JP2000209811A - 車両用全閉形主電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのできる
車両用全閉形主電動機を得ること。 【解決手段】外筒枠１Ａの下端の中央部に対して、回転
子軸と直交方向、すなわち、車両の走行方向と平行な方
向に４条の溝１ｂを形成して、固定子鉄心２の一部を露
出させる。外筒枠１Ａの外周に突設した放熱フィン１ａ
も、下端の部分は、置足18の下端の位置よりも僅かに上
方の位置で水平に切断する。車両の走行で発生する走行
風を溝１ｂを通過させることで、固定子鉄心２を部分的
に走行風で直接冷却するだけでなく、外筒枠１Ａの下端
の位置を下げ、外径を増やして大容量化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用全閉形主電
動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の床下の台車枠に搭載される主
電動機では、従来からこの主電動機の回転子軸に通気フ
ァンを挿入し、主電動機とともに回転する通気ファンに
よって、主電動機の外部の空気を内部に吸入して、この
内部を流通させ回転子や固定子を冷却する開放形主電動
機が採用されてきた。

【０００３】これに対して、保守の省力化や低騒音化の
要請に応えるために、内部に冷却ファンを設けた全閉形
主電動機が開発されている。この全閉形主電動機は、主
電動機の内部を外部と遮断することで、外気とともに内
部に侵入する塵埃を防ぎ、この塵埃による内部の巻線の
汚損を防ぎ、この汚損による保守・点検の頻度の増加を
抑えることができる。

【０００４】さらに、全閉構造とすることで、内部の冷
却ファンの回転で発生する騒音の放散を防ぎ、環境に配
慮した主電動機とすることもできる。一方、車両用の主
電動機では、列車の高速化に伴い大容量化が要求され、
その搭載場所は台車枠の限られた狭い空間に組み込まれ
るためと、前述した列車の高速化のために小形・軽量化
が要求される。

【０００５】この相矛盾する要請に対応するために、巻
線の絶縁樹脂などの耐熱性の向上が図られているが、こ
の巻線の絶縁樹脂の劣化を防ぎ、長寿命化による保守・
点検の頻度の増加を防ぐうえでも、主電動機の冷却性能
の向上は必須条件となる。

【０００６】図14は、この冷却性能の向上を図った従来
の車両用全閉形主電動機の一例を示す縦断面図である。
図14において、有底筒状の外筒枠１Ｊの円筒部の外周に
は、複数（図14では13列）の放熱フィン１ａが溶接で等
間隔で突設されている。外筒枠１Ｊの図14において右側
の側面にも、略台形状の放熱フィン１ｐが図示しない右
側面図では放射状に設けられている。

【０００７】外筒枠１Ｊの左側の開口部に外周の嵌合部
が挿入されボルトで外側から固定されたブラケット４の
外面にも、台形状の放熱フィン４ｂが放射状に溶接され
ている。

【０００８】外筒枠１Ｊの右端の軸心に形成された嵌合
穴には、ハウジング５が内側から挿入され、外側には回
転数検出器21が取り付けられている。外筒枠１Ｊの内周
には、固定子鉄心２が圧入されている。

【０００９】左側のブラケット４の中心と右側のハウジ
ング５の中心には、ころ軸受６Ａ，玉軸受６Ｂが挿入さ
れ、これらのころ軸受６Ａ，玉軸受６Ｂの中心には、回
転子軸８が貫設されている。この回転子軸８の中央部に
は、回転子鉄心７が圧入されている。

【００１０】この回転子鉄心７の外周に形成された各ス
ロットには、ロータバー11が挿入され、回転子鉄心７の
内周寄りには、複数の通風穴７ａが貫設されている。固
定子鉄心２の内周側に形成されたスロットにも、固定子
コイル３が挿入されている。回転子軸８の左端に形成さ
れたテーパ部には、図示しない減速機に接続される継手
20の片側が鎖線で示されている。

【００１１】図15は、図14と異なる従来の車両用全閉形
主電動機の一例を示す縦断面図で、図16は、この車両用
全閉形主電動機が車両の台車枠に組み込まれた状態を側
面から示す縦断面図で、レールなども示している。

【００１２】図15及び図16において、車体14を搭載する
図示しない平面図ではＨ形となる台車枠16の中枠16ａの
取付座12と車軸13の間に対して、車両用主電動機は組み
込まれている。

【００１３】すなわち、車両用主電動機の上部の図16に
おいて左側には、上部取付座19Ａが突設され、下部の左
側には下部取付座19Ｂが突設され、さらに、上部の右側
には、フック19Ｃが突設されている。

【００１４】このうち、左側上部の上部取付座19Ａは、
取付座12の上端にキーを介して載置された後ボルトで固
定され、下部取付座19Ｂは取付座12の下部の側面に当接
して、同じくボルトで固定されている。左右の左側の上
部取付座19Ａと右側のフック19Ｃには、吊り上げ用のフ
ック穴が示されている。

【００１５】図15において、軟鋼板から有底筒状に形成
された外筒枠１Ｋの開口側となる図15において左側に
は、図示しない左側面図では環状のブラケット４の外周
右側に形成された嵌合部が挿入され、複数のボルトで固
定されている。

【００１６】ブラケット４の中心に形成された軸受穴に
は、ころ軸受６Ａが挿入され、このころ軸受６Ａの外輪
は、ブラケット４の中心部の外面にボルトで固定された
軸受押え４ａの嵌合部で外側から固定されている。ころ
軸受６Ａの内輪は、この内輪の機内側と機外側に後述す
る回転子軸８に対して挿入された固定環で、回転子軸８
に固定されている。

【００１７】外筒枠１Ｋの右端の中心部に形成された嵌
合穴には、ハウジング５の外面側に形成された嵌合部が
外筒枠１Ｋの内側から挿入され、内側から挿入された図
示しない複数のボルトで外筒枠１Ｋに固定されている。

【００１８】ハウジング５の中心に形成された軸受穴に
は、玉軸受６Ｂが挿入され、この玉軸受６Ｂの外輪は、
ハウジング５の外側から嵌合部が挿入されハウジング５
に図示しないボルトで外側から固定された軸受押えで固
定されている。

【００１９】左右のころ軸受６Ａと玉軸受６Ｂは、回転
子軸８にあらかじめ圧入されている。この回転子軸８の
図15において右端には、外周に歯車状の溝が等間隔に形
成された図示しない検出歯車の筒部が圧入され固定され
ている。

【００２０】この検出歯車の外周には、断面コ字状の図
示しない検出蓋が外筒枠１Ｋに固定され、この検出蓋の
上端には、回転子軸８の回転数を検出するパルス検出器
の検出部が貫設され、この検出部の先端は、前述した検
出歯車の外周と僅かな間隙で対置している。

【００２１】回転子軸８の中央部には、回転子鉄心７が
圧入され、この回転子鉄心７の左端には、厚板から環状
に形成された鉄心押えが圧入され、回転子鉄心７の右端
にも断面がＬ字形の鉄心押えが圧入されている。左側の
鉄心押えの更に左側には、内扇９が圧入されている。

【００２２】回転子鉄心７には、通風穴７ａが複数箇所
環状に形成され、回転子鉄心７の内周側には、ロータバ
ー11が示され、このロータバー11の両端には、エンドリ
ングが示されている。

【００２３】一方、外筒枠１Ｋの内周には、固定子鉄心
２が中央部に圧入され、この固定子鉄心２の内周側に
は、図示しないスロットに挿入され両端が固定子鉄心２
の左右に突き出た固定子コイル３が示されている。この
結果、この主電動機は、かご形の誘導電動機となってい
る。

【００２４】外筒枠１Ｋの上端の図15において左右に
は、図示しない平面図では長方形の通気口が、図16にお
いては右側上方に形成されている。これらの通気口に
は、図15においては下端が開口し冷却器10Ｂの出入口と
なる有底筒状の接続部10ｂ，10ｃの開口端に形成された
フランジ部が外筒枠１Ｋにボルトで固定されている。

【００２５】左右の接続部10ｂ，10ｃの対向側には、ア
ルミニウム管から製作された複数の通気管10ｄの両端が
貫通し、接続部10ｂ，10ｃに溶接されている。これらの
通気管10ｄは、薄板のアルミニウム板から図16に示すよ
うに製作され等間隔に立設された複数枚の冷却フィン10
ａを貫通している。各冷却フィン10ａは、各通気管10ｄ
に貫通部が溶接され、下端は、外筒枠１Ｋの上面と僅か
な間隙で対置している。

【００２６】このように構成された車両用全閉形主電動
機においては、電車の走行時には、回転子軸８の回転に
よって内扇９も回転し、この内扇９によって吐出された
冷却空気は、図15の矢印に示すように外筒枠１Ｋの左側
の通気口から冷却器10Ｂの接続部10ｂに矢印に示すよう
に流入し、この接続部10ｂから各通気管10ｄの内部を矢
印に示すように貫流して、右側の接続部10ｃに流出す
る。

【００２７】この冷却空気は、右側の接続部10ｃから矢
印に示すように、通気口を経て外筒枠１Ｋの内部に流入
する。すると、この冷却空気の一部は、矢印に示すよう
に、固定子鉄心２の内周と回転子鉄心７の外周の間に形
成された空隙を経て、内扇９に吸入される。

【００２８】また、外筒枠１Ｋの右側の内部に流入した
冷却空気の他の一部は、矢印に示すように、回転子鉄心
７に形成された通風穴７ａを左に貫流して、同じく、内
扇９に吸入され、以下矢印に示すように還流する。

【００２９】したがって、このように構成された車両用
全閉形主電動機においては、この還流する冷却風によっ
て、固定子鉄心２及び固定子コイル３と、回転子鉄心７
及びロータバー11は冷却され、エポキシ樹脂で鉄心と絶
縁された固定子コイル３とロータバー11は、固定子鉄心
２及び回転子鉄心７との間の絶縁特性を維持することが
できる。また、外部から冷却空気を取り入れないので、
塵埃の付着や堆積を防ぐことができ、保守・点検の頻度
の増加を防ぐこともできる。

【００３０】ところで、このように構成された車両用全
閉形主電動機においては、この車両用全閉形主電動機を
台車に組み込むときには、車体を載せる前の状態の台車
の上方から徐々に下ろして、左側の上部取付座19Ａを台
車枠16の取付座12の上端にキーを介して載せ、上部取付
座19Ａと下部取付座19Ｂをボルトで取付部12に固定す
る。

【００３１】また、定期点検のために、車両用全閉形主
電動機を点検する場合には、台車を車体から切り離した
後、ボルトを緩め、フック穴を利用して、上方に吊り上
げる。

【００３２】なお、この車両用全閉形主電動機は、図16
で示す取付状態においては、左側の取付座12と右側の車
軸13のケースの間となり、軸方向は、両側の車輪17の間
となって、上方には図16で示した車体14の下端面が対置
し、下側は図16の外筒枠１Ｋの下部の置足18の下端とレ
ール15の上面との間の高さ制限Ｈでレール15と対置し
て、余裕のない限られた空間に組み込まれる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された車両用全閉形主電動機においては、固定子コ
イル３で発生し固定子鉄心２を経て外筒枠１Ｋに放熱さ
れる熱は、固定子鉄心２と外筒枠１Ｋとの間の嵌合部に
よって熱伝達効率が低下する。

【００３４】その理由は、固定子鉄心２の外周と外筒枠
１Ｋの内周の嵌合面は、切削加工によって所定のはめあ
い代で圧入されて接触しているが、ミクロ的には、全面
に亘って接触せず、接触面には熱伝導率の低い空気層が
介在する。

【００３５】そのため、図15で示した冷却器10Ｂの冷却
フィン10ａの面積を増やすことも考えられるが、この車
両用全閉形主電動機は、図16で前述したように、左側の
取付部12と右側の車軸13のケースの間に収納され、さら
に上方は車体14の下端と対置し、下側はレール15と高さ
制限Ｈで対置する限られた狭い空間に設置されるため
に、制約される。

【００３６】固定子鉄心２や外筒枠１Ｋの熱容量を増や
すために、図16で示す固定子鉄心２の外径ｄや外筒枠１
Ｋの外径Ｄを増やすことも同様に限られた空間のために
制約される。

【００３７】一方、車両の高速化のための車両用全閉形
主電動機の保守・点検の省力化と冷却効率の向上による
高出力化とコイルの絶縁寿命の長期化の要請は今後もま
すます強くなる趨勢にある。そこで、本発明の目的は、
冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車両用全
閉形主電動機を得ることである。

【００３８】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、外筒枠の内周に固定子が挿入され、外筒枠の片側の
ブラケットと他側のハウジングに軸受を介して回転子が
支持された車両用全閉形主電動機において、固定子の外
周が露出し走行風が通過する溝を外筒枠の下部に車両の
走行方向と平行に形成したことを特徴とする。

【００３９】請求項２に対応する車両用全閉形主電動機
は、溝の車両の走行方向の両側に導入溝を形成したこと
を特徴とする。請求項３に対応する車両用全閉形主電動
機は、溝の車両の走行方向の両側に案内口を形成し、溝
の外周側に補強部を残存したことを特徴とする。

【００４０】請求項４に対応する車両用全閉形主電動機
は、内面が固定子の外周に当接する内側残存部を溝の内
側に車両の走行方向と直交方向に残存したことを特徴と
する。

【００４１】請求項５に対応する車両用全閉形主電動機
は、内周残存部の外周に、車両の走行方向と平行に放熱
フィンを突設したことを特徴とする。請求項６に対応す
る車両用全閉形主電動機は、溝の外周側に、車両の走行
方向と直交方向に補強板を設けたことを特徴とする。

【００４２】請求項７に対応する車両用全閉形主電動機
は、溝の車両の走行方向の両側に案内板を設けたことを
特徴とする。請求項８に対応する車両用全閉形主電動機
は、溝を複数条とし、溝の間に車両の走行方向と平行に
固定子の外周に内側が当接する補強部を残存したことを
特徴とする。

【００４３】請求項９に対応する車両用全閉形主電動機
は、回転子に内扇を設け、補強板の外側に、外筒枠に形
成された通気口に両端が接続され、通気管とこの通気管
の外周の複数の放熱フィンでなる冷却器を設けたことを
特徴とする。

【００４４】このような手段によって、請求項１に対応
する発明では、外筒枠の上部と比べて流速が早い走行風
を溝に導いて、外筒枠の下部を冷却する。請求項２に対
応する発明では、溝に侵入する走行風の量を導入溝によ
って増やす。

【００４５】請求項３に対応する発明では、溝の形成に
よる外筒枠の下部の強度の低下を補強部によって抑え
る。請求項４に対応する発明では、溝の形成による外筒
枠の下部の強度の低下を内側残存部によって抑える。

【００４６】請求項５に対応する発明では、内側残存部
による放熱効果を放熱フィンによって増やす。請求項６
に対応する発明では、溝の形成による外筒枠の下部の強
度の低下を補強板によって抑える。

【００４７】請求項７に対応する発明では、溝に侵入す
る走行風の風量を案内板によって増やす。請求項８に対
応する発明では、溝の形成による外筒枠の下部の強度の
低下を補強部によって抑えるとともに、溝の表面積を増
やして放熱効果を上げる。

【００４８】請求項９に対応する発明では、内扇で循環
する冷却風を冷却器に導いて冷却効果を上げる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用全閉形主電
動機の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、
本発明の車両用全閉形主電動機の第１の実施形態を示す
部分縦断面図で、従来の技術で示した図14及び図15に対
応し、請求項１に対応する図、図２は図１のＡ−Ａ断面
図である。

【００５０】図１及び図２において、従来の技術で示し
た図14と異なるところは、外筒枠の下部に複数の溝を形
成して、固定子鉄心の一部を露出させ、走行風で直接冷
却したことである。

【００５１】すなわち、外筒枠１Ａの下部には、図示し
ない回転子軸の軸心と直交方向（すなわち、車両の走行
方向）と平行な複数条（図２では４条）の溝１ｂが底面
を水平にしてあらかじめ加工されている。

【００５２】したがって、これらの溝１ｂの間に残った
外筒枠１Ａの帯状の部分は、車両の走行方向と平行に形
成された放熱フィンを形成している。さらに、外筒枠１
Ａの外周に形成された放熱フィン１ａの下端も、外筒枠
１Ａの下端面の位置の僅かに上側において水平に切除さ
れている。

【００５３】このように構成された車両用全閉形主電動
機においては、図１の複数の矢印で示す走行風によっ
て、固定子鉄心２の一部を直接冷却することができるの
で、この固定子鉄心２の冷却効果を上げることができ
る。

【００５４】また、各溝１ｂの間に形成された外筒枠１
Ａの放熱フィンによって、外筒枠１Ａの冷却効率が向上
するだけでなく、放熱フィン１ａの下部に水平な切除部
を形成することで、外筒枠１Ａの下端の位置を高さ制限
Ｈの上限まで下げることができるので、この車両全閉形
主電動機の設計上の制約を減らすことができ、大出力化
の要請に応えることができる。

【００５５】図３は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第２の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項２に対応
し、第２の実施形態で示した図１に対応する図である。
図３において、図１及び図２と異なるところは、この図
１及び図２で示した各溝１ｂの両側に対して浅い導入溝
１ｃを形成したことで、他は図１及び図２と同一であ
る。

【００５６】このように溝１ｂの両側に導入溝１ｃが形
成された車両用全閉形主電動機においても、導入溝１ｃ
によって外筒枠１Ｂの冷却面積を増やすことができるだ
けでなく、この導入溝１ｃに対して矢印に示すように侵
入し通過する走行風を各溝１ｂを通過する走行風に合流
させることで、各溝１ｂを通過する走行風を増やし、固
定子鉄心２の表面を冷却する走行風を増やすことができ
る。したがって、固定子コイルの冷却効果の向上に伴
う、通電容量の増加とコイルの絶縁特性の向上を図るこ
とができ、長寿命化、すなわち保守・点検の省力化を図
ることができる。

【００５７】図４は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第３の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項３に対応
し、前述した実施形態で示した図１及び図３に対応する
図である。また、図５は、図４の右側面図で、第１の実
施形態で示した図２に対応する図である。

【００５８】図４及び図５において、前述した実施形態
で示した図１〜図３と異なるところは、外筒枠の下部の
両側に走行風の出入口を設け、これらの出入口を結ぶ通
過溝を外筒枠の下部の内周に形成して、固定子鉄心の冷
却表面積を増やしたことである。

【００５９】すなわち、図４及び図５に示した外筒枠１
Ｃの下部の両側には、図５においては略長方形の案内口
１ｅ１があらかじめ加工され、これらの案内口１ｅ１の
下側にも小形の案内口１ｅが図５に示すように加工され
ている。

【００６０】これらの両側の案内口１ｅ，１ｅ１は、外
筒枠１Ｃの下部の内周側に形成された通過溝１ｅ２，１
ｅ３によって連通している。この結果、左右の案内口１
ｅ，１ｅ１の間に対して、外筒枠１Ｃの一部が補強部１
ｄ１として残存し、左右の案内口１ｅの間には、補強部
１ｄが残存している。

【００６１】このように案内口１ｅ，１ｅ１と連通溝１
ｅ２，１ｅ３が形成された車両用全閉形主電動機におい
ては、車両の走行によって片側の案内口１ｅ，１ｅ１か
ら他側の案内口１ｅ，１ｅ１に連通溝１ｅ２，１ｅ３を
介して通過する走行風によって、固定子鉄心２は露出し
た広い冷却面積で冷却されるので、固定子コイルの冷却
効率を更に上げることができ、通電容量の増加や絶縁特
性の長寿命化を図ることができる。

【００６２】図６は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第４の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項８に対応
し、前述した実施形態で示した図１及び図３，図４に対
応する図である。また、図７は、図６のＣ−Ｃ断面図
で、第１の実施形態で示した図２に対応する図である。

【００６３】図６及び図７において、前述した実施形態
で示した特に図４〜図５とは、外筒枠の下部の両側に走
行風の出入口を設け、これらの出入口を結ぶ通過溝を外
筒枠の下部の内周に形成したことは共通であるが、この
通過溝に対して複数条の補強リブを残存したことであ
る。

【００６４】すなわち、図６及び図７に示した外筒枠１
Ｄの下部の両側には、図５で示した略長方形の案内口１
ｅ１と比べてやや広い案内口１ｅ４があらかじめ加工さ
れ、これらの案内口１ｅ４は、外筒枠１Ｄの下部の内周
側に形成された通過溝１ｆによって連通している。この
結果、左右の案内口１ｅ４の間に対して、外筒枠１Ｄの
一部が補強部１ｄ２として残存しているが、このうち通
過溝１ｆは、走行風と平行に残存する補強部１ｇによっ
て４列となっている。

【００６５】このように案内口１ｅ４と連通溝１ｆが形
成された車両用全閉形主電動機においても、車両の走行
によって片側の案内口１ｅ４から他側の案内口１ｅ４に
連通溝１ｆを介して通過する走行風によって、固定子鉄
心２は露出した広い冷却面積で冷却されるので、固定子
コイルの冷却効率を更に上げることができ、通電容量の
増加や絶縁特性の長寿命化を図ることができる。

【００６６】図８は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第５の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項４及び請
求項10に対応し、前述した実施形態で示した図１，図
３，図４及び図６に対応する図、図９は図８の右側面図
で図５に対応する図である。

【００６７】図８及び図９において、前述した実施形態
と異なるところは、通過溝の形状と、この通過溝の外周
側に補強板を追加したことである。すなわち、外筒枠１
Ｅの下部には、対称的な一対の残存部１ｊを残して、図
示しない底面図では短冊状で図８の断面図では弧状の通
過溝１ｋが形成されている。

【００６８】この通過溝１ｋの外側には、図示しない底
面図では長方形の補強板１ｋが添設され、両端の外周が
外筒枠１Ｅに溶接で固定されている。このように通過溝
１ｋと補強板１ｈなどが設けられた車両用全閉形主電動
機においては、通過溝１ｋの厚みＷ，Ｗ１を増やすこと
ができるので、固定子鉄心２の冷却効果を更に上げるこ
とができる。

【００６９】図10は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第６の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項５に対応
し、前述した実施形態で示した図８に対応する図であ
る。図10において、特に前述した図８と異なるところ
は、通過溝の内側に冷却フィンを追加したことである。

【００７０】すなわち、外筒枠１Ｆの下部には、図８と
同様に対称的な一対の残存部１ｊを残して、図示しない
底面図では短冊状で図９の断面図では弧状の通過溝１ｋ
が形成されている。

【００７１】この通過溝１ｋの内側には、図示しない底
面図では長方形で複数板の冷却フィン１ｊが残存部１ｊ
の外周と固定子鉄心２の下端の位置に走行方向と平行に
設けられている。

【００７２】このうち、残存部１ｊの外周側に設けられ
た冷却フィン１ｂは、軸方向の両端が通過溝１ｋの両端
の外筒枠１Ｆの内側に溶接され、上下が残存部１ｊに溶
接されている。また、中央部の冷却フィン１ｉは、固定
子鉄心２の外周に溶接されている。

【００７３】このように通過溝１ｋに対して補強板１ｉ
が設けられた車両用全閉形主電動機においては、通過溝
１ｋの厚みＷ，Ｗ１を増やすことができるので、固定子
鉄心２の冷却効果を更に上げることができる。

【００７４】図11は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第７の実施形態を示す部分縦断面図で、請求項９に対応
し、前述した実施形態で示した図１，図３，図４，図
６，図８及び図10に対応する図、図12は図11のＥ−Ｅ断
面図である。

【００７５】図11及び図12において、前述した実施形態
と異なるところは、図８で示した補強板１ｈの外周側に
対して、図15及び図16で示した冷却器10Ｂとほぼ同様の
冷却器10Ａを設けたことである。

【００７６】すなわち、外筒枠１Ｇの下部の中央部に
は、図８の残存部１ｊのない通過溝１ｎが形成され、下
部の軸方向の端部の両側には通気口１ｍが形成されてい
る。これらの通気口１ｍには、図11の縦断面図において
は略三角形で、図12においてはＵ字形の通気管10ｅに複
数の放熱フィン10ｆが挿入され溶接された冷却器10Ａの
両端の出入口が溶接されている。

【００７７】このように構成された車両用全閉形主電動
機においては、通過溝１ｎを通過する走行風だけでな
く、外筒枠の下側にも放熱フィン付の冷却器を設けるこ
とで、外筒枠の上方と比べてより走行風の風速の速い下
部を冷却することで、固定子鉄心及び固定子コイルだけ
でなく、これらの固定子鉄心及び固定子コイルの温度上
昇にも影響される内部の冷却空気の温度の低下によっ
て、ロータバー11の温度上昇も抑えることができるの
で、通電容量などの定格を上げ、絶縁樹脂の劣化を防ぎ
長寿命で保守・点検の頻度も減らすことのできる車両用
全閉形主電動機を得ることができる。

【００７８】図13は、本発明の車両用全閉形主電動機の
第８の実施形態を示す縦断面図で、請求項７に対応し、
従来の技術で示した図16に対応する図である。図13にお
いて前述した実施形態で示した図１〜図12と異なるとこ
ろは、図４〜図11で示した外筒枠の下部の両側に形成し
た走行風の出入口に対して案内板を設け、下部の両側の
補強板１ｈの間に形成された開口部にカバーを設けたこ
とである。

【００７９】すなわち、外筒枠１Ｈの下部の図13におい
て左側に形成された走行風の出口となる出入口１ｔに
は、図示しない左側面図では長方形で下端が補強板１ｈ
に溶接された案内板１ｓ１が上端と両端を外筒枠１Ｈに
溶接されている。

【００８０】同様に、右側の出入口１ｔにも図示しない
右側面図ではＵ字状の案内板１ｓ２が溶接で取り付けら
れている。左右の案内板１ｓ１，１ｓ２の外側の端部の
内周側は、曲面に面取りされている。また、左右の補強
板１ｈの対向側には、弧状の塞ぎ板１ｒが溶接されてい
る。

【００８１】このように案内板１ｓ１，１ｓ２や塞ぎ板
１ｒが設けられた車両用全閉形主電動機においては、車
両の走行側の案内板から内部に導く走行風の乱流を防い
で風量と風速を増やすことができるので、固定子コイル
を含む内部の温度上昇を更に抑えることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上、請求項１に対応する発明によれ
ば、外筒枠の内周に固定子が挿入され、外筒枠の片側の
ブラケットと他側のハウジングに軸受を介して回転子が
支持された車両用全閉形主電動機において、固定子の外
周が露出し走行風が通過する溝を外筒枠の下部に車両の
走行方向と平行に形成することで、外筒枠の上部と比べ
て流速が早い走行風を溝に導いて、外筒枠の下部を冷却
したので、冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのでき
る車両用全閉形主電動機を得ることができる。

【００８３】請求項２に対応する発明によれば、溝の車
両の走行方向の両側に導入溝を形成することで、溝に侵
入する走行風の量を導入溝によって増やしたので、冷却
効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車両用全閉形
主電動機を得ることができる。

【００８４】請求項３に対応する発明によれば、溝の車
両の走行方向の両側に案内口を形成し、溝の外周側に補
強部を残存することで、溝の形成による外筒枠の下部の
強度の低下を補強部によって抑えたので、冷却効果を上
げ、長寿命化を図ることのできる車両用全閉形主電動機
を得ることができる。

【００８５】請求項４に対応する発明によれば、内面が
固定子の外周に当接する内側残存部を溝の内側に車両の
走行方向と直交方向に残存することで、溝の形成による
外筒枠の下部の強度の低下を内側残存部によって抑えた
ので、冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車
両用全閉形主電動機を得ることができる。

【００８６】請求項５に対応する発明によれば、内周残
存部の外周に、車両の走行方向と平行に放熱フィンを突
設することで、内側残存部による放熱効果を放熱フィン
によって増やしたので、冷却効果を上げ、長寿命化を図
ることのできる車両用全閉形主電動機を得ることができ
る。

【００８７】請求項６に対応する発明によれば、溝の外
周側に、車両の走行方向と直交方向に補強板を設けるこ
とで、溝の形成による外筒枠の下部の強度の低下を補強
板によって抑えたので、冷却効果を上げ、長寿命化を図
ることのできる車両用全閉形主電動機を得ることができ
る。

【００８８】請求項７に対応する発明によれば、溝の車
両の走行方向の両側に案内板を設けることで、溝に侵入
する走行風の風量を案内板によって増やしたので、冷却
効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車両用全閉形
主電動機を得ることができる。

【００８９】請求項８に対応する発明によれば、溝を複
数条とし、溝の間に車両の走行方向と平行に固定子の外
周に内側が当接する補強部を残存することで、溝の形成
による外筒枠の下部の強度の低下を補強部によって抑え
るとともに、溝の表面積を増やして放熱効果を上げたの
で、冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車両
用全閉形主電動機を得ることができる。

【００９０】請求項９に対応する発明によれば、回転子
に内扇を設け、補強板の外側に、外筒枠に形成された通
気口に両端が接続され、通気管とこの通気管の外周の複
数の放熱フィンでなる冷却器を設けることで、内扇で循
環する冷却風を冷却器に導いて冷却効果を上げたので、
冷却効果を上げ、長寿命化を図ることのできる車両用全
閉形主電動機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用全閉形主電動機の第１の実施形
態を示す部分縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】本発明の車両用全閉形主電動機の第２の実施形
態を示す部分縦断面図。

【図４】本発明の車両用全閉形主電動機の第３の実施形
態を示す部分縦断面図。

【図５】図４の右側面図。

【図６】本発明の車両用全閉形主電動機の第４の実施形
態を示す部分縦断面図。

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図。

【図８】本発明の車両用全閉形主電動機の第５の実施形
態を示す部分縦断面図。

【図９】図８の右側面図。

【図１０】本発明の車両用全閉形主電動機の第６の実施
形態を示す部分縦断面図。

【図１１】本発明の車両用全閉形主電動機の第７の実施
形態を示す部分縦断面図。

【図１２】図11のＥ−Ｅ断面図。

【図１３】本発明の車両用全閉形主電動機の第８の実施
形態を示す縦断面図。

【図１４】従来の車両用全閉形主電動機の一例を示す縦
断面図。

【図１５】従来の車両用全閉形主電動機の図14と異なる
一例を示す縦断面図。

【図１６】従来の車両用全閉形主電動機が鉄道車両の床
下に組み込まれた状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１
Ｊ，１Ｋ…外筒枠、１ａ…放熱フィン、１ｂ…溝、１ｃ
…導入溝、１ｄ…補強部、１ｅ，１ｅ１…案内口、２…
固定子鉄心、３…固定子コイル、４…ブラケット、５…
ハウジング、６Ａ…ころ軸受、６Ｂ…玉軸受、７…回転
子鉄心、８…回転子軸、９…内扇、10Ａ，10Ｂ…冷却
器、11…ロータバー、12…取付座、13…車軸、14…車
体、15…レール、16…台車枠、17…車輪、18…置足、19
Ａ…上部取付座、19Ｂ…下部取付座。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H609 BB19 PP01 PP02 PP05 PP06 PP07 PP08 PP09 PP10 QQ02 QQ10 QQ13 QQ23 RR27 RR35 RR38 RR67 RR69 RR70

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒枠の内周に固定子が挿入され、前記
   外筒枠の片側のブラケットと他側のハウジングに軸受を
   介して回転子が支持された車両用全閉形主電動機におい
   て、前記固定子の外周が露出し走行風が通過する溝を前
   記外筒枠の下部に車両の走行方向と平行に形成したこと
   を特徴とする車両用全閉形主電動機。
2. 【請求項２】 前記溝の前記車両の走行方向の両側に導
   入溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両
   用全閉形主電動機。
3. 【請求項３】 前記溝の前記車両の走行方向の両側に案
   内口を形成し、前記溝の外周側に補強部を残存したこと
   を特徴とする請求項１に記載の車両用全閉形主電動機。
4. 【請求項４】 内面が前記固定子の外周に当接する内側
   残存部を前記溝の内側に前記車両の走行方向と直交方向
   に残存したことを特徴とする請求項１に記載の車両用全
   閉形主電動機。
5. 【請求項５】 前記内周残存部の外周に、前記車両の走
   行方向と平行に放熱フィンを突設したことを特徴とする
   請求項４に記載の車両用全閉形主電動機。
6. 【請求項６】 前記溝の外周側に、前記車両の走行方向
   と直交方向に補強板を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の車両用全閉形主電動機。
7. 【請求項７】 前記溝の前記車両の走行方向の両側に案
   内板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用
   全閉形主電動機。
8. 【請求項８】 前記溝を複数条とし、前記溝の間に前記
   車両の走行方向と平行に前記固定子の外周に内側が当接
   する補強部を残存したことを特徴とする請求項１に記載
   の車両用全閉形主電動機。
9. 【請求項９】 前記回転子に内扇を設け、前記補強板の
   外側に、前記外筒枠に形成された通気口に両端が接続さ
   れ、通気管とこの通気管の外周の複数の放熱フィンでな
   る冷却器を設けたことを特徴とする請求項６に記載の車
   両用全閉形主電動機。