JPH04343638A - 主軸用モータの冷却装置 - Google Patents

主軸用モータの冷却装置

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JPH04343638A
JPH04343638A JP11729691A JP11729691A JPH04343638A JP H04343638 A JPH04343638 A JP H04343638A JP 11729691 A JP11729691 A JP 11729691A JP 11729691 A JP11729691 A JP 11729691A JP H04343638 A JPH04343638 A JP H04343638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
motor
main shaft
insulating member
rotor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11729691A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Sasai
浩昭 笹井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH04343638A publication Critical patent/JPH04343638A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸頭・主
軸台あるいは送り駆動系のモータの冷却用として用いら
れる主軸用モータの冷却装置に関し、旋盤・マシニング
センタ等の工作機械に適用可能なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、工作機械の主軸頭あるいは主
軸台に支持される主軸を駆動回転させる手段としては、
主軸頭あるいは主軸台内の主軸にロータを締結させると
共に、このロータに対向して主軸頭などの内部にステー
タを固定したビルトインモータを用いたものが知られて
いる。また、このモータにより発生する熱の主軸及び主
軸軸受け側への伝導を抑える方法は、種々知られると共
に実施されている。
【0003】その一例の方法として、実開平2−143
103号公報に掲載されたものがあり、この例を用いた
冷却装置を図2に示す。この図2に示すように、従来の
主軸台21を冷却する冷却装置は、コイルエンド31を
有したステータ25と対向し且つロータ26が締結され
る主軸22の部分に、線膨張係数が小さい断熱部材27
を設置すると共に、この断熱部材27の外周部に冷却気
体32が流れる溝部27aを形成したものである。そし
て、この溝部27aの位置に対応して、溝部27aと主
軸22の内周側との間を貫通する穴部33を形成し、こ
の穴部33を抜けて冷却気体32が機外に排出されると
いう構造をこの装置は採用していた。
【0004】尚、冷却気体32は、噴出口30と排出口
29との間を流れる空気の一部を用いることとする。ま
た、23,24は主軸軸受、35はオイルジャケットで
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のような構造は主
軸内径側と、主軸外径側との間が穴部33で貫通してい
る為、工作機械の内の旋盤を例にとると以下のような欠
点を有する。すなわち、棒材加工において、切削水の付
いた棒材を主軸22内に通すことがある為、切削水も主
軸22内に入り、前記した穴部33から切削水がモータ
を構成するステータ25及びロータ26の有る内部に流
れ込み、結果として、モータを破損させてしまう虞を有
していた。
【0006】この一方、主軸外周に断熱部材を形成して
取付けることは加工上難しい。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による主軸用モー
タの冷却装置は、工作機械の主軸に取付けられて該主軸
を駆動回転するモータと、該モータのロータと前記主軸
との間に介在されて該ロータから前記主軸への熱の伝導
を防止する断熱部材と、該断熱部材に一端側を埋込み他
端側から該断熱部材の熱を放熱するヒートパイプとを有
することを特徴とするものである。
【0008】
【作用】工作機械の主軸に取付けられたモータが主軸を
駆動回転し、これに伴ってモータから熱が発生する。
【0009】この際、モータのロータから主軸への伝熱
を断熱部材が防止し、さらに、ヒートパイプが断熱部材
に加わった熱を放熱する。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例に係る主軸用モータの冷却
装置を図1に示し、この図に基づき本実施例を説明する
【0011】工作機械である旋盤の主軸台の断面図を図
1に示す。この図に示すように、主軸台1には、前軸受
3及び後軸受4を介して主軸2が回転可能に支持されて
いる。前軸受3と後軸受4との間の主軸2上には、駆動
回転力を生じさせるモータのロータ6が主軸2と同一軸
線上に位置するように締結されており、これらの間に円
管状のブッシュ形状をした断熱部材7が介在されている
【0012】断熱部材7の材料には、線膨張係数が小さ
く断熱効果の高い例えば、セラミック材を使用し、ロー
タ6と断熱部材7との間は焼ばめにより締結されている
。そして、断熱部材7と主軸2とは円筒形のくさび16
により締結されており、モータの回転運動を主軸2に伝
達できるようになっている。また、この断熱部材7には
、複数本のヒートパイプ8の一端側が主軸2を中心とし
た環状の位置関係であってそれぞれ主軸2の軸線と同一
方向となるように埋設されており、その他端側の端部8
bが断熱部材7から突出して、断熱部材7の熱を放熱す
るようになっている。
【0013】両端部にコイルエンド11が形成されたス
テータ5は、冷却油を流し得る溝部15aが外周側に形
成されたオイルジャケット15の内周側に、焼ばめによ
り締結されている。さらに、ステータ5及びオイルジャ
ケット15は、主軸2と同一軸線上の位置関係で主軸台
1の中に圧入されている。
【0014】一方、主軸台1の両端部にはそれぞれ外部
から空気などの冷却気体12を主軸台1内に取り入れる
為の取入口14が形成されており、この取入口14から
取入れた冷却気体12を主軸台1内の噴出口10から噴
出するように構成されている。そして、噴出した冷却気
体12が直接にコイルエンド11やヒートパイプ8の端
部8bに噴き掛け、コイルエンド11及びヒートパイプ
8の端部8bから熱を吸収し得るようになっている。さ
らに、主軸台1には、排出口9が複数形成されており、
熱を吸収した冷却気体12を主軸台1から排出し得るよ
うになっている。尚、矢印17は、熱の流れを表す。
【0015】次に、本実施例に係る冷却装置の作用を説
明する。
【0016】主軸2の回転時におけるモータからの発熱
は、ステータ5,ロータ6及びコイルエンド11からそ
れぞれ発生するが、ステータ5の熱は、主軸台1の外部
から供給される冷却油13がオイルジャケット15と主
軸台1との間を流れることにより吸収されて、外部へ排
出される。
【0017】一方、ロータ6から発生する熱は断熱部材
7により伝導されにくくなり、主軸2への熱の伝導を低
く押えることができる。さらに、ロータ6から完全に断
熱されずに伝導した熱はヒートパイプ8により吸収され
、ヒートパイプ8の端部8bに流れる。そして、主軸台
1外部から取り入れた冷却気体12をヒートパイプ8の
端部8bに噴出することにより、この熱を奪い排出口9
から主軸台1の外部へ排出する。
【0018】又、モータのコイルエンド11から発生す
る熱も、前記と同様の外部から供給した冷却気体12を
コイルエンド11に噴出することにより、コイルエンド
11から吸収して奪い、排出口9より冷却気体12とと
もに、排出する。
【0019】すなわち、本実施例は、主軸2とロータ6
との間に断熱部材7を介在させて断熱をし、さらに、ヒ
ートパイプ8により熱を吸収し、この吸収した熱を冷却
気体12とともに外部に排出するものである。そして、
ステータ5をも油冷冷却するとにより、モータからの発
熱を効率よく除去して、主軸台1の加熱を防止するもの
である。
【0020】
【発明の効果】本発明の主軸用モータの冷却装置によれ
ば、主軸とモータのロータとの間に断熱部材を介在させ
ると共に、断熱部材にヒートパイプを埋設する構造とし
た結果、モータにより発生する熱の主軸への伝熱が低減
されて、以下のよう効果が派生する。 (1)  工作機械の主軸の駆動にビルトインモータを
使用する場合におけるモータの大容量化が可能となる。 (2)  モータからの伝熱がおさえられ、主軸台・主
軸頭等の熱変位精度が向上する。 (3)  主軸軸受への伝熱がおさえられ、軸受の寿命
が長寿命化すると共に、主軸の回転数を高く設定できる
。 (4)  従来方式と比べ、低コストで効率的な冷却が
行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る主軸台の断面図である
【図2】従来技術に係る主軸台の断面図である。
【符号の説明】
1,21  主軸台 2,22  主軸 5,25  ステータ 6,26  ロータ 7,27  断熱部材 8  ヒートパイプ 9,29  排出口 10,30  噴出口 11,31  コイルエンド 12,32  冷却気体 13  冷却油 14  取入口 15,35  オイルジャケット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  工作機械の主軸に取付けられて該主軸
    を駆動回転するモータと、該モータのロータと前記主軸
    との間に介在されて該ロータから前記主軸への熱の伝導
    を防止する断熱部材と、該断熱部材に一端側を埋込み他
    端側から該断熱部材の熱を放熱するヒートパイプとを有
    することを特徴とする主軸用モータの冷却装置。
JP11729691A 1991-05-22 1991-05-22 主軸用モータの冷却装置 Withdrawn JPH04343638A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11729691A JPH04343638A (ja) 1991-05-22 1991-05-22 主軸用モータの冷却装置

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JP11729691A JPH04343638A (ja) 1991-05-22 1991-05-22 主軸用モータの冷却装置

Publications (1)

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JPH04343638A true JPH04343638A (ja) 1992-11-30

Family

ID=14708245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11729691A Withdrawn JPH04343638A (ja) 1991-05-22 1991-05-22 主軸用モータの冷却装置

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JP (1) JPH04343638A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567181U (ja) * 1992-02-06 1993-09-03 東洋電機製造株式会社 誘導電動機の回転子
KR100544004B1 (ko) * 1998-12-31 2006-04-06 두산인프라코어 주식회사 빌트인모터의냉각장치
DE102017010287A1 (de) 2016-11-11 2018-05-17 Fanuc Corporation Werkzeugmaschine

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US10272533B2 (en) 2016-11-11 2019-04-30 Fanuc Corporation Machine tool
DE102017010287B4 (de) 2016-11-11 2023-06-07 Fanuc Corporation Werkzeugmaschine

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Effective date: 19980806