(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、
前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、
前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置のみに、軸方向に間隔をあけて複数個の軸受を取り付け、
前記複数個の軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、
前記車輪の中央部の側面に前記ロータフレームの軸方向の一端部を締結し、
前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、
前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、
前記位置検出器支持台の外周部に、前記位置検出器回転子と内外に近接対向するように位置検出器固定子を取り付けて成るアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項２】
固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、
前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、
前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置のみに、軸方向に間隔をあけて複数個の軸受を取り付け、
前記複数個の軸受のうちの１乃至複数個の軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、
前記ロータフレームの軸方向の一端部を前記車輪の中央部の側面にブラケットを介して締結し、
前記複数個の軸受のうちの残りの１乃至複数個によって前記ブラケットを回転自在に支持し、
前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、
前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、
前記位置検出器支持台の外周部に、前記位置検出器回転子と内外に近接対向するように位置検出器固定子を取り付けて成るアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項３】
固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、
前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、
前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置において、主軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、
前記ロータフレームの軸方向の一端部を前記車輪の中央部の側面にブラケットを介して締結し、
前記ブラケットの前記ステータ鉄心側の部位に、前記ステータコイルよりも内側に円筒状に張り出す張出し部を形成し、
前記張出し部を補助軸受によって回転自在に支持し、
前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも内側の位置には軸受を取り付けず、
前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、
前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、
前記位置検出器支持台の外周部に位置検出器固定子を前記位置検出器回転子と内外に近接対向するように取り付けて成るアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項４】
前記位置検出器支持台の、前記位置検出器固定子が取り付けられている部位よりも内側の部位に開口を設け、
前記開口を通して前記ステータコイルのリード線を機外に引き出したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項５】
前記複数個の軸受のうち、隣接する軸受が挟む空間それぞれにおいて、前記車軸に環状のグリース充填部材を取り付け、当該グリース充填部材に、外周側と内周側とが閉塞され、前記軸受側に側面が開放されているグリース充填室を形成し、該グリース充填室にグリースを充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項６】
前記車軸は、心棒とその外側に軸方向にスライドできるように套装された車軸外筒から形成され、
前記ステータ鉄心、軸受及び位置検出器支持台は、当該車軸外筒に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項７】
前記ロータフレームの他端部に、非磁性の軽量高剛性材製の位置検出器フレームを取り付け、
前記位置検出器フレームの内周面に前記位置検出器回転子を取り付けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【請求項８】
前記位置検出器支持台と前記ロータフレームの他端部とのそれぞれに、所定の間隙ｇをあけて内外に対向するようにストッパを取り付け、前記間隙ｇの大きさを、前記位置検出器固定子と位置検出器回転子との対向面間の間隙Ｇよりも小さく設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行性能の向上と減速歯車装置をなくして保守の軽減化を図るために、アウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動方式の開発が進められている。
【０００３】
この構造は、図８に示すようなものである。図８において、台車枠１に軸バネ（図示せず）を介して軸箱２が支持され、この軸箱２によって、車軸３が回転しないように固定支持されている。車軸３の両端部の軸箱２の内側に、車軸軸受４によって車輪５が回転自在に支持されている。この車輪軸受４には、アキシャル方向（軸方向）の動きを制約して車輪５の位置を保持できるように、複列円錐ころ軸受が使用されている。
【０００４】
車軸３には、円筒状のステータ鉄心６が取り付けられていて、このステータ鉄心６の外周部に設けられている多数の溝それぞれにステータコイル７が収納され、結線されている。ステータ鉄心６の外周部には、円筒状のロータフレーム１０が配置されている。このロータフレーム１０の台車中心側の端部は、車軸３に固定された軸受台８にモータ軸受１３を介して回転自在に支持されている。ロータフレーム１０の車輪側の端部は、ブラケット１１を介して車輪５に締結され、車輪５と共に回転するように支持されている。
【０００５】
このロータフレーム１０の内周面には、永久磁石１２が取り付けられ、この永久磁石１２の内周面とステータ鉄心６の外周面との間には、全周において一定の間隙が形成されている。ロータフレーム１０に生じる回転力はブラケット１１を介して車輪５に伝達され、車両を走行させる。
【０００６】
台車の中心部には、固定部材（図示せず）に支持された通風ダクト１４が配置されている。ブロア（図示せず）より送風される冷却風１００は、この通風ダクト１４を経て軸受台８に設けられた多数の風穴８ａからモータ機内に流入する。機内に流入した冷却風１００は、ステータ鉄心６と永久磁石１２の間隙及びステータ鉄心６に設けられた風穴６ａを流通して機内を冷却した後、ブラケット１１に設けられた排出口１１ａより機外に排出される。
【０００７】
ステータコイル７のリード線１５は、軸受台８の風穴８ａより機外に引き出され、通風ダクト１４の内部を経て上方の車体側の制御装置に接続されている。そして回転速度検出用のレゾルバ回転子９ｂがブラケット１１の内周側に取り付けられ、円筒状のレゾルバ固定子９ａが車軸３上に取り付けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造の従来のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置においては、次のような問題点があり、その改善が望まれていた。
【０００９】
（１）モータ軸受１３は、内輪側を軸受台８によって車軸３に支持される構造である。そのため、軸受台８には、冷却風１００を機内に流入させるための風穴８ａ及びステータコイル７のリード線１５を機外へ引き出すための開口（風穴８ａで兼用）が必要であり、この風穴８ａが形成できるスペースを確保するためには、モータ軸受１３の内径が必然的に大きくなってしまう。
【００１０】
このように軸受１３の内径が大きくなると、軸受１３のＤｍＮ値（平均直径×回転数の値）は従来のモータ軸受に比べて大幅に大きくなり、潤滑条件が厳しくなる。軸受１３の潤滑は軸受部に充填されたグリースによって行っているが、ＤｍＮ値の値が大きくなるほど使用によるグリースの劣化が早まり、潤滑寿命が短くなってグリースの更新周期が早まることになる。
【００１１】
このアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置は、本来、歯車装置を省略して保守の軽減を図ることがねらいの１つであるにもかかわらず、軸受のグリース交換のための分解周期が従来のものよりも早まるのは大きな問題である。また、この装置は、モータと車輪とが一体形の構造のために分解・再組立作業は従来のものに比べて手間がかかるので、グリース交換のための分解周期については極力長くする必要があり、その改善が強く望まれている。
【００１２】
（２）この車輪駆動装置は、アウタロータ形モータを用いた構造であるので、車輪軸受４及びモータ軸受１３共に外輪回転となる。そのため、軸受内及び軸受側面のグリース充填室内に充填されているグリースは、回転に伴って遠心力により外周側に押しつけ、さらに、軸受内部へ強制的に押込む作用力を受ける。このため、軸受内の回転体（コロ）の回転によりグリースが撹拌されて発熱、軟化を生じて劣化が速く進み、潤滑寿命が短くなる問題が生じる。
【００１３】
このような影響を少なくするためには、グリースの充填量を大幅に減らすことが考えられるが、グリースの量を少なくするならば長期間の潤滑作用を維持することができなくなり、かえって早期の分解によるグリース更新が頻繁に必要となる。
【００１４】
（３）アウタロータ形モータを用いた車輪駆動装置では、モータの質量はバネ下質量（軸バネを介さずにレールに負荷がかかる部分の質量）となる。このバネ下質量が大きくなるほど走行時のレールに与える衝撃が大きくなると共に、振動増大等により車両の乗り心地が悪化する。このため、バネ下質量は軽減する必要がある。
【００１５】
ところが、従来の車輪駆動装置では、モータ軸受１３でモータのロータを支持している上に、車輪５にレールからの横圧が作用した場合に、その力を車輪軸受４と共にこのモータ軸受１３にて分担して受け止める。このために、軸受１３の支持部は剛性を高める必要があり、剛性を高める分質量も大きくならざるを得ず、軽量化が難しい問題点もある。
【００１６】
本発明は、このような従来の技術的課題を解決するためになされたものであって、分解周期を延ばすことによる保守の省力化と、モータ質量の軽減によるバネ下質量の軽減を図ることができるアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置は、固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置のみに、軸方向に間隔をあけて複数個の軸受を取り付け、前記複数個の軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、前記車輪の中央部の側面に前記ロータフレームの軸方向の一端部を締結し、前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、前記位置検出器支持台の外周部に位置検出器固定子を、前記位置検出器回転子と内外に近接対向するように取り付けたものである。
【００１８】
請求項２の発明のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置は、固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置のみに、軸方向に間隔をあけて複数個の軸受を取り付け、前記複数個の軸受のうちの１乃至複数個の軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、前記ロータフレームの軸方向の一端部を前記車輪の中央部の側面にブラケットを介して締結し、前記複数個の軸受のうちの残りの１乃至複数個によって前記ブラケットを回転自在に支持し、前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、前記位置検出器支持台の外周部に位置検出器固定子を、前記位置検出器回転子と内外に対向するように取り付けたものである。
【００１９】
請求項３の発明のアウタロータ形モータを用いた独立車輪駆動装置は、固定された車軸の周囲にステータ鉄心とステータコイルとを取り付け、前記ステータ鉄心の外周部にロータフレームを配置し、前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも外側の位置において、主軸受によって車輪の中央部を回転自在に支持し、前記ロータフレームの軸方向の一端部を前記車輪の中央部の側面にブラケットを介して締結し、前記ブラケットの前記ステータ鉄心側の部位に、前記ステータコイルよりも内側に円筒状に張り出す張出し部を形成し、前記張出し部を補助軸受によって回転自在に支持し、前記車軸の前記ステータ鉄心の取付位置よりも内側の位置には軸受を取り付けず、前記ロータフレームの軸方向の他端部に位置検出器回転子を取り付け、前記車軸の前記ロータフレームの他端部側の位置に位置検出器支持台を取り付け、位置検出器固定子を、前記位置検出器支持台の外周部に前記位置検出器回転子と内外に対向するように取り付けたものである。
【００２０】
請求項１〜３の発明の車輪駆動装置では、従来のモータ軸受をなくし、従来モータ軸受が設けられていた場所に回転速度検出用の位置検出器を配置し、従来の位置検出器が設けられていた場所に生じるスペースを利用して車輪軸受を追設したことにより、従来、モータ軸受があったために必要であった早期のグリース更新のためのモータ分解作業が不要となり、保守の大幅な省力化が図れる。
【００２１】
また従来のモータ軸受の場所に位置検出器を配置したことにより、モータの台車中心側端部の支持剛性を大幅に小さくすることができ、質量軽減となって、バネ下質量の軽減が図れる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１〜３の車輪駆動装置において、前記位置検出器支持台の、前記位置検出器固定子が取り付けられている部位よりも内側の部位に開口を設け、前記開口を通して前記ステータコイルのリード線を機外に引き出したものであり、位置検出器部分の通気及びリード線引出構造を従来同様に確保することができる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１又は２の車輪駆動装置において、前記複数個の軸受のうち、隣接する軸受が挟む空間それぞれにおいて、前記車軸に環状のグリース充填部材を取り付け、当該グリース充填部材に、外周側と内周側とが閉塞され、前記軸受側に側面が開放されているグリース充填室を形成し、該グリース充填室にグリースを充填したことにより、多量のグリースを回転時の遠心力作用を受けることなく保持することができ、長期間にわたり安定した潤滑を維持することができ、グリース更新のための分解周期をさらに延ばすことができる。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項１〜５の車輪駆動装置において、前記車軸が心棒とその外側に軸方向にスライドできるように套装された車軸外筒から形成され、前記ステータ鉄心、軸受及び位置検出器支持台が、当該車軸外筒に取り付けられたものであり、軌間可変台車に対応することができる。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項１〜６の車輪駆動装置において、前記ロータフレームの他端部に、非磁性の軽量高剛性材製の位置検出器フレームを取り付け、前記位置検出器フレームの内周面に前記位置検出器回転子を取り付けたものであり、モータのさらなる軽量化が図れる。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項１〜７の車輪駆動装置において、前記位置検出器支持台と前記ロータフレームの他端部とのそれぞれに、所定の間隙ｇをあけて内外に対向するようにストッパを取り付け、前記間隙ｇの大きさを、前記位置検出器固定子と位置検出器回転子との対向面間の間隙Ｇよりも小さく設定したものであり、保守、グリース更新などのために分解・組立作業する際に、内外のストッパ間が先に接触して位置検出器回転子と位置検出器固定子とが接触するの防止し、その損傷を予防することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の第１の実施の形態のアウタロータ形モータを用いた車輪駆動装置の構造を示している。台車枠１に、軸バネを介して軸箱２が支持され、この軸箱２に車軸３が固定支持されている。車軸３の軸箱２寄りに、軸方向に間隔をあけて２個の車輪軸受１６，１７が取り付けられ、これらの車輪軸受１６，１７によって車輪８の中央部が回転自在に支持されている。これらの車輪軸受１６，１７は、円錐コロ軸受を使用し、車輪１８のアキシャル方向（軸方向）の動きを制約し、車輪１８の位置を保持している。
【００２８】
これらの車輪軸受１６，１７の取付構造について、図２及び図３に基づいて説明する。車輪軸受１６，１７は中心間距離Ｌだけ離して配置し、両軸受間の空間Ｂにスペーサ２３，２４を設けて両軸受１６，１７を固定している。スペーサ２３は軸受内輪を固定し、スペーサ２４は軸受外輪を固定している。スペーサ２３の外周壁２３ａの外周面と、スペーサ２４の内周面との間には、全周に渡り微少な間隙が形成されている。
【００２９】
軸受内輪を固定するスペース２３には、車軸３の外周面に支持され、外周壁２３ａと内周壁２３ｂと隔壁２３ｃとに囲まれ、軸受の側面方向にだけ開口した環状のグリース充填室２３ｅが形成されている。グリース充填室２３ｅ内は、複数の仕切り２３ｄによって仕切られていて、各仕切り室中に潤滑グリースが充填されている。
【００３０】
車軸３には、円筒状のステータ鉄心６が取り付けられ、このステータ鉄心６の外周部に設けられた多数の溝それぞれにステータコイル７が収容され、互いに結線されている。
【００３１】
ステータ鉄心６の外周側には、円筒状のロータフレーム２１が配置され、このロータフレーム２１の内周面には、永久磁石１２が取り付けられている。この永久磁石１２の内周面とステータ鉄心６の外周面との間には、全周に渡り一定の間隙が形成されている。ロータフレーム２１の車輪側の端部は、車輪１８の中央ボス部側面にボルトによって一体的に締結されている。
【００３２】
ロータフレーム２１の反車輪側端部（台車中心側端部）には、レゾルバフレーム２２が取り付けられ、このレゾルバフレーム２２の内周面にレゾルバ回転子２０ｂが取り付けられている。車軸３の台車中心寄りの部分にレゾルバ支持台１９が取り付けられ、このレゾルバ支持台１９の外周部にレゾルバ固定子２０ａが取り付けられていて、レゾルバ回転子２０ｂとわずかな間隙をあけて内外に対向している。
【００３３】
台車中心部には、レゾルバ支持台１９に支持された通風ダクト１４が設けられ、ブロア（図示せず）により送られてくる冷却風１００は、この通風ダクト１４内を経てレゾルバ支持台１９に設けられた風穴１９ａから機内に流入する。機内に入力した冷却風１００は、機内を流通冷却した後、ロータフレーム２１の車輪側端部に設けられている排出口２１ａより機外に排出される。
【００３４】
ステータコイル７のリード線１５は、レゾルバ支持台１９の風穴１９ａの一部から通風ダクト１４の内部に引き出され、さらに上方に引き出されて車体側の制御装置（図示せず）に接続されている。
【００３５】
上記の構造の第１の実施の形態の車輪駆動装置では、車輪１８が相離れた軸受１６，１７によって支持されているので、十分な支持剛性を保持することができ、運転時の車輪１８に作用する横圧に対して十分耐えることができる。そのため、従来必要としていたモータ端（台車中央側）のモータ軸受が不要となり、従来大口径のモータ軸受の潤滑グリースの更新のために必要であった早期の分解が必要ではなくなり、分解周期が延長できる。
【００３６】
また、このモータ端の位置にモータ軸受の代わりにレゾルバを配置しているため、レゾルバ支持台１９及びレゾルバフレーム２２の支持部の剛性も従来の軸受支持の場合に比較して低下させることができ、それだけ質量の軽減が図れる。
【００３７】
加えて、ロータフレーム２１は、車輪１８側に片持ち支持された構造となるが、ロータフレーム２１の直径が大きいことにより剛性が高く、片持ち支持でも強度上問題となることはない。
【００３８】
さらにまた、軸受１６，１７の間の固定側スペーサ２３に設けられたグリース充填室２３ｅ内のグリースには遠心力が作用せず、さらに回転部分に対して外周壁２３ａによって回転部分に接触しないように隔離されているため、グリースが安定した状態で保持される。さらに、グリース充填室２３ｅ内に設けられた仕切り２３ｄによって、充填室２３ｅ内のグリースが運転時の振動により移動するのも防ぐことができる。これらにより、多量のグリースを一度に充電しておくことができる。このようにグリース充填室２３ｅに多量のグリースを安定した状態で保持できるため、長期間、良好な潤滑状態を維持することができ、グリース更新のための分解周期を大きく延ばすことができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態の車輪駆動装置について、図４に基づいて説明する。第２の実施の形態は、車輪とロータフレームとの締結構造に特徴を有している。すなわち、車輪２５の中央ボス部の側面にブラケット２６を締結し、このブラケット２６にロータフレーム２７の車輪側端部を締結している。ロータフレーム２７の他端（台車中心側）には、図１に示したのと同様にレゾルバが配置されている。
【００４０】
車輪２５とブラケット２６とは、軸受１６，１７により車軸３に支持され、両軸受１６，１７の間には、第１の実施の形態と同様にスペーサ２３，２４が取り付けられている。そして固定側のスペーサ２３には、第１の実施の形態と同様にグリース充填室２３ｅが設けられている。
【００４１】
なお、機内を流通する冷却風１００の排出のためにブラケット２６に排出口２６ａが形成され、ここから機外に冷却風１００が排出されるようにしてある。
【００４２】
この第２の実施の形態の車輪駆動装置の構造では、軸受１６，１７間の間隔を大きくしたことにより、車輪２５の中央ボス部を第１の実施の形態のように大型化しなくても済み、大型化により高価になるのを防ぐことができる。また車輪２５とブラケット２６を分離して、それぞれに軸受を組み込む構造としたことにより、モータと車輪との組立・分解作業が容易になる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施の形態の車輪駆動装置について、図５に基づいて説明する。第５の実施の形態は、モータの台車中心側の端部に配置したレゾルバの保護構造にある。
【００４４】
ロータフレーム２１の台車中心側の端部に取り付けられたレゾルバフレーム２２の内周側にレゾルバ回転子２０ｂが取り付けられ、レゾルバフレーム２２の端面部にストッパー２２ａが取り付けられている。レゾルバフレーム２２には、非磁性軽量高剛性材としてアルミニウム合金が用いられている。車軸３に固定されたレゾルバ支持台１９の外周面には、レゾルバ固定子２０ｅが取り付けられ、レゾルバ支持台１９の端面部にはストッパ１９ｂが取り付けられている。
【００４５】
レゾルバ回転子２０ｂの内周面とレゾルバ固定子２０ａの外周面との対向部に全周に渡り間隙Ｇが形成され、ストッパ２２ａとストッパ１９ｂとの対向部にも全周に渡り間隙ｇが形成されている。そしてストッパ間の間隙ｇの寸法は、レゾルバ側の間隙Ｇの寸法よりも小さく設定されている。
【００４６】
なお、このレゾルバ部分の取付構造以外の部分の構造は、図１に示した第１の実施の形態、図４に示した第２の実施の形態、さらには後述する図６に示す第４の実施の形態や図７に示す第５の実施の形態の構造のいずれであってもよい。
【００４７】
この第３の実施の形態の構造においては、レゾルバフレーム２２を非磁性の高剛性材（ここでは、アルミ合金）で制作していることにより、装置全体のさらなる軽量化を図ることができ、同時に、ロータフレーム２１からのモータの漏れ磁束がレゾルバフレーム２２を通って．レゾルバ回転子２０ｂに通じ、ノイズ発生やレゾルバ性能の低下が生じるのを防ぐことができる。
【００４８】
これに加えて、この実施の形態の場合、車輪とモータは分離した際に、ロータフレーム２１が重力により下方に移動するが、ストッパ２２ａ，１９ｂ間の間隙ｇの部分で最初に接触し、この寸法よりも間隙Ｇが大きいレゾルバ側の固定子２０ａと回転子２０ｂとは接触せず、これらの両者間の接触による損傷を防ぐことができる。
【００４９】
次に、本発明の第４の実施の形態の車輪駆動装置を、図６に基づいて説明する。第４の実施の形態の特徴は、車輪２８とロータフレーム３３との間を結合させているブラケット３１の構造にある。なお、他の部分の構造、特にレゾルバの取付構造についてには、適用可能な他のいずれの実施の形態のものを採用してもよい。
【００５０】
車輪２８にはブラケット３１が締結され、ブラケット３１にはロータフレーム３３が締結され、これらが一体化されている。車輪２８は、主軸受２９により車軸３に支持されている。この主軸受２９には、複列円錐コロ軸受のように負荷耐量が大きく、アキシャル方向（軸方向）の動きを制約できるものが採用されている。
【００５１】
ブラケット３１の軸受取付部３１ａは、ステータコイル７の内側に潜り込むような形で張り出すように形成されている。そしてこの軸受取付部３１ａの中に補助軸受３０が取り付けられていて、この軸受取付部３１ａにより補助軸受３０を介してブラケット３１が車軸３に回転自在に支持されている。軸受２９，３０間にはスペーサ３２が取り付けられている。
【００５２】
ここに用いられている補助軸受３０としては、円筒コロ軸受のように比較的外形寸法が小さなものを使用することができる。車輪を支持している主軸受２９には、従来の車輪軸受並みの負荷容量のものを採用するため、軸重等の大きな荷重に対してはこの主軸受２９側で対応できる。そのため、補助軸受３０の方は、比較的負荷容量が小さく、したがって外径寸法も小さいなものが採用できる。そして外形寸法が小さい分、この補助軸受３０の取付位置をステータコイル７の内周側まで張り出せることによって軸受スパンＬ′を大きくしている。こうして軸受スパンＬ′を大きくすることにより、車輪２８に作用する横圧に対して十分耐えることができる構造にすることができる。
【００５３】
なお、ブラケット３１のロータフレーム３３に面する側面には、機内を流通する冷却風１００が機外に排出されるように排出口３１ｂが形成されている。
【００５４】
次に、本発明の第５の実施の形態を、図７に基づいて説明する。第５の実施の形態のアウタロータ形モータを用いた車輪駆動装置は、ゲージ（レール幅）の異なる路線のいずれにも乗り入れ可能となる軌間可変車両の台車に適用できる構造を特徴とする。すなわち、車軸３４の外周部に軸方向にのみスライドできるように車軸外筒３５を装着し、この車軸外筒３５に、第１の実施の形態と同様に軸受１６，１７を取り付け、これらの軸受１６，１７により車輪１８を回転できるように支持させている。そして車輪１８はロータフレーム２１に対して第１の実施の形態と同様に締結している。さらに車軸外筒３５にはステータ鉄心６とレゾルバ支持台１９とを固定している。そしてレゾルバ支持台１９には、ダクト３６を取り付けてある。
【００５５】
ダクト３６の外周部の側面と固定部材（図示せず）に支持されているダクト３７との間は伸縮可能な蛇腹３８で接続していて、機内へ冷却風１００を案内する風洞を形成している。
【００５６】
この実施の形態の場合、狭軌の場合のレール間幅（ＷＮ）から標準軌（レール間幅ＷＳ）に変化させる場合には、車軸外筒３５を移動させることにより可能となる。
【００５７】
この第５の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
また、第５の実施の形態においても、軸受、ステータ鉄心、レゾルバ固定子の取付構造には、図４に示した第２の実施の形態、図６に示した第４の実施の形態と同様のものを採用することができる。またレゾルバの部分の構造には、図５に示した第３の実施の形態のものを採用することができる。
【００５９】
また、上記の各実施の形態では、電動機には永久磁石電動機を例示したが、これに限らず、これ以外の電動機、例えば、かご形導体回転子を備えた電動機にも同様に適用することができる。また位置検出器には電動機の回転速度を検出する速度検出器も含むものとする。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１〜３の発明によれば、従来のモータ軸受をなくし、従来モータ軸受が設けられていた場所に回転速度検出用の位置検出器を配置し、従来の位置検出器が設けられていた場所に生じるスペースを利用して車輪軸受を追設したので、従来、モータ軸受があったために必要であった早期のグリース更新のためのモータ分解作業が不要となり、保守の大幅な省力化が図れる。
【００６１】
また従来のモータ軸受の場所に位置検出器を配置したことにより、モータの台車中心側端部の支持剛性を大幅に小さくすることができ、質量軽減となって、バネ下質量の軽減が図れる。
【００６２】
請求項４の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、位置検出器支持台の位置検出器固定子が取り付けられている部位よりも内側の部位に開口を設け、この開口を通してステータコイルのリード線を機外に引き出したので、位置検出器部分の通気及びリード線引出構造を従来同様に確保することができる。
【００６３】
請求項５の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、複数個の軸受のうち隣接する軸受が挟む空間それぞれにおいて、車軸に環状のグリース充填部材を取り付け、当該グリース充填部材に外周側と内周側とが閉塞され、軸受側の側面だけが開口しているグリース充填室を形成し、このグリース充填室にグリースを充填したので、多量のグリースを回転時の遠心力作用を受けることなく保持することができ、長期間にわたり安定して潤滑を維持することができ、グリース更新のための分解周期をさらに延ばすことができる。
【００６４】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５の発明の効果に加えて、車軸を心棒とその外側に軸方向にスライドできるように套装された車軸外筒から形成し、ステータ鉄心、軸受及び位置検出器支持台を当該車軸外筒に取り付けたので、軌間可変台車に対応することができる。
【００６５】
請求項７の発明によれば、請求項１〜６の発明の効果に加えて、ロータフレームの他端部に非磁性の軽量高剛性材製の位置検出器フレームを取り付け、位置検出器フレームの内周面に位置検出器回転子を取り付けたので、モータのさらなる軽量化が図れる。
【００６６】
請求項８の発明によれば、請求項１〜７の発明の効果に加えて、位置検出器支持台とロータフレームの他端部とのそれぞれに、所定の間隙ｇをあけて内外に対向するようにストッパを取り付け、間隙ｇの大きさを位置検出器固定子と位置検出器回転子との対向面間の間隙Ｇよりも小さく設定したので、保守、グリース更新などのために分解・組立作業する際に、内外のストッパ間が先に接触して位置検出器回転子と位置検出器固定子とが接触するの防止し、その損傷を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態の構造を示す断面図。
【図２】  上記第１の実施の形態における車輪中央部の軸受構造を示す拡大断面図。
【図３】  上記第１の実施の形態におけるスペーサの構造を示す側面図。
【図４】  本発明の第２の実施の形態における車輪中央部の軸受構造を示す拡大断面図。
【図５】  本発明の第３の実施の形態におけるレゾルバ取付構造を示す拡大断面図。
【図６】  本発明の第４の実施の形態における車輪中央部の軸受構造を示す拡大断面図。
【図７】  本発明の第５の実施の形態の構造を示す断面図。
【図８】  従来例の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１  台車枠
２軸箱
３車軸
６  ステータ鉄心
７  ステータコイル
１２  永久磁石
１４  通風ダクト
１５  リード線
１６  軸受
１７  軸受
１９  レゾルバ支持台
１９ａ  風穴
１９ｂ  スペーサ
２０ａ  レゾルバ固定子
２０ｂ  レゾルバ回転子
２１  ロータフレーム
２１ａ  排出口
２２  レゾルバフレーム
２２ａ  スペーサ
２３  （固定側）スペーサ
２３ａ  外周壁
２３ｂ  内周壁
２３ｃ  隔壁
２３ｄ  仕切り
２３ｅ  グリース充填室
２４  （回転側）スペーサ
２５  車輪
２６  ブラケット
２６ａ  排出口
２７  ロータフレーム
２８  車輪
２９  主軸受
３０  補助軸受
３１  ブラケット
３１ａ  軸受取付部
３２  スペーサ
３３  ロータフレーム
３４  車軸
３５  車軸外筒
３６  ダクト
３７  ダクト
３８  蛇腹
１００  冷却風
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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