JP3162455B2 - 誘導電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機に係り、特
に外部から吸入された冷却空気が回転子を軸方向に貫流
する誘導電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、大容量ＧＴＯサイリスタ
の出現や制御技術の進歩で、高精度に速度制御される鉄
鋼などの圧延設備や鉄道車両の主電動機においても、従
来の直流電動機に代ってかご形誘導電動機が使用され、
保守・点検の省力化が進められている。

【０００３】図５は、鉄道車両用主電動機として従来か
ら使われているかご形誘導電動機の一例を示す半断面図
で、図６は図５の右側面図である。図５及び図６におい
て、外枠７の左端には、図示しない左側面図では環状の
軸受箱８Ａの外周部が嵌合してボルト７ｃで固定され、
外枠７の右端には、同じく環状の軸受箱８Ｂが内側から
嵌合しボルトで固定されている。これらの軸受箱８Ａ，
８Ｂの内周には、軸受11がそれぞれ挿入され、これらの
軸受11の内周には軸３が貫挿され、軸受箱８Ａの内周寄
りの外面には軸受押え18Ａが、軸受箱８Ｂの内周寄り外
面には同じく軸受押え18Ｂがそれぞれボルトで固定され
ている。

【０００４】一方、外枠７の右側板７ａの外側に突き出
た筒状凸部の外側には、円板状のカバー10がボルト７ｄ
で取り付けられ、右側板７ａの筒状凸部の上部には図６
に示すように45゜の位置に、速度検出器12が検出部を軸
側にして取り付けられ、軸３の右端には、図６に示すよ
うに平歯車状の軟鋼製の検出円板17がボルトで固定され
ている。さらに、外枠７の右端上面には、吸気口７ｂが
形成され、この吸気口７ｂの上端のフランジ部には、縦
断面形状が凸字状の内筒２ａの下端のフランジ部が載置
・固定されている。この内筒２ａの上部には、縦断面形
状が逆Ｕ字状の外筒２ｂが、内筒２ａの外周から横に突
き出た図示しない金具で固定されている。この内筒２ａ
の外周と外筒２ｂの下部内周との間には、図示しない金
網が取り付けられ、これらの内筒２ａと外筒２ｂで重力
式の通風濾過器２を形成している。

【０００５】外枠７の中間部内周には、固定子６が圧入
され、軸３の中間部にも回転子４が圧入されている。こ
の回転子４の軸方向の両端には、鉄心押え15がそれぞれ
挿入され、回転子４には、図５のＡ−Ａ断面図を示す図
７に示すように、通風ダクト５が30゜間隔で形成され、
回転子４の外周に挿入された導体の両端には、エンドリ
ング13が溶接されている。軸３の中間部には、軸受箱８
Ａの内側にあらかじめ内扇１が圧入され、外枠７の左側
上部には、排気口７ｆが設けられている。

【０００６】このように構成された誘導電動機において
は、図示しない車両の駆動用の車輪が摩耗して取り外さ
れるときに、同時に車台から取り外されて内部が保守・
点検される。このときには、軸受箱８Ａを外枠７に固定
しているボルト７ｃを外して、回転子４は左右の軸受箱
８Ａ，８Ｂ及び軸受11と検出円板17とともに図５におい
て左側に引き抜かれる。

【０００７】一方、車両が走行しているときには、図５
の説明図を示す図８の矢印Ｂ２，Ｃ２に示すように、通
風濾過器２から外枠７の右端の内部に吸入された外気の
一部は、矢印Ｄ１に示すように、固定子６の内周と回転
子４の外周の間に形成された狭い空隙を左側に抜けて、
矢印Ｅ１に示すように内扇１に吸入される。一方、外枠
７の右端の内部に吸入された外気の大部分は、矢印Ｄ２
に示すように、エンドリング13の内側を経て通風ダクト
５に流入し、矢印Ｄ３に示すように左方に流下して、矢
印Ｅ２に示すように内扇１に吸入され、排気口７ｆから
矢印Ｆで示すように外部に排出される。このとき、温度
上昇値が最高部の回転子４は、通風ダクト５を右から左
に貫流する外気によって、絶縁種別で決まる許容値以内
の所定の温度になるように冷却される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された誘導電動機においては、線路を走行する車両
で砂塵を巻き上げた外気が、図８に示すように通風濾過
器２を経て吸気口７ｂから機内に吸入されるので、外気
に混入した塵埃が、この外気が貫流する固定子６と回転
子４間の空隙の壁面や通風ダクト５の内壁に付着する。
このうち、固定子６と回転子４間の空隙の壁面に付着す
る塵埃は、回転する回転子４の周速で吹き飛ばされて少
ないが、通風ダクト５の内壁には、長期に亘る走行期間
中に付着した塵埃が徐々に堆積し、とくに、外周方向の
内壁には、回転子４の回転による遠心力で、例えば、地
下鉄車両用の主電動機として使われる誘導電動機では、
綿ぼこりや、細かい粉塵などが厚く堆積する。すると最
高温度上昇部となる回転子４の冷却が損われ、この誘導
電動機の絶縁種別（Ｈ種）で許容される許容最高温度を
超えて、寿命を損うおそれがある。

【０００９】そのため、図５の部分拡大詳細図を示す図
９に示すように、右側板７ａに複数の保守穴７ｅをあら
かじめ設け、保守・点検時にはこの保守穴７ｅの外面の
カバー19を外し、この保守穴７ｅや開口部７ｂから図10
に示すように圧縮空気吹付用のパイプ22Ａ，22Ｂを機内
に挿入して、内部に付着・堆積した塵埃を吹き飛ばす方
法も採られていたが、回転子４の通風ダクト５の内部に
付着・堆積した塵埃を吹き飛ばして除去することはでき
ない。

【００１０】また、右側板７ａに、先端が通風ダクト５
の入口まで延びた図示しないパイプを貫通させて固定
し、このパイプに圧縮空気のノズルを接続して、通風ダ
クト５の内部に付着・堆積した塵埃を吹き飛ばすことも
考えられるが、この方法は、この誘導電動機の保守・点
検時に回転軸３とともに引き抜かれる軸受箱８Ｂが、上
述したパイプに当たって抜けなくなるので採用できな
い。そのため、吸気口２の内部に除塵用のフィルタを収
納する方法も考えられるが、すると、このフィルタによ
る吸入外気の圧力損失が増え、通風ダクト５を流れる外
気の風量が減少し、回転子４が温度上昇して、上述した
許容最高温度以下に抑えられなくなるおそれもある。

【００１１】したがって、特に地下鉄車両に使われた誘
導電動機においては、同一路線上を走行していた従来の
車両に使われた直流電動機の分解回帰頻度を超えるとき
があり、誘導電動機の特長とする保守・点検の省力化を
損う。そこで、本発明の目的は、保守・点検の省力化を
達成することのできる誘導電動機を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の発明は、外枠の片側に設けられ
た吸気口から吸入された外気が回転子の複数の通風口を
軸方向に貫流して外枠の他側から流出し、回転子の片側
の軸端に検出円板が固定された誘導電動機において、外
枠の側板に軸受箱を固定する固定穴から軸受箱の固定穴
に挿入される空圧管から供給された圧縮空気を通風口と
対置する先端から通風口の内部に放出する吹付管を外枠
の片側の軸受箱の外周の内側に固定し、各通風口の位置
に対応するマークを検出円板の外周部に表示したことを
特徴とする。本発明の請求項２の発明は、吹付管の先端
を回転子軸に対して円周方向に傾けたことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】請求項１の発明においては、吸気口から外気に
混入して吸入され、通風口の内壁に付着した塵埃は、吹
付管から通風口に導かれた圧縮空気で吹き飛ばされ、外
枠の他側から排出されることとなる。

【００１４】請求項２の発明においては、吸気口から外
気に混入して吸入され、通風口の内壁に付着した塵埃
は、吹付管から通風口に導かれた圧縮空気で吹き飛ばさ
れ、外枠の他側から排出されるとともに、回転子は吹付
管から通風口に吹き付けられる圧縮空気で回転すること
となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
１は、本発明の一実施例（請求項１及び請求項２対応）
である誘導電動機の半断面図であり、従来事例を示す図
５に対応する図、図２は、図１の部分拡大詳細図で、同
じく従来技術を示す図９、図10に対応する図である。な
お、従来事例と同一部分には、同一符号を付して説明を
省く。

【００１６】図１及び図２において、軸受箱８Ｂの下部
内面には、この軸受箱８Ｂを外枠７の右側板７ａに外側
から締め付けるボルト用めねじ穴のうち、従来の図６で
示す下端のボルト16Ｂ用のめねじ穴16Ａの内側に吹付管
９Ａの右端が溶接され、この吹付管９Ａの左端は軸心と
平行に曲げられて、風道ダクト５の右端と向い合ってい
る（注；図１において、吹付管９Ａは、誘導電動機の回
転軸３に対して作図スペース上上側に示したが、実際に
は下側に設けられてあり、したがって図２は手前側が上
側、後方が下側である）。また、右側板７ａのボルト穴
には、左端におねじが形成された空圧管14がめねじ16Ａ
に螺合されて挿入されている。さらに検出円板17には、
外周に形成された歯の外面に対して30゜の間隔で赤ペン
キでマークが付与され、この各マークのうち、下端のマ
ークは、図２で示す空圧管14の先端と対置している。

【００１７】このように構成された誘導電動機において
は、まず、図１に示す右端のカバー10を取り外し、次
に、図６で示す下端のボルト16Ｂを外した後、図２に示
すように空圧管14の先端をめねじ穴16に挿入する。次い
で、空圧管14の後端に空圧ホースを接続し通風ダクト５
の内部に圧縮空気を放出して、内壁に付着・堆積してい
た塵埃を吹き飛ばす。次に、検出円板17に付与されたマ
ークを見ながら30゜ピッチで回転させることで、回転子
４も30゜ピッチで回転させて、同じく圧縮空気を放出
し、以下、繰り返す。

【００１８】したがって、このように構成された誘導電
動機においては、固定子６から回転子４を引き抜くこと
なく、右側板７ａに空圧管14を挿入して空圧源に接続す
るだけで、回転子４の通風ダクト５の内壁に付着・堆積
した塵埃を車台から取り外すことなく取り除くことがで
きるので、この誘導電動機の特徴とする保守性を発揮さ
せることができる。

【００１９】図３は、本発明の他の実施例（請求項１及
び請求項２対応）の誘導電動機の部分拡大断面図を示
し、吹付管９Ｂの先端が分岐して、他側はエンドリング
13の内周面に対置し、他は従来と同様である。このとき
には、エンドリング13の内周面に付着・堆積した塵埃も
同時に除去することができるが、外枠７の底部に取り付
けられたカバー20を外して内部を清掃する必要がある。

【００２０】図４は、本発明にかかる誘導電動機の変形
例の部分拡大断面図である。図４においては、右側板７
ａの下端から縦に導入穴23を設けて、この導入穴23の下
端に空圧管14を挿入したもので、この場合には、通常時
は導入穴23は塞ぎボルトを取り付け、この塞ぎボルトを
取り外して空圧管14を接続する。この結果、図１〜図３
のときのように、図６で示すボルト16Ｂとその前段階と
してカバー10を外さなくてもよいので、作業が更に容易
になる利点がある。

【００２１】なお、上記各実施例において、吹付穴９
Ａ，９Ｂの通風ダクト５と対置する先端を、通風ダクト
５の中心線に対して円周方向にわずかに傾けることで、
吹付穴９Ａ，９Ｂから放出する圧縮空気で回転子４を回
転させてもよい。また、右側の鉄心押え15の通風ダクト
の入口を面取りして、通風ダクト５に送り込まれる圧縮
空気の案内部としてもよい。また、上記実施例では、鉄
道車両用の誘導電動機の例で説明したが、従来の技術の
冒頭で述べたように、塵埃の多い所に設置されて外気が
内部を貫流する誘導電動機であれば同様に適用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、外枠の片側に設けられた吸気口から吸入された外
気が回転子の複数の通風口を軸方向に貫流して外枠の他
側から流出し、回転子の片側の軸端に検出円板が固定さ
れた誘導電動機において、外枠の側板に軸受箱を固定す
る固定穴から軸受箱の固定穴に挿入される空圧管から供
給された圧縮空気を通風口と対置する先端から通風口の
内部に放出する吹付管を外枠の片側の軸受箱の外周の内
側に固定し、各通気口の位置に対応するマークを検出円
板の外周部に表示することで、吸気口から外気に混入し
て吸入され、通風口の内壁に付着した塵埃を、吹付管か
ら通風口に導かれた圧縮空気で吹き飛ばし、外枠の他側
から排出したので、保守性を上げ保守・点検の省力化を
達成することのできる誘導電動機を得ることができる。

【００２３】また、請求項２の発明によれば、吹付管の
先端を回転子軸に対して円周方向に傾けることで、吸気
口から外気に混入して吸入され、通風口の内壁に付着し
た塵埃を、吹付管から通風口に導かれた圧縮空気で吹き
飛ばし、外枠の他側から排出し、回転子を吹付管から通
風口に吹き付けらる圧縮空気で回転したので、保守性を
上げ保守・点検の省力化を達成することのできる誘導電
動機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の誘導電動機の半断面図。

【図２】図１の部分拡大断面図。

【図３】本発明の他の実施例の誘導電動機の部分拡大断
面図。

【図４】本発明にかかる誘導電動機の変形例の部分拡大
断面図。

【図５】従来の車両用誘導電動機の一例を示す半断面
図。

【図６】図５の右側面図。

【図７】図５のＡ−Ａ断面図。

【図８】従来の車両用誘導電動機の作用を示す半断面
図。

【図９】従来の車両用誘導電動機の部分拡大断面図。

【図１０】従来の車両用誘導電動機の作用を示す部分拡
大断面図。

【符号の説明】

１…内扇、２…吸気口、３…回転軸、４…回転子、５…
通風ダクト、６…固定子、７…外枠、８Ａ，８Ｂ…軸受
箱、９Ａ，９Ｂ…吹付管。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外枠の片側に設けられた吸気口から吸入
   された外気が回転子の複数の通風口を軸方向に貫流して
   前記外枠の他側から流出し、前記回転子の片側の軸端に
   検出円板が固定された誘導電動機において、前記外枠の
   側板に前記軸受箱を固定する固定穴から前記軸受箱の固
   定穴に挿入される空圧管から供給された圧縮空気を前記
   通風口と対置する先端から前記通風口の内部に放出する
   吹付管を前記外枠の片側の軸受箱の外周の内側に固定
   し、前記各通風口の位置に対応するマークを前記検出円
   板の外周部に表示したことを特徴とする誘導電動機。
2. 【請求項２】 吹付管の先端を回転子軸に対して円周方
   向に傾けたことを特徴とする請求項１記載の誘導電動
   機。