JPH02228230A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータに関し、特にその冷却構造の改良に関
する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来のモ
ータの冷却構造としては、例えば実開昭６２−１０７５
５１号公報に示されたものがある。このものは、ロータ
マグネットを取付けたロータを軸受を介してフレームで
支持し、そのフレームの内周面にステータを固定しであ
るモータにおいて、フレームの内部に冷却水の流路を設
け、この流路に冷却水を供給するようにしたものである
。

しかしながら、このような冷却構造にあっては、次のよ
うな問題点があった。

■　冷却水はステータの外周部から熱を奪うが、実際に
発熱してレフる部分はステータ内部の捲線部である。し
かし捲線部とステータ外周部との間には大きな温度勾配
があり、したがって大きな冷却効果は得られない。

■　冷却水を使用するから、冷却流路の腐食とか、水洩
れによる雰囲気の汚染が発生し易い。

■　従来は、モータ性能の維持が冷却の主目的であり、
ステータの外周部からの冷却のみのため、ステータの内
周部では熱がこもってしまう。その熱がロータマグネッ
トからロータに伝わり、ロータを熱膨張させる。このよ
うなモータを超精密な加工を行う工作機械の主軸に適用
することは好ましくない。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、冷却効果が大き
く、冷却媒体による腐食や汚染のおそれがなく、かつロ
ータの熱膨張をも有効に防止できる冷却構造を備えたモ
ータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の第一の発明は、回転
部材が固定部材に軸受を介して支持され、前記回転部材
に取付けたロータマグネットが固定部材に取付けたステ
ータと対向するモータにおいて、前記固定部材に設けた
冷却用ガス通路の吹出口がステータと対向している。

又、本発明の第二の発明は、回転部材が固定部材に軸受
を介して支持され、前記回転部材に取付けたロータマグ
ネットが固定部材に取付けたステータと対向するモータ
において、前記固定部材に設けた冷却用ガス通路の吹出
口がステータとロータマグネットと回転部材とにそれぞ
れ対向している。

〔作用〕

冷却媒体としての冷却ガスを、モータの発熱部であるス
テータに直接吹きつける。冷却ガスとして例えば圧縮空
気を使用し、この圧縮空気を吹出口から噴出させれば、
断熱膨張による冷却作用でより大きな冷却効果が得られ
る。

また冷却水を使用しないから、流路の腐食や雰囲気の汚
染は生じない。

更に、ステータと共にロータマグネットと回転部材とに
も冷却ガスを吹きつけると、ロータマグネットと回転部
材とが直接に効果的に冷却されるから、ロータマグネッ
トと回転部材との熱膨張を抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図とともに説明する。

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。モータＭの回転部材であるロータｌの一端部が、
有底円筒状の固定部材であるブラケット２の底部中心に
軸受３を介して支持されている。ブラケット２の開口端
には、中心に貫通孔４を有する固定部材である円板状の
カバー５を取付けて蓋している。ロータｌの他端部は、
カバー５の貫通孔４に取付けた軸受６を介してカバー５
に支持され、ロータの他端部の先端１ａは外部に突出し
ている。モータ内部では、ロータ１に取付けた円筒状の
ロータマグネット７に対向してギャップＧを隔てて配設
されたステータ９が、ブラケット２の内周面に固定され
ていＬｏ　１０はステータ９の捲線である。

更に、ブラケット２のカバ−５側部には固定部材である
円板形の冷却用ノズル板１１が固着されている。この冷
却用ノズル板１１の内部に冷却用ガス通路１２が形成さ
れている。冷却用ガス通路１２の末端には、第２図に示
すような自成絞り形の複数の吹出口１３ａ、１３ｂ、１
３ｃが形成しである。吹出口１３ａはステータ９のＩ巻
線１０と対向させて、冷却用ノズル板１１の平板面１１
ａに環状に複数個配設されている。吹出口１３ｂは、ロ
ータマグネット７の端部に対向させて複数個配設されて
いる。吹出口１３ｃはロータ１と対向させて、冷却用ノ
ズル板１１の内周面１１ｃに複数個配設されている。冷
却用ガス通路１２の入り口１４は、ブラケット２の外面
に開口している。

なお、１５はブラケット２の底面に穿設した排気口であ
る。

次に作用を説明する。

冷却用ガス通路１２の入り口１４に図示しない圧力源か
らの配管を接続し、そこから冷却媒体として圧縮空気を
送り込む。送り込まれた圧縮空気は、冷却用ガス通路１
２を経て吹出口１３ａ、１３ｂ、１３ｃから噴出し、断
熱膨張して冷える。

ステータ９と対向する吹出口１３ａから噴出した圧縮空
気は、モータの発熱部であるステータ９の捲線１０に直
接吹きつけられてその熱を奪う。又、吹出口１３ｂから
噴出した圧縮空気は、ロータマグネット７に直接吹きつ
けられてその熱を奪う。

更に、ロータ１と対向する吹出口１３ｃから噴出してロ
ータ１に直接吹きつけられた圧縮空気は、ステータ９で
発熱してロータマグネット７を経てロータ１に伝熱され
た熱を奪う。

その後、冷却空気は排気口１５からモータＭの外に排出
される。

このようにして、断熱膨張で冷えた空気を直接ステータ
９とロータマグネット７とロータ１に吹きつけるので、
冷却効果が極めて大きく、ロータ１の熱膨張をよく抑え
ることができる。また、冷却水を使用しないため、流路
の腐食や雰囲気の汚染は全く生じない。

第４図には他の実施例を示す。

この実施例は、モータＭをエアスピンドルＳに一体的に
取付けたものである。すなわち、モータＭのロータ１は
軽量化のために中空にされ、その先端にはエアスピンド
ルＳのロータ２０が取付けである。又、モータＭのブラ
ケット２の開口端は、エアスピンドルＳのハウジング２
１に固着しである。２２はエアスピンドルＳの圧縮気体
流路、２３は自戒絞りである。従って、回転部材１．２
０は固定部材２．１１．２１に静圧気体軸受を介して支
持されている。

この場合の冷却用ノズル板１１は、ブラケット２の中間
段部に固着している。吹出口１３ｂはロータマグネット
７とステータ９との間のギャップＧの端部に対向させて
いる。

吹出口１３ｂから噴出した圧縮空気は、ロータマグネッ
ト７とステータ９との双方に直接吹きつけられてその熱
を奪う。

なお、必ずしもロータｌを直接に冷却するとは限らず、
例えば吹出口１３ｃは省略して、ステータ９と対向する
吹出口１３ａとロータマグネット７に対向する吹出口１
３ｂとから噴出する圧縮空気で間接的にロータ１を冷却
し、熱膨張を抑えるようにしてもよい。

又、ロータマグネットとステータとが周対向形のモータ
だけでなく、ロータマグネットとステータとが平面対向
形のモータでもよい。

さらに、静圧気体軸受の絞り形式は、自戒絞りではなく
てオリフィス絞りでもよく、また多孔質形、表面絞り形
等でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、モータの固定部
材に設けた冷却用ガス通路の吹出口を、ステータ又はス
テータとロータマグネットと回転部材とに対向して配設
した。そのため発熱源であるステークや伝熱で加熱され
るロータマグネットおよび回転部材に対する冷却効果が
大きく、回転部材の熱膨張を防止でき、かつ冷却媒体に
よる腐食や汚染のおそれもないモータを提供できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は吹出口
の拡大断面図、第３図は第１図の■−■線半線面断面図
４図は本発明の他の実施例の縦断面図である。 １．２０は回転部材、２，５，１１．２１は固定部材、
３，６は軸受、７はロータマグネット、９はステータ、
１２は冷却用ガス通路、１３ａ。 １３ｂ、１３ｃは吹出口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転部材が固定部材に軸受を介して支持され、前
   記回転部材に取付けたロータマグネットが固定部材に取
   付けたステータと対向するモータにおいて、前記固定部
   材に設けた冷却用ガス通路の吹出口がステータと対向す
   ることを特徴とするモータ。
2. （２）回転部材が固定部材に軸受を介して支持され、前
   記回転部材に取付けたロータマグネットが固定部材に取
   付けたステータと対向するモータにおいて、前記固定部
   材に設けた冷却用ガス通路の吹出口がステータとロータ
   マグネットと回転部材とにそれぞれ対向することを特徴
   とするモータ。