JP7721974B2 - 車両用主電動機 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両を駆動する車両用主電動機に関する。

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主電動機が取り付けられている。

例えば特許文献１に記載の車両用主電動機は、ステータと、ステータの内周側で回転軸に同軸に固定されたロータと、ステータ及びロータを内包する円筒形状のフレームと、フレームの一端開口を閉塞するように配置されて回転軸を支持するブラケットと、ロータよりブラケット側に寄った位置で回転軸に同軸に固定された冷却ファンと、を備えている。

フレームの外周には、一端側から他端側に連通する複数の出側流路が周方向に複数形成されている。冷却ファンは、ステータ及びロータの空間とブラケット側の空間を仕切る主板と、主板のブラケットに対向する面に形成され、周方向に間隔をあけて放射状に延在する複数の羽と、主板と平行に配置されて複数の羽を間に挟んで固定している帯リング形状のガイドと、を備えている。

ブラケットには、周方向に所定間隔をあけて複数の吸気口が形成されており、これら吸気口は、ブラケット内部の入側流路に配置した冷却ファンのガイドがブラケットに向って投影してなる領域内に位置している。

そして、回転軸の回転とともにロータ及び冷却ファンの複数の羽が回転すると、ブラケットの吸気口から入側流路に流入した冷却空気が、複数の羽の間を通過してブラケット及び主板の外周側に流れ、フレームの出側流路を通過して外部に排出されることで、回転子が冷却されるようになっている。

国際公開２０１５／１１８６６０号

ところで、特許文献１の吸気口から流入した冷却空気が、入側流路、冷却ファンの複数の羽が回転する空間、及び出側流路まで流れる流路（以下、空気流路と称する）を、両端が開口した直管と仮定すると、この空気流路の音響モードは、流路内部で音波が反射することで、振幅が極大となる複数の腹部と、振幅が極小となる複数の節部とを有するモードとなる。

そして、冷却空気が空気流路の冷却ファンの複数の羽に衝突すると風切り音が発生するが、複数の羽が音響モードの腹部に位置していると、風切り音の振幅が増大し騒音の要因となるおそれがある。

そこで、本発明は、冷却ファンの複数の羽（音源）を音響モードの節部の位置に配置することで、風切り音の振幅の増大を抑制して騒音を低減することができる車両用主電動機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両用主電動機は、円筒形状のハウジングと、ハウジングのハウジング周壁に固定されたステータと、ステータの内部に配置され、回転軸に固定されたロータと、回転軸を支持してステータ及びロータを外側から覆って吸気口を形成したカバー側壁と、ハウジング周壁の外側から覆って端部に排気口を有する出側流路を形成したカバー周壁と、カバー側壁とステータ及びロータとの間を仕切って回転軸の一端側に固定された主板と、主板の外周側のカバー側壁に対向する面に放射状に固定した複数の羽とを有し、回転軸に固定された冷却ファンと、カバー側壁と主板との間に形成されて吸気口に連通する入側空間と、を備えている。そして、吸気口から、入側空間、複数の羽が配置されている空間、出側流路及び排気口までの冷却空気が流れる空気流路を、両端が開口した直管と仮定したときの音響モードの節部に、複数の羽を位置させる節部設定手段を設けた。

本発明に係る車両用主電動機によれば、冷却ファンの複数の羽（音源）を音響モードの節部の位置に配置することで、冷却空気が冷却ファンの複数の羽に衝突することで発生する風切り音の振幅の増大を抑制して騒音を低減することができる。

本発明に係る第１実施形態の車両用主電動機を示す軸方向断面図である。 第１実施形態の車両用主電動機を構成する冷却ファンを示すものであり、（ａ）は軸方向から示し、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線矢視図である。 第１実施形態のエアガイドの形状を示す斜視図である。 第１実施形態の車両用主電動機において吸気口から入側流路、ファン収納空間及び出側流路に冷却空気が流れる状態を示した図である。 第１実施形態の冷却空気が流れる空気流路の音響モードと、音響モードの節部に音源を位置させることを示すものである。 本発明に係る第２実施形態の車両用主電動機を示す軸方向断面図である。 第２実施形態の冷却空気が流れる空気流路の音響モードと、音響モードの節部に音源を位置させることを示すものである。 本発明に係る第３実施形態の車両用主電動機を示す軸方向断面図である。 第３実施形態の冷却空気が流れる空気流路の音響モードと、音響モードの節部に音源を位置させることを示すものである。

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態の車両用主電動機を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。
［第１実施形態の車両用主電動機］

図１から図５により本発明に係る第１実施形態の車両用主電動機１について説明する。

図１は、鉄道車両の台車に取付けられて車輪を駆動する第１実施形態の車両用主電動機１を示す軸方向断面図である。

車両用主電動機１は、金属材料で形成したハウジング２と、ハウジング２のハウジング周壁２ａの内周面に固定したステータ３と、ステータ３の内側に配置されて回転軸４に同軸に固定したロータ５と、ハウジング２の一端側を閉塞するように配置され、回転軸４の一端４ａ側に固定した冷却ファン６と、冷却ファン６及びハウジング周壁２ａを外側から覆うカバー７とを備えている。

ハウジング２は、円筒形状のハウジング周壁２ａと、ハウジング周壁２ａの一端側開口部の周縁に形成したリング形状の第１ハウジング側壁２ｂと、ハウジング周壁２ａの他端開口部を閉塞して形成した第２ハウジング側壁２ｃとを備えている。

第２ハウジング側壁２ｃの中心位置には、ベアリング２１ｃを介して回転軸４の他端４ｂを支持する軸受け部材２１ａが配置されている。第２ハウジング側壁２ｃの内側には、軸受け部材２１ｂの外周との間に通気空間２ｄを設けて円盤形状の内壁２ｅが配置されており、内壁２ｅの外径部は第２ハウジング側壁２ｃに設けた開口部２ｆに摺動自在に接触し、内壁２ｅの内径部は回転軸４に固定されている。軸受け部材２１ｂには、外部と通気空間２ｄとを連通する通気孔２ｇが周方向に所定間隔をあけて形成されている。そして、内壁２ｅの通気空間２ｄ側には、周方向に所定間隔をあけて複数の羽２ｈが配置されている。

ステータ３は、ステータコア９と、ステータコイル１０とを備えている。ステータコア９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。ステータコア９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。ティース間に複数のスロット（不図示）が形成され、これらスロットにステータコイル１０が巻回されている。

ロータ５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筒状に形成されている。

冷却ファン６は、図２（ａ）に示すように、円盤形状の主板１１と、主板１１の外周側で対向して配置されている帯リング形状のガイド板１２と、主板１１及びガイド板１２の対向面の間に周方向に間隔をあけて放射状に形成した複数の羽１３とを備えている。主板１１は、図２（ｂ）に示すように、嵌入穴１４を中心位置に形成した円板部１５と、円板部１５の外周縁から軸方向の一方に延在する円筒部１６と、円筒部１６の端部から径方向外方に延在し、ガイド板１２に略平行に配置されている羽形成板１７とを備えている。

冷却ファン６は、図１に示すように、複数の羽１３及びガイド板１２をステータ３及びロータ５に対向しないハウジング２の外側に向けた状態で配置され、円板部１５の嵌入穴１４に回転軸４を嵌入し、ハウジング２の第１ハウジング側壁２ｂの内周面に羽形成板１７の外周面を合わせることで、第１ハウジング側壁２ｂの開口部を閉塞しながら回転軸４に同軸に固定されている。

カバー７は、図１に示すように、冷却ファン６を外側（図１の左側）から覆って回転軸４の軸心に直交する方向に延在している円板形状のカバー側壁１８と、カバー側壁１８の外周端から回転軸４の軸心に沿う方向（図１の左右方向）に延在してハウジング周壁２ａの外周面を覆っている円筒形状のカバー周壁１９とを備えている。カバー側壁１８の中心位置には回転軸４が挿通する軸挿通穴２０が形成されているとともに、軸挿通穴２０の内部と回転軸４の間には軸受け部材２１ｂが配置されている。

カバー側壁１８で冷却ファン６の複数の羽１３及びガイド板１２が覆われている空間をファン収納空間２７と称し、ハウジング周壁２ａの外周面とカバー周壁１９の内周面との間に設けられており、外気に連通する排気口２８ａを設けた空間を出側流路２８と称する。

図１に示すように、カバー側壁１８には、周方向に所定間隔をあけて形成され、冷却ファン６の主板１１に向けて連通する複数の吸気口２２が設けられている。そして、吸気口２２より内部側には、ファン収納空間２７に連通する入側空間２３が設けられている。

入側空間２３は、吸気口２２の外径側縁部２２ａと同一径方向寸法であるカバー側壁１８に形成したカバー内周壁２４と、吸気口２２の外径側縁部２２ａより径方向内方に凹んで形成した環状のカバー段差部２５とで囲まれた空間である。

入側空間２３には、エアガイド２６が配置されている。エアガイド２６は、図３に示すように、帯リング部２６ａと、帯リング部２６ａの内径端部から直交方向に延在する筒部２６ｂとを備えた断面Ｌ字形状の金属部材である。

本実施形態のエアガイド２６は、図１に示すように、帯リング部２６ａの外周端がカバー側壁１８のカバー内周壁２４に固定されており、帯リング部２６ａが回転軸４の軸心に直交する方向に延在し、筒部２６ｂが、回転軸４の軸心に沿う方向に延在して配置されている。

車両用主電動機１の冷却ファン６は、回転軸４から回転力が伝達されて複数の羽１３が回転することで、複数の吸気口２２から入側空間２３に冷却空気が流入する。吸気口２２から流入した冷却空気は、図４に示すように、エアガイド２６の帯リング部２６ａに衝突することで整流されながら回転軸４側に向かう方向に流れが変更され、次いで、カバー段差部２５に衝突してエアガイド２６の筒部２６ｂの内周に沿う方向に流れが変更される。次いで、冷却空気は、主板１１の円板部１５に衝突して回転軸４から離間する方向に流れが変更され、さらに、主板１１の円筒部１６に衝突することで筒部２６ｂの外周に沿う方向に流れが変更された後、複数の羽１３が配置されているファン収納空間２７に向かって流れていく。そして、冷却空気は、ファン収納空間２７に連通する出側流路２８に送り出され排気口２８ａから外気に放出される。ハウジング周壁２ａに伝導されたステータ３のステータコア９の熱は、出側流路２８を通過する冷却空気が奪って排気口２８ａから外部に放出される。

ここで、図５は、本実施形態の吸気口２２から入側空間２３、エアガイド２６の帯リング部２６ａ及び筒部２６ｂの周囲に沿って流れる流路、ファン収納空間２７、出側流路２８及び排気口２８ａまでの冷却空気が流れる流路（以下、空気流路と称する）を、両端が開口した流路長さＬ１の直管と仮定したときの空気流路の音響モードと音源となる羽１３の位置とを示すものである。

直管の音響モードは、開口端部で音波が反射することで作り出される音波（圧力波）の腹（圧力波の振幅が極大となる部分）と節（圧力波の振幅が極小となる部分）とを有する。基本共鳴周波数ｆは、おおよそｆ＝ｖ／（２×Ｌ）となる。ｖは音速であり、Ｌは直管の長さである。

図５に示す空気流路の音響モードは、空気流路の長さがＬ１の場合であって、基本共鳴周波数ｆ１の３倍の周波数を対象とした音波（圧力波）の振動を示している。この音響モードは、圧力波の振幅が極大となる３つの腹部と、圧力波の振幅が極小となる４つの節部とを有する。

本実施形態は、空気流路の音響モードの吸気口２２に寄った節部に複数の羽１３が位置するように、エアガイド２６の帯リング部２６ａの径方向寸法Ｈ１（図３参照）と、筒部２６ｂの軸方向寸法Ｈ２（図３参照）とを所定値に設定している。エアガイド２６は、特許請求の範囲に記載の「節部設定手段」の一例である。

次に、第１実施形態の車両用主電動機１の動作及び効果について説明する。

車両用主電動機１の駆動時には、ステータコア９、ステータコイル１０およびロータ５が発熱部となる。

車両用主電動機１の冷却ファン６は、回転軸４から回転力が伝達されて複数の羽１３が回転することで、複数の吸気口２２から入側空間２３に流入した冷却空気が、エアガイド２６の帯リング部２６ａ及び筒部２６ｂの周囲に沿って流れ、ファン収納空間２７、出側流路２８を通過して排気口２８ａから放出される。そして、ハウジング周壁２ａに伝導されたステータ３のステータコア９の熱は、出側流路２８を通過する冷却空気に奪われて排気口２８ａから外部に放出される。

ここで、冷却空気が複数の羽１３（音源）に衝突すると風切り音が発生し、この風切り音は出側流路２８の排気口２８ａと吸気口２２から外部に放出される。

図５で示したように、本実施形態の空気流路の音響モードは、エアガイド２６の帯リング部２６ａの径方向寸法Ｈ１と、筒部２６ｂの軸方向寸法Ｈ２とを所定値に設定することで、吸気口２２に寄った節部に、音源（風切り音が発生する複数の羽１３）を位置させている。このように、空気流路の音響モードの節部に音源（複数の羽１３）を位置させることで、音源から放射される音（風切り音）のうち基本共鳴周波数ｆ１の３倍の周波数に対して振幅の増大を抑制し、冷却ファン６に起因した騒音を低減することができる。
［第２実施形態の車両用主電動機］

次に、図６及び図７は、本発明に係る第２実施形態の車両用主電動機３０を示すものである。なお、図１から図５で示した第１実施形態の構成と同一部分は、同一符号を付して説明は省略する。

図６に示す第２実施形態の車両用主電動機３０は、第１実施形態の車両用主電動機１で使用したエアガイド２６を配置されていないが、冷却空気の整流作用のために入側空間２３に配置してもよい。
本実施形態の車両用主電動機３０の特徴は、カバー７のカバー周壁１９ａの軸方向長さを、ハウジング２のハウジング周壁２ａの軸方向長さより短く形成したことで、第１実施形態の出側流路２８より軸方向長さが短い出側流路３１が形成され、ハウジング周壁２ａの外周を臨む位置で出側流路３１の排気口３１ａが開口していることである。

図７は、第２実施形態の吸気口２２から入側空間２３、ファン収納空間２７、出側流路３１及び排気口３１ａまで冷却空気が流れる空気流路を、両端が開口した流路長さＬ２の直管と仮定したときの空気流路における基本共鳴周波数の３倍の周波数の音響モードと音源となる羽１３の位置とを示すものである。この空気流路の基本共鳴周波数はｆ２である。

本実施形態は、空気流路の音響モードの吸気口２２に寄った節部に複数の羽１３が位置するように、出側流路３１の軸方向長さを短く形成している。

次に、第２実施形態の車両用主電動機３０の動作及び効果について説明する。

本実施形態の車両用主電動機３０の冷却ファン６は、回転軸４から回転力が伝達されて複数の羽１３が回転することで、複数の吸気口２２から入側空間２３に流入した冷却空気が、ファン収納空間２７、出側流路３１を通過して排気口３１ａから放出され、ハウジング周壁２ａに伝導されたステータ３のステータコア９の熱は、出側流路３１を通過する冷却空気が奪って排気口３１ａから外部に放出される。

冷却空気が複数の羽１３（音源）に衝突すると風切り音が発生し、この風切り音は出側流路３１の排気口３１ａから外部に放出されるが、図７で示したように、本実施形態の空気流路の音響モードは、出側流路３１の軸方向長さを短く形成することで、吸気口２２に寄った節部に、音源（風切り音が発生する複数の羽１３）を位置させている。このように、空気流路の音響モードの節部に音源（複数の羽１３）を位置させることで、音源から放射される音（風切り音）のうち基本共鳴周波数ｆ２の３倍の周波数に対して振幅の増大を抑制し、冷却ファン６に起因した騒音を低減することができる。

一方、回転軸４とともに内壁２ｅ及び複数の羽２ｈが回転すると、軸受け部材２１ａに設けた通気孔２ｇから流れ込んだ冷却空気が通気空間２ｄを通過して内壁２ｅの外径側から外部に排出される。このため、回転軸４の他端４ｂを支持するベアリング２１ｃ、ロータ５、ステータコア９、ステータコイル１０などで発生する熱は、通気空間２ｄを通過する冷却空気が奪って外気に放出する。

ここで、本実施形態では、ハウジング周壁２ａの外周を臨む位置で出側流路３１の排気口３１ａが開口していることから、排気口３１ａから放出されるステータコア９の熱を奪った冷却空気は、ハウジング周壁２ａに沿って流れていき、第２ハウジング側壁２ｃの中央側には流れ難くなる。このため、軸受け部材２１ａの周囲に設けた通気空間２ｄには排気口３１ａから放出された冷却空気（ステータコア９の熱を奪った冷却空気）が流れ込まないので、軸受け部材２１ａに配置したベアリング２１ｃや、ロータ５、ステータコア９、ステータコイル１０などの冷却を確実に行うことができる。
［第３実施形態の車両用主電動機］

次に、図８及び図９は、本発明に係る第３実施形態の車両用主電動機３２を示すものである。

図８に示す第２実施形態の車両用主電動機３２も、第１実施形態の車両用主電動機１で使用したエアガイド２６を配置されていないが、冷却空気の整流作用のために入側空間２３に配置してもよい。

本実施形態の車両用主電動機３２の特徴は、第２ハウジング側壁２ｃより軸方向外側（図８の右側）に突出するハウジング周壁２ｉが形成されているとともに、ハウジング周壁２ｉの端部から回転軸４に直交し、回転軸４から離間する方向に延在するリング形状のハウジング端壁２ｊが形成されていることである。なお、ハウジング端壁２ｊは、ハウジング周壁２ｉの端部から回転軸４に対して傾斜していてもよい。

本実施形態のカバー７は、第２ハウジング側壁２ｃより軸方向外側に突出してハウジング端壁２ｊに近接する位置まで延在するカバー周壁１９ｂを形成したことで、第１実施形態の出側流路２８より軸方向長さが長い出側流路３３が形成されているとともに、カバー周壁１９ｂには、ハウジング端壁２ｊの端部の間で開口する出側流路３３の排気口３３ａが設けられている。

図９は、第３実施形態の吸気口２２から入側空間２３、ファン収納空間２７、出側流路３３及び排気口３３ａまで冷却空気が流れる空気流路を、両端が開口した流路長さＬ３の直管と仮定したときの空気流路における基本共鳴周波数の３倍の周波数の音響モードと音源となる羽１３の位置とを示すものである。この空気流路の基本共鳴周波数はｆ３である。

本実施形態は、空気流路の音響モードの吸気口２２に寄った節部に複数の羽１３が位置するように、出側流路３３の軸方向長さを長く形成している。

次に、第３実施形態の車両用主電動機３２の動作及び効果について説明する。

本実施形態の車両用主電動機３２の冷却ファン６は、回転軸４から回転力が伝達されて複数の羽１３が回転することで、複数の吸気口２２から入側空間２３に流入した冷却空気が、ファン収納空間２７、出側流路３３を通過して排気口３３ａから放出され、ハウジング周壁２ｉに伝導されたステータ３のステータコア９の熱は、出側流路３３を通過する冷却空気が奪って排気口３３ａから外部に放出される。

冷却空気が複数の羽１３（音源）に衝突すると風切り音が発生し、この風切り音は出側流路３３の排気口３３ａから外部に放出されるが、図９で示したように、本実施形態の空気流路の音響モードは、出側流路３３の軸方向長さを長く形成することで、吸気口２２に寄った節部に、音源（風切り音が発生する複数の羽１３）を位置させている。このように、空気流路の音響モードの節部に音源（複数の羽１３）を位置させることで、音源から放射される音（風切り音）のうち基本共鳴周波数ｆ３の３倍の周波数に対して振幅の増大を抑制し、冷却ファン６に起因した騒音を低減することができる。

また、回転軸４とともに内壁２ｅ及び複数の羽２ｈが回転すると、軸受け部材２１ａに設けた通気孔２ｇから流れ込んだ冷却空気が通気空間２ｄを通過して内壁２ｅの外径側から外部に排出される。このため、回転軸４の他端４ｂを支持するベアリング２１ｃ、ロータ５、ステータコア９、ステータコイル１０などで発生するは、通気空間２ｄを通過する冷却空気が奪って外気に放出する。

また、本実施形態は、カバー周壁１９ｂの端部で開口する出側流路３３の排気口３３ａが設けられていることから、排気口３３ａから放出されるステータコア９の熱を奪った冷却空気は、第２ハウジング側壁２ｃの中央側には流れ難くなる。このため、軸受け部材２１ａの周囲に設けた通気空間２ｄには排気口３１ａから放出された冷却空気（ステータコア９の熱を奪った冷却空気）が流れ込まないので、軸受け部材２１ａに配置したベアリング２１ｃや、ロータ５、ステータコア９、ステータコイル１０などの冷却を確実に行うことができる。

なお、上述した第１～第３実施形態では、空気流路内に配置された冷却ファン６に起因して発生する騒音のうち基本共鳴周波数の３倍の周波数の音を低減する例を示したが、本発明はこれに限られない。冷却ファン６に起因して発生する騒音のうち基本共鳴周波数の３倍以外の整数倍の周波数の音を低減する場合は、対象となる周波数の音響モードの節部に音源となる複数の羽１３が位置するように、エアガイド２６の帯リング部２６ａの径方向寸法Ｈ１と、筒部２６ｂの軸方向寸法Ｈ２とを調整することができ、空気流路の流路長Ｌを調整してもよい。

また、基本共鳴周波数の整数倍の周波数に近い周波数においても空気流路内に圧力波の振幅が極小となる節部が存在し、このような周波数の騒音を、基本共鳴周波数の整数倍の周波数の音と同様、複数の羽１３を音響モードの節部に位置させることにより、低減することができる。

また、上述した第１～第３本実施形態では、騒音を低減するために音響モードの節部に音源となる複数の羽１３を配置する例を示した。ここでいう節部とは、完全に節部に一致するだけでなく、節部近傍も含む。節部近傍とは、たとえば正弦波の音響モードにおいて－１０°～＋１０°の範囲であってよい。音響モードの節部近傍に音源となる複数の羽１３が配置されることで、騒音を低減する効果を発揮することができる。なお、近傍の範囲は、騒音低減効果に応じて適宜変更されてよい。

また、上述した第１～第３本実施形態では、騒音を低減するために音響モードの節部に音源となる複数の羽１３を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。騒音は複数の羽１３の先端部あるいは中央部などの特定部で起こる冷却空気の剥離によって発生する。したがって、複数の羽１３において音源となる部位を特定し、音源として特定された部位を音響モードの節部近傍に位置するようにエアガイド２６の帯リング部２６ａの径方向寸法Ｈ１と、筒部２６ｂの軸方向寸法Ｈ２とを調整することができ、空気流路の流路長Ｌを調整してもよい。音響モードの節部近傍に音源となる部位が配置されれば、より高い騒音低減効果を発揮することができる。

さらに、第１実施形態では、エアガイド２６を「節部設定手段」として説明したが、本発明はこれに限られない。「節部設定手段」は、エアガイド２６以外の部材であってよく、空気流路内に配置される他の部材であってよく、空気流路の長さを調整することができる空気流路の構成部材であってよい。

１，３０，３２ 車両用主電動機
２ ハウジング
２ａ ハウジング周壁
２ｂ 第１ハウジング側壁
２ｃ 第２ハウジング側壁（ハウジング側壁）
２ｄ 通気空間
２ｅ 内壁
２ｆ 開口部
２ｇ 通気孔
２ｈ 羽
２ｉ ハウジング周壁
２ｊ ハウジング端壁
３ ステータ
４ 回転軸
４ａ 一端
４ｂ 他端
５ ロータ
６ 冷却ファン
７ カバー
９ ステータコア
１０ ステータコイル
１１ 主板
１２ ガイド板
１３ 羽
１４ 嵌入穴
１５ 円板部
１６ 円筒部
１７ 羽形成板
１８ カバー側壁
１９，１９ａ，１９ｂ カバー周壁
２０ 軸挿通穴
２１ａ 軸受け部材
２１ｂ 軸受け部材
２１ｃ ベアリング
２２ 吸気口
２２ａ 外径側縁部
２２ｂ 内径側縁部
２３ 入側空間
２４ カバー内周壁
２５ カバー段差部
２６ エアガイド
２６ａ 帯リング部
２６ｂ 筒部
２７ ファン収納空間
２８ 出側流路
２８ａ 排気口
２９ 空気流路
３１ 出側流路
３１ａ 排気口
３３ 出側流路
３３ａ 排気口
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 冷却空気の軸方向長さ

Claims (3)

1. 円筒形状のハウジングと、
   前記ハウジングのハウジング周壁に固定されたステータと、
   前記ステータの内部に配置され、回転軸に固定されたロータと、
   前記回転軸を支持して前記ステータ及び前記ロータを外側から覆って吸気口を形成したカバー側壁と、
   前記ハウジング周壁の外側から覆って端部に排気口を有する出側流路を形成したカバー周壁と、
   前記カバー側壁と前記ステータ及び前記ロータとの間を仕切って前記回転軸の一端側に固定された主板と、前記主板の外周側の前記カバー側壁に対向する面に放射状に固定した複数の羽とを有し、前記回転軸に固定された冷却ファンと、
   前記カバー側壁と前記主板との間に形成されて前記吸気口に連通する入側空間と、を備え、
   前記吸気口から、前記入側空間、前記複数の羽が配置されている空間、前記出側流路及び前記排気口までの冷却空気が流れる空気流路を、両端が開口した直管と仮定したときの音響モードの節部に、前記複数の羽を位置させる節部設定手段を設け、
   前記節部設定手段は、前記回転軸に直交する方向に延在して前記吸気口から流入した前記冷却空気が衝突することで整流させる帯リング部と、前記帯リング部の内径端部から前記回転軸に沿って延在して前記複数の羽が配置されている空間に前記冷却空気の流れを変更する筒部と、を備えたエアガイドであり、前記入側空間において前記エアガイドの周囲を流れる前記冷却空気の流路長を調整することで前記音響モードの節部に前記複数の羽を位置させることを特徴とする車両用主電動機。
2. 前記回転軸の他端側に、前記ハウジングの内部を閉塞するハウジング側壁が固定されており、
   前記節部設定手段は、前記ハウジング側壁より軸方向外側に延在して形成した前記ハウジング周壁及び前記カバー周壁であり、当該ハウジング周壁及び当該カバー周壁で形成した前記出側流路の流路長を長く調整することで前記音響モードの節部に前記複数の羽を位置させることを特徴とする請求項１記載の車両用主電動機。
3. 前記ハウジング側壁は、軸受け部材を介して前記回転軸の他端側に配置され、前記軸受け部材の近傍の前記ハウジング側壁に、前記軸受け部材の周囲に冷却空気を送り込む通気穴が形成されているとともに、
   前記ハウジング周壁及びカバー周壁の端部の前記回転軸に対向しない位置に、前記排気口が形成されていることを特徴とする請求項２記載の車両用主電動機。