JP3273959B2 - モータの冷却装置 - Google Patents
モータの冷却装置Info
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- JP3273959B2 JP3273959B2 JP28731391A JP28731391A JP3273959B2 JP 3273959 B2 JP3273959 B2 JP 3273959B2 JP 28731391 A JP28731391 A JP 28731391A JP 28731391 A JP28731391 A JP 28731391A JP 3273959 B2 JP3273959 B2 JP 3273959B2
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- Japan
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- stator
- rotor
- air
- housing
- rotating shaft
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- Expired - Lifetime
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- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータの冷却装置、特に
巻線を有するステータを軸線上に保持し、これを包囲す
るマグネットを有するロータに回転軸を連結するように
なっている形式のモータの冷却装置に関するものであ
る。
巻線を有するステータを軸線上に保持し、これを包囲す
るマグネットを有するロータに回転軸を連結するように
なっている形式のモータの冷却装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】通常のモータは、巻線を有する側をロー
タとして軸線上に配し、これを包囲するようにしてマグ
ネットを有するようにした側をステータとしてハウジン
グに固定して構成されている。モータの回転駆動の際に
は、ロータには巻線に銅損そしてステータには鉄損とし
て知られるエネルギ損失による発熱が生ずる。鉄損は固
定損とも呼ばれその値はあまり変動しないが、銅損は負
荷電流と共に変動し、定格運転時ではモータの発熱は鉄
損よりも銅損に大きく左右される。銅損により発熱した
ロータの熱は、空隙を経て外側のステータに伝達され、
該ステータを昇温せしめるようになる。
タとして軸線上に配し、これを包囲するようにしてマグ
ネットを有するようにした側をステータとしてハウジン
グに固定して構成されている。モータの回転駆動の際に
は、ロータには巻線に銅損そしてステータには鉄損とし
て知られるエネルギ損失による発熱が生ずる。鉄損は固
定損とも呼ばれその値はあまり変動しないが、銅損は負
荷電流と共に変動し、定格運転時ではモータの発熱は鉄
損よりも銅損に大きく左右される。銅損により発熱した
ロータの熱は、空隙を経て外側のステータに伝達され、
該ステータを昇温せしめるようになる。
【０００３】上記ステータはハウジングに設けられた冷
却手段によって冷却される。かくして、モータ全体では
冷却されるが、ロータ自体は冷却がなされないままにな
っている。回転軸はロータに連結されねばならないた
め、冷却がなされずに高温となっているロータの熱は直
接回転軸に伝達されてしまい、該回転軸は昇温すること
となる。
却手段によって冷却される。かくして、モータ全体では
冷却されるが、ロータ自体は冷却がなされないままにな
っている。回転軸はロータに連結されねばならないた
め、冷却がなされずに高温となっているロータの熱は直
接回転軸に伝達されてしまい、該回転軸は昇温すること
となる。
【０００４】工作機械等においては、上記回転軸が昇温
によりその精度が低下すると、それがそのまま加工され
る製品の精度となって現れてしまい好ましくない。
によりその精度が低下すると、それがそのまま加工され
る製品の精度となって現れてしまい好ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、巻線を有する側
をステータとして軸線上に配し、これを包囲するマグネ
ットを有する側をロータとしたモータも知られている。
この場合、回転軸を上記ロータ側に連結すれば、該ロー
タは鉄損による発熱だけであるから、回転軸はロータ自
体からは直接受ける伝熱は然程高くない。
をステータとして軸線上に配し、これを包囲するマグネ
ットを有する側をロータとしたモータも知られている。
この場合、回転軸を上記ロータ側に連結すれば、該ロー
タは鉄損による発熱だけであるから、回転軸はロータ自
体からは直接受ける伝熱は然程高くない。
【０００６】しかしながら、該ロータは該ロータによっ
て包囲されているステータが銅損を生じて昇温するの
で、その熱がステータとロータとの空隙を経てロータに
伝熱され、結局、回転軸も昇温することとなる。
て包囲されているステータが銅損を生じて昇温するの
で、その熱がステータとロータとの空隙を経てロータに
伝熱され、結局、回転軸も昇温することとなる。
【０００７】本発明はかかる問題を解決し、回転軸を鉄
損側のロータに連結し、銅損側のステータを冷却すると
共にロータ側と熱遮断することにより、回転軸を昇温せ
しめることのないモータの冷却装置を提供することを目
的とする。
損側のロータに連結し、銅損側のステータを冷却すると
共にロータ側と熱遮断することにより、回転軸を昇温せ
しめることのないモータの冷却装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、巻線を有するステータを軸線方向の一端側にてハ
ウジングの一部により軸線上に保持し、上記一端側を除
いて該ステータを包囲するように形成されたマグネット
を有するロータの他端側にて該ロータに連結された回転
軸を軸受を介して回転自在に支持し、上記モータをハウ
ジングにより包囲し、上記ステータ内に軸線方向に貫通
せる通気孔を形成し、上記ハウジングに設けられた冷却
空気の給気口を上記ステータの通気孔の一端側の開口に
接続し、該通気孔の他端側の開口をステータとロータと
の間の空隙の他端側に連通せしめ、該空隙の一端側をハ
ウジングに形成された排気口に連通させ、かつ、回転軸
を支持する軸受は空気軸受にて形成され、該空気軸受の
排気側がハウジングの給気口に連通されていることによ
り達成される。
的は、巻線を有するステータを軸線方向の一端側にてハ
ウジングの一部により軸線上に保持し、上記一端側を除
いて該ステータを包囲するように形成されたマグネット
を有するロータの他端側にて該ロータに連結された回転
軸を軸受を介して回転自在に支持し、上記モータをハウ
ジングにより包囲し、上記ステータ内に軸線方向に貫通
せる通気孔を形成し、上記ハウジングに設けられた冷却
空気の給気口を上記ステータの通気孔の一端側の開口に
接続し、該通気孔の他端側の開口をステータとロータと
の間の空隙の他端側に連通せしめ、該空隙の一端側をハ
ウジングに形成された排気口に連通させ、かつ、回転軸
を支持する軸受は空気軸受にて形成され、該空気軸受の
排気側がハウジングの給気口に連通されていることによ
り達成される。
【０００９】
【作用】かかる構成の本発明にあっては、回転軸はステ
ータを包囲するロータによって回転駆動される。該ロー
タはマグネットを有しており、発熱は鉄損によるのみで
あるので、該ロータに連結されている回転軸もあまり昇
温しない。
ータを包囲するロータによって回転駆動される。該ロー
タはマグネットを有しており、発熱は鉄損によるのみで
あるので、該ロータに連結されている回転軸もあまり昇
温しない。
【００１０】これに対し、ステータは巻線を有してお
り、その銅損によって比較的高い発熱を生ずる。しか
し、該ステータの通気孔内には冷却空気が送り込まれ、
該ステータはこれにより冷却される。通気孔を出た冷却
空気は多少昇温して、ステータとロータの間の間隙を通
り排気口からハウジング外に排気される。上記間隙はス
テータと回転軸とを熱遮断するので、回転軸はステータ
からの伝熱を受けない。本発明は、回転軸が若干なりと
も熱変形することを許容しない工作機械の主軸等に好適
である。かかる工作機械には回転軸の支持精度を向上さ
せるために空気軸受を用いることがある。その場合は、
空気軸受の空気は、軸受にて昇温することがないので、
本発明では、これに着眼して、軸受外に排気される空気
を集気し、これを上記モータの冷却用空気としてハウジ
ングの給気口にもたらすようにする。
り、その銅損によって比較的高い発熱を生ずる。しか
し、該ステータの通気孔内には冷却空気が送り込まれ、
該ステータはこれにより冷却される。通気孔を出た冷却
空気は多少昇温して、ステータとロータの間の間隙を通
り排気口からハウジング外に排気される。上記間隙はス
テータと回転軸とを熱遮断するので、回転軸はステータ
からの伝熱を受けない。本発明は、回転軸が若干なりと
も熱変形することを許容しない工作機械の主軸等に好適
である。かかる工作機械には回転軸の支持精度を向上さ
せるために空気軸受を用いることがある。その場合は、
空気軸受の空気は、軸受にて昇温することがないので、
本発明では、これに着眼して、軸受外に排気される空気
を集気し、これを上記モータの冷却用空気としてハウジ
ングの給気口にもたらすようにする。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施
例について説明する。
例について説明する。
【００１２】図１は本実施例装置の概要構成を示す軸線
を含む面での縦断面図である。本実施において、回転軸
は空気軸受で支持されている。
を含む面での縦断面図である。本実施において、回転軸
は空気軸受で支持されている。
【００１３】図１において、１はハウジングであり、モ
ータ収容のための円筒孔２が右方に開口するように形成
され、その開口にはハウジングの一部としての蓋体３が
シール（図示せず）を伴って取り外し自在に取りつけら
れている。
ータ収容のための円筒孔２が右方に開口するように形成
され、その開口にはハウジングの一部としての蓋体３が
シール（図示せず）を伴って取り外し自在に取りつけら
れている。
【００１４】上記蓋体３の内側面にはモータのステータ
４が取りつけられている。該ステータ４は該ステータ本
体４Ａの外周に巻線（図示せず）を有し、軸線方向の両
端に固定部材４Ｂ，４Ｃが設けられており、右側の固定
部材４Ｃによって上記蓋体３に取りつけられている。上
記ステータ４にはその軸線方向に貫通する通気孔４Ｄが
形成されている。
４が取りつけられている。該ステータ４は該ステータ本
体４Ａの外周に巻線（図示せず）を有し、軸線方向の両
端に固定部材４Ｂ，４Ｃが設けられており、右側の固定
部材４Ｃによって上記蓋体３に取りつけられている。上
記ステータ４にはその軸線方向に貫通する通気孔４Ｄが
形成されている。
【００１５】ロータ５は、左部に回転軸６を固着するた
めの基部５Ａと、右部にステータ４とハウジング１との
間で軸線方向に延びるスリーブ状の円筒部５Ｂと、該円
筒部５Ｂの内面に設けられたマグネット５Ｃとを有して
いる。かくして、上記ステータ４とロータ５との間に
は、上記ステータ４の通気孔４Ｄの左端開口部から半径
方向に延び、次いで軸線方向に右方へ延びる空隙７が形
成される。
めの基部５Ａと、右部にステータ４とハウジング１との
間で軸線方向に延びるスリーブ状の円筒部５Ｂと、該円
筒部５Ｂの内面に設けられたマグネット５Ｃとを有して
いる。かくして、上記ステータ４とロータ５との間に
は、上記ステータ４の通気孔４Ｄの左端開口部から半径
方向に延び、次いで軸線方向に右方へ延びる空隙７が形
成される。
【００１６】上記ハウジング１には冷却用空気を供給す
る送気孔１Ａが、そして蓋体３には該送気孔１Ａを上記
ステータ４の通気孔４Ｄの右端開口部に連通せしめる給
気口３Ａが形成されている。また、該蓋体３には、上記
空隙７の右端開口部に連通する排気口３Ｂも形成されて
いる。
る送気孔１Ａが、そして蓋体３には該送気孔１Ａを上記
ステータ４の通気孔４Ｄの右端開口部に連通せしめる給
気口３Ａが形成されている。また、該蓋体３には、上記
空隙７の右端開口部に連通する排気口３Ｂも形成されて
いる。
【００１７】上記回転軸６は空気軸受１０によって支持
されている。回転軸６はその中間部にフランジ部６Ａを
有し、該フランジ部６Ａの両側に設けられたスラスト空
気軸受１１とさらにその両側に設けられたラジアル軸受
１２により、それぞれ軸方向そして半径方向に支持され
ている。ここで軸受自体は、多孔質のものであってもパ
ッドの支持面にポケットを設けたものであってもよい。
該軸受には給気管１３を通して圧力空気が供給される。
されている。回転軸６はその中間部にフランジ部６Ａを
有し、該フランジ部６Ａの両側に設けられたスラスト空
気軸受１１とさらにその両側に設けられたラジアル軸受
１２により、それぞれ軸方向そして半径方向に支持され
ている。ここで軸受自体は、多孔質のものであってもパ
ッドの支持面にポケットを設けたものであってもよい。
該軸受には給気管１３を通して圧力空気が供給される。
【００１８】軸受１０の排気部には集気管１４が設けら
れていて、該集気管１４が上記ハウジングの送気孔１Ａ
に接続されている。
れていて、該集気管１４が上記ハウジングの送気孔１Ａ
に接続されている。
【００１９】かかる本実施例装置において、モータの冷
却は次の原理によりなされる。先ず、給気管１３から空
気軸受１１，１２に圧縮空気が供給され、回転軸６は回
転自在な状態で軸線方向そして半径方向に支持される。
上記空気軸受１１，１２を出た空気は集気管１４にて集
気されてハウジング１の送気孔１Ａに送られる。
却は次の原理によりなされる。先ず、給気管１３から空
気軸受１１，１２に圧縮空気が供給され、回転軸６は回
転自在な状態で軸線方向そして半径方向に支持される。
上記空気軸受１１，１２を出た空気は集気管１４にて集
気されてハウジング１の送気孔１Ａに送られる。
【００２０】一方、ステータ４の巻線に通電がなされる
と、これにもとづきロータ５は回転駆動されて回転軸６
が回転する。ステータ４には銅損にもとづき、ロータ５
には鉄損にもとづきそれぞれ発熱するが、後者は前者に
比してきわめて発熱量が小さい。上記、送気孔１Ａを経
て給気口３Ａから送られる冷却用の空気はステータ４の
通気孔４Ｄを通る際に、該ステータ４を内方から冷却す
る。そして、その空気は空隙７を経てステータ４をさら
に外方からも冷却した後、排気口３Ｂからハウジング１
外に排気される。
と、これにもとづきロータ５は回転駆動されて回転軸６
が回転する。ステータ４には銅損にもとづき、ロータ５
には鉄損にもとづきそれぞれ発熱するが、後者は前者に
比してきわめて発熱量が小さい。上記、送気孔１Ａを経
て給気口３Ａから送られる冷却用の空気はステータ４の
通気孔４Ｄを通る際に、該ステータ４を内方から冷却す
る。そして、その空気は空隙７を経てステータ４をさら
に外方からも冷却した後、排気口３Ｂからハウジング１
外に排気される。
【００２１】上記空隙７を通る冷却空気は、上述の通り
ステータ４を外方から冷却すると共に、ステータ４とロ
ータ５とを熱遮断してステータ４の熱のロータ５への伝
熱を阻止する。さらに、該空隙７を通る空気は、若干で
はあるが発熱せるロータ５をも冷却する。かくして、回
転軸６はほとんど昇温しない。
ステータ４を外方から冷却すると共に、ステータ４とロ
ータ５とを熱遮断してステータ４の熱のロータ５への伝
熱を阻止する。さらに、該空隙７を通る空気は、若干で
はあるが発熱せるロータ５をも冷却する。かくして、回
転軸６はほとんど昇温しない。
【００２２】
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のように、銅損を生ずるス
テータの外周に鉄損を伴うロータを配し、該ロータの端
部に回転軸を連結し、ステータの内部及び該ステータと
ロータとの間の空隙に、回転軸を支持する空気軸受の空
気を冷却空気として流すこととしたので、冷却のための
構造が簡単で、回転軸にはステータの銅損にもとづく熱
が伝熱されず、しかもステータとの熱遮断されて、殆ど
昇温しない。その結果、該回転軸は熱変形がなくなりそ
の精度が維持されるという結果を得る。
テータの外周に鉄損を伴うロータを配し、該ロータの端
部に回転軸を連結し、ステータの内部及び該ステータと
ロータとの間の空隙に、回転軸を支持する空気軸受の空
気を冷却空気として流すこととしたので、冷却のための
構造が簡単で、回転軸にはステータの銅損にもとづく熱
が伝熱されず、しかもステータとの熱遮断されて、殆ど
昇温しない。その結果、該回転軸は熱変形がなくなりそ
の精度が維持されるという結果を得る。
【図１】本発明の一実施例装置の縦断面図である。
１ ハウジング ３Ａ 給気口 ３Ｂ 排気口 ４ ステータ ４Ｄ 通気孔 ５ ロータ ６ 回転軸 ７ 空隙 １０ 空気軸受
Claims (1)
- 【請求項１】 巻線を有するステータを軸線方向の一端
側にてハウジングの一部により軸線上に保持し、上記一
端側を除いて該ステータを包囲するように形成されたマ
グネットを有するロータの他端側にて該ロータに連結さ
れた回転軸を軸受を介して回転自在に支持し、上記モー
タをハウジングにより包囲し、上記ステータ内に軸線方
向に貫通せる通気孔を形成し、上記ハウジングに設けら
れた冷却空気の給気口を上記ステータの通気孔の一端側
の開口に接続し、該通気孔の他端側の開口をステータと
ロータとの間の空隙の他端側に連通せしめ、該空隙の一
端側をハウジングに形成された排気口に連通させたモー
タの冷却装置において、回転軸を支持する軸受は空気軸
受にて形成され、該空気軸受の排気側がハウジングの給
気口に連通されていることを特徴とするのモータの冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28731391A JP3273959B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | モータの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28731391A JP3273959B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | モータの冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111219A JPH05111219A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3273959B2 true JP3273959B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=17715752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28731391A Expired - Lifetime JP3273959B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | モータの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273959B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP28731391A patent/JP3273959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05111219A (ja) | 1993-04-30 |
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Legal Events
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