JP3672124B2

JP3672124B2 - モータの冷却構造

Info

Publication number: JP3672124B2
Application number: JP02169296A
Authority: JP
Inventors: 正希久恒; 岳司井上
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2016-01-12
Also published as: JPH09201007A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、工作機械に負荷側ブラケットを取付けて用いる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、この種のモータの冷却構造は、図５に示すようになっている。
図５において、１はモータ、２はモータの外枠で、フレーム３と、前記フレーム３の負荷側端面および反負荷側端面に取付けた負荷側および反負荷側ブラケット４、５とからなっている。前記負荷側ブラケット４は、フランジ構造をしており、図示しない工作機械にフランジ面４ａを取付けている。６は冷却ファンで、前記反負荷側ブラケット５の軸方向端面に取付けられている。７はモータカバーで、前記外枠２に、カバー支持片８、９を介して取付けられており、前記外枠２との間で通風路１０を構成している。なお、１１は回転軸である。
このような構造において、モータ１は、負荷側ブラケット４を工作機械に取付けて、例えば工作機械の主軸等を駆動する。モータ１は駆動により発熱するが、反負荷側ブラケット５に取付けた冷却ファン６を駆動することにより、冷却風を、矢印で示すように外枠２の表面とモータカバー７の内面との隙間に流して、モータを冷却するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、つぎのような問題があった。
（１）冷却風を反負荷側から負荷側に流していたので、負荷側に熱風が伝わり、工作機械の温度を上昇させて熱膨張を招き、加工精度に影響を及ぼす。
（２）冷却風を反負荷側から負荷側に向けて、直線的に流れ、しかも、外枠の周囲すべてが冷却風の排出口であるので、冷却風の流れが非常に早くなる。そのため、冷却風どうしが混ざりあって流れることがなく、外枠と接することなく排出口から排出される冷却風もあり、熱を持った外枠と冷却風との間の熱交換が効率よく行えず、モータの冷却効果が悪い。
そこで本発明は、工作機械側に悪影響を及ぼすことがなく、かつ冷却効率の良いモータの冷却構造を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のモータの冷却構造は、フレームと、前記フレームの負荷側端面および反負荷側端面に取付けた負荷側および反負荷側ブラケットとからなる外枠と、前記外枠の負荷側端部に、前記外枠の周囲を囲むように設けた負荷側仕切板と、前記外枠の反負荷側端部に、前記外枠の周囲を囲むように設けた反負荷側仕切板と、前記両仕切板の上面に、前記外枠を覆うように取付けるとともに、負荷側寄りに冷却ファンを取付けたモータカバーとを備え、前記反負荷側仕切板の最下部に、面積を、外枠とモータカバー間の隙間面積よりも狭くした軸方向に開口する排気口を設けるようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例におけるモータの側断面図で、分かりやすくするためモータの内部は断面せず、図２のＡ−Ａ線に沿って断面している。図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ断面図、図４は図１におけるＣ−Ｃ断面図である。ただし、図２ないし図４においては、モータの内部構造は図示を省略している。
図１ないし図４において、２１はモータ、２２はモータの外枠で、フレーム２３と、前記フレーム２３の負荷側端面および反負荷側端面に取付けた負荷側および反負荷側ブラケット２４、２５とからなっている。前記負荷側ブラケット２４は、フランジ構造をしており、図示しない工作機械にフランジ面２４ａを取付けている。２６は負荷側仕切板で、前記外枠２２の負荷側端部に、前記外枠２２の周囲を囲むように設けている。２７は反負荷側仕切板で、前記外枠２２の反負荷側端部に、前記外枠２２の周囲を囲むように設けている。２８はモータカバーで、前記両仕切板２６、２７の上面に、前記外枠２２を覆うように取付けている。前記モータカバー２８の外枠２２への取付けは、例えば図示しないネジ等によって行われる。２９は冷却ファンで、前記モータカバー２８の上面に、負荷側寄りに取付けている。３０は前記モータカバー２８に設けた吸気口で、３１は前記反負荷側仕切板２７に軸方向に開口するように設けた排気口で、反負荷側仕切板２７を切欠いたり、穴を開けたりして形成している。３２は冷却風の通風路で、前記吸気口３０と排気口３１との間において、前記外枠２２の外表面とモータカバー２８の内表面との間で構成されている。３３は回転軸である。
なお、前記反負荷側仕切板２７に設ける前記排気口３１の位置は、前記負荷側仕切板２７の前記冷却ファンと反対側の位置、つまり、側面からみて対角となる、反負荷側仕切板の最下部の位置が最適である。
このような構造において、駆動によって発熱したモータ１は、つぎのようにして冷却される。
モータカバー２８上に、負荷側寄りに取付けられた冷却ファン２９を駆動すると、冷却風は、矢印で示すように、前記吸気口３０から通風路３２内に入り込むとともに、外枠２２の表面を流れて、排気口３１から外部に排出される。
この際、冷却風の流れは、吸気口３０から排気口３１に向かって一直線上に流れるのではなく、吸気口３０から通風路内に入り込んだ冷却風は、モータ２１の外枠２２に垂直方向から当たり、外枠表面上を周方向に流れるものと、外枠表面上を軸方向に流れるものとに分かれる。外枠表面上を周方向に流れた冷却風は、冷却ファン２９と反対側に流れた後は、軸方向に流れを変えることになるが、モータ２１の負荷側端部が負荷側仕切板２６で塞がれているので、反負荷側に向かって流れ、排気口３１からモータ外に排出される。この際、冷却風が周方向から軸方向に流れを変えるときに乱流を生じて冷却風どうしがよく混ざり合って流れ、このため、外枠２２と接する冷却風の量が増え、外枠２２から冷却風へ効率よく熱伝達が行われる。
また、外枠表面上を反負荷側に向かって軸方向に流れた冷却風は、モータ２１の反負荷側端部が反負荷側仕切板２７によって塞がれているので、周方向に流れを変え、さらに、軸方向に開口する排気口３１付近で再び軸方向に流れを変えて排気口３１からモータ外に排出される。この際、冷却風が軸方向から周方向に流れを変え、また、周方向から軸方向に流れを変えるときに乱流を生じて冷却風どうしがよく混ざり合って流れ、このため、外枠２２と接する冷却風の量が増え、外枠２２から冷却風へ効率よく熱伝達が行われる。
しかも、排気口３１の面積は、外枠２２とモータカバー２８間の隙間面積よりも狭く、冷却風の流れの速さが抑えられているので、冷却風どうしがさらによく混ざり合って流れ、外枠２２と接する冷却風の量はさらに増えることになる。したがつて、外枠２２と冷却風との熱交換がさらに効率よく行え、モータ２１は十分に冷却される。
モータを十分に冷却した冷却風は熱風となるが、この冷却風は、反負荷側に設けられた排気口３１から軸方向にモータ外に排出されるので、工作機械に熱風が当たることはなく、工作機械の加工精度には影響を与えない。
なお、本発明は、反負荷側ブラケットに回転検出器を取付けたモータにおいても同様に実施することができるが、万一、排出された冷却風の一部分が回転検出器のカバーに接する場合は、カバーの冷却風と接する部分に、熱絶縁体を取付けるようにすれば問題はない。
また、モータは、前記実施例では角形モータを用いているが、これに限ることはなく、例えば丸形モータでも同様に実施することができる。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、つぎのような効果がある。
（１）冷却風を負荷側から反負荷側に流すようにしたので、工作機械に熱風が当たることがなく、工作機械の加工精度に影響を及ぼすことがない。
（２）冷却風の流れを一直線ではなく、途中で複数回方向を変えるようにしており、かつ、排気口の面積を、外枠とモータカバー間の隙間面積よりも狭くして、冷却風の流れの速さを抑えるようにしているので、冷却風どうしがよく混ざり合って流れ、外枠と接する冷却風の量が増えて、外枠と冷却風との熱交換が効率よく行える。したがって、モータの冷却効果が向上する。
（３）モータカバーの反負荷側上面に冷却ファンと吸気口を設け、前記吸気口と対角の位置にあたる反負荷側仕切板の最下部に排気口を設けているので、必然的に冷却風の通路は最長になり、冷却風が外枠表面上を広く流れて冷却効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すモータの側断面図（図２のＡ−Ａ断面）である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図で、モータの内部構造は図示を省略している。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図で、モータの内部構造は図示を省略している。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ断面図で、モータの内部構造は図示を省略している。
【図５】従来のモータの冷却構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
２１モータ
２２外枠
２３フレーム
２４負荷側ブラケット
２５反負荷側ブラケット
２６負荷側仕切板
２７反負荷側仕切板
２８モータカバー
２９冷却ファン
３０吸気口
３１排気口
３２通風路
３３回転軸

Claims

フレームと、
前記フレームの負荷側端面および反負荷側端面に取付けた負荷側および反負荷側ブラケットとからなる外枠と、
前記外枠の負荷側端部に、前記外枠の周囲を囲むように設けた負荷側仕切板と、
前記外枠の反負荷側端部に、前記外枠の周囲を囲むように設けた反負荷側仕切板と、
前記両仕切板の上面に、前記外枠を覆うように取付けるとともに、負荷側寄りに冷却ファンを取付けたモータカバーとを備え、
前記反負荷側仕切板の最下部に、面積を、外枠とモータカバー間の隙間面積よりも狭くした軸方向に開口する排気口を設けたことを特徴とするモータの冷却構造。