(57)【要約】【課題】塵埃が堆積することを抑制しながら、外部から取り込んだ冷却風（外気）を利用して冷却を行うことができる電動機を提供すること。【解決手段】ステータ鉄心２１と、貫通孔３４ａを有する複数の鋼板３４を積層し、軸線Ｏ回りに回転するロータシャフト３１に固定されると共に、ステータ鉄心の径方向の内側に配置されたロータ鉄心３２と、複数の貫通孔により形成され、外部からの冷却風Ａを軸方向の一方側から軸方向の他方側に向けて流動させる通風ダクト６０と、を備え、通風ダクト内には、複数の鋼板の積層によって貫通孔が軸方向に繋がった通風孔よりも、流動時における流体抵抗を低下させる、抵抗低減手段６１が設けられている車両用電動機４を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ鉄心と、
貫通孔を有する複数の鋼板を積層し、軸線回りに回転するロータシャフトに固定されると共に、前記ステータ鉄心の径方向内側に配置されたロータ鉄心と、
複数の前記貫通孔により形成され、外部からの冷却風を軸方向の一方側から軸方向の他方側に向けて流動させる通風ダクトと、を備え、
前記通風ダクト内には、前記複数の鋼板の積層によって前記貫通孔が軸方向に繋がった通風孔よりも、前記流動時における流体抵抗を低下させる、抵抗低減手段が設けられている車両用電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電動機において、
前記抵抗低減手段は、
前記通風ダクト内に挿入された中空管を備えている車両用電動機。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用電動機において、
前記中空管には、前記通風ダクトの開口縁又はロータ鉄心押さえに係止される係止部が設けられている車両用電動機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車両用電動機において、
前記中空管の内周面には、前記軸方向に延在し且つ前記軸線に対して傾斜する傾斜面が形成されている車両用電動機。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載の車両用電動機において、
前記中空管の内周面には、膜体が形成されている車両用電動機。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載の車両用電動機において、
前記中空管の外周面と前記通風ダクトの内周面との間には、充填材が充填されている車両用電動機。
【請求項７】
請求項１に記載の車両用電動機において、
前記抵抗低減手段は、
前記通風ダクトの内周面に形成された被覆膜を備えている車両用電動機。
【請求項８】
請求項１に記載の車両用電動機において、
前記抵抗低減手段は、
前記通風ダクトの内周面を切削加工することで形成された加工面を備えている車両用電動機。
【請求項９】
請求項１から８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取り付けられた車体と、を備える鉄道車両。
【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、外部から供給される電力により電動機に回転力を発生させ、その回転力を継手（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。
【０００３】
従来、この種の電動機としては、ロータシャフトに取り付けられた回転鉄心と、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り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。
回転鉄心は、環状の固定子の径方向内側に配置されており、鉄心押さえによって軸方向の両側から挟み込まれた状態でロータシャフトに取り付けられている。固定子は、該固定子及び回転子を覆うケーシングの内側に取り付けられている。このケーシングには、ロータシャフトの軸方向両端部をそれぞれ回転自在に支持する一対の軸受が設けられている。これにより、ケーシングは、固定子や回転鉄心を内部に収容した状態で軸受を介してロータシャフトを回転自在に支持している。
【０００４】
ところで、電動機の冷却方式として、ロータシャフトと共に回転するファンを利用して外気を電動機内部に取り込み、固定子や回転鉄心に直接外気を当てて、これらを効率良く冷却するものが知られている。
例えば、従来の電動機では、外気を取り込む入気口と、外気を排出する排気口とがそれぞれケーシングに形成されている。この際、入気口及び排気口は、回転鉄心を挟んで軸方向の反対側に位置するように形成されている。ケーシングの内部には、ロータシャフトと共に回転するファンが、排気口側に位置する軸受と鉄心押さえとの間に設けられている。このファンは、略放射状に形成された複数の羽根を具備しており、これら羽根の回転による吸引力により外気を取り込むことが可能とされている。
【０００５】
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を利用して入気口からケーシングの内部に外気を取り込むことができる。この取り込まれた外気は、冷却風となって、例えば固定子を構成するステータ鉄心と回転鉄心との間に形成された微小隙間（エアギャップ）を通過した後、ファンによって流れの向きを変えて排気口からケーシングの外部に排出される。そして、この過程において、固定子及び回転子をそれぞれ冷却するので、固定子及び回転子が過度に発熱することを抑制でき、安定した出力性能を長時間に亘って発揮させることができる。
【０００６】
また、一般的には回転子の冷却効率を高めるために、回転鉄心には該回転鉄心をロータシャフトの軸方向に貫通する通風孔が周方向に間隔をあけて複数形成されている。これにより、冷却風は上記エアギャップだけでなく複数の通風孔内を流れるので、回転子を積極的に冷却することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２２７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ケーシングの内部に外気を取り込んで冷却を行う場合、外気と共に各種の塵埃（鉄粉や砂塵等の微粒子状の塵や埃等を含む）も同時に取り込まれてしまう。そこで、従来では、入気口に例えばフィルターを設置し、このフィルターで外気を濾過することで塵埃を除去する対策を取ることが知られている。
ところが、微小な塵埃については、フィルターをすり抜けてしまい、ケーシングの内部に入り込んでしまう。フィルターの網目（メッシュ）を細かくすることで、微小な塵埃を捕捉することが可能となるが、その分、フィルターの清掃回数が多くなってしまい、保守点検に多大な労力がかかってしまう。よって、実際には網目を細かくすることには限度がある。仮に網目を微細にしたとしても、塵埃を完全に捕捉できるものではなく、ケーシング内部への進入を完全に防止することは難しい。このようなことから、ケーシングの内部には外気と共に塵埃が取り込まれてしまう。
【０００９】
この取り込まれた塵埃は、そのほとんどがエアギャップや通風孔内を流れて排気口からケーシングの外部に排出されるが、その一部については通風孔内に付着して、徐々に堆積していくことが知られている。上記通風孔は通風量が多いうえ、回転子と共に回転するので、該通風孔内を流れる塵埃に遠心力が作用する。そのため、通風孔の内周面に塵埃が押し付けられてしまい、付着し易い状況にあるものと考えられる。
【００１０】
特に、回転鉄心は、過電流によるエネルギー損失を低減するための対策として、一般的にロータシャフトの軸方向に薄い鋼板（例えばケイ素鋼板）を複数枚積層することで形成されている場合が多い。このとき、各鋼板に予めプレス等により貫通孔を形成しておき、積層時にこれら各貫通孔を軸方向に繋げることで上記通風孔としている。そのため、通風孔の内周面には、積層時における鋼板同士の多少のずれ等に起因する微小な凹凸が軸方向に連続して生じてしまう。
【００１１】
従って、遠心力により通風孔の内周面に押し付けられた塵埃は、上記凹凸に引っ掛かることで余計に付着し易い。しかも、この凹凸を起点として塵埃が次々に付着して堆積し易いうえ、その堆積量は加速度的に増加してしまう。加えて、遠心力が作用しながら塵埃が堆積するので、堆積物は強く押し固められて硬い塊となり易い。このような塊が生じてしまうと、この塊が堰となって塵埃のさらなる堆積を引き起こすという悪循環を招いてしまう。このようなことから、通風孔内には塵埃の堆積物が溜まり易く、外気の通風量を低下させたり、回転子の回転バランスに影響を与えたりする可能性があるので、対策が望まれている。
【００１２】
上記を鑑みて各実施形態が解決する課題は、塵埃が堆積することを抑制しながら、外部から取り込んだ冷却風（外気）を利用して冷却を行うことができる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】
【００１３】
実施形態における車両用電動機は、ステータ鉄心と、貫通孔を有する複数の鋼板を積層し、軸線回りに回転するロータシャフトに固定されると共に、前記ステータ鉄心の径方向内側に配置されたロータ鉄心と、複数の前記貫通孔により形成され、外部からの冷却風を軸方向の一方側から軸方向の他方側に向けて流動させる通風ダクトと、を備え、前記通風ダクト内には、前記複数の鋼板の積層によって前記貫通孔が軸方向に繋がった通風孔よりも、前記流動時における流体抵抗を低下させる、抵抗低減手段が設けられている。
【００１４】
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取り付けられた車体と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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に示す電動機の縦断面図である。
【図３】図２に示す電動機の上半分を拡大した縦断面図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ線に沿ったロータ鉄心の断面図である。
【図５】比較例として示した従来の電動機の上半分を拡大した縦断面図であって、通風孔周辺を拡大した図である。
【図６】図５に示すＣ−Ｃ線に沿ったロータ鉄心の断面図である。
【図７】第１の実施形態の変形例を示す図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図８】第２の実施形態における電動機の上半分を拡大した縦断面図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図９】第２の実施形態の変形例を示す図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図１０】第２の実施形態の別の変形例を示す図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図１１】第２の実施形態のさらに別の変形例を示す図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図１２】第３の実施形態における電動機の上半分を拡大した縦断面図であって、通風ダクト周辺を拡大した図である。
【図１３】第３の実施形態の変形例を示す図であって、中空管の入気側周辺を拡大した図である。
【図１４】第３の実施形態の別の変形例を示す図であって、中空管の入気側周辺を拡大した図である。
【図１５】第３の実施形態のさらに別の変形例を示す図であって、中空管の入気側周辺を拡大した図である。
【図１６】第４の実施形態における電動機の縦断面図である。
【図１７】図１６に示す通風ダクトの一部を拡大した図である。
【図１８】図１７に示す被覆膜の形成方法の一例を示す図であって、通風ダクトの内周面に充填ペーストを塗布した状態を示す図である。
【図１９】図１８に示す状態から、通風ダクト内に治具ロッドを挿入した状態を示す図である。
【図２０】図１９に示す状態から、充填ペーストを硬化させた後、治具ロッドを引き抜いた状態を示す図である。
【図２１】第５の実施形態における電動機の縦断面図である。
【図２２】図２１に示す通風ダクトの一部を拡大した図である。
【図２３】第５の実施形態における変形例を示す図であって、通風ダクト周辺を拡大した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
具体的には、電動機４は、左右の車輪８を連結すると共に台車３の軸箱３ａを介して軸支された車軸９に対して、後述するロータシャフト３１が平行になるように（左右方向Ｌ２に沿って配置されるように）台車３に固定されている。この電動機４のロータシャフト３１は、図２に示すカップリング（継手）１０を介して図示しないギアボックスから突出した駆動軸に連結されている。このギアボックス内には、車軸９に機械的に連結された図示しないギア、及び該ギアに噛合すると共に上記駆動軸に機械的に連結された図示しないピニオン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、ギアボックスを介して回転力を車軸９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】
〔電動機の構成〕
上記電動機４について、詳細に説明する。
図２に示すように、電動機４は、固定子２０と、軸線Ｏ回りに回転するロータシャフト３１と接続される回転子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、を備えた車両駆動用主電動機である。
【００２２】
なお、本実施形態では、単に径方向という場合は軸線Ｏに直交する方向をさし、周方向という場合には軸線Ｏ回りに周回する方向をさす。また、ロータシャフト３１は車軸９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１０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。
【００２３】
（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（鋼板）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の径方向の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及び一対の鉄心押さえ２３は、後述する外枠ケース４２における外筒部４２ａの内周面側に固定されることで、ケーシング４０に支持されている。
【００２４】
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。
【００２５】
（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に固定されたロータ鉄心３２を備えている。
【００２６】
ロータシャフト３１は、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端部が軸受３３Ａによって軸支され、駆動側に位置する端部が軸受３３Ｂによって軸支されている。そして、このロータシャフト３１は、ケーシング４０の外部において、先に説明したようにカップリング１０を介してギアボックスの駆動軸に連結されている。
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。
【００２７】
ロータ鉄心３２は、図２及び図３に示すように、複数枚の鋼板（電磁鋼板）３４を左右方向Ｌ２に積層することで形成されたリング状の積層構造体とされ、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（微小隙間）Ｇ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３５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。
【００２８】
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３６が埋め込まれている。この際、ロータバー３６のバーエンド３６ａ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３６のバーエンド３６ａは、環状の短絡環３７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。
【００２９】
（ケーシング）
図２に示すように、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みながら一対の軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂにそれぞれ接続された外枠ケース４２と、を備え、これら外枠ケース４２及び一対の軸受ブラケット４１Ａ、４１Ｂによって左右両端が閉塞された概略円筒状に形成されている。
そして、このケーシング４０は、固定子２０及び回転子３０を内部に収容しながら、一対の軸受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。
【００３０】
外枠ケース４２は、ロータシャフト３１を径方向の外側から囲むように円筒状に形成された外筒部４２ａと、この外筒部４２ａのうち反駆動側に位置する開口端から径方向の内側に向けて延びた環状の側壁部４２ｂと、を有している。
【００３１】
駆動側に位置する軸受ブラケット４１Ｂは、その外周縁部が上記外筒部４２ａと同径となる程度、径方向の外側に延びており、駆動側に開口している外筒部４２ａの開口端を左右方向Ｌ２の外側から塞ぐように該外筒部４２ａに接続されている。
【００３２】
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。
【００３３】
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４３Ａ、４３Ｂが取り付けられている。
反駆動側に位置する蓋体４３Ａ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４３Ｂは、環状に形成され、ロータシャフト３１を径方向の外側から囲むように、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。
【００３４】
なお、蓋体４３Ａ、４３Ｂの固定方法は、上記の場合に限定されるものではない。また、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。
【００３５】
（ケーシングの入気口及び排気口）
ところで、ケーシング４０には、外部から該ケーシング４０の内部に冷却風（外気）Ａを入気させる入気口５０と、この冷却風Ａを該ケーシング４０の外部に排出させる排気口５１とが、それぞれ形成されている。
これら入気口５０及び排気口５１は、ケーシング４０における外枠ケース４２の外筒部４２ａにそれぞれ形成されている。このうち入気口５０は、外筒部４２ａの上部側（車体２側）であって、ロータ鉄心３２よりも反駆動側に形成されている。一方、排気口５１は、外筒部４２ａのうちロータ鉄心３２よりも駆動側に位置する部分に形成されている。なお、排気口５１は、周方向に間隔をあけて複数形成されており、周方向に沿って間欠的に並ぶように配置されている。
【００３６】
但し、入気口５０及び排気口５１は上記の場合に限定されるものではない。例えば、入気口５０が駆動側に形成され、排気口５１が反駆動側に形成されていても構わない。また、入気口５０が外枠ケース４２における外筒部４２ａに形成されているのではなく、側壁部４２ｂに形成されていても構わない。更に、排気口５１は周方向に沿って間欠的に並ぶように形成されているのではなく、例えば上部側（車体２側）や下部側（線路側）に１か所形成されていても構わない。
このように、これら入気口５０及び排気口５１の位置や個数、形状等は、例えば台車３との関係や、鉄道車両１の種類等に応じて適宜変更して構わない。
【００３７】
（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、駆動側に位置するロータ鉄心３２と軸受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５０を通じて冷却風Ａをケーシング４０の内部に取り込むファン５５が設けられている。
このファン５５は、内周縁部から外周縁部に向かうにつれて左右方向Ｌ２の外側に湾曲しながら延びた円筒状の主板５５ａと、この主板５５ａの内面（固定子２０及び回転子３０に対向する面）側に形成された羽根５５ｂ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５５の羽根５５ｂは、例えばステータコイル２２のコイルエンド２２ａ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。
【００３８】
このファン５５は、例えば主板５５ａの内周縁部がロータ鉄心押さえ３５の一部に当接（密着）した状態で、ロータシャフト３１に対して嵌着されている。但し、この場合に限定されるものではなく、例えば内周縁部がロータ鉄心押さえ３５に当接しながら該ロータ鉄心押さえ３５に対して嵌着されていても構わない。いずれにしても、ロータシャフト３１と共に回転可能であれば、ファン５５はどのように固定されても構わない。
ファン５５の主板５５ａの外周縁部は、外筒部４２ａに形成された排気口５１の近傍まで延びており、ケーシング４０の内部に取り込まれた冷却風Ａを排気口５１に向けてスムーズに誘導することが可能とされている。
【００３９】
このように構成されたファン５５がロータシャフト３１と共に回転することで吸引力が発生し、この吸引力を利用して入気口５０を通じて外部からケーシング４０の内部に冷却風Ａを取り込むことが可能となる。そして、取り込んだ冷却風Ａを、ケーシング４０の内部で上下方向Ｌ３に沿って流動させながら、反駆動側から駆動側に向けて流動させた後、排気口５１を通じてケーシング４０の外部に排出させることが可能となり、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。
【００４０】
（通風ダクト）
ところで、図２〜図４に示すように、ロータ鉄心３２の内周側には、該ロータ鉄心３２を左右方向Ｌ２に貫通するように形成され、上記冷却風Ａを反駆動側（軸方向の一方側）から駆動側（軸方向の他方側）に向けて流動させる通風ダクト６０が形成されている。
図示の例では、通風ダクト６０は、周方向に間隔をあけて複数形成されており、周方向に沿って間欠的に並ぶように配置されている。また、一対のロータ鉄心押さえ３５には、該ロータ鉄心押さえ３５を貫通すると共に通風ダクト６０に連通する連通孔３５ａがそれぞれ形成されている。
【００４１】
そして、この通風ダクト６０内には、複数の鋼板３４の積層によって、各鋼板３４の貫通孔３４ａが軸方向に繋がった通風孔（図５参照）Ｒよりも、冷却風Ａの流動時における流体抵抗を低下させる抵抗低減手段６１が設けられている。
具体的には、抵抗低減手段６１は通風ダクト６０内に圧入された中空管６２を備えている。この中空管６２は、所定の厚みを有する円筒状の管であり、通風ダクト６０と略同じ長さとされ、通風ダクト６０の全長に亘って圧入されている。中空管６２の外周面は、圧入によって通風ダクト６０の内周面に対して接しており、中空管６２の内周面は凹凸の少ない滑らかな滑面とされている。
【００４２】
〔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、図２に示すように、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３６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。特に、ロータ鉄心３２は複数枚の鋼板３４が積層されることで形成され、ステータ鉄心２１も同様に複数枚の鋼板が積層されることで形成されているので、ロータ鉄心３２及びステータ鉄心２１は共に過電流によるエネルギー損失が抑制されている。これらのことにより、ロータ鉄心３２は非常に効率の良い回転を行う。
そして、上記回転力はカップリング１０を介してギアボックスに伝わり、該ギアボックスから車軸９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。
【００４３】
また、回転子３０のロータシャフト３１が回転すると、その回転に伴ってファン５５が回転して吸引力が発生するので、その吸引力により入気口５０を通じて外部から冷却風Ａをケーシング４０の内部に取り込むことができる。そのため、ケーシング４０の内部において、冷却風Ａと、固定子２０及び回転子３０とを熱交換させて、これら固定子２０及び回転子３０を適切に冷却することができる。そして、熱交換により温度が上昇した冷却風Ａは、排気口５１を通じてケーシング４０の外部に排出される。
このように、本実施形態の電動機４では、外部からの冷却風Ａを利用して、固定子２０及び回転子３０を冷却し続けて温度上昇を防止できるので、安定した出力性能を発揮することができると共に、さらなる高出力化を図ることも可能である。
【００４４】
ここで、上記冷却風Ａの流れについてより詳細に説明する。
ファン５５の吸引力により入気口５０からケーシング４０の内部に取り込まれた冷却風Ａは、反駆動側から、ステータ鉄心２１とロータ鉄心３２との間のエアギャップＧ、及び中空管６２の内部を通って駆動側に流れる。そして、駆動側に達した冷却風Ａは、ファン５５の羽根５５ｂの回転力により径方向の外側に向けて流れの向きを変えた後、排気口５１を通じてケーシング４０の外部に排出される。
そして、冷却風Ａを取り込んでから排出されるまでの過程において、固定子２０及び回転子３０を冷却することができる。特に、通風ダクト６０内に設けられた中空管６２の内部を冷却風Ａが流れるので、該中空管６２を経由してロータ鉄心３２及びロータバー３６で発生する熱を冷却風Ａに放熱でき、回転子３０を効率良く冷却することができる。
【００４５】
ところで、各通風ダクト６０内に中空管６２が配設されているので、各鋼板３４の貫通孔３４ａが単に軸方向に繋がった図５及び図６に示す従来の通風孔Ｒよりも、流体抵抗を低下させることができる。
なお、図５及び図６では、上記通風孔Ｒを具備する従来の電動機Ｒ１の一例を示している。これら図５及び図６では、本実施形態における構成品と同等の構成品については、同じ符号を付している。
【００４６】
図５に示す従来の通風孔Ｒでは、積層時における鋼板３４同士の僅かな位置ずれによって、その内周面には隣り合う貫通孔３４ａの段差によって作り出される微小な凹凸が軸方向に連続して生じている。そのため、外部からの冷却風Ａに塵埃Ｍが含まれていると、これら塵埃Ｍが凹凸部分に付着すると共に、次第に堆積して通風孔Ｒの内周面を覆う堆積物Ｍ１となってしまう。
特に、塵埃Ｍにはロータ鉄心３２の回転による遠心力が作用するので、図５及び図６に示すように、通風孔Ｒの内周面のうち径方向の内側部分よりも径方向の外側部分により多くの堆積物Ｍ１が形成される。しかも、付着する塵埃Ｍの遠心力が加わるので、堆積物Ｍ１は固く押し固められてしまう。
このように、従来では、複数の通風孔Ｒの内周面に塵埃Ｍが固まった堆積物Ｍ１が形成される不都合が生じる。
【００４７】
これに対して、本実施形態の電動機４によれば、上述したように従来よりも流体抵抗を低下させることができるので、図３に示すように、冷却風Ａに塵埃Ｍが含まれていたとしても、従来に比べて塵埃Ｍを通風ダクト６０内から排出させ易くすることができる。
詳細には、流動時、塵埃Ｍはロータ鉄心３２の回転による遠心力によって中空管６２の内周面に押し付けられた状態となるが、この中空管６２の内周面は滑らかな滑面となっており、摩擦抵抗が小さい。そのため、塵埃Ｍが引っ掛かって堆積しはじめる起点をなくすことができ、塵埃Ｍを堆積させることなく中空管６２から速やかに排出させることができる。
【００４８】
以上説明したように本実施形態の電動機４によれば、塵埃Ｍが堆積することを抑制した状態で外部から取り込んだ冷却風Ａを通風ダクト６０内に流すことができ、冷却性能を十分に維持しながら、確実且つ効率の良い冷却を行うことができる。従って、従来に比べて、電動機４の保守回帰のサイクルを効果的に延ばすことができると共に、保守項目の大幅な低減を期待できるので、理想的な鉄道車両用電動機とすることができる。
また、塵埃Ｍの堆積を抑制できるので、良好な回転バランスで回転子３０を回転させることができ、安定した出力性能を発揮させることができる。これらのことから、鉄道車両１の走行性能の向上化に繋げることができる。
【００４９】
〔第１の実施形態の変形例〕
上述した第１の実施形態では、通風ダクト６０内に中空管６２を圧入させたが、圧入に限定されるものではなく、通風ダクト６０内に中空管６２を挿入した後、何らかの手段で固定しても構わない。また、通風ダクト６０の全長に亘って略同じ長さの中空管６２を圧入したが、例えば通風ダクト６０よりも長さの短い複数の中空管６２を連続して圧入しても構わない。
【００５０】
また、通風ダクト６０の全長に亘って中空管６２を配置することが好ましいが、必ずしもこの場合に限定されるものではなく、例えば通風ダクト６０のうち反駆動側の一部や、中央部分や、駆動側の一部等に中空管６２を配置しても良い。
【００５１】
また、中空管６２の材質としては、特に限定されるものではなく、例えば金属製でも構わないし、樹脂製（フッ素樹脂や強化プラスチック等）でも構わない。金属製とする場合には、例えばロータ鉄心３２を構成する鋼板３４と略同等の熱膨張係数を有する金属材料を用いることが好ましい。この場合には、ロータ鉄心３２の熱膨張による変形に中空管６２を追従させることができるので、通風ダクト６０と中空管６２との間に隙間を生じ難くさせることができる。
【００５２】
このように、中空管６２の材質としては特に限定されるものではないが、より好ましくは表面粗さができるだけ小さく、熱伝導率ができるだけ優れているものが良い。
中空管６２の表面粗さをできるだけ小さくすることで、摩擦抵抗をより小さくでき、結果的に流体抵抗をさらに小さくして塵埃Ｍを付着させ難くすることができる。また、中空管６２の熱伝導率を高めることで、回転子３０から発生する熱をより効率良く冷却風Ａに放熱できるので、冷却効率をさらに高めることができる。
【００５３】
このような観点から、図７に示すように、中空管６２の内周面に、例えばフッ素樹脂からなるコーティング膜（膜体）６５を形成することが好ましい。特に、フッ素樹脂は、一般的な回転子３０の設計最高温度以上の耐熱性を十分に有すると共に、表面粗さを非常に小さくできるので、上述した作用効果を発揮することができ、好ましい。加えて、滑り性、離型性、撥水性や撥油性等のいずれかについても向上させることが期待できるので、塵埃Ｍを付着させ難くすることができ、好ましい。
なお、フッ素樹脂からなるコーティング膜６５に限定されるものではなく、その他の膜体であっても構わない。また、これら膜体の形成方法としては、塗布や、蒸着、スパッタリングや表面改質等、種々の方法を選択して良く、中空管６２の材質等に応じて適宜選択すれば良い。
【００５４】
＜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、中空管６２が通風ダクト６０内に圧入されているだけでなく、通風ダクト６０に係止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。
【００５５】
〔電動機の構成〕
図８に示すように、本実施形態の電動機（車両用電動機）７０では、中空管６２のうち、冷却風Ａが入気してくる反駆動側に開口する入気側開口端から、該中空管６２の径方向の外側に向かって環状のフランジ部（係止部）７１が設けられている。そして、このフランジ部７１がロータ鉄心３２の側面に左右方向Ｌ２の外側から接触することで、通風ダクト６０の開口縁に係止している。
なお、図示の例では、環状のフランジ部７１としたが、環状でなくても良く、例えば中空管６２の外側に向かって延びた爪状の突起であっても良い。この場合、突起は１つでも構わないし、入気側開口端に沿って間隔をあけて複数形成されていても構わない。
【００５６】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機７０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、フランジ部７１が通風ダクト６０の入気側開口縁に係止しているので、中空管６２がそれ以上駆動側に移動することを規制することができる。
従って、冷却風Ａの圧力が大きくても、中空管６２が通風ダクト６０内で駆動側に移動することを防止でき、通風ダクト６０内での位置ずれや、通風ダクト６０内からの抜けを防止することができる。
【００５７】
〔第２の実施形態の変形例〕
上述した第２の実施形態では、中空管６２の内周面が軸線Ｏに対して平行とされていたが、この場合に限定されるものではなく、内周面の少なくとも一部が中空管６２の軸方向に延在し且つ軸線Ｏに対して傾斜する傾斜面とされていても構わない。
【００５８】
例えば、図９に示すように、中空管６２の内周面のうち径方向の外側に位置する部分が、反駆動側から駆動側に向かうにしたがって軸線Ｏから漸次離間するように傾斜した傾斜面７２を有する中空管６２であっても良い。この場合には、ロータ鉄心３２の回転によって遠心力が作用すると、冷却風Ａ及び塵埃Ｍが傾斜面７２を下降するため、塵埃Ｍの抜けを良くすることができ、通風量を向上させて冷却効率を向上させることができる。
【００５９】
また、図１０に示すように、内周面の全体が反駆動側から駆動側に向かうにしたがって拡径するように断面テーパ状に傾斜した傾斜面７３を有する中空管６２であっても良い。この場合であっても、同様に冷却風Ａ及び塵埃Ｍの抜けを良くすることができるので、通風量を向上させて冷却効率を向上させることができる。
【００６０】
さらに、図１１に示すように、中空管６２の内周面のうち径方向の外側に位置する部分と、径方向の内側に位置する部分とが、共に反駆動側から駆動側に向かうにしたがって軸線Ｏから漸次離間するように傾斜した傾斜面７４を有する中空管６２であっても良い。この場合には、内径を変化させることなく、中空管６２の内部を斜めに傾斜させることができるので、冷却風Ａ及び塵埃Ｍの通過速度を保ちながら中空管６２を通過させることが可能である。そのため、冷却風Ａ及び塵埃Ｍの抜けをさらに良くして通風量を向上できるので、冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６１】
＜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２の実施形態との異なる点は、フランジ部７１を通風ダクト６０の入気側開口縁に係止させるのではなく、ロータ鉄心押さえ３５に係止する点である。
なお、この第３の実施形態においては、第２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。
【００６２】
〔電動機の構成〕
図１２に示すように、本実施形態の電動機（車両用電動機）８０では、中空管６２が反駆動側に位置するロータ鉄心押さえ３５に形成された連通孔３５ａ内にも挿入される長さとされており、フランジ部７１がロータ鉄心押さえ３５の側面に左右方向Ｌ２の外側から接触することで、連通孔３５ａの入気側開口縁に係止している。
【００６３】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機８０によれば、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ことに加え、冷却風Ａを直ちに中空管６２の内部に入れることができるので、さらに抗少なく冷却風Ａを流すことができ、通風量を向上させて冷却効率を高めることができる。
【００６４】
〔第３の実施形態の変形例〕
上述した第３の実施形態において、図１３に示すように、中空管６２の外周面と、通風ダクト６０の内周面との間に充填材８１を充填しても構わない。このようにすることで、ロータ鉄心３２を構成する各鋼板３４における貫通孔３４ａと中空管６２との間の隙間を充填材８１で埋めることができるので、中空管６２をがたつかせることなくより安定させることができる。
【００６５】
特に、充填材８１として熱伝導性に優れたものを採用することで、回転子３０が発生する熱を中空管６２に速やかに伝えることができるので、効果的な放熱を期待でき、冷却効率を高めることができる。また、充填材８１として接着性に優れたものを採用することで、中空管６２をさらに安定させることができるので、この場合であっても安定した冷却効果を期待することができる。
【００６６】
なお、具体的な充填材８１の一例としては、例えばエポキシ・コンパウンドや、シリコンゴム・コンパウンド等が挙げられる。いずれのコンパウンドであっても、高い熱伝導性及び接着性を有しているので、上述した作用効果を同時に奏功することができる。加えて、エポキシ・コンパウンドを利用した場合には、硬く固化する特性を有しているので、中空管６２をより安定させ易い。一方、シリコンゴム・コンパウンドを利用した場合には、弾性を有したまま（自由度を有したまま）固化する特性を有しているので、例えば振動等を吸収しながら中空管６２を安定にすることが可能となる。
【００６７】
また、上述した第３の実施形態において、図１４に示すように、フランジ部７１の一部をボルト８２によりロータ鉄心押さえ３５に固定しても良い。このようにすることで、通風ダクト６０内における中空管６２の回り止めを行うことができると共に、中空管６２の抜け止めを行うことができるので、より好ましい。
【００６８】
なお、図示したように、ボルト８２で固定するためにフランジ部７１の一部の長さを他の部分よりも長くしているが、これによっても回り止めの効果を期待することができる。また、フランジ部７１の固定方法は、ボルトに限定されるものではなく、例えばビスやリベット等の他の締結手段を利用して固定しても構わない。
さらには、フランジ部７１の一部を、例えばロータ鉄心押さえ３５側に爪状に折り曲げて、この折り曲げた部分をロータ鉄心押さえ３５に食いこませるように係止させることで、固定を行っても構わない。
【００６９】
さらに、上記第３の実施形態では、フランジ部７１をロータ鉄心押さえ３５に係止させたが、フランジ部７１に限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、中空管６２の外周面から、中空管６２の外方に向けて係止突起（係止部）８３を突設し、ロータ鉄心押さえ３５に形成された連通孔３５ａの内面に上記係止突起８３が嵌合する係止孔８４を形成しても良い。なお、係止突起８３は、中空管６２の周方向に間隔をあけて複数形成すれば良い。
この場合であっても、通風ダクト６０内への中空管６２の挿入時に係止突起８３を係止孔８４に嵌め入れて係止させることで、中空管６２の回り止めと、反駆動側及び駆動側への中空管６２の抜け止めとを同時に行うことができる。
【００７０】
なお、係止突起８３を環状に形成しても構わないが、回り止めを行うことができる点において、周方向に間隔をあけて複数形成することが好ましい。また、係止突起８３を採用した場合には、反駆動側及び駆動側への中空管６２の抜け止めを同時に行えるので、好ましい。
また、係止突起８３の位置は、上記のように中空管６２の外筒部４２ａのうち反駆動側ではなく、駆動側寄りに形成しても良く、この場合には、駆動側に位置するロータ鉄心押さえ３５側に係止孔８４を形成すれば良い。この場合であっても同様の作用効果を奏功することができる。
【００７１】
＜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１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では中空管６２を利用して通風ダクト６０内の流体抵抗を低下させたが、第４の実施形態では、中空管６２を利用せずに流体抵抗を低下させる点である。
なお、この第４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１６及び図１７に示すように、本実施形態の電動機（車両用電動機）９０では、抵抗低減手段６１が、通風ダクト６０の内周面に形成された被覆膜９１を備えている。この被覆膜９１は、通風ダクト６０の内周面全体を覆うように形成されている。具体的に、この被覆膜９１は、ロータ鉄心３２を構成する各鋼板３４同士の多少のずれによって生じる凹凸を埋めるように塗布された充填ペースト９２（図１８参照）が、その後に硬化することで形成された硬化膜である。
【００７３】
この被覆膜９１の内周面は、凹凸の少ない滑らかな滑面とされている。これにより、複数の鋼板３４の積層によって、各鋼板３４の貫通孔３４ａが軸方向に繋がった通風孔Ｒ（図５参照）よりも、冷却風Ａの流動時における流体抵抗を低下させることが可能とされている。
【００７４】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機９０であっても、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。つまり、通風ダクト６０の内周面が被覆膜９１で覆われているので、従来よりも流体抵抗を低下させることができ、冷却風Ａを抵抗少なくスムーズに流動させることができる。従って、冷却風Ａに塵埃Ｍが含まれていたとしても、従来に比べて塵埃Ｍを通風ダクト６０内から排出させ易くすることができる。
特に、被覆膜９１の内周面は滑らかな滑面となっており、摩擦抵抗が小さい。そのため、塵埃Ｍが引っ掛かって堆積しはじめる起点をなくすことができ、塵埃Ｍを堆積させることなく中空管６２から速やかに排出させることができる。
【００７５】
なお、本実施形態における被覆膜９１の形成方法の一例を簡単に述べる。
はじめに、図１８に示すように、通風ダクト６０の内周面の全体に充填ペースト９２を塗布する。この塗布方法としては、特に限定されるものではなく、十分な厚みを持ってムラなく塗布すれば良い。次いで、外周面が凹凸のない滑らかな滑面とされた円柱状の治具ロッド９３を、充填ペースト９２が塗布された通風ダクト６０内に挿入する。
なお、治具ロッド９３としては、例えば耐熱性及び離型性に優れたフッ素樹脂等からなる樹脂製であることが好ましい。
【００７６】
これにより、図１９に示すように、余計な充填ペースト９２を押出しながら治具ロッド９３を通風ダクト６０内に配置することができる。次いで、例えば図示しない炉内において、所定時間、所定温度で充填ペースト９２を焼成して硬化させる。硬化後、十分な冷却を行った後、図２０に示すように、通風ダクト６０内から治具ロッド９３を引き抜く。この際、治具ロッド９３がフッ素樹脂製であれば離型性に優れているので、抵抗少なくスムーズに引き抜くことができる。そして、治具ロッド９３を引き抜くことで、治具ロッド９３の外周面に倣って内周面が凹凸の少ない滑らかな滑面とされた被覆膜９１を形成することができる。
なお、上記した被覆膜９１の形成方法は一例であり、この場合に限定されるものではない。
【００７７】
〔第４の実施形態の変形例〕
上述した第４の実施形態では、通風ダクト６０の内周面の全体に被覆膜９１を形成したが、この場合に限定されるものではなく、内周面の一部に被覆膜９１を形成しても構わない。
例えば、通風ダクト６０の内周面のうち、径方向の外側部分にだけ該通風ダクト６０の長手方向に沿って被覆膜９１を形成しても構わない。この場合であっても、ロータ鉄心３２の回転による遠心力によって塵埃Ｍが押し付けられる側に、被覆膜９１を配置できるので、塵埃Ｍを堆積させることなく中空管６２から速やかに排出させることができる。
【００７８】
＜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１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では中空管６２を利用して通風ダクト６０内の流体抵抗を低下させたが、第５の実施形態では、中空管６２を利用せずに流体抵抗を低下させる点である。
なお、この第５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。
【００７９】
〔電動機の構成〕
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の電動機（車両用電動機）１００では、抵抗低減手段６１が、通風ダクト６０の内周面を切削加工することで形成された加工面１０１を備えている。この加工面１０１は、例えばフライスやリーマ等の図示しない各種の加工工具で切削加工が施された面であり、各鋼板３４の隣り合う貫通孔３４ａの段差によって生み出される凹凸が削られ、滑らかな滑面とされている。
【００８０】
図示の例では、通風ダクト６０の内周面の全体が切削加工により加工面１０１とされている場合を例にしている。これにより、複数の鋼板３４の積層によって、各鋼板３４の貫通孔３４ａが軸方向に繋がった通風孔Ｒ（図５参照）よりも、冷却風Ａの流動時における流体抵抗を低下させることが可能とされている。
なお、通風ダクト６０の内周面の全体が切削加工されているので、通風ダクト６０の内径は上記通風孔Ｒの内径よりも切削加工の分だけ僅かに大きい。
【００８１】
〔作用効果〕
本実施形態の電動機１００であっても、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。つまり、通風ダクト６０の内周面が加工面１０１とされているので、従来よりも流体抵抗を低下させることができ、冷却風Ａを抵抗少なくスムーズに流動させることができる。従って、冷却風Ａに塵埃Ｍが含まれていたとしても、従来に比べて塵埃Ｍを通風ダクト６０内から排出させ易くすることができる。
特に、加工面１０１は滑らかな滑面であるので、摩擦抵抗が小さい。そのため、塵埃Ｍが引っ掛かって堆積しはじめる起点をなくすことができ、塵埃Ｍを堆積させることなく中空管６２から速やかに排出させることができる。
【００８２】
〔第５の実施形態の変形例〕
上述した第５の実施形態では、通風ダクト６０の内周面の全体を切削加工によって加工面１０１としたが、この場合に限定されるものではなく、内周面の一部を切削加工することで加工面１０１としても構わない。
【００８３】
例えば、図２３に示すように、通風ダクト６０の内周面のうち、径方向の外側部分にだけ該通風ダクト６０の長手方向に沿って加工面１０１を形成しても構わない。
この場合であっても、ロータ鉄心３２の回転による遠心力によって塵埃Ｍが押し付けられる側に、加工面１０１を配置できるので、塵埃Ｍを堆積させることなく中空管６２から速やかに排出させることができる。
【００８４】
しかも、図示の例では、加工面１０１が反駆動側から駆動側に向かうにしたがって漸次軸線Ｏから離間するように傾斜している。このようにすることで、塵埃Ｍをより排出させ易いうえ、冷却風Ａの抜けを良くすることができるので、冷却効率を高めることができる。
【００８５】
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。
【００８６】
例えば、上記各実施形態では、ファン５５を具備し、ファン５５の回転による吸引力を利用して冷却風Ａを自ら取り込みながら冷却を行う自己通風形タイプの電動機を例に挙げて説明したが、ファン５５は必須な構成ではない。例えば、ファン５５を具備せず、外部に設置された送風機等によって供給された冷却風Ａを利用して冷却を行う他力通風形タイプの電動機であって構わない。
また、フレーム付きの電動機で説明したが、フレームレス構造の電動機であっても良い。さらには、誘導電動機を例に挙げて説明したが、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。
【００８７】
また、上記各実施形態において、入気口５０にフィルター等の各種の濾過器をさらに設置し、ファン５５の吸引力によってケーシング４０の内部に取り込まれる冷却風Ａを、入気口５０で最初に濾過する構成としても構わない。
さらに、ファン５５の回転による吸引力により冷却風Ａを入気口５０からケーシング４０の内部に取り込むが、この冷却風Ａとしては、例えば走行に伴って生じる走行風を利用しても構わないし、或いはブロア等を車体２に設置し、このブロアによって強制的に冷却風Ａを発生させ、その冷却風Ａを入気口５０まで導いても構わない。
【符号の説明】
【００８８】
Ａ…冷却風（外気）
Ｇ…エアギャップ（微小隙間）
Ｍ…塵埃
Ｏ…軸線
Ｒ…通風孔
Ｌ１…前後方向
Ｌ２…左右方向
Ｌ３…上下方向
Ｍ１…堆積物
Ｒ１…従来の電動機
１…鉄道車両
２…車体
３…台車
３ａ…軸箱
４、７０、８０、９０、１００…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
９…車軸
１０…カップリング（継手）
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
３０…回転子
３１…ロータシャフト
３２…ロータ鉄心
３３Ａ、３３Ｂ…軸受
３４…鋼板（電磁鋼板）
３４ａ…貫通孔
３５…ロータ鉄心押さえ
３５ａ…連通孔
３６…ロータバー
３６ａ…バーエンド
３７…短絡環
４０…ケーシング
４１Ａ、４１Ｂ…軸受ブラケット
４２…外枠ケース
４２ａ…外筒部
４２ｂ…側壁部
４３Ａ、４３Ｂ…蓋体
５０…入気口
５１…排気口
５５…ファン
５５ａ…主板
５５ｂ…羽根
６０…通風ダクト
６１…抵抗低減手段
６２…中空管
６５…コーティング膜（膜体）
７０…電動機（車両用電動機）
７１…フランジ部（係止部）
７２、７３、７４…傾斜面
８１…充填材
８２…ボルト
８３…係止突起（係止部）
８４…係止孔
９１…被覆膜
９２…充填ペースト
９３…治具ロッド
１０１…加工面
【図１】
2015019548.tif 000003
【図２】
2015019548.tif 000004
【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】
2015019548.tif 000009
【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】
2015019548.tif 000014
【図１３】
2015019548.tif 000015
【図１４】
2015019548.tif 000016
【図１５】
2015019548.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2015019548.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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