JPH09154257A - ビルトインモータ - Google Patents
ビルトインモータInfo
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- JPH09154257A JPH09154257A JP30943395A JP30943395A JPH09154257A JP H09154257 A JPH09154257 A JP H09154257A JP 30943395 A JP30943395 A JP 30943395A JP 30943395 A JP30943395 A JP 30943395A JP H09154257 A JPH09154257 A JP H09154257A
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- cooling liquid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却用流体をロータ、ステータおよびスピン
ドル上へ有効に飛散供給して、それらを均一かつ効果的
に冷却する。 【解決手段】 ハウジング１１と、そのハウジング１１
内に回転可能に支持されたスピンドル１５と、ハウジン
グ１１内に配設されたステータ１８と、そのステータ１
８と対応するようにスピンドル１５上に配設されたロー
タ２１とを備えるビルトインモータにおいて、ハウジン
グ１１内のスピンドル表面またはその近傍に配置された
冷却用液体の供給口２６から、ステータ１８、ロータ２
１、スピンドル１５の少なくとも１つ以上に向けて冷却
用液体を噴射するビルトインモータ。
ドル上へ有効に飛散供給して、それらを均一かつ効果的
に冷却する。 【解決手段】 ハウジング１１と、そのハウジング１１
内に回転可能に支持されたスピンドル１５と、ハウジン
グ１１内に配設されたステータ１８と、そのステータ１
８と対応するようにスピンドル１５上に配設されたロー
タ２１とを備えるビルトインモータにおいて、ハウジン
グ１１内のスピンドル表面またはその近傍に配置された
冷却用液体の供給口２６から、ステータ１８、ロータ２
１、スピンドル１５の少なくとも１つ以上に向けて冷却
用液体を噴射するビルトインモータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ビルトインモー
タに係わり、特にそのモータの冷却構造に関するもので
ある。
タに係わり、特にそのモータの冷却構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のビルトインモータとしては、例え
ば特開平１−９２０４８号公報に示すような冷却装置を
備えたものが知られている。
ば特開平１−９２０４８号公報に示すような冷却装置を
備えたものが知られている。
【０００３】上記従来例においては、ステータを冷却す
るステータ冷却手段と、主軸内に循環させた冷却液によ
りロータをその内周面から冷却するロータ冷却手段と、
ロータとステータとの間隙に冷却用加圧気体を流して該
ステータ内周およびロータ外周を冷却する手段と、ロー
タ、ステータの端面に冷却液を流す冷却手段とを有して
いる。
るステータ冷却手段と、主軸内に循環させた冷却液によ
りロータをその内周面から冷却するロータ冷却手段と、
ロータとステータとの間隙に冷却用加圧気体を流して該
ステータ内周およびロータ外周を冷却する手段と、ロー
タ、ステータの端面に冷却液を流す冷却手段とを有して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成においては、次のような問題があった。
構成においては、次のような問題があった。
【０００５】近年、工作機械用スピンドルには小型、高
出力化が求められており、この要求を追及していくと小
型化によりモータ部の熱容量が小さくなるため、モータ
からの発熱を効率的に吸収して外部で熱交換することが
非常に重要になってくる。
出力化が求められており、この要求を追及していくと小
型化によりモータ部の熱容量が小さくなるため、モータ
からの発熱を効率的に吸収して外部で熱交換することが
非常に重要になってくる。
【０００６】しかしながら、従来の発明におけるロータ
およびステータの端面を冷却する手段は、ハウジングの
軸芯鉛直方向から冷却液を供給する構造となっていたた
め、非回転のステータには冷却液が供給されるものの、
ロータは高速回転しているため十分に冷却液が供給され
ない。さらにロータ外周とステータ内周との間に形成さ
れるエアギャップ部からは、エアギャップ中央部から供
給された冷却用加圧気体が排出されるため、ステータ側
からの冷却液の流れを妨げ、ロータを十分に冷却するこ
とが困難であった。以上のような問題により、十分な冷
却効果がえられず、スピンドルの高出力化を拒む一因と
なっていた。また、冷却液を軸芯鉛直方向から流すだけ
では、冷却液が不要な部分に接触するため回転抵抗が増
大して動力損失が大きくなるという問題があった。
およびステータの端面を冷却する手段は、ハウジングの
軸芯鉛直方向から冷却液を供給する構造となっていたた
め、非回転のステータには冷却液が供給されるものの、
ロータは高速回転しているため十分に冷却液が供給され
ない。さらにロータ外周とステータ内周との間に形成さ
れるエアギャップ部からは、エアギャップ中央部から供
給された冷却用加圧気体が排出されるため、ステータ側
からの冷却液の流れを妨げ、ロータを十分に冷却するこ
とが困難であった。以上のような問題により、十分な冷
却効果がえられず、スピンドルの高出力化を拒む一因と
なっていた。また、冷却液を軸芯鉛直方向から流すだけ
では、冷却液が不要な部分に接触するため回転抵抗が増
大して動力損失が大きくなるという問題があった。
【０００７】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、直接ロータに冷却用液体を噴射して冷却
すると同時に、噴射した冷却用液体をロータの回転遠心
力でステータに飛散供給することができ、ロータ、ステ
ータを均一かつ効果的に冷却することができるビルトイ
ンモータを提供することにある。また、スピンドル軸芯
に設けられた中空部に冷却用液体を噴射し、ロータ内周
面側から冷却する軸芯冷却を併用してロータおよびステ
ータの温度分布を均一化し、高精度なビルトインモータ
を提供することにある。
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、直接ロータに冷却用液体を噴射して冷却
すると同時に、噴射した冷却用液体をロータの回転遠心
力でステータに飛散供給することができ、ロータ、ステ
ータを均一かつ効果的に冷却することができるビルトイ
ンモータを提供することにある。また、スピンドル軸芯
に設けられた中空部に冷却用液体を噴射し、ロータ内周
面側から冷却する軸芯冷却を併用してロータおよびステ
ータの温度分布を均一化し、高精度なビルトインモータ
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、ハウジング内のスピンドル
表面またはその近傍にステータ、ロータおよびスピンド
ルの少なくとも１つ以上に冷却用液体を噴射するための
供給口を設け、冷却用液体で直接冷却する構造とした。
めに、請求項１の発明では、ハウジング内のスピンドル
表面またはその近傍にステータ、ロータおよびスピンド
ルの少なくとも１つ以上に冷却用液体を噴射するための
供給口を設け、冷却用液体で直接冷却する構造とした。
【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の冷却手段に加えてスピンドルの軸芯に設けられた中
空部に冷却用液体を供給して、スピンドル内周側からも
冷却する構造とし、冷却効果の向上を図った。
載の冷却手段に加えてスピンドルの軸芯に設けられた中
空部に冷却用液体を供給して、スピンドル内周側からも
冷却する構造とし、冷却効果の向上を図った。
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２において、ハウジング内において冷却用液体
を回転体であるロータもしくはスピンドルもしくは両者
間に噴射する構造とした。
は請求項２において、ハウジング内において冷却用液体
を回転体であるロータもしくはスピンドルもしくは両者
間に噴射する構造とした。
【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１また
は請求項２において、ハウジング内の供給口から冷却用
液体をステータに向けて噴射する構造とし、ステータ側
の発熱源であるコイルを中心にして冷却をしている。
は請求項２において、ハウジング内の供給口から冷却用
液体をステータに向けて噴射する構造とし、ステータ側
の発熱源であるコイルを中心にして冷却をしている。
【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項２また
は請求項３または請求項４において、スピンドルの中空
部とスピンドル表面とを連通する供給口をステータコイ
ルエンドもしくはロータエンドリングに向けて貫設し、
中空部に供給された冷却用液体をスピンドルの回転遠心
力で供給口を介してハウジング内に噴射して、ステータ
コイルエンドとロータエンドリングを冷却する構造とし
ている。
は請求項３または請求項４において、スピンドルの中空
部とスピンドル表面とを連通する供給口をステータコイ
ルエンドもしくはロータエンドリングに向けて貫設し、
中空部に供給された冷却用液体をスピンドルの回転遠心
力で供給口を介してハウジング内に噴射して、ステータ
コイルエンドとロータエンドリングを冷却する構造とし
ている。
【００１３】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の供給口からステータコイルエンドに向かって冷却用
液体を噴射する冷却手段と、ハウジング内に配設された
供給口からロータエンドリングとスピンドル表面との間
に形成される環状溝に向かって冷却用液体を噴射する冷
却手段とを兼ね備えた構成としている。
載の供給口からステータコイルエンドに向かって冷却用
液体を噴射する冷却手段と、ハウジング内に配設された
供給口からロータエンドリングとスピンドル表面との間
に形成される環状溝に向かって冷却用液体を噴射する冷
却手段とを兼ね備えた構成としている。
【００１４】請求項７に記載の発明では、請求項６にお
いて、前記環状溝が外方に向かって拡散するように、ロ
ータエンドリングの内周面に斜面もしくは段差を形成し
た構成としている。
いて、前記環状溝が外方に向かって拡散するように、ロ
ータエンドリングの内周面に斜面もしくは段差を形成し
た構成としている。
【００１５】請求項８に記載の発明では、請求項６にお
いて、ロータエンドリングの内周面に、外方に向かうに
従って内周面の径が大きくなる形状の斜面もしくは段差
を形成したリングを嵌装することで環状溝に斜面もしく
は段差を形成した。
いて、ロータエンドリングの内周面に、外方に向かうに
従って内周面の径が大きくなる形状の斜面もしくは段差
を形成したリングを嵌装することで環状溝に斜面もしく
は段差を形成した。
【００１６】請求項９に記載の発明では、請求項６にお
いて、環状溝内の冷却用液体をステータ側に誘導するた
めの複数の誘導孔をロータエンドリングに形成した。
いて、環状溝内の冷却用液体をステータ側に誘導するた
めの複数の誘導孔をロータエンドリングに形成した。
【００１７】請求項１０に記載の発明では、請求項１ま
たは請求項２または請求項５において、ロータエンドリ
ング外周とステータコイルエンド内周との間に形成され
ている環状溝に冷却用液体を噴射する構成としている。
たは請求項２または請求項５において、ロータエンドリ
ング外周とステータコイルエンド内周との間に形成され
ている環状溝に冷却用液体を噴射する構成としている。
【００１８】従って、請求項１に記載のビルトインモー
タにおいては、ハウジング内のスピンドル表面またはそ
の近傍に配設された供給口から直接ロータ、ステータお
よびスピンドルの少なくとも１つ以上に冷却用液体が噴
射されるため、モータの熱が他の部分に伝達する前に効
果的に冷却することができ、熱による変形を抑制するこ
とができる。
タにおいては、ハウジング内のスピンドル表面またはそ
の近傍に配設された供給口から直接ロータ、ステータお
よびスピンドルの少なくとも１つ以上に冷却用液体が噴
射されるため、モータの熱が他の部分に伝達する前に効
果的に冷却することができ、熱による変形を抑制するこ
とができる。
【００１９】請求項２に記載のビルトインモータにおい
ては、ハウジング内のステータ、ロータおよびスピンド
ルに直接冷却用液体を噴射して外側から冷却する手段
と、スピンドルの中空部に冷却用液体を供給してスピン
ドルの内部からロータを冷却することにより、ロータの
温度分布を均一化することが可能になり、さらに冷却効
率も向上することから、熱によるスピンドルの曲げ変形
を抑制することが可能となり、高精度なスピンドルとす
ることができる。
ては、ハウジング内のステータ、ロータおよびスピンド
ルに直接冷却用液体を噴射して外側から冷却する手段
と、スピンドルの中空部に冷却用液体を供給してスピン
ドルの内部からロータを冷却することにより、ロータの
温度分布を均一化することが可能になり、さらに冷却効
率も向上することから、熱によるスピンドルの曲げ変形
を抑制することが可能となり、高精度なスピンドルとす
ることができる。
【００２０】請求項３に記載のビルトインモータにおい
ては、ハウジング内に供給する冷却用液体をロータもし
くはステータもしくは両者間に向かって噴射することに
より、ロータの回転を利用して冷却用液体をステータ側
に拡散させることにより、ステータコイルエンドを均一
に冷却することができるほか、ステータ独自の供給口が
不要となるため構造の簡略化が可能である。
ては、ハウジング内に供給する冷却用液体をロータもし
くはステータもしくは両者間に向かって噴射することに
より、ロータの回転を利用して冷却用液体をステータ側
に拡散させることにより、ステータコイルエンドを均一
に冷却することができるほか、ステータ独自の供給口が
不要となるため構造の簡略化が可能である。
【００２１】請求項４に記載のビルトインモータにおい
ては、小型モータ等において設計上の制約条件からステ
ータ外周側の冷却ジャケットが構成できない場合に、ス
テータコイルエンドに直接冷却用液体を噴射することに
より、ステータの昇温を防止している。
ては、小型モータ等において設計上の制約条件からステ
ータ外周側の冷却ジャケットが構成できない場合に、ス
テータコイルエンドに直接冷却用液体を噴射することに
より、ステータの昇温を防止している。
【００２２】請求項５に記載のビルトインモータにおい
ては、スピンドル軸芯に供給された冷却用液体を供給口
を介してスピンドルの回転遠心力によりロータエンドリ
ングおよびステータコイルエンドに噴射するため、スピ
ンドルに設けられた供給口が回転しながらステータコイ
ルエンドおよびロータエンドリングに冷却用液体を噴射
することとなって均一な冷却が可能となる。また、スピ
ンドル軸芯からの冷却だけでよく、他にハウジング側に
冷却用の供給口を設ける必要がないため、冷却用液体の
流路やポンプ等が不要となり、冷却構造の簡素化および
スピンドルの小型化が可能となる。
ては、スピンドル軸芯に供給された冷却用液体を供給口
を介してスピンドルの回転遠心力によりロータエンドリ
ングおよびステータコイルエンドに噴射するため、スピ
ンドルに設けられた供給口が回転しながらステータコイ
ルエンドおよびロータエンドリングに冷却用液体を噴射
することとなって均一な冷却が可能となる。また、スピ
ンドル軸芯からの冷却だけでよく、他にハウジング側に
冷却用の供給口を設ける必要がないため、冷却用液体の
流路やポンプ等が不要となり、冷却構造の簡素化および
スピンドルの小型化が可能となる。
【００２３】請求項６に記載のビルトインモータにおい
ては、スピンドルに設けられた供給口は軸芯に供給され
た冷却用液体を回転しながらステータコイルエンドに噴
射し、ハウジング内に設けられた供給口は冷却用液体を
回転しているロータに向かって噴射するため、これらの
冷却手段とも供給口と噴射対象がそれぞれスピンドルの
回転に相当する相対速度を有することとなり、ロータエ
ンドリングおよびステータコイルエンドともに均一に冷
却することができる。
ては、スピンドルに設けられた供給口は軸芯に供給され
た冷却用液体を回転しながらステータコイルエンドに噴
射し、ハウジング内に設けられた供給口は冷却用液体を
回転しているロータに向かって噴射するため、これらの
冷却手段とも供給口と噴射対象がそれぞれスピンドルの
回転に相当する相対速度を有することとなり、ロータエ
ンドリングおよびステータコイルエンドともに均一に冷
却することができる。
【００２４】請求項７に記載のビルトインモータにおい
ては、環状溝が外方に向かって拡散しているため、環状
溝内に対する冷却用液体の導入が円滑に行われるととも
に、遠心力による冷却用液体の拡散がステータに向かっ
て確実に行われる。
ては、環状溝が外方に向かって拡散しているため、環状
溝内に対する冷却用液体の導入が円滑に行われるととも
に、遠心力による冷却用液体の拡散がステータに向かっ
て確実に行われる。
【００２５】請求項８に記載のビルトインモータにおい
ては、ロータエンドリング内周に熱伝導率の高い材料か
らなるリングを嵌装し、さらに、環状溝が外方に向かっ
て拡散するため、冷却用液体の導入が円滑に行われ、冷
却効果が大きくなる。
ては、ロータエンドリング内周に熱伝導率の高い材料か
らなるリングを嵌装し、さらに、環状溝が外方に向かっ
て拡散するため、冷却用液体の導入が円滑に行われ、冷
却効果が大きくなる。
【００２６】請求項９に記載のビルトインモータにおい
ては、遠心力による冷却用液体の飛散が誘導孔を介して
ステータに向かって確実に行われる。
ては、遠心力による冷却用液体の飛散が誘導孔を介して
ステータに向かって確実に行われる。
【００２７】請求項１０に記載のビルトインモータにお
いては、ロータエンドリングとスピンドル表面との間に
形成される環状溝に冷却用液体を供給できない場合で
も、ロータエンドリングとステータコイルエンドの間に
形成される環状溝に冷却用液体を噴射することで、ロー
タエンドリングに噴射された冷却用液体が回転により外
方へ飛散され、ステータコイルエンドも効果的に冷却す
ることが可能となる。
いては、ロータエンドリングとスピンドル表面との間に
形成される環状溝に冷却用液体を供給できない場合で
も、ロータエンドリングとステータコイルエンドの間に
形成される環状溝に冷却用液体を噴射することで、ロー
タエンドリングに噴射された冷却用液体が回転により外
方へ飛散され、ステータコイルエンドも効果的に冷却す
ることが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態
を、図１に基づいて詳細に説明する。
を、図１に基づいて詳細に説明する。
【００２９】図１に示すように、モータのハウジング１
１は、円筒状のセンタハウジング１２と、そのセンタハ
ウジング１２の両端に取り付けられた蓋板１３，１４と
から構成されている。スピンドル１５は、一対の軸受１
６，１７を介してハウジング１１の中心に回転可能に支
持され、その両端外周が蓋板１３，１４に対してラビリ
ンスシールされている。
１は、円筒状のセンタハウジング１２と、そのセンタハ
ウジング１２の両端に取り付けられた蓋板１３，１４と
から構成されている。スピンドル１５は、一対の軸受１
６，１７を介してハウジング１１の中心に回転可能に支
持され、その両端外周が蓋板１３，１４に対してラビリ
ンスシールされている。
【００３０】ステータ１８は、前記センタハウジング１
２内にジャケットハウジング１９を介して固定配置さ
れ、このステータ１８にはコイル２０が巻装されて、そ
のコイルエンド３９がステータ１８の両端面に突出して
いる。ロータ２１は、ステータ１８に対応してスピンド
ル１５の外周に同心上に配設され、コイル２０への通電
に伴う磁極変位により回転力が誘起され、スピンドル１
５とともに回転する。なお、ロータ２１の両端部にはロ
ータエンドリング３８が設けてあり、このロータエンド
リング３８とスピンドル１５の間には環状溝２２が形成
してある。
２内にジャケットハウジング１９を介して固定配置さ
れ、このステータ１８にはコイル２０が巻装されて、そ
のコイルエンド３９がステータ１８の両端面に突出して
いる。ロータ２１は、ステータ１８に対応してスピンド
ル１５の外周に同心上に配設され、コイル２０への通電
に伴う磁極変位により回転力が誘起され、スピンドル１
５とともに回転する。なお、ロータ２１の両端部にはロ
ータエンドリング３８が設けてあり、このロータエンド
リング３８とスピンドル１５の間には環状溝２２が形成
してある。
【００３１】一対の供給口支持体２４は、ステータ１８
およびロータ２１にそれぞれ対向するように、センタハ
ウジング１２内に固定配置されている。複数の噴射通路
２５は、各供給口支持体２４内において円周方向に所定
間隔で形成され、それらの内端には、複数の供給口２６
がステータ１８、ロータ２１、スピンドル１５をそれぞ
れ指向するように取り付けられている。
およびロータ２１にそれぞれ対向するように、センタハ
ウジング１２内に固定配置されている。複数の噴射通路
２５は、各供給口支持体２４内において円周方向に所定
間隔で形成され、それらの内端には、複数の供給口２６
がステータ１８、ロータ２１、スピンドル１５をそれぞ
れ指向するように取り付けられている。
【００３２】一対の円環状の供給通路２７は、各噴射通
路２５の外端と連通するように、センタハウジング１２
の内周面に形成され、それらの一部には導入口２８が連
通形成されている。そして、各導入口２８には図示しな
い供給装置が接続され、この供給装置より４〜６ｋｇ／
ｃｍ２の圧力で圧送される冷却用流体としての冷却用液
体が、供給通路２７および噴射通路２５を通って、各供
給口２６からステータ１８、ロータ２１、スピンドル１
５に向かって噴射される。なお、この噴射圧力は、ロー
タ２１、スピンドル１５の回転遠心力ならびに回転部外
周の空気層に打ち勝つ圧力が必要であり、前記圧力より
も高圧化することで冷却効果を増大することも可能であ
る。
路２５の外端と連通するように、センタハウジング１２
の内周面に形成され、それらの一部には導入口２８が連
通形成されている。そして、各導入口２８には図示しな
い供給装置が接続され、この供給装置より４〜６ｋｇ／
ｃｍ２の圧力で圧送される冷却用流体としての冷却用液
体が、供給通路２７および噴射通路２５を通って、各供
給口２６からステータ１８、ロータ２１、スピンドル１
５に向かって噴射される。なお、この噴射圧力は、ロー
タ２１、スピンドル１５の回転遠心力ならびに回転部外
周の空気層に打ち勝つ圧力が必要であり、前記圧力より
も高圧化することで冷却効果を増大することも可能であ
る。
【００３３】螺旋状の冷却通路２９は、前記ステータ１
８の外周面に対向するように、ジャケットハウジング１
９の内周面に形成され、その両端には導入口３０および
排出口３１が連通形成されている。そして、この冷却通
路２９の導入口３０にも、前述した図示しない供給装置
が接続され、その供給装置から冷却通路２９内に冷却用
液体が供給される。
８の外周面に対向するように、ジャケットハウジング１
９の内周面に形成され、その両端には導入口３０および
排出口３１が連通形成されている。そして、この冷却通
路２９の導入口３０にも、前述した図示しない供給装置
が接続され、その供給装置から冷却通路２９内に冷却用
液体が供給される。
【００３４】センタハウジング１２の下部には複数の排
出口４０が形成され、同ハウジング１２内に供給された
冷却用液体が排出口４０を経てハウジング１２の外に排
出される。なお、冷却用液体は循環使用される。
出口４０が形成され、同ハウジング１２内に供給された
冷却用液体が排出口４０を経てハウジング１２の外に排
出される。なお、冷却用液体は循環使用される。
【００３５】次に、前記のように構成されたビルトイン
モータについて動作を説明する。
モータについて動作を説明する。
【００３６】このビルトインモータにおいて、コイル２
０に通電を行うと、ロータ２１およびスピンドル１５が
一体的に回転する。このロータ２１の回転中には、図示
しない供給装置から圧送される冷却用液体が、複数の供
給口２６からロータ２１の両端面に向かって噴射され
る。
０に通電を行うと、ロータ２１およびスピンドル１５が
一体的に回転する。このロータ２１の回転中には、図示
しない供給装置から圧送される冷却用液体が、複数の供
給口２６からロータ２１の両端面に向かって噴射され
る。
【００３７】また、ロータ２１の回転中には、供給装置
から圧送される冷却用液体が、ジャケットハウジング１
９の内周面に形成された螺旋状の冷却通路２９内に供給
される。このため、ステータ１８は端面側のみでなく、
それらの外周側からも冷却される。従って、モータの運
転時に、ステータ１８およびコイル２０が過熱する恐れ
を防止することができる。
から圧送される冷却用液体が、ジャケットハウジング１
９の内周面に形成された螺旋状の冷却通路２９内に供給
される。このため、ステータ１８は端面側のみでなく、
それらの外周側からも冷却される。従って、モータの運
転時に、ステータ１８およびコイル２０が過熱する恐れ
を防止することができる。
【００３８】この第１実施形態のモータは以下のような
利点を有する。
利点を有する。
【００３９】前述のように、冷却用液体によりロータ２
１、スピンドル１５、ステータ１８およびコイル２０が
均一かつ効率よく冷却されるため、それらが過熱するこ
とがなく、スピンドル１５が高温にならないため、高精
度回転を確保できる。
１、スピンドル１５、ステータ１８およびコイル２０が
均一かつ効率よく冷却されるため、それらが過熱するこ
とがなく、スピンドル１５が高温にならないため、高精
度回転を確保できる。
【００４０】
【別の実施の形態】次に、この発明の別の実施形態を図
２および図４から図１１に従って説明する。
２および図４から図１１に従って説明する。
【００４１】まず、図２に示す第２実施形態において
は、第１実施形態に加えて、ロータ２１の回転中に供給
装置から圧送される冷却用液体が導入口３５から導入パ
イプ３３に導かれ、同導入パイプ３３の供給口３４から
スピンドル１５の軸芯に形成された中空部としての冷却
孔３２の奥部に向かって噴射供給される。すると、その
冷却用液体がスピンドル１５の回転にともなう遠心力に
より冷却孔３２の表面に冷却用液体が沿って流れるた
め、スピンドル１５およびロータ２１は、それらの中心
側からも冷却される。従って、モータ運転時にスピンド
ル１５およびロータ２１が過熱する恐れを確実に防止す
ることができる。
は、第１実施形態に加えて、ロータ２１の回転中に供給
装置から圧送される冷却用液体が導入口３５から導入パ
イプ３３に導かれ、同導入パイプ３３の供給口３４から
スピンドル１５の軸芯に形成された中空部としての冷却
孔３２の奥部に向かって噴射供給される。すると、その
冷却用液体がスピンドル１５の回転にともなう遠心力に
より冷却孔３２の表面に冷却用液体が沿って流れるた
め、スピンドル１５およびロータ２１は、それらの中心
側からも冷却される。従って、モータ運転時にスピンド
ル１５およびロータ２１が過熱する恐れを確実に防止す
ることができる。
【００４２】図４に示す第３実施形態においては、ハウ
ジング１１内に固定配設された冷却用液体の供給口２６
をロータ２１もしくはスピンドル１５などの回転体に向
かって配設し、冷却用液体をこれらの部位に噴射するこ
とにより、冷却用液体をステータ１８側に飛散させ、ロ
ータ２１およびステータ１８を均一に冷却することがで
きる。
ジング１１内に固定配設された冷却用液体の供給口２６
をロータ２１もしくはスピンドル１５などの回転体に向
かって配設し、冷却用液体をこれらの部位に噴射するこ
とにより、冷却用液体をステータ１８側に飛散させ、ロ
ータ２１およびステータ１８を均一に冷却することがで
きる。
【００４３】図５に示す第４実施形態においては、小型
スピンドルや外径寸法の制約条件等が厳しく、ステータ
外周にジャケットを設けられない場合に、ステータコイ
ルエンド３９に向かって供給口２６から冷却用液体を噴
射する。
スピンドルや外径寸法の制約条件等が厳しく、ステータ
外周にジャケットを設けられない場合に、ステータコイ
ルエンド３９に向かって供給口２６から冷却用液体を噴
射する。
【００４４】図６に示す第５実施形態においては、スピ
ンドル１５の軸芯に形成された冷却孔３２とスピンドル
表面とを連通する供給口４３を設けることで、冷却孔３
２に噴射され、遠心力により冷却孔３２の内周面に沿っ
て流れてきた冷却用液体がスピンドル供給口４３を通過
した際に遠心力でスピンドル１５の外周に噴射され、ロ
ータエンドリング３８およびステータコイルエンド３９
を冷却する。なお、この実施形態では、後述するロータ
エンドリング３８の斜面２３が設けてある。
ンドル１５の軸芯に形成された冷却孔３２とスピンドル
表面とを連通する供給口４３を設けることで、冷却孔３
２に噴射され、遠心力により冷却孔３２の内周面に沿っ
て流れてきた冷却用液体がスピンドル供給口４３を通過
した際に遠心力でスピンドル１５の外周に噴射され、ロ
ータエンドリング３８およびステータコイルエンド３９
を冷却する。なお、この実施形態では、後述するロータ
エンドリング３８の斜面２３が設けてある。
【００４５】図７に示す第６実施形態においては、スピ
ンドル１５の冷却孔３２とスピンドル表面を連通する供
給口４３をステータコイルエンド３９に向かって形成
し、さらに、センタハウジング１２に固定配置される供
給口２６をロータエンドリング３８とスピンドル１５の
外周との間に形成される環状溝２２に向けて配設したこ
とにより、ステータコイルエンド３９およびロータエン
ドリング３８を均一に冷却することができる。
ンドル１５の冷却孔３２とスピンドル表面を連通する供
給口４３をステータコイルエンド３９に向かって形成
し、さらに、センタハウジング１２に固定配置される供
給口２６をロータエンドリング３８とスピンドル１５の
外周との間に形成される環状溝２２に向けて配設したこ
とにより、ステータコイルエンド３９およびロータエン
ドリング３８を均一に冷却することができる。
【００４６】図８に示す第７実施形態においては、ロー
タエンドリング３８がその内周側に斜面２３を有してお
り、この斜面２３により環状溝２２が外方に向かってテ
ーパ状に拡開しているため、環状溝２２内に対する冷却
用液体の導入が円滑に行われるとともに、遠心力による
冷却用液体の飛散がステータコイルエンド３９に向かっ
て確実に行われる。
タエンドリング３８がその内周側に斜面２３を有してお
り、この斜面２３により環状溝２２が外方に向かってテ
ーパ状に拡開しているため、環状溝２２内に対する冷却
用液体の導入が円滑に行われるとともに、遠心力による
冷却用液体の飛散がステータコイルエンド３９に向かっ
て確実に行われる。
【００４７】図９に示す第８実施形態においては、ロー
タエンドリング３８の内周に斜面２３を形成する具体例
として、熱伝導率の高い金属よりなるリング４１を嵌装
したものである。従って、この実施形態においても前記
各実施形態と同様に冷却を行うことができる。
タエンドリング３８の内周に斜面２３を形成する具体例
として、熱伝導率の高い金属よりなるリング４１を嵌装
したものである。従って、この実施形態においても前記
各実施形態と同様に冷却を行うことができる。
【００４８】図１０に示す第９実施形態においては、ロ
ータエンドリング３８にステータコイルエンド３９を指
向する複数の誘導孔４２を貫設したものである。そし
て、環状溝２２に供給された冷却用液体は、ロータ２１
の回転にともなう遠心力によって誘導孔４２からステー
タ１８側に誘導飛散される。
ータエンドリング３８にステータコイルエンド３９を指
向する複数の誘導孔４２を貫設したものである。そし
て、環状溝２２に供給された冷却用液体は、ロータ２１
の回転にともなう遠心力によって誘導孔４２からステー
タ１８側に誘導飛散される。
【００４９】図１１に示す第１０実施形態においては、
ロータエンドリング３８とステータコイルエンド３９と
の間に形成される環状溝４４に冷却用液体を噴射するこ
とで、ロータ２１の回転により冷却用液体をステータコ
イルエンド３９に拡散し、均一に冷却することができ
る。
ロータエンドリング３８とステータコイルエンド３９と
の間に形成される環状溝４４に冷却用液体を噴射するこ
とで、ロータ２１の回転により冷却用液体をステータコ
イルエンド３９に拡散し、均一に冷却することができ
る。
【００５０】なお、この発明では、冷却用流体として、
前記実施形態の冷却用液体の代わりに、クーラントを使
用することも可能である。
前記実施形態の冷却用液体の代わりに、クーラントを使
用することも可能である。
【００５１】また、前記実施形態より把握される技術的
思想について、以下に記載する。
思想について、以下に記載する。
【００５２】ロータエンドリングの内周に熱伝導率の高
い金属よりなるリングを貼着した請求項１に記載のビル
トインモータ。この構成によれば、ロータエンドの熱伝
導を高めて、ロータ、スピンドル、ステータおよびコイ
ルを効率よく冷却することができる。
い金属よりなるリングを貼着した請求項１に記載のビル
トインモータ。この構成によれば、ロータエンドの熱伝
導を高めて、ロータ、スピンドル、ステータおよびコイ
ルを効率よく冷却することができる。
【００５３】
【発明の効果】請求項１においては、冷却用液体をロー
タ、ステータ、スピンドルの少なくとも１つ以上に向け
て直接噴射するため、隣接する部品への熱伝導を少なく
することができ、スピンドルの変形を抑制することがで
きる。
タ、ステータ、スピンドルの少なくとも１つ以上に向け
て直接噴射するため、隣接する部品への熱伝導を少なく
することができ、スピンドルの変形を抑制することがで
きる。
【００５４】請求項２においては、冷却用液体がスピン
ドルの軸芯に形成された中空部の奥部に向かって噴射供
給される。従って、スピンドルおよびロータの端面側の
みでなく、それらの中心側からも冷却することができる
ため、ロータの発熱を抑制できる。また、ロータ外周と
ステータ内周に形成されるエアギャップ部での空気との
摩擦熱も吸収することができ、効果的な冷却が可能とな
る。また、スピンドルの熱変形を小さくすることも可能
となるため、高精度なスピンドルを提供することができ
る。
ドルの軸芯に形成された中空部の奥部に向かって噴射供
給される。従って、スピンドルおよびロータの端面側の
みでなく、それらの中心側からも冷却することができる
ため、ロータの発熱を抑制できる。また、ロータ外周と
ステータ内周に形成されるエアギャップ部での空気との
摩擦熱も吸収することができ、効果的な冷却が可能とな
る。また、スピンドルの熱変形を小さくすることも可能
となるため、高精度なスピンドルを提供することができ
る。
【００５５】図３はスピンドル軸芯からの冷却のほか
に、ロータへのオイルジェット冷却の有無によるスピン
ドルの振れを測定したデータである。このデータから、
ロータへのオイルジェット冷却と軸芯からの冷却を併用
することにより、スピンドルの温度分布が均一化され、
スピンドルの曲りが小さくなり、振れを抑制する効果を
確認することができる。よって、回転中のスピンドルの
振れ回りを小さくすることができる。
に、ロータへのオイルジェット冷却の有無によるスピン
ドルの振れを測定したデータである。このデータから、
ロータへのオイルジェット冷却と軸芯からの冷却を併用
することにより、スピンドルの温度分布が均一化され、
スピンドルの曲りが小さくなり、振れを抑制する効果を
確認することができる。よって、回転中のスピンドルの
振れ回りを小さくすることができる。
【００５６】請求項３においては、冷却用液体を回転体
であるロータまたはスピンドルに向かって噴射している
ため、その冷却用液体がステータコイルエンドに飛散さ
れるため、ステータへの供給口を設けなくてもモータ全
体を均一に冷却することが可能である。
であるロータまたはスピンドルに向かって噴射している
ため、その冷却用液体がステータコイルエンドに飛散さ
れるため、ステータへの供給口を設けなくてもモータ全
体を均一に冷却することが可能である。
【００５７】請求項４においては、冷却用液体をステー
タコイルエンドにのみ噴射し、ロータは軸芯から冷却さ
れており、ハウジング内に供給する冷却用液体を少なく
することができ、スピンドルの動力損失を最小限に抑え
ながら冷却効果を得ることができる。
タコイルエンドにのみ噴射し、ロータは軸芯から冷却さ
れており、ハウジング内に供給する冷却用液体を少なく
することができ、スピンドルの動力損失を最小限に抑え
ながら冷却効果を得ることができる。
【００５８】請求項５においては、スピンドルの軸芯に
設けられた中空部とスピンドル表面とを連通する供給口
を設けてロータエンドリングおよびステータコイルエン
ドに噴射することで、供給口が回転しているために各部
を均一に冷却することができるほか、軸芯冷却に用いら
れる冷却用液体を流用してロータエンドリングおよびス
テータコイルエンドに噴射することができるため、ポン
プなどの付帯設備などを簡略化することができる。
設けられた中空部とスピンドル表面とを連通する供給口
を設けてロータエンドリングおよびステータコイルエン
ドに噴射することで、供給口が回転しているために各部
を均一に冷却することができるほか、軸芯冷却に用いら
れる冷却用液体を流用してロータエンドリングおよびス
テータコイルエンドに噴射することができるため、ポン
プなどの付帯設備などを簡略化することができる。
【００５９】請求項６においては、スピンドル軸芯に設
けられた冷却孔からスピンドル表面へ連通する供給口を
ステータコイルエンドに向けて噴射し、さらに請求項２
に記載したようにセンタハウジング内に固定配置された
供給口から環状溝に向けて噴射することで、これら２つ
の冷却手段は供給口と噴射対象との間にスピンドルの回
転に相当する相対速度を有するため、噴射対象を均一に
冷却することが可能となり、発熱によるスピンドルの曲
げを抑制でき、高精度なスピンドルを提供することがで
きる。
けられた冷却孔からスピンドル表面へ連通する供給口を
ステータコイルエンドに向けて噴射し、さらに請求項２
に記載したようにセンタハウジング内に固定配置された
供給口から環状溝に向けて噴射することで、これら２つ
の冷却手段は供給口と噴射対象との間にスピンドルの回
転に相当する相対速度を有するため、噴射対象を均一に
冷却することが可能となり、発熱によるスピンドルの曲
げを抑制でき、高精度なスピンドルを提供することがで
きる。
【００６０】請求項７においては、環状溝が外方に向か
って拡開しているため、環状溝内に対する冷却用液体の
導入を円滑に行うことができるとともに、遠心力により
冷却用液体をステータに向かって確実に飛散させること
ができる。
って拡開しているため、環状溝内に対する冷却用液体の
導入を円滑に行うことができるとともに、遠心力により
冷却用液体をステータに向かって確実に飛散させること
ができる。
【００６１】請求項８においては、ロータエンドリング
に高熱伝導率材料からなるリングを嵌装することで、ロ
ータエンドリングからの吸熱をより効果的に行うことが
できるとともに、リング内周面が外方に向かって拡開す
る形状となっているため、請求項３と同等の効果を得る
ことができる。
に高熱伝導率材料からなるリングを嵌装することで、ロ
ータエンドリングからの吸熱をより効果的に行うことが
できるとともに、リング内周面が外方に向かって拡開す
る形状となっているため、請求項３と同等の効果を得る
ことができる。
【００６２】請求項９においては、遠心力によって冷却
用液体を誘導孔からステータに向かって確実に飛散させ
ることができる。
用液体を誘導孔からステータに向かって確実に飛散させ
ることができる。
【００６３】請求項１０においては、ロータをナットで
固定しているためにロータエンドリングとスピンドルと
の間の環状溝が塞がれているような場合でも、ロータエ
ンドリング外周とステータコイルエンドの間に形成され
る環状溝に冷却用液体を噴射することで、その冷却用液
体がロータにより拡散され、ステータコイルエンドを均
一に冷却することができる。
固定しているためにロータエンドリングとスピンドルと
の間の環状溝が塞がれているような場合でも、ロータエ
ンドリング外周とステータコイルエンドの間に形成され
る環状溝に冷却用液体を噴射することで、その冷却用液
体がロータにより拡散され、ステータコイルエンドを均
一に冷却することができる。
【図１】 この発明のビルトインモータの第１実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】 この発明のビルトインモータの第２実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図３】 第２実施形態による発明の効果を示すグラ
フ。
フ。
【図４】 この発明のビルトインモータの第３実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】 この発明のビルトインモータの第４実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図６】 この発明のビルトインモータの第５実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図７】 この発明のビルトインモータの第６実施形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図８】 この発明の第７実施形態を示すスピンドルの
一部破断正面図。
一部破断正面図。
【図９】 この発明の第８実施形態を示すスピンドルの
一部破断正面図。
一部破断正面図。
【図１０】 この発明の第９実施形態を示すスピンドル
の一部破断正面図。
の一部破断正面図。
【図１１】 この発明の第１０実施形態を示すスピンド
ルの一部破断正面図。
ルの一部破断正面図。
１１ ハウジング １５ スピンドル １８ ステータ ２１ ロータ ２２ 環状溝 ２３ 斜面 ２４ 供給口支持体 ２６ 供給口 ３２ 冷却孔 ３３ 導入パイプ ３４ 供給口 ３８ ロータエンドリング ３９ ステータコイルエンド ４１ リング ４２ 誘導孔 ４３ 供給口 ４４ 環状溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中 山 達 臣 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 (72)発明者 大 谷 利 一 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 (72)発明者 宮 原 克 敏 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 (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 (72)発明者 和久田 学 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 (10)
- 【請求項１】 ハウジングと、そのハウジング内に回転
可能に支持されたスピンドルと、ハウジング内に配設さ
れたステータと、そのステータと対応するようにスピン
ドル上に配設されたロータとを備えるビルトインモータ
において、 前記ハウジング内のスピンドル表面またはその近傍に配
置された冷却用液体の供給口から、ステータ、ロータ、
スピンドルの少なくとも１つ以上に冷却用液体を噴射す
ることを特徴とするビルトインモータ。 - 【請求項２】 スピンドルの軸芯に設けられた中空部も
しくはスピンドル内部に設けられた流路に冷却用液体を
供給することを特徴とする請求項１に記載のビルトイン
モータ。 - 【請求項３】 前記ハウジング内の供給口から、冷却用
液体をロータもしくはスピンドルもしくは両者間に向け
て噴射することを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のビルトインモータ。 - 【請求項４】 前記ハウジング内の供給口から、冷却用
液体をステータに向けて噴射することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載のビルトインモータ。 - 【請求項５】 前記スピンドル軸芯の中空部とスピンド
ル表面を連通する供給口をステータコイルエンドもしく
はロータエンドリングに向けて貫設し、スピンドル軸芯
の中空部に供給された冷却用液体を遠心力により中空部
から供給口を介してロータエンドリングもしくはステー
タコイルエンドへ噴射することを特徴とする請求項２ま
たは請求項３または請求項４に記載のビルトインモー
タ。 - 【請求項６】 前記スピンドル軸芯の中空部とスピンド
ル表面を連通する供給口をステータコイルエンドに向け
て貫設し、軸芯に供給された冷却用液体を遠心力により
供給口からステータコイルエンドに向けて噴射する冷却
手段と、 前記ハウジング内に、スピンドル外周面とロータエンド
リングの内周面との間に形成された環状溝に向けて冷却
用液体を噴射するように供給口を設けた冷却手段を有す
ることを特徴とする請求項５に記載のビルトインモー
タ。 - 【請求項７】 前記環状溝は外方に向かって冷却用液体
が拡散するように、ロータエンドリングの内周面に外方
に向かうに従い径が大きくなる形状の斜面もしくは段差
を形成したことを特徴とする請求項６に記載のビルトイ
ンモータ。 - 【請求項８】 ロータエンドリングの内周面に、外方に
向かうに従い内周面の径が大きくなる形状の斜面もしく
は段差を形成したリングを嵌装したことを特徴とする請
求項６に記載のビルトインモータ。 - 【請求項９】 環状溝内の冷却用液体をステータ側に誘
導するための複数の誘導孔をロータエンドリングに貫設
したことを特徴とする請求項６に記載のビルトインモー
タ。 - 【請求項１０】 前記ロータエンドリングの外周面と前
記ステータコイルエンドとの間に形成される環状溝に向
けて冷却用液体を噴射することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２または請求項５に記載のビルトインモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30943395A JP3502210B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ビルトインモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30943395A JP3502210B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ビルトインモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09154257A true JPH09154257A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3502210B2 JP3502210B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17992953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30943395A Expired - Lifetime JP3502210B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ビルトインモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3502210B2 (ja) |
Cited By (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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