(57)【要約】【課題】振動が増加せず、工作機械の加工精度を維持し、回転継手の取付け時にモータ構成部品の分解・組立の必要がない空冷モータを提供する。【解決手段】モータハウジング１を強制空冷用ファン２で空冷するファン駆動モータを備え、かつモータ軸４にクーラント送給用の貫通孔５を有して成る空冷モータにおいて、空冷モータの軸方向とほぼ平行に沿って貫通する通気孔７がモータハウジング１を構成する周壁に複数個所設けられ、モータハウジング１の軸方向後端部に貫通孔５へクーラントを供給するクーラント供給部を設置できる面６が設けられ、強制空冷用ファン２が中空軸１８に設置され、中空軸１８がファン駆動モータの回転子側に固定され、ファン駆動モータの固定子側がモータハウジング１に固定され、かつ中空軸１８の中空内にクーラント送給用の回転継手１０を収納可能とした【選択図】　　図１
2004104944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータハウジングを強制空冷用ファンで空冷するファン駆動モータを備え、かつモータ軸にクーラント送給用の貫通孔を有して成る空冷モータにおいて、
前記空冷モータの軸方向とほぼ平行に沿って貫通する通気孔が前記モータハウジングを構成する周壁に複数個所設けられ、前記モータハウジングの軸方向後端部に前記貫通孔へクーラントを供給するクーラント供給部を設置できる面が設けられ、前記強制空冷用ファンが中空軸に設置され、該中空軸が前記ファン駆動モータの回転子側に固定され、前記ファン駆動モータの固定子側が前記モータハウジングに固定され、かつ該中空軸の中空内にクーラント送給用の回転継手を収納可能としたことを特徴とする空冷モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空冷式モータ、特にモータ軸にクーラント送給用の貫通孔を有するモータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空冷式モータの冷却は、モータハウシングの外周に設けた多数の冷却フィンにより自然放熱作用を利用して行うか、または、冷却フィンに強制空冷用ファンからの風を送って行うのが一般的である。
いずれの場合にも、冷却フィンの表面に接する空気によってモータの熱が奪われるものである。
また、工作機械に対して空冷式モータを使用し、その冷却フィンに強制空冷用ファンから風を送ってモータの冷却を行うような場合では、熱を吸収した風が工作機械のコラムや送り軸に吹き付けられると熱膨張による部材の寸法変化によって加工精度に異常を生じさせる危険があるので、強制冷却用ファンからの送風方向を工作機械と反対側にするのが望ましいとされている。
更に、近年の工作機械では、主軸の高速化や動力効率改善のために主軸とモータ軸を直結してスピンドルスルークーラントを実施する例も多い。その場合には、例えば図３に示すように、クーラント送給用の貫通孔５を備えたモータ軸４の後端に回転継手１０及びクーラント送給管１１を配備する必要が生じるため、強制冷却用ファン２及び冷却ファンを保持するケーシング３を支持し、かつ冷却風の密閉を保つための筒状部品８を取り付けて構成していた。
ところが、強制冷却用ファン２及びケーシング３がモータ取付面９から離れた位置にあり、また、モータ全長が長くなるため、モータ取付時に固有振動数が低下し、モータの回転速度域に入って振動が増加し、加工精度に支障が生じるという問題がある。
また、回転継手１０及びクーラント送給管１１を取り付けるために、強制冷却用ファン２、ケーシング３、筒状部品８を分解、組立する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９６６７９９号（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するもので、スピンドルスルークーラントを実施した場合であっても、固有振動数が低下しない、また、モータ構成部品を分解せずに回転継手を取り付けることができる空冷式モータを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の空冷モータの発明は、モータハウジングを強制空冷用ファンで空冷するファン駆動モータを備え、かつモータ軸にクーラント送給用の貫通孔を有して成る空冷モータにおいて、前記空冷モータの軸方向とほぼ平行に沿って貫通する通気孔が前記モータハウジングを構成する周壁に複数個所設けられ、前記モータハウジングの軸方向後端部に前記貫通孔へクーラントを供給するクーラント供給部を設置できる面が設けられ、前記強制空冷用ファンが中空軸に設置され、該中空軸が前記ファン駆動モータの回転子側に固定され、前記ファン駆動モータの固定子側が前記モータハウジングに固定され、かつ該中空軸の中空内にクーラント送給用の回転継手を収納可能としたことを特徴とする。
【０００６】
以上の構成により、強制冷却用ファン及びケーシングがモータ取付面からそれほど離れずに済み、したがってモータ全長が短くなるため、スピンドルスルークーラントを適用した空冷式モータにおいても固有振動数が低下を防止することができ、振動が増加せず、工作機械の加工精度を維持することが可能となる。
また、強制空冷用ファンを中空軸に設置し、その中空軸の中空内に回転継手を収納するようにしているので、回転継手を取り付ける際に、モータ構成部品の分解、組立をする必要がなく、大幅な工数の低減が期待される。
強制冷却用ファン及び冷却ファンを保持するケーシングを回転継手及びクーラント送給管の後方に配備するための筒状部品も必要なくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る空冷式モータの軸方向断面図、図２は強制空冷用ファンの駆動部の構成を拡大した軸方向断面図である。
図１および図２において、１は周壁状のモータハウシング、２は強制空冷用ファン、３はモータハウジング１の後端に取り付けたファン保持用ケーシング、４はモータ軸、５はクーラント送給用の貫通孔、６は回転継手用取付面、７は通気孔、９はモータ取付面、１０は回転継手、１１はクーラント送給管、１２と１３はブラケット、１４と１５は軸受、１６はステータ、１７はロータ、１８は中空軸、１９は回転子、２０は固定子、２１はハウシングである。
通気孔７が周壁状のモータハウシング１の内側に、モータ軸４の方向に沿って複数箇所に設けられていて、強制空冷用ファン２により空気流が矢印の方向に流れ、モータの冷却を行なっている。また、モータ軸４にはクーラント送給用の貫通孔５が設けられている。モータハウシング１の後端部には回転継手用取付面６が装備され、この回転継手用取付面６に回転継手１０が固定されて、クーラントをモータ軸４の貫通孔５とクーラント送給管１１との間に確実に送給している。そして、中空軸１８には、図２に示すように、強制空冷用ファン２を駆動するモータの回転子１９側が取り付けられ、この中空軸１８に強制空冷用ファン２が設置されている。一方、モータの固定子２０側はハウジング２０を介してファン保持用ケーシング３に取り付けられている。そこでファン用駆動モータが駆動されると、その回転子１９が回転を始め、したがって中空軸１８が回転し、強制空冷用ファン２が回転を始める。強制空冷用ファン２の回転により空気流が図示の矢印の方向に流れ、本モータの強制空冷が行なわれる。
この実施の形態では、強制空冷用ファン２は回転数が最大で３６００ｒｐｍであるため、大径の深溝玉軸受で構成している。
そして、中空軸１８の中空のなかに回転継手１０を収納するようにしている。
【０００８】
以上のような構成により、冷却風は、モータの熱を奪いながらモータハウシング１に設けられた通気孔７を通り、強制冷却用ファン２によって外部に排出されると共に、回転継手取付面６は、モータの後端部表面にあるため、部材を分解することなく直接回転継手を取り付けられる様になっており、またフランジとネジ孔を設けて、回転継手を精度良く取り付けられるようになる。
さらに、モータ軸後端の内径部には回転継手の回転部分とネジ固定できる雌ネジ及びシール用の平滑円筒面を設け、また、モータ軸先端の内径部にもスピンドルとの継手を固定する雌ネジ及びシール用の平滑円筒面を設けて、クーラント漏れを防止できる構造にしている。
さらに、強制冷却用ファン及び冷却ファンを保持するケーシングを回転継手及びクーラント送給管の後方に配備するための筒状部品も必要なくなる。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、モータハウジングを強制空冷用ファンで空冷するファン駆動モータを備え、かつモータ軸にクーラント送給用の貫通孔を有して成る空冷モータにおいて、前記空冷モータの軸方向とほぼ平行に沿って貫通する通気孔が前記モータハウジングを構成する周壁に複数個所設けられ、前記モータハウジングの軸方向後端部に前記貫通孔へクーラントを供給するクーラント供給部を設置できる面が設けられ、前記強制空冷用ファンが中空軸に設置され、該中空軸が前記ファン駆動モータの回転子側に固定され、前記ファン駆動モータの固定子側が前記モータハウジングに固定され、かつ該中空軸の中空内にクーラント送給用の回転継手を収納可能としたので、以上の構成により、強制冷却用ファン及びケーシングがモータ取付面から離れていなく、したがってモータ全長が短くなるため、スピンドルスルークーラントを適用した空冷式モータにおいても固有振動数が低下を防止することができ、振動が増加せず、工作機械の加工精度を維持することが可能となった。
また、強制空冷用ファンを中空軸に設置し、その中空軸の中空内に回転継手を収納するようにしているので、回転継手を取り付ける際に、モータ構成部品の分解、組立をする必要がなく、大幅な工数の低減となった。
さらに、強制冷却用ファン及び冷却ファンを保持するケーシングを回転継手及びクーラント送給管の後方に配備するための筒状部品も必要なくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る空冷モータの構造を示す軸方向断面図である。
【図２】強制空冷用ファンの駆動部の構成を拡大した軸方向断面図である。
【図３】従来技術の空冷モータの構造を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１：モータハウシング
２：強制空冷用ファン
３：ケーシング
４：モータ軸
５：貫通孔（クーラント送給用）
６：回転継手取付面
７：通気孔
８：筒状部品（従来品）
９：モータ取付面
１０：回転継手
１１：クーラント送給管
１２、１３：ブラケット
１４、１５：軸受
１６：ステータ
１７：ロータ
１８：中空軸
１９：回転子
２０：固定子
２１：ハウシング
【図１】
2004104944.tif 000003
【図２】
2004104944.tif 000004
【図３】
2004104944.tif 000005