特開 2022-117969 電気モータの冷却装置、動力ユニット、および関連する車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022117969

(43)【公開日】2022-08-12

(54)【発明の名称】電気モータの冷却装置、動力ユニット、および関連する車両

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/06 20060101AFI20220804BHJP

   B61C 3/00 20060101ALI20220804BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20220804BHJP

【ＦＩ】

H02K9/06 G

H02K9/06 F

B61C3/00 A

B60L3/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022012883

(22)【出願日】2022-01-31

(31)【優先権主張番号】2100953

(32)【優先日】2021-02-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(71)【出願人】

【識別番号】522034789

【氏名又は名称】アルストム・ホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ジル・ギニエ

(72)【発明者】

【氏名】ブリュノ・ラガン

(72)【発明者】

【氏名】アントワーヌ・ケンプ

【テーマコード（参考）】

5H125

5H609

【Ｆターム（参考）】

5H125AA05

5H125AC02

5H125FF01

5H125FF22

5H609BB01

5H609BB18

5H609PP05

5H609PP06

5H609PP07

5H609PP08

5H609QQ02

5H609QQ11

5H609RR03

5H609RR16

5H609RR24

5H609SS22

5H609SS23

(57)【要約】

【課題】ファンの信頼性および寿命を犠牲にすることなく、ファンの重量を減らすことができる冷却装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、－空気入口（５２）を少なくとも１つの空気出口（５６）に接続する空気誘導路（５８）を画定するジャケット（４０）と、－ジャケット（４０）の内部に取り付けられて、空気流を強制的に流させるように構成されたファン（４２）と、－間接的にファン（４２）に接続されたエンコーダホイール（６４）および速度センサ（６６）からなる、ファン（４２）の回転速度の測定装置（４４）と、を備える電気モータ（２４）の冷却装置（２８）に関する。冷却装置（２８）は、電気モータ（２４）の回転子（３２）に固定するのに適した支持プレート（４６）を備える。ファン（４２）は、支持プレート（４６）とは別個であり、支持プレート（４６）の面（６０Ａ、６０Ｂ）のいずれか一方のみに固定される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１０）、特に鉄道車両のための、回転子（３２）および固定子（３４）を備える駆動用電気モータ（２４）の冷却装置（２８）であって、
－ 空気入口（５２）を少なくとも１つの空気出口（５６）に接続する空気誘導路（５８）を画定するジャケット（４０）と、
－ 前記ジャケット（４０）の内部に取り付けられて主軸（Ａ－Ａ’）の周りに回転可動なファン（４２）であって、羽根（６２）を具備し、前記空気入口（５２）から各々の空気出口（５６）へ空気流を強制的に流させるように構成されたファン（４２）と、
－ 前記ファン（４２）の回転速度の測定装置（４４）であって、間接的に前記ファン（４２）に接続されたエンコーダホイール（６４）、および前記ジャケット（４０）に固定され、前記エンコーダホイール（６４）の回転速度を測定するのに適した速度センサ（６６）からなる測定装置（４４）と、
を備える冷却装置（２８）において、
反対向きの２つの面（６０Ａ、６０Ｂ）を有する支持プレート（４６）であって、前記電気モータ（２４）の前記回転子（３２）に固定するのに適した支持プレート（４６）を備え、
前記ファン（４２）が、前記支持プレート（４６）とは別個であり、前記支持プレート（４６）の前記面（６０Ａ、６０Ｂ）のいずれか一方のみに固定されることを特徴とする、冷却装置（２８）。

【請求項2】

前記エンコーダホイール（６４）が、前記支持プレート（４６）とは別個であり、前記支持プレート（４６）のみに固定される、請求項１に記載の冷却装置（２８）。

【請求項3】

前記羽根（６２）の各々が前記主軸（Ａ－Ａ’）に対してほぼ径方向に延びる、請求項１または２に記載の冷却装置（２８）。

【請求項4】

前記支持プレート（４６）が前記主軸（Ａ－Ａ’）に対してセンタリングされた円形をなし、前記羽根（６２）の各々が前記支持プレート（４６）の半径未満の長さで径方向に延びる、請求項３に記載の冷却装置（２８）。

【請求項5】

前記支持プレート（４６）が前記羽根（６２）の密度を上回る密度を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却装置（２８）。

【請求項6】

前記羽根（６２）の各々が８ｍｍ未満の厚さを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置（２８）。

【請求項7】

歯車（６４）および前記ファン（４２）が、取外し可能な固定手段（５９）によって前記支持プレート（４６）に固定される、請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却装置（２８）。

【請求項8】

－ 車両（１０）の駆動用電気モータ（２４）であって、回転子（３２）および固定子（３４）を備える電気モータ（２４）と、
－ 前記電気モータ（２４）を取り囲むケーシング（２６）であって、前記固定子（３４）の周囲に延びる前記電気モータ（２４）の少なくとも１つの冷却流路（３９）を画定するケーシング（２６）と、
－ 請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却装置（２８）であって、前記空気誘導路（５８）が前記冷却流路（３９）に流体接続されるように前記ケーシング（２６）に固定された冷却装置（２８）と、
を備える動力ユニット（１６、１１６）。

【請求項9】

前記羽根（６２）の各々が、前記電気モータ（２４）と反対側の前記支持プレート（４６）の面または前記電気モータ（２４）と向かい合う前記支持プレート（４６）の面に固定される、請求項８に記載の動力ユニット（１６）。

【請求項10】

請求項８または９に記載の動力ユニット（１６、１１６）を少なくとも１つ備える車両（１０）、特に鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動用電気モータの冷却装置に関する。

【0002】

本発明は、その冷却装置を備える動力ユニットにも関する。

【0003】

本発明は、その動力ユニットを備える車両にも関する。

【背景技術】

【0004】

車両はたとえば鉄道車両であり、または、変形では、自動車両、航空車両もしくは海洋車両である。

【0005】

電気モータは、その動作時には、過熱を防止し、正しい動作を保証するために冷却する必要がある。

【0006】

そこで、モータのシャフトにファンを直接固定することが知られている。そうすることで、モータのシャフトの回転によってファンの回転が駆動され、それによって空気流がモータ内に流れるようにする。このような場合、モータは「自己通風式」と呼ばれる。

【0007】

しかし、シャフトに固定されたファンは、シャフトから伝わるパルス状のトルクや、回転によって生じる遠心力など、幾つもの機械的応力にさらされる。

【0008】

相当の質量を有する部品がファンに固定される場合、ファンは、十分な信頼レベルが担保されるように高い機械的強度を有していなければならない。そのためには、ファンの製造に合金を使用することや、ファンを厚みのある設計とすることが必要となる。

【0009】

すると、ファンはその重量を増し、それによって空気力学的性能が低下する一方で、発生する騒音は大きくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明の目的の１つは、ファンの信頼性および寿命を犠牲にすることなく、ファンの重量を減らすことにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

したがって、本発明は、車両、特に鉄道車両のための、回転子および固定子を備える駆動用電気モータの冷却装置であって、空気入口を少なくとも１つの空気出口に接続する空気誘導路を画定するジャケットと、ジャケットの内部に取り付けられて主軸の周りに回転可動なファンであって、羽根を具備し、空気入口から各々の空気出口へ空気流を強制的に流させるように構成されたファンと、ファンの回転速度の測定装置であって、間接的にファンに接続されたエンコーダホイール、およびジャケットに固定され、エンコーダホイールの回転速度を測定するのに適した速度センサからなる測定装置と、を備える冷却装置において、反対向きの２つの面を有する支持プレートであって、電気モータの回転子に固定するのに適した支持プレートを備え、ファンが、その支持プレートとは別個であり、支持プレートの面のいずれか一方のみに固定される、冷却装置を対象とする。

【0012】

本発明の複数の具体的な実施形態によれば、冷却装置は、個別に採り入れるか、または技術的に可能なあらゆる組合せによって採り入れた１つ以上の以下の特徴を備える。
－ エンコーダホイールは、支持プレートとは別個であり、支持プレートのみに固定される。
－ 各々の羽根は主軸に対してほぼ径方向に延びる。
－ 支持プレートは主軸に対してセンタリングされた円形をなし、各々の羽根は支持プレートの半径未満の長さで径方向に延びる。
－ 支持プレートは羽根の密度を上回る密度を有する。
－ 各々の羽根は８ｍｍ未満の厚さを有する。
－ 歯車およびファンは、取外し可能な固定手段によって支持プレートに固定される。

【0013】

本発明は、車両の駆動用電気モータであって、回転子および固定子を備える電気モータと、電気モータを取り囲むケーシングであって、固定子の周囲に延びる電気モータの少なくとも１つの冷却流路を画定するケーシングと、上に定義した冷却装置であって、空気誘導路が冷却流路に流体接続されるようにケーシングに固定された冷却装置と、を備える動力ユニットもその対象とする。

【0014】

本発明の具体的な実施形態によれば、動力ユニットは、個別に、または組み合わせて採り入れた以下の特徴の１つ以上をさらに有する。
－ 各々の羽根は、電気モータと反対側の支持プレートの面に固定される。
－ 各々の羽根は、電気モータと向かい合う支持プレートの面に固定される。

【0015】

本発明は、上で定義した動力ユニットを少なくとも１つ備える車両、とりわけ鉄道車両も対象とする。

【0016】

本発明およびその利点については、添付の図面を参照しながら、非限定的な例としてのみ行う以下の説明を読むことによって、よりよく理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】鉄道車両の側面の概略図である。

【図2】図１の鉄道車両に搭載された第１の実施形態による動力ユニットの断面図である。

【図3】図１の鉄道車両に搭載された第２の実施形態による動力ユニットの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

鉄道インフラ４および鉄道車両１０を備える鉄道システム２を図１に示す。

【0019】

鉄道インフラ４は、線路６およびカテナリ式架線８を備える。

【0020】

カテナリ式架線８は、線路６の上方に吊下げられた給電装置である。カテナリ式架線８は、導体である少なくとも１本のトロリ線を備える。カテナリ式架線８は、少なくとも１本の吊架線によって支えられる。

【0021】

以下では、鉄道車両１０についてのみ説明するが、当業者であれば、本発明があらゆるタイプの車両、たとえば自動車両、航空車両または海洋車両に適用されることは理解されよう。

【0022】

鉄道車両１０は、旅客および／または商品の輸送が可能となるように構成される。

【0023】

図１に見ることができるように、鉄道車両１０は、１両以上の客車を備え、車両１０には少なくとも１つの動力ユニット１６が搭載される。

【0024】

車両１０が複数の客車を有するときは、各客車は相前後して列をなすように配置される。

【0025】

車両１０は、たとえば少なくとも１両の中間客車１２（この図では２両の中間客車１２）と２両の終端客車１４、１８とによって構成される。各々の終端客車１４、１８は、車両１０の両端それぞれに位置する。

【0026】

車両１０は、そのほか、客車１２、１４、１８のいずれか１両の上に配置された少なくとも１つのパンタグラフ２０を備える。パンタグラフ２０は、カテナリ式架線８に摩擦して集電するように構成された関節付き装置である。

【0027】

各々の客車１２、１４、１８は、長手方向に沿って延び、２つの長手方向端を有する。

【0028】

車両１０は、客車１２、１４、１８を支え、それらを線路６に沿って案内するための台車１７を備える。各々の台車１７は、その台車１７の上に載る１両の客車１２、１４、１８を支えるか、またはその台車１７の上にそれぞれの長手方向端で載る隣接する２両の客車１２、１４、１８を支える（この場合は「連接台車」と呼ぶ）。

【0029】

各々の台車１７は、図示しない車軸によって支えられた車輪２２を備える。車輪２２は、線路６のレール上を走行するように、それによって鉄道車両１０の移動が可能となるように構成される。

【0030】

各々の動力ユニット１６は、客車１２、１４、１８に搭載される。車両１０は、１つだけの動力ユニット１６を備えることも、複数の動力ユニット１６を備えることもできる。複数の動力ユニット１６を設ける場合、それらは同一の客車１２、１４、１８に配置することも、車両１０の複数の客車１２、１４、１８に振り分けることもできる。

【0031】

ここでは、車両１０は、一方の終端客車１４に搭載された動力ユニット１６を備える。

【0032】

変形またはオプションとして、車両１０は、動力ユニット１６をもう一方の終端客車１８に備える。

【0033】

変形またはオプションとして、車両１０は、中間客車１２の少なくとも１両またはそれぞれに搭載された動力ユニット１６を備える。

【0034】

図２は、第１の実施形態による動力ユニット１６を示したもので、以下にその説明を行う。

【0035】

動力ユニット１６は主軸Ａ－Ａ’に沿って延びる。

【0036】

動力ユニット１６は、電気モータ２４と、その電気モータ２４を取り囲むケーシング２６と、冷却装置２８と、を備える。

【0037】

電気モータ２４は、パンタグラフ２０によって集電した電流によって給電される。

【0038】

電気モータ２４は、車両１０の駆動モータである。電気モータ２４は、供給された電気エネルギーを、車輪２２を回転駆動できる機械エネルギーへと変換し、それによって線路６沿いの車両１０の移動を可能にするように構成される。

【0039】

図２に示した例では、電気モータ２４は、回転子３２、固定子３４および外隔壁３５を備える三相電気機械である。

【0040】

回転子３２は、円柱形の全体形状をもち、主軸Ａ－Ａ’に沿って延びる。回転子３２は、主軸Ａ－Ａ’の周りを固定子３４に対して回転するように取り付けられる。

【0041】

固定子３４は回転子３２の周りに広がる

【0042】

好ましくは、電気モータ２４は同期モータである。

【0043】

変形では、電気モータ２４は非同期モータである。

【0044】

外隔壁３５は、固定子３４の周りに広がって、電気モータ２４の内部、とりわけ固定子３４および回転子３２を保護する。

【0045】

ケーシング２６は、電気モータ２４を取り囲むように主軸Ａ－Ａ’に沿って延びる側壁３６Ａを備え、その側壁は、軸方向両端を前壁３６Ｂおよび後壁３６Ｃによって閉ざされる。

【0046】

主軸Ａ－Ａ’に対して垂直に切った側壁３６Ａの横断面は、たとえば長方形、とりわけ正方形の全体形状をなす。

【0047】

変形では、主軸Ａ－Ａ’に対して垂直な側壁３６Ａの断面は、円形または多角形の全体形状をなす。

【0048】

前壁３６Ｂは、冷却装置２８と向い合せになるように設けられる。

【0049】

ケーシング２６は、電気モータ２４の冷却用空気流を通すための少なくとも１つの貫通開口部３８を備える。

【0050】

有利には、図２に見ることができるように、ケーシング２６は。複数の開口部３８を備える。

【0051】

開口部３８は、具体的には、前壁３６Ｂおよび後壁３６Ｃに配置される。

【0052】

ケーシング２６は、固定子３４の周囲に広がる電気モータ２４の冷却流路３９を少なくとも１つ画定する。

【0053】

各々の冷却流路３９は、２つの開口部３８の間に延びる。そのため、各々の冷却流路３９は、その少なくとも１つの開口部３８を通して空気流が導入され、もう一方の開口部３８のレベルでケーシング２６の外に開口するように構成される。

【0054】

図２および図３では、空気流は、その空気流の流れの向きを示す矢印によって表されている。

【0055】

各々の冷却流路３９は、電気モータ２４の周囲に位置する。

【0056】

具体的には、各々の冷却流路３９は、電気モータ２４の外隔壁３５と接する。

【0057】

有利には、各々の冷却流路３９は、主軸Ａ－Ａ’に沿って電気モータ２４沿いに軸方向に延びる。

【0058】

そのため、冷却流路３９は、主軸Ａ－Ａ’に沿って前壁３６Ｂから後壁３６Ｃまで延びる。

【0059】

電気モータ２４は、その動作時に熱を生じるが、電気モータ２４の良好な動作を保証するためにはこの熱を排出する必要がある。

【0060】

電気モータ２４内の空気流の流れは、図２に矢印によって表されている。

【0061】

流れる間、空気流は、電気モータ２４によって発生した熱を回収し、それをケーシング２６の外、車両１０の外部へと排出する。

【0062】

冷却装置２８は、電気モータ２４を冷却するように構成される。

【0063】

図２では、冷却装置２８は、空気流に少なくとも１つの開口部３８を強制的に通り抜けさせて、電気モータ２４を冷却するように構成されている。

【0064】

冷却装置２８は、ジャケット４０と、ファン４２と、ファン４２の回転速度の測定装置４４と、エンコーダホイール６４の収容に適した支持プレート４６と、を備える。

【0065】

ジャケット４０は、ケーシング２６の前壁３６Ｂまたはケーシング２６の側壁３６Ａに配置されるものとして適している。

【0066】

ジャケット４０は、ケーシング２６に対して、具体的にはケーシング２６の側壁３６Ａおよび／またはケーシング２６の前壁３６Ｂに対して固定されるものとして適している。

【0067】

ある実施形態によれば、ジャケット４０は、取外し可能な固定手段によってケーシング２６に固定される。固定手段は、たとえばねじである。

【0068】

主軸Ａ－Ａ’に対して垂直に切り取ったジャケット４０の横断面は、ケーシング２６の横断面とほぼ同じである。ここでは、その横断面は、長方形の全体形状、とりわけ正方形の全体形状の輪郭を有する。

【0069】

変形では、横断面は、円形または多角形の全体形状の輪郭を有する。

【0070】

ジャケット４０は、空気入口５２を画定して、ジャケット４０の内部に空気流が入ることができるようにする。

【0071】

空気入口５２は、軸Ａ－Ａ’上に位置する円形などの開口部を有する。

【0072】

有利には、空気入口５２は、冷却装置２８の最大横断面積の２０％から７０％の最大横断面積を有する。

【0073】

ジャケット４０は、少なくとも１つの空気出口５６を有する。各々の空気出口５６は、ケーシング２６の少なくとも１つの開口部３８への給気のためにその開口部３８と流体接続されるようにする。

【0074】

ここでは、ジャケット４０は、ジャケット４０のほぼ周囲に位置する環形の唯一の空気出口５６を、ケーシング２６の前壁３６Ｂの開口部３８に対向して有している。

【0075】

図２に示すように、ジャケット４０は、中空であり、空気入口５２を各々の空気出口５６に接続する空気誘導路５８を画定する。

【0076】

冷却装置２８は、空気入口５２と各々の空気出口５６との間の空気誘導路５８に空気流を作り出して、１つ以上の開口部３８に空気流を供給するように構成される。

【0077】

支持プレート４６は、電気モータ２４の回転子３２に固定される。

【0078】

有利には、支持プレート４６は、回転子３２に対してセンタリングされるように構成される。支持プレートは、回転子３２の端部を挿入するように設けられたくり抜き部などを備える。

【0079】

図２に示すように、支持プレート４６は、取外し可能な固定手段５９によって回転子３２に固定される。固定手段５９は、たとえばねじである。

【0080】

有利には、支持プレート４６は、鋼製、鋳鉄製またはアルミニウム合金製である。

【0081】

支持プレート４６は、特に２７００ｋｇ／ｍ^３から８０００ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。

【0082】

支持プレート４６は、主軸Ａ－Ａ’に対してセンタリングされた円形をなす。

【0083】

支持プレート４６は、主軸Ａ－Ａ’と直交する方向のモータのジャケットの直径の５０％から８０％の外径Ｄを、主軸Ａ－Ａ’と直交する方向に有する。

【0084】

支持プレート４６は、有利には主軸Ａ－Ａ’に沿って５ｍｍから２０ｍｍの厚さＥを有する。

【0085】

図２に示すように、支持プレート４６は、互いに反対側の２つの面、第１の面６０Ａと第２の面６０Ｂとを有する。第１の面６０Ａは電気モータ２４と向き合い、第２の面６０Ｂは電気モータ２４と反対側を向く。

【0086】

２つの面６０Ａ、６０Ｂは、有利には平行である。

【0087】

ファン４２は、ジャケット４０の内部に取り付けられる。

【0088】

ファン４２は、支持プレート４６とは別個であり、支持プレート４６のみに固定される。

【0089】

ファン４２は、空気入口５２から各々の空気出口５６に空気を強制的に流させるように構成される。

【0090】

具体的には、ファン４２は、空気流を主軸Ａ－Ａ’に対して軸方向に入口５２から吸い込み、その空気流が主軸Ａ－Ａ’に対して基本的に径方向にジャケット４０内を流れるようにするように構成される。その場合、ジャケット４０は、その径方向の空気流を誘導路５８内に誘導し、各々の空気出口５６から軸方向に空気流を出すように構成される。

【0091】

そのため、ファン４２は、主軸Ａ－Ａ’の周りを回転可動である。

【0092】

ファン４２は、羽根６２を備える。

【0093】

具体的には、ファン４２が備える羽根６２の数は３から２５である。

【0094】

図２に示すように、ファン４２は、取外し可能な固定手段５９、特に少なくとも１つのねじによって支持プレート４６に固定される。

【0095】

図２に示すように、第１の実施形態では、ファン４２は、電気モータ２４と反対側の支持プレート４６の第２の面６０Ｂに固定される。

【0096】

ファン４２は、ファンが固定される回転子３２と同じ速度で回転するのに適したものである。この場合、電気モータ２４は、自己通風式であるという。これは、電気モータ２４自体によってファン４２が回転させられるためである。

【0097】

各々の羽根６２は、主軸Ａ－Ａ’に対してほぼ径方向に延びる。

【0098】

ある具体的な実施形態によれば、各々の羽根６２は、支持プレート４６の半径に満たない長さにわたって径方向に延びる。

【0099】

各々の羽根６２は、有利には８ｍｍ未満の厚さを有する。

【0100】

ファン４２は、たとえばプラスチック材料のみ、金属材料のみ、または複合材料のみによって構成される。

【0101】

金属材料は、たとえばアルミニウム、チタンまたは鋼である。

【0102】

複合材料は、たとえば、ガラス繊維や炭素繊維などのような他材料と混ぜ合わされたプラスチック材料を含む。

【0103】

ファン４２は、特に５００ｋｇ／ｍ^３から５０００ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。

【0104】

支持プレート４６は、羽根６２の密度を厳密に上回る密度を有する。

【0105】

ファン４２の回転速度の測定装置４４は、間接的にファン４２に接続されたエンコーダホイール６４と速度センサ６６とによって構成される。

【0106】

エンコーダホイール６４は、その周囲に規則的に開口部を有するホイールである。たとえば、エンコーダホイール６４は、ホイールの周囲に規則的に延びる歯を有するホイールである。

【0107】

ある実施形態では、エンコーダホイール６４は、支持プレート４６とは別個のものである。

【0108】

エンコーダホイール６４は、支持プレート４６のみに固定される。具体的には、エンコーダホイール６４は、取外し可能な固定手段５９、特にここではねじによって支持プレート４６に固定される。

【0109】

エンコーダホイール６４は、特に支持プレート４６の周囲に配置される。

【0110】

その場合、エンコーダホイール６４は、有利には鉄系材料、特に鋼によって構成される。

【0111】

変形では、エンコーダホイール６４は、支持プレート４６と一体で成形される。

【0112】

その場合、エンコーダホイール６４および支持プレート４６は、有利には鉄系材料、特に鋼によって構成される。

【0113】

図２に示すように、速度センサ６６は、ジャケット４０に固定される。

【0114】

速度センサ６６は、エンコーダホイール６４と向い合せに配置される。

【0115】

速度センサ６６は、エンコーダホイール６４の回転速度を測定するものとして適している。速度センサ６６は、たとえば磁気センサである。

【0116】

図３は、この先で説明する第２の実施形態による動力ユニット１１６を示している。

【0117】

第２の実施形態による動力ユニット１１６は、第１の実施形態による動力ユニット１６と似通った構造を有しており、以下では２つの実施形態の間の相違点についてのみ説明する。

【0118】

具体的には、第２の実施形態による動力ユニット１１６は、ファン４２が、電気モータ２４と向い合せに、支持プレート４６の第１の面６０Ａに固定されるところが異なる。

【0119】

図３に示すように、冷却装置２８の空気入口５２は、ケーシング２６の開口部３８のうちの少なくとも１つと流体接続するようにされており、それによってその開口部３８に空気を供給する。

【0120】

各々の空気出口５６は、ジャケット４０の周囲に配置される。

【0121】

ファン４２は、空気入口５２から各々の空気出口５６に至る空気の流れを引き出すように構成される。

【0122】

具体的には、ファン４２は、空気入口５２を通して冷却流路３９から吸い込み、その空気流が誘導路５８を通って空気出口５６まで冷却装置２８の外に流れるようにするように構成される。

【0123】

そして、図３に示すように、空気流は、電気モータ２４の冷却流路３９内を第１の実施形態の空気流の流れ方向とは逆の方向に流れる。

【0124】

電気モータ２４内の空気流の流れは、図３に見ることができる矢印によって示されている。

【0125】

空気流は、ケーシング２６の後壁３６Ｃから電気モータ２４内に入り、冷却流路３９内を流れた後、冷却装置２８内を流れ、空気出口５６から出ていく。

【0126】

この場合、電気モータ２４は「吸出し通風型」であるという。

【0127】

有利には、電気モータ２４は、回転子３２を貫通する少なくとも１つの通風路６８をさらに備える。各々の通風路６８は、開口部３８および冷却流路３９と流体連結される。

【0128】

本発明は幾つかの利点を有することが理解される。

【0129】

実際、支持プレート４６は、電気モータ２４およびファン４２の動作による機械的応力の大半を支えることができる。

【0130】

その結果、羽根６２が支える応力は従来型のファンよりも小さくなるため、場合によっては、羽根は、ファン４２の信頼性や寿命を犠牲にすることなく、機械的強度のさほど高くない構造であることができる。

【0131】

そのため、羽根６２の形状を薄手のものとすることが可能となり、空気力学的な性能を向上させ、ファン４２による騒音を小さくすることができる。

【0132】

その羽根６２の製造も簡易化され、より安価なものともなる。

【符号の説明】

【0133】

２ 鉄道システム
４ 鉄道インフラ
６ 線路
８ カテナリ式架線
１０ 車両
１２ 中間客車
１４ 終端客車
１６ 動力ユニット
１７ 台車
１８ 終端客車
２０ パンタグラフ
２２ 車輪
２４ 電気モータ
２６ ケーシング
２８ 冷却装置
３２ 回転子
３４ 固定子
３５ 外隔壁
３６Ａ 側壁
３６Ｂ 前壁
３６Ｃ 後壁
３８ 開口部
３９ 冷却流路
４０ ジャケット
４２ ファン
４４ 測定装置
４６ 支持プレート
５２ 空気入口
５６ 空気出口
５８ 空気誘導路
５９ 固定手段
６０Ａ 第１の面
６０Ｂ 第２の面
６２ 羽根
６４ エンコーダホイール
６６ 速度センサ
６８ 通風路
１１６ 動力ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】