1 차 심사관 :
Stephan, Steven L.
어시스턴트 심사관 :
Laballe C.
변호사, 대리인 또는 회사 :
니카이도, 마멜 슈타인, 머레이 & 오람
클레임 :
우리는 주장한다.
축 방향 반대측의 외부 단부가 제공된 회전 출력 샤프트를 갖는 전기 모터의 평형 모터 구조에있어서,
상기 출력 샤프트의 양단에 고정적으로 부착 된 2 개의 디스크 부재로서, 상기 출력 샤프트의 회전축에 수직으로 형성된 축 방향 내측 및 외측 표면을 가지며, 상기 디스크 부재 각각의 축 방향 외측 표면은 작업자가 상기 복수의 내부 나사 구멍에 접근 할 수 있도록 외부로 노출 된 복수의 내부 나사 구멍을 균형있게 나사산을 수용하기위한 복수의 내부 나사 구멍으로 구성하고,
상기 디스크 부재 중 적어도 하나에는 축 방향 내면에 형성된 래버 린스 (labyrinth)가 제공되고, 상기 모터의 출력 샤프트 주위의 축 방향 하우징 부재의 최 외측 부분과 협력하여 출력 샤프트를 밀봉하기위한 수단을 포함한다.
제 1 항에있어서, 상기 디스크 부재 중 적어도 하나는, 상기 하나의 디스크 부재의 외주에 형성된 기어 치를 갖는 회전 속도 검출 기어 수단을 포함하여, 상기 출력축의 회전 속도를 검출하는 것을 특징으로하는 밸런스 모터 구조.
제 1 항에있어서, 상기 디스크 부재의 각각의 외부 표면에 형성된 상기 나 사형 구멍은 상기 출력 샤프트의 회전축으로부터 동일한 반경 간격으로 동일한 각 간격으로 배치되는 것을 특징으로하는 밸런스 모터 구조체.
제 1 항에있어서, 상기 래비 린이 형성된 상기 적어도 하나의 디스크 부재의 외부면에 형성된 상기 암나사 구멍은 상기 출력 샤프트의 회전축으로부터 동일한 반경 방향 거리에 배치되고, 등각 간격으로.
제 2 항에있어서, 상기 회전 속도 검출 기어를 갖는 상기 적어도 하나의 디스크 부재의 외부 표면에 형성된 상기 나 사형 구멍은 상기 출력 샤프트의 회전축으로부터 동일한 방사상 거리에 배치되고, 그리고 등각 간격으로.
제 1 항에있어서,
상기 적어도 하나의 스크류는 대응하는 내부 나사 구멍에 상기 두 개의 디스크 부재 중 적어도 하나의 적절한 지점으로 나사 결합되는 것을 특징으로하는 디스크 드라이브.
축 방향 반대측의 외부 단부가 제공된 회전 출력 샤프트를 갖는 전기 모터의 평형 모터 구조에있어서,
상기 출력 샤프트의 양단에 고정적으로 부착 된 2 개의 디스크 부재로서, 상기 출력 샤프트의 회전축에 수직으로 형성된 축 방향 내측 및 외측 표면을 가지며, 상기 디스크 부재 각각의 축 방향 외측 표면은 작업자가 상기 복수의 내부 나사 구멍에 접근 할 수 있도록 외부로 노출 된 복수의 내부 나사 구멍을 균형있게 나사산을 수용하기위한 복수의 내부 나사 구멍과,
상기 디스크 부재 중 하나 이상은 축 방향 내면에 형성된 래비 린 (labyrinth)을 구비하고, 상기 모터의 출력 샤프트 주위의 축 방향 하우징 부재의 최 외측 부분과 협력하여 출력 샤프트를 밀봉하기위한 수단을 포함하며; 과
전기 모터의 출력축을 상호 교환 가능하게 균형을 맞추기 위해, 상기 2 개의 디스크 부재 중 적어도 하나의 대응하는 내부 나사 구멍에 나사 결합 가능하고 상호 교환 가능하게 끼워 맞춰지는 균형 스크류 수단을 포함하며, 상기 균형 스크류 수단은 서로 다른 길이의 복수의 나사 중 하나 서로에게.
제 7 항에있어서, 상기 디스크 부재 중 적어도 하나는, 상기 하나의 디스크 부재의 외주에 형성된 기어 치를 갖는 회전 속도 검출 기어 수단을 포함하여, 상기 출력축의 회전 속도를 검출하는 것을 특징으로하는 밸런스 모터 구조.
제 7 항에있어서, 상기 디스크 부재의 각각의 외부 표면에 형성된 내부 나사 구멍은 출력 샤프트의 회전축으로부터 동일한 반경 간격으로 그리고 동일한 각도 간격으로 배열되는 것을 특징으로하는 밸런스 모터 구조.
제 7 항에있어서, 상기 래비 린이 정의 된 적어도 하나의 디스크 부재의 외 측면에 형성된 상기 암나사는 상기 출력축의 회전축으로부터 동일한 반경 거리에 배치되고, 등각 간격으로.
제 8 항에있어서, 상기 회전 속도 검출 기어를 갖는 상기 적어도 하나의 디스크 부재의 외부 표면에 형성된 상기 암나사 구멍은 상기 출력 샤프트의 회전축으로부터 동일한 방사상 거리에 배치되고, 그리고 등각 간격으로. 
기술:
본 발명은 진동 및 소음을 감소시키는 범용 산업용 전기 모터의 구성에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그러한 전기 모터의 균형을 맞추기위한 모터 균형 구조에 관한 것이다.
공작 기계 분야에서의 가공 속도의 증가는 공작 기계의 스핀들 및 다른 가동 부품의 구동에 사용되는 전기 구동 모터의 진동으로 인한 가공 정밀도의 저하, 그로부터의 잡음. 전동기의 각 회전 요소의 불평형 상태를 보정함으로써, 전동기의 진동을 가장 효과적으로 감소시킬 수 있다고 생각된다.
따라서, 종래의 전동 모터의 조립 방법에서는, 우선 모터의 각 회전 부품을 균형을 맞추어 균형있게 최종 모터를 얻을 수있다.
그러나, 최대 회전 속도가 15,000 rpm을 초과하는 초고속 모터에서, 매우 작은 불균형이 있어도 모터가 고속 범위에서 작동 할 때 유해한 진동 및 소음을 유발할 수 있습니다. 즉, 전기 모터의 회전 구성 요소가 개별적으로 균형을 이루고 구성 요소가 조립되면 구성 요소에 남아있는 매우 작은 불균형이 축적되어 허용 한계를 초과하는 불균형을 형성 할 수 있습니다.
평형 회전 부품과 모터 케이싱 및 관련 부품을 결합하기 전에, 그 회전 부품을 미리 조립하고 균형을 맞추어 모터의 구성을 완료하고자하는 경우에도, 그러한 조립 공정을 수행하는 것이 종종 불가능하다 이러한 구조화 방법으로 모터를 조립할 수 있다고해도 모터의 품질 관리에 문제가 발생한다. 예를 들어, 베어링을 조각으로 가져 와서 모터의 출력 샤프트에 내부 링만 부착하고 출력 샤프트와 내부 링의 조합을 밸런싱 한 후 베어링을 다시 조립해야합니다. 이러한 방법은 많은 시간과 노력이 필요하며, 베어링이 먼지로 오염되는 등의 문제가 불가피하게 발생한다. 또한, 모터의 부품 및 부품은 개별적으로 동적으로 균형을 이루기 위해 상업용 균형 기계의 외부 구동 수단에 장착되어야하지만, 상업용 균형 기계의 외부 구동 수단은 최대 3,000 rpm으로 부품을 회전시킬 수 있기 때문에 상업용 균형 기계는 그 작은 불균형을 검출 할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 전체 동작 속도 범위에 걸쳐 모터가 균형 잡힌 상태로 동작 할 수 있도록 모터 밸런싱이 가능하고, 저가이며 균형 잡힌 모터 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 모터의 출력 샤프트의 단부에 고정식으로 장착되어 내부에 형성된 다수의 내부 나사 구멍을 갖는 외부 노출면을 형성하는 수단을 포함하는 평형 모터 구조물을 제공한다.
전기 모터는 일반적으로 래비 린스 시일을 형성하기위한 구조 부재와, 그 출력 샤프트의 일단 부에 회전 속도 검출기를 구비한다. 따라서, 래비 린스 시일을 형성하는 구조 부재의 외부 표면에 다수의 내부 나사 구멍이 형성 될 때, 작은 균형 부분 인 나사가 균형있게 맞 물릴 수 있도록하기 위해, 모터는 나사 결합에 의해 쉽게 균형을 맞출 수있다 내부 나사 구멍의 나사와 적절한 지점을 조화시켜 불균형을 제거합니다. 내부 나사 구멍을 사용하여 미세한 균형을 얻을 수없는 경우, 인접한 내부 나사 구멍 사이의 적절한 위치에있는 구성 부품의 일부가 정확한 균형이 이루어 지도록 적절한 깊이로 드릴링 될 수 있습니다. 회전 속도 검출기가 톱니 형 디스크의 형상을 갖는 기어 부재를 갖는 경우, 기어 부재의 외부면은 동일한 목적으로 채택 될 수있다. 즉, 본 발명은 필드 밸런싱 머신 (field balancing machine)으로 판매되는 상업용 평형 기 (balanced balancing machine)상에서 조립 된 모터가 그 자신의 구동력 하에서 회전되는 동안 불균형의 측정을 통해 전기 모터의 동적 평형을 얻도록 의도된다. 불균형은 모터 외부에서 밸런싱 스크류를 래비 린스 씰 - 정의 구조 부재 및 / 또는 회전 속도 검출 기어의 내부 나사 구멍으로 적당한 지점으로 나사 결합시킴으로써 제거 될 수있다. 모터는 전후방에서 균형을 이룰 수 있기 때문에 2 점 균형을 얻기 위해 모터의 역동적 인 균형을 정확하게 맞출 수 있습니다.
무화과. 도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 동적 밸런싱 구조가 내장 된 전기 모터의 종단면도이다.
무화과. 도 2는도 1의 화살표 A 또는 B 방향에서 본 래비 린스 시일을 형성하는 구조 부재의 정면도이다. 1;
무화과. 도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 동적 밸런싱 구조물을 포함하는 전기 모터의 종단면도이다.
무화과. 도 4는도 3의 화살표 C 방향에서 본 모터의 회전 속도를 검출하기 위해 사용되는 기어 부재의 정면도이다. 삼; 과
무화과. 도 5는도 4에 도시 된 것과 유사한 동적 밸런싱 구조가 내장 된 다른 전기 모터의 종단면도이다. 1.
이하, 첨부 된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
를 포함한다. 도 1에 도시 된 바와 같이, 전방 베어링 (20F)과 후방 베어링 (20R)은 각각 고정자 (10)의 전후 단부에 제공된 전방 하우징 (16)과 후방 하우징 (18)에 끼워진다. 베어링 (20F, 20R)에 의해 회전 가능하게지지 된 출력축 (14)과 일체 적으로 결합 된 로터 (12)가 스테이터 (10)에 반경 방향으로 대 향하여 배치되어있다. 스테이터 (10)의 회전 위치 및 / 또는 회전 속도를 검출하기위한 회전 검출기의 구성 요소 (24G, 24S) (14)의 전방 단부 및 후방 단부는 각각 전방 하우징 (16) 및 후방 하우징 (18)의 외측으로 연장된다.
전후방 하우징이 전후방 하우징으로부터 각각 외측으로 돌출하는 출력축 (14)을 구비하는 전동 모터가 공작 기계 등에 사용되는 경우, 일반적으로 전후방에 래비 린스 시일이 설치된다 (즉, 전방 하우징 (16)의 전방 단부 및 후방 하우징 (18)의 후방 단부) 사이의 갭을 통해 주위 분위기에 함유 된 오일 미스트 등이 모터 내부로 진입하는 것을 방지한다. (16) 및 리어 하우징 (18)과의 사이에 래비 린스 시일을 형성하는 원반 형상 부재 (22F, 22R)가 전방 하우징 및 출력축 (14)의 후단에 각각 설치되어있다.
본 발명의 제 1 실시 예의 균형 모터 구조는 모터의 조립이 완료된 후에 전방 원반 형상 부재 (22F)와 후방 원반 형상 부재 (22R)를 사용하여 모터의 균형을 맞추는 것을 특징으로한다.
을 포함한다. 도 1 및도 2에 도시 된 바와 같이, 원반 형상 부재 (22F) (22R)는 외부에 노출 된 외 측면에 동일한 반경 방향 위치에 복수의 내부 나사 구멍 (이 실시 예에서는 16 개의 내부 나사 구멍) (22A)이 제공되고, 등각 간격으로. 도 2에 도시 된 모터는 모터 도 1에 도시 된 구동 장치는 상업용 동적 밸런서 (dynamic field balancer)상의 자체 구동력으로 회전되어, 출력 샤프트 (14)의 회전 속도는 예를 들어 15,000 rpm의 최대 회전 속도로 점진적으로 증가되어 그 불균형을 측정한다. 그 다음, 내부 나사 구멍 (22A)에 결합 될 수있는 평형 스크류 (26)가 측정 된 불균형이 가능한 한 최소로 동적으로 조절되는 적절한 지점으로 내부 나사 구멍 (22A)에 나사 결합된다. 이 단계에서, 전방 및 후방 디스크 (22F, 22R)의 내부 나사 구멍 (22a)이 모터 밸런싱을 위해 사용될 수 있기 때문에, 모터의 밸런스 조정의 정밀도가 증가 될 수있다.
상이한 길이를 갖는 복수 종류의 밸런싱 스크류 (26)의 선택적 사용은 평형 정확도를 더욱 개선시킨다. 디스크 형 부재 (22F, 22R)의보다 정확한 밸런싱 부분이 원하는 깊이로 드릴링되어 모터의 잔류 불균형을 제거 할 수있다.
도 1에 도시 된 전동기의 후방 부의 구성은도 2에 도시되어있다. 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 밸런싱 구조를 포함하는도 3에 도시 된 밸런싱 구조는도 1에 도시 된 모터의 후방 부분과 상이하다. 즉, 회전 속도 검출기의 구성 요소 (24G, 24S)에서 출력축 (14)의 후단이 종단되고, 출력축 (14)의 뒤에 냉각 팬 (30)이 배치되어있다.
본 실시 예의 모터가 밸런싱 머신에 의해 동적으로 균형을 이룰 때, 냉각 팬 (30) 및 리어 하우징 (18)의 리어 커버 (18a)는 일시적으로 제거된다. 모터의 선단부에 설치된 전방 원반 형상 부재 (22F)와, 후단 부의 회전 속도 검출기의 기어 부재 (24G)에는도 4에 도시하는 바와 같이 등 간격으로 나사 구멍 (22A)이 형성되어있다. 2) 및 균형 나사 (26)가 내부 나사 구멍 (22A)에 적당한 지점으로 나사 결합되어, 균형 기계에 의해 측정 된 불균형을 제거한다.
무화과. 도 4는 기어 부재 (24G)를 화살표 (C)의 방향에서 본 도면이다.
무화과. 도 5는도 1의 모터의 출력 샤프트 (14) 대신 중공 출력 샤프트 (14 ')를 구비 한 전동 모터를 도시한다. 중공 형 출력 샤프트 (14 ')는 전방 단부에 연결 부재 (34)가 제공되고, 후방 단부가 회전 조인트 (32)에 연결된다.
본 발명은도 2에 도시 된 바와 같은 모드에서 사용될 모터의 밸런싱에도 적용될 수있다. 5.
전술 한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전동 모터의 불균형은 모터를 완전히 조립 한 후, 단순히 균형 나사를 사용함으로써 제거 될 수있다. 래비 린스 시일 용 디스크 형 부재 및 균형 스크류를 수용하기위한 회전 속도 검출기의 기어 부재가 전동 모터의 필수 부품이기 때문에, 래비 린스 시일 용 원반형 부재 또는 수단으로서의 기어의 사용은 모터의 동적 밸런싱을 얻는 것은 모터의 제조 비용을 상당히 증가시키지 않는다. 또한, 모터 조립이 완료된 후에 모터가 균형을 이루기 때문에, 모터의 밸런스가 매우 정확합니다.
