JPH0810973B2 - Internal cooling motor by gas - Google Patents

Internal cooling motor by gas

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JPH0810973B2
JPH0810973B2 JP63085158A JP8515888A JPH0810973B2 JP H0810973 B2 JPH0810973 B2 JP H0810973B2 JP 63085158 A JP63085158 A JP 63085158A JP 8515888 A JP8515888 A JP 8515888A JP H0810973 B2 JPH0810973 B2 JP H0810973B2
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JP
Japan
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stator core
flow path
coil end
motor
gap
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JP63085158A
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Japanese (ja)
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JPH01259740A (en
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厚生 中村
美行 林
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FANUC Corp
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FANUC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮気体を流すことによりステータのコイル
とロータとを直接に冷却することの可能なモータに関す
る。特に工作機械の主軸に組み込まれたビルトインモー
タや、主軸と別体配置された高速スピンドルモータ等に
有効に利用され得る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor capable of directly cooling a coil of a stator and a rotor by flowing a compressed gas. In particular, it can be effectively used for a built-in motor incorporated in the spindle of a machine tool, a high-speed spindle motor arranged separately from the spindle, and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、工作機械において大出力であると共に小型の主
軸装置の必要性が高まっている。このため主軸を駆動す
るスピンドルモータや主軸に組み込まれたビルトイン型
のモータも必然的に小型化が要求され、大出力を得るた
めには通電電流を大きくすることとなり、延いては大き
な発熱を伴う。
In recent years, there has been an increasing need for a machine tool having a large output and a small spindle device. For this reason, the spindle motor that drives the spindle and the built-in type motor that is built into the spindle are inevitably required to be small in size, and in order to obtain a large output, the energizing current must be increased, resulting in a large amount of heat generation. .

従来、モータの冷却方式としてはオイルジャケットに
よりモータを外表面から冷却する方法があり、最近では
モータ内部に冷却オイルを流すことも試行されている。
更に、ビルトインモータにおいては主軸内に冷却オイル
を流す方法も採用されている。
Conventionally, there has been a method of cooling a motor from an outer surface with an oil jacket as a motor cooling method, and recently, it has been attempted to flow cooling oil into the motor.
Further, in the built-in motor, a method of flowing cooling oil in the main shaft is also adopted.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

然しながら上述したオイルジャケット方式や主軸内へ
冷却オイルを流す方式ではモータを定常的に連続運転し
ている場合には有効であるが、主たる熱発生源であるコ
イルから離れているため始動時等にコイルの発生させる
熱を迅速に奪ってモータ内部を冷却することは困難であ
る。このため上述の冷却オイルをモータ内部に流す方式
が試行されているが、各部のシールが容易ではなく、コ
イルを樹脂材料でモールドする等、作業が煩雑となる問
題を有している。
However, the above-mentioned oil jacket method and the method of flowing cooling oil into the main shaft are effective when the motor is constantly operated continuously, but they are separated from the coil which is the main heat generation source, and therefore, at the time of starting, etc. It is difficult to quickly remove the heat generated by the coil to cool the inside of the motor. For this reason, the above-described method of flowing the cooling oil into the motor has been tried, but there is a problem that the sealing of each part is not easy and the work is complicated, such as molding the coil with a resin material.

従って本発明は斯る問題点を解決すべく、モータの内
部を簡便な方法により、しかも迅速に冷却することの可
能な構造のモータを提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a motor having a structure capable of quickly cooling the inside of the motor by a simple method in order to solve such a problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を鑑みて本発明は、ステータコアに取付けた
コイルのコイルエンドを隙間を有して囲繞するコイルエ
ンドカバーを備え、該隙間に冷却気体が導入される内部
冷却型モータにおいて、ステータコアに直接に穿設され
る気体流路を具備し、該気体流路が、ステータコアの周
方向へ延び、モータ外部から供給される冷却気体を受け
る環状第1流路と、該環状第1流路に連通されてステー
タコアの軸方向へ延び、ステータコアの軸方向端面に開
口する第2流路と、該環状第1流路に連通されてステー
タコアの半径方向へ延び、ロータに対向するステータコ
アの周面に開口する第3流路とからなり、コイルエンド
カバーには、第2流路を介してコイルエンドとコイルエ
ンドカバーとの隙間に導入される冷却気体の出口が設け
られることを特徴とする気体による内部冷却型モータを
提供する。
In view of the above object, the present invention provides a coil end cover surrounding a coil end of a coil attached to a stator core with a gap, and an internal cooling type motor in which a cooling gas is introduced into the gap is directly attached to the stator core. A gas flow path is provided, the gas flow path extends in the circumferential direction of the stator core, and communicates with the annular first flow path, which receives the cooling gas supplied from the outside of the motor. A second flow path that extends in the axial direction of the stator core and is open to the axial end surface of the stator core, and communicates with the annular first flow path to extend in the radial direction of the stator core, and opens to the peripheral surface of the stator core that faces the rotor. A third flow path, and the coil end cover is provided with an outlet for cooling gas introduced into the gap between the coil end and the coil end cover via the second flow path. Providing internal cooling type motor according to that gas.

〔作 用〕[Work]

冷却気体は、ステータコアに直接に穿設される気体流
路を通って、ステータコアを内部から吸熱、冷却する。
このとき冷却気体は、環状第1流路から第2流路及び第
3流路に適宜分配され、第2流路を介してコイルエンド
とコイルエンドカバーとの隙間に導入されるとともに、
第3流路を介してロータとステータコアとの間の空隙に
導入される。その結果、ステータコアを内部から冷却し
た冷却気体が、コイル及びロータをそれらの外表面から
吸熱、冷却することになる。この冷却気体は、コイルエ
ンドカバーに設けた出口及びロータとステータコアとの
間の空隙を通って、モータ内部を円滑に流動する 〔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。モータのシャフト10にはロータ18が固定
されており、モータのハウジング12には上記ロータ18と
小さな隙間40を設けて対向した位置にステータ16を固定
している。このステータ16は電磁鋼板を多数枚積層した
ステータコア17にコイルを設けて構成している。
The cooling gas absorbs heat from the inside and cools the stator core through the gas flow path directly formed in the stator core.
At this time, the cooling gas is appropriately distributed from the annular first flow path to the second flow path and the third flow path, and is introduced into the gap between the coil end and the coil end cover via the second flow path,
It is introduced into the gap between the rotor and the stator core via the third flow path. As a result, the cooling gas that has cooled the stator core internally absorbs and cools the coils and the rotor from their outer surfaces. This cooling gas smoothly flows inside the motor through the outlet provided in the coil end cover and the gap between the rotor and the stator core. [Example] The present invention will be further described based on the examples shown in the accompanying drawings. The details will be described. A rotor 18 is fixed to the motor shaft 10, and a stator 16 is fixed to the motor housing 12 at a position facing the rotor 18 with a small gap 40 therebetween. The stator 16 is configured by providing coils on a stator core 17 formed by laminating a large number of electromagnetic steel sheets.

本実施例ではハウジング12の外周に冷却用オイルを循
環させる溝14を設けたオイルジャケット方式を併用して
いるが、モータの発熱源、即ちコイルを直接に冷却し、
始動時等において迅速な冷却作用を果たすべく、以下に
説明する圧縮空気によるモータ内部の冷却構造を採用し
ている。ステータコア17の両端に突出しているコイルエ
ンド28を隙間34(例えば1〜3mm程度の隙間)を設けて
囲んだ環状のエポキシ樹脂製コイルエンドカバー30をね
じ部品32によってステータコア17に固定している。この
ステータコア17には外部の圧縮空気源(図示せず)から
圧縮空気をパイプ36を介して導入する導入溝20を設けて
おり、この導入圧縮空気をステータコア17の円周方向に
案内するために外周に沿って周方向溝(すなわち環状第
1流路)26を形成している。
In the present embodiment, the oil jacket method in which the groove 14 for circulating the cooling oil is provided on the outer periphery of the housing 12 is also used, but the heat source of the motor, that is, the coil is directly cooled,
In order to perform a quick cooling action at the time of starting, etc., a cooling structure for the inside of the motor by compressed air described below is adopted. An annular epoxy resin coil end cover 30, which surrounds the coil ends 28 protruding at both ends of the stator core 17 with a gap 34 (for example, a gap of about 1 to 3 mm), is fixed to the stator core 17 by a screw component 32. The stator core 17 is provided with an introduction groove 20 for introducing compressed air from an external compressed air source (not shown) through the pipe 36. In order to guide the introduced compressed air in the circumferential direction of the stator core 17. A circumferential groove (that is, an annular first flow path) 26 is formed along the outer circumference.

ステータコア17には更に、上記導入溝20及び周方向溝
26と連通すると共に他端がコイルエンド28とコイルエン
ドカバー30との成す隙間34に開放している空気流路(す
なわち第2流路)22が円周方向適宜位置に適数個設けら
れている。また上記空気流路22と連通していると共に他
端がロータ18の外表面に対して開口している他の空気流
路(すなわち第3流路)24がステータコア17の円周方向
適宜位置に適数個、略半径方向に設けられている。
The stator core 17 is further provided with the introduction groove 20 and the circumferential groove.
An appropriate number of air passages (that is, second passages) 22 that communicate with 26 and open at the other end into a gap 34 formed by the coil end 28 and the coil end cover 30 are provided at appropriate positions in the circumferential direction. There is. Further, another air flow path (that is, a third flow path) 24, which communicates with the air flow path 22 and has the other end opened to the outer surface of the rotor 18, is located at an appropriate position in the circumferential direction of the stator core 17. An appropriate number of them are provided in a substantially radial direction.

圧縮空気源から供給された圧縮空気は、その一部が空
気流路22を通ってコイルエンド28とコイルエンドカバー
30との成す隙間34に流入して該コイルエンド28を直接冷
却し、その後コイルエンドカバー30に設けてある出口38
から外部へ流出する様構成されている。一方残りの圧縮
空気は径方向の空気流路24を通ってロータ18の外表面に
噴射され、これによりロータを直接に冷却しつつ隙間40
を通って流出する。更に本発明の構造では、空気流路22
と24との存在によってステータコア17を内部から直接に
冷却することにもなる。
A part of the compressed air supplied from the compressed air source passes through the air passage 22 and the coil end 28 and the coil end cover.
The coil end 28 is directly cooled by flowing into a gap 34 formed by 30 and then an outlet 38 provided in the coil end cover 30.
It is configured to flow from the outside. On the other hand, the remaining compressed air is jetted to the outer surface of the rotor 18 through the radial air flow path 24, thereby directly cooling the rotor and leaving the gap 40.
Spill through. Further, in the structure of the present invention, the air flow path 22
The presence of and 24 also serves to cool the stator core 17 directly from the inside.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、モータ
の主たる熱発生源であるコイルを直接に冷却することが
でき、更にはロータをも直線冷却することができるの
で、モータ始動時等において迅速にステータ並びにロー
タを冷却することが可能となる。従ってオイルジャケッ
ト等による冷却作用が有効に作用し始めるまでのつなぎ
手段とすることができる。
As apparent from the above description, according to the present invention, the coil, which is the main heat generation source of the motor, can be directly cooled, and further, the rotor can be linearly cooled. It is possible to quickly cool the stator and the rotor. Therefore, it can be used as a connecting means until the cooling action by the oil jacket or the like begins to work effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るモータの縦断面図。 10……シャフト、16……ステータ、 17……ステータコア、18……ロータ、 22……空気流路、24……他の空気流路、 26……周方向溝、28……コイルエンド、 30……コイルエンドカバー、 34……コイルエンドとコイルエンドカバーとの隙間、 38……出口。 FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a motor according to the present invention. 10 ...... Shaft, 16 ...... Stator, 17 ...... Stator core, 18 ...... Rotor, 22 ...... Air flow path, 24 ...... Other air flow path, 26 ...... Circumferential groove, 28 ...... Coil end, 30 …… Coil end cover, 34 …… Gap between coil end and coil end cover, 38 …… Outlet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステータコアに取付けたコイルのコイルエ
ンドを隙間を有して囲繞するコイルエンドカバーを備
え、該隙間に冷却気体が導入される内部冷却型モータに
おいて、 前記ステータコアに直接に穿設される気体流路を具備
し、該気体流路が、ステータコアの周方向へ延び、モー
タ外部から供給される冷却気体を受ける環状第1流路
と、該環状第1流路に連通されてステータコアの軸方向
へ延び、ステータコアの軸方向端面に開口する第2流路
と、該環状第1流路に連通されてステータコアの半径方
向へ延び、ロータに対向するステータコアの周面に開口
する第3流路とからなり、 前記コイルエンドカバーには、前記第2流路を介してコ
イルエンドとコイルエンドカバーとの隙間に導入される
冷却気体の出口が設けられること、 を特徴とする気体による内部冷却型モータ。
1. An internal cooling type motor having a coil end cover surrounding a coil end of a coil attached to a stator core with a gap, and a cooling gas being introduced into the gap, wherein the stator core is directly bored. An annular first flow path that extends in the circumferential direction of the stator core and receives cooling gas supplied from the outside of the motor; and a stator core that is in communication with the annular first flow path. A second flow path that extends in the axial direction and opens in the axial end surface of the stator core, and a third flow that communicates with the annular first flow path, extends in the radial direction of the stator core, and opens in the circumferential surface of the stator core that faces the rotor. An outlet for cooling gas introduced into the gap between the coil end and the coil end cover via the second flow path is provided in the coil end cover. Internal cooling type motor by the gas to be.
JP63085158A 1988-04-08 1988-04-08 Internal cooling motor by gas Expired - Lifetime JPH0810973B2 (en)

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