(57)【要約】【課題】制約寸法内に収めながら、低騒音化を図りつつ十分な冷却を行って出力及び性能の安定化を図ること。【解決手段】ロータ鉄心３２及びステータ鉄心２１を内部に収容すると共に、軸受３３Ａを介してロータシャフト３１の軸方向の両側を回転可能に支持するケーシング４０と、ケーシングのうち軸受よりも径方向外側に位置する部分に形成された入気口５６と、ロータ鉄心と軸受との間においてロータシャフトと共に回転し、入気口を通じて外気Ａを取り込むファン６０と、を備え、ケーシングのうちファンの羽根６０ｂよりも軸方向外側に位置する部分は、外気を放出する放出路７０を形成する第１ブラケット６５及び第２ブラケット６６とされ、第１ブラケットは径方向外側に向かって延びる誘導壁６５ａを有し、第２ブラケットは、誘導壁よりも軸方向内側に配置されて誘導壁との間で放出路を形成する壁薄部６６ａを有している車両用電動機４を提供する。【選択図】図４
2015012669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転するロータシャフトと、
前記ロータシャフトに固定されたロータ鉄心と、
前記ロータ鉄心の径方向外側に配置されたステータ鉄心と、
前記ロータ鉄心及び前記ステータ鉄心を内部に収容すると共に、軸受を介して前記ロータシャフトの軸方向の両側を回転可能に支持するケーシングと、
前記ケーシングのうち、前記軸受よりも径方向外側に位置する部分に形成された入気口と、
前記ロータ鉄心と前記軸受との間において前記ロータシャフトと共に回転し、前記入気口を通じて外気を取り込むファンと、を備え、
前記ケーシングのうち前記ファンの羽根よりも軸方向外側に位置する部分は、前記外気を放出する放出路を形成する第１ブラケット及び第２ブラケットとされ、
前記第１ブラケットは、径方向外側に向かって延びる誘導壁を有し、
前記第２ブラケットは、該第２ブラケットの他の部分よりも壁厚が薄く形成され、前記誘導壁よりも軸方向内側に配置されて、前記誘導壁との間で前記放出路を形成する壁薄部を有していることを特徴とする車両用電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電動機において、
前記誘導壁と前記壁薄部との間には、両者を接続するリブが設けられていることを特徴とする車両用電動機。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用電動機において、
前記リブは、前記軸線を中心として放射状に配置されていることを特徴とする車両用電動機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用電動機において、
前記誘導壁及び前記壁薄部は、前記放出路が周方向に沿って延びるように、共に周方向に沿って形成され、
前記誘導壁と前記壁薄部とは、前記放出路における流入口から放出口に向かうにしたがい接近していることを特徴とする車両用電動機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電動機において、
前記壁薄部は、前記ケーシングの最外径部まで延びるように形成され、
前記誘導壁は、前記壁薄部を軸方向外側から覆うように、前記ケーシングの最外径部まで延びるように形成されていることを特徴とする車両用電動機。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用電動機において、
前記誘導壁には、前記放出路内に流入した前記外気を外部に放出する補助開口が形成されていることを特徴とする車両用電動機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用電動機において、
前記入気口と前記放出路とは、前記軸受を挟んで反対側に位置するように配置されていることを特徴とする車両用電動機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用電動機と、
前記車両用電動機が台車を介して床下に取り付けられた車体と、を備えることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両用電動機及び鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道車両では、車体の床下に配置された台車に主電動機（以下、単に電動機という）を取り付け、この電動機の回転力を継手（カップリング）及び歯車装置（ギアボックス）を介して車輪に伝達することで、車両を走行させている。
従来、この種の電動機としては、回転鉄心と、この回転鉄心に埋め込まれた複数のロータバーと、各ロータバーのうち回転鉄心よりもロータシャフトの軸方向に張出している張出し部分を一体的に連結する短絡環と、を有するかご型回転子を具備する誘導電動機が主に採用されている。
【０００３】
誘導電動機は、上記ロータバーや、固定子を構成するコイル等が配置された電動機内部が外気と遮断されたいわゆる全閉構造とされている場合が多い。また、その場合における電動機の冷却方式としては、外気を電動機内部に取り込んで冷却を行うのではなく、ロータシャフトと共に回転する２つのファンを利用して、外気を電動機内部に取り込むことなく流動させることで冷却を行うものが知られている。
【０００４】
例えば、従来の誘導電動機では、ロータシャフトの両端部を回転自在に支持する一対の軸受と、回転鉄心を押さえる鉄心押さえとの間に、ロータシャフトと共に回転するファンがそれぞれ設けられている。これらファンのうち軸方向外側に向いた面には、複数の羽根が略放射状に形成されている。ファンの外周縁部は、電動機内部と外部とを仕切るブラケットに対して微小隙間をあけて対向しており、その間はラビリンスシール構造とされている。これにより、回転部分と固定部分とが仕切られ、上述したように電動機内部が外気と遮断されたいわゆる全閉構造をなしている。
【０００５】
また、ブラケットの一部はファンの軸方向外側を覆っており、この覆っている部分のうちカップリング側に位置する一方の軸受側には、該一方の軸受の近傍に入気口が形成されている。この入気口は、ブラケット内に形成された通風路を介して、固定子を構成する固定子鉄心を軸方向に貫通する通風路に連通している。
また、ファンの軸方向外側を覆っているブラケットのうち他方の軸受側には、該他方の軸受の近傍に入気口及び排気口がそれぞれ形成されている。
【０００６】
このような構成のもとロータシャフトが回転すると、それに伴ってファンが回転するので、該ファンに形成された羽根による吸引力により入気口から外気が取り込まれる。これにより、一方の軸受側においては、入気口から取り込まれた外気が冷却風としてブラケット内の通風路及び固定子鉄心内の通風路を順次流れた後に外部に放出される。そして、この過程において、一方の軸受の冷却と、固定子鉄心を介したコイルの冷却と、ファン、鉄心押さえ及び回転子鉄心を介したロータバーの冷却とを同時に行うことが可能とされる。
また、他方の軸受側においては、入気口から取り込まれた外気が冷却風として排気口に向かって流れた後に外部に放出される。そして、この過程において他方の軸受の冷却と、ファン、鉄心押さえ及び回転子鉄心を介したロータバーの冷却とを同時に行うことが可能とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２２０４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ファンを利用して冷却を行う場合、取り込んだ外気を冷却風として利用した後に通風路又は排気口から外部に放出させるので騒音が生じ易い。このとき、車両が高速で走行する場合には、電動機の回転数も高くなるので騒音も生じ易くなる。特に、カップリングとは軸方向の反対側に配置された他方の軸受側のファンにおいては、該ファンの近傍に排気口が配置されているので、羽根の回転で発生する風切り音が排気口を通じて外部に直接的、且つ略扇形状に拡散するように放出されてしまい、騒音が大きくなり易い傾向がある。
【０００９】
そこで、他方の軸受側に配置されているファンからの騒音を小さくする対策として、例えば排気口の開口面積を小さくする、或いは排気口の位置を羽根から遠ざけることで、騒音の拡散角度を小さくすることが考えられる。しかしながら、これらの場合には、風量低下を招いてしまい十分な冷却効果が得られ難い場合があった。
特に、排気口の位置を羽根から遠ざける場合、例えばケーシングから軸方向の外側に向かって延びるようにガイドを突設させることで、冷却風の経路を長く確保し、且つ排気口を羽根から遠ざけることが可能となる。ところが、この場合には、予め設定された電動機の制約寸法内に電動機を収めることが難しくなってしまう。
【００１０】
一般的に、台車に取り付けられる電動機は、その形式に限られず予め厳しい寸法の制約が課せられている。
具体的には、電動機はロータシャフトの軸方向を車両の横幅方向に一致させた状態で台車に取り付けられるが、その際、左右の車輪の間に位置するように取り付けられる。そのため、車輪と電動機との間にはカップリング及びギアボックスが少なくとも配置される。従って、左右の車輪の間の限られたスペース内に、少なくとも電動機、カップリング及びギアボックスを密に配置する必要があり、電動機の軸方向寸法には厳しい制約が課せられる。加えて、電動機は、車両の前後方向において、台車と車軸との間に位置するように取り付けられるため、やはり電動機の径方向寸法にも厳しい制約が課せられている。
【００１１】
これらのことから電動機を設計する際、上述した厳しい制約寸法を満たすように設計することが必要とされる。特に、電動機の寸法は、その出力や性能に影響を与える重要項目であるので、その設計には経験や各種の技術を踏まえた上で行うことが求められる。つまり、限られた制約寸法内で、最大の出力及び性能を確保する技術や、電動機の構造を工夫する技術等を駆使しながら電動機の設計を行うことが必要不可欠となっている。
ところが、上述したようにケーシングにガイドを突設させてしまうと、その分寸法が大きくなってしまうため、予め設定された制約寸法内にそもそも収まり難くなってしまう。
上記を鑑みて各実施形態が解決する課題は、制約寸法に電動機を収めながら、電動機の出力性能を低下させることなく、低騒音化を図ることが可能な電動機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態における車両用電動機は、軸線回りに回転するロータシャフトと、前記ロータシャフトに固定されたロータ鉄心と、前記ロータ鉄心の径方向外側に配置されたステータ鉄心と、前記ロータ鉄心及び前記ステータ鉄心を内部に収容すると共に、軸受を介して前記ロータシャフトの軸方向の両側を回転可能に支持するケーシングと、前記ケーシングのうち、前記軸受よりも径方向外側に位置する部分に形成された入気口と、前記ロータ鉄心と前記軸受との間において前記ロータシャフトと共に回転し、前記入気口を通じて外気を取り込むファンと、を備え、前記ケーシングのうち前記ファンの羽根よりも軸方向外側に位置する部分は、前記外気を放出する放出路を形成する第１ブラケット及び第２ブラケットとされ、前記第１ブラケットは、径方向外側に向かって延びる誘導壁を有し、前記第２ブラケットは、該第２ブラケットの他の部分よりも壁厚が薄く形成され、前記誘導壁よりも軸方向内側に配置されて、前記誘導壁との間で前記放出路を形成する壁薄部を有していることを特徴とする。
【００１３】
実施形態における鉄道車両は、前記車両用電動機と、前記車両用電動機が台車を介して床下に取り付けられた車体と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における鉄道車両を示す図である。
【図２】図１に示す車体の床下に設置された台車の上面図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２に示す電動機の縦断面図である。
【図５】図４に示す電動機を反駆動側から見た一部側面図である。
【図６】図４に示す電動機における放出路周辺を拡大した拡大断面図である。
【図７】図６に示す入気口及び放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図８】図６に示す放出路における流入口の断面積と、放出口の断面積との関係を説明するための模式図である。
【図９】第２の実施形態における電動機の一部断面図であって、放出路周辺を拡大した拡大断面図である。
【図１０】図９に示す入気口及び放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図１１】第３の実施形態における電動機の一部断面図であって、放出路周辺を拡大した拡大断面図である。
【図１２】図１１に示す入気口及び放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図１３】第４の実施形態における電動機の一部断面図であって、放出路周辺を拡大した拡大断面図である。
【図１４】図１３に示す入気口及び放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図１５】第４の実施形態の変形例を示す図であって、リブが設けられた放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図１６】第５の実施形態における電動機の一部断面図であって、放出路周辺を拡大した拡大断面図である。
【図１７】図１６に示す入気口及び放出路を反駆動側から見た側面図である。
【図１８】第６の実施形態における電動機の一部断面図であって、反駆動側を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
〔鉄道車両の構成〕
図１に示すように、本実施形態の鉄道車両１は、車体２と、この車体２の床下に台車３を介して設置された電動機（車両用電動機）４と、を備えている。
【００１６】
上記車体２には、図示しない車両用電力変換装置が例えば車体２の床下に取り付けられている。そして、この車両用電力変換装置が、架線５からパンタグラフ６を介して供給された直流電力、又は図示しない電力供給源から供給された直流電力を交流電力に変換し、電動機４や、車体２における図示しない各電気装備品（空調機等）に交流電力を供給している。
【００１７】
なお、本実施形態では、車体２の前方及び後方を結ぶ方向を「前後方向Ｌ１」、車体２の車幅方向を「左右方向Ｌ２」、車体２の高さ方向を「上下方向Ｌ３」という。
【００１８】
上記台車３は、例えば空気ばね等の緩衝装置７を介して車体２の床下に取り付けられている。そして、この台車３に左右の車輪８が軸支されると共に、車輪８の近傍に上記電動機４が位置するように取り付けられている。
具体的に説明する。図２及び図３に示すように、台車３は、左右方向Ｌ２に延びる梁部３ａを有する平面視略Ｈ型の台車梁３ｂを備えている。梁部３ａの上方には、左右方向Ｌ２に間隔をあけて上記緩衝装置７が配置されており、この２つの緩衝装置７を介して台車梁３ｂは車体２の床下に取り付けられている。
なお、台車梁３ｂの形状や緩衝装置７の個数、設置位置等については、この場合に限定されるものではない。
【００１９】
台車梁３ｂには、左右の車輪８を連結する２本の車軸１０が梁部３ａを挟んで前後方向Ｌ１に配置されており、台車梁３ｂ内に設けられた軸箱３ｃ（図１参照）を介してこれら車軸１０が取り付けられている。そして、電動機４は、２本の車軸１０と梁部３ａとの間にそれぞれ配置された状態で梁部３ａに固定されている。詳細には、電動機４の後述するケーシング４０に一体的に取り付けられた上部側取付アーム１１ａ及び下部側取付アーム１１ｂを、図示しないボルト等の締結手段により梁部３ａ側に形成された取付座に固定している。これにより、２つの電動機４は、車軸１０と梁部３ａとの間に位置し、且つ左右の車輪８の間に位置するようにそれぞれ固定されている。
【００２０】
この際、各電動機４は後述するロータシャフト３１が車軸１０に対して平行になるように（左右方向Ｌ２に沿って配置されるように）固定されている。そして、各電動機４のロータシャフト３１は、カップリング（継手）１２を介してギアボックス（歯車装置）１３から突出した駆動軸１３ａに連結されている。このギアボックス１３内には、車軸１０に機械的に連結されたギア１３ｂ、及び該ギア１３ｂに噛合すると共に、上記駆動軸１３ａに機械的に連結されたピニオン１３ｃが少なくとも配置されている。
これにより、電動機４は、供給された交流電力により回転駆動し、ギアボックス１３を介して回転力を車軸１０及び車輪８に伝達することで鉄道車両１の走行を可能とさせている。
【００２１】
なお、図示の例では、２つの電動機４が左右方向Ｌ２にずれ、ロータシャフト３１の突出方向が互いに逆向きとなるように固定されている場合を例に挙げているが、この場合に限定されるものではない。
【００２２】
〔電動機の構成〕
上記電動機について、詳細に説明する。
図４に示すように、電動機４は車両駆動用主電動機であり、固定子２０と、軸線Ｏ回りに回転するロータシャフト３１を有する回転子３０と、これら固定子２０及び回転子３０の周囲を覆うケーシング４０と、を備え、固定子２０を構成するステータコイル２２及び回転子３０を構成するロータバー３５を少なくともケーシング４０の内部に収容する全閉構造タイプの電動機とされている。
【００２３】
なお、本実施形態では、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。また、ロータシャフト３１は車軸１０に対して平行に配置されているので、該ロータシャフト３１の軸方向は左右方向Ｌ２に一致する。なお、軸方向のうちロータシャフト３１がカップリング１２と連結する側を駆動側といい、その反対側を反駆動側という。
【００２４】
（固定子）
上記固定子２０は、ステータ鉄心２１及びステータコイル２２を備えている。
ステータ鉄心２１は、鉄心を複数枚積層することでリング状に形成されており、回転子３０を構成するロータ鉄心３２の径方向外側に配置されている。この際、ステータ鉄心２１は、環状に形成された一対の鉄心押さえ２３によって、左右方向Ｌ２の両側から挟まれるように固定されている。そして、ステータ鉄心２１は、これら一対の鉄心押さえ２３を介してケーシング４０に支持されている。
【００２５】
ステータ鉄心２１の外周面には、一対の鉄心押さえ２３間を繋ぐ繋ぎ板２４がステータ鉄心２１を径方向の外側から覆うように取り付けられている。この繋ぎ板２４は、ステータ鉄心２１の全周を覆うように環状に形成されていても構わないし、ステータ鉄心２１を部分的に覆うように周方向に間隔をあけて配置されていても構わない。
【００２６】
ステータ鉄心２１の内周側には、左右方向Ｌ２に延びた図示しない溝部が周方向に沿って間隔をあけて複数形成されており、これら複数の溝部のそれぞれに上記ステータコイル２２が埋め込まれている。この際、ステータコイル２２のコイルエンド２２ａは、ステータ鉄心２１よりも左右方向Ｌ２の外側に張り出すように突出している。
【００２７】
ステータ鉄心２１の外周側には、該ステータ鉄心２１を左右方向Ｌ２に貫通する通風路Ｒ１が形成されている。そして、一対の鉄心押さえ２３には、この通風路Ｒ１に連通する連通孔２３ａが各鉄心押さえ２３を貫通するようにそれぞれ形成されている。
【００２８】
（回転子）
上記回転子３０は、固定子２０よりも径方向の内側に配設されて軸線Ｏ回りに回転するインナーロータとされ、左右方向Ｌ２に延びる上記ロータシャフト３１と、該ロータシャフト３１に固定されたロータ鉄心３２と、を備えている。  
【００２９】
ロータシャフト３１は、駆動側からケーシング４０の内部に挿入されており、反駆動側に位置する一方の端部が軸受３３Ａによって軸支され、駆動側に位置する他方の端部が軸受３３Ｂによって軸支されている。ロータシャフト３１の他方の端部は、先に説明したようにカップリング１２を介してギアボックス１３の駆動軸１３ａに連結されている。
なお、図示の例では、ロータシャフト３１は軸方向に径が適宜変化する多段軸とされている場合を例に挙げているが、この場合に限定されるものではない。
【００３０】
ロータ鉄心３２は、リング状に形成され、ステータ鉄心２１に対して径方向の内側に位置するようにロータシャフト３１に固定されている。この際、ロータ鉄心３２の外周面とステータ鉄心２１の内周面との間には、所定のエアギャップ（空隙）が全周に亘って環状に確保されている。また、ロータ鉄心３２は、環状に形成された一対のロータ鉄心押さえ３４によって、左右方向Ｌ２の両側から挟まれるようにロータシャフト３１に固定されている。
【００３１】
ロータ鉄心３２の外周側には、左右方向Ｌ２に延びた図示しない溝部が周方向に沿って間隔をあけて複数形成されており、これら複数の溝部のそれぞれにロータバー３５が埋め込まれている。この際、ロータバー３５のバーエンド３５ａは、ロータ鉄心３２よりも左右方向Ｌ２の外側に張り出すように突出している。そして、各ロータバー３５のバーエンド３５ａは、環状の短絡環３６によって一体的に連結されている。これにより、回転子３０は誘導電動機としてのかご型回転子として機能する。
【００３２】
（ケーシング）
上記ケーシング４０は、一対の軸受３３Ａ、３３Ｂの径方向の外側にそれぞれ配置された環状の一対の軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂと、ロータシャフト３１を径方向の外側から囲繞するように円筒状に形成され、軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂと鉄心押さえ２３との間を接続する一対の繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂと、を備え、これら軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂ及び繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂによって左右両端が閉塞された概略円筒状に形成され、軸受３３Ａ、３３Ｂを介してロータシャフト３１を回転自在に支持している。
【００３３】
軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂと繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂとの間、及び繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂと鉄心押さえ２３との間は、例えばボルト等の締結手段によって接続されている。但し、この場合に限られるものではなく、例えば嵌め合いによる固定や溶接等で接続されていても構わない。
なお、軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂと繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂとは、別体構成ではなく、一体構成とされていても構わない。
【００３４】
なお、反駆動側に位置する軸受ブラケット４１Ａとロータシャフト３１との間、及び駆動側に位置する軸受ブラケット４１Ｂとロータシャフト３１との間は、それぞれラビリンスシール構造によりシール性が確保されている。
【００３５】
また、一対の軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂには、軸受３３Ａ、３３Ｂよりも左右方向Ｌ２の外側に位置する部分にそれぞれ蓋体４７、４８が取り付けられている。
反駆動側に位置する蓋体４７は、円板状に形成され、軸受３３Ａを左右方向Ｌ２の外側から塞ぐように軸受ブラケット４１Ａにボルト等の締結手段により固定されている。これにより、ロータシャフト３１の一方の端部をケーシング４０の内部に閉じ込めている。
一方、駆動側に位置する蓋体４８は、環状に形成され、ロータシャフト３１を径方向外側から囲繞するように、軸受ブラケット４１Ｂにボルト等の締結手段により固定されている。
【００３６】
なお、図示の例では、一対の軸受３３Ａ、３３Ｂを、内輪側がロータシャフト３１に固定されると共に外輪側が軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂに固定されて、両輪の間にボール等の転動体が配設された転がり軸受としている。
但し、転がり軸受に限定されるものではなく、ロータシャフト３１を軸支できればどのようなタイプの軸受でも構わない。また、負荷する荷重の方向に応じて、ラジアル軸受やスラスト軸受等、適宜選択して構わない。
【００３７】
繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂの一部は、左右方向Ｌ２の内側に入り込み、後述するファン６０と協働してステータコイル２２及びロータバー３５等を内部に閉じ込める仕切り壁５０とされている。
また、駆動側に位置する繋ぎブラケット４２Ｂには、ステータ鉄心２１に形成された上記通風路Ｒ１に連通する通風路Ｒ２が形成されている。この通風路Ｒ２は、繋ぎブラケット４２Ｂの内側（ロータシャフト３１側）に位置する部分に形成されていると共に、仕切り壁５０の外側に位置するように形成されている。一方、反駆動側に位置する繋ぎブラケット４２Ａには、鉄心押さえ２３との接続部分において該鉄心押さえ２３に形成された連通孔２３ａに連通すると共に外部に開口した排気口５１が形成されている。
つまり、繋ぎブラケット４２Ｂに形成された通風路Ｒ２と排気口５１とは、ステータ鉄心２１に形成された通風路Ｒ１、及び鉄心押さえ２３に形成された連通孔２３ａを通じて連通している。
【００３８】
なお、固定子２０には、上記した上部側取付アーム１１ａ及び下部側取付アーム１１ｂ（図２及び図３参照）がそれぞれ上部側及び下部側から外方に突出するように取り付けられている。
【００３９】
（ケーシングの入気口）
ところで、ケーシング４０には、軸受３３Ａ、３３Ｂよりも径方向の外側に位置する部分に、入気口５５、５６がそれぞれ形成されている。
駆動側に位置する入気口５５は、軸受ブラケット４１Ｂを貫通するように形成されている。この際、入気口５５は、例えば側面視円形状に開口すると共に、周方向に間隔をあけて間欠的に配置されるように複数形成されている。但し、この場合に限定されるものではなく、形状や個数等は適宜変更して構わない。
【００４０】
一方、反駆動側に位置する入気口５６は、図４及び図５に示すように、軸受３３Ａよりも下方側（線路側）に位置する部分において、軸受ブラケット４１Ａ及び繋ぎブラケット４２Ａを連続して貫通すると共に周方向に沿って円弧状に延びるように形成されている。
【００４１】
（ファン）
上述のように構成されたケーシング４０の内部には、図４に示すように、ロータ鉄心３２と軸受３３Ａ、３３Ｂとの間においてロータシャフト３１と共に回転し、上記入気口５５、５６を通じて外気Ａを取り込む一対のファン６０が設けられている。
これらファン６０は、内周縁部から外周縁部に向かうにつれて左右方向Ｌ２の外側に延びた円筒状の主板６０ａと、この主板６０ａの外面（軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂに対向する面）に形成された羽根６０ｂと、を備え、その全体の外形形状が概略円錐台状とされている。
ファン６０の羽根６０ｂは、入気口５５、５６よりも径方向の外側に位置しており、軸線Ｏを中心に放射状に形成されている。
【００４２】
駆動側に位置するファン６０は、ロータ鉄心押さえ３４に当接（密着）した状態で内周縁部がロータシャフト３１に対して嵌着されている。一方、反駆動側に位置するファン６０は、ロータ鉄心押さえ３４に当接しながら内周縁部が該ロータ鉄心押さえ３４に対して嵌着されている。これにより、いずれのファン６０もロータ鉄心３２と軸受３３Ａ、３３Ｂとの間においてロータシャフト３１と共に回転することが可能とされる。
但し、ファン６０の固定位置は、上述した場合に限定されるものではない。
【００４３】
ファン６０における主板６０ａの外周縁部は、繋ぎブラケット４２Ａ、４２Ｂにおける仕切り壁５０の内周端部に対してそれぞれ隙間をあけて対向配置されている。そして、主板６０ａの外周縁部と仕切り壁５０の内周端部とは、協働して両者の間の隙間をシールするラビリンスシールを形成している。
これにより、ステータコイル２２及びロータバー３５は、仕切り壁５０及びファン６０の主板６０ａによって囲まれた内部空間Ｒ３に、ファン６０によって取り込まれる外気Ａとは遮断された状態で収容される。つまり、先に述べたようにいわゆる全閉構造とされている。
【００４４】
従って、ファン６０によって取り込んだ外気Ａを上記内部空間Ｒ３に進入させることなく、電動機４の冷却に利用することが可能とされる。
駆動側に位置するファン６０によって取り込まれた外気Ａは、繋ぎブラケット４２Ｂに形成された通風路Ｒ２内に流れた後、最終的に排気口５１を通じて外部に放出される。その過程において冷却を行うことができる。この点は、後に詳細に説明する。
【００４５】
（反駆動側での外気の放出構造）
一方、反駆動側に位置するファン６０によって取り込まれた外気Ａの放出について説明する。
図６に示すように、反駆動側に位置する繋ぎブラケット４２Ａのうち下部側（線路側）に位置し、且つファン６０の羽根６０ｂよりも左右方向Ｌ２の外側（軸方向外側）に位置する部分は、第１ブラケット６５及び第２ブラケット６６で構成されており、これら両ブラケット６５、６６の間に外気Ａを放出する放出路７０が形成されている。
【００４６】
第１ブラケット６５は、軸受ブラケット４１Ａに接続されるブラケットであり、図６及び図７に示すように、下方に向かって（径方向外側に向かって）延びる誘導壁６５ａを有している。
この誘導壁６５ａは、根元部がファン６０の羽根６０ｂに対して左右方向Ｌ２の外側にほぼ位置し、その根元部から下向きに湾曲しながら延びた後、先端部はほぼ上下方向Ｌ３に沿って（軸線Ｏに対して直交する面内に沿って）ほぼ垂直に延びている。
【００４７】
第２ブラケット６６は、図６に示すように鉄心押さえ２３に接続されるブラケットであり、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａよりも左右方向Ｌ２の内側（軸方向内側）に配置され、誘導壁６５ａとの間で放出路７０を形成する壁薄部６６ａを有している。
壁薄部６６ａは、第２ブラケット６６の他の部分よりも壁厚が薄く形成された部分であり、仕切り壁５０の外面側を凹ますように形成されている。壁薄部６６ａの形成範囲としては、例えばファン６０の羽根６０ｂの径方向外側に位置する地点から、誘導壁６５ａの先端部よりも下方に位置する地点に亘って形成されている。
【００４８】
なお、図示の例では、壁薄部６６ａの壁厚Ｔ１は、第２ブラケット６６の他の部分の壁厚Ｔ２の略半分程度の厚みとされている。また、誘導壁６５ａの厚みＴ３は、壁薄部６６ａの壁厚Ｔ１と略同程度とされている。よって、誘導壁６５ａの厚みと壁薄部６６ａの厚みとを足した厚みは、第２ブラケット６６の他の部分の厚みと同程度とされている。但し、この場合に限定されるものではなく、壁薄部６６ａ及び誘導壁６５ａの厚みは適宜変更して構わない。
【００４９】
そして、誘導壁６５ａは、壁薄部６６ａによって壁厚が薄くなった分だけ、第２ブラケット６６に近い位置に配置されている。従って、左右方向Ｌ２の外側への誘導壁６５ａの突出量を効果的に抑制することができ、誘導壁６５ａの先端部の位置と、反駆動側に位置する軸受３３Ａを左右方向Ｌ２の外側から覆っている蓋体４７とは略同一面内に位置している。
【００５０】
また、誘導壁６５ａ及び壁薄部６６ａは、入気口５６と同様に、共に周方向に沿って円弧状に延びるように形成されている。そのため、誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間に形成される放出路７０についても、図５及び図７に示すように周方向に沿って円弧状に形成されている。
また、図６に示すように誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとは、放出路７０における流入口７０ａから放出口７０ｂに向かうにしたがい接近するように配置されている。従って、放出路７０において、流入口７０ａよりも放出口７０ｂの方が誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間が狭まっている。即ち、流入口７０ａにおける誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間の最短距離Ｇ１と、放出口７０ｂにおける誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間の最短距離Ｇ２と、を比較すると、流入口７０ａ側の最短距離Ｇ１よりも放出口７０ｂ側の最短距離Ｇ２の方が短くなるように形成されている。
なお、上記最短距離とは、放出路７０内を流れる外気Ａの流線に対して直交する面内に沿った誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間の最も短い距離である。
【００５１】
上記のように放出路７０が形成されているので、反駆動側に位置するファン６０によって取り込まれた外気Ａは、流入口７０ａから放出路７０内に流れた後、放出口７０ｂを通じて外部に放出される。その過程において冷却を行うことができる。この点は、後に詳細に説明する。
【００５２】
〔作用効果〕
次に、上述したように構成された電動機４の作用について説明する。
鉄道車両１を走行させる場合、車両用電力変換装置から供給される交流電力をステータコイル２２に通電する。これにより、回転磁界を作ることができ、この回転磁界の中に配置されている回転子３０のロータバー３５に電流が誘起され、その電流と回転磁界との相互作用によってトルクが発生して回転子３０が軸線Ｏ回りに回転する。すると、この回転力はカップリング１２を介してギアボックス１３に伝わり、該ギアボックス１３から車軸１０及び車輪８に伝達される。その結果、車輪８を駆動でき、鉄道車両１を走行させることができる。
【００５３】
また、回転子３０のロータシャフト３１が回転すると、その回転に伴って一対のファン６０が回転するので、図４に示すように、入気口５５、５６を通じて外気Ａを取り込むことができる。
駆動側に位置するファン６０によって取り込まれた外気Ａは、ファン６０の羽根６０ｂの回転力により径方向外側に向けて流れの向きを変えて、繋ぎブラケット４２Ｂに形成された通風路Ｒ２に流れ込んだ後、ステータ鉄心２１に形成された通風路Ｒ１を続けて流れた後に、排気口５１を通じて外部に放出される。
【００５４】
このとき、外気Ａを取り込んでから放出されるまでの過程において、この外気Ａを利用して軸受３３Ｂ、回転子３０及び固定子２０を冷却することができる。
詳細には、取り込んだ外気Ａを利用して、最初にファン６０自体を冷却できると共に軸受３３Ｂを冷却することができる。主にロータバー３５で発生した回転子３０の熱は、ロータ鉄心押さえ３４を介してファン６０に伝わるので、ファン６０を冷却することで回転子３０全体の冷却を行うことができる。よって最初に回転子３０及び軸受３３Ｂの冷却を行うことができる。
【００５５】
次に、外気Ａがステータ鉄心２１内の通風路Ｒ１を流れる際に、ステータ鉄心２１を冷却することができる。ステータコイル２２で発生した熱はステータ鉄心２１に伝わるので、ステータ鉄心２１を冷却することで、固定子２０全体の冷却を行うことができる。
このように、駆動側に位置するファン６０で取り込んだ外気Ａを利用して、軸受３３Ｂ、回転子３０及び固定子２０の冷却を行うことができる。
【００５６】
一方、反駆動側に位置するファン６０によって取り込まれた外気Ａは、図６及び図７に示すように、ファン６０の羽根６０ｂの回転力により径方向外側に向けて流れの向きを変えて、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａと第２ブラケット６６の壁薄部６６ａとの間に形成された放出路７０の流入口７０ａに流れ込んだ後、該放出路７０を流れた後に放出口７０ｂから外部に向けて側面視放射状に放出される。
このとき、外気Ａを取り込んでから放出されるまでの過程において、この外気Ａを利用して軸受３３Ａ及び回転子３０を冷却することができる。この冷却については、上記と同様なので説明を省略する。
【００５７】
上述のように、一対のファン６０によって取り込んだ外気Ａを利用して、一対の軸受３３Ａ、３３Ｂ、回転子３０及び固定子２０を冷却できるので、全閉構造の電動機４であっても、該電動機４の温度上昇を防止でき、設計通りの出力及び性能を発揮させることができる。また、軸受３３Ａ、３３Ｂ及びこれらを潤滑する潤滑油の温度上昇についても防止できるので、軸受３３Ａ、３３Ｂの寿命を延ばすことができるうえ、ロータシャフト３１を安定に回転支持できるので、出力の安定化を図り易い。
【００５８】
ところで、図６に示すように、放出路７０を形成している第１ブラケット６５は下方に向かって延びる誘導壁６５ａを有しているので、この誘導壁６５ａで外気Ａを誘導しながら放出でき、その放出方向を径方向の外側である下向きにすることができる。そのうえ、誘導壁６５ａの分、放出路７０を長くすることができ、該放出路７０の放出口７０ｂの位置を羽根６０ｂから遠ざけることができる。
これらのことから、外気Ａを放出する際の拡散角度（放出角度）Ｄを小さくすることができ、外部に放出される羽根６０ｂの風切り音を低減して低騒音化を図ることができる。
【００５９】
特に、第２ブラケット６６の壁薄部６６ａが第１ブラケット６５の誘導壁６５ａよりも左右方向Ｌ２の内側に対向配置されることで、誘導壁６５ａとの間で放出路７０を形成しているので、放出口７０ｂの断面積（外気Ａの流線に対して直交する面）を十分に確保したうえで、壁薄部６６ａによって壁厚が薄くなった分だけ、誘導壁６５ａの位置を左右方向Ｌ２の内側に配置できる。
従って、良好な冷却効率の維持と低騒音化とを図りながら、誘導壁６５ａがケーシング４０の他の部分よりも左右方向Ｌ２の外側に突出してしまうことを防止することができ、電動機４全体のサイズが大きくなることを抑制することができる。
【００６０】
具体的には、図２に示すように、電動機４は左右の車輪８の間に、ギアボックス１３及びカップリング１２と共に配置されるので、軸方向寸法Ｓ１には厳しい制約があり、該軸方向寸法Ｓ１は予め決められた制約寸法とされている。また、図２及び図３に示すように、電動機４は車軸１０と台車３の梁部３ａとの間に配置されるので、半径寸法Ｓ２にも厳しい制約があり、該半径寸法Ｓ２も同様に予め決められた制約寸法とされている。
このうち、本実施形態によれば、誘導壁６５ａの突出を抑制することができるので、図６に示すように、厳しい制約寸法である軸方向寸法Ｓ１内に電動機４を収めることが可能である。
【００６１】
加えて、放出路７０を形成する誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとは、流入口７０ａから放出口７０ｂに向かうにしたがい接近しているので、放出口７０ｂを流入口７０ａよりも狭めることができる。従って、上記拡散角度Ｄを効果的に小さくすることができ、低騒音化を図り易い。
ところで、誘導壁６５ａは周方向に沿って円弧状に延びているので、流入口７０ａ側に位置する根元部よりも、放出口７０ｂ側に位置する先端部の方が軸線Ｏからの半径距離が当然に長い。そのため、図７に示すように、必然的に誘導壁６５ａにおける根元部の周方向長さＷ１よりも、先端部の周方向長さＷ２を長くすることができる。従って、その差分だけ、放出口７０ｂにおける左右方向Ｌ２の長さを狭めたとしても、流入口７０ａにおける開口面積と、放出口７０ｂにおける開口面積とを同程度の面積にすることができる。
【００６２】
図８に示す模式図を参照して説明すると、放出路７０における流入口７０ａが軸線Ｏから半径Ｒａの地点に位置し、放出口７０ｂが半径Ｒｂの地点に位置している場合、流入口７０ａの周方向長さよりも放出口７０ｂの周方向長さの方が長くなる。従って、その差分だけ流入口７０ａの軸方向長さＤ１よりも放出口７０ｂの軸方向長さＤ２の方を短くしたとしても、流入口７０ａの断面積Ｓａと放出口７０ｂの断面積Ｓｂとを同じ面積とすることができる。
【００６３】
従って、図６に示すように、放出路７０の放出口７０ｂを左右方向Ｌ２に狭めたとしても、外気Ａの放出量を低下（冷却効率を低下）させることなく、風切り音の拡散角度Ｄだけを小さくすることが可能である。
【００６４】
以上説明したように本実施形態によれば、厳しい制約寸法である軸方向寸法Ｓ１内に電動機４を収めながら、低騒音化を図りつつ、十分な冷却を行って出力及び性能の安定化を図ることができる。そのため、例えば限られた制約寸法内で最大の出力及び性能を発揮するような理想的な電動機４とすることが可能であり、鉄道車両１の走行性能の向上化に繋げることができる。
【００６５】
〔第１の実施形態の変形例〕
上述した第１の実施形態では、反駆動側に位置する入気口５６及び放出路７０を、軸受３３Ａよりも下方側に設けた場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、例えば軸受３３Ａよりも上方側（車体２側）に設けても構わないし、軸方向３３Ａの右側や、左側に設けても良い。このように、その設置位置は限定されるものではなく、適宜変更して構わない。但し、入気口５６及び放出路７０をケーシング４０の下部側（線路側）に配置することで、塵埃や水分等が侵入し難くなるのでより好ましい。
また、入気口５６及び放出路７０の数は、それぞれ１つ限定されるものではなく、例えば、入気口５６及び放出路７０をそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成し、間欠的に配置しても構わない。
また、上述した第１の実施形態では、反駆動側に位置する入気口５６を、軸受ブラケット４１Ａ及び繋ぎブラケット４２Ａを連続して貫通することで形成したが、この場合に限定されるものではない。例えば、繋ぎブラケット４２Ａだけを貫通することで入気口５６を形成しても良い。この場合には、例えば軸受ブラケット４１Ａに入気口５６を避ける逃げ部（切欠き部）を形成し、入気口５６の入口側を塞がないように構成すれば良い。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態との異なる点は、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａと第２ブラケット６６の壁薄部６６ａとがリブを介して接続されている点である。
なお、この第２の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６７】
〔電動機の構成〕
図９及び図１０に示すように、本実施形態の電動機８０では、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａと第２ブラケット６６の壁薄部６６ａとの間に、両者を接続する複数のリブ８１が設けられている。
これら複数のリブ８１は、径方向に沿って延びていると共に、軸線Ｏを中心として放射状に配置された縦リブであり、図示の例では周方向に間隔をあけて３つ配置されている。但し、この場合に限定されるものではなく、１つ又は２つ、或いは４つ以上配置されていても構わない。
【００６８】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機８０によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏功することができることに加え、複数のリブ８１を介して誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとが一体的に接続されるので、両者の剛性を高めることができる。従って、誘導壁６５ａ及び壁薄部６６ａに、例えば反りや撓み等の不正変形が生じることを効果的に防止できる。特に、誘導壁６５ａ及び壁薄部６６ａが周方向に長いほど、その効果を顕著に奏功することができる。
【００６９】
従って、長期に亘って放出路７０の形状を安定に維持でき、安定して低騒音化を図ることができる。また、複数のリブ８１は放射状に配置されているので、放出路７０内を流れて放射状に放出される外気Ａの流れを妨げ難い。よって、風量低下を招くことがなく、冷却効率を低下させ難い。
【００７０】
〔第２の実施形態の変形例〕
上述した第２の実施形態では、複数のリブ８１を放射状に配置したが、この配置に限定されるものではない。外気Ａの流れを妨げるものでなければ、リブ８１の形状や配置を適宜変更して構わない。
【００７１】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態との異なる点は、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａ及び第２ブラケット６６の壁薄部６６ａがさらに下方に向かって延びている点である。
なお、この第３の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００７２】
〔電動機の構成〕
図１１及び図１２に示すように、本実施形態の電動機９０では、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａ及び第２ブラケット６６の壁薄部６６ａが、上下方向Ｌ３に沿って同じ長さだけさらに下方に向けて延びており、図示の例ではステータコイル２２の左右方向Ｌ２の外側に誘導壁６５ａの先端部が位置する程度まで延びている。
【００７３】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機９０によれば、第１の実施形態よりも放出路７０を長く形成でき、放出口７０ｂの位置をファン６０の羽根６０ｂから遠ざけることができるので、風切り音の拡散角度Ｄをさらに小さく、又は零に近づけることができる。従って、羽根６０ｂからの直接的な風切り音をほとんどなくすことができるので、より一層低騒音化を図ることができる。
なお、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間にリブ８１を設け、リブ８１を介して一体的に接続しても構わない。
【００７４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。
第３の実施形態との異なる点は、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａ及び第２ブラケット６６の壁薄部６６ａがケーシング４０の最外径部まで延びている点である。
なお、この第４の実施形態においては、第３の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００７５】
〔電動機１００の構成〕
図１３及び図１４に示すように、本実施形態の電動機１００では、第２ブラケット６６の壁薄部６６ａがさらに下方に向けて延びており、ケーシング４０の最外径部まで達している。一方、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａも同様に、さらに下方に向けて壁薄部６６ａと平行に延びており、壁薄部６６ａを左右方向Ｌ２の外側から覆うようにケーシング４０の最外径部まで達している。
【００７６】
なお、本実施形態の誘導壁６５ａは、先端部が前後方向Ｌ１に沿って真っ直ぐに延びるように形成されている。そのため、図示の例では、誘導壁６５ａの先端部のうち周方向の両側に位置する部分が壁薄部６６ａに対向しておらず、誘導壁６５ａのみで外気Ａを誘導している。但し、この場合に限定されるものではなく、例えば第２ブラケット６６側に、対向壁部を下方に向けて突設させ、誘導壁６５ａの先端部のうち周方向の両側に位置する部分に対向壁部を対向させても構わない。
【００７７】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機１００によれば、第３の実施形態よりも放出路７０をさらに長くすることができるので、放出口７０ｂの位置をファン６０の羽根６０ｂからより遠ざけることができ、風切り音の拡散角度Ｄをほぼ零にすることができる。しかも、外気Ａの放出方向を真下に向けることができる。これらのことから、さらなる低騒音化を図ることができ、理想な低騒音状態に近づけることができる。
なお、本実施形態の場合であっても、放出路７０における放出口７０ｂの断面積を流入口７０ａの断面積と同程度に確保することができる。特に、誘導壁６５ａ及び壁薄部６６ａをケーシング４０の最外径部まで延ばしているので、それぞれ周方向長さを長くできる。その分、誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとを左右方向Ｌ２に接近させたとしても、放出口７０ｂの断面積を上述したように流入口７０ａの断面積と同程度まで十分に確保することが可能である。
【００７８】
〔第４の実施形態の変形例〕
上述した第４の実施形態において、図１５に示すように誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとの間に両者を接続する複数のリブ１０１を設けても良い。これら複数のリブ１０１は、第２の実施形態と同様に、径方向に延びると共に軸線Ｏを中心として放射状に配置された縦リブであり、図示の例では周方向に間隔をあけて３つ配置されている。但し、この場合に限定されるものではなく、１つ又は２つ、或いは４つ以上配置されていても構わない。
【００７９】
このように複数のリブ１０１を設けることで、第２の実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。特に、誘導壁６５ａ及び壁薄部６６ａがケーシング４０の最外径部まで長く伸びているので、複数のリブ１０１を設けることがより好ましい。
【００８０】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明に係る第５の実施形態について説明する。
第４の実施形態との異なる点は、誘導壁６５ａに外気Ａを外部に放出する開放孔が形成されている点である。
なお、この第５の実施形態においては、第４の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００８１】
〔電動機１１０の構成〕
図１６に示すように、本実施形態の電動機１１０では、第１ブラケット６５の誘導壁６５ａに、放出路７０内に流入した外気Ａを放出口７０ｂに達する途中で外部に放出する複数の開放孔（補助開口）１１１が形成されている。
【００８２】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機１１０によれば、第４の実施形態と同様の作用効果を奏功することができることに加え、開放孔１１１を通じて外気Ａを途中で外部に放出できるので、外気Ａの抜けを良くして、風量を増やすことができる。従って、低騒音化を維持したまま冷却効果をさらに高めることができる。
【００８３】
なお、開放孔１１１の形成位置としては、例えば図１７に示すように、放射状に沿ってできるだけ並ばないように配置して、放射状に流れる外気Ａの流れを妨げないようにすることが好ましい。加えて、誘導壁６５ａと壁薄部６６ａとを接続するリブ１１２、１１３を設けた場合には、これらリブ１１２、１１３を避ける位置に形成することが好ましい。
【００８４】
なお、図示の例では、入気口５６に近い位置に４つのリブ１１２を周方向に間隔をあけて配置し、それよりも径方向の外側に位置する部分に、リブ１１２よりも径方向に長い３つのリブ１１３を周方向に間隔をあけて配置した場合を例にしている。但し、この場合に限定されるものではない。
【００８５】
このように、外気Ａが流れる方向とリブ１１２、１１３の位置とを考慮して、開放孔１１１の形成位置及び配置方向を決定すると良い。特に、放出される外気Ａの拡散角度Ｄが零に近づく位置（ファン６０の羽根６０ｂの形状やサイズ等の要因によって決定される）よりも、径方向の外側に開放孔１１１を形成することが好ましい。このようにすることで、開放孔１１１を通じて羽根６０ｂの風切り音が外部に漏れることを防止することができる。
【００８６】
＜第６の実施形態＞
次に、本発明に係る第６の実施形態について説明する。
第１の実施形態との異なる点は、反駆動側に形成される入気口５６の位置が異なる点である。
なお、この第６の実施形態においては、第１の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００８７】
〔電動機の構成〕
図１８に示すように、本実施形態の電動機１２０では、放出路７０が軸受３３Ａよりも下方側（線路側）に位置するように形成されているのに対して、入気口５６が軸受３３Ａよりも上方側（車体２側）に位置するように形成されている。つまり、入気口５６と放出路７０とは、軸受３３Ａを挟んで径方向の反対側に位置するように配置されている。
【００８８】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機１２０によれば、ファン６０の回転によって取り込んだ外気Ａを放出路７０に向けて流動させる間、外気Ａをファン６０における主板６０ａの外面全体に当てながらファン６０を効率良く冷却できるうえ、同時に軸受３３Ａの全体を効率良く冷却することができる。従って、軸受３３Ａ及び回転子３０をより効果的に冷却することができる。
【００８９】
〔第６の実施形態の変形例〕
上述した第６の実施形態では、軸受３３Ａの上方側に入気口５６が位置し、軸受３３Ａの下方側に放出路７０が位置する場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、入気口５６と放出路７０とが軸受３３Ａを挟んで反対側に位置していれば良い。
【００９０】
例えば、軸方向寸法Ｓ１が影響する部分に入気口５６を形成し、軸方向寸法Ｓ１に若干の余裕寸法がある部分（Ｓ１＋α部分）に、放出路７０を形成するといったことも可能である。この場合には、より効果的に台車３内での設置スペースを有効活用することができ、さらに高出力の電動機を設計することが可能となる。
例えば、図２及び図３に示す領域Ｚは、電動機の背面に位置しているにも関わらず、車輪８の外径から外れているので、電動機の構成として利用できる空間となる。つまり、この領域Ｚは、制約寸法よりも余裕がある上記した（Ｓ１＋α部分）に相当する。よって、この領域Ｚに放出口７０ｂが位置するように放出路７０を形成し、領域を有効に活用するといったことが可能となる。
【００９１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９２】
例えば、上記各実施形態では、全閉型電動機を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、羽根６０ｂ付きのファン６０を具備する開放型電動機であっても良い。また、上記各実施形態では、フレームレス構造で説明したが、フレーム付きの電動機であっても良い。
【００９３】
また、上記各実施形態では、放出路７０を反駆動側に配置した場合を例に挙げて説明したが、これとは逆に駆動側に配置しても構わないし、駆動側及び反駆動側にそれぞれ配置しても構わない。
特に、誘導電動機に比べて温度上昇に余裕のある永久磁石式の同期電動機の場合には、ステータ鉄心２１に通風路Ｒ１を形成せずに、繋ぎブラケット４２Ｂの通風路Ｒ２を流れた外気Ａを直接外部に放出する場合があり、このような場合には駆動側に放出路７０を配置することが適している。
従って、電動機の種類としては、誘導電動機に限定されるものではなく、永久磁石式等、各種形式の電動機に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ…外気
Ｄ…拡散角度（放出角度）
Ｏ…軸線
Ｚ…領域
Ｄ１…流入口の軸方向長さ
Ｄ２…放出口の軸方向長さ
Ｇ１…流入口における誘導壁と壁薄部との間の最短距離
Ｇ２…放出口における誘導壁と壁薄部との間の最短距離
Ｌ１…前後方向
Ｌ２…左右方向
Ｌ３…上下方向
Ｒ１、Ｒ２…通風路
Ｒ３…内部空間
Ｓ１…電動機の軸方向寸法
Ｓ２…電動機の半径寸法
Ｓａ…流入口の断面積
Ｓｂ…放出口の断面積
Ｔ１…壁薄部の壁厚
Ｔ２…第２ブラケットの他の部分の壁厚
Ｔ３…誘導壁ａの厚み
Ｗ１…誘導壁における根元部の周方向長さ
Ｗ２…誘導壁における先端部の周方向長さ
１…鉄道車両
２…車体
３…台車
３ａ…梁部
３ｂ…台車梁
３ｃ…軸箱
４、８０、９０、１１０、１１０、１２０…電動機（車両用電動機）
５…架線
６…パンタグラフ
７…緩衝装置
８…車輪
１０…車軸
１１ａ…上部側取付アーム
１１ｂ…下部側取付アーム
１２…カップリング（継手）
１３…ギアボックス（歯車装置）
１３ａ…駆動軸
１３ｂ…ギア
１３ｃ…ピニオン
２０…固定子
２１…ステータ鉄心
２２…ステータコイル
２２ａ…コイルエンド
２３…鉄心押さえ
２３ａ…連通孔
２４…繋ぎ板
３０…回転子
３１…ロータシャフト
３２…ロータ鉄心
３３Ａ、３３Ｂ…軸受
３４…ロータ鉄心押さえ
３５…ロータバー
３５ａ…バーエンド
３６…短絡環
４０…ケーシング
４１Ａ、４１Ｂ…軸受ブラケット
４２Ａ、４２Ｂ…繋ぎブラケット
４７、４８…蓋体
５０…仕切り壁
５１…排気口
５５、５６…入気口
６０…ファン
６０ａ…主板
６０ｂ…羽根
６５…第１ブラケット
６５ａ…誘導壁
６６…第２ブラケット
６６ａ…壁薄部
７０…放出路
７０ａ…流入口
７０ｂ…放出口
８１、１０１、１１２、１１３…リブ
１１１…開放孔（補助開口）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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