JP3796436B2 - Vehicle drive motor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子と回転子とを備え、当該回転子に駆動装置を接続して構成される車両駆動用電動機に係り、特に軸受冷却構造を改良して、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現できるようにした車両駆動用電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12は、この種の従来の一般的車両駆動用電動機の構成例を示す縦方向断面図である。
【0003】
なお、ここでは、自己通風ファンを有する電動機の場合について代表的に示している。
【0004】
図12において、主電動機9は、従来より、回転軸1に通風ファン2を取り付け、回転軸1の回転作用でフレーム16端部の入口3から機内に冷却風4を吸引して、コイル5やローターバー6なる、通電回転中に発熱する発熱体を冷却するようにしている。
【0005】
また、この冷却風4は、図示しない外部のブロワーにより、機内に冷却風4を押し込むタイプのものもあり、いずれも冷却風4で冷却しているため、効率のよい所定の性能を維持できるものとなっている。
【0006】
これらの主電動機9の回転軸1は、その両端部でフレーム16の一端側の側板16aとフレーム16の他端側の鏡フタ17とにより、軸受7,7で回転自在に支承している。
【0007】
これらの軸受7,7も、発熱体であるコイル5やローターバー6の熱から、内部を流れる冷却風4で冷却されている。
【0008】
また、回転軸1の1端部にはカップリング(継手)8が取り付けられ、後述する駆動装置を介して車両を駆動する力を伝達できるようになっている。
【0009】
一方、近年では、保守の軽減や低騒音化を図るために、全閉形の主電動機が開発されてきている。
【0010】
この全閉形主電動機は、外気の導入をした冷却通風がないため、ファンによる風切音が発生せずに静かであり、外気中に混入している塵埃が機内に入らないという特徴がある。
【0011】
これにより、機内の汚損がなく、定期的清掃するような保守から開放される主電動機となる。
【0012】
しかしながら、その一方では、冷却風4の導入がないため、発熱体であるコイル5、ローターバー6の温度上昇が大きく、主電動機9の外周面からの放熱性の向上が極めて重要になってきている。
【0013】
一般には、熱的に厳しい主電動機であれば、発熱量を少なくする設計を行なって、その結果、主電動機の大型化を招くことになるが、主電動機の場合には次のような問題が発生するため、大型化への移行は難しい。
【0014】
すなわち、車両用に使われる主電動機9は、図示しない台車という鉄道車両の足回り装置内の狭い空間部に搭載されることから、スペース的な制約が非常に大きい。
【0015】
図13および図14は、鉄道車両の台車装置内に納められた主電動機の構成例を示す図であり、図13は台車を上方から見た平面図、図14は主電動機回転軸方向から見た側面断面図をそれぞれ示している。
【0016】
図13および図14において、主電動機9は台車の梁10に取り付けられ、回転軸1の端部にあるカップリング(継手)8を介して、歯車装置11の図示しない歯車を駆動し、車軸12と車輪13を回転させる。
【0017】
これにより、駆動力が引き出された車輪13はレール14上をころがるため、車体15が動くことになる。
【0018】
ここで、主電動機9の性能を決めるために必要なスペースとしては、梁10とのスキマa、車軸12とのスキマb、レール14とのスキマc、車体15とのスキマdが必要であり、また平面図においては、車輪13とのスキマe、歯車装置11とのスキマfが必要になり、主電動機9の性能を左右する直径Dは必然的に決まってしまう。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、主電動機9は、その性能を確保するために、狭いスペース内に効率のよい冷却構造を採用しないといけない。
【0020】
特に、全閉形主電動機は、内部を効率よく冷却できる冷却風の導入が期待できないことから、主電動機外周部からの放熱性能をさらに高めなくてはならない。中でも、軸受7,7回りの潤滑剤の許容温度は、コイル5やローターバー6よりもかなり低いことから、この部分の冷却性向上は、全閉形主電動機の設計上最も重要なファクターになっている。
【0021】
一方、近年の高性能化のニーズに対応して、通風形主電動機においても、小形・軽量化、高耐熱化に対応した主電動機の開発要請が強く、小形・軽量化に伴なう高回転化、高耐熱化に対応し得る軸受冷却構造が不可欠になってきている。
【0022】
本発明の目的は、軸受冷却構造を改良して、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現することが可能な車両駆動用電動機を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に対応する発明では、フレームの内周部に、コイルを有する固定子を支持し、前記フレームの一端側の側板と前記フレームの他端側の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持し、前記回転子に駆動装置を接続して構成される車両駆動用電動機において、前記側板の前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と前記鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付け、前記側板の前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と前記鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分に、前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取取り付けている。
【0024】
従って、請求項1に対応する発明の車両駆動用電動機においては、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の側板と鏡フタの部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付けることにより、第1のフィンの表面からの放熱がよく、電動機の軸受を良好に冷却する効果を増すことが可能となる。
また、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の側板と鏡フタの部分に、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取り付けることにより、塵埃の付着を低減して、放熱の効果を持続することが可能となる。これにより、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現することができる。
【0025】
また、請求項2に対応する発明では、フレームの内周部に、コイルを有する固定子を支持し、前記フレームの一端側の第1の鏡フタと前記フレームの他端側の第2の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持し、前記回転子に駆動装置を接続して構成される車両駆動用電動機において、前記第1の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と前記第2の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付け、前記第1の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と前記第2の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分に、前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取り付けている。
【0026】
従って、請求項2に対応する発明の車両駆動用電動機においては、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の第1の鏡フタと第2の鏡フタの部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付けることにより、第1のフィンの表面からの放熱がよく、電動機の軸受を良好に冷却する効果を増すことが可能となる。また、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の第1の鏡フタと第2の鏡フタの部分に、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取り付けることにより、塵埃の付着を低減して、放熱の効果を持続することが可能となる。これにより、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現することができる。
【0027】
一方、請求項3に対応する発明では、上記請求項1または請求項2に対応する発明の車両駆動用電動機において、第2のフィンを多数個、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線に対してほぼ垂直になるように取り付けている。
【0028】
従って、請求項3に対応する発明の車両駆動用電動機においては、第2のフィンの各々を、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線に対してほぼ垂直になるように取り付けることにより、塵埃の付着をさらに低減して、放熱の効果をより一層長期間にわたって持続することができる。
【0029】
また、請求項4に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に対応する発明の車両駆動用電動機において、第1のフィンの多数個を、側板または第1の鏡フタの垂直取付面に対して、隣接するフィン同士が接触しない状態で所定の角度だけ下方に傾斜させている。
【0030】
従って、請求項4に対応する発明の車両駆動用電動機においては、第1のフィンの各々を、側板または第1の鏡フタに対して所定の角度だけ下方に傾斜させて取り付けることにより、走行風による放熱効果は低下させないまま、塵埃の付着性をさらに低減することができる。
【0031】
さらに、請求項5に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に対応する発明の車両駆動用電動機において、各々のフィンを、断続的に取り付ける構造にするか、または部分的に穴を開けた構造にしている。
【0032】
従って、請求項5に対応する発明の車両駆動用電動機においては、フィンを、連続的なものとせずに断続的、または穴開きの構造とすることにより、走行風中に移動している塵埃を途中で落下除去させることができる。
【0033】
一方、請求項6に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に対応する発明の車両駆動用電動機において、第1のフィンにおける各々の取付側と反対側の先端部分を、下方へ曲げている。
【0034】
従って、請求項6に対応する発明の車両駆動用電動機においては、第1のフィンの各々の取付側と反対側の先端部分を下方へ曲げることにより、フィンの放熱面積を増大して、冷却効果をより一層向上させることができる。
【0035】
また、請求項7に対応する発明では、前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、前記第1のフィンに、第3のフィンを多数個取り付け、かつ前記第3のフィンの各々は、前記第1のフィンの下側になるようにしている。
【0036】
従って、請求項7に対応する発明の車両駆動用電動機においては、第1のフィンにさらに第3のフィンを取り付けることにより、フィンの放熱面積を増大して、冷却効果をより一層向上させることができる。
【0037】
さらに、請求項8に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項7のいずれか1項に対応する発明の車両駆動用電動機において、第1のフィンの走行風の入口部分または出口部分の近傍あるいは全面に、走行風を第1のフィンに案内する案内ダクト等の走行風ガイド部材を設けている。
【0038】
従って、請求項8に対応する発明の車両駆動用電動機においては、第1のフィンの走行風の入口部分または出口部分の近傍あるいは全面に、走行風を第1のフィンに案内する走行風ガイド部材を設けることにより、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側部分を流れる走行風をさらに第1のフィンに当てて、より一層放熱性能を向上することができる。
【0039】
一方、請求項9に対応する発明では、上記請求項8に対応する発明の車両駆動用電動機において、側板または第1の鏡フタの一部に、面取り状の切欠きを設けている。
【0040】
従って、請求項9に対応する発明の車両駆動用電動機においては、側板または第1の鏡フタの一部に面取りを設けることにより、走行風ガイド部材の開口部を拡大して、走行風をさらに広く集めることが可能となり、より一層フィンの放熱性能を向上することができる。
【0041】
また、請求項10に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項9のいずれか1項に対応する発明の車両駆動用電動機において、各々のフィンを、熱伝導率が高いアルミ等の材料で構成している。
【0042】
従って、請求項10に対応する発明の車両駆動用電動機においては、フィンを熱伝導率が高い材料で構成することにより、より一層伝熱性能および放熱性能を高めることができる。
【0043】
さらに、請求項11に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、各々のフィンを、ヒートパイプ構造にしている。
【0044】
従って、請求項11に対応する発明の車両駆動用電動機においては、フィンをヒートパイプ構造にすることにより、より一層伝熱性能および放熱性能を高めることができる。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0046】
(第1の実施の形態)
図1および図2は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例をそれぞれ示す側面断面図(電動機回転軸方向から見た側面断面図)であり、図12乃至図14と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0047】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図1および図2に示すように、フレーム16の側板16aの主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と、鏡フタ17の主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分には、車両の走行方向にほぼ平行なフィン(第1のフィン)18aを少なくとも1個それぞれ取り付けている。
【0048】
また、フレーム16の側板16aの主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と、鏡フタ17の主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分には、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状にフィン(第2のフィン)18bを少なくとも1個それぞれ取り付けている。
【0049】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機の作用について、図3を用いて説明する。
【0050】
図3は、台車の主電動機回りの構成と台車梁車軸床下機器の配置を示す側面断面図であり、図12乃至図14と同一部分には同一符号を付して示している。
【0051】
図3に示すように、車体15の床下の台車内の狭い空間部に取り付けられている主電動機9には、車両の前後方向(走行方向)に、台車と梁10または車軸12と床下機器があるため、車両走行時の走行風19は、次のように流れる。
【0052】
例えば、図3の右方向に車両が走行する場合、車両走行時の走行風19は図示矢印のように流れ、しかもレール14に近い方が流れが強く、上部にいくにしたがって図示矢印の長さがその強さを表わすように弱くなっていく。
【0053】
また、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりもほぼ上側部分は、床下機器等にさえぎられた走行風が僅かに当る程度で非常に弱くなっている。
【0054】
すなわち、走行風19は、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側では、効果的に冷却に活用できるが、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側では、その効果は少なくなっている。
【0055】
本実施の形態においては、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側部分には、側板16aまたは鏡フタ17に、走行風19にほぼ平行にフィン18aを取り付けていることにより、フィン18a表面からの放熱がよく、主電動機9の軸受7,7を良好に冷却する効果を増すことができる。
【0056】
一方、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側は、走行風19が弱いため、あえてフィン18bは走行風19とほぼ平行に取り付ける必要はなく、冷却効果の減少は少ない。
【0057】
むしろ、長期間使用時には、流れが遅い上側部ほど塵埃が付着し易いため、垂直に近い形で立てた方が、フィン18aには塵埃が付着し難く落下させることができるので、放熱の効果は持続する(塵埃が付着すると断熱剤となり、放熱効果が低下する)。
【0058】
また、走行風19の強い主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側部分のフィン18a部は、走行風19の勢いによって塵埃が流されるので、フィン18aに付着することはなく、放熱効果を維持できることになる。
【0059】
一方、図3の左方向に車両が走行する場合、走行風は20のようになり、先に説明した作用とほぼ同一になり、両方向とも走行風は主電動機9の軸受7,7の冷却に効果があるため、潤滑性が長期間維持できる理想的な主電動機9を得ることができる。
【0060】
また、走行風が弱いと塵埃が堆積し易くなる部分(例えば上部)等は、フィン18aをできるだけ垂直方向に取り付けて塵埃が堆積し難くし、塵埃による断熱を防止できることになる。
【0061】
上述したように、本実施の形態による車両駆動用電動機では、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の側板16aと鏡フタ17の部分に、車両の走行方向にほぼ平行なのフィン18aを少なくとも1個取り付けるようにしているので、フィン18aの表面からの放熱がよく、主電動機9の軸受を良好に冷却する効果を増すことが可能となる。
【0062】
また、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の側板16aと鏡フタ17の部分に、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状にフィン18bを取り付けるようにしているので、塵埃の付着を低減して、放熱の効果を持続することが可能となる。
【0063】
すなわち、本実施の形態では、全閉化主電動機を設計する場合、または高性能、高耐熱化主電動機を設計する場合に、最もクリチカルな軸受部の昇温対策を実施して、理想的な全閉形主電動機またはより高性能な通風形主電動機を得ることができる。
【0064】
また、軸受部廻りの昇温対策としては、放熱面積を増やす冷却フィンを取り付けると共に、車両走行時の走行風の特徴とフィンへの塵埃付着による冷却効果の低減を最大限に発揮できるものとして、長期信頼性のある主電動機軸受冷却構造を得ることができる。
【0065】
以上により、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現することができる。
【0066】
(第2の実施の形態)
図4は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す側面断面図(電動機回転軸方向から見た側面断面図)であり、図1乃至図3と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0067】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図4に示すように、前記図2におけるフィン18bのうちの少なくとも1個18bbを、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線に対してほぼ垂直になるように取り付けた構成としている。
【0068】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18bbを、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線に対してほぼ垂直になるように取り付けていることにより、塵埃の付着をさらに低減して、放熱の効果をより一層長期間にわたって持続することができる。
【0069】
(第3の実施の形態)
図5は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部概要図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0070】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図5に示すように、前記図1または図2または図4におけるフィン18aのうちの少なくとも1個18aaを、側板16aまたは鏡フタ17の垂直取付面に対して、隣接するフィン同士が接触しない状態で所定の角度θだけ下方に傾斜させた構成としている。
【0071】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18aaを、側板16aまたは鏡フタ17に対して所定の角度だけ下方に傾斜させて取り付けていることにより、走行風による放熱効果は低下させないまま、塵埃の付着性をさらに低減することができる
(第4の実施の形態)
図6は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部側面断面図(電動機回転軸方向から見た要部側面断面図)であり、図1乃至図5と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0072】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図6に示すように、前記図1乃至図5におけるフィン18aに代表されるフィン18aaaを、連続とせずに、断続的に取り付ける構造にするか、または部分的に穴を開けた構造としている。
【0073】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18aaaを、連続的なものとせずに断続的、または穴開きの構造としていることにより、走行風中に移動している塵埃を途中で落下除去させることができる。
【0074】
(第5の実施の形態)
図7は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部概要図であり、図1乃至図6と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0075】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図7に示すように、前記図1乃至図6におけるフィン18aに代表される少なくとも1個のフィン18aaaaにおける取付側と反対側の先端部分を、所定の角度θ1だけ下方へ曲げた構成としている。
【0076】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18aaaaの取付側と反対側の先端部分を下方へ曲げていることにより、フィン18aaaaの放熱面積を増大して、冷却効果をより一層向上させることができる。
【0077】
すなわち、本実施の形態の構成を採用することにより、台車内の限られた寸法Bにおいて、放熱性のよいフィン18aaaaを構成することができる。
【0078】
(第6の実施の形態)
図8は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部概要図であり、図1乃至図7と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0079】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図8に示すように、前記図1乃至図7におけるフィン18aに、フィン(第3のフィン)18aaaaaを少なくとも1個取り付け、かつこのフィン18aaaaaは、フィン18aの下側になるように構成している。
【0080】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18aにさらにフィン18aaaaaを取り付けていることにより、フィンの放熱面積を増大して、冷却効果をより一層向上させることができる。
【0081】
(第7の実施の形態)
図9は本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部概要図、図10は図9のC矢視図であり、図1乃至図8と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0082】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図9および図10に示すように、前記図1乃至図8におけるフィン18aaaaaの走行風19の入口部分または出口部分の近傍あるいは全面に、走行風19をフィン18aaaaaに案内する走行風ガイド部材である案内ダクト21を設けた構成としている。
【0083】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、フィン18aaaaaの走行風19の入口部分または出口部分の近傍あるいは全面に、走行風19をフィン18aaaaaに案内する案内ダクト21を設けていることにより、主電動機9本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側部分を流れる走行風19をさらにフィン18aaaaaに当てて、より一層放熱性能を向上することができる。
【0084】
(第8の実施の形態)
図11は、本実施の形態による車両駆動用電動機の構成例を示す要部概要図(図9のA−A断面図に相当)であり、図9および図10と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0085】
すなわち、本実施の形態による車両駆動用電動機は、図11に示すように、前記図9および図10における側板16aまたは鏡フタ17の一部に、面取り状の切欠き16aaを設けた構成としている。
【0086】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、側板16aまたは鏡フタ17の一部に面取り取り状の切欠き16aaを設けていることにより、案内ダクト21の開口部を拡大して、走行風19をさらに広く集めることが可能となり、より一層フィン18aaaaaの放熱性能を向上することができる。
【0087】
(変形例)
フィン18aaaaaの端部の走行風19が当る部分を、面取り等で走行風19の当りを滑らかにすることにより、より一層の効果の向上も期待することができる。
【0088】
(第9の実施の形態)
本実施の形態による車両駆動用電動機は、上記第1乃至第8の各実施の形態において、各々のフィン18を、熱伝導率が高いアルミ、銅等の材料で構成したものとしている。
【0089】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、各々のフィン18を、熱伝導率が高いアルミ、銅等の材料で構成していることにより、より一層伝熱性能および放熱性能を高めることができる。
【0090】
(第10の実施の形態)
本実施の形態による車両駆動用電動機は、上記第1乃至第9の各実施の形態において、各々のフィン18を、ヒートパイプ構造にしたものとしている。
【0091】
次に、以上のように構成した本実施の形態による車両駆動用電動機においては、各々のフィン18を、ヒートパイプ構造にしていることにより、より一層伝熱性能および放熱性能を高めることができる。
【0092】
(その他の実施の形態)
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、各実施の形態は可能な限り適宜組合わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも一つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも一つ)が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
一方、上記各実施の形態においては、フレームの一端側の側板とフレームの他端側の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持して構成される車両駆動用電動機に本発明を適用する場合について説明したが、これに限らず、フレームの一端側の第1の鏡フタとフレームの他端側の第2の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持して構成される車両駆動用電動機についても、本発明を同様に適用して前述の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。
【0093】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両駆動用電動機によれば、側板(または第1の鏡フタ)の電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と鏡フタ(または第2の鏡フタ)の電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを少なくとも1個取り付け、側板(または第1の鏡フタ)の電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と鏡フタ(または第2の鏡フタ)の電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分に、電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを取り付けるようにしているので、軸受冷却構造を改良して、全閉形主電動機や通風形主電動機のより一層の高性能化、高耐熱化、高出力化、小形・軽量化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両駆動用電動機の第1の実施の形態を示す側面断面図。
【図2】本発明による車両駆動用電動機の第1の実施の形態を示す側面断面図。
【図3】同第1の実施の形態の車両駆動用電動機における台車の主電動機回りの構成と台車梁車軸床下機器の配置を示す側面断面図。
【図4】本発明による車両駆動用電動機の第2の実施の形態を示す側面断面図。
【図5】本発明による車両駆動用電動機の第3の実施の形態を示す要部概要図。
【図6】本発明による車両駆動用電動機の第4の実施の形態を示す要部側面断面図。
【図7】本発明による車両駆動用電動機の第5の実施の形態を示す要部概要図。
【図8】本発明による車両駆動用電動機の第6の実施の形態を示す要部概要図。
【図9】本発明による車両駆動用電動機の第7の実施の形態を示す要部概要図。
【図10】図9のC矢視図。
【図11】本発明による車両駆動用電動機の第8の実施の形態を示す要部概要図。
【図12】従来の一般的車両駆動用電動機の構成例を示す縦方向断面図。
【図13】鉄道車両の台車装置内に納められた主電動機の構成例を示す平面図。
【図14】鉄道車両の台車装置内に納められた主電動機の構成例を示す側面断面図。
【符号の説明】
1…回転軸、
2…ファン、
3…入口、
4…冷却風、
5…コイル、
6…ローターバー、
7…軸受、
8…カップリング(継手)、
9…主電動機、
10…梁(主電動機取付台)、
11…歯車装置、
12…車軸、
13…車輪、
14…レール、
15…車体、
16…フレーム、
16a…側板、
16aa…切り欠き、
17…鏡フタ、
18…フィン、
18a…フィン、
18b…フィン、
18aa…フィン、
18aaa…フィン、
18aaaa…フィン、
18aaaaa…フィン、
19…走行風、
20…走行風、
21…案内ダクト。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle drive motor including a stator and a rotor, and a drive device connected to the rotor, and more particularly to a fully-cooled main motor or a ventilated main motor by improving a bearing cooling structure. The present invention relates to a motor for driving a vehicle that can realize further improvement in performance, heat resistance, output, size and weight of the motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of this type of conventional general vehicle driving motor.
[0003]
Here, the case of an electric motor having a self-ventilating fan is representatively shown.
[0004]
In FIG. 12, a main motor 9 conventionally has a ventilation fan 2 attached to a rotary shaft 1 and sucks cooling air 4 into the machine from the inlet 3 at the end of the frame 16 by the rotary action of the rotary shaft 1 to produce a coil 5 or The rotor bar 6 that generates heat during energization rotation is cooled.
[0005]
Further, the cooling air 4 may be of a type in which the cooling air 4 is pushed into the machine by an external blower (not shown), and both of them are cooled by the cooling air 4 so that efficient predetermined performance can be maintained. It has become.
[0006]
The rotary shafts 1 of these main motors 9 are rotatably supported by bearings 7 and 7 at both ends by a side plate 16a on one end side of the frame 16 and a mirror lid 17 on the other end side of the frame 16.
[0007]
These bearings 7 and 7 are also cooled by the cooling air 4 flowing inside from the heat of the coil 5 and the rotor bar 6 which are heating elements.
[0008]
In addition, a coupling (joint) 8 is attached to one end of the rotating shaft 1 so that a force for driving the vehicle can be transmitted via a driving device described later.
[0009]
On the other hand, in recent years, fully closed main motors have been developed in order to reduce maintenance and reduce noise.
[0010]
This fully-enclosed main motor is characterized in that it has no cooling ventilation with the introduction of outside air, is silent without generating wind noise by the fan, and dust mixed in the outside air does not enter the inside of the machine.
[0011]
As a result, the main motor is free from maintenance such as regular cleaning without any internal contamination.
[0012]
However, on the other hand, since the cooling air 4 is not introduced, the temperature rise of the coil 5 and the rotor bar 6 which are heating elements is large, and improvement of heat dissipation from the outer peripheral surface of the main motor 9 has become extremely important. Yes.
[0013]
In general, if the main motor is harsh, it is designed to reduce the amount of heat generated, which results in an increase in the size of the main motor. However, in the case of the main motor, the following problems occur. Because of this, it is difficult to shift to a larger size.
[0014]
That is, since the main motor 9 used for a vehicle is mounted in a narrow space in a railcar undercarriage device called a cart (not shown), the space restriction is very large.
[0015]
13 and 14 are diagrams showing a configuration example of the main motor housed in the bogie device of the railway vehicle. FIG. 13 is a plan view of the bogie viewed from above, and FIG. 14 is a view of the main motor rotating shaft. Each side sectional view is shown.
[0016]
13 and 14, the main motor 9 is attached to the beam 10 of the carriage, drives a gear (not shown) of the gear unit 11 through a coupling (joint) 8 at the end of the rotary shaft 1, and the axle 12 And the wheel 13 is rotated.
[0017]
As a result, the wheel 13 from which the driving force has been drawn rolls on the rail 14, and thus the vehicle body 15 moves.
[0018]
Here, as a space necessary for determining the performance of the main motor 9, a clearance a with the beam 10, a clearance b with the axle 12, a clearance c with the rail 14, and a clearance d with the vehicle body 15 are necessary. Further, in the plan view, a clearance e with the wheel 13 and a clearance f with the gear device 11 are required, and the diameter D that influences the performance of the main motor 9 is inevitably determined.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the main motor 9 must employ an efficient cooling structure in a narrow space in order to ensure its performance.
[0020]
In particular, since a fully-enclosed main motor cannot be expected to introduce cooling air that can cool the inside efficiently, the heat dissipation performance from the outer periphery of the main motor must be further improved. Above all, since the allowable temperature of the lubricant around the bearings 7 and 7 is considerably lower than that of the coil 5 and the rotor bar 6, the improvement of the cooling performance in this portion is the most important factor in the design of the fully closed main motor. Yes.
[0021]
On the other hand, in response to needs for higher performance in recent years, there is a strong demand for development of main motors that are smaller, lighter, and higher in heat resistance in ventilated main motors. Bearing cooling structures that can cope with higher temperature and higher heat resistance have become indispensable.
[0022]
The object of the present invention is to improve the bearing cooling structure, and to realize further higher performance, higher heat resistance, higher output, smaller size and lighter weight of a fully-enclosed main motor and a ventilation main motor. The object is to provide an electric motor for driving a vehicle.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention corresponding to claim 1, a stator having a coil is supported on the inner peripheral portion of the frame, and a side plate on one end side of the frame and a mirror on the other end side of the frame. In a motor for driving a vehicle, wherein a rotor is rotatably supported by a lid via a bearing, and a driving device is connected to the rotor. A substantially horizontal axial center line of the motor body of the side plate A first fin that is substantially parallel to the traveling direction of the vehicle, and a portion that is lower than a substantially horizontal axis of the motor body of the mirror lid Many pieces Attached, a portion of the side plate above a substantially horizontal axis of the motor body and a portion of the mirror cover above a substantially horizontal axis of the motor body are substantially horizontal to the motor body. Second fins radially about the axis of direction Take many It is attached.
[0024]
Therefore, in the motor for driving a vehicle according to the first aspect of the present invention, the first side that is substantially parallel to the traveling direction of the vehicle is disposed on the side plate and the mirror lid portion below the substantially horizontal axis of the motor body. Fins Many pieces By mounting, the heat radiation from the surface of the first fin is good, and the effect of cooling the motor bearing well can be increased.
Further, the second fins are formed radially on the side plate and the mirror lid on the upper side of the substantially horizontal axial center line of the electric motor body and centered on the substantially horizontal axial center line of the electric motor body. Many pieces By attaching it, it is possible to reduce the adhesion of dust and maintain the effect of heat dissipation. As a result, it is possible to achieve further higher performance, higher heat resistance, higher output, smaller size and lighter weight of the fully closed main motor and the ventilated main motor.
[0025]
In the invention corresponding to claim 2, a stator having a coil is supported on the inner peripheral portion of the frame, and the first mirror cover on one end side of the frame and the second mirror on the other end side of the frame. In a motor for driving a vehicle, wherein a rotor is rotatably supported by a lid via a bearing, and a drive device is connected to the rotor. In the motor drive motor configured to be substantially horizontal in the motor body of the first mirror lid A first fin that is substantially parallel to the direction of travel of the vehicle at a portion below the axis of the motor and a portion of the second mirror lid below the axis of the motor body in the horizontal direction. Many Attach to a portion of the first mirror lid above a substantially horizontal axis of the motor body and a portion of the second mirror lid above a substantially horizontal axis of the motor body. The second fins radiate radially about the substantially horizontal axis of the electric motor body. Many pieces It is attached.
[0026]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 2, the vehicle travels on the first mirror cover and the second mirror cover below the substantially horizontal axis of the motor body. The first fin that is almost parallel to the direction Many pieces By attaching, heat radiation from the surface of the first fin is good, and it is possible to increase the effect of cooling the motor bearing well. In addition, the second fins radially centered on the substantially horizontal axial center line of the electric motor main body at the first mirror lid and the second mirror lid portion above the substantially horizontal axial center line of the electric motor main body. Many pieces By attaching it, it is possible to reduce the adhesion of dust and maintain the effect of heat dissipation. As a result, it is possible to achieve further higher performance, higher heat resistance, higher output, smaller size and lighter weight of the fully closed main motor and the ventilated main motor.
[0027]
On the other hand, in the invention corresponding to claim 3, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 1 or claim 2, the second fin Many pieces, The motor body is mounted so as to be substantially perpendicular to the substantially horizontal axial center line.
[0028]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 3, the second fin Each By attaching the motor body so as to be substantially perpendicular to the substantially horizontal axial center line, the adhesion of dust can be further reduced and the effect of heat radiation can be maintained for a longer period of time.
[0029]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle drive motor according to any one of the first to third aspects of the present invention. A large number The side plate or the first mirror lid is inclined downward by a predetermined angle with the adjacent fins not in contact with each other.
[0030]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 4, the first fin Each of By attaching to the side plate or the first mirror lid so as to be inclined downward by a predetermined angle, it is possible to further reduce the adhesion of dust without reducing the heat radiation effect by the traveling wind.
[0031]
Furthermore, in the invention corresponding to claim 5, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to any one of claims 1 to 4, each fin is structured to be intermittently attached, or The structure is partially perforated.
[0032]
Therefore, in the motor for driving a vehicle according to the invention corresponding to claim 5, the fins are not continuous but have an intermittent or perforated structure so that dust moving in the traveling wind can be prevented. It can be dropped and removed along the way.
[0033]
On the other hand, in the invention corresponding to claim 6, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to any one of claims 1 to 4 above. The second The tip portion of each fin on the side opposite to the attachment side is bent downward.
[0034]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 6, the first fin Each take By bending the tip portion on the side opposite to the attachment side downward, the heat radiation area of the fin can be increased, and the cooling effect can be further improved.
[0035]
Moreover, in the invention corresponding to Claim 7, in the electric motor for vehicle drive of any one of the said Claim 1 thru | or 4, 3rd fin is provided in the said 1st fin. Many Each of the third fins is attached to the lower side of the first fin.
[0036]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 7, by attaching the third fin to the first fin, the heat radiation area of the fin can be increased and the cooling effect can be further improved. it can.
[0037]
Furthermore, in the invention corresponding to claim 8, in the motor for driving a vehicle of the invention corresponding to any one of claims 1 to 7, in the vicinity of the inlet portion or the outlet portion of the traveling wind of the first fin. Alternatively, a traveling wind guide member such as a guide duct that guides the traveling wind to the first fin is provided on the entire surface.
[0038]
Accordingly, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 8, the traveling wind guide member for guiding the traveling wind to the first fin in the vicinity of or in the vicinity of the entrance portion or the exit portion of the traveling wind of the first fin. By providing this, it is possible to further improve the heat dissipation performance by further applying the traveling wind flowing through the lower portion of the motor body to the first fin relative to the substantially horizontal axial center line.
[0039]
On the other hand, in the invention corresponding to claim 9, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 8, the chamfered notch is provided in a part of the side plate or the first mirror lid.
[0040]
Therefore, in the motor for driving a vehicle according to the invention corresponding to claim 9, by providing chamfering on the side plate or a part of the first mirror cover, the opening of the traveling wind guide member is enlarged, and the traveling wind is further increased. It becomes possible to collect widely, and the heat dissipation performance of the fins can be further improved.
[0041]
According to a tenth aspect of the present invention, in the vehicle drive motor according to any one of the first to ninth aspects, each fin is made of a material such as aluminum having a high thermal conductivity. It is composed.
[0042]
Therefore, in the vehicle drive motor of the invention corresponding to claim 10, the heat transfer performance and the heat dissipation performance can be further enhanced by configuring the fins with a material having a high thermal conductivity.
[0043]
Furthermore, in the invention corresponding to claim 11, in the motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 10, each fin has a heat pipe structure.
[0044]
Therefore, in the motor for driving a vehicle according to the invention corresponding to claim 11, the heat transfer performance and the heat dissipation performance can be further enhanced by providing the fins with a heat pipe structure.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0046]
(First embodiment)
1 and 2 are side cross-sectional views (side cross-sectional views viewed from the direction of the motor rotation axis), respectively, showing configuration examples of the vehicle drive motor according to the present embodiment. The same reference numerals are given and the description thereof is omitted, and only different parts are described here.
[0047]
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle driving motor according to the present embodiment includes a portion below a substantially horizontal axis of the main motor 9 body of the side plate 16a of the frame 16 and a mirror. At least one fin (first fin) 18a that is substantially parallel to the traveling direction of the vehicle is attached to a portion of the lid 17 below the substantially horizontal axis of the main motor 9 main body.
[0048]
Further, a portion of the side plate 16a of the frame 16 above the substantially horizontal axis of the main motor 9 body and a portion of the mirror lid 17 above the substantially horizontal axis of the main motor 9 main body At least one fin (second fin) 18b is attached radially about the substantially horizontal axial center line of the main body of the main motor 9.
[0049]
Next, the operation of the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
[0050]
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the configuration of the bogie around the main motor and the arrangement of bogie beam axle underfloor devices, where the same parts as those in FIGS. 12 to 14 are given the same reference numerals.
[0051]
As shown in FIG. 3, the main motor 9 attached to a narrow space in the carriage under the floor of the vehicle body 15 includes a carriage and a beam 10 or an axle 12 and an underfloor device in the longitudinal direction (traveling direction) of the vehicle. Therefore, the traveling wind 19 during traveling of the vehicle flows as follows.
[0052]
For example, when the vehicle travels in the right direction in FIG. 3, the traveling wind 19 at the time of traveling of the vehicle flows as indicated by the arrow in the figure, and the flow is stronger near the rail 14, and the length of the indicated arrow as it goes upward. Becomes weaker to show its strength.
[0053]
Further, the upper portion of the main motor 9 main body substantially above the axial center line in the substantially horizontal direction is very weak to the extent that the traveling wind blocked by the underfloor equipment and the like is slightly applied.
[0054]
That is, the traveling wind 19 can be effectively used for cooling below the substantially horizontal axis of the main body of the main motor 9, but on the upper side of the substantially horizontal axis of the main body of the main motor 9. , The effect is less.
[0055]
In the present embodiment, the fin 18a is attached to the side plate 16a or the mirror lid 17 substantially parallel to the traveling wind 19 on the lower side of the substantially horizontal axis of the main body of the main motor 9. The heat dissipation from the surface of the fin 18a is good, and the effect of cooling the bearings 7 and 7 of the main motor 9 well can be increased.
[0056]
On the other hand, since the traveling wind 19 is weak above the substantially horizontal axial center line of the main body of the main motor 9, the fins 18b do not have to be attached substantially in parallel with the traveling wind 19, and the cooling effect is hardly reduced.
[0057]
Rather, when used for a long period of time, dust is more likely to adhere to the upper part where the flow is slower, so it is more difficult for dust to adhere to the fins 18a when standing upright, so the effect of heat dissipation is Sustained (if dust adheres, it becomes a heat insulating agent and the heat dissipation effect is reduced).
[0058]
Further, the fin 18a at the lower portion of the main motor 9 main body where the traveling wind 19 is strong is below the axial center line in the substantially horizontal direction, and dust is caused to flow by the momentum of the traveling wind 19, so that the fin 18a does not adhere to the fin 18a. The heat dissipation effect can be maintained.
[0059]
On the other hand, when the vehicle travels in the left direction in FIG. 3, the traveling wind becomes 20 and is almost the same as the action described above, and the traveling wind is used for cooling the bearings 7 and 7 of the main motor 9 in both directions. Since there is an effect, an ideal main motor 9 that can maintain lubricity for a long time can be obtained.
[0060]
Further, a portion (for example, the upper portion) where dust is likely to accumulate when the traveling wind is weak makes it difficult for dust to accumulate by attaching the fins 18a in the vertical direction as much as possible, and heat insulation by dust can be prevented.
[0061]
As described above, in the vehicle drive motor according to the present embodiment, the side plate 16a and the mirror lid 17 below the substantially horizontal axis of the main motor 9 main body are substantially parallel to the traveling direction of the vehicle. Since at least one fin 18a is attached, heat radiation from the surface of the fin 18a is good, and the effect of cooling the bearing of the main motor 9 can be increased.
[0062]
Further, the fins 18b are radially attached to the side plate 16a and the mirror lid 17 above the substantially horizontal axial center line of the main body of the main motor 9 with the substantially horizontal axial center line of the main body of the main motor 9 as the center. Therefore, it is possible to reduce the adhesion of dust and maintain the effect of heat dissipation.
[0063]
That is, in this embodiment, when designing a fully-enclosed main motor, or when designing a high-performance, high-heat-resistant main motor, the most critical bearing temperature rise countermeasures are implemented, which is ideal. A fully closed main motor or a higher performance ventilated main motor can be obtained.
[0064]
In addition, as a measure to raise the temperature around the bearing part, a cooling fin that increases the heat radiation area is installed, and it is possible to maximize the reduction of the cooling effect due to the characteristics of the driving wind when the vehicle is running and the dust adhering to the fin, A long-term reliable main motor bearing cooling structure can be obtained.
[0065]
As described above, it is possible to realize further higher performance, higher heat resistance, higher output, smaller size and lighter weight of the fully enclosed main motor and the ventilated main motor.
[0066]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a side cross-sectional view (side cross-sectional view seen from the direction of the motor rotating shaft) showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment, and the same parts as those in FIGS. Therefore, the description is omitted, and only different parts are described here.
[0067]
That is, as shown in FIG. 4, the motor for driving a vehicle according to the present embodiment places at least one of the fins 18b in FIG. 2 with respect to the axial center line of the main body of the main motor 9. It is configured to be mounted so as to be almost vertical.
[0068]
Next, in the vehicle drive motor according to the present embodiment configured as described above, the fins 18bb are attached so as to be substantially perpendicular to the substantially horizontal axial center line of the main body of the main motor 9. As a result, the adhesion of dust can be further reduced, and the effect of heat dissipation can be maintained for a longer period of time.
[0069]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a main part schematic diagram showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment. The same parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only the part is described.
[0070]
That is, as shown in FIG. 5, the vehicle drive motor according to the present embodiment has at least one of the fins 18a in FIG. 1, 2 or 4 attached vertically to the side plate 16a or the mirror lid 17. The surface is inclined downward by a predetermined angle θ in a state where adjacent fins do not contact each other.
[0071]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, the fin 18aa is attached to the side plate 16a or the mirror lid 17 so as to be inclined downward by a predetermined angle. Dust adhesion can be further reduced without reducing the heat dissipation effect of the wind.
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional side view of a main part showing a configuration example of the electric motor for driving the vehicle according to the present embodiment (a side cross-sectional view of the main part viewed from the motor rotating shaft direction). The same reference numerals are given and the description thereof is omitted, and only different parts are described here.
[0072]
In other words, as shown in FIG. 6, the vehicle driving motor according to the present embodiment has a structure in which the fins 18aaa represented by the fins 18a in FIGS. 1 to 5 are intermittently attached without being continuous. Or a partially perforated structure.
[0073]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, the fin 18aaaa is not continuous but is moved intermittently or perforated so that it moves in the traveling wind. The falling dust can be removed on the way.
[0074]
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a main part schematic diagram showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment. The same parts as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only the part is described.
[0075]
That is, as shown in FIG. 7, the motor for driving a vehicle according to the present embodiment has a tip portion on the opposite side to the mounting side in at least one fin 18 aaaa represented by the fin 18 a in FIGS. 1 to 6. It is configured to be bent downward by a predetermined angle θ1.
[0076]
Next, in the vehicle drive motor according to the present embodiment configured as described above, the heat radiation area of the fin 18aaaa is increased by bending the tip portion on the side opposite to the attachment side of the fin 18aaaa downward. The cooling effect can be further improved.
[0077]
That is, by adopting the configuration of the present embodiment, it is possible to configure the fin 18aaaa having good heat dissipation in the limited dimension B in the carriage.
[0078]
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a main part schematic diagram showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment. The same parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only the part is described.
[0079]
In other words, as shown in FIG. 8, the vehicle drive motor according to the present embodiment has at least one fin (third fin) 18aaaaaa attached to the fin 18a in FIGS. 1 to 7, and the fin 18aaaaaa The fins 18a are configured to be under the fins 18a.
[0080]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, the fin 18aaaaa is further attached to the fin 18a, thereby increasing the heat radiation area of the fin and further improving the cooling effect. be able to.
[0081]
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram of a main part showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment, and FIG. 10 is a view taken in the direction of arrow C in FIG. 9. The same parts as those in FIGS. The description is omitted here, and only different parts are described here.
[0082]
That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the vehicle drive motor according to the present embodiment has a running wind in the vicinity or the entire surface of the inlet portion or the outlet portion of the running wind 19 of the fin 18aaaaa in FIGS. It is set as the structure which provided the guide duct 21 which is a driving | running | working wind guide member which guides 19 to fin 18aaaaaa.
[0083]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, a guide duct for guiding the traveling wind 19 to the fin 18 aaaaa near or on the entire surface of the inlet portion or the outlet portion of the traveling wind 19 of the fin 18 aaaaa. By providing 21, it is possible to further improve the heat dissipation performance by further applying the traveling wind 19 flowing through the lower portion of the main motor 9 main body below the substantially horizontal axial center line to the fins 18 aaaaa.
[0084]
(Eighth embodiment)
FIG. 11 is a main part schematic diagram (corresponding to the AA cross-sectional view of FIG. 9) showing a configuration example of the vehicle driving motor according to the present embodiment. A description thereof will be omitted, and only different parts will be described here.
[0085]
That is, as shown in FIG. 11, the motor for driving a vehicle according to the present embodiment has a configuration in which a chamfered notch 16aa is provided in a part of the side plate 16a or the mirror lid 17 in FIGS. .
[0086]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, the chamfered cutout 16aa is provided in a part of the side plate 16a or the mirror lid 17, thereby opening the guide duct 21. By expanding the part, it becomes possible to collect the traveling wind 19 more widely, and the heat dissipation performance of the fins 18 aaaaa can be further improved.
[0087]
(Modification)
A further improvement in the effect can be expected by smoothing the contact of the traveling wind 19 by chamfering or the like at the end of the fin 18 aaaaa where the traveling wind 19 hits.
[0088]
(Ninth embodiment)
In the vehicle drive motor according to the present embodiment, each fin 18 is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper in each of the first to eighth embodiments.
[0089]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, each fin 18 is made of a material such as aluminum or copper having a high thermal conductivity, thereby further increasing heat transfer. Performance and heat dissipation performance can be improved.
[0090]
(Tenth embodiment)
The motor for driving a vehicle according to the present embodiment is such that each fin 18 has a heat pipe structure in each of the first to ninth embodiments.
[0091]
Next, in the motor for driving a vehicle according to the present embodiment configured as described above, the heat transfer performance and the heat dissipation performance can be further improved by making each fin 18 have a heat pipe structure.
[0092]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation.
In addition, the embodiments may be implemented in appropriate combinations as much as possible, and in that case, combined effects can be obtained.
Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem (at least one) described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect of the invention can be solved. When (at least one of) the effects described in the column can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
On the other hand, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a vehicle drive motor configured by rotatably supporting a rotor via a bearing on a side plate on one end side of the frame and a mirror lid on the other end side of the frame. Although the case where the invention is applied has been described, the present invention is not limited thereto, and the rotor can be freely rotated via a bearing on the first mirror lid on one end side of the frame and the second mirror lid on the other end side of the frame. The same effects as those described above can be obtained by applying the present invention in the same manner to a vehicle drive motor configured to be supported.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle drive motor of the present invention, the side plate (or the first mirror cover) and the mirror cover (or the second mirror cover) or the part below the substantially horizontal axis of the motor main body. At least one first fin that is substantially parallel to the traveling direction of the vehicle is attached to the lower part of the motor body of the mirror body) of the motor body, and the side plate (or the first mirror cover). The portion of the motor body above the substantially horizontal axial center line and the portion of the mirror lid (or second mirror lid) above the substantially horizontal axial center line of the motor body are substantially horizontal. Since the second fins are attached radially around the axial center line, the bearing cooling structure has been improved to further improve the performance and heat resistance of the fully-enclosed and ventilated main motors. High output, small size and light weight can be realized .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a first embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a first embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a configuration around a main motor of a bogie and an arrangement of bogie beam axle underfloor devices in the electric motor for driving a vehicle according to the first embodiment;
FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a second embodiment of a vehicle driving motor according to the present invention.
FIG. 5 is a main part schematic diagram showing a third embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view of an essential part showing a fourth embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 7 is a main part schematic diagram showing a fifth embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 8 is a main part schematic diagram showing a sixth embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention;
FIG. 9 is a main part schematic diagram showing a seventh embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
10 is a view taken in the direction of arrow C in FIG. 9;
FIG. 11 is a main part schematic diagram showing an eighth embodiment of a motor for driving a vehicle according to the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a conventional general vehicle drive motor.
FIG. 13 is a plan view showing a configuration example of a main motor housed in a bogie device for a railway vehicle.
FIG. 14 is a side cross-sectional view showing a configuration example of a main motor housed in a bogie device of a railway vehicle.
[Explanation of symbols]
1 ... rotating shaft,
2 ... Fan,
3 ... Entrance,
4 ... Cooling air,
5 ... Coil,
6 ... Rotor bar,
7 ... bearings,
8 ... Coupling (joint),
9 ... Main motor,
10 ... Beam (main motor mount),
11 ... Gear device,
12 ... Axle,
13 ... wheels,
14 ... Rail,
15 ... the car body,
16 ... Frame,
16a ... side plate,
16aa ... Notch,
17 ... Mirror lid,
18 ... Fins,
18a ... Fins,
18b ... Fins,
18aa ... fins,
18aa ... fins,
18aaa ... fins,
18aaaaaa ... fins,
19 ... Running wind,
20 ... Running wind,
21 ... Guide duct.

Claims (11)

フレームの内周部に、コイルを有する固定子を支持し、前記フレームの一端側の側板と前記フレームの他端側の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持し、前記回転子に駆動装置を接続して構成される車両駆動用電動機において、
前記側板の前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と前記鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付け、前記側板の前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と前記鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分に、前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取り付けて成ることを特徴とする車両駆動用電動機。
A stator having a coil is supported on an inner peripheral portion of the frame, and a rotor is rotatably supported via a bearing on a side plate on one end side of the frame and a mirror lid on the other end side of the frame, In a vehicle driving motor configured by connecting a driving device to a rotor,
A portion of the side plate below a substantially horizontal axis of the electric motor body and a portion of the mirror lid below a horizontal axis of the electric motor main body substantially in the vehicle running direction. A plurality of parallel first fins are attached, and a portion of the side plate above the substantially horizontal axial center line of the electric motor main body and an upper side of the mirror lid of the electric motor main body approximately horizontal in the horizontal direction. portion, a vehicle driving electric motor, characterized in that the second fin consisting put Ri many things radially around a substantially horizontal axial line of the motor body.
フレームの内周部に、コイルを有する固定子を支持し、前記フレームの一端側の第1の鏡フタと前記フレームの他端側の第2の鏡フタに、それぞれ軸受を介して回転子を回転自在に支持し、前記回転子に駆動装置を接続して構成される車両駆動用電動機において、
前記第1の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分と前記第2の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも下側の部分に、車両の走行方向にほぼ平行な第1のフィンを多数個取り付け、前記第1の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分と前記第2の鏡フタの前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線よりも上側の部分に、前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線を中心として放射状に第2のフィンを多数個取り付けて成ることを特徴とする車両駆動用電動機。
A stator having a coil is supported on the inner periphery of the frame, and a rotor is respectively connected to the first mirror lid on one end side of the frame and the second mirror lid on the other end side of the frame via bearings. In a vehicle driving motor that is rotatably supported and configured by connecting a driving device to the rotor,
A portion of the first mirror lid below a substantially horizontal axis of the electric motor body and a portion of the second mirror lid below a substantially horizontal axis of the electric motor main body. A plurality of first fins substantially parallel to the traveling direction of the vehicle are attached, and a portion of the first mirror cover above the substantially horizontal axis of the motor body and the second mirror cover A vehicle drive comprising a plurality of second fins radially attached to a portion above a substantially horizontal axial center line of the electric motor main body about a substantially horizontal axial center line of the electric motor main body. For motors.
前記請求項1または請求項2に記載の車両駆動用電動機において、
前記第2のフィンを、前記電動機本体のほぼ水平方向の軸心線に対してほぼ垂直で互いに平行になるように取り付けたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The electric motor for driving a vehicle according to claim 1 or 2,
Said second Fi down, the electric motor for driving a vehicle, characterized in that mounted in parallel to each other substantially in perpendicular to the substantially horizontal axial line of the motor body.
前記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記第1のフィンを、各々前記側板または前記第1の鏡フタの垂直取付面に対して、隣接するフィン同士が接触しない状態で所定の角度だけ下方に傾斜させたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle drive characterized in that the first fins are inclined downward by a predetermined angle with respect to the vertical mounting surfaces of the side plates or the first mirror lid , respectively , with adjacent fins not in contact with each other. For motors.
前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記各々のフィンを、断続的に取り付ける構造にするか、または部分的に穴を開けた構造にしたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A motor for driving a vehicle, characterized in that each of the fins is intermittently attached or partially perforated.
前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
記第1のフィンにおける取付側と反対側の先端部分を、下方へ曲げたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
Before SL opposite tip portion of the attachment side of the first fin, a vehicle driving electric motor, characterized in that bent downward.
前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記第1のフィンに、第3のフィンを多数個取り付け、かつ前記第3のフィンの各々は、前記第1のフィンの下側になるようにしたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A motor for driving a vehicle, wherein a plurality of third fins are attached to the first fin, and each of the third fins is located below the first fin.
前記請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記第1のフィンの走行風の入口部分または出口部分の近傍あるいは全面に、前記走行風を前記第1のフィンに案内する案内ダクト等の走行風ガイド部材を設けたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The electric motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 7,
A vehicle drive characterized in that a traveling wind guide member such as a guide duct for guiding the traveling wind to the first fin is provided in the vicinity of or on the entire surface of the inlet portion or the outlet portion of the traveling fin of the first fin. For motors.
前記請求項8に記載の車両駆動用電動機において、前記側板または前記第1の鏡フタの一部に、面取り状の切欠きを設けたことを特徴とする車両駆動用電動機。  9. The motor for driving a vehicle according to claim 8, wherein a chamfered notch is provided in a part of the side plate or the first mirror lid. 前記請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記各々のフィンを、熱伝導率が高いアルミ等の材料で構成したことを特徴とする車両駆動用電動機。
The vehicle drive motor according to any one of claims 1 to 9, wherein
A motor for driving a vehicle, wherein each fin is made of a material such as aluminum having high thermal conductivity.
前記請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の車両駆動用電動機において、
前記各々のフィンを、ヒートパイプ構造にしたことを特徴とする車両駆動用電動機。
The motor for driving a vehicle according to any one of claims 1 to 10,
A motor for driving a vehicle, wherein each of the fins has a heat pipe structure.
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