JP4628190B2 - 鉄道車両用駆動電動機 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道における車両駆動用電動機に関するものである。

従来の車両駆動用電動機においては、給油室に貯留された潤滑油に給油円板の下方を浸し、運転時に給油円板の回転に伴って潤滑油を上方に振り切ることにより軸受に潤滑油を供給する。そして、給油室内の貯留部に複数個の仕切り板を設けて、貯留部を複数の区画に仕切ることにより運転時の油面の変動を抑制している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３―２３７４７号公報（第４頁、図３）

従来の車両駆動用電動機は、潤滑油の貯留部を複数の仕切り板で複数の区画に仕切ることにより運転時の油面の変動を抑制しているので、複数の仕切り板で複数の区画に仕切るのが面倒であるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、給油室を簡単な構造にすることができる車両駆動用電動機を提供することを目的としたものである。

この発明に係わる車両駆動用電動機は、回転子の回転子軸に嵌合された軸受を回転子軸が水平方向になるようにハウジングで支持してハウジングの外側を微小間隙のラビリンスを設けた端蓋で閉塞し、ハウジングに回転子軸を中心にした筒状の給油室を設け、回転子軸に固定された給油円板の外周部の下方が軸受より下方で浸るように給油室に潤滑油を貯留し、回転子軸の回転時に給油円板の回転により潤滑油を給油室の上方に移動させ、給油室の上方のハウジングに形成された給油路から軸受を経由して給油室に戻るようにした車両駆動用電動機において、給油円板の給油路側で給油路より上方のハウジングに配置されて給油円板の回転により給油室の上方に移動させられた潤滑油を給油路に案内する案内板と、給油室内の軸受の下側と潤滑油の油面との間でハウジングに配置され、給油円板の回転により給油室の潤滑油が給油円板の回転方向に押し寄せられて潤滑油の油面が所定の高さ以上に上昇するのを抑制する仕切り板とを備えたものである。

この発明は、案内板で潤滑油を給油路に案内すると共に、給油円板の回転により給油室の潤滑油が給油円板の回転方向に押し寄せられて潤滑油の油面が所定の高さ以上になるのを、回転子軸に対して対称の位置に設けた一対の仕切り板で阻止するようにしたので、簡単な構造で潤滑油の油面の変動を抑制することができる。

実施の形態１．
図１は台車（図示せず）で支持された車輪と駆動電動機との関係を示す平面図、図２は、この発明の実施の形態１の構造を示す断面図、図３は図２を拡大した構造を示す断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図、図５は図２の要部を拡大した断面図である。
図１から図５において、車両駆動用電動機１の回転子２の回転子軸２ａは軸端に配置された軸受３で支持されている。回転子軸２ａの一方の軸端は軸継手４で歯車装置５と連結されて、駆動電動機１の駆動力が車輪６に伝達される。
フレーム７に固定子８が配置されている。そして、回転子２は回転子軸２ａに嵌合された軸受３を介して、フレーム７に固定されたハウジング９で支持されている。ハウジング９の外側、即ち機外側は端蓋１０で閉塞されている。ハウジング９には、回転子軸２ａを中心にした筒状の給油室１１が設けられて潤滑油１２が所定の高さで貯留されている。回転子軸２ａに固定された給油円板１３の外周部の下方が潤滑油１２に浸るようにされている。この場合、潤滑油１２の油面の高さは軸受３より下方になるようにされている。ハウジング９には軸受３より上方の給油室１１から軸受３の一方側に通じた給油路１４が形成されている。なお、軸受３をハウジング９に固定した軸受押さえ１５には、給油路１４に潤滑油１２を案内する給油案内部１５ａが形成されている。

ハウジング９の内側、即ち機内側への油漏れを防止するラビリンス１６及び油溝１７を設け、さらに油溝１７から給油室１１に潤滑油１２を戻す戻し穴１８が設けられている。
給油円板１３の給油路１４側で給油路１４より上方の給油室１１に案内板１９を配置して、給油円板１３の回転により移動された潤滑油１２を給油路１４に案内する。なお、案内板１９はハウジング９に固定されている。また、給油室１１内の軸受３の下側と潤滑油１２の油面との間で給油室１１に一対の仕切り板２０，２１が配置され、ハウジング９に固定されている。仕切り板２０，２１は給油円板１３の回転方向に潤滑油１２が押し寄せられて潤滑油１２の油面が所定の高さ以上に上昇するのを抑制するように回転子軸２ａに対して対称の位置に配置されている。
給油円板１３の給油路１４側とは反対側の給油室１１の外周部が給油路１４側に所定の角度で傾斜するように傾斜部２２が形成されている。なお、傾斜部２２は給油円板１３の給油路１４側とは反対側の給油室１１の外周部が給油路１４側に所定の角度で傾斜するように形成されている。
回転子軸２ａと端蓋１０との間に微小間隙のラビリンス２３が設けられている。ラビリンス２３は、給油円板１３より端蓋１０側で給油円板と１３一体化されて端蓋１０側に向かって直径が小さくなる傾斜部が形成された回転シール部２４と、端蓋１０と一体化されて回転シール部２４の斜面部と所定の間隙を隔てて対向する斜面部が形成された固定シール部２５とで構成されている

機外の給油室１１より下方に潤滑油１２が貯留された油タンク２６が配置されている。油タンク２６は回転子軸２ａに対して対称の位置に設けた一対の連通路２７ａ，２７ｂ、及び両連通路２７ａ，２７ｂ中間に設けた連通路２７ｃで給油室１１と連通され、潤滑油１２が給油室１１と循環可能に構成されている。
このように構成された車両駆動用電動機においては、回転子２が回転することにより回転子軸２ａに取り付けられた給油円板１３が回転する。給油円板１３の下方が軸受３より下方で潤滑油１２に浸っているので、給油円板１３に付着した潤滑油１２が遠心力で飛散して給油室１１の上方へ移動する。給油円板１３の給油路１４側に飛散した潤滑油１２は案内板１９により給油案内部１５ａに案内されて給油路１４へ導かれる。一方、給油円板１３の端蓋１０側に飛散した潤滑油１２は、給油室１１の外周部に設けられた傾斜部２２により給油円板１３の給油路１４側に押し寄せられて、案内板１９を介して給油案内部１５ａに案内されて給油路１４へ導かれる。
図７は図２の給油室１１内における油面の状態を示す説明図である。給油円板１３の停止時には図４に示すように潤滑油１２の油面は水平面である。しかし、給油円板１３が回転することにより、図７に示すように給油円板１３に引っ張られて回転方向の潤滑油１２の油面が上昇するが、仕切り板２０により所定の高さ以上になるのを抑制される。
実施の形態１において、図７に示すように回転方向が時計回りのみの場合は仕切り板２１は不要である。
このようにして給油路１４に案内された潤滑油１２は軸受３を通過するとき、軸受３を潤滑する。軸受３を通過した潤滑油１２は給油室１１へ戻る。一方、給油路１４から軸受３とは反対側の油溝１７に漏れた潤滑油１２は戻し穴１８を通って給油室１１に戻される。

また、給油円板１３の端蓋１０側及び端蓋１０の内面に沿って垂れ下がった潤滑油１２は、給油円板１３側の樋１３ａ及び端蓋１０側の樋１０ａを通してラビリンス２３へ行くのを防止する。そして、給油円板１３と一体化されて斜面が形成された回転シール部２４と、端蓋１０と一体化されて斜面が形成された固定シール部２５とを微小間隙で対向させたことにより、ラビリンス２３に進入しようとする潤滑油１２は給油円板１３の回転時の遠心力で給油室１１へ戻されるので、潤滑油１２がラビリンス２３から機外へ漏れるのを防止できる。
給油室１１と連通路２７ａ〜２７ｃを介して連通された油タンク２６を設けたことにより、給油室１１に供給される潤滑油１２の油量が増大するため、潤滑油１２の温度上昇を抑制する。さらに、給油室１１内で給油円板１３により撹拌される潤滑油１２の油量が少ないので潤滑油の劣化を抑制することができる。
実施の形態１において、給油室１１と油タンク２６との間に３個の連通路２７ａ〜２７ｃを設けたものについて説明したが、連通路２７ｃのみでもよい。

台車（図示せず）で支持された車輪と駆動電動機との関係を示す平面図である。 この発明の実施の形態１の構造を示す断面図である。 図２を拡大した構造を示す断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。 図２の要部を拡大した断面図である。 図２の要部を拡大した断面図である。 図２の給油室内における油面の状態を示す説明図である。

符号の説明

２ 回転子、２ａ 回転子軸、３ 軸受、９ ハウジング、１０ 端蓋、
１１ 給油室、１２ 潤滑油、１３ 給油円板、１４ 給油路、１９ 案内板、
２０，２１ 仕切り板、２２ 傾斜部、２３ ラビリンス、２４ 回転シール部、
２５ 固定シール部、２６ 油タンク、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 連通路。

Claims (4)

1. 回転子の回転子軸に嵌合された軸受を上記回転子軸が水平方向になるようにハウジングで支持して上記ハウジングの外側を微小間隙のラビリンスを設けた端蓋で閉塞し、上記ハウジングに上記回転子軸を中心にした筒状の給油室を設け、上記回転子軸に固定された給油円板の外周部の下方が上記軸受より下方で浸るように上記給油室に潤滑油を貯留し、上記回転子軸の回転時に上記給油円板の回転により上記潤滑油を上記給油室の上方に移動させ、上記給油室の上方の上記ハウジングに形成された給油路から上記軸受を経由して上記給油室に戻るようにした車両駆動用電動機において、上記給油円板の上記給油路側で上記給油路より上方の上記ハウジングに配置されて上記給油円板の回転により上記給油室の上方に移動させられた上記潤滑油を上記給油路に案内する案内板と、上記給油室内の上記軸受の下側と上記潤滑油の油面との間で上記ハウジングに配置され、上記給油円板の回転により上記給油室の上記潤滑油が上記給油円板の回転方向に押し寄せられて上記潤滑油の油面が所定の高さ以上に上昇するのを抑制する仕切り板とを備えたことを特徴とする車両駆動用電動機。
2. 請求項１に記載の車両駆動用電動機において、上記給油円板の上記給油路側とは反対側の上記給油室の外周部が上記給油路側に所定の角度で傾斜して形成された傾斜部を有することを特徴とする車両駆動用電動機。
3. 請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の車両駆動用電動機において、上記給油円板より上記端蓋側で上記給油円板と一体化されて上記端蓋側に向かって直径が小さくなる傾斜部が形成された回転シール部と、上記端蓋と一体化されて上記回転シール部の上記斜面部と所定の間隙を隔てて対向する斜面部が形成された固定シール部とで上記ラビリンスが構成されていることを特徴とする車両駆動用電動機。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両駆動用電動機において、上記給油室より下方に配置されて連通路で上記給油室と連通され、上記潤滑油が上記給油室と循環可能に構成された油タンクを設けたことを特徴とする車両駆動用電動機。

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