JP7493340B2 - 電動車両 - Google Patents
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Description
車軸、及び前記車軸の両端部に連結された駆動輪を含む車軸体と、
前記車軸を回転させるための、ステータ、低速ロータおよび高速ロータを含んで構成された磁気ギアードモータと、
前記車軸体に支持される車両構造体と、
前記車両構造体と前記ステータとを連結し、前記磁気ギアードモータを前記車両構造体に支持させるモータ支持体と、
前記低速ロータの回転力を前記車軸に伝達可能なように前記低速ロータと前記車軸とを連結する弾性継手と、を備える。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図3に示す電動車両1は鉄道車両である。このような鉄道車両は、一般に、台車4a(車両構造体4)を備えている。この台車4aは、車体(不図示)の荷重を支持する役割を有しており、その上部には、その内部に車室空間を形成している車体(不図示)が搭載される。
以下、上述したような鉄道車両を例に電動車両1を説明する。
上述した実施形態では、磁気ギアードモータ3は車両構造体4に吊下げ支持されているが、この実施形態に本発明は限定されず、例えば車両構造体の上部に設置されるなど、吊下げ以外の方法により支持されても良い。
(付記)
車軸(21)、及び前記車軸(21)の両端部(21e)に連結された駆動輪(22)を含む車軸体(2)と、
前記車軸(21)を回転させるための、ステータ(31)、低速ロータ(32)および高速ロータ(33)を含んで構成された磁気ギアードモータ(3)と、
前記車軸体(2)に支持される車両構造体(4)と、
前記車両構造体(4)と前記ステータ(31)とを連結し、前記磁気ギアードモータ(3)を前記車両構造体(4)に支持させるモータ支持体(5)と、
前記低速ロータ(32)の回転力を前記車軸(21)に伝達可能なように前記低速ロータ(32)と前記車軸(21)とを連結する弾性継手(6)と、を備える。
前記車軸(21)の前記両端部(21e)の各々と前記車両構造体(4)とをそれぞれ接続する接続体(8)をさらに備え、
前記接続体(8)は、
前記車軸(21)の前記両端部(21e)をそれぞれ回転可能に支持する軸受(81)と、
前記軸受(81)と前記車両構造体(4)との間に配置された弾性部材(82)と、を有する。
前記低速ロータ(32)、前記高速ロータ(33)および前記ステータ(31)は筒状の形状を有し、
前記低速ロータ(32)は、前記高速ロータ(33)と、前記高速ロータ(33)の外周側に配置される前記ステータ(31)との間に配置されており、
前記高速ロータ(33)の内部には、前記車軸(21)の一部が前記高速ロータ(33)の内周面に非接触で延在する。
前記低速ロータ(32)に固定される第1外輪と、前記高速ロータ(33)に固定される第1内輪と、前記第1外輪と前記第1内輪との間に回転可能に保持される第1転動体と、を含む内径側軸受(7a)と、
前記ステータ(31)に固定される第2外輪と、前記低速ロータ(32)に固定される第2内輪と、前記第2外輪と前記第2内輪との間に回転可能に保持される第2転動体と、を含む外径側軸受(7b)と、をさらに備える。
前記弾性継手(6)は、
前記車軸(21)に取り付けられる車軸取付部(61)と、
前記低速ロータ(32)に取り付けられるモータ取付部(62)と、
前記車軸取付部(61)と前記モータ取付部(62)とを接続する弾性体(63)と、を有する。
上記(5)の構成によれば、弾性継手(6)により、低速ロータ(32)の回転を車軸(21)に適切に伝達しつつ、車軸(21)と低速ロータ(32)とを適切に連結することができる。
前記弾性体(63)は、ゴム部材である。
上記(6)の構成によれば、ゴム部材によって、磁気ギアードモータ(3)に対する車軸(21)の傾きを適切に吸収することができる。
前記弾性体(63)は、バネ部材である。
上記(7)の構成によれば、板バネなどのバネ部材によって、磁気ギアードモータ(3)に対する車軸(21)の傾きを適切に吸収することができる。
前記電動車両(1)は、鉄道車両であり、
前記車両構造体(4)は、前記鉄道車両が有する台車(4a)であり、
前記磁気ギアードモータ(3)は、前記モータ支持体(5)によって吊下げ支持される。
上記(8)の構成によれば、電動車両(1)は、磁気ギアードモータ(3)を駆動源とする鉄道車両であり、磁気ギアードモータ(3)は鉄道車両の台車(4a)に吊下げ支持される。これによって、上記(1)~(7)と同様の効果を奏する。
2 車軸体
21 車軸
21e 端部
22 駆動輪
3 磁気ギアードモータ
31 ステータ
31m 磁極対(ステータ)
31s 固定子鉄心(ステータ)
32 低速ロータ
32p 磁極片
33 高速ロータ
33m 磁極対(高速ロータ)
33s 支持部材(高速ロータ)
4 車両構造体
4a 台車
5 モータ支持体
6 弾性継手
61 車軸取付部
61b ボルト
62 モータ取付部
63 弾性体
7a 内径側軸受
7b 外径側軸受
8 接続体
81 軸受
82 弾性部材
91 インバータ
92 トランス
93 架線
94 バッテリ
Ga エアギャップ
Gb 間隙(車軸および高速ロータ間)
a 周方向
c 径方向
l 軸線
R レール
Claims (7)
- 車軸、及び前記車軸の両端部に連結された駆動輪を含む車軸体と、
前記車軸を回転させるための、ステータ、低速ロータおよび高速ロータを含んで構成された磁気ギアードモータと、
前記車軸体に支持される車両構造体と、
前記車両構造体と前記ステータとを連結し、前記磁気ギアードモータを前記車両構造体に支持させるモータ支持体と、
前記低速ロータの回転力を前記車軸に伝達可能なように前記低速ロータと前記車軸とを連結する弾性継手と、を備える電動車両であって、
前記低速ロータ、前記高速ロータおよび前記ステータは筒状の形状を有し、
前記低速ロータは、前記高速ロータと、前記高速ロータの外周側に配置される前記ステータとの間に配置されており、
前記高速ロータの内部には、前記車軸の一部が前記高速ロータの内周面に非接触で延在し、
前記高速ロータは、前記電動車両の走行時において前記車軸に接触することなく空転するように構成されている
電動車両。 - 前記車軸の前記両端部の各々と前記車両構造体とをそれぞれ接続する接続体をさらに備え、
前記接続体は、
前記車軸の前記両端部をそれぞれ回転可能に支持する軸受と、
前記軸受と前記車両構造体との間に配置された弾性部材と、を有する請求項1に記載の電動車両。 - 前記低速ロータに固定される第1外輪と、前記高速ロータに固定される第1内輪と、前記第1外輪と前記第1内輪との間に回転可能に保持される第1転動体と、を含む内径側軸受と、
前記ステータに固定される第2外輪と、前記低速ロータに固定される第2内輪と、前記第2外輪と前記第2内輪との間に回転可能に保持される第2転動体と、を含む外径側軸受と、をさらに備える請求項1又は2に記載の電動車両。 - 前記弾性継手は、
前記車軸に取り付けられる車軸取付部と、
前記低速ロータに取り付けられるモータ取付部と、
前記車軸取付部と前記モータ取付部とを接続する弾性体と、を有する請求項1~3のいずれか1項に記載の電動車両。 - 前記弾性体は、ゴム部材である請求項4に記載の電動車両。
- 前記弾性体は、バネ部材である請求項4に記載の電動車両。
- 前記電動車両は、鉄道車両であり、
前記車両構造体は、前記鉄道車両が有する台車であり、
前記磁気ギアードモータは、前記モータ支持体によって吊下げ支持される請求項1~6のいずれか1項に記載の電動車両。
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