JPH09169266A - 鉄道車両用台車 - Google Patents

鉄道車両用台車

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JPH09169266A
JPH09169266A JP7332168A JP33216895A JPH09169266A JP H09169266 A JPH09169266 A JP H09169266A JP 7332168 A JP7332168 A JP 7332168A JP 33216895 A JP33216895 A JP 33216895A JP H09169266 A JPH09169266 A JP H09169266A
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JP
Japan
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bogie
fixed
cooling water
stator
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7332168A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Furukawa
淳 古川
Hideo Takai
英夫 高井
Motosane Hiraishi
元実 平石
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09169266A publication Critical patent/JPH09169266A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、車輪を直接駆動する固定車軸に設置
した水冷式モータを有する鉄道車両用台車において、配
管および配線の構成の簡略化を図ることにある。 【解決手段】固定車軸2を中空軸とし、モータ1への冷
却水の水路8および電力供給用の配線9を前記固定車軸
2の中空部を通して、車軸端部からモータ1の固定子へ
接続する構成となっている。前記水路8に連結される配
管および配線9は台車のほぼ中心位置で、車体側へ連結
される構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定車軸に構成さ
れたモータによって車輪を直接駆動する直結駆動方式の
モータを備えた鉄道車両用台車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の鉄道車両用台車は、特開平7−9
993号公報に記載のように、固定車軸に構成されたモ
ータの軸端部に、略円盤形状の冷却用送風ダクトを設置
して、該送風ダクトに送風機から冷却風を供給して冷却
を行なっていた。また、固定車軸に形成された固定子へ
の給電は、前記送風ダクトを貫通して、モータの軸端よ
り固定しに接続される構成となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の台車に
おいては、空冷方式のモータを採用していることから、
冷却効率向上のために、非冷却部品の伝熱面積確保のた
め、機器構成が大型化することが懸念される。また、大
量の送風が必要になることが予想され、送風機或いはモ
ータ部から発生する騒音の対策が必要となる。したがっ
て、前記従来の台車構造においては、高出力を発揮する
台車の場合には、台車自体の大型化は避けられない状況
にある。
【0004】一方、水冷方式のモータを用いた場合は、
モータ本体の小型化或いは低騒音化については前記空冷
方式よりも有利であるが、電力供給用配線或いは水冷用
の冷却水の供給について十分な配慮されていないのが現
状である。
【0005】本発明の目的とするところは、固定車軸を
中空軸として、該固定車軸の一端から給電用配線を接続
し、固定車軸の他端から冷却水配管を接続する構成とし
た場合に、車体に設置した冷却循環手段と前記配管の接
続および電源手段と前記配線との接続を簡単な構成で行
なえる鉄道車両用台車を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、一対の固定
車軸と、該一対の固定車軸上に軸ばねを介して支持され
る台車枠と、前記各固定車軸に軸受を介して設置される
一対の車輪と、前記各固定車軸の前記車輪の間に設置さ
れ該固定車軸に固定子を構成しているとともに該固定子
の廻りに配置され前記車輪に固定されて該車輪を駆動す
る回転子からなるモータとから構成した鉄道車両用台車
において、前記各固定車軸に前記固定子を冷却する冷却
水路および前記固定子へ給電する配線を設けており、該
各固定車軸の一端に前記冷却水路に連結される冷却水配
管を接続しており、該各固定子の他端に前記配線に接続
される配線を敷設しており、前記冷却水配管および配線
をを台車枠に固定するとともに台車枠の幅方向および走
行方向の中央近傍位置から台枠へ下面に敷設したことに
より、達成できる。
【0007】前記構成によれば、固定車軸の一端から給
電用配線を台車枠に配置すると共に該台車枠のほぼ中央
付近から車体の電源装置に接続する構成としたことによ
り、簡単な構成で配線を行なうことができる。また、冷
却水用配管についても固定車軸の他端から台車枠に配置
すると共に台車枠のほぼ中央付近から車体の冷却水循環
手段に接続する構成としたことにより、簡単な構成で配
管を行なうことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1お
よび図2により説明する。図1に示すように、固定車軸
2に固定子を設け、かつ、該固定車軸2に軸受12を介
して一対の車輪が回転可能に設置されている。この一対
の車輪の間には前記固定子の周りを囲んで回転子が設置
され、該回転子はその端部を前記一対の車輪によって支
持されている。この固定車軸2は、一台車当り二本設置
され対をなしており、各固定車軸2の軸端部分には軸ば
ね10を介して台車枠4が設置されている。台車枠4は
幅方向両側に設置された側梁を二本の横梁で連結した構
成となっており、図示を省略しているが幅方向および走
行方向の中央部位置に、該台車枠4と車体6とを連結す
るけん引手段が設置されている。また、該台車枠4と車
体との間には、枕ばねとして空気ばね(図示省略)が設
置されている。
【0009】前記固定子と回転子によってモータ1が構
成されている。該モータ1は水冷方式を採用しており、
前記固定車軸2を中空軸として構成し、該中空部分に一
方の軸端から前記固定子の位置までモータ冷却水を供給
する水路8が構成されている。この水路8は、給水側と
排水側とからなっており、固定子内部を循環して冷却を
行なう構造となっている。そして、固定車軸2の端部に
構成した水路の入口部付近の内面部にはテーパねじを構
成している。さらに、両端部のテーパねじが回転自由に
取付けてある水圧ホース5の片方の端部は、前記固定車
軸2端部に構成した水路8入口にテーパねじにより接続
し、水圧ホース5のもう片方の端部は、同じくテーパね
じにより台車枠4上面部に固定した水圧管3へ接続され
ている。前記水圧管3は、台車枠4の上面部に固定され
ており、該上面部を通って台車の幅方向および走行方向
のほぼ中心部へ向かって台車枠上面に固定されている。
そして、台車のほぼ中心部においてテーパねじにより水
圧ホース7へ接続されており、該水圧ホース7は車体の
台枠6の下面部に固定した水圧管11へテーパねじによ
り接続されている。
【0010】次に、電力供給用の配線9の敷設状況につ
いて説明する。電力供給用の配線9は固定子のコイルに
一端が接続されており、他端が固定車軸2の前記水路8
とは反対側の中空部を通して、固定車軸2の他方の軸端
から外部へ突出している。そして、配線9は、軸ばね1
0による変位を許容するために、ある程度の余裕をもた
せた長さとし、かつ、可撓性を備えた材質によって構成
されている。この配線9は、前記固定車軸2の軸端から
台車枠4の上面部へ敷設されており、該台車枠4の上面
に固定されている。そして、固定車軸4の軸端に近い位
置から台車のほぼ中心部まで、台車枠4の上面に固定し
て敷設されており、さらに、台車のほぼ中心部から台車
と車体との間の変位を許容できる程度の余裕をもたせた
長さとして車体の台枠6下面へ敷設されている。また、
台車枠4の上面部および台枠6の下面への固定方法は、
電線管内に電線を敷設して該電線を保護する構成も一例
として考えられる。以上述べた固定車軸端部と台車枠と
の間の配管および配線は各固定車軸の端部に一ヶ所ずつ
必要であり、鉄道車両用二軸台車の場合、図2に示すよ
うに一台車当り計4ヵ所必要となる。
【0011】以上のような構成において、モータ冷却用
の冷却水は、まず、台枠の下面すなわち床下に設置され
た冷却水の循環装置から台枠6に固定した水圧管11を
経て車体と台車との間の設置された水圧ホース7を通っ
て台車枠4の上面部の水圧管3に達する。そして、可撓
性の水圧ホース5を通って固定車軸2の一方の端部から
内部へ入り、該固定車軸2の内部のモータ1の固定子内
を循環することによって該固定子を冷却する。そして、
前記冷却水は前記とは逆の経路を通って固定車軸2の一
方の端部から出て、水圧ホース5を通って台車枠4の上
部の水圧管3、水圧ホース7、台枠6の下面の水圧管1
1の順に通過して前記循環装置に戻る。
【0012】このような構成によれば、モータ1が水冷
式であるため、該モータ1の外形寸法を空冷式のものに
比べて小さくすることができ、小型化が図れる。また、
モータ1の軽量化が図れるため、該モータ1を含めた固
定車軸2および車輪のばね下重量の軽減が図れる。ま
た、前記モータ1は水例式であり、空冷式に比べて送風
機を用いないため、騒音を低減することができる。さら
に、前記水圧ホース7および配線9は、台車のほぼ中央
部分で立上り、台枠6の下面の水圧管11および配線に
接続されるため、台車の台枠6に対する変位の最も少な
い位置に設置されており、該配管および配線へのダメー
ジを極力抑えた配置となっている。
【0013】本発明の他の実施例を図3および図4によ
り説明する。この実施例の前記実施例との相違点は、モ
ータ1の冷却用の水路8を固定車軸2の一方の端部から
他方端部へ貫いて構成している点である。このような構
成の場合、モータ1の冷却用の冷却水は、まず、台枠6
に固定した水圧管11から車体と台車との間の水圧ホー
ス7を通って台車枠4の上面部の水圧管3に至り、水圧
ホース5を通って固定車軸2の内部へ入り、該固定車軸
2の内部を端から端まで貫いて反対側の固定車軸2の端
部から出る。そして、台車枠4の反対側から固定車軸2
と台車枠4の間の水圧ホース5を通って、該台車枠4の
上部の水圧管3、台車と車体との間の水圧ホース7、車
体台枠下面の水圧管11の順に通って台枠6の下面に設
置された冷却水循環装置に戻る構成となっている。な
お、前記冷却水の循環装置は、台枠6の上面部分に設置
されていてもよい。
【0014】このような構成によれば、前記一実施例の
ように冷却水の供給側と戻り側が固定車軸2の一方の端
部に配置されないため、熱が戻り側から供給側へシート
パスして冷却効率の低下を招くという懸念をなくすこと
ができる。また、固定車軸2の内部に形成される水路お
よび配管のための穴が、該固定車軸2の軸方向について
一様に形成されることから、固定車軸2の強度が一応と
なり、応力分布の不均衡による亀裂等の発生を防止する
ことができる。このことは、該固定車軸2自体の軽量化
にもつながる。
【0015】本発明のさらに別の実施例を図5によって
説明する。この実施例の前記二つの実施例との相違点
は、一方の固定車軸2のモータ1の冷却用の水路と、他
方の固定車軸13のモータ1の冷却用の水路とを連結し
て、台車1台につき一系統の冷却用の水路を構成してい
る点である。このような構成の場合、モータ1の冷却用
の冷却水は、台枠6に設置された循環装置から水圧管1
1を介して水圧ホース7へ供給され、水圧管3および水
圧ホース5を通過して固定車軸2の内部の固定子に供給
され、この固定子を冷却する。次に、水圧ホース5、水
圧管3および水圧ホース5を通過して車軸13の内部の
固定子に供給され、該固定子を冷却した後、水圧ホース
5、水圧管3、水圧ホース7および水圧管11の順に通
過して台枠6の循環装置に戻る構成となっている。
【0016】なお、前記循環装置には、冷却水を熱を放
熱する熱交換器が設置されている。但し、本実施例の場
合、固定車軸2に供給される冷却水と固定車軸13に供
給される冷却水との間に温度差が生じることになり、二
つのモータにおて効率に差が生じることになる。この問
題を少しでも解消するために、前記固定車軸2および1
3をつなぐ水圧管3に放熱となる熱交換器を設置して、
両固定車軸2および13に供給される冷却水の温度差を
極力なくす必要がある。
【0017】さらに、配線9も車体の台枠6に接続する
手前で一本に束ねて台車と車体間の本数を減らす構成と
なっている。
【0018】このような構成によれば、配管および配線
の設置数を前記各実施例に比べて大幅に低減することが
できる。したがって、部品点数の削減および製作工数の
低減が図れる。さらに、台車と車体間に設置される可撓
性の配管および配線が少なくなることら、信頼性の向上
につながる。
【0019】前記各実施例の構成によれば、以下の効果
が期待できる。すなわち、固定車軸回りに軸受を介し
て、該固定車軸と直結した水冷モータが回転する構造の
鉄道車両用台車においても、モータへの電力供給が従来
と同様に行なうことができ、かつ、モータ冷却用の水路
も構成できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
体側に接された冷却水の循環装置から台車の固定車軸に
設置されているモータへの冷却水のおよび電力の供給
が、台車の車体に対する変位が少ない台車中心位置を介
して行われることから、配管および配線に与えるダメー
ジを極力少なくし、構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の台車の固定車軸部分の
垂直方向断図である。
【図2】図1に示した台車の平面図である。
【図3】本発明による他の実施例の台車の固定軸部分の
垂直方向拡大断面図である。
【図4】図3に示した台車の平面図である。
【図5】本発明によるさらに別の実施例の台車を示す平
面図である。
【符号の説明】
1…モータ、2…固定車軸、3…水圧管、4…台車枠、
5…水圧ホース、6…車体台枠、7…水圧ホース、8…
水路、9…配線、10…軸ばね、11…水圧管、12…
軸受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02K 9/19 H02K 9/19 Z // B61C 3/00 B61C 3/00 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の固定車軸と、該一対の固定車軸上に
    軸ばねを介して支持される台車枠と、前記各固定車軸に
    軸受を介して設置される一対の車輪と、前記各固定車軸
    の前記車輪の間に設置され該固定車軸に固定子を構成し
    ているとともに該固定子の廻りに配置され前記車輪に固
    定されて該車輪を駆動する回転子からなるモータとから
    構成した鉄道車両用台車において、 前記各固定車軸に前記固定子を冷却する冷却水路および
    前記固定子へ給電する配線を設けており、該各固定車軸
    の一端に前記冷却水路に連結される冷却水配管を接続し
    ており、該各固定子の他端に前記配線に接続される配線
    を敷設しており、前記冷却水配管および配線をを台車枠
    に固定するとともに台車枠の幅方向および走行方向の中
    央近傍位置から台枠へ下面に敷設したことを特徴とした
    鉄道車両用台車。
JP7332168A 1995-12-20 1995-12-20 鉄道車両用台車 Pending JPH09169266A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012018902A1 (de) * 2012-09-26 2014-03-27 Voith Patent Gmbh Schienenrad
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CN111463933A (zh) * 2020-05-20 2020-07-28 盾石磁能科技有限责任公司 电机冷却结构及电机
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DE112016005502B4 (de) 2015-12-03 2022-06-23 Crrc Zhuzhou Locomotive Co., Ltd. Hohlachsenstruktur und Radsatz

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