JPH06312651A - エアブレーキ - Google Patents
エアブレーキInfo
- Publication number
- JPH06312651A JPH06312651A JP10247893A JP10247893A JPH06312651A JP H06312651 A JPH06312651 A JP H06312651A JP 10247893 A JP10247893 A JP 10247893A JP 10247893 A JP10247893 A JP 10247893A JP H06312651 A JPH06312651 A JP H06312651A
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- Japan
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- blade
- brake
- air
- wind turbine
- pitch angle
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 制動エネルギーを有効に回収し、エネルギー
損失の少ないエアブレーキを提供する。 【構成】 走行体２に風車が取り付けられ、その回転軸
１６には発電機１４が連結されている。風車のブレード
１１はブレード軸Ａ−Ａ' のまわりに回転されてピッチ
角βが変更可能となっている。内部にはブレーキ制御器
２０が設けられ、操作すると電気−空気圧変換バルブ３
１が動かされ空気タンク３３からの圧縮空気がエアーシ
リンダ３４に供給され機械式ブレーキ３５を作動させ
る。一方、油圧サーボバルブ２１が開かれ、油タンク２
２内の油が油ボンプ２３によってパイプライン２４を介
して風車の回転軸１６内のロータリジョイントに伝えら
れ風車のバブ１２内に設けられている油圧シリンダを作
動させブレード１１のピッチ角βを変化させる。風車の
回転によって発生する抗力は走行体２への制動力として
働き、回転は発電機１４に伝えられ、発生した電気はバ
ッテリ１５へ貯えられる。
損失の少ないエアブレーキを提供する。 【構成】 走行体２に風車が取り付けられ、その回転軸
１６には発電機１４が連結されている。風車のブレード
１１はブレード軸Ａ−Ａ' のまわりに回転されてピッチ
角βが変更可能となっている。内部にはブレーキ制御器
２０が設けられ、操作すると電気−空気圧変換バルブ３
１が動かされ空気タンク３３からの圧縮空気がエアーシ
リンダ３４に供給され機械式ブレーキ３５を作動させ
る。一方、油圧サーボバルブ２１が開かれ、油タンク２
２内の油が油ボンプ２３によってパイプライン２４を介
して風車の回転軸１６内のロータリジョイントに伝えら
れ風車のバブ１２内に設けられている油圧シリンダを作
動させブレード１１のピッチ角βを変化させる。風車の
回転によって発生する抗力は走行体２への制動力として
働き、回転は発電機１４に伝えられ、発生した電気はバ
ッテリ１５へ貯えられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】自動車、船、鉄道車両、浮上式鉄
道車両などの走行体の制動に適用されるエアブレーキに
関する。
道車両などの走行体の制動に適用されるエアブレーキに
関する。
【０００２】
【従来の技術】空気抵抗を制動力として利用した走行体
用エアブレーキとしては、図７に示すように、走行体表
面に板を立て、この板に作用する空気抵抗を制動力に利
用するようにしたものがある。このような従来のプレー
ト式エアブレーキにおいては、発生する風抗力Ｄと走行
速度ＶによるエネルギーＤＶは、全て板の後流に発生す
る渦流の運動エネルギーとして大気中に消散し、無駄な
エネルギーとして消失している。
用エアブレーキとしては、図７に示すように、走行体表
面に板を立て、この板に作用する空気抵抗を制動力に利
用するようにしたものがある。このような従来のプレー
ト式エアブレーキにおいては、発生する風抗力Ｄと走行
速度ＶによるエネルギーＤＶは、全て板の後流に発生す
る渦流の運動エネルギーとして大気中に消散し、無駄な
エネルギーとして消失している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
エネルギーの無駄が無く、しかも走行体に対するブレー
キとして有効に働くエアブレーキを提供することを課題
としている。また、本発明は従来の機械式ブレーキと同
様のやり方で操作ができる機械式ブレーキと併用される
エアブレーキを提供することを課題としている。
エネルギーの無駄が無く、しかも走行体に対するブレー
キとして有効に働くエアブレーキを提供することを課題
としている。また、本発明は従来の機械式ブレーキと同
様のやり方で操作ができる機械式ブレーキと併用される
エアブレーキを提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、ピッチ角が変更可能なブレードをもち走行体
に進行方向を向けて取り付けられた風車と、この風車に
よって駆動される発電機を有し、この風車の回転によっ
て発生する抗力を制動力とするエアブレーキを採用す
る。
するため、ピッチ角が変更可能なブレードをもち走行体
に進行方向を向けて取り付けられた風車と、この風車に
よって駆動される発電機を有し、この風車の回転によっ
て発生する抗力を制動力とするエアブレーキを採用す
る。
【０００５】また、本発明は前記課題を解決するため、
ピッチ角が変更可能なブレードを有し走行体に進行方向
を向けて取り付けられた風車、この風車によって駆動さ
れる発電機、および走行体の機械式ブレーキの操作に連
動して前記ブレードのピッチ角を増減させて前記走行体
に対する前記風車による制動力を制御する制御器を有す
る構成を採用する。
ピッチ角が変更可能なブレードを有し走行体に進行方向
を向けて取り付けられた風車、この風車によって駆動さ
れる発電機、および走行体の機械式ブレーキの操作に連
動して前記ブレードのピッチ角を増減させて前記走行体
に対する前記風車による制動力を制御する制御器を有す
る構成を採用する。
【０００６】
【作用】本発明によるエアブレーキにおいては、走行体
に取り付けられた風車のブレードのピッチ角が変更可能
となっていて、このブレードのピッチ角を変更して風車
の回転を制御することによって、風車回転で発生する走
行方向の力を走行体に対する制動力として利用できる。
制動力として利用する風車の回転力は発電機に伝えら
れ、発生する風抗力は電力に変えられて有効に利用され
る。
に取り付けられた風車のブレードのピッチ角が変更可能
となっていて、このブレードのピッチ角を変更して風車
の回転を制御することによって、風車回転で発生する走
行方向の力を走行体に対する制動力として利用できる。
制動力として利用する風車の回転力は発電機に伝えら
れ、発生する風抗力は電力に変えられて有効に利用され
る。
【０００７】また、本発明によって機械式ブレーキの操
作に連動して風車ブレードのピッチ角を変え風車の抗力
による制動力を制御する制御器を設けた構成を採用した
ものでは、機械式ブレーキの操作に連動して走行体に対
する風車の制動力が制御されるので、従来の機械式ブレ
ーキ操作と同様にしてエアブレーキを作動させることが
できる。
作に連動して風車ブレードのピッチ角を変え風車の抗力
による制動力を制御する制御器を設けた構成を採用した
ものでは、機械式ブレーキの操作に連動して走行体に対
する風車の制動力が制御されるので、従来の機械式ブレ
ーキ操作と同様にしてエアブレーキを作動させることが
できる。
【０００８】
【実施例】以下本発明によるエアブレーキを図示した実
施例に基づいて具体的に説明する。図１において、１は
発電機つきの風車で、バン型自動車２の屋根の外表面上
に取付けられている。次に、図２によってこの発電機つ
き風車１の構造及びこれに関連した制御装置等について
説明する。図２において、１１はブレードで断面は翼型
形状をなし、ブレード軸Ａ−Ａ’まわりに回転してピッ
チ角を変化できる。ブレードピッチ角を変更するための
駆動装置はハブ１２の内部に整備されている。本実施例
では駆動装置として油圧シリンダを使用する場合を示し
ている。
施例に基づいて具体的に説明する。図１において、１は
発電機つきの風車で、バン型自動車２の屋根の外表面上
に取付けられている。次に、図２によってこの発電機つ
き風車１の構造及びこれに関連した制御装置等について
説明する。図２において、１１はブレードで断面は翼型
形状をなし、ブレード軸Ａ−Ａ’まわりに回転してピッ
チ角を変化できる。ブレードピッチ角を変更するための
駆動装置はハブ１２の内部に整備されている。本実施例
では駆動装置として油圧シリンダを使用する場合を示し
ている。
【０００９】自動車２内に装備されたブレーキ制御器２
０を操作することにより、ブレーキを作用させると、一
方では電気−空気圧変換バルブ３１によってエアーシリ
ンダ３４が作動し、機械式ブレーキ３５が車輪３６を圧
着する。３２はコンプレッサで、このコンプレッサ３２
で圧縮された空気が空気タンク３３に貯えられ前記した
ように機械式ブレーキ３５駆動用のエアーシリンダ３４
に供給される。
０を操作することにより、ブレーキを作用させると、一
方では電気−空気圧変換バルブ３１によってエアーシリ
ンダ３４が作動し、機械式ブレーキ３５が車輪３６を圧
着する。３２はコンプレッサで、このコンプレッサ３２
で圧縮された空気が空気タンク３３に貯えられ前記した
ように機械式ブレーキ３５駆動用のエアーシリンダ３４
に供給される。
【００１０】他方、前記と同時にブレーキ制御器２０の
操作により油圧サーボバルブ２１が開き、油圧タンク２
２内の油が油ポンプ２３によって圧油となってパイプラ
イン２４を通して回転軸１６のロータリジョント（静止
系の油圧を回転系に伝えるジョイントでここでは図示さ
れていない）に伝えられ、ハブ１２内に設けられている
油圧シリンダ（図示されていない）を作動させ風車のブ
レード１１のピッチ角βを９０°から０°に向けて動か
す。ピッチ角βが９０°の場合は、図３に示されている
ようにブレード１１の翼弦は自動車２の走行方向Ｘ−
Ｘ' に平行になっていて、風車は回転しない。従って風
車は自動車２に対して制動力を発生させない。
操作により油圧サーボバルブ２１が開き、油圧タンク２
２内の油が油ポンプ２３によって圧油となってパイプラ
イン２４を通して回転軸１６のロータリジョント（静止
系の油圧を回転系に伝えるジョイントでここでは図示さ
れていない）に伝えられ、ハブ１２内に設けられている
油圧シリンダ（図示されていない）を作動させ風車のブ
レード１１のピッチ角βを９０°から０°に向けて動か
す。ピッチ角βが９０°の場合は、図３に示されている
ようにブレード１１の翼弦は自動車２の走行方向Ｘ−
Ｘ' に平行になっていて、風車は回転しない。従って風
車は自動車２に対して制動力を発生させない。
【００１１】一方、制動力を必要とする場合には、前記
したようにブレード１１のピッチ角βを９０°から０°
に向けて動かす。すなわち、図４に示すようにブレード
１１の翼弦を自動車２の走行方向Ｘ−Ｘ'に対し９０°
−βだけ傾斜した状態を想定すると、これによって、走
行速度Ｕと回転速度Ｖの合速度Ｗがブレード１１に作用
し、ブレード１１には揚力Ｌw と抗力Ｄw が発生する。
これらの力の走行方向と回転方向成分は、それぞれ Ｄ＝Ｌw cosβ＋Ｄw sinβ Ｔ＝Ｌw sinβ＋Ｄw cosβ である。上式でＤが制動力となり、Ｔが風車回転力とな
り、Ｄによる制動とＴによる発電を同時に実施できる。
したようにブレード１１のピッチ角βを９０°から０°
に向けて動かす。すなわち、図４に示すようにブレード
１１の翼弦を自動車２の走行方向Ｘ−Ｘ'に対し９０°
−βだけ傾斜した状態を想定すると、これによって、走
行速度Ｕと回転速度Ｖの合速度Ｗがブレード１１に作用
し、ブレード１１には揚力Ｌw と抗力Ｄw が発生する。
これらの力の走行方向と回転方向成分は、それぞれ Ｄ＝Ｌw cosβ＋Ｄw sinβ Ｔ＝Ｌw sinβ＋Ｄw cosβ である。上式でＤが制動力となり、Ｔが風車回転力とな
り、Ｄによる制動とＴによる発電を同時に実施できる。
【００１２】前記したように、ブレード１１のピッチ角
βが９０°から０°に向けて変化されると、風車にはバ
ン型自動車２の走行による気流のために回転力が生じ、
風車の回転によって発生する抗力が自動車２に対する制
動力となりエアブレーキを働かせることになる。風車の
回転は、回転軸１６によって発電機１４へ伝えられて発
電機１４を駆動し、発生した電気はバッテリ１５に充電
される。
βが９０°から０°に向けて変化されると、風車にはバ
ン型自動車２の走行による気流のために回転力が生じ、
風車の回転によって発生する抗力が自動車２に対する制
動力となりエアブレーキを働かせることになる。風車の
回転は、回転軸１６によって発電機１４へ伝えられて発
電機１４を駆動し、発生した電気はバッテリ１５に充電
される。
【００１３】このように、本実施例によるエアブレーキ
は、自動車２において従来の機械式ブレーキを操作する
ブレーキ制御器２０の制御により機械式ブレーキと連動
して作動される。従って、操作は極めて容易である。な
お、図１，図２に示した実施例では風車のブレードがむ
き出しとなっているが、図５に示すようにブレードのま
わりにシュラウド３７を設けることができる。
は、自動車２において従来の機械式ブレーキを操作する
ブレーキ制御器２０の制御により機械式ブレーキと連動
して作動される。従って、操作は極めて容易である。な
お、図１，図２に示した実施例では風車のブレードがむ
き出しとなっているが、図５に示すようにブレードのま
わりにシュラウド３７を設けることができる。
【００１４】また、以上の実施例では、自動車の屋根に
風車を取り付けたものを示したが、図６に示したように
軌道車両、特に浮上式鉄道車両のような拘束車両のエア
ブレーキとして車両の先端に風車を配設した構成とする
など、本発明によるエアブレーキを適用する走行体に応
じ適宜の構成、配置をとることができる。
風車を取り付けたものを示したが、図６に示したように
軌道車両、特に浮上式鉄道車両のような拘束車両のエア
ブレーキとして車両の先端に風車を配設した構成とする
など、本発明によるエアブレーキを適用する走行体に応
じ適宜の構成、配置をとることができる。
【００１５】以上、本発明によるエアブレーキを図示し
た実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれ
ら実施例に限定されないことはいうまでもなく、本発明
の範囲で種々変更を加えてよい。例えば、図示した実施
例では風車のブレードのピッチ角を変えるのに油圧系統
を採用しているが、ピッチ駆動装置としてサーボモータ
を使用してもよく、この場合、スリップリングによっ
て、静止系からの電気を回転系のハブ内サーボモータに
伝える。
た実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれ
ら実施例に限定されないことはいうまでもなく、本発明
の範囲で種々変更を加えてよい。例えば、図示した実施
例では風車のブレードのピッチ角を変えるのに油圧系統
を採用しているが、ピッチ駆動装置としてサーボモータ
を使用してもよく、この場合、スリップリングによっ
て、静止系からの電気を回転系のハブ内サーボモータに
伝える。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるエア
ブレーキは、ピッチ角が変更可能なブレードをもち同走
行体に進行方向を向けて取り付けられた風車と、この風
車によって駆動される発電機を有し、同風車の回転によ
って発生する抗力を制動力とするものであるから回転力
を発電に利用することによって、エネルギー損失の少な
いエアブレーキが得られる。
ブレーキは、ピッチ角が変更可能なブレードをもち同走
行体に進行方向を向けて取り付けられた風車と、この風
車によって駆動される発電機を有し、同風車の回転によ
って発生する抗力を制動力とするものであるから回転力
を発電に利用することによって、エネルギー損失の少な
いエアブレーキが得られる。
【００１７】また、上記構成に加え、本発明に従って、
走行体に取付けられた機械式ブレーキの操作に連動して
ブレードのピッチ角を増減させて風車の回転によって発
生する抗力による制動力を制御する制御器を有する構成
を採用したものでは、機械式ブレーキの操作と同様に制
御器を操作してエアブレーキを容易に作動させることが
できる。
走行体に取付けられた機械式ブレーキの操作に連動して
ブレードのピッチ角を増減させて風車の回転によって発
生する抗力による制動力を制御する制御器を有する構成
を採用したものでは、機械式ブレーキの操作と同様に制
御器を操作してエアブレーキを容易に作動させることが
できる。
【図１】本発明の第１実施例に係るエアブレーキを航走
行体に整備した状態を示す側面図。
行体に整備した状態を示す側面図。
【図２】図１に示したエアブレーキの構造及びその制御
系統を示す系統図。
系統を示す系統図。
【図３】エアブレーキにおけるブレードがピッチ角β＝
９０°の状態を示す側面図。
９０°の状態を示す側面図。
【図４】ブレードのピッチ角がβのときにブレードに働
く力を示した側面図。
く力を示した側面図。
【図５】本発明によるエアブレーキで採用する風車の他
の側を示す図面で（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。
の側を示す図面で（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。
【図６】本発明によるエアブレーキを軌道車両に装備し
た状態を示す側面図。
た状態を示す側面図。
【図７】従来のエアブレーキを走行体に装備した状態を
示す側面図。
示す側面図。
１ 風車 ２ 自動車 １１ ブレード １２ ハブ １３ ナセル １４ 発電機 １５ バッテリ ２０ ブレーキ制御器 ２１ サーボバルブ ２２ 油タンク ２３ 油ポンプ ２４ パイプ ３１ 電気・空気圧変換バルブ ３２ コンプレッサー ３３ 空気タンク ３４ エアーシリンダ ３５ 機械式ブレーキ ３６ 車輪 ３７ シュラウド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 洋八郎 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 高崎 勝明 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 古杉 光史 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ピッチ角が変更可能なブレードをもち走
行体に進行方向を向けて取り付けられた風車、及び同風
車によって駆動される発電機を有し、同風車の回転によ
って発生する抗力を制動力とすることを特徴とするエア
ブレーキ。 - 【請求項２】 機械式ブレーキを備えた走行体におい
て、ピッチ角が変更可能なブレードを有し同走行体に進
行方向を向けて取り付けられた風車、同風車によって駆
動される発電機、および前記機械式ブレーキの操作に連
動して前記ブレードのピッチ角を増減させて前記風車の
回転によって発生する抗力による制動力を制御する制御
器を有することを特徴とするエアブレーキ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247893A JPH06312651A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | エアブレーキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247893A JPH06312651A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | エアブレーキ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06312651A true JPH06312651A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14328568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10247893A Pending JPH06312651A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | エアブレーキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06312651A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758869A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 漳州耐欧立斯科技有限责任公司 | 风力发电机的液压制动系统 |
| JP2014043198A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 回収装置および回収方法 |
| US10315638B2 (en) | 2016-07-07 | 2019-06-11 | Robert Lambertus Dekam | Air braking system |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10247893A patent/JPH06312651A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758869A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 漳州耐欧立斯科技有限责任公司 | 风力发电机的液压制动系统 |
| JP2014043198A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 回収装置および回収方法 |
| US10315638B2 (en) | 2016-07-07 | 2019-06-11 | Robert Lambertus Dekam | Air braking system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010306 |