JP5889512B2 - 車両駆動装置 - Google Patents
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Description
前記台車に設置され前記車輪を駆動する電動機と、前記電動機の回転軸と一体に回転可能に設けられ前記電動機を冷却する冷却ファンと、前記電動機の直上で前記車体の床下に設置され、前記電動機と隙間をおいて対向し、前記電動機に電力を供給するとともに前記電動機を制御する制御装置と、前記電動機と前記制御装置との間に設けられ、前記冷却ファンによる冷却風を前記制御装置に導く可撓性あるいは伸縮性を有する通風ダクトと、を備え、前記通風ダクトは、その一部が分断され、隙間を置いて対向している。
始めに、この発明の実施形態に係る車両駆動装置を備えた鉄道車両について説明する。図17は鉄道車両を概略的に示している。この鉄道車両は、それぞれ車輪50が設けられた一対の台車52と、台車上に振動減衰機構としての空気ばね54を介して支持された車体55と、を備えている。車輪50は図示しないレール上に載置されている。車輪50、台車52、空気ばね54で構成される構造を総称して台車と呼ぶ。各台車52の近傍には車両駆動装置56が載置されている。車両駆動装置56は、後述するように、電動機とこの電動機に電力を供給するとともに電動機を制御する制御装置とを備えている。電動機は台車に設置され、カップリングを介して回転力を車輪50に伝達できるように接続されている。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る車両駆動装置の台車部分の平面図、図2は、図1に示した線A−Aに沿った車両駆動装置の断面図、図3は、図1の台車がカーブ区間を走行中の車両駆動装置を示す平面図である。
図3に示すように、電動機10は、両端が閉塞したほぼ円筒状の電動機フレーム13と、この電動機フレーム13をほぼ同軸的に貫通して設けられた回転軸21を備えている。回転軸21の両端部は、それぞれ軸受22a、22bにより、電動機フレーム13に対して回転自在に支持されているとともに、これらの両端部は、電動機フレーム13から外方に突出している。回転軸21の一方の端部は、図1に示したカップリング7、ギアボックス9等を介して、車輪50に駆動力を出力する出力端を構成している。
車両を走行させる際には、制御装置5から図示しない配線により電動機10に電力が供給され、電動機10が稼動する。電動機10の駆動により、カップリング7、ギアボックス9を介して車輪50が回転され、車両がレール1に沿って走行される。
次に、この発明の第2の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図5は、第2の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
車両駆動装置の他の構成および車両の構成は、前述した第1の実施形態と同一である。
振動防止やその他の効果については、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、この発明の第3の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図6は、第3の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第2の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
車両駆動装置の他の構成および車両の構成は、前述した第2の実施形態と同一である。
次に、この発明の第4の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図7は、第4の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第3の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
車両駆動装置の他の構成および車両の構成は、前述した第3の実施形態と同一である。
次に、この発明の第5の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図8は、第5の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第3の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
車両駆動装置の他の構成および車両の構成は、前述した第3の実施形態と同一である。
次に、この発明の第6の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図9は、第6の実施形態に係る車両駆動装置を示す側面図である。図中、第2の実施形
態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、この発明の第7の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図10は、第7の実施形態に係る車両駆動装置を示す側面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
振動防止やその他の効果については、第6の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、この発明の第8の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図12は、第8の実施形態に係る車両駆動装置を示す側面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第8の実施形態において、車両駆動装置の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一である。冷却風の流れなどは、第1の実施形態と同様である。
その他、第8の実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
次に、この発明の第9の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図13は、第9の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、この発明の第10の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図14は、第10の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第10の実施形態において、他の構成は、第1の実施形態と同一である。
次に、この発明の第11の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図15は、第11の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第11の実施形態において、他の構成は、第1の実施形態と同一である。
次に、この発明の第12の実施形態に係る車両駆動装置について説明する。
図16は、第12の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図である。図中、第2の実施形態と同一の要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
11…防振器、13…電動機フレーム、21…回転軸、23…ロータ鉄心、
24…ステータ鉄心、25…ステータコイル、27a…内扇ファン、
27b…外扇ファン、31…スイッチング素子、32…放熱フィン、
33…取付けベース、34a…第1通気孔、34b…第2通気孔、35…筐体、
40…制御装置冷却ファン、41…連絡ダクト、42…カバー、46…吸気調整弁、
48…吸気調整フィルタ、50…車輪、51…車軸、52…台車、54…空気ばね、
55…車体
Claims (20)
- 車輪が設けられた台車と、前記台車上に振動減衰機構を介して支持された車体と、を備えた車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記台車に設置され前記車輪を駆動する電動機と、
前記電動機の回転軸と一体に回転可能に設けられ前記電動機を冷却する冷却ファンと、
前記電動機の直上で前記車体の床下に設置され、前記電動機と隙間をおいて対向し、前記電動機に電力を供給するとともに前記電動機を制御する制御装置と、
前記電動機と前記制御装置との間に設けられ、前記冷却ファンによる冷却風を前記制御装置に導く可撓性あるいは伸縮性を有する通風ダクトと、
を備え、
前記通風ダクトは、その一部が分断され、隙間を置いて対向している車両駆動装置。 - 前記通風ダクトは、前記電動機に接続された一端と前記制御装置に接続された他端とを有している請求項1に記載の車両駆動装置。
- 前記通風ダクトの一端および他端のうちの少なくともいずれか一方は、前記電動機あるいは前記制御装置に対して隙間を置いて対向している請求項1に記載の車両駆動装置。
- 前記冷却ファンは、前記電動機内部に設けられた内扇ファンであり、前記制御装置および前記通風ダクトを通して前記電動機内に冷却風を導き、前記電動機内部を流通させて外部に排気する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の車両駆動装置。
- 車輪が設けられた台車と、前記台車上に振動減衰機構を介して支持された車体と、を備えた車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記台車に設置され前記車輪を駆動する密閉型の電動機と、
前記電動機の回転軸と一体に回転可能に前記電動機の外側に設けられ前記電動機を冷却する外扇ファンと、
前記外扇ファン、この外扇ファンが設けられている前記電動機の軸方向一端側および前記電動機の外周部を隙間を置いて覆い、前記外扇ファンによる冷却風が流れる通気路を形成するカバーと、
前記電動機の回転軸付近で前記カバーに設けられ、冷却風を前記通気路へ導く吸気孔と、
前記電動機の直上で前記車体の床下に設置され、前記電動機に電力を供給するとともに前記電動機を制御する制御装置と、
前記通気路と前記制御装置との間に設けられ、前記外扇ファンによる冷却風を前記制御装置に導く通風ダクトと、
を備え、
前記通風ダクトは、その一部が分断され、隙間を置いて対向している車両駆動装置。 - 前記吸気孔と前記通風ダクトとの間に設けられた連絡ダクトと、を備え、前記連絡ダクトにより、冷却風を前記制御装置から前記通気路に導く請求項5に記載の車両駆動装置。
- 前記連絡ダクトに形成された流入口と、前記連絡ダクト内に設けられ前記連絡ダクトの内外での圧力差により前記流入口を開閉する吸気調節弁と、を有している請求項6に記載の車両駆動装置。
- 前記外扇ファンの羽根付近で前記カバーに設けられた他の吸気孔と、前記他の吸気孔と前記通風ダクトとの間に設けられた連絡ダクトと、を備え、前記連絡ダクトにより、冷却風を前記制御装置から前記通気路に導く請求項5に記載の車両駆動装置。
- 前記電動機の回転軸付近で前記通気路に設けられ、前記カバー内への吸気流量を制限可能な吸気調節フィルタを備えている請求項8に記載の車両駆動装置。
- 前記通風ダクトは前記カバーから延出しているとともに、前記制御装置に向けて開口する流出口を有し、
前記制御装置は、前記通風ダクトの流出口に対向して設けられた放熱フィンを備え、前記外扇ファンからの冷却風が前記通風ダクトから前記放熱フィンに衝突し、前記放熱フィンに沿って流れる請求項5に記載の車両駆動装置。 - 前記制御装置は、防振器を介して前記車両床下部分に設置されている請求項1ないし10のいずれか1項に記載の車両駆動装置。
- 前記制御装置は、取付けベースと、前記取付けベース上に配設された複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の反対側で前記取付けベースに設置された複数の放熱フィンと、を備え、前記通風ダクトは、前記冷却風を前記放熱フィンに導くように接続されている請求項1ないし10のいずれか1項に記載の車両駆動装置。
- 前記制御装置は、前記取付けベース、前記スイッチング素子および前記放熱フィンを収容した筐体を有し、前記筐体内は、前記取付けベースにより、前記スイッチング素子を収容した第1室と、前記放熱フィンが配置された第2室とに仕切られ、
前記筐体は、前記第2室に連通する第1通気孔と、前記第2室と前記通風ダクトを連通する第2通気孔とを有している請求項12に記載の車両駆動装置。 - 前記第1室は前記取付けベースの下部へ、前記第2室は前記取付けベースの上部に設けられたことを特徴とする請求項13に記載の車両駆動装置。
- 前記第1通気孔に前記制御装置に設けられ、前記制御装置に冷却風を送る制御装置冷却ファンを備えている請求項13に記載の車両駆動装置。
- 前記制御装置に設けられ、前記スイッチング素子の周囲に冷却風を送る制御装置冷却ファンを備えている請求項14に記載の車両駆動装置。
- 前記制御装置は、取付けベースと、前記取付けベース上に配設された複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の反対側で前記取付けベースに設置された複数の放熱フィンと、を備え、前記通風ダクトは、前記冷却風を前記スイッチング素子の周囲に導くように接続されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車両駆動装置。
- 前記制御装置に設けられ、前記放熱フィンの周囲に冷却風を送る制御装置冷却ファンを備えている請求項17に記載の車両駆動装置。
- 車輪が設けられた台車と、前記台車上に振動減衰機構を介して支持された車体と、を備えた車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記台車に設置され前記車輪を駆動する電動機と、
前記電動機の回転軸と一体に回転可能に設けられ前記電動機を冷却する冷却ファンと、
前記電動機の直上で前記車体の床下に設置され、前記電動機に電力を供給するとともに前記電動機を制御する制御装置と、
前記電動機と制御装置との間に設けられ、前記冷却ファンによる冷却風を前記制御装置に導く通風ダクトと、を備え、
前記通風ダクトは、可撓性を有し、前記電動機に接続された一端と前記制御装置に接続された他端とを有し、前記通風ダクトは、その一部が分断され、隙間を置いて対向している車両駆動装置。 - 車輪が設けられた台車と、前記台車上に振動減衰機構を介して支持された車体と、を備えた車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記台車に設置され前記車輪を駆動する電動機と、
前記電動機の回転軸と一体に回転可能に設けられ前記電動機を冷却する冷却ファンと、
前記電動機の直上で前記車体の床下に設置され、前記電動機に電力を供給するとともに前記電動機を制御する制御装置と、
前記電動機と前記制御装置との間に設けられ、前記冷却ファンによる冷却風を前記制御装置に導く通風ダクトと、を備え、
前記通風ダクトは、可撓性を有し、前記通風ダクトの一端および他端のうちの少なくともいずれか一方は、前記電動機あるいは前記制御装置に接続され、他方は、前記電動機あるいは前記制御装置に対して隙間を置いて対向している車両駆動装置。
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