(57)【要約】【課題】ケーシング内への異物等の進入を抑制した上で、ケーシング内を効率的に冷却できる車両用回転電機の冷却構造を提供することである。【解決手段】実施形態の車両用回転電機の冷却構造は、ファンと、冷却ダクトと、を持つ。ファンは、複数の回転電機のケーシング内に各別に配設され、回転電機の回転軸とともに回転する。冷却ダクトは、複数の回転電機のケーシング間を接続するとともに、ケーシング内の内気をファンの回転により複数の回転電機間で循環させる。【選択図】図２
2016021815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転電機のケーシング内に各別に配設され、前記回転電機の回転軸とともに回転するファンと、
前記複数の回転電機の前記ケーシング間を接続するとともに、前記ケーシング内の内気を前記ファンの回転により前記複数の回転電機間で循環させる冷却ダクトと、を備えている、
車両用回転電機の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却ダクトの外面には、外側フィンが配設されている、
請求項１に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【請求項３】
前記冷却ダクトの内面には、内側フィンが配設されている、
請求項１または請求項２に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【請求項４】
前記回転電機は、
固定子と、
前記固定子と同軸状に配置され、前記回転軸に接続された回転子と、
前記固定子及び前記回転子を収容するとともに、軸受を介して前記回転軸の両端部を回転可能に支持する前記ケーシングと、を備え、
前記ファンは、
一端部が前記回転軸における前記回転子と前記軸受との間に位置する部分に接続され、他端部が前記ケーシングの内面に近接して、前記回転子及び前記軸受間を軸方向で仕切る回転放熱板と、
前記回転放熱板から軸方向の内側に向けて突設された内側羽根部と、
前記回転放熱板から軸方向の外側に向けて突設された外側羽根部と、を備え、
前記ケーシング内における前記回転放熱板よりも軸方向の内側空間は、前記冷却ダクト内に連通し、
前記ケーシング内における前記回転放熱板よりも軸方向の外側空間は、前記ケーシングに形成された外気入気口及び外気排気口を通して前記ケーシングの外部に連通している、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【請求項５】
前記冷却ダクトは、前記ケーシングのうち、前記回転軸に対して径方向の両側に位置する部分に各別に接続されている、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【請求項６】
前記回転電機は、台車を介して車体の床下に配設され、
前記冷却ダクトは、前記ケーシングの下部同士の間を配索されている、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【請求項７】
前記回転電機は、台車を介して車体の床下に配設され、
前記冷却ダクトは、前記車体の天井まで配索されている、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用回転電機の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両用回転電機の冷却構造に関する。
【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、車輪を回転させるための主電動機（以下、単に電動機という）が取り付けられている。
【０００３】
ところで、上述した電動機では、塵埃等の異物の進入を抑制して、メンテナンス性の向上を図るために、固定子及び回転子がケーシング内に収容された、いわゆる密閉型の電動機が用いられている。
しかしながら、上述した密閉型の電動機にあっては、ケーシング内の効率的な冷却を行う点で改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１４３０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ケーシング内への異物等の進入を抑制した上で、ケーシング内を効率的に冷却できる車両用回転電機の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の車両用回転電機の冷却構造は、ファンと、冷却ダクトと、を持つ。ファンは、複数の回転電機のケーシング内に各別に配設され、回転電機の回転軸とともに回転する。冷却ダクトは、複数の回転電機のケーシング間を接続するとともに、ケーシング内の内気をファンの回転により複数の回転電機間で循環させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態における鉄道車両の側面図。
【図２】第１の実施形態における床下の要部平面図。
【図３】第１の実施形態における電動機の断面図。
【図４】第１の実施形態の変形例における冷却ダクトの構成図。
【図５】第１の実施形態の変形例における冷却ダクトの構成図。
【図６】第１の実施形態の変形例における冷却ダクトの構成図。
【図７】第１の実施形態の変形例における床下の要部側面図。
【図８】図７のＡ−Ａ線に相当する断面図。
【図９】第１の実施形態の変形例における鉄道車両の側面図。
【図１０】第２の実施形態における電動機の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の車両用回転電機の冷却構造を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、車両用回転電機の冷却構造を鉄道車両に適用した場合を例にして説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように、本実施形態の鉄道車両１は、図示しない軌道上を走行する台車２と、台車２に支持された車体３と、を備えている。なお、以下の説明における前後上下左右等の向きは、特に記載が無ければ鉄道車両１の向きと同一とする。
【０００９】
車体３は、前後方向に長い直方体形状を呈し、その内部に乗客を収容可能な空間が形成されている。車体３の天井には、架線４に接触可能なパンタグラフ５が上方に向けて突設されている。架線４からパンタグラフ５に供給される直流電力は、車体３の床下に設置された図示しない電力変換装置において交流電力に変換された後、各種電装品（例えば、後述する電動機１１等）に供給される。
【００１０】
台車２は、例えば空気ばね等の台車ばね６を介して車体３の床下に取り付けられている。台車２は、台車枠７と、台車枠７と車体３との間に介在する台車ばね６と、台車枠７に軸箱８を介して回転可能に支持された前後一対の車軸９と、各車軸９の両端部に取り付けられた車輪１０と、各車軸９を回転させる一対の電動機（車両用回転電機）１１と、を主に備えている。
【００１１】
図１、図２に示すように、各電動機１１は、後述するロータシャフト（回転軸）１３の軸線Ｏが車軸９に対して平行になるように、各車軸９に対応して前後一対で台車枠７に各別に支持されている。各電動機１１のロータシャフト１３は、カップリング１４（図３参照）を介して図示しないギヤボックスに連結されている。ギヤボックスは、電動機１１から入力された回転力を減速した後、車軸９に伝達する。これにより、鉄道車両１が軌道上を走行する。
【００１２】
なお、以下の説明では、ロータシャフト１３の軸線Ｏに沿う方向を単に軸方向（鉄道車両１の車幅方向）とし、軸方向におけるカップリング１４側を駆動側といい、駆動側と反対側を反駆動側という。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
【００１３】
図２に示すように、各電動機１１は、駆動側が逆向きになるように台車枠７に固定されている以外は、同様の構成である。そのため、以下の説明では、各電動機１１の構成をまとめて説明する。
【００１４】
図３に示すように、電動機１１は、固定子２１と、軸線Ｏに沿って固定子２１と同軸状に配置されるとともに、上述したロータシャフト１３に接続された回転子２２と、これら固定子２１、及び回転子２２を収納するケーシング２３と、を備えている。そして、本実施形態の電動機１１は、ケーシング２３内に、固定子２１及び回転子２２が収容された、いわゆる密閉型の電動機１１を構成している。
【００１５】
固定子２１は、ステータ鉄心２５及びステータコイル２６を備えている。
ステータ鉄心２５は、環状の磁性鋼板が軸方向に沿って複数枚積層されることで、軸方向に沿って延びる筒状に形成されている。また、ステータ鉄心２５は、環状に形成された一対の鉄心押さえ２０により、軸方向の両側から挟持されている。
ステータ鉄心２５の内周部分には、軸方向に沿って延びる複数のスロット（不図示）が周方向に間隔をあけて形成されている。そして、このスロット内に、上述したステータコイル２６が配設されている。
【００１６】
回転子２２は、固定子２１の内側に配設されるとともに、ロータシャフト１３に外嵌されたロータ鉄心２７を備えている。
ロータ鉄心２７は、環状の磁性鋼板が軸方向に沿って複数枚積層されて筒状に形成され、その外周面全体が上述したステータ鉄心２５の内周面に対して径方向に間隔をあけて対向している。また、ロータ鉄心２７は、環状に形成された一対の鉄心押さえ２８により、軸方向の両側から挟持されている。
【００１７】
ロータ鉄心２７の外周部分には、軸方向に沿って延びる図示しない溝部が周方向に間隔をあけて複数形成され、これら複数の溝部内にロータバー３１が各別に埋め込まれている。各ロータバー３１における駆動側端部及び反駆動側端部は、ロータ鉄心２７よりも軸方向の外側に突出している。各ロータバー３１の駆動側端部同士及び反駆動側端部同士は、それぞれエンドリング３２により一体的に連結されている。
【００１８】
ロータ鉄心２７の内周部分には、ロータ鉄心２７を軸方向に貫通する通風孔３４が周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、上述した各鉄心押さえ２８には、上述した通風孔３４内に各別に連通する連通孔３６が形成されている。
【００１９】
ロータシャフト１３は、軸方向の両端部が軸受４１，４２に回転可能に支持されている。また、ロータシャフト１３の駆動側端部は、ケーシング２３を軸方向に貫通しており、ケーシング２３の外側において上述したカップリング１４を介して図示しないギヤボックスに連結されている。
【００２０】
ケーシング２３は、軸受４１，４２を各別に保持する第１軸受ブラケット４３及び第２軸受ブラケット４４と、第１軸受ブラケット４３及び第２軸受ブラケット４４間を連結するステータケース４５と、を備えている。
【００２１】
ステータケース４５は、軸線Ｏと同軸状に配置された有底筒状とされ、その周壁部４６内に上述した固定子２１が圧入固定されている。
ステータケース４５の底部４７には、底部４７を軸方向に貫通する装着孔４７ａが形成され、この装着孔４７ａ内に第１軸受ブラケット４３が装着されている。
【００２２】
第１軸受ブラケット４３は、軸線Ｏに沿って延びる筒状を呈し、上述した底部４７に駆動側から固定されている。第１軸受ブラケット４３の内側には、軸受４１が収容されている。軸受４１は、外輪が第１軸受ブラケット４３内に圧入固定され、内輪がロータシャフト１３の反駆動側端部に外嵌されている。
【００２３】
第２軸受ブラケット４４は、上述した周壁部４６と同等の外径を有する有底筒状とされている。第２軸受ブラケット４４は、その開口縁がステータケース４５の開口縁に駆動側から突き合わされ、ステータケース４５の開口部を閉塞している。第２軸受ブラケット４４の底部４８には、底部４８を軸方向に貫通する収容孔４８ａが形成され、この収容孔４８ａ内に軸受４２が収容されている。軸受４２は、外輪が収容孔４８ａ内に圧入固定され、内輪がロータシャフト１３の駆動側端部に外嵌されている。
【００２４】
ここで、ケーシング２３には、ケーシング２３の内外を連通させる内気入気口５１及び内気排気口５２が形成されている。内気入気口５１は、ステータケース４５の周壁部４６のうち、固定子２１よりも反駆動側に位置する部分を径方向に貫通して形成されている。一方、内気排気口５２は、第２軸受ブラケット４４の周壁部４９を径方向に貫通して形成されている。なお、図示の例では、内気入気口５１及び内気排気口５２の周方向位置は互いに同等になっている。
【００２５】
そして、図１〜図３に示すように、一つの台車２に搭載された各電動機１１間には、各電動機１１のケーシング２３同士を接続し、ケーシング２３間で内気を循環させる一対の冷却ダクト（第１冷却ダクト５４及び第２冷却ダクト５５）が設けられている。各冷却ダクト５４，５５のうち、第１冷却ダクト５４は、一方の電動機１１の内気入気口５１及び他方の電動機１１の内気排気口５２間を接続している。また、第２冷却ダクト５５は、一方の電動機１１の内気排気口５２及び他方の電動機１１の内気入気口５１間を接続している。
【００２６】
各冷却ダクト５４，５５は、車幅方向（軸方向）に間隔をあけて配設されるとともに、各電動機１１間を前後方向に沿って延在している。また、図示の例において、各冷却ダクト５４，５５は、台車枠７の下方において、電動機１１の下部（ロータシャフト１３よりも下方に位置する部分）同士の間を同じ高さで配索されている。このとき、冷却ダクト５４，５５は、電動機１１よりも下方に突出しておらず、正面視で電動機１１の下部と重なっている。
【００２７】
また、図３に示すように、上述したロータシャフト１３のうち、ロータ鉄心２７に対して駆動側に位置する部分には、ファン５７が固定されている。ファン５７は、ロータシャフト１３に固定されたハブ６１と、ハブ６１から径方向の外側に向けて突設された複数の羽根部６２と、を有している。
ハブ６１は、ロータシャフト１３に外嵌されるとともに、その反駆動側端面が鉄心押さえ２８の駆動側端面に当接している。
【００２８】
各羽根部６２は、軸線Ｏを中心に放射状に延設されている。各羽根部６２の径方向の外側端部は、ステータコイル２６よりも径方向の外側に位置し、第２軸受ブラケット４４の周壁部４９に近接している。また、各羽根部６２の径方向の外側端部は、軸方向の位置が上述した内気排気口５２と同等に配置されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
上述した構成において、鉄道車両１を走行させる場合、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２６に通電することで、各電動機１１の回転子２２が軸線Ｏ回りに回転する。すると、回転子２２の回転力は、カップリング１４を介してギヤボックスに伝わり、ギヤボックスから車軸９及び車輪１０に伝達される。その結果、車軸９及び車輪１０が回転し、鉄道車両１を走行させることができる。
【００３０】
また、回転子２２が回転すると、その回転に伴ってロータシャフト１３に取り付けられたファン５７が回転する。ファン５７が回転すると、ケーシング２３内に吸引力が発生することで、その吸引力により冷却ダクト５４，５５内の内気が、内気入気口５１を通してケーシング２３内の反駆動側に取り込まれる。具体的に、一方の電動機１１におけるケーシング２３内には第１冷却ダクト５４を通して内気が取り込まれ、他方の電動機１１におけるケーシング２３内には第２冷却ダクト５５を通して内気が取り込まれる。
【００３１】
各ケーシング２３内に取り込まれた内気は、固定子２１及び回転子２２間の隙間や、上述した通風孔３４を通って駆動側に向けて流通する。このとき、内気は、固定子２１や回転子２２、軸受４１，４２等との間で熱交換を行うことで、固定子２１や回転子２２、軸受４１，４２等が冷却される。なお、回転子２２や軸受４１，４２等で発生した熱は、ロータシャフト１３を伝ってファン５７に伝達された後、ファン５７からも放熱される。これによっても、回転子２２や軸受４１，４２を冷却することができる。
【００３２】
その後、駆動側に達した内気は、ファン５７の回転力により径方向の外側に向けて送り出され、内気排気口５２を通して冷却ダクト５４，５５内に流入する。具体的に、一方の電動機１１におけるケーシング２３内の内気は、第２冷却ダクト５５内に排出され、第２冷却ダクト５５内を流通した後、他方の電動機１１におけるケーシング２３内に再度取り込まれる。また、他方の電動機１１におけるケーシング２３内の内気は、第１冷却ダクト５４内に排出され、第１冷却ダクト５４内を流通した後、一方の電動機１１におけるケーシング２３内に再度取り込まれる。
このように、冷却ダクト５４，５５を通して各電動機１１のケーシング２３間で内気を循環させることができる。
【００３３】
ここで、内気は、冷却ダクト５４，５５内を流通する過程において、冷却ダクト５４，５５を介して走行風との間で熱交換が行われることで冷却（放熱）された後、上述したようにケーシング２３内に取り込まれる。これにより、ケーシング２３内に冷たい内気を取り込むことができ、ケーシング２３内を効果的に冷却できる。
【００３４】
特に、本実施形態では、冷却ダクト５４，５５が各電動機１１間に接続されているため、例えば一つの電動機と冷却ダクトとの間で内気を循環させる場合に比べて、冷却ダクト５４，５５の流路長を拡大することができる。これにより、冷却ダクト５４，５５の伝熱面積（表面積）を増加させ、例えば走行風との熱交換を効率的に行うことができる。そのため、本実施形態のような密閉型の電動機１１であっても、ケーシング２３内に冷たい内気を確実に供給することができる。その結果、ケーシング２３内への異物等の進入を抑え、メンテナンス性を向上させた上で、ケーシング２３内を効率的に冷却することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、冷却ダクト５４，５５が電動機１１の下部同士の間を配索されているため、走行風を受け易くなり、冷却ダクト５４，５５を介して内気を効率的に冷却することができる。
【００３６】
なお、例えば図４に示すように、冷却ダクト５４，５５の外面に、外側に向けて突出する複数の外側フィン１０１を配設しても構わない。図示の例において、外側フィン１０１は、前後方向（冷却ダクト５４，５５の延在方向）に沿って延在するとともに、冷却ダクト５４，５５の周方向に間隔をあけて配設されている。
この構成によれば、冷却ダクト５４，５５の外面における伝熱面積を向上させることができるので、走行風との熱交換をより効果的に行うことができる。
【００３７】
また、例えば図５に示すように、冷却ダクト５４，５５の内面に、内側に向けて突出する複数の内側フィン１０２を配設しても構わない。図示の例において、内側フィン１０２は、前後方向に沿って延在するとともに、冷却ダクト５４，５５の周方向に間隔をあけて配設されている。
この構成によれば、冷却ダクト５４，５５の内面における伝熱面積を向上させることができるので、内気を冷却ダクト５４，５５に効果的に放熱することができる。
【００３８】
さらに、例えば図６に示すように、冷却ダクト５４，５５の外面及び内面に、外側フィン１０１及び内側フィン１０２をそれぞれ配設しても構わない。この構成によれば、上述した作用効果がより奏功される。
【００３９】
なお、図示の例では、外側フィン１０１及び内側フィン１０２が、冷却ダクト５４，５５の周方向で交互に配設されているが、これに限られない。すなわち、冷却ダクト５４，５５の周方向における同位置に外側フィン１０１及び内側フィン１０２をそれぞれ配設しても構わない。また、フィン１０１，１０２の形状等は、適宜設計変更が可能である。
【００４０】
さらに、上述した第１の実施形態では、各冷却ダクト５４，５５が、電動機１１の下部同士の間を同じ高さで配索された構成について説明したが、これに限られない。すなわち、冷却ダクト５４，５５の配索箇所は適宜設計変更が可能である。例えば、図７、図８に示すように、各電動機１１の下部同士の間に一方の冷却ダクト（例えば、第１冷却ダクト５４）を配索し、各電動機１１の上部同士の間に他方の冷却ダクト（例えば、第２冷却ダクト５５）を配索する等しても構わない。
この構成によれば、軸線Ｏに対して上下（径方向の両側）に位置する部分に冷却ダクト５４，５５を配置することで、床下の限られたスペースでのレイアウト性を向上させることができる。
【００４１】
また、上述した第１の実施形態では、床下内で冷却ダクト５４，５５を配索する構成について説明したが、これに限られない。例えば、一対の冷却ダクト（図９では、第１冷却ダクト１５４のみを示す）を、車体３を間に挟んで車幅方向の両側に各別に配設し、車体３の天井まで配索しても構わない。
【００４２】
第１冷却ダクト１５４は、車体３の天井に配置されたヘッダ部１５４ａと、ヘッダ部１５４ａと各電動機１１間を接続する一対の接続部１５４ｂと、を有している。
【００４３】
各接続部１５４ｂのうち、一方の接続部１５４ｂは車体３の一側面上を上下方向に沿って延設されている。そして、一方の接続部１５４ｂは、上端部が車体３の天井でヘッダ部１５４ａに接続され、下端部が床下で一方の電動機１１の内気入気口５１に接続されている。
また、他方の接続部１５４ｂは、車体３の一側面上における一方の接続部１５４ｂよりも後方に位置する部分を上下方向に沿って延設されている。そして、他方の接続部１５４ｂは、上端部が車体３の天井でヘッダ部１５４ａに接続され、下端部が床下で他方の電動機１１の内気排気口５２に接続されている。なお、第２冷却ダクトは、第１冷却ダクト１５４に対して車幅方向で対称の構成であるため、説明を省略する。
【００４４】
この構成によれば、冷却ダクト１５４を車体３上に引き回すことで、走行風を受け易くなり、冷却ダクト１５４を介して内気を効率的に冷却することができる。この場合、例えば鉄道車両１の床下がスカート（排障器）により前方から覆われている場合等、床下に走行風が流通し難い構成であっても、ケーシング２３内を効果的に冷却することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の電動機２００は、ケーシング２２３内を、軸受４１，４２側の一対の外側空間Ｒ１と、外側空間Ｒ１の間に位置する内側空間Ｒ２と、に仕切る仕切部材（ファン）２０１，２０２を配設した点で、上述した第１の実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図１０に示す電動機２００において、ケーシング２２３は、ロータシャフト１３の両端部を保持する第１軸受ブラケット２４３及び第２軸受ブラケット２４４と、第１軸受ブラケット２４３と鉄心押さえ２０との間を接続する繋ぎブラケット２０３と、を備えている。
【００４６】
繋ぎブラケット２０３は、駆動側に向けて開口する有底筒状を呈し、その開口縁が反駆動側から鉄心押さえ２０に突き合わされている。
【００４７】
繋ぎブラケット２０３の底部２０４には、底部２０４を軸方向に貫通する装着孔２０４ａが形成され、この装着孔２０４ａ内に第１軸受ブラケット２４３が装着されている。
繋ぎブラケット２０３の底部２０４のうち、装着孔２０４ａよりも径方向の外側に位置する部分には、底部２０４を軸方向に貫通する外気入気口２１１及び外気排気口２１２が形成されている。図示の例において、外気入気口２１１及び外気排気口２１２は、軸線Ｏを挟んで径方向で対向する位置に配置され、ケーシング２２３の内外を連通させている。
【００４８】
また、繋ぎブラケット２０３の底部２０４において、外気入気口２１１及び外気排気口２１２よりも径方向の外側に位置する部分には、反駆動側に向けて突出する環状の仕切壁２１５が形成されている。
また、繋ぎブラケット２０３の周壁部２０５には、周壁部２０５を径方向に貫通する内気入気口２５１が形成されている。
【００４９】
第２軸受ブラケット２４４は、反駆動側に向けて開口する有底筒状を呈し、その開口縁が駆動側から鉄心押さえ２０に突き合わされている。
【００５０】
第２軸受ブラケット２４４の底部２４８には、底部２４８を軸方向に貫通する収容孔２４８ａが形成され、この収容孔２４８ａ内に軸受４２が収容されている。第２軸受ブラケット２４４の底部２４８のうち、収容孔２４８ａよりも径方向の外側に位置する部分には、底部２４８を軸方向に貫通する外気入気口２１３及び外気排気口２１４が周方向に間隔をあけて複数形成されている。図示の例において、外気入気口２１３は、外気排気口２１４に対して径方向の内側に形成されている。
【００５１】
第２軸受ブラケット２４４の底部２４８において、外気排気口２１４よりも径方向の外側に位置する部分には、反駆動側に向けて突出する環状の仕切壁２１６が形成されている。
また、第２軸受ブラケット２４４の周壁部２４９には、周壁部２４９を径方向に貫通する内気排気口２５２が形成されている。
【００５２】
ロータシャフト１３のうち、ロータ鉄心２７に対して反駆動側に位置する部分には、第１仕切部材２０１が配設されている。第１仕切部材２０１は、反駆動側に向かうに従い漸次拡径された漏斗状を呈する回転放熱板２６０と、回転放熱板２６０の反駆動側端部から反駆動側に向けて突出する外側羽根部２６１と、を有している。
回転放熱板２６０は、駆動側端部が鉄心押さえ２８に外嵌され、反駆動側端部が繋ぎブラケット２０３の上述した仕切壁２１５に近接している。そして、回転放熱板２６０の反駆動側端部と、仕切壁２１５の駆動側端部との間には、ラビリンス部Ｌ１が形成されている。
【００５３】
一方、ロータシャフト１３のうち、ロータ鉄心２７に対して駆動側に位置する部分には、第２仕切部材２０２が配設されている。第２仕切部材２０２は、駆動側に向かうに従い漸次拡径された回転放熱板２６５と、回転放熱板２６５の駆動側端部から駆動側に向けて突設された外側羽根部２６６と、回転放熱板２６５の駆動側端部から反駆動側に突設された内側羽根部２６７と、を有している。
回転放熱板２６５は、反駆動側端部が鉄心押さえ２８に外嵌され、駆動側端部が第２軸受ブラケット２４４の上述した仕切壁２１６に近接している。そして、回転放熱板２６５の駆動側端部と、仕切壁２１６の反駆動側端部との間には、ラビリンス部Ｌ２が形成されている。
【００５４】
そして、本実施形態のケーシング２２３は、仕切部材２０１，２０２及び仕切壁２１５，２１６に対して軸方向の外側に位置する一対の外側空間Ｒ１と、仕切部材２０１，２０２及び仕切壁２１５，２１６に対して軸方向の内側に位置する内側空間Ｒ２と、に仕切られている。そして、内側空間Ｒ２には、固定子２１及び回転子２２が収容されるとともに、内気入気口２５１及び内気排気口２５２を通して冷却ダクト５４，５５内に連通している。一方、外側空間Ｒ１は、外気入気口２１１，２１３及び外気排気口２１２，２１４を通してケーシング２２３外に連通している。
【００５５】
この構成によれば、回転子２２の回転に伴ってロータシャフト１３に取り付けられた仕切部材２０１，２０２が回転すると、内側羽根部２６７の回転力により、冷却ダクト５４，５５内の内気が、各電動機２００の内気入気口２５１を通して内側空間Ｒ２内の反駆動側に取り込まれる。その後、内気は、上述した第１の実施形態と同様に、固定子２１及び回転子２２間の隙間等を通って駆動側に向けて流通する際に、固定子２１や回転子２２との間で熱交換を行うことで、固定子２１や回転子２２が冷却される。なお、回転子２２で発生した熱は、ロータシャフト１３を伝って回転放熱板２６０，２６５に伝達された後、回転放熱板２６０，２６５から放熱される。これによっても、回転子２２を冷却することができる。
【００５６】
その後、内側空間Ｒ２内を駆動側まで達した内気は、内側羽根部２６７の回転力により径方向の外側に向けて送り出され、各電動機２００の内気排気口２５２を通して冷却ダクト５４，５５内に流入する。これにより、冷却ダクト５４，５５を通して各電動機２００のケーシング２３（内側空間Ｒ２）間で内気を循環させることができる。
【００５７】
また、回転子２２が回転すると、外側羽根部２６１，２６６の回転力により、外気入気口２１１，２１３を通して外側空間Ｒ１内に外気が流入する。外側空間Ｒ１内に流入した外気は、外気排気口２１２，２１４に向けて流通する過程において、軸受４１，４２や回転放熱板２６０，２６５等との間で熱交換が行われることで、軸受４１，４２や回転放熱板２６０，２６５等を冷却する。そして、外気排気口２１２，２１４に到達した外気は、外気排気口２１２．２１４を通ってケーシング２２３外に排出される。
【００５８】
本実施形態では、ケーシング２２３内を外側空間Ｒ１及び内側空間Ｒ２に仕切ることで、内側空間Ｒ２への異物等の進入を抑制した上で、外側空間Ｒ１内（軸受４１，４２等）を外気により冷却することができる。これにより、ケーシング２２３内を効果的に冷却することができる。
【００５９】
なお、第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態の変形例を適宜組み合わせることが可能である。
また、上述した各実施形態では、台車２に搭載された２つの電動機間で内気を循環させる構成について説明したが、これに限らず、２つ以上の複数の電動機間で内気を循環させる構成でも構わない。
【００６０】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、冷却ダクトが各電動機間に接続されているため、例えば一つの電動機間に冷却ダクトを接続する場合に比べて、冷却ダクトの流路長を拡大することができる。これにより、冷却ダクトの伝熱面積（表面積）を増加させ、例えば走行風との熱交換を効率的に行うことができる。そのため、密閉型の電動機を用いた場合であっても、ケーシング内に冷たい内気を確実に供給することができる。その結果、ケーシング内への異物等の進入を抑え、メンテナンス性を向上させた上で、ケーシング内を効率的に冷却することができる。
【００６１】
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】
【００６２】
１…鉄道車両、２…台車、３…車体、１１，２００…電動機（回転電機）、１３…ロータシャフト（回転軸）、２１…固定子、２２…回転子、２３，２２３…ケーシング、４１，４２…軸受、５４，１５４…第１冷却ダクト（冷却ダクト）、５５…第２冷却ダクト（冷却ダクト）、５７…ファン、１０１…外側フィン、１０２…内側フィン、２０１…第１仕切部材（ファン）、２０２…第２仕切部材（ファン）、２１１，２１３…外気入気口、２１２，２１４…外気排気口、２６０，２６５…回転放熱板、２６１，２６６…外側羽根部、２６７…内側羽根部、Ｏ…軸線
【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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