JP2006180684A - Fully enclosed electric motor for vehicle drive - Google Patents
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Abstract
【課題】 冷却性能を向上させて小型軽量化や出力増大を可能にし、かつ排風側の軸受の冷却性を向上させることができる車両駆動用全閉形電動機を提供することである。
【解決手段】 電動機の反駆動側には、軸受支持部材の機内側側面に環状の冷却風道を設け、軸受支持部材の機外側のロータシャフトの端部に補助ファンを設け、冷却風道内の一端を補助ファンの外周部空間に1箇所または複数個の外気流入口で連通し、冷却風道の他端部を1箇所または複数個の外気流出口で機外空間に連通したものである。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fully-closed electric motor for driving a vehicle capable of improving the cooling performance, enabling a reduction in size and weight and an increase in output, and improving the cooling performance of a bearing on the exhaust side.
An annular cooling air passage is provided on the inner surface of the bearing support member on the non-driving side of the motor, and an auxiliary fan is provided at the end of the rotor shaft on the outer side of the bearing support member. One end communicates with the outer peripheral space of the auxiliary fan at one or more external airflow inlets, and the other end of the cooling air passage communicates with the external space at one or more external airflow outlets.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は鉄道等の車両を駆動するための車両駆動用全閉形電動機に関する。 The present invention relates to a vehicle drive fully-closed electric motor for driving a vehicle such as a railway.
一般に、車両駆動用電動機は、ロータシャフトに固定された通風ファンの運転時の回転によって、冷却外気を車両駆動用電動機の機内に流通させて、機内の発熱部を冷却する自己通風冷却構造となっている(例えば特許文献1参照)。 In general, a motor for driving a vehicle has a self-ventilation cooling structure that cools a heat generating portion in the machine by circulating cooling outside air through the machine of the motor for driving the vehicle by rotation of the ventilation fan fixed to the rotor shaft during operation. (For example, refer to Patent Document 1).
車両駆動用電動機は車体の下に配置された台車に装荷されているため、車両駆動用電動機の周囲の外気は走行時に巻き上げられる塵埃や水滴等を多く含んでいる。そのため、車両駆動用電動機内に取り入れる外気は、取入口に設けた通風濾過器で塵埃等をできるだけ除去するようにしている。しかし、長期間の運転では、塵埃が機内に次第に蓄積し、冷却性能の低下や絶縁物の寿命を低下させる不具合が生じるため、定期的に電動機を分解して内部の清掃を行う必要があった。 Since the vehicle drive motor is loaded on a carriage disposed below the vehicle body, the outside air around the vehicle drive motor contains a lot of dust, water droplets, and the like that are rolled up during travel. Therefore, the outside air taken into the vehicle drive motor is designed to remove dust and the like as much as possible with a ventilation filter provided at the intake. However, during long-term operation, dust accumulates gradually in the machine, causing problems such as reduced cooling performance and reduced life of the insulation. Therefore, it was necessary to periodically disassemble the motor and clean the inside. .
そこで、全閉形の車両駆動用電動機の開発が進められている。 Therefore, development of a fully-closed vehicle drive motor is underway.
図15は車両駆動用全閉形電動機の一例を示す断面図、図16は図15のA−A線の断面図である。 15 is a cross-sectional view showing an example of a fully-driving electric motor for driving a vehicle, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
図15及び図16に示すように、ステータフレーム11の一方の端部(駆動側)に軸受12を内蔵したベアリングブラケット13を設け、他方の端部(反駆動側)に軸受14を内蔵したハウジング15を設ける。この軸受12、14によってロータシャフト16を支持する。ロータシャフト16の中央部にはロータ鉄心17を固定し、ロータ鉄心17の外径側に設けた複数個の溝にロータバー18を収納する。また、ステータフレーム11の内周面に円筒状のステータ鉄心19を固定し、ステータ鉄心19の内径側に設けた複数個の溝にステータコイル20を収納している。
As shown in FIGS. 15 and 16, a housing in which a
ロータシャフト16の反駆動側には通風ファン21が取り付けられ、ステータフレーム11の外周部にカバー22を設けて冷却風道23を形成し、この冷却風道23の一端を通風ファン21の外周部空間に連通し、他端を駆動側のステータフレーム11の外周空間に開放してある。
A
冷却風道23内のステータフレーム11の外周面には、複数個の冷却フィン24を設けてある。電動機は、ステータフレーム11に設けた支持腕25を台車枠26にボルトにより固定支持され、ロータシャフト16の一端16aを機外に張り出し、この部分を継ぎ手を介して車軸26に設けてある歯車駆動装置と直結してある。運転時には、電動機の回転力をロータシャフト16aより歯車駆動装置を介して車軸26に伝達し、車輪27を回転して車両をレール28に沿って走行させる。電動機の運転時は、通風ファン21の回転によって、冷却外気を冷却風道23に流通させ、電動機内部で発生した熱を冷却フィン24より外気に放出して、電動機を冷却し電動機の温度上昇が許容限度を超えないようにしている。
A plurality of
このように、従来の車両駆動用全閉形電動機は全閉形としているので、外気が機内を流通することがないため機内を汚損することがなく、汚損による分解点検のための分解周期を延ばすことが可能になる。
しかしながら、全閉形にすると間接的に冷却することになるので冷却性能が低下する。電動機の外気による冷却はステータフレーム11の外周面で行うため、冷却効率が充分でなく、内部に熱がこもりステータコイル20やロータバー18の温度が上昇し許容値を超えてしまうことがある。そのため、ステータコイル11やロータバー18を大型化して発熱を抑える必要があり、電動機として大型化(寸法、重量増大)する。
However, if the fully closed type is used, the cooling performance is lowered because the cooling is indirectly performed. Since the cooling by the outside air of the electric motor is performed on the outer peripheral surface of the
車両駆動用電動機は台車枠26の限定されたスペース内に搭載されるため、電動機が大型化した場合は搭載できなくなる。また、冷却性を向上させるために通風ファン21を大型化して冷却風量を増大させることも考えられるが、通風ファン21の騒音が増大しやはり車両用として採用できなくなる。
Since the vehicle driving motor is mounted in a limited space of the
また、排風側の軸受12の冷却が行われないので軸受12の温度上昇が増大する。すなわち、通風ファン21の回転によってステータフレーム11の外周面を流通する外気は、冷却風道23を流通するに伴い吸収した熱により次第に温度が上昇し冷却性が低下する。そのため排風側(反ファン側)の電動機各部は温度上昇が大きくなる。駆動側(反ファン側)の軸受12の部分は通風ファン21による外気が流通しない位置のため温度が上昇しやすく、さらに駆動側のベアリングブラケット13は冷却流通外気の排風側にあるため、冷却性が低下することにより駆動側軸受12の部分の温度はさらに上昇する。
Moreover, since the cooling of the
軸受12の潤滑は軸受12の周囲に充填してあるグリースにて行っているが、軸受12の温度上昇が大きくなるほど潤滑グリースの熱劣化が進行し潤滑寿命が短くなって、早期にグリースを交換する必要が生じるため電動機の分解点検のための分解周期を早めることになる。
The
本発明の目的は、冷却性能を向上させて小型軽量化や出力増大を可能にし、かつ排風側の軸受の冷却性を向上させることができる車両駆動用全閉形電動機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle-driving fully-closed electric motor that can improve cooling performance, reduce the size and weight, increase output, and improve the cooling performance of a bearing on the exhaust side.
本発明の車両駆動用全閉形電動機は、略円筒状を成す固定子部材の長手方向中央部の内周側に円筒状のステータ鉄心を設け、このステータ鉄心の内周部に複数個のステータコイルを設け、ロータ鉄心を有したロータシャフトの駆動側及び反駆動側両端を支持する軸受を備えた軸受支持部材を前記固定子部材の両端に設け、前記ロータシャフトの中央部にロータ鉄心を設け、前記駆動側には、前記軸受支持部材より機内側の位置の前記ロータシャフトに通風ファンを設け、この通風ファンの外周部と前記固定子部材の内周部との間に円周状の微小間隙部を形成し、前記通風ファンの機外側壁面に放射状に配置した複数個の外気送風ブレードを設け、前記通風ファンの機内側壁面に放射状に配置した複数個の内気循環ブレードを設け、前記駆動側の軸受支持部材の側面に複数個の外気取り入れ口を設け、前記駆動側の固定子部材における前記通風ファンの外気送風ブレードの外周部位置に複数個の排気口を設け、前記反駆動側には、前記軸受支持部材の機内側側面に環状の冷却風道を設け、前記軸受支持部材の機外側の前記ロータシャフトの端部に補助ファンを設け、前記冷却風道内の一端を前記補助ファンの外周部空間に1箇所または複数個の外気流入口で連通し、前記冷却風道の他端部を1箇所または複数個の外気流出口で機外空間に連通したことを特徴とする。 A fully-closed electric motor for driving a vehicle according to the present invention is provided with a cylindrical stator core on the inner peripheral side of a longitudinally central portion of a substantially cylindrical stator member, and a plurality of stator coils are provided on the inner peripheral portion of the stator core. A bearing support member provided with bearings that support both ends of the rotor shaft on the driving side and the non-driving side of the rotor shaft having the rotor core, and provided with a rotor core at the center of the rotor shaft, On the driving side, a ventilation fan is provided on the rotor shaft at a position on the inner side of the bearing support member, and a circumferential minute gap is provided between the outer peripheral portion of the ventilation fan and the inner peripheral portion of the stator member. Forming a plurality of outside air blowing blades arranged radially on the outside wall of the ventilation fan, and providing a plurality of inside air circulation blades arranged radially on the inside wall of the ventilation fan, the drive side A plurality of outside air intakes are provided on the side surface of the bearing support member, a plurality of exhaust ports are provided at the outer peripheral position of the outside air blowing blade of the ventilation fan in the stator member on the driving side, An annular cooling air passage is provided on the machine inner side surface of the bearing support member, an auxiliary fan is provided at an end of the rotor shaft outside the machine of the bearing support member, and one end in the cooling air passage is an outer peripheral portion of the auxiliary fan. The space communicates with one or a plurality of external airflow inlets, and the other end of the cooling air passage communicates with the space outside the machine at one or a plurality of external airflow outlets.
本発明によれば、駆動側の通風ファンの機外側に設けた外気送風ブレードによって外気を駆動側固定子部材の表面に流通させて冷却するとともに、機内側に設けた内気循環ブレードによって内気を機内に循環させ内機の熱を通風ファンを介して機外の外気に放出するので冷却性が向上し、さらに反駆動側の補助ファンによって外気を反駆動側軸受の固定子部材の機内側側面に設けた環状の冷却風道内を流通させるので、反駆動側軸受部の冷却と反駆動側機内部を循環流通する内気も冷却することができる。従って、電動機全体の冷却性を向上させて電動機の小型軽量化または容量増大(出力増大)を図ることができるととともに、両側の軸受部の温度上昇を低減し潤滑グリースの潤滑寿命を長くし、電動機の点検修理のための分解周期を延ばすことができる。 According to the present invention, the outside air is circulated on the surface of the driving side stator member by the outside air blowing blade provided on the outside of the driving side ventilation fan and cooled, and the inside air is cooled by the inside air circulation blade provided on the inside of the machine. The heat of the internal unit is circulated to the outside and released to the outside air outside the unit through the ventilation fan, so that the cooling performance is improved and the auxiliary fan on the non-driving side is used to cool the outside air to the inner side surface of the stator member of the non-driving side bearing. Since the inside of the provided annular cooling air passage is circulated, the cooling of the non-driving side bearing portion and the inside air circulating and circulating inside the non-driving side machine can also be cooled. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the entire motor to reduce the size and weight of the motor or increase the capacity (output increase), to reduce the temperature rise of the bearings on both sides and to extend the lubrication life of the lubricating grease, Disassembly cycle for electric motor inspection and repair can be extended.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図、図2は図1のB−B線での一部切欠断面矢視図である。図15及び図16に示した従来例と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional view taken along line BB in FIG. The same elements as those of the conventional example shown in FIGS. 15 and 16 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1及び図2においてステータ鉄心19の外周部に略円筒状を成す固定子部材を設ける。固定子部材は、ステータフレーム11、及びこのステータフレーム11の両側に駆動側フレーム29と反駆動側フレーム30からなり、この固定子部材であるステータフレーム11、駆動側フレーム29、反駆動側フレーム30により、その長手方向中央部の内周側に円筒状のステータ鉄心19が位置するようにしている。そして、固定子部材の両端に軸受12、14を備えた軸受支持部材を設ける。すなわち、駆動側フレーム29に軸受12を備えた軸受支持部材としてのベアリングブラケット13を取り付け、反駆動側フレーム30に軸受14を備えた軸受支持部材としてのハウジング15を取り付けている。軸受12と軸受14とによりロータシャフト16を支持し、ロータシャフト16の中央部にロータ鉄心17が設けられている。ロータ鉄心17には軸方向に貫通した複数個の通風穴31が設けられている。
1 and 2, a substantially cylindrical stator member is provided on the outer peripheral portion of the
車両駆動用全閉形電動機の駆動側においては、駆動側の軸受12より機内側位置のロータシャフト16に通風ファン32が設けられており、この通風ファン32の外周部には駆動側フレーム29と対向して円周上の微小間隙部(ラビリンス部)33が形成されている。この部分で機外空間と機内空間とを仕切っている。この通風ファン32の機外側の壁面に複数個の外気送風ブレード34が放射状に配置して設けられ、機内側の壁面に複数個の内気循環ブレード35が放射状に配置して設けられている。ベアリングブラケット13の壁面に外気取り入れ口36を設け駆動側フレーム29の通風ファン32の外気送風ブレード34の外周部位置に円周上の排気口37を設けてある。
On the drive side of the vehicle drive fully-closed electric motor, a
一方、車両駆動用全閉形電動機の反駆動側においては、反駆動側の軸受14より機外側位置のロータシャフト16の端部に補助ファン38を設け、この補助ファン38の外周部を覆うようにカバー39を設けてあり、カバー39の内周部は外気取り入れ口40としてある。ハウジング15の機内側の側面にカバー41で覆った環状の冷却風道42を設け、この冷却風道42は、一端部(上部)を外気流入口43によって、カバー39内の補助ファン38の外周側空間と連通した端部(下部)を外気流出口44によって、機外空間に連通してある。冷却風道42を形成しているカバー41の機内側の表面に複数個の冷却フィン45を放射状に設けてある。
On the other hand, on the non-driving side of the vehicle drive fully-closed electric motor, an
このような構造によれば、運転時には駆動側の通風ファン32の回転により冷却外気はベアリングブラケット13に設けた外気取り入れ口36より流入し、外気送風ブレード34で外周側に送風され、駆動側フレーム29の排気口37より機外に排気される。同時に内気循環ブレード35の回転により内気は外周側に送風された後、ステータ鉄心19とロータ鉄心17の間隙より反駆動側空間に流通し、通風穴31より通風ファン32の内気循環ブレード35の内周側に戻る経路で循環流通する。
According to such a structure, the cooling outside air flows from the outside
運転により発生した内部の熱は循環内気によって通風ファン32に伝わり通風ファン32の機外側壁面と外気送風ブレード34を流通する冷却外気に放出される。そのため循環内気は冷却され、機内の各部を冷却し温度上昇を抑制する。さらに外気送風ブレード34によって外周側へ吹き上げられた冷却外気は多数設けた排気口37を経て排出されるので、駆動側フレーム29を冷却し電動機全体の冷却がさらに向上する。排気口37をリブ状に構成すれば冷却フィン効果により冷却表面積が増えより一層冷却性が向上する。また、冷却外気がベアリングブラケット13の機内側にも流通するため軸受12の冷却性も向上し軸受の温度上昇を低減する。
The internal heat generated by the operation is transmitted to the
一方、反駆動側の補助ファン38の回転によって冷却外気が外気取り入れ口40より進入して外気流入口43より冷却風道23に流入し冷却風道23内を流通した後、外気流出口44より機外に流出する。この流通外気によりハウジング15と軸受14は冷却され軸受14の温度上昇を低減させる。さらに冷却風道23の機内表面に設けてある複数個の冷却フィン45によって循環内気の熱が冷却風道を流通する外気に放出されて循環内気は冷却されるので、機内の冷却性がさらに向上する。
On the other hand, the cooling external air enters from the external
第1の実施の形態によれば、車両駆動用全閉形電動機の冷却性が向上するので小型軽量化または容量増大を図ることができ両側の軸受部の温度上昇を低減できるので潤滑グリースの寿命が延び分解周期を長くすることができる。 According to the first embodiment, the cooling performance of the fully-closed electric motor for driving the vehicle is improved, so that the size and weight can be increased or the capacity can be increased, and the temperature rise of the bearing portions on both sides can be reduced. Elongation and decomposition period can be lengthened.
(第2の実施の形態)
図3は、本発明の第2の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図、図4は図3の側面図である。この第2の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ステータ鉄心19の外周部に1個または複数個の長手方向に伸びる循環風道47を設け、この循環風道47の一端を固定子部材に設けた連通口48を介して駆動側の機内空間に連通し、循環風道47の他端を固定子部材に設けた連通口49を介して反駆動側の機内空間に連通したものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a sectional view of a vehicle drive fully-closed electric motor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side view of FIG. This second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that one or a plurality of
図3及び図4に示すように、ステータ鉄心19の外周側にカバー46を設けて長手方向に延びた循環風道47を形成する。この循環風道47の一端は、駆動側フレーム29に設けてある連通口48を介して駆動側の機内空間に連通する。一方、循環風道47の他端は反駆動側フレーム30に設けてある連通口49を介して反駆動側の機内空間に連通している。なお、この循環風道47はステータ鉄心19の外周部に複数箇所設けてある。カバー46の外壁面には複数個の冷却フィン50を車両の進行方向と同じ方向に配列して設けてあり、内壁面には複数個の冷却フィン51を電動機の長手方向の沿って設けている。冷却フィン50、51はいずれか一方に設けるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
第2の実施の形態によれば、循環風道47によって内気の循環通風路面積が増大するため、通風ファン32の外気送風ブレード34の回転による内気の循環通風量が増大し冷却性を向上させることができる。さらに、内気が循環風道47を流通する際に内気の熱は冷却フィン51に伝わり、さらに冷却フィン50によって車両運行時の走行風に放出されるため、循環内気はより一層冷却され電動機の冷却性がさらに向上する。
According to the second embodiment, since the circulation air passage area of the inside air is increased by the
(第3の実施の形態)
図5は本発明の第3の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図である。図1に示した第1の実施の形態に対し、電動機本体の外周部に長手方向に延びた冷却風道52を設け、この冷却風道52の内壁面及び外壁面に複数個の冷却フィン55、56を設け、冷却風道52の一端を駆動側の固定子部材に設けた流出口53を介して駆動側機の内空間に連通し、冷却風道52の他端を反駆動側の固定子部材に設けた流入口54を介して反駆動側の機内空間に連通したものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a sectional view of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to the third embodiment of the present invention. In contrast to the first embodiment shown in FIG. 1, a cooling
図5において、電動機本体の機外に長手方向に延びる冷却風道52を設け、冷却風道52の一端を駆動側フレーム29に設けた流出口53を介して駆動側の機内空間と連通する。一方、冷却風道52の他端を反駆動側フレーム30に設けた流入口54を介して反駆動側の機内空間に連通している。冷却風道52の内壁面に複数個の冷却フィン55を長手方向に沿って設け、外壁面に複数個の冷却フィン56を長手方向と直行する方向(車両進行方向)に配列して設けている。冷却風道52と冷却フィン55、56は、アルミ材料の熱伝導の優れた材料で形成している。
In FIG. 5, a cooling
第3の実施の形態によれば、循環内気が冷却風道52を流通することにより内気の熱が効率よく冷却フィン55に伝わり、冷却フィン56より外気(走行風)に効率よく放出されるのでより一層冷却性が向上する。
According to the third embodiment, since the circulating internal air flows through the cooling
(第4の実施の形態)
図6は、本発明の第4の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の駆動側の部分断面図である。この第4の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、駆動側の固定子部材の外周部にカバー57を設け、固定子部材との間に外気流通路58を形成し、この外気流通路58の内径側を固定子部材に設けた排気口37と連通し、外気流通路58の外径側を長手方向に向けて機外に開放し、固定子部材の内壁面と外壁面とに複数個の冷却フィン59、60を設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view on the drive side of a vehicle drive fully-closed electric motor according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a
図6において、駆動側フレーム29の外周側にカバー57を設けて、駆動側フレーム29との間に外気流通路58を形成し、この外気流通路58の一端を通風ファン32の外気送風ブレード34の外周部空間と連通し他端側を大気に開口している。駆動側フレーム29の外壁に複数個の冷却フィン59を放射状及び長手方向に設け、駆動側フレーム29の内壁にも複数個の冷却フィン60を同様に設けている。以上の説明では、第1の実施の形態に対して、カバー57を設けて外気流通路58を形成する場合について説明したが、第2の実施の形態や第3の実施の形態に対しても同様に適用できる。
In FIG. 6, a
第4の実施の形態によれば、通風ファン32により外周側に吹き上げられた冷却外気は外気流通路58を駆動側フレーム29の外壁に沿って流通するので、内気の熱が冷却フィン60より冷却フィン59を経て流通外気に効率よく放出され、内気及びフレームを冷却し冷却性を向上させる。
According to the fourth embodiment, the cooled outside air blown up to the outer peripheral side by the
(第5の実施の形態)
図7は、本発明の第5の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図、図8は図7のC−C断面図である。この第5の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ステータ鉄心19の外周部に長手方向に貫通する複数個の通風穴61を設け、駆動側には、フレーム62により、通風ファン32の外気送風ブレード34の外周部空間とステータ鉄心19の外周部の通風穴61の一端とを連通する外気進入路63を設け、反駆動側には、通風穴61の他端を機外に開放する外気排出口64を設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a vehicle drive fully-closed electric motor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. This fifth embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a plurality of ventilation holes 61 penetrating in the longitudinal direction are provided in the outer peripheral portion of the
図7及び図8において、ステータ鉄心19の外周部に複数個の長手方向に貫通する通風穴61を設け、フレーム62により駆動側フレーム29との間に外気進入路63を形成する。通風ファン32によって吹き上げた冷却外気は外気進入路63から通風穴61に流通する。その後に、反駆動側フレーム30に設けた外気排出口64より大気に排気する。
7 and 8, a plurality of ventilation holes 61 penetrating in the longitudinal direction are provided in the outer peripheral portion of the
第5の実施の形態によれば、通風ファン32の外気送風ブレード34で送風された冷却外気はフレーム62の外気進入路63を経てステータ鉄心19の複数個の通風穴61を流通するため、フレーム62とステータ鉄心19とがよく冷却され内部に発生する熱をこの部分で冷却することができる。
According to the fifth embodiment, the cooled outside air blown by the outside
(第6の実施の形態)
図9は本発明の第6の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図である。この第6の実施の形態は、図7に示した第5の実施の形態に対し、ステータ鉄心19の外周部に長手方向に貫通する複数個の通風穴61の一部の一端側を、固定子部材に設けた連通口65を介して駆動側の機内空間に連通し、他端側を固定子部材に設けた連通口66を介して反駆動側の機内空間に連通したものである。図7と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a sectional view of a fully-driving electric motor for driving a vehicle according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, in contrast to the fifth embodiment shown in FIG. 7, one end side of a part of the plurality of ventilation holes 61 penetrating in the longitudinal direction in the outer peripheral portion of the
図9において、図7に示した第5の実施の形態と同様に、ステータ鉄心19の外周部に複数個の通風穴61を設け、通風穴61aと通風口61bとの区分する。フレーム62に設けた外気進入路63は通風穴61aに連通する。他の通風穴61bの一端側は、駆動側フレーム29に設けた連通口65を介して駆動側の機内空間に連通するとともに、他端側を反駆動側フレーム30に設けた連通口66を介して反駆動側の機内空間に連通する。
In FIG. 9, as in the fifth embodiment shown in FIG. 7, a plurality of ventilation holes 61 are provided in the outer peripheral portion of the
第6の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様に通風ファン32により外気をいくつかの通風穴61aに流通させ、残りの通風穴61bには、通風ファン32により内気を循環流通させる。従って、外気で冷却されたステータ鉄心19の通風穴61bを内気が流通することによって内気が冷却され、この冷却された内気を機内に流通させることによって内部の冷却を行うことができる。
According to the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment, the outside air is circulated to the
(第7の実施の形態)
図10は、本発明の第7の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図である。この第7の実施の形態は、図7に示した第5の実施の形態に対し、電動機本体の外周部に長手方向に延びた冷却風道52を設け、この冷却風道52の内壁面及び外壁面に複数個の冷却フィン55、56を設け、冷却風道52の一端を駆動側の固定子部材に設けた流出口53を介して駆動側機の内空間に連通し、冷却風道52の他端を反駆動側の固定子部材に設けた流入口54を介して反駆動側の機内空間に連通したものである。図7と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view of a vehicle drive fully-closed electric motor according to a seventh embodiment of the present invention. The seventh embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG. 7 in that a cooling
図10において、図7に示した第5の実施の形態と同様に、ステータ鉄心19の外周部に軸方向に貫通した複数個の通風穴61を設け、この通風穴61の駆動側フレーム29に設けた外気進入路63を介して通風ファン32の外気送風ブレード34の外周側空間に連通し、通風穴61の反駆動側フレーム30に設けた外気排出口64を介して機外に開放してある。また、電動機の機外に長手方向に延びる冷却風道52を取り付け、この冷却風道52の駆動側フレーム29に設けた連通口53を介して通風ファン32の内気循環ブレード35の外周側空間に連通している。冷却風道52の外周壁と内周壁とには複数個の冷却フィン55、56が設けられている。
10, in the same manner as the fifth embodiment shown in FIG. 7, a plurality of ventilation holes 61 penetrating in the axial direction are provided in the outer peripheral portion of the
第7の実施の形態によれば、通風ファン32より送風される冷却外気は複数個の通風穴61を流通して電動機を冷却する。さらに通風ファン32によって送風される内気は冷却風道52を経て機内を循環流通し、内気が冷却風道52を通過する過程で冷却フィン55、56により外気で冷却されるので機内の各部を冷却する。
According to the seventh embodiment, the cooling outside air blown from the
(第8の実施の形態)
図11は、本発明の第8の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の反駆動側の部分断面図、図12は図11のD−D矢視図である。この第8の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、反駆動側の軸受支持部材の機内側側面に設けられた環状の冷却風道42を形成するカバー41の内壁と外壁とのいずれか一方または両方に複数個の冷却フィン45、68を設けたものである。
(Eighth embodiment)
FIG. 11 is a partial cross-sectional view on the non-driving side of a fully-closed electric motor for driving a vehicle according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. This eighth embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the
図11、図12において、反駆動側フレーム30の内径側に軸受14を内蔵したハウジング15を設け、軸受14より機外側の軸端部に補助ファン38を設け補助ファン38の外周側を覆ってカバー39が設けられている。また、ハウジング15の機内側側面はカバー41により環状の冷却風道42が形成され、この冷却風道42内を2カ所に設けてある外気流入口43a、43bによってカバー39内の補助ファン38の外周部空間に連通し、さらに冷却風道42内を外気流出口44a、44bによって機外空間と連通している。カバー41の機内空間側の壁面には複数個の冷却フィン45が放射状に設けられ、カバー41の冷却風道42内の壁面に複数個の冷却フィン68が周方向に配置して設けられている。
11 and 12, the
第8の実施の形態によれば、補助ファン38の回転によって送風された冷却外気が2カ所の外気流入口43a、43bより冷却風道42に流入し、冷却風道42を流通した後に2カ所の外気流入口44a、44bより機外に流出する。そのため、冷却外気の通風量が増大し軸受の冷却性が向上するとともに、外気流入口43a、43bが多くなったことより軸受部全体が均一に冷却される。また、冷却風道42の内外壁に複数個の冷却フィン45、68を設けているため、機内循環内気の熱が冷却風道42内を流通する外気に効率よく授受され内機の冷却効果が向上する。
According to the eighth embodiment, the cooling outside air blown by the rotation of the
(第9の実施の形態)
図13は、本発明の第9の実施の形態に係わる車両駆動用全閉形電動機の断面図、図14は図13の反駆動側の部分詳細図である。この第9の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、反駆動側も駆動側と同じように、軸受を内装したベアリングブラケットを設け、軸受により機内側に通風ファンを取り付け、反駆動側のカラーの通風ファンと対向する面に冷却フィンを放射状に設けたものである。図1と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Ninth embodiment)
FIG. 13 is a cross-sectional view of a fully-closed motor for driving a vehicle according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a partial detailed view of the non-drive side of FIG. The ninth embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG. 1 in that a bearing bracket having a bearing is provided on the non-driving side as well as the driving side, and a ventilation fan is provided inside the machine by the bearing. The cooling fins are provided radially on the surface facing the counter-flow side color ventilation fan. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
反駆動側も駆動側と同じように、軸受支持部材であるベアリングブラケット13’より機内側の位置のロータシャフト16に通風ファン32’を設け、この通風ファン32’の外周部と固定子部材の内周部との間に円周状の微小間隙部(ラビリンス部)33’を形成し、通風ファン32’の機外側壁面に放射状に配置した複数個の外気送風ブレード34’を設け、反駆動側の軸受支持部材であるベアリングブラケット13’の側面に複数個の外気取り入れ口36’を設け、反駆動側の固定子部材における通風ファン32’の外気送風ブレード34’の外周部位置に複数個の排気口37’を設ける。また、通風ファン32’と対向する面に冷却フィン69が設けられている。
Similarly to the driving side, the non-driving side is provided with a ventilation fan 32 'on the
図14(a)に示すように、反駆動側のカラー70の通風ファン32’と対向する面には冷却フィン69が設けられている。この冷却フィン69は図14(b)に示すようにを放射状に設けられている。
As shown in FIG. 14A, cooling
本発明の第9の実施の形態によれば、カラー70の端面に放射状に冷却フィン69を設けたことにより、電動機の回転時に外気を軸受に流入して攪拌させ、軸受の端部のカラー69に軸受の発熱が伝達し冷却フィン69で放散される。従って、電動機の軸受の発熱を抑制でき小形軽量化が可能となる。
According to the ninth embodiment of the present invention, the cooling
以上の本発明の各実施の形態については、誘導電動機の場合ついて説明したがロータ鉄心に永久磁石を埋め込んだ同期電動機等においても同様に適用できる。 Each of the above embodiments of the present invention has been described for an induction motor. However, the present invention can be similarly applied to a synchronous motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core.
11…ステータフレーム、12…軸受、13…ベアリングブラケット、14…軸受、15…ハウジング、16…ロータシャフト、17…ロータ鉄心、18…ロータバー、19…ステータ鉄心、20…ステータコイル、21…通風ファン、22…カバー、23…冷却風道、24…冷却フィン、25…支持腕、26…台車枠、27…車輪、28…レール、29…駆動側フレーム、30…反駆動側フレーム、31…通風穴、32…通風ファン、33…微小間隙、34…外気送風ブレード、35…内気循環ブレード、36…外気取り入れ口、37…排気口、38…補助ファン、39…カバー、40…外気取り入れ口、41…カバー、42…冷却風道、43…外気流入口、44…外気流出口、45…冷却フィン、46…カバー、47…循環風道、48…連通口、49…連通口、50…冷却フィン、51…冷却フィン、52…冷却風道、53…流出口、54…流入口、55…冷却フィン、56…冷却フィン、57…カバー、58…外気流通路、59…冷却フィン、60…冷却フィン、61…通風穴、62…フレーム、63…外気進入路、64…外気排出口、65…連通口、66…連通口、67…フレーム、68…冷却フィン、69…冷却フィン、70…カラー
DESCRIPTION OF
Claims (10)
In a rotating electrical machine in which bearing brackets are provided with bearings at both ends in the axial direction of the stator frame, both ends of the rotor shaft are supported by the bearings, and a ventilation fan is attached to the inside of the machine by the respective bearings on both ends of the rotor shaft. A fully-enclosed electric motor for driving a vehicle, characterized in that cooling fins are provided radially on a surface facing the ventilation fan of the color opposite to the driving side.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086164A (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | Fully enclosed fan motor |
| WO2010115539A1 (en) | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electric motor |
| KR101265338B1 (en) | 2006-12-04 | 2013-05-20 | 두산인프라코어 주식회사 | A cooling device of an electric motor |
| KR101407999B1 (en) | 2012-11-14 | 2014-06-19 | 자동차부품연구원 | Motor cooling apparatus for vehicle |
| US9450473B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor for vehicle and railway vehicle |
| JP2019213456A (en) * | 2019-09-24 | 2019-12-12 | 株式会社日立製作所 | Rotary electric machine |
| EP3813236A4 (en) * | 2018-06-08 | 2022-03-23 | Hitachi Industrial Products, Ltd. | DYNAMOELECTRIC MACHINE |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278245U (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | ||
| JPH066958A (en) * | 1992-06-17 | 1994-01-14 | Hitachi Ltd | Main motor for vehicle |
| JPH099574A (en) * | 1995-06-15 | 1997-01-10 | Railway Technical Res Inst | Wheel integrated rotating electric machine |
| JP2003143809A (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Toshiba Transport Eng Inc | Fully enclosed fan motor for vehicles |
| JP2004194498A (en) * | 2002-11-25 | 2004-07-08 | Toshiba Corp | Fully enclosed external fan cooling motor |
-
2005
- 2005-08-29 JP JP2005247262A patent/JP2006180684A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278245U (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | ||
| JPH066958A (en) * | 1992-06-17 | 1994-01-14 | Hitachi Ltd | Main motor for vehicle |
| JPH099574A (en) * | 1995-06-15 | 1997-01-10 | Railway Technical Res Inst | Wheel integrated rotating electric machine |
| JP2003143809A (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Toshiba Transport Eng Inc | Fully enclosed fan motor for vehicles |
| JP2004194498A (en) * | 2002-11-25 | 2004-07-08 | Toshiba Corp | Fully enclosed external fan cooling motor |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086164A (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | Fully enclosed fan motor |
| KR101265338B1 (en) | 2006-12-04 | 2013-05-20 | 두산인프라코어 주식회사 | A cooling device of an electric motor |
| WO2010115539A1 (en) | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electric motor |
| KR101407999B1 (en) | 2012-11-14 | 2014-06-19 | 자동차부품연구원 | Motor cooling apparatus for vehicle |
| US9450473B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor for vehicle and railway vehicle |
| EP3813236A4 (en) * | 2018-06-08 | 2022-03-23 | Hitachi Industrial Products, Ltd. | DYNAMOELECTRIC MACHINE |
| JP2019213456A (en) * | 2019-09-24 | 2019-12-12 | 株式会社日立製作所 | Rotary electric machine |
| JP7137543B2 (en) | 2019-09-24 | 2022-09-14 | 株式会社日立インダストリアルプロダクツ | Rotating electric machine |
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