JPH02197237A - モータの液冷構造 - 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〕 本発明はモータの液冷構造に関し、特に、小型、高出力
、高発熱のモータを回転軸に冷却液を流す〔従来の技術
と発明が解決しようとする課題〕モータを外部から液体
によって冷却することは従来から行われている。然しな
から、最近の傾向として、モータを小型にする要望が強
い。この要望の下に、従来と同じ、又はそれ以上の高出
力を得ようとすれば、必然的に高発熱を伴う。こうした
場合、従来の様に外部からの液冷のみではどうしても冷
却能力に限界がある。

そこで本発明は、モータを内部側から液冷する構造の提
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、回転中心軸線を中心とする
貫通孔の先端の閉じられた中空円筒の回転軸と、前記貫
通孔の中に挿入されて、前記回転軸に対して同心状に固
定された前記貫通孔の径方向寸法よりも小さな外径寸法
を有するパイプ部材と、該パイプ部材の後端部に取り付
しノられた回転ジヨイントと、前記出力軸の後端部の半
径方向に貫通した出口孔と、該出口孔から排出された冷
却液を収容する液溜め室と、後部のハウジングに隣接し
た側にフリンジャーを使用し、前記液溜め室の冷却液の
漏れをシールするシール手段とを具備したことを特徴と
するモータの液冷構造を提供する。

〔作　用〕

冷却液を回転ジヨイントを介してパイプ部材の後部から
送り込み、先端の閉じられた中空円筒の回転軸の前部に
流入し、該流入冷却液は該回転軸の貫通孔と前記パイプ
部材外面との間に形成された流路を後方に流れる。この
際に、冷却液は回転軸を冷却すると共に、ロータを冷却
することができる。こうしてモータを内部から冷却した
液は、回転軸の後端に戻り、回転軸の回転に伴う遠心力
の作用も加わり、半径方向に貫通形成した出口孔から液
溜め室へ排出される。この液溜め室内の冷却液は適宜な
排出パイプ等により回収を行えばよいが、回転軸との間
にシール手段を必要とする。

後部のハウジング内へ冷却液が侵入することを完全に遮
断するには、該後部ハウジングに隣接してフリンジャー
を使用し、漏れ液を遠心力で振り切ることによりシール
を確実に行う。

〔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。まずモータを内部から冷却する１つの実
施態様を第２図を用いて説明する。

モータのロータには回転中心軸線を中心線として設けら
れた貫通孔１６を有する中空円筒状の回転軸１６と一体
化されており、ステータ１０の内側を回転する。このモ
ータの前側ハウジング１８を適宜な固定構造体２２に固
定している。上記回転軸１４ば中空の結合部材２４を介
して、作業用の主軸２６に連結されている。

この主軸２６は、例えば工作機械によりワークに深い穴
を加工形成する場合に、その主軸の先端に取り付けた工
具によって加工されるワークの加工大内に冷却用のエア
ーヌは液を供給するべく、また、回転軸１４及びロータ
１２を冷却したエアーヌは液を回収すべく中空状に形成
しである。従って、先端の工具にも貫通孔が設けである
。冷却用のエアーや冷却液をモータの回転軸１４の貫通
孔１６に送り込むには、周知の回転ジヨイント２０を回
転軸１４の後端に接続させればよい。

深穴加工の際に、周囲から加工穴に対して冷却液（切削
液）を流入させようとしても、加工場所である底部まで
は十分に浸入しない。従って、上述した構成により、軸
内部から供給すれば冷却液は十分に供給が可能となる。

この際、主軸に直結されたモータの回転軸自体も、また
ロータ１２も冷却され、延いては主軸並びに工具の温度
上昇も低減できる。

第１図にはモータのみを内部から冷却する冷却構造を図
示している。この第１図に示すモータ冷却の実施例では
、モータの回転軸１４の先端を閉じているため、冷却液
の回収構造に特徴を有する。

また回転軸１４の先端が閉じられていることにより、該
モータを工作機械の主軸等に直結する場合においても、
主軸そのものの構造並びに該主軸とモータの回転軸１４
との結合部材も何らの変更な（使用することが可能であ
る。

回転中心軸線ＣＩを中心とした貫通孔４０を形成した回
転軸１４はロータ１２と一体的に構成されており、前後
の軸受６０を介してステータ１０に対して回転可能に軸
承されている。更に、モータの後端には、回転軸１４の
回転検知用の検出器５４が取り付けられており、ステー
タ１０は従来のオイルジャケット３２により外部から液
体冷却される。

回転軸１４の貫通孔４０の先端は栓部材３８によって閉
じられていると共に、該貫通孔４０の中には後方より外
径が貫通孔４０の孔の直径よりも小さなパイプ部材３０
が挿入されており、該パイプ部材３０はブラケット３６
によって回転軸１４に同心状に固定されていると共に、
複２数個の環状部材３４によってパイプ部材３０が回転
軸Ｉ４と同心位置を保つように保持されている。またこ
れらの環状部材３４の外周部には適宜数軸方向に孔を設
けてあり、冷却液を通すことが可能となっている。

パイプ部材３０の後端に接続された回転ジヨイント２０
を介してパイプ部材３０内へ給送された冷却液は回転軸
１４の前端部３７の近くでパイプ部材３０から流出し、
該パイプ部材３０の外周面と回転軸１４の貫通孔４０と
で形成している環状の流路を後方へ流れる。この際に回
転軸１４とロータ１２とを冷却する。そして再びモータ
の後端へ戻り、回転軸１４の後端部４２に半径方向に貫
通形成した貫通孔４４を通って回転軸１４の外へ排出さ
れる。この冷却液の排出に際しては冷却液の供給圧力の
他に、回転に伴う遠心力も大きく寄与する。こうして排
出された冷却液は回転軸１４の後端部４２の外周を隙間
を有して囲繞している環状ハウジング６２の形成する液
溜め室４６に一時的に溜められるが、冷却液出口孔４８
から外部に回収される。

この液溜め室４６の軸方向の両側はオイルシール５６に
よってシールされているが、諸条件により、幾分かの液
漏れが生ずることがある。この液溜め室４６に近接した
位置に上述の回転検出器５４が設けられており、その収
容ハウジング６６内に冷却液が侵入することは回避しな
ければならない。このため本発明では、オイルシール５
６と収容ハウジング６６との間に、フリンジャー５０と
呼ばれる単純形状の環状板を回転軸１４に取り付けであ
る。このフリンジャー５０は回転軸１４と共に回転し、
その遠心力によりオイルシール５６から漏れた冷却液を
振り切り、それにより回転検出器５４への冷却液の侵入
、影響を完全に遮断することができる。こうして振り切
られた冷却液は下方のドレイン５２から外部へ排出され
る。

なお、参照番号５８はオイルシールであり、これはモー
タの前側が作業雰囲気中にあるため、該雰囲気中のオイ
ル等がモータ内へ侵入することを防止している。即ち、
回転軸１４の前端３７は通常の結合部材によって通常の
工作機械の主軸等に連結することができ、従来どうりの
作業が可能であることは明らかであり、更に本発明に係
るモータの冷却性能の向上により、高負荷作業をも可能
とする。また、回転検出器５４がない場合においても、
フリンジャー５０の作用により後部ハウジング６８の中
に冷却液が侵入することが回避され得ることは同様であ
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、安いパイ
プ部材を使用し、回転軸には比較的大きな直径の貫通孔
を設けるのでその加工は比較的容易であり、また、単純
形状のフリンジャーの使用によりシールを確実化でき、
全体として低コストの液冷構造が提供可能となる。また
、モータの後部のみにおいて冷却液の流入、流出をさせ
るため、回転軸の前端は冷却構造のないモータの場合と
全く同一であり、モータの回転軸に直結させる主軸、或
いは結合部材に何らの変更も要しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液冷構造を有したモータの縦断面
図、 第２図はモータの回転軸とロータを冷却する一態様を示
す略示縦断面図。 １２・・・ロータ、　　　　　１４・・・回転軸、３０
・・・パイプ部材、　　４０・・・貫通孔、４４・・・
径方向貫通孔、　４６・・・液溜め室、５０・・・フリ
ンジャー　　５６・・・オイルシール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転中心軸線を中心とする貫通孔の先端の閉じられ
   た中空円筒の回転軸と、前記貫通孔の中に挿入されて、
   前記回転軸に対して同心状に固定された前記貫通孔の径
   方向寸法よりも小さな外径寸法を有するパイプ部材と、
   該パイプ部材の後端部に取り付けられた回転ジョイント
   と、前記出力軸の後端部の半径方向に貫通した出口孔と
   、該出口孔から排出された冷却液を収容する液溜め室と
   、後部のハウジングに隣接した側にフリンジャーを使用
   し、前記液溜め室の冷却液の漏れをシールするシール手
   段とを具備したことを特徴とするモータの液冷構造。