JPH08243878A - ビルトインモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータの全体にわたる均一な冷却を図って、
高出力化を実現することが可能であると共に、冷却液の
揺れ動きを抑えて、回転軸の高回転化にも対応できるビ
ルトインモータを提供する。 【構成】 ロータ６を嵌装しかつ中空部５ａを有する回
転軸５を備えたビルトインモータ１において、回転軸５
の中空部５ａに、基端開口８ｂが送給ポンプ９に接続す
る給液管８を嵌合し、回転軸５および給液管８との間
に、給液管８の先端開口８ｃと給液管８の基端側に設け
た排液口８ｄとを連通するロータ冷却流路１１を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、工作機械に作
り付けられるビルトインモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記したビルトインモータとして
は、例えば、図１１に示す特開平３−２１３２４３号公
報に記載されたものがあり、図１１に示すように、この
ビルトインモータ１０１は、ハウジング１０２に軸受１
０３，１０４を介して支持される回転軸１０６の中間部
分にロータ１０５を嵌装すると共に、ハウジング１０２
の内部におけるロータ１０５の周囲にステータ１０９を
配置した構成をなしている。

【０００３】この回転軸１０６は中空状をなしており、
その中空部にはドローバー１０７が軸方向に移動可能に
嵌合してあると共に、先端部分にはドローバー１０７の
図示右方向への移動によりテーパシャンク工具ホルダ１
１０が装着されるホルダ装着部１０６ａが設けてある。

【０００４】この場合、回転軸１０６のロータ１０５を
嵌装している部位ないしその近傍に位置する中空部の口
径を大径とすることにより、中空部の内周面とドローバ
ー１０７の外周面との間の隙間を冷却室１０６ｂとして
形成しており、また、ドローバー１０７には、図外の冷
却液供給源に接続する基端（図示右端）に設けた回転継
手１０８と回転軸１０６の冷却室１０６ｂとを連通する
給液路１０７ａが設けてあると共に、回転軸１０６の冷
却室１０６ｂと回転軸１０６に設けたホルダ装着部１０
６ａへの導通路１０６ｃとを連通する給液路１０７ｂが
設けてある。

【０００５】つまり、このビルトインモータ１０１にお
いて、図外の冷却液供給源から回転継手１０８を介して
供給された冷却液をドローバー１０７の給液路１０７ａ
を通して回転軸１０６の冷却室１０６ｂに導入して、ロ
ータ１０５および図示右側の軸受１０４を冷却し、さら
に、冷却室１０６ｂ内の冷却液をドローバー１０７の給
液路１０７ｂおよび回転軸１０６の導通路１０６ｃを通
してホルダ装着部１０６ａ側に送給して、工具先端側に
噴射するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のビルトインモータ１０１では、回転軸１０６のロ
ータ１０５を嵌装している部位ないしその近傍に位置す
る中空部の内周面とドローバー１０７の外周面との間の
隙間を冷却室１０６ｂとして形成していることから、こ
の冷却室１０６ｂに導入された冷却液の流れによどみが
生じやすく、冷却に必要な冷却液の流速が冷却室１０６
ｂの全体にわたって得られない可能性がある。

【０００７】つまり、ロータ１０５の全体を均一に冷却
することができないため、局所的に高温域が発生してし
まい、出力の低下を来す恐れがあり、今後に進められる
ビルトインモータ１０１の高出力化に対応できない可能
性があるという問題を有していた。

【０００８】また、従来のビルトインモータ１０１で
は、回転軸１０６の回転に伴って、冷却室１０６ｂ内の
冷却液が揺れ動いて回転軸１０６自体のアンバランスを
引き起こす傾向があり、とくに高速回転時にはこの傾向
が顕著であることから、回転軸１０６の高回転化が困難
であるという問題を有しており、これらの問題を解決す
ることが従来の課題となっていた。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題に着目し
てなされたもので、ロータの全体にわたる均一な冷却を
図って、高出力化を実現することが可能であると共に、
回転軸の回転に伴う冷却液の揺れ動きを抑えて、回転軸
の高回転化にも対応できるビルトインモータを提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明は、ロータを嵌装しかつ軸心に中空部を有する回
転軸を備えたビルトインモータにおいて、前記回転軸の
中空部に、基端開口が冷却液供給源側に接続する給液管
を嵌合し、前記回転軸および給液管の間に、当該給液管
の先端側に設けた給液口と回転軸および給液管のいずれ
かの基端側に少なくとも１個設けた排液口とを連通する
ロータ冷却流路を設けた構成としたことを特徴としてお
り、このビルトインモータの構成を上記した従来の課題
を解決するための手段としている。

【００１１】本発明の請求項２に係わるビルトインモー
タにおいて、ロータ冷却流路は回転軸における中空部の
内周面と給液管の外周面に設けた螺旋溝とにより螺旋状
に形成してある構成としている。

【００１２】本発明の請求項３に係わるビルトインモー
タでは、回転軸における中空部の内周面に凹凸が形成し
てある構成としている。

【００１３】本発明の請求項４に係わるビルトインモー
タにおいて、ロータ冷却流路は回転軸における中空部の
内周面に設けた螺旋溝と給液管の外周面とにより螺旋状
に形成してある構成としている。

【００１４】本発明の請求項５に係わるビルトインモー
タにおいて、ロータ冷却流路は回転軸における中空部の
内周面に設けた雌ねじ部と給液管の外周面に設けた雄ね
じ部との間に螺旋状に形成してある構成としている。

【００１５】本発明の請求項６に係わるビルトインモー
タにおいて、回転軸のロータを嵌装している部分ないし
その近傍に位置する螺旋状をなすロータ冷却流路のピッ
チは、回転軸のロータを嵌装していない部分に位置する
ロータ冷却流路のピッチよりも小さくしてある構成とし
ている。

【００１６】本発明の請求項７に係わるビルトインモー
タにおいて、ロータ冷却流路の螺旋状をなす部分は回転
軸のロータを嵌装している部分ないしその近傍位置にの
み形成してある構成としている。

【００１７】本発明の請求項８に係わるビルトインモー
タにおいて、螺旋状をなすロータ冷却流路は回転軸の基
端側から当該回転軸の回転方向にたどって先端側に進む
方向に形成してある構成としている。

【００１８】本発明の請求項９に係わるビルトインモー
タにおいて、給液管の液路断面積は回転軸および給液管
のいずれかの基端側に少なくとも１個設けた排液口の総
開口面積よりも大きくしてある構成としている。

【００１９】本発明の請求項１０に係わるビルトインモ
ータにおいて、回転軸および給液管のいずれかの基端側
に設けた排液口は引き込みポンプに接続してある構成と
している。

【００２０】本発明の請求項１１に係わるビルトインモ
ータでは、回転軸の先端部分に工具ホルダ装着部を設
け、給液管の給液口と工具ホルダ装着部との間に、導通
路を設けた構成としている。

【００２１】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わるビルトインモ
ータにおいて、冷却液供給源側から給液管の基端開口に
供給された冷却液は、この給液管を通して給液口に導か
れたのち、ロータ冷却流路を還流して排液口から排出さ
れ、この間、冷却液はロータ冷却流路によどむことなく
通過するだけなので、ロータ冷却流路に対して冷却に必
要な冷却液の流速が常に得られることとなり、ロータは
全体にわたって均一に冷却されることとなって、出力の
低下が阻止され、その結果、高出力化が実現することと
なる。

【００２２】また、本発明の請求項２に係わるビルトイ
ンモータでは、上記した構成としていることから、冷却
液は螺旋状のロータ冷却流路を通過するので、回転軸の
回転に伴って、冷却液が揺れ動くことがほとんどないた
め、回転軸を高速回転させたとしても、回転軸のアンバ
ランスが引き起こされることがなく、したがって、回転
軸の高回転化が図られることとなり、本発明の請求項３
に係わるビルトインモータでは、ロータに生じる熱によ
り高温となる回転軸と、冷却液との接触面積が増大す
る、すなわち、熱伝導面積が増大することから、ロータ
の冷却効率が高まることとなる。

【００２３】さらに、本発明の請求項４に係わるビルト
インモータでは、上記請求項１および２に係わるビルト
インモータと同様に、高出力化および高回転化が図られ
るのに加えて、回転軸と、冷却液との熱伝導面積が増大
するため、ロータの冷却効率が一層高まることとなる。

【００２４】さらにまた、本発明の請求項５に係わるビ
ルトインモータでは、上記した構成としていることか
ら、回転軸と給液管との組付け作業が簡単なものとな
り、本発明の請求項６に係わるビルトインモータでは、
最も発熱量が大きい回転軸のロータを嵌装している部分
ないしその近傍における冷却液の流速が速まって乱流の
発生が促進されることから、熱伝達率が高まることとな
り、回転軸の全体の温度分布が均一なものとなり、本発
明の請求項７に係わるビルトインモータでは、最も発熱
量が大きい回転軸のロータを嵌装している部分ないしそ
の近傍における熱伝達率が高まるのに加えて、ロータ冷
却流路の螺旋状をなしていない部分では冷却液が受ける
流路抵抗が小くなることから、ロータ冷却流路全体とし
て圧力損失が減ることとなり、冷却液供給源、例えば、
冷却液供給ポンプの小形化が図られることとなる。

【００２５】さらにまた、本発明の請求項８に係わるビ
ルトインモータにおいて、給液管を通して給液口に導か
れた冷却液は、回転軸の回転により螺旋状をなすロータ
冷却流路側にかき込まれることから、冷却液の流れがよ
りスムーズになって流量が増加するので、ロータの冷却
効率が一層高まることとなり、本発明の請求項９に係わ
るビルトインモータでは、回転軸のロータ冷却流路内に
おける冷却液の圧力が高まるので、回転軸の回転に伴う
冷却液の揺れ動きが確実に抑えられて、高速回転時にお
ける回転軸のアンバランスがさらに抑制されることとな
り、本発明の請求項１０に係わるビルトインモータで
は、冷却液が排液口を通して引き込みポンプに回収され
るので、回転軸と給液管との間の微小な隙間から漏れる
冷却液の量が少なくなり、シール構造が簡略化されると
共に、ロータ冷却流路内に供給される冷却液の流量が増
すことによりロータの冷却効率が一層高まることとな
る。

【００２６】さらにまた、本発明の請求項１１に係わる
ビルトインモータでは、ロータの冷却に必要な冷却液の
流量を常時確保しつつ、工具ホルダ装着部に装着される
工具ホルダ側に対する冷却液の供給がなされることとな
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。

【００２８】［第１実施例］図１ないし図３は、本発明
の請求項１，２，８，９に係わるビルトインモータの一
実施例を示している。

【００２９】図１に示すように、このビルトインモータ
１は、ハウジング２に軸受３，４を介して支持される回
転軸５の中間部分にロータ６を嵌装すると共に、ハウジ
ング２の内部におけるロータ６の周囲にステータ７を配
設した構成をなしている。

【００３０】この回転軸５は基端（図示右端）が開口し
かつ先端（図示左端）が閉塞された軸心上に位置する中
空部５ａを有しており、この中空部５ａには、給液管８
が嵌合してある。

【００３１】給液管８は、その基端側に有する大径部８
ａを回転軸５の基端開口５ｂに嵌め込んで固定してあ
り、基端８ｂには、冷却液供給源を構成する送給ポンプ
９および冷却液温度制御用の冷却装置１０が接続してあ
る。

【００３２】回転軸５と給液管８との間には、給液管８
の先端開口（給液口）８ｃと大径部８ａに設けた複数個
の排液口８ｄとを連通するロータ冷却流路１１が設けて
あって、このロータ冷却流路１１は回転軸５における中
空部５ａの内周面と給液管８の外周面に設けた螺旋溝８
ｅとによって螺旋状に形成してあり、この場合、螺旋状
をなすロータ冷却流路１１は、図２に拡大して示すよう
に、回転軸５の基端側からこの回転軸５の回転方向にた
どって先端側に進む方向に形成してある。

【００３３】また、このビルトインモータ１は、ハウジ
ング２の基端から突出する給液管８の大径部８ａを覆う
カバー１２を備えており、カバー１２と給液管８の大径
部８ａとの間には、大径部８ａにおける複数個の排液口
８ｄとカバー１２に設けたドレン１２ａとを連通する液
室１３が設けてあって、この液室１３はドレン１２ａを
介して冷却装置１０と接続している。

【００３４】この実施例において、図３に示すように、
給液管８における液路８ｆの断面積は、給液管８の大径
部８ａに設けた複数個（４個）の排液口８ｄの総開口面
積よりも大きくしてある。

【００３５】このビルトインモータ１の作動時におい
て、送給ポンプ９を介して冷却液温度制御用の冷却装置
１０から強制的に給液管８に供給された冷却液は、この
給液管８の流路８ｆを通して先端開口８ｃに導かれる。

【００３６】そして、給液管８の先端開口８ｃに導かれ
た冷却液は、図２に示すように、回転軸５の回転によっ
て、螺旋状をなすロータ冷却流路１１側にかき込まれ、
このロータ冷却流路１１を還流して排液口８ｄから液室
１３に排出されて、ドレン１２ａを介して冷却装置１０
に回収される。

【００３７】この間、ロータ冷却流路１１が螺旋状をな
しているのに加えて、回転軸５の基端側からこの回転軸
５の回転方向にたどって先端側に進むように形成してあ
ることから、冷却液はロータ冷却流路１１によどむこと
なくスムーズに通過するので、冷却液の流量が増加して
ロータ冷却流路１１に対する冷却に必要な冷却液の供給
が常になされることとなり、ロータ６は全体にわたって
均一に冷却されることとなって、出力の低下が阻止され
ることから、高出力化が実現することとなる。

【００３８】また、ロータ冷却流路１１が螺旋状をなし
ているうえ、給液管８における液路８ｆの断面積を給液
管８の大径部８ａに設けた複数個（４個）の排液口８ｄ
の総開口面積よりも大きくしているので、ロータ冷却流
路１１内における冷却液の圧力が高まることとなり、冷
却液が螺旋状のロータ冷却流路１１を通過する際には、
回転軸５の回転に伴う揺れ動きがほとんど抑えられ、し
たがって、回転軸５を高速回転させたとしても、回転軸
５のアンバランスが引き起こされることがなく、回転軸
５の高回転化も図られることとなる。

【００３９】［第２実施例］図４は本発明の請求項３に
係わるビルトインモータの一実施例を示すもので、図４
に部分的に示すビルトインモータ２１では、回転軸２５
における中空部のロータ冷却流路２０を形成する内周面
に凹凸２５ｃを設けており、他の構成は先の実施例にお
けるビルトインモータ１と同じである。

【００４０】つまり、このビルトインモータ２１では、
回転軸２５と、冷却液との熱伝導面積が増大するため、
ロータ６の冷却効率が一層高まることとなり、高出力化
が図られることとなる。

【００４１】［第３実施例］図５は本発明の請求項４に
係わるビルトインモータの一実施例を示すものであり、
図５に示すビルトインモータ３１において、回転軸３５
は基端（図示右端）が開口しかつ先端（図示左端）が閉
塞された軸心上に位置する中空部３５ａを有しており、
この中空部３５ａには、給液管３８が嵌合してある。

【００４２】給液管３８は、その基端側に有する大径部
３８ａを回転軸３５の基端開口３５ｂに嵌め込んで固定
してあり、基端開口３８ｂには、冷却液供給源を構成す
る送給ポンプ９および冷却液温度制御用の冷却装置１０
が接続してある。

【００４３】回転軸３５と給液管３８との間には、給液
管３８の先端開口３８ｃと大径部３８ａに設けた複数個
の排液口３８ｄとを連通するロータ冷却流路３０が設け
てあって、このロータ冷却流路３０は、回転軸３５にお
ける中空部３５ａの内周面に設けた螺旋溝３５ｅと給液
管３８の外周面とにより螺旋状に形成してあり、他の構
成は第１実施例におけるビルトインモータ１と同じであ
る。

【００４４】すなわち、このビルトインモータ３１で
は、第１実施例におけるビルトインモータ１と同様に、
高出力化および高回転化が図られるのに加えて、回転軸
３５と、冷却液との熱伝導面積が増大するため、ロータ
６の冷却効率が一段と高まることとなる。

【００４５】［第４実施例］図６は本発明の請求項６に
係わるビルトインモータの一実施例を示しており、図６
に示すビルトインモータ４１において、回転軸５の中空
部５ａに嵌合した給液管４８は、その基端側に有する大
径部４８ａを回転軸５の基端開口５ｂに嵌め込んで固定
してあり、基端開口４８ｂには、第１実施例と同じく送
給ポンプ９および冷却液温度制御用の冷却装置１０が接
続してある。

【００４６】回転軸５と給液管４８との間には、給液管
４８の先端開口４８ｃと大径部４８ａに設けた複数個の
排液口４８ｄとを連通するロータ冷却流路４０が設けて
あり、このロータ冷却流路４０は、回転軸５における中
空部５ａの内周面と給液管４８の外周面に設けた螺旋溝
４８ｅとにより螺旋状に形成してある。

【００４７】この実施例において、回転軸５のロータ６
を嵌装している部分ないしその近傍に位置する螺旋溝４
８ｅのピッチを回転軸５のロータ６を嵌装していない部
分に位置する螺旋溝４８ｅのピッチよりも小さくしてあ
り、すなわち、回転軸５のロータ６を嵌装している部分
ないしその近傍に位置する螺旋状をなすロータ冷却流路
４０のピッチを回転軸５のロータ６を嵌装していない部
分に位置するロータ冷却流路４０のピッチよりも小さく
してあり、他の構成は第１実施例におけるビルトインモ
ータ１と同じである。

【００４８】したがって、このビルトインモータ４１で
は、最も発熱量が大きくなる回転軸５のロータ６を嵌装
している部分ないしその近傍における冷却液の流速が速
まって乱流の発生が促進するので、熱伝達率が高まるこ
ととなり、回転軸５の全体の温度が均一化して、出力の
低下が確実に阻止されることとなる。

【００４９】［第５実施例］図７は本発明の請求項７に
係わるビルトインモータの一実施例を示しており、図７
に示すビルトインモータ５１において、回転軸５の中空
部５ａに嵌合されかつ基端側の大径部５８ａを回転軸５
の基端開口５ｂに嵌め込んで固定した給液管５８の外周
面に、螺旋溝５８ｅが設けてある。

【００５０】この実施例では、螺旋溝５８ｅを回転軸５
のロータ６を嵌装している部分ないしその近傍位置にの
み設けてあって、回転軸５と給液管５８との間に形成さ
れて給液管５８の先端開口５８ｃと大径部５８ａに設け
た複数個の排液口５８ｄとを連通するロータ冷却流路５
０のうち、回転軸５のロータ６を嵌装している部位ない
しその近傍部位に位置する部分のみが螺旋状をなしてお
り、他の構成は第１実施例におけるビルトインモータ１
と同じである。

【００５１】この実施例のビルトインモータ５１では、
最も発熱量が大きい回転軸５のロータ６を嵌装している
部分ないしその近傍における熱伝達率が高まるのに加え
て、ロータ冷却流路５０の螺旋状をなしていない部分で
は冷却液が受ける流路抵抗が小くなるため、ロータ冷却
流路５０の全体としての圧力損失が減ることとなり、給
液管５８の基端開口５８ｂに接続する送給ポンプ９の小
形化が図られることとなる。

【００５２】［第６実施例］図８は本発明の請求項５に
係わるビルトインモータの一実施例を示しており、図８
に示すビルトインモータ６１において、回転軸６５は基
端（図示右端）が開口しかつ先端（図示左端）が閉塞さ
れた中空部６５ａを有しており、この中空部６５ａの内
周面には雌ねじ部６５ｅが設けてあり、一方、給液管６
８は、その基端側に大径部６８ａを有していると共に、
外周面には雄ねじ部６８ｅが設けてあり、給液管６８は
回転軸６５にねじ込んで固定してある。

【００５３】この実施例において、回転軸６５と給液管
６８との間に形成される給液管６８の先端開口６８ｃと
大径部６８ａに設けた複数個の排液口６８ｄとを連通す
るロータ冷却流路６０は、回転軸の雌ねじ部６５ｅと給
液管６８の雄ねじ部６８ｅとの間に螺旋状に形成してあ
り、他の構成は第１実施例におけるビルトインモータ１
と同じである。

【００５４】すなわち、このビルトインモータ６１で
は、第１実施例におけるビルトインモータ１と同様に、
高出力化および高回転化が図られるのに加えて、回転軸
６５と給液管６８との組付けが容易に行われることとな
る。

【００５５】［第７実施例］図９は本発明の請求項１０
に係わるビルトインモータの一実施例を示しており、図
９に示すビルトインモータ７１が第１実施例におけるビ
ルトインモータ１と相違するところは、液室１３のドレ
ン１２ａと冷却装置１０との間に引き込みポンプ１５を
設けた、すなわち、液室１３およびドレン１２ａを介し
て給液管８の排液口８ｄを引き込みポンプ１５に接続し
た点にある。

【００５６】したがって、このビルトインモータ７１で
は、第１実施例におけるビルトインモータ１と同様に、
高出力化および高回転化が図られるのに加えて、冷却液
が排液口８ｄを通して引き込みポンプ１５に強制的に吸
引されるので、回転軸５と給液管８との間の微小な隙間
から漏れる冷却液の量が少なくなって、シール構造が簡
略化されると共に、回転軸５のロータ冷却流路１１内に
供給される冷却液の流量が増すことによりロータの冷却
効率が一層高まることとなる。

【００５７】［第８実施例］図１０は本発明の請求項１
１に係わるビルトインモータの一実施例を示してしてお
り、この実施例では、本発明の請求項１１に係わるビル
トインモータがマシニングセンタのビルトインモータで
ある場合を示す。

【００５８】すなわち、図１０に示すビルトインモータ
８１は、ハウジング８２に軸受８３，８４を介して支持
される回転軸８５の中間部分にロータ８６を嵌装すると
共に、ハウジング８２の内部におけるロータ８６の周囲
にステータ８７を配置した構成をなしている。

【００５９】この回転軸８５は中空部８５ａを有してお
り、この中空部８５ａにはドローバー（給液管）８８が
軸方向に移動可能に嵌合してあると共に、先端部分には
ドローバー８８の図示右方向への移動によりテーパシャ
ンク工具ホルダＨが装着されるホルダ装着部８５ｃが設
けてあり、回転軸８５の基端開口８５ｂに嵌め込んで固
定したキャップ９５から突出するドローバー８８の基端
開口８８ｂには、冷却液供給源を構成する送給ポンプ８
９および冷却液温度制御用の冷却装置９０が接続してあ
る。

【００６０】回転軸８５と給液管８８との間には、ドロ
ーバー８８の先端側に設けた給液口８８ｃとキャップ９
５に設けた複数個の排液口９５ｄとを連通するロータ冷
却流路８０が設けてあり、このロータ冷却流路８０は回
転軸８５における中空部８５ａの内周面とドローバー８
８の外周面に設けた螺旋溝８８ｅとによって螺旋状に形
成してある。

【００６１】この場合、ドローバー８８の給液口８８ｃ
とホルダ装着部８５ｃとの間には、ドローバー側導通路
８８ｇおよび軸側導通路８５ｇが設けてあり、両導通路
８５ｇ，８８ｇはテーパシャンク工具ホルダＨの装着状
態において連通するようになっている。

【００６２】なお、図中の符号９２はカバー、符号９２
ａはドレン、符号９３は液室であり、いずれも第１実施
例におけるビルトインモータ１のカバー１２，ドレン１
２ａおよび液室１３と同一の機能を有している。

【００６３】このビルトインモータ８１では、ロータ８
６の冷却に必要な冷却液の流量を常時確保しつつ、工具
ホルダ装着部８５ｃに装着される工具ホルダＨ側に対し
て冷却液を切削液として供給することが可能となる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わるビルトインモータでは、上記した構成としたか
ら、冷却液供給源側から給液管に供給された冷却液がロ
ータ冷却流路を還流する間、冷却液はロータ冷却流路に
よどむことなく通過することとなり、ロータ冷却流路に
対して冷却に必要な冷却液の流速が常に得られるので、
ロータを全体にわたって均一に冷却して出力の低下を阻
止することができ、その結果、高出力化を実現すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００６５】また、本発明の請求項２に係わるビルトイ
ンモータでは、上記した構成としたから、高出力化を実
現することが可能であるうえ、冷却液が螺旋状のロータ
冷却流路を通過する間、回転軸の回転に伴う冷却液の揺
れ動きをほとんど抑えることが可能であり、したがっ
て、回転軸を高速回転させたとしても、回転軸にアンバ
ランスが生じることがなく、回転軸の高回転化をも実現
でき、本発明の請求項３に係わるビルトインモータで
は、ロータに生じる熱により高温となる回転軸と、冷却
液との間の熱伝導面積を増大させることができるので、
ロータの冷却効率を高めることが可能であるという著し
く優れた効果がもたらされる。

【００６６】さらに、本発明の請求項４に係わるビルト
インモータでは、上記請求項１および２に係わるビルト
インモータと同様に、高出力化および高回転化を実現で
きるのに加えて、回転軸と冷却液との間の熱伝導面積を
増やすことができるため、ロータの冷却効率をより一層
高めることが可能であるという著しく優れた効果がもた
らされる。

【００６７】さらにまた、本発明の請求項５に係わるビ
ルトインモータでは、上記した構成としていることか
ら、回転軸と給液管との組付け作業を極めて簡単に行う
ことができ、本発明の請求項６に係わるビルトインモー
タでは、最も発熱量が大きい回転軸のロータを嵌装して
いる部分ないしその近傍における冷却液の流速を速めて
乱流の発生を促進できることから、熱伝達率を一段と高
めることが可能となって、回転軸の全体の温度分布を均
一なものとすることができ、本発明の請求項７に係わる
ビルトインモータでは、最も発熱量が大きい回転軸のロ
ータを嵌装している部分ないしその近傍における熱伝達
率を高めることができるのに加えて、ロータ冷却流路の
螺旋状をなしていない部分において冷却液が受ける流路
抵抗を小く抑えることが可能であるため、ロータ冷却流
路全体として圧力損失を減らすことができ、したがっ
て、冷却液供給源、例えば、冷却液供給ポンプの小形化
が実現可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。

【００６８】さらにまた、本発明の請求項８に係わるビ
ルトインモータにおいて、上記した構成としていること
から、冷却液の流れをより円滑にして流量を増加させる
ことができるので、ロータの冷却効率をより一層高める
ことが可能であり、本発明の請求項９に係わるビルトイ
ンモータでは、回転軸のロータ冷却流路内における冷却
液の圧力を高めることができるので、回転軸の回転に伴
う冷却液の揺れ動きを確実に抑えて、高速回転時におけ
る回転軸のアンバランスをさらに抑制することが可能で
あり、本発明の請求項１０に係わるビルトインモータで
は、上記した構成としたから、回転軸と給液管との間の
シール構造を簡略化することができると共に、ロータ冷
却流路内に供給される冷却液の流量を増してロータの冷
却効率をより一層高めることが可能であるという著しく
優れた効果がもたらされる。

【００６９】さらにまた、本発明の請求項１１に係わる
ビルトインモータでは、ロータの冷却に必要な冷却液の
流量を常時確保しつつ、工具ホルダ装着部に装着される
工具ホルダ側に対する冷却液の供給をも同時に行うこと
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるビルトインモータの第１実施例
を示す断面説明図である。

【図２】図１に示したビルトインモータの回転軸におけ
る先端部分の断面説明図である。

【図３】図１に示したビルトインモータの給液管を基端
側から見た側面説明図である。

【図４】本発明に係わるビルトインモータの第２実施例
を示す回転軸の中央部分における拡大断面説明図であ
る。

【図５】本発明に係わるビルトインモータの第３実施例
を示す断面説明図である。

【図６】本発明に係わるビルトインモータの第４実施例
を示す断面説明図である。

【図７】本発明に係わるビルトインモータの第５実施例
を示す断面説明図である。

【図８】本発明に係わるビルトインモータの第６実施例
を示す断面説明図である。

【図９】本発明に係わるビルトインモータの第７実施例
を示す断面説明図である。

【図１０】本発明に係わるビルトインモータの第８実施
例を示す断面説明図である。

【図１１】従来におけるビルトインモータの断面説明図
である。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１ ビル
トインモータ ５，２５，３５，６５，８５ 回転軸 ５ａ，３５ａ，６５ａ，８５ａ 中空部 ６，８６ ロータ ８，３８，４８，５８，６８ 給液管 ８ｂ，３８ｂ，４８ｂ，５８ｂ，６８ｂ，８８ｂ 基端
開口 ８ｃ，３８ｃ，４８ｃ，５８ｃ，６８ｃ 先端開口（給
液口） ８ｄ，３８ｄ，４８ｄ，５８ｄ，６８ｄ，９５ｄ 排液
口 ８ｅ，４８ｅ，５８ｅ，８８ｅ 螺旋溝 ８ｆ 流路 ９，８９ 送給ポンプ（冷却液供給源） １０，９０ 冷却装置（冷却液供給源） １１，２０，３０，４０，５０，６０，８０ ロータ冷
却流路 １５ 引き込みポンプ ２５ｃ 凹凸 ３５ｅ 螺旋溝 ６５ｅ 雌ねじ部 ６８ｅ 雄ねじ部 ８５ｃ 工具ホルダ装着部 ８５ｇ 軸側導通路 ８８ ドローバー（給液管） ８８ｃ 給液口 ８８ｇ ドローバー側導通路 Ｈ 工具ホルダ

フロントページの続き (72)発明者 太 田 稔 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータを嵌装しかつ軸心に中空部を有す
   る回転軸を備えたビルトインモータにおいて、前記回転
   軸の中空部に、基端開口が冷却液供給源側に接続する給
   液管を嵌合し、前記回転軸および給液管の間に、当該給
   液管の先端側に設けた給液口と回転軸および給液管のい
   ずれかの基端側に少なくとも１個設けた排液口とを連通
   するロータ冷却流路を設けたことを特徴とするビルトイ
   ンモータ。
2. 【請求項２】 ロータ冷却流路は回転軸における中空部
   の内周面と給液管の外周面に設けた螺旋溝とにより螺旋
   状に形成してある請求項１に記載のビルトインモータ。
3. 【請求項３】 回転軸における中空部の内周面に凹凸が
   形成してある請求項１または２に記載のビルトインモー
   タ。
4. 【請求項４】 ロータ冷却流路は回転軸における中空部
   の内周面に設けた螺旋溝と給液管の外周面とにより螺旋
   状に形成してある請求項１に記載のビルトインモータ。
5. 【請求項５】 ロータ冷却流路は回転軸における中空部
   の内周面に設けた雌ねじ部と給液管の外周面に設けた雄
   ねじ部との間に螺旋状に形成してある請求項１に記載の
   ビルトインモータ。
6. 【請求項６】 回転軸のロータを嵌装している部分ない
   しその近傍に位置する螺旋状をなすロータ冷却流路のピ
   ッチは、回転軸のロータを嵌装していない部分に位置す
   るロータ冷却流路のピッチよりも小さくしてある請求項
   ２ないし４のいずれかにに記載のビルトインモータ。
7. 【請求項７】 ロータ冷却流路の螺旋状をなす部分は回
   転軸のロータを嵌装している部分ないしその近傍位置に
   のみ形成してある請求項２ないし６のいずれかに記載の
   ビルトインモータ。
8. 【請求項８】 螺旋状をなすロータ冷却流路は回転軸の
   基端側から当該回転軸の回転方向にたどって先端側に進
   む方向に形成してある請求項２ないし７のいずれかに記
   載のビルトインモータ。
9. 【請求項９】 給液管の液路断面積は回転軸および給液
   管のいずれかの基端側に少なくとも１個設けた排液口の
   総開口面積よりも大きくしてある請求項１ないし８のい
   ずれかに記載のビルトインモータ。
10. 【請求項１０】 回転軸および給液管のいずれかの基端
    側に設けた排液口は引き込みポンプに接続してある請求
    項１ないし９のいずれかに記載のビルトインモータ。
11. 【請求項１１】 回転軸の先端部分に工具ホルダ装着部
    を設け、給液管の給液口と工具ホルダ装着部との間に、
    導通路を設けた請求項１ないし１０のいずれかに記載の
    ビルトインモータ。