JP2002027708A - 全閉形駆動電動機 - Google Patents
全閉形駆動電動機Info
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Abstract
に支持する軸受部分を効率よく冷却する。 【解決手段】フレームの内周部にコイルを装着した固定
子鉄心、一端に第1の軸受5を支持する鏡フタ6、他端
に第2の軸受を支持するハウジングを装着し、第1の軸
受5と第2の軸受が回転子のシャフト7を回転可能に支
持し、第1の軸受5を挟んで鏡フタ6の外側に第1の端
フタ12を取り付け、第2の軸受を挟んでハウジングの
外側に第2の端フタを取り付け、シャフト7と同軸の円
筒形状でありシャフト7の外周面と第1の端フタ12と
の間で回転するカラー27と、シャフト7と同軸の円筒
部分を含みこの円筒部分がシャフト7の外周面と第2の
端フタとの間で回転する押え板とを備えた全閉形駆動電
動機において、カラー27と押え板とのうち少なくとも
一方の外気に接する部分に冷却手段27bを備える。
Description
利用される全閉形駆動電動機(全閉形モータ)に関す
る。
て絶縁物や各部材の機能に異常が発生しないように、通
常冷却風を外部より取り入れてモータ内の各部を冷却し
ている。
れる塵埃がモータ内に付着し、モータ内部が汚損される
ことがある。このように、モータ内部が汚損されると、
放熱の効率が悪くなりモータ機能が低下するため、定期
的に分解して清掃する必要がある。しかし、この清掃作
業は大変なため保守面から改善が求められている。
冷却風を導入しなくてもよい全閉形駆動電動機が開発さ
れている。
導入しないため、塵埃による機内の汚損から長期間開放
され、分解して清掃する作業が不要となり保守の省力化
が可能となる。
造を示す断面図である。この図9では、全閉形駆動電動
機の備えるシャフトの回転軸が水平となるように配置し
た場合を図示している。また、全閉形駆動電動機はシャ
フトの回転軸でほぼ対称となるため、この図9では全閉
形駆動電動機のシャフトから上部側のみを示しており、
シャフトより下部側については省略している。
されたフレーム2を持つ。フレーム2の内周部には固定
子鉄心3が嵌着され、この固定子鉄心3の内周部には多
数の溝が軸方向に形成され、この溝にコイル4が取り付
けられている。
持する鏡フタ6が備えられている。
り、回転子を回転自在としている。この軸受5は円筒状
であり、内径部をシャフト7が通過する。
成され、さらにこの側板2aの内周部に軸受9を支持す
るハウジング10が備えられている。
充填されており、これにより軸受5、9が潤滑される。
グリース11を充填している鏡フタ6と端フタ12は軸
受5の外輪5aを支持固定している。
ジング10と端フタ13は軸受9の外輪9aを支持固定
している。
るように回転体5b、9bが配置されており、この回転
体5b、9bを外接する状態で内輪5c、9cが配置さ
れている。この内輪5c、9cの内周面とシャフト7と
は嵌着している。
をシャフト7が通過し、シャフト7の外周面に嵌着され
る。カラー14の外周面は端フタ12に対向し、カラー
15の外周面は鏡フタ6に対向し、カラー16の外周面
はハウジング10に対向するように配置される。
6はシャフトと共に回転している。
設けこの鉄心17の外周部に設けられた多数の溝にロー
タバー18が取り付けられ、その両端部にエンドリング
19a,19bが接続されている。
動側端部の駆動軸7aより図示しない駆動装置を介して
図示しない車輪に伝達され車両が走行する。
は、外気に放熱させるための多数の冷却フィン20が設
けられコイル4などから発生した熱を効率よく伝熱して
いる。
けられており、循環ダクト22より機内の熱を外気に熱
交換できる構造となっている。
部には歯車形の押え板23が取り付けられている。すな
わち、この押え板23は、シャフト7に対して同軸とな
るように嵌着される円筒部分と、シャフト7と同じ軸で
回転する歯車部分とを備えている。
に押え板23の歯車を数えるようにセンサ24が押え板
23の歯車部分に対向して取り付けられている。
24aはセンサケース25によって外気と遮断され、外
部の塵埃から守られている。
閉形駆動電動機1では、冷却フィン20によって放熱の
効率化を図っているが、一般的に機内に冷却風を導入す
る従来のモータと比べると冷却性能が劣る。
い場合には、潤滑グリース11が熱によって劣化して潤
滑寿命が短くなり、早期のグリース交換が必要になり、
保守労力がかかる。
却性能を向上させるかが全閉形駆動電動機を設計する上
で問題となる。
れたもので、シャフトを回転可能に支持する軸受部分の
温度上昇を抑制する全閉形駆動電動機を提供することを
目的とする。
分に配置されている回転部材、例えばカラーや押え板に
ファン等のような冷却手段を採用し、この冷却手段で軸
受近傍の熱を外気に放熱する点にある。
を装着した固定子鉄心を備え、フレームの一端に第1の
軸受を支持する鏡フタを装着し、フレームの他端に第2
の軸受を支持するハウジングを装着し、第1の軸受と第
2の軸受によって回転子のシャフトを回転可能に支持
し、第1の軸受を挟んで鏡フタの外側に第1の端フタを
取り付け、第2の軸受を挟んでハウジングの外側に第2
の端フタを取り付け、シャフトと同軸の円筒形状であり
シャフトの外周面と第1の端フタとの間でシャフトの回
転に基づいて回転するカラーと、シャフトと同軸の円筒
部分を含みこの円筒部分がシャフトの外周面と第2の端
フタとの間でシャフトの回転に基づいて回転する押え板
とを備えた全閉形駆動電動機において、カラーと押え板
とのうちの少なくとも一方の外気に接する部分に冷却手
段を具備した全閉形駆動電動機である。
置されており、シャフトの回転に基づいて回転するカラ
ーや押え板のような回転部材に冷却手段を設けている。
受部分の冷却性能を向上させることができ、全閉形駆動
電動機の温度上昇を抑制できる。特に、軸受近傍の冷却
が可能となるため、潤滑グリースの潤滑寿命を長くする
ことができ、取り替え等の保守労力を軽減できる。
動機において、冷却手段は、回転した場合に風を発生さ
せる複数のファンであるとした全閉形駆動電動機であ
る。
なくとも一方に複数のファンを備え、このファンの回転
により冷却風を発生させることで全閉形駆動電動機の一
層効果的な冷却を実現できる。特に、全閉形駆動電動機
の軸受近傍を効果的に冷却できる。
動機において、複数のファンの回転によって発生された
風を、鏡フタとハウジングと第1の端フタと第2の端フ
タとのうちの少なくとも一つが受ける全閉形駆動電動機
である。
た風を全閉形駆動電動機の他の部分(鏡フタ、ハウジン
グ、端フタ等)に当てることで、全閉形駆動電動機の一
層効果的な冷却を実現できる。特に、全閉形駆動電動機
の軸受近傍を効果的に冷却できる。
動機において、複数のファンの回転によって発生された
風を受ける部分にフィンを設けた全閉形駆動電動機であ
る。
けることで、全閉形駆動電動機の一層効果的な冷却を実
現できる。特に、全閉形駆動電動機の軸受近傍を効果的
に冷却できる。
動機において、複数のファンの回転によって発生された
風を受ける部分に凹凸を設けた全閉形駆動電動機であ
る。
設けることにより、風を受ける部分の面積を広くするこ
とができるため、全閉形駆動電動機の一層効果的な冷却
を実現できる。特に、全閉形駆動電動機の軸受近傍を効
果的に冷却できる。
全閉形駆動電動機において、冷却手段は、カラーと押え
板とのうちの少なくとも一方の外気に接する部分をシャ
フトと同軸となる円板状とした円板部分と、この円板部
分の外側の面上に設けられた少なくとも一つの溝とを含
む全閉形駆動電動機である。
一方の外気に接する部分の形状を円板状とすることで、
外気に接する部分の面積を広くできる。また、この円板
状の部分の円面上に溝を設けることで、外気に接する部
分の面積を広くできる。
的な冷却を実現でき、特に軸受近傍を効果的に冷却でき
る。
全閉形駆動電動機において、冷却手段は、カラーと押え
板とのうちの少なくとも一方の外気に接する部分をシャ
フトと同軸となる円板状とした円板部分と、この円板部
分の外側の面上に同心となるように設けられた少なくと
も一つの円状の溝とを含む全閉形駆動電動機である。
一方の外気に接する部分の形状を円板状し、さらに、こ
の円板状部分の円面上に円状の溝を設けることで、外気
に接する部分の面積を広くできる。
的な冷却を実現でき、特に軸受近傍を効果的に冷却でき
る。
の実施の形態について説明する。
ては、カラーの外気に接する部分にファンを備えた全閉
形駆動電動機について説明する。
動機のうち鏡フタ側(駆動側)の外気に接するカラー周
辺の構造を例示する断面図である。この図1は、図9と
同一の条件により図示されており、図9と同一の部分に
ついては同一の符号を付してその説明を省略するかある
いは簡単に説明し、ここでは異なる部分についてのみ詳
しく説明する。
は、例えば図9に示す全閉形駆動電動機1と同様の構造
とすることができる。
いては、図9に示す全閉形駆動電動機1と同様に、鏡フ
タ6の中心軸部に内接嵌合している軸受5の外輪5aと
シャフト7の外周部に外接嵌合している軸受5の内輪5
cの間で回転する複数の回転体5bが配設され、回転子
がシャフト7を介して回転自由に支承されている。
12により固定され、端フタ12はボルト26で鏡フタ
6に固定されている。
向する環状の空間部には軸受5を循環するグリース11
が充填されており、鏡フタ6と端フタ12の中心部内周
側に対向する形でカラー27、15が配設されており、
このカラー27、15はシャフト7外周上に嵌着されて
いる。
いては、このカラー27のうち外気に接している部分の
外周部を半径方向に伸延させて円板部分27aを形成し
ている。また、この円板部分27aの外周部にファンと
して作用する溝27bを多数加工している。
機においては、この多数の溝27b部分の半径方向延長
上に鏡フタ6の一部が位置する。
動機における軸受5とカラー27、15とシャフト7の
関係を例示する斜視断面図である。
方向に多数の溝27bが配置され、ファンを構成してい
る。このカラー27はシャフト7の回転に基づいて回転
する。
全閉形駆動電動機においては、モータ使用時の回転によ
ってコイル4から発生する熱のうち一部は冷却フィン2
0から外気に放熱されるが、一部は機内に蓄熱される。
転子からシャフト7を経由し、軸受5、鏡フタ6、端フ
タ12に保持されている潤滑用グリース11に伝達さ
れ、潤滑グリース11が温められる。
し続けると、グリース11の温度が耐熱温度に接近し、
グリース11が劣化する。
駆動電動機においては、回転子のシャフト7と一体で回
転するカラー27の外側外周部の溝27bによるファン
作用により、軸受5の熱を外気に放熱するので潤滑グリ
ース11の温度が低減される。
る放射状に吐き出される風(図1に矢印で示す)で鏡フ
タ6が冷却され結果的に軸受5及び潤滑グリース11が
冷却される。
全閉形駆動電動機においては、回転するシャフト7に嵌
合したカラー27がモータ使用時に回転し、カラー27
の外周上の溝27bがファンとなり、カラー27に接し
ている軸受5から伝達される熱がカラー27の本体を介
して外周部の溝27bのファン作用により効率よく外気
に放出される。
によって発生される半径方向放射状に吹き出す風が、半
径方向延長上の鏡フタ12に当り、この風により鏡フタ
12が冷却され、結果的に鏡フタ6と接している軸受5
及び潤滑グリース11を冷却させることができる。
受部分の冷却性能を向上させることができ、全閉形駆動
電動機の温度上昇を抑制できる。特に、軸受近傍の冷却
が可能となるため、潤滑グリースの潤滑寿命を長くする
ことができ、取り替え等の保守労力を軽減できる。
のファン効果によって発生される風が鏡フタ12に当た
る場合について説明しているが、これに限定されるもの
ではなく、風が端フタ12やフレーム2に当たるとして
もよい。
用により発生された風を受ける部分に凹凸を設けてもよ
い。これにより、風を受ける部分の面積を広くでき、冷
却効果を一層向上させることができる。
ては、上述した第1の実施の形態に係る全閉形駆動電動
機の変形例について説明する。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラー周辺の構造を
例示する断面図である。この図3は、上記図1と同一の
条件により図示されており、図1と同一の部分について
は同一の符号を付してその説明を省略する。
いては、カラー27の円板部分27aの半径方向延長上
の鏡フタ6に冷却フィン28が多数設けられている。
て発生される半径方向放射状に吹き出す風は、半径方向
延長上にある鏡フタ6の冷却フィン28に当り、この風
により鏡フタ12が冷却され、結果的に鏡フタ6と接し
ている軸受5及び潤滑グリース11を冷却させることが
できる。
全閉形駆動電動機においては、カラー27の回転により
発生する風を受ける部分に冷却フィン28を設けること
で、一層軸受部分の冷却性能を向上させることができ
る。
される風が端フタ12やフレーム2に当たる場合には、
風が当たる端フタ12やフレーム2の部分に冷却フィン
を備えてもよい。
図1に示すカラーの変形例について説明する。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラー周辺の構造を
例示する断面図であり、図1と同一の条件で示してい
る。
電動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラーをシャフト
7の回転軸方向から見た外観図である。
側の円面上に回転軸方向の溝29bが設けられている。
このカラー29の溝29bは、主に放熱のために使用さ
れ、軸受5からの熱をカラー29を介して外気に放熱す
る。
接するカラー29の面積が広くなり、軸受5近傍の冷却
性能が向上するため、潤滑グリース11の潤滑寿命を長
くすることができ、取り替え等の保守労力を軽減でき
る。
図1に示すカラーの変形例について説明する。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラーを例示する断
面図であり、図1と同一の条件で図示している。
同様に、円板部分30aの外周部にファンとして作用す
る溝30bが設けられており、さらに円板部分30aの
外側円面上に同心となる回転軸方向の円状溝30cを複
数個加工している。
として作用し、円状溝30cは放熱フィンとして作用す
る。
施の形態に係る全閉形駆動電動機においては、軸受5近
傍の冷却性能を向上させることができ、潤滑グリース1
1の潤滑寿命を長くすることができ、取り替え等の保守
労力を軽減できる。
ては、反駆動側の軸受部分に備えられる押え板にファン
を備えた全閉形駆動電動機について説明する。
動機のうち反駆動側軸受部分の周辺構造を例示する断面
図である。この図7は、図9と同一の条件により図示さ
れており、図9と同一の部分については同一の符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み詳しく説明する。
は、例えば図9に示す全閉形駆動電動機1と同様の構造
や、上述した各実施の形態に係る全閉形駆動電動機と同
様の構造とすることができる。
いては、反駆動側(ハウジング側)のカラー31にセン
サ用歯車32をボルト33で固定している。また、この
センサ用歯車32と対向するようにセンサ24がフレー
ム2に取り付けられている。
態に係る全閉形駆動電動機においては、機内にセンサ2
4を備えることができ、図9に示すセンサケース25を
削除することができる。センサケース25を削除する
と、図7に示すように押え板34が外気に接する。
には、図1に示す駆動側のカラー27と同様に、シャフ
ト7に対して同軸となるように嵌着される円筒部分があ
り、さらに外側外周部には溝34bを複数個加工したフ
ァン構造がある。そして、シャフト7の回転により押え
板34も回転し、冷却風が矢印のように流れる。
は、フレーム2の側板2aに取り付けられた複数個の冷
却フィン35に当り、フレーム2を通して伝達される熱
が放熱され、軸受9及びその周りにあるグリース11の
昇温を防止できる。また、軸受9の熱を押え板34によ
り外気に効果的に放熱できる。
受部分の冷却性能を向上させることができ、全閉形駆動
電動機の温度上昇を抑制できる。特に、軸受近傍の冷却
が可能となるため、潤滑グリースの潤滑寿命を長くする
ことができ、取り替え等の保守労力を軽減できる。
機の備える押え板34については、上述したカラーと同
様の各種冷却構造を持たせることができ、各種変形可能
である。
ては、上述した第5の実施の形態に係る全閉形駆動電動
機の変形例について説明する。
動機のうち反駆動側軸受部分の周辺構造を例示する断面
図である。この図8は、図7と同一の条件により図示さ
れており、図7と同一の部分については同一の符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み詳しく説明する。
いては、ハウジング10に冷却フィン36を設けてお
り、この冷却フィン36が押え板34の回転により発生
する風を受ける点が、先の図7に示す全閉形駆動電動機
と異なっている。
は、フレーム2ではなくハウジング10を冷却して軸受
9及びグリース11の昇温を下げる。
グ10に冷却フィン36を取り付けているが、例えば端
フタ13に冷却フィンを取り付けてもよい。
電動機においては、機内で発生する熱が各種構成部材を
介して軸受部に伝わって温度が上昇することを防止し、
また機内の空気が温められて軸受部の温度が上昇するこ
とを防止できる。
温度に保たれるのでグリースの劣化を未然に防止でき、
全閉形駆動電動機における軸受部の有効な構造を提供で
きる。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラー周辺の構造を
例示する断面図。
軸受とカラーとシャフトの関係を例示する斜視断面図。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラー周辺の構造を
例示する断面図。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラー周辺の構造を
例示する断面図。
の外気に接するカラーをシャフトの回転軸方向から見た
外観図。
動機のうち鏡フタ側の外気に接するカラーを例示する断
面図。
動機のうち反駆動側軸受部分の周辺構造を例示する断面
図。
動機のうち反駆動側軸受部分の周辺構造を例示する断面
図。
Claims (7)
- 【請求項1】 フレームの内周部にコイルを装着した固
定子鉄心を備え、前記フレームの一端に第1の軸受を支
持する鏡フタを装着し、前記フレームの他端に第2の軸
受を支持するハウジングを装着し、前記第1の軸受と前
記第2の軸受によって回転子のシャフトを回転可能に支
持し、前記第1の軸受を挟んで前記鏡フタの外側に第1
の端フタを取り付け、前記第2の軸受を挟んで前記ハウ
ジングの外側に第2の端フタを取り付け、前記シャフト
と同軸の円筒形状であり前記シャフトの外周面と前記第
1の端フタとの間で前記シャフトの回転に基づいて回転
するカラーと、前記シャフトと同軸の円筒部分を含みこ
の円筒部分が前記シャフトの外周面と前記第2の端フタ
との間で前記シャフトの回転に基づいて回転する押え板
とを備えた全閉形駆動電動機において、 前記カラーと前記押え板とのうちの少なくとも一方の外
気に接する部分に冷却手段を具備したことを特徴とする
全閉形駆動電動機。 - 【請求項2】 請求項1記載の全閉形駆動電動機におい
て、 前記冷却手段は、回転した場合に風を発生させる複数の
ファンであることを特徴とする全閉形駆動電動機。 - 【請求項3】 請求項2記載の全閉形駆動電動機におい
て、 前記複数のファンの回転によって発生された風を、前記
鏡フタと前記ハウジングと前記第1の端フタと前記第2
の端フタとのうちの少なくとも一つが受けることを特徴
とする全閉形駆動電動機。 - 【請求項4】 請求項3記載の全閉形駆動電動機におい
て、 前記複数のファンの回転によって発生された風を受ける
部分にフィンを設けたことを特徴とする全閉形駆動電動
機。 - 【請求項5】 請求項3記載の全閉形駆動電動機におい
て、 前記複数のファンの回転によって発生された風を受ける
部分に凹凸を設けたことを特徴とする全閉形駆動電動
機。 - 【請求項6】 請求項1乃至請求項5のうちのいずれか
1項に記載した全閉形駆動電動機において、 前記冷却手段は、前記カラーと前記押え板とのうちの少
なくとも一方の外気に接する部分を前記シャフトと同軸
となる円板状とした円板部分と、この円板部分の外側の
面上に設けられた少なくとも一つの溝とを含むことを特
徴とする全閉形駆動電動機。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項5のうちのいずれか
1項に記載した全閉形駆動電動機において、 前記冷却手段は、前記カラーと前記押え板とのうちの少
なくとも一方の外気に接する部分を前記シャフトと同軸
となる円板状とした円板部分と、この円板部分の外側の
面上に同心となるように設けられた少なくとも一つの円
状の溝とを含むことを特徴とする全閉形駆動電動機。
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JP2000207443A JP3756733B2 (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 鉄道車両用の全閉形駆動電動機 |
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