JP2004312875A

JP2004312875A - 車両駆動用全閉形電動機

Info

Publication number: JP2004312875A
Application number: JP2003102948A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kawamichi; 俊一川路; Shigetomo Shiraishi; 茂智白石; Tsutomu Kinoshita; 力木下; Nobuyuki Yagi; 信行八木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】小型軽量化でかつ分割組立が容易な車両駆動用全閉形電動機を提供する。
【解決手段】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、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た車両駆動用全閉形電動機において、第１、第２の軸受によりロータシャフトを支持し、第１の軸受の一端に第１の通風ファンを、第２の軸受の他端に第２の通風ファンを取付け、この両端部の２個の通風ファンによって外気を当該電動機の周囲を流通させて冷却するようにしたことにより、各々の通風ファンの風量は従来の通風ファンの風量より半減するので、通風ファンの小径化、小型化が図れるため、運転時の通風ファンの騒音を低減することができる。
【選択図】図１

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形電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電車等の鉄道車両では、車体の下に配置された台車に車両駆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構成されている。
【０００３】
従来、この種の車両駆動用電動機は、運転時に機内に内蔵された通風ファンの回転によって外気を機内に流通させて冷却する開放形自己通風冷却方式を採用している。この開放形自己通風冷却方式の電動機では、冷却外気に混入する塵埃によって電動機内が汚損されるのを防ぐため、入気口部に通風ろ過器を設け、通風ろ過器のフィルタによって流入外気の塵埃を捕捉しているためフィルタが目詰まりすることがあった。このフィルタの目詰まりによる流入外気の減少を防ぐために、比較的短期間の周期でフィルタの清掃を実施している。
【０００４】
しかし、フィルタで完全に塵埃を捕捉することはできないため、機内に侵入した塵埃は、機内各部に付着して次第に集積し、絶縁性能の低下や冷却効果の低下をきたすことになる。そのため、定期的に電動機を分解して内部の塵埃除去のための清掃を行う必要があった。
【０００５】
このフィルタ保守の省力化と電動機の分解周期の延長による保守の省力化を図る観点から、全閉外扇形電動機の採用が検討されている。しかし、従来の全閉外扇形電動機では、冷却性能が低下するため電動機が大型化し、軸受の温度上昇が増大し、更に外扇の騒音が大きいことから、車両駆動用電動機としては採用が困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような課題を解決するものとして先に特許文献１の車両駆動用全閉電動機を提案した。この全閉電動機は、保守の省力化と共に冷却性能の向上による小型軽量化と、軸受の温度上昇の低減と、低騒音化を図ることができるので、車両駆動用電動機として最適なものとされていた。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００２−２３６６００
【０００８】
一方、車両の高性能化のための駆動電動機の更なる小型軽量化及び高出力化と、駆動電動機の更なる分解周期の延長による保守の省力化が強く望まれてきている。
通常、駆動電動機の定期的な分解手入れは、機内各部の清掃手入れと軸受潤滑グリースの更新が目的で行われるが、全閉形電動機の場合は、機内の汚損がなくなることより、軸受潤滑グリースの更新のみが分解の目的となる。
【０００９】
ところで、軸受潤滑グリースの劣化は、運転に伴う種々の要因によって劣化が進行するが、その中で軸受部の温度上昇による熱による劣化が大きな要因となっている。そのため、運転時の軸受の温度上昇を低減できれば、潤滑グリースの劣化進行が遅くなりグリースの更新周期も長くすることが可能になる。
【００１０】
又、全閉形電動機では、電動機の外面を冷却する構成のため、機内に配置されているロータの冷却が十分にできない傾向にある。そのため、ロータの冷却性能を向上させることができれば、全閉形電動機の小型軽量化ないし容量増大（出力増大）を図ることが可能になる。
【００１１】
なお、車両用電動機における分解検査（オーバーホール）は、一度に多くの電動機が入場し、これを制約された時間内で分解、手入れ、再組立を行う必要がある。全閉形電動機として冷却性を向上させた構造の場合は、従来は構造が複雑となるため、分解組立に多くの時間を要することになり、この点の改善も望まれている。
【００１２】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その課題は、機内の汚損を無くすると同時に軸受部の温度上昇を低減することにより軸受の潤滑グリースの交換周期を長くし、機内の冷却性能、特にロータの冷却性能を向上させることにより小型軽量化及び容量（出力）の増大を図り、同時に分解組立が従来並みに容易に行うことができる車両駆動用全閉形電動機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明の車両駆動用全閉形電動機は、ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に第１の軸受をベアリングブラケットを介して内蔵した第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の軸受をベアリングハウジングを介して内蔵した第２のブラケットを取付け、前記ロータ鉄心の内周部に結合されたロータシャフトを、前記第１、第２のブラケットに内蔵された第１、第２の軸受各々により支持し、前記ロータシャフトの前記第１の軸受の機内側の一端部に第１の通風ファンを取付け、前記ロータシャフトの第２の軸受の機外側の他端部に第２の通風ファンを取付け、前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するように第１の通風穴と第２の通風穴を各々複数個設け、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ると共に、前記第１のブラケットの内周側に取付けられた前記ブラケットの前記第１の通風ファンの羽根位置より小径となる位置に複数個の入気口を設け、前記第１のブラケットと前記第１の通風ファンとの間に円周上の微小間隙部を形成し、前記第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のブラケットの外側部分に、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。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、両端側２個の通風ファンによって外気を電動機の周囲を流通させて冷却するようにしたので、各々の通風ファンの風量は従来より半減することができる。通風ファンの小径化、小型化が図れるため、運転時の通風ファンの騒音を低減する。また、両側の通風ファンによって冷却外気が電動機の周囲を均一に流通するため、両側の軸受の冷却を等価に行い、排風側の温度上昇が高くなるローカルヒートを防ぐことができ、軸受の潤滑グリースの早い劣化を防止する。さらに、両方の通風ファンによって冷却外気を電動機の周囲に流通させるため、冷却表面積が増大して冷却性能が向上し、電動機の小型軽量化または容量増大が図れる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記第１の通風ファンの位置を駆動側とし、前記第２の通風ファンの位置を反駆動側としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、軸受部を分解することなくロータをステータより引抜くことができ、ロータをステータより引抜いた後に軸受部を分解することができるため、分解および組立が容易になり、保守の省力化を図ることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記第１の通風ファンと前記第２の通風ファンの羽根枚数を異なったものとし、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。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、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重畳による騒音の増幅現象を無くして低騒音を図ることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記第２の軸受を内蔵したベアリングハウジングの機内側に環状通風路を形成し、当該環状通風路の一端側を前記第２のブラケットに設けられた前記第２の外気通風路に連通し、前記環状通風路の他端側を大気に開放状態としたことを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、環状通風路を流通する外気により第２の軸受部の温度上昇を低減し、潤滑グリースの劣化寿命を更に延ばすことができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記環状通風路を形成するカバーの機内空間側の表面に、複数の冷却フィンを略放射状に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、前記環状通風路に外気を流通して冷却するため、前記第２の軸受部の温度上昇を抑制すると同時に、環状通風路の前記カバーに設けた前記冷却フィンにより機内の空気を冷却し、機内各部の温度を低減し、特にロータの冷却性を向上させることができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記第１の通風ファンの内周側の機内側側面部をロータ鉄心押えと軸方向に密着した状態で取付け、前記第１の通風ファンと第１のブラケットの間で形成される前記円周上の微小間隙部の直径を、前記ロータ鉄心の外径よりも大きくすると同時に前記第１の通風ファンの外径よりも小さくし、前記第１の通風ファンの前記微小間隙部の径より小さい位置の機内側表面に複数個のフィンを放射状に設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ロータ鉄心の熱はロータ鉄心押えに伝達した後、第１の通風ファンに伝達して第１の通風ファンより外気に放出する。ロータ鉄心の熱は空気を介さず直接第１の通風ファンに伝達されるので、伝熱性能が増大すると共に第１の通風ファンの羽根より外気に放出され、ロータ鉄心の冷却効果が向上する。更に、第１の通風ファンの機内側に設けた多数の冷却フィンによって機内の空気の冷却作用が向上し、機内各部の温度上昇も低減する。
【００２４】
また、前記円周上の微小間隙部の径よりも前記第１の通風ファンの主板の外径を大きくしているので、流通外気に混在している塵埃、水滴等は、第１の通風ファンの回転によって外径方向に振り切られる作用をうけ、円周上の微小間隙部に侵入することはなく、円周上の微小間隙部から機内側に塵埃、水滴などが侵入するのを防ぐ。さらに、円周上の微小間隙部の径をロータ鉄心の外径より大きくしているので、軸受部や第１の通風ファンを取外すことなく、ロータをステータより引出すことができるため、保守が容易になる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記ロータ鉄心の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の冷却穴を設け、前記第１の通風ファンの内周側近傍に複数個設けた連通穴と前記第１の通風ファン側のロータ鉄心に複数個設けた連通穴によって前記ロータ鉄心の冷却穴の一端を前記第１の通風ファンの外側の外気流通空間部に連通したことを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明によれば、前記ロータ鉄心に設けた複数の冷却穴は冷却外気が通じているため、ロータ鉄心の熱が外気放出されてロータ鉄心の冷却性能が向上する。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の車両駆動用全閉形電動機において、前記ロータ鉄心の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の通風穴を設けると共に、ロータ鉄心の両側のロータ鉄心押えにも各々複数個の通風穴を設け、運転時に前記第１の通風ファンの機内空間側に設けられた複数個のフィンのファン作用により機内空気が、前記通風穴と前記ロータ鉄心外周面と前記ステータ鉄心の内周面の円周上の間隙を経由して循環する構造としたことを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載の発明によれば、第１の通風ファンの機内側に設けた冷却フィンの回転時のファン作用により、機内空気を前記ステータ鉄心の内周面と前記ロータ鉄心の外周面の間に形成される円周上の間隙を経て前記ロータ鉄心の内周側近傍の複数個の通風穴を通る経路で循環させるように構成されている。この循環内気は第１の通風ファンの冷却フィンを通過する際に冷却されるので、循環内気により機内各部を冷却することができる。
【００２９】
特に発熱体に近く温度上昇が大きくなるステータ鉄心内径とロータ鉄心外径面に循環内気が流通して冷却するので、電動機の冷却効果が向上する。更に、請求項５に示した前記ベアリングハウジングの機内側に設置した環状通風路に冷却フィンを設けた構造との組合せ構成にすると、機内循環内気の冷却効果が更に増大するので機内各部の冷却性能が向上する。
【００３０】
【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説明する。
図１は本発明の第１実施形態の車両駆動用全閉形電動機の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ−Ｃ断面図、図５は図４のＤ−Ｄ断面図である。
【００３１】
図１ないし図５に示すように、本発明の第１実施形態の車両駆動用全閉形電動機は、薄鋼板を円筒状に積層してなるステータ鉄心１の内周側に、薄鋼板を積層してなるロータ鉄心２を配置し、ステータ鉄心１の一方の軸方向端部にステータフレーム３を介して第１のブラケット６を取付け、ステータ鉄心１の他方の軸方向端部にステータフレーム３を介して第２のブラケット８を取付ける。
【００３２】
第１のブラケット６の内周側に、第１の軸受４を内蔵したベアリングブラケット７を取付け、第２のブラケット８の内周側に第２の軸受５を内蔵したベアリングハウジング９を取付ける。ロータ鉄心２の内周部にはロータシャフト１０を結合し、このロータシャフト１０の両端側を第１の軸受４と第２の軸受５でそれぞれ支持してある。このロータシャフト１０の第１のブラケット６の側（駆動側）でベアリングブラケット７の機内側位置に第１の通風ファン１５を取付け、ロータシャフト１０の第２ブラケット８の側（反駆動側）でベアリングハウジング９の機外側位置に第２の通風ファン１６を取付ける。
【００３３】
第１の通風ファン１５の機外側側面に外気を送風する複数個の羽根１５ａが放射状に設けてあり、この羽根１５ａの位置より内径となるベアリングブラケット７の部分に外気を取入れる入気口７ａを複数個設ける。第１の通風ファン１５の主板の機内側に張出した部分に対向して第１のブラケット６より内径側に壁を張出し、第１の通風ファン１５と第１のブラケット６より形成される円周上の微小間隙部１７を設ける。この微小間隙部１７の径は、ロータ鉄心２の外径より大きく第１の通風ファン１５の主板の外径より小さい値となっている。この第１の通風ファン１５の微小間隙部１７の内径側の主板の機内側に複数個の冷却フィン１５ｂを放射状に設ける。
【００３４】
ロータ鉄心２の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の冷却穴２ａを設け、ロータ鉄心押え１３と第１の通風ファン１５の内周側近傍にもそれぞれ同様に通気穴１３ａ，１５ｃを設け、ロータ鉄心２の冷却穴２ａの一端を第１の通風ファン１５の機外側の外気流通空間に連通させる。尚、ロータ鉄心２とロータ鉄心押え１３と第１の通風ファン１５は、軸方向に互に密着した状態で取付ける。ロータ鉄心２の外周部に多数の溝を設け、その溝内にロータバー１２が収納してあり、各ロータバー１２の両端部はロータ鉄心２より張出してエンドリングにより結束し、誘導電動機のカゴ型回転子を形成している。
【００３５】
ステータ鉄心１の内周部に多数の溝を設け、その溝内にステータコイル１１を収納してある。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１より張出して形成されている。
【００３６】
図３に示すように、ステータ鉄心１の外周近傍に軸方向に貫通するように第１の通風穴１ａと第２の通風穴１ｂを各々複数個づつ形成してある。また、図２に示すように、第１のブラケット６の外周側部分に第１の通風ファン１５による冷却風を受入れる第１の外気通風路６ａを円周上に設け、第１の外気通風路６ａを導入路６ｂを介して第１の通風穴１ａに連通させる。第１の通風路１ａの他端は大気に開放状態としてある。
【００３７】
第２のブラケット８の外周側部分に、第２の通風ファン１６の冷却風を受入れる第２の外気通風路８ａを円周上に設け、第２の外気通風路８ａを導入路８ｂを介して第２の通風穴１ｂに連通させ、第２の通風穴１ｂの他端は大気に開放状態としている。
【００３８】
図４及び図５に示すように、ベアリングハウジング９の機内側側面をカバー１９で覆って環状通風路２０を形成し、この環状通風路２０の一端を第２のブラケット８に設けた導入口８ｃと導入路８ｄを介して第２の外気通風路８ａと連通させ、環状通風路２０の他端を排出路８ｅと排風口８ｆを介して大気に開放状態としている。
【００３９】
カバー１９の機内側の表面に複数個の冷却フィン１９ａを略放射状に設けてある。第２のブラケット８の機外側側面にカバー１８を取付け、このカバー１８の中央部に多数の打抜き小穴からなる入気口１８ａを設ける。
【００４０】
第１の通風ファン１５と第２の通風ファン１６にそれぞれ羽根１５ａ，１６ａがそれぞれ放射状に配置され、それぞれの羽根枚数は例えば１５：１７のように異なった枚数とし、更に互いに枚数で割り切れない枚数になるよう設定してある。
【００４１】
図１に示すように、電動機全体はステータフレーム３に一体的に設けられたステータアーム３ａの部分を台車枠にボルトで固定して台車内に装荷される。電動機の一端に張出しているロータシャフト端部１０ａ部分を継手を介して図示しない駆動歯車装置に接続し、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。
【００４２】
次に、上記構成の車両駆動用全閉形電動機の動作について説明する。
図２に示すように、運転時には、第１の通風ファン１５の回転により外気が入気口７ａより吸い込まれ第１の外気通風路６ａに送り込まれ導入路６ｂを経て複数の第１の通風穴１ａに流入し、第１の通風穴１ａを流通した後大気側に排出される。
【００４３】
また、図４及び図５に示すように、同時に第２の通風ファン１６の回転により、外気が入気口１８ａより吸い込まれ第２の外気通風路８ａに送り込まれ、導入路８ｂを経て複数の第２の通風穴１ｂに流入し、第２の通風穴１ｂを流通した後大気側に排出される。同時に、第２の外気通風路８ａに送り込まれた外気は、導入口８ｃから導入路８ｄを経て環状通風路２０に流入し、環状通風路２０を流通した後、排出路８ｅを経て排風口８ｆより大気側に排出される。
【００４４】
このように第１実施形態の電動機では、電動機の両端側に設けた通風ファン１５，１６によって冷却外気を互に逆方向に電動機の外周側を全面的に流通させるので、電動機全体の冷却面積が増大することにより冷却性能が向上し、更に冷却外気の排風側の冷却性が低下することもなくなるので、ローカルヒートもなく、両側の軸受４，５も等価に冷却される。
【００４５】
更に、第１の通風ファン１５は、ロータ鉄心押え１３を介してロータ鉄心２と密着して取付けてあるので、ロータ鉄心２の熱は効率よく第１の通風ファン１５に伝達し、第１の通風ファン１５より流通する外気に強力に放熱するので、ロータ鉄心２の冷却性が向上する。
【００４６】
第１の通風ファン１５の機内側に設けた複数の冷却フィン１５ｂにより、機内空気の熱を効率よく通風ファンに伝え、そして外気に放出するので機内空気の冷却効果も向上し、機内各部の温度を更に低減する。
【００４７】
ロータ鉄心２の複数個の冷却穴２ａは第１の通風ファン１５の外側の外気流通空間と連通しているので、ロータ鉄心２の熱を外気に逃がし、ロータ鉄心２の冷却性が更に向上する。
【００４８】
ベアリングハウジング９の機内側に設けた環状通風路２０内を冷却外気が流通するので第２の軸受５部分の冷却性が向上し、軸受の温度上昇を低減すると同時に環状通風路２０の機内側に設けた冷却フィン１９ａによって機内空気の冷却が向上することより機内各部の温度を低減する。
【００４９】
第１の軸受４を内蔵したベアリングブラケット７の機内側は、第１の通風ファン１５との間に外気流通空間が存在するため、機内の熱が軸受５部分に伝わりにくくなっていると同時に、第１の通風ファン１５によってロータシャフト１０より第１の軸受４に伝わる熱が冷却され軸受部の温度上昇は低減する。
【００５０】
電動機の運転時の騒音の最も大きい要因は通風ファンの騒音であるが、本構造では通風ファンを電動機の両側に分散して冷却する構造のため、一方の通風ファンの冷却風量は従来に比べて半減してよく、そのため各々の通風ファンの小型化・小径化が可能となり運転時の騒音を低下させる。なお、両通風ファンの羽根枚数を異なった枚数に設定しているので運転時の両通風ファンの騒音周波数が重畳して騒音が増大する現象は生じない。
【００５１】
第１の通風ファン１５と第１のブラケット６の間に形成した円周上の微小間隙部の径より通風ファン１５の主板の径を大きくしているので、運転時の流通外気に混入している塵埃・水滴等は通風ファンの回転による遠心力作用を受け、主板の外径側より内径側の円周上の微小間隙１７部に進入することはなく、円周上の微小間隙１７部より機内空間に塵埃・水滴が侵入することはない。
【００５２】
また、図６に示すように、電動機の分解保守の際は第２の通風ファンとロータシャフト１０より取外した後、ベアリングハウジング９の取付ボルト９ａと、ベアリングブラケット７の取付ボルト７ｂを外すことにより、ロータ吊り治具をセットして軸受４，５部分を分解することなくロータ全体を電動機（ステータ）より引き出すことができる。この場合、第１の通風ファン１５と第１のブラケット６とで形成される円周上の微小間隙部１７の径ｄ２はロータ鉄心２の外径Ｄより大きくし、ベアリングハウジング９の外径ｄ１をロータ鉄心２の外径Ｄより小さくし、更に第１の通風ファンの外径よりベアリングブラケット７の嵌合径ｄ３を大きくしてあるので、駆動側にロータを引出すことができる。それによって、ステータコイル１１の口出線１１ａが貫通している第１のブラケット６および第２のブラケット８を分解する必要はない。
【００５３】
ロータをステータから抜き出してロータを定置状態にした後、ロータよりベアリングブラケット７およびハウジング９を軸方向に抜き出すことにより軸受部を分解できるので作業が容易になる。又、ロータの点検の場合は、軸受部を分解することなく、ステータから引出し、点検後は、そのままで再組込みができるのでロータ点検作業が容易である。
【００５４】
図７は本発明の第２実施形態の車両駆動用全閉形電動機の断面図である。
図に示すように、本実施形態の車両駆動用全閉形電動機は、ロータ鉄心２の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の通風穴２ａを設け、ロータ鉄心２の両側のロータ鉄心押え１３，２２にもそれぞれ通風穴１３ａ，２２ａを設け、第１の通風ファン２１の機内側に複数の大型のフィン２１ａを放射状に設ける。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５５】
本実施形態の車両駆動用全閉形電動機では、運転時に第１の通風ファン２１の機内側に設けたフィン２１ａのファン作用によって機内空気が外周側に吹き上げられた後、ステータ鉄心１の内周面とロータ鉄心２の外周面の間の間隙２３を反駆動側に流通し、更にロータ鉄心２の通風穴２ａ内を駆動側に流通してフィン２１ａ部分に戻る経路で循環する。機内の空気が上記経路で循環する際に第１の通風ファン２１に設けたフィン２１ａと環状通風路に設けた冷却フィン１９ａにより冷却され、機内の各部を冷却する。
【００５６】
特に、ステータコイル１１とロータバー１２の発熱で温度が高くなる円周上の間隙部２３を冷却された循環空気が流通することにより冷却効果が増大する。また、通風穴２ａ内も冷却内気が流通するので、ロータの冷却性が向上する。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両駆動用全閉形電動機によれば、全閉形で機内各部の塵埃による汚損を防ぐことができると共に、冷却性能を向上させ更に電動機全体を均一的に冷却することができるので、電動機の小型軽量化または容量増大を図ることができる。
【００５８】
また、両側の軸受を等価に冷却すると同時に軸受部の温度上昇を低減するので、潤滑グリースの交換寿命を延ばし、電動機の分解周期を延ばすことができ、また、電動機の保守時にロータの引抜き、軸受部の分解を容易に行うことができるので、保守の省力化を図ることができる。さらに、通風ファンの騒音を低減するため電動機の運転時の低騒音化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の車両駆動用全閉形電動機の正面図。
【図２】図１のＡ−Ｏ断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図。
【図５】図４のＤ−Ｄ断面図。
【図６】図１の車両駆動全閉形電動機の分解方法を説明するための図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の車両駆動用全閉形電動機の断面図。
【符号の説明】
１…ステータ鉄心、１ａ…第１の通風穴、１ｂ…第２の通風穴、２…ロータ鉄心、２ａ…通風穴／冷却穴、３…ステータフレーム、４…第１の軸受、５…第２の軸受、６…第１のブラケット、６ａ…第１の外気通風路、６ｂ…導入路、７…ベアリングブラケット、７ａ…入気口、８…第２のブラケット、８ａ…第２の外気通風路、８ｂ…導入路、８ｃ…導入路、８ｄ…導入路、８ｅ…排出路、８ｆ…排風口、９…ベアリングハウジング、１０…ロータシャフト、１１…ステータコイル、１２…ロータバー、１３，１４…ロータ鉄心押え、１５…第１の通風ファン、１５ｂ…冷却フィン、１６…第２の通風ファン、１７…円周上の微小間隙部、１８ａ…入気口、１９…カバー、１９ａ…冷却フィン、２０…環状通風路、２１…第１の通風ファン、２１ａ…フィン、２２，２３…ロータ鉄心押え。

Claims

ステータ鉄心の内周側にロータ鉄心を配置し、前記ステータ鉄心の一方の軸方向端部に第１の軸受をベアリングブラケットを介して内蔵した第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の軸受をベアリングハウジングを介して内蔵した第２のブラケットを取付け、前記ロータ鉄心の内周部に結合されたロータシャフトを、前記第１、第２のブラケットに内蔵された第１、第２の軸受各々により支持し、前記ロータシャフトの前記第１の軸受の機内側の一端部に第１の通風ファンを取付け、前記ロータシャフトの第２の軸受の機外側の他端部に第２の通風ファンを取付け、前記ステータ鉄心の外周近傍に軸方向に貫通するように第１の通風穴と第２の通風穴を各々複数個設け、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ると共に、前記第１のブラケットの内周側に取付けられた前記ブラケットの前記第１の通風ファンの羽根位置より小径となる位置に複数個の入気口を設け、前記第１のブラケットと前記第１の通風ファンとの間に円周上の微小間隙部を形成し、前記第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のブラケットの外側部分に、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形電動機。
前記第１の通風ファンの位置を駆動側とし、前記第２の通風ファンの位置を反駆動側としたことを特徴とする請求項１に記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記第１の通風ファンと前記第２の通風ファンの羽根枚数を異なったものとし、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または２に記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記第２の軸受を内蔵したベアリングハウジングの機内側に環状通風路を形成し、当該環状通風路の一端側を前記第２のブラケットに設けられた前記第２の外気通風路に連通し、前記環状通風路の他端側を大気に開放状態としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記環状通風路を形成するカバーの機内空間側の表面に、複数の冷却フィンを略放射状に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記第１の通風ファンの内周側の機内側側面部をロータ鉄心押えと軸方向に密着した状態で取付け、前記第１の通風ファンと第１のブラケットの間で形成される前記の円周上の微小間隙部の直径を、前記ロータ鉄心の外径よりも大きくすると同時に前記第１の通風ファンの外径よりも小さくし、前記第１の通風ファンの前記微小間隙部の径より小さい位置の機内側表面に複数個のフィンを放射状に設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記ロータ鉄心の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の冷却穴を設け、前記第１の通風ファンの内周側近傍に複数個設けた連通穴と前記第１の通風ファン側のロータ鉄心に複数個設けた連通穴によって前記ロータ鉄心の冷却穴の一端を前記第１の通風ファンの外側の外気流通空間部に連通したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両駆動用全閉形電動機。
前記ロータ鉄心の内周側近傍に軸方向に貫通する複数個の通風穴を設けると共に、ロータ鉄心の両側のロータ鉄心押えにも各々複数個の通風穴を設け、運転時に前記第１の通風ファンの機内空間側に設けられた複数個のフィンのファン作用により機内空気が、前記通風穴と前記ロータ鉄心外周面と前記ステータ鉄心の内周面の円周上の間隙を経由して循環する構造としたことを特徴とする請求項６に記載の車両駆動用全閉形電動機。