(57)【要約】【課題】電動機ケース２内に、回転軸３上に回転子４と共に固定されるファン６を備え、回転子４に軸方向に貫通する風穴４３が設けられ、ファン６の回転で電動機ケース２内に吸込まれた外気が冷却風となって風穴４３に軸方向一方から他方に向けて流れるようにした電動機において、風穴４３が土砂や塵埃などの異物の堆積で詰まることを防止できるようにする。【解決手段】風穴４３は、軸方向一方から他方に向けて径方向外方に傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機ケース内に、回転子と共に回転軸上に固定されるファンを備え、回転子に軸方向に貫通する風穴が設けられ、ファンの回転で電動機ケース内に吸込まれた外気が冷却風となって風穴に軸方向一方から他方に向けて流れるようにした電動機において、
風穴は、軸方向一方から他方に向けて径方向外方に傾斜していることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記回転子に、前記回転軸の軸線と平行に軸方向に貫通する貫通穴が形成され、この貫通穴に嵌合する風穴部材を備え、この風穴部材に前記風穴を形成することを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記風穴部材は、非磁性体で形成されることを特徴とする請求項２記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として鉄道車両を駆動する車両用電動機に用いられる電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機として、電動機ケース内に、回転子と共に回転軸上に固定されるファンを備え、回転子に軸方向に貫通する風穴が設けられ、ファンの回転で電動機ケース内に吸込まれた外気が冷却風となって風穴に軸方向一方から他方に向けて流れるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。尚、風穴は、回転軸の軸線と平行である。
【０００３】
ここで、電動機ケース内には、外気と共に土砂や塵埃などの異物が吸込まれる。そして、上記従来例のものでは、異物が風穴に堆積し、風穴が詰まってしまう虞がある。この場合、電動機は温度上昇を引き起こし、異常加熱などの不具合が発生してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、風穴が土砂や塵埃などの異物の堆積で詰まることを防止できるようにした電動機を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、電動機ケース内に、回転子と共に回転軸上に固定されるファンを備え、回転子に軸方向に貫通する風穴が設けられ、ファンの回転で電動機ケース内に吸込まれた外気が冷却風となって風穴に軸方向一方から他方に向けて流れるようにした電動機において、風穴は、軸方向一方から他方に向けて径方向外方に傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、風穴に侵入した土砂や塵埃などの異物に、回転子の回転による遠心力の分力として、風穴の径方向傾斜角に応じた軸方向の力が作用する。そのため、異物は、この軸方向分力を推進力として風穴内を軸方向一方から他方に向けて移動する。従って、風穴に異物が堆積せず、風穴が詰まることを防止できる。
【０００８】
ところで、回転子は複数枚の電磁鋼板を積層して構成されているため、径方向に傾斜した風穴を回転子に直接形成する場合、電磁鋼板毎に風穴となる穴の形成位置を径方向にずらすことが必要になり、加工が非常に面倒になる。
【０００９】
そのため、本発明においては、回転子に、回転軸の軸線と平行に軸方向に貫通する貫通穴が形成され、この貫通穴に嵌合する風穴部材を備え、この風穴部材に風穴を形成することが望ましい。これによれば、電磁鋼板毎に穴の形成位置をずらす必要がなく、加工が容易になる。
【００１０】
また、本発明においては、前記風穴部材は、非磁性体で形成されることが望ましい。これによれば、風穴部材には磁力線が通らないため、軸方向一方と他方での磁気特性の偏りをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の電動機の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照して、１は、鉄道車両を駆動する車両用電動機に用いられる本発明の実施形態の電動機を示している。
【００１３】
電動機１は、電動機ケース２を備えている。電動機ケース２内には、一対の軸受３１，３１を介して回転軸３が軸支されると共に、回転軸３上に固定される回転子４と、回転子４を囲う、電動機ケース２に固定の固定子５とが設けられている。回転子４は、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されており、これら電磁鋼板を軸方向両側から挟む一対の回転子押え４１，４１を回転軸３上に固定している。また、回転子４の外周部には、周方向の間隔を存して複数の回転子バー４２が装着されている。
【００１４】
電動機ケース２の周壁部には、電動機ケース２の内外を連通するように、軸方向一方の入気口２１と、軸方向他方の排気口２２とが形成されている。また、電動機ケース２内の排気口２２に対向する位置に、回転軸３に固定されるファン６を設け、更に、回転子４に、回転子押え４１を含めて軸方向に貫通する風穴４３を設けている。そして、ファン６の回転により、入気口２１から電動機ケース２内に吸込まれた外気が冷却風となって風穴４３に軸方向一方から他方に向けて流れ、ファン６を介して排気口２２から外部に排出されるようにしている。尚、風穴４３は、周方向の間隔を存して複数形成されている。
【００１５】
ところで、入気口２１には、図示省略したフィルタが装着されるが、外気と共に土砂や塵埃などの異物が電動機ケース２内に侵入することを完全には防止できず、異物が風穴４３に堆積して、風穴４３の詰まりを生ずることがある。
【００１６】
そこで、本実施形態では、風穴４３を、軸方向一方から他方に向けて径方向外方に傾斜させている。これによれば、風穴４３に侵入した異物に、回転子４の回転による遠心力の分力として、風穴４３の径方向傾斜角に応じた軸方向の力（軸方向一方から他方に向かう力）が作用する。そのため、異物は、遠心力の軸方向分力を推進力として風穴４３内を軸方向一方から他方に向けて移動する。従って、風穴４３に異物が堆積せず、風穴４３が詰まることを防止できる。
【００１７】
尚、回転子４は複数枚の電磁鋼板を積層して構成されているため、径方向に傾斜した風穴４３を回転子４に直接形成する場合、電磁鋼板毎に風穴４３となる穴の形成位置を径方向にずらすことが必要になり、加工が非常に面倒になる。
【００１８】
そこで、本実施形態では、回転子４に、回転子押え４１を含めて回転軸３の軸線と平行に軸方向に貫通する貫通穴４４を形成して、この貫通穴４４に嵌合する風穴部材４５を設け、この風穴部材４５に径方向に傾斜した風穴４３を形成している。また、風穴部材４５は、樹脂などの非磁性体で形成されている。
【００１９】
これによれば、回転子４を構成する複数枚の電磁鋼板として、同一位置に貫通穴４４となる穴を形成したものを用いることができる。従って、電磁鋼板毎に穴の形成位置をずらす必要がなく、加工が容易になる。
【００２０】
また、回転子４に径方向に傾斜した風穴４３を直接形成すると、回転子４の軸方向一方と他方で風穴４３の径方向位置の差異に起因する磁気特性の偏りを生ずる。一方、本実施形態では、回転子４の軸方向一方と他方で貫通穴４４の径方向位置に差がなく、且つ、非磁性体で形成される風穴部材４５には磁力線が通らないため、風穴部材４５に径方向に傾斜した風穴４３を形成しても磁気特性に影響は及ばない。そのため、回転子４の軸方向一方と他方で磁気特性の偏りをなくすことができる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、車両用電動機に本発明を適用したものであるが、他の用途の電動機にも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１…電動機、２…電動機ケース、３…回転軸、４…回転子、４３…風穴、４４…貫通穴、４５…風穴部材、５…固定子、６…ファン。
【図１】
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