JP2004187352A - Totally enclosed motor for drive of vehicle - Google Patents

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JP2004187352A
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Shunichi Kawamichi
俊一 川路
Shigetomo Shiraishi
茂智 白石
Tsutomu Kinoshita
力 木下
Nobuyuki Yagi
信行 八木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a totally enclosed motor where the noise of a ventilating fan is low and the exchange cycle of lubricating grease becomes long by making the temperature rise of a bearing small and further downsizing or capacity (output) increment can be achieved. <P>SOLUTION: In this totally enclosed motor for the drive of a vehicle, outside air is circulated by two pieces of ventilating fans 26 and 27 at both ends, and the quantity of air of each ventilating fan is halved to downsize the ventilating fan and make its diameter small and reduce the operation noise of the ventilating fan. Moreover, bearings 4 and 5 on both sides are cooled equivalently by circulating outside air along outer walls of brackets 21 and 22 on both sides by the ventilating fans on both sides so as to prevent a bearing from being at high temperatures. Furthermore, heat conducted from a rotor shaft 6 to the bearing is cooled by a ventilating fan 31 attached in a position inside a machine so as to further reduce the temperature rise of the bearing, thereby preventing the early deterioration of the lubricating grease of the bearing and elongating the exchange life of the grease. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道等の車両を駆動するための車両駆動用全閉型電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に車両等の鉄道車両では、車体の下に配置された台車に車両躯動用電動機を装荷し、この電動機の回転力を歯車装置を介して車輪に伝達して車両を走行させるようにしている。従来、この種の車両躯動用電動機は図12に示した構造となっている。
【0003】
図12に示した従来の車両躯動用電動機は、固定側部材である円筒状のフレーム1を有し、このフレーム1の一側にブラケット2を取付け、フレーム1の他側の中央部にハウジング3を取付け、このブラケット2とハウジング3それぞれの中心部に設けた軸受4、5各々によってロータシャフト6の両端部各々を回転自在に支持している。
【0004】
ロータシャフト6の軸方向の中央部分にロータ鉄心7を固定し、このロータ鉄心7の外周面に形成された多数の溝各々の中にロータバー8を埋め込み、各々のロータバー8の両端部はロータ鉄心7より張出させ、その張出部分をエンドリングで一体に接続して誘導電動機のかご形ロータを形成している。ロータ鉄心7には、軸方同に貫通した複数個の通風穴7aを設けている。
【0005】
フレーム1の内周部には、円筒状のステータ鉄心10を取付け、このステータ鉄心10の内周面に形成された多数の溝の中にステータコイル11を収納している。このステータコイル11のコイルエンド部は、ステータ鉄心10の両側に張出した形となっている。
【0006】
ステータ鉄心10の内周面とロータ鉄心7の外周面との間には、一様な空隙を形成してある。ロータシャフト6の駆動側端6aは機外に突出させてある。この突出した駆動側端6aの部分には、駆動用歯車装置と結合するための継手(カップリンク)を取付ける。ロータシャフト6の機内部分には通風ファン9を固定してある。この通風ファン9は中央より放射状に配置された複数の羽根9aを有している。ブラケット2におけるこの通風ファン9の外周部に対向する部分には、複数の排気口2aが円周方向に沿って設けてある。
【0007】
フレーム1の反駆動側の上方に入気口1aを設け、この入気口1aを覆うように通風ろ過器12を取付け、通風ろ過器12の外気取入口部には、塵埃を捕捉するためのフィルター12aを取付けてある。
【0008】
図12に示した電動機全体は、フレーム1に設けられた取付腕部を台車枠にボルトで締結固定し、ロータシャフト端部6aに接続した継手を介して、電動機の回転力を歯車装置から車輪に伝達し車両を走行させる。
【0009】
この電動機の運転時には、電動機のステータコイル11とロータバー8が発熱するため外気を電動機内に流通させて冷却し、電動機の温度上昇を抑制する。この冷却作用は次の通りである。
【0010】
運転時、通風ファン9がロータシャフト6によって回転し、機内の空気を排気口2aより機外に排出し、これに伴って入気口1aより外気が機内に吸引される。機内に吸引される外気は、通風ろ過器12を経て入気口1aより機内に流入した後、ロータ鉄心7の通風穴7aを通り、またロータ鉄心7の外周とステータ鉄心10の内周との間の空隙部を通って通風ファン9側に流通し、通風ファンの回転により排気口2aより機外に排出される。
【0011】
このように機内に外気を流通させることにより、ロータバー8、ステータコイル11及び機内の各部を冷却し、ロータバー8、ステータコイル11の温度上昇が許容温度を超えないようにしている。
【0012】
しかしながら、電車などの床下台車に搭載される車両駆動用電動機の周囲の外気には、車両走行時に巻き上げられる塵埃が多量に存在し、取入れる外気はひどく汚損された環境にある。そのため、図12に示した従来例の車両駆動用電動機では、機内に取入れる外気に対して、通風ろ過器12のフィルター12aによって塵埃を捕捉して清浄化を図っているが、運転を続けることにより、次第にフィルター12aに目話まりが生じ、機内の通風量が減少してしまう。このため、短い間隔の定期的なフィルターの清掃保守を必要とし、多大な労力を費やさねばならない技術的課題があった。
【0013】
この問題を解決するために、近年では、全閉外扇冷却型の車両駆動用電動機の開発が進められている。この全閉外扇冷却型電動機の構造が図13に示してある。これについて説明すると、有底円筒形のフレーム13の駆動側端部にブラケット14を設け、反駆動側の中央部にハウジング3を設けてある。フレーム13の内周部には、ステータ鉄心10を設けてある。
【0014】
ブラケット14とハウジング3とのそれぞれに取付けられた軸受4、5によってロータシャフト6を回転自在に支持している。このロータシャフト6の軸方向中央部には、ロータ鉄心7を設けてある。ロータシャフト6の反駆動側端部は機外に張出しており、この張出部分には通風ファン15を取付けてある。
【0015】
フレーム13の外周面には、軸方向に延びた形状の冷却フィン13aを多数設け、この冷却フィン13aを覆う形でカバー16を被せることにより、カバー16の内側とフレーム13の外側とに囲まれた軸方向に延びる空間を形成し、この空間を通風路17としている。
【0016】
通風路17の駆動側は外部に開放され、その反駆動側は通風ファン15の外周側に向けて開口している。電動機の反駆動側端部にはカバー18を取付けてあり、このカバーの中心部には、通風ファン15のために外気取入口18aを形成してある。
【0017】
この図13に示した全閉外扇冷却型電動機は、電動機内部が外部と遮断された全閉型となっているので、その内部で発生した熱は主に、フレーム13の外周面に多数設けられた冷却フィン13aから放出される。そして運転時には、通風ファン15の回転により外気をフレーム13の外周部の通風路17に送り込んで軸方向に流通させることにより、この通風路17内に配置された多数の冷却フィン13aから機内の熱を外気に放出させる。
【0018】
この全閉外扇冷却型電動機は、外気を機内に流通させないため外気に混入している塵埃で機内が汚損されることがなく、さらに機外部分を外気で冷却するので外気の塵埃を除去するフィルターも不要になる利点がある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図13に示した開発途上の全閉外扇冷却型電動機では、フィルターが不要のため保守の省力化が可能になるが、次に述べる技術的課題があり、改善が望まれていた。
【0020】
第一には、機内の発熱部の冷却がフレーム13を介した冷却フィン13aにより間接的に行われるために放熱性能が低い。そのため、図12に示した従来例の電動機のような冷却性能を得るためには、通風ファン15による通風量を増大させ冷却フィン13aの冷却性能を増大させる必要がある。ところが、通風量を増大させるためには、通風ファン15を大型化、大径化する必要があり、そのため運転時の通風ファン15の騒音が大きくなる。近年、車両の乗り心地や周辺環境への影響を改善するため駆動用電動機の低騒音化が望まれているので、通風ファンの大型化による騒音の増大は望ましくなく、低騒音化への改善が望まれていた。
【0021】
第二には、軸受の温度上昇の増大の問題がある。軸受はそれに充填している潤滑グリースにより潤滑を行っているため、軸受部分の温度が上昇すると潤滑グリースの劣化が促進され早期のグリース交換が必要となる。全閉外扇冷却型電動機では、機内を外気が流通しないのでロータの熱が軸受部に伝達しやすく、軸受部の温度上昇は従来型より大きくなる。さらに、駆動側のブラケット14は冷却外気の排風側に位置しているために排風温度により加熱され、その上、軸受部に冷却風が当たらないため、駆動側の軸受4の温度が大幅に上昇する。車両駆動用電動機では、グリースの更新周期を延ばして保守の省力化を図ることで進められている中で、軸受部の温度上昇度合いが増大することによって潤滑グリースの劣化が早まり、早期にグリース交換が必要になるという技術的問題があり、その改善が望まれていた。
【0022】
第三として、冷却性能の低下による大型化と質量の増大の問題がある。全閉外扇冷却型電動機の場合には、電動機内部の熱をフレーム外周面の冷却フィン13aで外気に放出するため冷却効率が図12の従来例の電動機よりも低下する。そのためステータコイル11やロータバー8の温度上昇が許容値を越えてしまい、温度上昇を抑えるためには、ステータコイル11、ロータバー8のサイズを大きくし、発熱を少なくする必要がある。そのため電動機の体格が容量(出力)に比べて大型化し、質量が増大する。さらに流通する冷却風の下流側は、流通外気の温度上昇に伴って冷却性能が低下するため、内部のステータコイル、ロータバーの排風側に位置する部分の温度上昇が他の部分よりも大きくなり、ローカルヒートの状態になる。そこで、ローカルヒート部の温度上昇を許容値内に抑えるためには、電動機の体格をさらに大型にしなければならなくなる。電車等では、台車内の限られたスペースに駆動電動機を搭載するため、駆動電動機の体格が大きくなると搭載困難となる場合がある。反対に、スペース内に搭載できる体格にした場合は、電動機の容量が不足し所期の性能を得られないことになってしまう。そのため、ローカルヒートを無くし、放熱性能が良い車両駆動用全閉型電動機の実現が望まれていた。
【0023】
この問題を解決するものとして、本願発明者らは先に新規な車両駆動用全閉型電動機を特願2002−236600号の明細書に開示した。この出願に係る車両駆動用全閉型電動機は、機外の両側軸端部にそれぞれ通風ファンを取付け、両方の通風ファンによって外気を電動機の外周部に流通させる構造としたものである。この電動機では、機内の汚損を無くし、通風ファンの騒音を低減し、排風側の軸受の温度上昇を抑えて両側の軸受の温度上昇を均等にし、冷却効果の向上による小型軽量化または出力増大を図れる。
【0024】
この特願2002−236600号で提示されている車両駆動用電動機では、機内の汚損が無くなることによって、長期間非分解で使用することが可能であるが、軸受の潤滑グリースは使用により次第に劣化するため使用限度に達した時点で電動機を分解してグリース更新を行う必要がある。
【0025】
一般に全閉型電動機においては、ロータの熱がロータシャフトより軸受部に伝わりやすく、機内通風冷却形電動機の軸受より温度上昇が大きくなる傾向にある。
【0026】
軸受潤滑グリースの劣化の大きな要因として軸受の温度上昇があるため、軸受の温度上昇が比較的大きい傾向にある全閉型電動機においては、潤滑グリースの更新周期に制約され、長期非分解で使用することは難しい状況にあった。
【0027】
特願2002−236600号の明細書に記載された車両駆動用全閉型電動機では、軸受の温度上昇を低減し、潤滑グリースの交換周期を長くできるが、さらに軸受部分の温度上昇を低減できればグリースの交換周期をさらに延ばすことができるようになり、電動機の非分解期間をさらに長くすることができる。
【0028】
本発明は、このような提案されている車両駆動用全閉型電動機にあって、機内の汚損を無くすと同時に冷却用の通風ファンの騒音を低減し、軸受部分の温度上昇をさらに低減することにより潤滑グリースの交換周期を長くし、さらに冷却性能の向上とローカルヒートを無くすことにより小型軽量化または容量(出力)増大が図れる車両駆動用全閉型電動機を提供することを目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の車両駆動用全閉型電動機は、ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、前記ロータ鉄心の中心部にロータシャフトを結合し、前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に、第1の軸受を内蔵した第1のブラケットを取付け、前記ステータ鉄心の他方の軸方向端部に、第2の軸受を内蔵した第2のブラケットを取付け、前記ロータシャフトを前記第1、第2のブラケット各々に内蔵された第1、第2の軸受各々により支持し、前記ロータシャフトの一端側において、前記第1の軸受の機内側に隣接するように第1の通風ファンを取付け、第1の遮蔽板の外周部を前記第1のブラケットに固定し、当該第1の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第1の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、前記ロータシャフトの他端側に、前記第2の軸受部の機内側に隣接するよう第2の通風ファンを取付け、第2の遮蔽板の外周部を前記第2のブラケットに固定し、当該第2の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第2の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するよう第1の通風穴と第2の通風穴を各々複数個形成し、前記第1のブラケットの側面で前記第1の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第1のブラケットの外周部分に、前記第1の通風ファンによる冷却風を受入れる第1の外気通風路を設け、当該第1の外気通風路を前記第1の通風穴の一端に連通させ、当該第1の通風穴の他端は大気に開放状態とし、前記第2のブラケットの側面で前記第2の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第2のブラケットの外周部分に、前記第2の通風ファンによる冷却風を受入れる第2の外気通風路を設け、当該第2の外気通風路を前記第2の通風穴の一端に連通させ、当該第2の通風穴の他端は大気に開放状態としたことを特徴とするものである。
【0030】
請求項1の発明の車両駆動用全閉型電動機では、両端2個の通風ファンによって外気を流通させるようにしたことにより、各々の通風ファンの風量を半減して通風ファンの小型化、小径化を図り、通風ファンの運転時の騒音を低減する。また、両側の通風ファンによって両側のブラケットの外壁に沿って外気を流通させることによって両側の軸受の冷却を等価に行い、一方の軸受だけが温度上昇することを避け、高温度になることによる潤滑グリースの早い劣化を防止する。
【0031】
さらに、ロータシャフトから軸受に伝わる熱は軸受の機内側位置に取付された通風ファンによって冷却外気に放出されるので、軸受に伝わる熱が低減し、軸受の温度上昇をさらに低減して潤滑グリースの劣化を防ぎ、グリースの交換寿命を延長する。
【0032】
加えて、両側の通風ファンによって外気を流通させることにより、電動機全体をバランス良く冷却し、ローカルヒートの発生を無くし、同時に、両側のブラケットも流通外気で効率良く冷却して電動機全体の冷却性能を向上させ、電動機の小型軽量化または容量増大を図る。
【0033】
請求項2の発明の車両駆動用全閉型電動機は、ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、前記ロータ鉄心の中心部にロータシャフトを結合し、前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に、第1の軸受を内蔵した第1のブラケットを取付け、前記ステータ鉄心の他方の軸方向端部に、第2の軸受を内蔵した第2のブラケットを取付け、前記ロータシャフトを前記第1、第2のブラケット各々に内蔵された第1、第2の軸受各々により支持し、前記ロータシャフトの一端側において、前記第1の軸受の機内側に隣接するように第1の通風ファンを取付け、第1の遮蔽板の外周部を前記第1のブラケットに固定し、当該第1の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第1の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、前記ロータシャフトの他端側に、前記第2の軸受部の機内側に隣接するよう第2の通風ファンを取付け、第2の遮蔽板の外周部を前記第2のブラケットに固定し、当該第2の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第2の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、前記第1の遮蔽板または第2の遮蔽板に仕切られた機内空間内において前記ロータシャフトに循環ファンを取付け、前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するよう第1の通風穴と第2の通風穴と第3の通風穴を各々複数個形成し、前記第1のブラケットの側面で前記第1の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第1のブラケットの外周部分に、前記第1の通風ファンによる冷却風を受入れる第1の外気通風路を設け、当該第1の外気通風路を前記第1の通風穴の一端に連通させ、当該第1の通風穴の他端は大気に開放状態とし、前記第2のブラケットの側面で前記第2の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第2のブラケットの外周部分に、前記第2の通風ファンによる冷却風を受入れる第2の外気通風路を設け、当該第2の外気通風路を前記第2の通風穴の一端に連通させ、当該第2の通風穴の他端は大気に開放状態とし、前記第3の通風穴の両開放端を前記第1、第2のブラケットに設けた各々の内気通流路によって前記機内空間と連通させることにより、当該第3の通風穴を前記循環ファンの回転によって発生する機内循環空気の通風路としたことを特徴とするものである。
【0034】
請求項2の発明の車両駆動用全閉型電動機では、請求項1の発明の構成に対して、ステータ鉄心の外周側に第3の通風穴を追設し、さらにロータ鉄心に軸方向に貫通する通風穴を複数個設け、ステータ鉄心に追設した第3の通風穴の両端を機内空間に連結し、機内のロータシャフトに内気循環ファンを設けることにより、運転時に内気循環ファンの回転によって機内空気をステータ鉄心の第3の通風穴とロータ鉄心の通風穴を通して循環させ、機内空気を冷却する。これにより、機内の冷却性能を向上させ、特にロータの温度上昇を低減する。
【0035】
請求項3の発明は、請求項1または2の車両駆動用全閉型電動機において、前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の背面にフィンを複数個放射状に設け、前記通風ファンの前記フィン位置より内径側に、背面側に貫通する通風穴を複数個設け、前記第1、第2の遮蔽板の一方または両方の機内側壁面に吸熱フィンを複数個設け、前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の背面側に放熱フィンを放射状に複数個設けたことを特徴とするものである。
【0036】
請求項3の発明の車両駆動用全閉型電動機では、遮蔽板の機内側に設けたフィンにより機内の熱を効果的に吸収して通風ファン側に設けたフィンにより流通する外気に効果的に放出することにより、機内空気の冷却性能を向上させ、機内各部の温度上昇を低減する。
【0037】
請求項4の発明は、請求項1〜3の車両駆動用全閉型電動機において、前記第1、第2のブラケットのうちの一方または両方の内壁に複数の吸熱フィンを設けると共に、外気通風路内の壁面と外壁の両方またはいずれか一方に多数の放熱フィンを設けたことを特徴とするものである。
【0038】
請求項4の発明の車両駆動用全閉型電動機では、ブラケットの機内空間に面する内壁面に設けた吸熱フィンによって機内の熱をブラケットに効果的に吸収し、外気通風路内および外壁に設けた放熱フィンによって流通する外気にブラケットの熱を効果的に放出することにより、機内空気の冷却性能を向上させ、機内各部の温度上昇を低減する。
【0039】
請求項5の発明は、請求項1、2または4の車両駆動用全閉型電動機において、前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の機内側の端部を前記ロータ鉄心の側面に密着して取付けると共に、前記第1、第2の通風ファンの内の一方または両方の機内空間と接する面と外気流通空間に接する面の両方またはいずれか一方に多数の冷却フィンを設け、前記第1、第2の遮蔽板のうちの一方または両方の内周部を、前記第1、第2の通風ファンの一方または両方の一部に設けられた外周段面と対向させて円周上の微小間隙を形成したことを特徴とするものである。
【0040】
請求項5の発明の車両駆動用全閉型電動機では、ロータ鉄心の熱が通風ファンに効率良く伝達され、通風ファンに伝わった熱は羽根及びフィンにより流通外気に効果的に放出することができ、ロータの冷却性能を向上し、ロータの温度上昇を低減する。
【0041】
請求項6の発明は、請求項1〜5の車両駆動用全閉型電動機において、前記第1の通風ファンと第2の通風ファンとの羽根枚数を異ったものとし、かつ両通風ファンの羽根枚数を互の枚数で割り切れない値に設定したことを特徴とするものである。
【0042】
請求項6の発明の車両駆動用全閉型電動機では、回転時に発生する両通風ファンの羽根による騒音周波数を異ならせることにより、両者の騒音周波数の干渉による騒音の増幅現象を抑止し、全体騒音の増大を無くす。
【0043】
請求項7の発明は、請求項5の車両駆動用全閉型電動機において、前記ロータ鉄心の内周側近傍と当該ロータ鉄心の両側に配置されたロータ鉄心押えとにそれぞれを軸方向に貫通する複数個の通風穴を設けて、前記ロータ鉄心の両側の機内空間を当該通風穴によって連通させ、前記第1の通風ファンの機内側の壁面において、前記第1の遮蔽板との間で形成された円周上の微小間隙部よりも中心側の部分に複数のフィンを放射状に設け、前記ロータ鉄心の回転時に、前記複数のフィンのファン作用により前記ステータ鉄心の内周面とロータ鉄心の外周面との間の円周上の間隙および前記ロータ鉄心の内周側近傍の通風穴を経由する経路で機内の空気を循環させることを特徴とするものである。
【0044】
請求項7の発明の車両駆動用全閉型電動機では、回転時に第1の通風ファンの機内側に設けたフィンのファン作用により機内空気がロータ外周面の間隙とロータ内周側近傍の通風穴を経路として循環し、第1の通風ファンの機内側のフィンによって冷却された機内空気が、最も温度が高くなるロータ外周面を流通して冷却される。これにより、ロータの冷却性能を向上すると共に機内各部の冷却性能を向上する。
【0045】
請求項8の発明は、請求項5の車両駆動用全閉型電動機において、前記ロータ鉄心の内周側近傍と当該ロータ鉄心の両側に配置されたロータ鉄心押えと前記第1の通風ファンおよび第2の通風ファンのそれぞれの内周側近傍とに軸方向に貫通する複数個の通風穴を設け、当該電動機の両側の機外空間を当該通風穴により連通させたことを特徴とするものである。
【0046】
請求項8の発明の車両駆動用全閉型電動機では、運転時にロータ鉄心の内周側近傍に設けた通風穴の内側を冷却空気が流通することによりロータ鉄心の冷却性能をが向上すると同時に、ロータ鉄心の熱がロータシャフトより軸受部分に伝達するのを低減することにより軸受部分の温度上昇をさらに低下させる。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1〜図4は本発明の第1の実施の形態を示している。第1の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、円筒状のステータ鉄心19の内周側にロータ鉄心7を配置し、ステータ鉄心19の一方の軸方向端部にステータフレーム20を介して、第1の軸受4を内蔵した第1のブラケット21を取付け、ステータ鉄心19の他方の軸方向端部にもステータフレーム20を介して、第2の軸受5を内蔵した第2のブラケット22を取付けてある。この第2の軸受5は、第2のブラケット22の中央部にブラケット23を介して取付けてある。
【0048】
ロータ鉄心7の内周部にはロータシャフト6を結合してある。このロータシャフト6の軸方向両端部それぞれは、第1、第2のブラケット21、22に内蔵された第1、第2の軸受4、5各々により支持している。
【0049】
ロータシャフト6の一端部の軸受4の機内側位置に軸受4に隣接して第1の通風ファン26を取付け、他端部の軸受5の機内側位置に軸受5に隣接して第2の通風ファン27を取付けてある。
【0050】
第1、第2の通風ファン26、27それぞれには、放射状の配置になった複数の羽根26a、27aがそれぞれ形成してある。この第1の通風ファン26の羽根枚数と第2の通風ファン27の羽根枚数とは、例えば、15:17のような異なった枚数とし、さらに互に割り切れない枚数に設定するのが好ましい。
【0051】
第1の通風ファン26の機内側に隣接して、外周部を第1のブラケット21に固定された第1の遮蔽板24が設けてある。この遮蔽板24の中央穴部分の内周面24aとロータシャフト6の外周面との間には円周上の微小間隙を形成させてある。
【0052】
また、第2の通風ファン27の機内側に隣接して、外周部を第2のブラケット22に固定された第2の遮蔽板25が設けてある。この遮蔽板25の中央穴部分の内周面25aとロータシャフト6の外周面との間にも円周上の微小間隙を形成させてある。
【0053】
ロータ鉄心7の外周部に多数の溝を設け、その溝内にロータバー8が収納してある。各ロータバー8の両端部はロータ鉄心7よりも側方へ張出した状態にし、エンドリングによって結束して一体化し、誘導電動機のカゴ形回転子を形成している。
【0054】
ステータ鉄心19の内周に多数の溝を設け、この溝内にステータコイル11が収納してある。各ステータコイル11の両端のコイルエンド部は、ステータ鉄心19より側方へ張出すようにして形成してある。
【0055】
図4に詳しいように、ステータ鉄心19の外周近傍には、軸方向に貫通するように第1の通風穴19aと第2の通風穴19bを各々複数個づつ形成してある。
【0056】
図2に詳しいように、外気を取入れるための複数個の入気口21aが第1のブラケット21の中心側に近い壁面に設けてある。この入気口21aは第1の通風ファン26の羽根26aの内径部より中心側(小径側)に位置している。
【0057】
第1のブラケット21の外側(外周側)部分には、第1の通風ファン26による冷却風を受入れる第1の外気通風路21bを円周上に設け、当該第1の外気通風路21bを第1の通風穴19aの一端に導入路21cを介して連通させてある。当該第1の通風穴19aの他端は、排風穴22cにより大気に開放状態としてある。
【0058】
図3に詳しいように、外気を取入れるための複数個の入気口23aが第2のブラケット22に取付けられたブラケット23の中心側に近い側面に設けてある。この入気口23aは第2の通風ファン27の羽根27aの内径部より中心側(小径側)に位置している。
【0059】
第2のブラケット22には、第2の通風ファン27による冷却風を受入れる第2の外気通風路22aを円周上に設け、当該第2の外気通風路22aを第2の通風穴19bの一端に導入路22bを介して連通させてある。当該第2の通風穴19bの他端は、排風穴21dにより大気に開放状態としてある。
【0060】
図1に詳しいように、電動機全体はステータフレーム20に一体的に設けられたステータ・アーム20aの部分を台車枠50にボルトで固定することによって台車内に装荷される。そして図2、図3に詳しいように、電動機の一端側に張出しているロータシャフト端部6aを継手を介して駆動歯車装置(図示せず)に接続し、電動機の回転力を駆動歯車装置から車輪に伝達して車両を走行させる。
【0061】
次に、上記構成の第1の実施の形態の発明の車両駆動用全閉型電動機の動作について説明する。図2に詳しいように、電動機の運転時には第1の通風ファン26の回転によって入気口21aより外気が流入する。流入した外気は、第1の外気通風路21bから導入路21cを経て第1の通風穴19aを流通し、排風穴22cより大気側に排出される。
【0062】
図3に詳しいように、第1の通風ファン26と同時に回転する第2の通風ファン27の回転により、入気口23aより外気が流入する。流入した外気は、第2の外気通風路22aから導入路22bを経て第2の通風穴19bを流通し、排風穴21dより大気側に排出される。
【0063】
このように第1の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、軸方向の両側それぞれに設けた第1、第2の通風ファン26、27によって冷却外気をブラケット21、22の外周部とステータ鉄心19の多数の通風穴19a、19b内に流通させて冷却するため、電動機全体の冷却面積放熱面積を増大させ、冷却性能が向上する。特にステータ鉄心19は、その内周側に取付けられたステータコイル11の熱が直接伝達されるため、他の部位よりも温度が高くなる傾向があるが、ステータ鉄心19に設けた多数の通風穴19a、19bに冷却外気が流通させることによって効果的に冷却することができ、温度上昇を抑えることができる。
【0064】
また、本実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、両側の通風ファン26、27によって冷却外気を電動機外面に均等に流通させて冷却するので、内部のステータコイル11、ロータバー8のローカルヒート(局部過熱)が生じなくなる。
【0065】
さらに、本実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、両方の軸受4、5の内側に隣接して取付けられた通風ファン26、27が強力な放熱体として作用し、ロータシャフト6より軸受4、5に伝わる熱を冷却すると同時に、軸受4、5が取付けられているブラケット21、22、23を流通外気により冷却するため、軸受4、5の温度上昇を大幅に低減することができる。
【0066】
加えて、本実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、第1、第2の通風ファン26、27を両側に分散して冷却する構造であるため、一方の通風ファンの風量は従来より半減してよいことになり、通風ファン26、27を小型化、小径化することが可能となる。そして通風ファン26、27を小型化、小径化することにより、運転時の通風ファン26、27各々の騒音を大幅に低下し、両方の通風ファンが合わさる電動機全体としての騒音も従来より低減することができる。
【0067】
なお、第1の通風ファン26と第2の通風ファン27の羽根枚数を異った枚数で、かつ互の枚数で割り切れない値に設定することにより、回転時の両通風ファン26、27の発生する騒音周波数が重り合って増大する現象を防止でき、2台の通風ファンを採用したことによって騒音が増大するのを防止できる。
【0068】
また、本実施の形態では、機内空間と外気が流通する空間は、遮蔽板24、25の各々の内径面24a、25aに形成された円周上の微小間隙部分で連通しているが、この部分の流通抵抗が大きいため外気が機内空間に侵入することはなく、冷却時の呼吸作用によってわずかに空気の出入りが生じるだけであり、機内を汚損することはない。
【0069】
さらに本実施の形態では、外気に混入している塵埃、水分等は通風ファン26、27の回転によって外周側に振り切られる作用を受けるため、通風ファン26、27の背面空間を逆流して微小間隙部まで塵埃、水分が達することはなく、機内に侵入することはない。
【0070】
次に、本発明の第2の実施の形態について、図5、図6を用いて説明する。第2の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、円筒状のステータ鉄心28の両側に、ステータフレーム20を介して第1のブラケット29と第2のブラケット30をそれぞれ取付けている。そして、第1のブラケット29の中心部に取付けた第1の軸受4と、第2のブラケット30にブラケット23を介して中心部に取付けた第2の軸受5とによって、ロータシャフト6の両側を支持している。
【0071】
ロータシャフト6の中央部にはロータ鉄心7が取付けてあり、このロータ鉄心7には、軸方向に貫通するように複数個の通風穴7aが設けてある。ステータ鉄心28の外周側には、第1の通風穴28aと第2の通風穴28bと第3の通風穴28cが各々複数個ずつ設けてある。
【0072】
ロータシャフト6の両側には、各々の軸受4、5の機内側に隣接して第1の通風ファン26と第2の通風ファン27が取付けてある。さらに遮蔽板24、25で外部と仕切られた機内空間において、ロータシャフト6に循環ファン31が取付けてある。
【0073】
第1の通風ファン26と第2の通風ファン27のそれぞれの外周部に、第1、第2のブラケット29、30それぞれの一部で構成された第1の外気通風路29b、第2の外気通風路30aが形成してある。
【0074】
第1の外気通風路29bは導入路29cを介して第1の通風路28aの一端に連通し、この第1の通風穴28aの他端は大気側に開放される。一方、第2の外気通風路30aは導入路30bを介して、第2の通風穴28bの一端に連通し、この第2の通風穴28bの他端は大気側に開放される。
【0075】
第3の通風穴28cの両端は、両側のブラケット29、30にそれぞれ設けられた内気流通路29d、30cによって、ステータ鉄心28の両側の機内空間にそれぞれ連通している。
【0076】
その他の構成要素について、図1〜図4に示した第1の実施の形態と共通する要素には同一の符号を付して示してある。
【0077】
次に上記構成の第2の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作について説明する。電動機の運転時には、第1の通風ファン26と第2の通風ファン27の回転により、冷却外気がステータ鉄心部の第1の通風穴28aと第2の通風穴28bを互に逆方向に流通して電動機の冷却を行う。この機能は第1の実施の形態で説明した内容と同一である。
【0078】
この第2の実施の形態の場合にはさらに、内気循環ファン31の回転によって機内の空気が内気流通路30cからステータ鉄心28の第3の通風穴28cに流入し、第3の通風穴28cを通過した後、内気流通路29dから機内空間に流入し、さらにロータ鉄心7を貫通している通風穴7aを通過して循環ファン31の内周側に戻る。
【0079】
このようにして、第2の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機では、内気が循環し、加熱された内気がステータ鉄心28の第3の通風穴28cを通過する際に冷却されるので、機内各部の冷却性能が向上する。また、冷却された内気がロータ鉄心7の通風穴7a内を流通するためロータの冷却効果が特に向上する。
【0080】
次に本発明の第3の実施の形態について、図7を用いて説明する。第3の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の構成は、図1〜図4に示した第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、第1の実施の形態の遮蔽板24に相当する遮蔽板33の機内側に多数の吸熱フィン33aを放射状またはそれに近い態様で設け、さらに機外側(通風ファン32側)にも多数の放熱フィン33bを放射状に設けてある。
【0081】
さらに、第1の実施の形態の通風ファン26に相当する通風ファン32の機内側の背面に複数の羽根32bを放射状に設け、この羽根33bの内径部に複数の通風穴32cを設けてある。
【0082】
この第3の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作は、第1の実施の形態と同様であるが、さらに、通風ファン32の背面の羽根32bの回転により、外気が通風穴32cより通風ファン32の背面空間に流入し、遮蔽板33の放熱フィン33bの部分を流通する。また、加熱された機内空気の熱は遮蔽板33に多数設けられた吸熱フィン33aによって効果的に遮蔽板33に伝達され、この熱は遮蔽板33の機外側の壁面および多数の放熱フィン33bより流通する外気に放出されるため、機内空気の冷却が向上し、機内各部の温度を低減する。
【0083】
次に、本発明の第4の実施の形態について、図8を用いて説明する。この第4の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の構成は図1〜図4に示した第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、第1の実施の形態のブラケット21に相当するブラケット34の内壁に機内空間に突出する吸熱フィン34bを多数設け、さらに外気通風路34a内に突出するように放熱フィン34cを多数設けている。
【0084】
また、第1の実施の形態のブラケット23に相当するブラケット35の内壁面には、機内空間に突出する吸熱フィン35bを多数設け、さらに外壁面の複数の放熱フィン35cを設けている。
【0085】
この第4の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作は第1の実施の形態と同様であるが、さらに加熱された機内の空気の熱は多数の吸熱フィン34b、35bにより効果的にブラケット34、35に伝達し、流通する冷却外気により冷却される。さらにそれぞれのブラケット34、35の外気流通部34a、35aに設けられた放熱フィン34c、35cによってブラケット34、35の冷却効果を増大することより、機内空気の冷却性能を向上させ、機内各部の温度上昇を低減させることができる。
【0086】
次に、本発明の第5の実施の形態について、図9を用いて説明する。第5の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の構成は図1〜図4に示した第1の実施の形態と同様であるが、次の部分が異なっている。
【0087】
第1の実施の形態の第1の通風ファン26に相当する第1の通風ファン36は、その内径側をロータシャフト6に固定し、同時に軸方向でロータ鉄心押え40の側面と密着した状態で取付けてある。
【0088】
この第1の通風ファン36の主板の機外側には冷却外気を送風する羽根36aを設け、機内側には複数のフィン36bを設けてある。遮蔽板38は、外周部をブラケット21に固定してあり、その内周部38aは、第1の通風ファン36の主板に設けられた外周段面と対向して円周上の微小間隙を形成している。
【0089】
第1の実施の形態の第2の通風ファン27に相当する第2の通風ファン37は、内径部をロータシャフト6に固定し、同時にロータ鉄心押え41の側面に密着した状態で取付けてある。
【0090】
この第2の通風ファン37の主板の機外側の外周部に外気を送風する羽根37aが設けてあり、内周部には複数のフィン37bが放射状に設けてある。遮蔽板39は外周をブラケット22に固定し、内周面39aは第2の通風ファン37の主板に設けられた外周面と対向して、円周上の微小間隙を形成している。
【0091】
この第5の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作は第1の実施の形態と同様であるが、さらに次の動作が追加される。
【0092】
第1の通風ファン36はロータ鉄心押え40と密着して取付けてあるので、ロータ鉄心7の熱が第1の通風ファン36に効率良く伝達され、この伝達された熱は羽根36aより流通する外気に強力に放出され、ロータの冷却性能が大幅に向上する。また、機内空間の空気は、多数のフィン36aにより撹拌されると同時に、多数のフィン36bによって空気の熱が通風ファン36に効率良く伝わり、羽根36aより外気に放出されるので、機内空気の冷却効果も増大し、機内各部の温度上昇を低減することができる。
【0093】
第2の通風ファン37もロータ鉄心押え41に密着して取付けてあるので、ロータ鉄心7の熱が第2の通風ファン37に効率良く伝達され、通風ファン37に伝達された熱は羽根37aより流通外気に強力に放出され、ロータの冷却性能が大幅に向上する。さらに、通風ファン36の外気流通側に多数設けてあるフィン37bによって、伝わった熱は外気に放出されるので、さらにロータの冷却性能が向上する。
【0094】
なお、通風ファン36、37の材質を熱伝達性の優れたアルミ合金等にすれば、放熱性能がさらに向上し、ロータの温度上昇を一層低減することができる。
【0095】
次に、本発明の第6の実施の形態について、図10を用いて説明する。第6の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機は、図9に示した第5の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機と同様の構成であるが、次の点が異なる。
【0096】
ロータ鉄心7の内周側近傍に、軸方向に貫通するように通風穴7aを複数個設け、ロータ鉄心7の両側のロータ鉄心押え40、41にもそれぞれ通風穴40a、41aを設けている。そして、ロータ鉄心押え40、41に軸方向で密着した状態で第1の通風ファン42と第2の通風ファン43を取付け、第1の通風ファン42の機内側の壁面で、第1の遮蔽板38の内周面38aの径よりも小さい径の範囲に複数のフィン42aを放射状に設けている。
【0097】
この第6の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作においては、回転時のフィン42のファン作用により、機内の空気が外周側に吹き上げられた後にステータ鉄心19の内周面とロータ鉄心7の外周面の間隙44を軸方向に通過した後、反対側の機内空間よりロータ鉄心7の内周近傍の通風穴7aを通過し、第1の通風ファン42のフィン42aの部分に戻る経路で循環する。
【0098】
第1の通風ファン42の機外側を外気が流通してすることにより、第1の通風ファン42は外気により冷却され、この冷却された第1の通風ファン42の機内側壁面に設けたフィン42aも冷却されることにより、機内を循環する空気はこのフィン42aを通過する際に冷却される。この冷却された機内循環空気は、最も温度が高くなるロータ外周面の間隙面44を流通するため、ロータの冷却性能が向上し、ロータの温度上昇を低減することができる。
【0099】
また、冷却された機内空気はステータ鉄心19、ステータコイル11の部分にも循環流通するので、機内各部の温度上昇もさらに低減することができる。
【0100】
次に、本発明の第7の実施の形態について、図11を用いて説明する。第7の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機は、図9に示した第5の実施の形態と同様の構成であるが、次の点が異なる。
【0101】
ロータ鉄心7の内周側近傍に軸方向に貫通するように通風穴7aを複数個設け、ロータ鉄心7の両側のロータ鉄心押え40、41にもそれぞれに通風穴40a、41aを設けている。さらに、ロータ鉄心押え40、41にそれぞれ密着した状態に第1の通風ファン45と第2の通風ファン46を取付け、これらの第1の通風ファン45と第2の通風ファン46の内周側近傍にそれぞれ通風穴45a、46aを設けている。これらの通風穴7a、通風穴40a、41a、通風穴45a、46aの位置は一致させてあり、全体として、電動機の両側の外気流通空間を連通させている。また、第2の通風ファン46の通風穴46aの外側出口部に複数個のフィン46bを放射状に設けてある。
【0102】
この第7の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の動作においては、電動機の回転時に、フィン46bのファン作用によって第1の通風ファン45の外側の外気流通空間よりロータ鉄心7の通風穴7aを通って第2の通風ファン46の外側の外気流通空間に外気が流れる。
【0103】
これにより、冷却外気がロータ鉄心7内の通風穴7aを流通するためにロータの冷却性能が向上し、ロータの温度上昇を低減することができる。
【0104】
なお、第1の通風ファン45と第2の通風ファン46の通風能力に差を設ければ、この通風能力の差により外気をロータ鉄心7内の通風穴7aに確実に流通させることができるので、その場合には第2の通風ファン46のフィン46bは必ずしも設けなくてもよい。
【0105】
【発明の効果】
以上のように本発明の車両駆動用全閉型電動機によれば、冷却外気を機内空間に流通させることがないので、塵埃による機内の汚損を防ぐことができると同時に、軸受部の温度上昇を低減することより潤滑グリースの寿命を延ばして電動機の分解周期を長くし保守の省力化を図ることができる。
【0106】
さらに通風ファンの騒音が低下し、電動機の低騒音化が図れる。また、電動機内部のローカルヒートを防ぐと共に全体の冷却性能を向上させることができるため、従来と同容量(出力)の電動機であれば小型、軽量化が可能であり、また従来と同サイズの電動機であれば容量(出力)の増大が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の正面図。
【図2】図1におけるA−O線断面図。
【図3】図1におけるB−O線断面図。
【図4】図2におけるC−C線断面図。
【図5】本発明の第2の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図6】図5におけるD−D線断面図。
【図7】本発明の第3の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図9】本発明の第5の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図10】本発明の第6の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図11】本発明の第7の実施の形態の車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【図12】従来の車両駆動用開放自己通風型電動機の断面図。
【図13】従来提案されている車両駆動用全閉型電動機の断面図。
【符号の説明】
4 第1の軸受
5 第2の軸受
6 ロータシャフト
7 ロータ鉄心
7a 通風穴
8 ロータバー
11 ステータコイル
19 ステータ鉄心
19a 第1の通風穴
19b 第2の通風穴
20 ステータフレーム
20a ステータ・アーム
21 ブラケット
21a 入気口
21b 第1の外気通風路
21c 導入路
22 ブラケット
22a 第2の外気通風路
22b 導入路
23 ブラケット
23a 入気口
24 遮蔽板
25 遮蔽板
26 第1の通風ファン
26a 羽根
27 第2の通風ファン
27a 羽根
28 ステータ鉄心
28a 第1の通風穴
28b 第2の通風穴
28c 第3の通風穴
29 ブラケット
29a 入気口
29b 第1の外気流入路
29c 導入路
29d 内気流通路
30 ブラケット
30a 第2の外気通風路
30b 導入路
30c 内気流通路
31 循環ファン
32 通風ファン
32a 羽根
32b フィン
32c 通風穴
33 遮蔽板
33a 吸熱フィン
33b 放熱フィン
34 ブラケット
34a 外気通風路
34b 吸熱フィン
34c 放熱フィン
35 ブラケット
35a 外気通風路
35b 吸熱フィン
35c 放熱フィン
36 第1の通風ファン
36a 羽根
36b フィン
37 第2の通風ファン
37a 羽根
37b フィン
38 遮蔽板
39 遮蔽板
40 ロータ鉄心押え
40a 通風穴
41 ロータ鉄心押え
41a 通風穴
42 第1の通風ファン
42a フィン
43 第2の通風ファン
44 円周上の間隙
45 第1の通風ファン
45a 通風穴
45b フィン
46 第2の通風ファン
46a 通風穴
46b フィン
50 台車枠
51 車輪
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle drive fully closed motor for driving a vehicle such as a railway.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, in a railway vehicle such as a vehicle, an electric motor for vehicle driving is loaded on a bogie disposed below a vehicle body, and the rotational force of the electric motor is transmitted to wheels via a gear device to cause the vehicle to travel. Conventionally, this type of vehicle driving motor has a structure shown in FIG.
[0003]
The conventional motor for driving a vehicle shown in FIG. 12 has a cylindrical frame 1 as a fixed member, a bracket 2 is attached to one side of the frame 1, and a housing 3 is provided at the center of the other side of the frame 1. , And both ends of the rotor shaft 6 are rotatably supported by bearings 4 and 5 provided at the center of the bracket 2 and the housing 3 respectively.
[0004]
A rotor core 7 is fixed to a central portion of the rotor shaft 6 in the axial direction, and a rotor bar 8 is embedded in each of a number of grooves formed on the outer peripheral surface of the rotor core 7. Both ends of each rotor bar 8 are rotor cores. 7, and the protruding portions are integrally connected by end rings to form a cage rotor of the induction motor. The rotor core 7 is provided with a plurality of ventilation holes 7a penetrating in the same axial direction.
[0005]
A cylindrical stator core 10 is attached to the inner periphery of the frame 1, and a stator coil 11 is housed in a number of grooves formed on the inner periphery of the stator core 10. The coil end portion of the stator coil 11 has a shape projecting on both sides of the stator core 10.
[0006]
A uniform gap is formed between the inner peripheral surface of the stator core 10 and the outer peripheral surface of the rotor core 7. The drive side end 6a of the rotor shaft 6 projects outside the machine. A coupling (cup link) for coupling with the driving gear device is attached to the protruding drive side end 6a. A ventilation fan 9 is fixed to an in-machine portion of the rotor shaft 6. The ventilation fan 9 has a plurality of blades 9a radially arranged from the center. A plurality of exhaust ports 2a are provided in a portion of the bracket 2 facing the outer peripheral portion of the ventilation fan 9 along the circumferential direction.
[0007]
An air inlet 1a is provided above the non-drive side of the frame 1, and a ventilation filter 12 is attached so as to cover the air inlet 1a. The outside air inlet of the ventilation filter 12 is provided for capturing dust. The filter 12a is attached.
[0008]
The entire motor shown in FIG. 12 has a mounting arm portion provided on the frame 1 fastened and fixed to a bogie frame with bolts, and the rotational force of the motor is transmitted from the gear device to the wheels via a joint connected to the rotor shaft end 6a. To make the vehicle run.
[0009]
During operation of the electric motor, the stator coil 11 and the rotor bar 8 of the electric motor generate heat, so that outside air is circulated through the electric motor to cool it, thereby suppressing a rise in the temperature of the electric motor. This cooling action is as follows.
[0010]
During operation, the ventilation fan 9 is rotated by the rotor shaft 6, and discharges air inside the machine from the exhaust port 2a to the outside of the machine, and accordingly, outside air is sucked into the machine from the air inlet 1a. The outside air sucked into the machine flows into the machine through the air inlet 1a through the ventilation filter 12, and then passes through the ventilation hole 7a of the rotor core 7, and between the outer circumference of the rotor core 7 and the inner circumference of the stator core 10. The air flows into the ventilation fan 9 through the gap therebetween, and is discharged to the outside from the exhaust port 2a by the rotation of the ventilation fan.
[0011]
By circulating the outside air inside the machine in this way, the rotor bar 8, the stator coil 11 and each part in the machine are cooled, so that the temperature rise of the rotor bar 8 and the stator coil 11 does not exceed the allowable temperature.
[0012]
However, the outside air around the vehicle drive motor mounted on the underfloor trolley such as a train contains a large amount of dust that is rolled up when the vehicle is running, and the taken-in outside air is in a severely polluted environment. Therefore, in the conventional motor for driving a vehicle shown in FIG. 12, dust is captured by the filter 12a of the ventilation filter 12 with respect to the outside air taken into the machine to purify the outside air. As a result, eye catching gradually occurs in the filter 12a, and the amount of air flow inside the machine decreases. For this reason, there is a technical problem that requires periodic cleaning and maintenance of the filter at short intervals, and requires a great deal of labor.
[0013]
In order to solve this problem, in recent years, a fully-closed external fan-cooled vehicle drive motor has been developed. FIG. 13 shows the structure of the fully enclosed external fan cooling type electric motor. More specifically, a bracket 14 is provided at a drive-side end of a bottomed cylindrical frame 13, and a housing 3 is provided at a central portion on the opposite side of the drive. A stator core 10 is provided on an inner peripheral portion of the frame 13.
[0014]
The rotor shaft 6 is rotatably supported by bearings 4 and 5 attached to the bracket 14 and the housing 3, respectively. A rotor core 7 is provided at the axial center of the rotor shaft 6. The opposite end of the rotor shaft 6 on the side opposite to the drive protrudes outside the machine, and a ventilation fan 15 is attached to this protruding portion.
[0015]
A number of cooling fins 13 a extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the frame 13, and the cover 16 is covered so as to cover the cooling fins 13 a, so that the cooling fin 13 a is surrounded by the inside of the cover 16 and the outside of the frame 13. A space extending in the axial direction is formed, and this space is used as a ventilation path 17.
[0016]
The drive side of the ventilation path 17 is open to the outside, and the opposite drive side is open toward the outer peripheral side of the ventilation fan 15. A cover 18 is attached to the non-drive end of the electric motor, and an outside air intake 18 a for the ventilation fan 15 is formed in the center of the cover.
[0017]
The fully closed external fan cooling type electric motor shown in FIG. 13 is of a fully closed type in which the inside of the motor is cut off from the outside, so that a large amount of heat generated therein is mainly provided on the outer peripheral surface of the frame 13. It is discharged from the cooled fins 13a. During operation, the outside air is sent into the ventilation passage 17 on the outer peripheral portion of the frame 13 by the rotation of the ventilation fan 15 and is circulated in the axial direction, so that the heat inside the machine is generated from the large number of cooling fins 13 a arranged in the ventilation passage 17. To the outside air.
[0018]
This fully enclosed fan cooling type electric motor does not allow the outside air to flow through the inside of the machine, so that the inside of the machine is not polluted by dust mixed in the outside air. There is also an advantage that it is unnecessary.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fully-closed external fan-cooled electric motor under development shown in FIG. 13 does not require a filter, thereby making it possible to save labor for maintenance. However, there is a technical problem described below, and improvement has been desired.
[0020]
First, since the heat generating portion in the machine is indirectly cooled by the cooling fins 13a via the frame 13, the heat radiation performance is low. Therefore, in order to obtain the cooling performance like the conventional motor shown in FIG. 12, it is necessary to increase the amount of air flow by the ventilation fan 15 and increase the cooling performance of the cooling fins 13a. However, in order to increase the ventilation volume, it is necessary to increase the size and diameter of the ventilation fan 15, so that the noise of the ventilation fan 15 during operation increases. In recent years, it has been desired to reduce the noise of the driving motor in order to improve the ride comfort of vehicles and the impact on the surrounding environment. Therefore, it is not desirable to increase the noise by increasing the size of the ventilation fan. Was desired.
[0021]
Second, there is a problem that the temperature rise of the bearing increases. Since the bearing is lubricated by the lubricating grease filled therein, if the temperature of the bearing increases, the deterioration of the lubricating grease is promoted, and the grease needs to be replaced at an early stage. In a fully-closed fan-cooled electric motor, since the outside air does not flow through the inside of the machine, the heat of the rotor is easily transmitted to the bearing portion, and the temperature rise of the bearing portion is larger than that of the conventional type. Further, since the drive side bracket 14 is located on the exhaust side of the cooling outside air, it is heated by the exhaust air temperature, and furthermore, since the cooling air does not hit the bearings, the temperature of the drive side bearing 4 is greatly increased. To rise. In vehicle drive motors, while the progress of grease renewal has been extended to save maintenance, progress in lubricating grease hastened due to an increase in the temperature rise of the bearings, and grease was replaced sooner. There is a technical problem that it is necessary, and its improvement has been desired.
[0022]
Third, there is a problem in that the cooling capacity is reduced and the size is increased and the mass is increased. In the case of a fully-closed fan-cooled motor, the heat inside the motor is released to the outside air by the cooling fins 13a on the outer peripheral surface of the frame, so that the cooling efficiency is lower than that of the conventional motor shown in FIG. Therefore, the temperature rise of the stator coil 11 and the rotor bar 8 exceeds an allowable value, and in order to suppress the temperature rise, it is necessary to increase the size of the stator coil 11 and the rotor bar 8 and reduce heat generation. Therefore, the size of the motor becomes larger than the capacity (output), and the mass increases. Further, the cooling performance of the downstream side of the circulating cooling air decreases with an increase in the temperature of the circulating outside air, so that the temperature rise of the internal stator coil and the portion of the rotor bar located on the exhaust side becomes larger than other portions. , The state of local heat. Therefore, in order to suppress the temperature rise of the local heat portion within an allowable value, the size of the electric motor must be further increased. In a train or the like, since the drive motor is mounted in a limited space in the bogie, mounting may be difficult if the size of the drive motor is large. On the contrary, if the physique is designed to be able to be mounted in the space, the capacity of the electric motor is insufficient, and the desired performance cannot be obtained. Therefore, realization of a fully-closed motor for driving a vehicle that eliminates local heat and has good heat dissipation performance has been desired.
[0023]
As a solution to this problem, the present inventors have disclosed a novel fully-closed motor for driving a vehicle in the specification of Japanese Patent Application No. 2002-236600. The fully-closed motor for driving a vehicle according to this application has a structure in which ventilation fans are attached to both ends of shafts outside the machine, and outside air is circulated to the outer peripheral portion of the motor by both ventilation fans. This motor eliminates contamination inside the machine, reduces the noise of the ventilation fan, suppresses the temperature rise of the bearing on the exhaust side, equalizes the temperature rise of the bearings on both sides, and reduces the size and weight or increases the output by improving the cooling effect Can be achieved.
[0024]
The motor for driving a vehicle presented in Japanese Patent Application No. 2002-236600 can be used for a long time without disassembly by eliminating contamination inside the machine, but the lubricating grease of the bearing gradually deteriorates due to use. Therefore, when the usage limit is reached, it is necessary to disassemble the motor and renew grease.
[0025]
Generally, in a fully-closed motor, the heat of the rotor is more easily transmitted to the bearing portion than the rotor shaft, and the temperature tends to increase more than the bearing of the in-machine ventilation cooling type motor.
[0026]
Since the temperature rise of the bearing is a major factor in the deterioration of the bearing lubrication grease, the temperature of the bearing tends to be relatively large. Things were difficult.
[0027]
In the fully-closed motor for driving a vehicle described in the specification of Japanese Patent Application No. 2002-236600, the temperature rise of the bearing can be reduced and the replacement cycle of the lubricating grease can be lengthened. However, if the temperature rise of the bearing portion can be further reduced, the grease can be reduced. Can be further extended, and the non-disassembly period of the electric motor can be further lengthened.
[0028]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a totally-closed electric motor for driving a vehicle as described above, which eliminates contamination inside the apparatus, reduces noise of a ventilation fan for cooling, and further reduces temperature rise of a bearing portion. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fully-closed motor for driving a vehicle in which the replacement cycle of lubricating grease is lengthened, and furthermore, the cooling performance is improved and local heat is eliminated, so that the size and weight or capacity (output) can be increased.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
A fully-closed motor for driving a vehicle according to claim 1, wherein a rotor core is disposed on an inner peripheral side of a stator core, a rotor shaft is coupled to a center portion of the rotor core, and one axial end of the stator core is provided. A first bracket containing a first bearing is attached to the portion, a second bracket containing a second bearing is attached to the other axial end of the stator core, and the rotor shaft is attached to the first shaft. And a first ventilation fan mounted on each of the first and second bearings built in each of the second brackets, and mounted on one end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the first bearing. An outer peripheral portion of the first shielding plate is fixed to the first bracket, and an inner peripheral side of the first shielding plate is arranged so as to face the rotor shaft to form a minute gap on the circumference. , The first ventilation fan A second ventilation fan is attached to the other end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the second bearing portion, and an outer peripheral portion of the second shielding plate is attached to the other end of the rotor shaft. The second ventilation fan is fixed to the second bracket, and is arranged such that the inner peripheral side of the second shielding plate faces the rotor shaft to form a minute gap on the circumference, and accommodates the second ventilation fan. A plurality of first ventilation holes and a plurality of second ventilation holes are formed in the vicinity of the outer periphery of the stator core so as to penetrate in the axial direction. A plurality of air inlets are provided at a portion on the inner diameter side of the blade position of the first ventilation fan, and a first outside air ventilation passage for receiving cooling air from the first ventilation fan is provided at an outer peripheral portion of the first bracket. Providing the first outside air ventilation path with the first ventilation hole One end is connected to the other end, the other end of the first ventilation hole is open to the atmosphere, and a plurality of air inlets are provided on a side of the second bracket at a portion on the inner diameter side of the blade position of the second ventilation fan. A second outside air passage for receiving cooling air from the second ventilation fan is provided on an outer peripheral portion of the second bracket, and the second outside air passage is provided at one end of the second ventilation hole. And the other end of the second ventilation hole is open to the atmosphere.
[0030]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the first aspect of the present invention, since the outside air is circulated by the two ventilation fans on both ends, the air volume of each ventilation fan is reduced by half and the ventilation fan is reduced in size and diameter. To reduce the noise during operation of the ventilation fan. In addition, the ventilation fans on both sides allow the outside air to flow along the outer walls of the brackets on both sides to cool the bearings on both sides equivalently, avoiding the temperature rise of only one bearing, and lubricating due to the high temperature. Prevents premature deterioration of grease.
[0031]
Furthermore, the heat transmitted from the rotor shaft to the bearing is released to the cooling outside air by the ventilation fan attached to the inside of the bearing, so the heat transmitted to the bearing is reduced, the temperature rise of the bearing is further reduced, and the lubricating grease is removed. Prevents deterioration and extends grease replacement life.
[0032]
In addition, by circulating the outside air with the ventilation fans on both sides, the entire motor is cooled in a well-balanced manner, eliminating the occurrence of local heat, and at the same time, the brackets on both sides are also cooled efficiently by the outside air to improve the cooling performance of the entire motor. To reduce the size and weight of the motor or increase the capacity.
[0033]
The fully-closed motor for driving a vehicle according to claim 2, wherein a rotor core is arranged on an inner peripheral side of the stator core, a rotor shaft is connected to a center portion of the rotor core, and one axial end of the stator core is provided. A first bracket containing a first bearing is attached to the portion, a second bracket containing a second bearing is attached to the other axial end of the stator core, and the rotor shaft is attached to the first shaft. And a first ventilation fan mounted on each of the first and second bearings built in each of the second brackets, and mounted on one end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the first bearing. An outer peripheral portion of the first shielding plate is fixed to the first bracket, and an inner peripheral side of the first shielding plate is arranged so as to face the rotor shaft to form a minute gap on the circumference. , The first ventilation fan A second ventilation fan is attached to the other end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the second bearing portion, and an outer peripheral portion of the second shielding plate is attached to the other end of the rotor shaft. The second ventilation fan is fixed to the second bracket, and is arranged such that the inner peripheral side of the second shielding plate faces the rotor shaft to form a minute gap on the circumference, and accommodates the second ventilation fan. A circulating fan is attached to the rotor shaft in the interior space partitioned by the first shielding plate or the second shielding plate, and penetrates in the axial direction near the outer periphery of the stator core. A plurality of first ventilation holes, a second ventilation hole, and a third ventilation hole are respectively formed so as to enter a portion of the side surface of the first bracket closer to the inside diameter than the blade position of the first ventilation fan. A plurality of air vents, the first bracket A first outside air passage for receiving cooling air from the first ventilation fan is provided in an outer peripheral portion, and the first outside air passage is communicated with one end of the first ventilation hole. The other end of the second bracket is open to the atmosphere, and a plurality of air inlets are provided on a side of the second bracket on the inner diameter side of the blade position of the second ventilation fan, and an outer peripheral portion of the second bracket is provided. A second outside air passage for receiving cooling air from the second ventilation fan, the second outside air passage communicating with one end of the second ventilation hole, The third end is opened to the atmosphere, and both open ends of the third ventilation hole are communicated with the internal space through respective internal air flow passages provided in the first and second brackets. Ventilation holes are generated in the circulating air generated by the rotation of the circulating fan. It is characterized by having a ventilation path.
[0034]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the second aspect of the present invention, a third ventilation hole is additionally provided on the outer peripheral side of the stator core in addition to the configuration of the first aspect of the invention, and furthermore, penetrates the rotor core in the axial direction. By providing a plurality of ventilation holes, connecting both ends of a third ventilation hole additionally provided to the stator core to the internal space, and providing an internal air circulation fan on a rotor shaft in the airplane, the internal air circulation fan rotates during operation to rotate the internal air circulation fan. Air is circulated through the third ventilation hole of the stator core and the ventilation hole of the rotor core to cool the air inside the machine. Thereby, the cooling performance inside the machine is improved, and in particular, the rise in the temperature of the rotor is reduced.
[0035]
According to a third aspect of the present invention, in the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the first or second aspect, a plurality of fins are radially provided on the back surface of one or both of the first and second ventilation fans. A plurality of ventilation holes penetrating to the back side are provided on the inner diameter side from the fin position of the fan, and a plurality of heat absorbing fins are provided on one or both of the inner wall surfaces of the first and second shielding plates. A plurality of radiating fins are radially provided on the back side of one or both of the second ventilation fans.
[0036]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the third aspect of the present invention, the fin provided on the inside of the shield plate effectively absorbs the heat inside the machine, and the fin provided on the ventilation fan side effectively prevents the outside air flowing through. By discharging the air, the cooling performance of the air inside the machine is improved, and the temperature rise in each part in the machine is reduced.
[0037]
According to a fourth aspect of the present invention, in the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the first to third aspects, a plurality of heat absorbing fins are provided on one or both inner walls of the first and second brackets, and an outside air ventilation passage is provided. A large number of radiating fins are provided on at least one of the inner wall surface and the outer wall.
[0038]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fourth aspect of the present invention, the heat inside the machine is effectively absorbed by the bracket by the heat absorbing fins provided on the inner wall surface facing the inside space of the bracket, and the heat absorbing fins are provided in the outside air passage and on the outer wall. By effectively releasing the heat of the bracket to the outside air circulated by the radiating fins, the cooling performance of the air inside the machine is improved, and the rise in the temperature of each part inside the machine is reduced.
[0039]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fully closed motor for driving a vehicle according to the first, second, or fourth aspect, one or both of the first and second ventilation fans are provided with an inner end of the rotor core. While being closely attached to the side surface, a large number of cooling fins are provided on one or both of the first and second ventilation fans and / or on the surface that contacts the outside air circulation space, One or both of the inner peripheral portions of the first and second shielding plates are opposed to an outer peripheral step surface provided on a part of one or both of the first and second ventilation fans to form a circumference. It is characterized by forming the above minute gap.
[0040]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fifth aspect of the invention, the heat of the rotor core is efficiently transmitted to the ventilation fan, and the heat transmitted to the ventilation fan can be effectively released to the outside air flowing through the blades and the fins. Further, the cooling performance of the rotor is improved, and the rise in the temperature of the rotor is reduced.
[0041]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the first to fifth aspects, the number of blades of the first ventilation fan and the number of the second ventilation fan are different from each other. The number of blades is set to a value that is not divisible by the number of blades.
[0042]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the sixth aspect of the present invention, the noise frequency caused by the blades of the two ventilation fans generated at the time of rotation is made different, thereby suppressing the noise amplification phenomenon due to the interference between the two noise frequencies. Eliminate the increase.
[0043]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fifth aspect, each of the rotor cores penetrates in the axial direction near the inner peripheral side of the rotor core and rotor core retainers disposed on both sides of the rotor core. A plurality of ventilation holes are provided, and the in-machine spaces on both sides of the rotor core are communicated with the ventilation holes, and formed on the inner wall surface of the first ventilation fan between the first shielding plate and the first shielding plate. A plurality of fins are radially provided at a portion closer to the center than the minute gap on the circumference of the circumference, and when the rotor core rotates, an inner peripheral surface of the stator core and an outer periphery of the rotor core by a fan action of the plurality of fins. The air inside the machine is circulated through a path that passes through a circumferential gap between the surface and a ventilation hole near the inner peripheral side of the rotor core.
[0044]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the present invention, the air inside the machine is moved by the fan action of the fin provided inside the first ventilation fan during rotation and the ventilation hole near the rotor inner peripheral side by the fan action. And the air in the machine cooled by the fins on the inside of the first ventilation fan is cooled by flowing through the outer peripheral surface of the rotor where the temperature is highest. Thereby, the cooling performance of the rotor is improved, and the cooling performance of each part in the machine is improved.
[0045]
According to an eighth aspect of the present invention, in the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fifth aspect, a rotor core retainer disposed near the inner peripheral side of the rotor core and on both sides of the rotor core, the first ventilation fan, and the A plurality of ventilation holes penetrating in the axial direction are provided near the inner peripheral side of each of the two ventilation fans, and the external spaces on both sides of the electric motor are communicated with the ventilation holes. .
[0046]
In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to claim 8, the cooling performance of the rotor core is improved by allowing cooling air to flow inside the ventilation holes provided near the inner peripheral side of the rotor core during operation, thereby improving the cooling performance of the rotor core. By reducing the heat transfer from the rotor core to the bearing portion from the rotor shaft, the temperature rise of the bearing portion is further reduced.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the first embodiment, the rotor core 7 is arranged on the inner peripheral side of the cylindrical stator core 19, and one end of the stator core 19 in the axial direction is interposed with the stator frame 20. Then, a first bracket 21 containing the first bearing 4 is attached, and a second bracket 22 containing the second bearing 5 is also provided at the other axial end of the stator core 19 via the stator frame 20. Is installed. The second bearing 5 is attached to the center of the second bracket 22 via a bracket 23.
[0048]
The rotor shaft 6 is connected to the inner periphery of the rotor core 7. Both ends in the axial direction of the rotor shaft 6 are supported by first and second bearings 4 and 5 built in first and second brackets 21 and 22, respectively.
[0049]
A first ventilation fan 26 is attached to one end of the rotor shaft 6 inside the bearing 4 adjacent to the bearing 4, and a second ventilation fan is installed to the inside of the bearing 5 at the other end adjacent to the bearing 5. A fan 27 is attached.
[0050]
Each of the first and second ventilation fans 26 and 27 has a plurality of radially arranged blades 26a and 27a, respectively. The number of blades of the first ventilation fan 26 and the number of blades of the second ventilation fan 27 are preferably different numbers, for example, 15:17, and are preferably set to numbers that are indivisible.
[0051]
A first shielding plate 24 having an outer peripheral portion fixed to the first bracket 21 is provided adjacent to the inside of the first ventilation fan 26. A minute gap on the circumference is formed between the inner peripheral surface 24a of the central hole portion of the shielding plate 24 and the outer peripheral surface of the rotor shaft 6.
[0052]
A second shielding plate 25 having an outer peripheral portion fixed to the second bracket 22 is provided adjacent to the inside of the second ventilation fan 27. A minute circumferential gap is also formed between the inner peripheral surface 25 a of the central hole portion of the shielding plate 25 and the outer peripheral surface of the rotor shaft 6.
[0053]
A large number of grooves are provided on the outer peripheral portion of the rotor core 7, and the rotor bar 8 is housed in the grooves. Both ends of each rotor bar 8 are extended laterally beyond the rotor core 7 and are united and integrated by an end ring to form a cage rotor of the induction motor.
[0054]
Numerous grooves are provided on the inner periphery of the stator core 19, and the stator coil 11 is housed in the grooves. The coil end portions at both ends of each stator coil 11 are formed so as to protrude laterally from the stator core 19.
[0055]
As shown in FIG. 4, a plurality of first ventilation holes 19a and a plurality of second ventilation holes 19b are formed near the outer periphery of the stator core 19 so as to penetrate in the axial direction.
[0056]
As shown in FIG. 2, a plurality of air inlets 21 a for taking in outside air are provided on a wall surface near the center of the first bracket 21. The air inlet 21a is located on the center side (smaller diameter side) than the inner diameter of the blade 26a of the first ventilation fan 26.
[0057]
A first outside air passage 21b, which receives cooling air from the first ventilation fan 26, is provided on the outer circumference (outer periphery side) of the first bracket 21. One end of one ventilation hole 19a is communicated via an introduction path 21c. The other end of the first ventilation hole 19a is open to the atmosphere by the ventilation hole 22c.
[0058]
As shown in FIG. 3, a plurality of air inlets 23 a for taking in outside air are provided on a side surface near the center of the bracket 23 attached to the second bracket 22. The air inlet 23a is located on the center side (smaller diameter side) than the inner diameter of the blade 27a of the second ventilation fan 27.
[0059]
A second outside air passage 22a for receiving cooling air from the second ventilation fan 27 is provided on the circumference of the second bracket 22, and the second outside air passage 22a is connected to one end of the second ventilation hole 19b. Are connected to each other through an introduction path 22b. The other end of the second ventilation hole 19b is open to the atmosphere by the exhaust hole 21d.
[0060]
As shown in FIG. 1, the entire electric motor is loaded in the bogie by fixing a portion of the stator arm 20 a integrally provided on the stator frame 20 to the bogie frame 50 with bolts. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor shaft end 6a projecting to one end of the motor is connected to a drive gear device (not shown) via a joint, and the rotational force of the motor is transmitted from the drive gear device. The power is transmitted to the wheels to drive the vehicle.
[0061]
Next, the operation of the vehicle drive fully-closed electric motor according to the first embodiment of the present invention will be described. As shown in detail in FIG. 2, during operation of the electric motor, outside air flows in from the air inlet 21a by the rotation of the first ventilation fan 26. The inflowing outside air flows through the first ventilation hole 19a from the first outside air ventilation passage 21b via the introduction passage 21c, and is discharged to the atmosphere side through the ventilation hole 22c.
[0062]
As shown in FIG. 3, the outside air flows in from the air inlet 23 a by the rotation of the second ventilation fan 27 that rotates simultaneously with the first ventilation fan 26. The inflowing outside air flows from the second outside air ventilation path 22a to the second ventilation hole 19b via the introduction path 22b, and is discharged to the atmosphere side from the exhaust hole 21d.
[0063]
As described above, in the vehicle drive fully-closed electric motor according to the first embodiment, the cooling outside air is supplied to the outer peripheral portions of the brackets 21 and 22 by the first and second ventilation fans 26 and 27 provided on both sides in the axial direction. Since cooling is performed by circulating the cooling air through the large number of ventilation holes 19a and 19b of the stator core 19, the cooling area of the entire motor and the heat radiation area are increased, and the cooling performance is improved. In particular, since the heat of the stator coil 11 attached to the inner peripheral side of the stator core 19 is directly transmitted, the temperature tends to be higher than that of other parts. By allowing cooling outside air to flow through 19a and 19b, cooling can be performed effectively, and a rise in temperature can be suppressed.
[0064]
Further, in the fully-closed motor for driving a vehicle according to the present embodiment, since the cooling outside air is evenly distributed to the outside of the motor and cooled by the ventilation fans 26 and 27 on both sides, the local heat of the internal stator coil 11 and the rotor bar 8 is reduced. (Local overheating) does not occur.
[0065]
Furthermore, in the vehicle drive fully-closed electric motor of the present embodiment, ventilation fans 26 and 27 mounted adjacent to the inside of both bearings 4 and 5 act as powerful radiators, and the rotor shaft 6 At the same time as cooling the heat transmitted to the bearings 4 and 5, the brackets 21, 22, and 23 to which the bearings 4 and 5 are attached are cooled by the outside air, so that the temperature rise of the bearings 4 and 5 can be significantly reduced.
[0066]
In addition, the fully-closed electric motor for driving a vehicle according to the present embodiment has a structure in which the first and second ventilation fans 26 and 27 are dispersed and cooled on both sides. That is, the ventilation fans 26 and 27 can be reduced in size and diameter. By reducing the size and diameter of the ventilation fans 26 and 27, the noise of each of the ventilation fans 26 and 27 during operation is significantly reduced, and the noise of the motor as a whole that combines both ventilation fans is also reduced as compared with the conventional case. Can be.
[0067]
By setting the number of blades of the first ventilation fan 26 and the number of blades of the second ventilation fan 27 to a different number and a value that is not divisible by the number of the blades, the generation of both the ventilation fans 26 and 27 during rotation is achieved. It is possible to prevent a phenomenon in which the noise frequencies overlap with each other and increase, and it is possible to prevent an increase in noise by employing two ventilation fans.
[0068]
Further, in the present embodiment, the in-machine space and the space through which the outside air flows communicate with each other at the minute gaps on the circumference formed on the inner diameter surfaces 24a and 25a of the shielding plates 24 and 25, respectively. Since the flow resistance of the portion is large, the outside air does not enter the inside of the cabin, and only a small amount of air enters and exits due to the respiration during cooling, and the inside of the cabin is not polluted.
[0069]
Furthermore, in the present embodiment, dust and moisture mixed in the outside air are subjected to the action of being shaken off to the outer peripheral side by the rotation of the ventilation fans 26 and 27, so that the back space of the ventilation fans 26 and 27 flows backward and the minute gap No dust or moisture reaches the part and does not enter the machine.
[0070]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the second embodiment, a first bracket 29 and a second bracket 30 are attached to both sides of a cylindrical stator core 28 via a stator frame 20, respectively. Then, the first bearing 4 attached to the center of the first bracket 29 and the second bearing 5 attached to the center of the second bracket 30 via the bracket 23 on both sides of the rotor shaft 6. I support it.
[0071]
A rotor core 7 is attached to the center of the rotor shaft 6, and the rotor core 7 is provided with a plurality of ventilation holes 7a so as to penetrate in the axial direction. A plurality of first ventilation holes 28a, second ventilation holes 28b, and third ventilation holes 28c are provided on the outer peripheral side of the stator core 28, respectively.
[0072]
A first ventilation fan 26 and a second ventilation fan 27 are mounted on both sides of the rotor shaft 6 adjacent to the inside of each of the bearings 4 and 5. Further, a circulation fan 31 is attached to the rotor shaft 6 in the interior space separated from the outside by the shielding plates 24 and 25.
[0073]
A first outside air passage 29b, which is formed by a part of each of the first and second brackets 29 and 30, is provided on an outer peripheral portion of each of the first ventilation fan 26 and the second ventilation fan 27, and a second outside air. A ventilation passage 30a is formed.
[0074]
The first outside air passage 29b communicates with one end of the first air passage 28a via the introduction passage 29c, and the other end of the first air hole 28a is open to the atmosphere. On the other hand, the second outside air passage 30a communicates with one end of the second ventilation hole 28b via the introduction passage 30b, and the other end of the second ventilation hole 28b is open to the atmosphere.
[0075]
Both ends of the third ventilation hole 28c communicate with internal spaces on both sides of the stator core 28 by internal air flow passages 29d and 30c provided in brackets 29 and 30 on both sides, respectively.
[0076]
With respect to other components, the same reference numerals are given to components common to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
[0077]
Next, the operation of the vehicle drive fully-closed electric motor according to the second embodiment having the above configuration will be described. During operation of the motor, the rotation of the first ventilation fan 26 and the second ventilation fan 27 causes cooling outside air to flow through the first ventilation hole 28a and the second ventilation hole 28b of the stator core in opposite directions. To cool the motor. This function is the same as that described in the first embodiment.
[0078]
In the case of the second embodiment, further, rotation of the internal air circulation fan 31 causes air in the machine to flow from the internal air flow passage 30c into the third ventilation hole 28c of the stator core 28, and the third air hole 28c is removed. After passing through, the air flows into the internal space from the internal airflow passage 29d, passes through the ventilation hole 7a penetrating the rotor core 7, and returns to the inner peripheral side of the circulation fan 31.
[0079]
In this manner, in the vehicle drive fully-closed electric motor according to the second embodiment, the inside air circulates and is cooled when the heated inside air passes through the third ventilation hole 28c of the stator core 28. In addition, the cooling performance of each part in the machine is improved. Further, since the cooled inside air flows through the ventilation holes 7a of the rotor core 7, the cooling effect of the rotor is particularly improved.
[0080]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of a fully closed electric motor for driving a vehicle according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, but in the present embodiment, the first embodiment is different from the first embodiment. A large number of heat-absorbing fins 33a are radially provided on the inside of the shield plate 33 corresponding to the shield plate 24, and a large number of heat-radiating fins 33b are radially provided on the outside of the machine (on the side of the ventilation fan 32). .
[0081]
Further, a plurality of blades 32b are radially provided on the back surface inside the ventilation fan 32 corresponding to the ventilation fan 26 of the first embodiment, and a plurality of ventilation holes 32c are provided in the inner diameter portion of the blade 33b.
[0082]
The operation of the vehicle drive fully-closed type electric motor of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the outside air is further reduced by the rotation of the blades 32b on the back side of the ventilation fan 32. The air further flows into the space behind the ventilation fan 32 and flows through the radiation fins 33 b of the shielding plate 33. Further, the heat of the heated air inside the machine is effectively transmitted to the shield plate 33 by heat absorbing fins 33 a provided on the shield plate 33, and this heat is transmitted from the outer wall surface of the shield plate 33 and the many radiating fins 33 b. Since the air is released into the circulating outside air, the cooling of the air inside the machine is improved, and the temperature of each part inside the machine is reduced.
[0083]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the vehicle drive fully closed type electric motor according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, but in the present embodiment, the first embodiment A large number of heat absorbing fins 34b are provided on the inner wall of the bracket 34 corresponding to the bracket 21 of the first embodiment, and a large number of heat dissipating fins 34c are provided so as to protrude into the outside air passage 34a.
[0084]
Further, on the inner wall surface of the bracket 35 corresponding to the bracket 23 of the first embodiment, a number of heat absorbing fins 35b protruding into the in-machine space are provided, and a plurality of heat radiation fins 35c on the outer wall surface are provided.
[0085]
The operation of the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the heat of the further heated air inside the machine is effectively achieved by the large number of heat absorbing fins 34b and 35b. Is transmitted to the brackets 34 and 35 and is cooled by the circulating cooling air. Further, the cooling effect of the brackets 34, 35 is increased by the radiation fins 34c, 35c provided in the outside air circulation portions 34a, 35a of the respective brackets 34, 35, so that the cooling performance of the air inside the machine is improved, and the temperature of each part in the machine is increased. The rise can be reduced.
[0086]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the vehicle drive fully-closed electric motor according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 except for the following.
[0087]
The first ventilation fan 36 corresponding to the first ventilation fan 26 of the first embodiment has its inner diameter side fixed to the rotor shaft 6 and at the same time in a state of being closely attached to the side surface of the rotor core retainer 40 in the axial direction. Installed.
[0088]
On the outside of the main plate of the first ventilation fan 36, a blade 36a for blowing cooling outside air is provided, and on the inside of the machine, a plurality of fins 36b are provided. An outer peripheral portion of the shielding plate 38 is fixed to the bracket 21, and an inner peripheral portion 38 a of the shielding plate 38 opposes an outer peripheral step surface provided on the main plate of the first ventilation fan 36 to form a minute gap on the circumference. are doing.
[0089]
The second ventilation fan 37 corresponding to the second ventilation fan 27 of the first embodiment has its inner diameter fixed to the rotor shaft 6 and is attached to the side surface of the rotor core retainer 41 at the same time.
[0090]
A blade 37a for blowing outside air is provided on the outer peripheral portion of the main plate of the second ventilation fan 37 on the outside of the machine, and a plurality of fins 37b are radially provided on the inner peripheral portion. The shielding plate 39 has an outer periphery fixed to the bracket 22, and an inner peripheral surface 39 a is opposed to an outer peripheral surface provided on the main plate of the second ventilation fan 37 to form a minute gap on the circumference.
[0091]
The operation of the fully closed electric motor for driving a vehicle according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the following operation is further added.
[0092]
Since the first ventilation fan 36 is attached in close contact with the rotor core retainer 40, the heat of the rotor core 7 is efficiently transmitted to the first ventilation fan 36, and the transmitted heat is transmitted to the outside air flowing from the blade 36a. And the cooling performance of the rotor is greatly improved. Further, the air in the cabin space is agitated by the many fins 36a, and at the same time, the heat of the air is efficiently transmitted to the ventilation fan 36 by the many fins 36b and released to the outside air from the blades 36a. The effect is also increased, and the temperature rise in each part in the machine can be reduced.
[0093]
Since the second ventilation fan 37 is also mounted in close contact with the rotor core retainer 41, the heat of the rotor core 7 is efficiently transmitted to the second ventilation fan 37, and the heat transmitted to the ventilation fan 37 is transmitted from the blades 37a. It is strongly discharged into the outside air, and the cooling performance of the rotor is greatly improved. Further, the transmitted heat is released to the outside air by the fins 37b provided on the outside air circulation side of the ventilation fan 36, so that the cooling performance of the rotor is further improved.
[0094]
If the ventilation fans 36 and 37 are made of an aluminum alloy or the like having excellent heat transfer properties, the heat radiation performance can be further improved and the rise in the temperature of the rotor can be further reduced.
[0095]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vehicle drive fully-closed electric motor according to the sixth embodiment has the same configuration as the vehicle drive fully-closed electric motor according to the fifth embodiment shown in FIG. 9, but differs in the following points.
[0096]
A plurality of ventilation holes 7a are provided in the vicinity of the inner peripheral side of the rotor core 7 so as to penetrate in the axial direction, and ventilation holes 40a, 41a are provided in rotor core holders 40, 41 on both sides of the rotor core 7, respectively. Then, the first ventilation fan 42 and the second ventilation fan 43 are attached in a state of being closely attached to the rotor core holders 40 and 41 in the axial direction, and a first shielding plate is provided on an inner wall surface of the first ventilation fan 42. A plurality of fins 42a are radially provided in a range of a diameter smaller than the diameter of the inner peripheral surface 38a of 38.
[0097]
In the operation of the vehicle drive fully-closed electric motor according to the sixth embodiment, the inner peripheral surface of the stator core 19 and the rotor are rotated after the air inside the machine is blown up to the outer peripheral side by the fan action of the fins 42 during rotation. After passing through the gap 44 on the outer peripheral surface of the iron core 7 in the axial direction, the air passes through the ventilation hole 7a near the inner circumference of the rotor core 7 from the inside space on the opposite side, and returns to the fin 42a of the first ventilation fan 42. Circulate in the route.
[0098]
When the outside air flows outside the first ventilation fan 42, the first ventilation fan 42 is cooled by the outside air, and the fin 42a provided on the inside wall surface of the cooled first ventilation fan 42 is provided. Is also cooled, so that the air circulating in the machine is cooled when passing through the fins 42a. The cooled circulating air in the machine flows through the gap surface 44 on the outer peripheral surface of the rotor where the temperature is highest, so that the cooling performance of the rotor is improved and the rise in the temperature of the rotor can be reduced.
[0099]
Further, the cooled in-machine air also circulates and circulates through the portions of the stator core 19 and the stator coil 11, so that the temperature rise of each portion in the machine can be further reduced.
[0100]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vehicle drive fully-closed electric motor according to the seventh embodiment has the same configuration as that of the fifth embodiment shown in FIG. 9 except for the following points.
[0101]
A plurality of ventilation holes 7a are provided near the inner peripheral side of the rotor core 7 so as to penetrate in the axial direction, and ventilation holes 40a, 41a are provided in the rotor core holders 40, 41 on both sides of the rotor core 7, respectively. Further, a first ventilation fan 45 and a second ventilation fan 46 are attached in a state of being in close contact with the rotor core holders 40 and 41, respectively, in the vicinity of the inner peripheral side of the first ventilation fan 45 and the second ventilation fan 46. Are provided with ventilation holes 45a and 46a, respectively. The positions of the ventilation holes 7a, the ventilation holes 40a, 41a, and the ventilation holes 45a, 46a are made coincident, and as a whole, the outside air circulation spaces on both sides of the electric motor are communicated. Further, a plurality of fins 46b are radially provided at an outlet portion outside the ventilation hole 46a of the second ventilation fan 46.
[0102]
In the operation of the vehicle drive fully closed type electric motor according to the seventh embodiment, when the electric motor rotates, the fan action of the fins 46b causes the ventilation hole of the rotor core 7 to move from the outside air circulation space outside the first ventilation fan 45. Outside air flows into the outside air circulation space outside the second ventilation fan 46 through 7a.
[0103]
Thereby, since the cooling outside air flows through the ventilation holes 7a in the rotor core 7, the cooling performance of the rotor is improved, and a rise in the temperature of the rotor can be reduced.
[0104]
If a difference is provided in the ventilation capacity between the first ventilation fan 45 and the second ventilation fan 46, the difference in the ventilation capacity allows the outside air to flow reliably to the ventilation holes 7 a in the rotor core 7. In that case, the fins 46b of the second ventilation fan 46 need not necessarily be provided.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the fully closed electric motor for driving a vehicle of the present invention, since the cooling outside air does not flow through the inside space of the machine, it is possible to prevent the inside of the machine from being contaminated by dust, and at the same time, to reduce the temperature rise of the bearing portion. By reducing the length, the life of the lubricating grease can be extended, the disassembly cycle of the electric motor can be lengthened, and maintenance can be saved.
[0106]
Further, the noise of the ventilation fan is reduced, and the noise of the electric motor can be reduced. In addition, since local heat inside the motor can be prevented and the overall cooling performance can be improved, a motor having the same capacity (output) as the conventional motor can be reduced in size and weight, and a motor of the same size as the conventional motor can be obtained. If so, the capacity (output) can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a fully-closed motor for driving a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AO in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BO in FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along line CC in FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view taken along line DD in FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a vehicle drive fully-closed electric motor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a vehicle drive fully closed electric motor according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a vehicle drive fully-closed electric motor according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a conventional open self-venting electric motor for driving a vehicle.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventionally proposed fully-closed motor for driving a vehicle.
[Explanation of symbols]
4 First bearing
5 Second bearing
6 rotor shaft
7 rotor core
7a ventilation hole
8 Rotor bar
11 Stator coil
19 Stator core
19a First ventilation hole
19b Second ventilation hole
20 Stator frame
20a Stator arm
21 Bracket
21a inlet
21b 1st open air passage
21c introduction route
22 Bracket
22a Second open air passage
22b Introductory route
23 Bracket
23a inlet
24 Shield plate
25 Shield plate
26 First ventilation fan
26a feather
27 Second ventilation fan
27a feather
28 Stator iron core
28a First ventilation hole
28b Second ventilation hole
28c Third ventilation hole
29 bracket
29a inlet
29b 1st outside air inflow path
29c introduction route
29d Internal air flow passage
30 bracket
30a Second open air passage
30b introduction route
30c Internal air flow passage
31 Circulation fan
32 Ventilation fan
32a feather
32b fin
32c ventilation hole
33 Shield plate
33a Endothermic fin
33b radiation fin
34 bracket
34a Open air ventilation path
34b heat absorbing fin
34c radiation fin
35 bracket
35a Open air passage
35b Endothermic fin
35c radiation fin
36 First ventilation fan
36a feather
36b fin
37 Second ventilation fan
37a feather
37b fin
38 Shield plate
39 Shield plate
40 Rotor iron core foot
40a ventilation hole
41 Rotor core presser
41a ventilation hole
42 First ventilation fan
42a fin
43 Second ventilation fan
44 Gap on circumference
45 First ventilation fan
45a ventilation hole
45b fin
46 Second ventilation fan
46a ventilation hole
46b fin
50 bogie frame
51 wheels

Claims (8)

ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、
前記ロータ鉄心の中心部にロータシャフトを結合し、
前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に、第1の軸受を内蔵した第1のブラケットを取付け、前記ステータ鉄心の他方の軸方向端部に、第2の軸受を内蔵した第2のブラケットを取付け、
前記ロータシャフトを前記第1、第2のブラケット各々に内蔵された第1、第2の軸受各々により支持し、
前記ロータシャフトの一端側において、前記第1の軸受の機内側に隣接するように第1の通風ファンを取付け、
第1の遮蔽板の外周部を前記第1のブラケットに固定し、当該第1の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第1の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、
前記ロータシャフトの他端側に、前記第2の軸受部の機内側に隣接するよう第2の通風ファンを取付け、
第2の遮蔽板の外周部を前記第2のブラケットに固定し、当該第2の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第2の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、
前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するよう第1の通風穴と第2の通風穴を各々複数個形成し、
前記第1のブラケットの側面で前記第1の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、
前記第1のブラケットの外周部分に、前記第1の通風ファンによる冷却風を受入れる第1の外気通風路を設け、当該第1の外気通風路を前記第1の通風穴の一端に連通させ、当該第1の通風穴の他端は大気に開放状態とし、
前記第2のブラケットの側面で前記第2の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第2のブラケットの外周部分に、前記第2の通風ファンによる冷却風を受入れる第2の外気通風路を設け、当該第2の外気通風路を前記第2の通風穴の一端に連通させ、当該第2の通風穴の他端は大気に開放状態としたことを特徴とする車両駆動用全閉型電動機。
Place the rotor core on the inner circumference side of the stator core,
A rotor shaft is coupled to the center of the rotor core,
A first bracket containing a first bearing is attached to one axial end of the stator core, and a second bracket containing a second bearing is attached to the other axial end of the stator core. Mounting,
The rotor shaft is supported by first and second bearings built in the first and second brackets, respectively.
At one end of the rotor shaft, a first ventilation fan is attached so as to be adjacent to the inside of the first bearing,
An outer peripheral portion of the first shielding plate is fixed to the first bracket, and an inner peripheral side of the first shielding plate is arranged so as to form a minute gap on the circumference facing the rotor shaft, Partitioning the space accommodating the first ventilation fan and the in-machine space,
A second ventilation fan is attached to the other end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the second bearing unit,
An outer peripheral portion of a second shielding plate is fixed to the second bracket, and an inner peripheral side of the second shielding plate is arranged so as to face the rotor shaft so as to form a minute gap on a circumference, Partitioning the space accommodating the second ventilation fan and the in-machine space,
A plurality of first ventilation holes and a plurality of second ventilation holes are respectively formed near the outer periphery of the stator core so as to penetrate in the axial direction,
A plurality of air inlets are provided on a side of the first bracket on a portion closer to the inner diameter side than the blade position of the first ventilation fan,
An outer peripheral portion of the first bracket is provided with a first outside air passage for receiving cooling air from the first ventilation fan, and the first outside air passage is communicated with one end of the first ventilation hole. The other end of the first ventilation hole is open to the atmosphere,
A plurality of air inlets are provided on a side surface of the second bracket on an inner diameter side of a blade position of the second ventilation fan, and cooling is performed on an outer peripheral portion of the second bracket by the second ventilation fan. A second outside air passage for receiving wind, the second outside air passage communicating with one end of the second ventilation hole, and the other end of the second ventilation hole being open to the atmosphere. A fully-closed electric motor for driving vehicles.
ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、
前記ロータ鉄心の中心部にロータシャフトを結合し、
前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に、第1の軸受を内蔵した第1のブラケットを取付け、前記ステータ鉄心の他方の軸方向端部に、第2の軸受を内蔵した第2のブラケットを取付け、
前記ロータシャフトを前記第1、第2のブラケット各々に内蔵された第1、第2の軸受各々により支持し、
前記ロータシャフトの一端側において、前記第1の軸受の機内側に隣接するように第1の通風ファンを取付け、
第1の遮蔽板の外周部を前記第1のブラケットに固定し、当該第1の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第1の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、
前記ロータシャフトの他端側に、前記第2の軸受部の機内側に隣接するよう第2の通風ファンを取付け、
第2の遮蔽板の外周部を前記第2のブラケットに固定し、当該第2の遮蔽板の内周側が前記ロータシャフトに対向して円周上の微小間隙を形成するように配置して、前記第2の通風ファンを収容する空間と機内空間とを仕切らせ、
前記第1の遮蔽板または第2の遮蔽板に仕切られた機内空間内において前記ロータシャフトに循環ファンを取付け、
前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するよう第1の通風穴と第2の通風穴と第3の通風穴を各々複数個形成し、
前記第1のブラケットの側面で前記第1の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、
前記第1のブラケットの外周部分に、前記第1の通風ファンによる冷却風を受入れる第1の外気通風路を設け、当該第1の外気通風路を前記第1の通風穴の一端に連通させ、当該第1の通風穴の他端は大気に開放状態とし、
前記第2のブラケットの側面で前記第2の通風ファンの羽根位置よりも内径側の部分に入気口を複数個設け、前記第2のブラケットの外周部分に、前記第2の通風ファンによる冷却風を受入れる第2の外気通風路を設け、当該第2の外気通風路を前記第2の通風穴の一端に連通させ、当該第2の通風穴の他端は大気に開放状態とし、
前記第3の通風穴の両開放端を前記第1、第2のブラケットに設けた各々の内気通流路によって前記機内空間と連通させることにより、当該第3の通風穴を前記循環ファンの回転によって発生する機内循環空気の通風路としたことを特徴とする車両駆動用全閉型電動機。
Place the rotor core on the inner circumference side of the stator core,
A rotor shaft is coupled to the center of the rotor core,
A first bracket containing a first bearing is attached to one axial end of the stator core, and a second bracket containing a second bearing is attached to the other axial end of the stator core. Mounting,
The rotor shaft is supported by first and second bearings built in the first and second brackets, respectively.
At one end of the rotor shaft, a first ventilation fan is attached so as to be adjacent to the inside of the first bearing,
An outer peripheral portion of the first shielding plate is fixed to the first bracket, and an inner peripheral side of the first shielding plate is arranged so as to form a minute gap on the circumference facing the rotor shaft, Partitioning the space accommodating the first ventilation fan and the in-machine space,
A second ventilation fan is attached to the other end side of the rotor shaft so as to be adjacent to the inside of the second bearing unit,
An outer peripheral portion of a second shielding plate is fixed to the second bracket, and an inner peripheral side of the second shielding plate is arranged so as to face the rotor shaft so as to form a minute gap on a circumference, Partitioning the space accommodating the second ventilation fan and the in-machine space,
A circulating fan is attached to the rotor shaft in an in-machine space partitioned by the first shielding plate or the second shielding plate,
A plurality of first ventilation holes, a second ventilation hole, and a third ventilation hole are respectively formed near the outer periphery of the stator core so as to penetrate in the axial direction;
A plurality of air inlets are provided on a side of the first bracket on a portion closer to the inner diameter side than the blade position of the first ventilation fan,
An outer peripheral portion of the first bracket is provided with a first outside air passage for receiving cooling air from the first ventilation fan, and the first outside air passage is communicated with one end of the first ventilation hole. The other end of the first ventilation hole is open to the atmosphere,
A plurality of air inlets are provided on a side surface of the second bracket on an inner diameter side of a blade position of the second ventilation fan, and cooling is performed on an outer peripheral portion of the second bracket by the second ventilation fan. A second outside air passage for receiving wind is provided, the second outside air passage is communicated with one end of the second ventilation hole, and the other end of the second ventilation hole is open to the atmosphere;
By connecting both open ends of the third ventilation hole to the in-machine space through respective internal air flow passages provided in the first and second brackets, the third ventilation hole rotates the circulation fan. A fully-closed electric motor for driving a vehicle, characterized in that the ventilation passage of the in-machine circulating air generated by the motor is used.
前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の背面にフィンを複数個放射状に設け、前記通風ファンの前記フィン位置より内径側に、背面側に貫通する通風穴を複数個設け、前記第1、第2の遮蔽板の一方または両方の機内側壁面に吸熱フィンを複数個設け、前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の背面側に放熱フィンを放射状に複数個設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の車両駆動用全閉型電動機。A plurality of fins are radially provided on the back surface of one or both of the first and second ventilation fans, and a plurality of ventilation holes penetrating to the back side are provided on the inner diameter side from the fin position of the ventilation fan, A plurality of heat absorbing fins are provided on one or both inner wall surfaces of the first and second shield plates, and a plurality of heat dissipating fins are radially provided on the back side of one or both of the first and second ventilation fans. 3. The fully-closed electric motor for driving a vehicle according to claim 1, wherein a plurality of the electric motors are provided. 前記第1、第2のブラケットのうちの一方または両方の内壁に複数の吸熱フィンを設けると共に、外気通風路内の壁面と外壁の両方またはいずれか一方に多数の放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両駆動用全閉型電動機。A plurality of heat absorbing fins are provided on one or both inner walls of the first and second brackets, and a large number of heat dissipating fins are provided on both or any one of the wall and the outer wall in the outside air passage. The fully closed electric motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 3. 前記第1、第2の通風ファンのうちの一方または両方の機内側の端部を前記ロータ鉄心の側面に密着して取付けると共に、前記第1、第2の通風ファンの内の一方または両方の機内空間と接する面と外気流通空間に接する面の両方またはいずれか一方に多数の冷却フィンを設け、
前記第1、第2の遮蔽板のうちの一方または両方の内周部を、前記第1、第2の通風ファンの一方または両方の一部に設けられた外周段面と対向させて円周上の微小間隙を形成したことを特徴とする請求項1、2または4のいずれかに記載の車両駆動用全閉型電動機。
One or both inside ends of the first and second ventilation fans are closely attached to the side surfaces of the rotor core, and one or both of the first and second ventilation fans are attached. A large number of cooling fins are provided on both or one of the surface in contact with the internal space and the surface in contact with the outside air circulation space,
One or both of the inner peripheral portions of the first and second shielding plates are opposed to an outer peripheral step surface provided on a part of one or both of the first and second ventilation fans to form a circumference. 5. The fully-closed electric motor for driving a vehicle according to claim 1, wherein an upper minute gap is formed.
前記第1の通風ファンと第2の通風ファンとの羽根枚数を異ったものとし、かつ両通風ファンの羽根枚数を互の枚数で割り切れない値に設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の車両駆動用全閉型電動機。The number of blades of the first ventilation fan and the number of blades of the second ventilation fan are different, and the number of blades of both ventilation fans is set to a value that is not divisible by the number of each other. 6. The fully-closed electric motor for driving a vehicle according to any one of 5. 前記ロータ鉄心の内周側近傍と当該ロータ鉄心の両側に配置されたロータ鉄心押えとにそれぞれを軸方向に貫通する複数個の通風穴を設けて、前記ロータ鉄心の両側の機内空間を当該通風穴によって連通させ、
前記第1の通風ファンの機内側の壁面において、前記第1の遮蔽板との間で形成された円周上の微小間隙部よりも中心側の部分に複数のフィンを放射状に設け、
前記ロータ鉄心の回転時に、前記複数のフィンのファン作用により前記ステータ鉄心の内周面とロータ鉄心の外周面との間の円周上の間隙および前記ロータ鉄心の内周側近傍の通風穴を経由する経路で機内の空気を循環させることを特徴とする請求項5に記載の車両駆動用全閉型電動機。
A plurality of ventilation holes are provided in the vicinity of the inner peripheral side of the rotor core and the rotor core retainers disposed on both sides of the rotor core so as to penetrate in the axial direction, respectively, so that the in-machine space on both sides of the rotor core is provided. Communicated by air holes,
On the inner wall surface of the first ventilation fan, a plurality of fins are radially provided on a portion closer to the center than a minute gap portion on a circumference formed between the first ventilation plate and the first shielding plate,
During rotation of the rotor core, the fan action of the plurality of fins causes a circumferential gap between the inner peripheral surface of the stator core and the outer peripheral surface of the rotor core and a ventilation hole near the inner peripheral side of the rotor core. 6. The fully-closed electric motor for driving a vehicle according to claim 5, wherein air in the machine is circulated in a route that passes through.
前記ロータ鉄心の内周側近傍と当該ロータ鉄心の両側に配置されたロータ鉄心押えと前記第1の通風ファンおよび第2の通風ファンのそれぞれの内周側近傍とに軸方向に貫通する複数個の通風穴を設け、当該電動機の両側の機外空間を当該通風穴により連通させたことを特徴とする請求項5に記載の車両駆動用全閉型電動機。A plurality of axially penetrating portions near the inner peripheral side of the rotor core, rotor core retainers disposed on both sides of the rotor core, and the respective inner peripheral sides of the first ventilation fan and the second ventilation fan. 6. The fully closed motor for driving a vehicle according to claim 5, wherein the ventilation holes are provided, and the external spaces on both sides of the motor are communicated with the ventilation holes.
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