JPH10336965A - 冷却ジャケット構造 - Google Patents

冷却ジャケット構造

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JPH10336965A
JPH10336965A JP13642397A JP13642397A JPH10336965A JP H10336965 A JPH10336965 A JP H10336965A JP 13642397 A JP13642397 A JP 13642397A JP 13642397 A JP13642397 A JP 13642397A JP H10336965 A JPH10336965 A JP H10336965A
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cooling water
cooling
cooling jacket
water
temperature
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Hideaki Nagashima
英明 長島
Shingo Yokoyama
真吾 横山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却水と共に取り込まれた空気と冷却水中に含
まれ、温度上昇に伴って発生する気体が上部に設けられ
た冷却水路の上壁部に溜まって熱伝達の障害になること
に対処できる信頼性の高い冷却ジャケットを提供する。 【解決手段】本発明の冷却ジャケット構造は、車軸の外
周に嵌挿された円筒内部に設けた冷却水路を螺旋状にし
た冷却ジャケット構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に鉄道車両用の
車輪一体型電動機の冷却構造に係り、特に冷却水路の形
状に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気を用いて冷却する車輪一体型電動機
の従来技術としては、特開平5− 344680号公報に開示さ
れたものがある。この技術の冷却機構は、中空の車軸を
通って電動機内部に導入された空気が車軸に嵌挿された
固定子鉄心や回転子を冷却するようになっている。空冷
式は空気と共に取り込まれる塵埃が堆積することによる
保守性に課題がある。冷却水を用いて冷却する車輪一体
型電動機の従来技術としては、ヨーロッパ特許局公開番
号0623988A2 号公報に開示されたものがある。この技術
の冷却機構は、外側回転子を回転自在に支持する車軸に
冷却水の流れる冷却孔を設け、車軸に直接嵌挿された固
定子を冷却するようになっている。
【０００３】さらに、従来のこの種の車輪一体型電動機
の冷却について図４を参照して説明する。図４におい
て、車輪一体型電動機の基本構成は、内部に冷却水路１
２を有し、図示されていない車体を非回転の状態で支持
する車軸１の外周に嵌挿された円筒２と、該円筒２外周
の一方端に嵌合された軸受５を介して回転自在に支持さ
れた車輪３と、該車輪３と連結され、かつ、円筒外周の
他方端に嵌合された軸受６を介して回転自在に支持され
て該車輪３を回転駆動する車輪一体型電動機の回転子枠
４及び永久磁石あるいはかご型の回転子１１と、該永久
磁石あるいはかご型回転子１１の内側に近接配置され、
かつ、両軸受間の円筒外周に嵌挿された固定子としての
固定子鉄心９及び固定子コイル８とからなる。
【０００４】そして、固定子鉄心９の内面に嵌挿され、
かつ、円筒２の外周部位に嵌挿された冷却ジャケット７
を有し、該冷却ジャケット７は、円筒２の冷却水路１２
に連通する複数本の冷却水路１４を該内部に有し、冷却
水路１２及び冷却水路１２を流れる冷却水で、冷却ジャ
ケット７に嵌挿されている固定子鉄心９を冷却する構造
となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した冷却水を用い
た従来の車輪一体型電動機の冷却構造では、冷却水と共
に取り込まれた空気と冷却水中に含まれ、温度上昇に伴
って発生する気体が上部に設けられた冷却水路の上壁部
に溜まり、熱伝達の障害になることが知られている。図
５は冷却ジャケット７に嵌挿されている固定子鉄心の温
度分布の概略を示している。上記の熱伝達の障害によ
り、上部の温度が高くなっている。
【０００６】本発明の目的は、冷却水と共に取り込まれ
た空気と冷却水中に含まれ、温度上昇に伴って発生する
気体が上部に設けられた冷却水路の上壁部に溜まって熱
伝達の障害になることに対処できる信頼性の高い冷却ジ
ャケットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
本発明の冷却ジャケット構造は、車軸の外周に嵌挿され
た円筒内部に設けた冷却水路を螺旋状にした冷却ジャケ
ット構造により固定子を冷却するものである。
【０００８】また、前記円筒内部に設けた複数の冷却水
路を直線状にし、上部の冷却水路の断面積を大きく、下
部の冷却水路の断面積を小さく設けた冷却ジャケット構
造により固定子を冷却するものである。
【０００９】さらに、この冷却ジャケット構造は、冷却
ジャケット両端に水溜めがあり、水溜めに接続する入水
口は冷却ジャケットの最下部の冷却水路よりも下部に設
置し、出水口は冷却ジャケットの最上部の冷却水路より
も上部に設置するものである。
【００１０】このような構造にすれば、冷却水と共に取
り込まれた空気と冷却水中に含まれ、温度上昇に伴って
発生する気体が上部に設けられた冷却水路の上壁部に溜
まることなく冷却水と共に移動して熱伝達の障害になる
ことがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１に示す。
冷却ジャケット７に螺旋状の冷却水路１２が設けられて
いる。このようにすると、冷却水の温度上昇が各冷却水
路で等しくなり、冷却ジャケット７に嵌挿されている固
定子鉄心９の温度分布の不均一を無くすことができる。
【００１２】図２は本発明の他の実施例を示している。
円筒内部に設けた複数の冷却水路を直線状にし、上部の
冷却水路の断面積を大きく、下部の冷却水路の断面積を
小さく設けた冷却ジャケット構造になっている。
【００１３】図３は冷却ジャケット両端に水溜めを設
け、水溜めに接続する入水口は冷却ジャケット７の最下
部の冷却水路１２よりも下部に設置し、出水口は冷却ジ
ャケット７の最上部の冷却水路１２よりも上部に設置す
る冷却ジャケット構造をしている。このようにすると、
気体が冷却水と共に移動しやすくなるため、冷却水路に
気体が溜まることなく、冷却ジャケット７に嵌挿されて
いる固定子鉄心９の温度分布の不均一を無くすことがで
きる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の冷却
ジャケット構造とすれば、冷却水と共に取り込まれた空
気と冷却水中に含まれ、温度上昇に伴って発生する気体
が上部に設けられた冷却水路の上壁部に溜まることなく
冷却水と共に移動して熱伝達の障害になることがない構
造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輪一体型電動機の冷却ジャケッ
ト構造の概要を示す斜視図。
【図２】本発明の他の例による車輪一体型電動機の冷却
ジャケット構造の概要を示す斜視図。
【図３】本発明の他の例による車輪一体型電動機の冷却
ジャケット構造の概要を示す断面図。
【図４】冷却水を用いた従来の車輪一体型電動機の冷却
ジャケット構造の概要を示す断面図。
【図５】冷却水を用いた従来の車輪一体型電動機の固定
子鉄心の温度分布の概要を説明する説明図。
【符号の説明】
１…車軸、２…円筒、３…車輪、４…回転子枠、５，６
…軸受、７…冷却ジャケット、８…固定子コイル、９…
固定子鉄心、１０…固定子押さえ、１１…永久磁石また
はかご型回転子、１２…冷却水路、１３…水溜め、１４
…固定子鉄心の温度分布。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車軸の外周に嵌挿された円筒内部に複数の
    冷却水路を設けた固定子と、該円筒外周に車輪と回転自
    在に連結した円筒状の回転子枠と内周に嵌挿される永久
    磁石あるいはかご型の回転子が回転駆動される車輪一体
    型電動機において、 前記円筒内部に螺旋状の複数の冷却水路を設け、該冷却
    水路によって固定子を冷却することを特徴とする冷却ジ
    ャケット構造。
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