JP2728648B2 - 電気エネルギーの発生が可能な減摩軸受 - Google Patents
電気エネルギーの発生が可能な減摩軸受Info
- Publication number
- JP2728648B2 JP2728648B2 JP7231430A JP23143095A JP2728648B2 JP 2728648 B2 JP2728648 B2 JP 2728648B2 JP 7231430 A JP7231430 A JP 7231430A JP 23143095 A JP23143095 A JP 23143095A JP 2728648 B2 JP2728648 B2 JP 2728648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer race
- bearing
- generator
- fixed
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D43/00—Devices for using the energy of the movements of the vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/004—Electro-dynamic machines, e.g. motors, generators, actuators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
- G01P3/446—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings mounted between two axially spaced rows of rolling elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1846—Rotary generators structurally associated with wheels or associated parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
- F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
- F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
- F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/10—Railway vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
り、特に、電気エネルギーを発生する減摩軸受及びその
関連部品に関する。
のブレーキは圧縮空気により動作する。典型的な貨物列
車では、機関車に設けられたコンプレッサが、列車の全
長に伸びて全ての貨車を通過する、いわゆる「列車線」
を介して、各貨車に圧縮空気が供給される。ブレーキを
かけるには、機関車の機関士が列車線内の空気圧を変化
させる制御盤を操作する。しかし、列車線内の圧力は瞬
間的には変化せず、列車の全長にわたって貨車から貨車
へ順次圧力変化が伝えられていく。その結果、ブレーキ
は貨車から貨車へ順次動作することになるが、これは望
ましいことではない。
エネルギー源である。電気的に操作される制御は、空気
操作式装置、すなわち少なくとも機関車から制御される
空気操作式ブレーキに比してはるかに高速で均一な応答
を示すが、電気制御線及び回路は貨車には備えられてい
ない。たとえ、貨車が圧縮空気を列車線からブレーキに
導く電気式操作装置を備えていたとしても、かかる装置
はかなりの電流を吸い込むソレノイドを必然的に必要と
し、貨物列車全体の電気装置が必要とする電流は大き過
ぎて、適度な寸法の電気ケーブルでは供給できない。し
かしながら、現存のブレーキに比して、より高速で均一
な応答を示すブレーキへの要求は存在している。
キへ導かれる圧縮空気を制御するための電気式制御装置
を、各貨車に搭載することが検討されている。おそらく
は電磁波として伝達される電気的に発生された信号は、
制御装置の全てを同時に駆動することになろう。もちろ
ん、これにより、列車の全ての貨車のブレーキを同時に
作動させることになる。しかし、鉄道車両に搭載された
電気操作式制御装置は、その車両に電気エネルギー源を
必要とする。おそらく最も実用的なエネルギー源は電池
であろう。すなわち、ブレーキ駆動用電気動作式制御装
置を備えた各車両は、電気エネルギー供給用電池、及
び、何らかの電池充電用発電機をも必要とする。
ていた車掌車には、ライトや列車の他端にある機関車と
の無線通信のための電池が搭載されていた。更に、典型
的な車掌車は電池充電用の交流機すなわち発電機を備え
ていた。しかし、交流機すなわち発電機は、車軸の一つ
と結合するためのプーリ及びベルトからなる複雑な装置
を必要としていた。かかる装置は取付けに時間と労力を
要し、保守には更に多くの時間と労力を要していた。
転を容易にし、更に、電気エネルギーを発生する軸受を
提供するものである。
内部側に設けられた2つの軌道面を有するアウタレース
と;アウタレースの軌道面に囲まれ、外側に向けて設け
られた2つの軌道面を有するインナレースと;インナレ
ースとアウタレースの対向したレース間に2列に配設さ
れた回転部材であって、一方の列の回転部材が他方の列
の回転部材から離間されることにより軸受の2つの列の
間に環状空間が形成された回転部材と;環状空間に設け
られ、一方の軌道面に対して位置が固定されたステータ
と、他方の軌道面に対して位置が固定されたロータとを
有する発電機とを備え、軸受が動作してロータがステー
タに対して回転すると、発電機は電気エネルギーを発生
する。軸受は車軸が回転する際に更に電気エネルギーを
生成するが、軸受の寸法は同様の負荷容量を有する従来
の軸受と同じ位小さい。かかる装置のほとんどの部分に
は通常の構成部品が用いられており、標準的なサイドフ
レームに装着された従来の軸受を、この軸受に置き換え
ることができる。
品には同一の番号及び記号を付している。以下、図面を
参照して説明する。鉄道車両用軸受B(図1)は車軸A
の端部を覆うように装着され、アダプタC内に収容され
ている。アダプタCは鉄道車両台車の通常のサイドフレ
ームDに受容されている。車軸Aは鉄道の線路に沿って
転がる車輪を貫通して延在し、車輪及び車軸Aは軸受B
によって軸Xの回りを最小の摩擦で回転する。車軸Aが
軸Xの回りを回転する際、軸受Bは、車両の電池を充電
できる容量を有する電気エネルギーを生成する。かかる
電気エネルギーは車軸Aの角速度を反映し、従って、車
両の走行速度を反映している。
車軸Aの隣接する大径部4に環状帯6において合体する
ジャーナル2を備えている。ジャーナル2は直角に形成
された端面8まで伸び、端面8にはネジ孔10が設けら
れている。ジャーナル2の軸は軸Xと一致している。軸
受Bは、軸受Bを所定の位置に保持してその端部を閉塞
するための他の構成部品と共に、ジャーナル2を覆うよ
うに装着されている。その他の構成部品としては、支持
リング12(図1)が環状帯6に係合している。支持リ
ング12は車内側摩耗リング14の一端を受容し、摩耗
リング14の他端は軸受Bに接している。摩耗リング1
4はジャーナル2を囲む一方、軸受Bから軸方向に突出
するシール16に囲まれている。シール16は、摩耗リ
ング14に沿った流体障壁を形成することにより、軸受
Bの車内側端部を閉塞している。軸受Bの車外側端部も
同様の構成とされている。軸受Bの車外側端部では、も
う一つの摩耗リング18がジャーナル2を囲む一方、も
う一つのシール20で囲まれている。摩耗リング18の
一端は軸受Bの車外側端部に接している。シール20は
軸受Bの車外側端部から軸方向に突出して摩耗リング1
8と共に流体障壁を形成し、これにより、軸受Bの車外
側端部を閉塞している。車外側摩耗リング18の他端は
端部キャップ22の内側に装着されている。端部キャッ
プ22はジャーナル2の端部を端面8をわずかに越えて
覆うように装着されている。端部キャップ22は、端部
キャップ22を貫通し、ジャーナル2の端面8の穴10
に螺着されるキャップネジ24により、環状帯6に向け
て付勢されている。かかる構成により、摩耗リング14
及び18、及び軸受Bは、支持リング12と端部キャッ
プ22との間に締着されている。
ナル2の所定の位置に保持する構成部品と共に、軸受装
置を構成している。サイドフレームDは通常の形状を有
している(図1及び図2)。すなわち、サイドフレーム
Dは、垂直側壁28と平面上面30すなわち軸受台30
とにより形成された軸受台開口部26を有している。開
口部26の底部は、サイドフレームDから側壁28を越
えて突出した、取外し可能なフレームキー32により遮
られている。フレームキー32は、キー32及びサイド
フレームDを貫通する機械ボルト34により固定されて
いる。アダプタCは軸受台開口部26の内部に装着さ
れ、フレームキー32により保持されている。従って、
アダプタCを軸受台開口部26に設置するには、キー3
2を取り外さなければならない。
断する弓形形状のパッド36と、同様に弓形形状を有し
底部を横断する架台38と、パッド36と架台38とを
接続する2つの端部リング40及び42とを有してい
る。リング40及び42の間隔はサイドフレームDの上
面30及び側壁28における幅より僅かに大きい。パッ
ド36、架台38、及び、端部リング40及び42はす
べて一つの鋳造材として一体に形成されている。かかる
鋳造材はパッド36及び架台38に沿って機械加工され
ており、共通の中心を有する弓形表面が形成されてい
る。これにより、これら弓形表面は孔44を画成してい
る。パッド36の車体外側端部には、内側に向けられた
リブ46が孔44の内部へ突出しており、孔44の端部
を区画している。孔44の他端は、環状リブ48を受容
している。環状リブ48は車内側端部リング42に係合
し、機械ネジ52により端部リング42に固定された支
持リング50の一部を形成している。孔44は軸受Bを
受容しており、軸受Bには取外し可能な支持リング50
が機械ネジ52により取り付けられている。これによ
り、環状リブ48は孔44の内部に配置され、軸受Bは
2つのリブ46及び48の間に保持されている。アダプ
タCは、その上平面が開口部26の上部平面表面30に
係合し、端部リング40及び42が開口部26の領域内
でサイドフレームDの側面をわずかに越えて位置するよ
うに、サイドフレームDの軸受台開口部26に装着され
ている。このため、リング40及び42によりアダプタ
Cが開口部26から軸方向にずれることが防止されてい
る。軸受台キー32は、架台38及びアダプタCの底部
の下方に突出し、これによりアダプタCが開口部26か
ら脱落することが防止されている。パッド36の上平面
が開口部26の上部平面と係合することにより、アダプ
タCが開口部26の内部で回転することが防止されてい
る。
カップ56と、インナレースを構成する2つのコーン5
8と、コーン58とカップ56との間の2つの環状列に
配設されたテーパ状のローラと、ローラ60の各環状列
に設けられ、これら環状列のローラ間の間隔を適切に維
持するケージ62と、2つのコーン58の間に配設さ
れ、コーン58間の間隔を適切に維持することにより軸
受Bの設定を行うスペーサ・リング64とを備えている
(図3)。軸受Bの内部には、ローラ60の2つの列の
間の環状空間66が存在している。かかる空間66に
は、好ましくは交流である電流を生成する発電機Eが配
設されている。
ダブルカップ56は、その両端がそれぞれアダプタCの
リブ46及び48と係合するように、アダプタCの孔に
収容されている(図3)。ダブルカップ56は円筒状の
外表面を有しており、その直径は孔44の直径に比して
僅かに大きい。このため、カップ56をアダプタCに装
着するには、保持リブ50を取り外した状態で、カップ
56を孔44内に圧入しなければならない。その後、保
持リブ50が端部リング42に装着され、機械ネジ52
により固定される。カッブ56が圧入されることによ
り、カップ56がアダプタC内で回転することが防止さ
れ、また、リブ46及び48によりカップ56が軸方向
に変位することが防止されている。カップ56はその両
端に短い端部孔72を備えており、これら孔72はシー
ル16及び20を受容している。カップ56はまた、軸
Xに向けて内側に設けられ、端部孔72から環状空間6
6へ向けて下方に傾斜された2つの軌道面74をも有し
ている。環状空間66において、軌道面74は、その小
径側端部で、円筒形中間表面76により分離されてい
る。そして、カップ56はその中間表面部に、半径方向
に、好ましくは90°で貫通する数個の小孔77を備え
ている。カップ56はアダプタCに、半径方向の孔77
のうちの一つがアダプタCの架台38から僅かに外れる
ように装着されている。他の孔77には栓がされている
が、後に軸受Bが寿命に達して定期保守のために軸受が
アダプタCから引き出される際に使用されてもよい。こ
のように定期的にカップ56をアダプタC内で回転させ
ることにより、摩耗はより均一に分布される。
に密着しており、コーン58とジャーナル2との締まり
ばめによりコーン58は車軸Xと共に回転する。更に、
コーン58はカップ56の内部に装着され、その一方は
カップ軌道面74の一方に囲まれ、他方はカップ軌道面
の他方に囲まれている(図3)。コーン58の各々はそ
の外側に周囲のカップ軌道面74に向けて設けられたテ
ーパ状の軌道面78と、軌道面78の大径側端部に位置
するスラスト・リブ80と、軌道面78の小径側端部に
位置する保持リブ82とを備えている。2つのリブ80
及び82はそれぞれ、半径方向にレース78の各端部を
越えて突出し、軸Xに対して垂直な端面を形成してい
る。2つのコーン58は、そのスラスト・リブ80の端
面で、摩耗リング14及び18の端面に隣接している。
2つのコーン58は保持リブ82上の端面でスペーサ・
リング64に隣接し、これにより、スペーサ・リング6
4によりコーン58間の間隔が定められている。
ーン58の対向した軌道面74及び78の間の2つの列
に配設されている(図3)。ローラ60の側面と軌道面
74及び78とは本質的には線接触している。いずれの
列のローラ60の頂点も、回転軸X上の共通の一点に位
置している。更に、各列のローラ60の大径部側端部は
列に囲まれたコーン58のスラスト・リブ80に隣接し
ている。荷重が軸受Bを介して半径方向に伝えられた場
合、その力はわずかにローラ60の軸方向の成分を有し
ている。かかる力成分はローラ60を軸受Bから放出し
ようとする。しかし、スラスト・リブ80が存在するこ
とにより、ローラ60が軌道面74及び78の間の空間
から放出されることが防止されている。ローラ60の各
列はそれぞれケージ62を有している。ケージ62によ
り、各列のローラ60間の間隔は適切に維持されてい
る。ケージ62は更に、コーン58がカップ56から引
き出された際に、ローラ60をコーン58の周囲に保持
する。
つのコーン58間の距離が定められ、その距離により軸
受Bの設定が制御される。すなわち、軸受Bが予圧状態
で動作するか、遊びの限界状態で動作するかが制御さ
れ、更に、予圧の大きさも制御される。キャップネジ2
4が螺着され、端部キャップ22が支持リング12に向
けて付勢されると、摩耗リング18は摩耗リング14に
向けて駆動され、更に、摩耗リング14は2つのコーン
58を共に駆動する。しかし、スペーサ・リング64は
2つのコーン58を分離して、これらの間隔、すなわ
ち、軸受Bの設定を定めている。このように、スペーサ
・リング64は2つのコーン58の端部間に密着される
ように締着されている。遊嵌されるように設計され、径
方向の隙間が大きくなるように製造された従来のコーン
・スペーサとは対照的に、スペーサ・リング64は、そ
の半径方向の寸法に関しては非常に精密に加工されてい
る。このように、スペーサ・リング64の内部寸法は、
ジャーナル2が圧入されるように設けられている。これ
により、スペーサ・リングの外周面がジャーナル2と完
全に同軸となることが保証されている。環状空間66は
カップ56の円筒形中間表面76とコーン38を分離す
るスペーサ・リング64との間に形成されている。ロー
ラ40とケージ42とは空間46の両端を画成してい
る。
6に固定されている点で、軸受Bの一部とみなすことが
できる(図3)。シール16、20のそれぞれは、金属
製シールケース86とエラストマー製シール部材88と
を備えている。車内側シール16のケース86はカップ
56の車内側端部孔72に圧入されている。これによ
り、ケース86とカップ56の間に静的流体障壁が形成
されている。シール16のシール部材88は車内側摩耗
リング14を囲み、リング14の周囲に動的流体障壁を
形成している。車外側シール20のケース86は、カッ
プ56の車外側端部孔72に圧入されており、もう一つ
の静的障壁を形成している。一方、シール部材88は、
車外側摩耗リング18の動的流体障壁を形成している。
シール16及び20は磨耗リング14及び18と共に軸
受Bの両端を閉塞し、ローラ40配設部位の潤滑材の保
持及び汚染の防止がなされている。
の間の環状空間46に配設されている(図5)。発電機
Eはジャーナル2及びコーン58と共に回転するロータ
90と、カップ56に固定されたステータ92とを備え
ている。軸受Bに組み込まれることにより、発電機Eは
鉄道の過酷な環境から保護されている。更に、発電機E
においては、列車に搭載される通常の電力源に見られる
ベルトあるいはギア駆動装置は不要である。発電機Eは
通常の電気機械的エネルギー変換の原理により動作す
る。発電機Eは列車走行時に貨車上の電池の充電用電力
源として機能する。発電機Eは脈動電圧を発生し、その
周波数は測定可能で、角速度と関連づけられ得る点で、
速度情報(1分当たりの回転数)をも提供することにな
る。これにより、貨車に別途速度センサを設けることが
不要とされる。
Bの設定を行うスペーサ・リング64と、リング64の
周囲に等円周間隔で配設された一連の永久磁石とを備え
ている(図4〜6)。このため、リング64の外周面
は、リング64の周囲に、並べて配設されたランド96
を備えている。ランド96の幅は磁石94の幅よりも僅
かに大きく、各磁石94は各ランド76に、好ましくは
エポキシセメント等の強力接着剤で固定されている。リ
ング64の周囲に存在するランド96の数は偶数であ
る。また、磁石94は対応するランド96の中心に固定
されている。各磁石94は、その極がリング64に対し
て半径方向に配置されるように、すなわち、N極が外側
に、S極が内側に、あるいはその逆に配置されるように
設けられている。磁石94の極性はリング64の周囲で
交互に反転されている。磁石94は、例えばネオジミウ
ム−鉄−ボロンのような、永久磁石用に使用可能な任意
の材料から形成されている。ステータ92は、カップ5
6の2つのレース74の間の中間表面の径よりも僅かに
大きな径の円筒外周面を有する層98の中に一体化され
た、多層モータ級磁性鋼シートから構成されている(図
4〜6)。層98は、レース74の一方を通して軸方向
に挿入され、中間表面76に圧入され、締まりばめによ
り所定の位置に固定されている。層98は、ロータ90
に向けて内側に開口した一連の巻線溝100、及び、溝
100を分離する歯102を備えている。歯100は、
その内周側端部で周方向に広げられており、その端部に
は、ロータ90の回転時に磁石94の外周面が描く円の
極く近傍に位置する弓形端面104が形成されている。
固定端面104により定まる円と、回転時に磁石94が
描く円との間に存在する空気ギャップの間隔は約0.0
15〜0.020インチである。
02の両側の溝100を通って延長されるコイル106
を支持している。かかる構成では、巻線のオーバラップ
はないが、多相オーバラップ型のうちの任意の型の巻線
を用いてもよい。いずれにしても、コイル106は相1
08を構成する。三相交流機はY型結線110(図7)
を形成するように接続された三相108を備えている。
ステータ92が三相108を備える場合、層98の溝1
00及び歯102の数は3の倍数でなければならない。
相108の端子には、カップ56の半径方向の孔77の
うちの一つを貫通しアダプタCの外部へ至る導線114
が接続されている。
三相整流器に接続されてもよい。直流により車両の電池
が充電される。カップ56は一体部品である必要はな
い。カップ56は、2つの構成部品、すなわち一列を有
するカップに分割されてもよく、両カップ間には、おそ
らくはスペーサが設けられる。かかる場合にも、環状空
間66は存在し、発電機Eを環状空間66に配設するこ
とができる。
コーン58に延長されたスラスト・リブ80を備えてお
り、シール16及び20は、摩耗リングの周囲ではな
く、延長されたリブ80の周囲に動的流体障壁が形成さ
れるように構成されている。そのうえ、発電機Eを更に
保護するため、軸受Fには環状空間66の両端でカップ
56に装着された一組のシール118が付加されてい
る。シール118により中間表面76と、スペーサ・リ
ング64又はコーン58の支持リブ82との間の流体障
壁が形成されている。
20と僅かに変更された端部キャップ122との間に設
けられている。支持リング120は、支持リング12に
比して、僅かに延長されており、軸受Fの車内側コーン
58に直接係合している。端部キャップ122は、端部
キャップ12に比して、ジャーナル2の端面8を覆うだ
けではなく、ジャーナルの端面の周囲をも覆い、軸受F
の車外側コーン58に直接係合している。
部に装着されている。アダプタGの変更点は、車内側端
部リング42装着部位の、孔44内に開口する環状溝1
24が設けられた点である。溝124は、カップ56が
孔44に完全に装着された際、すなわち、カップ56の
溝124とは反対側の端部がリブ46に係合した際に、
カップ56の極く近傍に位置する。環状溝124はスナ
ップ型の保持リング126であるもう一つのリブを受容
している。これにより、カップ56はリブ46と保持リ
ング126との間に保持されている。
ワットの連続電力出力能力を有している。本発明は、発
明開示のために選ばれた上述の例に対する、本発明の精
神及び範囲から逸脱しない、すべての変更・修正に及ぶ
ことを意図するものである。
を、減摩軸受、軸受をサイドフレームに収容するための
アダプタ、及び、本発明及びその実施例に関わる軸受装
置を構成する他の構成部品と共に示す斜視分解図であ
る。
受機構の軸受の長手方向断面図である。
電機の部分端面図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 軸に向けて内側に設けられた2つの軌道
面を有するアウタレースと;外側に向けて設けられた2
つの軌道面を有し、前記アウタレースの前記軌道面に囲
まれたインナレースと;前記インナレースと前記アウタ
レースの対向した軌道面の間の2つの列に配設された転
がり部材とを備え、前記列の一方の前記転がり部材は前
記列の他方の前記転がり部材から離間され、これにより
内部に前記2つの列の間の環状空間が存在し、軸回りの
回転を可能にし、更に電気エネルギーを発生する軸受で
あって、 発電機が前記環状空間に配設され、前記発電機は前記レ
ースの一方に対して位置が固定されたステータと、前記
レースの他方に対して位置が固定されたロータとを有
し、これにより、前記軸受が動作して前記ロータが前記
ステータに対して回転する際に、前記発電機が電気エネ
ルギーを発生することを特徴とする軸受。 - 【請求項2】 前記アウタレースは一体であり、前記ス
テータは前記アウタレースに対して位置が固定され、前
記インナレースは2つの分離された構成部品を有し、前
記ロータは前記構成部品に対して位置が固定されている
と共に前記インナレースの前記2つの構成部品の間に配
設されたスペーサ・リングと、前記スペーサ・リングに
固定された少なくとも一つの磁石とを有し、前記磁石は
前記ロータの相対的回転が生じた際に変動磁場を発生
し、前記ステータは、前記磁場に結合されるように配設
された少なくとも一つの電気コイルを有し、これにより
コイルに電気的ポテンシャルが誘起されることを特徴と
する請求項1記載の軸受。 - 【請求項3】 軸に向けて内側に設けられた2つの軌道
面を有するアウタレースと;前記アウタレースの内側に
配設され、前記軸とは反対側に向けて外側に設けられた
軌道面を有し、前記アウタレースの軌道面の内部で前記
アウタレースの軌道面に囲まれたインナレースと;前記
インナレースと前記アウタレースの前記軌道面の間に前
記2つの軌道面に接触して配設された転がり部材と;前
記軸の周囲に前記転がり部材を軸方向に越えて設けられ
たシーリング面と;前記アウタレースの両端部に装着さ
れ、前記アウタレースの両端部での静的流体障壁とシー
ル面の周囲での動的流体障壁とを形成するシールとを備
え、軸回りの回転を可能にし、更に電気エネルギーを発
生する軸受装置であって、 発電機が前記アウタレース内部の前記シール間に配設さ
れ、これにより、前記発電機は前記シールにより保護さ
れ、前記発電機は前記レースの一方に対して位置が固定
されたステータと、前記レースの他方に対して位置が固
定されたロータとを有することを特徴とする軸受装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/304,374 US5440184A (en) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | Antifriction bearing capable of generating electrial energy |
US304374 | 1994-09-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08225078A JPH08225078A (ja) | 1996-09-03 |
JP2728648B2 true JP2728648B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=23176255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7231430A Expired - Lifetime JP2728648B2 (ja) | 1994-09-12 | 1995-09-08 | 電気エネルギーの発生が可能な減摩軸受 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5440184A (ja) |
EP (1) | EP0701315B1 (ja) |
JP (1) | JP2728648B2 (ja) |
DE (1) | DE69524014T2 (ja) |
ZA (1) | ZA957638B (ja) |
Families Citing this family (66)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4119834A1 (de) * | 1991-06-12 | 1992-12-17 | Mannesmann Ag | Verfahren zur erzeugung elektrischer energie mittels generator sowie die verwendung in fahrzeugen mit gleitschutzsystem |
US5828135A (en) * | 1996-05-28 | 1998-10-27 | Barrett; John | Railroad car with axle-mounted electrical generator |
BR9711781A (pt) † | 1996-09-13 | 1999-08-24 | Timken Co | Mancal |
EP1398636B1 (en) * | 1996-09-13 | 2006-11-15 | The Timken Company | Bearing with sensor module |
IT1284997B1 (it) * | 1996-09-13 | 1998-05-28 | Skf Ind Spa | Gruppo cuscinetto per assili ferroviari di vagoni merci |
US5753987A (en) * | 1996-10-28 | 1998-05-19 | Ellcon National, Inc. | Generator apparatus coupled to side frame of vehicle and energized by rotation of axle on vehicle |
US6010092A (en) * | 1998-11-06 | 2000-01-04 | Basf Corporation | Off-winding yarn by magnetic levitation |
US6334713B1 (en) | 1999-03-23 | 2002-01-01 | Roller Bearing Industries, Inc. | Bearing assembly having an improved wear ring liner |
AU6908900A (en) | 1999-08-16 | 2001-03-13 | Roller Bearing Industries, Inc. | Bearing seal |
JP2001138911A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Ntn Corp | 貨物列車の発電機構およびこれを利用した情報通信システム |
EP1151906A3 (de) * | 2000-04-26 | 2002-10-16 | Tiefenbach GmbH | Eisenbahnwaggon |
AU6094301A (en) * | 2000-05-25 | 2001-12-03 | Daimlerchrysler Rail Systems Gmbh | Monitoring system for railway vehicles |
US6535135B1 (en) | 2000-06-23 | 2003-03-18 | The Timken Company | Bearing with wireless self-powered sensor unit |
JP2002130262A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Ntn Corp | 非接触信号伝達機構付き軸受 |
US6948856B2 (en) * | 2000-11-06 | 2005-09-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing device and ring with sensor for the rolling bearing device |
US6989618B2 (en) * | 2001-04-18 | 2006-01-24 | Nsk Ltd. | Rolling bearing with built-in motor |
EP1329727A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-07-23 | Nsk Ltd | Rotation-speed sensor device |
US6892587B2 (en) * | 2002-03-08 | 2005-05-17 | Ntn Corporation | Rotation detecting device and wheel support bearing assembly utilizing the same |
DE60330926D1 (de) * | 2002-03-08 | 2010-03-04 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Dreherkennungsvorrichtung und Antiblockierbremssystem mit einer solchen Vorrichtung |
JP2003269474A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Ntn Corp | 発電機能付軸受 |
US6822742B1 (en) * | 2003-12-19 | 2004-11-23 | Eastman Kodak Company | System and method for remote quantitative detection of fluid leaks from a natural gas or oil pipeline |
US7021127B2 (en) * | 2004-01-12 | 2006-04-04 | Delphi Technologies, Inc. | Self-powered wireless sensor assembly for sensing angular position of the engine crankshaft in a vehicle |
US8657299B2 (en) | 2004-07-15 | 2014-02-25 | John E. Rode | Mounting rings for shafts |
US20060137355A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-06-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Fan driven emergency generator |
JP2006250178A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nsk Ltd | 車輪支持用軸受ユニットとその製造方法 |
PL1963161T3 (pl) * | 2005-12-23 | 2012-07-31 | Amsted Rail Co Inc | System monitorowania pociągów kolejowych |
DE102005063165A1 (de) | 2005-12-30 | 2007-07-12 | Landert-Motoren-AG, Bülach | Achsgenerator für Eisenbahnwagen und dergleichen |
US7698962B2 (en) * | 2006-04-28 | 2010-04-20 | Amsted Rail Company, Inc. | Flexible sensor interface for a railcar truck |
US7459817B2 (en) * | 2006-08-15 | 2008-12-02 | Bombardier Transportation Gmbh | Semi-enclosed AC motor |
DE202007000030U1 (de) * | 2007-08-21 | 2007-11-15 | Goetz-Schülling, Ellen | Transportsystem zum Überlandtransport von Personen, Gütern und Fahrzeugen |
DE102008058319B4 (de) * | 2008-11-21 | 2017-03-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager |
DE102009048836A1 (de) | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit einer integrierten permanenterregten elektrischen Maschine |
ITMI20091831A1 (it) * | 2009-10-22 | 2011-04-23 | Gabriele Losa | Dispositivo di recupero energetico per alberi rotativi |
DE102010021159B4 (de) | 2010-05-21 | 2019-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit einer integrierten permanenterregten elektrischen Maschine |
DE102010021158A1 (de) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit integriertem Generator und Verfahren zum Energiemanagement eines solchen Wälzlagers |
DE102010021160A1 (de) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit integriertem Generator |
US9365223B2 (en) | 2010-08-23 | 2016-06-14 | Amsted Rail Company, Inc. | System and method for monitoring railcar performance |
US20120082407A1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Amsted Rail Company, Inc. | Railway car bearing seal spacer assembly |
US8519555B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-08-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Combination low spool generator and ram air turbine generator |
EP2655910A1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-10-30 | Aktiebolaget SKF (publ) | Power generator integrated with bearing |
DE102011075547B4 (de) * | 2011-05-10 | 2016-06-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager, insbesondere zweireihiges Wälzlager, mit einer Energieerzeugungseinheit, insbesondere zur Lagerung einer Walze |
EP2764264B1 (en) * | 2011-10-06 | 2016-02-10 | Aktiebolaget SKF | Power harvesting bearing configuration |
CN103917793A (zh) * | 2011-10-06 | 2014-07-09 | Skf公司 | 能量采集轴承配置 |
WO2013050292A1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Aktiebolaget Skf | Power harvesting bearing configuration |
US8696212B2 (en) * | 2012-03-01 | 2014-04-15 | Amsted Rail Company, Inc. | Roller bearing backing ring assembly |
US9624973B2 (en) | 2012-03-19 | 2017-04-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus having friction preventing function and method of manufacturing the same |
US9103375B2 (en) * | 2012-12-14 | 2015-08-11 | Aktiebolaget Skf | Cartridge bearing assembly |
US20150091306A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | National Oilwell Varco, L.P. | System and method for downhole power generation using a direct drive permanent magnet machine |
DE102013221272A1 (de) | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit integriertem elektrischem Generator |
DE102013221271A1 (de) | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit integriertem elektrischem Generator in modularer Bauweise |
DE102013221269A1 (de) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit elektrischem Generator |
DE102013113562B4 (de) * | 2013-12-05 | 2018-10-04 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer Elektrode und Elektrodenanordnung |
DE102014210441A1 (de) * | 2014-06-03 | 2015-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Drehgestell für einen Schienenfahrzeugwagen |
GB2531751A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Skf Ab | Bearing assembly with integrated generator |
GB2535779B (en) * | 2015-02-27 | 2018-05-09 | Skf Ab | Generator assembly and bearing equipped with the same |
GB2542421A (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-22 | Skf Ab | Generator assembly and bearing equipped with the same |
NL2016655B1 (nl) | 2016-04-21 | 2017-11-15 | Trs Transp B V | Treinwagon voorzien van een inductiegenerator. |
DE102016218144A1 (de) | 2016-09-21 | 2018-03-22 | Aktiebolaget Skf | Generatoranordnung und ein mit selbiger ausgestattetes Lager |
DE102017220662A1 (de) * | 2016-11-30 | 2018-05-30 | Aktiebolaget Skf | Lageranordnung mit einem integrierten Generator |
US11584401B2 (en) * | 2017-06-16 | 2023-02-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adapter assembly of generator and axle-end generator assembly |
EP3684632A4 (en) | 2017-09-22 | 2021-07-21 | Consolidated Metco, Inc. | WHEEL HUB |
BR112020015049A2 (pt) | 2018-01-24 | 2020-12-08 | Amsted Rail Company, Inc. | Sistema para detectar o estado operacional de um ou mais portões de descarga, método para detectar o estado operacional de um portão de descarga, e, conjunto para uso com um vagão ferroviário. |
US11312350B2 (en) | 2018-07-12 | 2022-04-26 | Amsted Rail Company, Inc. | Brake monitoring systems for railcars |
CN113165451B (zh) * | 2018-11-21 | 2023-12-01 | 美国联合金属制品股份有限公司 | 具有发电机的车轮端部装置 |
DE102019108981B4 (de) * | 2019-04-05 | 2024-02-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlager für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Sensorik eines Radsatzlagers |
MX2022004338A (es) | 2019-10-09 | 2022-04-26 | Cons Metco Inc | Aparato de monitoreo de extremo de rueda, sujetador, y metodo. |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3833277A (en) | 1973-01-12 | 1974-09-03 | Timken Co | Bearing assembly with vent means in the bearing thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2588334B1 (fr) * | 1985-10-07 | 1989-06-02 | Roulements Soc Nouvelle | Roulements avec dispositif de transmission sans contact de signaux electriques |
FR2599794B1 (fr) * | 1986-06-10 | 1991-06-07 | Roulements Soc Nouvelle | Palier ou roulement a capteur d'informations |
EP0397309A2 (en) * | 1989-05-12 | 1990-11-14 | The Timken Company | Bearing assemblies |
FR2648286B1 (fr) * | 1989-06-08 | 1992-02-07 | Rks | Couronne d'orientation a roulement a moteur integre |
US5021697A (en) * | 1990-05-24 | 1991-06-04 | Mechanical Technology Incorporated | Auxiliary bearing design for active magnetic bearings |
JPH0754657Y2 (ja) * | 1990-11-06 | 1995-12-18 | 光洋精工株式会社 | 車軸用軸受装置 |
US5085519A (en) * | 1991-07-05 | 1992-02-04 | The Timken Company | Bearing assembly with speed sensor and process for assembling the same |
-
1994
- 1994-09-12 US US08/304,374 patent/US5440184A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-08 DE DE69524014T patent/DE69524014T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-08 JP JP7231430A patent/JP2728648B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-08 EP EP95630099A patent/EP0701315B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-12 ZA ZA957638A patent/ZA957638B/xx unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3833277A (en) | 1973-01-12 | 1974-09-03 | Timken Co | Bearing assembly with vent means in the bearing thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69524014T2 (de) | 2002-07-04 |
ZA957638B (en) | 1996-04-22 |
EP0701315A1 (en) | 1996-03-13 |
US5440184A (en) | 1995-08-08 |
EP0701315B1 (en) | 2001-11-21 |
DE69524014D1 (de) | 2002-01-03 |
JPH08225078A (ja) | 1996-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2728648B2 (ja) | 電気エネルギーの発生が可能な減摩軸受 | |
US20140042752A1 (en) | Method and system to generate electricity | |
US5679087A (en) | Motor vehicle planetary transmission for the drive train of a motor vehicle | |
US8847448B2 (en) | Electric generator for railroad train in combination | |
JP2004535965A (ja) | 輪軸の直接駆動装置 | |
US5753987A (en) | Generator apparatus coupled to side frame of vehicle and energized by rotation of axle on vehicle | |
US6538354B2 (en) | Spindle motor with toroidal sealing plates | |
JP4252635B2 (ja) | 貨車のアクスル・ローラ・ベアリング・アッセンブリー | |
JP3580002B2 (ja) | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット | |
WO2002090133A1 (fr) | Support rotatif pour roue a codeur | |
JP2018131035A (ja) | センサ付タイヤホイール組立体 | |
JP3417726B2 (ja) | 車輪一体形回転電機の軸受装置 | |
US6662730B1 (en) | Device for driving a vehicle and in particular a railway vehicle | |
JP2003120702A (ja) | センサー付き転がり軸受ユニット | |
CN110603163B (zh) | 轴端装置 | |
JP2008168873A (ja) | インホイールモータ駆動装置 | |
US11990818B2 (en) | In-wheel motor for electric vehicle and sealing apparatus for protecting in-wheel motor | |
JP2007230508A (ja) | 鉄道車両用車輪駆動構造 | |
CN204821975U (zh) | 磁悬浮开关磁阻电机驱动式电动车 | |
JP2002125361A (ja) | 渦電流式減速装置 | |
CN108025591A (zh) | 具有发电机的车轮轴承装置 | |
US3792666A (en) | Railway truck motor suspension | |
JPS622907Y2 (ja) | ||
JP2000502873A (ja) | 機械を回転駆動するための装置 | |
JP2008174020A (ja) | インホイールモータ駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212 Year of fee payment: 16 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |