JP3236891U - 鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制動システムをよりコンパクトに、制御をより便利にして、小さい底部空間に適用する、鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置を提供する。【解決手段】トルクモーター、減速機、電磁ブレーキ１、ナット８、リードスクリュー７、ブレーキ摩擦ペア９から組み立てられ、トルクモーターと減速機と電磁ブレーキとリードスクリューが同軸上に取り付けられ、トルクモーターが減速機を固定接続し、減速機がリードスクリューを固定接続し、ナットがリードスクリューを取り囲んで非自動ロック式のスレッドで接続し、ナットの片端がブレーキ摩擦ペアを接続し、電磁ブレーキをリードスクリューに取り付ける。その装置は、減速機を使ってトルクを増やし、電磁ブレーキがリードスクリューを制動することにより、停止制動する。【選択図】図１

Description

本考案は、鉄道車両制動システムの技術分野に属し、特に鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置に関する。

長期間にわたって、鉄道車両制動システムは全てエアブレーキである。油圧トランスミッションと比べて、エアブレーキは、圧力が低く、伝動効率が悪く、幾分大きいブレーキシリンダーと種々なバルブ本体に用があって制動力の要求を満たすことしかできない。そのため、エアブレーキは、体積と重量が全て比較的大きくなり、結構が複雑であるし、制御が幾分難しくあるだけでなく多くの空間を占めるので、鉄道車両の軽量設計に不利であり、即ち、油圧ブレーキシステムを徐々に開発している。エアブレーキと比べて、油圧ブレーキシステムは、全体の体積と重量が低くなり、制御がより簡単であるので、空間制限の城市の鉄道交通の車両に取り付けられるのに適する。しかし、媒質を介して制動力を矢張り転送して、油圧ブレーキシステムの管路とバルブ本体が依然として複雑であり、油剤も漏れるリスクがあるので、城市の鉄道車両だけに用いられる。

此の背景で、本考案は、動力生成モード及び力転送モードを全て変え、電機から力を生じて機械により力を転送し且つ力を増大する装置を提供し、制動システムをよりコンパクトにさせ、体積をより小さくさせ、制御をより便利にさせ、質量をより軽くさせ、小さい底部空間の鉄道車両によく適用する。

本考案の目的は、鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置を提供し、電気駆動の鉄道車両制動システムを実現することができる。

上記の目的を実現するために、本考案は、トルクモーター、減速機、電磁ブレーキ、ナット、リードスクリュー、ブレーキ摩擦ペアから組み立てられる鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置を考案して、トルクモーターがトルクモーター電機子とトルクモーター本体を含み、減速機が太陽歯車、遊星歯車、遊星歯車ブラケットで構成され、トルクモーターが中空構造になり、リードスクリューがトルクモーターの中空箇所に挿入してトルクモーターを同軸上にあり、トルクモーター電機子が太陽歯車を固定接続し、遊星歯車ブラケットがリードスクリューを固定接続し、ナットがリードスクリューを取り囲んで非自動ロック式のスレッドで接続し、ナットの片端がブレーキ摩擦ペアを接続し、電磁ブレーキがリードスクリューを取り囲み、トルクモーター電機子が制動トルクを生じる時に、その制動トルクが減速機、リードスクリュー、ナットを順次に経ってブレーキ摩擦ペアに転送されて制動を遂げることを特徴とする。

一つの優先的な実施状態では、前記トルクモーターが中空式のトルクモーターであり、リードスクリューが其れの中空箇所に挿入し、トルクモーター電機子が太陽歯車を固定接続し、トルクモーター電機子が順方向に回転する時、減速機を介してリードスクリューへ調整可能な回転トルクを出力して制動を遂げ、トルクモーター電機子が逆方向に回転する時、緩みを遂げる。

一つの優先的な実施状態では、前記減速機が太陽歯車、遊星歯車、遊星歯車ブラケットからとり組み立てられ、太陽歯車が入力としてトルクモーター電機子を固定接続し、遊星歯車ブラケットが出力としてリードスクリューを固定接続する。

一つの優先的な実施状態では、リードスクリューがナットを非自動ロック式のスレッドで接続し、ナットがリードスクリューの回転運動を軸方向運動に転じ、軸方向推力を出力する。

一つの優先的な実施状態では、電磁ブレーキの無電状態でリードスクリューが電磁ブレーキを接続して自由に回転できなく、電磁ブレーキは、通電状態でリードスクリューが電磁ブレーキから離れて自由に回転できる。

一つの優先的な実施状態では、制御力を加えた後、電磁ブレーキが先ず停電してリードスクリューを動かなくなり、次にトルクモーターの運転を止め、且つナットの推力を保つ。

鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置の制動方法は、トルクモーター電機子が順方向に回転する時、制動トルクを生じ、電磁ブレーキが通電してリードスクリューから離れ、トルクモーター電機子が太陽歯車を連れて回転し、遊星歯車、遊星歯車ブラケットを介してリードスクリューを回転させ、リードスクリューが回転してナットを平行移動にさせ、軸方向運動を生じ、ナットの片端に取り付けられたブレーキ摩擦ペアから制動用つかみ力を生じること；電磁ブレーキが停電する場合に、電磁ブレーキがリードスクリューを動かなくなり、制動力が保たれていること；トルクモーター電機子が逆方向に回転する時、対応のリードスクリューが逆方向に平行移動をし、ブレーキ摩擦ペアを緩めることを含む。

本考案の有益な効果は、本考案の提供したコンパクトな結構の摩擦制動装置の利点は、次に掲げるのを含むが、それに限定されない。本装置は、動力生成モード及び力転送モードを変え、電機から力を生じ、機械により力を転送し、且つ力を増大する装置を提供し、制動システムをコンパクトにさせ、体積を小さくさせ、制御を便利にさせ、質量を軽くさせ、そのため、小さい底部空間の鉄道車両に適用する。

図1は、本考案による一つの実施状態に示した本考案の装置の概略図である。

図面には、1-電磁ブレーキ、2-遊星歯車ブラケット、3-遊星歯車、4-太陽歯車、5-トルクモーター本体、6-トルクモーター電機子、7-リードスクリュー、8-ナット、9-ブレーキ摩擦ペア

次に図面を参照して本考案を更に説明し、この種の装置の結構及び原理は、当業者にとって明らかになる。本明細書に記載される特定の実施形態は、本考案を説明するためにのみ使用され、本考案を限定することを意図するものではないことを理解されるべきである。

次の明細書に図面を参照し、これ等の図面は明細書の一部を形成する。図面では、文脈から特に明記しない限り、通常類似の記号が相似の部品を標記する。明細書、図面、請求書に記載の説明に役立つ実施状態は限定であるのを意味しない。他の実施状態を用い、且つその他の変更を行うことができるが、本考案によって提供される趣旨または範囲から逸脱するべきではない。

図1に示すように、鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置は、トルクモーター、減速機、電磁ブレーキ(1)、ナット(8)、リードスクリュー(7)、ブレーキ摩擦ペア(9)から組み立てられ、トルクモーターがトルクモーター電機子(6)とトルクモーター本体(5)を含み、減速機が太陽歯車(4)、遊星歯車(3)、遊星歯車ブラケット(2)で構成され、トルクモーターが中空構造になり、リードスクリュー(7)がトルクモーターの中空箇所に挿入してトルクモーターを同軸上にあり、トルクモーター電機子(6)が太陽歯車を固定接続し、遊星歯車ブラケット(2)がリードスクリュー(7)を固定接続し、ナット(8)がリードスクリュー(7)を取り囲んで非自動ロック式のスレッドで接続し、ナット(8)の片端がブレーキ摩擦ペア(9)を接続し、電磁ブレーキ(1)がリードスクリュー(7)を取り囲んでリードスクリュー(7)の定着と自由回転の状態を制御するのに用い、トルクモーター電機子(6)が制動トルクを生じる時に、その制動トルクが減速機、リードスクリュー(7)、ナット(8)を順次に経ってブレーキ摩擦ペア(9)に転送されて制動を遂げる。

前記トルクモーターが中空式のトルクモーターであり、リードスクリュー(7)が其れの中空箇所に挿入し、トルクモーター電機子(6)が太陽歯車(4)を固定接続し、トルクモーター電機子(6)が順方向に回転する時、減速機を介してリードスクリュー(7)へ調整可能な回転トルクを出力して制動を遂げ、トルクモーター電機子(6)が逆方向に回転する時、緩みを遂げる。

前記減速機が太陽歯車(4)、遊星歯車(3)、遊星歯車ブラケット(2)からとり組み立てられ、太陽歯車(4)が入力としてトルクモーター電機子(6)を固定接続し、遊星歯車ブラケット(2)が出力としてリードスクリュー(7)を固定接続する。

リードスクリュー(7)がナット(8)を非自動ロック式のスレッドで接続し、ナット(8)がリードスクリュー(7)の回転運動を軸方向運動に転じ、軸方向推力を出力し、制御と緩和を遂げる。

電磁ブレーキ(1)の無電状態でリードスクリュー(7)が電磁ブレーキ(1)を接続して自由に回転できなく、電磁ブレーキ(1)の通電状態でリードスクリュー(7)が電磁ブレーキから離れて自由に回転できる。

制御力を加えた後、電磁ブレーキ(1)が先ず停電してリードスクリュー(7)を動かなくなり、次にトルクモーターの運転を止め、且つナット(8)の推力を保ち、従って、停止制動を遂げる。

図1に示すように、鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置の制動方法は、トルクモーター電機子(6)が順方向に回転する時、制動トルクを生じ、電磁ブレーキ(1)が通電してリードスクリュー(7)から離れ、トルクモーター電機子(6)が太陽歯車(4)を連れて回転し、遊星歯車(3)及び遊星歯車ブラケット(2)を介してリードスクリュー(7)を回転させ、リードスクリュー(7)が回転してナット(8)を平行移動にさせ、軸方向運動を生じ、ナット(8)の片端に取り付けられたブレーキ摩擦ペア(9)から制動用つかみ力を生じること；電磁ブレーキ(1)が停電する場合に、電磁ブレーキ(1)がリードスクリュー(7)を動かなくなり、制動力が保たれていること；トルクモーター電機子(6)が逆方向に回転する時、対応のリードスクリュー(7)が逆方向に平行移動をし、ブレーキ摩擦ペアを緩めることを含む。

本明細書ではいくつかの技術手段および実施形態を開示したが、他の技術手段および実施形態は当業者にとって明らかである。本明細書で開示される様々な技術手段および実施形態は、例示を目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、本質的な範囲および趣旨は添付の実用新案登録請求の範囲によって示される。

Claims (6)

1. トルクモーター、減速機、電磁ブレーキ(1)、ナット(8)、リードスクリュー(7)、ブレーキ摩擦ペア(9)から組み立てられ、トルクモーターがトルクモーター電機子(6)とトルクモーター本体(5)を含み、減速機が太陽歯車(4)、遊星歯車(3)、遊星歯車ブラケット(2)で構成される鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置であって、トルクモーターが中空構造になり、リードスクリュー(7)がトルクモーターの中空箇所に挿入してトルクモーターと同軸上にあり、トルクモーター電機子(6)が太陽歯車(4)を固定接続し、遊星歯車ブラケット(2)がリードスクリュー(7)を固定接続し、ナット(8)がリードスクリュー(7)を取り囲んで非自動ロック式のスレッドで接続し、ナット(8)の片端がブレーキ摩擦ペア(9)を接続し、電磁ブレーキ(1)がリードスクリュー(7)を取り囲んでリードスクリュー(7)の定着と自由回転の状態を制御するのに用い、トルクモーター電機子(6)が制動トルクを生じる時に、その制動トルクが減速機、リードスクリュー(7)、ナット(8)を順次に経ってブレーキ摩擦ペア(9)に転送されて制動を遂げることを特徴とする鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。
2. 前記トルクモーターが中空式のトルクモーターであり、リードスクリュー(7)が其れの中空箇所に挿入し、トルクモーター電機子(6)が太陽歯車(4)を固定接続し、トルクモーター電機子(6)が順方向に回転する時、減速機を介してリードスクリュー(7)へ調整可能な回転トルクを出力して制動を遂げ、トルクモーター電機子(6)が逆方向に回転する時、緩みを遂げることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。
3. 前記減速機が太陽歯車(4)、遊星歯車(3)、遊星歯車ブラケット(2)からとり組み立てられ、太陽歯車(4)が入力としてトルクモーター電機子(6)を固定接続し、遊星歯車ブラケット(2)が出力としてリードスクリュー(7)を固定接続することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。
4. リードスクリュー(7)がナット(8)を非自動ロック式のスレッドで接続し、ナット(8)がリードスクリュー(7)の回転運動を軸方向運動に転じ、軸方向推力を出力することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。
5. 電磁ブレーキ(1)の無電状態でリードスクリュー(7)が電磁ブレーキ(1)を接続して自由に回転できなく、電磁ブレーキ(1)の通電状態でリードスクリュー(7)が電磁ブレーキから離れて自由に回転できることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。
6. 制御力を加えた後、電磁ブレーキ(1)が先ず停電してリードスクリュー(7)が動かなくなり、次にトルクモーターの運転を止め、且つナット(8)の推力を保つことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両電動機駆動のメカニカルブースター式摩擦制動装置。

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