、アンバランスやねじれの発生要因となる可能があり、回転中に振動等を引き起こす可能性がある。そこで、オーバーハング部Ｖを、第２の実施の形態と同様に、Ｏリングや、支持レベルはめ合いにて支持することにより、回転中の振動等を低減することが可能である。この構成を用いた例を、図４（Ｂ）に示す。
図４（Ｂ）の例では、主軸体１４の径φは、φ１＞φ２である。図４（Ｂ）に示すように、オーバーハング部Ｖを、ＯリングＧにて支持する（ＯリングＧにて主軸体１４とスリーブ２０とを当接させる）。なお、図４（Ｂ）に示すように、スリーブ２０にステップドスリーブを用いた場合、主軸体１４にスリーブ２０を取り付けた後であっても、貫通孔Ｈから油圧を供給することで、空間Ｋを膨張させて、主軸体１４からスリーブ２０を抜き取る（この場合、右方向に抜き取る）ことが可能である。これにより、はめ合い状態の修復や、主軸体１４あるいはモータ１０の交換をより行い易くすることができる。この場合、貫通孔Ｈ側のＯリングＧには密閉性を持たせることが必要である。
【００２１】
◆［第４の実施の形態（図４（Ｃ））］
図４（Ｃ）に示す第４の実施の形態は、図４（Ｂ）に示す第３の実施の形態から、主軸体１４とスリーブ２０とのはめ合い部を変形させたものである。以下、第３の実施の形態との相違点について説明する。
主軸体１４の径φは、φ１＞φ２＞φ３である。ロータ１６とスリーブ２０とをはめ合い部「Ｓｓ」にてはめ合わせるとともに、スリーブ２０の内側に設けた２つの凸部（複数の凸部）にてスリーブ２０と主軸体１４とをはめ合い部「Ｓ」にてはめ合わせる。なお、スリーブ２０の内側に凸部を設けずに、主軸体１４の外側に凸部を設けるようにしてもよい。
また、主軸体１４のはめ合い部における回転軸方向の距離を各々「ｍ１」、「ｍ２」とすると、はめ合い幅比・はめ合い締め代比特性に使用する、はめ合い幅比（ｍ／Ｌ）の「ｍ」には、ｍ＝ｍ１＋ｍ２（各凸部のはめ合い幅の和。図４（Ｃ）参照）を代入すればよい。また、はめ合い幅比・軸曲がり変化量比特性に使用する、はめ合い幅比（ｍ／Ｌ）の「ｍ」には、ｍ＝ｍｔ（各凸部を含む回転軸方向の最大距離。図４（Ｃ）参照）を代入すればよい。
また、油圧を供給する場合の貫通孔Ｈは、はめ合いに使用する凸部と凸部との間の空間Ｋに連通するように設ける。このため、第４の実施の形態におけるＯリングＧには密閉性を持たせる必要はない。
【００２２】
◆［第５の実施の形態（図４（Ｄ））］
図４（Ｄ）に示す第５の実施の形態は、図４（Ｃ）に示す第４の実施の形態から、ＯリングＧの代わりに支持レベルはめ合いによる、はめ合い部「Ｓａ」を用いたものである。以下、第４の実施の形態との相違点について説明する。
主軸体１４の径φは、φ１＞φ２＞φ３＞φ４＞φ５である。ロータ１６とスリーブ２０とをはめ合い部「Ｓｓ」にてはめ合わせるとともに、スリーブ２０の内側に設けた、はめ合い部「Ｓ」に用いる２つの凸部（複数の凸部）にてスリーブ２０と主軸体１４とをはめ合わせる。そして、スリーブ２０の内側に設けた支持レベルはめ合い部「Ｓａ」に用いる２つの凸部にて、主軸体１４に対してスリーブ２０を支持する。なお、スリーブ２０の内側に凸部を設けずに、主軸体１４の外側に凸部を設けるようにしてもよい。
また、油圧を供給する場合の貫通孔Ｈ及びＨ１は、はめ合いに使用する凸部と凸部との間の空間Ｋと、支持レベルはめ合いに使用する凸部と凸部との間の空間Ｋ１の各々に連通するように設ける。
【００２３】
以上に説明した「ロータへの主軸体取付方法」は、加工装置への適用に限定されず、回転する主軸体を有する種々の装置に適用することが可能である。特に、回転する主軸体を用いて切削等を行う加工装置に適用すれば、より高い精度で主軸体を回転させることができ、より高い精度でワークを加工する加工装置を実現することが可能である。
また、以上に説明した構造を用いてロータに主軸体を取り付ける、「ロータへの主軸体取付構造」としてもよい。
【００２４】
本発明のロータへの主軸体取付方法及び加工装置は、本実施の形態で説明した構成、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、はめ合い用の凸部を、３個所設けるようにしてもよい。
本発明のロータへの主軸体取付方法は、高い精度で主軸体を回転させることが要求される種々の装置に用いることが可能である。例えば、数万［ｒｐｍ］で回転させる主軸体にも適用することが可能である。
本実施の形態の説明に用いた数値及びグラフは一例であり、この数値及びグラフに限定されるものではない。
なお、主軸体の材質としては、例えばＳＣＭ４１５（浸炭鋼）、ＳＡＣＭ６４５（窒化鋼）等の鋼材、あるいはＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、ＳｉＴｉ系のセラミックスであってもよい。また、スリーブの材質としては、例えばＳＣＭ４１５（浸炭鋼）等の鋼材がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４のいずれかに記載のロータへの主軸体取付方法を用いれば、はめ合い部における、主軸体の回転軸方向の距離を小さくすることで、主軸体の曲がり量を低減し、より高い精度で主軸体を回転させることができる。
また、請求項５に記載の加工装置によれば、より高い精度で主軸体を回転させることができる加工装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のロータへの主軸体取付方法と、本発明のロータへの主軸体取付方法（第１の実施の形態）を説明する図である。
【図２】はめ合い幅比・はめ合い締め代比特性のグラフ、及びはめ合い幅比・軸曲がり変化量比特性のグラフを説明する図である。
【図３】第２及び第３の実施の形態を説明する図である。
【図４】第２〜第５の実施の形態を説明する図である。
【図５】従来の、ロータへの主軸体取付方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０ モータ
１４ 主軸体
１６ ロータ
２０ スリーブ
Ｓ （主軸体の）はめ合い部
Ｓｓ ロータとスリーブとのはめ合い部
Ｓｆ はめ合い部の締め代
Ｌ ロータの回転軸方向の距離
ｍ 主軸体のはめ合い部の回転軸方向の距離（幅）
Ｚｒ 回転軸
Ｆ１〜Ｆ６ 応力[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of attaching a spindle to a rotor of a motor and an apparatus for machining the apparatus having a rotating spindle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of processing apparatuses that provide a cutting tool or the like on a rotating main body and rotate the main body with a motor to perform processing have been put to practical use.
FIG. 5A schematically shows the structure of the motor 10. The motor 10 has a yoke 12 as a housing and a stator 18 (magnet or the like) provided on the yoke 12. A rotor 16 (such as an iron core and a coil) is provided inside the stator 18, and when the coil is energized, the rotor 16 rotates about the axis Zr as a rotation axis. The main shaft 14 supported by bearings 15 is attached to the rotor 16.
Next, a conventional attachment method for attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 of the motor 10 will be described with reference to FIGS.
FIG. 5B shows a state where the rotor 16 and the main shaft body 14 are directly shrink-fitted. In particular, in the case of the main shaft 14 used at high speed rotation, the rotor 16 of the motor 10 is shrink-fitted (sometimes by cold fitting) to the main shaft 14 and the main shaft 14 is directly fixed to the rotor 16. In this case, over the length “L” of the rotor 16 in the rotation axis direction, the rotor 16 and the main shaft body 14 are fitted at the fitting portion “S” (the thick line portion). In all the drawings, the thickness “Sf” of the fitting portion indicates the size of the interference (fitting strength) of the fitting.
In FIG. 5C, a sleeve 20 (stepped sleeve or the like) is fitted between the rotor 16 and the main shaft body 14. Here, the diameter φ of each portion of the main shaft body 14 is φ1>φ2> φ3. The rotor 16 is fitted to the sleeve 20 at a fitting portion “Ss”, and the sleeve 20 is fitted to the main shaft body 14 at a fitting portion “S”. The through hole H is used for supplying hydraulic pressure or the like to the space K to remove the fitted main shaft body 14 from the sleeve 20.
[0003]
Since the above-described method of attaching the main shaft to the rotor has been generally performed conventionally, no prior art document will be described.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the main shaft 14 of the processing apparatus is attached to the rotor 16 of the motor 10, the fitting state of the fitting portion between the main shaft 14 and the rotor 16 may change due to the effects of centrifugal expansion, thermal stress, and the like. When the fitting state changes, the amount of bending of the main shaft body 14 changes depending on the difference in rotation speed and the manner in which a load is applied, which may affect machining accuracy. The “change in the amount of bending of the main shaft 14” means that the larger the area in which the main shaft 14 and the rotor 16 are fitted (the area in contact with each other due to the force of the fitting), the larger the area in the rotation axis direction of the main shaft 14. The longer the distance, the greater the effect. This is because not only a uniform stress is applied to each position but also various magnitudes of stress are applied to various positions in the fitting portion.
In the method of attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 shown in FIG. 5B, the main shaft body 14 is fitted over the length "L" of the rotor 16 in the rotation axis direction. The distance in the rotation axis direction is long.
In the method of attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 shown in FIG. 5C, the length of the fitting portion is “m1 + m2”, which is shorter than the length “L” of the rotor 16 in the rotation axis direction. Since the maximum distance “M” including the two fitting portions is long, the distance to which the stress is applied is long, and the effect of reducing the change in the amount of bending of the main shaft body 14 is small.
The present invention has been made in view of such a point, and reduces the amount of bending of the main shaft body by reducing the distance of the main shaft body in the rotation axis direction in the fitting portion, thereby achieving higher accuracy. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for attaching a spindle to a rotor that can rotate the spindle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above problems, a first invention of the present invention is a method of attaching a main shaft to a rotor as described in claim 1.
The method of attaching the main shaft to the rotor according to claim 1, wherein the main shaft is attached to the rotor of the motor by fitting the main shaft to the rotor, and the rotation of the fitting portion between the rotor and the main shaft is performed. Since the length in the axial direction is shorter than the length in the rotation axis direction of the rotor and the rotor is mounted by fitting, the distance of the main shaft body in the rotation axis direction at the fitting portion can be shortened.
Thereby, the amount of bending of the main shaft can be reduced, and the main shaft can be rotated with higher accuracy.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of attaching a main shaft to a rotor as described in claim 2.
The method of attaching the main shaft to the rotor according to claim 2 is the method of attaching the main shaft to the rotor according to claim 1, wherein the fitting of the rotor and the main shaft with respect to the length of the rotor in the rotation axis direction is performed. The fitting width ratio indicated by the length of the portion in the rotation axis direction is set within a predetermined range, and the main shaft is attached to the rotor of the motor with a tightening force according to the set fitting width ratio.
Thereby, the fitting can be appropriately performed with the fastening force according to the fitting width ratio, the amount of bending of the main shaft can be reduced, and the main shaft can be rotated with higher accuracy.
[0007]
A third aspect of the present invention is a method for attaching a main shaft to a rotor as described in claim 3.
The method of attaching a main shaft to a rotor according to claim 3 is a method of attaching the main shaft to the rotor via a substantially cylindrical sleeve between the rotor and the main shaft of the motor. A substantially annular convex portion is provided on the inner side of the sleeve or the outer side of the main shaft body in the circumferential direction with respect to the rotation axis, and the convex portion used for fitting the main shaft body and the sleeve is one place, and The length of the projection in the rotation axis direction is set shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction. Then, the rotor and the sleeve are fitted together, and the sleeve and the main shaft body are fitted together at the projection.
As described above, the main shaft and the sleeve are fitted at one convex portion, and the length of the convex portion in the rotation axis direction is set to be shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction. The distance of the fitting portion in the axial direction can be reduced.
Thereby, the amount of bending of the main shaft can be reduced, and the main shaft can be rotated with higher accuracy.
[0008]
Further, a fourth invention of the present invention is a method for attaching a main shaft to a rotor as described in claim 4.
The method of attaching the main shaft to the rotor according to claim 4 is a method of attaching the main shaft to the rotor via a substantially cylindrical sleeve between the rotor and the main shaft of the motor. On the inner side of the sleeve or the outer side of the main shaft, a plurality of substantially annular convex portions are provided in the circumferential direction with respect to the rotation axis, and there are a plurality of convex portions used for fitting the main shaft with the sleeve. In addition, the length of each projection in the rotation axis direction is set to be shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction. Then, while the rotor and the sleeve are fitted together, the sleeve and the main shaft body are fitted with the plurality of protrusions, and the maximum distance in the rotation axis direction including the plurality of protrusions used for the fitting is the rotation axis direction of the rotor. A plurality of protrusions used for fitting are arranged so as to be shorter than the length.
In this manner, the main shaft body and the sleeve are fitted at a plurality of protrusions, and the length of each protrusion in the rotation axis direction is set to be shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction, and a plurality of protrusions used for the fitting are set. By setting the maximum distance in the rotation axis direction including the projection to be shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction, the distance of the fitting portion of the main shaft body in the rotation axis direction can be shortened.
Thereby, the amount of bending of the main shaft can be reduced, and the main shaft can be rotated with higher accuracy.
[0009]
A fifth aspect of the present invention is a processing apparatus as set forth in claim 5.
According to a fifth aspect of the present invention, the main shaft is attached to the rotor of the motor by the method of attaching the main shaft to the rotor according to any one of the first to fourth aspects.
This makes it possible to realize a processing device capable of reducing the amount of bending of the main shaft and rotating the main shaft with higher accuracy.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a conventional “method of attaching a spindle to a rotor” and one embodiment of the present invention “a method of attaching a spindle to a rotor”.
◆ [First Embodiment (FIGS. 1 and 2)]
The first embodiment is a method of directly attaching the rotor 16 to the main shaft 14.
As shown in FIG. 1A, in the conventional “method of attaching the main shaft to the rotor”, for example, when shrink-fitting the rotor 16 to the main shaft 14, the interference of the fitting portion “ Sf "is likely to be non-uniform (the magnitude of the tightening force at each position is non-uniform), and the stress for tightening the main shaft body 14 (F1 to F6 in FIG. 1A) is likely to be biased. The factors include variations in the processing accuracy of each component and variations in the manner in which the rotor cools, and methods for holding the spindle 14 until the rotor 16 cools.
[0011]
The bias of the tightening stress causes the main shaft body 14 to bend. Here, the "bending of the main shaft 14" refers to the whirling of the main shaft 14 at the "evaluation position (see FIG. 1A)" for evaluating the performance of the main shaft 14. As shown in FIG. 1A, the rotation axis Zr and the main shaft body 14 actually bend with respect to the ideal rotation axis Zr (type) and the ideal main shaft body 14 (type). May be. In the case where "the bending of the main shaft 14" occurs, when the main shaft 14 is operated, the interference due to the difference in the amount of centrifugal expansion between the main shaft 14 and the rotor 16 is reduced (the tightening force is reduced), and the motor 10 The state of stress in the fitting portion is liable to change due to the occurrence of thermal stress due to the heat generated by the member. In this case, "the bending of the main shaft body 14" may further change. The change in the stress state largely depends on the width (distance in the rotation axis direction) of the fitting portion between the main shaft body 14 and the member (the rotor 16 in this case) fitted to the main shaft body 14. This is due to the magnitude of each stress (F1 to F6) and the moment due to the distance between the stresses.
[0012]
On the other hand, in the “method of attaching the main shaft to the rotor” in the present embodiment shown in FIG. 1B, the main shaft 14 and the member (the rotor 16 in this case) fitted to the main shaft 14 are connected. A convex portion is provided inside the rotor 16 so that the width (distance in the rotation axis direction) of the fitting portion becomes the distance “m”. As described above, the distance in the rotation axis direction at the fitting portion is set to a distance sufficiently shorter than the distance "L" according to the conventional method shown in FIG. Thus, it is possible to suppress a change in the stress state due to a moment or the like due to the magnitude of each stress (F1 to F4) and the distance between the stresses. In this case, since the distance of the fitting portion in the rotation axis direction is shortened, the interference "Sf" (tightening force) of the fitting portion is increased.
In the present embodiment, a convex portion (a convex portion directed inward) in the circumferential direction with respect to the rotation axis Zr is provided inside the rotor 16, but a convex portion in the circumferential direction with respect to the rotation axis Zr is provided outside the main shaft body 14. A portion (a convex portion facing outward) may be provided. Further, the convex portion may be provided at a plurality of places instead of one place. When the protrusions are provided at a plurality of positions, the fitting is performed such that the maximum distance in the rotation axis direction including the protrusions and the protrusions used for fitting is smaller than the distance “L” of the rotor 16 in the rotation axis direction. The convex part to be used is arranged.
[0013]
Next, a method for setting the distance in the rotation axis direction of the fitting portion and a method for setting the interference will be described with reference to the graphs shown in FIGS.
The fitting width ratio / fitting interference ratio characteristics shown in FIG. 2 (A) correspond to “fitting width” and “fitting interference” in the conventional mounting method shown in FIG. The graph when 0 is set is shown. According to this characteristic, when the fitting width ratio is 0.4 (0.4 times the conventional width), the interference ratio needs to be about 2.5 (2.5 times the conventional tightening force). It indicates that there is. The “limit of the interference” indicates a physical limit (a limit due to a size in expansion when shrink-fitting, a diameter of the main shaft body 14 and the like). Although the "limit of the interference" is affected by the material, dimensions, shape, allowable torque, and the like, the interference ratio can be set in a range of 0 to 5 in the embodiment.
[0014]
The fitting width ratio / shaft bending change ratio characteristics shown in FIG. 2 (B) are the “fitting width” and “shaft bending change amount” in the conventional mounting method shown in FIG. The graph when 0 is set is shown. According to this characteristic, when the fitting width ratio is 0.4 (0.4 times the conventional width), the axial bending change ratio can be reduced to about 0.2 (1/5 the conventional bending amount). ing.
For example, when it is desired to reduce the shaft bending change ratio to 1/5 (0.2 times) of the related art, the fitting width ratio is set to be smaller than the “fit width ratio / shaft bending change ratio characteristic” shown in FIG. It can be seen that it is sufficient to set the fitting interference ratio to 2.5, by setting it to 0.4 and from the “fitting width ratio / fitting interference ratio characteristic” shown in FIG.
As described above, if the method of attaching the main shaft to the rotor in the present embodiment is used, the amount of bending of the main shaft can be reduced as compared with the conventional case, and the processing accuracy can be further improved. Conventionally, the bending of the main shaft at the time of shrink fitting may be corrected by re-grinding the main shaft after shrink fitting. However, in the present embodiment, the main shaft at the time of shrink fitting is corrected. In order to reduce the amount of bending itself, there is almost no need to regrind the spindle.
[0015]
Note that if the fitting width ratio is reduced, the axial bending change ratio can be reduced, but the fitting width ratio cannot be made smaller than the "limit of interference" shown in FIG. In the case of the example shown in FIG. 2A, the fitting width ratio can be set in the range of 0.2 to 1.0.
In this case, the fitting width ratio is set within a predetermined range so that the shaft bending change amount ratio is smaller and the limit of the interference is not exceeded, and the fitting interference ratio according to the set engagement width ratio is set. Attach.
In the case of the examples shown in FIGS. 2A and 2B, in order to further reduce the axial bending change ratio, the fitting width ratio is not exceeded without exceeding the limit of the interference, and considering variations such as errors. Is preferably set to about 0.3 to 0.4.
[0016]
◆ [Second embodiment (FIGS. 3A and 4A)]
In the first embodiment, the method of directly shrink-fitting the rotor 16 to the main shaft 14 has been described. However, in the second to fifth embodiments described below, the main body 14 and the rotor 16 A method for attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 via a substantially cylindrical sleeve 20 therebetween will be described.
FIG. 3A is a schematic view showing a method of attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 in the second embodiment. A substantially cylindrical sleeve 20 was inserted into the rotor 16, and the rotor 16 and the sleeve 20 were fitted together at the fitting portion “Ss”, and the main shaft 14 was inserted into the sleeve 20 to be provided inside the sleeve. The sleeve 20 and the main shaft body 14 are fitted at the fitting portion “S” at the convex portion. Note that a protrusion may be provided outside the main shaft body 14 without providing the protrusion inside the sleeve 20.
When the distance in the rotation axis direction of the rotor 16 is “L” and the distance in the rotation axis direction of the fitting portion of the main shaft body 14 is “m”, the fitting interference in the fitting width ratio (m / L). The ratio and the ratio of the amount of change in the axial bending show characteristics similar to those described in FIGS. 2A and 2B.
[0017]
In the second embodiment shown in FIG. 3A, the overhang portion V may become an unbalance or twisting factor depending on the size of the rotor 16 and the magnitude of the torque. Can cause Therefore, by supporting the overhang portion V with, for example, an O-ring or fitting of a relatively weak clamping force, it is possible to reduce vibration and the like during rotation. An example using this structure is shown in FIG.
Note that the “fit of relatively weak force” is different from the “fit (fixedly fixed fit)” described so far, and hence, the “relatively weak force” that can be supported "Fit" is referred to as "support level fit".
[0018]
In the example of FIG. 4A, the diameter φ of the main shaft body 14 is φ1> φ2. As shown in FIG. 4A, the overhang portion V is supported by an O-ring G (the main shaft body 14 and the sleeve 20 are brought into contact with the O-ring G). As shown in FIG. 4A, when a stepped sleeve is used for the sleeve 20, even after the sleeve 20 is attached to the main shaft body 14, the hydraulic pressure is supplied from the through hole H so that the space can be reduced. By expanding K, it is possible to withdraw the sleeve 20 from the main shaft body 14 (in this case, withdraw rightward). This makes it easier to repair the fitted state and to replace the spindle 14 or the motor 10. In this case, the O-ring G on the side of the through hole H needs to be hermetically sealed.
[0019]
◆ [Third Embodiment (FIGS. 3B and 4B)]
FIG. 3B is a schematic view showing a method of attaching the main shaft body 14 to the rotor 16 in the third embodiment. A substantially cylindrical sleeve 20 was inserted into the rotor 16, and the rotor 16 and the sleeve 20 were fitted together at the fitting portion “Ss”, and the main shaft 14 was inserted into the sleeve 20 to be provided inside the sleeve. The sleeve 20 and the main shaft body 14 are fitted at the fitting portion “S” at the convex portion. Note that a protrusion may be provided outside the main shaft body 14 without providing the protrusion inside the sleeve 20.
When the distance in the rotation axis direction of the rotor 16 is “L” and the distance in the rotation axis direction of the fitting portion of the main shaft body 14 is “m”, the fitting interference in the fitting width ratio (m / L). The ratio and the ratio of the amount of change in the axial bending show characteristics similar to those described in FIGS. 2A and 2B. Hereinafter, the same applies to the fourth and fifth embodiments.
[0020]
As in the second embodiment, in the third embodiment shown in FIG. 3 (B), depending on the size of the rotor 16 and the magnitude of the torque, the overhang portion V may cause unbalance or torsion. And may cause vibration or the like during rotation. Therefore, as in the second embodiment, by supporting the overhang portion V with an O-ring or by fitting a support level, vibration during rotation can be reduced. An example using this structure is shown in FIG.
In the example of FIG. 4B, the diameter φ of the main shaft body 14 is φ1> φ2. As shown in FIG. 4B, the overhang portion V is supported by an O-ring G (the main shaft 14 and the sleeve 20 are brought into contact with the O-ring G). As shown in FIG. 4B, when a stepped sleeve is used for the sleeve 20, even after the sleeve 20 is attached to the main shaft 14, by supplying hydraulic pressure from the through hole H, the space can be increased. By expanding K, it is possible to withdraw the sleeve 20 from the main shaft body 14 (in this case, withdraw rightward). This makes it easier to repair the fitted state and to replace the spindle 14 or the motor 10. In this case, the O-ring G on the side of the through hole H needs to be hermetically sealed.
[0021]
◆ [Fourth embodiment (FIG. 4C)]
In the fourth embodiment shown in FIG. 4C, the fitting portion between the main shaft 14 and the sleeve 20 is modified from the third embodiment shown in FIG. 4B. Hereinafter, differences from the third embodiment will be described.
The diameter φ of the main shaft body 14 is φ1>φ2> φ3. The rotor 16 and the sleeve 20 are fitted at a fitting portion “Ss”, and the sleeve 20 and the main shaft body 14 are fitted at two convex portions (a plurality of convex portions) provided inside the sleeve 20. S ”. Note that a protrusion may be provided outside the main shaft body 14 without providing the protrusion inside the sleeve 20.
Further, assuming that the distances in the rotation axis direction at the fitting portion of the main shaft body 14 are “m1” and “m2”, respectively, the fitting width ratio (m / L) used for the fitting width ratio / fitting interference ratio characteristic. ) Is replaced by m = m1 + m2 (the sum of the fitting widths of the respective protrusions; see FIG. 4C). In addition, “m” of the fitting width ratio (m / L) used for the fitting width ratio / shaft bending change ratio characteristic is m = mt (the maximum distance in the rotation axis direction including each convex portion. 4 (C)).
Further, the through hole H for supplying hydraulic pressure is provided so as to communicate with a space K between the convex portions used for fitting. For this reason, the O-ring G in the fourth embodiment does not need to have airtightness.
[0022]
◆ [Fifth Embodiment (FIG. 4D)]
The fifth embodiment shown in FIG. 4 (D) is different from the fourth embodiment shown in FIG. 4 (C) in that a fitting portion "Sa" is used instead of the O-ring G by fitting a support level. It was what was. Hereinafter, differences from the fourth embodiment will be described.
The diameter φ of the main shaft 14 is φ1>φ2>φ3>φ4> φ5. The rotor 16 and the sleeve 20 are fitted together at the fitting portion “Ss”, and the sleeve 20 is provided on the inside of the sleeve 20 by two convex portions (a plurality of convex portions) used for the fitting portion “S”. The main shaft 14 is fitted. Then, the sleeve 20 is supported on the main shaft body 14 by two convex portions used for the support level fitting portion “Sa” provided inside the sleeve 20. Note that a protrusion may be provided outside the main shaft body 14 without providing the protrusion inside the sleeve 20.
In addition, the through holes H and H1 when supplying hydraulic pressure are formed by a space K between the convex portions used for fitting and a space between the convex portions used for fitting the support level. K1 is provided so as to communicate with each of them.
[0023]
The above-described “method of attaching the spindle to the rotor” is not limited to application to a processing device, but can be applied to various devices having a rotating spindle. In particular, if the present invention is applied to a processing device that performs cutting or the like using a rotating main shaft, the main shaft can be rotated with higher accuracy, and a processing device that processes a work with higher accuracy can be realized. is there.
Further, a "main shaft body mounting structure to the rotor" may be used, in which the main shaft body is mounted on the rotor using the structure described above.
[0024]
The method of attaching the spindle to the rotor and the processing apparatus of the present invention are not limited to the configuration, shape, and the like described in the present embodiment, and various changes, additions, and deletions are possible without changing the gist of the present invention. is there. For example, three projections for fitting may be provided.
The method of attaching the main shaft to the rotor according to the present invention can be used for various devices that require high-precision rotation of the main shaft. For example, the present invention can also be applied to a main spindle that rotates at tens of thousands [rpm].
The numerical values and graphs used in the description of the present embodiment are examples, and the present invention is not limited to these numerical values and graphs.
The material of the main shaft body may be, for example, a steel material such as SCM415 (carburized steel), SACM645 (nitrided steel), or an Al ₂ O ₃ , SiC, or SiTi ceramic. Further, as a material of the sleeve, for example, there is a steel material such as SCM415 (carburized steel).
[0025]
【The invention's effect】
As described above, by using the method of attaching the main shaft to the rotor according to any one of claims 1 to 4, the distance of the main shaft in the rotation axis direction of the fitting portion in the fitting portion is reduced, so that the main shaft is The amount of bending can be reduced, and the spindle can be rotated with higher accuracy.
Further, according to the processing device described in claim 5, it is possible to realize a processing device capable of rotating the spindle body with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional method of attaching a spindle to a rotor and a method of attaching a spindle to a rotor (first embodiment) of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a graph of a fitting width ratio / fitting interference ratio characteristic, and a graph of a fitting width ratio / axial bending change ratio characteristic.
FIG. 3 is a diagram illustrating a second and a third embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating second to fifth embodiments.
FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional method of attaching a main shaft to a rotor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Motor 14 Main shaft 16 Rotor 20 Sleeve S Fitting portion Ss (of main shaft) Ss Fitting portion between rotor and sleeve Sf Fitting portion interference L Distance in the rotating shaft direction of the rotor m Fitting portion of main shaft Distance (width) in rotation axis direction
Zr rotation axis F1-F6 stress

Claims (5)

モータのロータに主軸体をはめ合いにて取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、
ロータと主軸体とのはめ合い部分の回転軸方向の長さを、ロータの回転軸方向の長さよりも短くする、
ことを特徴とするロータへの主軸体取付方法。A method of attaching a main shaft to a rotor of a motor by fitting the main shaft to a rotor,
The length of the fitting portion between the rotor and the main shaft body in the rotation axis direction is shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction,
A method of attaching a spindle to a rotor. 請求項１に記載のロータへの主軸体取付方法であって、
ロータの回転軸方向の長さに対する、ロータと主軸体とのはめ合い部分の回転軸方向の長さで示されるはめ合い幅比を所定範囲内に設定し、設定したはめ合い幅比に応じた締め付け力で、モータのロータに主軸体を取り付ける、
ことを特徴とするロータへの主軸体取付方法。A method of attaching a main shaft to a rotor according to claim 1,
With respect to the length of the rotor in the rotation axis direction, a fitting width ratio indicated by the length in the rotation axis direction of a fitting portion between the rotor and the main shaft body is set within a predetermined range, and the fitting width ratio is set according to the set fitting width ratio. Attach the main shaft to the motor rotor with the tightening force,
A method of attaching a spindle to a rotor. モータのロータと主軸体との間に略筒状のスリーブを介してロータに主軸体を取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、
スリーブの内側あるいは主軸体の外側には、回転軸に対する周方向において、略環状の凸部が設けられており、
主軸体とスリーブとのはめ合いに用いられる凸部は１個所であり、且つ当該凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定し、
ロータとスリーブとをはめ合わせるとともに、前記凸部にてスリーブと主軸体とをはめ合わせる、
ことを特徴とするロータへの主軸体取付方法。A method of attaching the main shaft to the rotor via a substantially cylindrical sleeve between the rotor of the motor and the main shaft, a method of attaching the main shaft to the rotor,
A substantially annular convex portion is provided inside the sleeve or outside the main shaft body in the circumferential direction with respect to the rotation axis,
The number of protrusions used for fitting the main shaft body and the sleeve is one, and the length of the protrusion in the rotation axis direction is set shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction,
Along with fitting the rotor and the sleeve, the sleeve and the main shaft body are fitted with the projection.
A method of attaching a spindle to a rotor. モータのロータと主軸体との間に略筒状のスリーブを介してロータに主軸体を取り付ける、ロータへの主軸体取付方法であって、
スリーブの内側あるいは主軸体の外側には、回転軸に対する周方向において、複数の略環状の凸部が設けられており、
主軸体とスリーブとのはめ合いに用いられる凸部は複数個所であり、且つ各凸部の回転軸方向の長さをロータの回転軸方向の長さよりも短く設定し、
ロータとスリーブとをはめ合わせるとともに、複数の凸部にてスリーブと主軸体とをはめ合わせ、はめ合いに用いる複数の凸部を含む回転軸方向の最大距離が、ロータの回転軸方向の長さよりも短くなるように、はめ合いに用いる複数の凸部を配置する、
ことを特徴とするロータへの主軸体取付方法。A method of attaching the main shaft to the rotor via a substantially cylindrical sleeve between the rotor of the motor and the main shaft, a method of attaching the main shaft to the rotor,
A plurality of substantially annular convex portions are provided inside the sleeve or outside the main shaft body in the circumferential direction with respect to the rotation axis,
There are a plurality of protrusions used for fitting the main shaft body and the sleeve, and the length of each protrusion in the rotation axis direction is set shorter than the length of the rotor in the rotation axis direction,
The rotor and the sleeve are fitted together, and the sleeve and the main shaft body are fitted with the plurality of protrusions, and the maximum distance in the rotation axis direction including the plurality of protrusions used for fitting is larger than the length of the rotor in the rotation shaft direction. Arrange a plurality of protrusions used for fitting so that
A method of attaching a spindle to a rotor. モータと主軸体とを備え、主軸体をモータで回転させて加工を行う加工装置であって、
請求項１〜４のいずれかに記載のロータへの主軸体取付方法にて、モータのロータに主軸体を取り付ける、
ことを特徴とする加工装置。A machining device comprising a motor and a spindle, wherein the spindle is rotated by the motor to perform machining,
A method of attaching a main shaft to a rotor of a motor according to the method of attaching a main shaft to a rotor according to any one of claims 1 to 4,
A processing device characterized by the above-mentioned.

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