JP2017046377A - Forced air cooling type traction motor for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、車両用強制風冷形主電動機に関する。 Embodiments described herein relate generally to a vehicle forced air cooling main motor.
一般に、鉄道車両では、車体の床下に配置された台車に、車輪を駆動するための主電動機が取り付けられている。鉄道車両用の主電動機は、塵埃等の異物の侵入を抑制するために、固定子および回転子をハウジング内に収容する。 In general, in a railway vehicle, a main motor for driving wheels is attached to a carriage disposed under the floor of a vehicle body. A main motor for a railway vehicle accommodates a stator and a rotor in a housing in order to suppress entry of foreign matters such as dust.
上述した主電動機は、ハウジング内の冷却効率の向上が課題となる場合があった。 In the above main motor, there is a case where improvement of cooling efficiency in the housing becomes a problem.
本発明が解決しようとする課題は、ハウジング内を効率よく冷却できる車両用強制風冷形主電動機を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a forced air cooling main motor for a vehicle that can cool the inside of the housing efficiently.
実施形態の車両用強制風冷形主電動機は、固定子と、回転子と、軸受と、回転円板と、を持つ。固定子は、ハウジングに固定されている。回転子は、固定子内に配置され、回転軸に固定されている。軸受は、回転軸の軸方向における回転子よりも一方側において、回転軸を回転自在に支持する。回転円板は、回転子と軸受との間において、回転軸から張り出している。回転円板は、第1羽根および第2羽根を持つ。第1羽根は、軸受に面する第1主面上に放射状に設けられている。第2羽根は、回転子に面する第2主面上に放射状に設けられている。ハウジングは、通気口と、吸気口と、排気口と、ガイド板と、を持つ。通気口は、軸方向における他方側の端部に形成されている。通気口は、内部に空気を導入する。吸気口は、軸方向における一方側の端部において、軸方向から見て回転円板と重なる位置に形成されている。吸気口は、内部に空気を導入する。排気口は、軸方向における一方側の端部において、軸方向から見て回転円板よりも径方向の外側に形成されている。排気口は、外部に空気を排出する。ガイド板は、空気を吸気口から軸受周り及び回転軸近傍を通り排気口より排出するように空気を案内する。 The vehicle forced air-cooled main motor of the embodiment has a stator, a rotor, a bearing, and a rotating disk. The stator is fixed to the housing. The rotor is disposed in the stator and is fixed to the rotation shaft. The bearing rotatably supports the rotation shaft on one side of the rotor in the axial direction of the rotation shaft. The rotating disk protrudes from the rotating shaft between the rotor and the bearing. The rotating disk has a first blade and a second blade. The first blades are provided radially on the first main surface facing the bearing. The 2nd blade | wing is provided radially on the 2nd main surface which faces a rotor. The housing has a vent, an intake, an exhaust, and a guide plate. The vent is formed at the other end in the axial direction. The vent introduces air into the interior. The air inlet is formed at a position overlapping with the rotating disk when viewed from the axial direction at one end in the axial direction. The intake port introduces air into the interior. The exhaust port is formed at the outer end in the radial direction at the end on one side in the axial direction as compared with the rotating disk as viewed from the axial direction. The exhaust port exhausts air to the outside. The guide plate guides air so that air is discharged from the exhaust port from the intake port through the periphery of the bearing and the vicinity of the rotation shaft.
以下、実施形態の車両用強制風冷形主電動機を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a forced air cooling main motor for a vehicle according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図1に示すように、車両用強制風冷形主電動機1(以下、単に「主電動機1」という。)は、鉄道車両の台車に取り付けられて、車輪を駆動する。主電動機1は、ハウジング10と、ハウジング10に固定された固定子31と、ロータシャフト41(請求項の「回転軸」に相当。)と、固定子31内に配置され、ロータシャフト41に固定された回転子43と、を備えている。ロータシャフト41の端部は、出力端部としてハウジング10から突出している。以下の説明では、ロータシャフト41の中心軸Oに沿う方向を軸方向といい、中心軸Oに直交する方向を径方向といい、中心軸O周りに周回する方向を周方向という。また、軸方向におけるロータシャフト41の出力端部側を駆動側(一方側)といい、その反対側を反駆動側(他方側)という。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a forced air cooling main motor for a vehicle according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, a vehicle forced air-cooled main motor 1 (hereinafter simply referred to as “
固定子31は、ステータ鉄心33およびステータコイル35を備えている。ステータ鉄心33は、環状の磁性鋼板が軸方向に複数枚積層されることで、軸方向に沿うように延びる筒状に形成されている。ステータ鉄心33は、環状に形成された一対の鉄心押さえ37により、軸方向の両側から挟持されている。一対の鉄心押さえ37は、軸方向に沿って延びる繋ぎ板39を介して連結されている。ステータ鉄心33の内周部分には、径方向の内側に向かって突出する複数のティース(不図示)が周方向に間隔をあけて形成されている。ティース間にはスロット(不図示)が形成される。スロット内には、ステータコイル35が配設されている。
The
回転子43は、固定子31の内側に配設される。回転子43は、ロータシャフト41に外嵌されたロータ鉄心45を備えている。ロータ鉄心45は、環状の磁性鋼板が軸方向に沿って複数枚積層されて筒状に形成されている。ロータ鉄心45は、環状に形成された一対の鉄心押さえ47により、軸方向の両側から挟持されている。ロータ鉄心45の外周面全体は、ステータ鉄心33の内周面に対して径方向に間隔をあけて対向している。
The
ロータ鉄心45の外周部分には、軸方向に沿って延びる図示しない溝部が周方向に間隔をあけて複数形成されている。複数の溝部内には、ロータバー49が各別に埋め込まれている。各ロータバー49における駆動側端部および反駆動側端部は、ロータ鉄心45よりも軸方向の外側に突出している。各ロータバー49の駆動側端部同士および反駆動側端部同士は、それぞれエンドリング51により一体的に連結されている。
A plurality of grooves (not shown) extending along the axial direction are formed in the outer peripheral portion of the
ロータ鉄心45の内周部分には、ロータ鉄心45を軸方向に貫通する通風孔53が周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、各鉄心押さえ47には、通風孔53内に各別に連通する連通孔55が形成されている。
A plurality of
ロータシャフト41の駆動側端部は、第1軸受11A(請求項の「軸受」に相当。)に回転自在に支持されている。ロータシャフト41の反駆動側端部は、第2軸受11Bに回転自在に支持されている。
The drive side end of the
ハウジング10は、固定子31を固定する第1ステータケース13および第2ステータケース15と、第1軸受11Aを保持する第1軸受ブラケット17と、第2軸受11Bを保持する第2軸受ブラケット19と、を備えている。
The
第1ステータケース13は、固定子31よりも駆動側に配置され、ハウジング10の駆動側端部を形成している。第1ステータケース13は、駆動側に底部13aを有する有底筒状に形成され、ロータシャフト41と同軸に配置されている。底部13aには、底部13aを軸方向に貫通する装着孔13bが形成されている。装着孔13bの内径は、ロータ鉄心45の外径よりも大きくなっている。第1ステータケース13の反駆動側の端部は、一対の鉄心押さえ37のうち駆動側の鉄心押さえ37に連結している。
The
第2ステータケース15は、固定子31よりも反駆動側に配置され、ハウジング10の反駆動側端部を形成している。第2ステータケース15は、反駆動側に底部15aを有する有底筒状に形成され、ロータシャフト41と同軸に配置されている。底部15aには、底部15aを軸方向に貫通する装着孔15bが形成されている。第2ステータケース15の駆動側の端部は、一対の鉄心押さえ37のうち反駆動側の鉄心押さえ37に連結している。
The
第2ステータケース15には、ハウジング10の内部に空気を導入する通気口23が形成されている。通気口23は、第2ステータケース15の周壁部を径方向に貫通している。第2ステータケース15の外面には、通気口23の周縁部から外側に向かって延びるダクト21が形成されている。ダクト21には、不図示のブロワが接続される。ブロワから送風された空気は、通気口23を通ってハウジング10内へ導入される。
The
第1軸受ブラケット17は、第1ステータケース13の装着孔13bを塞ぐように配置されている。第1軸受ブラケット17は、第1ステータケース13とともに、ハウジング10の駆動側端部を形成している。第1軸受ブラケット17は、軸方向から見て、第1ステータケース13の底部13aと同等の外径を有する円環状に形成されている。また、第1軸受ブラケット17は、縦断面視で、内周縁部が外周縁部よりも軸方向において反駆動側に向かって突出した形状に形成されている。第1軸受ブラケット17は、内周縁部に形成されたシャフト保持部17aと、外周縁部に設けられ、第1ステータケース13と連結される連結部17bと、シャフト保持部17aと連結部17bとを接続する接続部17cと、を有する。
The
シャフト保持部17aは、軸方向に沿って延びる筒状に形成されている。シャフト保持部17aの内側には、第1軸受11Aが収容されている。シャフト保持部17aには、ロータシャフト41の駆動側端部が挿通されている。シャフト保持部17aは、第1軸受11Aを介してロータシャフト41を回転自在に支持している。
The
連結部17bは、第1ステータケース13の底部13aにおける駆動側の面に重なるように配置されている。連結部17bは、第1ステータケース13の底部13aに対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
The connecting
接続部17cは、シャフト保持部17aの外縁部と、連結部17bの内縁部と、を接続している。接続部17cの内面17d(反駆動側の面)は、径方向内側から外側に向かうにしたがい、駆動側に向かって延びている。
The connecting
第2軸受ブラケット19は、第2ステータケース15の装着孔15bを塞ぐように配置されている。第2軸受ブラケット19は、第2ステータケース15とともに、ハウジング10の反駆動側端部を形成している。第2軸受ブラケット19は、円環状に形成されている。第2軸受ブラケット19は、軸方向に沿って延びる筒状のシャフト保持部19aと、シャフト保持部19aの外周部から径方向外側に向かって延びるフランジ部19bと、を有する。
The
シャフト保持部19aは、第2ステータケース15の装着孔15bに挿通されている。シャフト保持部19aの外径は、第2ステータケース15の装着孔15bの内径と同等となっている。シャフト保持部19aの内側には、第2軸受11Bが収容されている。シャフト保持部19aには、ロータシャフト41の反駆動側端部が挿入されている。シャフト保持部19aは、第2軸受11Bを介してロータシャフト41を回転自在に支持している。
The
フランジ部19bは、第2ステータケース15の底部15aにおける駆動側の面に重なるように配置されている。フランジ部19bは、第2ステータケース15の底部15aに対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
The
ハウジング10内の回転子43と第1軸受11Aとの間には、回転円板60が配置されている。回転円板60は、例えば金属材料等により形成されている。回転円板60は、ロータシャフト41から径方向の外側に向かって張り出している。回転円板60は、ハブ61と、主板63と、複数の第1羽根65と、複数の第2羽根67と、を有する。また、回転円板60は、第1軸受11Aに面する第1主面60aと、回転子43に面する第2主面60bと、を有する。
A
ハブ61は、ロータシャフト41に固定されている。ハブ61の反駆動側の端面は、回転子43の一対の鉄心押さえ47のうち駆動側の鉄心押さえ47の駆動側端面に当接している。
主板63は、ハブ61から径方向の外側に向かって張り出している。主板63は、第1軸受ブラケット17の接続部17cの内面17dから離間するとともに、内面17dに沿うように形成されている。主板63は、径方向内側から径方向外側に向かうにしたがい、駆動側に向かって延びている。主板63の外径は、ロータ鉄心45の外径と略一致している。
The
The
図2は、回転円板を軸方向における駆動側から見た正面図である。
図2に示すように、複数の第1羽根65は、第1主面60a上の外周部に設けられている。各第1羽根65は、回転円板60の中心から外側に向かって延びる放射状に設けられている。各第1羽根65は、周方向に等間隔で配置されている。各第1羽根65の径方向外側端部の径方向における位置は、主板63の外周縁部の径方向における位置と略一致している。
FIG. 2 is a front view of the rotating disk as viewed from the drive side in the axial direction.
As shown in FIG. 2, the plurality of
複数の第2羽根67は、第2主面60b上の外周部に設けられている。各第2羽根67は、回転円板60の中心から外側に向かって延びる放射状に設けられている。各第2羽根67は、各第1羽根65と同様に、周方向に等間隔で配置されている。
The plurality of
図1に示すように、ハウジング10には、ハウジング10の内部に空気を導入する吸気口25と、外部に空気を排出する排気口27と、が形成されている。
吸気口25は、第1軸受ブラケット17に形成されている。吸気口25は、通気口23の中心を通る縦断面視において、ロータシャフト41の中心軸Oを挟んで通気口23の反対側(以下、「下側」という。)に形成されている。吸気口25は、軸方向から見て、複数の第1羽根65が位置する部分よりも径方向内側に形成されている。吸気口25は、第1軸受ブラケット17を軸方向に貫通している。吸気口25は、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。なお、吸気口25は、1つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
The
排気口27は、第1ステータケース13および第1軸受ブラケット17のうち少なくとも一方に形成されている。排気口27は、第1排気口27aと、第2排気口27bと、を有する。
第1排気口27aは、第1軸受ブラケット17および第1ステータケース13を軸方向に貫通している。第1排気口27aは、通気口23の中心を通る縦断面視において、ロータシャフト41の中心軸Oを挟んで吸気口25の反対側(以下、「上側」という。)に形成されている。第1排気口27aは、軸方向から見て、回転円板60よりも径方向外側に形成されている。より詳細には、第1排気口27aの反駆動側の開口部は、縦断面視で回転円板60の主板63における第1主面60aと平行であって、かつ第1羽根65を通る仮想線と交差する位置に形成されている。第1排気口27aは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。なお、第1排気口27aは、1つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。
The
The
第2排気口27bは、第1排気口27aと同様に、第1軸受ブラケット17および第1ステータケース13を軸方向に貫通している。第2排気口27bは、第1排気口27aよりも径方向外側において、周方向に沿うように、全周に亘って複数形成されている。より詳細には、第2排気口27bの反駆動側の開口部は、縦断面視で回転円板60の主板63における第2主面60bと平行であって、かつ第2羽根67を通る仮想線と交差する位置に形成されている。第2排気口27bは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
Similarly to the
回転円板60と第1軸受ブラケット17との間には、ガイド板70が配設されている。ガイド板70は、ロータシャフト41の中心軸Oよりも下側に配設されている。ガイド板70は、軸方向から見て、第1軸受ブラケット17の下側半分と重なるように、半円形状に形成されている。
A
ガイド板70は、周壁部71と、斜壁部73と、取付部75と、を有する。周壁部71は、径方向における複数の第1羽根65と吸気口25との間に設けられている。周壁部71は、周方向に沿う半円筒状に形成されている。斜壁部73は、周壁部71の反駆動側端縁から径方向の内側に向かって、回転円板60の第1主面60aに沿うように延びている。斜壁部73の径方向内側端縁は、ロータシャフト41の外周面に対して隙間を設けた状態で配置されている。取付部75は、周壁部71の駆動側端縁から径方向の外側に向かって、第1軸受ブラケット17の内面17dに沿うように延びている。取付部75は、第1軸受ブラケット17に対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
The
以下、本実施形態の作用について説明する。
上述した構成において、鉄道車両を走行させる際、主電動機1には、パンタグラフを介して電流が供給される。供給された電流をステータコイル35に通電することで、回転子43およびロータシャフト41が回転する。この際、ダクト21に接続されたブロワ(不図示)が回転する。これにより、固定子31および回転子43と、第2ステータケース15の底部15aおよび第2軸受ブラケット19と、の間の空間(以下、「空間S1」という。)には、空気が導入される。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
In the configuration described above, when the railway vehicle travels, current is supplied to the
ロータシャフト41が回転すると、第2羽根67も回転する。このとき、各第2羽根67間の空気には、遠心力が作用する。各第2羽根67間の空気は、径方向内側から外側に向かって流動する。この各第2羽根67間の空気の流動により、複数の第2羽根67よりも径方向内側の部分には負圧が発生する。
When the
上述した第2羽根67よりも径方向内側の部分の負圧により、空間S1の空気は、ロータ鉄心45の通風孔53、および鉄心押さえ47の連通孔55を通って、反駆動側から駆動側に向かって流動する。この際、空気は、第2軸受ブラケット19を介して、ロータシャフト41の回転に伴って温度が上昇した第2軸受11Bと熱交換を行う。また、通風孔53を通る空気は、駆動により温度が上昇したロータ鉄心45と熱交換を行う。これにより、第2軸受11Bおよび回転子43を冷却することができる。
Due to the negative pressure in the portion radially inward of the
また、空間S1内の空気の一部は、固定子31のステータ鉄心33と回転子43のロータ鉄心45との間の隙間を通って、反駆動側から駆動側に向かって流動する。この際、空気は、ステータ鉄心33およびロータ鉄心45と熱交換を行う。これにより、固定子31を冷却することができる。
A part of the air in the space S1 flows from the counter driving side toward the driving side through a gap between the
通風孔53を通った空気は、第2軸受11Bおよび回転子43との熱交換により温度が上昇している。通風孔53を通った空気は、回転円板60の主板63に衝突し、第2主面60bに沿って径方向内側から外側に向かって流動する。その後、第2主面60bに沿って流動した空気は、軸方向から見て回転円板60よりも径方向外側に形成された排気口27から外部へ排出される。これにより、第2軸受11B、ロータ鉄心45およびステータ鉄心33と熱交換して温度が上昇した空気を、第1軸受11Aと熱交換させることなく外部へ排出できる。
The temperature of the air that has passed through the ventilation holes 53 is increased by heat exchange with the second bearing 11 </ b> B and the
また、回転円板60が回転すると、第1羽根65も回転する。このとき、上述した第2羽根67と同様の原理により、第1羽根65よりも径方向内側の空間(以下、空間「S2」という。)には負圧が発生する。空間S2に負圧が発生すると、空間S2内には、吸気口25を通って外気が導入される。外気は、ガイド板70の斜壁部73と第1軸受ブラケット17との間を通って、径方向外側から内側に向かってロータシャフト41近傍まで流動する(矢印A1参照)。この際、外気は、第1軸受ブラケット17の下側部分を介して、ロータシャフト41の回転に伴って温度が上昇した第1軸受11Aと熱交換を行う。
Further, when the
ロータシャフト41近傍まで流動した外気は、一部がガイド板70の斜壁部73と回転円板60との間に向かって流動し、残りはロータシャフト41の外周面に沿って下側から上側に向かって流動する。
斜壁部73と回転円板60との間に向かって流動した空気は、斜壁部73と回転円板60との間を径方向内側から外側に向かって流動する(矢印A2参照)。その後、外気は、第1ステータケース13および第1軸受ブラケット17の下側部分に形成された排気口27から外部へ排出される。
A part of the outside air that has flowed to the vicinity of the
The air that flows between the
また、ロータシャフト41の外周面に沿って下側から上側に向かって流動した外気は、第1軸受ブラケット17の上側部分と回転円板60との間を通って、径方向内側から外側に向かって流動する(矢印A3参照)。その後、外気は、第1ステータケース13および第1軸受ブラケット17の上側部分に形成された排気口27から外部へ排出される。
Further, the outside air that has flowed from the lower side toward the upper side along the outer peripheral surface of the
以上説明した実施形態によれば、回転子43と第1軸受11Aとの間に設けられた回転円板60と、軸方向から見て回転円板60と重なる位置に形成された吸気口25と、軸方向から見て回転円板60よりも径方向の外側に形成された排気口27と、を持ち、さらに回転円板60は、第1軸受11Aに面する第1主面60a上に設けられた第1羽根65と、回転子43に面する第2主面上に設けられた第2羽根67と、を持つため、第1軸受11Aの温度の上昇を抑制しつつ、固定子31および回転子43を冷却できるとともに、吸気口から導入された外気により第1軸受11Aを冷却することができる。したがって、ハウジング10内を効率よく冷却できる。
According to the embodiment described above, the
以下、実施形態の主電動機の変形例について説明する。なお、上述した実施形態と同一部分については同一の符号を付して、説明を省略または簡略化する。 Hereinafter, modifications of the main motor according to the embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted or simplified.
最初に第1の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機101について説明する。
図3は、実施形態の第1の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図1に示す実施形態では、回転円板60の第1主面60aが、駆動側に向かって露出している。これに対して、図3に示す第1の変形例では、回転円板60の第1主面60a上に、断熱材69が取り付けられている点で、図1に示す実施形態と異なっている。
First, the forced air cooling
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a forced air cooling main motor for a vehicle according to a first modification of the embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 1, the first
断熱材69は、回転円板60よりも熱伝導率の低い材料により形成されることが好ましく、例えば樹脂材料等が好適である。断熱材69は、第1主面60aにおける第1羽根65よりも径方向内側に取り付けられている。
The
以上説明した第1の変形例によれば、断熱材69が回転円板60の第1軸受11Aに面する第1主面60a上に取り付けられているため、通電された固定子31および回転子43により加熱された空気との熱交換や、回転子43の鉄心押さえ45を介した伝熱等により回転円板60が加熱された場合であっても、回転円板60の熱が第1軸受11Aに伝搬することを防止できる。したがって、第1軸受11Aの温度の上昇を抑制でき、ハウジング10内を効率よく冷却できる。
According to the first modification described above, since the
次に第2の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機201について説明する。
図4は、実施形態の第2の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図1に示す実施形態では、第2排気口27bが軸方向に沿って形成されている。これに対して、図4に示す第2の変形例では、第2排気口127bが縦断面視で回転円板60の主板63が張り出す方向に沿って形成されている点で、図1に示す実施形態と異なっている。
Next, a forced air cooling
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a forced air cooling main motor for a vehicle according to a second modification of the embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 1, the
以上説明した第2の変形例によれば、第2排気口127bが縦断面視で回転円板60の主板63が張り出す方向に沿って形成されているため、回転円板60に沿って径方向内側から外側に向かって流動する空気を第2排気口127bからスムーズに排出できる。したがって、ハウジング10内を効率よく冷却できる。
According to the second modification described above, the
次に第3の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機301について説明する。
図5は、実施形態の第3の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図1に示す実施形態では、吸気口25が第1軸受ブラケット17の下側部分に形成されている。これに対して、図5に示す第3の変形例では、吸気口225が、第1軸受ブラケット17の上下両側部分に形成されている点で、図1に示す実施形態と異なっている。また、図1に示す実施形態では、第1排気口27aが第1ステータケース13および第1軸受ブラケット17の上側部分に形成されている。これに対して、図5に示す第3の変形例では、第1排気口227aが、第1ステータケース13および第1軸受ブラケット17の上下両側部分に形成されている点で、図1に示す実施形態と異なっている。さらに、図1に示す実施形態では、ガイド板70が、軸方向から見て半円形状に形成されている。これに対して、図5に示す第3の変形例では、ガイド板270が、軸方向から見て円形状に形成されている点で、図1に示す実施形態と異なっている。
Next, a forced air cooling
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a forced air cooling main motor for a vehicle according to a third modification of the embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 1, the
図5に示すように、ハウジング10には、吸気口225と、排気口227と、が形成されている。
吸気口225は、第1軸受ブラケット17に形成されている。吸気口225は、周方向に沿って、全周に亘って複数形成されている。吸気口225は、軸方向から見て、回転円板60のうち複数の第1羽根65が位置する部分よりも径方向内側の部分と重なる位置に形成されている。吸気口225は、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
As shown in FIG. 5, the
The
排気口227は、第1排気口227aと、第2排気口27bと、を有する。第1排気口227aは、第1軸受ブラケット17および第1ステータケース13を軸方向に貫通している。第1排気口227aは、周方向に沿って、全周に亘って複数形成されている。第1排気口227aは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
The
また、車両用強制風冷形主電動機301は、ガイド板270を備えている。ガイド板270は、軸方向から見て、第1軸受ブラケット17と重なるように、円形状に形成されている。ガイド板270は、周壁部271と、斜壁部273と、取付部275と、を有する。
The vehicle forced air-cooled main
周壁部271は、径方向における各第1羽根65と吸気口25との間に設けられている。周壁部271は、周方向に沿う円筒状に形成されている。斜壁部273は、周壁部271の反駆動側端縁から径方向の内側に向かって、回転円板60の第1主面60aに沿うように延びている。斜壁部273の内周縁は、ロータシャフト41の外周面に対して隙間を設けた状態となっている。取付部275は、周壁部271の駆動側端縁から径方向の外側に向かって、第1軸受ブラケット17の内面17dに沿うように延びている。取付部275は、第1軸受ブラケット17に対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
The
以下、本変形例の作用について説明する。
回転円板60が回転して第1羽根65が回転すると、上述した実施形態と同様に、第1羽根65よりも径方向内側の空間(以下、空間「S3」という。)には負圧が発生する。空間S3に負圧が発生すると、空間S3内には、吸気口25を通って外気が導入される。外気は、ガイド板270の斜壁部273と第1軸受ブラケット17との間を通って、径方向外側から内側に向かってロータシャフト41近傍まで流動する(矢印A4参照)。この際、外気は、第1軸受ブラケット17を介して、ロータシャフト41の回転に伴って温度が上昇した第1軸受11Aと熱交換を行う。
Hereinafter, the operation of this modification will be described.
When the
ロータシャフト41近傍まで流動した外気は、ガイド板270の斜壁部273と回転円板60との間を通って、径方向内側から径方向外側に向かって流動する(矢印A5参照)。その後、外気は、第1排気口227aから外部へ排出される。
The outside air that has flowed to the vicinity of the
以上説明した第3の変形例では、吸気口225が周方向に沿って、全周に亘って複数形成されているため、吸気口225から外気をより多く導入させることができる。よって、第1軸受11Aと確実に熱交換を行うことができ、ハウジング10内を効率よく冷却できる。
In the third modification described above, a plurality of
なお、上記実施形態では、複数の第1羽根65および複数の第2羽根67は、それぞれ回転円板60に、周方向に等間隔で配置されているが、不等間隔に配置されていてもよい。
In the above embodiment, the plurality of
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転子と第1軸受との間に設けられた回転円板と、軸方向から見て回転円板と重なる位置に形成された吸気口と、軸方向から見て回転円板よりも径方向の外側に形成された排気口と、を持ち、さらに回転円板は、第1軸受に面する第1主面上に設けられた第1羽根と、回転子に面する第2主面上に設けられた第2羽根と、を持つため、第1軸受の温度の上昇を抑制しつつ、固定子および回転子を冷却できるとともに、吸気口から導入された外気により第1軸受を冷却することができる。したがって、ハウジング内を効率よく冷却できる。 According to at least one embodiment described above, a rotating disk provided between the rotor and the first bearing, an intake port formed at a position overlapping the rotating disk when viewed from the axial direction, and a shaft An exhaust port formed on the outer side in the radial direction than the rotating disk when viewed from the direction, and the rotating disk has a first blade provided on the first main surface facing the first bearing; And the second blade provided on the second main surface facing the rotor, so that the stator and the rotor can be cooled while suppressing an increase in the temperature of the first bearing, and introduced from the intake port. The first bearing can be cooled by the outside air. Therefore, the inside of the housing can be efficiently cooled.
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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1,101,201,301…車両用強制風冷形主電動機、10…ハウジング、11A…第1軸受(軸受)、23…通気口、25,225…吸気口、27,227…排気口、27a,227a…第1排気口(排気口)、27b,127b…第2排気口(排気口)、31…固定子、41…ロータシャフト(回転軸)、43…回転子、60…回転円板、60a…第1主面、60b…第2主面、65…第1羽根、67…第2羽根、69…断熱材、70,270…ガイド板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,201,301 ... Forced air cooling main motor for vehicles, 10 ... Housing, 11A ... 1st bearing (bearing), 23 ... Vent, 25, 225 ... Inlet, 27, 227 ... Exhaust, 27a , 227a ... 1st exhaust port (exhaust port), 27b, 127b ... 2nd exhaust port (exhaust port), 31 ... Stator, 41 ... Rotor shaft (rotary shaft), 43 ... Rotor, 60 ... Rotating disc, 60a ... 1st main surface, 60b ... 2nd main surface, 65 ... 1st blade | wing, 67 ... 2nd blade | wing, 69 ... Heat insulating material, 70,270 ... Guide plate
Claims (2)
前記固定子内に配置され、回転軸に固定された回転子と、
前記回転軸の軸方向における前記回転子よりも一方側において、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転子と前記軸受との間において前記回転軸から張り出すとともに、前記軸受に面する第1主面上に放射状に設けられた第1羽根、および前記回転子に面する第2主面上に放射状に設けられた第2羽根を備える回転円板と、
を備え、
前記ハウジングは、
前記軸方向における他方側の端部に形成され、内部に空気を導入する通気口と、
前記軸方向における前記一方側の端部において、前記軸方向から見て前記回転円板と重なる位置に形成され、内部に空気を導入する吸気口と、
前記軸方向における前記一方側の端部において、前記軸方向から見て前記回転円板よりも前記回転軸の径方向の外側に形成され、外部に空気を排出する排気口と、
空気を前記吸気口から前記軸受周り及び前記回転軸近傍を通り前記排気口より排出するようにしたガイド板と、
を有する車両用強制風冷形主電動機。 A stator fixed to the housing;
A rotor disposed within the stator and fixed to a rotating shaft;
A bearing that rotatably supports the rotary shaft on one side of the rotor in the axial direction of the rotary shaft;
On the second main surface facing the rotor, the first blades extending from the rotating shaft between the rotor and the bearing, and radially provided on the first main surface facing the bearing A rotating disk provided with second blades provided radially on
With
The housing is
A vent that is formed at the other end in the axial direction and introduces air into the interior;
An air inlet that introduces air into the interior of the one end in the axial direction, which is formed at a position overlapping the rotating disk when viewed from the axial direction;
An exhaust port for discharging air to the outside, formed on the outer side in the radial direction of the rotating shaft than the rotating disk as viewed from the axial direction at the one end in the axial direction;
A guide plate configured to exhaust air from the intake port through the periphery of the bearing and the vicinity of the rotation shaft, and from the exhaust port;
A forced air-cooled main motor for a vehicle having
Priority Applications (1)
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