JPS631335A - 車両用回転電機 - 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） 本発明は鉄道車両の台車に設置される主電動機等の車両
用回転電機に関し、特に交流式のかご型誘導電ｔｌＪ機
が採用される車両用回転電機に関する。

（従来の技術） 一般に鉄道車両の台車に主電動機等として設置される車
両用回転電線（以下単にモータと称する）は、土砂や雨
水・塵埃等にまみれる悪い条件の環境下にある。−方こ
の種のモータでは稼働中の発熱を押えるために外気をモ
ータ内部に取入れて通風冷却を行なう必要があり、通常
では外気取入れ口に空気濾過器を設けて、冷却風として
モータ内部に取入れる外気中の前述した塵埃等を除去し
ながら通風冷却を行なっている。しかしながら該モータ
の設置環境が悪いことと、そのモータの外気取入れ口に
取付けられる濾過器は台車内の限られた狭い空間に収め
るために大きさに制限があることなどから、冷却風とし
て取入れる外気中の塵埃等の除去が充分でなく、どうし
ても外気と一緒にある程度の塵埃等がモータ内部に導入
されしまい、長期間に亘り使用しているとモータ内部特
に、静止部である固定子側に該塵埃等が付着堆積する。

そのまま放置していると発熱部表面からの放熱が悪くな
って冷却効率が落ちて異常昇温したり、その温度上昇に
より絶縁寿命の劣化を招いたりする問題が起こることに
なる。

ところで、車両用のモータとして従来から使用されて来
た直流機の場合は、固定子の極数に相当する数の主極コ
イルと補極コイルとが周囲に等間隔を存して配設されて
、それらコイル相互間に十分広い空間があって冷却風が
自由に通過できる構成であることから、冷却風と共に外
部からモータ内部に侵入して来た塵埃等はそのままモー
タ外に排出されることが多く、モータ内部には殆ど付着
堆積しないのであまり問題視されなかった。

しかし、最近の車両用主電動機等のモータは従来からの
Ｍ原拠に代わって交流機特に、かご型誘導電動機が使用
され始めて来ており、この種のモータでは内部への前記
塵埃等の付着堆積が多く、その清掃除去の必要性の問題
が出て来た。

つまり、前記交流式のかご型誘導電動機は第６図及び第
７図に示す構成で、フレーム１の内部に回転子２の軸３
に取付けて一体に回転する通風ファン４を有した自己通
風冷却型モータで、フレーム１の反通風ファン側端部に
開口した外気取入れ口５に濾過器６が取付けられて、稼
働時には通風ファン４の回転により外気が濾過器６によ
り濾過されながら外気取入れ口５より内部に冷却風とし
て吸引導通され、そこから前記回転子２とフレーム１内
周面に設けた固定子鉄心７との間の隙間や該回転子２に
形成された風穴２ａを通って前記通風ファン４側に抜け
て排風口８から外部に排風されて、該モータ内部の通風
冷却が行われるようになっている。

ここで前記固定子鉄心７にはこのスロット内に挿入され
るようにして亀甲型をした多数本の固定子コイル９が該
固定子鉄心７の両端側にコイルエンド部９ａ、９ｂを延
出する状態でそれぞれ組付けられ、且つそれらの一方の
コイルエンド部９ａの先端接続部９ａ’　が相互に接続
されて第７図に示す如く組合わせ構成されている。そし
て前記吸引導入される冷却風が該コイルエンド部９ａ。

９ｂのコイル間の隙間やコイル接続部９ａ’を通過する
ことで固定子コイル９が冷却されて発熱がおさえられて
いる。

従ってそうした構成のモータの場合、固定子コイル９の
コイルエンド部９ａ、９ｂのコイル間の隙間やコイル接
続部９ａ’　の狭く込み入った所を冷却風が通過する際
に、その冷却風と一緒に侵入して来た塵埃等が該コイル
エンド部９ａ、９ｂやコイル接続部９ａ’　に付着堆積
するようになり、そのまま長期間使用していると固定子
コイル９のコイルエンド部表面からの放熱が悪くなって
通風冷却効率が低下し、異常昇温したりその温度上昇に
より絶縁寿命の劣化や焼損と言った事故を招いたりする
。この為に前述した交流搬持に、かご型読導電り機を車
両用回転電機として用いた場合には、定期的に圧縮空気
での気吹き等により前記付着堆積した塵埃等を除去清掃
する必要がある。

ところで、こうした交流顔特に、かご型誘導電動機を車
両用回転電機として採用するようになって来たのは、従
来の直流機では不可欠であった整流子やブラシ及びブラ
シ保持器が不要で、且つそれらの点検用のカバーも要ら
なくなり、保守省力化と部品点数の削減による価格の低
減や品質の向上が図れることが大きな理由である。保守
が必要となるのは回転子軸３を支承する両端の軸受１０
と、前述した如くモータ内部特に、固定子コイル９の清
掃のみである。このうち前記軸受１０は軸受潤滑構造の
改善や無分解での潤滑剤の中間給油によって、６〜８年
間程度の期間は無分解のままでの使用が可能となって来
ているが、−方前記モータ内部の清掃においては、前述
した如く外気取入れ口５に取付ける濾過器６０大きざに
制限があるなどから塵埃等の侵入が防ぎ切れず、前記軸
受１０の分解保守時期である６年もの長期間放置しでお
くと、固定子コイル９のコイルエンド部９ａ。

９ｂ及びコイル接続部９　ａ　ｌ　に付着堆積する塵埃
等の世が多くなって、前述したようなコイル絶縁り 寿命実劣化や焼損等を招くので、もつと短期間で定期的
に清掃しなければならない。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、前述した交流機特にかご型誘導電肋磯を用い
た車両用回転電機の場合、そのモータ内部の清掃を行な
うには、該モータを台車から取外して分解すれば、内部
の付着堆積塵埃等をきれいに除去清掃できるが、これで
は前述した如く短期間で定期的にモータ分解を行なうこ
とになってしまい、せっかくの交流機の採用による保守
の省し 力化のメリットが失われてトまう問題がある。そうかと
言って、この種のモータは第６図に示す如く開口部が少
ない構造であることから、モータを台車に取付けたまま
の状態は勿論のこと台車から取外したモータ単体の状態
でも、分解しないかぎり内部の清掃は困難である。気吹
き用ノズルを差込もうとしても外気取入れ口５や排風口
８の近傍までしか至らず、肝心な固定子コイル９のコイ
ルエンド部９ａ、９ｂやコイル接続部９８′には圧縮空
気を旨く吹付けられず、そこの付着堆積塵埃等の清掃除
去ができない問題があった。

本発明は上記事情に鑑みなされ、モータを分解しなくと
も該モータ内部、特に固定子コイルのコイルエンド部や
コイル接続部に付着堆積している塵埃等を簡便に清掃除
去できて、保守回帰の延長を図ることができるようにな
る車両用回転電１を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 本発明の車両用回転電機は、上記目的を達成すべく、固
定子鉄心の両端に延出する固定子コイルの両端コイルエ
ンド部やコイル接続部付近の外周を覆うフレーム部に複
数の空気吹込み穴を適当間隔を存して形成すると共に、
それらの空気吹込み穴に連通した状態でフレーム外周に
配され且つ清掃作業の際には外部圧縮空気供給灘からの
圧縮空気の供給を受ける接続口を有した空気導入用連通
路を設けて構成したことを特徴とする。

（作用） 上記構成により、ある期間使用してモータ内部の清掃作
業を行なう場合には、フレーム外周に配設されている空
気導入用連通路の接続口に別途外部に用意したコンプレ
ッサ等の圧縮空気供給段からのホースを接続して圧縮空
気を送り込む、これにて該圧縮空気が連通路内を通って
フレームの各空気吹込み穴からモータ内部、主に固定子
コイルの両端コイルエンド部やコイル接続部付近に向け
て吹き出して、そこの付着堆積塵埃等を簡単に剥離除去
して、該モータ内部を無分解のまま簡便に清掃できるよ
うになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明す
る。なお図中前記第６図及び第７図に示したものと同−
構成或いは重複するものには同一符号を付して説明の簡
略化を図ることにする。

ここで、フレーム１の固定子鉄心７両端外側寄り部、即
ち固定子コイル９の該固定子鉄心７の両端に延出するコ
イルエンド部９ａ、９ｂやコイル接続部９ａ’付近の外
周を覆うフレーム両端寄り部分にそれぞれ空気吹込み穴
１１Ａ、１１Ｂが多数個ずつ該フレーム周方向に適当間
隔を存して一列に形成されている。これら各空気吹込み
穴１１Ａ、１１Ｂは単にフレーム１に内外に亘り貫通さ
れた小穴である。また前記フレーム１の両端寄り部の空
気吹込み穴１１Ａ、１１Ｂを形成した外周にそれぞれ空
気導入用連通路１２Ａ、１２Ｂが複数個ずつ第２図に示
す如く周方向に列配して設けられている。なおこれら各
連通路１２Ａ。

１２Ｂは内周面側を開放した断面Ｕ字状で且つ全体的に
円弧状に彎曲した細長箱状部材１２′を該フレーム１の
外周面に沿って溶接等の適当手段により気密に固着する
ことでそれぞれ構成されている。そしてそれら各連通路
１２Ａ、１２Ｂは前記空気吹込み穴１１Ａ、１１Ｂの複
数個ずつ（図示では４個ずつ）の範囲を外周からカバー
する状態で該４個ずつの空気吹込み穴１１Ａ、１１Ｂと
内部連通されている。またその各連通路１２Ａ。

１２Ｂは各々の外周壁略中間部に接続口１３ａ。

１３ｂが形成されている。これら接続口１３ａ。

１３ｂは、平時は外部からの異物の侵入等がないように
盲栓１４が螺設されて全て閉塞状態とされているが、モ
ータ内部の清掃作業の際は該盲栓１４を扱き外して別途
外部に用意したコンプレッサ等の圧縮空気供給量（図示
せず）からのホース１５先端を接続できて圧縮空気の供
給を受は得るようになっている。

而して、上述した構成の車両用回転Ｎ繍では、平時はフ
レーム１外周の各空気導入用連通路１２Ａ、１２Ｂの接
続口１３ａ、１３ｂにそれぞれ盲栓１４を螺設して、外
部からの異物の侵入等がない閉塞状態として置く。こう
して従来同様に通常運転が行われて、通風ファン４の回
転により外気が濾過器６によりある程度濾過されながら
外気取入れ口５より内部に冷却風として吸引導通され、
そこから前記回転子２と固定子鉄心７との間の隙間等を
通って前記通風ファン４側に扱けて排風口８から外部に
排風されて、該モータ内部の通風冷却が行われると共に
、固定子鉄心７に組付けられた多数本の固定子コイル９
の両端側に延出するコイルエンド部９ａ、９ｂや先端接
続部９ａ’の近辺や隙間を前記吸引導入される冷却風が
通過して、該固定子コイル９が冷却されて発熱がおさえ
られる。

こうして、ある期間使用していると、特に固定子コイル
９のコイルエンド部９ａ、９ｂのコイル間の隙間やコイ
ル接続部９　ａ　Ｊの狭く込み入った所を冷却風が通過
する際に、その冷却風と一緒に侵入して来た塵埃等が該
コイルエンド部９ａ。

９ｂやコイル接続部９ａ’　に付着堆積するようになり
、そのまま使用し続けると該固定子コイル９のコイルエ
ンド部表面からの放熱が悪くなって通風冷却効率が低下
し、異常昇温したりその温度上昇により絶縁寿命の劣化
や焼損と言った事故を招いたりすることから、その前に
定期的にモータ内部の清掃作業を行なう。この場合はモ
ータを台車から取外したり分解したりと言った面倒なこ
とをせず、シーム１外周に配設されている空気導入用連
通路１２Ａ、１２Ｂの接続口１３ａ、１３ｂの盲栓１４
を抜取り、その接続口１３ａ、１３ｂに別途外部に用意
したコンプレッサ等の圧縮空気供給機からのホース５を
接続して圧縮空気を送り込む。これでて該圧縮空気が各
連通路１２Ａ。

１２Ｂ内を通ってフレーム１の各空気吹込み穴１１Ａ、
１１Ｂからモータ内部、主に固定子コイル９の両端コイ
ルエンド部９ａ、９ｂやコイル接続部９Ｃ付近に向けて
吹き出して、そこの付着堆積塵埃等が簡単に剥離除去さ
れるようになる。なおその剥離された塵埃等が落下して
モータ内部に残る場合は、外気取入れ口５から別に圧縮
空気を送り込むことで、該塵埃等を吹飛ばして排風口８
側から外部に排出して、モータ内部の清掃作業を終了し
、その作業後には前記ホース１５を接続口１３ａ、１３
ｂから抜き外して、代わりに盲栓１４をそれぞれ螺設し
て閉塞する。これで通常の運転可能な状態となる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されることなく、
例えば、前記実施例ではフレーム１の外周両端側寄り部
にそれぞれ周方向に分離独立した複数個ずつの空気導入
用連通路１２Ａ、１２Ｂを列配して設けたが、その両端
側寄り部の空気導入用連通路１２Ａ、１２Ｂは第３図に
符号２２で示した如くそれぞれフレーム１の外周面にそ
の全周に連続して亘る一体構成の空気導入用連通路とし
、この空気導入用連通路２２の外周壁にこの周方向に間
隔を存して複数の接続口２３を形成して圧縮空気の供給
を受ける構成としてもよい。

また、前述の空気導入用達通路１２Ａ、１２Ｂの如くフ
レーム１の外周両端側に別けずに、第４図に示す如（フ
レーム１の外周に軸方向に連続して亘る空気導入用連通
路３２を設けて該フレーム１の両端側の空気吹込み穴１
１Ａ、１１Ｂと連通させて、圧縮空気の供給を受ける接
続口３３を共用する構成としても可である。

更には、前記フレーム１の両端側寄り部にそれぞれに形
成した空気吹込み穴１１Ａ、１１Ｂは、周方向に一列ず
つでなく、第５図に示す如く軸方向にも間隔を存して複
数列ずつ形成したり、更には穴の向きを斜めに形成した
りして、塵埃等の付着堆積し易い場所に圧縮空気が有効
に当たるようにして該塵埃等の剥離除去をより確実にす
る構成としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述した如くなしたから、モータを分解しなく
とも該モータ内部、特に固定子コイルのコイルエンド部
やコイル接続部に付着堆積してようになる車両用回転電
機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
第１図のＩ［−ＩＩ線に沿う断面図、第３図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第４図は本発明の更に異なる
他の実施例を示す要部断面図、第５図は本発明の更に異
なる他の実施例を示す要部断面図、第６図は従来例を示
す断面図、第７図は同従来例の固定子コイルエンド部の
説明図である。 １・・・フレーム、７・・・固定子鉄心、９・・・固定
子コイル、９ａ、９ｂ・・・コイルエンド部、９Ｃ・・
・コイル接続部、１１Ａ、１１Ｂ・・・空気吹込み穴、
１２Ａ、１２Ｂ、２２．３２・・・空気導入用連通路、
１３ａ、１３ｂ、２３．３３−・・接続口、１４−ｉｉ
栓、１５・・・外部圧縮空気供給礪のホース。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 慎　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄道車両の台車に設置される交流式の車両用回転電機に
   おいて、固定子鉄心の両端に延出する固定子コイルの両
   端コイルエンド部やコイル接続部付近の外周を覆うフレ
   ーム部に複数の空気吹込み穴を適当間隔を存して形成す
   ると共に、それらの空気吹込み穴に連通した状態でフレ
   ーム外周に配され且つ清掃作業の際には外部圧縮空気供
   給機からの圧縮空気の供給を受ける接続口を有した空気
   導入用連通路を設けて構成したことを特徴とする車両用
   回転電機。