DE112017007210T5

DE112017007210T5 - Hauptelektromotor für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112017007210T5
Application number: DE112017007210.7T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Okubo; Hideo Terasawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20200059133A1; WO2018163264A1; US11218056B2; JP6685464B2; JPWO2018163264A1

Abstract

Ein erstes Lagergehäuse (4) weist in einer Stirnfläche (41), die senkrecht zu einer Richtung entlang einer Rotorwelle (3) und weiter entfernt zu einem Ventilator (10) ist, einen Luftauslass (42) zum Auslassen von Luft auf, die durch einen Lufteinlass (21) aufgenommen wird. Ein Strömungskanal (20) wird zwischen einer äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts (43) des ersten Lagergehäuses (4), der sich kontinuierlich mit der Stirnfläche (41) erstreckt, und einem Rahmen (2) definiert. Ein Wert, der durch Dividieren einer Entfernung zwischen einer äußeren Peripherie von Blättern (11) in dem Ventilator (10) und dem Luftauslass (42) durch einen äußeren Radius der Blätter (11) erhalten wird, ist größer oder gleich einem Schwellenwert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstbelüfteten Hauptmotor für Fahrzeuge.
Technologischer Hintergrund
Ein Käfigläufer-Induktionsmotor wird als Hauptmotor zum Antreiben eines elektrischen Eisenbahnfahrzeugs verwendet. Ein Käfigwicklungsläuferleiter, der von dem Käfigwicklungsinduktionsmotor umfasst ist, umfasst einen Läuferblechpaket mit Schlitzen in dem äußeren Rand in der Richtung entlang einer Rotor- bzw. Läuferwelle und stangenförmige Rotor- bzw. Läuferstäbe, die in den Schlitzen aufgenommen sind, und Kurzschlussringe als Ringleiter, die an beide Enden der Läuferstäbe gebunden sind. Ein Wechselstrom fließt durch eine Statorspule, die in einem Schlitz an dem Statorkern aufgenommen ist, wodurch ein rotierendes Magnetfeld erzeugt wird. Der Käfigwicklungsläuferleiter verbindet sich mit dem rotierenden Magnetfeld, wodurch eine induzierte elektromotorische Spannung erzeugt wird. Die induzierte elektromotorische Spannung lässt einen induzierten Strom durch den Käfigwicklungsläuferleiter fließen, der eine geschlossene Schaltung bildet, und in dem Läuferblechpaket wird ein Magnetpol erzeugt. Der Magnetpol in dem Läuferblechpaket und der Magnetpol in dem rotierenden Magnetfeld wechselwirken miteinander, was das Läuferblechpaket eine Kraft in einer Richtung tangential zu der äußeren Umfangsfläche des Läuferblechpakets unterwirft. Diese Kraft stellt das Ausgangsmoment für die Rotorwelle dar.
Ein Strom, der durch die Statorspule und den Läuferleiter fließt, verursacht einen Kupferverlust bzw. einen Kurzschlussverlust, der äquivalent zu dem Produkt aus einem Widerstandswert des Leiters und dem Quadrat des Stromwerts ist. Ein derartiger Kupferverlust erhöht die Temperatur in der Statorspule und im Läuferleiter. Ein magnetischer Fluss, der aus einem Strom resultiert, der durch die Statorspule und den Läuferleiter fließt, läuft durch den Statorkern und das Läuferblechpaket. Ein wechselnder magnetischer Fluss, der durch den Statorkern und das Läuferblechpaket läuft, ruft einen Eisenverlust bzw. Ummagnetisierungsverlust hervor und erhöht die Temperatur im Statorkern und im Läuferblechpaket. Jegliche harmonische Komponente in der Spannung und in dem Strom, der dem Hauptmotor zugeführt wird, ruft einen harmonischen Verlust hervor und erhöht die Temperatur in der Statorspule, dem Läuferleiter, dem Statorkern und dem Läuferblechpaket. Wie oben beschrieben, erhöhen verschiedene Verluste während des Betriebs des Hauptmotors die Innentemperatur des Hauptmotors.
Um das Innere des Hauptmotors während eines Betriebs zu kühlen, umfasst der Hauptmotor einen Ventilator, der an der Rotorwelle des Hauptmotors angebracht ist, und weist einen Lufteinlass in einer Position gegenüberliegend zu dem Ventilator des Kerns auf, um externe Luft durch ein Gehäuse einzulassen, und weist einen Luftauslass in einer Position außerhalb des äußeren Rands bzw. der äußeren Peripherie des Ventilators auf, um die innere Luft austreten zu lassen. Der Rotor dreht sich, um den Ventilator während des Betriebs des Hauptmotors zu drehen, wodurch eine Druckdifferenz zwischen der äußeren Peripherie und der inneren Peripherie der Blätter in dem Ventilator erzeugt wird. Die Druckdifferenz zieht Luft durch den Lufteinlass, um durch einen Luftdurchgang in dem Rotorkern und einen Spalt zwischen dem Rotorkern und dem Statorkern zu strömen und um durch den Luftauslass auszutreten. Die durch den Lufteinlass aufgenommene Luft kühlt das Innere des Hauptmotors.
Die durch den Lufteinlass aufgenommene und die durch den Luftauslass austretende Luft kollidieren mit einem Rand bzw. einer Kante des Luftauslasses, wodurch Abluftgeräusche erzeugt werden. Ein Hauptmotor für Eisenbahnfahrzeuge, der in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, umfasst eine Halterung mit einem negativen Druckentlastungsloch an einem Ende eines Rahmens, der einen Stator an der inneren Peripherie aufnimmt. Der Rahmen weist in einem unteren Abschnitt des Rahmenendes einen Auslass für Luft von einem Abluftventilator auf. An einer inneren Fläche der Halterung verbleibt ein erster schmaler Spalt zwischen der äußeren Peripherie des negativen Druckentlastungslochs und dem Abluftventilator, um ein Geräusch zu verringern, das durch das Entlastungsloch aus dem Motor erzeugt wird.
Zitatsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Kokai-Veröffentlichung Nr. H 11-146605
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die Patentliteratur 1 beschreibt den Motor mit einem größeren Luftauslass und einschließlich eines Abluftventilators mit einem großen Außendurchmesser. Obwohl ein Auswählen eines Abluftventilators mit einem größeren Außendurchmesser die Strömungsrate der Luft erhöht, die in den Hauptmotor aufgenommen wird, um eine Kühlleistung zu verbessern, erzeugt der Ventilator ein größeres Abluftgeräusch. Obwohl ein Hauptmotor, der mit einer hohen Rotations- bzw. Umlaufgeschwindigkeit betrieben wird, die Strömungsrate der Luft erhöht, die in den Hauptmotor aufgenommen wird, um eine Kühlleistung zu verbessern, erzeugt der Motor auch ein größeres Abluftgeräusch. Obwohl ein Auswählen eines Ventilators mit einem kleineren Außendurchmesser zum Erhöhen der Entfernung zwischen der äußeren Peripherie der Blätter in dem Ventilator und dem Luftauslass das Abluftgeräusch verringern kann, zieht der Ventilator weniger Luft in den Hauptmotor und verringert eine Kühlleistung.
In Anbetracht der vorherigen Umstände ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Abluftgeräusch zu verringern, während eine Kühlleistung eines Hauptmotors für ein Fahrzeug verbessert wird.
Lösung des Problems
Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu erzielen, umfasst ein Hauptmotor für ein Fahrzeug gemäß der Offenbarung einen Rahmen, der an dem Drehgestell in dem Fahrzeug befestigt ist, eine Rotorwelle, die in dem Rahmen aufgenommen ist, ein Läuferblechpaket bzw. einen Rotorkern, ein Rotor- bzw. Läuferleiter, einen Statorkern, eine Statorspule, ein erstes Lagergehäuse, ein zweites Lagergehäuse und einen Ventilator. Der Rotorkern ist an der Rotorwelle montiert) und integral mit der Rotorwelle drehbar. Der Rotorleiter wird in dem Rotorkern zurück- bzw. festgehalten. Der Statorkern ist an einer inneren Umfangsfläche des Rahmens angebracht und einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns über einen Spalt hinweg zugewandt. Eine Statorspule wird in dem Statorkern zurück- bzw. festgehalten. Das erste Lagergehäuse und das zweite Lagergehäuse sind an dem Rahmen angebracht und einander in einer Richtung entlang der Rotorwelle über den Rotorkern und den Statorkern hinweg zugewandt. Das erste Lagergehäuse und das zweite Lagergehäuse halten beide ein Lager zurück bzw. fest, das die Rotorwelle in einer drehbaren Weise hält. Der Ventilator ist an der Rotorwelle zwischen dem ersten Lagergehäuse und dem Rotorkern angebracht und integral mit der Rotorwelle drehbar. Der Ventilator umfasst Blätter. Der Rahmen weist in einem Abschnitt des Rahmens, an dem das zweite Lagergehäuse angebracht ist, oder in einem Abschnitt des Rahmens, der dem zweiten Lagergehäuse zugewandt ist, einen Lufteinlass zum Aufnehmen von externer Luft um den Rahmen herum auf. Das erste Lagergehäuse weist in einer Stirnseite des ersten Lagergehäuses, die eine Stirnseite von Stirnseiten senkrecht zu der Richtung entlang der Rotorwelle ist und die weiter entfernt zu dem Ventilator ist, einen Luftauslass zum Auslassen von Luft auf, die durch den Lufteinlass aufgenommen wird. Das erste Lagergehäuse umfasst einen mit der Stirnseite, die zum Ventilator weiter entfernt ist, kontinuierlichen zylindrischen Abschnitt. Der zylindrische Abschnitt weist eine äußere Umfangsfläche auf, die der inneren Umfangsfläche des Rahmens über einen Spalt hinweg zugewandt ist, der einen Strömungskanal für die Luft definiert. Die durch den Lufteinlass aufgenommene Luft verläuft durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns und des Statorkerns, durch den Ventilator und durch den Strömungskanal zwischen der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des ersten Lagergehäuses und der inneren Umfangsfläche des Rahmens und tritt durch den Luftauslass aus. Ein Wert, der durch Dividieren einer Entfernung zwischen einer äußeren Peripherie der Blätter in dem Ventilator und dem Luftauslass durch einen äußeren Radius der Blätter erhalten wird, ist größer oder gleich einem Schwellenwert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Der Hauptmotor für ein Fahrzeug gemäß dem obigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Lagergehäuse mit dem Luftauslass in der Stirnseite und wird mit einem Wert vorgesehen, der durch Dividieren der Entfernung zwischen der äußeren Peripherie der Blätter in dem Ventilator und dem Luftauslass durch den äußeren Radius der Blätter erhalten wird, der größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wodurch ein Abluftgeräusch verringert wird, während eine Kühlleistung innerhalb des Fahrzeughauptmotors verbessert wird.
Figurenliste

1 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung dar;
2 stellt eine Seitenansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar;
3 stellt ein Diagramm dar, das eine Luftströmung in dem Hauptmotor für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht;
4 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug dar;
5 stellt ein Diagramm dar, das die Luftströmung in dem Hauptmotor für ein Fahrzeug veranschaulicht;
6 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug dar;
7 stellt einen Graphen dar, der ein Beispielsverhältnis zwischen einem Spaltverhältnis und einem Geräuschpegelverhältnis zeigt;
8 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar;
9 stellt eine Querschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar;
10 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung dar;
11 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 2 dar;
12 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 2 dar;
13 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung dar;
14 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 3 dar;
15 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 3 dar;
16 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung dar;
17 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 4; und
18 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 4 dar.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleichen oder entsprechenden Komponenten werden in den Figuren die gleichen Bezugsziffern gegeben.
Ausführungsform 1
1 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung dar. 1 stellt eine Querschnittsansicht entlang einer Ebene parallel zu einer Rotor- bzw. Läuferwelle 3 dar. 2 stellt eine Seitenansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar. Ein Fahrzeughauptmotor 100 umfasst einen Rahmen 2, der an einem Fahrzeug befestigt ist, die Rotorwelle 3, die in dem Rahmen 2 aufgenommen ist, ein erstes Lagergehäuse 4 und ein zweites Lagergehäuse 6, die an dem Rahmen 2 angebracht sind, einen Rotorkern 8, der auf der Rotorwelle 3 montiert ist, einen Statorkern 9, der an der inneren Umfangsfläche des Rahmens 2 angebracht ist, und einen Ventilator 10, der an der Rotorwelle 3 angebracht ist. Eine Z-Achse bezeichnet eine vertikale Richtung, eine X-Achse bezeichnet die Fahrrichtung des Fahrzeugs, an dem der Fahrzeughauptmotor 100 montiert ist, und eine Y-Achse stellt eine Richtung senkrecht zur X-Achse und zur Z-Achse dar. Die Rotorwelle 3 erstreckt sich in einer X-Achsenrichtung in dem Fahrzeughauptmotor 100, wenn sie zum Beispiel an einem Fahrzeugkörper befestigt ist. Die Rotorwelle 3 erstreckt sich in einer Y-Achsenrichtung in dem Fahrzeughauptmotor 100, wenn sie zum Beispiel an einem Drehgestell in einem Fahrzeug befestigt ist. Der Fahrzeughauptmotor 100 ist zum Beispiel an einem elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert. In 1 und in nachfolgenden Figuren geben die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse die jeweiligen Richtungen des Fahrzeughauptmotors 100 an, wenn er an einem Drehgestell in einem Fahrzeug montiert ist.
Das erste Lagergehäuse 4 und das zweite Lagergehäuse 6 sind einander in der Y-Achsenrichtung über den Rotorkern 8 und den Statorkern 9 hinweg zugewandt. Das erste Lagergehäuse 4 und das zweite Lagergehäuse 6, das ein Lager 5 bzw. 7 zum Halten der Rotorwelle 3 auf eine drehbare Weise hält, sind an dem Rahmen 2 angebracht. In dem in 1 gezeigten Beispiel weist der Rahmen 2 eine Öffnung in einer Stirnseite des Rahmens 2 senkrecht zur Y-Achsenrichtung auf. Das erste Lagergehäuse 4 ist in der Y-Achsenrichtung an dem Rahmen 2 befestigt, um die Öffnung zu schließen. Der Rahmen 2 weist ein Durchgangsloch in der anderen Seite des Rahmens 2 senkrecht zur Y-Achsenrichtung auf. Das zweite Lagergehäuse 6 ist an dem Rahmen 2 befestigt und umgibt das Durchgangsloch in der Y-Achsenrichtung, um das Durchgangsloch zu schließen. Der Rotorkern 8 ist auf der Rotorwelle 3 montiert und integral drehbar mit der Rotorwelle 3. Der Statorkern 9 ist der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns 8 über einen Spalt hinweg zugewandt. Der Ventilator 10 umfasst Blätter 11. Der Ventilator 10 ist zwischen dem ersten Lagergehäuse 4 und dem Rotorkern 9 an der Rotorwelle 3 angebracht und ist mit der Rotorwelle 3 integral drehbar.
Der Rahmen 2 weist in einem Abschnitt, der das zweite Lagergehäuse 6 aufnimmt, oder in einem Abschnitt, der dem zweiten Lagergehäuse 6 zugewandt ist, einen Lufteinlass 21 zum Aufnehmen externer Luft auf. In 1 ist der Lufteinlass 21 in einer oberen Fläche des Rahmens 2 in der vertikalen Richtung ausgebildet, könnte aber an einem anderen Ort ausgebildet sein. Der Lufteinlass 21 könnte in einer Stirnseite des Rahmens 2 senkrecht zu der Rotorwelle 3 ausgebildet sein und das zweite Lagergehäuse 6 aufnehmen. Das erste Lagergehäuse 4 weist in einer Stirnfläche 41 des ersten Lagergehäuses 4, die eine Stirnseite von Stirnseiten senkrecht zu der Y-Achsenrichtung darstellt und die von dem Ventilator 10 weiter entfernt ist, einen Luftauslass 42 zum Auslassen von Luft auf, die durch den Lufteinlass 21 aufgenommen wird. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Stirnseite 41 in der Y-Achsenrichtung an dem Rahmen 2 befestigt. Das erste Lagergehäuse 4 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 43, der kontinuierlich mit der Stirnseite 41 ausgebildet ist und der eine äußere Umfangsfläche aufweist, die der inneren Umfangsfläche des Rahmens 2 über einen Spalt hinweg zugewandt ist, der einen Luftströmungskanal 20 definiert. In dem in der Ausführungsform 1 gezeigten Beispiel erstreckt sich der zylindrische Abschnitt 43 des ersten Lagergehäuses 4 in der Richtung entlang der Rotorwelle 3. Der zylindrische Abschnitt 43 des ersten Lagergehäuses 4 definiert den Strömungskanal 20 mit einer konstanten Querschnittsfläche entlang einer Ebene, die senkrecht zur Y-Achsenrichtung orientiert ist, um einen Wirbel aufgrund der zylindrischen Form zu verhindern.
Der Rotorkern 8 weist an der äußeren Peripherie Schlitze auf, die in der Richtung entlang der Rotorwelle 3 geschnitten sind, um Rotor- bzw. Läuferstäbe 12 aufzunehmen. Beide Enden von jedem Rotorstab 12 sind an Kurzschlussringe 13 gebunden, die Leiter mit ringförmigen Querschnitten senkrecht zur Y-Achsenrichtung zum elektrischen Verbinden der Rotorstäbe 12 miteinander darstellen. Der Rotorkern 8 weist ein Luftdurchgang 14 für eine Luftströmung auf. Der Statorkern 9 nimmt Statorspulen 15 auf.
Um eine Änderung der Richtung der Luftströmung zu glätten, könnte der Rahmen 2 eine Luftführung 16 an der inneren Umfangsfläche umfassen, wie in 1 gezeigt. Das Einbeziehen der Luftführung 16 verringert eine Turbulenz oder einen Wirbel, der auftreten kann, wenn eine Richtung der Luftströmung geändert wird, und verringert einen Luftdruckverlust. Ein Verringern des Luftdruckverlusts erhöht eine Luftaufnahme und verbessert somit eine Kühlleistung.
3 stellt ein Diagramm dar, das die Luftströmung in dem Hauptmotor für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht. In 3 geben durchgezogene Pfeile eine Luftströmung in dem Fahrzeughauptmotor 100 an, der in 1 gezeigt ist. Die Rotorwelle 3 dreht sich während des Betriebs des Fahrzeughauptmotors 100. Die Rotorwelle 3 dreht sich, um den Ventilator 10 zu drehen, der auf der Rotorwelle 3 montiert ist. Der Ventilator 10 dreht sich, um eine Druckdifferenz zwischen der inneren Peripherie und der äußeren Peripherie der Blätter 11 zu erzeugen, wobei Luft durch den Lufteinlass 21 eingesogen wird. In dem in 3 veranschaulichten Beispiel wird Luft von außerhalb des Fahrzeughauptmotors 100 durch den Lufteinlass 21 in den Fahrzeughauptmotor 100 aufgenommen. Die in den Fahrzeughauptmotor 100 aufgenommene Luft strömt bzw. fließt durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns 8 und dem Statorkern 9 und durch den Luftdurchgang 14 und erreicht den Ventilator 10. Die Luft aus den Ventilator 10 läuft durch den Strömungskanal 20 und tritt durch den Luftauslass 42 aus. Wie oben beschrieben, wird Luft von außerhalb des Fahrzeughauptmotors 100 in den Fahrzeughauptmotor 100 aufgenommen und strömt durch das Innere des Fahrzeughauptmotors 100 und aus dem Fahrzeughauptmotor 100 heraus, um das Innere des Fahrzeughauptmotors 100 zu kühlen. Die Luft, die durch den Luftauslass 42 austritt, erzeugt ein Abluftgeräusch. Die Struktur des Fahrzeughauptmotors 100 wird beschrieben, die ein derartiges Abluftgeräusch verringert.
4 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug dar. Ein in 4 gezeigter Fahrzeughauptmotor 500 unterscheidet sich von dem Fahrzeughauptmotor 100 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung darin, dass ein Rahmen 52 außerhalb der äußeren Peripherie der Blätter 57 in einem Ventilator 56 einen Luftauslass 54 aufweist. Ein erstes Lagergehäuse 55 und das zweite Lagergehäuse 6 sind einander in der Y-Achsenrichtung über den Rotorkern 8 und den Statorkern 9 hinweg zugewandt. Das erste Lagergehäuse 55 und das zweite Lagergehäuse 6, das ein Lager 5bzw. 7 zum Stützen der Rotorwelle 3 auf eine drehbare Weise festhalten, sind an dem Rahmen 52 angebracht. Der Ventilator 56 umfasst die Blätter 57. Der Ventilator 56 ist zwischen dem ersten Lagergehäuse 55 und dem Rotorkern 9 an der Rotorwelle 3 angebracht und integral mit der Rotorwelle 3 drehbar. Der Fahrzeughauptmotor 500 umfasst eine Luftführung 58 zum Führen von Luft aus dem Ventilator 56 in Richtung des Luftauslasses 54. Das Inkludieren der Luftführung 58 hindert Luft vom Ventilator 56 daran eine Lufteinlassseite des Ventilators 56 wieder zu erreichen, nachdem sie in Richtung der Statorspule 15 umgelenkt wurde. Ein Strömungskanal 59 ist zwischen der Seite des ersten Lagergehäuses 55 senkrecht zur Y-Achsenrichtung und der Luftführung 58 definiert.
5 stellt ein Diagramm dar, das die Luftströmung in dem Hauptmotor für ein Fahrzeug veranschaulicht. In 5 geben durchgezogene Pfeile die Luftströmung in dem Fahrzeughauptmotor 500 an, der in 4 gezeigt ist. Die Rotorwelle 3 dreht sich während des Betriebs des Fahrzeughauptmotors 500. Die Rotorwelle 3 dreht sich, um den Ventilator 56 zu drehen, der auf der Rotorwelle 3 montiert ist. Der Ventilator 56 dreht sich, um eine Druckdifferenz zwischen der inneren Peripherie und der äußeren Peripherie der Blätter 57 zu erzeugen, wobei Luft durch einen Lufteinlass 53 eingesogen wird. Die in den Fahrzeughauptmotor 500 aufgenommene Luft strömt durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns 8 und des Statorkerns 9 und durch den Luftdurchgang 14 und erreicht den Ventilator 56. Die Luft vom Ventilator 56 läuft durch den Strömungskanal 59 und tritt durch den Luftauslass 54 aus. Die Luft, die durch den Luftauslass 54 austritt, erzeugt ein Abluftgeräusch.
6 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug dar. 6 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs B dar, der in 4 gezeigt ist. Die Entfernung zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 57 in dem Ventilator 56, das heißt einem Ende der Blätter 57, das näher zu dem Luftauslass 54 liegt, und dem Luftauslass 54 wird als L1 bezeichnet, und der äußere Radius bzw. der Außenradius der Blätter 57 wird als R1 bezeichnet. Da die Entfernung L1 in Bezug auf den äußeren Radius R1 kleiner ist, weist die Luft eine größere Geschwindigkeitsverteilung auf, wenn sie den Luftauslass 54 erreicht. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass eine Turbulenz oder ein Wirbel auftritt, wenn die Luft mit dem Rand bzw. der Kante des Luftauslasses 54 kollidiert. Eine Turbulenz oder ein Wirbel kann ein Abluftgeräusch erhöhen. Da die Entfernung L1 in Bezug auf den äußeren Radius R1 größer ist, weist die Luft eine kleinere Geschwindigkeitsverteilung auf, wenn sie den Luftauslass 54 erreicht. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass eine Turbulenz oder ein Wirbel auftritt, wenn die Luft mit dem Rand bzw. der Kante des Luftauslasses 54 kollidiert. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sich die Größe eines Abluftgeräuschs ändert, wenn sich das Spaltverhältnis ändert, das durch L1 /R1 definiert ist.
7 stellt einen Graphen dar, der ein Beispielsverhältnis zwischen dem Spaltverhältnis und einem Geräuschpegelverhältnis zeigt. Der Pegel des Abluftgeräuschs während des Betriebs des Fahrzeughauptmotors 500 wird mit einem bekannten Geräuschmesser gemessen. Das Geräuschpegelverhältnis in 7 stellt ein Verhältnis dar, das durch Dividieren des Messwerts (dB), der durch den Geräuschmesser erhalten wird, durch einen Zielwert (dB) für den Abluftgeräuschpegel erhalten wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Abluftgeräusch mit einem Geräuschpegelverhältnis von 1 mit dem Zielwert für den Geräuschpegel übereinstimmt. Der Messwert, der das Abluftgeräusch angibt, repräsentiert einen Maximalwert unter den Messwerten, die während einer vorbestimmten Zeitdauer erhalten werden. In 7 zeigt die horizontale Achse das Spaltverhältnis und die vertikale Achse zeigt das Geräuschpegelverhältnis. Der in 7 gezeigte Graph zeigt eine ausgeglichene Kurve, die ein Verhältnis zwischen dem Spaltverhältnis und dem Geräuschpegelverhältnis repräsentiert, das aus dem Spaltverhältnis und dem Geräuschpegelverhältnis abgeleitet wird, das unter Verwendung eines Messwerts berechnet wird, der den Geräuschpegel angibt. Die in 7 ausgeglichene Kurve wird durch ein Messen eines Abluftgeräuschs für verschiedene Fahrzeughauptmotoren 500 einschließlich der Blätter 57 mit variierenden äußeren Peripherien in dem Ventilator 56 und mit unterschiedlichen Abständen bzw. Entfernungen zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 57 in dem Ventilator 10 und dem Luftauslass 54 gemessen. Die Messergebnisse werden dann zum Berechnen des Abluftgeräuschs mit der gleichen Luftströmungsrate bzw. -geschwindigkeit verwendet. Wie in 7 gezeigt, ermöglicht ein Erhöhen des Spaltverhältnisses ein Verringern des Abluftgeräuschs. Die Entfernung zwischen der Rotorwelle 3 und dem Luftauslass 54 kann aufgrund der Raumbegrenzung für den Fahrzeughauptmotor 500 nicht erhöht werden. Somit muss der äußere Radius der Blätter 57 verringert werden, um das Spaltverhältnis zu erhöhen. Jedoch können die Blätter 57 mit einem verringerten äußeren Radius eine Kühlleistung verkleinern und können die Temperatur in dem Fahrzeughauptmotor 500 erhöhen.
8 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar. 8 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A dar, der in 1 gezeigt ist. Ein Wert, der durch Dividieren der Entfernung L2 zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 11 in dem Ventilator 10 und dem Luftauslass 42 durch den äußeren Radius R2 der Blätter 11 erhalten wird, ist größer oder gleich einem Schwellenwert. Berücksichtigt man das Verhältnis zwischen dem Spaltverhältnis und dem Geräuschpegelverhältnis, das in 7 gezeigt ist, könnte der Schwellenwert 0,3 oder größer sein. Insbesondere könnte der Wert, der durch Dividieren der Entfernung L2 zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 11 und dem Luftauslass 42 durch den äußeren Radius R2 der Blätter 11 erhalten wird, 0,3 oder größer sein. Der Fahrzeughauptmotor 100 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung ist mit dem Wert, der durch Dividieren der Entfernung L2 zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 11 in dem Ventilator 10 und dem Luftauslass 42 durch den äußeren Radius R2 der Blätter 11 erhalten wird, versehen, der größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und kann somit ein Abluftgeräusch verringern. Der Fahrzeughauptmotor 100 mit dem Strömungskanal 20, der sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt, kann die Blätter 11 mit einem größeren Außenradius als dem Außenradius der Blätter 57 in dem Fahrzeughauptmotor 500 in 6 aufweisen, ohne die Länge des Fahrzeughauptmotors 100 in der Z-Achsenrichtung zu erhöhen. Insbesondere verringert der Fahrzeughauptmotor 100, wenn sich der Strömungskanal 20 in der Y-Achsenrichtung erstreckt, um das Spaltverhältnis zu erhöhen, ein Abluftgeräusch, während eine Kühlleistung verbessert wird.
9 stellt eine Querschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar. Die Rotorwelle 3 des Fahrzeughauptmotors 100 nimmt eine Kupplung 61 auf, die die Drehung des Fahrzeughauptmotors 100 an eine Antriebsvorrichtung überträgt. Die Kupplung 61 ist an der Rotorwelle 3 in einer Position angebracht, wo ein Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der Kupplung 61 der inneren Umfangsfläche des ersten Lagergehäuses 4 des Fahrzeughauptmotors 100 zugewandt ist. Insbesondere ist ein Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der Kupplung 61 mit dem ersten Lagergehäuse 4 bedeckt. Dies hindert jeglichen verstreuten Schmutz am Eintreten in einen Spalt zwischen dem Fahrzeughauptmotor 100 und der Kupplung 61, während das Fahrzeug fährt, und verhindert eine Beschädigung am Fahrzeughauptmotor 100 sowie an der Kupplung 61.
Wie oben beschrieben, umfasst der Fahrzeughauptmotor 100 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung das erste Lagergehäuse 4 mit dem Luftauslass 42 in der Stirnseite 41 und ist mit dem Wert versehen, der durch Dividieren der Entfernung zwischen der äußeren Peripherie der Blätter 11 in dem Ventilator 10 und dem Luftauslass 42 durch den äußeren Radius der Blätter 11 erhalten wird und der größer oder gleich dem Schwellenwert ist, um ein Abluftgeräusch zu verringern, während eine Kühlleistung innerhalb des Fahrzeughauptmotors 100 verbessert wird.
Ausführungsform 2
10 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 2 dar. 11 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 2 dar. 11 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs C dar, der in 10 gezeigt ist. Ein Fahrzeughauptmotor 200 gemäß der Ausführungsform 2 umfasst ferner eine erste luftströmungsregulierende Platte 22, die sich in der Y-Achsenrichtung an einer äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 erstreckt, zusätzlich zu den Komponenten in dem Fahrzeughauptmotor 100 gemäß der Ausführungsform 1. Der Fahrzeughauptmotor 200 könnte jede Anzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 umfassen. 12 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 2 dar. 12 stellt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 11 dar. In dem in 12 gezeigten Beispiel ist eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 bei regelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet. Das Einbeziehen der ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 verringert die Geschwindigkeitskomponenten der Luft, die durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 strömt. Wenn die Luft, die schräg in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 in Bezug auf die Y-Achsenrichtung strömt, mit der Kante bzw. dem Rand des Luftauslasses 42 kollidiert, bildet sich ein Luftwirbel und erzeugt ein Abluftgeräusch. Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 verringern die Geschwindigkeitskomponenten der Luft, die durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 strömt. Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 korrigieren bzw. berichtigen somit eine Luftströmung, die den Luftauslass 42 erreicht, zu einer im Wesentlichen laminaren Strömung. Die im Wesentlichen laminare Strömung, die den Luftauslass 42 erreicht, verhindert einen Luftwirbel und verringert ein Abluftgeräusch.
In dem in 12 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet. In einigen Ausführungsformen könnten die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet sein. Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22, die umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet sind, verringern eine Resonanz, die in dem Fahrzeughauptmotor 200 erzeugt wird, und verhindern eine Erhöhung des Abluftgeräuschs aufgrund einer Resonanz.
Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 könnten jeweils eine gleichförmige Höhe in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweisen oder könnten eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 aufweisen. Die erste luftströmungsregulierende Platte 22, die eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweist, berichtigt eine Luftströmung in Richtung des Luftauslasses 42 effektiver und verhindert eine Erhöhung des Abluftgeräuschs.
Wie oben beschrieben, umfasst der Fahrzeughauptmotor 200 gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22, die an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet sind, um ein Abluftgeräusch zu verringern.
Ausführungsform 3
13 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 3 dar. 14 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 3 dar. 14 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs D dar, der in 13 gezeigt ist. Ein Fahrzeughauptmotor 300 gemäß der Ausführungsform 3 umfasst einen Hauptrahmen 23 und einen Verbindungsrahmen 24 am Ort des Rahmens 2 in dem Fahrzeughauptmotor 100 gemäß der Ausführungsform 1. Der Statorkern 9 ist an der inneren Umfangsfläche des Hauptrahmens 23 angebracht. Der Verbindungsrahmen 24 ist in der Y-Achsenrichtung benachbart zu dem Hauptrahmen 23 vorgesehen. Das erste Lagergehäuse 4 ist an dem Verbindungsrahmen 24 angebracht. In dem in 13 gezeigten Beispiel weist der Hauptrahmen 23 ein Durchgangsloch in einer Seite des Hauptrahmens 23 senkrecht zu der Y-Achsenrichtung auf. Das zweite Lagergehäuse 6 ist an dem Hauptrahmen 23 befestigt und umgibt das Durchgangsloch in der Y-Achsenrichtung, um das Durchgangsloch zu schließen. Der Hauptrahmen 23 weist eine Öffnung an der anderen Seite senkrecht zur Y-Achsenrichtung auf. Der Verbindungsrahmen 24 ist in der Y-Achsenrichtung an dem Hauptrahmen 23 befestigt. Der Strömungskanal 20 ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 und der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 definiert. In dem in 13 gezeigten Beispiel ist die Luftführung 16 an der inneren Umfangsfläche des Hauptrahmens 23 angeordnet. Die Luftführung 16 weist ein Ende, das sich näher zum Luftauslass 42 befindet, bei der Verbindung zwischen dem Hauptrahmen 23 und dem Verbindungsrahmen 24 auf.
Der Fahrzeughauptmotor 300 umfasst ferner zweite luftströmungsregulierende Platten 25, die sich in der Y-Achsenrichtung an einer inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 erstrecken und die den Strömungskanal 20 zusammen mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 definieren. Der Fahrzeughauptmotor 300 könnte jegliche Anzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfassen. 15 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 3 dar. 15 stellt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 14 dar. In dem in 15 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet. Ähnlich zu den ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 verringert das Einbeziehen der zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 die Geschwindigkeitskomponenten der Luft, die durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum strömt. Wenn die Luft, die schräg in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum in Bezug auf die Y-Achsenrichtung strömt, mit dem Rand des Luftauslasses 42 kollidiert, bildet sich ein Luftwirbel und erzeugt ein Abluftgeräusch. Das Einbeziehen der zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 verringert die Geschwindigkeitskomponenten der Luftströmung durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum. Die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 korrigieren somit eine Luftströmung in eine im Wesentlichen laminare Strömung, wenn sie den Luftauslass 42 erreicht. Die im Wesentlichen laminare Strömung, die den Luftauslass 42 erreicht, verhindert einen Luftwirbel und verringert ein Abluftgeräusch.
In dem in 15 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen könnten die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet sein. Die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25, die umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet sind, verringern eine Resonanz, die in dem Fahrzeughauptmotor 300 erzeugt wird, und verhindern eine Erhöhung des Abluftgeräuschs aufgrund einer Resonanz.
Die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 könnten jeweils eine gleichförmige Höhe in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweisen oder könnten eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 aufweisen. Die zweite luftströmungsregulierende Platten 25, die eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweist, korrigiert eine Luftströmung in Richtung des Luftauslasses 42 effektiver und verhindert eine Erhöhung des Abluftgeräuschs.
Wie oben beschrieben, umfasst der Fahrzeughauptmotor 300 gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25, die an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet sind und die den Strömungskanal 20 zusammen mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 definieren, um ein Abluftgeräusch zu verringern.
Ausführungsform 4
16 stellt eine Querschnittsansicht eines Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform 4 dar. 17 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 4 dar. 17 stellt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs E dar, der in 16 gezeigt ist. Ein Fahrzeughauptmotor 400 gemäß der Ausführungsform 4 umfasst ferner erste luftströmungsregulierende Platten 22, die sich in der Y-Achsenrichtung an der äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts 43 eines ersten Lagergehäuses 4 erstrecken, ähnlich zu dem Fahrzeughauptmotor 200 gemäß der Ausführungsform 2, zusätzlich zu den Komponenten in dem Fahrzeughauptmotor 300 gemäß der Ausführungsform 3. Der Fahrzeughauptmotor 400 könnte jegliche Anzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfassen.
18 stellt eine Teilquerschnittsansicht des Hauptmotors für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 4 dar. 18 stellt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 17 dar. In dem in 18 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 bzw. der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet. Auf die gleiche Weise wie bei den Ausführungsformen 2 und 3 verringert die Einbeziehung der ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und der zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 die Geschwindigkeitskomponenten der Luftströmung durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum. Wenn die Luftströmung schräg in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum in Bezug auf die Y-Achsenrichtung mit dem Rand des Luftauslasses 42 kollidiert, bildet sich ein Luftwirbel aus und erzeugt ein Abluftgeräusch. Die Einbeziehung der ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und der zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 verringert die Geschwindigkeitskomponenten der Luftströmung durch den Strömungskanal 20 in der Drehrichtung um die Rotorwelle 3 herum. Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 korrigieren eine Luftströmung in eine im Wesentlichen laminare Strömung, wenn sie den Luftauslass 42 erreicht. Die im Wesentlichen laminare Strömung, die den Luftauslass 42 erreicht, verhindert einen Luftwirbel und verringert ein Abluftgeräusch.
In dem in 18 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche bzw. der inneren Umfangsfläche angeordnet, die den Strömungskanal 20 definieren. Bei einigen Ausführungsformen könnten eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche bzw. der inneren Umfangsfläche angeordnet sein, die den Strömungskanal 20 definieren. Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25, die umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche angeordnet sind, die den Strömungskanal 20 definieren, verringern eine Resonanz, die in dem Fahrzeughauptmotor 400 erzeugt wird, und verhindern eine Erhöhung des Abluftgeräuschs aufgrund einer Resonanz. Entweder die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 oder die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 könnten umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an der äußeren Umfangsfläche bzw. der inneren Umfangsfläche angeordnet sein, die den Strömungskanal 20 definieren, und die anderen Platten könnten umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche oder der äußeren Umfangsfläche angeordnet sein, die den Strömungskanal 20 definieren.
Die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22 und die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25 könnten jeweils eine gleichförmige Höhe in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweisen, oder könnten eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 aufweisen. Die erste luftströmungsregulierende Platte 22 und die zweite luftströmungsregulierende Platte 25, von denen jede eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses 42 in der Richtung senkrecht zu der Rotorwelle 3 aufweist, korrigieren eine Luftströmung in Richtung des Luftauslasses 42 effektiver und verhindern eine Erhöhung des Abluftgeräuschs.
Wie oben beschrieben, umfasst der Fahrzeughauptmotor 400 gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung die ersten luftströmungsregulierenden Platten 22, die an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 angeordnet sind, und die zweiten luftströmungsregulierenden Platten 25, die an der inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 24 angeordnet sind, die den Strömungskanal 20 gemeinsam mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 43 des ersten Lagergehäuses 4 definieren, um ein Abluftgeräusch zu verringern.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Der Lufteinlass 21 könnte in der Seite des Rahmens 2 ausgebildet sein, der senkrecht zur Y-Achsenrichtung ist.
Das Vorhergehende beschreibt einige exemplarische Ausführungsformen zu erläuternden Zwecken. Obwohl die vorhergehende Diskussion spezifische Ausführungsformen präsentiert hat, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen hinsichtlich einer Form und eines Details durchgeführt werden könnten, ohne von dem breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen in einem illustrativen Sinne, anstatt in einem restriktiven Sinne, zu sehen. Deshalb ist diese detaillierte Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und der Umfang der Erfindung wird lediglich durch die angehängten Ansprüche, zusammen mit der vollen Reichweite von Äquivalenten, auf die sich die Ansprüche lesen lassen, definiert.
Bezugszeichenliste

2, 52: Rahmen
3: Rotorwelle
4, 55: erstes Lagergehäuse
5, 7: Lager
6: zweites Lagergehäuse
8: Rotorkern
9: Statorkern
10, 56: Ventilator
11, 57: Blatt
12: Rotorstab
13: Kurzschlussring
14: Luftdurchgang
15: Statorspule
16, 58: Luftführung
20, 59: Strömungskanal
21, 53: Lufteinlass
22: erste luftströmungsregulierende Platte
23: Hauptrahmen
24: Verbindungsrahmen
25: zweite luftströmungsregulierende Platte
41: Stirnfläche bzw. Stirnseite
42, 54: Luftauslass
43: zylindrischer Abschnitt
100, 200, 300, 400, 500: Fahrzeughauptmotor
61: Kupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H11146605 [0006]

Claims

Hauptmotor für ein Fahrzeug, wobei der Motor aufweist: einen Rahmen, der an dem Fahrzeug befestigt ist; eine Rotorwelle, die in dem Rahmen aufgenommen ist; einen Rotorkern, der auf der Rotorwelle montiert ist und der integral mit der Rotorwelle drehbar ist; einem Rotorleiter, der in dem Rotorkern festgehalten wird; einen Statorkern, der an einer inneren Umfangsfläche des Rahmens angebracht ist und der einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns über einen Spalt hinweg zugewandt ist; eine Statorspule, die in dem Statorkern festgehalten wird; ein erstes Lagergehäuse und ein zweites Lagergehäuse, die an dem Rahmen angebracht sind, wobei das erste Lagergehäuse und das zweite Lagergehäuse einander in einer Richtung entlang der Rotorwelle über den Rotorkern und den Statorkern hinweg zugewandt sind, wobei das erste Lagergehäuse und das zweite Lagergehäuse ein Lager festhalten, das die Rotorwelle in einer drehbaren Weise hält; und einen Ventilator, der zwischen dem ersten Lagergehäuse und dem Rotorkern an der Rotorwelle angebracht ist und der integral mit der Rotorwelle drehbar ist, wobei der Ventilator Blätter umfasst, wobei der Rahmen in einem Abschnitt des Rahmens, an welchem das zweite Lagergehäuse angebracht ist, oder in einem Abschnitt des Rahmens, der dem zweiten Lagergehäuse zugewandt ist, einen Lufteinlass zum Aufnehmen von Luft von außerhalb des Rahmens aufweist, wobei das erste Lagergehäuse in einer Stirnfläche des ersten Lagergehäuses, die eine von Stirnflächen ist, die senkrecht zur Richtung entlang der Rotorwelle orientiert ist und die weiter von dem Ventilator entfernt ist, einen Luftauslass zum Auslassen von Luft aufweist, die durch den Lufteinlass aufgenommen wird, wobei das erste Lagergehäuse einen zylindrischen Abschnitt umfasst, der kontinuierlich mit der Stirnfläche ausgebildet ist, die weiter von dem Ventilator entfernt ist, wobei der zylindrische Abschnitt eine äußere Umfangsfläche aufweist, die der inneren Umfangsfläche des Rahmens über einen Spalt hinweg zugewandt ist, der einen Strömungskanal für die Luft definiert, wobei die durch den Lufteinlass aufgenommene Luft durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns und dem Statorkern, durch den Ventilator und durch den Strömungskanal zwischen der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des ersten Lagergehäuses und der inneren Umfangsfläche des Rahmens verläuft und durch den Luftauslass austritt und wobei ein Wert, der durch Dividieren einer Entfernung zwischen einer äußeren Peripherie der Blätter in dem Ventilator und dem Luftauslass durch einen äußeren Radius der Blätter erhalten wird, nicht kleiner als ein Schwellenwert ist.
Hauptmotor nach Anspruch 1, wobei der Schwellenwert größer oder gleich 0,3 ist.
Hauptmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen umfasst einen Hauptrahmen mit einer inneren Umfangsfläche, an der der Statorkern angebracht ist, und einen Verbindungsrahmen, der das erste Lagergehäuse aufnimmt und der benachbart zu dem Hauptrahmen in der Richtung entlang der Rotorwelle orientiert ist, und wobei der Strömungskanal zwischen der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des ersten Lagergehäuses und einer inneren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens definiert ist.
Hauptmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner aufweist: eine erste luftströmungsregulierende Platte, die sich in der Richtung entlang der Rotorwelle an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des ersten Lagergehäuses erstreckt.
Hauptmotor nach Anspruch 4, der ferner aufweist: eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten, die umfänglich bei regelmäßigen Intervallen auf dem zylindrischen Abschnitt des ersten Lagergehäuses angeordnet sind.
Hauptmotor nach Anspruch 4, der ferner aufweist: eine Vielzahl von ersten luftströmungsregulierenden Platten, die umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen auf dem zylindrischen Abschnitt des ersten Lagergehäuses angeordnet sind.
Hauptmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die erste luftströmungsregulierende Platte eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses in einer Richtung senkrecht zu der Rotorwelle aufweist.
Hauptmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der ferner aufweist: eine zweite luftströmungsregulierende Platte, die sich in einer Richtung entlang der Rotorwelle an einer inneren Umfangsfläche des Rahmens erstreckt, der den Strömungskanal zusammen mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des ersten Lagergehäuses definiert.
Hauptmotor nach Anspruch 8, der ferner aufweist: eine Vielzahl von zweiten luftströmungsregulierenden Platten, die umfänglich bei regelmäßigen Intervallen an einer inneren Umfangsfläche des Rahmens angeordnet sind.
Hauptmotor nach Anspruch 8, der ferner aufweist: eine Vielzahl der zweiten luftströmungsregulierenden Platten, die umfänglich bei unregelmäßigen Intervallen an der inneren Umfangsfläche des Rahmens angeordnet sind.
Hauptmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zweite luftströmungsregulierende Platte eine größere Höhe in Richtung des Luftauslasses in einer Richtung senkrecht zu der Rotorwelle aufweist.