JPH0584164U

JPH0584164U - アウターロータ型高速誘導機の冷却機構

Info

Publication number: JPH0584164U
Application number: JP3275292U
Authority: JP
Inventors: 量久羽田野
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】アウターロータ型高速誘導機の冷却効率を向
上させて使用寿命を長くする。【構成】ステータの固定軸の自由端側外周に螺旋形の
溝を明け、溝の山部の外周にスリーブを外嵌めして螺旋
形の冷却水通路を追加形成して、冷却水の受熱面積が大
きくされ冷却効率が高められた構造である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、アウターロータ型高速誘導機に関し、特にアウターロータ形高速誘導機の改良された冷却機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、ロータが誘導機の外側に配置されて回転するアウターロータ形高速誘導機の従来の例としてのアウタロータスピンドルモータの部分切断正面図であり、図４（Ａ）は、図３の断面側面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、これらの図を参照してその構造の概略を説明する。固定軸１の自由端部側の外周に固定された鉄心２と、この鉄心の溝に挿入された複数個のコイル３とを有するステータ４があり、そのスレータの外周を囲む形で鉄心、バー及びエンドリングから構成される誘導機２次側部材５を有するロータ６の自由端部側が軸方向にコイル３を越えて外方に延長され、固定軸１とは軸心が同一で固定軸１の軸方向外側延長線上で回転軸となるスピンドル６′を形成している。このロータ６には、その外側に配置されてスピンドル側に端部フランジ７を、、反対側に軸受フランジ８を有するケーシング９内に収納され、軸受フランジ８の軸方向外側に隣接して固定軸１を支持固定している支持フランジ１０と、更にその軸方向外側に端部フランジ１１が備えられている。

【０００３】ロータ６は高速回転するので、この従来例では、いわゆるティルティングパッド形軸受として知られる部分円弧静圧気体軸受が使用され、図３と図４の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、ロータ６とケーシング９の間の隙間内には円周方向に分割され、断面が円弧状の３個パッド１２、１３、１４が、それぞれ図示しない３個のピボットにより揺動可能に支持されているが、これらのピボットは、図３で紙面に直角面ＯＸとＸ６から、それぞれ左方及び右方へ角度１３０度の傾角で、スピンドルモータの軸線Ｏ−Ｏを含む平面ＯＹ、ＯＺとケーシング９の内表面上に中心が置かれている。これらの平面ＯＸ、ＯＹ，ＯＺに沿って図３と図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、パッド１２、１３、１４の長手方向両端付近に半径方向の内方に向けられた高圧空気噴出口１２ａと１２ｂ、１３ａと１３ｂ、１４ａと１４ｂが配置され、また端部フランジ７及び軸受側フランジ８には軸方向内方に指向されたスラスト方向高圧空気噴出口７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｃが設けられ、この高圧空気は端部フランジ１１の円周方向に設けられた高圧空気入口１１ａ〜１１ｃから、それぞれの通路Ｐを通って供給され空気軸受として機能する。

【０００４】一方、このアウターロータ形高速誘導機の冷却機構は、固定軸１に図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、軸線方向の両側にそれぞれ１本の比較的小口径の長孔１ａと、軸線を挟んで上下にそれぞれ１本の比較的大口径の長孔１ｂとが、固定軸１の自由端部の近くに設けられた連絡室１ｃにより連通されるように設置されて、軸受側の端部フランジ１１に水平に設けられた２個の冷却水入口１１ｄから流入する冷却水は、長孔１ａ、この長孔１ａの終端の連絡室１ｃ、長孔１ｂを通り支持フランジ１０内で固定軸１の外周に設けられた空洞部１０ａを経て、端部フランジ１１に設けられた流出口１１ｅから外部配管を介して熱交換器、ポンプなどへと循環する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このアウターロータモータは高速回転されるため、前記の空気軸受としての空気の流れは軸受としての機能には充分であっても、冷却作用としては不十分で、また前述した冷却水が循環する流路は固定軸１の内部に限られるので、ステータ４や、さらにその外側のアウターロータへの冷却効果は十分でないため、モータは運転中に高温になり寿命が短かい。そのため、冷却構造部の冷却効率の向上が強く要望されていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案では、ステータの固定軸の自由端部側外表面に螺旋形の溝を形成して、この前記螺旋形溝の山部外面を覆う薄肉のスリーブを外嵌し、そのスリーブの外側にステータの鉄心を取り付け、この螺旋形溝に沿って冷却水の水路を形成する構造とし、冷却水の受熱面積を増大することにより冷却効率を向上させた。

【０００７】

【作用】

固定軸の外表面に形成された螺旋形溝と、この外表面に嵌められたスリーブとにより螺旋形の冷却水通路を形成したので、固定軸の内部へ軸線方向に流入した冷却水は固定軸の自由端部近くの連絡室から前記の螺旋形通路を通って戻り流出するため冷却水の受熱面積が格段に増大して冷却効率を向上させることができる。。

【０００８】

【実施例】

本考案によるアウターロータ形高速誘導機の冷却機構の一実施例を、図３と図４（Ａ）と（Ｂ）に示した従来例と同じく、静圧空気軸受を使用したアウターロータ形高速誘導機に適用した場合について、図１の部分切断正面図と、図１のＡ −Ａ断面側面図である図２に示すが、図３、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示した部品と同じ部品には同じ符号を付し、以下の説明では重複を避けて異なる点のみを述べる。固定軸１の自由端部側の外表面１６に軸方向内方にピッチが進む螺旋形の溝１７を形成し、溝１７の最初の溝（図で左端部）１７ａはリング状で軸１内の冷却水の流入路である長孔１ａと水平孔１８で連結され、また最終（図の右端部）の溝１７ｂもリング状で上、下の軸方向の溝１９により固定軸１の段部１ｅの切欠き２０に連結され、切欠き２０は段部１ｅの外表面にある上、下の軸方向溝２１及び斜行孔２２を介して流出用長孔１ｂに連結されている。固定軸１の外表面１６と軸の段部１ｅとには、それぞれスリーブ２３と２４が密接して嵌められ、スリーブ２３の外側に鉄心２が層状に嵌められている。前記の段部１ｅは必ずしも不可欠ではない。

【０００９】冷却水の流れを説明すると、右端面の入力１１ｄに供給された冷却水は、長孔１ａ、水平孔１８、リング状溝１７ａ、螺旋形の溝１７、リング状溝１７ｂと、溝１９、切欠き２０、溝２１、斜行孔穴２２を経て流出用の長穴１ｂに戻り、空室１０ａ、出口１１ｅを通過し図示されない配管により熱交換器、ポンプへと循環される。

【００１０】

【考案の効果】

固定軸外周の螺旋形の溝とスリーブとにより囲まれて形成される螺旋形通路は発熱する鉄心の内側に位置し冷却水の受熱面積が極めて大きいので、従来のアウターロータ形高速誘導機の固定軸に螺旋形通路を形成するための機械加工と、僅かな部品を追加するだけで冷却効率を大幅に向上させ誘導機の寿命を延長させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるアウターロータ形高速誘導機の冷
却機構の一実施例を示す部分切断正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面側面図である。

【図３】従来のアウターロータ形高速誘導機の部分切断
正面図である。

【図４】（Ａ）は、図３に示した従来のアウターロータ
形高速誘導機の側断面図であり（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
矢視部分断面図である。

【符号の説明】

１固定軸１ａ冷却水の流入路としての長孔１ｂ冷却水の第１の流出路としての長孔２鉄心３コイル４ステータ５誘導機２次側部材６ロータ６′ スピンドル７端部フランジ８軸受フランジ９ケーシング１０支持フランジ１１軸受端部フランジ１１ｄ冷却水の流入口１１ｅ冷却水の流出口１２、１３、１１ｂ、１１ｂ、１１ｃ空気軸受装置１６固定軸の外周面１７冷却水の第２の流出路としての螺旋形溝孔２３スリーブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固定軸と、この固定軸の自由端部側の外
周に固定された鉄心と、この鉄心の溝に挿入された複数
個のコイルを有するステータと、このステータの外周を
囲んで配置された内周に誘導機２次側部材を配し、その
一方の端部が軸方向に前記誘導機２次側部材の端部を越
えて延長され前記固定軸ととなるスピンドルと、前記ス
ピンドル側の端部に端部フランジを、その反対の固定端
側に軸受フランジを有し、前記ステータとロータとを内
部に収容するケーシングと、前記軸受フランジの軸方向
外側に隣接して固定軸を支持固定する支持フランジと、
更にその軸方向外側の軸受端部フランジと、前記ロータ
とケーシングとの間に配置され前記ロータを軸支する軸
受装置と、前記固定軸を冷却する水冷却装置とを有する
アウターロータ形高速誘導機において、の環状空隙内に配置され回転軸を支持する部分円弧静圧
気体軸受と、前記環状空間内に対する加圧空気の導入用
の空気通路とを備えて成るアウタロータ型高速回転機の
軸受機構において、前記水冷却装置は、前記固定軸の内部に明けられ冷却水
を前記固定軸の一方端から他方端まで導入する流入路
と、前記固定軸内に設けられ前記冷却水を前記流入路と
向流に流出させる第１の流出路と、前記固定軸の軸方向
で前記鉄心にほぼ対応する部分の外周面に形成された螺
旋形溝と、この螺旋形溝の山部の外周と前記鉄心の内周
との間に挿入されたスリーブとを有し、このスリーブ内
周面と螺旋形溝の間に形成された螺旋形の第２の流出路
と、この第２の流出路を前記の第１の流出路に連通させ
る連絡路とを含んでなることを特徴とするアウターロー
タ形に高圧空気を噴出する複数の中間噴出口と、前記の
端部フランジ７と軸受フラン高速誘導機の冷却機構。