JPH0279746A

JPH0279746A - 液冷式電動機

Info

Publication number: JPH0279746A
Application number: JP22759588A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Nakamura; 厚生中村; Yoshiyuki Hayashi; 林　美行; Kazuhisa Numai; 沼居　一久; Masami Kimijima; 君島　正巳
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-20
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH0810978B2

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〕本発明は液冷式電動機に関し、特に内部液冷方式の電動
機に関する。特に冷却効果の大きい方式であるため、小
型で高速回転の要求されるビルトインモータ等に利用可
能である。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕近年、工
作機械の主軸は高速回転、高出力を要求され、スピンド
ルモータの性能向上が望まれている。更にはスペース面
での要望がらモータは小型化傾向にあり、ビルトイン方
式のモータが多くなってきた。こうした小型で高速、高
出力のモータには十分な冷却を施す必要があり、従来の
様な、空冷方式や外部液冷方式（ジャケット方式）のみ
では冷却能力が不足する。

依って本発明は斯る課題の解決を図るべく、小型で高速
回転、高出力の電動機を効率良く冷却することの可能な
液冷式電動機の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑みて本発明は、ステータを収り付けた中央
ハウジングと、該中央ハウジングの前後を覆うと共にロ
ータを収り付けた出力軸を軸承する軸受部を収容した前
後のハウジングとを有する電動機において、前記前後の
ハウジングのうち少なくとも一方に、外部と連通した液
溜めと、該液溜めと連通して電動機の内部に開口する。

複数個のノズル手段とを具備した液冷式電動機を提供す
る。

〔作　用〕

上記液溜めは外部から冷却液を流入させて溜め、圧力を
保持して複数個のノズル手段から冷却液を噴出させ、高
速の冷却液により電動機の内部を直接に冷却することが
できる。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。第１図を参照すると、中央ハウジンク（中
空円筒体）１０の内側にステータ】８を固定し、該中空
ハウジングｌＯの前後に、前ハウジング１２と後ハウジ
ング１４とを配設して誘導電動機の主たる外形を構成し
ている。この前後のハウジング１２　、１４はロータ２
０を取り付けた出力軸２２を軸受２１を介して軸承して
いる。

中央ハウジング１０の外周面は周知のジャケット１６に
より液冷可能に構成されている。前ハウジング１２には
、出力軸２２の長手方向に沿って上方部に冷却液導入口
３０が設けられ、更にこの導入口３０と連通した環状の
液溜め３２が構成されている。この環状の液溜め３２は
前ハウジング１２に環状清を加工した後に、例えば環状
の部材２８を使用して芒をすれば容易に作ることができ
る。そしてこの環状部材２８にはその全面に亘り多数の
案内流１Ｙ３３４　、３８を出力軸２２の長手方向に沿
って設け、環状液溜め３２内の冷却液を電動機の内部に
放出することができる。これらの案内流路３４　、３８
は電動機の内部への開口部に、後述のノズル部品３６が
着脱自在に装着されている。参照番号３４で示す一群の
案内流路は、ステータ１８のコイル２４に、直接、冷却
液を噴射できる位置に設けられており、また参照番号３
８で示す一群の案内流路は、ロータ２０のエンドリング
２６に、直接、冷却液を噴射できる位置に設けられてい
る。

ステータ１８やロータ２０を冷却した液は下方のドレイ
ン４０から外部へ回収される。

第２図はステータ１８のコイル２４に、直接、冷却液を
噴射させるノズル装置部分の拡大分解図である。案内流
路３４の、電動機内部への開口部にはねじ４６が設けら
れており、一方、ノズル孔（ＰＡえば直径１１ＩＩＩｍ
程度）４４を形成したノズル部品３６の外周には上記ね
じ４６と螺合可能なねじが設けられている。従って案内
流路３４の先端部には、ノズル部品３６を装着すること
も取り外すこともでき、必要に応じてノズル孔４４のな
い栓部品（図示せず）を装着し、案内流路３４を閉じる
こともできる。

一方、後ハウジング１４には上方位置から半径方向に沿
って冷却液導入口３０′が設けられているが、他の構成
は前ハウジング１２の場合と同様であり、対応する部分
の参照番号にはダッシュ記号を付している。

以上の実施例では冷却液を出力軸２２の長手方向に噴射
させる様にしているが、必ずしもこれに限るものではな
い。また第１図に示す実施例においては、ステータ１８
もロータ２０も防液対策とし、て含浸処理を施している
。冷却液導入口３０又は３０′から液溜め３２又は３２
′へ導入された冷却液は、ここで圧力を適正に保持して
各ノズル孔から高速に噴出することができる。−最に冷
却の性能を左右する要因としては、冷却液の流量と流速
がある。流量は冷却液を供給する供給源の装置によって
大きく左右されるが、流速は供給源の装置のみならず、
ノズル孔の寸法等によって調節できる。従って第２図に
示すノズル部品３６のノズル孔径を複数種類設定し、複
数種類のノズル部品を用意しておき、電動機の使用条件
によって使い分けることにより、適切な冷却を行うこと
ができる。更に既述の如く、案内流路３４．３４’　　
、３８゜３８′のうち適数個を栓部品によって塞ぎ、こ
れにより圧力を調節し、残りの案内流路先端のノズル部
から適切な流速で冷却液を噴射させるよう調節する。こ
とも必要である。従って案内流路は最大使用の条件に合
わせて多く設けておくことが望ましく、本発明のねじ螺
合による着脱手段によれば、自由な調節が可能となる。

第３図は冷却液をノズルから高速で噴出させないで、単
に電動機の内部へ冷却液を流す場合と、本発明の第１図
に示す実施例の場合との冷却性能を比較したグラフ図で
ある。出力が１５Ｋｌｌｌであって、冷却液流量が毎分
１０１の場合に、ステータコイルの巻線温度の上昇ΔＴ
（’Ｃ）を縦軸に示し、横軸は電動機の作動時間ｔ〈分
）を示す。曲線ｄは本発明の場合であり、曲線すは単に
内部に冷却液を流した場合である。本発明のノズルから
の流速は、毎秒２．５ｍ程である。グラフ図から本発明
の場合の冷却性能の高さが明瞭である。曲線すの場合、
２０分経過後は、電動機のサーマルスイッチが作動した
ため、それ以後は直接には比較できないので→ノ′−マ
ルスイッチがなかった場合を予測して、破線で示してい
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、効率良く
電動機を冷却することができ、従って小型で高速回転、
高出力の電動機が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電動機の縦断面図、第２図は第１
図のノズル部の拡大分解図、第３図は本発明に係る電動
機の冷却性能の説明グラフ図。１０・・・中央ハウジング、１２・・・前ハウジング、１４・・・後ハウジング、１
８・・・ステータ、　　２０・・・ロータ。２４・・・ステータコイル、３２・・・環状液溜め、　３４　、３８・・・案内流路
、３６・・・ノズル部品。

Claims

【特許請求の範囲】１、ステータを取り付けた中央ハウジングと、該中央ハ
ウジングの前後を覆うと共にロータを取り付けた出力軸
を軸承する軸受部を収容した前後のハウジングとを有す
る電動機において、前記前後のハウジングのうち少なく
とも一方に、外部と連通した液溜めと、該液溜めと連通
して電動機の内部に開口する複数個のノズル手段とを具
備したことを特徴とする液冷式電動機。２、前記ノズル手段の各々は前記液溜めと連通して電動
機の内部に開口する案内流路と、該案内流路に着脱自在
であって、冷却液を噴射させることの可能なノズル部品
とを具備して成る請求項１記載の液冷式電動機。３、前記ノズル手段の各々が前記ステータ及びロータの
各端面に対して垂直な方向に開口して成る請求項１又は
２記載の液冷式電動機。４、前記ロータ及びステータが含浸処理を施されて成る
請求項１から３までの何れか１項記載の液冷式電動機。