JP3955687B2 - Eddy current reducer for railway vehicles - Google Patents

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用の渦電流減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば新幹線では、輸送コストを低減するために、各種の動力機械を設けない付随車両を組込んでいる。この付随車両は、動力機器を搭載していないので、動力機器(電動機)を発電機として使用するエネルギー回生ブレーキが使用できず、電磁式の渦電流減速装置(以下、「ECBブレーキ」と言う。)を取付けている。
【0003】
このECBブレーキは、図8に示すように、車軸1に嵌め込んだディスク2に対してコイル3を対向配置し、これらのコイル3に電流を流すことにより、ディスク2中に渦電流を発生させ、磁界との作用により制動力を得るものである。なお、図8中の4は車輪を示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようなECBブレーキでは、以下に列挙するような問題がある。
▲1▼ 大きな電力が必要であるので、近年の省エネルギの観点からは好ましくない。
▲2▼ 車両への通電系にトラブルが発生すると、使用できなくなる。
【0005】
▲3▼ 装置重量が大きく、制御回路が高価である。
▲4▼ ディスクから車軸への熱伝導量が多い。
▲5▼ ディスクに発生する熱応力が大きく、ディスクの変形、熱亀裂などを招く虞がある。
【0006】
本発明は、上記した従来のECBブレーキが有していた問題を解決できる鉄道車両用渦電流減速装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は、永久磁石式の渦電流減速装置を採用すると共に、ディスクを挟んで半円形状のステータアッセンブリを脱着可能に取付けたこととしている。そして、このようにすることで、大きな電力を必要とすることなく、駆動軸に対する着脱が容易に行なえ、しかも、ディスクの放熱性が良くなると共に、駆動軸に対するディスクの倒れを防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は、鉄道車両用の渦電流減速装置であって、駆動軸にボスを介して取付けられるディスクと、前記ボスを挟んで駆動軸に取付けられた1対の軸受ユニットと、前記ディスクの一部を包囲すべくこれらの軸受ユニットに脱着可能に取付けられた半円形状のステータアッセンブリとからなり、ステータアッセンブリは、前記ディスクを挟む両側における同一円周上に所定の間隔を存して固定配置されるポールピースと、前記ディスクの反対側におけるポールピースの内周部と対向する位置にN極とS極を交互に固定配置された内側永久磁石列と、同じく前記ディスクの反対側におけるポールピースの外周部と対向する位置に、ポールピース1ピッチ分が旋回可能なようにN極とS極を交互に配置した外側永久磁石列と、この外側永久磁石列を旋回させるアクチュエータを備えると共に、外側永久磁石列を1ピッチ分旋回させた際における、外側永久磁石列の先端の磁石の位置に、この磁石のみと対向するように、他のポールピースの半分の大きさとしたポールピースを配置したものである。
【0009】
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置では、アクチュエータを駆動させて外側永久磁石列のN極、S極と内側永久磁石列のN極、S極を一致させれば、磁束はポールピースを通過してディスクに入り、ディスクの回転に伴い渦電流が発生して、駆動軸に制動力を作用させる。この時、駆動された外側永久磁石列の駆動方向先端の磁石の位置に、他のポールピースの半分の大きさのポールピースを配置しているので、内側永久磁石が存在しない外側永久磁石列の駆動方向先端の永久磁石も、駆動軸に制動力を作用させられるようになる。一方、外側永久磁石列のN極、S極と内側永久磁石列のN極、S極を異ならせた場合には、磁束はポールピース内で閉回路を構成して、ディスクには入らず、駆動軸に制動力を作用させない。
【0010】
上記した本発明の鉄道車両用渦電流減速装置では、永久磁石式の渦電流減速装置を採用しているので、大きな電力を必要とすることがない。加えて、ステータアッセンブリを半円形状としているので、駆動軸に対する着脱が容易に行なえる。また、ディスクの両側に永久磁石列を配置しているので、永久磁石の放熱性が良くなって温度上昇が少なくなる。さらに、ディスクは両側から同じ状態で加熱されるので、駆動軸に対する倒れ現象がなくなってポールピースとの隙間が変化せず、フェード現象が軽減する。
【0011】
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置を構成するステータアッセンブリは、上記したように、ボスを挟んで駆動軸に取付けられた1対の軸受ユニットに脱着可能に取付けたものに限らず、例えば台車フレームに脱着可能に取付け、1対の軸受ユニットを省略したものでも良い。但し、この場合は、走行時の振動で台車フレームが振れるので、ポールピースとディスクの間隔を若干大きくしておく必要がある。
【0012】
【実施例】
以下、本発明の鉄道車両用渦電流減速装置を図1〜図7に示す実施例に基づいて説明する。
図1は本発明の鉄道車両用渦電流減速装置の要部を断面して示す正面図、図2は図1の側面図、図3は図1のA断面図、図4は図1のB断面図、図5は本発明の鉄道車両用渦電流減速装置を車軸に取付けた場合のレイアウト例を示した図、図6は本発明の鉄道車両用渦電流減速装置の他の実施例の要部を断面して示す正面図、図7は図6の側面図である。
【0013】
図1〜図5において、11は例えば車軸1に例えば焼嵌めされたボスであり、このボス11にディスク12が取付けられている。このディスク12のボス11に対する取付けは、図1及び図4に示すように、例えばボス11の円周上8等分位置で、支点ピン13を介してスライドピン14を枢支し、このスライドピン14に微少隙間を有してディスク12を嵌合し、スライドピン14により半径方向の同芯を確保しながらブレーキトルクを伝達するものを採用する。
【0014】
ディスク12のボス11に対する取付けは、例えば上記したように支点ピン13とスライドピン14を介して行われるが、本実施例では、スライドピン14に対する支点ピン13の嵌合は微少隙間を有し、ボス11に対する支点ピン13の嵌合は隙間を有さない状態となされている。また、ディスク12とボス11の嵌合部(図1のa,b部)も微少隙間を有した状態で嵌合されている。このようにすることで、ディスク12とボス11との接触面積が小さくなり、ディスク12からボス11への熱伝導が大幅に抑制できる。
【0015】
また、本実施例では、ディスク12とボス11の間の8個所に、図4に示すように、窓15を設けると共に、ディスク12にはこの窓15に連通する貫通孔12aを半径方向に開設し、窓15からの冷却空気の取入れにより、ディスク12の放熱性を良くするものを開示している。また、窓15の効果として、さらに、ディスク12とボス11との接触面積が小さくなり、ディスク12からボス11への熱伝導が大幅に抑制できる。
【0016】
16a、16bは前記ボス11を挟んで車軸1に取付けられた1対の軸受ユニットであり、これらの対をなす軸受ユニット16a、16bに、前記ディスク12の一部を包囲すべく半円形状のステータアッセンブリ17が脱着可能に取付けられている。このステータアッセンブリ17は、図2に示すように、トルク・アーム18を介して台車フレーム19に連結され、制動力の反力を受けるようになっている。
【0017】
次に、ステータアッセンブリ17の構成について説明する。
17aは、図1に示すように、前記ディスク12を挟む両側に配置されると共に、図3に示すように、同一円周上に所定の間隔を存して固定配置されるポールピースであり、強磁性体で製作されている。
【0018】
17bは、図1及び図3に示すように、前記ディスク12の反対側におけるポールピース17aの内周部と対向する位置にN極とS極を交互に配置された内側永久磁石列であり、固定ヨーク17d、バックプレート17mを介してケース17fに固定されている。なお、バックプレート17m及びケース17fは、アルミニウム等の非磁性体で製作されている。
【0019】
17cは、前記した内側永久磁石列17bと同じように、前記ディスク12の反対側におけるポールピース17aの外周部と対向する位置にN極とS極を交互に配置された外側永久磁石列である。この外側永久磁石列17cは、図1に示すように、ケース17f及び固定ヨーク17dに固定配置されたメタル17gによって、可動ヨーク17eを介して旋回が自在なように支持されており、図1〜図3に示すスタンド17h、ローラフォロア17i、先端金物17jを介して、例えばピストンの位置検出装置を備えて任意の位置に停止が可能な油圧シリンダ17kに接続され、ポールピース17aの1ピッチ分が旋回できるようになされている。
【0020】
発明では、前記したように、ポールピース17aの1ピッチ分が旋回した外側永久磁石列17cの回転方向先端の磁石の位置に、図3に想像線で示すように、他のポールピース17aの半分の大きさのポールピース17aaを配置している。
【0021】
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は上記した構成であり、次にこの鉄道車両用渦電流減速装置の作用について説明する。
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置では、図3に示すように、外側永久磁石列17cのN極、S極と、内側永久磁石列17bのN極、S極が異なった状態では、磁束はポールピース17a内で閉回路を構成して、ディスク12には侵入せず、車軸1には制動力は作用しない。
【0022】
図3に示した状態から、油圧シリンダ17kのロッドを突出移動させて図3の想像線で示すように、ポールピース17aの1ピッチ分、外側永久磁石列17cを旋回移動させ、外側永久磁石列17cのN極、S極と、内側永久磁石列17bのN極、S極を一致させれば、磁束はポールピース17aを通過してディスク12に入り、ディスク12の回転に伴い渦電流が発生して、車軸1に制動力が作用する。この時、ポールピース17aaの作用によって、内側永久磁石が存在しない外側永久磁石列17cの先端の永久磁石も、車軸1に制動力を作用させられるようになる。
【0023】
この状態は、100%制動力が作用した状態であるが、外側永久磁石列17cの位置を、先に説明した制動力がOFFの状態と、100%制動力が作用した状態の中間の任意の位置に位置させた場合には、制動力は0〜100%の間で変化する。
【0024】
上記した本発明の鉄道車両用渦電流減速装置では、永久磁石式の渦電流減速装置を採用しているので、大きな電力を必要とすることがない。加えて、ステータアッセンブリ17を半円形状としているので、車軸1に対する着脱を容易に行なうことができ、メンテナンス性が良くなる。また、ディスク12の両側に永久磁石列17b,17cを配置しているので、永久磁石の放熱性が良くなって温度上昇が少なくなる。さらに、制動時、ディスク12は両側から同じ状態で加熱されるので、車軸1に対する倒れ現象がなくなってポールピース17aとの隙間が変化せず、フェード現象が軽減する。
【0025】
ところで、制動時には、ディスク12におけるポールピース17aと対向する面が発熱して温度上昇し、熱膨張する。ディスク12とボス11が一体構造或いはボルト等で強固に連結されている場合、ディスク12が前記したように発熱した場合には、内部に大きな熱応力が発生し、素材の強度限界を超えて使用した場合には、亀裂などの欠陥を生じることになる。
【0026】
そこで、本実施例では、ディスク12とボス11との連結を、複数個のスライドピン14を介して行なうことで、ディスク12の熱膨張変形をスライドピン14のスライド運動によって逃がし、上記した熱応力を緩和するものを示している。加えて、このスライドピン14を介したディスク12とボス11との連結により、ディスク12回転時における質量移動が、回転中心に対して発生せず、円滑な回転運動を確保できることになる。
【0027】
本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は上記した実施例に限るものではない。例えば図6及び図7に示すように、ボス11を挟んで車軸1に取付ける1対の軸受ユニット16a,16bを省略し、例えば台車フレーム19にステータアッセンブリ17を脱着可能に取付けたものでも良い。但し、この図6及び図7に示すような構成の場合は、走行時の振動で台車フレーム19が振れるので、図1〜図5に示した構成の場合よりも、ポールピース17aとディスク12の間隔を若干大きくしておく必要がある。
【0028】
また、本実施例では車軸1に本発明の鉄道車両用渦電流減速装置を取付けたものを示したが、モータの電動軸に取付けても良い。さらに、本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は、大型の建設車両や産業車両にも適用可能であることは言うまでもない。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鉄道車両用渦電流減速装置は、永久磁石式の渦電流減速装置であるので、コンパクトで、大きな電力を必要とせず、また、車両への通電系にトラブルが発生しても使用が可能である。
【0030】
加えて、本発明の鉄道車両用渦電流減速装置では、ステータアッセンブリを半円形状としているので、車軸に対する着脱を容易に行なうことができる。また、ディスクの両側に永久磁石列を配置しているので、永久磁石の放熱性が良くなって温度上昇が少なくなる。さらに、ディスクは両側から同じ状態で加熱されるので、車軸に対する倒れ現象がなくなってポールピースとの隙間が変化しないので、フェード現象が軽減する。
【0031】
また、駆動された外側永久磁石列の駆動方向先端の磁石の位置に、他のポールピースの半分の大きさのポールピースを配置しているので、内側永久磁石が存在しない外側永久磁石列の駆動方向先端の永久磁石も、駆動軸に制動力を作用させられるようになり、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の鉄道車両用渦電流減速装置の要部を断面して示す正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1のA断面図である。
【図4】図1のB断面図である。
【図5】本発明の鉄道車両用渦電流減速装置を車軸に取付けた場合のレイアウト例を示した図である。
【図6】本発明の鉄道車両用渦電流減速装置の他の実施例の要部を断面して示す正面図である。
【図7】図6の側面図である。
【図8】電磁式の渦電流減速装置の原理を説明する図である。
【符号の説明】
1 車軸
11 ボス
12 ディスク
16a 軸受ユニット
16b 軸受ユニット
17 ステータアッセンブリ
17a ポールピース
17aa ポールピース
17b 内側永久磁石列
17c 外側永久磁石列
17k 油圧シリンダ
19 台車フレーム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eddy current reduction device for a railway vehicle.
[0002]
[Prior art]
For example, the Shinkansen incorporates accompanying vehicles that do not have various power machines in order to reduce transportation costs. Since this accompanying vehicle is not equipped with a power device, an energy regenerative brake that uses the power device (electric motor) as a generator cannot be used, and is referred to as an electromagnetic eddy current reduction device (hereinafter referred to as “ECB brake”). ) Is installed.
[0003]
In this ECB brake, as shown in FIG. 8, a coil 3 is disposed opposite to a disk 2 fitted in an axle 1, and an eddy current is generated in the disk 2 by causing a current to flow through these coils 3. The braking force is obtained by the action of the magnetic field. In addition, 4 in FIG. 8 shows a wheel.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the ECB brake as described above has the following problems.
(1) Since large electric power is required, it is not preferable from the viewpoint of energy saving in recent years.
(2) When trouble occurs in the power supply system to the vehicle, it cannot be used.
[0005]
(3) The apparatus is heavy and the control circuit is expensive.
(4) A large amount of heat is transferred from the disc to the axle.
(5) The thermal stress generated in the disc is large, and there is a possibility that the disc may be deformed or thermally cracked.
[0006]
An object of the present invention is to provide an eddy current reduction device for a railway vehicle that can solve the problems of the conventional ECB brake.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the eddy current reduction device for a railway vehicle of the present invention employs a permanent magnet type eddy current reduction device, and a semicircular stator assembly is detachably attached with a disk interposed therebetween. I am going to do that. In this manner, the drive shaft can be easily attached to and detached from the drive shaft without requiring a large amount of electric power, and the heat dissipation of the disc is improved, and the disc can be prevented from falling over the drive shaft. .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention is an eddy current reduction device for a railway vehicle, and includes a disk attached to a drive shaft via a boss and a pair of attachments attached to the drive shaft across the boss. A bearing unit and a semi-circular stator assembly removably attached to the bearing unit so as to surround a part of the disk. The stator assembly has a predetermined circumference on both sides sandwiching the disk. A pole piece that is fixedly arranged with a spacing of N, and an inner permanent magnet row in which N poles and S poles are alternately fixedly arranged at positions opposite to the inner periphery of the pole piece on the opposite side of the disk, An outer permanent magnet in which N poles and S poles are alternately arranged at a position facing the outer periphery of the pole piece on the opposite side of the disk so that one pitch of the pole piece can be turned. Rutotomoni comprising a column, an actuator for pivoting the outer permanent magnet row, definitive when the outer permanent magnet array to pivot by one pitch, the position of the outer permanent magnet row of the tip of the magnet, so as to face only the magnet In addition, a pole piece that is half the size of the other pole piece is arranged .
[0009]
In the eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention, the magnetic flux passes through the pole piece when the actuator is driven so that the N pole and S pole of the outer permanent magnet row are aligned with the N pole and S pole of the inner permanent magnet row. Then, the disk enters and an eddy current is generated as the disk rotates, and a braking force is applied to the drive shaft. At this time, the position of the magnet in the driving direction front end of the driven outer permanent magnet array, since the arranged pole pieces of half the size of the other pole piece, the outer permanent magnets in the inner permanent magnet does not exist The permanent magnet at the tip in the driving direction can also apply a braking force to the driving shaft. On the other hand, when the N pole and S pole of the outer permanent magnet row are different from the N pole and S pole of the inner permanent magnet row, the magnetic flux forms a closed circuit in the pole piece and does not enter the disk. Do not apply braking force to the drive shaft.
[0010]
The above-described eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention employs a permanent magnet type eddy current reduction device, and therefore does not require large electric power. In addition, since the stator assembly has a semicircular shape, it can be easily attached to and detached from the drive shaft. Further, since the permanent magnet rows are arranged on both sides of the disk, the heat dissipation of the permanent magnet is improved and the temperature rise is reduced. Further, since the disk is heated in the same state from both sides, the tilting phenomenon with respect to the drive shaft is eliminated, the gap with the pole piece does not change, and the fade phenomenon is reduced.
[0011]
As described above, the stator assembly constituting the eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention is not limited to one that is detachably attached to a pair of bearing units that are attached to a drive shaft with a boss interposed therebetween. It may be detachably attached to the frame and a pair of bearing units may be omitted. However, in this case, since the carriage frame is shaken by vibration during traveling, it is necessary to slightly increase the distance between the pole piece and the disk.
[0012]
【Example】
Hereinafter, an eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 is a front view showing a cross-section of the main part of an eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view, FIG. 5 is a diagram showing a layout example when the railway vehicle eddy current reduction device of the present invention is attached to an axle, and FIG. 6 is a schematic diagram of another embodiment of the railway vehicle eddy current reduction device of the present invention. FIG. 7 is a side view of FIG. 6.
[0013]
1 to 5, reference numeral 11 denotes, for example, a boss that is shrink-fitted on the axle 1, and a disk 12 is attached to the boss 11. As shown in FIGS. 1 and 4, the disk 12 is attached to the boss 11 by pivotally supporting a slide pin 14 via a fulcrum pin 13 at, for example, an equally divided position on the circumference of the boss 11. A disc 12 is fitted with a slight gap 14 and a brake pin 14 is used to transmit brake torque while ensuring concentricity in the radial direction.
[0014]
For example, as described above, the disk 12 is attached to the boss 11 via the fulcrum pin 13 and the slide pin 14. In this embodiment, the fulcrum pin 13 is fitted to the slide pin 14 with a small gap. The fulcrum pin 13 is fitted into the boss 11 so that there is no gap. Further, the fitting portions (a and b portions in FIG. 1) between the disk 12 and the boss 11 are also fitted with a minute gap. By doing in this way, the contact area of the disk 12 and the boss | hub 11 becomes small, and the heat conduction from the disk 12 to the boss | hub 11 can be suppressed significantly.
[0015]
In this embodiment, as shown in FIG. 4, windows 15 are provided at eight positions between the disk 12 and the boss 11, and through holes 12a communicating with the windows 15 are formed in the disk 12 in the radial direction. In addition, it is disclosed that the cooling performance of the disk 12 is improved by taking in cooling air from the window 15. Further, as the effect of the window 15, the contact area between the disk 12 and the boss 11 is further reduced, and the heat conduction from the disk 12 to the boss 11 can be greatly suppressed.
[0016]
Reference numerals 16a and 16b denote a pair of bearing units attached to the axle 1 with the boss 11 interposed therebetween. The pair of bearing units 16a and 16b has a semicircular shape so as to surround a part of the disk 12. A stator assembly 17 is detachably attached. As shown in FIG. 2, the stator assembly 17 is connected to a carriage frame 19 via a torque arm 18 and receives a reaction force of a braking force.
[0017]
Next, the configuration of the stator assembly 17 will be described.
As shown in FIG. 1, 17a is a pole piece that is arranged on both sides of the disk 12 and fixedly arranged at a predetermined interval on the same circumference as shown in FIG. Made of ferromagnetic material.
[0018]
17b, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, is an inner permanent magnet row in which N poles and S poles are alternately arranged at positions facing the inner peripheral portion of the pole piece 17a on the opposite side of the disk 12. It is fixed to the case 17f via a fixed yoke 17d and a back plate 17m. The back plate 17m and the case 17f are made of a nonmagnetic material such as aluminum.
[0019]
17c is an outer permanent magnet row in which N poles and S poles are alternately arranged at a position facing the outer peripheral portion of the pole piece 17a on the opposite side of the disk 12 in the same manner as the inner permanent magnet row 17b. . As shown in FIG. 1, the outer permanent magnet row 17c is supported by a metal 17g fixedly disposed on the case 17f and the fixed yoke 17d so as to be freely turnable via the movable yoke 17e. A stand 17h, a roller follower 17i, and a metal tip 17j shown in FIG. 3 are connected to, for example, a hydraulic cylinder 17k that is provided with a piston position detecting device and can be stopped at an arbitrary position. It can be turned.
[0020]
In the present invention , as described above, at the position of the magnet at the tip in the rotation direction of the outer permanent magnet row 17c rotated by one pitch of the pole piece 17a, as shown by an imaginary line in FIG. Half pole piece 17aa is arranged.
[0021]
The eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention has the above-described configuration. Next, the operation of the eddy current reduction device for a railway vehicle will be described.
In the railway vehicle eddy current reduction device of the present invention, as shown in FIG. 3, in the state where the N pole and S pole of the outer permanent magnet row 17c are different from the N pole and S pole of the inner permanent magnet row 17b, the magnetic flux Constitutes a closed circuit in the pole piece 17a, does not enter the disk 12, and no braking force acts on the axle 1.
[0022]
From the state shown in FIG. 3, the rod of the hydraulic cylinder 17k is protruded to move the outer permanent magnet row 17c by one pitch of the pole piece 17a as shown by the imaginary line in FIG. If the N pole and S pole of 17c and the N pole and S pole of the inner permanent magnet row 17b are matched, the magnetic flux passes through the pole piece 17a and enters the disk 12, and an eddy current is generated as the disk 12 rotates. Thus, a braking force acts on the axle 1. At this time, due to the action of the pole piece 17aa, the permanent magnet at the tip of the outer permanent magnet row 17c in which no inner permanent magnet exists can also apply a braking force to the axle 1.
[0023]
This state is a state in which 100% braking force is applied, but the position of the outer permanent magnet row 17c is set to an arbitrary position between the state in which the braking force described above is OFF and the state in which 100% braking force is applied. When positioned, the braking force varies between 0 and 100%.
[0024]
The above-described eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention employs a permanent magnet type eddy current reduction device, and therefore does not require large electric power. In addition, since the stator assembly 17 has a semicircular shape, it can be easily attached to and detached from the axle 1 and the maintainability is improved. Further, since the permanent magnet rows 17b and 17c are arranged on both sides of the disk 12, the heat dissipation of the permanent magnet is improved and the temperature rise is reduced. Furthermore, since the disk 12 is heated in the same state from both sides during braking, the tilting phenomenon with respect to the axle 1 is eliminated, the gap with the pole piece 17a does not change, and the fade phenomenon is reduced.
[0025]
By the way, at the time of braking, the surface of the disk 12 facing the pole piece 17a generates heat, the temperature rises, and thermal expansion occurs. When the disk 12 and the boss 11 are firmly connected by an integrated structure or bolts, etc., when the disk 12 generates heat as described above, a large thermal stress is generated inside and used beyond the strength limit of the material. If it does, defects such as cracks will occur.
[0026]
Therefore, in this embodiment, the connection between the disk 12 and the boss 11 is performed via a plurality of slide pins 14, so that the thermal expansion deformation of the disk 12 is released by the sliding motion of the slide pins 14, and the above-described thermal stress. It shows what eases. In addition, due to the connection between the disk 12 and the boss 11 via the slide pin 14, mass movement during rotation of the disk 12 does not occur with respect to the rotation center, and a smooth rotational motion can be ensured.
[0027]
The eddy current reduction device for a railway vehicle of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the pair of bearing units 16a and 16b attached to the axle 1 with the boss 11 interposed therebetween may be omitted, and for example, the stator assembly 17 may be attached to the carriage frame 19 in a detachable manner. However, in the case of the configuration shown in FIGS. 6 and 7, the carriage frame 19 is shaken by vibration during traveling, so that the pole piece 17 a and the disk 12 are more than in the case of the configuration shown in FIGS. 1 to 5. The interval needs to be slightly increased.
[0028]
Moreover, although the thing which attached the eddy current reduction device for rail vehicles of this invention to the axle 1 was shown in the present Example, you may attach to the electric shaft of a motor. Furthermore, it goes without saying that the eddy current reduction device for a railway vehicle of the present invention can be applied to a large construction vehicle or an industrial vehicle.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the railway vehicle eddy current speed reducer of the present invention is a permanent magnet type eddy current speed reducer, so it is compact, does not require a large amount of power, and there is a problem with the power supply system to the vehicle. Even if it occurs, it can be used.
[0030]
In addition, in the eddy current reduction device for a railway vehicle of the present invention, the stator assembly has a semicircular shape, so that it can be easily attached to and detached from the axle. Further, since the permanent magnet rows are arranged on both sides of the disk, the heat dissipation of the permanent magnet is improved and the temperature rise is reduced. Furthermore, since the disc is heated in the same state from both sides, the phenomenon of falling over the axle is eliminated and the gap with the pole piece does not change, so the fade phenomenon is reduced.
[0031]
Also, the position of the magnet in the driving direction front end of the driven outer permanent magnet array, since the arranged pole pieces of half the size of the other pole piece, driving the outer permanent magnets in the inner permanent magnet does not exist The permanent magnet at the tip of the direction is also more effective because a braking force can be applied to the drive shaft.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a cross section of a main part of an eddy current reduction device for a railway vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line A in FIG.
4 is a B cross-sectional view of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a layout example when the railway vehicle eddy current reduction device of the present invention is attached to an axle.
FIG. 6 is a front view showing a cross section of a main part of another embodiment of the eddy current reduction device for a railway vehicle of the present invention.
7 is a side view of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of an electromagnetic eddy current reduction device.
[Explanation of symbols]
1 Axle 11 Boss 12 Disc 16a Bearing unit 16b Bearing unit 17 Stator assembly 17a Pole piece 17aa Pole piece 17b Inner permanent magnet row 17c Outer permanent magnet row 17k Hydraulic cylinder 19 Bogie frame

Claims (2)

鉄道車両用の渦電流減速装置であって、
駆動軸にボスを介して取付けられるディスクと、
前記ボスを挟んで駆動軸に取付けられた1対の軸受ユニットと、
前記ディスクの一部を包囲すべくこれらの軸受ユニットに脱着可能に取付けられた半円形状のステータアッセンブリとからなり、
ステータアッセンブリは、
前記ディスクを挟む両側における同一円周上に所定の間隔を存して固定配置されるポールピースと、
前記ディスクの反対側におけるポールピースの内周部と対向する位置にN極とS極を交互に固定配置された内側永久磁石列と、
同じく前記ディスクの反対側におけるポールピースの外周部と対向する位置に、ポールピース1ピッチ分が旋回可能なようにN極とS極を交互に配置した外側永久磁石列と、
この外側永久磁石列を旋回させるアクチュエータを備えると共に、
外側永久磁石列を1ピッチ分旋回させた際における、外側永久磁石列の先端の磁石の位置に、この磁石のみと対向するように、他のポールピースの半分の大きさとしたポールピースを配置したことを特徴とする鉄道車両用渦電流減速装置。
An eddy current reduction device for a railway vehicle,
A disc attached to the drive shaft via a boss;
A pair of bearing units attached to the drive shaft across the boss;
A semi-circular stator assembly removably attached to these bearing units to surround a portion of the disk;
The stator assembly is
A pole piece fixedly arranged at a predetermined interval on the same circumference on both sides of the disc; and
An inner permanent magnet row in which N poles and S poles are alternately fixedly arranged at positions opposite to the inner periphery of the pole piece on the opposite side of the disk;
Similarly, an outer permanent magnet row in which N poles and S poles are alternately arranged at positions opposite to the outer periphery of the pole piece on the opposite side of the disk so that one pitch of the pole piece can be turned,
Rutotomoni an actuator for pivoting the outer permanent magnet array,
A pole piece that is half the size of the other pole piece is placed at the position of the magnet at the tip of the outer permanent magnet row when the outer permanent magnet row is rotated by one pitch so as to face only this magnet. An eddy current reduction device for a railway vehicle.
ステータアッセンブリを、1対の軸受ユニットに代えてフレームに脱着可能に取付け、1対の軸受ユニットを省略したことを特徴とする請求項1記載の鉄道車両用渦電流減速装置。The eddy current reduction device for a railway vehicle according to claim 1 , wherein the stator assembly is detachably attached to the frame in place of the pair of bearing units, and the pair of bearing units is omitted.
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