Aparato propulsor para vehículo que se dispone en un vehículo que tiene una cubierta lateral (8) en un lado del suelo inferior de un cuerpo de vehículo (1) y que pone en marcha el vehículo,

con un motor eléctrico como fuente motriz, accionando giratoriamente un eje (3a, 3b) dispuesto en un chasis (2) del vehículo y una rueda (4a, 4b) fijada al eje (3a, 3b), el aparato propulsor para vehículo comprendiendo:

un motor eléctrico totalmente encerrado (5) que se dispone fuera de un marco del chasis (2) colocado bajo un suelo del cuerpo de vehículo (1), que incluye un respiradero de ventilación con aire del exterior (55) por el que se succiona aire exterior desde una entrada de succión (58) colocada en el lado opuesto de un lado del chasis (2), se hace circular y se expulsa desde una salida de escape (59), y que utiliza el respiradero de ventilación con aire del exterior (55) para soltar el calor generado internamente hacia el exterior;

un árbol (6) que transmite una fuerza motriz giratoria del motor eléctrico totalmente encerrado (5) al eje (3a, 3b);

un conducto de ventilación (9) que se conecta entre la entrada de succión (58) y una abertura (10, 18a; 18b, 31) formada en la cubierta lateral (8) a través de una parte de conexión (11),

caracterizadopor el hecho de que la parte de conexión (11) tiene retractilidad y flexibilidad y se conecta a la entrada de succión (58) de tal manera que una dirección de retracción de la parte de conexión (11) sea idéntica a una dirección longitudinal del árbol (6) vista desde el lado del suelo inferior del cuerpo de vehículo (1).

Aparato propulsor para vehículo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato para propulsar un vehículo para propulsar el vehículo de un tren o similar, y se refiere particularmente a un aparato para propulsar un vehículo que utiliza un motor eléctrico totalmente encerrado.

Técnica anterior

Un aparato propulsor de vehículo para accionar un vehículo de un tren eléctrico o similar utiliza, como fuente motriz, un motor eléctrico que está dispuesto debajo del suelo del cuerpo del vehículo y hace funcionar el vehículo transfiriendo el momento de torsión del motor eléctrico a las ruedas del vehículo a través de dispositivos y ejes engranados dispuestos en un chasis. Con el aumento de la velocidad a la que van los vehículos, hay una demanda de reducir adicionalmente el tamaño y el peso así como de aumentar aún más la capacidad de los motores eléctricos.

Convencionalmente, como motor eléctrico de esta clase, se dispone un motor eléctrico de tipo abierto en cuyo exterior se succiona aire que se utiliza como corriente de aire de refrigeración. Como se succiona aire que contiene polvo en un motor eléctrico de tipo abierto, es necesario realizar tareas de mantenimiento, como la sustitución de filtros para evitar averías al motor eléctrico producidas por la contaminación, y el desmontaje del motor eléctrico para la limpieza periódica de las piezas internas, específicas de una estructura de tipo abierta. Al mismo tiempo, con el objetivo de aumentar la comodidad, hay una demanda de reducir el ruido ambiente de los vehículos; y la reducción del ruido de los motores eléctricos es un asunto de especial preocupación entre los problemas que conciernen a los motores eléctricos de tipo abierto.

Así, en respuesta a la búsqueda de un menor mantenimiento y las medidas para reducir el ruido interno y externo de los vehículos, se han desarrollado los motores eléctricos totalmente encerrados. A causa de su estructura, la capacidad de liberar calor de un motor eléctrico totalmente encerrado es substancialmente baja en comparación con un motor eléctrico de tipo abierto. Por lo tanto, es necesario aumentar la eficiencia de refrigeración. Como ejemplo de un sistema de refrigeración para un motor eléctrico totalmente encerrado, se dispone un respiradero de ventilación con aire del exterior en el motor eléctrico aislado del interior del motor eléctrico. Entonces, el aire del exterior se ventila a través del respiradero de ventilación de aire exterior. Debido a ello, el intercambio de calor ocurre entre el aire sellado que circula dentro del motor eléctrico y el aire del exterior que fluye por el respiradero de ventilación con aire del exterior. Como resultado, el calor generado dentro del motor eléctrico es liberado al exterior (por ejemplo, véase la documentación en materia de patentes 1).

Documentación de patentes 1: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público nº 2004-194407.

Documentación de patentes 1: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público No. S58-129194.

Se considera que los documentos de patente US 5.735.215; DE 10118219 A1; US 5.789.833; y US 1.481.888 componen el estado de la técnica anterior más pertinente. Estos documentos se resumen como sigue.

La patente US 5.735.215 describe una unidad ferroviaria para transportar pasajeros. La unidad ferroviaria es un vehículo de suelo bajo en el que una parte central del cuerpo del vagón está más baja con respeto a sus partes finales. La unidad es accionada selectivamente por al menos un motor diésel mecánico, o un motor dieseleléctrico, o un motor estrictamente eléctrico, o un motor con varios sistemas formado por una combinación de los anteriores. Un motor eléctrico acciona por lo menos un eje de uno de los trenes de rodadura.

La patente alemana DE 10118219 A1 divulga un vehículo ferroviario con una unidad propulsora debajo del suelo, la unidad propulsora comprendiendo un compartimiento de máquina con una carcasa aislante de sonido y conductos insonorizantes hacia y desde un ventilador de ventilación interno. La unidad propulsora incluye un ventilador que ventila el compartimiento, para lo que se proporcionan unas aberturas de entrada y salida en la pared externa de la carcasa. Las aberturas son transversales al eje longitudinal del vehículo.

La patente US 5.789.833 divulga un motor de tracción totalmente encerrado para un automotor eléctrico incluyendo: una estructura de marco de forma cilíndrica que encierra totalmente el motor pero está provisto de una ventana, un árbol rotor giratoriamente soportado por la estructura de marco y coaxial con la estructura de marco, un rotor de forma cilíndrica fijado coaxialmente al árbol del rotor que gira con el árbol del rotor, un estátor de forma cilíndrica fijado a una superficie interna de la estructura de marco coaxialmente con el árbol del rotor con un espacio entre una superficie interior del estátor y una superficie exterior del rotor, y un cuerpo de refrigeración montado en la estructura del marco para cubrir la ventana y provisto de una pluralidad de aletas de absorción de calor fijadas al cuerpo de refrigeración desde el interior y una pluralidad de aletas de radiación fijadas al cuerpo de refrigeración desde el exterior.

La patente US 1.481.888 divulga un conductor de aire flexible y extensible para motores de ferrocarril, estando el conductor de aire formado de un material flexible que es pegado o cosido en un esqueleto de marcos separados de manera que la cubierta de aire tenga una superficie interior regular y lisa cuando se hincha.

Descripción de la invención

Sin embargo, se encontraron los siguientes problemas en un aparato propulsor de vehículo que utiliza un motor eléctrico, totalmente encerrado y convencional.

Últimamente, desde la perspectiva de la estética externa o con el objetivo de reducir la resistencia durante el viaje de los vehículos ferroviarios, es una práctica muy extendida disponer cubiertas laterales en los lados del suelo inferior del cuerpo de un vehículo. Si se dispone un motor eléctrico totalmente encerrado bajo el suelo de un vehículo que tenga cubiertas laterales, entonces el aire que tiene su temperatura elevada debido a la liberación de calor del motor eléctrico se estanca en la región rodeada por las cubiertas laterales. Por consiguiente, el aire con la temperatura elevada recircula al respiradero de ventilación con aire del exterior como corriente de aire de refrigeración. Esto causa una degradación substancial en la eficiencia de refrigeración del motor eléctrico. Como se ha descrito arriba, la eficiencia de refrigeración en un motor eléctrico totalmente encerrado es originalmente baja en comparación con un motor eléctrico de estructura abierta. Además, la fijación de las cubiertas laterales al vehículo provoca una degradación adicional en la eficiencia de refrigeración.

Normalmente, un motor eléctrico propulsor de un vehículo es conectado a un chasis que se dispone en la parte inferior de un cuerpo del vehículo. Debido a ello, las dimensiones del motor eléctrico están limitadas por el rango de un ancho de raíl estándar. Esto obliga a restringir el aumento de capacidad del motor eléctrico. Especialmente, en el caso de un motor eléctrico totalmente encerrado, es necesario proporcionar adicionalmente un mecanismo de refrigeración para aumentar la capacidad de refrigeración. Como resultado, el tamaño del motor eléctrico totalmente encerrado aumenta en comparación con un motor eléctrico de tipo abierto capaz de dar un rendimiento idéntico. Esto hace difícil instalar un motor eléctrico totalmente encerrado de alta capacidad en un vehículo. Así, si la capacidad necesaria es alta, resulta que la tarea de instalar un motor eléctrico totalmente encerrado en un chasis es a veces inviable.

La presente invención se ha hecho para resolver los problemas antes mencionados en la tecnología convencional y es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato para propulsar un vehículo que permita lograr una mejora de la eficiencia de refrigeración y permita la instalación de un motor eléctrico totalmente encerrado de alta capacidad.

Para resolver el problema ya mencionado y lograr el objeto, se proporciona un aparato para propulsar un vehículo según la presente invención que se dispone en un vehículo... [Seguir leyendo]

1. Aparato propulsor para vehículo que se dispone en un vehículo que tiene una cubierta lateral (8) en un lado del suelo inferior de un cuerpo de vehículo (1) y que pone en marcha el vehículo, con un motor eléctrico como fuente motriz, accionando giratoriamente un eje (3a, 3b) dispuesto en un chasis (2) del vehículo y una rueda (4a, 4b) fijada al eje (3a, 3b), el aparato propulsor para vehículo comprendiendo:

un motor eléctrico totalmente encerrado (5) que se dispone fuera de un marco del chasis (2) colocado bajo un suelo del cuerpo de vehículo (1), que incluye un respiradero de ventilación con aire del exterior (55) por el que se succiona aire exterior desde una entrada de succión (58) colocada en el lado opuesto de un lado del chasis (2), se hace circular y se expulsa desde una salida de escape (59), y que utiliza el respiradero de ventilación con aire del exterior (55) para soltar el calor generado internamente hacia el exterior;

un árbol (6) que transmite una fuerza motriz giratoria del motor eléctrico totalmente encerrado (5) al eje (3a, 3b);

un conducto de ventilación (9) que se conecta entre la entrada de succión (58) y una abertura (10, 18a; 18b, 31) formada en la cubierta lateral (8) a través de una parte de conexión (11),

caracterizado por el hecho de que la parte de conexión (11) tiene retractilidad y flexibilidad y se conecta a la entrada de succión (58) de tal manera que una dirección de retracción de la parte de conexión (11) sea idéntica a una dirección longitudinal del árbol (6) vista desde el lado del suelo inferior del cuerpo de vehículo (1).

2. Aparato propulsor para vehículo según la reivindicación 1, en el que la abertura de succión (58) del motor eléctrico totalmente encerrado (5) se dispone en un lado opuesto del chasis (2) al que se conecta el motor eléctrico totalmente encerrado (5), y la salida de escape (59) del motor eléctrico totalmente encerrado (5) se dispone en un lado del chasis (2) al que se conecta el motor eléctrico totalmente encerrado (5).

3. Aparato propulsor para vehículo según la reivindicación 2, en el que, el conducto de ventilación (9) se dispone de manera que quede perpendicular a la cubierta lateral (8) en la abertura (10, 18a; 18b, 31).

4. Aparato propulsor para vehículo según la reivindicación 3, en el que el conducto de ventilación (9) tiene forma de T con un primer extremo abierto, un segundo extremo abierto, y un tercer extremo abierto, el primer extremo abierto conectándose a la entrada de succión (58), el segundo extremo abierto conectándose a una abertura (10, 18a; 18b, 31) formada en la cubierta lateral (8) dispuesta en un lado del vehículo, y el tercer extremo abierto conectándose a una abertura (10, 18a; 18b, 31) formada en la cubierta lateral (8) dispuesta en el otro lado opuesto al lado del vehículo.

5. Aparato propulsor para vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se proporciona un filtro (17; 20a, 20b) de recogida de polvo en la abertura (10,18a; 18b, 31).