JP6403134B2

JP6403134B2 - プレス機器用駆動モータの冷却装置

Info

Publication number: JP6403134B2
Application number: JP2014102512A
Authority: JP
Inventors: 将義淺賀; 広成川
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: JP2015220854A

Description

本発明は、プレス機器用駆動モータの効果的な冷却装置に関する。

サーボプレス機等のプレス機器の駆動モータは、高速回転、高負荷駆動の状態で長時間使用すると、温度が上昇しモータ性能の低下、モータの故障等の原因となり、更にはプレス機器自体の運転停止の事態にもなりかねない。

そこで、従来からプレス機器用駆動モータをファンによって冷却する方法が採用されている。以下に、プレス機器用駆動モータとしてサーボプレス機用サーボモータを例として、そのファンによる冷却方法を説明する。

まず、図２を用いてサーボモータの概略構造を説明する。サーボモータ１０は、回転軸６に連結して中心部に永久磁石で構成されたローター４を有し、その周囲にステータ７が設置されている。ステータ７は、コア７ａに巻線７ｂが巻き付けられている。回転軸６の前後にはボールベアリング５が設置され、また後部端には回転軸６の角度を検出するための検出器９が設置されている。サーボモータ１０は、その回転に伴いステータ７の巻線７ｂやコア７ａが発熱するため、その熱を外部に伝達し、熱交換を行う必要がある。

図３は、サーボプレス機用サーボモータを４個の冷却ファンを用いて冷却する場合の一例である。図３におけるサーボプレス機の前後方向、左右方向、上下方向は図に示した通りであるものとする。サーボモータ１０は、サーボプレス機の前方に設置されたフレーム２０に取付面１０ａを介して固定ボルト１５によって固定されている。図３の例では、４個の冷却ファン１１は、ファン取付用カバー１２を用いてサーボモータ１０のステータ７を冷却するように取り付けられている。ファン取付用カバー１２を介することで、サーボモータ１０のステータ７と冷却ファン１１の間に隙間を確保することができ、この隙間に冷却ファン１１によって風を送り込むことで冷却効率を上げることができる。また、モータ取付部である前方のフレーム２０側に冷却空気が排気されるとサーボプレス機のプレス精度に影響する。そのため、フレーム２０側の前方の隙間は遮熱スポンジ１３で塞いで冷却空気がサーボプレス機のプレス後方へ排気されるように構成されている。図３の場合、４個の冷却ファン１１はサーボモータ軸の方向（前後方向）に並列に配置されている。

図４は、冷却ファン１１を左右方向に直列に２個ずつ、合計４個配列した状態を示し、図５はサーボモータ１０の上下方向に４個の冷却ファン１１を並列に配置した状態を示す。

なお、例えば特許文献１には、簡便な方法によりサーボプレスの駆動モータを効率よく冷却するとともに、冷却用の電力量を低減することができるプレス機械の駆動モータの冷却装置に関する技術が開示されている。

特開２０１２−２９４５６号公報

しかし、上述したサーボプレス機用サーボモータの冷却装置では、以下のような課題があった。

すなわち、図３に示したようなサーボモータ１０の軸方向に冷却ファン１１を２個並列に配置した冷却方法では、最大風量が１個設置した場合の２倍になるが、冷却ファン１１の設置間隔が狭くなるため図６（ａ）に示したように風の流路の相互干渉により冷却効率が低下する。また、図４に示したようなサーボモータ１０の左右方向に冷却ファン１１を２個直列に配置した冷却方法では、風量は理論上１個の場合の２倍になるが、装置内部の密集率が高くなるため、風量の増加が見込めない。また、図６（ｂ）に示したように送風がサーボモータ１０のステータ７の一点に集中し左右に分岐するため、サーボモータ１０の温度分布に偏りが生じる。更に、図５に示したようなサーボモータ１０の上下方向に冷却ファン１１を２個並列に配置する冷却方法では、設置スペース上の制約を受けるという問題がある。即ち、一般的なモータは図５に示した幅寸法Ｗに対して奥行寸法Ｌが大きいため、図５の冷却ファンの配置を実現するのは難しい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、駆動モータの冷却空気の排気方向が限定されるプレス機器において、限られたスペースに複数の冷却ファンを設置でき、冷却空気の流路の相互干渉を防止して冷却空気を効率良く流すことで冷却効率を向上させることができるプレス機器用駆動モータの冷却装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため以下の構成を有する。

（１）プレス機器用駆動モータを少なくとも１つの冷却ファンによって冷却する冷却装置であって、
前記冷却ファンから排出される気体を前記駆動モータの側面の垂直方向から所定角度だけ傾斜させるように、前記冷却ファンを前記駆動モータの側面と前記所定角度をなすように設置すること、
を特徴とするプレス機器用駆動モータの冷却装置。

（２）前記冷却ファンが、前記駆動モータの側面に平行に列を成して複数個配置されることを特徴とする前記（１）に記載のプレス機器用駆動モータの冷却装置。

（３）前記冷却ファンが、前記駆動モータを挟んで両側面に対称に複数個配置されることを特徴とする前記（１）または（２）記載のプレス機器用駆動モータの冷却装置。

（４）前記少なくとも１つの冷却ファンが設置される傾斜面を有するファン取付用カバーが、前記駆動モータの側面に設置されることを特徴とする前記（１）から（３）のいずれか１項に記載のプレス機器用駆動モータの冷却装置。

（５）前記所定角度が、３０°乃至６０°であることを特徴とする前記（１）から（４）のいずれか１項に記載のプレス機器用駆動モータの冷却装置

本発明によれば、駆動モータの冷却空気の排気方向が限定されるプレス機器において、限られたスペースに複数の冷却ファンを設置でき、冷却空気の流路の相互干渉を防止して冷却空気を効率良く流すことで冷却効率を向上させることができるプレス機器用駆動モータの冷却装置を提供することができる。

本発明の一実施例のサーボプレス機用サーボモータの冷却方法及び冷却空気の流れを示す図サーボプレス機用サーボモータの一般構造を示す概略構造図従来の冷却方法におけるサーボモータ冷却ファンを前後方向に並列に配置した状態を示す図従来の冷却方法におけるサーボモータ冷却ファンを左右方向に直列に配置した状態を示す図従来の冷却方法におけるサーボモータ冷却ファンを上下方向に並列に配置した状態を示す図従来の冷却方法におけるサーボモータ冷却ファンによる空気の流れを示す図

本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ以下に説明する。

図１（ａ）は、本発明のプレス機器用駆動モータの冷却方法を説明するための図である。本実施例では、プレス機器用駆動モータとしてサーボプレス機のサーボモータを例にして説明する。図１（ａ）に示したように、サーボモータ１０はサーボプレス機の前方のフレーム２０に取付面１０ａを介して固定ボルト１５によって固定されている。

本実施例では、４個の冷却ファン１１によって発熱したサーボモータ１０のステータに冷却空気を送り込むことによって、サーボモータ１０本体の冷却を行う。４個の冷却ファン１１は、２個のファン取付用カバー１４によって、サーボモータ１０の２つの左右側面に所定の角度だけ傾斜した状態で設置されている。傾斜角度は、３０°〜６０°が好ましい。なお、同一面に設置された２個の冷却ファン１１はサーボモータ１０の軸方向に並列に設置されている。また、ファン取付用カバー１２の前方の四隅の隙間は既に述べた遮熱スポンジ１３によって塞がれており、前方のフレーム２０側に冷却空気が漏れないように構成されている。

ファン取付用カバー１４は、冷却ファン１１をサーボモータ１０に対して傾斜させるとともに、冷却ファン１１とサーボモータ１０のステータ７の間に送風用隙間を形成しており、冷却効率を高める機能を有している。

本発明のプレス機器用駆動モータの冷却方法における最大の特徴は、冷却ファン１１をサーボモータ１０の回転軸に対して、所定角度だけ傾斜させた状態で設置することである。このように設置することで、排気方向が限定されるサーボプレス機において、図１（ｂ）に示したように冷却空気の流路の相互干渉を防止して冷却空気を効率良く流すことができ、またサーボモータの横長の限られたスペースに複数のファンを設置することができ、冷却効率の向上を図ることができる。

上記したサーボプレス機用サーボモータの冷却方法によれば、サーボモータの冷却空気の排気方向が限定されるサーボプレス機において、限られたスペースに複数の冷却ファンを設置でき、冷却空気の流路の相互干渉を防止することで冷却空気を効率良く流すことができるサーボプレス機用サーボモータの冷却装置を提供することができる。

５ボールベアリング
６回転軸
７ステータ
７ａコア
７ｂ巻線
９検出器
１０サーボモータ
１０ａ取付面
１１冷却ファン
１２ファン取付用カバー
１３遮熱スポンジ
１４ファン取付用カバー
１５固定ボルト
２０フレーム

Claims

プレス機器用の駆動モータを冷却ファンによって冷却する冷却装置であって、
発生する冷却空気の排気方向が前記駆動モータの回転軸方向となるように、前記回転軸方向に沿って並べて配置された複数の前記冷却ファンを有し、
前記複数の冷却ファンは、前記駆動モータの前記回転軸方向に対して所定角度だけ傾斜して配置され、かつ、前記排気方向の上流側に配置された前記冷却ファンによって発生する冷却空気の流路と前記排気方向の下流側に配置された前記冷却ファンによって発生する冷却空気の流路とが、互いに干渉しないように配置されていることを特徴とする冷却装置。
前記複数の冷却ファンが、前記駆動モータを挟んで前記駆動モータの両側面に対称に配置されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記複数の冷却ファンが設置される傾斜面を有するファン取付用のカバーが、前記駆動モータの側面に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却装置。
前記所定角度が、３０°乃至６０°であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却装置。