JPH0993868A - 車両用主電動機 - Google Patents

車両用主電動機

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JPH0993868A
JPH0993868A JP27494995A JP27494995A JPH0993868A JP H0993868 A JPH0993868 A JP H0993868A JP 27494995 A JP27494995 A JP 27494995A JP 27494995 A JP27494995 A JP 27494995A JP H0993868 A JPH0993868 A JP H0993868A
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JP
Japan
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blades
rotor core
axial
axial fan
fan
Prior art date
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Pending
Application number
JP27494995A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuaki Kawabata
一昭 川端
Nobuki Kiyama
頌樹 木山
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】軸流ファンの効率を向上させ、大容量化にも対
応できるようにするとともに、騒音を低減した自己通風
形の車両用主電動機を提供することにある。 【解決手段】軸流ファンのガイドリングを所定の長さだ
け切り欠いて短絡環に近接させ、かつガイドリングの内
径寸法を短絡環の内径寸法と略同程度にすることによっ
て形状の段差を少なくする。これにより軸流ファンの入
気口と排気口部分での渦発生を無くして軸流ファンの効
率を向上できる。また、軸流ファンの翼の位置に対応さ
せて風穴を回転子鉄心に設けることにより、冷却風の流
れを均一化して低騒音化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に電気車両駆動用と
して使用される誘導電動機などの自己通風形の車両用主
電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自己通風形の車両用主電動機の冷却用フ
ァンとして、ラジアルファンを使用することが一般的で
ある。(図示せず)ラジアルファンの場合、通風量はフ
ァンの回転速度とファンの羽の外径にほぼ比例する。し
たがって、電気車両が高速で走行するときには主電動機
の電流が少ないため冷却通風量も少なくても良いにもか
かわらず、通風量が必要以上に過大となり、それに併っ
て風切り音が著しく増大して低騒音化の障害となってい
た。そこで、必要な冷却通風量を確保しつつ騒音を低減
化できる自己通風形の車両用主電動機として、先に回転
子鉄心の両側に軸流ファンを設けた自己通風形の車両用
主電動機を提案した。
【0003】図6は軸流ファンを2個配設した上記の自
己通風形の車両用主電動機の断面を示す図である。図6
において、1は回転子鉄心、2は軸、3A,3Bは通風
口、4A,4Bは軸流ファン、6は軸流ファンの翼、10
はブラケット、11は軸受け箱、9は回転子鉄心に設けた
風穴であり、軸2に固定された軸流ファン4A,4Bが
回転することによって、冷却風を主電動機の機内に流通
させ冷却を行う。軸流ファン4A,4Bは回転子鉄心1
の両側に配置されており、しかも軸流ファン4A,4B
の翼6は軸2の長手方向に対してほぼ同一の傾斜を持た
せて、互いの通風作用が和で働くようにしてある。ま
た、できる限り通風量を確保したいために、軸流ファン
のガイドリング5の径を大きくしており、このためガイ
ドリング5の内径寸法は短絡環8の内径寸法に比べてか
なり大きくなっている。
【0004】上記構成において、車両用主電動機の回転
方向がある方向の時には、例えば軸流ファン4Aの排出
作用と軸流ファン4Bの押し込み作用により、冷却風は
機内一端側の通風口3Bから導入されて、図6の破線矢
印のように回転子鉄心の風穴9や固定子と回転子の隙間
12などを流通して機内他端側の通風口3Aより排出され
る。一方、車両用主電動機の回転方向の他の方向の時に
は、例えば軸流ファン4Bの排出作用と軸流ファン4A
の押し込み作用により、冷却風は機内他端側の通風口3
Aから導入され、図6の実線矢印のように回転子鉄心の
風穴9や固定子と回転子の隙間12などを流通して機内一
端側の通風口3Bより排出される。上記の通風作用によ
り車両用主電動機内を冷却風が通流し、回転方向にかか
わらず主電動機を冷却することができる。その際、冷却
風量は通風作用が和に働く2個の軸流ファンを用いるこ
とで確保することができ、また軸流ファンは従来のラジ
アルファンよりも効率が良いため、軸流ファンの翼の外
径をラジアルファンを用いた場合よりも小さくでき、風
切り音を低減することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】軸流ファンは本来静圧
が低くて風量の多い特性を持つファンであり、主電動機
の機内に取り付けた場合、機内の通風抵抗の少しの変化
により通風量が著しく変化する。図6に示した車両用主
電動機においては、軸流ファンのガイドリングの径を大
きくして出来る限り多くの通風量を確保しようと図って
きたが、これによってガイドリングの内径寸法と短絡環
の内径寸法の間で形状の段差が大きくなり、このため機
内の軸流ファンの入気口と排気口部分にそれぞれ大きな
渦(図6のa)が発生していることがわかった。この渦
発生に伴う通風抵抗の増大化によって、ガイドリングの
径を大きくして通風量を出来る限り多く確保しようとす
る効果はほとんど得られず、大容量化への障害となって
いた。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、
本発明の第1の目的は、主電動機の機内の冷却風の流れ
を渦の無い滑らかな流れとし、必要な冷却通風量を有効
に確保するとともに、低騒音化を図ることができる自己
通風形の主電動機を提供することにある。本発明の第2
の目的は、軸流ファンの効率を向上させ、主電動機を大
容量化した場合でも充分に対応できる自己通風形の主電
動機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1記載の発明は、回転子鉄心の両側
に軸流ファンを配置して、冷却風を機内に流通させる自
己通風形の車両用主電動機において、上記軸流ファンの
ガイドリングを所定の長さだけ切り欠いて短絡環に近接
させ、かつガイドリングの内径寸法を短絡環の内径寸法
と略同程度になるように構成したものである。
【0007】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数
と同一とし、かつ翼が回転子鉄心に対向する円周方向の
位置を略同一にするとともに、回転子鉄心に設ける風穴
の数を翼の枚数と同一とし、各風穴を各翼に対応させて
円周上に略均等に配置したものである。本発明の請求項
3の発明は、請求項1の発明において、回転子鉄心の両
側の軸流ファンの翼の枚数と同一とし、かつ翼が回転子
鉄心と対向する円周方向の位置を略同一にするととも
に、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚数のn倍(n
は正の整数)とし、それぞれn個の風穴を各翼に対応さ
せて円周上に略均等に配置したものである。
【0008】
【作用】その作用は次に述べる実施例で併せて説明す
る。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
【0009】
【実施例】図1,図2は本発明の第1の実施例を示す図
であり、図1は本発明の一実施例を示す車両用主電動機
の断面図で、図2は本発明の他の実施例を示す車両用主
電動機の断面図であり、色々な形状をし1対の軸流ファ
ン4A,4Bを回転子鉄心1の両側に配置した例を示し
ている。図1,図2において、1は回転子鉄心、2は
軸、3A,3Bは通風口、4A,4Bは軸流ファン、6
は軸流ファンの翼、10はブラケット、11は軸受け箱、9
は回転子鉄心に設けた風穴であり、軸2に固定された軸
流ファン4A,4Bが回転することによって、冷却風を
主電動機の機内に流通させ冷却を行う。なお、図1,図
2の場合では、翼6の枚数と風穴9の数の関係及び翼6
の翼端面に風穴の位置関係において特定な制約はないも
のとする。
【0010】軸流ファン4A,4Bは回転子鉄心1の両
側に配置されており、しかも軸流ファン4A,4Bの翼
6は軸2の長手方向に対してほぼ同一の傾斜を持たせ
て、互いの通風作用が和で働くようにしてある。また、
上記軸流ファン4A,4Bのガイドリング5を所定の長
さだけ切り欠いて短絡環8に近接させ、かつガイドリン
グ5の内径寸法を短絡環8の内径寸法と略同程度にする
ことによって形状の段差を出来る限り小さく抑え、これ
によって軸流ファンの入気口と排気口部分での渦発生を
無くして軸流ファンの効率を向上させ、主電動機の機内
の冷却風の流れが渦の無い滑らかな流れとなるようにし
て通風抵抗を削減し、必要な冷却通風量を有効に確保で
きるようにした。また、図6の軸流ファンのガイドリン
グ5の径に比べて、図1,図2での軸流ファンのガイド
リングの径が小さくなっており、このため必要な冷却通
風量を有効に確保するとともに、低騒音化も図ることが
できる。
【0011】次に本実施例における通風作用について説
明する。車両用主電動機の回転方向がある方向の時に
は、例えば軸流ファン4Aの排出作用と軸流ファン4B
の押し込み作用により、冷却風は機内一端側の通風口3
Bから導入されて、図1,図2の破線矢印のように回転
子鉄心の風穴9や固定子と回転子の隙間12などを流通し
機内他端の側の通風口3Aより排出される。一方、車両
用主電動機の回転方向が他の方向の時には、例えば軸流
ファン4Bの排出作用と軸流ファン4Aの押し込み作用
により、冷却風は機内他端側の通風口3Aから導入さ
れ、図1,図2の実線矢印のように回転子鉄心9や固定
子と回転子の隙間12などを流通して機内一端側の通風口
3Bから排出される。上記通風作用により車両用主電動
機内を冷却風が流通し、回転方向にかかわらず主電動機
を冷却することができる。
【0012】図3,図4は本発明の第2の実施例を示す
図であり、図3は図1,図2での軸流ファンを軸長手方
向から見たときの部分拡大図を示し、図4は図3の実施
例において軸流ファンの翼と回転子鉄心の風穴の位置関
係を示す図である。各図において、図6と同一符号のも
のは同じ構成部品を示しており、2は軸、6は翼、9は
回転子鉄心に設けられた風穴、5はガイドリング、7は
ボスであり、軸流ファン4A,4Bは同図に示すように
翼6とガイドリング5とボス7から構成されている。図
3,図4に示すように、本実施例においては軸流ファン
の翼6の枚数と回転子鉄心1の風穴9の数を同一とし、
各風穴9を各翼6に対応させて円周上に略均等に配置
し、かつ翼6の翼端面が風穴9とラップしないように構
成している。このため、軸流ファンの各翼の間を流れる
通風量が均一となり、冷却風の乱れを減少させることが
でき、通風量を充分確保しながら騒音の発生を抑制する
ことができる。
【0013】図5は本発明の第3の実施例を示す図で、
図1,図2での軸流ファンを軸長手方向から見たときの
部分拡大図を示す。本実施例は、第2の実施例におい
て、軸流ファンの翼6の枚数に対して回転子鉄心1の風
穴9の数を複数倍にしたものであり、図5は請求項3に
おいて風穴の数を翼の枚数の3倍(n=3)にした場合
を示している。すなわち本実施例においては、図5に示
すように軸流ファン4A,4Bの翼6が回転子鉄心1と
対向する位置において、各翼によって均等に仕切られた
空間内に複数個の風穴9を略均等に配置し、かつ翼6の
翼端面が風穴9とラップしないように構成している。本
実施例において、上記のように構成されているので、第
2の実施例と同様に冷却風の乱れを減少させることがで
きるとともに、通風量を充分確保しながら騒音の発生を
抑制することができる。
【0014】また、風穴の数を第2の実施例の複数倍に
しいるので、風穴の数を増やした分だけ回転子鉄心の温
度分布を第2の実施例のものより均一化することがで
き、冷却効率を向上させることができる。なお、上述し
た実施例においては、風穴の形状が円形のものを示した
が、風穴の形状と大きさは適宜選定することができ、ま
た風穴の数も必要におうじて適宜選定することができ
る。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は次の効果
を得ることができる。 (1)軸流ファンのガイドリングを所定の長さだけ切り
欠いて短絡環に近接させ、かつガイドリングの内径寸法
を短絡環の内径寸法と略同程度にすることによって形状
の段差を出来る限り小さく抑え、これによって軸流ファ
ンの入気口と排気口部分での渦発生を無くして軸流ファ
ンの効率を向上させ、主電動機の機内の冷却風の流れが
渦の無い滑らかな流れとなるようにして通風抵抗を削減
し、必要な冷却通風量を有効に確保することができ、車
両用主電動機の大容量化に充分対応することが可能とな
る。また、軸流ファンのガイドリングの径が小さく小形
になっており、このため低騒音化も図ることができる。 (2)上記構成の自己通風形の車両用主電動機におい
て、回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数と同一と
し、かつ翼が回転子鉄心と対向する円周方向の位置を略
同一とするとともに、回転子鉄心に設けた風穴の数を翼
の枚数と同一とし、各風穴を各翼に対応ざせて円周上に
略均等に配置することにより、軸流ファンの各翼の間を
流れる通風量を均一にすることができ、冷却風の乱れを
減少させ、必要な風量を確保しながら、一層低騒音化を
図ることができる。また、回転子鉄心に設ける風穴の数
を翼の枚数の複数倍にすることにより、風穴の数を増加
した分だけ回転子鉄心の温度分布を均一化することがで
き、軸流ファンの各翼の間を流れる通風量を均一にし、
かつ冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す車両用主電動機の断面
図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す車両用主電動機の断
面図である。
【図3】本発明の実施例の軸流ファンを軸長手方向から
見た部分拡大図である。
【図4】図3の実施例において軸流ファンの翼と回転個
鉄心の風穴の位置関係を示す図である。
【図5】本発明のもう一つの実施例で軸流ファンを軸長
手方向から見た部分拡大図である。
【図6】軸流ファンを2個配置した自己通風形の車両用
主電動機の断面図である。
【符号の説明】
1 回転子鉄心 2 軸 3A 通風口 3B 通風口 4A 軸流ファン 4B 軸流ファン 5 ガイドリング 6 翼 7 ボス 8 短絡環 9 風穴 10 ブラケット 11 軸受箱 12 隙間 a 渦

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子鉄心の両側に軸流ファンを配置し
    て、冷却風を機内に流通させる自己通風形の車両用主電
    動機において、上記軸流ファンのガイドリングを短絡環
    が挿入できる長さだけ切り欠いて前記短絡環に近接さ
    せ、かつ前記ガイドリングの内径寸法を短絡環の内径寸
    法と略同程度になるように構成したことを特徴とする車
    両用主電動機。
  2. 【請求項2】 回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚
    数を同一とし、かつ翼が回転子鉄心と対向する円周方向
    の位置を略同一にするとともに、回転子鉄心に設ける風
    穴の数を翼の枚数と同一とし、各風穴を各翼に対応させ
    て円周上に略均等に配置したことを特徴とする請求項1
    記載の車両用主電動機。
  3. 【請求項3】 回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚
    数を同一とし、かつ翼が回転子鉄心と対向する円周方向
    の位置を略同一にするとともに、回転子鉄心に設ける風
    穴の数を翼の枚数のn倍(nは正の整数)とし、それぞ
    れn個の風穴を各翼に対応させて円周上に略均等に配置
    したことを特徴とする請求項1記載の車両用主電動機。
JP27494995A 1995-09-28 1995-09-28 車両用主電動機 Pending JPH0993868A (ja)

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Cited By (5)

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