(57)【要約】【課題】制御装置に加わる振動を抑制して信頼性の向上が図れるとともに、小型化が可能な車両駆動装置を提供する。【解決手段】車両を駆動する車両駆動装置は、台車に設置され車輪を駆動する電動機１０と、電動機の回転軸２１と一体に回転可能に設けられ電動機を冷却する冷却ファン２７ａと、台車と対向して車体５５の床下に設置され、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５と、電動機と制御装置との間に設けられ、冷却ファンによる冷却風を制御装置に導く通風ダクト６と、を備えている。【選択図】図３
2010172179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記台車と対向して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、
を備えた車両駆動装置。
【請求項２】
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ている請求項１に記載の車両駆動装置。
【請求項３】
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請求項２に記載の車両駆動装置。
【請求項４】
前記通風ダクトの一端および他端の一方は、前記電動機あるは制御装置に対して隙間を置いて対向している請求項２に記載の車両駆動装置。
【請求項５】
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４のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【請求項６】
前記冷却ファンは、前記電動機の外側に設けられた外扇ファンであり、前記外扇ファンからの冷却風の一部を前記通風ダクトを通して前記制御装置に導く請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【請求項７】
前記冷却ファンは、前記電動機の外側に設けられた外扇ファンであり、
前記外扇ファンおよび前記電動機の外周を覆っているとともに通気路を形成するカバーを備え、前記電動機の回転軸付近で前記カバーに、前記外扇ファンへの冷却風の吸気孔が設けられ、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により、冷却風が前記制御装置から前記通風路に導かれる請求項１に記載の車両駆動装置。
【請求項８】
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通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７に記載の車両駆動装置。
【請求項９】
前記冷却ファンは、前記電動機の外側に設けられた外扇ファンであり、
前記外扇ファンおよび前記電動機の外周を覆っているとともに通気路を形成するカバーを備え、前記外扇ファンの羽根付近で前記カバーに、前記外扇ファンへの冷却風の吸気孔が設けられ、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により、冷却風が前記制御装置から前記通風路に導かれ、前記電動機の回転軸付近で前記カバーに吸気流量を制限可能な吸気調節フィルタが設けられている請求項１に記載の車両駆動装置。
【請求項１０】
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９のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【請求項１１】
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に記載の車両駆動装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記取付けベース、スイッチング素子および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１１に記載の車両駆動装置。
【請求項１３】
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１２に記載の車両駆動装置。
【請求項１４】
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１２に記載の車両駆動装置。
【請求項１５】
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１１に記載の車両駆動装置。
【請求項１６】
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に記載の車両駆動装置。
【請求項１７】
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１６に記載の車両駆動装置。
【請求項１８】
前記冷却ファンは、前記電動機の外側に設けられた外扇ファンであり、
前記外扇ファンおよび前記電動機の外周を覆っているとともに通気路を形成するカバーを備え、前記電動機の回転軸付近で前記カバーに、前記外扇ファンへの冷却風の吸気孔が設けられ、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、前記冷却フィンに沿って流れる請求項１記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機とこの電動機を制御する制御装置とを備えた車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動装置、例えば、鉄道車両用の車両駆動装置は、車輪の近傍で台車上にそれぞれ設置された複数の主電動機と、これらの主電動機を駆動する制御装置と、を備えている。主電動機はギアを介して車軸と接続され、主電動機の稼動により車輪を回転させ、車両全体を走行させる。主電動機は、車両の床下部分に設置された制御装置から配線を介して電力が供給されるとともに、稼動を制御されている。したがって、主電動機と制御装置は両者のセットで一つの駆動装置とみなすことができる。両者を一体もしくは近傍に配置することで長い配線の引き回しなども不要になり、理想的な駆動装置となる。
【０００３】
現在、制御装置は、車両の中央部床下等、主電動機から離れた別の場所に設置されているものが主流である。その原因の一つとして、冷却占有体積が挙げられる。制御装置は、車両の加速時と減速時に素子のスイッチングにより発熱を伴う。そして、車両の走行風を利用して制御装置を冷却する方式が主流となっている。車両の走行風は車両の速度に伴い増加していくが、概ね２〜４ｍ／ｓ程度と低速である。したがって、制御装置には放熱面積を拡大するために多数の放熱フィンが設けられ、熱拡散を早めるためにヒートパイプも使用されている。冷却に必要な部分の体積は制御装置全体の６割以上を占めている。このため、自動車用や発電機用とは異なり、鉄道車両用の制御装置は体積が大きく、寸法制約の多い台車内の主電動機と一体にすることは困難となっている。
【０００４】
制御装置の小型化対策として、その体積の半分以上を占めている放熱フィンの体積を減らすことが考えられる。一例として、強制空冷を利用することで放熱に必要な体積を減らすことが挙げられる。ところが、強制空冷用の冷却ファンなどを取り付ける場合、故障等により冷却ファンが停止すると、冷却が間に合わず、素子が故障し、車両の停止につながる。したがって、電力を必要とする冷却装置を用いることは、故障のリスクを高めることになってしまう。
【０００５】
そこで、主電動機の回転を利用して冷却風を制御装置に流通させ、強制冷却させることが考えられる。このような方法で主電動機と主制御装置とを一体にした駆動装置として、例えば、特許文献１に開示された装置があげられる。この装置によれば、主電動機の回転に伴い、主電動機の回転子に設けられたファンが回転し、外気を吸引する。この吸引された外気は制御装置を通過し、その際、制御装置で発生した熱を奪い、外部に排気される。主電動機が回転すると確実にファンも回転するため、冷却ファンだけが故障するという事態にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３７２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の車両駆動装置では、次のような解決すべき課題が存在する。すなわち、鉄道用では主電動機は台車に設置されているため、振動が非常に大きい。制御装置を主電動機と一体化にした場合、制御装置が台車や主電動機からの振動を直接受けてしまう。主電動機は台車の振動に耐えるように設計されているため問題ないが、現状の制御装置は十分な防振がされていないため、故障してしまう可能性がある。
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決させるためになされたもので、その目的は、制御装置に加わる振動を抑制して信頼性の向上が図れるとともに、小型化が可能な車両駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の態様に係る車両駆動装置は、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、前記台車と対向して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、を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の様態によれば、電動機の強制冷却を利用して制御装置を冷却することにより制御装置の大幅な小型化が可能となり、かつ、制御装置に加わる振動を抑制して信頼性の向上が可能な車両駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置を一部破断して示す平面図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿った車両駆動装置の断面図。
【図３】図３は、前記車両駆動装置の縦断面図。
【図４】図４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。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図７】図７は、本発明の第４の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図９】図９は、本発明の第６の実施形態に係る車両駆動装置を示す縦断面図。
【図１０】図１０は、本発明の第７の実施形態に係る車両駆動装置を示す、図２に対応の断面図。
【図１１】図１１は、前記第７の実施形態の変形例に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図１２】図１２は、本発明の第８の実施形態に係る車両駆動装置を示す、図２に対応の断面図。
【図１３】図１３は、本発明の第９の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図１４】図１４は、本発明の第１０の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図１５】図１５は、本発明の第１１の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図１６】図１６は、本発明の第１２の実施形態に係る車両駆動装置の縦断面図。
【図１７】図１７は、車両駆動装置を備えた鉄道車両を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る車両駆動装置について詳細に説明する。  
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。
【００１３】
人や物を乗せることが可能な車体５５の天井側にはパンタグラフ５７が設けられ、このパンダグラフは架線５８と接触している。架線５８からパンタグラフ５７に供給された電力は、図示しない他の機器を通過し、制御装置に供給される。電力は制御装置により直流から交流に変換され、図示しない配線を通して、各電動機に供給される。電動機は供給された電力により稼動し、ギアボックスとカップリングを介して車輪５０を回転させ、これにより、車体５５はレール上を走行する。
【００１４】
次に、実施形態に係る車両駆動装置について説明する。  
（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。
【００１５】
図１および図２に示すように、断面が略Ｉ型形状をしたレール１がある一定間隔で略並行に２本、図示しない路盤上に設置されている。台車５２はほぼＨ字形に形成されたフレームを有し、このフレームの両端部に４つの車輪５０が回転自在に取付けられている。２つの車輪５０は、円柱形状の車軸５１の両端部にそれぞれ固定され、この車軸５１の両端がそれぞれ台車５２に回転自在に支持されている。車輪５０および車軸５１は、２組設けられ、それぞれ台車５２に支持されている。４つの車輪５０は、レール１上に載置され、これらレール１に沿って転動できるようになっている。
【００１６】
台車５２の梁の連結部上部には車体５５を弾性的に支持する２つの空気ばね５４が設けられている。台車５２の中央部付近には２つの電動機１０が載置されている。各電動機１０の回転軸はカップリング７を介して、ギアボックス９に接続されている。ギアボックス９は車軸５１と回転自在に接続されている。各電動機１０を稼動すると、ギアボックス９を介して車軸５１が回転し、車輪５０がレール１上を走行できるようになっている。
【００１７】
各電動機１０を制御する制御装置５は、台車５２の上方で車体５５の床下面に設置されている。ここでは、制御装置５は、各電動機１０の直上に配置されている。電動機１０の上部と制御装置５とは、伸縮性および可撓性を有する蛇腹状の通風ダクト６によって接続されている。電動機１０と制御装置５との鉛直方向の距離は、空気ばね５４の厚みよりも大きく設定されている。電動機１０やギアボックス９等は、台車５２を平面図で見たときの中心点に対して点対称に２組設けられている。
【００１８】
制御装置５の取り付け位置は、電動機１０の直上に限らず、車軸５１の上部、さらに電動機から離れた場所、電動機１０と台車８との接続部分上部など、自由に選択できる。ただし、電動機１０と制御装置５とは通風ダクト６で接続されているため、できるだけ近い位置に設置するのがよい。また、通風ダクト６は、可撓性のある材料や伸縮可能な構成であれば、蛇腹形状に限らず、他の形状としてもよい。
【００１９】
図３は、図２の線Ｂ−Ｂに沿った車両駆動装置５６の断面図である。  
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。
【００２０】
電動機フレーム１３内において、回転軸２１の軸方向中央部に、積層鉄心で形成された円筒状のロータ鉄心２３が固定されている。ロータ鉄心２３は、一対のロータ鉄心押さえ１４により、軸方向両側面から挟まれるように支持されている。ロータ鉄心２３およびロータ鉄心押さえ１４には、両者を軸方向に貫通するロータダクト２６が複数個形成されている。
【００２１】
ロータ鉄心２３の外周側にはエアギャップを介して、積層鉄心で形成された円筒状のステータ鉄心２４が設けられている。ステータ鉄心２４は電動機フレーム１３の内周面に固定されている。ステータ鉄心２４の内周部には、軸方向に延びた複数の溝が形成され、これらの溝にステータコイル２５が埋め込まれている。ステータコイル２５のコイルエンドはステータ鉄心２４の両側面から軸方向に張り出している。
【００２２】
電動機１０内部において、回転軸２１の負荷側には、冷却ファンとして機能する内扇ファン２７ａが取り付けられ、回転軸２１と一体的に回転される。この内扇ファン２７ａは一般にラジアルファンと呼ばれ、回転軸２１の両回転方向に対応できるように形成されている。本実施形態において、内扇ファン２７ａはロータ鉄心２３の端部に接続されているが、取り付け部分は回転軸２１と一体的に回転する場所であればどのように取り付けてもよい。電動機フレーム１３には、内扇ファン２７ａの外周と対向して排気口２８が形成されている。排気口２８は円周上の複数箇所に設けられている。電動機１０の反負荷側において、電動機フレーム１３の上部には、通気孔１５が形成されている。一般的にこのような構成の電動機は自己通風形と呼ばれる。
【００２３】
通風ダクト６は、その一端が電動機フレーム１３に接続され、通気孔１５を介して電動機内部に連通している。通風ダクト６の他端は、電動機１０の上方で、車体５５の床下面に設置された制御装置５に接続されている。本実施形態において、通風ダクト６は電動機１０の上部に設けられているが、これに限定されることはなく、電動機１０の反負荷側の側面や周方向など、その他、自由に、スペースの都合により取り付け場所を選択できる。
【００２４】
制御装置５は板状の取付けベース３３を有し、取付けベースの上面には複数のスイッチング素子３１およびその他の機器が設けられている。取付けベース３３の下面には、多数の放熱フィン３２が互いに隙間を置いて立設されている。制御装置５は、取付けベース３３、スイッチング素子３１および放熱フィン３２を収容した矩形箱状の筐体３５を有している。筐体３５内は、取付けベース３３により、スイッチング素子３１を収容した第１室３５ａと、放熱フィン３２が配置された第２室３５ｂとに仕切られている。
【００２５】
筐体３５は、放熱フィン３２の長手方向一端側に設けられ第２室３５ｂに連通した第１通気孔３４ａと、放熱フィン３２の長手方向他端側に設けられ第２室３５ｂに連通した第２通気孔３４ｂと、を有している。第１通気孔３４ａには、ごみ等を捕獲する吸気フィルタ３６が設けられている。
【００２６】
制御装置５は、取付けベース３３がほぼ水平に延びた状態で、また、放熱フィン３２が車両の走行方向を向いた状態で、車体５５の床下面に取付けられている。取付けベース３３に対して、スイッチング素子３１およびその他の機器は車体５５側に位置し、放熱フィン３２は電動機１０側に位置している。通風ダクト６の上端は、制御装置５の筐体３５に接続され、第２通気孔３４ｂを介して第２室３５ｂに連通している。
【００２７】
なお、取付けベース３３は水平方向に設置されているが、スペースが取れる場合には、鉛直方向に配置してもよい。その場合にも取付けベース３３の一方側にはスイッチング素子３１やその他の機器、もう一方側に放熱フィン３２が設けられる。
【００２８】
上記のように構成された車両駆動装置の作用について説明する。  
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。
【００２９】
電動機１０が稼動すると、回転軸２１と一体的に内扇ファン２７ａが回転する。この内扇ファン２７ａの吸引作用により、外気（冷却風）が制御装置５の第１通気孔３４ａから吸気フィルタ３６を通して第２室３５ｂ内に流入する。冷却風は、放熱フィン３２の間を通過しこれを冷却した後、通風ダクト６を経由して電動機１０の反負荷側の空間に流入する。その後、冷却風は、ロータダクト２６やエアギャップを通過し、電動機１０内を冷却した後、内扇ファン２７ａを経て排気口２８から外部に排気される。
【００３０】
車両の加速時や減速時に制御装置５内のスイッチング素子３１で発生した熱は、取付けベース３３から放熱フィン３２へと伝導する。第１通気孔３４ａから制御装置５に流入した冷却風は放熱フィン３２の間を通過する際に放熱フィン３２から熱を奪い、電動機１０へと流れる。放熱フィン３２を通過する冷却風の速度は非常に速いため熱伝達率が高く、効率よく制御装置５を冷却することができる。
【００３１】
このように、制御装置５で発生する熱は、車両の駆動とともに発生する冷却風の通過により強制空冷され、効率よく冷却することができる。電動機１０の冷却ファンを利用して制御装置５を冷却する場合、従来の車両走行風と比較して、回転数によるが２〜１０倍の流速がある。従って、従来の制御装置に使用されているような大型の冷却器が不要となり、制御装置を大幅に小型化することができる。
【００３２】
車両の走行により、車輪５０から台車５２に伝播する振動や、電動機１０が発生させる振動は、空気ばね５４により減衰され、車体５５およびこの車体５５に取付けられた制御装置５には伝わり難い。また、電動機１０と制御装置５との間に接続された通風ダクト６は可撓性を有する材料で形成されているため、台車５２および電動機１０の振動は通風ダクトで減衰され、制御装置５に伝播しにくい。
【００３３】
制御装置５は車体５５の床下部分に設置されているため、特に防振機能を持たせることが不要である。そのため、制御装置５全体の体積を防振機能で拡大する必要はない。
【００３４】
電動機１０と制御装置５とは可撓性のある材料や、伸縮自在な構成で接続されているため、図４のように、車両がカーブに差し掛かった際にも、通風ダクト６が容易に変形あるいは伸縮し、電動機１０と制御装置５との間の冷却風の流通は変化せず、冷却機能を維持できる。
【００３５】
一般に、電動機１０よりも制御装置５のほうが耐用年数が短いため、制御装置５だけを交換することになるが、その場合にも、制御装置５を床下から取り外し、通風ダクト６を取り外すことで、制御装置５のみを容易に交換することできる。これにより、車両駆動装置のメンテナンス性が向上する。
【００３６】
以上のことから、電動機１０と制御装置５を近傍に設置する際に、電動機１０の回転を利用した冷却風で強制空冷することにより制御装置５の体積を従来と比較して小型化でき、かつ、台車５２や電動機１０で発生する振動が制御装置５に伝播せず、振動による制御装置の故障を防止し、信頼性の向上した車両駆動装置が得られる。
【００３７】
（第２の実施形態）  
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。
【００３８】
第２の実施形態では、電動機１０は内部構造が電動機フレーム１３によって密閉された密閉型の電動機として構成されている。回転軸２１の反負荷側端部には冷却ファンとして機能する外扇ファン２７ｂが取付けられ、電動機フレーム１３の外側に設けられている。外扇ファン２７ｂはラジアル形状に構成されている。外扇ファン２７ｂの外形寸法は所望の風量や騒音レベルを加味して決定する。
【００３９】
外扇ファン２７ｂおよび電動機フレーム１３の反負荷側端部および外周部を覆うように、例えば、カップ状のカバー４２が設けられている。カバー４２は、電動機フレーム１３の外面と隙間を置いて対向し、この隙間により、冷却風が流れる通気路４４が形成されている。通気路４４は、電動機フレーム１３の外周部において、排気口４５を介して電動機１０の負荷側に向かって開口している。外扇ファン２７ｂと対向するカバー４２の端壁４２ａの中央部には吸気孔４３が形成されている。この吸気孔４３は、通気路４４に連通しているとともに、外扇ファン２７ｂの回転中心部と対向している。このような構成の電動機を全閉外扇形の電動機と呼ぶ。
【００４０】
外扇ファン２７ｂの径方向外方において、カバー４２には連絡ダクト４１が一体に形成され、カバーから径方向外方に延びている。そして、連絡ダクト４１の流出端は通風ダクト６に接続され、通風ダクト６は制御装置５の筐体３５に接続されている。
【００４１】
本実施形態において、電動機１０の内部に内扇ファンが設けられていないが、電動機内部での潤滑が必要となる場合には、適宜、内扇ファンを設置してもよい。その場合、外気と流通しないように密閉形は保つように構成する。  
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。
【００４２】
上記のように構成された車両駆動装置では、外扇ファン２７ｂの回転による吸引作用により、回転軸２１の反負荷側付近に設けられたカバー４２の吸気孔４３から外気（冷却風）が通気路４４に流入し、外扇ファン２７ｂを経て連絡ダクト４１と電動機フレーム１３外周とに分流する。連絡ダクト４１に流入した冷却風は通風ダクト６を通過し、第２通気孔３４ｂから制御装置５の内部に流入する。次いで、冷却風は、放熱フィン３２の周囲を流れてこれを冷却した後、第１通気孔３４ａから制御装置５の外部に排気される。これにより、制御装置５のスイッチング素子３１およびその他の機器で生じた熱は、取付けベース３３および放熱フィン３２を介して冷却風に放熱され、その結果、制御装置５が冷却される。
【００４３】
また、通気路４４を通る冷却風は、電動機フレーム１３の外面に沿って流れた後、排気口４５から外部に排気される。この際、ステータ鉄心２４やステータコイル２５で発生し、電動機フレーム１３に伝導した熱を冷却風によって奪うことにより、電動機１０が冷却される。
【００４４】
以上のように構成された車両駆動装置によれば、電動機１０の冷却ファンによって生じる冷却風により制御装置５を冷却することができる。この際、温度上昇していない冷却風が制御装置５に到達するため、効率よく制御装置５を冷却できる。また、電動機フレーム１３の周囲を流れる冷却風により、電動機１０の内部で発生する熱を外部に排気でき、密閉構造の電動機においても十分な冷却効果が得られる。
【００４５】
前述した第１の実施形態では、制御装置５で熱を奪った冷却風が電動機１０の内部に流入するため、外気よりも温度上昇した風が電動機１０に導入されるが、第２の実施形態では、制御装置５、電動機１０ともに温度上昇していない状態の冷却風を送り込むことができ、これらを一層効率よく冷却することができる。  
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。
【００４６】
（第３の実施形態）  
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。
【００４７】
第３の実施形態では、電動機１０は密閉型の電動機として構成されている。回転軸２１の反負荷側端部には外扇ファン２７ｂが取付けられている。外扇ファン２７ｂおよび電動機フレーム１３の反負荷側端部および外周部を覆うように、例えば、カップ状のカバー４２が設けられている。カバー４２は、電動機フレーム１３の外面と隙間を置いて対向し、この隙間により、冷却風が流れる通気路４４が形成されている。通気路４４は、電動機フレーム１３の外周部において、排気口４５を介して電動機１０の負荷側に向かって開口している。
【００４８】
外扇ファン２７ｂと対向するカバー４２の端壁４２ａの中央部には吸気孔４３が形成されている。この吸気孔４３は、通気路４４に連通しているとともに、外扇ファン２７ｂの回転中心部と対向している。カバー４２の端壁４２ａに連絡ダクト４１が設けられ、この連絡ダクト４１の一端は吸気孔４３に接続され、他端は、通風ダクト６に接続されている。連絡ダクト４１の形状は特に限定されることなく、冷却風が流通可能なダクト形状であればよい。通風抵抗を低減させるために、ダクト内面積は制限寸法内でできる限り広く取るのがよい。  
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。
【００４９】
上記のように構成された車両駆動装置では、外扇ファン２７ｂの回転による吸引作用により、外気（冷却風）が制御装置５の第１通気孔３４ａから第２室３５ｂ内に流入する。冷却風は、放熱フィン３２の間を通過しこれを冷却した後、通風ダクト６および連絡ダクト４１を通り、吸気孔４３から通気路４４に流入する。その後、冷却風は、外扇ファン２７ｂを経て電動機フレーム１３の周囲を流れ、排気口４５から排気される。
【００５０】
上記構成によれば、全閉外扇形においても電動機の周囲に流入する冷却風は、全て制御装置５を通過するようになり、制御装置５の冷却性能を向上させることができる。また、電動機は密閉構造のため、内部に塵埃の進入がなく、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００５１】
（第４の実施形態）  
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。
【００５２】
第４の実施形態では、第３の実施形態の構造のうち、連絡ダクト４１内、例えば、吸気孔４３と対向する位置に流入口４７が設けられ、この流入口４７を開閉する吸気調節弁４６が設けられている。吸気調節弁４６は、例えば、蝶番により回転可動に支持され、電動機１０の稼動していないときには、流入口４７を閉じた状態を維持される。吸気調節弁４６を閉じる構成においては、ばね式、重力、磁石など自由に設定できる。  
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。
【００５３】
上記構成の車両駆動装置によれば、電動機１０が稼動し、冷却ファン２７ｂの回転に応じて連絡ダクト４１内に冷却風が流れると、吸気調節弁４６の外気側とダクト内側で圧力差が発生する。連絡ダクト４１内の冷却風の流速が増すにつれて更に圧力差が増し、吸気調節弁４６が圧力の低い連絡ダクト側に開き、流入口４７が開いた状態となる。
【００５４】
この状態になると外気が流入口４７、吸気調節弁４６から連絡ダクト４１内に流入し、制御装置５を通過した風と混合され、外扇ファン２７ｂへと流れる。このような流れの発生によって、制御装置５を通過する冷却風の風量を抑制し、制御装置５内のスイッチング素子３１の温度変化を低減することができる。すなわち、電動機１０が高速で回転し、冷却風の流量が多くなると、制御装置５が過度に冷却されて温度低下する可能性が考えられ、このような電動機１０の高速運転時に、流入口４７から外気を導入し、制御装置５を流れる冷却風の流量を減らすことにより、制御装置５の過度の冷却を防止し、制御装置５を所望の温度に維持することが可能となる。
【００５５】
また、上記構成によれば、制御装置５を通ることなく温度が上昇していない冷却風が外扇ファン２７ｂへと流れるため、冷却風自体の温度を下げることができ、電動機１０の通気路４４を通過する際の吸熱量を増すことができる。したがって、電動機１０の冷却性能をより向上することができる。
【００５６】
（第５の実施形態）
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。
【００５７】
第５の実施形態では、外扇ファン２７ｂと対向するカバー４２の端壁４２ａの中央部に吸気孔４３され、外扇ファン２７ｂの中心軸と対向している。この吸気孔４３に吸気する冷却風の風量を抑制する吸気調節フィルタ４８が設けられている。連絡ダクト４１の一端は、外扇ファン２７ｂの外周部と対向する位置でカバー４２に接続され、通気路４４に連通している。連絡ダクト４１の他端は、通風ダクト６に接続されている。  
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。
【００５８】
上記のように構成された車両駆動装置では、電動機１０が稼動し冷却ファン２７ｂが回転すると冷却風が発生し、制御装置５を通過した冷却風は、通風ダクト６および連絡ダクト４１を通して外扇ファン２７ｂの外周近傍の流入口から流通路４４に流入し、外扇ファン２７ｂへと流れる。更に、冷却風は、流通路４４を通って電動機１０を冷却した後、排気口４５から排気される。電動機１０の回転速度が増加し、外扇ファン２７ｂの回転に伴う吸気作用が増加すると、吸気調節フィルタ４８から流通路４４に冷却風が流入する。その後、外扇ファンへと流れ、制御装置５から流れてきた風と混合される。
【００５９】
このような冷却風の流れにより、風の一部が吸気調節フィルタ４８から流入することにより、制御装置５を通過する風量を調整でき、制御装置５内のスイッチング素子３１の温度変化を低減することができる。また、制御装置５を通ることなく温度が上昇していない冷却風が外扇ファン２７ｂへと流れるため、冷却風自体の温度を下げることができ、電動機１０の流通路４４を通過する際の吸熱量を増すことができる。したがって、電動機１０の冷却性能を向上することができる。
【００６０】
（第６の実施形態）  
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。
【００６１】
第６の実施形態では、制御装置５おいて、取り付けベース３３の下部にスイッチング素子３１、上部に放熱フィン３２が設けられている。外扇ファン２７ｂの径方向外方において、カバー４２には連絡ダクト４１が一体に形成され、カバーから径方向外方に延びている。そして、連絡ダクト４１の流出端は通風ダクト６に接続され、通風ダクト６は制御装置５の筐体３５に接続され、第２通気孔３４ｂを通して第２室３５に連通している。
【００６２】
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。
【００６３】
上記のように構成された車両駆動装置では、外扇ファン２７ｂの回転による吸引作用により、回転軸２１の反負荷側付近に設けられたカバー４２の吸気孔４３から冷却風が通気路４４に流入し、外扇ファン２７ｂを経て連絡ダクト４１と電動機フレーム１３外周とに分流する。連絡ダクト４１に流入した冷却風は通風ダクト６を通過し、第２通気孔３４ｂから制御装置５の内部に流入する。次いで、冷却風は、放熱フィン３２の周囲を流れてこれを冷却した後、第１通気孔３４ａから制御装置５の外部に排気される。これにより、制御装置５のスイッチング素子３１およびその他の機器で生じた熱は、取付けベース３３および放熱フィン３２を介して冷却風に放熱され、その結果、制御装置５が冷却される。
【００６４】
また、通気路４４を通る冷却風は、電動機フレーム１３の外面に沿って流れた後、排気口４５から外部に排気される。この際、ステータ鉄心２４やステータコイル２５で発生し、電動機フレーム１３に伝導した熱を冷却風によって奪うことにより、電動機１０が冷却される。
【００６５】
この構成によれば、電動機１０の稼動が停止し、冷却風が流れない状態においても、スイッチング素子３１で発生した熱は、上方に熱伝導する、つまり、取り付けベース３３を介して放熱フィン３２へと熱伝導する。放熱フィン３２の周りでは上昇する自然対流が発生し、上部へと熱が逃げる。したがって、スイッチング素子３１が取り付けベース３３の上部に設置された場合よりも、電動機停止時のスイッチング素子の温度上昇を抑えることができる。
【００６６】
（第７の実施形態）  
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。
【００６７】
第６の実施形態では、電動機１０と制御装置５との間に設けられた通風ダクト６は、両者を完全には接続しておらず、隙間が設けられている。すなわち、通風ダクト６は一部が分断して形成されている。本実施形態において、通風ダクト６の一端は電動機１０に接続され、他端は、制御装置５との間に隙間を置いて、制御装置５の筐体３５に対向している。第３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。
【００６８】
上記のように構成された車両駆動装置によれば、第１の実施形態と同様に、電動機１０の回転に伴い発生する冷却風は、通風ダクト６を流通し、制御装置５を通過して吸気、排気される。冷却風については、通風ダクト６の隙間から僅かに吸気、排気が発生するが、基本的な流れは第１の実施形態と同様である。従って、電動機１０の冷却ファンによって生じる冷却風により制御装置５を効率よく冷却することができる。
【００６９】
走行中、車輪５０からの振動や電動機１０で発生する振動は、第１の実施形態と同様に制御装置５には伝播しない。台車５２が大きく振動し、空気ばね５４が垂直方向に大きく変形した場合には、通風ダクト６に設けられた隙間は一時的になくなる。
【００７０】
また、図４に示したように、車両がカーブを通過中には、電動機１０と制御装置５との間に位置ずれが発生するが、通風ダクト６は両者に完全に接続されていないため、変形はしない。そのため、通風ダクト６の変形に伴う疲労が発生せず、通風ダクトの寿命が長くなり、交換間隔を延長することができる。また、隙間は僅かであるため、塵埃の侵入なども最小限にすることができる。  
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。
【００７１】
第７の実施形態において、通風ダクト６の分断構造は上記に限定されることなく、例えば、通風ダクト６の一端を制御装置５に接続し、他端と電動機１０との間に隙間を設ける構成としてもよい。また、図１１に示すように、通風ダクト６の途中部に隙間Ｇを設ける構成などでもよい。隙間の寸法については、数ミリから数１０ミリ程度であるのがよい。電動機１０は、自己通風形に限らず、密閉外扇型を用いても良い。
【００７２】
（第８の実施形態）  
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。
【００７３】
第４の実施形態では、各制御装置５と車体５５との間に防振器１１が設けられている。本実施形態では、この防振器１１は、コイルばねで構成されているが、これに限定されるものではなく、所望の防振機能を有するものであれば、防振ゴム、ワイヤーロープ形防振器、ゲル材などを適宜選択することができる。  
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。
【００７４】
上記のように構成された車両駆動装置によれば、制御装置５と車体５５との間に防振器１１が設けることにより、制御装置５に作用する振動を一層低減することができる。電動機１０と制御装置５との間は通風ダクト６で連結されているため、制御装置５には通風ダクト６を介してわずかに振動が伝播する可能性があるが、防振器１１を設置することでこの振動も抑制でき、より制御装置５の故障に対する信頼性を向上させることができる。  
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。
【００７５】
（第９の実施形態）  
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。
【００７６】
第９の実施形態では、制御装置５に制御装置冷却ファン４０が設けられ、また、制御装置５と電動機１０との間には通風ダクト６が設置されている。制御装置冷却ファン４０は、制御装置５の筐体３５に形成された第１通気孔３４ａと対向して設けられている。本実施形態では、制御装置冷却ファン４０として、軸流ファンを用いているが、これに限らず、所望の風量を満たすファンであれば、遠心ファンやシロッコファンなどを用いることもできる。
【００７７】
電動機１０は、図示の自己通風形の電動機、あるいは、前述した全閉外扇形の電動機を用いてもよく、回転に伴い冷却風を発生させる電動機の構成であればどのようなものでもよい。第５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。
【００７８】
上記のように構成された車両駆動装置では、電動機１０の内扇ファン２７ａの回転に伴う吸引作用により、冷却風が制御装置５の放熱フィン３２、通風ダクト６を通して電動機１０内部に流入し、その後、排気口２８から電動機１０の外部に排気される。その際、制御装置５の第１通気孔３４ａに設けられた制御装置冷却ファン４０を作動させることにより、この制御装置冷却ファン４０の更なる吸引作用で、放熱フィン３２を通過する冷却風の速度が増加する。これにより、制御装置５の冷却性能を向上させることができる。
【００７９】
他の電動機の構成、例えば、全閉外扇形の電動機を用いる場合には、制御装置冷却ファン４０の回転方法が逆になり、制御装置５から冷却空気を排気する流れとなる。
【００８０】
このように、第９の実施形態によれば、電動機４の回転に伴う吸気、排気と制御装置冷却ファン４０の吸引、押し込み作用の両者を組み合わせることで、制御装置５を一層効率よく冷却することができる。その他、第９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。
【００８１】
（第１０の実施形態）  
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。
【００８２】
第１０の実施形態では、制御装置５に制御装置冷却ファン４０が設けられ、また、制御装置５と電動機１０との間には通風ダクト６が設置されている。制御装置５の筐体３５には、放熱フィン３２の長手方向一端側で、第１室３５ａに開口した第３通気孔３４ｃと、放熱フィン３２の長手方向他端側で、第１室３５ａに開口した第４通気孔３４ｄとが設けられている。制御装置冷却ファン４０は、第３通気孔３４ｃに対向して筐体３５に設けられている。制御装置冷却ファン４０として、軸流ファン、遠心ファンやシロッコファンなどを用いることができる。第４通気孔３４ｄには、塵埃除去用のフィルタなどを設置してもよい。
【００８３】
制御装置５と電動機１０との間には通風ダクト６が設けられ、この通風ダクトは、制御装置５の第２室３５ｂに連通している。電動機１０は、図示の自己通風形の電動機、あるいは、前述した全閉外扇形の電動機を用いてもよく、回転に伴い冷却風を発生させる電動機の構成であればどのようなものでもよい。  
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。
【００８４】
上記のように構成された車両駆動装置では、電動機１０の内扇ファン２７ａの回転に伴う吸引作用により、冷却風が制御装置５の放熱フィン３２、通風ダクト６を通して電動機１０内部に流入し、その後、排気口２８から電動機１０の外部に排気される。また、制御装置５の第３通気孔３４ｃに設けられた制御装置冷却ファン４０を作動させることにより、この制御装置冷却ファン４０の吸引作用により冷却空気が第１室３５ａ内に送られ、スイッチング素子３１、その他の機器を冷却した後、第４通気孔３４ｄから制御装置５の外部に排気される。これにより、制御装置５を放熱フィン３２による放熱および冷却風による直接の冷却によって、効率良く冷却することができる。
【００８５】
他の電動機の構成、例えば、全閉外扇形の電動機を用いる場合には、制御装置冷却ファン４０の回転方法が逆になり、制御装置５から冷却空気を排気する流れとなる。
【００８６】
このように、第１０の実施形態によれば、電動機４の回転に伴う吸気、排気と制御装置冷却ファン４０の吸引、押し込み作用の両者を組み合わせることで、制御装置５を一層効率よく冷却することができる。その他、第１０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。
【００８７】
（第１１の実施形態）  
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。
【００８８】
第１１の実施形態では、制御装置５は前述した実施形態と逆向きに設けられている。すなわち、制御装置５の取付けベース３３はほぼ水平に配設され、取付けベース上に設けられたスイッチング素子３１およびその他の機器が電動機１０側、取付けベース上に設けられた多数の放熱フィン３２が車体５５側に位置するように、設置されている。
【００８９】
制御装置５に制御装置冷却ファン４０が設けられ、また、制御装置５と電動機１０との間には通風ダクト６が設置されている。制御装置５の筐体３５には、放熱フィン３２の長手方向一端側で、第２室３５ｂに開口した第１通気孔３４ａと、放熱フィン３２の長手方向他端側で、第２室３５ｂに開口した第２通気孔３４ｃとが設けられている。また、筐体３５には、放熱フィン３２の長手方向一端側で、第１室３５ａに開口した第３通気孔３４ｃと、放熱フィン３２の長手方向他端側で、第１室３５ａに開口した第４通気孔３４ｄとが設けられている。制御装置冷却ファン４０は、第１通気孔３４ａに対向して筐体３５に設けられている。制御装置冷却ファン４０として、軸流ファン、遠心ファンやシロッコファンなどを用いることができる。
【００９０】
制御装置５と電動機１０との間には通風ダクト６が設けられ、この通風ダクトの一端は、筐体３５に接続され、第４通気孔３４ｄを通して制御装置５の第２室３５ｂに連通している。第３通気孔３４ｃには、塵埃除去用のフィルタなどを設置してもよい。電動機１０は、図示の自己通風形の電動機、あるいは、前述した全閉外扇形の電動機を用いてもよく、回転に伴い冷却風を発生させる電動機の構成であればどのようなものでもよい。  
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。
【００９１】
上記のように構成された車両駆動装置では、電動機１０の内扇ファン２７ａの回転に伴う吸引作用により、冷却風が制御装置５の第１室３５ａに導かれ、スイッチング素子３１およびその他の機器の周囲を流れた後、通風ダクト６を通して電動機１０内部に流入する。その後、冷却風は排気口２８から電動機１０の外部に排気される。また、制御装置５の第１通気孔３４ａに設けられた制御装置冷却ファン４０を作動させることにより、この制御装置冷却ファン４０の吸引作用により冷却空気が第２室３５ｂ内に送られ、放熱フィン３２から熱を奪った後、第２通気孔３４ｂから制御装置５の外部に排気される。これにより、制御装置５を放熱フィン３２による放熱および冷却風による直接の冷却によって、効率良く冷却することができる。
【００９２】
他の電動機の構成、例えば、全閉外扇形の電動機を用いる場合には、制御装置冷却ファン４０の回転方法が逆になり、制御装置５から冷却空気を排気する流れとなる。
【００９３】
このように、第１１の実施形態によれば、電動機４の回転に伴う吸気、排気と制御装置冷却ファン４０の吸引、押し込み作用の両者を組み合わせることで、制御装置５を一層効率よく冷却することができる。その他、第１１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。
【００９４】
（第１２の実施形態）  
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。
【００９５】
第１２の実施形態では、電動機１０は密閉型の電動機として構成されている。回転軸２１の反負荷側端部には外扇ファン２７ｂが取付けられている。外扇ファン２７ｂおよび電動機フレーム１３の反負荷側端部および外周部を覆うように、例えば、カップ状のカバー４２が設けられている。カバー４２は、電動機フレーム１３の外面と隙間を置いて対向し、この隙間により、冷却風が流れる通気路４４が形成されている。通気路４４は、電動機フレーム１３の外周部において、排気口４５を介して電動機１０の負荷側に向かって開口している。
【００９６】
外扇ファン２７ｂと対向するカバー４２の端壁４２ａの中央部には吸気孔４３が形成されている。この吸気孔４３は、通気路４４に連通しているとともに、外扇ファン２７ｂの回転中心部と対向している。外扇ファン２７ｂの径方向外方において、カバー４２には通風ダクト６が一体に形成され、カバーから径方向外方に延びている。通風ダクト６の流出端６ａは、制御装置５に向かって開口し、制御装置５と隙間を置いて対向している。
【００９７】
第１２の実施形態では、制御装置５の筐体３５は、スイッチング素子３１側のみを覆って設けられ、放熱フィン３２は筐体によって覆われることなく外気に開放している。また、複数の放熱フィン３２は、車両の走行方向に沿って延びる向きに配設されている。通風ダクト６の流出端６ａは、垂直方向ではなく、傾いた方向に向けられ、放熱フィン３２と対向している。通風ダクト６の流出端の向きは特に制限がなく、放熱フィン３２に向けられた方向であれば自由に設定できる。
【００９８】
上記のように構成された車両駆動装置では、外扇ファン２７ｂの回転による吸引作用により、回転軸２１の反負荷側付近に設けられたカバー４２の吸気孔４３から外気（冷却風）が通気路４４に流入し、外扇ファン２７ｂを経て流通ダクト６と電動機フレーム１３外周とに分流する。流通ダクト６に流入した冷却風は、流通ダクト６の流出端６ａから吹き出し、そのまま放熱フィン３２へ衝突する。その後、衝突した冷却風は放熱フィン３２に沿って流れ、外部に排気される。これにより、制御装置５のスイッチング素子３１およびその他の機器で生じた熱は、取付けベース３３および放熱フィン３２を介して冷却風に放熱され、その結果、制御装置５が冷却される。また、放熱フィン３２は、車両５５の走行方向に沿って延びていることから、車両の走行風によっても冷却される。
【００９９】
通気路４４を通る冷却風は、電動機フレーム１３の外面に沿って流れた後、排気口４５から外部に排気される。この際、ステータ鉄心２４やステータコイル２５で発生し、電動機フレーム１３に伝導した熱を冷却風によって奪うことにより、電動機１０が冷却される。
【０１００】
以上のように構成された車両駆動装置によれば、電動機１０の冷却ファン２７ｂによって生じる冷却風により制御装置５を冷却することができる。この際、電動機１０と制御装置５が完全に分離されていることにより、流通ダクト６の消耗がなく、また、メンテナンスの際にも流通ダクト６の取り外し作業が不要となる。更に、冷却風が放熱フィン３２に衝突することにより熱伝達率を向上でき、制御装置５の冷却性能を向上することができる。振動防止やその他の効果については、第１２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。
【０１０１】
この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１０２】
この発明に係る車両駆動装置は、鉄道車両に限らず、自動車、産業用機械などの他の機器にも適用可能である。防振部材は、一種類に限らず、防振特性の異なる複数種類の防振部材を組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…レール、５…制御装置、６…通風ダクト、９…ギアボックス、１０…電動機、
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
【図１】
2010172179.tif 000003
【図２】
2010172179.tif 000004
【図３】
2010172179.tif 000005
【図４】
2010172179.tif 000006
【図５】
2010172179.tif 000007
【図６】
2010172179.tif 000008
【図７】
2010172179.tif 000009
【図８】
2010172179.tif 000010
【図９】
2010172179.tif 000011
【図１０】
2010172179.tif 000012
【図１１】
2010172179.tif 000013
【図１２】
2010172179.tif 000014
【図１３】
2010172179.tif 000015
【図１４】
2010172179.tif 000016
【図１５】
2010172179.tif 000017
【図１６】
2010172179.tif 000018
【図１７】
2010172179.tif 000019