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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Fahrzeughauptelektromotor, der Fremdkörper aus von außen aufgenommener Luft zum Kühlen abscheidet.
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Stand der Technik
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Ein Hauptelektromotor zum Antreiben eines Elektroschienenfahrzeugs ist in einem begrenzten Raum in einem Drehgestell installiert. Als ein Hauptelektromotor, der eine Energiedichte, die das Antreiben des Elektroschienenfahrzeugs ermöglicht, aufweist, wird ein offener Hauptelektromotor eingesetzt, der von außen aufgenommene Kühlluft zuführt und einen Statorleiter und einen Rotorleiter, die Wärme erzeugen, kühlt. Für den offenen Hauptelektromotor wird ein Selbstentlüftungsverfahren verwendet, durch das Kühlluft durch ein Kühlgebläse, das an einem Rotor befestigt ist und sich mit der Drehung des Rotors dreht, in das Innere des Hauptelektromotors geleitet wird.
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In einem Gehäuse des offenen Hauptelektromotors, der das Selbstentlüftungsverfahren einsetzt, sind ein Lufteinlasskanal zum Einlassen der Kühlluft in das Gehäuse und ein Luftauslasskanal zum Auslassen der Kühlluft aus dem Inneren des Gehäuses ausgebildet. Eine Lufteinlassabdeckung, die mit einem Filter ausgestattet ist, ist an dem Lufteinlasskanal befestigt, um das Eindringen von Fremdkörpern, wie z. B. Staub, Regen, Schnee oder dergleichen, in das Innere des Hauptelektromotors zu verhindern. Zum Kühlen des Rotors und des Stators durch Kühlluft, die durch eine Drehung des Kühlgebläses in das Innere des Gehäuses des Hauptelektromotors aufgenommen wird, und zum Auslassen der Kühlluft aus dem Luftauslasskanal nach dem Wärmeaustausch mit dem Rotor und dem Stator ist eine effiziente Aufnahme der Kühlluft in das Gehäuse erforderlich. Aufgrund der Befestigung der mit dem Filter ausgestatteten Lufteinlassabdeckung an dem Lufteinlasskanal ist für eine effiziente Aufnahme der Kühlluft in das Innere des Gehäuses über einen längeren Zeitraum hinweg eine regelmäßige Reinigung des Filters erforderlich.
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Eine rotierende elektrische Maschine eines Fahrzeugs, die in der Patentliteratur 1 offenbart wird, ist mit einem Ventilationsfilter ausgestattet, der unter Verwendung von Zentrifugalkraft und Trägheit Staub aus Luft abscheidet. Bei dieser rotierenden elektrischen Maschine eines Fahrzeugs strömt Staub enthaltende verunreinigte Luft, die von einem Ventilationsfilter abgeschieden wurde, durch einen Bypass für verunreinigte Luft und wird zu einer Staubauffangkammer geschickt, die mit einem Deckel ausgestattet ist, der normalerweise geschlossen ist, und der Staub sammelt sich in der Staubauffangkammer an.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Kokai Veröffentlichungsnr. S63-028244 -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Für die rotierende elektrische Maschine eines Fahrzeugs, die in Patentliteratur 1 offenbart wird, ist das Vorsehen eines Filters nicht erforderlich, wodurch die Wartungsfreundlichkeit verbessert wird. Jedoch herrscht im Inneren des Elektromotors der rotierenden elektrischen Maschine des Fahrzeugs, die in Patentliteratur 1 offenbart wird, aufgrund der Drehung des Kühlgebläses Unter druck und somit besteht die Möglichkeit, dass der in der Staubauffangkammer angesammelte Staub durch den Bypass und in das Innere des Elektromotors zurück gegenströmt.
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Unter Berücksichtigung der zuvor erwähnten Umstände besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, den Gegenstrom von aus der Luft abgeschiedenen Fremdkörpern in das Innere des Fahrzeughauptelektromotors zurück zu unterbinden.
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Lösung des Problems
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Zum Lösen der zuvor erwähnten Aufgabe weist der Fahrzeughauptelektromotor der vorliegenden Offenbarung Folgendes auf: einen Elektromotor zum Antreiben eines Fahrzeugs, ein Gebläse, ein Gehäuse, in dem der Elektromotor und das Gebläse untergebracht sind, und eine Lufteinlasskanalabdeckung. Das Gebläse ist an einer Drehwelle des Elektromotors befestigt und dreht sich mit Drehung der Drehwelle. Ein Gehäuse enthält im Inneren den Elektromotor und das Gebläse und weist zwischen zwei Endabschnitten in einer parallel zur Drehwelle verlaufenden Richtung einer Fläche des Gehäuses, die zu Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs weist, einen Luftauslasskanal, der an einem Endabschnitt, der zu dem Gebläse weist, ausgebildet ist, zum Auslassen von Luft aus dem Inneren und einen Lufteinlasskanal, der an dem anderen Endabschnitt der beiden Endabschnitte ausgebildet ist, zum Einlassen von Luft in das Innere auf. Die Lufteinlasskanalabdeckung weist einen Öffnungsteil zum Einlassen von Luft in einer senkrecht zu einer Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Richtung auf und bildet einen Luftströmungsdurchgang von dem Öffnungsteil zu dem Lufteinlasskanal; und die Lufteinlasskanalabdeckung weist eine Führungsplatte, den Luftauslasskanal, die Luftauslasskanalabdeckung und ein Paar zylindrische Elemente auf. Die Führungsplatte führt von dem Öffnungsteil einströmende Luft in den zu der Fahrzeugkarosserie weisenden Abschnitt in der Außenumfangsfläche der Lufteinlasskanalabdeckung parallel zu der Fortbewegungsrichtung in dem Inneren des Luftströmungsdurchgangs, indem sie den Raum zwischen dem Öffnungsteil und dem Lufteinlasskanal sperrt, um einen Luftströmungspfad zwischen der Führungsplatte und einem zu der Fahrzeugkarosserie weisenden Abschnitt der Lufteinlasskanalabdeckung in der Außenumfangsfläche zu belassen. Der Auslasskanal ist in der Außenumfangsfläche ausgebildet, um Fremdkörper, die in der von dem Öffnungsteil einströmenden und von der Führungsplatte geführten Luft enthalten sind, auszulassen. Die Luftauslasskanalabdeckung deckt den Auslasskanal ab, trennt den Auslasskanal und den Lufteinlasskanal voneinander ab und belässt einen Luftströmungspfad von dem Öffnungsteil zu dem Auslasskanal. Für das Paar zylindrischer Elemente, deren eine Enden mit zwei Löchern, die in der Luftauslasskanalabdeckung ausgebildet sind, verbunden sind und deren andere Enden in der Fortbewegungsrichtung zueinander weisen verjüngt sich die Querschnittsfläche der zylindrischen Elemente von den einen Enden zu den anderen Enden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Gegenstrom von aus der Luft abgeschiedenen Fremdkörpern und das Eindringen von Fremdkörpern in den Fahrzeughauptelektromotor durch die Bereitstellung von Folgendem verhindert werden:
- einer Luftauslasskanalabdeckung, die den Auslasskanal abdeckt, den Lufteinlasskanal und den Auslasskanal voneinander trennt und den Luftströmungspfad von dem Öffnungsteil zu dem Auslasskanal belässt, und
- ein Paar zylindrische Elemente, deren eine Enden mit zwei Löchern, die in der Luftauslasskanalabdeckung ausgebildet sind, verbunden sind und deren andere Enden in der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs zueinander weisen, wobei sich die Querschnittsfläche der zylindrischen Elemente von den einen Enden zu den anderen Enden verjüngt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für ein Fahrzeug, an dem der Fahrzeughauptelektromotor gemäß Ausführungsform 1 befestigt ist, zeigt;
- 3 ist eine Draufsicht des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1;
- 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1;
- 6 ist eine Querschnittszeichnung der Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1;
- 7 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in dem Fahrzeughauptelektromotor gemäß Ausführungsform 1 auftreten, zeigt;
- 8 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1 auftreten, zeigt;
- 9 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
- 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 2;
- 11 ist eine Seitenansicht der Lufteinlasskanalabdeckung und des Auslasselements gemäß Ausführungsform 2;
- 12 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung und dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 2 auftreten, zeigt;
- 13 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 2 auftreten, zeigt;
- 14 ist eine Querschnittszeichnung des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung;
- 15 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 3;
- 16 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung;
- 17 ist eine Seitenansicht der Lufteinlasskanalabdeckung und des Auslasselements gemäß Ausführungsform 4;
- 18 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung und dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 4 auftreten, zeigt;
- 19 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung;
- 20 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung; und
- 21 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 6.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben. In den Zeichnungen ist Komponenten, die identisch oder äquivalent sind, dasselbe Bezugszeichen zugewiesen.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für ein Fahrzeug, an dem der Fahrzeughauptelektromotor gemäß Ausführungsform 1 befestigt ist, darstellt. 3 ist eine Draufsicht des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1. 3 ist eine Querschnittszeichnung entlang der Linie A-A in 1. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 1. Ein Fahrzeughauptelektromotor 1 (der nachfolgend als der Hauptelektromotor bezeichnet wird) ist an einem Fahrzeug, wie z. B. einem Schienenfahrzeug, befestigt. In dem Beispiel, das in 1 bis 4 dargestellt wird, ist die vertikale Richtung die Z-Achse-Richtung, die Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs ist die Y-Achse-Richtung und die Lateralrichtung des Fahrzeugs ist die X-Achse-Richtung, wobei es sich im Falle eines Schienenfahrzeugs um die Gleisschwellenachse handelt. Das Fahrzeug bewegt sich in der positiven Y-Achse-Richtung oder der negativen Y-Achse-Richtung fort.
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In einem Gehäuse 10 des Hauptelektromotors 1 ist Folgendes untergebracht: ein Stator 3, der eine Wicklung 2 aufweist; ein Rotor 4, der zu dem Stator 3 weist; eine Drehwelle 5, die dahingehend angeordnet ist, zur Übertragung einer Drehung des Rotors 4 auf das Äußere des Hauptelektromotors 1 in der X-Achse-Richtung durch die Mitte des Rotors 4 hindurchzugehen; ein Gebläse 6, das dahingehend auf der Drehwelle 5 befestigt ist, sich zusammen mit dem Rotor 4 zu drehen; und ein Kugellager 7 und ein Rollenlager 8, die die Drehwelle 5 stützen. Eine ringförmige Fetttasche 9, die auf der Achse der Drehwelle 5 integriert ist, ist in der Nähe sowohl des Kugellagers 7 als auch des Rollenlagers 8 angeordnet. Die Fetttasche 9 hat eine frei gewählte Form. Das Gehäuse 10 weist Folgendes auf: einen Rahmen 11, der die Peripherie der Drehwelle 5 umgibt, eine Lagerhalterung 12, die die Drehwelle 6 drehbar stützt, und einen Lagerdeckel 13, der in der Fetttasche 9 ausgebildet ist.
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Der Hauptelektromotor 1 ist auf einem Drehgestell 41 befestigt. 2 ist eine Ansicht des an dem Drehgestell 41 befestigten Hauptelektromotors 1 bei Betrachtung von einer Fahrzeugkarosserie aus. Die Antriebskraft von der Drehwelle 5 des Hauptelektromotors 1 wird durch eine Kopplung 45 und ein Zahnrad 44 auf eine Radachse 42 übertragen und dreht ein Rad 43.
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Zwischen zwei Endabschnitten ist in einer parallel zur Drehwelle 5 verlaufenden Richtung einer Fläche des Gehäuses 10, die zu der Fahrzeugkarosserie weist, ein Luftauslasskanal 14 zum Auslassen von Luft aus dem Inneren des Gehäuses 10 in dem Endabschnitt, der zu dem Gebläse 6 weist, ausgebildet, und zwischen den beiden Endabschnitten ist in dem anderen Endabschnitt ein Lufteinlasskanal 15 zum Einlassen von Luft in das Innere des Gehäuses 10 ausgebildet. An dem Lufteinlasskanal 15 ist eine Lufteinlasskanalabdeckung 20 angeordnet, die einen Öffnungsteil 21 zum Einströmen von Luft in einer senkrecht zur Y-Achse verlaufenden Richtung aufweist und einen Luftströmungsdurchgang 22 von dem Öffnungsteil 21 zu dem Lufteinlasskanal 15 bildet. Bei Ausführungsform 1 ist der Öffnungsteil 21 näher an dem Luftauslasskanal 14 als der Lufteinlasskanal 15 positioniert und Luft strömt von der Seite des Luftauslasskanals 14 parallel zur X-Achse und in den Öffnungsteil 21. Die Form des Öffnungsteils 21 ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt und eine Öffnungsfläche kann sich beispielsweise zur Seite des Lufteinlasskanals 15 hin von einer Position, bei der die X-Achse die Öffnungsfläche schneidet, neigen und die Öffnung kann zu der Seite, die dem Luftauslasskanal 14 gegenüberliegt, gerichtet sein.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1. Ein Abschnitt der Lufteinlasskanalabdeckung 20 ist bei 5 weggelassen worden. 6 ist eine Querschnittszeichnung der Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1. 6 ist eine Querschnittszeichnung entlang der Linie B-B in 1. Die Lufteinlasskanalabdeckung 20 ist mit einer Führungsplatte 24 ausgestattet, die in dem Luftströmungsdurchgang 22 von dem Öffnungsteil 21 einströmende Luft zu einem zu der Fahrzeugkarosserie weisenden Abschnitt in der Außenumfangsfläche 23 führt, indem sie einen Luftströmungspfad zwischen der Führungsplatte 24 und dem zu der Fahrzeugkarosserie weisenden Abschnitt in der Außenumfangsfläche 23 der Lufteinlasskanalabdeckung 20 parallel zur X-Achse-Richtung belässt und den Öffnungsteil 21 und den Lufteinlasskanal 15 voneinander trennt. In der Außenumfangsfläche 23 ist ein Auslasskanal 25 ausgebildet, der Fremdkörper, wie z. B. Staub, Regen, Schnee oder dergleichen, die in der von der Führungsplatte 24 zu der Außenumfangsfläche 23 geführten Luft enthalten sind, auslässt. Die Lufteinlasskanalabdeckung 20 weist ferner Folgendes auf:
- eine Luftauslasskanalabdeckung 26, die den Auslasskanal 25 abdeckt, den Auslasskanal 25 und den Lufteinlasskanal 15 voneinander abgetrennt und einen Luftströmungspfad von dem Öffnungsteil 21 zu dem Auslasskanal 25; und
- ein Paar zylindrischer Elemente 27, deren eine Enden mit zwei Löchern, die in der Luftauslasskanalabdeckung 26 ausgebildet sind, verbunden sind und deren andere Enden in der Y-Achse-Richtung zueinander weisen, deren Querschnittsfläche sich von den einen Enden zu den anderen Enden verjüngt.
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7 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in dem Fahrzeughauptelektromotor gemäß Ausführungsform 1 auftreten, zeigt. Wenn der Druck des Inneren des Gehäuses 10 aufgrund des Auslassens von Luft des Inneren des Gehäuses 10 aus dem Luftauslasskanal 14 aufgrund der Drehung des Gebläses 6 abnimmt, wie durch den schraffierten Pfeil angezeigt wird, strömt die Fremdkörper enthaltende Luft in den Luftströmungsdurchgang 22 von dem Öffnungsteil 21. Aufgrund der Führungsplatte 24 wird von dem Öffnungsteil 21 einströmende Luft in der Außenumfangsfläche 23 zu dem zu der Fahrzeugkarosserie weisenden Abschnitt geführt. Aufgrund der Abnahme des Drucks des Inneren des Gehäuses 10 strömt die zu der Seite der Außenumfangsfläche 23 geführten Luft in das Gehäuse 10 von dem Lufteinlasskanal 15. Jedoch bewegen sich die Fremdkörper, die eine größere Masse als jene von Luft aufweisen, entlang der Außenumfangsfläche 23, wie durch die schwarzen Pfeile angezeigt wird, aufgrund von Zentrifugalkraft und Trägheit und werden somit aus dem Auslasskanal 25 ausgelassen. Die von dem Lufteinlasskanal 15 einströmende Luft strömt zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 4 hindurch und führt einen Wärmeaustausch mit dem Stator 3 und dem Rotor 4 durch. Nachdem die Luft den Wärmeaustausch mit dem Stator 3 und dem Rotor 4 durchgeführt hat, wird sie zu dem Äußeren des Gehäuses 10 aus dem Luftauslasskanal 14 ausgelassen.
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8 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 1 auftreten, zeigt. Die Struktur, die den Gegenstrom von abgeschiedenen Fremdkörpern verhindert, wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In 8 wird die Außenumfangsfläche 23 nicht dargestellt und die Auslasskanalabdeckung 26 wird durch gestrichelte Linien angezeigt. Die abgeschiedenen Fremdkörper werden zu dem Auslasskanal 25 geführt. Selbst wenn der Druck im Inneren des Gehäuses 10 aufgrund der Drehung des Gebläses 6 abnimmt, ist die Auslasskanalabdeckung 26 vorgesehen, die den Auslasskanal 25 und den Lufteinlasskanal 15 voneinander abgetrennt, wodurch die Verhinderung der Führung von abgeschiedenen Fremdkörpern dem Lufteinlasskanal 15 ermöglicht wird. Weiterhin ist ein Paar zylindrische Elemente 27 vorgesehen, deren eine Enden mit Löchern, die in der Auslasskanalabdeckung 26 ausgebildet sind, verbunden sind, deren andere Enden in der Y-Achse-Richtung zueinander weisen, und somit werden die Fremdkörper um die zylindrischen Bier 27 herumgedreht und werden aufgrund der Schwerkraft aus dem Auslasskanal 25 ausgelassen. Jedoch strömt die Luft, die von dem Öffnungsteil 21 einströmt und in die Nähe des Auslasskanals 25 geführt wird, durch die zylindrischen Elemente 27 hindurch und strömt in das Gehäuse 10 von dem Lufteinlasskanal 15. Dadurch, dass die zylindrischen Elemente 27 derart geformt sind, dass die Querschnittsfläche von den Enden, die mit der Auslasskanalabdeckung 26 verbunden sind, zu den anderen Enden kleiner wird, kann das Einströmen der Fremdkörper in die zylindrischen Elemente 27 unterbunden werden und somit kann ein Gegenstrom der Fremdkörper zurück zu dem Lufteinlasskanal 15 verhindert werden.
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Bei Ausführungsform 1 weist die Außenumfangsfläche 23 eine zur Z-Achse senkrechte Fläche, eine zur X-Achse senkrechte Fläche und einen Abschnitt eines Zylinders mit der Y-Achse als Mittelachse auf. Weiterhin ist ein Abschnitt der Führungsplatte 24 ein plattenartiges Element, das zu der Seite des Lufteinlasskanals 15 hin von einer Position, in der eine Hauptfläche des plattenartigen Elements zu der X-Achse senkrecht ist, geneigt ist. Die Formen der Außenumfangsfläche 23 und der Führungskräfte 24 sind nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, und diese Elemente haben frei gewählte Formen, die eine Abscheidung von Fremdkörpern und Luft voneinander durch Zentrifugalkraft und Trägheit ermöglichen. Bei Ausführungsform 1 ist der Auslasskanal 25 in der Außenumfangsfläche 23 in der zur vertikalen Richtung senkrechten Fläche ausgebildet und der Auslasskanal 25 lässt Fremdkörper durch Schwerkraft aus. Die Ausbildungsposition des Auslasskanals 25 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt und der Auslasskanal 25 kann in der Außenumfangsfläche 23 in einer die vertikale Richtung schneidenden Fläche ausgebildet sein. Bei Ausführungsform 1 ist das zylindrische Element 27 als ein Zylinder geformt, bei dem die Querschnittsfläche von dem Ende, das mit der Auslasskanalabdeckung 26 verbunden ist, zu dem anderen Ende abnimmt. Die Form des zylindrischen Elements 27 ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt, und das zylindrische Element 27 hat eine frei gewählte zylindrische Form, bei der die Querschnittsfläche von dem Ende, das mit der Auslasskanalabdeckung 26 verbunden ist, zu dem anderen Ende abnimmt.
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Wie oben beschrieben wird, weist der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung die Auslasskanalabdeckung 26 und das Paar zylindrische Elemente 27, deren eine Enden mit der Auslasskanalabdeckung 26 verbunden sind, deren andere Enden in der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs zueinander weisen, auf, wobei sich die Querschnittsfläche der zylindrischen Elemente 27 von den einen Enden zu den anderen Enden verjüngt; und somit kann der Rückstrom der abgeschiedenen Fremdkörper in das Innere des Gehäuses 10 unterbunden werden.
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Ausführungsform 2
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9 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung. Zusätzlich zu der Struktur des Hauptelektromotors 1 gemäß Ausführungsform 1 ist der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 2 ferner mit einem Auslasselement 28 ausgestattet, dessen eines Ende mit dem Auslasskanal 25 verbunden ist. Das Auslasselement 28 ist zylinderförmig und an einem anderen Ende des Auslasselements 28 ist ein äußerer Auslasskanal 29 ausgebildet, der die von dem Auslasskanal 25 einströmenden Fremdkörper auslässt. Die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 ab.
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10 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 2. In 10 wird ein Abschnitt der Lufteinlasskanalabdeckung 20 nicht dargestellt. 11 ist eine Seitenansicht der Lufteinlasskanalabdeckung und des Auslasselements gemäß Ausführungsform 2. Die Breite des Auslasselements 28 in der X-Achse-Richtung ist festgelegt, und die Querschnittsform des Auslasselements 28 senkrecht zur X-Achse kann als dreieckig angesehen werden. Da die Querschnittsform des Auslasselements 28 senkrecht zur X-Achse als dreieckig geformt angesehen werden kann, nimmt die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 hin ab. Die Form des Auslasselements 28 ist nicht auf die Form des oben beschriebenen Beispiels beschränkt und die Querschnittsform des Auslasselements 28 senkrecht zur X-Achse kann trapezförmig sein.
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12 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung und dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 2 auftreten, zeigt. 13 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 2 auftreten, zeigt. In 13 wird Luft, die Fremdkörper enthält und in das Auslasselement 28 von außen einströmt, durch die gestrichelten Pfeile dargestellt. In dem Beispiel von 13 strömt die die Fremdkörper enthaltende Luft in das Auslasselement 28 von außen in der positiven Z-Achse-Richtung. Die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem äußeren Auslasskanal 29 zu dem Auslasskanal 25 hin zu und somit nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die die Fremdkörper enthält und in das Auslasselement 28 von außen einströmt, mit Annäherung an den Auslasskanal 25 ab. Somit ist es, selbst wenn sich das Gebläse 6 dreht, der Druck des Inneren des Gehäuses 10 abnimmt und Luft von außen in das Auslasselement 28 einströmt, möglich, das Strömen der Luft in das Auslasselement 28, das Durchströmen durch den Auslasskanal 25 und das darauffolgende Erreichen des Lufteinlasskanals 15 zu unterbinden. Ferner können durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der von außen in das Auslasselement 28 einströmenden Luft die Fremdkörper aus dem äußeren Auslasskanal 29 mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden.
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Auf die zuvor erwähnte Art und Weise ist gemäß dem Hauptelektromotor 1 der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung das Auslasselement 28 angeordnet, dessen eines Ende mit dem Auslasskanal 25 verbunden ist, und die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 an dem anderen Ende hin ab; und somit wird das Ankommen der Luft, die die Fremdkörper enthält und von außen einströmt, am Lufteinlasskanal 15 durch Hindurchströmen durch den Auslasskanal 25 unterbunden und die Fremdkörper können mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden.
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Ausführungsform 3
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14 ist eine Querschnittszeichnung des Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 3. Die Seitenansicht des Hauptelektromotors 1 gemäß Ausführungsform 3 ist ähnlich jener von 11. Der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 3 ist mit dem Auslasselement 28, das eine andere Form als jenes von Ausführungsform 2 aufweist, ausgestattet. Bei Ausführungsform 3 können die Form des Querschnitts des Auslasselements 28 senkrecht zur X-Achse und die Form des Querschnitts senkrecht zur Y-Achse als dreieckig angesehen werden, und ähnlich wie bei Ausführungsform 2 nimmt die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 hin ab. Somit ist es ähnlich wie bei Ausführungsform 2, selbst wenn sich das Gebläse 6 dreht, der Druck des Inneren des Gehäuses 10 abnimmt und Luft von außen in das Auslasselement 28 einströmt, möglich, das Strömen der Luft in das Auslasselement 28, das Durchströmen durch den Auslasskanal 25 und das darauffolgende Erreichen des Lufteinlasskanals 15 zu unterbinden. Ferner können durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der von außen in das Auslasselement 28 einströmenden Luft die Fremdkörper aus dem äußeren Auslasskanal 29 mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden. Die Form des Auslasselements 28 ist nicht auf die Form des oben beschriebenen Beispiels beschränkt und die Querschnittsform senkrecht zur X-Achse und die Querschnittsform senkrecht zur Y-Achse können trapezförmig sein.
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Auf die zuvor erwähnte Art und Weise ist gemäß dem Hauptelektromotor 1 der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung das Auslasselement 28 angeordnet, dessen eines Ende mit dem Auslasskanal 25 verbunden ist, und die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 an dem anderen Ende hin ab; und somit wird das Ankommen der Luft, die die Fremdkörper enthält und von außen einströmt und durch den Auslasskanal 25 hindurchströmt, am Lufteinlasskanal 15 unterbunden und die Fremdkörper können mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden.
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Ausführungsform 4
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16 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung und eines Auslasselements gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung. 17 ist eine Seitenansicht der Lufteinlasskanalabdeckung und des Auslasselements gemäß Ausführungsform 4. Die Querschnittszeichnung des Hauptelektromotors 1 gemäß Ausführungsform 4 ist ähnlich jener von 9. Der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 3 ist mit dem Auslasselement 28, das eine andere Form als jenes von Ausführungsform 2 und 3 aufweist, ausgestattet. Zwei äußere Auslasskanäle 29 sind bei Ausführungsform 4 in dem Auslasselement 28 ausgebildet. Die Breite des Auslasselements 28 in der X-Achse-Richtung ist festgelegt, die Querschnittsform des Auslasselements 28 senkrecht zur X-Achse kann als derartig geformt, dass zwei Dreiecke in einer Reihe entlang der Y-Achse-Richtung angeordnet sind, angesehen werden, und ähnlich wie bei Ausführungsform 2 und 3 nimmt die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 hin ab.
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18 ist eine Zeichnung, die Luft- und Fremdkörperströme, die in der Lufteinlasskanalabdeckung und dem Auslasselement gemäß Ausführungsform 4 auftreten, zeigt. Ähnlich wie bei Ausführungsform 2 werden die abgeschiedenen Fremdkörper aus jedem der beiden äußeren Auslasskanäle 29 ausgelassen.
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Die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 hin ab, und ähnlich wie bei Ausführungsform 2 und 3 ist es, selbst wenn sich das Gebläse 6 dreht, der Druck des Inneren des Gehäuses 10 abnimmt und Luft von außen in das Auslasselement 28 einströmt, möglich, das Strömen der Luft in das Auslasselement 28, das Durchströmen durch den Auslasskanal 25 und das darauffolgende Erreichen des Lufteinlasskanals 15 zu unterbinden. Ferner können durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der von außen in das Auslasselement 28 einströmenden Luft die Fremdkörper aus dem äußeren Auslasskanal 29 mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden.
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Auf die zuvor erwähnte Art und Weise ist gemäß dem Hauptelektromotor 1 der Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung das Auslasselement 28 angeordnet, dessen eines Ende mit dem Auslasskanal 25 verbunden ist, und die Querschnittsfläche des Auslasselements 28 nimmt von dem Auslasskanal 25 zu dem äußeren Auslasskanal 29 an dem anderen Ende hin ab; und somit wird das Ankommen der Luft, die die Fremdkörper enthält und von außen einströmt, am Lufteinlasskanal 15 durch Hindurchströmen durch den Auslasskanal 25 unterbunden und die Fremdkörper können mit hohem Wirkungsgrad ausgelassen werden.
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Ausführungsform 5
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19 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung. Zusätzlich zu der Struktur des Hauptelektromotors 1 gemäß Ausführungsform 1 ist der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 5 ferner mit einer Rückführplatte 30 ausgestattet, bei der es sich um ein plattenartiges Element handelt, das sich in der der Strömungsrichtung der Luft entgegengesetzten Richtung an dem Öffnungsteil 21, die von der Führungsplatte 24 auftritt, erstreckt. Durch das Vorsehen der Rückführplatte 30 kann verhindert werden, dass unter den Fremdkörpern mit einer größeren Masse als Luft die Fremdkörper mit einer Masse größer gleich einem festgelegten Wert von dem Öffnungsteil 21 in den Luftströmungsdurchgang 22 strömen.
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Wie oben beschrieben wird, wird gemäß dem Hauptelektromotor von Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung durch das Vorsehen der Rückführplatte 30 ermöglicht, das Einströmen der Fremdkörper von dem Öffnungsteil 21 zu dem Luftströmungsdurchgang 22 zu unterbinden.
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Ausführungsform 6
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20 ist eine Querschnittszeichnung eines Fahrzeughauptelektromotors gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung. 21 ist eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlasskanalabdeckung gemäß Ausführungsform 6. Zusätzlich zu der Struktur des Hauptelektromotors 1 gemäß Ausführungsform 1 ist der Hauptelektromotor 1 gemäß Ausführungsform 6 ferner mit einer Lochplatte 31 ausgestattet, bei der es sich um ein plattenartiges Element an dem Öffnungsteil 21 handelt, das einen wellenförmigen Querschnitt senkrecht zur Y-Achse aufweist und Durchgangslöcher 32, deren Durchgangsrichtung die X-Achse-Richtung ist, aufweist. Durch das Vorsehen der Lochplatte 31 wird ermöglicht, das Einströmen von Fremdkörpern mit einer größeren Querschnittsfläche als jener der Durchgangslöcher 32 in den Öffnungsteil 21 zu unterbinden.
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Wie oben beschrieben wird, wird gemäß dem Hauptelektromotor 1 von Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung durch das Vorsehen der Lochplatte 31 ermöglicht, das Einströmen von Fremdkörpern mit einer größeren Querschnittsfläche als jener der Durchgangslöcher 32 in den Öffnungsteil 21 zu unterbinden.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsformen beschränkt. Andere Konfigurationen sind durch die Kombination von Ausführungsformen unter den zuvor erwähnten Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann die Rückführplatte 30 für den Hauptelektromotor 1 gemäß einer der Ausführungsformen 2 bis 4 vorgesehen sein, und die Lochplatte 31 kann für den Hauptelektromotor gemäß einer der Ausführungsformen 2 bis 5 vorgesehen sein.
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Das Vorstehende beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken. Obgleich bei der vorstehenden Erörterung spezifische Ausführungsformen vorgestellt worden sind, ist für einen Fachmann offensichtlich, dass Änderungen bei der Form und bei Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem weiteren Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Entsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung zu betrachten. Diese detaillierte Beschreibung ist somit nicht als Beschränkung aufzufassen, und der Schutzumfang der Erfindung wird lediglich durch die anhängigen Ansprüche, zusammen mit dem kompletten Bereich von Äquivalenten, welcher derartigen Ansprüchen zusteht, definiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeughauptelektromotor
- 2
- Wicklung
- 3
- Stator
- 4
- Rotor
- 5
- Drehwelle
- 6
- Gebläse
- 7
- Kugellager
- 8
- Rollenlager
- 9
- Fetttasche
- 10
- Gehäuse
- 11
- Rahmen
- 12
- Lagerhalterung
- 13
- Lagerdeckel
- 14
- Luftauslasskanal
- 15
- Lufteinlasskanal
- 20
- Lufteinlasskanalabdeckung
- 21
- Öffnungsteil
- 22
- Luftströmungsdurchgang
- 23
- Außenumfangsfläche
- 24
- Führungsplatte
- 25
- Auslasskanal
- 26
- Auslasskanalabdeckung
- 27
- Zylindrisches Element
- 28
- Auslasselement
- 29
- Äußerer Auslasskanal
- 30
- Rückführplatte
- 31
- Lochplatte
- 32
- Durchgangsloch
- 41
- Drehgestell
- 42
- Radachse
- 43
- Rad
- 44
- Zahnrad
- 45
- Kopplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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