Мотор-шпиндель — это узел, где электродвигатель встроен в один корпус с валом. У известных конструкций корпус часто стальной, а охлаждающая рубашка ограничена по диаметру — отсюда лишняя масса, тепловые деформации и недостаточная жёсткость.

Изображение: ChatGPT

В новой версии внешний корпус выполнен из углеродного волокна и сделан многослойным. Корпус статора представляет собой рубашку охлаждения и соединён внешней стенкой с внешним корпусом. В предпочтительном варианте волокно на одной части слоёв идёт вдоль оси, а на другой — по окружности. Рубашка охлаждения может быть металлическим полым валом с каналами для теплоносителя.

У углеволоконного корпуса коэффициент теплового расширения ниже, чем у стального: это снижает массу, повышает жёсткость, улучшает охлаждение и уменьшает деформации. Конструкция позволяет увеличить диаметры рубашки охлаждения без роста габаритов — а значит, растёт площадь рассеивания тепла. Многослойность перераспределяет нагрузки и сохраняет жёсткость на высоких скоростях, а низкая теплопроводность поперёк слоёв изолирует зону статора. Продольные слои держат изгиб и осевые усилия, кольцевые — радиальные нагрузки от ротора. Материал к тому же не корродирует. Заявленный результат, по мнению изобретателей, состоит в повышении надёжности за счёт эффективного охлаждения, снижения тепловых деформаций и роста жёсткости.