JP2022124646A - 車両用主電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向のサイズが短縮した車両用主電動機Ａを提供する。【解決手段】車両用主電動機Ａでは、電動機ケース４内の空間Ｓで回転軸１に固定して配置される冷却ファン３は、回転軸１に固定された主板３１と、主板３１の外周寄りの部分に空隙ｃを存して対向する環状で磁性材料製の整流板３２と、主板３１と整流板３２との間の空隙ｃに周方向に間隔を存して設けられた多数の羽根３３とを有すると共に、冷却ファン３は、主板３１と羽根３３とが一体成型されたファン本体３４及びファン本体３４に締結される整流板３２との２部材で構成され、整流板３２の外周面に多数の歯を形成することで、整流板３２が、回転検出器１１の磁性材料製のパルサギヤ１１１を兼用する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動機ケースと、この電動機ケース内に軸受を介して軸支される回転軸と、この回転軸に固定される回転子と、回転軸の回転速度を検出する回転検出器とを備える車両用主電動機に関する。

従来、この種の車両用主電動機として、回転子を囲うように電動機ケース内に固定される固定子と、電動機ケース内の空間に回転軸に固定して配置される冷却ファンとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、冷却ファンは、回転軸に固定された主板と、固定子及び回転子の配置部側を向く主板の面の外周寄りの部分に空隙を存して対向する環状の整流板と、主板と整流板との間の空隙に周方向に間隔を存して設けられた多数の羽根とを有し、主板、整流板及び羽根は、砂型で一体成型されている。

ところで、車両用主電動機には、回転軸の回転速度を測定するために回転検出器を設けたものもある。この回転検出器は、一般に、冷却ファンに固定された磁性材料製のパルサギヤと、このパルサギヤに対向するように電動機ケースに設置された磁気センサとで構成される。

然し、既存の車両用主電動機では、パルサギヤを冷却ファンの整流板とは反対側に位置する側面に固定している。このため、電動機ケースの、回転軸の軸方向のサイズが、パルサギヤに要するスペース分大きくなっていた。車両用主電動機の小型化を推進するためには、車両用主電動機の回転軸の軸方向のサイズを短縮することが要望される。

特開２０１４－１７１３１５号公報

本発明は、以上の点に鑑み、回転軸の軸方向のサイズが短縮した車両用主電動機を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、電動機ケースと、この電動機ケース内に軸受を介して軸支される回転軸と、この回転軸に固定される回転子と、この回転子を囲うように電動機ケース内に固定される固定子と、電動機ケース内の空間で回転軸に固定して配置される冷却ファンと、回転軸の回転速度を検出する回転検出器とを備える車両用主電動機であって、冷却ファンは、回転軸に固定された主板と、主板の外周寄りの部分に空隙を存して対向する環状の整流板と、主板と整流板との間の空隙に周方向に間隔を存して設けられた多数の羽根とを有し、回転検出器は、冷却ファンに固定された磁性材料製のパルサギヤと、このパルサギヤと対向するように電動機ケースに設置された磁気センサとで構成されるものにおいて、冷却ファンは、主板と羽根が一体成型されたファン本体と、このファン本体に締結される磁性材料製の整流板との２部材で構成され、整流板の外周面に多数の歯が形成されることで、整流板がパルサギヤを兼用することを特徴とする。

本発明によれば、整流板がパルサギヤを兼用するため、電動機ケース内のパルサギヤを固定するスペースが不要になる。従って、電動機ケースの、回転軸の軸方向のサイズが短縮して、回転軸の軸方向のサイズが短縮した車両用主電動機が実現される。

本発明の車両用主電動機の一実施形態を示す要部断面図。

図１を参照して、本実施形態の車両用主電動機Ａについて説明する。車両用主電動機Ａは、例えば、歯車装置等に連結される回転軸１が設けられ、回転子２、冷却ファン３等を内蔵する中空の電動機ケース４内の空間に、冷却ファン３の回転によって外気を取り込んで回転軸１、回転子２等を冷却する開放型の車両用主電動機である。

回転軸１は、電動機ケース４に軸方向に一対として設けた軸受５ａ，５ｂを介して軸支されている。軸受５ａは、回転軸１が連結される歯車装置等の駆動側に位置し、軸受５ｂは、歯車装置等とは反対側の反駆動側に位置している。電動機ケース４は、軸受５ａ側に位置する中空なブラケット４１と、ブラケット４１にフランジ等を介して締結される、中空なフレーム４２とを備えている。回転子２は、図示省略の複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成され、これらの電磁鋼板が、一対の回転子押え２１ａ，２１ｂによって回転軸１の軸方向の一方側（図１の左側）及び他方側（図１の右側）の両側から挟み付けられて、回転軸１上に固定されている。電動機ケース４内には、回転子２を囲うように固定子６が配置され、電動機ケース４の周壁を形成するフレーム４２の部分の内周面に固定されている。冷却ファン３は、電動機ケース４内の空間Ｓで回転軸１の駆動側の部分に固定されて配置されている。

冷却ファン３は、回転軸１の駆動側の部分に固定され、ブラケット４１の空間Ｓ側の内面に沿ってのびる主板３１と、回転子２及び固定子６の配置部側を向く主板３１の面（図１の右側の面）の外周寄りの部分に空隙ｃを存して対向する環状で磁性材料製の整流板３２と、主板３１と整流板３２との間の空隙ｃに周方向に間隔を存して設けられた多数の羽根３３とを有している。主板３１と羽根３３とは一体成型され、ファン本体３４を構成している。即ち、冷却ファン３は、ファン本体３４と、ファン本体３４に主板３１側から螺入されるボルトＢで締結される整流板３２との２部材で構成されている。

電動機ケース４には、その周壁を形成するフレーム４２の部分の反駆動側に、入気口４２１と、フレーム４２の、電動機ケース４の周壁を形成する部分の駆動側に、図示省略の排気口とが開設され、入気口４２１及び上記排気口は共に電動機ケース４の内外を連通する。回転子２と共に回転軸１が回転する時、冷却ファン３が回転し、入気口４２１から外気が電動機ケース４内に導入され、空間Ｓを反駆動側から駆動側に向かって外気が流通し、この時、回転軸１、回転子２及びその周辺の部分が冷却される。冷却した外気は上記排気口から排気される。

尚、車両用主電動機Ａでは、軸受５ａの外輪の駆動側の端面に、回転軸１に固定の油切り部材７を介して取り付けられる第１軸受押え８ａが当接し、軸受５ａが抜け止めされている。また、軸受５ｂの外輪の反駆動側の端面に、回転軸１に固定の第２軸受押え８ｂが当接し、軸受５ｂが抜け止めされている。更に、第１軸受押え８ａ及び第２軸受押え８ｂの夫々には、軸受５ａ，５ｂに臨むようにグリス等の潤滑剤を収納する収納部９ａ，９ｂが形成されている。そして、軸受５ａ，５ｂ付近の電動機ケース４内にはラビリンスシール１０ａ，１０ｂが設けられ、軸受５ａ，５ｂの潤滑に用いられる潤滑剤の電動機ケース４内への浸入を防止している。

また、車両用主電動機Ａは、回転軸１の回転速度を検出する回転検出器１１を備えている。回転検出器１１は、電動機ケース４内の空間Ｓのブラケット４１側に収納された磁性材料製のパルサギヤ１１１と、パルサギヤ１１１と対向するように電動機ケース４のブラケット４１に設置された磁気センサ１１２とで構成されている。尚、車両用主電動機Ａでは、冷却ファン３の整流板３２の外周面に多数の歯を形成することで、整流板３２がパルサギヤ１１１を兼用している。このため、車両用主電動機Ａでは、電動機ケース４内のパルサギヤ１１１を固定するスペースが不要であり、電動機ケース４の、回転軸１の軸方向のサイズが既存の車両用主電動機に比べて短縮している。従って、車両用主電動機Ａは、回転軸１の軸方向のサイズが短縮したものになっている。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用主電動機Ａは、冷却ファン３の回転に伴って電動機ケース４内に外気を取り込み、空間Ｓを流通させて回転軸１、回転子２等を冷却する開放型の車両用主電動機であるが、密閉型の車両用主電動機に本発明を適用することもできる。この場合、電動機ケース４のフレーム４２の入気口４２１及び排気口を省略する。密閉型の車両用主電動機では、回転軸１が回転すると同時に冷却ファン３が回転することによって、電動機ケース４内の空気が循環し、回転軸１、回転子２等を冷却することができる。このような密閉型の車両用主電動機も、車両用主電動機Ａと同様に、整流板３２がパルサギヤ１１１を兼用するため、回転軸１の軸方向のサイズが短縮する。

また、冷却ファン３及び冷却ファン３を構成し、パルサギヤ１１１を兼用する整流板３２は、回転軸１の駆動側の部分ではなく、反駆動側の部分にも同様に設けることができる。更に、パルサギヤ１１１を兼用する整流板３２は、ブラケット４１の空間Ｓ側の内面に対向する部分で、主板３１との間に空隙ｃを存して設けることができる。この場合も、磁気センサ１１２は、パルサギヤ１１１を兼用する整流板３２と対向するように電動機ケース４のブラケット４１に設置する。そして、冷却ファン３及び整流板３２が回転軸１の反駆動側の部分に設けられる場合、整流板３２は、回転子２及び固定子６の配置部側を向く主板３１の面又はブラケット４１の空間Ｓ側の内面に対向する部分で、主板３１との間に空隙ｃを存して設けることができる。

Ａ…車両用主電動機、１…回転軸、２…回転子、３…冷却ファン、３１…主板、３２…整流板、３３…ファン本体、４…電動機ケース、５ａ，５ｂ…軸受、６…固定子、１１…回転検出器、１１１…パルサギヤ、１１２…磁気センサ、Ｓ…空間、ｃ…空隙。

Claims (1)

1. 電動機ケースと、この電動機ケース内に軸受を介して軸支される回転軸と、この回転軸に固定される回転子と、この回転子を囲うように電動機ケース内に固定される固定子と、電動機ケース内の空間で回転軸に固定して配置される冷却ファンと、回転軸の回転速度を検出する回転検出器とを備える車両用主電動機であって、
   冷却ファンは、回転軸に固定された主板と、主板の外周寄りの部分に空隙を存して対向する環状の整流板と、主板と整流板との間の空隙に周方向に間隔を存して設けられた多数の羽根とを有し、
   回転検出器は、冷却ファンに固定された磁性材料製のパルサギヤと、このパルサギヤと対向するように電動機ケースに設置された磁気センサとで構成されるものにおいて、
   冷却ファンは、主板と羽根が一体成型されたファン本体と、このファン本体に締結される磁性材料製の整流板との２部材で構成され、整流板の外周面に多数の歯が形成されることで、整流板がパルサギヤを兼用することを特徴とする車両用主電動機。

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