JPS63114544A - 車輌用回転電機 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば鉄道車輌の台車に設置される交流式の
車輌用回転電機に係り、特に回転子を分解することなく
モータ内部の清掃が可能な固定子構造の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、鉄道車輌の台車内に設置される主電動機（以下
モータと称す）の使用環境は、土砂、塵埃、雨水にまみ
れており、モータ内に取入れられる冷却風は、モータフ
レームに取付けられた濾過器を通しある程度濾過された
状態でモータ内部に導かれるが、長期間使用すると、モ
ータ内部、特に静止部である固定子側に土砂、塵埃が付
着堆積する。

ところで、従来から車輌用モータとして多用されている
直流機の場合には、固定子は、極数に相当する数の主極
コイル、補極コイルが全周等間隔に配列されて構成され
ており、冷却風は、充分な空間があるコイル間を通過す
るため、モータ内に入った塵埃等は、容易にモータ外に
排出され、モータ内に塵埃等が堆積して問題となること
はほとんどない。

ところが最近では、車輌用主電動機として直流機から交
流機、特に構造が簡単なかご型誘導電動機（以下ＩＭと
称す）が使用されるようになってきており、この場合に
は、塵埃等のモータ内への堆積が問題となる。

第９図は、鉄道車輌用主電動機として従来使用されてい
るＩＭを示すもので、このＩＭは、通風ファン１を有す
る自己冷却型のモータで、冷却風は、モータフレーム２
の風取入れ口３に取付けられた濾過器４を通しモータ内
部に吸引され、固定子と回転子５との隙間や回転子５に
設けられた風孔を通って排風口６からモータ外部に排出
される。

固定子は、第１０図に示すように亀甲型をしたコイル７
を多数本固定子鉄心８のスロット内に挿入して構成され
ており、個々のコイル７は、第９図に示すように通風フ
ァン１側の接続部９により接続されている。また固定子
鉄心８は、プレス抜きした薄いケイ素鋼板を多数まい積
層して構成され、その両端部は、第９図に示すように鉄
心押え１０により押えられている。なお第９図および第
１０図において、符号１１はコイルエンド、１２は軸受
である。

冷却風は、固定子コイル７の温度上昇を押えるためにコ
イル７間の隙間やコイル接続部９を通過するが、冷却風
には土砂、塵埃、雨水が含まれているため、これらがコ
イル７に付着、堆積する。

そしてコイル７にこれらが堆積すると、コイル７表面か
らの放熱が悪くなり、コイル７の温度上昇限度をオーバ
ーし、絶縁寿命の劣化が問題となる。

このため、定期的に気吹きによる塵埃除去の清掃が必要
となる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来のＩＭにおいては、直流機に不可欠であった整
流子、ブラシ、ブラシ保持器およびこれらの点検用とし
て必要であった点検カバーも不要となり、保守の省力化
および部品の削減に伴う価格の低減、品質の向上が得ら
れ、ＩＭで保守として必要となるのは軸受１２とモータ
内部、特にコイル７の清掃のみである。

このうち、軸受１２については、潤滑構造の改善や無分
解によるグリースの中間給油により、６年あるいは８年
の無分解使用が可能となる。

一方、モータ内部の汚損については、モータには濾過器
４があるものの、限られた空間に設置せざるを得ないた
め大きさに制限があり、冷却風中の塵埃を濾過器４によ
って完全に除去することは不可能に近い。モしてモータ
内部に侵入した塵埃は、コイル７のコイルエンド１１や
接続部９に堆積するが、これを例えば軸受１２の最低無
分解年月である６年間放置すると、堆積量が多くなって
コイル７の絶縁寿命の劣化および焼損といった事故が心
配される。したがって、モータ内部の清掃、特にコイル
エンド１１および接続部９に堆積した塵埃の除去は、短
期間のサイクルで定期的に行なう必要がある。

ところで、モータ内部の清掃は、モータを台車から取外
し回転子を分解した状態では簡単に行なうことができる
が、この方法では、短期間のサイクルでモータの分解を
定期的に行なうことになり、ＩＭのメリットとしての保
守回帰の延長が完全に消失してしまい実用的でない。こ
のため、モータ内部の清掃は、どうしてもモータを台車
に取付けた状態か、少なくともモータ単体の状態で行な
う必要がある。

ところが従来のＩＭでは、気吹きノズルを風取入れ口３
や排風口６に位置させて気吹きを行なわなければならな
いため、充分な塵埃除去効果が得られず、特に排風口６
には、通風ファン１が取付けられていて気吹きノズルか
らの圧縮空気がコイルエンド１１や接続部９に直接当た
らないため、清掃効果がほとんど得られないという問題
がある。

本発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、回転子
分解することなく、モータ内部に付着、堆積した塵埃を
用意かつ確実に除去することができ、モーの保守回帰の
延長を図ることができる車輌用回転電機を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、固定子鉄心を両側から押える各鉄心押えに、
周方向の連通溝を設けるとともに、フレームに、この連
通溝に外部から圧縮空気を供給する圧縮空気取入部を設
け、連通溝内に導かれた圧縮空気を、周方向に複数設け
られたノズルから固定子コイルのコイルエンドおよびコ
イル接続部に向かって噴射されるようにしたことを特徴
とする。

（作　用） 本発明に係る車輌用回転電機においては、圧縮空気取入
部から圧縮空気をモータ内に送気すると、ノズルから固
定子コイルのコイルエンドおよびコイル接続部に向かっ
て噴射される。そしてこれにより、コイルエンドおよび
コイル接続部に付着、堆積していた塵埃が剥離除去され
る。剥離除去された塵埃はモータ内部に残るが、モータ
の風取入れ口から別に圧縮空気を送気したり、あるいは
モータを回転させて通風ファンを駆動することにより、
排風口から外部に完全に排出され、モータ内部の清掃を
完了させることができる。

（実施例） 以下本発明の第１実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は車輌用かご型誘導電動機の一例を示すもので、
このＩＭは、通風ファン１を有する自己冷却型のモータ
で、冷却風は、モータフレーム２の風取入れ口３に取付
けられたン濾過器４を通してモータ内部に吸引され、固
定子と回転子５との隙間や回転子５に設けられた風孔を
通って排風口６からモータ外部に排出されるようになっ
ている。

前記固定子は、第１０図に示す従来のものと同様、亀甲
型をなすコイル７を多数本固定子鉄心８のスロット内に
挿入して構成されており、個々のコイルは、第１図に示
すように通風ファン１側の接続部９により接続されてい
る。

また固定子鉄心８は、プレス抜きした薄いケイ素鋼板を
多数枚積層して構成され、その両端部は、第１図に示す
ように鉄心押え１０により押えられている。

これら各鉄心押え１０には、第１図に示すように周方向
の１本の連結溝１３がそれぞれ設けられており、これら
各連通溝１３には、第１図および第２図に示すようにモ
ータフレーム２に設けた圧縮空気取入れ口１４に圧縮空
気ホース１５を接続することにより、外部から圧縮空気
を供給できるようになっている。また圧縮空気取入れ口
１４は、第１図に示すようにモータ運転中に異物が侵入
しないように盲栓１６により通常は閉止され、モータ清
掃時にのみ開放されるようになっている。

一方前記各鉄心抑え１０の内周部には、第１図および第
２図に示すように周方向に所要間隔で複数のノズル孔１
７が設けられており、前記連通溝１３内に導かれた圧縮
空気は、コイル７のコイルエンド１１および接続部９に
向かって各ノズル孔１７から均等に噴射されるようにな
っている。そしてこれにより、コイルエンド１１および
接続部９に付着、堆積していた塵埃が剥離除去されるよ
うになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

モータ内部の清掃に際しては、まず盲栓１６を取外して
圧縮空気取入れ口１４を開放し、これに圧縮空気ホース
１５を接続して圧縮空気を送り込む。送り込まれた圧縮
空気は、まず連通溝１３に導かれて周方向に行き渡り、
その後各ノズル孔１７から均等圧でコイルエンド１１お
よび接続部９に向かって噴射される。そしてこれにより
、コイルエンド１１および接続部９に付着、堆積してい
た塵埃が剥離除去される。

剥離除去された塵埃は、モータ内部に残るが、風取入れ
口３から別に圧縮空気をモータ内部に送り込んだり、あ
るいはモータを駆動して通風ファン１１を回転させるこ
とにより、排風口６から容易かつ完全に外部に排出され
る。

しかして、モータを車輌台車に設置したままの状態ある
いはモータ単体の状態で、コイルエンド１１および接続
部９に付着、堆積していた塵埃を剥離除去することがで
き、コイル７の汚損による事故を回避できるとともに、
分解回帰の延長を図ることができる。

第３図は本発明の第２実施例を示すもので、ノズル孔１
７を径方向に量刑に設け、各ノズル孔１７の圧縮空気噴
射方向を相互に異ならしめたものである。なお他の構成
および作用は、前記第１実施例と全く同一である。

このように構成することにより、圧縮空気がより広範囲
に噴射され、塵埃除去効果をより向上させることができ
る。

第４図はこの発明の第３実施例を示すもので、鉄心押え
１０の形状を変更し、コイルエンド１１や接続部９の塵
埃の堆積し易い箇所にノズル孔１７を近付けるようにし
たもので、このノズル孔１７は、コイル７に対し直角あ
るいは斜めに対向し、圧縮空気が有効にコイル７に当た
るように考慮されている。なお、他の構成および作用は
、前記第１実施例と全く同一である。

このように構成することにより、より短時間で塵埃を有
効に剥離除去できる。

第５図は本発明の第４実施例を示すもので、ノズル孔１
７を、鉄心押え１０にボルト１８により取付けられるノ
ズル板１９に設けるようにしたものであり、他の構成お
よび作用は、前記第１実施例と同一である。

このように構成することにより、ノズル孔１７の径およ
び個数の変更が容易となり、実情に合ったノズル孔１７
を容易に得ることができる。

第６図は本発明の第５実施例を示すもので、鉄心押え１
０に２本の連通溝１３．１３’を設けるとともに、各連
通溝１３，１３’に各別にノズル孔１７．１７’を設け
、かつ各連通溝１３゜１３′に、各別の圧縮空気取入れ
口１４．１４’からＡ、Ｂの異なった圧縮空気を取入れ
る−ようにしたものである。なお他の構成および作用は
、前記第１実施例と同一である。

このように構成することにより、ノズル孔１７゜１７′
が径方向に量刑となるので、前記第２実施例と同様の効
果が得られ、しかもＡ、Ｂの異なった圧縮空気を各別に
取入れるようにしているので、圧縮空気のコイル７への
吹付力を向上させることができる。

第７図および第８図は本発明の第６実施例を示すもので
、前記第４実施例と第５実施例とを組合わせた構造とし
たものである。なお他の構成および作用は、前記第１実
施例と同一である。

このように構成することにより、前記第４実施例の効果
および第５実施例の効果がともに得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、固定子鉄心を両側から押
える各鉄心押えに、周方向の連通溝を設けるとともに、
フレームに、この連通溝に外部から圧縮空気を供給する
圧縮空気取入部を設け、連通溝内に導かれた圧縮空気を
、周方向に複数設けられたノズルから固定子コイルのコ
イルエンドおよびコイル接続部に向かって噴射させるよ
うにしているので、回転子を分解することなく、コイル
エンドおよびコイル接続部に付着、堆積していた塵埃を
剥離除去することができる。このため、コイルの汚損に
よる事故を回避することができるとともに、分解回帰の
延長を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す車輌用回転電機の縦
断面図、第２図は第１図の■線方向矢視図、第３図は本
発明の第２実施例を示す要部拡大断面図、第４図は本発
明の第３実施例を示す要部拡大断面図、第５図は本発明
の第４実施例を示す要部拡大断面図、第６図は本発明の
第５実施例を示す要部拡大断面図、第７図は本発明の第
６実施例を示す要部拡大断面図、第８図は第７図の■線
方向矢視図、第９図は従来の車輌用回転電機を示す縦断
面図、第１０図は第９図のＸ線方向矢視図である。 １・・・通風ファン、２・・・モータフレーム、３・・
・風取入れ口、６・・・排風口、７・・・コイル、８・
・・固定子鉄心、９・・・接続部、１０・・・鉄心押え
、１１・・・コイルエンド、１３．１３’・・・連通溝
、１４．１４’・・・圧縮空気取入れ口、１７．１７’
・・・ノズル孔、１９・・・ノズル板。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 幣１図 ↓ 第２図 第３　図 第４図 ｌ 第５　図 第６図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄道車輌の台車内等に設置される交流式の車輌用回
   転電機において、固定子鉄心を両側から押える各鉄心押
   えに、周方向の連通溝を所要本設けるとともに、フレー
   ムに、前記連通溝に外部から圧縮空気を供給する圧縮空
   気取入部を所要数設け、連通溝内に導かれた圧縮空気を
   、周方向に複数設けられたノズルから固定子コイルのコ
   イルエンドおよびコイル接続部に向かって噴射させるこ
   とを特徴とする車輌用回転電機。 ２、ノズルは、鉄心押えに穿設された小孔で形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輌
   用回転電機。 ３、ノズルは、鉄心押えに取付けられるノズル板に設け
   た小孔で形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の車輌用回転電機。 ４、連通溝は、相互に独立して複数本設けられていると
   ともに、各連通溝には、各別の圧縮空気取入部から各別
   に圧縮空気が供給され、かつ各連通溝に対応するノズル
   は、その噴射方向を相互に異にしていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の車
   輌用回転電機。