JPH0810978B2 - 液冷式電動機 - Google Patents
液冷式電動機Info
- Publication number
- JPH0810978B2 JPH0810978B2 JP63227595A JP22759588A JPH0810978B2 JP H0810978 B2 JPH0810978 B2 JP H0810978B2 JP 63227595 A JP63227595 A JP 63227595A JP 22759588 A JP22759588 A JP 22759588A JP H0810978 B2 JPH0810978 B2 JP H0810978B2
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- JP
- Japan
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- liquid
- electric motor
- housing
- stator
- rotor
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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。
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。
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か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。
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か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。
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。
上記目的に鑑みて本発明は、ステータを固定的に収
容、支持すると共にロータを回転可能に収容、支持する
ハウジングを備え、ハウジングの内部に冷却液を導入し
てステータ及びロータを冷却する液冷式電動機におい
て、ハウジングに貫通形成された冷却液流路手段を具備
し、冷却液流路手段は、ハウジングの外表面に開口する
導入路と、導入路に連通した液溜めと、液溜めにそれぞ
れ連通して、ステータ及びロータの各軸方向端面に向か
ってハウジングの内表面に開口する複数のノズル手段と
からなることを特徴とする液冷式電動機を提供する。こ
の液冷式電動機においては、ノズル手段の各々が、液溜
めに連通してハウジングの内表面に開口する案内流路
と、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することが好都合であ
る。また、ステータ及びロータに含浸処理を施すこと
が、防液対策上好ましい。
容、支持すると共にロータを回転可能に収容、支持する
ハウジングを備え、ハウジングの内部に冷却液を導入し
てステータ及びロータを冷却する液冷式電動機におい
て、ハウジングに貫通形成された冷却液流路手段を具備
し、冷却液流路手段は、ハウジングの外表面に開口する
導入路と、導入路に連通した液溜めと、液溜めにそれぞ
れ連通して、ステータ及びロータの各軸方向端面に向か
ってハウジングの内表面に開口する複数のノズル手段と
からなることを特徴とする液冷式電動機を提供する。こ
の液冷式電動機においては、ノズル手段の各々が、液溜
めに連通してハウジングの内表面に開口する案内流路
と、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することが好都合であ
る。また、ステータ及びロータに含浸処理を施すこと
が、防液対策上好ましい。
導入路に供給された冷却液は、一旦液溜めに貯留さ
れ、満遍なく圧力が行き渡った後に、複数のノズル手段
からステータ及びロータの各軸方向端面に向けて高速で
噴出される。その結果、複数のノズル手段から冷却液が
満遍なくしかも高速で噴出され、ステータ及びロータが
効率良く冷却される。ノズル手段が案内流路とノズル部
品とからなる場合は、所望案内流路のノズル部品を適宜
な孔径を有するものや孔を有しない栓に交換することに
より、噴出される冷却液の流速を調整することができ
る。
れ、満遍なく圧力が行き渡った後に、複数のノズル手段
からステータ及びロータの各軸方向端面に向けて高速で
噴出される。その結果、複数のノズル手段から冷却液が
満遍なくしかも高速で噴出され、ステータ及びロータが
効率良く冷却される。ノズル手段が案内流路とノズル部
品とからなる場合は、所望案内流路のノズル部品を適宜
な孔径を有するものや孔を有しない栓に交換することに
より、噴出される冷却液の流速を調整することができ
る。
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、中央ハウジング
（中空円筒体）10の内側にステータ18を固定し、該中央
ハウジング10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20を取り付け
た出力軸22を軸受21を介して軸承している。
細に説明する。第１図を参照すると、中央ハウジング
（中空円筒体）10の内側にステータ18を固定し、該中央
ハウジング10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20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
に環状溝を加工した後に、例えば環状の部材28を使用し
て蓋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路34,38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
38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。
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
に環状溝を加工した後に、例えば環状の部材28を使用し
て蓋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路34,38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
38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（例えば直径1mm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。
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（例えば直径1mm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。
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。一般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。
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。一般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15KWであって、冷却液流量が毎分10の
場合に、ステータコイルの巻線温度の上昇ΔＴ（℃）を
縦軸に示し、横軸は電動機の作動時間ｔ（分）を示す。
曲線ａは本発明の場合であり、曲線ｂ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ｂ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サー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。
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15KWであって、冷却液流量が毎分10の
場合に、ステータコイルの巻線温度の上昇ΔＴ（℃）を
縦軸に示し、横軸は電動機の作動時間ｔ（分）を示す。
曲線ａは本発明の場合であり、曲線ｂ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ｂ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サー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。
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。
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、 18……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。
図。 10……中央ハウジング、 12……前ハウジング、14……後ハウジング、 18……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。
フロントページの続き (72)発明者 君島 正巳 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−95151（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】ステータを固定的に収容、支持すると共に
ロータを回転可能に収容、支持するハウジングを備え、
該ハウジングの内部に冷却液を導入してステータ及びロ
ータを冷却する液冷式電動機において、 前記ハウジングに貫通形成された冷却液流路手段を具備
し、該冷却液流路手段は、ハウジングの外表面に開口す
る導入路と、該導入路に連通した液溜めと、該液溜めに
それぞれ連通して、ステータ及びロータの各軸方向端面
に向かってハウジングの内表面に開口する複数のノズル
手段とからなることを特徴とする液冷式電動機。 - 【請求項２】前記ノズル手段の各々は、前記液溜めに連
通して前記ハウジングの内表面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する請求項１記載の液冷
式電動機。 - 【請求項３】前記ステータ及び前記ロータが含浸処理を
施される請求項１又は２記載の液冷式電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63227595A JPH0810978B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 液冷式電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63227595A JPH0810978B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 液冷式電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279746A JPH0279746A (ja) | 1990-03-20 |
| JPH0810978B2 true JPH0810978B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=16863388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63227595A Expired - Fee Related JPH0810978B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 液冷式電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810978B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2567450A4 (en) * | 2010-05-04 | 2018-01-17 | Remy Technologies, LLC | Electric machine cooling system and method |
| WO2021154743A1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-05 | Kowitz Arthur Leon | System for cooling an electric motor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5088577B2 (ja) * | 2008-08-22 | 2012-12-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機 |
| JP5347380B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-11-20 | アイシン精機株式会社 | モータの油冷構造 |
| US8129874B2 (en) * | 2009-06-17 | 2012-03-06 | Carolyn Lambka | Internal oil cooling via housing end brackets for an electric machine |
| EP2509196A1 (en) | 2011-04-07 | 2012-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Stator arrangement |
| US20130038150A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Bradley D. Chamberlin | Electric machine module cooling system and method |
| US20140009015A1 (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine having a cooling system and method of cooling an electric machine |
| SE538876C2 (sv) * | 2015-05-07 | 2017-01-17 | BAE Systems Hägglunds AB | Förfarande och system för kylning av en elmotor |
| FR3068543B1 (fr) * | 2017-06-28 | 2019-08-02 | Renault S.A.S | Systeme de refroidissement par projection d'huile pour une machine electrique. |
| WO2019021696A1 (ja) | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 日本電産株式会社 | モータ |
| CN110224534A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机端盖、电机、动力总成、动力设备 |
| KR20230091896A (ko) * | 2020-10-21 | 2023-06-23 | 발레오 이오토모티브 저머니 게엠베하 | 전기 모터용 냉각 링 유닛 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5795151A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-12 | Toshiba Corp | Coolant supplying unit in liquid-cooled, closed type motor |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63227595A patent/JPH0810978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2567450A4 (en) * | 2010-05-04 | 2018-01-17 | Remy Technologies, LLC | Electric machine cooling system and method |
| WO2021154743A1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-05 | Kowitz Arthur Leon | System for cooling an electric motor |
| US11095192B1 (en) | 2020-01-28 | 2021-08-17 | Arthur Leon Kowitz | System for cooling an electric motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279746A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |