JP3332729B2 - Fully closed main motor for vehicles - Google Patents
Fully closed main motor for vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、内扇付の車
両用全閉形主電動機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fully closed main motor for a vehicle with an internal fan.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は、車両の台車に搭載された従来の
車両用全閉形主電動機の一例を示す平面図、図９は図８
のＢ−Ｂ断面拡大図、図10は図９のＣ−Ｃ断面拡大図
で、内扇付のかご形誘導電動機である。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a plan view showing an example of a conventional fully closed main motor for a vehicle mounted on a bogie of a vehicle, and FIG.
10 is an enlarged cross-sectional view taken along line BB of FIG. 9, and FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view taken along line CC of FIG.
【０００３】図８及び図９において、台車26の両側
（注；図８では、紙面の後方に片側のみを示す）には、
車軸20ａが貫設され、台車26の中央部には、梁18が架設
されている。[0003] In FIGS. 8 and 9, on both sides of the carriage 26 (note: in FIG. 8, only one side is shown behind the paper surface).
An axle 20a is penetrated, and a beam 18 is provided at the center of the bogie 26.
【０００４】このうち、車軸20ａの両側には、車輪20が
圧入され、左側の車輪20の内側には、減速機25が車軸20
ａに組み込まれている。この減速機25の大径の平歯車25
ｂは、車軸20ａに圧入されている。[0004] Wheels 20 are press-fitted on both sides of the axle 20a, and a speed reducer 25 is mounted inside the left wheel 20 on the axle 20a.
a. Large diameter spur gear 25 of this reducer 25
b is pressed into the axle 20a.
【０００５】車輪20の下端には、レール21が図９におい
て一点鎖線が示され、上方には車体23が示されている。
車軸20ａと梁18の間には、本発明の対象となる車両用全
閉形主電動機４が、図８においては減速機25の右側に搭
載されている。[0005] At the lower end of the wheel 20, a rail 21 is shown by a dashed line in FIG.
Between the axle 20a and the beam 18, the fully-closed main motor 4 for a vehicle according to the present invention is mounted on the right side of the speed reducer 25 in FIG.
【０００６】この車両用全閉形主電動機４の出力軸端に
は、可撓継手24Ａの片側が圧入され、この可撓継手24Ａ
の他側の軸は、減速機25の外箱を軸受を介して貫通し、
この軸には小径の平歯車25ａが圧入され、この平歯車25
ａは大径の平歯車25ｂと噛み合っている。One end of a flexible joint 24A is press-fitted into the output shaft end of the fully closed main motor 4 for a vehicle.
The other shaft penetrates the outer case of the speed reducer 25 via a bearing,
A small diameter spur gear 25a is press-fitted into this shaft.
a meshes with a large diameter spur gear 25b.
【０００７】車両用全閉形主電動機４には、上部の片側
に上部取付座16の基端が溶接され、この上部取付座16の
下方の位置に対して下部取付座17が溶接されている。こ
のうち、上部取付座16は、台車26の梁18の上端に対して
図９で示すキー18ａを介して載置され、ボルト19で固定
されている。一方、下側の下部取付座17は、台車の梁18
の下部側面にボルト19で固定されている。A base end of an upper mounting seat 16 is welded to one side of the upper part of the fully closed main motor 4 for a vehicle, and a lower mounting seat 17 is welded to a position below the upper mounting seat 16. Of these, the upper mounting seat 16 is mounted through a key 18a shown the upper end of the beam 18 of the carriage 26 in FIG. 9, it is bolted 19. On the other hand, the lower lower mounting seat 17 is
It is fixed to the lower side surface with bolts 19.
【０００８】なお、上部取付座16には、吊り下げ用のフ
ック穴16ａが示され、車両用全閉形主電動機４の他側に
は、一対の取付座４ａの基端が溶接され、この取付座４
ａの先端は、車軸20ａに固定されている。The upper mounting seat 16 is provided with a hook hole 16a for suspension, and the other end of the fully closed main motor 4 is welded to the base ends of a pair of mounting seats 4a. Seat 4
The tip of a is fixed to the axle 20a.
【０００９】図９及び図10において、軟鋼板から断面略
Ｕ字状に形成されて車両用全閉形主電動機４の主枠６を
構成する外筒枠６ａの開口側となる図10において左端に
は、図示しない左側面図では円板状の側枠６ｂの外周に
形成された嵌合部が圧入され、複数のボルトで固定さ
れ、この側枠６ｂと外筒枠６ａとで主枠６を構成してい
る。In FIGS. 9 and 10, a left end in FIG. 10, which is an opening side of an outer cylindrical frame 6a formed of a mild steel plate and having a substantially U-shaped cross section and constituting a main frame 6 of a fully closed main motor 4 for a vehicle. In a left side view (not shown), a fitting portion formed on the outer periphery of a disk-shaped side frame 6b is press-fitted and fixed with a plurality of bolts, and the main frame 6 is fixed to the side frame 6b and the outer cylinder frame 6a. Make up.
【００１０】このうち、外筒枠６ａの上端の図10におい
て左右には、図示しない平面図では長方形の通気口８
Ａ，８Ｂが、図９においては右側上方に形成されてい
る。これらの通気口８Ａ，８Ｂには、図10においては下
端が開口し冷却器10Ｃの出入口となる軟鋼板製の逆Ｕ字
状の接続部10ｂの下端が挿入され溶接されている。[0010] Of these, on the left and right of the upper end of the outer cylinder frame 6a in FIG.
A and 8B are formed on the upper right side in FIG. In FIG. 10, the lower ends of the inverted U-shaped connecting portions 10b made of a mild steel plate, which are open at the lower ends and serve as the entrances and exits of the cooler 10C, are inserted into these vents 8A and 8B and welded.
【００１１】左右の接続部10ｂの対向側には、鋼管から
製作された３本の通気管11Ｂの両端が貫通し、接続部10
ｂに溶接されている。これらの通気管11Ｂは、薄板の軟
鋼板から図８に示すように矢印状に製作され等間隔に立
設された複数枚の冷却フィン12Ａを貫通している。各冷
却フィン12Ａは、貫通部が通気管11Ｂに溶接され、下端
は、外筒枠６ａの上面に溶接されている。On the opposite sides of the left and right connecting portions 10b, both ends of three ventilation pipes 11B made of steel pipe penetrate.
b. As shown in FIG. 8, these ventilation pipes 11B pass through a plurality of cooling fins 12A which are manufactured in an arrow shape from a thin mild steel plate and which are erected at equal intervals. Each cooling fin 12A has a penetrating portion welded to the ventilation pipe 11B, and a lower end welded to the upper surface of the outer cylindrical frame 6a.
【００１２】外筒枠６ａの右端の中央部には、軸受板９
が内側からあらかじめ挿入され、ボルトで固定されてい
る。この軸受板９の内周には、玉軸受５Ｂが外側から圧
入されている。同様に、側枠６ｂの中央部にも、ころ軸
受５Ａが左側から圧入されている。At the center of the right end of the outer cylinder frame 6a, a bearing plate 9 is provided.
Are inserted from the inside in advance and fixed with bolts. A ball bearing 5B is press-fitted from the outside to the inner periphery of the bearing plate 9. Similarly, the roller bearing 5A is press-fitted into the center of the side frame 6b from the left side.
【００１３】これらのころ軸受５Ａと玉軸受５Ｂは、回
転軸３にあらかじめ圧入されている。このうち、左側の
ころ軸受５Ａは、側枠６ｂの中央部に内側が嵌合した軸
受押え15Ａで左側から外輪が固定され、右側の玉軸受５
Ｂは、軸受板９の内周に左側が嵌合した軸受押え15Ｂで
固定されている。The roller bearing 5A and the ball bearing 5B are press-fitted into the rotating shaft 3 in advance. Among these, the outer ring is fixed to the left roller bearing 5A from the left by a bearing retainer 15A whose inside is fitted to the center of the side frame 6b, and the right ball bearing 5A
B is fixed to the inner periphery of the bearing plate 9 by a bearing retainer 15B fitted on the left side.
【００１４】回転軸３には、回転子鉄心13が挿入され、
この回転子鉄心13は、回転軸３の両側から挿入された鉄
心押え13ａで両側が固定されている。回転子鉄心13に
は、８条の通風穴13ｂが図９に示すように45°間隔に形
成されている。A rotor core 13 is inserted into the rotating shaft 3.
The rotor core 13 is fixed on both sides by iron core holders 13a inserted from both sides of the rotating shaft 3. The rotor core 13 has eight air holes 13b formed at 45 ° intervals as shown in FIG.
【００１５】左側の鉄心押え13ａの更に左側には、回転
軸３の左側から内扇７が圧入され、回転軸に固定されて
いる。回転子鉄心13の外周に形成された図示しないスロ
ットには、ロータバー14がそれぞれ挿入され、これらの
ロータバー14の両端は、環状のエンドリング14ａで接続
されている。An inner fan 7 is press-fitted from the left side of the rotating shaft 3 to the left side of the left iron core retainer 13a, and is fixed to the rotating shaft. Rotor bars 14 are respectively inserted into slots (not shown) formed on the outer periphery of the rotor core 13, and both ends of the rotor bars 14 are connected by annular end rings 14a.
【００１６】一方、外筒枠６ａの内周の中央部には、固
定子鉄心２が圧入され、この固定子鉄心２の内周の軸方
向に形成されたスロットには、固定子コイル１が挿入さ
れ、これらの固定子コイル１の両端のコイルエンド部
は、固定子鉄心２の両側から突き出ている。On the other hand, the stator core 2 is press-fitted into the center of the inner periphery of the outer cylinder frame 6a, and the stator coil 1 is inserted into a slot formed in the inner periphery of the stator core 2 in the axial direction. The coil ends at both ends of the stator coil 1 protrude from both sides of the stator core 2.
【００１７】このように構成され台車に搭載される車両
用全閉形主電動機においては、この車両用全閉形主電動
機を台車に組み込むときには、図11に示すように、台車
の上方から徐々に下ろして、上部取付座16を台車の梁18
の上端にキー18ａを介して載せ、上部取付座16と下部取
付座17をボルト19で梁18に固定する。In the fully-closed main motor for a vehicle constructed as described above and mounted on a bogie, when the fully-closed main motor for a vehicle is incorporated into the bogie, as shown in FIG. 11, the main motor is gradually lowered from above the bogie. , The upper mounting seat 16 to the dolly beam 18
The upper mounting seat 16 and the lower mounting seat 17 are fixed to the beam 18 with bolts 19 on the upper end of the device via a key 18a.
【００１８】また、定期点検のために、車両用全閉形主
電動機を点検する場合には、まず、台車を車体から切り
離した後、ボルト19を緩めフック穴16ａを利用して、図
11の一点鎖線で示すように上方に吊り上げる。In order to inspect the fully-closed main motor for a vehicle for periodic inspection, first, after the bogie is separated from the vehicle body, the bolt 19 is loosened and the hook hole 16a is used.
11 Lift up as shown by the dashed line.
【００１９】なお、この車両用全閉形主電動機は、図８
及び図９の実線で示す取付状態においては、左側の梁18
と右側の車軸20ａの間となり、軸方向は、図８に示すよ
うに両側の車輪20と減速機25の間となり、上方には車体
23の下端が対置し、下側はレール21や枕木と対置した、
限られた狭い空間に組み込まれる。The fully closed main motor for a vehicle is shown in FIG.
In the mounting state shown by the solid line in FIG.
And the right axle 20a, and the axial direction is between the wheels 20 and the reduction gear 25 on both sides as shown in FIG.
The lower end of 23 was opposed, and the lower side was opposed to rail 21 and sleepers,
It is built into a limited space.
【００２０】電車の走行時には、回転軸３の回転によっ
て内扇７も回転し、この内扇７によって、冷却空気が図
10の矢印Ａ11に示すように外筒枠６ａの通気口８Ａから
冷却器10Ｂの接続部10ｂに流入し、この接続部10ｂから
通気管11Ｂの内部を矢印Ａ12に示すように貫流して、右
側の接続部10ｂに流出する。When the train is running, the inner fan 7 is also rotated by the rotation of the rotating shaft 3, and cooling air is
As shown by the arrow A11 in FIG. 10, the air flows into the connecting portion 10b of the cooler 10B from the vent 8A of the outer cylindrical frame 6a, and flows through the inside of the ventilation pipe 11B from the connecting portion 10b as shown by the arrow A12. Out to the connecting portion 10b.
【００２１】この冷却空気は、右側の接続部10ｂから矢
印Ａ13に示すように、通気口８Ｂを経て外筒枠６ａの内
部に流入する。すると、この冷却空気の一部は、矢印Ａ
14に示すように、固定子鉄心２の内周と回転子鉄心13の
外周の間に形成された空隙を経て、内扇７に吸入され
る。The cooling air flows from the right connecting portion 10b into the outer casing 6a through the vent 8B as shown by an arrow A13. Then, part of this cooling air is indicated by arrow A
As shown in FIG. 14, the air is sucked into the inner fan 7 through a gap formed between the inner circumference of the stator core 2 and the outer circumference of the rotor core 13.
【００２２】また、外筒枠６ａの内部に流入した冷却空
気の他の一部は、矢印Ａ15に示すように、回転子鉄心13
に形成された通風穴13ｂを左に貫流して、同じく、内扇
７に吸入され、以下Ａ11−Ａ12−Ａ13−Ａ14−Ａ15と環
流する。Another part of the cooling air that has flowed into the inside of the outer cylinder frame 6a, as indicated by an arrow A15,
Flows through the ventilation hole 13b formed to the left, and is similarly sucked into the inner fan 7, and then flows back to A11-A12-A13-A14-A15.
【００２３】この環流する冷却風によって、固定子鉄心
２及び固定子コイル１と、回転子鉄心13及びロータバー
14は規定の値以下に冷却され、エポキシ樹脂で絶縁され
た固定子コイル１とロータバー14は、固定子鉄心２及び
固定子鉄心13との間の絶縁特性が長期に亘って維持され
ている。The circulating cooling air causes the stator core 2 and the stator coil 1, the rotor core 13 and the rotor bar 13 to rotate.
14 is cooled below a specified value, and the insulation characteristics between the stator core 2 and the stator core 13 of the stator coil 1 and the rotor bar 14 insulated with epoxy resin are maintained for a long time.
【００２４】ところで、このような車両に組み込まれる
車両用全閉形主電動機においては、一編成当りの搭載数
を減らすことが電車の低価格化のために要求される。そ
のため、１台当りの出力の増加が要請され、前述したよ
うに限られた空間に設置される関係で、小形化が要求さ
れ、さらに、列車の高速化のために軽量化が要求され、
保守・点検の省力化も要求される。Incidentally, in a fully-closed main motor for a vehicle incorporated in such a vehicle, it is required to reduce the number of units mounted per train in order to reduce the price of the train. For this reason, an increase in the output per vehicle is required, and as described above, because of being installed in a limited space, downsizing is required, and furthermore, lightening is required for speeding up the train,
Labor saving of maintenance and inspection is also required.
【００２５】そのため、種々の冷却構造が採用され、こ
のうち、別に設けた逆風機からダクトを介して車両用主
電動機の内部に冷却空気を導く外部送風機形と、図８〜
図10で示した内扇付の全閉形主電動機が採用されてい
る。For this reason, various cooling structures are employed. Among them, an external blower type in which cooling air is introduced from a separately provided reverse winder into the vehicle main motor through a duct, and FIGS.
The fully closed main motor with an inner fan shown in FIG. 10 is employed.
【００２６】このうち、前者は、車体にダクトを配設す
る関係でコストが上るだけでなく、通風濾過器の保守・
点検も必要となるので、保守点検の頻度を減らすために
も、フィルタの交換が不要な後者の内扇付が要求されて
きている。Among them, the former is not only costly due to the arrangement of the duct on the vehicle body, but also requires maintenance and maintenance of the ventilation filter.
Inspection is also required, and in order to reduce the frequency of maintenance and inspection, there is a demand for the latter inner fan, which does not require replacement of the filter.
【００２７】[0027]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された車両用全閉形主電動機においては、固定子鉄
心２と固定子コイル１は、固定子鉄心２の外周から外筒
枠６ａを介して冷却フィン12Ａへ伝達される熱で効果的
に冷却されるが、回転子鉄心13とロータバー14は、矢印
Ａ14，Ａ15で示す冷却風によってのみしか冷却されない
ので、固定子側と比べて冷却効果が低下する。However, in the fully-closed main motor for a vehicle configured as described above, the stator core 2 and the stator coil 1 are separated from the outer periphery of the stator core 2 via the outer cylinder frame 6a. However, since the rotor core 13 and the rotor bar 14 are cooled only by the cooling air indicated by arrows A14 and A15, the cooling effect is smaller than that of the stator side. Decrease.
【００２８】例えば、発明者らが測定した結果では、ロ
ータバー14の温度と固定子コイル１の温度の差は、夏季
の走行中において、最大約40℃で、ロータバー14が最も
高温であった。For example, according to the results measured by the inventors, the difference between the temperature of the rotor bar 14 and the temperature of the stator coil 1 was a maximum of about 40 ° C. during traveling in summer, and the rotor bar 14 was the hottest.
【００２９】したがって、この車両用全閉形主電動機の
定格出力は、ロータバー14の温度上昇値によって上限が
決まるので、この車両用全閉形主電動機の小形化及び軽
量化と定格の増加を図るうえでの障害となる。そこで、
本発明の目的は、回転子鉄心やロータバーを効率よく冷
却し、小形・軽量化と定格の増加を図ることのできる車
両用全閉形主電動機を得ることである。Accordingly, the rated output of the fully closed main motor for a vehicle has an upper limit determined by the temperature rise value of the rotor bar 14, so that the size, weight and rating of the fully closed main motor for a vehicle are increased. Is an obstacle. Therefore,
An object of the present invention is to efficiently cool a rotor core and a rotor bar.
In other words, it is an object of the present invention to obtain a fully-closed main motor for a vehicle which can be reduced in size and weight and increase in rating.
【００３０】[0030]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転子軸に内扇が挿着され、この内扇から外筒枠の
通気口を経て通気管に送り込まれた冷却空気を通気管の
外周の冷却フィンで冷却する冷却器が外筒枠の筒部の外
周に固定された車両用全閉形主電動機において、通気口
から排出された冷却空気を通気管に導く風胴を外筒枠の
側板の外面に形成したことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, an inner fan is inserted into a rotor shaft, and cooling air sent from the inner fan to a ventilation pipe through a ventilation port of an outer cylinder frame is provided. In a fully-closed main motor for a vehicle in which a cooler for cooling with cooling fins on the outer periphery of the ventilation pipe is fixed to the outer circumference of the cylindrical portion of the outer casing, a wind tunnel for guiding cooling air discharged from the ventilation port to the ventilation pipe is removed. It is characterized in that it is formed on the outer surface of the side plate of the cylindrical frame.
【００３１】また、請求項２に記載の発明は、風胴に第
２の冷却フィンを突設したことを特徴とする。また、請
求項３に記載の発明は、風胴を凸字状又は環状としたこ
とを特徴とする。The second aspect of the present invention is characterized in that a second cooling fin is protruded from the wind tunnel. The invention according to claim 3 is characterized in that the wind tunnel is formed in a convex shape or an annular shape.
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【００３４】このような手段によって、請求項１に記載
の発明においては、固定子と回転子で加熱された冷却空
気を風胴から通気管を経て外筒枠の内部に環流させ、風
胴と通気管のフィンによって冷却する。According to the first aspect of the present invention, the cooling air heated by the stator and the rotor is circulated from the wind tunnel to the inside of the outer cylinder frame through the ventilation pipe. Cool by fins in vent pipe.
【００３５】また、請求項２に記載の発明においては、
風胴を通過する冷却空気を第２の冷却フィンによって冷
却し、請求項３に記載の発明においては、容積の大なる
風胴を通過する過程において、広い放熱面によって冷却
し、放熱効果を向上させる。According to the second aspect of the present invention,
The cooling air passing through the wind tunnel is cooled by the second cooling fins, and in the invention according to the third aspect, in the process of passing through the wind tunnel having a large volume, the cooling air is cooled by a wide heat radiation surface to improve the heat radiation effect. Let it.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用全閉形主電
動機の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、
本発明の車両用全閉形主電動機の第１の実施形態を示す
図で、従来の技術で示した図10に対応し、請求項１，請
求項２及び請求項３に対応する図である。図２は、図１
の左側面縮小図で、同じく図９に対応する図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fully closed main motor for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a fully-closed main motor for a vehicle according to the present invention, which corresponds to FIG. 10 shown in the related art, and corresponds to claims 1, 2 and 3. FIG. 2 shows FIG.
10 is a diagram corresponding to FIG. 9, which is a left side reduced view of FIG.
【００３７】図１及び図２において、従来の技術で示し
た図９及び図10と異なるところは、冷却器の構成で、他
は図９及び図10と同一である。したがって、図９及び図
10と同一要素には、同一符号して説明を省略する。FIGS. 1 and 2 differ from FIGS. 9 and 10 shown in the prior art in the structure of the cooler, and the other parts are the same as FIGS. 9 and 10. Therefore, FIG. 9 and FIG.
The same elements as those in 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００３８】図１及び図２において、側枠６ｂには、内
扇７の上端に対向する位置に対して通気口８Ｃが形成さ
れている。側枠６ｂの外側には、図２においては略凸字
状の風胴10ａが固定され、この風胴10ａの図１において
上部の右側に通風管11Ａの左端のフランジ部が当接さ
れ、ボルトで固定されている。したがって、風胴10ａ
は、通気口８Ｃと通気管11Ａを結ぶ通風路となってい
る。1 and 2, a vent 8C is formed in the side frame 6b at a position facing the upper end of the inner fan 7. A wind tunnel 10a having a substantially convex shape in FIG. 2 is fixed to the outer side of the side frame 6b, and a flange at the left end of the ventilation pipe 11A abuts on the upper right side of the wind tunnel 10a in FIG. It is fixed at. Therefore, the wind tunnel 10a
Is a ventilation path connecting the ventilation port 8C and the ventilation pipe 11A.
【００３９】風胴10ａの外側には、中央部に対して長い
帯板状の冷却フィン10ｃが放射状に配置され溶接されて
いる。これらの冷却フィン10ｃの両側には、短い冷却フ
ィン10ｄが対称的に配置され溶接されている。通気口８
Ｃの内側には、案内風胴22が固定されている。On the outer side of the wind tunnel 10a, long strip-shaped cooling fins 10c are radially arranged and welded to the center. On both sides of these cooling fins 10c, short cooling fins 10d are symmetrically arranged and welded. Vent 8
A guide wind tunnel 22 is fixed inside C.
【００４０】通風管11Ａには、従来の技術で示した図10
と同様に、冷却フィン12Ａが等間隔に挿入され、通風管
11Ａに溶接されている。接続部10ｂは、外筒枠６ａにフ
ランジを介して固定されている。この結果、風胴10ａ及
び冷却フィン10ｃ，10ｄと通風管11Ａ並びに冷却フィン
12，接続部10ｂで、冷却空気の冷却器10Ａを構成してい
る。The ventilation pipe 11A has the structure shown in FIG.
Similarly, cooling fins 12A are inserted at equal intervals,
Welded to 11A. The connecting portion 10b is fixed to the outer cylinder frame 6a via a flange. As a result, the wind tunnel 10a, the cooling fins 10c and 10d, the ventilation pipe 11A and the cooling fin
12, the connection portion 10b constitutes a cooler 10A for cooling air.
【００４１】このように構成された車両用全閉形主電動
機においては、従来の技術で示した図10と同様に、冷却
空気が内扇７によって図１の矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４，Ａ５で示すように環流し、回転子と固定子で加熱さ
れた冷却空気は、冷却器10Ａの風胴10ａと通気管11Ａを
貫流する過程において冷却される。In the fully-closed main motor for a vehicle configured as described above, the cooling is performed in the same manner as in the prior art shown in FIG.
The air is blown by arrows A1, A2, A3, A in FIG.
4, reflux as shown by A5, cooling air heated by the rotor and stator can be cooled in the process of flowing through the wind tunnel 10a and the vent pipe 11A of the condenser 10A.
【００４２】しかも、この冷却空気は、従来の技術で示
した図10と同様に外筒枠６ａの外周の冷却フィン12Ａだ
けでなく、風胴10ａに突設された冷却フィン10ｃ，10ｄ
によって更に冷却されるので、内部の鉄心や巻線の温度
を下げることができ、巻線の通電容量を上げることがで
きるので、小形・軽量化を図ることができる。Further, the cooling air is supplied not only to the cooling fins 12A on the outer periphery of the outer cylinder frame 6a but also to the cooling fins 10c and 10d protruding from the wind tunnel 10a in the same manner as in FIG.
As a result, the temperature of the inner core and the windings can be lowered, and the current carrying capacity of the windings can be increased, so that the size and weight can be reduced.
【００４３】したがって、矢印Ａ３で示すように外筒枠
６ａの内部に流入する冷却空気の温度を下げることがで
き、矢印Ａ４，Ａ５で示すように、図１において右から
左に貫流する冷却空気の温度を下げることができるの
で、固定子側と比べて高温となる回転子側の温度を下げ
ることができ、ロータバーと回転子鉄心との間の絶縁樹
脂の耐電圧特性の低下を長期に亘って防ぐことができ
る。Accordingly, the temperature of the cooling air flowing into the outer cylindrical frame 6a can be lowered as indicated by an arrow A3, and as shown by arrows A4 and A5, the cooling air flowing from right to left in FIG. The temperature of the rotor, which is higher than that of the stator, can be reduced, and the withstand voltage characteristics of the insulating resin between the rotor bar and the rotor core can be reduced over a long period of time. Can be prevented.
【００４４】さらに、風胴10ａは、側枠６ｂの外側に突
設されるが、可撓継手24Ａの片側のフランジ部から突き
出ていないので、組込作業や保守・点検時の作業性の低
下も防ぐことができる。Further, although the wind tunnel 10a protrudes outside the side frame 6b, it does not protrude from the flange portion on one side of the flexible joint 24A. Can also be prevented.
【００４５】次に、図３は、本発明の車両用全閉形主電
動機の第２の実施形態を示す縦断面図で、図１に対応
し、請求項１，２及び請求項３に対応する図である。図
３において、図１と異なるところは、風胴10ａの内面側
に対して、複数枚の冷却フィン10ｅを放射状に配置して
溶接で固定されていることである。Next, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the fully-closed main motor for a vehicle according to the present invention, which corresponds to FIG. 1 and corresponds to claims 1, 2 and 3. FIG. 3 differs from FIG. 1 in that a plurality of cooling fins 10e are radially arranged on the inner surface side of the wind tunnel 10a and fixed by welding.
【００４６】このように構成された車両用全閉形主電動
機においては、風胴10ａの内部を矢印Ａ１に示すように
通過して通気管11Ａに送り込まれる冷却空気を、冷却フ
ィン10ｅによって更に冷却することができるので、主枠
６の内部に矢印Ａ３に示すように流入する冷却空気の温
度を更に低下させることができ、固定子コイルやロータ
バーの温度を更に下げることができ、電動機の外形を更
に小形化することができる。In the thus-configured fully-closed main motor for a vehicle, the cooling air passing through the interior of the wind tunnel 10a as shown by the arrow A1 and sent into the ventilation pipe 11A is further cooled by the cooling fins 10e. Therefore, the temperature of the cooling air flowing into the main frame 6 as shown by the arrow A3 can be further reduced, the temperature of the stator coil and the rotor bar can be further reduced, and the outer shape of the electric motor can be further reduced. Can be miniaturized.
【００４７】また、図４は、本発明の車両用全閉形主電
動機の第３の実施例を示す図で、図１及び図３で示した
可撓継手24Ａに対応する図である。図４に示した可撓継
手24Ｂにおいて、図１及び図３で示した可撓継手24Ａと
異なるところは、継手の両側の大径部の外周に対して、
台形状の冷却フィン24ａを等間隔に配置して溶接したこ
とである。FIG. 4 is a view showing a third embodiment of the fully-closed main motor for a vehicle according to the present invention, and is a view corresponding to the flexible joint 24A shown in FIGS. The flexible joint 24B shown in FIG. 4 differs from the flexible joint 24A shown in FIGS. 1 and 3 with respect to the outer periphery of the large diameter portion on both sides of the joint.
This is because trapezoidal cooling fins 24a are arranged at equal intervals and welded.
【００４８】このように冷却フィン24ａが可撓継手の外
周に突設された車両用全閉形主電動機においては、通気
口８Ｃから矢印Ａ１で示すように風胴10ａの内部に流入
した冷却空気によって加熱された風胴10ａを、回転する
可撓継手24Ｂによって放射状に吹き付ける冷却空気によ
って冷却することができ、回転子軸３の温度も下げるこ
とができるので、内部の固定子コイルやロータバーの温
度を更に下げることができ、外形を更に小形化すること
ができる。As described above, in a fully-closed main motor for a vehicle in which the cooling fins 24a protrude from the outer periphery of the flexible joint, the cooling air flowing into the wind tunnel 10a from the vent 8C as shown by the arrow A1. The heated wind tunnel 10a can be cooled by cooling air blown radially by the rotating flexible joint 24B, and the temperature of the rotor shaft 3 can also be lowered, so that the temperature of the internal stator coil and the rotor bar can be reduced. The size can be further reduced, and the outer shape can be further reduced.
【００４９】次に、図５は、本発明の車両用全閉形主電
動機の第４の実施形態を示す側面図で、第１の実施形態
で示した図２に対応する図である。図５において図２と
異なるところは、風胴の構成である。Next, FIG. 5 is a side view showing a fourth embodiment of a fully-closed main motor for a vehicle according to the present invention, and corresponds to FIG. 2 shown in the first embodiment. FIG. 5 differs from FIG. 2 in the configuration of the wind tunnel.
【００５０】すなわち、図５に示した風胴10ｆは、図２
に示した風胴10ａが略凸字状で、側枠６ｂの上部片側に
取り付けられているのに対し、この実施形態では側枠の
全面に亘って環状に形成され、冷却フィンも 360°の全
域に配置されている。That is, the wind tunnel 10f shown in FIG.
The wind tunnel 10a shown in FIG. 3 is substantially convex and attached to one upper side of the side frame 6b. In this embodiment, the wind tunnel 10a is formed annularly over the entire surface of the side frame, and the cooling fins also have a 360 ° angle. It is located throughout.
【００５１】すなわち、この風胴10ｆは、略鍵穴状に形
成され、外面側には、図２で示した３枚の冷却フィン10
ｃの他に、13枚の短い冷却フィン10ｄが放射状且つ等間
隔に配置され溶接されている。That is, the wind tunnel 10f is formed in a substantially keyhole shape, and the three cooling fins 10 shown in FIG.
In addition to (c), thirteen short cooling fins 10d are radially arranged at equal intervals and welded.
【００５２】このように風胴10ｆが形成された車両用全
閉形主電動機においては、図１及び図３の矢印Ａ１に示
すようにこの風胴10ｆに流入した冷却空気を、風胴10ｆ
の外面の全面に突設された冷却フィンによって冷却した
後、通風管11Ａに送り込むことができるので、主枠６の
内部に貫流させる冷却空気の温度を更に低下させること
ができる。In the fully-closed main motor for a vehicle in which the wind tunnel 10f is formed as described above, the cooling air flowing into the wind tunnel 10f is supplied to the wind tunnel 10f as shown by an arrow A1 in FIGS.
After being cooled by cooling fins projecting over the entire outer surface of the main frame 6, the cooling air can be sent into the ventilation pipe 11A, so that the temperature of the cooling air flowing through the inside of the main frame 6 can be further reduced.
【００５３】次に、図６は、本発明の車両用全閉形主電
動機の第５の実施形態を示す縦断面図で、従来の技術で
示した図10の車両用全閉形主電動機と類似しており、異
なるところは、冷却器の冷却フィンの取付を傾斜させて
あることで、他は、図10と同一である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of a fully closed main motor for a vehicle according to the present invention, which is similar to the fully closed main motor for a vehicle shown in FIG. The difference is that the attachment of the cooling fins of the cooler is inclined, and the rest is the same as FIG.
【００５４】すなわち、図６で示した冷却フィン12Ｂ
は、図６及びこの図６の部分平面図を示す図７に示すよ
うに、図６においては回転軸３と平行な方向に（注；図
６で右側に）上部が僅かに傾斜しており、さらに、図７
に示すように、回転軸３と直交方向（すなわち、車両の
走行方向）の線に対して僅かに傾斜している冷却器10Ｃ
となっている。That is, the cooling fin 12B shown in FIG.
As shown in FIG. 6 and FIG. 7 showing a partial plan view of FIG. 6, the upper part is slightly inclined in the direction parallel to the rotation axis 3 (note; right side in FIG. 6) in FIG. FIG. 7
As shown in the figure, the cooler 10C is slightly inclined with respect to a line in a direction orthogonal to the rotation axis 3 (that is, the traveling direction of the vehicle).
It has become.
【００５５】このように冷却器が構成された車両用全閉
形主電動機においては、車両の走行に伴って冷却フィン
12Ｂの片面を流れる空気は、走行方向に対して僅かに傾
斜した冷却フィン12Ｂによって、冷却フィン12Ｂの表面
に対して流速が低下することなく流れるので、冷却フィ
ン12Ｂの放熱効果を上げることができる。In the fully-closed main motor for a vehicle having a cooler as described above, the cooling fins are
Air flowing on one side of 12B is the cooling fins 12B which is slightly inclined relative to the running direction, the flow velocity relative to the surface of the cooling fins 12B flows things Ku decreases, is to increase the heat dissipation effect of the cooling fins 12B it can.
【００５６】すなわち、図10で示した従来の冷却器10Ｃ
では、隣接する冷却フィン12Ａの間の中央部で流速が最
大で、冷却フィン12Ａの表面においては流速が大幅に低
下するのに対して、本実施形態の冷却器10Ｃでは、前述
した冷却フィン12Ｂの片面の流速の低下を防ぐことがで
きる。That is, the conventional cooler 10C shown in FIG.
In this case, the flow velocity is maximum at the central portion between the adjacent cooling fins 12A, and the flow velocity is greatly reduced on the surface of the cooling fins 12A. On the other hand, in the cooler 10C of the present embodiment, the cooling fins 12B Can be prevented from decreasing on one side.
【００５７】なお、図６及び図７において、冷却フィン
12Ｂの二つの傾斜方向のうち、図６で示した、上部を回
転軸の軸心と平行な方向の傾斜は省いて、車軸に対して
垂直とし、図６で示す走行方向に対する僅かな傾斜だけ
としてもよい。In FIG. 6 and FIG.
Of the two inclination directions of 12B, the inclination in the direction parallel to the axis of the rotating shaft shown in FIG. 6 is omitted, and the inclination is perpendicular to the axle, and only a slight inclination with respect to the traveling direction shown in FIG. It may be.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
回転子軸に内扇が挿着され、この内扇から外筒枠の通気
口を経て通気管に送り込まれた冷却空気を通気管の外周
の冷却フィンで冷却する冷却器が外筒枠の筒部の外周に
固定された車両用全閉形主電動機において、通気口から
排出された冷却空気を通気管に導く風胴を外筒枠の側板
の外面に形成することで、固定子と回転子で加熱された
冷却空気を風胴から通気管を経て外筒枠の内部に環流さ
せ、風胴と通気管のフィンによって冷却したので、回転
子鉄心やロータバーを効率よく冷却し、小形・軽量化と
定格の増加を図ることのできる車両用全閉形主電動機を
得ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
An inner fan is inserted into the rotor shaft, and a cooling device that cools the cooling air sent from the inner fan to the ventilation pipe through the ventilation port of the outer cylinder frame by cooling fins on the outer periphery of the ventilation pipe is a cylinder in the outer cylinder frame. In the fully closed main motor for vehicles fixed to the outer periphery of the section, by forming a wind tunnel on the outer surface of the side plate of the outer cylinder frame to guide the cooling air discharged from the ventilation port to the ventilation pipe, the stator and the rotor heated cooling air through the vent tube refluxed into the outer cylinder frame from wind tunnel and so cooled by the fins of the wind tunnel and the vent pipe, rotation
It is possible to obtain a fully-closed main motor for a vehicle capable of efficiently cooling a core core and a rotor bar, reducing the size and weight, and increasing the rating.
【００５９】また、請求項２に記載の発明によれば、風
胴に第２の冷却フィンを突設することで、風胴を通過す
る冷却空気を第２の冷却フィンによって冷却したので、
回転子鉄心やロータバーを効率よく冷却し、小形・軽量
化と定格の増加を図ることのできる車両用全閉形主電動
機を得ることができる。According to the second aspect of the present invention, the cooling air passing through the wind tunnel is cooled by the second cooling fin by projecting the second cooling fin in the wind tunnel.
It is possible to obtain a fully-closed main motor for a vehicle that can efficiently cool the rotor core and the rotor bar, reduce the size and weight, and increase the rating.
【００６０】また、請求項３に記載の発明によれば、風
胴を凸字状又は環状とすることで、容積の大なる風胴を
通過する過程において、広い放熱面によって冷却したの
で、回転子鉄心やロータバーを効率よく冷却し、小形・
軽量化と定格の増加を図ることのできる車両用全閉形主
電動機を得ることができる。[0060] According to the invention described in claim 3, by a wind tunnel and convex-shaped or annular, in the process of passing through the large consisting wind tunnel volume, since the cooling by a wide radiating surface, rotation Cools the core and rotor bar efficiently ,
It is possible to obtain a fully-closed main motor for a vehicle capable of reducing the weight and increasing the rating.
【００６１】[0061]
【００６２】[0062]
【図１】本発明の車両用全閉形主電動機の第１の実施形
態を示す縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a fully closed main motor for a vehicle according to the present invention.
【図２】図１の左側面縮小図。FIG. 2 is a left side reduced view of FIG.
【図３】本発明の車両用全閉形主電動機の第２の実施形
態を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the fully closed main motor for a vehicle according to the present invention.
【図４】本発明の車両用全閉形主電動機の第３の実施形
態を示す部分詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）の右側面図。FIG. 4 is a partially detailed view showing a third embodiment of the fully-closed main motor for a vehicle according to the present invention, in which (a) is a front view and (b) is a right side view of (a).
【図５】本発明の車両用全閉形主電動機の第４の実施形
態を示す側面図。FIG. 5 is a side view showing a fourth embodiment of the fully closed main motor for a vehicle according to the present invention.
【図６】本発明の車両用全閉形主電動機の第５の実施形
態を示す縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of a fully closed main motor for a vehicle according to the present invention.
【図７】図６の部分平面図。FIG. 7 is a partial plan view of FIG. 6;
【図８】従来の車両用全閉形主電動機が台車に搭載され
た状態を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing a state in which a conventional fully closed main motor for a vehicle is mounted on a bogie.
【図９】図８のＢ−Ｂ断面拡大図。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view taken along line BB of FIG. 8;
【図１０】図８のＣ−Ｃ断面拡大図。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8;
【図１１】従来の車両用全閉形主電動機の作用を示す説
明図。FIG. 11 is an explanatory view showing the operation of a conventional fully closed main motor for a vehicle.
１…固定子コイル、２…固定子鉄心、３…回転子軸、４
…案内ダクト、５Ａ…ころ軸受、５Ｂ…玉軸受、６…主
枠、６ａ…外筒枠、６ｂ…側枠、７…内扇、８Ａ，８
Ｂ，８Ｃ…通気口、９…軸受板、10Ａ，10Ｂ，10Ｃ…冷
却器、10ａ，１０ｂ…風胴、11Ａ，11Ｂ，11Ｃ…通気
管、12Ａ，12Ｂ…冷却フィン、13…回転子鉄心、14…ロ
ータバー、、15Ａ，15Ｂ…軸受押え、16…上部取付座、
17…下部取付座、18…梁、19…ボルト、20…車輪、21…
レール、22…案内風胴、23…車体、24…可撓継手、25…
減速機。1 ... stator coil, 2 ... stator core, 3 ... rotor shaft, 4
... guide duct, 5A ... roller bearing, 5B ... ball bearing, 6 ... main frame, 6a ... outer cylinder frame, 6b ... side frame, 7 ... inner fan, 8A, 8
B, 8C: vent, 9: bearing plate, 10A, 10B, 10C: cooler, 10a, 10b: wind tunnel, 11A, 11B, 11C: vent pipe, 12A, 12B: cooling fin, 13: rotor core, 14 ... Rotor bar, 15A, 15B ... Bearing retainer, 16 ... Top mounting seat,
17 ... lower mounting seat, 18 ... beam, 19 ... bolt, 20 ... wheels, 21 ...
Rail, 22 ... Guide wind tunnel, 23 ... Body, 24 ... Flexible joint, 25 ...
Decelerator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−257739（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255447（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−114756（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−141260（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 9/00 - 9/28 H02K 5/00 - 5/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (56) References JP-A-60-257739 (JP, A) JP-A-4-255447 (JP, A) JP-A-4-114756 (JP, U) JP-A-55 141260 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 9/00-9/28 H02K 5/00-5/26
Claims (3)
ら外筒枠の通気口を経て通気管に送り込まれた冷却空気
を前記通気管の外周の冷却フィンで冷却する冷却器が前
記外筒枠の筒部の外周に固定された車両用全閉形主電動
機において、前記通気口から排出された前記冷却空気を
前記通気管に導く風胴を前記外筒枠の側板の外面に形成
したことを特徴とする車両用全閉形主電動機。1. A cooler in which an inner fan is inserted into a rotor shaft, and cooling air sent from the inner fan to a ventilation pipe through a ventilation opening of an outer cylinder frame is cooled by cooling fins on the outer periphery of the ventilation pipe. In the fully closed main motor for a vehicle fixed to the outer periphery of the cylindrical portion of the outer cylindrical frame, in the outer surface of a side plate of the outer cylindrical frame, a wind tunnel that guides the cooling air discharged from the ventilation port to the ventilation pipe is provided. A fully-closed main motor for a vehicle characterized by being formed.
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用全閉形主電動
機。2. A fully-closed main motor for a vehicle according to claim 1, wherein a second cooling fin projects from the wind tunnel.
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用全閉形
主電動機。3. The fully closed main motor for a vehicle according to claim 1, wherein the wind tunnel is formed in a convex shape or an annular shape.
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