JPH01171006A - 主軸組込型モータの冷却方式 - Google Patents
主軸組込型モータの冷却方式Info
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- JPH01171006A JPH01171006A JP33132587A JP33132587A JPH01171006A JP H01171006 A JPH01171006 A JP H01171006A JP 33132587 A JP33132587 A JP 33132587A JP 33132587 A JP33132587 A JP 33132587A JP H01171006 A JPH01171006 A JP H01171006A
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- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工作機械等主軸に組込まれたモータを冷却す
る方式に関する。
る方式に関する。
（従来の技術）
旋盤やマシニングセンタ等の工作機械で加工を行なう際
の生産性の向上や切削面の精度、粗度の向上を図るため
には工作機械の主軸の高速回転化が必要である。主軸を
高速で回転させる場合、ベルトやギヤ又はカップリング
を介して回転させる方式では振動が発生し易く、主軸の
回転精度を確保することが困難であるので、主軸本体に
モータの回転子を固着し、主軸台（機械本体）にモータ
の固定子を固着したいわゆる主軸組込型モータにより回
転させる方式が一般的である。しかし、この主軸組込型
モータは、その構造上モータの回転子側の発熱が主軸本
体に伝わり易く、またモータ固定子側の発熱が主軸台に
伝わり易い。そして、主軸の温度が大きく上昇して熱膨
張を招籾、加工精度を悪化させたり高速回転時には主軸
の軸受の潤滑不良を起こして軸受の破損を引起こす等の
問題があった。そこで、一般に主軸組込型モータは冷却
しながら使用されている。
の生産性の向上や切削面の精度、粗度の向上を図るため
には工作機械の主軸の高速回転化が必要である。主軸を
高速で回転させる場合、ベルトやギヤ又はカップリング
を介して回転させる方式では振動が発生し易く、主軸の
回転精度を確保することが困難であるので、主軸本体に
モータの回転子を固着し、主軸台（機械本体）にモータ
の固定子を固着したいわゆる主軸組込型モータにより回
転させる方式が一般的である。しかし、この主軸組込型
モータは、その構造上モータの回転子側の発熱が主軸本
体に伝わり易く、またモータ固定子側の発熱が主軸台に
伝わり易い。そして、主軸の温度が大きく上昇して熱膨
張を招籾、加工精度を悪化させたり高速回転時には主軸
の軸受の潤滑不良を起こして軸受の破損を引起こす等の
問題があった。そこで、一般に主軸組込型モータは冷却
しながら使用されている。
ＴＳ２図は、従来の主軸組込型モータの冷却方式を実現
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を示すブロッ
ク図及び断面構造図であり、主軸ｌの外周に固着された
回転子２と、主軸台３の内周にスリーブ４を介して固着
された固定子５と、スリーブ４の内部に設けられた冷却
水路４ａに、冷却水タンク６に貯溜されている冷却水６
ａを循環させるポンプ７Ａ及び配管８Ａとを有している
。さらに、冷却水タンク６内部に配設され、冷却水６ａ
の水温を検出する温度検出器９Ａと、この温度検出器９
八からの検出値ＳＡ及び目標温度指令値ＳＲの偏差ＳＣ
を求める減算器１０Ａと、この減算器１０Ａからの偏差
ＳＣを増幅する増幅器１１と、冷却水タンク６に貯溜さ
れている冷却水６ａを循環させるポンプ７Ｂ及び配管８
Ｂと、この配管８Ｂの途中に配設され、循環して来る冷
却水６ａの水温を増幅器１１からの偏差ＳＤに基づいて
調節する温度調節器１２とで構成されている。
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を示すブロッ
ク図及び断面構造図であり、主軸ｌの外周に固着された
回転子２と、主軸台３の内周にスリーブ４を介して固着
された固定子５と、スリーブ４の内部に設けられた冷却
水路４ａに、冷却水タンク６に貯溜されている冷却水６
ａを循環させるポンプ７Ａ及び配管８Ａとを有している
。さらに、冷却水タンク６内部に配設され、冷却水６ａ
の水温を検出する温度検出器９Ａと、この温度検出器９
八からの検出値ＳＡ及び目標温度指令値ＳＲの偏差ＳＣ
を求める減算器１０Ａと、この減算器１０Ａからの偏差
ＳＣを増幅する増幅器１１と、冷却水タンク６に貯溜さ
れている冷却水６ａを循環させるポンプ７Ｂ及び配管８
Ｂと、この配管８Ｂの途中に配設され、循環して来る冷
却水６ａの水温を増幅器１１からの偏差ＳＤに基づいて
調節する温度調節器１２とで構成されている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した冷却装置による冷却方式によれば、固定子５や
回転子２の発熱をスリーブ４を介して一定温度の冷却水
６ａで冷却することができる。しかし、固定子５を形成
する鉄芯材料は一般に熱抵抗が大きいため、その内径部
の温度上昇が大きくなり、結局主軸の温度上昇を低く抑
えることができなかった。
回転子２の発熱をスリーブ４を介して一定温度の冷却水
６ａで冷却することができる。しかし、固定子５を形成
する鉄芯材料は一般に熱抵抗が大きいため、その内径部
の温度上昇が大きくなり、結局主軸の温度上昇を低く抑
えることができなかった。
本発明は上述した事情から成されたものであり、本発明
の目的は、主軸組込型モータの温度上昇を低く抑えるこ
とができる冷却方式を提供することにある。
の目的は、主軸組込型モータの温度上昇を低く抑えるこ
とができる冷却方式を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、工作機械等の主軸に組込まれたモータを冷却
する方式に関するものであり、本発明の上記目的は、主
軸に組込まれたモータに冷却媒体（例えば水）を循環さ
せて前記モータを冷却する際、前記モータの所定箇所の
温度を検出し、この検出値と目標温度指令値との偏差を
求めて前記冷却媒体の温度を調節し、この温度調節され
た冷却媒体を前記モータに循環させるようにすることに
よって達成される。
する方式に関するものであり、本発明の上記目的は、主
軸に組込まれたモータに冷却媒体（例えば水）を循環さ
せて前記モータを冷却する際、前記モータの所定箇所の
温度を検出し、この検出値と目標温度指令値との偏差を
求めて前記冷却媒体の温度を調節し、この温度調節され
た冷却媒体を前記モータに循環させるようにすることに
よって達成される。
（作用）
本発明の主軸組込型モータの冷却方式は、発熱の最も大
きい部分の温度を測定して冷却水等の冷却媒体の温度を
調節しているので、適切な冷却を行なうことができるも
のである。
きい部分の温度を測定して冷却水等の冷却媒体の温度を
調節しているので、適切な冷却を行なうことができるも
のである。
（実施例）
第１図は、本発明の主軸組込型モータの冷却方式を実現
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を第２図に対
応させて示すブロック図及び断面構造図であり、同一構
成箇所は同符号を付して説明を省略する。この冷却装置
は、固定子５の内径部に埋設されて固定子５の内径部の
温度を検出する温度検出器９Ｂが設けられている。この
温度検出器９Ｂからの検出値ＳＥを従来の温度検出器９
Ａからの検出値Ｓへの代わりに用いて冷却水６ａの温度
を自動調節しているので、発熱の大きい固定子の内径部
の温度を目標温度まで低下させ、しかも一定に保つこと
ができる。また、冷却水６ａの温度の自動調節の際、そ
の温度を低下させ過ぎることによって起こる冷却水６ａ
の凍結や結露を防止するため、固定子５内の温度検出器
９Ｂからの検出値ＳＥ及び冷却水タンク６内の温度検出
器９八からの検出値ＳＡの偏差ＳＥを求める減算器１０
Ｂと、この減算器１０Ｂからの偏差ＳＦ及び予め設定さ
れた上限値ＳＧを比較し、偏差ＳＦが小さい場合には偏
差ＳＦをそのまま出力し、偏差ＳＦが大きい場合には上
限値ＳＧを出力するリミッタ１３と、このリミッタ１３
からの値ＳＨ及び減算器１０Ｂからの偏差ＳＦの偏差５
１を求める減算器１０Ｇと、この減算器１０Ｃからの偏
差Ｓｌ及び温度検出器９Ｂからの検出値ＳＥの偏差ＳＪ
を求め減算器１０Ａに出力する減算器１００と、固定子
４及び主軸台３の間に挟持された断熱材１４とが設けら
れている。
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を第２図に対
応させて示すブロック図及び断面構造図であり、同一構
成箇所は同符号を付して説明を省略する。この冷却装置
は、固定子５の内径部に埋設されて固定子５の内径部の
温度を検出する温度検出器９Ｂが設けられている。この
温度検出器９Ｂからの検出値ＳＥを従来の温度検出器９
Ａからの検出値Ｓへの代わりに用いて冷却水６ａの温度
を自動調節しているので、発熱の大きい固定子の内径部
の温度を目標温度まで低下させ、しかも一定に保つこと
ができる。また、冷却水６ａの温度の自動調節の際、そ
の温度を低下させ過ぎることによって起こる冷却水６ａ
の凍結や結露を防止するため、固定子５内の温度検出器
９Ｂからの検出値ＳＥ及び冷却水タンク６内の温度検出
器９八からの検出値ＳＡの偏差ＳＥを求める減算器１０
Ｂと、この減算器１０Ｂからの偏差ＳＦ及び予め設定さ
れた上限値ＳＧを比較し、偏差ＳＦが小さい場合には偏
差ＳＦをそのまま出力し、偏差ＳＦが大きい場合には上
限値ＳＧを出力するリミッタ１３と、このリミッタ１３
からの値ＳＨ及び減算器１０Ｂからの偏差ＳＦの偏差５
１を求める減算器１０Ｇと、この減算器１０Ｃからの偏
差Ｓｌ及び温度検出器９Ｂからの検出値ＳＥの偏差ＳＪ
を求め減算器１０Ａに出力する減算器１００と、固定子
４及び主軸台３の間に挟持された断熱材１４とが設けら
れている。
なお、上述した実施例においては、固定子５内の温度を
調節するようにしたが、例えば発熱による影響を大きく
受ける軸受１５近傍に温度検出器９Ｃを埋設して温度調
節することも可能である。
調節するようにしたが、例えば発熱による影響を大きく
受ける軸受１５近傍に温度検出器９Ｃを埋設して温度調
節することも可能である。
（発明の効果）
以上のように本発明の主軸組込型モータの冷却方式によ
れば、主軸本体や主軸台等の温度上昇を低く抑えて熱膨
張による寸法精度の悪化や軸受の潤滑不良を防止するこ
とができると共に、高精度且つ信頼性の高い主軸組込型
モータを提供することができる。
れば、主軸本体や主軸台等の温度上昇を低く抑えて熱膨
張による寸法精度の悪化や軸受の潤滑不良を防止するこ
とができると共に、高精度且つ信頼性の高い主軸組込型
モータを提供することができる。
第１図は、本発明の主軸組込型モータの冷却方式を実現
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を示すブロッ
ク図及び断面構造図、第２図は従来の主軸組込型モータ
の冷却方式を実現する冷却装置及び主軸組込型モータの
一例を示すブロック図及び断面構造図である。 １・・・主軸、２・・・回転子、３・・・主軸台、４・
・・スリーブ、５・・・固定子、６・・・冷却水タンク
、６ａ・・・冷却水、７Ａ、７Ｂ・・・ポンプ、８Ａ、
８Ｂ・・・配管、９Ａ、９８゜９Ｃ・・・温度検出器、
ＩＯＡ、１０８，１００，１００…減算器、１１・・・
増幅器、Ｘ２・・・温度調節器、１３・・・リミッタ、
１４・・・断熱材、１５・・・軸受。 出願人代理人 安 形 雄 三
する冷却装置及び主軸組込型モータの一例を示すブロッ
ク図及び断面構造図、第２図は従来の主軸組込型モータ
の冷却方式を実現する冷却装置及び主軸組込型モータの
一例を示すブロック図及び断面構造図である。 １・・・主軸、２・・・回転子、３・・・主軸台、４・
・・スリーブ、５・・・固定子、６・・・冷却水タンク
、６ａ・・・冷却水、７Ａ、７Ｂ・・・ポンプ、８Ａ、
８Ｂ・・・配管、９Ａ、９８゜９Ｃ・・・温度検出器、
ＩＯＡ、１０８，１００，１００…減算器、１１・・・
増幅器、Ｘ２・・・温度調節器、１３・・・リミッタ、
１４・・・断熱材、１５・・・軸受。 出願人代理人 安 形 雄 三
Claims (1)
- 主軸に組込まれたモータに冷却媒体を循環させて前記モ
ータを冷却する際、前記モータの所定箇所の温度を検出
し、この検出値と目標温度指令値との偏差を求めて前記
冷却媒体の温度を調節し、この温度調節された冷却媒体
を前記モータに循環させるようにしたことを特徴とする
主軸組込型モータの冷却方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33132587A JPH01171006A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 主軸組込型モータの冷却方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33132587A JPH01171006A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 主軸組込型モータの冷却方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01171006A true JPH01171006A (ja) | 1989-07-06 |
Family
ID=18242421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33132587A Pending JPH01171006A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 主軸組込型モータの冷却方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01171006A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7530230B2 (en) | 2005-08-05 | 2009-05-12 | Ihi Corporation | Supercharger with electric motor |
| US7559751B2 (en) | 2005-08-22 | 2009-07-14 | Ihi Corporation | Supercharger with electric motor |
| US7673452B2 (en) * | 2006-01-24 | 2010-03-09 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Motor-driven supercharger |
| US7837448B2 (en) | 2006-01-26 | 2010-11-23 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Supercharger |
| US8001781B2 (en) | 2006-06-02 | 2011-08-23 | Ihi Corporation | Motor-driven supercharger |
| US8096126B2 (en) | 2006-06-02 | 2012-01-17 | Ihi Corporation | Motor-driven supercharger |
| US8152489B2 (en) | 2006-08-18 | 2012-04-10 | Ihi Corporation | Motor-driven supercharger |
| US8157543B2 (en) | 2006-03-23 | 2012-04-17 | Ihi Corporation | High-speed rotating shaft of supercharger |
| US8157544B2 (en) | 2006-08-18 | 2012-04-17 | Ihi Corporation | Motor driven supercharger with motor/generator cooling efficacy |
| JP2023045750A (ja) * | 2021-09-22 | 2023-04-03 | ビアメカニクス株式会社 | ガルバノモータ及びガルバノモータ駆動装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5460403A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-15 | Hitachi Ltd | Temperature controller of rotary electric machine |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP33132587A patent/JPH01171006A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5460403A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-15 | Hitachi Ltd | Temperature controller of rotary electric machine |
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| JP2023045750A (ja) * | 2021-09-22 | 2023-04-03 | ビアメカニクス株式会社 | ガルバノモータ及びガルバノモータ駆動装置 |
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