具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，馬達(dá)的冷卻效率優(yōu)良，并且還能夠避免馬達(dá)的大型化。馬達(dá)的定子在其內(nèi)部具有與槽部外周接近或鄰接并沿軸向延伸的通氣路，風(fēng)扇馬達(dá)送出的空氣在通過通氣路冷卻槽部的同時，與定子的主軸側(cè)端部的內(nèi)壁面碰撞。與殼體碰撞的空氣，通過設(shè)置于殼體或其附近的變向部而流動方向反轉(zhuǎn)，在冷卻定子的外側(cè)的同時返回風(fēng)扇馬達(dá)一側(cè)。
【專利說明】具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，特別涉及具備空氣冷卻結(jié)構(gòu)的機(jī)床的主軸驅(qū)動用馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般地，在機(jī)床所使用的主軸驅(qū)動用馬達(dá)上設(shè)置風(fēng)扇馬達(dá)對該馬達(dá)進(jìn)行空氣冷卻式冷卻，在這樣的情況下，為了避免排氣碰到機(jī)床的支柱(柱)使主軸產(chǎn)生熱位移而導(dǎo)致加工精度下降，采用使空氣向遠(yuǎn)離主軸的方向(與輸出軸相反的方向)流動的結(jié)構(gòu)。例如日本特開平10-235536號公報中記載了如下的主軸冷卻裝置:形成覆蓋主軸的至少左、右側(cè)方以及前方的冷卻外套19a?19c，在該冷卻外套內(nèi)具備從工具安裝側(cè)供給冷卻空氣而從主軸馬達(dá)15側(cè)排出的結(jié)構(gòu)。
[0003]另外，在日本特開2007-336721號公報中記載了如下的空氣冷卻馬達(dá):在固定于馬達(dá)的外筒4的與負(fù)載相反一側(cè)的托架6的端部，設(shè)置間隔件18，所述間隔件18覆蓋馬達(dá)軸I的貫通孔11與冷卻劑供給管12的連接部并且具有密閉的空洞，在成為與馬達(dá)軸I平行地輸送冷卻風(fēng)的方向的該間隔件18的后方位置配置冷卻風(fēng)扇16，在與負(fù)載相反一側(cè)的托架6上設(shè)置有風(fēng)孔17，所述風(fēng)孔17連通外筒4和被覆板14之間的空間與間隔件18。
[0004]再有，在日本特開2005-124266號公報中記載了如下的電動機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu):以覆蓋定子6的外周的方式設(shè)置，且具有與通風(fēng)孔9的負(fù)載一側(cè)連通的通風(fēng)路8，并且設(shè)置有引導(dǎo)件4，所述引導(dǎo)件4 一方的端部安裝于負(fù)載側(cè)托架3，另一方的端部具有用于從與負(fù)載相反一側(cè)吸入冷卻風(fēng)的開口部4B。
[0005]在與輸出軸相反一側(cè)安裝風(fēng)扇馬達(dá)等進(jìn)行空氣冷卻的馬達(dá)中，若排氣方向為與輸出軸相反的方向，則與為輸出軸方向的情況相比，根據(jù)經(jīng)驗可知冷卻效率較差。因此，向與輸出軸相反方向排氣以免排氣碰到機(jī)床支柱的技術(shù)，存在對于冷卻不利的問題。
[0006]在如日本特開平10-235536號公報以及日本特開2007-336721號公報那樣的安裝冷卻外套將冷卻風(fēng)向與輸出軸相反方向引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)中，除了如上所述的冷卻效率較差之夕卜，還存在因增加冷卻外套而導(dǎo)致馬達(dá)的外形尺寸變大的問題。
[0007]再有，雖然日本特開2005-124266號公報記載了通過引導(dǎo)件4使冷卻風(fēng)的流動方向在負(fù)載側(cè)托架3的附近反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，但冷卻電動機(jī)時的冷卻風(fēng)的流動方向還是與輸出軸相反的方向(與負(fù)載相反的方向)，同樣還存在由于引導(dǎo)件4而導(dǎo)致整體大型化的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種馬達(dá)的冷卻效率優(yōu)良，并且具備能夠避免馬達(dá)的大型化的空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，具有:定子；在上述定子內(nèi)部繞上述定子的中心形成為圓狀的多個槽部；以及設(shè)置于上述定子的與輸出軸相反一側(cè)的風(fēng)扇馬達(dá)，其特征在于，上述定子在其內(nèi)部具有接近上述槽部的外周并沿軸向延伸的通氣路，上述風(fēng)扇馬達(dá)送出的空氣，通過上述通氣路而流向上述定子的輸出軸側(cè)端部，在上述輸出軸側(cè)端部流動方向反轉(zhuǎn)而流向與輸出軸相反一側(cè)。
[0010]在優(yōu)選的實施方式中，上述定子具有形成于上述定子的上述輸出軸側(cè)端部附近的排出口、和引導(dǎo)部件，所述引導(dǎo)部件以使從上述排出口排出的空氣朝向與輸出軸相反一側(cè)流動的方式引導(dǎo)空氣。
[0011]在該情況下，也可以上述多個槽部協(xié)作而構(gòu)成圓形截面，上述定子具有圍繞上述圓形截面的非圓形截面，上述通氣路相對于上述多個槽部所劃定的外周圓的全周部分地形成，上述排出口設(shè)置為，從該排出口排出的空氣與關(guān)于周向沒有形成上述通氣路的部位的表面接觸。
[0012]在其他優(yōu)選的實施方式中，上述定子在其內(nèi)部具有與上述槽部的外周接近或鄰接并沿軸向延伸的內(nèi)側(cè)通氣路、和外側(cè)通氣路，所述外側(cè)通氣路與上述內(nèi)側(cè)通氣路的徑向外則接近并沿軸向延伸，并且在上述輸出軸側(cè)端部與上述內(nèi)側(cè)通氣路流體地連通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的上述或其他的目的、特征以及優(yōu)點，通過參照附圖對以下的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行說明而更清楚。
[0014]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的馬達(dá)的概要構(gòu)成的立體圖。
[0015]圖2是表示圖1的馬達(dá)的徑向截面的圖。
[0016]圖3是模式化說明圖1的馬達(dá)中定子的殼體附近的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的馬達(dá)的徑向截面的立體圖。
[0018]圖5是模式化說明圖4的馬達(dá)中定子的殼體附近的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的馬達(dá)10的概要構(gòu)成的立體圖，為了明晰化而切除其一部分。馬達(dá)10是例如用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動圖示省略的機(jī)床主軸的主軸驅(qū)動用馬達(dá)。馬達(dá)10具有:與該主軸連結(jié)的輸出軸21 ;在內(nèi)部具備多個槽部14的定子16 (參照圖2);同心配置于定子16內(nèi)并與輸出軸12連結(jié)的轉(zhuǎn)子(省略圖示);以及風(fēng)扇馬達(dá)18。風(fēng)扇馬達(dá)18構(gòu)成為安裝于與輸出軸12相反一側(cè)(與主軸相反一側(cè))的定子16的端面上，能夠使空氣通過定子16內(nèi)而朝向輸出軸12沿其軸向流動。
[0020]圖2是表示圖1的馬達(dá)10的徑向截面(與輸出軸12的軸向垂直的截面)的圖。多個槽部14在定子16的內(nèi)部繞定子16的中心配置為圓狀(周向)。另外，每個槽部14具有在圖2 (徑向截面)中大致沿徑向延伸的細(xì)長的形狀，各槽部上卷繞安裝有線圈(未圖示)。另夕卜，定子16在其內(nèi)部具有與槽部14的外周接近或鄰接并沿軸向延伸的通氣路20，風(fēng)扇馬達(dá)18送出的空氣在通過通氣路20冷卻槽部14的同時，與定子16的輸出軸側(cè)端部(在圖示例中為殼體22)的內(nèi)壁面碰撞。
[0021]如圖3所不，與殼體22碰撞的空氣被殼體22或設(shè)置于其附近的變向部24改變行進(jìn)方向。具體而言，變向部24包括:殼體22 ;形成于定子16的殼體附近的排出口 26 ;以及，以使從排出口排出的空氣朝向與主軸相反一側(cè)流動的方式引導(dǎo)該空氣的引導(dǎo)部件28，其中，引導(dǎo)部件28具有在與主軸相反一側(cè)開口的開口部30。根據(jù)這樣的構(gòu)成，如圖3的箭頭所示，從風(fēng)扇馬達(dá)18通過通氣路20輸送來的空氣，通過變向部24使流動方向反轉(zhuǎn)，在冷卻定子16的外側(cè)的同時，返回風(fēng)扇馬達(dá)18—側(cè)。
[0022]第一實施方式如圖示例那樣，在適用于在非圓形截面的外形內(nèi)具有協(xié)作而構(gòu)成大致圓形截面的多個槽部14那樣的結(jié)構(gòu)(例如具有大致矩形截面的大致長方體形狀)的定子16時特別有利。即，在這樣的構(gòu)成中，為了使整體小型化、輕量化而極力縮小定子16，受其影響有時不能在整個槽部14的全周設(shè)置通氣路20。這樣在通氣路20相對于槽部14的全周部分地形成的情況下，雖然在通氣路20關(guān)于周向沒有形成的部位(圖2中以附圖標(biāo)記32圖示)有可能冷卻不充分，但是通過以從開口部30排出的空氣與該部位的表面接觸(熱交換)的方式構(gòu)成排出口以及引導(dǎo)部件，從而也能夠適當(dāng)?shù)貙Σ课?2進(jìn)行冷卻。另外，如圖2所示，定子16能夠例如將形成有槽部14以及通氣路20等的實質(zhì)一體的薄板狀的電磁鋼板沿軸向多片層疊而進(jìn)行制作。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的馬達(dá)40的徑向截面(與輸出軸12的軸向垂直的截面)的立體圖。第二實施方式不具有排出口或引導(dǎo)部件，通氣路關(guān)于徑向分離為內(nèi)側(cè)和外側(cè)，在這點上與第一實施方式不同。第二實施方式的其它構(gòu)成要素由于與第一實施方式等同即可，所以對對應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注與第一實施方式相同的附圖標(biāo)記并省略詳細(xì)的說明。
[0024]在第二實施方式中，定子16具有與槽部14的外周接近或鄰接并沿軸向延伸的內(nèi)側(cè)通氣路42，還具有在與內(nèi)側(cè)通氣路42的徑向外側(cè)接近并沿軸向延伸的外側(cè)通氣路44。來自風(fēng)扇馬達(dá)的空氣，在通過內(nèi)側(cè)通氣路42冷卻槽部14的同時，與定子16的主軸側(cè)端部(圖不例中殼體22)碰撞。如圖5所不,與殼體22碰撞后的空氣,在殼體22中行進(jìn)方向反轉(zhuǎn)，流入外側(cè)通氣路44內(nèi)，在外側(cè)通氣路44內(nèi)沿與主軸相反的方向前進(jìn)。即在第二實施方式中，內(nèi)側(cè)通氣路42和外側(cè)通氣路44相互平行地延伸，且僅在殼體22的附近流體地連通，通過內(nèi)側(cè)通氣路42的空氣碰撞的殼體22的部位作為變向部而發(fā)揮作用。
[0025]此外，通過外側(cè)通氣路44的空氣，雖然能夠在定子16的適當(dāng)位置設(shè)置開口部并從該開口部向外部排出，但是為了得到更高的冷卻效果，優(yōu)選在風(fēng)扇馬達(dá)的正前面(例如圖1中定子16和風(fēng)扇馬達(dá)18的連接部(臺階部)46)形成與外側(cè)通氣路44連通的開口部(未圖示)，從該開口部向外部排出。另外，如圖4所示，定子16能夠例如將形成有槽部14、內(nèi)側(cè)通氣路42以及外側(cè)通氣路44等的實質(zhì)一體的薄板狀的電磁鋼板沿軸向多片層疊而進(jìn)行制作。
[0026]在上述任一實施方式中，由于來自風(fēng)扇馬達(dá)18的冷卻風(fēng)朝向輸出軸12流動，所以能得到比以往更高的冷卻效果。另外，由于該冷卻風(fēng)的流動方向在定子16的輸出軸側(cè)端部(殼體22 )反轉(zhuǎn)，所以沒有到達(dá)位于輸出軸一側(cè)的機(jī)床支柱等的結(jié)構(gòu)物，沒有產(chǎn)生不良影響。
[0027]此外，上述第一實施方式和第二實施方式也能夠組合。即，圖4所示的構(gòu)成還設(shè)置有與圖1所示的排出口 26等同的排出口，在殼體內(nèi)反轉(zhuǎn)的空氣也能夠流過外側(cè)通氣路44與排出口的雙方。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，由于來自風(fēng)扇馬達(dá)的冷卻風(fēng)朝向馬達(dá)的輸出軸流動，所以不僅能夠得到比以往更高效的冷卻，還由于該冷卻風(fēng)的流動方向在殼體的輸出軸側(cè)端部反轉(zhuǎn)，所以設(shè)置于輸出軸側(cè)的結(jié)構(gòu)物不受熱的不良影響。
[0029]作為使冷卻風(fēng)的流動方向反轉(zhuǎn)的手段，通過利用設(shè)置于定子的輸出軸側(cè)端部附近的排出口以及引導(dǎo)部件，從而能夠避免馬達(dá)整體的大型化。另外，即使在定子內(nèi)的通氣路沒有在整個槽部外周的全周形成的情況下，根據(jù)排出口以及引導(dǎo)部件的構(gòu)成，也能夠?qū)Σ淮嬖谕饴?難以冷卻)的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。
[0030]通過在定子的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)側(cè)通氣路和外側(cè)通氣路，也能夠避免馬達(dá)整體的大型化，所述內(nèi)側(cè)通氣路與槽部的外周接近或鄰接并沿軸向延伸，所述外側(cè)通氣路與內(nèi)側(cè)通氣路的徑向外側(cè)接近并沿軸向延伸，并且在輸出軸側(cè)端部與所述內(nèi)側(cè)通氣路流體地連通。
【權(quán)利要求】
1.一種具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)(10、40)，具有:定子(16);在上述定子內(nèi)部繞上述定子的中心配置為圓狀的多個槽部(14);以及設(shè)置于上述定子的與輸出軸相反一側(cè)的風(fēng)扇馬達(dá)(18)，其特征在于， 上述定子在其內(nèi)部具有接近上述槽部的外周并沿軸向延伸的通氣路(20、42、44)， 上述風(fēng)扇馬達(dá)送出的空氣，通過上述通氣路而流向上述定子的輸出軸側(cè)端部，在上述輸出軸側(cè)端部流動方向反轉(zhuǎn)而流向與輸出軸相反一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于， 上述定子具有形成于上述定子的上述輸出軸側(cè)端部附近的排出口(26)、和引導(dǎo)部件(28),所述弓丨導(dǎo)部件(28)以使從上述排出口排出的空氣朝向與輸出軸相反一側(cè)流動的方式引導(dǎo)空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于， 上述多個槽部協(xié)作而構(gòu)成圓形截面，上述定子具有圍繞上述圓形截面的非圓形截面，上述通氣路相對于上述多個槽部所劃定的外周圓的全周部分地形成， 上述排出口設(shè)置為，從該排出口排出的空氣與關(guān)于周向沒有形成上述通氣路的部位(32)的表面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有空氣冷卻結(jié)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于， 上述定子在其內(nèi)部具有與上述槽部的外周接近或鄰接并沿軸向延伸的內(nèi)側(cè)通氣路(42)、和外側(cè)通氣路(44)，所述外側(cè)通氣路(44)與上述內(nèi)側(cè)通氣路的徑向外則接近并沿軸向延伸，并且在上述輸出軸側(cè)端部與上述內(nèi)側(cè)通氣路流體地連通。
【文檔編號】H02K9/04GK103715787SQ201310451484
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】齊藤毅 申請人:發(fā)那科株式會社