JP2016020724A - 電動機 - Google Patents
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Abstract
【課題】給脂路の開口部への管路の接続ができ、管路の取付作業ができる電動機を提供することである。
【解決手段】実施形態の電動機は、固定子及び回転子と、ケースと、軸受と、管路とを持つ。前記管路は、前記ケースに形成された前記軸受への給脂路に接続される。前記ケースにおける前記回転子の軸方向の一側には、前記軸方向で前記ケースの内側に凹む凹部が形成される。前記給脂路における前記ケースの外側に開口する開口部は、前記軸受の周囲と前記外側面との間で前記回転子の回転軸線とのなす角度を前記外側面とは異ならせて延びる内周面に沿うように形成される。前記管路は、前記開口部から前記内周面に沿うように延びて前記外側面に配置された継手に至る第一管路と、前記継手から前記外側面に沿うように延びて前記給脂口に至る第二管路とに分割される。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態の電動機は、固定子及び回転子と、ケースと、軸受と、管路とを持つ。前記管路は、前記ケースに形成された前記軸受への給脂路に接続される。前記ケースにおける前記回転子の軸方向の一側には、前記軸方向で前記ケースの内側に凹む凹部が形成される。前記給脂路における前記ケースの外側に開口する開口部は、前記軸受の周囲と前記外側面との間で前記回転子の回転軸線とのなす角度を前記外側面とは異ならせて延びる内周面に沿うように形成される。前記管路は、前記開口部から前記内周面に沿うように延びて前記外側面に配置された継手に至る第一管路と、前記継手から前記外側面に沿うように延びて前記給脂口に至る第二管路とに分割される。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、電動機に関する。
一般に鉄道車両(以下「車両」という。)では、車体の下に配置された台車に主電動機(以下「電動機」という。)を装荷して、この電動機の回転力を継手と歯車装置とを介して車輪に伝達して車両を走行させている。
ところで、車両用の電動機は、台車の狭い取付け空間に設置されるため、寸法の制約が厳しい。そのため、固定子及び回転子を収容するケースの形状を、回転子の軸方向の内側に凹とせざるを得ないことがある。この場合、回転子の軸を回転自在に支持する軸受は、ケースに形成した漏斗形状の凹部により、ケースの軸方向一側の外側面よりも軸方向内側に変位される。
一方、このような電動機においては、軸受の潤滑を回復させるべく、定期的に新しいグリースを軸受に供給する作業(以下「給脂」という。)がなされる。この給脂は、ケースに形成される軸受への給脂路を通じてなされる。給脂路は、軸受側の一端から漏斗形状の凹部の内周面に沿うように傾斜して延びる。
ところで、この給脂路の他端にさらに管路を接続し、所望の場所に給脂口を設けることがある。この管路の構造としては、給脂路の開口部からケースの凹部に沿うように延びた後、ケースの外側面に沿うように延びて給脂口に至るものがある。しかし、管路が複雑に屈曲する形状であると、管路を給脂路の開口部に接続する際に管路がケースに干渉することがある。この場合、給脂路の開口部への管路の接続ができず、管路の取付作業ができない可能性があった。
本発明が解決しようとする課題は、給脂路の開口部への管路の接続ができ、管路の取付作業ができる電動機を提供することである。
実施形態の電動機は、固定子及び回転子と、ケースと、軸受と、管路とを持つ。前記固定子及び回転子は、互いに同軸に配置される。前記ケースは、前記固定子及び前記回転子を収容する。前記軸受は、前記ケースに配置されると共に前記回転子の軸を回転自在に支持する。前記管路は、前記ケースに形成された前記軸受への給脂路に接続される。前記ケースにおける前記回転子の軸方向の一側には、前記軸方向で前記ケースの内側に凹む凹部が形成される。前記凹部は、前記ケースにおける前記軸方向の一側の外側面に対して前記軸受を前記軸方向で前記ケースの内側に変位させる。前記凹部には、前記軸受の周囲と前記外側面との間で前記回転子の回転軸線とのなす角度を前記外側面とは異ならせて延びる内周面が形成される。前記給脂路における前記ケースの外側に開口する開口部は、前記内周面に沿うように形成される。前記開口部には、前記管路の一端部が接続される。前記管路の他端部は、前記ケースの外側に配置された給脂口に至る。前記管路は、前記開口部から前記内周面に沿うように延びて前記外側面に配置された継手に至る第一管路と、前記継手から前記外側面に沿うように延びて前記給脂口に至る第二管路とに分割される。
以下、実施形態の電動機を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電動機1の要部を電動機1の軸心を通る面で切断した断面図を含む図である。
図2は、第1の実施形態に係る電動機1を図1の矢印IIから見た側面図である。
尚、図1は、図2のI−I線における断面図に相当する。
以下、電動機1の回転子20が回転する軸線を単に「回転軸線」ということがある。又、電動機1の回転軸方向を軸方向といい、電動機1の回転軸回りを周方向といい、電動機1の回転軸線CLに直交する方向を径方向ということがある。尚、図1では便宜上、固定子10や回転子20等の構成要素の断面ハッチを省略した部分もある。
図1は、第1の実施形態に係る電動機1の要部を電動機1の軸心を通る面で切断した断面図を含む図である。
図2は、第1の実施形態に係る電動機1を図1の矢印IIから見た側面図である。
尚、図1は、図2のI−I線における断面図に相当する。
以下、電動機1の回転子20が回転する軸線を単に「回転軸線」ということがある。又、電動機1の回転軸方向を軸方向といい、電動機1の回転軸回りを周方向といい、電動機1の回転軸線CLに直交する方向を径方向ということがある。尚、図1では便宜上、固定子10や回転子20等の構成要素の断面ハッチを省略した部分もある。
図1に示すように、本実施形態に係る電動機1は、固定子10と、回転子20と、ケース30と、軸受40と、管路60とを備える。
固定子10は、円筒状の固定子鉄心12と、固定子鉄心12の内周部に配置されるコイル14とを有する。固定子鉄心12の軸方向両端面には、一対の環状の鉄心押さえ32が固定される。
固定子鉄心12は、例えば珪素鋼等の磁性材料により形成される環状の金属板を軸方向に複数積層して形成される。固定子鉄心12の径方向内側の内周部には、軸方向に延びる複数のスロット(不図示)が形成される。スロットには、コイル14が埋め込まれる。コイル14のコイルエンド(軸方向両端部)は、固定子鉄心12の軸方向両端面から軸方向に張り出す。
回転子20は、固定子鉄心12の径方向内側に配置される回転子鉄心22と、回転子鉄心22の中心部で固定子鉄心12と同軸に配置されるシャフト24(回転子の軸)とを有する。回転子20は、シャフト24を中心に回転可能とされる。
回転子鉄心22は、固定子鉄心12の径方向内側に、隙間を空けて配置される。回転子鉄心22は、固定子鉄心12と同軸の円筒形状を有する。シャフト24は、回転子鉄心22の中心部に固定子鉄心12と同軸に取り付けられる。
回転子鉄心22は、例えば珪素鋼等の磁性材料により形成される環状の金属板を軸方向に複数積層して形成される。回転子鉄心22は、一対の環状の鉄心押さえ板26により、軸方向両側面から挟まれるように支持される。鉄心押さえ板26は、シャフト24に取り付けられる。鉄心押さえ板26の外径は、回転子鉄心22の外径よりも僅かに小さい。
回転子鉄心22の径方向外側の外周部には、軸方向に延びる複数の溝(不図示)が形成される。各溝には、ロータバー21が埋め込まれる。ロータバー21の軸方向両端部は、回転子鉄心22の軸方向両端面から軸方向に張り出す。ロータバー21の張り出し部分には、エンドリング23が一体に接続される。回転子20は、かご形ロータとされる。
尚、回転子20は、かご形ロータに限らず、永久磁石を回転子鉄心に挿入して構成される永久磁石形ロータとされてもよい。これにより、かご形ロータと比較して、回転子の発熱を抑えると共に、よりコンパクトな電動機を実現できる。
尚、回転子20は、かご形ロータに限らず、永久磁石を回転子鉄心に挿入して構成される永久磁石形ロータとされてもよい。これにより、かご形ロータと比較して、回転子の発熱を抑えると共に、よりコンパクトな電動機を実現できる。
シャフト24の軸方向両端部は、軸受40によって回転自在に支持される。例えば、シャフト24の軸方向の一方側(駆動側)の軸受40をころ軸受とし、シャフト24の軸方向の他方側(反駆動側)の軸受40(不図示)を玉軸受とする。
尚、軸受40の組合せはこれに限らず、駆動側の軸受40を玉軸受とし、反駆動側の軸受40をころ軸受としてもよいが、駆動の荷重を多く受ける駆動側の軸受40はころ軸受とすることが好ましい。又、軸受40の組合せは、「鍔付きころ軸受」と「ころ軸受」との組合せ等の種々の組合せを採用してもよい。
尚、軸受40の組合せはこれに限らず、駆動側の軸受40を玉軸受とし、反駆動側の軸受40をころ軸受としてもよいが、駆動の荷重を多く受ける駆動側の軸受40はころ軸受とすることが好ましい。又、軸受40の組合せは、「鍔付きころ軸受」と「ころ軸受」との組合せ等の種々の組合せを採用してもよい。
シャフト24の駆動側端部24eは、ケース30の外部に延出する。シャフト24の駆動側端部24eには、駆動歯車装置を接続するための継手(何れも不図示)等が取り付けられる。
シャフト24の駆動側には、冷却ファン36が配置される。冷却ファン36は、駆動側に向かうに従い漸次拡径する漏斗形状に形成される。冷却ファン36の反駆動側の端部はシャフト24に取り付けられる。冷却ファン36は、シャフト24と一体に回転自在とされる。冷却ファン36は、回転子20の回転に従って冷却風を発生する。
尚、冷却ファン36が駆動側に配置されることに限らず、反駆動側に配置されてもよい。
尚、冷却ファン36が駆動側に配置されることに限らず、反駆動側に配置されてもよい。
ケース30は、固定子10及び回転子20を収容する。ケース30は、ステータケース34と、ベアリングブラケット38とを有する。
ステータケース34は、固定子鉄心12と同軸の筒状に形成される。ステータケース34の周壁部内には、固定子10が圧入固定される。
ステータケース34は、固定子鉄心12と同軸の筒状に形成される。ステータケース34の周壁部内には、固定子10が圧入固定される。
ベアリングブラケット38は、ステータケース34と同軸の環状に形成される。図示のベアリングブラケット38は、ステータケース34の開口部を駆動側から閉塞する。ベアリングブラケット38は、ステータケース34の周壁部の駆動側端部に、ボルト等の締結部材38cにより締結される。
ベアリングブラケット38の径方向中央部には、軸受40が配置される。軸受40の外輪はベアリングブラケット38の径方向内側部に圧入固定され、軸受40の内輪はシャフト24の駆動側端部に外嵌される。尚、シャフト24における駆動側端部には、軸受40の内輪をケース内側から押さえる筒部42と、軸受40の内輪をケース外側から押さえるカラー44とが外装される。
ベアリングブラケット38の径方向中央部には、軸受40及びその周囲をケース外側から覆う軸受カバー46が配置される。軸受カバー46は、軸受40と同軸の環状に形成される。軸受カバー46は、ベアリングブラケット38の径方向中央部に、ボルト等の締結部材46cにより締結される。
軸受40の軸方向両側にはラビリンス構造が形成される。具体的に、前記ラビリンス構造は、軸受カバー46の径方向内側部とカラーの径方向外側部との間、及びベアリングブラケット38の径方向内側部と筒部42の径方向外側部との間に形成される。
ベアリングブラケット38の外周端部には、径方向に開口する排気孔80が形成される。例えば、反駆動側のベアリングブラケットには吸気孔(不図示)が形成され、冷却ファン36が回転すると、前記吸気孔から外気が冷却風としてケース30内部に吸い込まれる。この冷却風は、例えば回転子鉄心22と固定子鉄心12との間の隙間や、回転子鉄心22を貫通した通風孔等を通過し、ケース30内部を経由して排気孔80から排出される。
尚、図2に示すように、ベアリングブラケット38の軸方向外側部には、複数(例えば本実施形態では8つ)の圧力バランス孔82が形成される。複数の圧力バランス孔82は、軸受カバー46の径方向外側で、回転軸線CLを中心とする仮想円上に並んで配置される。
尚、図2に示すように、ベアリングブラケット38の軸方向外側部には、複数(例えば本実施形態では8つ)の圧力バランス孔82が形成される。複数の圧力バランス孔82は、軸受カバー46の径方向外側で、回転軸線CLを中心とする仮想円上に並んで配置される。
図1に示すように、ベアリングブラケット38には、ケース30の径方向内側において軸方向内側に凹む凹部31が形成される。凹部31は、ベアリングブラケット38の軸方向外側の外側面38f1に対して軸受40を軸方向内側に変位させる。凹部31には、軸受40の周囲と外側面38f1との間で回転軸線CLとのなす角度を外側面38f1とは異ならせて延びる内周面38f2が形成される。図1の断面視で、外側面38f1は回転軸線CLに対して略直交して配置され、内周面38f2は軸方向外側が拡径するように傾斜して配置される。
尚、外側面38f1は、図1の断面視で、回転軸線CLに対して略直交して配置されることに限らず、回転軸線CLの直交面に対して傾斜してもよい。
尚、外側面38f1は、図1の断面視で、回転軸線CLに対して略直交して配置されることに限らず、回転軸線CLの直交面に対して傾斜してもよい。
軸受カバー46の軸方向内側には、軸受40に臨むグリースポケット50が配置される。ベアリングブラケット38の径方向内側部の軸方向外側には、軸受40に臨むグリースポケット55が配置される。これらグリースポケット50,55及び軸受40内にグリース(不図示)が封入されることにより、軸受40が潤滑され、回転子20が安定してスムーズに回転する。
尚、図1では駆動側の給脂構造を図示するが、反駆動側においても駆動側と同様の給脂構造とされる。
尚、図1では駆動側の給脂構造を図示するが、反駆動側においても駆動側と同様の給脂構造とされる。
ベアリングブラケット38には、給脂の際にグリースが通る路となる給脂路52が形成される。ベアリングブラケット38の径方向外側部には給脂路52の入口となる給脂入口52aが形成され、ベアリングブラケット38の径方向内側部には給脂路52の出口となる給脂出口52bが形成される。ベアリングブラケット38の径方向外端部には、給脂入口52aに臨むと共にケース30の外側に開口する開口部54が形成される。開口部54は、径方向内側が軸方向内方に位置するように傾斜する。給脂路52は、給脂入口52aを起点として径方向内側が軸方向内方に位置するように傾斜して延びた後、径方向内側に屈曲して延びて給脂出口52bに至る。
管路60は、軸受40への給脂路52に接続される。管路60は、給脂路52に臨む開口部54から凹部31の内周面38f2に沿うように延びた後、ケース30の外側面38f1に沿うように延びて給脂口56に至る。
開口部54には、管路60の一端部62aが捻じ込みにより接続される。例えば、開口部54内周には雌ねじが形成され、管路60の一端部62a外周には雄ねじが形成される。
管路60の他端部64bは、ケース30の外側に配置された給脂口56に至る。
開口部54には、管路60の一端部62aが捻じ込みにより接続される。例えば、開口部54内周には雌ねじが形成され、管路60の一端部62a外周には雄ねじが形成される。
管路60の他端部64bは、ケース30の外側に配置された給脂口56に至る。
管路60は、樹脂材料よりも剛性が高い金属等により形成される。これにより、管路60を樹脂材料で形成する場合と比較して、耐震性や耐衝撃性、耐熱性等の性能を向上できる。又、車両の走行中に金属部材の摩耗粉などの鋭利な塵埃が管路60に当たっても、管路60が損傷することを抑制できる。又、車両の走行中に油などが管路60に付着しても、管路60が変質することを抑制できる。
ところで、軸受への給脂路に接続される管路の構造としては、給脂路の開口部からケースの凹部に沿うように延びた後、ケースの外側面に沿うように延びて給脂口に至るものがある。しかし、管路が複雑に屈曲する形状であると、管路を給脂路の開口部に接続する際に管路がケースに干渉することがある。この場合、給脂路の開口部への管路の接続ができず、管路の取付作業ができない可能性があった。
そこで、本実施形態では、管路60を、開口部54から内周面38f2に沿うように延びて外側面38f1に配置された継手66に至る第一管路62と、継手66から外側面38f1に沿うように延びて給脂口56に至る第二管路64とに分割した。
図2の側面視で、回転軸線CLを通り且つ回転軸線CLに対し水平な軸線を水平軸線HLとし、回転軸線CLを通り且つ水平軸線に対し直交する軸線を鉛直軸線VLとする。又、図2の側面視で、回転軸線CLを通り且つ水平軸線HLと鉛直軸線VLとのなす角度を二等分する軸線を傾斜軸線SLとする。尚、傾斜軸線SLは、図2の側面視で回転軸線CLを起点として左下方に延びる。
図2に示すように、ベアリングブラケット38には、給脂路52に連なると共にグリースポケット50,55(図1参照)にグリースを導入可能な複数(例えば本実施形態では二つ)の導入口51(第一導入口51a及び第二導入口51b)が形成される。図2の側面視で、第一導入口51a及び第二導入口51bは、水平軸線HLに沿うように配置される。第一導入口51a及び第二導入口51bは、回転軸線CLに対し略等間隔で回転軸線CLを挟んで互いに対向する。給脂出口52bから第一導入口51aに至る周方向の距離K1と、給脂出口52bから第二導入口51bに至る周方向の距離K2とは、略等しい(K1≒K2)。
給脂路52は、図2の側面視で、水平軸線HLよりも下側で、給脂出口52bを起点として鉛直軸線VLに沿うように径方向外側に延びて給脂入口52aに至る。第一管路62は、給脂入口52a(開口部54)を起点として鉛直軸線VLに沿うように径方向外側に延びた後に外側面38f1に沿うように湾曲して継手66に至る。第一管路62のうち継手66に至る前の湾曲部を符号62cで示す。第一管路62は、図2の側面視で、湾曲部62cを含めて鉛直軸線VL上に配置される。継手66は、外側面38f1の径方向内側部(内周面38f2寄りの部分)に配置される。継手66は、第一管路62に固定されている。
継手66には、第二管路64の一端部64aが捻じ込みにより固定される。例えば、継手66の開口部66a内周には雌ねじが形成され、第二管路64の一端部64a外周には雄ねじが形成される。開口部66aは、第一管路62のベアリングブラケット38への固定時に周方向を向く。即ち、開口部66aは、前記固定時に、図2の側面視で鉛直軸線VLと直交する方向に開口する。
第二管路64は、図2の側面視で、継手66を起点として水平軸線HLと平行に左方に延びた後、傾斜軸線SLに向けて屈曲して左上方に延びて傾斜軸線SLに至り、その後、傾斜軸線SLに沿うように径方向外方に延びて給脂口56に至る。給脂口56は、図2の側面視で、傾斜軸線SL上における径方向外方に配置される。
第二管路64は、複数(例えば本実施形態では二つ)の固定部材70と、ボルト等の締結部材70cとにより、ベアリングブラケット38に固定される。固定部材70は、第二管路64のうち継手66寄りの部分と、給脂口56寄りの部分とに配置される。
図3は、第1の実施形態に係る固定部材70を示す平面図である。図4は、第1の実施形態に係る固定部材を図3の矢印IVから見た矢視図である。
図4に示すように、固定部材70は、金属板等の板状部材により形成される。例えば、固定部材70は、板状部材を単に折り曲げて形成される。固定部材70は、第二管路64を押さえる凹状の押さえ部71と、ベアリングブラケット38に取り付けられる取付部72とを有する。取付部72には、ボルト等の締結部材70c(図2参照)が挿通される挿通孔72hが形成される。
図4に示すように、固定部材70は、金属板等の板状部材により形成される。例えば、固定部材70は、板状部材を単に折り曲げて形成される。固定部材70は、第二管路64を押さえる凹状の押さえ部71と、ベアリングブラケット38に取り付けられる取付部72とを有する。取付部72には、ボルト等の締結部材70c(図2参照)が挿通される挿通孔72hが形成される。
以下、図5〜図8を用いて、本実施形態に係る管路60の取付方法を説明する。
図5は、第1の実施形態に係る第一管路62の取付方法を示す図である。
図6は、図5に続く、第一管路の取付方法を示す図である。
図7は、図6に続く、第二管路の取付方法を示す図である。
図8は、図7に続く、第二管路の取付方法を示す図である。
尚、図5〜図8は、図1の一部に相当する断面図である。又、図5〜図8においては、便宜上、ベアリングブラケット38を断面ハッチで示し、管路60を断面ハッチで示していない。
図5は、第1の実施形態に係る第一管路62の取付方法を示す図である。
図6は、図5に続く、第一管路の取付方法を示す図である。
図7は、図6に続く、第二管路の取付方法を示す図である。
図8は、図7に続く、第二管路の取付方法を示す図である。
尚、図5〜図8は、図1の一部に相当する断面図である。又、図5〜図8においては、便宜上、ベアリングブラケット38を断面ハッチで示し、管路60を断面ハッチで示していない。
先ず、図5に示すように、ベアリングブラケット38の開口部54に、第一管路62の一端部62aを捻じ込む。ここで、第一管路62のうち内周面38f2に沿うように延びる部分の軸線を第一管路62の中心軸線RL1(以下「第一軸線」という。)とする。第一管路62を捻じ込む際には、第一管路62を、第一軸線RL1を中心として時計周り(図5の矢印Rの方向)に回転させる。このとき、第一管路62のうち第一軸線RL1から外れる湾曲部62c及び継手66は、円錐状の回転領域を形成するように振れる。しかし、第一管路62は、図2の側面視で鉛直軸線VL上に配置されて固定されるときが最もベアリングブラケット38に近づく。即ち、第一管路62の捻じ込み中は、第一管路62はベアリングブラケット38に干渉せず、取付作業ができる。
次に、図6に示すように、継手66の開口部66aが図6の断面視で第一軸線RL1上に配置されるように開口部66aの位置合わせをする。具体的には、第一管路62の取付状態(図6の二点鎖線)から第一管路62を第一軸線RL1周りに90°回転させ、図6の断面視で、継手66の開口部66aを第一軸線RL1よりも手前側(図2の側面視で第一軸線RL1よりも左側)に配置する。これにより、継手66の開口部66aの開口方向が、図6の断面視で第一軸線RL1よりも手前にずれた位置で第一軸線RL1と直交され、第一管路62の仮設置状態となる。この第一管路62の仮設置状態では、継手66の開口部66aの開口方向が軸方向外側且つ径方向内側となり、開口部66aの開口端の周囲に構造物が無くなり、第二管路64(図7参照)の捻じ込みスペースが確保される。
次に、図7に示すように、第一管路62の仮設置状態において、継手66の開口部66aに、第二管路64の一端部64aを捻じ込む。ここで、第二管路64のうち継手66寄りに配置される部分の軸線を第二管路64の中心軸線R2(以下「第二軸線」という。)とする。第二管路64を捻じ込む際には、第二管路64を、第二軸線RL2を中心として時計周り(図7の矢印Rvの方向)に回転させる。このとき、第二管路64は、継手66の開口部66aの開口方向が図6の断面視で第一軸線RL1よりも手前にずれた位置で第一軸線RL1と直交するため、ベアリングブラケット38に干渉しない。そして、継手66の開口部66aに第二管路64の一端部64aを十分に捻じ込むと、第二管路64が第一管路62に対して所定の姿勢に配置され、第二管路64の仮設置状態となる。
次に、第二管路64の仮設置状態において、第一管路62を、第一軸線RL1を中心として反時計回り(図7に示す矢印Rの方向)に回転させる。このとき、第一管路62に対する第二管路64の姿勢を維持した状態で、第一管路62を第二管路64と共に回転させる。これにより、図8に示すように、第一管路62及び第二管路64がベアリングブラケット38に対して所定の姿勢で配置され、管路60の設置状態となる。
次に、管路60の設置状態において、第二管路64を、固定部材70及び締結部材70cによりベアリングブラケット38に固定する。これにより、管路60の取付が完了し、図2に示すように、本実施形態に係る電動機1が完成する。
以下、図9〜図12を用いて、本実施形態に係る電動機1の作用を、比較例に係る電動機と比較しつつ説明する。
先ず、本実施形態に係る電動機1の第一の作用を、比較例1に係る電動機1Xと比較しつつ説明する。
先ず、本実施形態に係る電動機1の第一の作用を、比較例1に係る電動機1Xと比較しつつ説明する。
図9は、比較例1に係る電動機1Xを示す側面図である。
図10は、比較例1に係る管路60Xの取付方法を示す図である。
尚、図9は図2に相当する側面図であり、図10は図5に相当する断面図である。
図9に示すように、比較例1に係る電動機1Xは、図9の側面視で傾斜軸線SLに沿うように延びる管路60Xを備える。比較例に係る管路60Xは、本実施形態に係る第一管路62と第二管路64とに分割されていない。
図10は、比較例1に係る管路60Xの取付方法を示す図である。
尚、図9は図2に相当する側面図であり、図10は図5に相当する断面図である。
図9に示すように、比較例1に係る電動機1Xは、図9の側面視で傾斜軸線SLに沿うように延びる管路60Xを備える。比較例に係る管路60Xは、本実施形態に係る第一管路62と第二管路64とに分割されていない。
図10に示すように、比較例に係る管路60X(図10の二点鎖線)は、図10の断面視で給脂路52に臨む開口部54から内周面38f2に沿うように延びた後、外側面38f1に沿うように延びて給脂口56に至る。
比較例1においては、管路60Xが図9の側面視で傾斜軸線SLに沿うように延びると共に図10の断面視で内周面38f2及び外側面38f1に沿うように延びる。そのため、管路60Xの取付の際に管路60Xが回転して振れてベアリングブラケット38に最も近づいても、管路60Xはベアリングブラケット38に干渉せず、取付作業ができる。しかし、比較例1においては、図9の側面視で給脂路52が傾斜軸線SLに沿うように配置されるため、給脂路52の給脂出口52bから第一導入口51aまでの経路K1と第二導入口51bまでの経路K2との間で、経路長さに差が生じる。そのため、比較例1においては、第一導入口51a側と第二導入口51b側とでグリースポケット50,55に供給されるグリースの量に差が生じる。従って、比較例1においては、軸受40の潤滑を周方向でバランス良く行うことが難しい。
これに対し、本実施形態においては、図2に示すように、給脂路52が図2の側面視で鉛直軸線VLに沿うように配置されるため、給脂路52の給脂出口52bから第一導入口51aまでの経路K1と第二導入口51bまでの経路K2との間で、経路長さに差が生じない。そのため、本実施形態においては、第一導入口51a側と第二導入口51b側とでグリースポケット50,55に供給されるグリースの量に差が生じない。従って、本実施形態においては、軸受40の潤滑を周方向でバランス良く行うことが容易となる。
次に、本実施形態に係る電動機1の第二の作用を、比較例2に係る電動機1Yと比較しつつ説明する。
図11は、比較例2に係る電動機1Yを示す側面図である。
図12は、比較例2に係る管路60Yの取付方法を示す図である。
尚、図11は図2に相当する側面図であり、図12は図5に相当する断面図である。
図11に示すように、比較例2に係る電動機1Yは、本実施形態に係る管路60の配置構成(ベアリングブラケット38に対する管路の引き回し経路)と同様の配置構成を有する管路60Yを備える。
図12は、比較例2に係る管路60Yの取付方法を示す図である。
尚、図11は図2に相当する側面図であり、図12は図5に相当する断面図である。
図11に示すように、比較例2に係る電動機1Yは、本実施形態に係る管路60の配置構成(ベアリングブラケット38に対する管路の引き回し経路)と同様の配置構成を有する管路60Yを備える。
比較例2によれば、管路60Yが本実施形態に係る管路60の配置構成と同様の配置構成を有するため、軸受40の潤滑を周方向でバランス良く行うことができる。しかし、比較例2においては、管路60Yが本実施形態に係る第一管路62と第二管路64とに分割されていない。そのため比較例2においては、図12に示すように、ベアリングブラケット38の開口部54に管路60Yの一端部を捻じ込もうとすると、ベアリングブラケット38に管路60Y(外側面38f1に沿って屈曲する部分)が干渉してしまう。従って、比較例2においては、給脂路52の開口部54への管路60Yの接続ができず、管路60Yの取付作業ができない。
これに対し、本実施形態においては、図7に示すように、管路60が図2の側面視で直線状の第一管路62と外側面38f1上で屈曲する第二管路64とに分割される。そのため本実施形態においては、ベアリングブラケット38の開口部54に管路60の一端部62aを捻じ込む際、先ず第一管路62を前記開口部54に捻じ込み、次に第一管路62に第二管路64を接続でき、ベアリングブラケット38に管路60が干渉しない。従って、本実施形態においては、給脂路52の開口部54への管路60の接続ができ、管路60の取付作業ができる。
上述のように、第1の実施形態では、管路60が開口部54から内周面38f2に沿うように延びて外側面38f1に配置された継手66に至る第一管路62と、継手66から外側面38f1に沿うように延びて給脂口56に至る第二管路64とに分割される。そのため、第一管路62の接続作業時に、第一管路62がケース30に干渉することを抑制できる。又、前記継手66が内周面38f2からずれた位置に配置されるので、第二管路64の接続作業時に第二管路64がケース30に干渉することも抑制できる。従って、給脂路52の開口部54への管路60の接続ができ、管路60の取付作業ができる。
又、前記干渉は、外側面38f1を回転軸線CL1と直交するように配置し、且つ、内周面38f2を軸方向の一側が拡径するように傾斜して配置する場合に顕著に発生する。従って、管路60を前記分割構成とすることで、前記干渉を回避する実益が大きくなる。
又、前記干渉は、管路60を開口部54に捻じ込み接続する際に顕著に発生する。従って、管路60を前記分割構成とすることで、前記干渉を回避する実益が大きくなる。
又、車両用の電動機では、車輪等の駆動部分の取付部を確保する必要があるため、前記寸法の制約は駆動側において特に厳しい。そのため、凹部31がケース30における回転子20の駆動側に形成されることで、前記干渉を回避する実益が大きくなる。
又、継手66には第二管路64の一端部64aが捻じ込みにより接続されるため、第一管路62と第二管路64との接続を簡単な構成で実現することができる。
又、管路60をケース30に固定する固定部材70を備え、固定部材70は板状部材により形成されると共に管路60を押さえる凹状の押さえ部71を有するため、管路60がケース30から脱落することを簡単な構成で抑制できる。
又、給脂口56が傾斜軸線SL上における径方向外方に配置されるため、給脂口が鉛直方向VL上における径方向外方に配置される場合と比較して作業スペースを大きく確保することができ、給脂の際に作業しやすい位置から給脂できる。
例えば、車両用の電動機は、台車の狭い取付け空間に設置されるため、寸法の制約が厳しい。具体的に、軸方向から見て、電動機の上方には車体が存在し、電動機の下方には線路が存在し、電動機の左右外方には電動機の取付け腕部の取付対象となる車両の台車枠が存在するため(何れも不図示)、電動機の上下左右の外方には作業用のスペースがないことによる。
例えば、車両用の電動機は、台車の狭い取付け空間に設置されるため、寸法の制約が厳しい。具体的に、軸方向から見て、電動機の上方には車体が存在し、電動機の下方には線路が存在し、電動機の左右外方には電動機の取付け腕部の取付対象となる車両の台車枠が存在するため(何れも不図示)、電動機の上下左右の外方には作業用のスペースがないことによる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、図13に基づいて説明する。尚、第1の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図13は、第2の実施形態に係る電動機201を示す側面図である。尚、図13は図2に相当する側面図である。又、図13においては、便宜上、給脂路52等の図示を省略する。例えば、給脂路52は、図13の側面視で、水平軸線HLよりも上側に配置される。
次に、第2の実施形態を、図13に基づいて説明する。尚、第1の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図13は、第2の実施形態に係る電動機201を示す側面図である。尚、図13は図2に相当する側面図である。又、図13においては、便宜上、給脂路52等の図示を省略する。例えば、給脂路52は、図13の側面視で、水平軸線HLよりも上側に配置される。
図13に示すように、第一管路62は、図13の側面視で、水平軸線HLよりも上側で鉛直軸線VLに沿うように配置される。又、第二管路264は、第一分割管路266と第二分割管路268とに分割される。第一分割管路266は、継手66から外側面38f1に沿うように延びて給脂口56の一つとしての第一給脂口56aに至る。第二分割管路268は、ケース30の周方向で第一分割管路266とは異なる位置に配置されると共に、第一分割管路266の第一給脂口56aの側の端部から外側面38f1に沿うように延びて給脂口56の一つとしての第二給脂口56bに至る。
具体的に、第一管路62は、図13の側面視で、水平軸線HLよりも上側で鉛直軸線VLに沿うように径方向外側に延びて継手66に至る。継手66は、外側面38f1の径方向内側部に配置される。継手66には、第二管路264の一端部64aが捻じ込みにより固定される。
第二管路264の第一分割管路266は、図13の側面視で、継手66を起点として水平軸線HLと平行に左方に延びた後、左下方に屈曲して水平軸線HLに対して斜めに延び、その後、下方に屈曲して水平軸線HLに対して直交して延びる。その後、第一分割管路266は、水平軸線HLを超えた辺りで右下方に屈曲して水平軸線HLに対して斜めに延びて傾斜軸線SLに至り、その後、傾斜軸線SLに沿うように径方向外方に延びて第一給脂口56aに至る。
第一分割管路266は、複数(例えば本実施形態では四つ)の固定部材70と、ボルト等の締結部材70cとにより、ベアリングブラケット38に固定される。固定部材70は、第一分割管路266のうち継手66寄りの部分と、継手66よりも下流側で水平軸線HLよりも上側の部分と、水平軸線HLよりも下側で水平軸線HL寄りの部分と、第一給脂口56a寄りの部分とに配置される。
第二管路264の第二分割管路268は、図13の側面視で、第一分割管路266の第一給脂口56a近傍の屈曲部を起点として右下方に延びた後、水平軸線HLと平行に右方に延びる。その後、第二分割管路268は、垂直軸線VLを超えた辺りで右上方に屈曲した後、右下方に屈曲して径方向外方に延びて第二給脂口56bに至る。
第二分割管路268は、複数(例えば本実施形態では二つ)の固定部材70と、ボルト等の締結部材70cとにより、ベアリングブラケット38に固定される。固定部材70は、第二分割管路268のうち鉛直軸線VLよりも左側で鉛直軸線VL寄りの部分と、第二給脂口56b寄りの部分とに配置される。
本実施形態によれば、第二管路264を分割した場合においても、管路260の取付作業ができる。又、第二管路264を分割することで、第二管路264が複雑な形状を有する場合であっても、管路260の取付作業ができる。
又、給脂口56が二か所に配置されるため、給脂の際に作業しやすい位置から給脂できる。
又、給脂口56が二か所に配置されるため、給脂の際に作業しやすい位置から給脂できる。
上記各実施形態では、管路を第一管路と第二管路とに二分割としたが、三分割以上の複数分割としてもよい。
又、分割した管路は単一の管路で構成されることに限らず、複数の管路を繋げて構成されてもよい。
又、継手を管路に固定することに限らず、継手を管路とは別個に配置してもよいし、継手を管路に着脱自在に配置してもよい。
又、管路をベアリングブラケットに配置したが、ベアリングブラケット以外の部材に配置してもよい。
又、管路内をグリースが通過することとした、グリース以外の流動性を有する媒体が通過してもよい。
又、媒体は流動性を有するものに限らず、圧力を伝達するものでもよい。
又、媒体の流速等の特性を制御する制御手段を管路に配置してもよい。
又、管路を駆動側の軸受に適用することに限らず、反駆動側の軸受に適用してもよい。
又、管路が駆動側と反駆動側とで繋がっていてもよい。
又、電動機は、フレームを持たない構造に限らず、フレーム構造の電動機であってもよい。
又、回転子は、インナーロータに限らず、アウターロータであってもよい。
又、分割した管路は単一の管路で構成されることに限らず、複数の管路を繋げて構成されてもよい。
又、継手を管路に固定することに限らず、継手を管路とは別個に配置してもよいし、継手を管路に着脱自在に配置してもよい。
又、管路をベアリングブラケットに配置したが、ベアリングブラケット以外の部材に配置してもよい。
又、管路内をグリースが通過することとした、グリース以外の流動性を有する媒体が通過してもよい。
又、媒体は流動性を有するものに限らず、圧力を伝達するものでもよい。
又、媒体の流速等の特性を制御する制御手段を管路に配置してもよい。
又、管路を駆動側の軸受に適用することに限らず、反駆動側の軸受に適用してもよい。
又、管路が駆動側と反駆動側とで繋がっていてもよい。
又、電動機は、フレームを持たない構造に限らず、フレーム構造の電動機であってもよい。
又、回転子は、インナーロータに限らず、アウターロータであってもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、互いに同軸に配置される固定子10及び回転子20と、固定子10及び回転子20を収容するケース30と、ケース30に配置されると共に回転子20の軸24を回転自在に支持する軸受40と、ケース30に形成された軸受40への給脂路52に接続される管路60とを備え、ケース30における回転子20の軸方向の一側には、軸方向でケース30の内側に凹む凹部31が形成され、凹部31は、ケース30における軸方向の一側の外側面38f1に対して軸受40を軸方向でケース30の内側に変位させ、凹部31には、軸受40の周囲と外側面38f1との間で回転子20の回転軸線CLとのなす角度を外側面38f1とは異ならせて延びる内周面38f2が形成され、給脂路52におけるケース30の外側に開口する開口部54は、内周面38f2に沿うように形成され、開口部54には、管路60の一端部62aが接続され、管路60の他端部64bは、ケース30の外側に配置された給脂口56に至り、管路60は、開口部54から内周面38f2に沿うように延びて外側面38f1に配置された継手66に至る第一管路62と、継手66から外側面38f1に沿うように延びて給脂口56に至る第二管路64とに分割されることにより、給脂路52の開口部54への管路60の接続ができ、管路60の取付作業ができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1,201…電動機、10…固定子、20…回転子、24…シャフト(回転子の軸)、30…ケース、31…凹部、38f1…外側面、38f2…内周面、40…軸受、52…給脂路、54…開口部、56…給脂口、56a…第一給脂口、56b…第二給脂口、60…管路、62…第一管路、62a…管路の一端部、64,264…第二管路、64a…第二管路の一端部、64b…管路の他端部、66…継手、70…固定部材、71…押さえ部、266…第一分割管路、268…第二分割管路
Claims (7)
- 互いに同軸に配置される固定子及び回転子と、
前記固定子及び前記回転子を収容するケースと、
前記ケースに配置されると共に前記回転子の軸を回転自在に支持する軸受と、
前記ケースに形成された前記軸受への給脂路に接続される管路とを備え、
前記ケースにおける前記回転子の軸方向の一側には、前記軸方向で前記ケースの内側に凹む凹部が形成され、
前記凹部は、前記ケースにおける前記軸方向の一側の外側面に対して前記軸受を前記軸方向で前記ケースの内側に変位させ、
前記凹部には、前記軸受の周囲と前記外側面との間で前記回転子の回転軸線とのなす角度を前記外側面とは異ならせて延びる内周面が形成され、
前記給脂路における前記ケースの外側に開口する開口部は、前記内周面に沿うように形成され、
前記開口部には、前記管路の一端部が接続され、
前記管路の他端部は、前記ケースの外側に配置された給脂口に至り、
前記管路は、前記開口部から前記内周面に沿うように延びて前記外側面に配置された継手に至る第一管路と、前記継手から前記外側面に沿うように延びて前記給脂口に至る第二管路とに分割される電動機。 - 前記外側面は、前記回転軸線と直交するように配置され、
前記内周面は、前記軸方向の一側が拡径するように傾斜して配置される請求項1に記載の電動機。 - 前記開口部には、前記管路の一端部が捻じ込みにより接続される請求項1又は2に記載の電動機。
- 前記凹部は、前記ケースにおける前記回転子の駆動側に形成される請求項1から3までの何れか一項に記載の電動機。
- 前記継手には、前記第二管路の一端部が捻じ込みにより接続される請求項1から4までの何れか一項に記載の電動機。
- 前記第二管路は、
前記継手から前記ケースの前記外側面に沿うように延びて前記給脂口の一つとしての第一給脂口に至る第一分割管路と、
前記ケースの周方向で前記第一分割管路とは異なる位置に配置されると共に、前記第一分割管路の前記第一給脂口の側の端部から前記外側面に沿うように延びて前記給脂口の一つとしての第二給脂口に至る第二分割管路とに分割される請求項1から5までの何れか一項に記載の電動機。 - 前記管路を前記ケースに固定する固定部材を備え、
前記固定部材は、板状部材により形成されると共に、前記管路を押さえる凹状の押さえ部を有する請求項1から6までの何れか一項に記載の電動機。
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