JP5468237B2 - 電動機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機に関し、特に、機体内に通風ファンが配設された電動機に関する。

例えば、鉄道車両用の駆動装置は、車輪の近傍で台車内にそれぞれ設置された主電動機と、これらの主電動機を駆動する制御装置と、を備えている。主電動機の出力軸はギア列を介して車輪に接続され、車輪を駆動する。

このような電動機として、機体内に配設された通風ファンを備え、この通風ファンにより、機体内に配設された回転子、固定子、軸受等を冷却するように構成されたものが提供されている。

この電動機は、両端が開口した筒状の固定子枠と、固定子枠の内周部に嵌着された固定子と、を備えている。固定子枠の両端部には、それぞれ軸受箱が同心上に取付けられ、各軸受箱のハウジング部には、軸受が取り付けられている。固定子の内側に回転子が配置され、この回転子に固定された回転軸の両端部が、それぞれ軸受によって回転自在に支持されている。回転子の外周面と固定子の内周面とは、所定の空隙を置いて対向している。

機内において、回転軸の一端部に通風ファンが固定され、回転軸と一体に回転される。通風ファンは、円盤状のベース板と、それぞれベース板に固定され放射状に延びた複数のブレードと、ブレードの端出端に固定されてベース板と隙間をおいて対向した側板と、を一体に有している。

固定子枠あるいは軸受箱の外周部には、複数の通風口が形成され、また、通風ファンの側板の外周と相対する位置には、通風ファンから放出される風を通風口に導く導風板が設けられている。電動機の構造上、導風板は、固定子の巻線の近傍に位置している。また、導風板は、固定子枠の内周面に固定されている（例えば、特許文献１）。あるいは、導風板は、軸受箱と一体に成形され、軸受箱の端壁と隙間を置いて対向して位置している（例えば、特許文献２および特許文献３）。

上記のように構成された電動機では、運転に伴い回転子および通風ファンが回転する。通風ファンの回転により発生する冷却風は、軸受箱の通風口を通じて、外気へ通風され、この送風により、電動機内の冷却を行う。
特開平１１−３５６００５号公報 特開２００３−２７４６０９号公報 特開２００８−３５５８４号公報

従来の電動機においては、次のような課題がある。
導風板を固定子枠に固定する構成とした場合、部品点数の増加による用品コスト高や組立工数の増加による製造リードタイムの増加のみならず、導風板取付用の加工を固定子枠に施す必要があり、電動機の製造コストが高価になる。

導風板は、通風ファンおよび固定子枠それぞれに関連しているため、設計自由度に制限が発生する。例えば、同一固定子枠を用いて、冷却風量の増減をする場合、通風ファンのみならず、導風板も異なる物を取り付ける必要がある。また、電動機の構成上、導風板の近傍には固定子巻線が配置される。固定子巻線と導風板の間には、絶縁空間距離を設ける必要があり、回転電機の大形化となる。

電動機が車両等に搭載される場合、外部からの振動が大きく、導風板の固定部にも当然ながら外部振動が負荷される。この際、導風板の固定をボルト締結などした場合に固定部の破損により、回転電機の故障を誘発する可能性がある。また、その対策として、固定部の剛性を増加すると回転電機の大形化や質量増加となる。

導風板と通風ファンの相関関係は、冷却特性や騒音特性に影響をおよぼす。即ち、相関関係に誤差を生じると、冷却特性や騒音特性の悪化を招く。その対策として、固定子枠、通風ファン、導風板の加工精度を向上させると製造リードタイムの増加、製造コストの増加などの原因となる。

通風ファンの側板の外径寸法を固定子枠内周と近似した値とすると、通風ファンのブレード外径と側板外径の差が大きくなり、側板の剛性が低下する。その対策として、側板厚を厚くすると通風ファンの質量増加となり、結果的に回転電機の質量増加の要因となる。

また、側板の近傍に固定子巻線が隣接する。側板は回転体のため、通常の固定物同士の絶縁空間距離よりも多く設定する必要がある。このため、回転電機の大形化になる。通風ファンと固定子枠が関連しているため、設計自由度に制限が発生する。例えば、通風ファンの特性はブレードの外径で左右される。所定の通風ファンの特性を維持しつつ、異なる固定子、即ち、別仕様の回転電機を設計する場合、固定子枠を新規に設計する必要がある。固定子枠は、固定子のみならず軸受箱との関連もあり、設計時間および型、治工具類などの投資額が大きく、設計負荷と製造リードタイムやおよび製造コストの高額化になる。

導風板を軸受箱の一体に形成し、軸受箱の端壁と隙間を置いて対向する構成とした場合、以下の課題が生じる。軸受箱は、一般的に鋳鉄製とする場合が多い。この場合、内周凸状とした導風部を設けるため、造形時に一方向から鋳型を抜くことができない。そのため、中子を用いて軸受箱を造形することが一般的である。

しかしながら、軸受箱が大形の場合、中子も大きく造形に関連するコスト増加になる。また、中子を製造および配置するために、製造リードタイムの増加があり、生産性の悪化の要因となる。中子を用いる場合、その配置の誤差により、造形の誤差が生じる。このことを抑制するために機械加工を用いると、加工代による材料増加や加工時間などのリードタイムを要する。

この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、製造コストの低減、小形軽量化および長寿命化を行いつつ、特性向上を図ることが可能な電動機を提供することにある。

この発明の態様に係る電動機は、固定子枠と、前記固定子枠内に固定された固定子と、
前記固定子枠の両端部にそれぞれ固定されているとともに、それぞれ軸受を保持した一対の軸受箱と、前記軸受により両端部が回転自在に支持された回転軸と前記回転軸に取付けられ前記固定子の内周側に位置した回転子鉄心とを有する回転子と、一方の軸受と前記回転子鉄心との間で前記回転軸に取付けられ、前記回転軸と一体に回転自在な通風ファンと、を備え、
前記通風ファンは、前記回転軸に取付けられた円盤状の基板と、前記基板上に放射状に設けられた複数のブレードと、前記ブレードの延出端に固定され前記基板と隙間を置いて対向しているとともに前記基板よりも径方向外側に延出した環状の側板と、前記基板よりも径方向外側で前記側板の前記軸受箱側の面に設けられ、前記通風ファンおよび回転子を含む回転体の回転バランスを調整するバランスウエイトと、を有し、
前記一方の軸受箱は、前記固定子枠から前記回転軸の方向に延びているとともに前記通風ファンの側板の外周縁と対向した内周縁部を有し導風部を形成する環状のフランジ部と、中央部に前記軸受を保持した環状の端壁と、前記端壁の外周縁から前記フランジ部の内周縁まで延びた環状の連結部と、前記連結部に形成され前記通風ファンの径方向外方に位置した複数の通風孔と、を有し、前記バランスウエイトは、前記通風孔を通して位置調整可能な位置に設けられている。

この発明の態様によれば、製造コストの低減、小形軽量化および長寿命化を行いつつ、特性向上を図ることが可能な電動機を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る電動機について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。
図１に示すように、電動機５０は、例えば、両端の開口した円筒状の固定子枠１を備え、固定子枠１の内周部に、電磁鋼板からなる固定子鉄心２に固定子巻線３を巻装した固定子４が嵌着されている。固定子巻線３のコイルエンドは、固定子鉄心２の両端面から軸方向に張り出している。固定子枠１の両端部には、第１および第２軸受箱５、６が同芯的に固定され、固定子枠１と共同して電動機のケースを構成している。第１および第２軸受箱５、６の中央部には、それぞれ第１軸受７および第２軸受８が保持されている。

回転子９は、円筒形状の回転子鉄心１０の中心部に回転軸１１を嵌着して構成され、この回転軸１１の両端部が第１および第２軸受７、８によって回転自在に支持されている。これにより、回転軸１１は、ケース内に同軸的に延在している。回転軸１１の駆動側端部１１ａは機外に延出し、この部分に駆動歯車装置を接続するための継手が取り付けられる。回転子鉄心１０は、固定子４の内側に同軸的に配置され、その外周面は、固定子鉄心２の内周面と隙間Ｇ１を置いて対向している。

回転子鉄心１０は、磁性材、例えば、珪素鋼板からなる環状の金属板を多数枚積層して構成されている。回転子鉄心１０は、回転軸１１に取り付けられた一対の鉄心押え１４ａ、１４ｂにより、軸方向両側面から挟まれるように支持されている。回転子鉄心１０の内周部および鉄心押さえ１４ａ、１４ｂには、それぞれ回転子鉄心１０の軸方向に貫通した複数の通気孔１６が形成されている。
固定子巻線３に通電することにより、回転子鉄心１０が誘導されて回転し、回転軸１１が回転子鉄心１０と一体に回転される。

機体内、すなわち、ケース内には通風ファン１３が配設されている。通風ファン１３は、第１軸受７と回転子鉄心１０との間で回転軸１１に同軸的に固定され、回転軸１１と一体に回転自在となっている。通風ファン１３は、回転軸１１に固定されているとともに第１軸受箱５の内面に沿って湾曲した円盤状の基板１３ａと、基板の回転子鉄心１０側の表面上に設けられ、回転軸１１に対して放射状に設けられた複数のブレード１３ｂと、ブレードの延出端に固定され基板１３ａと隙間を置いて対向した環状の側板１３ｃと、を一体に有している。

第１軸受箱５は、中央部に第１軸受７が埋め込まれた環状の端壁５ａと、端壁の外周縁から延出した環状の連結部５ｂと、連結部から径方向外方に延出した環状のフランジ部５ｃとを有し、一体に成形されている。フランジ部５ｃは、固定子枠１よりも大きな外径および固定子枠よりも小さな内径を有している。フランジ部５ｃは、その外周部が固定子枠１の一端にボルト止めされ、固定子枠および回転軸１１と同軸的に位置しているとともに、回転軸１１と直交して配置されている。フランジ部５ｃは、固定子枠１から回転軸１１に向かって延び、その内周縁部は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁と隙間Ｇ２を置いて対向している。これにより、フランジ部５ｃは、通風ファン１３に対して導風部を構成している。

端壁５ａは、固定子枠１よりも小径に形成され、ここでは、フランジ部５ｃの内径とほぼ等しい外径に形成され、回転軸１１と同軸的に配置されている。連結部５ｂは、回転軸１１と同軸的に延びた円筒状に形成され、その内径は、フランジ部５ｃの内径と等しく形成されている。連結部５ｂは、フランジ部５ｃの内周縁から端壁５ａの外周縁まで延びている。

連結部５ｂには複数の通風孔１８が形成され、連結部の円周方向に沿って間隔を置いて並んでいる。これらの通風孔１８は、通風ファン１３の径方向外方に位置している。

第２軸受箱６は、円盤状に形成され、その外周部は固定子枠１の他端に嵌着されている。第２軸受箱６は、中央部に第２軸受８が埋め込まれ、回転軸１１と同軸的に配置されている。第２軸受箱６には複数の吸気孔２０が形成され、第２軸受８の外側に位置している。

上記のように構成された電動機５０によれば、運転時、回転子９および回転軸１１が回転すると、通風ファン１３が回転軸と一体に回転する。通風ファン１３が回転すると、ブレード１３ｂの吐き出し作用により、外気が第２軸受箱６に設けられた吸気孔２０から機体内に流入する。流入した外気、つまり、冷却風は、固定子鉄心２と回転子鉄心１０との隙間Ｇ１および回転子９の通気孔１６を通り、固定子４および回転子９を冷却する。更に、冷却風は、通風ファン１３の基板１３ａと側板１３ｃとの間を通り、通風孔１８から機外に排気される。この通風により、電動機５０の冷却を行う。

上記構成の電動機５０によれば、第１軸受箱５のフランジ部５ｃによって導風部が形成されているため、独立した導風板を固定子枠に固定する必要がない。これにより、導風板やその固定具を不要とし、部品点数の削減を図ることができ、その関連した加工や組立も必要がないため、製造リードタイム短縮や製造コストの削減を図ることができる。

固定子枠１と通風ファン１３との関連性を分離できることから、固定子枠１を自由に設計することができ、異なる固定子を容易に使用することができる。そのため、電動機の適用範囲の拡大ができる。

固定子巻線３と第１軸受箱５との間の距離を短縮することができ、電動機の小形化が可能となる。電動機５０に外部振動が負荷された場合も、独立した導風板がないため、電動機の耐振性能が向上し、小形、軽量化を実現しつつ、長寿命化を図ることができる。第１軸受箱５の導風部は、軸受箱５の連結部５ｂや端壁５ａと同時に加工ができ、導風部の同心度を容易に確保することができる。従って、導風部と通風ファン１３との間の組立精度が向上し、通風ファン１３の性能向上、維持ができ、冷却特性、騒音特性が向上する。

通風ファン１３の側板１３ｃの小径化および薄肉化が可能となり、通風ファン１３の小形、軽量化やそれに伴う電動機の小形、軽量化が図れ、周辺システムの省エネや耐荷重性の軽減を図ることができる。通風ファン１３の小径化は、回転体の遠心力低減にも繋がるため、回転体の釣り合い良さ向上による電動機の性能安定化や高速化による適用拡大も可能となる。

第１軸受箱５を鋳鉄製とした場合、通風孔１８以外は一方向へ鋳型が抜けるため、中子の廃止が可能となり、製造リードタイム短縮や製造コストの低減が可能となる。また、本構成の場合、軸受箱の外径が小さくなり、必然的に、小形、軽量化が図れる。但し、軸受箱の外径は小さいが、通風ファン１３のブレード１３ｂとの隙間は大きくなるため、低騒音化が可能となる。

以上により、製造コストの低減、小形、軽量化を実現しつつ、性能向上が可能な電動機を提供することができる。また、冷却性能、耐振動性が向上することにより、電動機の長寿命化を図ると共に、低騒音化による環境改善が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第２の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図２は、第２の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、通風孔１８は、第１軸受箱５の端壁５ａの外周部に設けられている。通風ファン１３は、第１の実施形態と同様に、回転軸１１に嵌着され、回転軸と一体に回転可能となっている。通風ファン１３の側板１３ｃの第１軸受箱５側の周面には、通風ファンおよび回転子９を含む回転体の回転バランスを調整するバランスウエイト２２が取付けられている。このバランスウエイト２２は、通風孔１８と対向する位置に設けられ、通風孔１８を通してバランスウエイト２２を位置調整し、アンバランス修正を行うことができる。

上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られるとともに、第１軸受箱５の外周からの粉塵や指などが電動機内へ浸入することを防止できる。第１軸受箱５の製造においても、鋳鉄製とした場合、全て一方向から鋳型を抜くことができ、中子の廃止が可能となる。これにより、製造リードタイム短縮や製造コストの低減が可能となる。また、電動機を組み立てた状態で、回転子のアンバランス修正が可能なため、相手機器に組み込まれた状態においても電動機５０の品質を向上することができる。

（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第３の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図３は、第３の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、通風孔１８は、第１軸受箱５の連結部５ｂから端壁５ａの外周にかけて延びるスリット状に形成されている。通風ファン１３は、第１実施例と同様に、回転子９の回転軸１１に固定され、回転子と一体的に回転可能となっている。通風ファン１３の側板１３ｃの第１軸受箱５側の周面には、通風ファンおよび回転子９を含む回転体の回転バランスを調整するバランスウエイト２２が取付けられている。このバランスウエイト２２は、通風孔１８と対向する位置に設けられ、通風孔１８を通してバランスウエイト２２を位置調整し、アンバランス修正を行うことができる。

上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られるとともに、第１軸受箱５の通風孔１８の通風面積を拡大することができる。また、第１軸受箱５を鋳鉄製とした場合、全て一方向から鋳型を抜くことができ、中子の廃止が可能となる。これにより、製造リードタイム短縮や製造コストの低減が可能となる。本構成においても、電動機を組み立てた状態で、回転子のアンバランス修正が可能なため、相手機器に組み込まれた状態においても電動機５０の品質を向上することができる。

（第４の実施形態）
次に、この発明の第４の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第４の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図４は、第４の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、第１軸受箱５の連結部５ｂは、端壁５ａに向かって先細の切頭円錐形状に形成され、回転軸１１に対して傾斜して延びている。通風孔１８は、連結部５ｂに形成されている。通風ファン１３は、第１実施例と同様に、回転子９の回転軸１１に固定され、回転子と一体的に回転可能となっている。

通風ファン１３の側板１３ｃの第１軸受箱５側の周面には、通風ファンおよび回転子９を含む回転体の回転バランスを調整するバランスウエイト２２が取付けられている。このバランスウエイト２２は、通風孔１８と対向する位置に設けられ、通風孔１８を通してバランスウエイト２２を位置調整し、アンバランス修正を行うことができる。

上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られるとともに、第１軸受箱５の通風孔１８の通風面積を拡大することができる。また、第１軸受箱５を鋳鉄製とした場合、全て一方向から鋳型を抜くことができ、中子の廃止が可能となる。これにより、製造リードタイム短縮や製造コストの低減が可能となる。本構成においても、電動機を組み立てた状態で、回転子のアンバランス修正が可能なため、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
次に、この発明の第５の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第５の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図５は、第５の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、第１軸受箱５のフランジ部５ｃの内周に環状の導風板２６が嵌合され、回転軸１１と同軸的に設けられている。導風板２６は、その外周縁がフランジ部５ｃに嵌合され、内周縁は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁と隙間Ｇ２を置いて対向している。導風板２４は、第１軸受箱５と異なる材料、ここでは、絶縁体により形成されている。第１軸受箱５の連結部５ｂに複数の通風孔１８が形成されている。通風ファン１３は、第１実施例と同様に、回転子９の回転軸１１に固定され、回転子と一体的に回転可能となっている。

上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られるとともに、通風ファン１３のサイズ、形状等の変更した場合においても第１軸受箱５を共通化することができる。導風板２６は、従来技術よりも小形、軽量化されるため、外部の振動が負荷された場合においても、その発生するエネルギーが軽減され、影響度が少ない。

同一の軸受箱５を用いた場合でも、通風ファン１３の小径化が可能である。その結果、同一設計の電動機を用いても、通風ファン１３の小径化により、低騒音化が可能となる。従って、電動機の適用範囲の拡大を図ることができる。通風ファン１３のブレード１３ｂと通風孔１８とのの隙間Ｈが大きくなり、低騒音化が可能となる。

（第６の実施形態）
次に、この発明の第６の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第６の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図６は、第６の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、導風部を構成しているフランジ部５ｃの内周縁に調整リング２８が嵌合され、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁と隙間Ｇ２を置いて対向している。調整リング２８は、通風孔１８側に突出し通風孔の通風量を調整する突出部２８ａを有している。通風ファン１３は、第１実施例と同様に、回転子９の回転軸１１に固定され、回転子と一体的に回転可能となっている。

上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。また、通風ファン１３を変更することなく、調整リング２８の取付け位置、または、軸長寸法を変更することにより、通風孔１８の通風面積を変更し、風量量を調整することができる。このことにより、第１軸受箱５や通風ファン１３を変更することなく、電動機５０の適用範囲を拡大することができる。

（第７の実施形態）
次に、この発明の第７の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第７の実施形態において、前述した第１の実施形態および第５の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図７は、第７の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、第１軸受箱５のフランジ部５ｃの内周に環状の導風板２４が嵌合され、回転軸１１と同軸的に設けられている。導風板２４は、その外周縁がフランジ部５ｃに嵌合され、内周縁は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁と隙間Ｇ２を置いて対向している。導風板２４は、第１軸受箱５と異なる材料、ここでは、絶縁体により形成されている。第１軸受箱５の連結部５ｂに複数の通風孔１８が形成されている。導風板２４は、その内周縁から第１軸受箱５の端壁５ａ側に突出した環状の突出部２６ａを一体に有している。この突出部２６ａは、通風ファン１３と通風孔１８との間に突出し、通風孔の通風量を調整することができる。

通風ファン１３は、第１実施例と同様に、回転子９の回転軸１１に固定され、回転子と一体的に回転可能となっている。
上記構成の電動機５０では、運転に伴い回転子９および通風ファン１３が回転する。通風ファン１３の回転により、発生する冷却風は、第１軸受箱５の通風孔１８を通じて、機外に通風される。この送風により、電動機５０の冷却を行う。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態および第５の実施形態と同様の作用、効果が得られる。また、通風ファン１３を変更することなく、導風板２６の突出部２６ａの突出長さを変更することにより、通風孔１８の通風面積を変更し、風量量を調整することができる。このことにより、第１軸受箱５や通風ファン１３を変更することなく、電動機５０の適用範囲を拡大することができる。

導風板を絶縁体で構成することにより、固定子巻線３との導通を防止することができ、更なる絶縁空間距離の短縮を図ることができる。その結果、電動機の一層の小形、軽量化が図れる。

（第８の実施形態）
次に、この発明の第８の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第８の実施形態において、前述した第７の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図８は、第８の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、第１軸受箱５のフランジ部５ｃの内周に環状の導風板２４が嵌合され、回転軸１１と同軸的に設けられている。導風板２４は、その外周縁がフランジ部５ｃに嵌合され、内周縁は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁と隙間Ｇ２を置いて対向している。導風板２４は、第１軸受箱５と異なる材料、ここでは、絶縁体により形成されている。第１軸受箱５の連結部５ｂに複数の通風孔１８が形成されている。導風板２４は、その外周部から第１軸受箱５の端壁５ａ側に突出した環状の突出部２６ａを一体に有している。この突出部２６ａは、通風孔１８内に突出し、通風孔の通風量を調整することができる。
本構成の電動機５０によれば、第７の実施形態と同様の作用、効果が得られる。

（第９の実施形態）
次に、この発明の第９の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第９の実施形態において、前述した第９の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図９は、第９の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、固定子枠１の一端に、環状のアダプタ３２が固定され、回転軸１１と同軸的に位置している。アダプタ３２は、固定子枠１から回転軸１１に向かって、かつ、固定枠の径方向に沿って延びている。アダプタ３２は、例えば、絶縁体により形成されている。第１軸受箱５のフランジ部５ｃは、アダプタ３２を挟んで固定子枠１に固定され、その内周部は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁に隙間Ｇ２を置いて対向している。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。また、軸受箱３９の更なる小形、軽量化を図ることができる。通風ファン１３に対して、軸受箱を小型化することができ、製造コストの低減を図ることができる。アダプタ３２を絶縁体で構成することにより、固定子巻線３との導通を防止することができ、更なる絶縁空間距離の短縮を図ることができる。

（第１０の実施形態）
次に、この発明の第１０の実施形態に係る電動機について説明する。なお、第１０の実施形態において、前述した第１０の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は一部省略する。
図１０は、第１０の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図である。

本実施形態によれば、固定子枠１の一端に、環状のアダプタ３２が固定され、回転軸１１と同軸的に位置している。アダプタ３２は、固定子枠１から回転軸１１に向かって、かつ、固定枠の径方向に沿って延びている。アダプタ３２の内周縁は、通風ファン１３の側板１３ｃの外周縁に隙間Ｇ２を置いて対向している。これにより、アダプタ３２は、通風ファン１３に対して導風板を構成している。アダプタ３２は、例えば、絶縁体により形成されている。第１軸受箱５のフランジ部５ｃは、アダプタ３２を挟んで固定子枠１に固定されている。アダプタ３２の外周部は、固定子枠１の一端と、第１軸受箱５のフランジ部５ｃとの間に挟持された状態で、固定されている。

本構成の電動機５０によれば、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。また、軸受箱３９の更なる小形、軽量化を図ることができる。通風ファン１３に対して、軸受箱を小型化することができ、製造コストの低減を図ることができる。アダプタ３２を絶縁体で構成することにより、固定子巻線３との導通を防止することができ、更なる絶縁空間距離の短縮を図ることができる。

アダプタ３２によって固定子枠１と第１軸受箱との間の絶縁を行うことにより、電動機の固定子−回転子の回路を遮断することができ、電食現象の発生を防止することができる。これにより、電動機の長寿命化が図れ、また、絶縁軸受を使用する必要がなくなり、製造リードタイムの短縮、製造コスト低減ができる。

この発明は上述した実施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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

この発明に係る電動機は、鉄道車両駆動用の電動機、自動車用モータ、エレベータの巻上機、産業用モータ、発電機など種々の電動機に適用可能である。電動機の構成要素の材質、寸法等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図２は、本発明の第２の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図３は、本発明の第３の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図４は、本発明の第４の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図５は、本発明の第５の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図６は、本発明の第６の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図７は、本発明の第７の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図８は、本発明の第８の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図９は、本発明の第９の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。 図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る電動機を一部破断して示す側面図。

符号の説明

１…固定子枠、２…固定子鉄心、３…固定子巻線、４…固定子、５…第１軸受箱、
５ａ…端壁、５ｂ…連結部、５ｃ…フランジ部、６…第２軸受箱、７…第１軸受、
８…第２軸受、９…回転子、１０…回転子鉄心、１１…回転軸、１３…通風ファン、
１３ａ…基板、１３ｂ…ブレード、１３ｃ…側板、１８…通風孔、
２２…バランスウエイト、２６…導風板、２６ａ…突出部、２８…調整リング、
２８ａ…突出部、３２、３４…アダプタ

Claims (4)

1. 固定子枠と、
   前記固定子枠内に固定された固定子と、
   前記固定子枠の両端部にそれぞれ固定されているとともに、それぞれ軸受を保持した一対の軸受箱と、
   前記軸受により両端部が回転自在に支持された回転軸と前記回転軸に取付けられ前記固定子の内周側に位置した回転子鉄心とを有する回転子と、
   一方の軸受と前記回転子鉄心との間で前記回転軸に取付けられ、前記回転軸と一体に回転自在な通風ファンと、を備え、
   前記通風ファンは、前記回転軸に取付けられた円盤状の基板と、前記基板上に放射状に設けられた複数のブレードと、前記ブレードの延出端に固定され前記基板と隙間を置いて対向しているとともに前記基板よりも径方向外側に延出した環状の側板と、前記基板よりも径方向外側で前記側板の前記軸受箱側の面に設けられ、前記通風ファンおよび回転子を含む回転体の回転バランスを調整するバランスウエイトと、を有し、
   前記一方の軸受箱は、前記固定子枠から前記回転軸の方向に延びているとともに前記通風ファンの側板の外周縁と対向した内周縁部を有し導風部を形成する環状のフランジ部と、中央部に前記軸受を保持した環状の端壁と、前記端壁の外周縁から前記フランジ部の内周縁まで延びた環状の連結部と、前記連結部に形成され前記通風ファンの径方向外方に位置した複数の通風孔と、を有し、
   前記バランスウエイトは、前記通風孔を通して位置調整可能な位置に設けられている電動機。
2. 前記通風孔は、前記軸受箱の連結部から前記端壁に渡ってスリット状に形成されている請求項１に記載の電動機。
3. 前記軸受箱の連結部は、前記回転軸に対して傾斜して延び、前記通風孔は前記連結部に形成されている請求項１に記載の電動機。
4. 前記通風ファンの複数のブレードは、前記円盤状の基板の前記回転子鉄心側の表面上に設けられ、前記側板は、前記ブレードの延出端に固定され前記基板と隙間を置いて対向しているとともに前記基板よりも径方向外側に延出している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電動機。

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