(57)【要約】【課題】量産性に適し、かつ製作工数が低減でき、保守点検時の省力化が可能で、冷却性能の向上する車両駆動用全密閉形電動機を提供すること。【解決手段】ステータフレーム１は、ステータ鉄心２の外周面に装着される変形円筒体が仮想的にロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部１ｍと、この主体部１ｍの一方の切欠部に一体的に形成され、ステータ鉄心２の外周面に対して所定間隔を形成することで、循環ファン１１により生ずる風の通路２３を形成し、かつ放熱フイン２１を備えた冷却部１ｎと、主体部１ｍの他方の切欠部に一体的に形成され、ステータ鉄心２の外周面に対して所定間隔を形成することで、循環ファン１１により生ずる風の通路２４を形成し、据付面に載置するためのものであって複数の放熱フイン２２を備えた脚部１ｏ並び取付部１ｐからなっている。【選択図】      図１
2006050683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、
前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータと、
からなる車両用全閉形電動機において、
前記ステータフレームは、
前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が仮想的に前記ロータの回転軸方向に一箇所切欠された主体部と、
この主体部の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、かつ前記主体部に比べて放熱面積の大きな冷却部と
で構成したことを特徴とする車両用全閉形電動機。
【請求項２】
円環状のステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、
前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータと、
からなる車両用全閉形電動機において、
前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が仮想的に前記ロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部と、
この主体部の一方の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、かつ前記主体部に比べて放熱面積の大きな冷却部と、
前記主体部の他方の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、据付面に載置するためのものであって前記主体部に比べて放熱面積の大きな脚部と、
で構成したことを特徴とする車両用全閉形電動機。
【請求項３】
前記ステータフレームの主体部の外周側に、車体に取り付けるための台車取付部を一体的に形成したことを特徴する請求項１又は２記載の車両用全閉形電動機。
【請求項４】
前記ステータフレームの冷却部の風の通路に、該外周面であって前記ロータの回転軸方向と一致する方向に複数の放熱フィンを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項５】
前記ステータフレームの冷却部の風の通路に、該内周面であって前記ロータの回転軸方向と一致する方向に複数の吸熱フィンを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項６】
前記ステータフレームの脚部の風の通路に、該外周面であって前記ロータの回転軸方向と一致する方向に複数の放熱フィンを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項７】
前記ステータフレームの脚部の風の通路に、該内周面であって前記ロータの回転軸方向と一致する方向に複数の吸熱フィンを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項８】
前記ステータフレームは、鋳造又は押し出しによって形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項９】
円環状のステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、
前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータと、
からなる車両用全閉形電動機において、
前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が前記ロータの回転軸方向に一箇所切欠された主体部と、
この主体部の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた冷却部と
で構成されたことを特徴とする車両用全閉形電動機。
【請求項１０】
円環状のステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、
前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータと、
からなる車両用全閉形電動機において、
前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が前記ロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部と、
この主体部の一方の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた冷却部と、
前記主体部の他方の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた脚部と、
で構成されたことを特徴とする車両用全閉形電動機。
【請求項１１】
前記ステータフレームの主体部の外周側に、車体に取り付けるための取付部を一体的に形成したことを特徴する請求項９又は１０記載の車両用全閉形電動機。
【請求項１２】
前記ステータフレームの冷却部及び又は脚部の風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に複数の吸熱フィンを備えていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項１３】
前記ステータフレームの冷却部及び又は脚部の風の通路の断面形状を、通風方向に向かって流線形にした請求項１〜１２のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【請求項１４】
前記循環ファンは、ファン特性の優れた半径とし、かつこの循環ファンの半径に前記軸受ブラケットの機内側の内面の断面形状を近似させ、該軸受ブラケットと接合されると共に、前記ステータフレームの機内側の内面の断面形状を前記ファン特性の優れた循環ファンの半径と近似させるように構成したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の車両用全閉形電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気を機内に取り入れない全密閉構造を有し、例えば鉄道用車両を駆動する車両用全密閉形電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車等の鉄道車両では、車体の下に配置された台車に車両駆動用電動機を装荷し、この
電動機の回転力として歯車装置を介して車輪に伝達して車両を走行させるようにしている。
【０００３】
従来、この機種の電動機は、機内の回転子軸に固定された通風ファンの回転によって、外気を機内に流通させて冷却を行う開放形自己通風冷却方式となっている。
【０００４】
この開放形自己通風方式では、冷却外気に混入する塵埃によって機内が汚損されるのを防ぐため、入気口部に通風ろ過器を設け、通風ろ過器内のフィルターによって流入外気の塵埃を捕捉している。
【０００５】
そのためフィルターの目詰まりによる流入外気の減少によって電動機の温度上昇が増大するのを防ぐために、比較的短期間の周期でフィルターの清掃を実施している。
【０００６】
しかし、フィルターで完全に塵埃を捕捉することは難しいため、機内に進入した塵埃は機内内部に付着して次第に集積し、絶縁性能の低下や冷却効果の低下をきたすため、定期的に電動機を分解して内部の塵埃除去のため清掃を行う必要がある。
【０００７】
このフィルターの保守の省力化と電動機の分解清掃の周期延長による保守の省力化を図る目的で、車両駆動用全密閉形電動機の採用が検討されている。
【０００８】
従来の車両駆動用全密閉形電動機の一例として、図１６及び図１７に示すように構成したものがある。円筒状のステータフレーム１の内周部に円環状のステータ鉄心２を配設し、このステータ鉄心２の内周部に図示しない多数のコイルスロット（溝）を備え、これらのスロットの中にステータコイル３を収納している。ステータフレーム１の両端部に軸受６、７をそれぞれ内蔵したベアリングブラケット４、５を嵌合させ、軸受６と７によってロータシャフト８の両端側を回転自在に支持している。ロータシャフト８の中央部にロータ鉄心９を取付け、ロータ鉄心９の外周部に多数の溝を形成し、この溝の中心にロータバー１０ａを配設し、ロータバー１０ａの両端はエンドリング（短絡環）１０ｂで一体的に結束され、全体として誘導電動機のカゴ形回転子を形成している。
【０００９】
ロータ鉄心９の内周側には、複数個のロータ通風穴９aを円周上に設けてある。ロータシャフト８の機内部に内気を循環させるための循環ファン１１が取付けてある。
【００１０】
ステータフレーム１の両端部に通気口１ａ、１ｂが設けられ、通気口１ａ、１ｂを覆うように、以下に述べる構成の冷却器ｃを配設し、図示しないボルトによってステータフレーム１に取付けている。
【００１１】
冷却器ｃは、内部空間１２ａ、１３ａを有する接続冷却風道１２、１３を取付け、接続冷却風道１２、１３の内部空間１２ａ、１３ａを連通するようにパイプ１４を設け、パイプ１４の外周面に、例えばアルミ材料などの薄板の冷却フィン１５を多数溶接している。
【００１２】
以上述べた構成の電動機は、ステータフレーム１に設けたアーム１ｃをボルトによって台車枠１６に固定され、機外に張出したロータシャフト端部８ａの継手を介して歯車装置（図示なし）に接続し、歯車装置は車輪１７と一体の車軸１８に接続していることより、電動機の回転力を、レール１９上を転動する車輪１７に伝達する構成となっている。
【００１３】
次に運転時の循環ファン１１の回転によって機内の内気は通気口１ａより冷却器の入気通路１２ａに進入し、さらに複数の通風路１４ａを流入して排気通路１３ａに進入した後通気口１ｂより機内に流入する。機内に流入した内気はロータ鉄心の通風穴９ａを流通して循環ファン１１の内径側に戻る。このように運転時には、内気は冷却器ｃ内と機内を循環流通する。
【００１４】
運転時にステータコイル３とロータバー１０ａおよびエンドリング１０ｂが発熱し、これによって機内各部の温度が上昇する。しかし、加熱した内気がパイプ１４内の通風路１４ａを流通する際に冷却フィン１５により冷却され、冷却された内気が機内を流通することにより機内各部を冷却し、ステータコイル３とロータバー１０ａの温度上昇が規定値以上になるのを防いでいる。
【００１５】
冷却フィン１５は、電動機の長手方向と直交して車両の進行方向と同方向に配列しているので、走行風が各冷却フィン１５の間を流通するため、冷却フィン１５の放熱作用が向上し、通風路１４ａを流通する内気の冷却性が向上する。
【００１６】
このように本構造では、外気を機内に流通させることなく電動機の冷却を行うので、通風ろ過器のフィルターは不要となり、機内の汚損も皆無となるので、電動機の分解周期を延ばすことができる、保守の省力化を図ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、この構造の車両駆動用全密閉形電動機においては、次のような課題が３点ある。
【００１８】
第１点は、冷却器ｃを構成する、パイプ１４の外周面に、例えばアルミ材料などの薄板の冷却フィン１５を溶接で接合しているため、冷却フィン１５の多数枚数分を１枚1枚溶接しなくてはならず、量産性が悪く、製作工数が多く、これに伴ってコストが大きくなるという点がある。
【００１９】
第２点目は、パイプ１４の通路路１４ａがパイプ構造で多数密集した状態に配置され、さらに多数の冷却フィン１５で区切られた構造のため、外気の塵埃や紙・布屑が付着しやすく、使用期間の経過に伴って次第にパイプ１４間に塵埃が詰まって冷却性能を低下させる。その対策として、定期的に気吹き等（圧縮空気の吹き付け）を行ってこの塵埃や布屑の除去を行うことが必要である。しかし、冷却フィン１５が交鎖していることより、奥の方に付着した塵埃等を十分に除去するのが困難になる。そのようなことから、塵埃や布屑の除去するには主電動機を台車から外すことになり、大掛かりな保守、メンテナスス作業となとなってしまう。
【００２０】
第３点目は、ステータフレーム１の両端部に通気口１ａ、１ｂが設けられ、通気口１ａ、１ｂを覆うように、接続冷却風道と複数のパイプと複数の冷却フィン１５よりなる冷却器が、ステータフレーム１の外周面にボルトによって取付けられている。このような場合、ステータフレーム１と冷却器ｃの間には、僅かながらの隙間があるため、接触熱抵抗となり、ステータフレーム１と冷却器ｃがステータフレーム１の温度が熱伝導として冷却器ｃに熱伝導が小さく、効果的な冷却器ｃとはいえない。
【００２１】
本発明の目的は、量産性に適し、かつ製作工数が低減でき、保守点検時の省力化が可能で、冷却性能の向上する車両用全密閉形電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、円環状のステータ鉄心と、前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータとからなる車両用全閉形電動機において、前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が仮想的に前記ロータの回転軸方向に一箇所切欠された主体部と、この主体部の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、かつ前記主体部に比べて放熱面積の大きな冷却部とで構成した車両用全閉形電動機である。
【００２３】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が仮想的に前記ロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部と、この主体部の一方の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、かつ前記主体部に比べて放熱面積の大きな冷却部と、前記主体部の他方の切欠部に一体的に形成され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、据付面に載置するためのものであって前記主体部に比べて放熱面積の大きな脚部とで構成した車両用全閉形電動機である。
【００２４】
前記目的を達成するため、請求項９に対応する発明は、円環状のステータ鉄心と、前記ステータ鉄心の外周面に固定される変形円筒状のステータフレームと、前記ステータ鉄心の内周側であって、前記ステータフレームの両端部に配設される軸受ブラケットにより回転自在に支持され、軸方向端部に形成され、前記ステータフレーム及び前記軸受ブラケットで形成される機内の空気を循環する循環ファンを備えたロータと、からなる車両用全閉形電動機において、前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が前記ロータの回転軸方向に一箇所切欠された主体部と、この主体部の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた冷却部とで構成された車両用全閉形電動機である。
【００２５】
前記目的を達成するため、請求項１０に対応する発明は、前記ステータフレームは、前記ステータ鉄心の外周面に装着される変形円筒体が前記ロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部と、この主体部の一方の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた冷却部と、前記主体部の他方の切欠部にそれぞれ両端部が接合され、前記ステータ鉄心の外周面に対して所定間隔を形成することで、前記循環ファンにより生ずる風の通路を形成し、該風の通路に、前記ロータの回転軸方向と一致する方向に冷却のための複数の放熱フィンを備えた脚部とで構成された車両用全閉形電動機である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、量産性に適し、かつ製作工数が低減でき、保守点検時の省力化が可能で、冷却性能の向上する車両用全密閉形電動機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係わる車両駆動用全密閉形電動機の実施形態について、図１６、図１７と同一部分には同符号を付した図１〜図１５を参照して説明する。
【００２８】
始めに、本発明の車両駆動用全密閉形電動機が適用される用途について、説明する。本発明の電動機ｍは、例えば図１（ａ）の側面図に示すように鉄道用車両の床下に配設固定されている台車ｔを構成する、図１（ｂ）の図１（ａ）の拡大側面図及び図１（ｃ）の図１（ａ）の拡大下面図に示すように台車枠１６に、取外し可能に取り付けられる。
【００２９】
そして、その電動機ｍは、例えば図２及び図３に示すように、円環状のステータ鉄心２と、ステータ鉄心２の外周面に固定される変形円筒状のステータフレーム１と、ステータ鉄心２の内周側であって、ステータフレーム１の両端部に配設される軸受６、７を収納するブラケット４、５によりロータシャフト８が回転自在に支持され、ロータシャフト８の軸方向の端部近くに形成され、ステータフレーム１及びブラケット４、５で形成される機内の空気を循環する循環ファン１１と、ロータシャフト８に一体的に形成されたロータ鉄心９からなるロータｒを備えている。
【００３０】
このような前提の電動機であって、ステータフレーム１は、以下に述べるように、主体部と冷却部が仮想的に一体的又は現実に一体的に構成したものである。
【００３１】
以下これについて、図を用いて各実施形態について説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の全密閉形電動機を、図２、図３及び図４を参照して説明する。
【００３３】
ステータフレーム１は、図４に示すようにステータ鉄心２の外周面に装着される変形円筒体が仮想的にロータの回転軸方向に二箇所切欠された主体部１ｍと、この主体部１ｍの一方の切欠部に一体的に形成され、ステータ鉄心２の外周面に対して所定間隔を形成することで、循環ファン１１により生ずる風の通路２３を形成し、かつ主体部１ｍに比べて放熱面積の大きな冷却部１ｎと、主体部１ｍの他方の切欠部に一体的に形成され、ステータ鉄心２の外周面に対して所定間隔を形成することで、循環ファン１１により生ずる風の通路２４を形成し、据付面に載置するためのものであって主体部１ｍに比べて放熱面積の大きな２個の脚部１ｏ並び取付部１ｐからなっている。
【００３４】
ここで、冷却部１ｎにおいて、主体部１ｍに比べて放熱面積の大きな構成としては、例えば、複数の放熱フイン２１であって、ロータの回転軸方向と一致する方向に形成されている。また、脚部１ｏにおいて、主体部１ｍに比べて放熱面積の大きな構成としては、例えば複数の放熱フイン２２であって、ロータの回転軸方向と一致する方向に形成されている。
【００３５】
以上述べた、主体部１ｍと、冷却部１ｎと、脚部１ｏと、取付部１ｐを備えたステータフレーム１は、鋳造又は押し出しによって一体的に形成される。
【００３６】
以上のように構成された本実施形態の車両駆動用全密閉形電動機の動作について以下に
説明する。図１に示すように電動機の運転時には、循環ファン１１の回転により機内の空気は、循環ファン１１の半径方向の外周空間に導かれた後に、冷却部１ｎの風の通路２３の導入部より流入した後、それぞれの風の通路２３を流通し、反駆動側の機内空間に流入する。
【００３７】
機内に流入した内気はロータ鉄心９の外周面とステータ鉄心２の内周面の間隙と、ロータ鉄心の通風穴９ａを軸方向に流通して循環ファンの内径側に戻る。
【００３８】
このように運転時には、機内空気は、冷却器内を経路として循環流通する。通風路２３ａの機内空気が流通する際に、冷却風道２３は熱を吸収して、さらに多数設けた放熱フィン２０によって大気に熱を放出する。
【００３９】
以上述べた実施形態によれば、次のような作用効果が得られる。
【００４０】
１）従来の電動機のように、アルミ材料などの薄板の複数の冷却フィンを、パイプの外周面に溶接で接合する構造とは違い、多数の冷却フィン２１を何等溶接しなくてもよく、鋳造又は押し出しによって一体的に形成されることから量産性がよく、かつ製作工数が低減でき、製作コストを低減できる。
【００４１】
２）また、運転時は循環ファン１１により冷却外気が冷却部１ｎの風の通路２３及び脚部１ｏの風の通路２４を流通する。一方、車両が走行する際に発生する走行風がステータフレーム１の外周面と放熱フィン２１、２２の間を流通するが、放熱フィン２１、２２は軸方向に伸びているため、長期運転期間においても塵埃・布屑等が冷却風道と放熱フィン２１、２２に付着しににくいことから、放熱フィン２１、２２の冷却効果が長年にわたり低下しない。
【００４２】
３）長期使用で表面に塵埃が付着した場合でも、軸方向に放熱フィン２１、２２が取付けてあるため、従来のパイプ構造に比較して空気吹き等で、容易に清掃除去ができるため、主電動機を台車から外し、大掛かりな清掃をするメンテナンスの必要がなくなる。
【００４３】
４）ステータフレーム１の両端部に通気口が設けられ、前記通気口を覆うように、ステータフレーム１と冷却部の接触熱抵抗がないため、ステータフレーム１と冷却部がフレームの温度が熱伝導として冷却器に伝導が大きく、効果的な冷却部といえる。
【００４４】
次に、本実施形態の冷却効果を確認するため、試作機に対して温度上昇試験を行った。温度上昇の試験は各運転回転数の定格回転数について行い、電源はインバータ電源を用い、電車の走行時の効果を模擬するため模擬走行風（約２ｍ／ｓ）を主電動機の周りに流し試験を実施した。
【００４５】
この試験結果を図５に示す。縦軸のスケールは温度上昇比率で示し、横軸に各測定点を示す。この結果から従来品に比較して、全体的に見て冷却性能は僅かに低下するが、規格内であることから性能は十分であると判断できた。この現象は、本発明では、ステータ鉄心２の熱源が放熱フィン２１、２２への熱伝導がよくなり冷却性能が向上する。ステータフレーム１が一体構造であることから、機内循環の通風抵抗が小さく、冷却性能が向上したといえる。
【００４６】
ここで、前述した従来例と本発明の実施形態の比較について説明する。
【００４７】
第1 番目に、従来のパイプ構造では、冷却風道の材質は一般的に薄板鋼板で製作される
が、軽量化と冷却性能の向上を図るため、アルミ板で製作される場合がある。しかしながら、従来構成のパイプ構造とアルミ板は溶接が難しくなることから、放熱フィンを数多く有した構成となった場合は製作の量産性が劣り、製造コストが高くなっていた。
【００４８】
これに対して、本発明の実施形態ではステータフレーム１は、主体部１ｍと冷却部１ｎと脚部１ｏ及び取付部１ｐが一体構造であるため、鋳造品、押し出し成形などで製作することが可能であることから、製造コストが大幅に低減できる。
【００４９】
第２番目に、従来のパイプ構造ではパイプ入口に渦流れが発生し、入口損が大きい問題があった。しかし、図２及び図３に示す本発明の実施形態は、風の通路２３が筒状のため、渦流れがなく後戻りが発生しない。したがって、従来のパイプ構造では、入口損失が小さく、さらに筒状のため、風の通路２３の通風抵抗も小さいため、循環風量を増大できるので、主電動機全体の冷却性能を向上させることができる。また、運転時は冷却外気が放熱フィン２０の間を流通するが、放射状の単純形状のため長期運転期間で表面に塵埃が付着した場合でも、従来のパイプ構造に比較して、図２及び図３に示すように、電車の車輪の外側方向に冷却フィンが向いているため、空気吹き等で、容易に清掃除去ができるため、主電動機を台車から外し、大掛かりな清掃をするメンテナンスの必要がなくなる。つまり、全体の放熱フィン２１、２２の表面に塵埃（じんあい）が付着しても、電車の車輪の外側方向に放熱フィン２１、２２が向いているため、空気吹き等で、容易に清掃除去ができるため、塵埃の清掃が簡単で、主電動機を台車から外し、清掃が不必要となり、保守、メンテナンスに時間がかからず大掛かりとならない。
【００５０】
また、軸方向に放熱フィン２１、２２を伸ばすことにより、押し出し（引出し）という加工方法で、複雑な断面形状でも一回の工程で簡単に作ることができる。
【００５１】
第３番目に、ステータフレーム１の両端部に通気口が設けられ、前記通気口を覆うように、ステータフレームと冷却器の間に僅かの隙間がないことから接触熱抵抗がないため、ステータフレームと冷却器がフレームの温度が熱伝導として冷却器に伝導が大きく、効果的な冷却器といえる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における車両駆動用全密閉形電動機の構成について、図６及び図７を参照して説明する。
【００５３】
本実施形態は、電動機の軸方向から見て、ステータフレーム１の冷却部１ｎの内部の風の通路２３内に放熱フィン２１と対向する位置に、複数の吸熱フィン２５をロータの軸方向に沿って形成したものである。これ以外の点は、第１の実施形態と同一とである。
【００５４】
この場合，吸熱フィン２５も対位置として軸方向に複数本伸ばすことによって、放熱フィン２１へ最短距離で持って熱が伝導するため、冷却性能が向上する。効率よく外気に放出できるため電動機の冷却性能を一層向上させることができる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に本発明の第４実施形態の車両駆動用全密閉形電動機について、図８及図９を参照して説明する。本実施形態は、電動機の軸方向から見て、ステータフレーム１の冷却部１ｎの内部の風の通路２３内に放熱フィン２１と対向する位置に、複数の吸熱フィン２５をロータの軸方向に沿って形成し、更に電動機の軸方向から見て、ステータフレーム１の２個の脚部１ｏの内部の風の通路２４内にそれぞれ放熱フィン２２と対向する位置に、複数の吸熱フィン２６をロータの軸方向に沿って形成したものである。これ以外の点は、第１の実施形態と同一とである。
【００５６】
このように、吸熱フィン２６も放熱フィン２２と同様に、ロータの軸方向に複数本伸ばすことによって、放熱フィン２２へ最短距離で持って熱が伝導するため、冷却性能が向上する。効率よく外気に放出できるため電動機の冷却性能を一層向上させることができる。電動機の軸方向から見て、風の通路２３、２４を円周方向に３カ所とする構成させたものである。
【００５７】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態の車両駆動用全密閉形電動機の構成について、図１０及び図１１に基づいて説明する。本実施形態は、ステータフレーム１の冷却部１ｎ及び又は脚部１ｏの風の通路２３、２４の断面形状を、通風方向に向かって流線形、例えば通風路の断面形状を略円形に形成したものである。
【００５８】
このように構成することにより、通風路の管路抵抗が小さくなり、冷却性能が向上する。
【００５９】
（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態の車両駆動用全密閉形電動機について図１２及び図１３を参照して説明する。本実施形態は、循環ファン１１と、ブラケット４、５の関係を次のようにしたものである。すなわち、ファン特性の優れた循環ファン１１の場合であって、かつこの循環ファン１１の半径に、ブラケット４、５の機内側の内面の断面形状を近似させ、かつブラケット４、５と接合されると共に、ステータフレーム１の機内側の内面の断面形状を循環ファン１１の半径と近似させるように構成したものである。このように構成することにより、機内の風の通路の管路抵抗が小さくなり、冷却性能が向上する。
【００６０】
（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態の車両駆動用全密閉形電動機について図１４及び図１５に基づき説明する。本実施形態は、前述した図４のステータフレーム１のように、主体部１ｍ、冷却部１ｎ、脚部１ｏ、取付部１ｐの全体を一体に成形せずに、主体部１ｍ、放熱フイン
２１及び又は吸熱フイン２５を有する冷却部１ｎ、放熱フイン２２及び又は吸熱フイン２６を有する脚部１ｏ、取付部１ｐを別々に成形して、これらを例えば溶接等により接合し、最終的には図４のようにする例である。
【００６１】
このようにすることにより、前述した実施形態に比べて多少効果が下がるが、従来例に比べて量産性がよく、製造コストが低減できる。
【００６２】
（変形例）
前述の実施形態では、本発明が適用される用途として、鉄道用車両を例にあげて説明したが、自動車、或いは自走する装置のいずれかであっても適用できる。
【００６３】
前述の実施形態では、ステータフレームと軸受ブラケットで構成される機体のうち、ステータフレームがロータの回転軸方向と一致する方向に仮想的又は実際に切欠したものを説明したが、これをステータフレームがロータの回転軸と直交する方向と一致する方向に仮想的又は実際に切欠したものであっても同様に実施できる。
【００６４】
前述の実施形態では、ステータフレーム１には、冷却部１ｎ及び脚部１ｏを含めて３個の風の通路２３、２４を形成した例について説明したが、用途によってはこれらを４個以上あるいは、２個としてもよい。前述の実施形態のように最低３個とすると、温度が均一で冷却が向上し、スペースも確保できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の電動機が使用される鉄道用車両の台車を説明するための図。
【図２】本発明の第１実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図３】図２の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図４】図２及び図３のステータフレームを示す斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態における温度低減効果を説明するためのグラフ。
【図６】本発明の第２実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図７】図６の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図８】本発明の第３実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図９】図８の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図１０】本発明の第４実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図１１】図１０の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図１２】本発明の第５実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図１３】図１２の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図１４】本発明の第６実施形態の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図。
【図１５】図１４の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【図１６】従来の車両用全密閉形電動機の下半部を省略した上半部のみを示す縦方向に切断した縦断面図（図１７のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図）。
【図１７】図１６の省略されている下半部がある場合の全密閉形電動機において、軸方向の端部を見た側面図。
【符号の説明】
【００６６】
ｃ…冷却器、ｍ…電動機、ｔ…台車、ｒ…ロータ、１…ステータフレーム、１ｍ…主体部、１ｎ…冷却部、１ｏ…脚部、１ｐ…取付部、２…ステータ鉄心、３…ステータコイル、４、５…ブラケット、６、７…軸受、８…ロータシャフト、８ａ…ロータシャフト端部、９…ロータ鉄心、９a…ロータ通風穴、９ａ…通風穴、１０ａ…ロータバー、１０ｂ…エンドリング、１１…循環ファン、１２ａ．１３ａ…内部空間、１２．１３…接続冷却風道、１２ａ…入気通路、１３ａ…排気通路、１４…パイプ、１４ａ…通風路、１４ａ…通路路、１５…冷却フィン、１６…台車枠、１７…車輪、１８…車軸、１９…レール、２１．２２…放熱フィン、２３…風の通路、２４…風の通路、２５…吸熱フィン、２６…吸熱フィン。
【図１】
2006050683.tif 000003
【図２】
2006050683.tif 000004
【図３】
2006050683.tif 000005
【図４】
2006050683.tif 000006
【図５】
2006050683.tif 000007
【図６】
2006050683.tif 000008
【図７】
2006050683.tif 000009
【図８】
2006050683.tif 000010
【図９】
2006050683.tif 000011
【図１０】
2006050683.tif 000012
【図１１】
2006050683.tif 000013
【図１２】
2006050683.tif 000014
【図１３】
2006050683.tif 000015
【図１４】
2006050683.tif 000016
【図１５】
2006050683.tif 000017
【図１６】
2006050683.tif 000018
【図１７】
2006050683.tif 000019