(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の内周側に配置された回転子鉄心と、
前記回転子鉄心に固定された回転子シャフトと、
前記固定子鉄心および前記回転子鉄心を収容するケースと、
前記回転子シャフトを回転可能に支持する軸受部品と、
前記ケースの内部に配置され、前記回転子シャフトの中心軸の径方向の外周側から前記ケースによって支持されるとともに、前記ケースに対して前記回転子シャフトの中心軸の軸方向に移動可能な回転子支持部材と、
前記回転子シャフトおよび前記回転子鉄心の少なくとも一方に取り付けられ、前記回転子支持部材が接離可能であるとともに、前記回転子支持部材と接した場合に前記回転子シャフトおよび前記回転子鉄心を前記回転子支持部材に対して固定可能な支持部材受けと、
を備え、
前記ケースは、前記回転子シャフトの中心軸の軸方向に沿う第１貫通穴を有し、
前記回転子支持部材は、ボルトが当接可能な当接受け部を有し、前記当接受け部は、前記第１貫通穴と向かい合うように配置され、
前記軸受部品は、前記回転子シャフトの中心軸の軸方向で機外側から前記ケースに面するフランジと、前記フランジに設けられた第１ねじ穴とを有するとともに、前記第１ねじ穴を前記第１貫通穴に合わせるようにして前記ケースに取り付けられた、
電動機。
【請求項２】
前記軸受部品は、前記フランジに設けられた第２貫通穴を有し、
前記ケースは、前記軸受部品の第２貫通穴が合わされる第３貫通穴を有し、
前記回転子支持部材は、前記ケースの第３貫通穴に合わされる第２ねじ穴を有し、前記第２ねじ穴には、前記第２貫通穴および前記第３貫通穴に通されたボルトが螺合可能である、
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記回転子支持部材は、前記回転子シャフトの中心軸の軸方向で前記ケースの内面に面する第１面を有し、
前記ケースの内面は、前記回転子支持部材の第１面に面する第２面を有し、
前記ケースは、前記回転子シャフトの中心軸の径方向の外周側から前記回転子支持部材を支持する支持部を有し、
前記支持部は、前記回転子シャフトの中心軸の径方向の外周側から見た場合に、前記回転子支持部材の第１面、前記ケースの第２面、および前記第１面と前記第２面との間の隙間を、前記回転子シャフトの中心軸の周方向の全周において切れ目なく覆う、
請求項１または請求項２に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、車体の下に配置される台車に電動機が搭載される。この電動機の回転力が継手と歯車装置とを介して車輪に伝達されることで鉄道車両が走行する。
一般的に、電動機は、ケースと、ケースに収容された筒状の固定子鉄心と、固定子鉄心の内周側に配置された回転子鉄心と、回転子鉄心に固定された回転子シャフトとを有する。回転子シャフトは、軸受部品によって回転可能に支持される。
【０００３】
ところで、回転子シャフトを支持する軸受部品は、定期的な保守が必要である。一般的に、軸受部品の保守は、回転子鉄心を固定子鉄心から引き抜く作業を伴う電動機の分解を必要とする。ただし、回転子鉄心を固定子鉄心から引き抜く作業は、作業負担が大きい。そのため、固定子鉄心から回転子鉄心を引き抜くことなく軸受部品の保守を行うことができる非分解軸受交換構造が提案されている。
【０００４】
しかしながら、従来の非分解軸受交換構造では、作業手順を間違えると、固定子鉄心に対して回転子鉄心が落下するような不具合を生じる場合があった。そのため、作業者は、作業手順を間違えないように十分な確認作業を行う必要があった。このため、電動機は、保守作業の容易化を図るという点で改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９９４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、保守作業の容易化を図る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】
【０００７】
実施形態の電動機は、筒状の固定子鉄心と、回転子鉄心と、回転子シャフトと、ケースと、軸受部品と、回転子支持部材と、支持部材受けとを持つ。前記回転子鉄心は、前記固定子鉄心の内周側に配置される。前記回転子シャフトは、前記回転子鉄心に固定される。
前記ケースは、前記固定子鉄心および前記回転子鉄心を収容する。前記軸受部品は、前記回転子シャフトを回転可能に支持する。前記回転子支持部材は、前記ケースの内部に配置され、前記回転子シャフトの中心軸の径方向の外周側から前記ケースによって支持されるとともに、前記ケースに対して前記回転子シャフトの中心軸の軸方向に移動可能である。前記支持部材受けは、前記回転子シャフトおよび前記回転子鉄心の少なくとも一方に取り付けられ、前記回転子支持部材が接離可能であるとともに、前記回転子支持部材と接した場合に前記回転子シャフトおよび前記回転子鉄心を前記回転子支持部材に対して固定可能である。前記ケースは、前記回転子シャフトの中心軸の軸方向に沿う第１貫通穴を有する。前記回転子支持部材は、ボルトが当接可能な当接受け部を有し、前記当接受け部は、前記第１貫通穴と向かい合うように配置されている。前記軸受部品は、前記回転子シャフトの中心軸の軸方向で機外側から前記ケースに面するフランジと、前記フランジに設けられた第１ねじ穴とを有するとともに、前記第１ねじ穴を前記第１貫通穴に合わせるようにして前記ケースに取り付けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ひとつの実施形態の電動機を示す断面図。
【図２】図１中に示された電動機の図１とは異なる断面を示す断面図。
【図３】図１中に示された電動機のフレームの端壁を示す正面図。
【図４】図１中に示された電動機の分解作業の第１段階を示す断面図。
【図５】図１中に示された電動機の分解作業の第２段階を示す断面図。
【図６】図１中に示された電動機の再組立作業の第１段階を示す断面図。
【図７】図１中に示された電動機の再組立作業の第２段階を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の電動機を、図面を参照して説明する。
図１から図７は、ひとつの実施形態に係る電動機１を示す。例えば、電動機１は、鉄道車両の台車に搭載されて鉄道車両を駆動する車両用主電動機である。
【００１０】
ここで、説明の便宜上、電動機１の回転中心軸Ｃ（以下、「中心軸Ｃ」と言う。）を基準に、＋Ｚ方向、−Ｚ方向、Ｒ方向、およびθ方向を定義する。まず、中心軸Ｃは、後述する回転子シャフト１５の回転中心を通る軸線であり、回転子シャフト１５の中心軸と見做すこともできる。＋Ｚ方向および−Ｚ方向は、回転子シャフト１５の中心軸の軸方向であり、中心軸Ｃと略平行な方向である。例えば、＋Ｚ方向は、回転子シャフト１５の駆動側の端部が電動機１から突出する方向である。−Ｚ方向は、＋Ｚ方向の反対方向である。Ｒ方向は、回転子シャフト１５の中心軸の径方向であり、中心軸Ｃに略直交するとともに、中心軸Ｃから放射状に離れる方向である。θ方向は、回転子シャフト１５の中心軸の周方向であり、中心軸Ｃからの距離を一定に保ちながら中心軸Ｃの周りを回転する方向である。
【００１１】
図１は、電動機１の構成を示す断面図である。
図１は、後述する図３におけるＦ１−Ｆ１線に沿う電動機１の断面図である。図１に示すように、電動機１は、フレーム１１、ベアリングブラケット１２、固定子鉄心１３、回転子鉄心１４、および回転子シャフト１５を有する。
【００１２】
フレーム１１は、電動機１の外郭の少なくとも一部を形成する外郭部材である。フレーム１１は、後述するベアリングブラケット１２とともに「ケース１０」の一例を形成する。ケース１０は、固定子鉄心１３および回転子鉄心１４を収容する。なお本願で言う「固定子鉄心および回転子鉄心を収容する」とは、固定子鉄心の少なくとも一部および回転子鉄心の少なくとも一部がケース１０の外部に露出する場合も含む。
【００１３】
詳しく述べると、フレーム１１は、周壁２１と、端壁２２とを含む。
周壁２１は、中心軸Ｃを中心とする筒状（例えば円筒状）に形成される。周壁２１は、中心軸Ｃの軸方向における一対の端部として、−Ｚ方向側の第１端部２１ａと、＋Ｚ方向側の第２端部２１ｂとを有する。
端壁２２は、周壁２１の第１端部２１ａから中心軸ＣのＲ方向の内側に向けて設けられる。すなわち、端壁２２は、周壁２１とは交差する（例えば略直交する）方向に設けられる。端壁２２は、円状の外形を有し、θ方向の全周において周壁２１に繋がる。端壁２２の中央部には、円形の第１開口部２２ａが設けられる。第１開口部２２ａは、＋Ｚ方向に端壁２２を貫通する。
【００１４】
ベアリングブラケット１２は、電動機１の外郭の他の一部を形成する外郭部材である。ベアリングブラケット１２は、周壁２１に対して端壁２２とは反対側に位置し、周壁２１の第２端部２１ｂに取り付けられる。ベアリングブラケット１２は、周壁２１の第２端部２１ｂから中心軸ＣのＲ方向の内側に向けて設けられる。すなわち、ベアリングブラケット１２は、周壁２１とは交差する（例えば略直交する）方向に設けられる。ベアリングブラケット１２は、円状の外形を有し、θ方向の全周において周壁２１に繋がる。ベアリングブラケット１２の中央部には、円形の第２開口部１２ａが設けられる。第２開口部１２ａは、−Ｚ方向にベアリングブラケット１２を貫通する。
【００１５】
固定子鉄心１３は、筒状（例えば円筒状）に形成される。固定子鉄心１３は、フレーム１１の周壁２１の内周面に保持される。具体的には、フレーム１１の周壁２１の内周面には、一対の固定子鉄心押え２４ａ，２４ｂが設けられる。一対の固定子鉄心押え２４ａ，２４ｂは、＋Ｚ方向において、固定子鉄心１３の両側に分かれて配置される。固定子鉄心１３は、一対の固定子鉄心押え２４ａ，２４ｂの間に挟まれることで、フレーム１１の周壁２１に固定される。固定子鉄心１３には、＋Ｚ方向に沿う複数の溝が設けられる。溝には、コイル２５が収容される。
【００１６】
回転子鉄心１４および回転子シャフト１５は、固定子鉄心１３の内周側に回転可能に配置される。回転子シャフト１５は、回転子鉄心１４に固定され、回転子シャフト１５を支持する。回転子シャフト１５には、一対の回転子鉄心押え２６ａ，２６ｂが取り付けられる。一対の回転子鉄心押え２６ａ，２６ｂは、＋Ｚ方向において、回転子鉄心１４の両側に分かれて配置される。回転子鉄心１４は、一対の回転子鉄心押え２６ａ，２６ｂの間に挟まれることで、回転子シャフト１５に固定される。
【００１７】
回転子シャフト１５は、−Ｚ方向側の第１端部１５ａと、＋Ｚ方向側の第２端部１５ｂとを有する。第１端部１５ａは、フレーム１１の端壁２２の第１開口部２２ａに通される。第２端部１５ｂは、電動機１の回転力を取り出すための継手が取り付けられる駆動側端部である。第２端部１５ｂは、ベアリングブラケット１２の第２開口部１２ａに通され、電動機１の外部に向けて突出する。
【００１８】
図１に示すように、回転子シャフト１５には、第１仕切り板２７ａと、第２仕切り板２７ｂとが取り付けられる。第１仕切り板２７ａは、フレーム１１の端壁２２と回転子鉄心１４との間に設けられる。第２仕切り板２７ｂは、ベアリングブラケット１２と回転子鉄心１４との間に設けられる。
【００１９】
端壁２２には、第１仕切り板２７ａに面する第１仕切り部２８ａが設けられる。第１仕切り部２８ａは、端壁２２の内面から第１仕切り板２７ａに向けて突出している。同様に、ベアリングブラケット１２には、第２仕切り板２７ｂに面する第２仕切り部２８ｂが設けられる。第２仕切り部２８ｂは、ベアリングブラケット１２の内面から第２仕切り板２７ｂに向けて突出している。
【００２０】
図１に示すように、第１仕切り板２７ａと第１仕切り部２８ａとの間には、空気の流れを遮断する第１ラビリンス２９ａが形成される。同様に、第２仕切り板２７ｂと第２仕切り部２８ｂとの間には、空気の流れを遮断する第２ラビリンス２９ｂが形成される。
第１ラビリンス２９ａおよび第２ラビリンス２９ｂは、電動機１の内部空間を、後述する吸気口４９（図３参照）を通じて外気が流入可能な空間Ｓ１と、外気から実質的に遮断されるとともに重要部品（例えばコイル２５）が収容される空間Ｓ２とに仕切る。また、第１仕切り板２７ａおよび第２仕切り板２７ｂは、外部から空間Ｓ１に流入する空気に接することで、空間Ｓ２に収容される部品が発する熱の一部を放熱する機能も持つ。
【００２１】
次に、回転子シャフト１５の第１端部１５ａを支持する構成について説明する。
図１に示すように、電動機１は、回転子シャフト１５の第１端部１５ａを支持する構成として、第１軸受３１、第１ハウジング３２、第１回転子支持部材３３、および第１支持部材受け３４を備える。なお以下では、第１軸受３１と第１ハウジング３２とを合わせて「第１軸受部品３５」と称する場合がある。
【００２２】
第１軸受３１の内周側には、回転子シャフト１５の第１端部１５ａが通される。第１軸受３１は、回転子シャフト１５の第１端部１５ａを回転可能に支持する。図１に示すように、第１軸受３１の少なくとも一部は、フレーム１１の端壁２２の第１開口部２２ａの内周側に配置される。
【００２３】
第１ハウジング３２は、第１軸受３１を保持する保持部３２ａと、該第１ハウジング３２をフレーム１１に固定するためのフランジ３２ｂとを有する。なお本願で言う「フランジ」とは、円形のものに限定されず、扇形やその他の形状のものでもよい。
【００２４】
本実施形態では、保持部３２ａは、第１軸受３１の外周側を囲う円筒状に形成される。保持部３２ａは、第１軸受３１に嵌合し、第１軸受３１を保持する。保持部３２ａの少なくとも一部は、フレーム１１の端壁２２の第１開口部２２ａに挿入されている。保持部３２ａは、中心軸ＣのＲ方向において、第１開口部２２ａの内周面に接する。すなわち、保持部３２ａは、中心軸ＣのＲ方向において、フレーム１１の端壁２２と第１軸受３１との間に挟まれる。保持部３２ａは、フレーム１１の端壁２２と第１軸受３１との間に挟まれることで、フレーム１１の端壁２２に対して第１軸受３１を支持する。
【００２５】
フランジ３２ｂは、保持部３２ａの端部に設けられる。詳しく述べると、第１ハウジング３２の保持部３２ａは、第１開口部２２ａからフレーム１１の外側に突出した端部を有する。フランジ３２ｂは、保持部３２ａの前記端部から、中心軸ＣのＲ方向に張り出している。フランジ３２ｂは、＋Ｚ方向において、フレーム１１の外側から（すなわち機外側から）フレーム１１の端壁２２に面する。
【００２６】
次に、第１回転子支持部材３３について説明する。
第１回転子支持部材３３は、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５を取り外す場合に、フレーム１１に対して回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を固定する部材である。図１に示すように、第１回転子支持部材３３は、フレーム１１の端壁２２と回転子鉄心１４との間に収容される。第１回転子支持部材３３は、基部３３ａ、延伸部３３ｂ、および固定部３３ｃを有する。
【００２７】
基部（嵌合部）３３ａは、第１ハウジング３２の保持部３２ａの外周側を囲う筒状（例えば円筒状）に形成される。基部３３ａは、フレーム１１の端壁２２の＋Ｚ方向側の内面に沿って配置される。基部３３ａは、第１ハウジング３２のフランジ３２ｂとは反対側からフレーム１１の端壁２２に面する。
【００２８】
図１に示すように、フレーム１１の端壁２２の内面には、第１支持部３６が設けられる。第１支持部３６は、端壁２２の内面から＋Ｚ方向に突出し、基部３３ａの外周側を囲う環状（例えば円環状）に形成されている。第１支持部３６は、回転子シャフト１５とは反対側から基部３３ａに接する内周面３６ａを有する。第１支持部３６の内周面３６ａは、中心軸Ｃと略平行に形成される。基部３３ａは、第１支持部３６の内周面３６ａに嵌合する。第１支持部３６は、中心軸ＣのＲ方向の外周側から第１回転子支持部材３３を支持する。
【００２９】
第１支持部３６は、中心軸Ｃのθ方向の全周において、基部３３ａの少なくとも端壁２２側の端部を覆う。詳しく述べると、第１回転子支持部材３３は、−Ｚ方向で端壁２２の内面に面する第１面３７を有する（図５参照）。端壁２２の内面は、＋Ｚ方向で第１回転子支持部材３３の第１面３７に面する第２面３８を有する（図５参照）。第１支持部３６の内周面３６ａは、中心軸ＣのＲ方向の外側から見た場合に、第１回転子支持部材３３の第１面３７、端壁２２の第２面３８、および第１面３７と第２面３８との間の隙間Ｓａ２を、中心軸Ｃのθ方向の全周において切れ目なく覆う。
【００３０】
図１に示すように、延伸部３３ｂは、基部３３ａから回転子シャフト１５に向けて、中心軸Ｃに対して傾いて延びている。すなわち、延伸部３３ｂは、回転子鉄心１４に向けて進むに従い外径および内径が小さくなる筒状に形成される。
【００３１】
固定部３３ｃは、延伸部３３ｂの先端部に設けられる。固定部３３ｃは、回転子シャフト１５の外周側を囲う筒状に形成される。固定部３３ｃは、第１傾斜部３３ｃａを有する。第１傾斜部３３ｃａは、中心軸Ｃに対して傾いた環状の傾斜部（例えば傾斜面）である。第１傾斜部３３ｃａは、回転子鉄心１４に向けて進むに従い回転子シャフト１５から離れる方向に傾斜する。例えば、第１傾斜部３３ｃａは、中心軸Ｃに対して、略４５度傾斜する。
【００３２】
以上説明した第１回転子支持部材３３は、基部３３ａ、延伸部３３ｂ、および固定部３３ｃが一体に形成される。第１回転子支持部材３３は、後述する電動機１の分解作業時に、フレーム１１に対して＋Ｚ方向に移動可能である。具体的には、第１回転子支持部材３３は、第１支持部３６の内周面３６ａに案内され、回転子鉄心１４に近付く方向に摺動可能である。図１に示すように、第１回転子支持部材３３は、該第１回転子支持部材３３と回転子鉄心１４との間に、該第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４に向けて移動可能な隙間Ｓａ０を空けている。
【００３３】
次に、第１支持部材受け３４について説明する。
第１支持部材受け３４は、回転子シャフト１５に固定される取付部３４ａと、第１回転子支持部材３３を受ける受け部３４ｂとを有する。
【００３４】
取付部３４ａは、回転子シャフト１５の外径に略一致する内径を有した筒状に形成される。例えば、取付部３４ａは、回転子シャフト１５に嵌合固定される。なお、第１支持部材受け３４は、回転子シャフト１５に代えて、または回転子シャフト１５に加えて、回転子鉄心１４に取り付けられてもよい。
【００３５】
受け部３４ｂは、取付部３４ａから中心軸ＣのＲ方向に張り出したフランジである。受け部３４ｂは、回転子シャフト１５の外周側に環状に形成される。受け部３４ｂは、第１回転子支持部材３３が接離可能である。すなわち、受け部３４ｂは、電動機１の分解作業時に第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４に向けて移動された場合に、第１回転子支持部材３３の固定部３３ｃを受ける。第１支持部材受け３４は、第１回転子支持部材３３が接した場合に、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を第１回転子支持部材３３に固定可能である。
【００３６】
詳しく述べると、受け部３４ｂは、第２傾斜部３４ｂａを有する。第２傾斜部３４ｂａは、第１傾斜部３３ｃａと略平行に形成された環状の傾斜部（例えば傾斜面）である。例えば、第２傾斜部３４ｂａは、中心軸Ｃに対して、略４５度傾斜する。受け部３４ｂは、第１傾斜部３３ｃａと回転子鉄心１４との間に配置される。言い換えると、第２傾斜部３４ｂａは、回転子鉄心１４と同じ側から、第１傾斜部３３ｃａに面する。第２傾斜部３４ｂａと第１傾斜部３３ｃａとの間には、微小な隙間Ｓａ１が設けられる。
【００３７】
次に、第１ハウジング３２、フレーム１１の端壁２２、および第１回転子支持部材３３に設けられるねじ穴および貫通穴について説明する。
【００３８】
図１に示すように、第１ハウジング３２のフランジ３２ｂには、第１ねじ穴４１が設けられる。第１ねじ穴４１は、＋Ｚ方向において、第１ハウジング３２のフランジ３２ｂを貫通する。第１ねじ穴４１の内周面は、ねじ山を有する。
【００３９】
フレーム１１の端壁２２には、第１貫通穴４２が設けられる。第１貫通穴４２は、＋Ｚ方向において、フレーム１１の端壁２２を貫通する。第１貫通穴４２は、ねじ山を有しない単純穴である。第１貫通穴４２の内径は、第１ねじ穴４１の内径よりも一回り大きい。第１ハウジング３２は、第１ねじ穴４１を端壁２２の第１貫通穴４２に合わせるようにしてフレーム１１に取り付けられている。
【００４０】
第１回転子支持部材３３の基部３３ａは、当接受け部４３を有する。当接受け部４３は、端壁２２の第１貫通穴４２に向かい合うように配置されている。当接受け部４３は、第１ねじ穴４１に螺合して第１貫通穴４２に通されたボルトが当接可能である。当接受け部４３は、例えば中心軸Ｃに対して垂直な垂直面である。なおこれに代えて、当接受け部４３は、中心軸Ｃに対して交差する方向に沿う傾斜面でもよく、または溝部を含むものでもよい。
【００４１】
図２は、後述する図３におけるＦ２−Ｆ２線に沿う電動機１の断面図である。
図２に示すように、第１ハウジング３２のフランジ３２ｂには、第２貫通穴４４が設けられる。第２貫通穴４４は、＋Ｚ方向において、フランジ３２ｂを貫通する。第２貫通穴４４は、ねじ山を有しない単純穴である。第２貫通穴４４の内径は、後述する第２ねじ穴４６の内径よりも一回り大きい。
【００４２】
フレーム１１の端壁２２には、第３貫通穴４５が設けられる。第３貫通穴４５は、＋Ｚ方向において、フレーム１１の端壁２２を貫通する。第３貫通穴４５は、ねじ山を有しない単純穴である。第３貫通穴４５の内径は、後述する第２ねじ穴４６の内径よりも一回り大きい。第１ハウジング３２は、第２貫通穴４４を端壁２２の第３貫通穴４５に合わせるようにしてフレーム１１に取り付けられている。
【００４３】
第１回転子支持部材３３の基部３３ａには、第２ねじ穴４６が設けられる。第２ねじ穴４６は、＋Ｚ方向において、第１回転子支持部材３３の基部３３ａを貫通する。第２ねじ穴４６の内周面は、ねじ山を有する。第２ねじ穴４６は、端壁２２の第３貫通穴４５に向かい合うように配置されている。
【００４４】
図２に示すように、第１ハウジング３２の第２貫通穴４４には、フレーム１１の外側から第１固定ボルト４７が挿入される。第１固定ボルト４７は、第２貫通穴４４および第３貫通穴４５に通され、第２ねじ穴４６に螺合する。第１固定ボルト４７が第２ねじ穴４６に螺合することで、第１ハウジング３２および第１回転子支持部材３３がフレーム１１の端壁２２に固定される。すなわち、第１固定ボルト４７は、第１ハウジング３２、フレーム１１の端壁２２、および第１回転子支持部材３３を共締めする。
【００４５】
図３は、フレーム１１の端壁２２を示す正面図である。
ここで、説明の便宜上、第１ねじ穴４１、第１貫通穴４２、および当接受け部４３を合わせて「穴セットＨＡ」と称する。一方で、第２貫通穴４４、第３貫通穴４５、および第２ねじ穴４６を合わせて「穴セットＨＢ」と称する。
【００４６】
図３に示すように、穴セットＨＡおよび穴セットＨＢは、それぞれ複数個所に設けられる。本実施形態の電動機１は、４つの穴セットＨＡと、４つの穴セットＨＢとを有する。例えば、４つの穴セットＨＢは、中心軸Ｃのθ方向において、略等角度の間隔で分散して配置される。一方で、２つの穴セットＨＡは、中心軸Ｃのθ方向において、２つの穴セットＨＢの間に纏めて配置される。また、他の２つの穴セットＨＡは、中心軸Ｃのθ方向において、他の２つの穴セットＨＢの間に纏めて配置される。すなわち、複数の穴セットＨＡは、複数の穴セットＨＢに比べて、特定の領域に纏めて配置される。
【００４７】
言い換えると、複数の穴セットＨＡが特定の領域に纏めて配置されることで、複数の穴セットＨＢが、上述したように、中心軸Ｃのθ方向において略等角度の間隔で分散して配置可能になる。穴セットＨＢは、フレーム１１、第１ハウジング３２、および第１回転子支持部材３３を固定する第１固定ボルト４７を含む。このため、複数の穴セットＨＢが中心軸Ｃのθ方向において略等角度の間隔で分散して配置されると、フレーム１１、第１ハウジング３２、および第１回転子支持部材３３の固定強度が高くなりやすい。
【００４８】
図３に示すように、中心軸Ｃのθ方向において、２つの穴セットＨＢの間には、吸気口４９が設けられる。吸気口４９は、フレーム１１の端壁２２を貫通し、電動機１内の空間Ｓ１に開口する。吸気口４９を通じて外気が電動機１内の空間Ｓ１に流入することで、電動機１の放熱が促進される。
【００４９】
次に、回転子シャフト１５の第２端部１５ｂを支持する構成について説明する。
図１に示すように、電動機１は、回転子シャフト１５の第２端部１５ｂを支持する構成として、第２軸受５１、第２ハウジング５２、第２回転子支持部材５３、および第２支持部材受け５４を備える。なお以下では、第２軸受５１と第２ハウジング５２とを合わせて「第２軸受部品５５」と称する場合がある。
【００５０】
第２軸受５１の内周側には、回転子シャフト１５の第２端部１５ｂが通される。第２軸受５１は、回転子シャフト１５の第２端部１５ｂを回転可能に支持する。図１に示すように、第２軸受５１の少なくとも一部は、ベアリングブラケット１２の第２開口部１２ａの内周側に配置される。
【００５１】
第２ハウジング５２は、第２軸受５１を保持する保持部５２ａと、該第２ハウジング５２をベアリングブラケット１２に固定するためのフランジ５２ｂとを有する。
【００５２】
本実施形態では、保持部５２ａは、第２軸受５１の外周側を囲む円筒状に形成される。保持部５２ａは、第２軸受５１に嵌合し、第２軸受５１を保持する。保持部５２ａの少なくとも一部は、ベアリングブラケット１２の第２開口部１２ａに挿入されている。保持部５２ａは、中心軸ＣのＲ方向において、第２開口部１２ａの内周面に接する。すなわち、保持部５２ａは、中心軸ＣのＲ方向において、ベアリングブラケット１２と第２軸受５１との間に挟まれる。保持部５２ａは、ベアリングブラケット１２と第２軸受５１との間に挟まれることで、ベアリングブラケット１２に対して第２軸受５１を支持する。
【００５３】
フランジ５２ｂは、保持部５２ａの端部に設けられる。詳しく述べると、第２ハウジング５２の保持部５２ａは、第２開口部１２ａからベアリングブラケット１２の外側に突出した端部を有する。フランジ５２ｂは、保持部５２ａの前記端部から、中心軸ＣのＲ方向に張り出している。フランジ５２ｂは、−Ｚ方向において、ベアリングブラケット１２の外側から（すなわち機外側から）ベアリングブラケット１２に面する。
【００５４】
次に、第２回転子支持部材５３について説明する。
第２回転子支持部材５３は、回転子シャフト１５から第２軸受部品５５を取り外す場合に、ベアリングブラケット１２に対して回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を固定する部材である。図１に示すように、第２回転子支持部材５３は、ベアリングブラケット１２と回転子鉄心１４との間に収容される。第２回転子支持部材５３は、基部５３ａ、延伸部５３ｂ、および固定部５３ｃを有する。
【００５５】
基部（嵌合部）５３ａは、第２ハウジング５２の保持部５２ａの外周側を囲う筒状（例えば円筒状）に形成される。基部５３ａは、ベアリングブラケット１２の−Ｚ方向側の内面に沿って配置される。基部５３ａは、第２ハウジング５２のフランジ５２ｂとは反対側からベアリングブラケット１２に面する。
【００５６】
図１に示すように、ベアリングブラケット１２の内面には、第２支持部５６が設けられる。第２支持部５６は、ベアリングブラケット１２の内面から−Ｚ方向に突出し、基部５３ａの外周側を囲う環状（例えば円環状）に形成されている。第２支持部５６は、回転子シャフト１５とは反対側から基部５３ａに接する内周面５６ａを有する。第２支持部５６の内周面５６ａは、中心軸Ｃと略平行に形成される。基部５３ａは、第２支持部５６の内周面５６ａに嵌合する。第２支持部５６は、中心軸ＣのＲ方向の外周側から第２回転子支持部材５３を支持する。
【００５７】
第２支持部５６は、中心軸Ｃのθ方向の全周において、基部５３ａの少なくともベアリングブラケット１２側の端部を覆う。詳しく述べると、第２回転子支持部材５３は、＋Ｚ方向でベアリングブラケット１２の内面に面する第１面５７を有する（図５参照）。ベアリングブラケットの内面は、−Ｚ方向で第２回転子支持部材５３の第１面５７に面する第２面５８を有する（図５参照）。第２支持部５６の内周面５６ａは、中心軸ＣのＲ方向の外側から見た場合に、第２回転子支持部材５３の第１面５７、ベアリングブラケット１２の第２面５８、および第１面５７と第２面５８との間の隙間Ｓｂ２を、中心軸Ｃのθ方向の全周において切れ目なく覆う。
【００５８】
図１に示すように、延伸部５３ｂは、基部５３ａから回転子シャフト１５に向けて、中心軸Ｃに対して傾いて延びている。延伸部５３ｂは、回転子鉄心１４に向けて進むに従い外径および内径が小さくなる筒状に形成される。
【００５９】
固定部５３ｃは、延伸部５３ｂの先端部に設けられる。固定部５３ｃは、回転子シャフト１５の外周側を囲う筒状に形成される。固定部５３ｃは、第３傾斜部５３ｃａを有する。第３傾斜部５３ｃａは、中心軸Ｃに対して傾いた環状の傾斜部（例えば傾斜面）である。第３傾斜部５３ｃａは、回転子鉄心１４に向けて進むに従い回転子シャフト１５から離れる方向に傾斜する。例えば、第３傾斜部５３ｃａは、中心軸Ｃに対して、略４５度傾斜する。
【００６０】
以上説明した第２回転子支持部材５３は、基部５３ａ、延伸部５３ｂ、および固定部５３ｃが一体に形成される。第２回転子支持部材５３は、後述する電動機１の分解作業時に、ベアリングブラケット１２に対して−Ｚ方向に移動可能である。具体的には、第２回転子支持部材５３は、第２支持部５６の内周面５６ａに案内され、回転子鉄心１４に近付く方向に摺動可能である。図１に示すように、第２回転子支持部材５３は、該第２回転子支持部材５３と回転子鉄心１４との間に、該第２回転子支持部材５３が回転子鉄心１４に向けて移動可能な隙間Ｓｂ０を空けている。
【００６１】
次に、第２支持部材受け５４について説明する。
第２支持部材受け５４は、回転子シャフト１５に固定される取付部５４ａと、第２回転子支持部材５３を受ける受け部５４ｂとを有する。
【００６２】
取付部５４ａは、回転子シャフト１５の外径に略一致する内径を有した筒状に形成される。例えば、取付部５４ａは、回転子シャフト１５に嵌合固定される。なお、第２支持部材受け５４は、回転子シャフト１５に代えて、または回転子シャフト１５に加えて、回転子鉄心１４に取り付けられてもよい。
【００６３】
受け部５４ｂは、取付部５４ａから中心軸ＣのＲ方向に張り出したフランジである。受け部５４ｂは、回転子シャフト１５の外周側に環状に形成される。受け部５４ｂは、第２回転子支持部材５３が接離可能である。すなわち、受け部５４ｂは、電動機１の分解時に第２回転子支持部材５３が回転子鉄心１４に向けて移動された場合に、第２回転子支持部材５３の固定部５３ｃを受ける。第２支持部材受け５４は、第２回転子支持部材５３が接した場合に、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を第２回転子支持部材５３に固定可能である。
【００６４】
詳しく述べると、受け部５４ｂは、第４傾斜部５４ｂａを有する。第４傾斜部５４ｂａは、第３傾斜部５３ｃａと略平行に形成された環状の傾斜部（例えば傾斜面）である。例えば、第４傾斜部５４ｂａは、中心軸Ｃに対して、略４５度傾斜する。受け部５４ｂは、第３傾斜部５３ｃａと回転子鉄心１４との間に配置される。言い換えると、第４傾斜部５４ｂａは、回転子鉄心１４と同じ側から、第３傾斜部５３ｃａに面する。第４傾斜部５４ｂａと第３傾斜部５３ｃａとの間には、微小な隙間Ｓｂ１が設けられる。
【００６５】
次に、第２ハウジング５２、ベアリングブラケット１２、および第２回転子支持部材５３に設けられるねじ穴および貫通穴について説明する。
【００６６】
図１に示すように、第２ハウジング５２のフランジ５２ｂには、第３ねじ穴６１が設けられる。第３ねじ穴６１は、−Ｚ方向において、第２ハウジング５２のフランジ５２ｂを貫通する。第３ねじ穴６１の内周面は、ねじ山を有する。
【００６７】
ベアリングブラケット１２には、第４貫通穴６２が設けられる。第４貫通穴６２は、−Ｚ方向において、ベアリングブラケット１２を貫通する。第４貫通穴６２は、ねじ山を有しない単純穴である。第４貫通穴６２の内径は、第３ねじ穴６１の内径よりも一回り大きい。第２ハウジング５２は、第３ねじ穴６１をベアリングブラケット１２の第４貫通穴６２に合わせるようにしてベアリングブラケット１２に取り付けられている。
【００６８】
第２回転子支持部材５３の基部５３ａは、当接受け部６３を有する。当接受け部６３は、ベアリングブラケット１２の第４貫通穴６２に向かい合うように配置されている。当接受け部６３は、第３ねじ穴６１に螺合して第４貫通穴６２に通されたボルトが当接可能である。当接受け部６３は、例えば中心軸Ｃの軸方向に対して垂直な垂直面である。なおこれに代えて、当接受け部６３は、中心軸Ｃに対して交差する方向に沿う傾斜面でもよく、または溝部を含むものでもよい。
【００６９】
図２に示すように、第２ハウジング５２のフランジ５２ｂには、第５貫通穴６４が設けられる。第５貫通穴６４は、−Ｚ方向において、フランジ５２ｂを貫通する。第５貫通穴６４は、ねじ山を有しない単純穴である。第５貫通穴６４の内径は、後述する第４ねじ穴６６の内径よりも一回り大きい。
【００７０】
ベアリングブラケット１２には、第６貫通穴６５が設けられる。第６貫通穴６５は、−Ｚ方向において、ベアリングブラケット１２を貫通する。第６貫通穴６５は、ねじ山を有しない単純穴である。第６貫通穴６５の内径は、後述する第４ねじ穴６６の内径よりも一回り大きい。第２ハウジング５２は、第５貫通穴６４をベアリングブラケット１２の第６貫通穴６５に合わせるようにしてベアリングブラケット１２に取り付けられている。
【００７１】
第２回転子支持部材５３の基部５３ａには、第４ねじ穴６６が設けられる。第４ねじ穴６６は、−Ｚ方向において、第２回転子支持部材５３の基部５３ａを貫通する。第４ねじ穴６６の内周面は、ねじ山を有する。第４ねじ穴６６は、ベアリングブラケット１２の第６貫通穴６５に向かい合うように配置されている。
【００７２】
図２に示すように、第２貫通穴４４には、ベアリングブラケット１２の外側から第２固定ボルト６７が挿入される。第２固定ボルト６７は、第５貫通穴６４および第６貫通穴６５に通され、第４ねじ穴６６に螺合する。第２固定ボルト６７が第４ねじ穴６６に螺合することで、第２ハウジング５２および第２回転子支持部材５３がベアリングブラケット１２に固定される。すなわち、第２固定ボルト６７は、第２ハウジング５２、ベアリングブラケット１２、および第２回転子支持部材５３を共締めする。
【００７３】
ここで、説明の便宜上、第３ねじ穴６１、第４貫通穴６２、当接受け部６３を合わせて「穴セットＨＣ」と称する。一方で、第５貫通穴６４、第６貫通穴６５、および第４ねじ穴６６を合わせて「穴セットＨＤ」と称する。
穴セットＨＣおよび穴セットＨＤは、穴セットＨＡおよび穴セットＨＢと同様に、それぞれ複数個所に設けられる。本実施形態の電動機１は、４つの穴セットＨＣと、４つの穴セットＨＤとを有する。４つの穴セットＨＣは、中心軸Ｃに対して、４つの穴セットＨＡと略同じ位置に配置される。４つの穴セットＨＤは、中心軸Ｃに対して、４つの穴セットＨＢと略同じ位置に配置される。
【００７４】
また、２つの穴セットＨＤの間には、図３に示す吸気口４９と同様の吸気口４９が設けられる。吸気口４９は、ベアリングブラケット１２を貫通し、電動機１内の空間Ｓ１に開口する。吸気口４９を通じて外気が電動機１内の空間Ｓ１に流入することで、電動機１の放熱が促進される。
【００７５】
次に、図４および図５を参照して、第１軸受部品３５および第２軸受部品５５を回転子シャフト１５から取り外す分解方法について説明する。本実施形態では、固定子鉄心１３から回転子鉄心１４を引き抜くことなく、第１軸受部品３５および第２軸受部品５５が回転子シャフト１５から取り外される。なおここでは、まず、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５を取り外す方法について説明する。
【００７６】
前提として、第１軸受部品３５および第１回転子支持部材３３は、電動機１が台車に搭載される状態では、第１固定ボルト４７（図２参照）によってフレーム１１の端壁２２に固定されている。このため、電動機１の分解作業時には、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５を取り外す作業を行う前に、第１固定ボルト４７を取り外しておく。第１固定ボルト４７は、緩める方向に回転されることで、第１ハウジング３２、フレーム１１の端壁２２、および第１回転子支持部材３３から取り外される。
【００７７】
図４は、第１軸受部品３５の取り外し作業の第１段階を示す。
図４に示すように、第１軸受部品３５を取り外す作業では、まず、第１取外ボルト７１が第１ハウジング３２の第１ねじ穴４１に螺合される。具体的には、第１取外ボルト７１は、第１ハウジング３２の第１ねじ穴４１に対してフレーム１１の外側から螺合される。第１ねじ穴４１に螺合した第１取外ボルト７１は、締め込む方向に回転されることでフレーム１１の内側（＋Ｚ方向側）に向けて進み、フレーム１１の端壁２２の第１貫通穴４２を通り、第１回転子支持部材３３の当接受け部４３に押し当てられる。
【００７８】
そして、第１取外ボルト７１の先端部が第１回転子支持部材３３の当接受け部４３に押し当てられた状態で、第１取外ボルト７１は、締め込む方向にさらに回転される。第１取外ボルト７１は、締め込む方向に回転されることで、フレーム１１の内側に向けて進み、第１回転子支持部材３３を回転子鉄心１４に向けて押し動かす。
第１回転子支持部材３３は、第１取外ボルト７１によって押し動かされることで回転子鉄心１４に向けて移動し、該第１回転子支持部材３３の第１傾斜部３３ｃａが第１支持部材受け３４の第２傾斜部３４ｂａに押し当てられる。
第１回転子支持部材３３の第１傾斜部３３ｃａが第１支持部材受け３４の第２傾斜部３４ｂａに押し当てられると、フレーム１１に対する回転子シャフト１５の位置が固定される。フレーム１１に対する回転子シャフト１５の位置が固定されると、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５が取り外されても、固定子鉄心１３に対して回転子鉄心１４が落下しなくなる。
【００７９】
図５は、第１軸受部品３５の取り外し作業の第２段階を示す。
図５に示すように、フレーム１１に対する回転子シャフト１５の位置が固定された状態で、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５が取り外される。具体的には、第１回転子支持部材３３の第１傾斜部３３ｃａが第１支持部材受け３４の第２傾斜部３４ｂａに押し当てられた状態で、第１取外ボルト７１が締め込む方向にさらに回転される。ただし、第１回転子支持部材３３は、第１支持部材受け３４に押し当てられており、回転子鉄心１４に向けて移動できない。そのため、第１取外ボルト７１が締め込む方向にさらに回転されると、第１取外ボルト７１が第１回転子支持部材３３から受ける反力によって、第１軸受部品３５がフレーム１１の外側に移動する。これにより、第１軸受部品３５が回転子シャフト１５から取り外される。第１軸受部品３５が回転子シャフト１５から取り外されると、第１軸受３１の保守や交換が可能になる。なお、第１取外ボルト７１は、第１ハウジング３２がフレーム１１から取り外されることで、第１軸受部品３５とともにフレーム１１から取り外される。
【００８０】
また、第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４に向けて移動すると、端壁２２の内面と第１回転子支持部材３３との間に隙間Ｓａ２が生じる。この隙間Ｓａ２は、第１支持部３６によって、中心軸ＣのＲ方向の外周側から、回転軸Ｃのθ方向において切れ目なく覆われる。
【００８１】
次に、同じく図４および図５を参照して、回転子シャフト１５から第２軸受部品５５を取り外す方法について説明する。前提として、第２軸受部品５５および第２回転子支持部材５３は、電動機１が台車に搭載される状態において、第２固定ボルト６７（図２参照）によってベアリングブラケット１２に固定されている。このため、電動機１の分解作業時には、回転子シャフト１５から第２軸受５１を取り外す作業を行う前に、第２固定ボルト６７を取り外しておく。第２固定ボルト６７は、緩める方向に回転されることで、第２ハウジング５２、ベアリングブラケット１２、および第２回転子支持部材５３から取り外される。
【００８２】
図４は、第２軸受部品５５の取り外し作業の第１段階を示す。
図４に示すように、第２軸受部品５５を取り外す作業では、まず、第２取外ボルト７２が第２ハウジング５２の第３ねじ穴６１に螺合される。具体的には、第２取外ボルト７２は、第２ハウジング５２の第３ねじ穴６１に対してベアリングブラケット１２の外側から螺合される。第３ねじ穴６１に螺合した第２取外ボルト７２は、締め込む方向に回転されることでフレーム１１の内側（−Ｚ方向側）に向けて進み、ベアリングブラケット１２の第４貫通穴６２を通り、第２回転子支持部材５３の当接受け部６３に押し当てられる。
【００８３】
そして、第２取外ボルト７２の先端部が第２回転子支持部材５３の当接受け部６３に押し当てられた状態で、第２取外ボルト７２が締め込む方向にさらに回転される。第２取外ボルト７２が締め込む方向に回転されると、第２取外ボルト７２は、フレーム１１の内側に向けて進み、第２回転子支持部材５３を回転子鉄心１４に向けて押し動かす。第２回転子支持部材５３は、第２取外ボルト７２によって押し動かされることで回転子鉄心１４に向けて移動し、該第２回転子支持部材５３の第３傾斜部５３ｃａが第２支持部材受け５４の第４傾斜部５４ｂａに押し当てられる。
第２回転子支持部材５３の第３傾斜部５３ｃａが第２支持部材受け５４の第４傾斜部５４ｂａに押し当てられると、ベアリングブラケット１２に対する回転子シャフト１５の位置が固定される。ベアリングブラケット１２に対する回転子シャフト１５の位置が固定されると、回転子シャフト１５から第２軸受部品５５が取り外されても、固定子鉄心１３に対して回転子鉄心１４が落下しなくなる。
【００８４】
図５は、第２軸受部品５５の取り外し作業の第２段階を示す。
図５に示すように、ベアリングブラケット１２に対する回転子シャフト１５の位置が固定された状態で、回転子シャフト１５から第２軸受部品５５が取り外される。具体的には、第２回転子支持部材５３の第３傾斜部５３ｃａが第２支持部材受け５４の第４傾斜部５４ｂａに押し当てられた状態で、第２取外ボルト７２が締め込む方向にさらに回転される。ただし、第２回転子支持部材５３は、第２支持部材受け５４に押し当てられており、回転子鉄心１４に向けて移動できない。そのため、第２取外ボルト７２が締め込む方向にさらに回転されると、第２取外ボルト７２が第２回転子支持部材５３から受ける反力によって、第２軸受部品５５がベアリングブラケット１２の外側に移動する。これにより、第２軸受部品５５が回転子シャフト１５から取り外される。第２軸受部品５５が回転子シャフト１５から取り外されると、第２軸受５１の保守や交換が可能になる。なお、第２取外ボルト７２は、第２ハウジング５２がベアリングブラケット１２から取り外されることで、第２軸受部品５５とともにベアリングブラケット１２から取り外される。
【００８５】
また、第２回転子支持部材５３が回転子鉄心１４に向けて移動すると、ベアリングブラケット１２の内面と第２回転子支持部材５３との間に隙間Ｓｂ２が生じる。この隙間Ｓｂ２は、第２支持部５６によって、中心軸ＣのＲ方向の外周側から、回転軸Ｃのθ方向において切れ目なく覆われる。
【００８６】
以上の説明では、説明の便宜上、第１軸受３１を取り外す作業と、第２軸受５１を取り外す作業とを分けて説明した。ただし、実際の分解作業では、第１軸受部品３５を取り外す作業と、第２軸受部品５５を取り外す作業とは同時に進められてもよい。
【００８７】
次に、図６および図７を参照して、第１軸受部品３５および第２軸受部品５５の保守や交換を行った後に、第１軸受部品３５および第２軸受部品５５を回転子シャフト１５に取り付ける再組立の方法について説明する。ここでは、まず、回転子シャフト１５に第１軸受部品３５を取り付ける方法について説明する。
【００８８】
図６は、第１軸受部品３５の取り付け作業の第１段階を示す。
図６に示すように、第１軸受部品３５を取り付ける作業では、まず、第１軸受３１を回転子シャフト１５に取り付けるとともに、第１ハウジング３２をフレーム１１の端壁２２に沿わせる。
そして、第１ハウジング３２をフレーム１１の端壁２２に沿わせた後に、第１ハウジング３２の第２貫通穴４４に第１固定ボルト４７が挿入される。具体的には、第１固定ボルト４７は、第１ハウジング３２の第２貫通穴４４に対してフレーム１１の外側から挿入される。第２貫通穴４４に挿入された第１固定ボルト４７は、フレーム１１の端壁２２の第３貫通穴４５を通り、第１回転子支持部材３３の第２ねじ穴４６に螺合される。
【００８９】
図７は、第１軸受部品３５の取り付け作業の第２段階を示す。
図７に示すように、第１固定ボルト４７は、第１回転子支持部材３３の第２ねじ穴４６に螺合した状態で、締め込む方向にさらに回転される。第１固定ボルト４７が締め込む方向に回転されると、第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４から離れる方向に移動する。第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４から離れる方向に移動すると、第１回転子支持部材３３の第１傾斜部３３ｃａと第１支持部材受け３４の第２傾斜部３４ｂａとの間に微小な隙間Ｓａ１が再び空く。これにより、フレーム１１に対する回転子シャフト１５の固定が解除され、回転子シャフト１５が回転可能になる。また、第１固定ボルト４７が締め込む方向に回転されると、第１軸受部品３５および第１回転子支持部材３３がフレーム１１の端壁２２に固定される。これにより、第１軸受部品３５がフレーム１１から外れなくなる。
【００９０】
次に、回転子シャフト１５に第２軸受部品５５を取り付ける方法について説明する。
図６は、第２軸受部品５５の取り付け作業の第１段階を示す。
図６に示すように、第２軸受部品５５を取り付ける作業では、まず、第２軸受５１を回転子シャフト１５に取り付けるとともに、第２ハウジング５２をベアリングブラケット１２に沿わせる。
そして、第２ハウジング５２をベアリングブラケット１２に沿わせた後に、第２ハウジング５２の第５貫通穴６４に第２固定ボルト６７が挿入される。具体的には、第２固定ボルト６７は、第２ハウジング５２の第５貫通穴６４に対してベアリングブラケット１２の外側から挿入される。第５貫通穴６４に挿入された第２固定ボルト６７は、ベアリングブラケット１２の第６貫通穴６５を通り、第２回転子支持部材５３の第４ねじ穴６６に螺合される。
【００９１】
図７は、第２軸受５１の取り付け作業の第２段階を示す。
図７に示すように、第２固定ボルト６７は、第２回転子支持部材５３の第４ねじ穴６６に螺合した状態で、締め込む方向にさらに回転される。第２固定ボルト６７が締め込む方向に回転されると、第２回転子支持部材５３が回転子鉄心１４から離れる方向に移動する。第２回転子支持部材５３が回転子鉄心１４から離れる方向に移動すると、第２回転子支持部材５３の第３傾斜部５３ｃａと第２支持部材受け５４の第４傾斜部５４ｂａとの間に微小な隙間Ｓｂ１が再び空く。これにより、ベアリングブラケット１２に対する回転子シャフト１５の固定が解除され、回転子シャフト１５が回転可能になる。また、第２固定ボルト６７が締め込む方向に回転されると、第２軸受部品５５および第２回転子支持部材５３がベアリングブラケット１２に固定される。これにより、第２軸受部品５５がベアリングブラケット１２から外れなくなる。
【００９２】
以上では、説明の便宜上、第１軸受部品３５を取り付ける作業と、第２軸受部品５５を取り付ける作業とを分けて説明した。ただし、実際の再組立作業では、第１軸受部品３５を取り付ける作業と、第２軸受部品５５を取り付ける作業とは同時に進められてもよい。
【００９３】
以上のような構成の電動機１によれば、保守作業の容易化を図ることができる。
ここで比較のため、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５を固定する作業と、第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２から取り外す作業とが別々に行われる電動機について考える。この電動機の分解作業では、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５を固定した後に第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２から取り外す必要がある。この作業手順を間違えると、回転子シャフト１５が固定されていない状態で回転子シャフト１５から第１軸受部品３５が取り外されることになり、固定子鉄心１３に対して回転子鉄心１４が落下する可能性がある。また、電動機の分解作業として、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５を固定する作業と、第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２から取り外す作業といった２つの作業が別々に行われるため、分解作業が煩雑になる可能性がある。
さらに、上記電動機の再組立作業では、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５の固定を解除する作業と、第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２に固定する作業とが別々に行われる。このため、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５の固定を解除する作業が誤って飛ばされ、第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２に固定する作業のみが行われる可能性がある。回転子シャフト１５の固定を解除する作業が誤って飛ばされると、回転子シャフト１５が固定された状態で電動機が台車に搭載される可能性がある。また、電動機の再組立作業として、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５の固定を解除する作業と、第１軸受部品３５をフレーム１１の端壁２２に固定する作業といった２つの作業が別々に行われると、再組立作業が煩雑になる可能性がある。
【００９４】
そこで、本実施形態の電動機１は、筒状の固定子鉄心１３と、回転子鉄心１４と、回転子シャフト１５と、ケース１０と、第１軸受部品３５と、第１回転子支持部材３３と、第１支持部材受け３４とを備える。回転子鉄心１４は、固定子鉄心１３の内周側に配置される。回転子シャフト１５は、回転子鉄心１４に固定される。ケース１０は、固定子鉄心１３および回転子鉄心１４を収容する。第１軸受部品３５は、回転子シャフト１５を回転可能に支持する。第１回転子支持部材３３は、ケース１０の内部に配置され、回転子シャフト１５の中心軸ＣのＲ方向の外周側からケース１０によって支持されるとともに、ケース１０に対して回転子シャフト１５の中心軸Ｃの軸方向に移動可能である。第１支持部材受け３４は、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の少なくとも一方に取り付けられ、第１回転子支持部材３３が接離可能であるとともに、第１回転子支持部材３３と接した場合に回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を第１回転子支持部材３３に対して固定可能である。ケース１０は、回転子シャフト１５の中心軸Ｃの軸方向に沿う第１貫通穴４２を有する。第１回転子支持部材３３は、第１取外ボルト７１が当接可能な当接受け部４３を有する。当接受け部４３は、第１貫通穴４２と向かい合うように配置される。第１軸受部品３５は、回転子シャフト１５の中心軸Ｃの軸方向で機外側からケース１０に面するフランジ３２ｂと、フランジ３２ｂに設けられた第１ねじ穴４１とを有するとともに、第１ねじ穴４１を第１貫通穴４２に合わせるようにしてケース１０に取り付けられている。
【００９５】
この構成によれば、電動機１の分解作業時では、第１軸受部品３５の第１ねじ穴４１に第１取外ボルト７１を螺合させ、その第１取外ボルト７１をケース１０の第１貫通穴４２から第１回転子支持部材３３の当接受け部４３に当接させる。そして、第１取外ボルト７１が第１回転子支持部材３３の当接受け部４３に当接した状態で、さらにその第１取外ボルト７１を締める方向に回転させることで、第１取外ボルト７１によって第１回転子支持部材３３が第１支持部材受け３４に接する位置まで移動する。第１回転子支持部材３３が第１支持部材受け３４に接する位置まで移動すると、第１回転子支持部材３３と第１支持部材受け３４とによって回転子シャフト１５および回転子鉄心１４が第１回転子支持部材３３に対して固定される。回転子シャフト１５および回転子鉄心１４が第１回転子支持部材３３に対して固定されると、回転子シャフト１５から第１軸受部品３５を取り外しても、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４が固定子鉄心１３に対して落下しなくなる。また、第１回転子支持部材３３が第１支持部材受け３４に接した状態で、さらに第１取外ボルト７１を締める方向に回転させると、第１取外ボルト７１から受ける反力によって第１軸受部品３５が回転子シャフト１５から外れる方向に移動する。これにより、第１軸受部品３５を回転子シャフト１５から取り外される。
すなわち上記構成によれば、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を固定する作業と、第１軸受部品３５をケース１０から取り外す作業とがこの順序で行われる。つまり、上記構成によれば、ケース１０に対して回転子シャフト１５および回転子鉄心１４が固定される前にケース１０から第１軸受部品３５が取り外されてしまうことが生じない。このため、作業者の注意負担を軽減することができ、保守作業の容易化を図ることができる。
さらに、上記構成によれば、第１取外ボルト７１を回転させる動作によって、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を固定する作業と、第１軸受部品３５をケース１０から取り外す作業とが連続して行われる。このため、第１回転子支持部材３３によって回転子シャフト１５および回転子鉄心１４を固定する作業と、第１軸受部品３５をケース１０から取り外す作業とが別々に行われる電動機に比べて、電動機１の分解作業が単純になる。この観点でも、本実施形態の電動機１は、保守作業の容易化を図ることができる。なおこれは、第２軸受部品５５についても同様である。
【００９６】
本実施形態では、第１軸受部品３５は、フランジ３２ｂに設けられた第２貫通穴４４を有する。ケース１０は、第１軸受部品３５の第２貫通穴４４が合わされる第３貫通穴４５を有する。第１回転子支持部材３３は、ケース１０の第３貫通穴４５に合わされる第２ねじ穴４６を有する。第２ねじ穴４６には、第２貫通穴４４および第３貫通穴４５に通された第１固定ボルト４７が螺合可能である。
【００９７】
このような構成によれば、電動機１の組立作業時に、第１軸受部品３５の第２貫通穴４４およびケース１０の第３貫通穴４５に第１固定ボルト４７を通し、その第１固定ボルト４７を第１回転子支持部材３３の第２ねじ穴４６に螺合させる。そして、第１固定ボルト４７が第２ねじ穴４６に螺合した状態で、さらにその第１固定ボルト４７を締める方向に回転させることで、第１固定ボルト４７によって第１回転子支持部材３３が第１支持部材受け３４から離れる位置に移動する。第１回転子支持部材３３が第１支持部材受け３４から離れる位置に移動すると、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定が解除される。また、さらに第１固定ボルト４７を締める方向に回転させると、第１固定ボルト４７によって第１軸受部品３５がケース１０に固定される。これにより、第１軸受部品３５がケース１０から外れなくなる。
すなわち上記構成によれば、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定を解除する作業と、第１軸受部品３５をケース１０に締結する作業とがこの順序で行われる。つまり、上記構成によれば、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定を解除する作業が誤って抜かされ、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４が固定された状態のままで電動機１の組立作業が完了してしまうことが生じない。このため、作業者の注意負担をさらに軽減することができ、保守作業のさらなる容易化を図ることができる。
さらに、上記構成によれば、第１固定ボルト４７を回転させる動作によって、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定を解除する作業と、第１軸受部品３５をケース１０に締結する作業とが連続して行われる。このため、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定を解除する作業と、第１軸受部品３５をケース１０に締結する作業とが別々に行われる電動機に比べて、電動機１の組立作業が単純になる。この観点でも、本実施形態の電動機１は、保守作業の容易化を図ることができる。なおこれは、第２軸受部品５５についても同様である。
【００９８】
本実施形態では、第１回転子支持部材３３は、回転子シャフト１５の中心軸Ｃの軸方向でケース１０の内面に面する第１面３７を有する。ケース１０の内面は、第１回転子支持部材３３の第１面３７に面する第２面３８を有する。ケース１０は、回転子シャフト１５の中心軸Ｃの径方向の外周側から第１回転子支持部材３３を支持する第１支持部３６を有する。第１支持部３６は、回転子シャフト１５の中心軸Ｃの径方向の外周側から見た場合に、第１回転子支持部材３３の第１面３７、ケース１０の第２面３８、および第１面３７と第２面３８との間の隙間Ｓａ２を、回転子シャフト１５の中心軸Ｃのθ方向の全周において切れ目なく覆う。
【００９９】
このような構成によれば、第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４に向けて移動し、第１回転子支持部材３３とケース１０の内面との間に隙間Ｓａ２が生じる場合に、その隙間Ｓａ２は、ケース１０の支持部３６によって回転子シャフト１５の中心軸Ｃのθ方向の全周において切れ目なく覆われる。
すなわち上記構成によれば、第１回転子支持部材３３が回転子鉄心１４に向けて移動し、第１回転子支持部材３３とケース１０の内面との間に隙間Ｓａ２が生じる場合でも、その隙間Ｓａ２にゴミや粉塵が入ることが抑制される。第１回転子支持部材３３とケース１０の内面との間の隙間Ｓａ２にゴミや粉塵が入ることが抑制されると、第１回転子支持部材３３による回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定を解除した後に、第１回転子支持部材３３を元の位置まで確実に戻すことができる。これにより、第１回転子支持部材３３とケース１０の内面との間にゴミや粉塵が挟まり、回転子シャフト１５および回転子鉄心１４の固定が解除できなくなるような不具合の発生を抑制することができる。これは、ベアリングブラケット１２の第２支持部５６についても同様である。
【０１００】
以上、ひとつの実施形態の電動機１について説明した。ただし、実施形態の電動機は、上記例に限定されない。例えば、本実施形態の構造は、フレームレス構造の電動機にも適用可能である。フレームレス構造の電動機は、第１固定子鉄心押さえが設けられる第１ブラケットと、第２固定子鉄心押さえが設けられる第２ブラケットと、第１固定子鉄心押さえと第２固定子鉄心押さえとの間に設けられる円弧状の瓦板とを含む。このよう構成では、上記第１ブラケット、上記第２ブラケット、および瓦版が合わされて「ケース」の一例が形成される。
また、第１仕切り板２７ａおよび第２仕切り板２７ｂは、設けられなくてもよい。
【０１０１】
以上説明した少なくともひとつの実施形態では、電動機１は、ケースに対して回転子シャフトの中心軸の軸方向に移動可能な回転子支持部材と、前記回転子シャフトおよび回転子鉄心の少なくとも一方に取り付けられ、前記回転子支持部材が接離可能であるとともに、前記回転子支持部材と接した場合に前記回転子シャフトおよび前記回転子鉄心を前記回転子支持部材に対して固定可能な支持部材受けとを持つ。前記ケースは、第１貫通穴を有する。前記回転子支持部材は、ボルトが当接可能な当接受け部を有し、前記当接受け部は、前記第１貫通穴と向かい合うように配置されている。軸受部品は、機外側から前記ケースに面するフランジと、前記フランジに設けられた第１ねじ穴とを有するとともに、前記第１ねじ穴を前記第１貫通穴に合わせるようにして前記ケースに取り付けられている。このような構成によれば、電動機の保守作業の容易化を図ることができる。
【０１０２】
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。これら実施形態は、その他の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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１…電動機、１０…ケース、１３…固定子鉄心、１４…回転子鉄心、１５…回転子シャフト、３５…第１軸受部品、３３…第１回転子支持部材、３４…第１支持部材受け３４、３６…第１支持部、３７…第１面、３８…第２面、４１…第１ねじ穴、４２…第１貫通穴、４３…当接受け部、４４…第２貫通穴、４５…第３貫通穴、４６…第２ねじ穴、４７…第１固定ボルト、７１…第１取外ボルト。
【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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