KR20170071575A

KR20170071575A - 회전 전기 기기

Info

Publication number: KR20170071575A
Application number: KR1020177013450A
Authority: KR
Inventors: 다카시 나가야마
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-06-23
Also published as: BR112017009637A2; JP2016101008A; WO2016080265A1; CN106716790A

Abstract

실시 형태의 회전 전기 기기는, 하우징과, 고정자와, 회전자와, 냉각용 팬을 갖는다. 하우징은 통부를 갖는다. 고정자는 모터 하우징에 의해 고정되는 고정자 철심, 및 고정자 철심에 설치된 고정자 코일을 갖는다. 회전자는 고정자보다도 직경 방향 내측에 고정자에 대하여 회전 가능하게 설치된 회전축, 및 회전축에 외부 끼움 고정되는 회전자 철심을 갖는다. 냉각용 팬은, 회전축에 설치되고, 고정자 철심 및 회전자 철심에 외부로부터 도입한 공기를 정압의 상태로 불어대어, 고정자 철심과 회전자 철심을 냉각한다. 그리고, 통부에는, 냉각용 팬의 외주연과 고정자 철심의 중간부보다도 고정자 철심 근처의 일부에 진애 배출구가 설치되어 있다.

Description

회전 전기 기기{ROTARY ELECTRIC MACHINE}

본 발명의 실시 형태는, 회전 전기 기기에 관한 것이다.

철도 차량의 차륜을 구동하는 회전 전기 기기는, 통형의 하우징(케이싱) 내에, 고정자와, 회전축과, 회전자를 구비하고 있다. 고정자는 통형이고, 하우징에 고정되어 있다. 고정자에는 고정자 코일이 권회되어 있다. 회전축은 하우징 내에 회전축의 중심축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다. 회전자는 고정자보다도 직경 방향 내측에 배치되고, 회전축과 일체로 설치되어 있다.

이러한 회전 전기 기기는, 고정자 코일에 통전함으로써 고정자가 여자되고, 고정자보다도 내측에서 회전자 및 회전축이 회전한다. 이 회전축의 회전력을 차륜에 전달함으로써, 철도 차량이 주행한다.

여기서, 통전에 의해 고정자 및 회전자가 발열하기 때문에, 상기와 같은 회전 전기 기기는, 외부로부터 하우징 내로 공기를 흡입하는 팬을 구비하고 있다. 팬을 회전시킴으로써, 외부로부터 흡입한 공기가 하우징 내에 흘러서, 고정자 및 회전자가 냉각된다.

하우징에는 팬의 부압측에 외부의 공기를 흡입하기 위한 개구부가 형성되어 있는데, 이 개구부로부터 공기와 함께 진애가 케이싱 내에 들어가버리는 경우가 있었다. 그리고, 하우징 내로 들어간 진애가 그대로 배출되지 않는 경우, 하우징 내에 있어서의 공기의 흐름에 따라, 예를 들어 하우징의 내주면과 고정자의 단부에 의해 형성되는 코너부 등에 퇴적될 가능성이 있었다. 퇴적된 진애에 철분이나 규소가 포함되어 있다면, 고정자나 케이싱 등을 마모시키거나 부식시키거나 하게 되는 경우가 있었다.

따라서, 퇴적된 진애를 제거하기 위해서, 회전 전기 기기를 적절한 타이밍에 유지 보수해야만 하여, 유지 보수의 수고가 증가해버릴 가능성이 있었다.

일본 특허 공개2001-95204호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하우징 내에의 진애의 퇴적을 억제하고, 회전 전기 기기의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있는 회전 전기 기기를 제공하는 것이다.

실시 형태의 회전 전기 기기는, 하우징과, 고정자와, 회전자와, 냉각용 팬을 갖는다. 하우징은 통부를 갖는다. 고정자는 모터 하우징에 의해 고정되는 고정자 철심, 및 고정자 철심에 설치된 고정자 코일을 갖는다. 회전자는 고정자보다도 직경 방향 내측에 고정자에 대하여 회전 가능하게 설치된 회전축, 및 회전축에 밖에서 끼움 고정되는 회전자 철심을 갖는다. 냉각용 팬은, 회전축에 설치되고, 고정자 철심 및 회전자 철심에 외부로부터 도입한 공기를 정압의 상태로 내뿜어서, 고정자 철심과 회전자 철심을 냉각한다. 그리고, 통부에는, 냉각용 팬의 외주연과 고정자 철심의 중간부보다도 고정자 철심 근처의 일부에 진애 배출구가 설치되어 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선을 따른 단면도.
도 2는 제1 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선에 직교하는 단면도.
도 3은 제1 실시 형태의 회전 전기 기기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 4는 제1 실시 형태의 회전 전기 기기의 변형예를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선을 따른 단면도.
도 5는 제2 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선을 따른 단면도.
도 6은 제2 실시 형태의 회전 전기 기기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 7은 제3 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선을 따른 단면도.
도 8은 제3 실시 형태의 회전 전기 기기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 9는 제3 실시 형태의 회전 전기 기기의 변형예의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 10은 제3 실시 형태의 회전 전기 기기의 다른 변형예의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 11은 제3 실시 형태의 회전 전기 기기의 다른 변형예에 있어서의 방해판 부재를 도시하는 사시도.
도 12는 제4 실시 형태의 회전 전기 기기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 13은 제4 실시 형태의 회전 전기 기기의 변형예의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 14는 제5 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선에 직교하는 단면도.
도 15는 제5 실시 형태의 회전 전기 기기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 16은 제5 실시 형태의 회전 전기 기기의 변형예를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선에 직교하는 단면도.
도 17은 제5 실시 형태의 회전 전기 기기의 다른 변형예의 주요부를 도시하는 확대 단면도.
도 18은 제6 실시 형태의 회전 전기 기기를 도시하는 회전 전기 기기의 중심축선을 따른 단면도.

이하, 실시 형태의 회전 전기 기기를, 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 회전 전기 기기(1A)의 중심축선(C)을 따른 단면도이다. 도 2는, 회전 전기 기기(1)의 중심축선(C)에 직교하는 단면도이다. 도 3은, 회전 전기 기기(1A)의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 전기 기기(1A)는, 모터 하우징(10)과, 고정자(2)와, 회전자(3)와, 냉각용 팬(4)을 구비하고 있다. 이 회전 전기 기기(1A)는, 철도 차량 주행용이며, 철도 차량의 대차에 설치되고, 대차에 구비된 차륜을 구동함으로써, 철도 차량을 주행시킨다. 이 실시 형태에 있어서, 회전 전기 기기(1A)는, 회전자(3)의 회전축(13)의 중심축선(C)이 수평 방향으로 연장되고, 또한, 철도 차량의 주행 방향에 직교하는 방향으로 연장되도록 설치된다.

이하의 설명에 있어서, 회전 전기 기기(1A)에 있어서, 회전자(3)의 회전축(13)의 중심축선(C)이 연장되는 방향을 축선 방향이라고 칭하고, 회전축(13)이 중심축선(C) 둘레로 회전하는 방향을 둘레 방향이라고 칭한다.

모터 하우징(10)은 일단부측이 폐색되고, 타단부측이 개구된 바닥이 있는 통형으로 된 프레임(5)과, 프레임(5)의 타단부측을 폐색하는 브래킷(6)을 구비하고 있다.

프레임(5)은 원통형의 통부(5a)와, 통부(5a)의 일단부측을 폐색하는 폐색 단부판(5b)이 일체로 형성되어 있다. 폐색 단부판(5b)은 그 중앙부에 형성된 관통 구멍(5c)을 갖고 있다. 또한, 통부(5a)의 타단부측에는, 외주측으로 돌출되는 플랜지부(5d)가 일체로 형성되어 있다.

브래킷(6)은 프레임(5)의 통부(5a)의 타단부측의 개구를 폐색하도록 설치되어 있다. 브래킷(6)은 대략 원반형이며, 그의 외주부(6a)가 통부(5a)의 플랜지부(5d)에 맞대지고, 볼트(9)에 의해 접합되어 있다. 브래킷(6)은 그 중앙부에 형성된 관통 구멍(6b)을 갖고 있다. 또한, 이 브래킷(6)은 회전 전기 기기(1A)의 내측을 향하는 내주면(6f)이 외주측으로부터 중앙부를 향하고, 회전 전기 기기(1A)의 내측에 서서히 돌출되도록, 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있다.

고정자(2)는 고정자 철심(7)과, 코일(8)을 구비하고 있다.

고정자 철심(7)은 원통형을 이루고, 복수의 전자 강판을 축방향으로 적층하거나, 연자성 분말을 가압 성형하거나 함으로써 형성된다. 고정자 철심(7)은 프레임(5)의 통부(5a) 내에 안에서 끼움되어 있다. 고정자 철심(7)의 축방향 일단부측과 타단부측에, 각각 통부(5a) 내에 압입된 원환형의 철심 압박부(11, 12)가 설치되어 있다. 이들 철심 압박부(11, 12)에 의해, 고정자 철심(7)이 프레임(5)의 통부(5a) 내에서 축방향으로 이동하지 않도록 고정되어 있다.

고정자 철심(7)의 내주측에는, 슬롯(도시없음)이 통부(5a)의 축방향 둘레의 회전 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 각각의 슬롯(도시없음)은 축방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다.

코일(8)은 이들 슬롯 내를 통과하여 고정자 철심(7)에 권회되어 있다. 코일(8)은 고정자 철심(7)의 축방향 일단부측(7a)과, 축방향 타단부측(7b)으로부터, 축방향을 따라서 오버행하도록 설치되어 있다.

회전자(3)는 회전축(13)과, 회전자 철심(14)과, 단락 환(15)을 구비하고 있다.

회전축(13)은 고정자 철심(7)의 직경 방향 중앙에 고정자 철심(7)의 중심축과 동축 상에 배치되어 있다. 회전축(13)은 그 양단부가 베어링(16, 17)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

회전축(13)의 일단부측의 베어링(16)은 프레임(5)의 폐색 단부판(5b)에 형성된 관통 구멍(5c)에 끼워진 베어링 하우징(18)에 설치되어 있다. 베어링(16)은 베어링 하우징(18)에 형성된 수용 오목부(18a)에 수용되어 있다. 베어링(16)은 폐색 단부판(5b)에 대하여 회전 전기 기기(1A)의 외측에 설치된 압박 단부판(19A)에 의해, 베어링 하우징(18)과의 사이에 끼워 넣어져 있다.

여기서, 베어링 하우징(18)은 회전 전기 기기(1A)의 내측을 향하는 내주면(18f)이 외주측으로부터 중앙부를 향하고, 회전 전기 기기(1A)의 내측으로 돌출되도록, 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있다.

회전축(13)의 타단부측의 베어링(17)은 브래킷(6)의 관통 구멍(6b)의 외주측에 형성된 수용 오목부(6c)에 수용되어 있다. 베어링(17)은 브래킷(6)의 수용 오목부(6c)에 끼워진 상태에서, 브래킷(6)에 대하여 회전 전기 기기(1A)의 외측에 설치된 압박 단부판(19B)에 의해 압박되고 있다. 여기서, 압박 단부판(19B)은 그 중앙부에 회전축(13)의 타단부측이 관통하는 관통 구멍(19h)이 형성되어 있다. 이에 의해, 회전축(13)의 타단부(13b)는 브래킷(6)으로부터 회전 전기 기기(1A)의 외측으로 돌출되어 있다.

회전자 철심(14)은 대략 원통형이며, 회전축(13)에 밖에서 끼움 고정되어 있다. 이 회전자 철심(14)은 복수의 전자 강판을 축방향으로 적층하거나, 연자성 분말을 가압 성형하거나 함으로써 형성된다. 회전자 철심(14)은 그 외주면(14a)이 고정자 철심(7)의 내주면에 대하여 미량의 간극(D)을 두고 대향하고 있다.

회전자 철심(14)의 외주부에는, 축방향으로 관통하는 슬롯(도시없음)이 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 회전자 철심(14)의 슬롯(도시없음)에는, 막대 형상의 회전자 바(15a)가 각각 수용되어 있다. 회전자 바(15a)의 축방향 양단부에는, 각각 환상의 단락 환(15)이 설치되어 있고, 이 단락 환(15)에 의해, 복수의 회전자 바(15a)가 연결되어 있다.

또한, 회전자 철심(14)의 내주측에는, 축방향으로 연속하는 관통 구멍(20)이 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

회전축(13)의 외주면에는, 회전자 철심(14)의 축방향 일단부측과 타단부측에, 외주측으로 돌출되는 원환형의 철심 압박부(21, 22)가 설치되어 있다. 이들 철심 압박부(21, 22)에 의해, 회전자 철심(14)이 회전축(13)에 대하여 축방향으로 이동하지 않도록 고정되어 있다.

냉각용 팬(4)은 회전축(13)의 타단부측에 있어서, 브래킷(6)에 대향하여 설치되어 있다. 냉각용 팬(4)은 주판(4a)과, 블레이드(4b)와, 측판(4c)을 일체로 구비하고 있다.

주판(4a)은 회전축(13)의 외주면에 외주측으로 돌출되도록 형성된 플랜지 링(4d)에 고정되어 있다. 주판(4a)은 플랜지 링(4d)으로부터 외주측으로 연장되는 원반형으로 형성되어 있다. 주판(4a)은 내주측으로부터 외주측을 향하고, 브래킷(6)의 내주면(6f)과 거의 일정한 간격을 두고 대향하도록 유발형으로 만곡 형성되어 있다.

블레이드(4b)는 주판(4a)의 외주부에, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수매가 설치되어 있다. 각 블레이드(4b)는 주판(4a)으로부터 브래킷(6) 측을 향하여 세워지고, 주판(4a)의 내주측으로부터 외주측을 향하여 방사상으로 연장되도록 형성되어 있다.

측판(4c)은 원환형이며, 주판(4a)의 외주측에 있어서, 주판(4a)과 축방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 측판(4c)은 주판(4a)으로부터 세워지는 블레이드(4b)의 브래킷(6) 측의 단부에 일체로 설치되어 있다.

또한, 회전축(13)의 일단부측에 있어서, 폐색 단부판(5b)에 대향하도록 보조 팬(24)이 설치되어 있다.

보조 팬(24)은 주판(24a)과, 블레이드부(24b)를 일체로 구비하고 있다. 주판(24a)은 회전축(13)의 외주면에 설치된 철심 압박부(21)로부터 외주측으로 연장되는 원반형으로 형성되어 있다. 주판(24a)은 내주측으로부터 외주측을 향하고, 폐색 단부판(5b)에 점차 접근하도록 유발형으로 형성되어 있다. 블레이드부(24b)는 주판(24a)의 외주부에, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수매가 설치되어 있다. 각 블레이드부(24b)는 주판(24a)으로부터 폐색 단부판(5b) 측으로 세워지고, 주판(24a)의 내주측으로부터 외주측을 향하여 방사상으로 연장되도록 형성되어 있다.

이러한 회전 전기 기기(1A)에 있어서, 내부를 냉각하기 위해서, 브래킷(6)에는, 공기 입구(31)가 압박 단부판(19B)의 외주측에 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 관통 형성되어 있다.

또한, 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 고정자 철심(7)과 폐색 단부판(5b) 사이에 토출구(32)가 관통 형성되어 있다. 토출구(32)는 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성해도 된다.

이 토출구(32)에는, 격자상, 메쉬상, 다공질상 등의, 공기의 배출을 가능하게 하면서, 외부로부터의 이물의 침입을 방지하는 필터(33)가 설치되어 있다.

또한, 프레임(5)의 폐색 단부판(5b)에는, 보조 팬(24)의 블레이드부(24b)의 내주측에 대향하는 위치에, 공기 입구(34)가 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 또한, 폐색 단부판(5b)에는, 블레이드부(24b)의 외주측에 대향하는 위치에, 토출구(35)가 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

브래킷(6)의 외주부에는, 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서의 플랜지부(5d)를 향하여 통형으로 연장되는 통형부(6d)가 형성되어 있다. 이 통형부(6d)에는, 냉각용 팬(4)의 외주부에 대향하는 위치에, 나중에 상세하게 설명한 바와 같이 냉각용 팬(4)으로 공기에 부여하는 원심력에 의해 공기로부터 분리된 진애를 배출하는 분리 진애 배출구(40)가 형성되어 있다.

이 실시 형태에 있어서, 회전 전기 기기(1A)는, 회전축(13)의 중심축선(C)이 수평 방향으로 연장되도록 설치된다. 이것에 대응하여, 이 실시 형태에 있어서, 분리 진애 배출구(40)는 브래킷(6)의 최하부에, 연직 하방을 향하여 개구되도록 형성되어 있다.

또한, 프레임(5)의 통부(5a)에는, 회전 전기 기기(1A) 내에 퇴적된 진애를 배출하는 진애 배출구(41A)가 형성되어 있다.

여기서, 진애 배출구(41A)는 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 고정자 철심(7)을 피한 개소의 일부에 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 진애 배출구(41A)는 냉각용 팬(4)에 있어서의 주판(4a)의 외주연부(4t)와 고정자 철심(7)의 중간부(M1)에 대하여 고정자 철심(7) 근처에 형성되어 있다. 특히, 진애 배출구(41A)는 고정자 철심(7)을 고정하는 철심 압박부(12)에 근접한 위치, 즉 철심 압박부(12)와 통부(5a)에서 형성되는 코너부(R)에 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 이 실시 형태에서는, 회전축(13)의 중심축선(C)이 수평 방향으로 연장되도록 설치된 회전 전기 기기(1A)에 있어서, 진애 배출구(41A)는 프레임(5)의 통부(5a)의 최하부에, 연직 하방을 향하여 개구되도록 형성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에 있어서, 진애 배출구(41A)는 축방향의 개구 치수 A에 비하여 둘레 방향의 개구 치수 B쪽이 긴, 긴 구멍형으로 형성되어 있다.

상기 회전 전기 기기(1A)는, 고정자(2)의 코일(8)에 통전하면, 코일(8) 및 고정자 철심(7)에서 발생하는 자계에 의해, 고정자 철심(7)의 내주측에서, 회전자(3)의 회전자 철심(14) 및 회전축(13)이 회전한다. 회전축(13)에 있어서, 브래킷(6)으로부터 회전 전기 기기(1A)의 외측으로 돌출된 타단부로부터, 적당한 전달 기구를 통하여, 철도 차량의 차륜에 회전축(13)의 회전력을 전달함으로써 차륜이 회전하여, 철도 차량이 주행한다.

상기 회전축(13)의 회전과 함께, 냉각용 팬(4) 및 보조 팬(24)이 일체로 회전한다. 그렇게 하면, 냉각용 팬(4)의 블레이드(4b)의 선회에 의해, 회전 전기 기기(1A)의 외부의 공기가 공기 입구(31)로부터 회전 전기 기기(1A)의 내부에 도입되고, 냉각용 팬(4)의 외주측을 향하여 흐른다. 외주측에 흘러든 공기는, 냉각용 팬(4)의 외주부로부터 다시 외주측으로 송출되고, 주판(4a)의 외주연부(4t)를 넘어서, 프레임(5) 내에서, 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 브래킷(6) 측의 공간(S1)에 유입된다.

프레임(5) 내에서는, 공기는, 공간(S1)으로부터, 정압의 상태에서 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 불어대어진다. 또한, 공기는, 고정자 철심(7)과 회전자 철심(14) 사이의 간극(D), 및 회전자 철심(14)에 형성된 관통 구멍(20)을 통하여, 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에 이른다. 공간(S2)에 이른 공기는, 토출구(32)로부터 회전 전기 기기(1A)의 외부로 토출된다.

이와 같이 하여, 외부로부터 냉각용 팬(4)에 의해 회전 전기 기기(1A) 내에 압입된 공기에 의해, 프레임(5)의 통부(5a), 고정자 철심(7), 코일(8), 회전자 철심(14), 회전자 바(15a)가 냉각된다.

냉각용 팬(4)의 회전에 의해, 냉각용 팬(4)의 주판(4a)과 측판(4c)의 사이로부터 외주부로 분출된 공기에는, 원심력이 부여된다. 공기 입구(31)로부터 공기와 함께 회전 전기 기기(1A) 내에 침입한 진애는, 상기한 원심력, 및 냉각용 팬(4)에 의해 발생되는 바람에 의해 외주측을 향하여 날아간다. 이 진애는, 브래킷(6)의 통형부(6d)의 내주면에 닿고, 자중에 의해 통형부(6d)의 하방으로 이동한다. 하방으로 이동한 진애는, 통형부(6d)의 최하부에 형성된 분리 진애 배출구(40)로부터, 회전 전기 기기(1A)의 외부로 배출된다.

또한, 분리 진애 배출구(40)로부터 배출되지 않고, 공기 중에 혼재한 그대로 공간(S1)에 이른 진애는, 냉각용 팬(4)의 회전에 의해 프레임(5)의 통부(5a) 내에 발생하는 선회류 F와, 진애의 자중에 의해, 프레임(5)의 통부(5a) 내에서 하방으로 이동한다.

여기서, 진애는, 선회류 F에 의해 공간(S1) 내에서 둘레 방향으로 선회하면서, 브래킷(6) 측으로부터 고정자 철심(7)을 향하여 축방향으로 이동한다. 이 축방향으로의 진애의 이동은, 고정자 철심(7) 또는 철심 압박부(12)에 의해 차단된다. 이 때문에, 고정자 철심(7) 또는 철심 압박부(12)에 의해 차단된(막힌) 진애가, 철심 압박부(12)와 통부(5a)로 형성되는 코너부(R)에 퇴적되기 쉽다.

바꾸어 말하면, 선회류 F와 고정자 철심(7) 또는 철심 압박부(12)의 영향을 받아, 냉각용 팬(4)에 있어서의 주판(4a)의 외주연부(4t)와 고정자 철심(7)의 중간부(M1)에 대하여 고정자 철심(7) 근처에 진애가 퇴적되기 쉽다.

이렇게 통부(5a)의 하방으로 이동한 진애는, 통부(5a)의 최하부에 형성된 진애 배출구(41A)로부터, 회전 전기 기기(1A)의 외부로 배출된다. 이때, 공간(S1) 중의 공기의 일부는, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1A)의 외부로 분출되므로, 이 분출하는 공기와 함께 진애가 용이하게 배출된다.

또한, 진애 배출구(41A)로부터도 배출되지 않고, 공기 중에 혼재한 채 공간(S2)에 이른 진애는, 공기와 함께 토출구(32)로부터 회전 전기 기기(1A)의 외부로 배출된다. 여기서, 진애의 자중에 의해, 통부(5a)의 하방으로 진애가 낙하하기 때문에, 특히 통부(5a)의 최하부에 형성된 토출구(32)로부터 진애를 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 보조 팬(24)의 회전에 의해, 공기 입구(34)로부터 프레임(5)의 내측에 공기가 흡입되고, 그 외주측의 토출구(35)로부터 배출된다. 이와 같이 하여 보조 팬(24)에 의해 도입된 공기에 의해, 베어링(16) 및 프레임(5)의 폐색 단부판(5b) 측이 냉각된다. 프레임(5)의 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)은, 고정자 철심(7)과 회전자 철심(14) 사이의 간극(D), 및 회전자 철심(14)에 형성된 관통 구멍(20)을 통과함으로써 공기가 가열되기 때문에, 브래킷(6) 측의 공간(S1)보다도 온도가 상승하기 쉽다. 그래서, 보조 팬(24)에 의해, 그 온도 상승을 억제할 수 있다.

이와 같이, 상술한 제1 실시 형태에서는, 진애 배출구(41A)가 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 냉각용 팬(4)에 있어서의 주판(4a)의 외주연부(4t)와 고정자 철심(7)의 중간부(M1)에 대하여 고정자 철심(7) 근처의 일부에 형성되어 있다. 이 때문에, 냉각용 팬(4)의 외주측의 분리 진애 배출구(40)로부터 배출되지 않고, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에까지 침입한 진애를 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1A)의 외부로 배출할 수 있다.

보다 구체적으로는, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에서는, 냉각용 팬(4)에 의한 선회류 F가 발생한다. 이 때문에, 공간(S1)에 있어서, 진애에는, 프레임(5)의 통부(5a)의 내주면을 따라서 둘레 방향으로 선회함으로써 원심력이 작용하여, 통부(5a)에 형성된 진애 배출구(41A)에 용이하게 유도할 수 있다. 따라서, 진애를 진애 배출구(41A)로부터 효율적으로 배출할 수 있어, 회전 전기 기기(1A)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 회전 전기 기기(1A)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 진애 배출구(41A)는 고정자 철심(7)을 고정하는 철심 압박부(12)에 근접한 위치, 즉 철심 압박부(12)와 통부(5a)로 형성되는 코너부(R)에 형성되어 있다. 이 때문에, 고정자 철심(7) 또는 철심 압박부(12)에 의해 차단된(막힌) 진애를 진애 배출구(41A)로부터 효율적으로 배출할 수 있다.

추가로, 진애 배출구(41A)는 회전축(13)의 중심축선(C)이 수평 방향으로 연장되도록 설치된 회전 전기 기기(1A)에 있어서, 프레임(5)의 통부(5a)의 최하부에 형성되어 있다. 이 때문에, 자중에 의해 통부(5a) 내에서 하방으로 이동하는 진애를 진애 배출구(41A)로부터 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 진애 배출구(41A)는 축방향의 개구 치수 A에 비하여 둘레 방향의 개구 치수 B쪽이 긴, 긴 구멍형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 진애 배출구(41A)는 선회류 F의 흐름 방향으로 크게 개구되어 있게 된다. 따라서, 진애를 진애 배출구(41A)로부터 효율적으로 배출할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 진애 배출구(41A)는 축방향의 개구 치수 A에 비하여 둘레 방향의 개구 치수 B쪽이 짧은 긴 구멍형으로 형성해도 된다. 또한, 진애 배출구(41A)는 축방향의 개구 치수 A와, 둘레 방향의 개구 치수 B가 동등해지도록 형성해도 된다. 이러한 진애 배출구(41A)는 원형, 직사각형 등으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 고정자 철심(7)을 통형의 프레임(5)의 통부(5a) 내에 삽입 배치하도록 했지만, 이것에 한정하지 않는다.

예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 고정자 철심(7)의 축방향 일단부측과 타단부측에, 각각 프레임(5)의 통부(5a', 5a")를 접합하도록 해도 된다.

또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이에 물기 제거 구멍(38)을 형성해도 된다. 이러한 물기 제거 구멍(38)을 형성하는 경우, 진애 배출구(41A)의 개구 면적은, 물기 제거 구멍(38)의 개구 면적보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 진애 배출구(41A)의 개구 면적은, 분리 진애 배출구(40)보다도 작게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 물기 제거 구멍(38)의 위치나 방향 등에 대해서는 전혀 한정하는 것은 아니다.

(제2 실시 형태)

이어서, 도 5, 도 6에 기초하여, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 5는, 회전 전기 기기(1B)의 중심축을 따른 단면도이다. 도 6은, 회전 전기 기기(1B)의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 형태에는, 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다(이하의 실시 형태에 대해서도 마찬가지).

도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 이 제2 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1B)는, 전술한 제1 실시 형태의 진애 배출구(41A)에 대하여 진애 배출구(41B)가 테이퍼 형상을 이루고 있다. 이 점, 전술한 제1 실시 형태와 상이하다.

진애 배출구(41B)는 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 내주면(5f) 측의 개구 면적보다도, 통부(5a)의 외주면(5g) 측의 개구 면적이 작아지도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 진애 배출구(41B)는 전술한 제1 실시 형태의 진애 배출구(41A)와 마찬가지로, 축방향의 개구 치수 A에 비하여 둘레 방향의 개구 치수 B쪽이 긴, 긴 구멍형으로 형성되어 있다. 이러한 진애 배출구(41B)에 있어서, 둘레 방향 양단부의 내벽면(41v, 41w)은, 내벽면(41v, 41w)끼리의 간격이, 통부(5a)의 내주면(5f) 측으로부터 외주면(5g) 측을 향하여 점차 접근하도록, 경사져서 형성되어 있다. 즉, 진애 배출구(41B)는 진애 배출구(41B)의 내주면의 둘레 방향의 일부인 내벽면(41v, 41w)이 경사져서 형성되어 있다.

이와 같이, 상술한 제2 실시 형태에서는, 진애 배출구(41B)의 일부인 내벽면(41v, 41w)이, 통부(5a)의 내주면(5f) 측의 개구 면적보다도, 통부(5a)의 외주면(5g) 측의 개구 면적이 작아지도록 경사져서 형성되어 있다. 이 때문에, 진애를 진애 배출구(41B)로부터 회전 전기 기기(1B)의 외부로 용이하게 배출할 수 있다.

또한, 진애 배출구(41B)에 있어서, 통부(5a)의 외주면(5g) 측의 개구 면적이 작아지므로, 회전 전기 기기(1B)의 외부로부터 진애 배출구(41B)에의 진애나 이물 등의 침입을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시 형태와 같이, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애를 회전 전기 기기(1B)의 외부로 배출할 수 있으므로, 회전 전기 기기(1B)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제하여, 회전 전기 기기(1B)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 상술한 제2 실시 형태에서는, 진애 배출구(41B)의 둘레 방향 양단부의 내벽면(41v, 41w)을 경사지게 하도록 했지만, 이것에 한정하지 않는다. 진애 배출구(41B)의 둘레 방향 양단부의 내벽면(41v, 41w) 중 한쪽만을 경사지게 해도 된다. 이 경우, 프레임(5) 내에서 발생하는 선회류 F의 흐름 방향 상류측에 위치하는 내벽면(41w)만을 경사지게 하면, 선회류 F에 의해 흘러온 진애를 진애 배출구(41B)로부터 용이하게 배출할 수 있다.

또한, 진애 배출구(41B)의 축방향 양단부의 내벽면(41x, 41y) 중 적어도 한쪽을 경사지게 하도록 해도 된다.

나아가, 진애 배출구(41B)를 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 내주면(5f) 측의 개구 면적보다도, 통부(5a)의 외주면(5g) 측의 개구 면적이 작아지도록, 내주면의 전체를 경사지게 하여 유발형으로 형성해도 된다.

(제3 실시 형태)

이어서, 도 7 내지 도 11에 기초하여, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 7은, 회전 전기 기기(1C)의 중심축을 따른 단면도이다. 도 8은, 회전 전기 기기(1C)의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 이 제3 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1C)는, 전술한 제1 실시 형태의 진애 배출구(41A)에 대하여 모터 하우징(10)의 외측에 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해하는 방해판 부재(50)를 구비하고 있다. 이 점, 전술한 제1 실시 형태와 상이하다.

방해판 부재(50)는 한 쌍의 직립 벽부(51, 51)와, 대향 벽부(52)를 일체로 구비하고 있다.

한 쌍의 직립 벽부(51, 51)는, 진애 배출구(41A)의 양측에서 대향하도록 배치되어 있다. 각 직립 벽부(51)는 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 외주면(5g)에 직교하고, 모터 하우징(10)의 외측을 향하여 돌출되도록 형성되어 있다.

이 실시 형태에 있어서, 회전 전기 기기(1C)는, 회전축(13)의 중심축선(C)(도 1 참조)이 회전 전기 기기(1C)를 구비하는 철도 차량의 주행 방향 M에 직교하도록 배치되어 있다. 그래서, 직립 벽부(51, 51)는, 주행 방향 M, 즉 회전축(13)의 중심축선(C)에 직교하는 수평 방향에 있어서, 진애 배출구(41A)를 사이에 둔 양측에서 대향하도록 설치되어 있다.

대향 벽부(52)는 직립 벽부(51, 51)의 하단부끼리를 일체로 연결하고, 프레임(5)의 통부(5a)의 외주면(5g)에 대하여 상하 방향으로 간격을 두고 설치되고, 진애 배출구(41A)를 덮도록 설치되어 있다.

이와 같이 하여, 방해판 부재(50)는 단면 대략 U자상으로 되어 있다.

이 방해판 부재(50)는 수지계 재료나, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 등, 모터 하우징(10)을 형성하는 재료보다도 마찰 계수가 낮은 재료로 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 방해판 부재(50)를 설치한 진애 배출구(41A)에 있어서는, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애가, 진애 배출구(41A)를 통하여 회전 전기 기기(1C)의 외부로 배출된다. 배출된 진애는, 방해판 부재(50)에 있어서 한 쌍의 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)을 통하여, 외부로 배출된다.

이와 같이, 상술한 제3 실시 형태에서는, 모터 하우징(10)의 외측에 방해판 부재(50)를 구비하고 있다. 이 때문에, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1C) 내로 공기가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 방해판 부재(50)에 있어서, 직립 벽부(51, 51)는, 주행 방향 M, 즉 회전축(13)의 중심축선(C)에 직교하는 수평 방향에 있어서, 진애 배출구(41A)를 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있다. 따라서, 철도 차량이 주행함으로써 회전 전기 기기(1C)에 닿는 주행풍 K가 직립 벽부(51, 51)에 의해 차단되어, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1C) 내로 공기가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 직립 벽부(51, 51)는, 진애 배출구(41A)의 양측에 설치되어 있기 때문에, 철도 차량의 주행 방향에 관계없이, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 방해판 부재(50)는 모터 하우징(10)을 형성하는 재료보다도 마찰 계수가 낮은 재료로 형성함으로써, 진애가 방해판 부재(50)에 퇴적되는 것을 억제하여, 원활하게 배출시킬 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시 형태와 같이, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애를 회전 전기 기기(1C)의 외부로 배출할 수 있으므로, 회전 전기 기기(1C)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 회전 전기 기기(1C)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 상술한 제3 실시 형태에서는, 방해판 부재(50)를 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 외주면(5g)에, 모터 하우징(10)의 외측을 향하여 돌출되도록 설치하도록 했지만, 이것에 한정하지 않는다.

예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 방해판 부재(50)를 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 내주면(5f)에, 모터 하우징(10)의 내측을 향하여 돌출되도록 설치해도 된다. 이 경우, 대향 벽부(52)의 철심 압박부(12)와는 반대 측단부에 직립 벽부(51)를 설치하고, 방해판 부재(50)의 둘레 방향은 개구되어 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 제3 실시 형태에서는, 방해판 부재(50)를 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)로 형성했지만, 이것에 한정하지 않는다.

예를 들어, 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, 직립 벽부(51, 51)의 양측에, 회전 전기 기기(1C)의 축방향 양측으로 연장되는 연장 벽부(53, 53)를 일체로 형성하도록해도 된다.

연장 벽부(53, 53)를 설치함으로써, 주행풍 K가 연장 벽부(53, 53)에 의해 차단되어, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 보다 확실하게 저해할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1C) 내로 공기가 역류하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

나아가, 연장 벽부(53, 53)는 진애 배출구(41A)에 대하여 주행 방향 M의 양측에 설치되어 있기 때문에, 철도 차량의 주행 방향에 관계없이, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 확실하게 억제할 수 있다.

(제4 실시 형태)

이어서, 도 12, 도 13에 기초하여, 제4 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 12는, 회전 전기 기기(1D)의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 이 제4 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1D)는, 전술한 제3 실시 형태의 방해판 부재(50)에 대하여 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측에 직교 벽부(54, 54)를 구비하고 있다. 이 점, 전술한 제3 실시 형태와 상이하다.

방해판 부재(50)에 있어서, 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측에 간격을 두고, 직립 벽부(51, 51)에 직교하는 방향으로 연장되는 직교 벽부(54, 54)가 설치되어 있다.

이들 직교 벽부(54, 54)에 의해, 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)에 대하여 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측이 차단되어 있다.

이와 같이, 상술한 제4 실시 형태에서는, 방해판 부재(50)에 있어서, 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측에 간격을 두고 설치된 직교 벽부(54, 54)에 의해, 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)에 대하여 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측으로부터 진애나 이물 등이 침입하기 어려워진다. 이 때문에, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1D) 내로 공기가 역류하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

철도 차량의 주행 시에는, 주행풍 K(도 7 참조)가 방해판 부재(50)의 축방향 양단부와, 그 양측에 간격을 두고 설치된 직교 벽부(54, 54) 사이를 통과한다. 이에 의해, 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)에 부압을 발생시킬 수 있다. 따라서, 진애 배출구(41A)로부터 진애를 분출할 수 있어, 진애를 보다 확실하게 제거하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술한 제1 실시 형태와 같이, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애를 회전 전기 기기(1D)의 외부로 배출할 수 있으므로, 회전 전기 기기(1D)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제하여, 회전 전기 기기(1D)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 상술한 제4 실시 형태에서는, 방해판 부재(50)의 축방향 양측에 직교 벽부(54, 54)를 설치하도록 했지만, 이것에 한정하지 않는다.

예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 방해판 부재(50)의 하방을 덮도록, 제2 방해판 부재(55)를 설치해도 된다. 제2 방해판 부재(55)는 방해판 부재(50)에 대하여 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측에 간격을 두고, 직립 벽부(51, 51)에 직교하는 방향으로 연장되도록 설치된 직교 벽부(56, 56)와, 직교 벽부(56, 56)의 하단부끼리를 연결하고, 대향 벽부(52)의 하방으로 간격을 두고 배치된 제2 대향 벽부(57)를 일체로 구비하고 있다.

이러한 제2 방해판 부재(55)를 설치함으로써, 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)에 대하여 회전 전기 기기(1D)의 축방향 양측으로부터 진애나 이물 등이 보다 한층 침입하기 어려워진다. 이 때문에, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1D) 내로 공기가 역류하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

철도 차량의 주행 시에는, 주행풍 K가 방해판 부재(50)의 축방향 양단부와, 그 양측에 간격을 두고 설치된 제2 방해판 부재(55)의 직교 벽부(56, 56) 사이를 통과한다. 이에 의해, 직립 벽부(51, 51)와 대향 벽부(52)에 둘러싸인 공간(S3)에 부압을 발생시킬 수 있다. 따라서, 진애 배출구(41A)로부터 진애를 빨아낼 수 있어, 진애를 보다 확실하게 제거하는 것이 가능하게 된다.

(제5 실시 형태)

이어서, 도 14 내지 도 17에 기초하여, 제5 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 14는, 회전 전기 기기(1E)의 중심축선(C)에 직교하는 단면도이다. 도 15는, 회전 전기 기기(1E)의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 14, 도 15에 도시한 바와 같이, 이 제5 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1E)는, 전술한 제3 실시 형태의 방해판 부재(50)에 대하여 상이한 구성의 방해판 부재(60)를 구비하고 있다. 이 점, 전술한 제3 실시 형태와 상이하다.

방해판 부재(60)는 한 쌍의 직립 벽부(61, 61)와, 폐색판부(62)와, 경사판부(63)를 일체로 구비하고 있다.

한 쌍의 직립 벽부(61, 61)는, 진애 배출구(41A)의 양측에서 대향하도록 배치되어 있다. 각 직립 벽부(61)는 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)의 외주면(5g)에 직교하고, 모터 하우징(10)의 외측을 향하여 돌출되도록 형성되어 있다. 이 실시 형태에 있어서, 회전 전기 기기(1E)는, 회전축(13)의 중심축선(C)이, 회전 전기 기기(1E)를 구비하는 철도 차량의 주행 방향 M에 직교하도록 배치되어 있다. 그래서, 직립 벽부(61, 61)는, 주행 방향 M, 즉 회전축(13)의 중심축선(C)에 직교하는 수평 방향에 있어서, 진애 배출구(41A)를 사이에 둔 양측에서 대향하도록 설치되어 있다.

폐색판부(62)는 통부(5a)의 외주면(5g)에 직교하고, 모터 하우징(10)의 외측을 향하여 돌출되도록 형성되고, 한 쌍의 직립 벽부(61, 61)의 축방향 일단부측을 폐색하도록 설치되어 있다.

경사판부(63)는 직립 벽부(61, 61)의 하단부끼리를 일체로 연결하고, 프레임(5)의 통부(5a)의 외주면(5g)에 대하여 상하 방향으로 간격을 두고 설치되고, 진애 배출구(41A)를 덮도록 설치되어 있다. 경사판부(63)는 폐색판부(62)에 의해 폐색된 직립 벽부(61, 61)의 축방향 일단부측으로부터, 축방향 타단부측을 향하여, 점차 하방으로 경사져 있다.

이러한 방해판 부재(60)를 설치한 진애 배출구(41A)에 있어서는, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애가, 진애 배출구(41A)를 통하여 회전 전기 기기(1E)의 외부로 배출된다. 배출된 진애는, 방해판 부재(60)에 있어서 한 쌍의 직립 벽부(61, 61)와 폐색판부(62)와 경사판부(63)에 둘러싸인 공간S4를 통하여, 외부로 배출된다.

이와 같이, 상술한 제5 실시 형태에서는, 모터 하우징(10)의 외측에 방해판 부재(60)를 구비하고 있다. 이 때문에, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1E) 내로 공기가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 방해판 부재(60)에 있어서, 직립 벽부(61, 61)는, 주행 방향 M, 즉 회전축(13)의 중심축선(C)에 직교하는 수평 방향에 있어서, 진애 배출구(41A)를 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있다. 따라서, 철도 차량이 주행함으로써 회전 전기 기기(1E)에 닿는 주행풍 K가 직립 벽부(61, 61)에 의해 차단되어, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1E) 내로 공기가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 직립 벽부(61, 61)는, 진애 배출구(41A)의 양측에 설치되어 있기 때문에, 철도 차량의 주행 방향에 관계없이, 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 방해판 부재(60)는 경사판부(63)를 갖고 있으므로, 진애 배출구(41A)로부터 배출된 진애는, 경사판부(63)의 경사를 따라서 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시 형태와 같이, 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에 침입한 진애를 회전 전기 기기(1E)의 외부로 배출할 수 있으므로, 회전 전기 기기(1E)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 회전 전기 기기(1E)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 상술한 제5 실시 형태에서는, 모터 하우징(10)의 외측에 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 저해하는 방해판 부재(60)를 설치하도록 했지만, 그 구성에 대해서는 어떠한 것이어도 된다. 예를 들어, 도 16에 도시한 바와 같이, 경사판부(63)는 회전 전기 기기(1E)의 축방향에 직교하는 단면 형상이, 예를 들어 역 V자상 등이 되도록 형성해도 된다. 이렇게 구성함으로써, 경사판부(63)로 떨어진 진애의 배출을 재촉할 수 있다.

또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 방해판 부재(60)에 추가로, 방해판 부재(60)를 덮도록 제2 방해판 부재(65)를 설치해도 된다. 제2 방해판 부재(65)는 한 쌍의 직립 벽부(66, 66)와, 폐색판부(67)와, 경사판부(68)를 일체로 구비하고 있다.

한 쌍의 직립 벽부(66, 66)는, 방해판 부재(60)의 직립 벽부(66, 66)에 대하여 주행 방향 M의 양측에 간격을 두고 설치되어 있다. 또한, 폐색판부(67)는 한 쌍의 직립 벽부(66, 66)의 축방향 타단부를 폐색하도록 설치되어 있다. 폐색판부(67)는 방해판 부재(60)에 대하여 축방향 타단부측에 간격을 두고 설치되어 있다. 경사판부(68)는 직립 벽부(66, 66)의 하단부끼리를 일체로 연결하고, 방해판 부재(60)의 경사판부(63)에 대하여 하방으로 간격을 두고 설치되어 있다. 경사판부(68)는 축방향 타단부측으로부터 축방향 일단부측을 향하여, 점차 하방으로 경사져 있다.

이러한 제2 방해판 부재(65)를 더 구비함으로써 진애 배출구(41A)로부터의 공기의 유입을 더욱 확실하게 저해할 수 있다. 바꾸어 말하면, 외부로부터 진애 배출구(41A)에 이르는 사이의 통풍로를 복잡하게 할 수 있다. 이에 의해, 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1E) 내로 공기가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제2 방해판 부재(65)는 경사판부(68)를 갖고 있으므로, 방해판 부재(60)를 거친 진애는, 경사판부(68)의 경사를 따라서 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

(제6 실시 형태)

이어서, 도 18에 기초하여, 제6 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 18은, 회전 전기 기기(1F)의 중심축을 따른 단면도이다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 이 제6 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1F)는, 전술한 제1 실시 형태의 진애 배출구(41A)에 대하여 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에 진애 배출구(71A)를 구비하고 있다. 또한, 이 제6 실시 형태에 있어서의 회전 전기 기기(1F)는, 전술한 제1 실시 형태의 회전 전기 기기(1F)에 대하여 보조 팬(24)을 구비하고 있지 않다. 이와 같은 점이 전술한 제1 실시 형태와 상이하다.

진애 배출구(71A)는 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 고정자 철심(7)을 피한 개소의 일부에 형성되어 있다. 구체적으로는, 진애 배출구(71A)는 모터 하우징(10)을 구성하는 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 고정자 철심(7)과 폐색 단부판(5b) 사이의, 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에 형성되어 있다. 진애 배출구(71A)는 회전축(13)의 중심축선(C)이 수평 방향으로 연장되도록 설치된 회전 전기 기기(1F)에 있어서, 프레임(5)의 통부(5a)의 최하부에, 연직 하방을 향하여 개구되도록 형성되어 있다.

진애 배출구(71A)에는, 격자상, 메쉬상, 다공질상 등의 공기의 배출을 가능하게 하면서, 외부로부터의 이물의 침입을 방지하는 필터(72)가 설치되어 있다.

이와 같이, 상술한 제6 실시 형태에서는, 진애 배출구(71A)가 프레임(5)의 통부(5a)에 있어서, 고정자 철심(7)을 피한 개소의 일부에 형성되어 있다. 이 때문에, 냉각용 팬(4)의 외주측의 분리 진애 배출구(40)로부터 배출되지 않고, 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에까지 침입한 진애를 진애 배출구(71A)로부터 회전 전기 기기(1F)의 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 회전 전기 기기(1F)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제하여, 회전 전기 기기(1F)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 진애 배출구(71A)는 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에 형성되어 있다. 냉각용 팬(4)과 고정자 철심(7) 사이의 공간(S1)에서는, 냉각용 팬(4)에 의한 선회류 F가 발생되고 있었지만, 공기가, 고정자 철심(7)과 회전자 철심(14) 사이의 간극(D), 및 회전자 철심(14)에 형성된 관통 구멍(20)을 통과하는 동안에, 선회류 F의 에너지는 감쇠된다. 따라서, 공간(S2)에서는, 선회류 F는 발생하지 않는다. 공간(S2)에 있어서, 진애는, 자중에 의해 통부(5a)의 하부를 향하여 낙하하고, 진애 배출구(71A)로부터 외부로 배출된다.

이와 같이, 상술한 제6 실시 형태에서는, 고정자 철심(7) 및 회전자 철심(14)에 대하여 폐색 단부판(5b) 측의 공간(S2)에 면하는 위치에 진애 배출구(71A)가 형성되어 있다. 이 때문에, 공간(S2)에 있어서, 자중에 의해 통부(5a)의 하부를 향하여 낙하하는 진애를 진애 배출구(71A)로부터 효율적으로 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 회전 전기 기기(1F)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제하여, 회전 전기 기기(1F)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

또한, 진애 배출구(71A)는 통부(5a)의 최하부뿐만 아니라, 통부(5a)의 상부 등, 적절한 개소에 형성해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(1A 내지 1F)는, 철도 차량 주행용이며, 철도 차량의 대차에 설치되고, 대차에 구비된 차륜을 구동함으로써, 철도 차량을 주행시키는 것인 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 다양한 장치의 구동용으로서 회전 전기 기기(1A 내지 1F)를 적용하는 것이 가능하다.

이상 설명한 적어도 하나의 실시 형태에 따르면, 진애 배출구(41A)를 갖는 것에 의해, 외부로부터 침입한 진애를 진애 배출구(41A)로부터 회전 전기 기기(1A)의 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 회전 전기 기기(1A)의 모터 하우징(10) 내에 진애가 퇴적되는 것을 억제하여, 회전 전기 기기(1A)의 유지 보수의 수고를 억제할 수 있다.

본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시 형태는, 기타의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 마찬가지로, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함되는 것이다.

1A 내지 1F: 회전 전기 기기
2: 고정자
3: 회전자
4: 냉각용 팬
4a: 주판
4t: 외주연부(외주연)
5a: 통부
7: 고정자 철심
8: 코일(고정자 코일)
10: 모터 하우징(하우징)
13: 회전축
14: 회전자 철심
41A, 41B: 진애 배출구
50: 방해판 부재
51: 직립 벽부(벽부)
52: 대향 벽부
60: 방해판 부재
61: 직립 벽부(벽부)
63: 경사판부(대향 벽부)
65: 제2 방해판 부재
66: 직립 벽부(벽부)
68: 경사판부(대향 벽부)
72: 필터
M1: 중간부
R: 코너부

Claims

통부를 갖는 하우징과,
상기 하우징에 의해 고정되는 고정자 철심, 및 상기 고정자 철심에 설치된 고정자 코일을 갖는 고정자와,
상기 고정자보다도 직경 방향 내측에 상기 고정자에 대하여 회전 가능하게 설치된 회전축, 및 상기 회전축에 밖에서 끼움 고정되는 회전자 철심을 갖는 회전자와,
상기 회전축에 설치되고, 상기 고정자 철심 및 상기 회전자 철심에 외부로부터 도입한 공기를 정압의 상태로 불어대어, 상기 고정자 철심과 상기 회전자 철심을 냉각하는 냉각용 팬
을 구비하고,
상기 통부에는 상기 냉각용 팬의 외주연과 상기 고정자 철심의 중간부보다도 상기 고정자 철심 근처의 일부에 진애 배출구가 설치되어 있는, 회전 전기 기기.
제1항에 있어서,
상기 회전축이 수평 방향을 따르도록 배치되고,
상기 통부의 하부에 상기 진애 배출구를 형성한, 회전 전기 기기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통부와 상기 고정자 철심의 축방향 단부로 형성되는 코너부에, 상기 진애 배출구를 형성한, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정자 철심에 대하여, 상기 냉각용 팬이 설치된 측과는 반대측에, 추가로 상기 진애 배출구를 형성한, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진애 배출구는 축방향의 개구 치수보다도 둘레 방향의 개구 치수쪽이 큰 긴 구멍형인, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진애 배출구는, 상기 통부의 내주면측의 개구 면적보다도 상기 통부의 외주면측의 개구 면적이 작아지도록, 적어도 일부가 경사 형성되어 있는, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징의 내외 중 적어도 어느 한 쪽에, 상기 진애 배출구를 통하여 공기의 흐름을 저해하는 방해판부를 설치한, 회전 전기 기기.
제7항에 있어서,
주행 가능한 차량에 탑재되고,
상기 방해판부는 상기 진애 배출구에 대하여 적어도 상기 차량의 진행 방향 전방측에 설치된 벽부를 갖는, 회전 전기 기기.
제8항에 있어서,
상기 벽부는 상기 진애 배출구에 대하여 상기 진행 방향의 양측에 각각 설치되어 있는, 회전 전기 기기.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 방해판부는 상기 진애 배출구에 대하여 간격을 두고 대향하는 대향 벽부를 갖는, 회전 전기 기기.
제10항에 있어서,
상기 진애 배출구는, 상기 하우징의 최하부에 형성되고,
상기 대향 벽부는 하방을 향하여 경사져 있는, 회전 전기 기기.
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진애 배출구에 대하여, 상기 방해판부를 복수겹으로 설치한, 회전 전기 기기.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방해판부의 마찰 계수는 모터 케이스의 마찰 계수보다도 작은, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진애 배출구를 덮는 필터를 추가로 구비하는, 회전 전기 기기.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진애 배출구는 격자상 또는 망상인, 회전 전기 기기.