JP2006109570A - 車両駆動用全閉型主電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却効果を向上し、長寿命化を図ることができる車両駆動用全閉型主電動機を提供する。
【解決手段】 外筒枠1の内周に固定子鉄心27を設け、外筒枠の一方の端部に軸受15を内蔵したブラケット13を設け、他方の端部に軸受18を内蔵したハウジング17を設け、各軸受によって回転子軸7の両端部を支持し、回転子軸に回転子鉄心20を設け、回転子軸の一方の端部にファン23を設け、外筒枠の周壁の両端部に開口部29A、29Bを設け、周壁の外側に開口部に連通した接続風道30A、30Bを設け、これらの接続風道を相互に連通接続するとともに内部を通る空気の熱を外気に放熱させる冷却器33を設け、外筒枠の中心軸が水平かつ車両進行方向と直交するように車両に取り付け、ファンの回転により外筒枠内の空気を冷却器内に循環流通させて冷却するようにした車両駆動用全閉型主電動機であって、外筒枠の周囲を流通する走行風を冷却器に集める案内板34を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道車両を駆動するための車両駆動用全閉型主電動機に関する。

従来、鉄道車両の床下の台車枠に搭載される車両駆動用主電動機としては、その回転子軸にファンを設け、回転子軸とともに回転するファンによって外部の空気を主電動機内部に吸入し、吸入した空気を主電動機内部に流通させて回転子や固定子を冷却する開放形主電動機が採用されてきた。

これに対して、保守の省力化や低騒音化の要請に応えるために、内部にファンを設けた車両駆動用全閉型主電動機が開発されている。この車両用駆動用全閉型主電動機は、その内部を外部と遮断することで、外気とともに内部に塵埃が侵入するのを防ぎ、この塵埃により内部の巻線が汚損するのを防ぎ、この汚損に起因する保守・点検の頻度の増加を抑えるようにしている。

さらに、全閉構造とすることで、内部のファンの回転で発生する騒音の放散を防ぐことができるので、環境に配慮することもできる。

一方、車両駆動用主電動機では、列車の高速化に伴って大容量化が要求されるが、その搭載場所が後述する台車枠の限られた狭い空間であるためと、前述した列車の高速化のために、小型・軽量化が要求される。

この相矛盾する要請に対応するために、巻線の絶縁樹脂等の耐熱性の向上が図られているが、この絶縁樹脂の劣化を防ぎ、絶縁特性を維持して長寿命化することにより保守・点検の頻度の増加を防ぐうえでも車両駆動用主電動機の冷却性能の向上は必須条件となる。

例えば、特開平９−２０５７５８号公報には、この冷却性能の向上を図った車両駆動用全閉型主電動機の一例が開示されており、図１５はこの車両駆動用全閉型主電動機の上部の軸方向断面図、図１６は図１５のＣ−Ｃ線断面図、図１７はこの車両駆動用全閉型主電動機が車両の台車に搭載された状態の平面図、図１８は図１７のＤ−Ｄ線断面図である。

図１６、図１７、及び図１８において、二点鎖線で示す車体１０１は平面視Ｈ形の台車枠１０２に搭載されている。この台車枠１０２の中枠１０３に設けられた取付座１０４と車軸１０５の間において車両駆動用全閉型主電動機が組み込まれている。

電動機は軟鋼板から有底筒状に形成された外筒枠１を有しており、この外筒枠１の中心軸が水平かつ車両進行方向と直交するように車両に取り付けられている。外筒枠１の周壁の上部には、上部取付座２が車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成され、外筒枠１の周壁の下部には、下部取付座３が車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成されている。さらに、外筒枠１の周壁の上部には、図１７に示すように、一対のフック４Ａ、４Ｂが車両進行方向の前方側に向けて突出するように形成されている。

図１６、図１８に示すように、上部取付座２は、取付座１０４の上端にキー１０６を介して載置され、ボルト５で固定されている。下部取付座３は台車枠１０２の下部梁１０７の前面に当接した状態でボルト５により固定されている。また、上部取付座２と下部取付座３には、それぞれ吊り下げ用のフック穴６が形成されている。

図１７に示すように、車両駆動用全閉型主電動機の回転子軸７の先端には可撓継手８を介して小平歯車９が連結され、この小平歯車９には車軸１０５に固定された大径の大平歯車１０が噛み合っている。なお、小平歯車９及び大平歯車１０はギヤボックス１１内に収納されている。

図１５に示すように、外筒枠１の開口面には環状のブラケット１３が取り付けられている。このブラケット１３の外周部には、外筒枠１の内方に向けて突出した嵌合部１４が形成され、この嵌合部１４は外筒枠１内部に挿入されて複数本のボルト（図示せず）で外筒枠１に固定されている。

ブラケット１３の中心部には形成された軸受穴にはころ軸受１５が挿入固定され、その外輪はブラケット１３の中心部の外面側に複数本のボルト１６（図１６参照）で固定されている。ころ軸受１５の内輪には機内側と機外側において回転子軸７が挿入固定されている。

外筒枠１の開口端とは反対側の端壁の中心部に形成された貫通穴には、外筒枠１の内側からハウジング１７が挿入され、内側から複数本のボルト（図示せず）で外筒枠１に固定されている。

ハウジング１７の中心に形成された軸受穴には玉軸受１８が挿入され、その外輪は軸受押さえ１９で固定されている。この軸受け押さえ１９はハウジング１７の外側から嵌合部が軸受穴に挿入され、ボルト（図示せず）で外側からハウジング１７に固定されている。

ころ軸受１５と玉軸受１８には、あらかじめ回転子軸７が圧入固定されている。この回転子軸７の長手方向の略中央部には回転子鉄心２０が圧入固定され、この回転子鉄心２０の一端側において厚板から環状に形成された鉄心押さえ２１が回転子軸７に圧入固定され、他端側には、鉄心押さえ２２が回転子軸７に圧入固定されている。また、鉄心押さえ２１とブラケット１３の間においてファン２３が回転子軸７に圧入固定されている。

図１５に示すように、回転子鉄心２０には、その中心軸まわりに軸方向に延びる通風穴２４が複数個形成されている。回転子鉄心２０の外周側にはロータバー２５が挿入固定され、その両端にはエンドリング２６がろう付けされている。

一方、外筒枠１内部の中央部の内周には固定子鉄心２７が圧入固定され、この固定子鉄心２７の内周側には、スロット（図示せず）に挿入され、両端が固定子鉄心２７から突出した固定子コイル２８が設けられている。このような構造により、この主電動機はかご形の誘導電動機となっている。

外筒枠１の周壁上部の軸方向両端部にはそれぞれ長方形の通気口２９Ａ、２９Ｂが形成され、これらの通気口２９Ａ、２９Ｂは、外筒枠１上部の車軸１０５側に位置している。外筒枠１の周壁外面には下端が開口した有頂筒状の接続部３０Ａ、３０Ｂが溶接固定され、これらはそれぞれ通気口２９Ａ、２９Ｂと連通している。

接続部３０Ａ、３０Ｂの互いに対向する内側面には、鋼管により作製された複数本の通気管３１の端部が貫通状態で溶接固定されている。これらの通気管３１は薄い軟鋼板により作製され、外筒枠１上に等間隔をおいて立設された複数枚の冷却フィン３２を貫通している。各冷却フィン３２はそれぞれ通気管３１に溶接され、下端部は外筒枠１の上面に溶接されている。接続部３０、通気管３１、及び冷却フィン３２により冷却器３３が構成されている。

このように構成された車両駆動用全閉型主電動機においては、電車の走行時には回転子軸７の回転によってファン２３も回転し、このファン２３によって送風される機内空気は、図１５において左側に図示された通気口２９Ａから一方の接続部３０Ａに流入し、この接続部３０Ａから各通気管３１を貫流して右側の接続部３０Ｂに流入する。

そして、この空気は、右側の接続部３０Ｂから通気口２９Ｂを経て外筒枠１の内部に流入し、固定子鉄心２７の内周と回転子鉄心２０の外周との間に形成された空隙を経てファン２３に吸入される。

また、外筒枠１の右側内部に流入した空気の他の一部は、回転子鉄心２０に形成された通風穴２４をファン２３の方向に貫流して、同じくファン２３に吸入され、以下、前述したように貫流する。

このように構成された車両駆動用全閉型主電動機においては、内部を貫流する空気によって、固定子鉄心２７及び固定子コイル２８と、回転子鉄心２０及びロータバー２５が冷却され、エポキシ等の樹脂で固定子鉄心２７と絶縁された固定子コイル２８とロータバー２５は、固定子鉄心２７、回転子鉄心２０との間の絶縁樹脂の絶縁特性を長期にわたって維持することができる。また、外部から冷却用の空気を取り入れないので、塵埃の付着や堆積を防ぐことができ、保守・点検の頻度の増加を防ぐことができる。

ところで、このように構成された車両駆動用全閉型主電動機においては、台車に組み込むときには、車体を載せる前の状態の台車の上方から徐々に降ろして、図１８において左側に示す上部取付座２を台車枠１０２の取付座１０４の上端にキー１０６を介して載置し、上部取付座２と下部取付座３をボルト５で取付座１０４と下部梁１０７に固定する。

また、定期点検のために、車両駆動用全閉型主電動機を点検する場合には、台車枠１０２を車体１０１から切り離した後、ボルト５を緩め、フック穴６を利用して上方に吊り上げる。

なお、この車両駆動用全閉型主電動機は、図１８で示す取付状態においては、左側の取付座１０４と右側の車軸１０５のケースの間に位置し、図１７に示すように、軸方向には、両側の車輪１０８Ａ、１０８Ｂの間に対して、可撓継手８とギヤボックス１１とともに収納され、図１８に示すように、上方には車体１０１の下端面が対向し、下側は外筒枠１の置足２９の下端とレール１０９の上面との間に高さ制限Ｈをおいて対向しており、余裕のない限られた空間に組み込まれている。
特開平９−２０５７５８号公報

このように構成された車両駆動用全閉型主電動機においては、前述した小型化と大容量化のためだけでなく、車両の低価格化と保守・点検の省力化のために、列車の１編成当たりの搭載台数を減らすことも要求される。そのため、さらなる大容量化が要求される。

そのため、別に設置した送風機からダクトを介して外筒枠１の内部に大量の冷却空気を送り込むという方法も考えられるが、この方法はダクトの配設によって車両の価格が上がり、通風濾過器のフィルタの交換のために保守・点検の頻度が増加し、外部に放散する騒音も増加するので、時代の要請に応えることができない。

そのため、図１６に示した冷却フィン３２の面積を増やすことも考えられるが、この車両駆動用全閉型主電動機は、図１７及び図１８を参照して前述したように、取付座１０４と右側の車軸１０５のケースの間に収納され、さらに上方には車体１０１の下端面が対向し、下側はレール１０９と高さ制限Ｈをおいて対向しており、限られた狭い空間に設置されるため、これも採用することはできない。

図１９は、車両の走行によって車両床下の主電動機を通過する走行風の風速を示すグラフで、線Ａは主電動機の下部の風速、線Ｂは主電動機の中央部の側面の風速、線Ｃは主電動機の上部の風速を示している。このグラフより、主電動機の下部や中央部の風速が大きいことが判る。

このような条件で駆動される車両駆動用全閉型主電動機に対する冷却効率の向上による高出力化とコイルの絶縁寿命の長期化の要請は、ますます高速化する車両と保守・点検の省力化を図るために、今後もますます強くなる趨勢にある。

そこで、本発明の目的は、冷却効果を向上し、長寿命化を図ることができる車両駆動用全閉型主電動機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、筒状の外筒枠の内周に固定子鉄心を設け、前記外筒枠の一方の端部に軸受を内蔵したブラケットを設け、前記外筒枠の他方の端部に軸受を内蔵したハウジングを設け、前記ブラケット及び前記ハウジングの軸受によって回転子軸の両端部を支持し、当該回転子軸の長手方向の略中央部に回転子鉄心を設け、前記回転子軸の一方の端部にファンを設け、前記外筒枠の周壁の軸方向両端部にそれぞれ開口部を設け、前記周壁の外側に前記開口部に連通した一対の接続風道を設け、これらの接続風道を相互に連通接続する通気管を有するとともに当該通気管の内部を通る空気の熱を外気に放熱させる冷却器を設け、前記外筒枠の中心軸が水平かつ車両進行方向と直交するように車両に取り付け、前記ファンの回転により前記外筒枠内の空気を前記冷却器内に循環流通させて冷却するようにした車両駆動用全閉型主電動機であって、前記外筒枠の周囲を流通する走行風を前記冷却器に集める走行風案内手段を設けたことを特徴としている。

本発明の車両駆動用全閉型主電動機は、外筒枠の周囲を流通する走行風を冷却器に集める走行風案内手段を設けたことで、従来は冷却器を通らなかった走行風を冷却器に導くことができるので、冷却効果が向上し、長寿命化を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態の上部の軸方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、本実施形態において、上記従来例と同一の部分には同一の符号を付してある。

図１において、筒状の外筒枠１の内周面に円筒状の固定子鉄心２７が取り付けられている。この固定子鉄心２７の内周側には軸方向に延びる溝が全周にわたって多数設けられており、各溝内に固定子コイル２８が挿入されている。外筒枠１の一方の端部には、ころ軸受１５を内蔵したブラケット１３が取り付けられ、外筒枠１の他方の端部には、玉軸受１８を内蔵したハウジング１７が取り付けられ、ころ軸受１５及び玉軸受１８によって回転子軸７の両端部が支持されている。

回転子軸７の長手方向中央部には回転子鉄心２０が取り付けられ、その外周部には軸方向に延びる溝が全周にわたって複数個設けられ、各溝内にはロータバー２５が収納されている。また、回転子軸７の一方の端部には外筒枠２内の空気を循環させるためのファン２３が取り付けられている。

回転子鉄心２０の内周側には軸方向に延びる通風穴２４が円周上にわたって複数個設られている。外筒枠２の周壁の軸方向両端部にはそれぞれ開口部２９Ａ、２９Ｂが設けられ、外筒枠１の周壁の外側に開口部２９Ａ、２９Ｂを覆うように一対の接続風道３０Ａ、３０Ｂがぞれぞれ取り付けられている。

これらの接続風道３０、３０間には冷却器３３が設けられている。この冷却器３３は、接続風道３０Ａ、３０Ｂを相互に連通接続する複数本の通気管３１と、外筒枠１の周壁上に間隔をおいて立設された複数枚のフィン３２とを有しており、各通気管３１は各フィン３２を貫通した状態で各フィン３２と接続されている。

また、外筒枠１の周壁の上部後方側には、図２に示すように、上部取付座２が車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成され、外筒枠１の周壁の下部後方側には、下部取付座３が車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成されている。上部取付座２は、台車枠１０２に設けられた取付座１０４の上端にキー１０６を介して載置され、ボルト５で固定されている。下部取付座３は台車枠１０２に設けられた下部梁１０７の前面に当接した状態でボルト５により固定されている。

そして、本発明では、外筒枠１の周囲を流通する走行風を冷却器３３に集める上下一対の案内板３４を設けている。これらの案内板３４は、各フィン３２の上下の端面にそれぞれ水平に固定され、各フィン３２を上下方向に挟み込んだ状態で互いに対向している。

上側の案内板３４の前端部は冷却器３３よりも車両進行方向の前方側に突出し、上側の案内板３４の後端部は冷却器３３よりも車両進行方向の後方側に突出しており、これらの端部は斜め上方に向けて所定角度屈曲している。また、下側の案内板３４の前端部は冷却器３３よりも車両進行方向の前方側に突出し、斜め下方に向けて所定角度屈曲している。このように構成することで、冷却器３３を水平方向に通過しようとする走行風Ｄ１だけでなく、冷却器３３の上方を通過しようとする走行風Ｄ２や冷却器３３の下方を通過しようとする走行風Ｄ３も冷却器３３を貫流するようになるため、冷却器３３の冷却効率が向上する。

また、案内板３４はアルミニウム等の熱伝導性に優れた材料で作製することにより、各フィン３２から各案内板３４に熱が伝導するため、冷却器３３の冷却効率がさらに向上する。なお、図２に示す案内板３４の断面形状は、弧状に湾曲させて矢印Ｄ２、Ｄ３で示す冷却風の通風抵抗を減らすようにしてもよい。

次に、本発明の効果を確認するための温度上昇試験の結果について説明する。この試験は、各運転回転数の定格回転数について行い、電源は正弦波電源を用い、電車の走行時の効果を模擬するため、模擬走行風（２ｍ／ｓ）を主電動機の周囲に流して実施した。

図３はその試験結果である。縦軸のスケールは温度上昇比率を示し、横軸に各測定点を示している。この結果から、本発明の主電動機は従来品と比較して全体的に温度低減効果が得られ、特に回転子と固定子コイルの温度低減が大きいことが判る。

本発明によれば、車両の走行で発生する走行風のうち、従来は冷却器３３を通らなかった走行風が冷却器３３に導かれてフィン３２を冷却するので、冷却効果が向上するとともに長寿命化を図ることができる車両駆動用全閉型主電動機を得ることができる。また、冷却性能が向上することにより、小型軽量化や出力増大が図れる。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は本発明の第２の実施形態の側面図である。

本実施形態では、上側の案内板３４における冷却器３３よりも車両進行方向の前方側に突出した端部の車両進行方向に対する屈曲角度θ１を１０°乃至４５°に設定してある。このようにすると、図５に示す特性グラフから判るように、冷却器３３の上方を通過しようとする風がフィン３２に集合する量が多くなる。

また、下側の案内板３４における冷却器３３よりも車両進行方向の前方側に突出した端部の車両進行方向に対する屈曲角度θ２を１０°乃至６０°に設定してある。このようにすると、図６に示す特性グラフから判るように、冷却器３３の下方を通過しようとする風がフィン３２に集合する量が多くなる。

図７は、温度上昇試験の結果を示すグラフであり、各測定点において、左の柱が従来品、中央の柱が本発明でθ２が１０乃至６０°の範囲内でない場合、右の柱が本発明でθ２が１０乃至６０°の範囲内の場合である。従来例と比較して、本発明では全体的に温度が低減しており、特に、固定子コイルと回転子の温度低減が大きいことが判る。また、θ２が１０乃至６０°の範囲内の場合は、そうでない場合に比べて温度低減が大きくなっている。

次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図８は、第３の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機が車両の台車に搭載された状態の平面図である。

本実施形態では、案内板３４が冷却器３３よりも前方側と後方側にそれぞれ設けられ、前方側の案内板３４Ａは、その横幅が前方側に向けて連続して拡大した平面視台形状となっており、両側縁が車両進行方向に対してθ３傾斜している。また、後方側の案内板３４Ｂは、その横幅が後方側に向けて連続して拡大した平面視台形状となっており、両側縁が車両進行方向に対してθ４傾斜している。なお、θ３、θ４は１０°乃至６０°に設定されている。

以上のように構成された案内板３４が取り付けられた車両駆動用全閉型主電動機においては、従来、冷却器３３の両側を通過していた走行風が冷却器３３のフィン３２に集まり、後方側に貫流する。

なお、案内板３４の両側縁を弧状に湾曲させて走行風の通風抵抗を減らすようにしてもよい。

また、案内板３４をアルミニウム等の熱伝導性に優れた材料で形成することにより、フィン３２から案内板３４に熱が伝導して案内板３４自体が冷却フィンとして作用するため、冷却効率をより向上することができる。

このように、本実施形態によれば、冷却器３３を通過する風量が多くなって通風効率が向上するため、風量特性が良くなり、主電動機内部の循環内気の熱をさらに効率良く外気に放出できるため、冷却性能を一層向上することができる。

図９は、案内板３４の両側縁の角度θ３、θ４と、冷却器３３の両側を通過していた風がフィン３２に集合する風量の割合との関係を示すグラフであり、θ３、θ４を１０°乃至６０°に設定しておくことで、冷却器３３の両側を通過していた風がフィン３２に集合する量の割合が大きくなることが判る。

次に、本発明の第４の実施形態を説明する。図１０は、第４の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の案内板の平面図（図２のＢ方向に見た図）である。

本実施形態では、案内板３４における冷却器３３よりも前方側に突出した端部３４ａと後方側に突出した端部３４ｂがそれぞれ台形状に形成されており、その横幅が前方または後方側に向かって連続して拡大している。

このように構成したことで、従来案内板４の上方を通過していた風をより多く冷却器３３に導くことができるようになるので、冷却効率が更に向上する。

次に、本発明の第５の実施形態を説明する。図１１は第５の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の案内板の平面図（図２のＢ方向に見た図）である。

本実施形態では、案内板３４における冷却器３３よりも前方側に突出した端部３４ａと後方側に突出した端部３４ｂがそれぞれ扇形状に形成されており、その横幅が車両前方側または後方側に向かって連続して拡大している。

このように構成したことで、従来案内板４の上方を通過していた風をより多く冷却器３３に導くことができるようになるので、冷却効率が更に向上する。

次に、本発明の第６の実施形態を説明する。図１２は第６の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の部分縦断面図である。

本実施形態では、上側の案内板３４を上部取付座２まで延在するように形成した構成としている。このように構成したことで、上部取付座２の上方を含めた部分まで走行風が案内されるため、外筒枠１の上面を流通する風量が増加する。したがって、外筒枠１内を循環する内気をさらに効率良く外気に放熱できるようになるので、冷却効率がさらに向上する。

次に、本発明の第７の実施形態を説明する。図１３は第７の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の平面図である。

本実施形態では、冷却器３３の接続風道３０Ａ、３０Ｂにおける互いに対向する内側面３０Ａａ、３０Ｂａを互いに接近する方向に突出するように横断面円弧状に形成してある。このように構成したことで、従来冷却器３３の両側を通過していた風をより多く冷却器３３に導くことができ、外筒枠１内を循環する内気をさらに効率良く外気に放熱できるようになるので、冷却効率が更に向上する。

次に、本発明の第８の実施形態を説明する。図１４は第８の実施形態の車両駆動用閉型主電動機の平面図である。

本実施形態では、冷却器３３の接続風道３０Ａ、３０Ｂにおける互いに対向する内側面３０Ａａ、３０Ｂａを互いに接近する方向に突出するように横断面円弧状に形成してあるとともに、上部取付座２まで延在するように形成した構成としている。このように構成したことで、従来冷却器３３の両側を通過していた風をより多く冷却器３３に導くことができるとともに、上部取付座２まで走行風が案内されるため、外筒枠２の上面を流通する風量がさらに増加する。したがって、外筒枠１内を循環する内気をさらに効率良く外気に放熱できるようになるので、冷却効率が更に向上する。

なお、第７、第８実施形態に、第１乃至第６実施形態で説明したような案内板を組み合わせることで、さらに冷却効率を向上することができる。

以上、具体例をあげて本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。

本発明の第１の実施形態の上部の軸方向断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 第１の実施形態の効果を確認するための温度上昇試験の結果を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態の側面図である。 上側の案内板の端部の角度と冷却器を通過する風量との関係を示すグラフである。 下側の案内板の端部の角度と冷却器を通過する風量との関係を示すグラフである。 第２の実施形態の効果を確認するための温度上昇試験の結果を示すグラフである。 第３の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機が車両の台車に搭載された状態の平面図である。 案内板の両側縁の角度と冷却器を通過する風量との関係を示すグラフである。 第４の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の案内板の平面図である。 第５の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の案内板の平面図である。 第６の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の部分縦断面図である。 第７の実施形態の車両駆動用全閉型主電動機の平面図である。 第８の実施形態の車両駆動用閉型主電動機の平面図である。 従来の車両駆動用全閉型主電動機の上部の軸方向断面図である。 図１５のＣ−Ｃ線断面図である。 図１５の車両駆動用全閉型主電動機が車両の台車に搭載された状態の平面図である。 図１７のＤ−Ｄ線断面図である。 車両の走行によって車両床下の主電動機の上部と下部を通過する走行風の風速を示すグラフである。

符号の説明

１ 外筒枠
２ 上部取付座
７ 回転子軸
１３ ブラケット
１５ 軸受
１７ ハウジング
１８ 軸受
２０ 回転子鉄心
２３ ファン
２７ 固定子鉄心
２９Ａ 開口部
２９Ｂ 開口部
３０Ａ 接続風道
３０Ｂ 接続風道
３０Ａａ 内側面（走行風案内手段）
３０Ｂａ 内側面（走行風案内手段）
３３ 冷却器
３４ 案内板（走行風案内手段）

Claims (11)

1. 筒状の外筒枠の内周に固定子鉄心を設け、前記外筒枠の一方の端部に軸受を内蔵したブラケットを設け、前記外筒枠の他方の端部に軸受を内蔵したハウジングを設け、前記ブラケット及び前記ハウジングの軸受によって回転子軸の両端部を支持し、当該回転子軸の長手方向の略中央部に回転子鉄心を設け、前記回転子軸の一方の端部にファンを設け、前記外筒枠の周壁の軸方向両端部にそれぞれ開口部を設け、前記周壁の外側に前記開口部に連通した一対の接続風道を設け、これらの接続風道を相互に連通接続する通気管を有するとともに当該通気管の内部を通る空気の熱を外気に放熱させる冷却器を設け、前記外筒枠の中心軸が水平かつ車両進行方向と直交するように車両に取り付け、前記ファンの回転により前記外筒枠内の空気を前記冷却器内に循環流通させて冷却するようにした車両駆動用全閉型主電動機であって、前記外筒枠の周囲を流通する走行風を前記冷却器に集める走行風案内手段を設けたことを特徴とする車両駆動用全閉型主電動機。
2. 前記走行風案内手段は、前記冷却器の上方及び下方に水平に配置された案内板であることを特徴とする請求項１記載の車両駆動用全閉型主電動機。
3. 上側の前記案内板が前記冷却器よりも車両進行方向の前方側に突出した端部を有し、この端部が車両進行方向に対して上向きに１０°乃至４５°屈曲していることを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
4. 下側の前記案内板が前記冷却器よりも車両進行方向の前方側に突出した端部を有し、この端部が車両進行方向に対して下向きに１０°乃至６０°屈曲していることを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
5. 前記案内板が前記冷却器よりも車両進行方向の前方側と後方側に設けられ、前記前方側の案内板は横幅が前方側に向けて連続して拡大しており、前記後方側の案内板は横幅が後方側に向けて連続して拡大しており、かつ前記前方側の案内板と前記後方側の案内板の両側縁が車両進行方向に対して１０°乃至６０°傾斜していることを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
6. 前記案内板は、前記冷却器よりも車両進行方向の前方側に突出するとともに横幅が前方側に向けて連続して拡大した台形状の端部を有することを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
7. 前記案内板は、前記冷却器よりも車両進行方向の前方側に突出するとともに横幅が前方側に向けて連続して拡大した扇形状の端部を有することを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
8. 前記外筒枠の周壁の上部から車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成された上部取付座を有し、上側の前記案内板が前記上部取付座まで延在するように形成されたことを特徴とする請求項２記載の車両駆動用全閉型主電動機。
9. 前記一対の接続風道における互いに対向する内側面を互いに接近する方向に突出した横断面円弧状に形成し、これらの内側面を前記走行風案内手段としたことを特徴とする請求項１記載の車両駆動用全閉型主電動機。
10. 前記外筒枠の周壁の上部から車両進行方向の後方側に向けて突出するように形成された上部取付座を有し、前記一対の接続風道は、前記内側面が前記上部取付座まで延在するように形成されたことを特徴とする請求項９記載の車両駆動用全閉型主電動機。
11. 前記冷却器の上方及び下方に水平に配置され、前記外筒枠の周囲を流通する走行風を前記冷却器に集めるた案内板を設けたことを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の車両駆動用全閉型主電動機。
    

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