JP2004523417A - 電磁レールブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電磁レールブレーキ装置（１）であって、磁性のベース及び／又は保持体と、磁極シュー領域とを備えていて、該磁極シュー領域が、磁束を案内する領域と磁束を切り離す領域とを有している形式のものに関する。このような形式の電磁レールブレーキ装置において本発明では、磁性のベース及び／又は保持体が、異なった磁化特性線をもつ材料を有しており、その結果磁極シュー領域における摩耗増大時に電磁レールブレーキとレールヘッド（３）との間の空隙における誘導作用の上昇が回避されるようになっている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁レールブレーキ装置であって、磁性のベース及び／又は保持体と、磁極シュー領域とを備えていて、該磁極シュー領域が、磁束を案内する領域と磁束を切り離す領域とを有している形式のものに関する。
【０００２】
電磁レールブレーキは、基本的に、レール方向に長く延びたコイルと蹄鉄状のマグネットコアとから成る電磁石である。マグネットコイル内を流れる直流は、磁気応力（magnetische Spannung）を発生させ、この磁気応力はマグネットコア内に、レールヘッドを介して閉じられる磁束を生ぜしめる。電磁レールブレーキのブレーキ力の大きさは、磁気回路の磁気抵抗に、つまりマグネットシューとレールとの間における摩擦値、起磁力もしくは電束（elektrische Durchflutung）、ジオメトリ、透磁率及びレール状態に関連している。
【０００３】
原則的に、ブレーキ磁石の構造に基づいて、異なった２つの形式の磁石を区別することができる。第１の構成ではマグネットコアは、両側においてコイル体に堅固にねじ結合された２つの鋼壁から成っている。これとは択一的にブレーキ磁石をリンクマグネット（Gliedermagnet）として形成することも可能である。このような構成では、マグネットコアは２つの端部部材と複数の中間リンクとに分割されている。端部部材はコイル体と堅固にねじ結合されており、リンクはコイルボックス開口内において自由に運動することができ、そしてレールの凹凸に追従することができる。
【０００４】
電磁レールブレーキの構成に関しては、刊行物「レール車両用のブレーキ、ハンドブック ブレーキ技術の概念及び価値、第４５頁、Knorr-Bremse AG, ミュンヘン、１９９０年」に開示されている。
【０００５】
磁極シュー領域における摩擦材料としては、従来技術による電磁式のレールブレーキでは、有利にはＳｔ３７鋼が使用されていた。Ｓｔ３７摩擦層の使用に関する欠点としては、ブレーキのブレーキ力を著しく低下させるいわゆるスプラッタ（Aufschweissung）が多く発生するということが挙げられる。従ってブレーキ力を再び得るためには、このようなスプラッタを手によって除去することが必要であり、このような作業は保守コストの高騰を招く。ＧＧＧ４０鋳鋼を使用すると確かにスプラッタは僅かしか発生しないが、このような摩擦層によっては小さなブレーキ力しか生ぜしめることができない。
【０００６】
僅かなスプラッタしか発生しない点で傑出しかつ十分な耐用寿命を可能にする摩擦材料は、磁極シュー領域のための摩擦材料としては、例えば焼結材料であり、この場合における焼結材料は、少なくとも１つの粉末状の摩耗防止剤の成分と保護層を形成する粉体の成分とを含有している。
【０００７】
焼結材料を摩擦材料として使用する場合における欠点としては、磁極シューの摩耗の増大に連れて固着力が著しく強くなり、ひいては生ぜしめられるブレーキ力も大きくなるという問題が挙げられる。この場合ブレーキ力は、新品状態に比べて２倍〜３倍にも高まる。
【０００８】
ゆえに本発明の課題は、磁極シュー領域のための摩擦材料として例えば焼結材料を、スプラッタを回避するために使用することができ、しかも従来技術における欠点を回避することができるようにすることである。
【０００９】
この課題を解決するために本発明の構成では、磁性のベース及び／又は保持体が、異なった磁化特性線をもつ材料を有しており、その結果磁極シュー領域における摩耗増大時に電磁レールブレーキとレールとの間の空隙における誘導作用の上昇が回避されるようにした。
【００１０】
磁気回路において異なった磁化特性線をもつ材料を組み合わせることによって、磁極シューの摩耗によって高まる誘導作用が、ベース体の特定領域における材料を、さらに磁気的な飽和状態へともたらし、ひいては固着力の増大、つまりは電磁レールブレーキとレールとの間の空隙における誘導作用の上昇を抑えることになる。
【００１１】
本発明の有利な構成では、磁性のベース及び／又は保持体が、それぞれ２つの脚と、該脚の間における１つ中間領域とを有している。そして各２つの脚が第１の磁性材料を有し、脚の間における中間領域が第２の磁性材料を有している。脚の間における第２の磁性材料は、ベース材料つまり脚の材料とは異なった磁気的な特性線をもつ材料、すなわち所望の磁気特性を有する材料である。
【００１２】
本発明の利点としては特に、磁極シューの耐用寿命にわたって等しい不変のブレーキ力が保証されるということが挙げられる。そしてブレーキ力の増大に関連した、電磁レールブレーキの大きな機械的負荷を、回避することが可能である。
【００１３】
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１は、磁極シューを備えた電磁レールブレーキとレールの一部とを示す図である。
【００１５】
図１に示された電磁レールブレーキ１は、レール３の長手方向に長く延在する図示されていないコイルと、マグネットコアもしくは保持体又はベース体５とから成っており、このベース体５の脚５.１，５.２は互いに平行に延びている。脚５.１，５.２の端部には磁極シュー７.１，７.２が配置されており、両磁極シュー７.１，７.２とレール３のレールヘッドとの間には空隙９が形成される。磁極シューは有利には摩擦材料、特に焼結材料から形成されている。
【００１６】
左右の磁極シュー７.１，７.２（Ｎ極もしくはＳ極）の間における中間室には、この中間室を満たしている非磁性で耐摩耗性で耐衝撃性でかつ耐熱性の中間条片１１が配置されている。
【００１７】
本発明によれば磁性のベース体及び／又は保持体は、異なった磁化特性線をもつ２つの材料を有している。図示の実施例では、両方の脚５.１，５.２のために第１の材料が使用され、ベース体の両方の脚５.１，５.２の間におけるベース体中間領域１３のために、第２の磁性材料が使用される。ベース体中間領域１３における第２の磁性材料は次のような磁化特性線を有することによって、すなわち磁極シューの摩耗によって磁気抵抗が、小さくなった距離に基づいてつまり小さくなった空隙９に基づいて減少し、誘導作用が上昇した場合に、脚５.１，５.２の材料とは異なるベース体中間領域１３の第２の材料が、さらに磁気飽和へともたらされ、ひいては固着力の上昇つまり空隙９における誘導作用の上昇が回避されるような磁化特性線を有することによって、傑出している。
【００１８】
本発明によって初めて、磁極シューの耐用寿命にわたって等しいブレーキ力を有することによって傑出した電磁レールブレーキが得られ、しかもこれによって、ブレーキ力の増大に関連した大きな機械的な負荷を電磁レールブレーキにおいて減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】磁極シューを備えた電磁レールブレーキとレールの一部とを示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 電磁レールブレーキ、 ３ レール、 ５ ベース体、 ５.１，５.２ ベース体の脚、 ７.１，７.２ 磁極シュー、 ９ 空隙、 １１ 中間条片、 １３ ベース体中間領域

Claims (6)

1. 電磁レールブレーキ装置であって、
   磁性のベース及び／又は保持体（５）と、磁極シュー領域とを備えていて、該磁極シュー領域が、磁束を案内する領域と磁束を切り離す領域とを有している形式のものにおいて、
   磁性のベース及び／又は保持体（５）が、異なった磁化特性線をもつ材料を有しており、その結果磁極シュー領域における摩耗増大時に電磁レールブレーキとレールヘッド（３）との間の空隙における誘導作用の上昇が回避されることを特徴とする電磁レールブレーキ装置。
2. 磁性のベース及び／又は保持体（５）が、それぞれ２つの脚（５.１，５.２）と、該脚（５.１，５.２）の間における１つのベース体中間領域（１３）とを有している、請求項１記載の電磁レールブレーキ装置。
3. 各２つの脚（５.１，５.２）が第１の磁性材料を有し、両脚（５.１，５.２）の間におけるベース体中間領域（１３）が第２の磁性材料を有している、請求項１又は２記載の電磁レールブレーキ装置。
4. 磁極シュー領域の、レール（３）に向けられた部分が、摩擦材料を有していることを特徴とする電磁レールブレーキ装置。
5. 摩擦材料が焼結材料である、請求項４記載の電磁レールブレーキ装置。
6. 磁束を切り離す領域が、電磁レールブレーキの長手方向に延びる中間条片（１１）として形成されていることを特徴とする電磁レールブレーキ装置。