JPH04150750A - 車軸駆動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地下に設けられる輸送・搬送空間内を走行す
る車に用いて好適なモータに関する。

〔従来の技術〕

例えば、地下鉄の車両は、トンネル構築の費用の面、地
下の有効利用の面から、可及的に低床式の車両であるこ
とが望ましい。

この車両の低床化にとって、最も問題となるのは、駆動
モータと、その回転力を車軸に伝達する伝達機構とが車
体床下に占める空間及びその高さであるが、駆動モータ
、伝達機構ともに充分に小型コンパクト化され、駆動モ
ータの装架方式も樺々な工夫がなされているので、駆動
モータの回転力を伝達機構を介して車軸に伝達する従来
の構造では、車両床下まわりの構造を複雑化することな
く、これ以上の車両の低床化は難しいという問題があっ
た。

そこで、本発明者等は、車軸にモータ軸を兼ねさせて、
モータを、左右の軸受間の空間部分に位置させ、従来、
利用されていなかった空間を有効利用して、従来の、モ
ータと前記伝達機構に必要とした空間を省スペース化す
ることができ、大幅な低床化を実現し得る車軸駆動モー
タを発明して、先に提案した。

以下に、この車軸駆動モータを、第３図および第４図に
ついて説明する。両図において、ｌＯは車両の台車、１
１．１１は軸受、２０は磁性体材料からなる車軸、２１
．２１は車輪、２２．２２は軌道である。３０は交流モ
ータＭのステータであって、−次側鉄心３１に巻回され
た３相の一次コイル３２をを有し、モータケーシング３
３から上に伸びる支持部材３４で台車１０に吊り下げ支
持されている。車軸２０は、ステータ３０を同心に貫通
しており、ステータ３０の磁極面と対向する周面部に、
銅等の良導電材料からなる薄肉円筒状二次導体３５が形
成されている。この二次導体３５は、溶接、メツキ、爆
着などの手段で、二次側鉄心となる車軸２０に固着する
。

このモータＭは、左右の軸受間の空間部分に位置するの
で、低床化を容易に実現することができ、車両の小型・
軽量化が可能であるので、例えば手荷物程度のものを運
ぶ小型の搬送車等に用いて、経済面および運行面から極
めて効果的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

周知のように、低速から定格速度までの広範囲にわたっ
て必要トルクを得るためには、モータを多極にする必要
があるが、モータＭは、車軸２０を二次側鉄心として利
用し、該車軸２０に二次導体３５を嵌着してロータ部を
形成するから、ロータ部の直径が小さく、このため、多
極にする場合、ステータのスロット巾を小さくする必要
があり、また、モータＭはロータ部の直径が小さいため
、長軸のモータにして必要トルクを確保しなくてはなら
ないので、小さ（て長いスロットに一次導体を装着しな
くてはならず、その作業が極めて面倒である。

また、多極にすると、高速時、電源周波数が高くなり、
鉄心だけでなく、導体にも表皮効果による導体表面への
電流集中が生じ、発熱が大きくなるが、モータＭが上記
構造であるため、発生した熱の速やかなる放散が難しい
。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、複
雑な冷却構造を採用することなく、発生熱を効果的に放
熱させることができ、過熱の心配な（多極にすることが
でき、しかもコイル導体の装着が容易である車軸駆動モ
ータを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、車軸がモータ軸を兼
ね、ステータが車体の床に支持された車軸駆動モータに
おいて、鉄心に装着されるコイル導体がヒートパイプで
ある構成とした。

〔作用〕

本発明では、良導熱体であると同時に良導電体、である
ヒートパイプを導体として用いるので、発生熱は該ヒー
トパイプを通して速やかに大気へ放熱される。

また、ヒートパイプが導体であるので、スロットへの装
着が簡単で、スロットが小径で細長くても、コイル形成
、装着作業が容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、前記した車軸駆動モータＭのステータ３０の
一部を示したもので、鉄心３１のスロット３１Ａに、−
次導体としてヒートパイプＨＰを、図示しない絶縁体を
介在して挿入したのち、これを、第２図で示す如く、渡
り線４０で順次結線して一次コイル３２を形成している
。ＰはヒートパイプＨＰの角管、ＦはヒートパイプＨＰ
の作動流体である。他の構成は第３図のものと同じであ
る。

ヒートパイプＨＰの管Ｐは良導熱体であると同時に良導
電体であるので、−次コイル３２に３相電圧を印加する
と、通常使用される電気導体と同じく一次電流を流して
ギャップＧに回転磁界を生成する。

本実施例の一次導体は中実の導体ではないので、中実の
導体では表皮効果が問題となるような高周波電流を流し
ても、該表皮効果による電流集中を緩和することができ
る。

そして、ヒートパイプＨＰはロータ部に発生した熱を速
やかに放熱部に運んで大気中に放熱するので、モータＭ
が多極巻きで、小径かつ直径に比し軸方向長さの大きい
細長の構造であっても、良好な放熱を行なわせることが
でき、ステータの過温度上昇を防止することができる。

更に、本実施例の一次コイル３２は、ヒートパイプＨＰ
をスロット３１Ａに挿入し、スロット３１Ａ外に突出し
ている端部を渡り線４０で順次結線して形成するので、
モータＭが小径かつ直径に比し軸方向長さの大きい細長
の構造でスロット３１Ａが細長いスロットであっても、
コイル形成、装着作業を簡単に行なえる。

なお、ヒートパイプは、マイクロヒートパイプが開発さ
れて実用されるレベルに達しており、ヒートパイプで一
次コイル３２を形成することは容易である。

また、本発明は、他の車軸駆動モータ、例えばかご型誘
導電動機のロータを車軸に嵌着し、ステータを車両の台
車に支持する構成のもの等に実施して同様の効果を得る
ことができる。

（発明の効果〕 本発明は以上説明した通り、良導熱体であると同時に良
導電体であるヒートパイプを導体として用いたことによ
り、必要トルクを得るためには小径で細長となり内部の
発生熱を放熱し難い構造となる車軸駆動モータの冷却を
、該モータの利点である車両の低床化、小型・軽量化を
失わせることなく、かつ特別な構造を採用することなく
、効果的に実現でき、しかもコイル形成、装着作業が容
易であるので、多極にする上での問題が無（なり、良好
な運転特性を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す断面図、第２図は
上記実施例におけるコイル形成方法を説明するための図
、第３図は車軸直駆動モータの１例を示す断面図、第４
図は第３図のＡ−Ａ断面図である。 １０・−台車、１１−・−・軸受、２０・−車軸、２１
車輪、３０−ステータ、３１−−−一次側鉄心、３１Ａ
−・・スロット、３２−・−次コイル、３５・−二次導
体、４０・−渡り線、ＨＰ・・・ヒートパイプ。 特許出願人　郵政大臣（ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車軸がモータ軸を兼ね、ステータが車体の床に支持され
   る車軸駆動モータにおいて、鉄心に装着されるコイル導
   体がヒートパイプであることを特徴とする車軸駆動モー
   タ。