(57)【要約】      （修正有）【課題】ハウジング内を効率よく冷却できる車両用強制風冷形主電動機を提供する。【解決手段】固定子３１は、ハウジング１０に固定され、回転子４３は、回転軸４１に固定されている。回転円板６０は、回転子４３と軸受１１との間において、回転軸４１から張り出している。回転円板６０は、第１羽根６５および第２羽根６７を持つ。第１羽根６５は、軸受１１に面する第１主面６０ａ上に放射状に設けられている。第２羽根６７は、回転子４３に面する第２主面６０ｂ上に放射状に設けられている。ハウジング１０は、通気口２３と、吸気口２５と、排気口２７と、ガイド板７０と、を持つ。通気口２３は、軸方向他方側の端部に形成されている。吸気口２５は、軸方向一方側の端部において、軸方向から見て回転円板６０と重なる位置に形成されている。排気口２７は、軸方向一方側の端部において、軸方向から見て回転円板６０よりも径方向の外側に形成されている。【選択図】図１
2017046377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定された固定子と、
前記固定子内に配置され、回転軸に固定された回転子と、
前記回転軸の軸方向における前記回転子よりも一方側において、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転子と前記軸受との間において前記回転軸から張り出すとともに、前記軸受に面する第１主面上に放射状に設けられた第１羽根、および前記回転子に面する第２主面上に放射状に設けられた第２羽根を備える回転円板と、
を備え、
前記ハウジングは、
前記軸方向における他方側の端部に形成され、内部に空気を導入する通気口と、
前記軸方向における前記一方側の端部において、前記軸方向から見て前記回転円板と重なる位置に形成され、内部に空気を導入する吸気口と、
前記軸方向における前記一方側の端部において、前記軸方向から見て前記回転円板よりも前記回転軸の径方向の外側に形成され、外部に空気を排出する排気口と、
空気を前記吸気口から前記軸受周り及び前記回転軸近傍を通り前記排気口より排出するようにしたガイド板と、
を有する車両用強制風冷形主電動機。
【請求項２】
前記第１主面上に断熱材を取り付けた請求項１に記載の車両用強制風冷形主電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両用強制風冷形主電動機に関する。
【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、車輪を駆動するための主電動機が取り付けられている。鉄道車両用の主電動機は、塵埃等の異物の侵入を抑制するために、固定子および回転子をハウジング内に収容する。
【０００３】
上述した主電動機は、ハウジング内の冷却効率の向上が課題となる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３８４０２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、ハウジング内を効率よく冷却できる車両用強制風冷形主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】
【０００６】
実施形態の車両用強制風冷形主電動機は、固定子と、回転子と、軸受と、回転円板と、を持つ。固定子は、ハウジングに固定されている。回転子は、固定子内に配置され、回転軸に固定されている。軸受は、回転軸の軸方向における回転子よりも一方側において、回転軸を回転自在に支持する。回転円板は、回転子と軸受との間において、回転軸から張り出している。回転円板は、第１羽根および第２羽根を持つ。第１羽根は、軸受に面する第１主面上に放射状に設けられている。第２羽根は、回転子に面する第２主面上に放射状に設けられている。ハウジングは、通気口と、吸気口と、排気口と、ガイド板と、を持つ。通気口は、軸方向における他方側の端部に形成されている。通気口は、内部に空気を導入する。吸気口は、軸方向における一方側の端部において、軸方向から見て回転円板と重なる位置に形成されている。吸気口は、内部に空気を導入する。排気口は、軸方向における一方側の端部において、軸方向から見て回転円板よりも径方向の外側に形成されている。排気口は、外部に空気を排出する。ガイド板は、空気を吸気口から軸受周り及び回転軸近傍を通り排気口より排出するように空気を案内する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図。
【図２】回転円板を示す正面図。
【図３】実施形態の第１の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図。
【図４】実施形態の第２の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図。
【図５】実施形態の第３の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の車両用強制風冷形主電動機を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、実施形態に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図１に示すように、車両用強制風冷形主電動機１（以下、単に「主電動機１」という。）は、鉄道車両の台車に取り付けられて、車輪を駆動する。主電動機１は、ハウジング１０と、ハウジング１０に固定された固定子３１と、ロータシャフト４１（請求項の「回転軸」に相当。）と、固定子３１内に配置され、ロータシャフト４１に固定された回転子４３と、を備えている。ロータシャフト４１の端部は、出力端部としてハウジング１０から突出している。以下の説明では、ロータシャフト４１の中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。また、軸方向におけるロータシャフト４１の出力端部側を駆動側（一方側）といい、その反対側を反駆動側（他方側）という。
【００１０】
固定子３１は、ステータ鉄心３３およびステータコイル３５を備えている。ステータ鉄心３３は、環状の磁性鋼板が軸方向に複数枚積層されることで、軸方向に沿うように延びる筒状に形成されている。ステータ鉄心３３は、環状に形成された一対の鉄心押さえ３７により、軸方向の両側から挟持されている。一対の鉄心押さえ３７は、軸方向に沿って延びる繋ぎ板３９を介して連結されている。ステータ鉄心３３の内周部分には、径方向の内側に向かって突出する複数のティース（不図示）が周方向に間隔をあけて形成されている。ティース間にはスロット（不図示）が形成される。スロット内には、ステータコイル３５が配設されている。
【００１１】
回転子４３は、固定子３１の内側に配設される。回転子４３は、ロータシャフト４１に外嵌されたロータ鉄心４５を備えている。ロータ鉄心４５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ている。ロータ鉄心４５は、環状に形成された一対の鉄心押さえ４７により、軸方向の両側から挟持されている。ロータ鉄心４５の外周面全体は、ステータ鉄心３３の内周面に対して径方向に間隔をあけて対向している。
【００１２】
ロータ鉄心４５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ている。複数の溝部内には、ロータバー４９が各別に埋め込まれている。各ロータバー４９における駆動側端部および反駆動側端部は、ロータ鉄心４５よりも軸方向の外側に突出している。各ロータバー４９の駆動側端部同士および反駆動側端部同士は、それぞれエンドリング５１により一体的に連結されている。
【００１３】
ロータ鉄心４５の内周部分には、ロータ鉄心４５を軸方向に貫通する通風孔５３が周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、各鉄心押さえ４７には、通風孔５３内に各別に連通する連通孔５５が形成されている。
【００１４】
ロータシャフト４１の駆動側端部は、第１軸受１１Ａ（請求項の「軸受」に相当。）に回転自在に支持されている。ロータシャフト４１の反駆動側端部は、第２軸受１１Ｂに回転自在に支持されている。
【００１５】
ハウジング１０は、固定子３１を固定する第１ステータケース１３および第２ステータケース１５と、第１軸受１１Ａを保持する第１軸受ブラケット１７と、第２軸受１１Ｂを保持する第２軸受ブラケット１９と、を備えている。
【００１６】
第１ステータケース１３は、固定子３１よりも駆動側に配置され、ハウジング１０の駆動側端部を形成している。第１ステータケース１３は、駆動側に底部１３ａを有する有底筒状に形成され、ロータシャフト４１と同軸に配置されている。底部１３ａには、底部１３ａを軸方向に貫通する装着孔１３ｂが形成されている。装着孔１３ｂの内径は、ロータ鉄心４５の外径よりも大きくなっている。第１ステータケース１３の反駆動側の端部は、一対の鉄心押さえ３７のうち駆動側の鉄心押さえ３７に連結している。
【００１７】
第２ステータケース１５は、固定子３１よりも反駆動側に配置され、ハウジング１０の反駆動側端部を形成している。第２ステータケース１５は、反駆動側に底部１５ａを有する有底筒状に形成され、ロータシャフト４１と同軸に配置されている。底部１５ａには、底部１５ａを軸方向に貫通する装着孔１５ｂが形成されている。第２ステータケース１５の駆動側の端部は、一対の鉄心押さえ３７のうち反駆動側の鉄心押さえ３７に連結している。
【００１８】
第２ステータケース１５には、ハウジング１０の内部に空気を導入する通気口２３が形成されている。通気口２３は、第２ステータケース１５の周壁部を径方向に貫通している。第２ステータケース１５の外面には、通気口２３の周縁部から外側に向かって延びるダクト２１が形成されている。ダクト２１には、不図示のブロワが接続される。ブロワから送風された空気は、通気口２３を通ってハウジング１０内へ導入される。
【００１９】
第１軸受ブラケット１７は、第１ステータケース１３の装着孔１３ｂを塞ぐように配置されている。第１軸受ブラケット１７は、第１ステータケース１３とともに、ハウジング１０の駆動側端部を形成している。第１軸受ブラケット１７は、軸方向から見て、第１ステータケース１３の底部１３ａと同等の外径を有する円環状に形成されている。また、第１軸受ブラケット１７は、縦断面視で、内周縁部が外周縁部よりも軸方向において反駆動側に向かって突出した形状に形成されている。第１軸受ブラケット１７は、内周縁部に形成されたシャフト保持部１７ａと、外周縁部に設けられ、第１ステータケース１３と連結される連結部１７ｂと、シャフト保持部１７ａと連結部１７ｂとを接続する接続部１７ｃと、を有する。
【００２０】
シャフト保持部１７ａは、軸方向に沿って延びる筒状に形成されている。シャフト保持部１７ａの内側には、第１軸受１１Ａが収容されている。シャフト保持部１７ａには、ロータシャフト４１の駆動側端部が挿通されている。シャフト保持部１７ａは、第１軸受１１Ａを介してロータシャフト４１を回転自在に支持している。
【００２１】
連結部１７ｂは、第１ステータケース１３の底部１３ａにおける駆動側の面に重なるように配置されている。連結部１７ｂは、第１ステータケース１３の底部１３ａに対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
【００２２】
接続部１７ｃは、シャフト保持部１７ａの外縁部と、連結部１７ｂの内縁部と、を接続している。接続部１７ｃの内面１７ｄ（反駆動側の面）は、径方向内側から外側に向かうにしたがい、駆動側に向かって延びている。
【００２３】
第２軸受ブラケット１９は、第２ステータケース１５の装着孔１５ｂを塞ぐように配置されている。第２軸受ブラケット１９は、第２ステータケース１５とともに、ハウジング１０の反駆動側端部を形成している。第２軸受ブラケット１９は、円環状に形成されている。第２軸受ブラケット１９は、軸方向に沿って延びる筒状のシャフト保持部１９ａと、シャフト保持部１９ａの外周部から径方向外側に向かって延びるフランジ部１９ｂと、を有する。
【００２４】
シャフト保持部１９ａは、第２ステータケース１５の装着孔１５ｂに挿通されている。シャフト保持部１９ａの外径は、第２ステータケース１５の装着孔１５ｂの内径と同等となっている。シャフト保持部１９ａの内側には、第２軸受１１Ｂが収容されている。シャフト保持部１９ａには、ロータシャフト４１の反駆動側端部が挿入されている。シャフト保持部１９ａは、第２軸受１１Ｂを介してロータシャフト４１を回転自在に支持している。
【００２５】
フランジ部１９ｂは、第２ステータケース１５の底部１５ａにおける駆動側の面に重なるように配置されている。フランジ部１９ｂは、第２ステータケース１５の底部１５ａに対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
【００２６】
ハウジング１０内の回転子４３と第１軸受１１Ａとの間には、回転円板６０が配置されている。回転円板６０は、例えば金属材料等により形成されている。回転円板６０は、ロータシャフト４１から径方向の外側に向かって張り出している。回転円板６０は、ハブ６１と、主板６３と、複数の第１羽根６５と、複数の第２羽根６７と、を有する。また、回転円板６０は、第１軸受１１Ａに面する第１主面６０ａと、回転子４３に面する第２主面６０ｂと、を有する。
【００２７】
ハブ６１は、ロータシャフト４１に固定されている。ハブ６１の反駆動側の端面は、回転子４３の一対の鉄心押さえ４７のうち駆動側の鉄心押さえ４７の駆動側端面に当接している。
主板６３は、ハブ６１から径方向の外側に向かって張り出している。主板６３は、第１軸受ブラケット１７の接続部１７ｃの内面１７ｄから離間するとともに、内面１７ｄに沿うように形成されている。主板６３は、径方向内側から径方向外側に向かうにしたがい、駆動側に向かって延びている。主板６３の外径は、ロータ鉄心４５の外径と略一致している。
【００２８】
図２は、回転円板を軸方向における駆動側から見た正面図である。
図２に示すように、複数の第１羽根６５は、第１主面６０ａ上の外周部に設けられている。各第１羽根６５は、回転円板６０の中心から外側に向かって延びる放射状に設けられている。各第１羽根６５は、周方向に等間隔で配置されている。各第１羽根６５の径方向外側端部の径方向における位置は、主板６３の外周縁部の径方向における位置と略一致している。
【００２９】
複数の第２羽根６７は、第２主面６０ｂ上の外周部に設けられている。各第２羽根６７は、回転円板６０の中心から外側に向かって延びる放射状に設けられている。各第２羽根６７は、各第１羽根６５と同様に、周方向に等間隔で配置されている。
【００３０】
図１に示すように、ハウジング１０には、ハウジング１０の内部に空気を導入する吸気口２５と、外部に空気を排出する排気口２７と、が形成されている。
吸気口２５は、第１軸受ブラケット１７に形成されている。吸気口２５は、通気口２３の中心を通る縦断面視において、ロータシャフト４１の中心軸Ｏを挟んで通気口２３の反対側（以下、「下側」という。）に形成されている。吸気口２５は、軸方向から見て、複数の第１羽根６５が位置する部分よりも径方向内側に形成されている。吸気口２５は、第１軸受ブラケット１７を軸方向に貫通している。吸気口２５は、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。なお、吸気口２５は、１つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。
【００３１】
排気口２７は、第１ステータケース１３および第１軸受ブラケット１７のうち少なくとも一方に形成されている。排気口２７は、第１排気口２７ａと、第２排気口２７ｂと、を有する。
第１排気口２７ａは、第１軸受ブラケット１７および第１ステータケース１３を軸方向に貫通している。第１排気口２７ａは、通気口２３の中心を通る縦断面視において、ロータシャフト４１の中心軸Ｏを挟んで吸気口２５の反対側（以下、「上側」という。）に形成されている。第１排気口２７ａは、軸方向から見て、回転円板６０よりも径方向外側に形成されている。より詳細には、第１排気口２７ａの反駆動側の開口部は、縦断面視で回転円板６０の主板６３における第１主面６０ａと平行であって、かつ第１羽根６５を通る仮想線と交差する位置に形成されている。第１排気口２７ａは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。なお、第１排気口２７ａは、１つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。
【００３２】
第２排気口２７ｂは、第１排気口２７ａと同様に、第１軸受ブラケット１７および第１ステータケース１３を軸方向に貫通している。第２排気口２７ｂは、第１排気口２７ａよりも径方向外側において、周方向に沿うように、全周に亘って複数形成されている。より詳細には、第２排気口２７ｂの反駆動側の開口部は、縦断面視で回転円板６０の主板６３における第２主面６０ｂと平行であって、かつ第２羽根６７を通る仮想線と交差する位置に形成されている。第２排気口２７ｂは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
【００３３】
回転円板６０と第１軸受ブラケット１７との間には、ガイド板７０が配設されている。ガイド板７０は、ロータシャフト４１の中心軸Ｏよりも下側に配設されている。ガイド板７０は、軸方向から見て、第１軸受ブラケット１７の下側半分と重なるように、半円形状に形成されている。
【００３４】
ガイド板７０は、周壁部７１と、斜壁部７３と、取付部７５と、を有する。周壁部７１は、径方向における複数の第１羽根６５と吸気口２５との間に設けられている。周壁部７１は、周方向に沿う半円筒状に形成されている。斜壁部７３は、周壁部７１の反駆動側端縁から径方向の内側に向かって、回転円板６０の第１主面６０ａに沿うように延びている。斜壁部７３の径方向内側端縁は、ロータシャフト４１の外周面に対して隙間を設けた状態で配置されている。取付部７５は、周壁部７１の駆動側端縁から径方向の外側に向かって、第１軸受ブラケット１７の内面１７ｄに沿うように延びている。取付部７５は、第１軸受ブラケット１７に対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
【００３５】
以下、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、鉄道車両を走行させる際、主電動機１には、パンタグラフを介して電流が供給される。供給された電流をステータコイル３５に通電することで、回転子４３およびロータシャフト４１が回転する。この際、ダクト２１に接続されたブロワ（不図示）が回転する。これにより、固定子３１および回転子４３と、第２ステータケース１５の底部１５ａおよび第２軸受ブラケット１９と、の間の空間（以下、「空間Ｓ１」という。）には、空気が導入される。
【００３６】
ロータシャフト４１が回転すると、第２羽根６７も回転する。このとき、各第２羽根６７間の空気には、遠心力が作用する。各第２羽根６７間の空気は、径方向内側から外側に向かって流動する。この各第２羽根６７間の空気の流動により、複数の第２羽根６７よりも径方向内側の部分には負圧が発生する。
【００３７】
上述した第２羽根６７よりも径方向内側の部分の負圧により、空間Ｓ１の空気は、ロータ鉄心４５の通風孔５３、および鉄心押さえ４７の連通孔５５を通って、反駆動側から駆動側に向かって流動する。この際、空気は、第２軸受ブラケット１９を介して、ロータシャフト４１の回転に伴って温度が上昇した第２軸受１１Ｂと熱交換を行う。また、通風孔５３を通る空気は、駆動により温度が上昇したロータ鉄心４５と熱交換を行う。これにより、第２軸受１１Ｂおよび回転子４３を冷却することができる。
【００３８】
また、空間Ｓ１内の空気の一部は、固定子３１のステータ鉄心３３と回転子４３のロータ鉄心４５との間の隙間を通って、反駆動側から駆動側に向かって流動する。この際、空気は、ステータ鉄心３３およびロータ鉄心４５と熱交換を行う。これにより、固定子３１を冷却することができる。
【００３９】
通風孔５３を通った空気は、第２軸受１１Ｂおよび回転子４３との熱交換により温度が上昇している。通風孔５３を通った空気は、回転円板６０の主板６３に衝突し、第２主面６０ｂに沿って径方向内側から外側に向かって流動する。その後、第２主面６０ｂに沿って流動した空気は、軸方向から見て回転円板６０よりも径方向外側に形成された排気口２７から外部へ排出される。これにより、第２軸受１１Ｂ、ロータ鉄心４５およびステータ鉄心３３と熱交換して温度が上昇した空気を、第１軸受１１Ａと熱交換させることなく外部へ排出できる。
【００４０】
また、回転円板６０が回転すると、第１羽根６５も回転する。このとき、上述した第２羽根６７と同様の原理により、第１羽根６５よりも径方向内側の空間（以下、空間「Ｓ２」という。）には負圧が発生する。空間Ｓ２に負圧が発生すると、空間Ｓ２内には、吸気口２５を通って外気が導入される。外気は、ガイド板７０の斜壁部７３と第１軸受ブラケット１７との間を通って、径方向外側から内側に向かってロータシャフト４１近傍まで流動する（矢印Ａ１参照）。この際、外気は、第１軸受ブラケット１７の下側部分を介して、ロータシャフト４１の回転に伴って温度が上昇した第１軸受１１Ａと熱交換を行う。
【００４１】
ロータシャフト４１近傍まで流動した外気は、一部がガイド板７０の斜壁部７３と回転円板６０との間に向かって流動し、残りはロータシャフト４１の外周面に沿って下側から上側に向かって流動する。
斜壁部７３と回転円板６０との間に向かって流動した空気は、斜壁部７３と回転円板６０との間を径方向内側から外側に向かって流動する（矢印Ａ２参照）。その後、外気は、第１ステータケース１３および第１軸受ブラケット１７の下側部分に形成された排気口２７から外部へ排出される。
【００４２】
また、ロータシャフト４１の外周面に沿って下側から上側に向かって流動した外気は、第１軸受ブラケット１７の上側部分と回転円板６０との間を通って、径方向内側から外側に向かって流動する（矢印Ａ３参照）。その後、外気は、第１ステータケース１３および第１軸受ブラケット１７の上側部分に形成された排気口２７から外部へ排出される。
【００４３】
以上説明した実施形態によれば、回転子４３と第１軸受１１Ａとの間に設けられた回転円板６０と、軸方向から見て回転円板６０と重なる位置に形成された吸気口２５と、軸方向から見て回転円板６０よりも径方向の外側に形成された排気口２７と、を持ち、さらに回転円板６０は、第１軸受１１Ａに面する第１主面６０ａ上に設けられた第１羽根６５と、回転子４３に面する第２主面上に設けられた第２羽根６７と、を持つため、第１軸受１１Ａの温度の上昇を抑制しつつ、固定子３１および回転子４３を冷却できるとともに、吸気口から導入された外気により第１軸受１１Ａを冷却することができる。したがって、ハウジング１０内を効率よく冷却できる。
【００４４】
以下、実施形態の主電動機の変形例について説明する。なお、上述した実施形態と同一部分については同一の符号を付して、説明を省略または簡略化する。
【００４５】
最初に第１の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機１０１について説明する。
図３は、実施形態の第１の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図１に示す実施形態では、回転円板６０の第１主面６０ａが、駆動側に向かって露出している。これに対して、図３に示す第１の変形例では、回転円板６０の第１主面６０ａ上に、断熱材６９が取り付けられている点で、図１に示す実施形態と異なっている。
【００４６】
断熱材６９は、回転円板６０よりも熱伝導率の低い材料により形成されることが好ましく、例えば樹脂材料等が好適である。断熱材６９は、第１主面６０ａにおける第１羽根６５よりも径方向内側に取り付けられている。
【００４７】
以上説明した第１の変形例によれば、断熱材６９が回転円板６０の第１軸受１１Ａに面する第１主面６０ａ上に取り付けられているため、通電された固定子３１および回転子４３により加熱された空気との熱交換や、回転子４３の鉄心押さえ４５を介した伝熱等により回転円板６０が加熱された場合であっても、回転円板６０の熱が第１軸受１１Ａに伝搬することを防止できる。したがって、第１軸受１１Ａの温度の上昇を抑制でき、ハウジング１０内を効率よく冷却できる。
【００４８】
次に第２の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機２０１について説明する。
図４は、実施形態の第２の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図１に示す実施形態では、第２排気口２７ｂが軸方向に沿って形成されている。これに対して、図４に示す第２の変形例では、第２排気口１２７ｂが縦断面視で回転円板６０の主板６３が張り出す方向に沿って形成されている点で、図１に示す実施形態と異なっている。
【００４９】
以上説明した第２の変形例によれば、第２排気口１２７ｂが縦断面視で回転円板６０の主板６３が張り出す方向に沿って形成されているため、回転円板６０に沿って径方向内側から外側に向かって流動する空気を第２排気口１２７ｂからスムーズに排出できる。したがって、ハウジング１０内を効率よく冷却できる。
【００５０】
次に第３の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機３０１について説明する。
図５は、実施形態の第３の変形例に係る車両用強制風冷形主電動機を示す縦断面図である。
図１に示す実施形態では、吸気口２５が第１軸受ブラケット１７の下側部分に形成されている。これに対して、図５に示す第３の変形例では、吸気口２２５が、第１軸受ブラケット１７の上下両側部分に形成されている点で、図１に示す実施形態と異なっている。また、図１に示す実施形態では、第１排気口２７ａが第１ステータケース１３および第１軸受ブラケット１７の上側部分に形成されている。これに対して、図５に示す第３の変形例では、第１排気口２２７ａが、第１ステータケース１３および第１軸受ブラケット１７の上下両側部分に形成されている点で、図１に示す実施形態と異なっている。さらに、図１に示す実施形態では、ガイド板７０が、軸方向から見て半円形状に形成されている。これに対して、図５に示す第３の変形例では、ガイド板２７０が、軸方向から見て円形状に形成されている点で、図１に示す実施形態と異なっている。
【００５１】
図５に示すように、ハウジング１０には、吸気口２２５と、排気口２２７と、が形成されている。
吸気口２２５は、第１軸受ブラケット１７に形成されている。吸気口２２５は、周方向に沿って、全周に亘って複数形成されている。吸気口２２５は、軸方向から見て、回転円板６０のうち複数の第１羽根６５が位置する部分よりも径方向内側の部分と重なる位置に形成されている。吸気口２２５は、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
【００５２】
排気口２２７は、第１排気口２２７ａと、第２排気口２７ｂと、を有する。第１排気口２２７ａは、第１軸受ブラケット１７および第１ステータケース１３を軸方向に貫通している。第１排気口２２７ａは、周方向に沿って、全周に亘って複数形成されている。第１排気口２２７ａは、例えば周方向に沿うように長軸を有する長孔である。
【００５３】
また、車両用強制風冷形主電動機３０１は、ガイド板２７０を備えている。ガイド板２７０は、軸方向から見て、第１軸受ブラケット１７と重なるように、円形状に形成されている。ガイド板２７０は、周壁部２７１と、斜壁部２７３と、取付部２７５と、を有する。
【００５４】
周壁部２７１は、径方向における各第１羽根６５と吸気口２５との間に設けられている。周壁部２７１は、周方向に沿う円筒状に形成されている。斜壁部２７３は、周壁部２７１の反駆動側端縁から径方向の内側に向かって、回転円板６０の第１主面６０ａに沿うように延びている。斜壁部２７３の内周縁は、ロータシャフト４１の外周面に対して隙間を設けた状態となっている。取付部２７５は、周壁部２７１の駆動側端縁から径方向の外側に向かって、第１軸受ブラケット１７の内面１７ｄに沿うように延びている。取付部２７５は、第１軸受ブラケット１７に対して、不図示の締結部材により締結固定されている。
【００５５】
以下、本変形例の作用について説明する。
回転円板６０が回転して第１羽根６５が回転すると、上述した実施形態と同様に、第１羽根６５よりも径方向内側の空間（以下、空間「Ｓ３」という。）には負圧が発生する。空間Ｓ３に負圧が発生すると、空間Ｓ３内には、吸気口２５を通って外気が導入される。外気は、ガイド板２７０の斜壁部２７３と第１軸受ブラケット１７との間を通って、径方向外側から内側に向かってロータシャフト４１近傍まで流動する（矢印Ａ４参照）。この際、外気は、第１軸受ブラケット１７を介して、ロータシャフト４１の回転に伴って温度が上昇した第１軸受１１Ａと熱交換を行う。
【００５６】
ロータシャフト４１近傍まで流動した外気は、ガイド板２７０の斜壁部２７３と回転円板６０との間を通って、径方向内側から径方向外側に向かって流動する（矢印Ａ５参照）。その後、外気は、第１排気口２２７ａから外部へ排出される。
【００５７】
以上説明した第３の変形例では、吸気口２２５が周方向に沿って、全周に亘って複数形成されているため、吸気口２２５から外気をより多く導入させることができる。よって、第１軸受１１Ａと確実に熱交換を行うことができ、ハウジング１０内を効率よく冷却できる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、複数の第１羽根６５および複数の第２羽根６７は、それぞれ回転円板６０に、周方向に等間隔で配置されているが、不等間隔に配置されていてもよい。
【００５９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転子と第１軸受との間に設けられた回転円板と、軸方向から見て回転円板と重なる位置に形成された吸気口と、軸方向から見て回転円板よりも径方向の外側に形成された排気口と、を持ち、さらに回転円板は、第１軸受に面する第１主面上に設けられた第１羽根と、回転子に面する第２主面上に設けられた第２羽根と、を持つため、第１軸受の温度の上昇を抑制しつつ、固定子および回転子を冷却できるとともに、吸気口から導入された外気により第１軸受を冷却することができる。したがって、ハウジング内を効率よく冷却できる。
【００６０】
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】
【００６１】
１，１０１，２０１，３０１…車両用強制風冷形主電動機、１０…ハウジング、１１Ａ…第１軸受（軸受）、２３…通気口、２５，２２５…吸気口、２７，２２７…排気口、２７ａ，２２７ａ…第１排気口（排気口）、２７ｂ，１２７ｂ…第２排気口（排気口）、３１…固定子、４１…ロータシャフト（回転軸）、４３…回転子、６０…回転円板、６０ａ…第１主面、６０ｂ…第２主面、６５…第１羽根、６７…第２羽根、６９…断熱材、７０，２７０…ガイド板
【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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