JPH10248207A - Axle shaft generator and its assembling method - Google Patents

Axle shaft generator and its assembling method

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JPH10248207A
JPH10248207A JP6724197A JP6724197A JPH10248207A JP H10248207 A JPH10248207 A JP H10248207A JP 6724197 A JP6724197 A JP 6724197A JP 6724197 A JP6724197 A JP 6724197A JP H10248207 A JPH10248207 A JP H10248207A
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JP
Japan
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rotor
axle
stator
shaft member
generator
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Pending
Application number
JP6724197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Osada
和孝 長田
Osamu Akamatsu
修 赤松
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Nabco Ltd
Original Assignee
Nabco Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make compact and easily attachable by providing a rotor which is attached to an end of an axle shaft in a coaxial manner and has a predetermined space at the inner side radially, and by providing a stator being coaxial with the rotor and fixed to an axle box of the axle shaft independently from the rotor arrange in a space. SOLUTION: A rotor 101 has a space radially at the inner side and forms a cylindrical rotor body portion 101a and a disc-shaped front lid portion 101b formed integrally. A stator 102 is coaxial with the rotor 101 and is arranged in a space radially at the inner side of the rotor 101 while keeping a predetermined air gap with the magnetic pole 101f. An axle shaft generator 1 constituted as stated above is constituted compactly without waste in the use of space. Also, since the inner diameter of the rotor 101 becomes large, so that a magnet forming a magnetic pole 101f can be made large and therefore the magnetic flux increases and the power generated also increases.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両等の車軸
に取り付けられる車軸発電機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axle generator mounted on an axle such as a railway vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、架線からの電源供給がなされない貨物車等の車両に
おいては、車軸に発電機を取り付けて、列車走行時にこ
の発電機から供給される電力により所要電力をまかなっ
ている。また、これとは別に、列車の速度検出を行うた
めに同様な発電機を車軸に取り付ける場合もある。例え
ば、実開昭58−90049号公報には、車軸端部から
延設されたロータ軸にロータが取り付けられ、その外側
に、軸受を介してステータが配置された車軸発電機によ
り速度検出を行う技術が開示されている。しかしなが
ら、かかる従来の車軸発電機は、一定の直径を有するロ
ータ軸の外周にロータが設けられ、さらにその周りに、
軸受を介してステータが配置されるので、発電機全体と
して径方向に大きくなるのは避けられない。従って、例
えば既存の車両に車軸発電機を新設しようとすると、周
辺の部材に当たるなどの不都合が生じて、取付が困難と
なる場合があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle such as a freight car to which power is not supplied from an overhead line, a generator is mounted on an axle and supplied from the generator when the train is running. The required power is covered by power. Alternatively, a similar generator may be mounted on the axle to detect the speed of the train. For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-90049, a rotor is attached to a rotor shaft extending from an end of an axle, and the speed is detected by an axle generator in which a stator is disposed via a bearing outside the rotor shaft. Techniques are disclosed. However, in such a conventional axle generator, a rotor is provided on the outer periphery of a rotor shaft having a fixed diameter, and further around the rotor,
Since the stator is arranged via the bearing, it is inevitable that the generator as a whole becomes larger in the radial direction. Therefore, for example, when an axle generator is newly installed in an existing vehicle, there are some inconveniences such as contact with peripheral members, and the installation may be difficult.

【0003】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、よりコンパクトで取付け容易な車軸発電機を提供す
ることを目的とする。
[0003] In view of the above conventional problems, an object of the present invention is to provide an axle generator that is more compact and easy to install.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の車軸発電機は、
車軸(2)の端部に当該車軸と同軸に取付けられ、径方
向内側に所定の空間を有する形状のロータ(101)
と、前記ロータとは独立して前記車軸の軸箱(4)に対
して固定され、前記ロータと同軸に、かつ、前記空間に
配置されたステータ(102)とを備えたものである
(請求項1)。なお、括弧内は、後述する発明の実施の
形態の場合における対応部分の符号である(以下、同
様。)。このように構成された車軸発電機においては、
ロータの内側空間にステータが配置されるため、径方向
における空間の利用に無駄がない。従って、径方向に小
型化できる。また、ロータとステータとが互いに独立し
て取り付けられるので軸受を必要としない。従って、構
造が簡素であり、小型化しやすくなる。こうして、コン
パクトな車軸発電機が得られる。また、ロータの径が大
きいことにより磁極の取付面積を確保しやすくなるの
で、磁石を大きくして磁束を増大させることができる。
従って、発電電力も増大する。
SUMMARY OF THE INVENTION An axle generator according to the present invention comprises:
A rotor (101) mounted coaxially to an end of the axle (2) and having a predetermined space radially inward;
And a stator (102) fixed to the axle box (4) of the axle independently of the rotor, coaxially with the rotor, and disposed in the space (claim). Item 1). The numbers in parentheses are the reference numerals of the corresponding parts in the embodiment of the invention described later (the same applies hereinafter). In the axle generator configured as described above,
Since the stator is arranged in the space inside the rotor, there is no waste in using the space in the radial direction. Therefore, the size can be reduced in the radial direction. Also, since the rotor and the stator are mounted independently of each other, no bearing is required. Therefore, the structure is simple and the size can be easily reduced. Thus, a compact axle generator is obtained. Further, since the diameter of the rotor is large, it is easy to secure the mounting area of the magnetic pole, so that the magnetic flux can be increased by enlarging the magnet.
Therefore, the generated power also increases.

【0005】また、上記車軸発電機(請求項1)におい
て、ロータは、車軸の前蓋(8)に相当する部分(10
1b)を含み、前蓋取付孔(2a)を用いて取り付けら
れているものであってもよい(請求項2)。このように
構成された車軸発電機においては、ロータの一部は従前
の前蓋を兼用する部材となり、既存の車軸に設けられて
いる前蓋取付孔をそのまま利用してロータを取り付ける
ことが可能である。
[0005] In the axle generator (Claim 1), the rotor has a portion (10) corresponding to the front lid (8) of the axle.
1b) and may be mounted using the front lid mounting hole (2a). In the axle generator configured as described above, a part of the rotor also functions as the conventional front lid, and the rotor can be mounted using the front lid mounting hole provided in the existing axle as it is. It is.

【0006】また、上記車軸発電機(請求項2)におい
て、ロータは車軸の端部部材(5)と嵌合し、その嵌合
部(101c)におけるロータの寸法公差は前蓋と同等
であることが好ましい(請求項3)。このように構成さ
れた車軸発電機においては、前蓋と車軸との嵌合精度を
そのまま車軸とロータとの間で引き継ぐことができるの
で、ロータの回転軸と車軸の回転軸との軸心精度を確保
することができる。また、ロータと隣接する固定部との
間のシール構造における密封性も確保することができ
る。
In the axle generator (claim 2), the rotor is fitted to the end member (5) of the axle, and the dimensional tolerance of the rotor at the fitting portion (101c) is equal to that of the front lid. Preferably (claim 3). In the axle generator configured as described above, the fitting accuracy between the front lid and the axle can be taken over between the axle and the rotor as it is, so that the axial center accuracy between the rotating shaft of the rotor and the rotating shaft of the axle can be maintained. Can be secured. Further, the sealing performance between the rotor and the adjacent fixed portion in the sealing structure can be ensured.

【0007】また、上記車軸発電機(請求項2)におい
て、ステータはセンタリング用軸部材(10)を用いて
取り付けられるものであり、ロータの回転軸線上に当該
センタリング用軸部材の一端を安定保持する部材(10
7)が設けられ、ステータの中心軸部に当該センタリン
グ用軸部材をその他端から貫通させ得る孔(102a)
が設けられているものであってもよい(請求項4)。こ
のように構成された車軸発電機においては、センタリン
グ用軸部材をロータの回転軸上に安定保持させることに
より、このセンタリング用軸部材がステータをセンタリ
ングしつつ所定の取付位置へ案内する作用をするので、
所定の位置に確実に、かつ、容易にステータを取り付け
ることができる。
In the axle generator (claim 2), the stator is mounted using a centering shaft member (10), and one end of the centering shaft member is stably held on the rotation axis of the rotor. Member (10
7), and a hole (102a) through which the centering shaft member can be penetrated from the other end in the center shaft portion of the stator.
May be provided (claim 4). In the axle generator configured as described above, the centering shaft member functions to guide the stator to the predetermined mounting position while centering the stator by stably holding the centering shaft member on the rotating shaft of the rotor. So
The stator can be securely and easily attached to a predetermined position.

【0008】また、上記車軸発電機(請求項1)におい
て、軸箱に固定され、ロータと同心上に、かつ、ロータ
の径方向外側に配置されたブラケット(103)と、ス
テータが取り付けられ、ブラケットの端部に取り付けら
れたステータ取付板(104)とを備えたものであって
もよい(請求項5)。このように構成された車軸発電機
においては、ステータはブラケットとステータ取付板を
介して軸箱に固定される。従って、軸受を使用せずに簡
単な締結構造によりステータを取り付けることができ
る。
In the axle generator (Claim 1), a bracket (103) fixed to the axle box, arranged concentrically with the rotor and radially outside the rotor, and a stator are attached. And a stator mounting plate (104) mounted on an end of the bracket. In the axle generator configured as described above, the stator is fixed to the axle box via the bracket and the stator mounting plate. Therefore, the stator can be mounted with a simple fastening structure without using a bearing.

【0009】また、上記車軸発電機(請求項5)におい
て、ステータ取付板にステータのリード線(111)を
挿通させるための孔(104a)が形成されているもの
であってもよい(請求項6)。このように構成された車
軸発電機においては、リード線を含むステータ全体がす
べてステータ取付板にのみ依存した取付形態となるの
で、ステータ又はロータのメンテナンス時にステータ取
付板を取り外すだけでステータを引き抜くことができ
る。
Further, in the axle generator (claim 5), a hole (104a) for inserting a lead wire (111) of the stator into the stator mounting plate may be formed (claim). 6). In the axle generator configured as described above, since the entire stator including the lead wires has a mounting form that depends only on the stator mounting plate, the stator can be pulled out simply by removing the stator mounting plate during maintenance of the stator or the rotor. Can be.

【0010】また、本発明の車軸発電機の組立方法は、
車軸(2)の端部に当該車軸と同軸にロータ(101)
を取り付けるとともに、当該車軸の軸箱(4)に、前記
ロータと同心上にブラケット(103)を取り付け、雄
ねじ部(10b)を有するセンタリング用軸部材(1
0)を前記ロータの回転軸線上に安定保持し、雌ねじ部
(102b)を有する貫通孔(102a)が中心軸部に
形成されたステータ部材(102,104)を、当該雌
ねじ部が前記センタリング用軸部材の雄ねじ部と螺合す
るように回転させながら所定の取付位置まで移動させ、
前記ステータ部材を前記ブラケットに固定し、その後、
前記センタリング用軸部材を螺脱して抜き取ることを特
徴とするものである(請求項7)。このような車軸発電
機の組立方法によれば、センタリング用軸部材がステー
タ部材をセンタリングしつつ所定の取付位置へ案内する
作用をするので、所定の位置に確実に、かつ、容易にス
テータ部材を取り付けることができる。
The method for assembling an axle generator according to the present invention includes:
A rotor (101) coaxial with the axle at the end of the axle (2);
And a bracket (103) mounted concentrically with the rotor on the axle box (4) of the axle, and a centering shaft member (1) having a male screw portion (10b).
0) is stably held on the rotation axis of the rotor, and a stator member (102, 104) in which a through-hole (102a) having a female screw portion (102b) is formed in a central shaft portion is mounted on the stator member (102, 104). Move to a predetermined mounting position while rotating so as to screw with the male screw part of the shaft member,
Fixing the stator member to the bracket,
The centering shaft member is unscrewed and pulled out (claim 7). According to such a method of assembling the axle generator, the centering shaft member acts to guide the stator member to a predetermined mounting position while centering the stator member. Therefore, the stator member is reliably and easily positioned at the predetermined position. Can be attached.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態による
車軸発電機1を車軸2の端部とともに示す断面図であ
り、図2は当該車軸発電機1のみを図1のII−II線から
見た側面図、図3は当該車軸発電機1のみを図1のIII
−III線から見た断面図である。図1において、車軸2
は円錐ころ軸受3を介して軸箱4により回転自在に軸支
されている。車軸2の端部の外周部には、車軸2の端部
部材として、円筒状のちりよけ座5が設けられ、このち
りよけ座5は車軸2とともに回転する。円錐ころ軸受3
の固定側(外輪)に取り付けられたダストカバー7には
オイルシール6が設けられ、円錐ころ軸受3への異物等
の侵入を防止している。
FIG. 1 is a sectional view showing an axle generator 1 according to an embodiment of the present invention together with an end of an axle 2, and FIG. 2 shows only the axle generator 1 along II-II in FIG. FIG. 3 shows only the axle generator 1 in FIG.
It is sectional drawing seen from the -III line. In FIG. 1, axle 2
Is rotatably supported by a shaft box 4 via a tapered roller bearing 3. A cylindrical dust seat 5 is provided on the outer periphery of the end of the axle 2 as an end member of the axle 2, and the dust seat 5 rotates together with the axle 2. Tapered roller bearing 3
An oil seal 6 is provided on a dust cover 7 attached to the fixed side (outer ring) of the roller to prevent foreign substances and the like from entering the tapered roller bearing 3.

【0012】車軸発電機1は、ロータ101、ステータ
取付用のブラケット103、ステータ102及びステー
タ取付板104からなるステータ部材、並びに、速度セ
ンサ105を主たる構成要素として構成されている。ロ
ータ101は、径方向内側に空間を有する回転部材であ
り、円筒状のロータ本体部101aと円盤状の前蓋部1
01bとを一体に形成したものである。このロータ10
1は、嵌合部101cを、外周面が研磨仕上げされたち
りよけ座5の先端に密嵌させた状態で、回転軸周りに1
20度間隔(図3参照)で配置された3本のボルト10
6によって車軸2の端部(取付孔2a)に取り付けられ
ている。ロータ101は所定の寸法公差で作られ、特に
嵌合部101c内周は、ロータ101の回転軸線と車軸
2の回転軸線とを高精度に一致させ得るように、精度良
く仕上げられている。また、ロータ101の前蓋部10
1bには溝101dが円環状に穿設されており、この溝
101dに、固定部であるダストカバー7の先端部が少
し入り込んでいる。ダストカバー7の先端部の外周面
は、溝101dの外側壁面との間に微小な隙間を形成す
るように面して、この部分からの異物等の侵入を抑制し
ている。
The axle generator 1 is mainly composed of a rotor 101, a stator mounting bracket 103, a stator member including a stator 102 and a stator mounting plate 104, and a speed sensor 105. The rotor 101 is a rotating member having a space inside in the radial direction. The rotor 101 has a cylindrical rotor body 101a and a disc-shaped front lid 1.
01b is integrally formed. This rotor 10
Reference numeral 1 denotes a state in which the fitting portion 101c is fitted around the rotation axis in a state in which the outer peripheral surface is polished to be tightly fitted to the tip of the support base 5.
Three bolts 10 arranged at intervals of 20 degrees (see FIG. 3)
6 attached to the end of the axle 2 (mounting hole 2a). The rotor 101 is formed with a predetermined dimensional tolerance, and the inner periphery of the fitting portion 101c is particularly finished with high precision so that the rotation axis of the rotor 101 and the rotation axis of the axle 2 can be matched with high precision. Also, the front cover 10 of the rotor 101
A groove 101d is formed in a ring shape in 1b, and the tip of the dust cover 7, which is a fixing portion, is slightly inserted into the groove 101d. The outer peripheral surface of the tip portion of the dust cover 7 faces so as to form a minute gap with the outer wall surface of the groove 101d, thereby suppressing invasion of foreign matter and the like from this portion.

【0013】上記ロータ101の回転軸線上には、テー
パねじ部107aと六角柱部107bとからなる治具受
け部材(後述の組立治具10の一端を固定する部材)1
07が、そのテーパねじ部107aを前蓋部101bの
中心部に螺合固定させて取り付けられている。六角柱部
107bは内部に孔107cが形成されていて(図3参
照)、この孔107cに、後述する組立治具10の一端
が挿入される。また、ロータ本体部101aの外周側の
全周には、歯車状に凹凸を形成してなる速度被検出部材
101eが設けられ、ロータ本体部101aの内周側に
は、複数個の永久磁石を所定間隔で周方向に配列してな
る磁極101fが設けられている。
A jig receiving member (a member for fixing one end of an assembling jig 10 described later) comprising a tapered screw portion 107a and a hexagonal column portion 107b is provided on the rotation axis of the rotor 101.
07 is attached by screwing and fixing the tapered screw portion 107a to the center of the front lid portion 101b. The hexagonal prism 107b has a hole 107c formed therein (see FIG. 3), and one end of an assembly jig 10 described later is inserted into the hole 107c. Further, a speed detection member 101e formed by forming irregularities in a gear shape is provided on the entire outer circumference of the rotor body 101a, and a plurality of permanent magnets are provided on the inner circumference of the rotor body 101a. Magnetic poles 101f arranged in the circumferential direction at predetermined intervals are provided.

【0014】一方、前記ブラケット103は、軸箱4へ
の取付のためのフランジ部103aと円筒状のカバー部
103bとからなる。フランジ部103aは図2に示す
ように、4箇所の取付孔103cを有していて、ボルト
(図示せず)により軸箱4に固定される。カバー部10
3bは、ロータ101と同心上に、かつ、ロータ101
の径方向外側に配置されている(図3参照)。また、カ
バー部103bの上部には孔103dが設けられ、ここ
に速度センサ105が取り付けられ、前述の速度被検出
部材101eと対向している。
On the other hand, the bracket 103 comprises a flange portion 103a for attachment to the axle box 4 and a cylindrical cover portion 103b. As shown in FIG. 2, the flange portion 103a has four mounting holes 103c, and is fixed to the shaft box 4 by bolts (not shown). Cover part 10
3b is concentric with the rotor 101 and
(See FIG. 3). A hole 103d is provided in an upper portion of the cover 103b, and a speed sensor 105 is attached to the hole 103d. The hole 103d faces the above-mentioned speed detection member 101e.

【0015】ブラケット103の前方(図1の右方)端
部には円盤状のステータ取付板104が4本(図2参
照)のボルト108によって取り付けられている。ステ
ータ102は4本(図2参照)のボルト109によって
ステータ取付板104に取り付けられ、ロータ101と
同軸に、かつ、磁極101fとの間に所定のエアギャッ
プを保ってロータ101の径方向内側の空間に配置され
ている。すなわち、この車軸発電機1は、ステータ10
2の外側にロータ101が配置された、アウターロータ
型の発電機である。このように構成された車軸発電機1
は、インナーロータ型に比べて空間の利用に無駄が無
く、コンパクトに構成される。また、ロータ101の内
径が大きくなるので、磁極101fの取付面積が大き
い。従って、磁極101fを形成する磁石を大きくする
ことができるので、磁束が増加して発電電力が大きくな
る。
At the front (right side in FIG. 1) end of the bracket 103, a disk-shaped stator mounting plate 104 is mounted by four bolts 108 (see FIG. 2). The stator 102 is mounted on the stator mounting plate 104 by four bolts 109 (see FIG. 2). The stator 102 is coaxial with the rotor 101 and maintains a predetermined air gap between the rotor 101 and the magnetic pole 101f. It is arranged in space. That is, this axle generator 1 is
2 is an outer-rotor-type generator in which a rotor 101 is disposed outside the generator 2. Axle generator 1 configured as described above
Is compact and has no waste in space utilization compared to the inner rotor type. Further, since the inner diameter of the rotor 101 is increased, the mounting area of the magnetic pole 101f is large. Therefore, the magnet forming the magnetic pole 101f can be increased in size, so that the magnetic flux increases and the generated power increases.

【0016】ステータ取付板104には貫通孔104a
が形成され、ここにブッシング112が取り付けられて
いる。ステータ102に巻装された複数個のコイル11
0からのリード線111は、上記ブッシング112を通
って、外部に導出されている。これにより、リード線1
11を含むステータ102のすべてはステータ取付板1
04にのみ依存した取付形態となるので、例えば、メン
テナンス時にはステータ取付板104を外すだけでステ
ータ102を引き抜くことができる。ステータ102
は、中心軸部に、軸方向に貫通した孔102aが形成さ
れており、その軸左端側には所定の雌ねじ部102bが
形成されている。また、軸右端側には、先端部だけが4
角柱状のテーパねじからなるキャップ113が螺着され
ている。
The stator mounting plate 104 has a through hole 104a.
Is formed, and the bushing 112 is attached thereto. A plurality of coils 11 wound around a stator 102
The lead wire 111 from 0 is led out through the bushing 112 to the outside. Thereby, lead wire 1
11 including the stator mounting plate 1
Since the mounting configuration depends only on the stator 04, the stator 102 can be pulled out simply by removing the stator mounting plate 104 during maintenance, for example. Stator 102
In the center shaft portion, a hole 102a penetrating in the axial direction is formed, and a predetermined female screw portion 102b is formed on the left end side of the shaft. On the right end of the shaft, only the tip is 4
A cap 113 made of a prismatic tapered screw is screwed.

【0017】以上のように構成された車軸発電機1にお
いて、ロータ101は車軸2に固定され、ステータ10
2はブラケット103及びステータ取付板104を介し
て軸箱4に固定されていることにより、ロータ101及
びステータ102のそれぞれが、両者の間に所定のエア
ギャップを保ちつつ、互いに独立して取り付けられてい
る。すなわち、両者間に軸受のような機械的接続体は介
在していない。もちろん広義には、車軸2と軸箱4との
間に設けられた円錐ころ軸受3がこの役目を果たしてい
るが、少なくとも車軸発電機1の構成内には、かかる軸
受は存在しない。軸受が存在しないことによって車軸発
電機1の構造は簡素化され、径方向への寸法の増大も抑
えられるので、小型化に寄与する。なお、このような構
成においては、ロータ101を所定位置に取り付け、か
つ、ブラケット103、ステータ取付板104及びステ
ータ102を所定位置に取り付けることによって、ロー
タ101とステータ102との間の寸法公差は、車軸2
と軸箱4との間の一定の寸法公差によって規定されるこ
とになる。
In the axle generator 1 configured as described above, the rotor 101 is fixed to the axle 2 and the stator 10
2 is fixed to the axle box 4 via the bracket 103 and the stator mounting plate 104, so that the rotor 101 and the stator 102 are mounted independently of each other while maintaining a predetermined air gap therebetween. ing. That is, no mechanical connection such as a bearing is interposed between the two. Of course, in a broad sense, the tapered roller bearing 3 provided between the axle 2 and the axle box 4 plays this role, but such a bearing does not exist at least in the configuration of the axle generator 1. The absence of the bearing simplifies the structure of the axle generator 1 and suppresses an increase in the radial dimension, thereby contributing to downsizing. In such a configuration, by mounting the rotor 101 at a predetermined position and mounting the bracket 103, the stator mounting plate 104, and the stator 102 at the predetermined position, the dimensional tolerance between the rotor 101 and the stator 102 becomes Axle 2
And the axle box 4 will be defined by certain dimensional tolerances.

【0018】次に、既存車両の車軸に、上記の車軸発電
機1を取付る手順について説明する。図4は、車軸発電
機が取り付けられていない車軸2の端部の断面図である
(軸箱の図示は省略している。)また、図5は車軸発電
機1を取り付ける状態を示す断面図である。図4におい
て、車軸2の構造は前述の図1の構成と同一であるので
説明は省略する。ボルト106によって車軸2の端部に
取り付けられているのは前蓋8である。前蓋8の中心部
に設けられた孔はキャップ9によって閉塞されている。
この状態から、まず前蓋8を取り外す。次に図5に示す
ように、前蓋8の取付孔2aをそのまま利用して、ボル
ト106によりロータ101を車軸2に取り付け、その
中心部に治具受け部材107を取り付ける。また、ブラ
ケット103を軸箱4に取り付ける。
Next, a procedure for attaching the axle generator 1 to an axle of an existing vehicle will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of an end of the axle 2 to which the axle generator is not attached (illustration of an axle box is omitted). FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the axle generator 1 is attached. It is. In FIG. 4, the structure of the axle 2 is the same as the structure of FIG. The front lid 8 is attached to the end of the axle 2 by the bolt 106. A hole provided at the center of the front lid 8 is closed by a cap 9.
From this state, the front cover 8 is first removed. Next, as shown in FIG. 5, the rotor 101 is mounted on the axle 2 by bolts 106 using the mounting hole 2a of the front lid 8 as it is, and the jig receiving member 107 is mounted at the center thereof. Further, the bracket 103 is attached to the shaft box 4.

【0019】図4と図5との比較より明らかなように、
ロータ101の前蓋部101bは、ロータ101取付前
の前蓋8に相当する形状であり、ちりよけ座5及びダス
トカバー7との位置関係も同一である。また、ちりよけ
座5と嵌合するロータ101の前蓋部101bの嵌合部
101cにおける寸法公差は、ちりよけ座5と嵌合して
いた前蓋8の嵌合部8c(図4)における寸法公差と同
等であるように製造されている。これにより、前蓋8を
取り外してロータ101を取り付けても、ちりよけ座5
と前蓋部101bとの嵌合精度は不変である。そもそ
も、ちりよけ座5はオイルシール構造に関与することか
ら一定の高精度な仕上げがなされており、従って、この
ちりよけ座5をロータ101取付のための基準とするこ
とができる。すなわち、ちりよけ座5に一定精度で取り
付ければ、ロータ101は車軸2に対して同軸配置さ
れ、所定の取付位置に正確に取り付けられる。
As is clear from the comparison between FIG. 4 and FIG.
The front cover portion 101b of the rotor 101 has a shape corresponding to the front cover 8 before the rotor 101 is mounted, and the positional relationship between the dust cover 5 and the dust cover 7 is the same. In addition, the dimensional tolerance of the front cover 101b of the rotor 101 fitted to the dust cover 5 at the fitting portion 101c is determined by the fitting portion 8c of the front cover 8 fitted to the dust cover 5 (see FIG. 4). ). As a result, even if the front lid 8 is removed and the rotor 101 is attached,
The fitting accuracy of the front cover 101b and the front cover 101b is unchanged. In the first place, since the dust seat 5 is involved in the oil seal structure, a certain high-precision finishing is performed. Therefore, the dust seat 5 can be used as a reference for mounting the rotor 101. That is, if the rotor 101 is attached to the dust shield 5 with a certain accuracy, the rotor 101 is coaxially arranged with respect to the axle 2, and is accurately attached to a predetermined attachment position.

【0020】次に、所定形状の組立治具10を用意す
る。この組立治具10は、丸棒状の嵌入部10a、雄ね
じ加工された雄ねじ部10b、及び、4角柱部分を有す
る頭部10cからなる全体として棒状の金属部材であ
り、機能的にはステータ102をロータ101の回転軸
と同軸に装着するためのセンタリング(軸合わせ)用軸
部材である。この組立治具10の一端側、すなわち嵌入
部10aを治具受け部107の孔107cに挿入するこ
とにより、組立治具10は治具受け部107に安定保持
される。
Next, an assembly jig 10 having a predetermined shape is prepared. The assembling jig 10 is a rod-shaped metal member including a round bar-shaped fitting portion 10a, an externally threaded male threaded portion 10b, and a head portion 10c having a quadrangular prism portion. It is a shaft member for centering (axis alignment) for mounting coaxially with the rotation axis of the rotor 101. By inserting one end side of the assembly jig 10, that is, the fitting portion 10a into the hole 107c of the jig receiving portion 107, the assembly jig 10 is stably held by the jig receiving portion 107.

【0021】次に、ステータ取付板104に取り付け済
みのステータ102を組立治具10に外挿し、雄ねじ部
10bの右端に雌ねじ部102bが当接したら、ステー
タ102を例えば時計回り方向に回転させて、雄ねじ部
10bに雌ねじ部102bを螺合させる。これにより、
ステータ102は組立治具10に案内されながら前進
し、ロータ101の内部へと入り込む。所定位置まで挿
入されたら、ボルト108によりステータ取付板104
をブラケット103に固定する。この状態において、組
立治具10の頭部10cはステータ取付板104より右
方に突出している。なお、一般にステータ102をロー
タ101の内部に配置する際には、ステータ102がロ
ータ101の磁極101fに吸引されるためセンタリン
グが非常に困難となるが、このような組立治具10を用
いることにより、極めて容易にステータ102をセンタ
リングしながら取り付けることができる。
Next, the stator 102 mounted on the stator mounting plate 104 is externally inserted into the assembly jig 10, and when the female screw portion 102b abuts on the right end of the male screw portion 10b, the stator 102 is rotated, for example, clockwise. Then, the female screw portion 102b is screwed into the male screw portion 10b. This allows
The stator 102 advances while being guided by the assembly jig 10, and enters the inside of the rotor 101. After being inserted to a predetermined position, the stator mounting plate 104 is
Is fixed to the bracket 103. In this state, the head 10c of the assembly jig 10 projects rightward from the stator mounting plate 104. In general, when the stator 102 is disposed inside the rotor 101, centering becomes extremely difficult because the stator 102 is attracted to the magnetic poles 101f of the rotor 101. However, by using such an assembly jig 10, The stator 102 can be mounted very easily while centering.

【0022】次に、ステータ取付板104より突出して
いる取付治具10の頭部10cを例えば反時計回り方向
に回転させて取付治具10をステータ102から螺脱し
て引き抜く。引き抜き後、キャップ113(図1)をス
テータ取付板104の中心部に取り付けて孔102aを
閉塞する。最後に、速度センサ105(図1)を孔10
3dに取り付ければ、組立は完了する。
Next, the head 10c of the mounting jig 10 protruding from the stator mounting plate 104 is rotated, for example, in a counterclockwise direction, and the mounting jig 10 is unscrewed from the stator 102 and pulled out. After being pulled out, the cap 113 (FIG. 1) is attached to the center of the stator mounting plate 104 to close the hole 102a. Finally, the speed sensor 105 (FIG. 1) is
If it is attached to 3d, the assembly is completed.

【0023】なお、本発明の車軸発電機は、既存車両の
車軸に新設する場合のみならず、新造の車両に取り付け
る場合にも、コンパクトであるため取付けが容易である
ことはいうまでもない。
It is needless to say that the axle generator of the present invention is compact and easy to install not only when it is newly installed on the axle of an existing vehicle but also when it is installed on a new vehicle.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項1の車軸発電機によれば、ロータ
の内側空間にステータが配置されるため、径方向におけ
る空間の利用に無駄がない。従って、径方向に小型化で
きる。また、ロータとステータとが互いに独立して取り
付けられるので軸受を必要としない。従って、構造が簡
素であり、小型化しやすい。こうして、コンパクトな車
軸発電機が得られ、その取付も容易になる。特に、取付
上の制約の多い既存の車両の車軸に取り付けることが容
易になる点で実用性が高い。また、ロータの径が大きい
ことにより磁極の取付面積を確保しやすくなるので、磁
石を大きくして磁束を増大させることができる。従っ
て、発電電力が増大して、発電機としての能力向上にも
寄与する。
The present invention configured as described above has the following effects. According to the axle generator of the first aspect, since the stator is arranged in the space inside the rotor, there is no waste in using the space in the radial direction. Therefore, the size can be reduced in the radial direction. Also, since the rotor and the stator are mounted independently of each other, no bearing is required. Therefore, the structure is simple and it is easy to reduce the size. In this way, a compact axle generator is obtained and its installation is easy. In particular, it is highly practical in that it can be easily mounted on the axle of an existing vehicle that has many mounting restrictions. Further, since the diameter of the rotor is large, it is easy to secure the mounting area of the magnetic pole, so that the magnetic flux can be increased by enlarging the magnet. Therefore, the generated power increases, which contributes to the improvement of the capacity as a generator.

【0025】請求項2の車軸発電機によれば、ロータは
従前の前蓋を兼用する部材となり、既存の車軸に設けら
れている前蓋取付孔をそのまま利用してロータを取り付
けることが可能であるので、既存車両の車軸への取付が
容易である。
According to the axle generator of the second aspect, the rotor serves as a conventional front lid, and the rotor can be mounted using the front lid mounting hole provided in the existing axle as it is. Therefore, it is easy to attach the existing vehicle to the axle.

【0026】請求項3の車軸発電機によれば、車軸と前
蓋との嵌合精度をそのまま車軸とロータとの間で引き継
ぐことができるので、ロータの回転軸と車軸の回転軸と
の一致精度を確保することができる。従って、正確な取
付位置に確実に取り付けることができる。また、ロータ
と固定部との間のシール構造における密封性も確保する
ことができるので、車軸の軸受への異物侵入を防止する
ことができる。
According to the axle generator of the third aspect, since the fitting accuracy of the axle and the front lid can be taken over between the axle and the rotor as it is, the coincidence between the rotation axis of the rotor and the rotation axis of the axle can be achieved. Accuracy can be ensured. Therefore, it can be reliably mounted at the correct mounting position. In addition, since the sealing performance of the seal structure between the rotor and the fixed portion can be ensured, foreign matter can be prevented from entering the bearing of the axle.

【0027】請求項4の車軸発電機によれば、センタリ
ング用軸部材を用いることができ、このセンタリング用
軸部材がステータをセンタリングしつつ所定の取付位置
へ案内する作用をするので、所定の位置に確実に、か
つ、容易にステータを取り付けることができる。従っ
て、組立が簡単・確実である。特に、このようなセンタ
リング用軸部材を用いることにより、ステータがロータ
の磁石に吸引されても取付を妨げられることがない点で
実用性が高い。
According to the axle generator of the fourth aspect, a centering shaft member can be used, and the centering shaft member acts to guide the stator to a predetermined mounting position while centering the stator. The stator can be securely and easily attached. Therefore, assembly is simple and reliable. In particular, the use of such a centering shaft member is highly practical in that the mounting is not hindered even if the stator is attracted to the magnet of the rotor.

【0028】請求項5の車軸発電機によれば、ステータ
はブラケットとステータ取付板を介して軸箱に固定され
るので、軸受を使用せずに簡単な締結構造によりステー
タを取り付けることができる。従って、組立が簡単であ
る。
According to the axle generator of the fifth aspect, since the stator is fixed to the axle box via the bracket and the stator mounting plate, the stator can be mounted with a simple fastening structure without using a bearing. Therefore, assembly is simple.

【0029】請求項6の車軸発電機によれば、リード線
を含むステータ全体がすべてステータ取付板にのみ依存
した取付形態となるので、ステータ又はロータのメンテ
ナンス時にステータ取付板を取り外すだけでステータを
引き抜くことができる。従って、メンテナンスが容易
に、かつ、迅速に行えるようになる。
According to the axle generator of the sixth aspect, since the entire stator including the lead wires has a mounting form that depends only on the stator mounting plate, the stator can be removed only by removing the stator mounting plate during maintenance of the stator or the rotor. Can be pulled out. Therefore, maintenance can be performed easily and quickly.

【0030】請求項7の車軸発電機の組立方法によれ
ば、センタリング用軸部材がステータ部材をセンタリン
グしつつ所定の取付位置へ案内する作用をするので、所
定の位置に確実に、かつ、容易にステータ部材を取り付
けることができる。従って、組立が簡単・確実である。
特に、このようなセンタリング用軸部材を用いることに
より、ステータがロータの磁石に吸引されても取付を妨
げられることがない点で実用性が高い。
According to the method of assembling the axle generator, the centering shaft member acts to guide the stator member to the predetermined mounting position while centering the stator member, so that the centering shaft member is reliably and easily positioned at the predetermined position. The stator member can be attached to the. Therefore, assembly is simple and reliable.
In particular, the use of such a centering shaft member is highly practical in that the mounting is not hindered even if the stator is attracted to the magnet of the rotor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による車軸発電機を、車軸
の端部とともに示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an axle generator according to an embodiment of the present invention, together with an end of an axle.

【図2】図1に示す車軸発電機を、図1のII−II線から
見た側面図である。
FIG. 2 is a side view of the axle generator shown in FIG. 1 as viewed from the line II-II in FIG.

【図3】図1に示す車軸発電機を、図1のIII−III線か
ら見た断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of the axle generator shown in FIG. 1 as viewed from the line III-III in FIG. 1;

【図4】車軸発電機が取り付けられていない車軸の端部
の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of the end of the axle without the axle generator attached.

【図5】図1に示す車軸発電機を車軸に取り付ける状態
を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which the axle generator shown in FIG. 1 is attached to the axle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車軸発電機 2 車軸 2a 取付孔 3 円錐ころ軸受 4 軸箱 5 ちりよけ座 8 前蓋 10 組立治具(センタリング用軸部材) 10a 嵌入部 10b 雄ねじ部 101 ロータ 101b 前蓋部 101c 嵌合部 102 ステータ 102a 孔 102b 雌ねじ部 103 ブラケット 104 ステータ取付板 104a 貫通孔 107 治具受け部材 111 リード線 Reference Signs List 1 axle generator 2 axle 2a mounting hole 3 tapered roller bearing 4 axle box 5 dust seat 8 front lid 10 assembling jig (centering shaft member) 10a fitting portion 10b male screw portion 101 rotor 101b front lid portion 101c fitting portion 102 Stator 102a Hole 102b Female thread 103 Bracket 104 Stator mounting plate 104a Through hole 107 Jig receiving member 111 Lead wire

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車軸の端部に当該車軸と同軸に取付けら
れ、径方向内側に所定の空間を有する形状のロータと、 前記ロータとは独立して前記車軸の軸箱に対して固定さ
れ、前記ロータと同軸に、かつ、前記空間に配置された
ステータとを備えたことを特徴とする車軸発電機。
An axle is mounted coaxially with the axle at an end of the axle, and has a shape having a predetermined space radially inward. The rotor is fixed to an axle box of the axle independently of the rotor, An axle generator comprising: a stator arranged coaxially with the rotor and arranged in the space.
【請求項2】前記ロータは、前記車軸の前蓋に相当する
部分を含み、前蓋取付孔を用いて取り付けられているこ
とを特徴とする請求項1記載の車軸発電機。
2. The axle generator according to claim 1, wherein the rotor includes a portion corresponding to a front cover of the axle and is mounted using a front cover mounting hole.
【請求項3】前記ロータは前記車軸の端部部材と嵌合
し、その嵌合部における前記ロータの寸法公差は前記前
蓋と同等であることを特徴とする請求項2記載の車軸発
電機。
3. The axle generator according to claim 2, wherein the rotor is fitted with an end member of the axle, and a dimensional tolerance of the rotor at the fitted portion is equal to that of the front cover. .
【請求項4】前記ステータはセンタリング用軸部材を用
いて取り付けられるものであり、前記ロータの回転軸線
上に当該センタリング用軸部材の一端を安定保持する部
材が設けられ、前記ステータの中心軸部に当該センタリ
ング用軸部材をその他端から貫通させ得る孔が設けられ
ていることを特徴とする請求項2記載の車軸発電機。
4. The stator is mounted using a centering shaft member, a member for stably holding one end of the centering shaft member is provided on a rotation axis of the rotor, and a center shaft portion of the stator is provided. 3. The axle generator according to claim 2, further comprising a hole through which the centering shaft member can be inserted from the other end.
【請求項5】前記軸箱に固定され、前記ロータと同心上
に、かつ、前記ロータの径方向外側に配置されたブラケ
ットと、 前記ステータが取り付けられ、前記ブラケットの端部に
取り付けられたステータ取付板とを備えたことを特徴と
する請求項1記載の車軸発電機。
5. A bracket fixed to the axle box and arranged concentrically with the rotor and radially outward of the rotor, a stator attached to the stator, and attached to an end of the bracket. The axle generator according to claim 1, further comprising a mounting plate.
【請求項6】前記ステータ取付板に前記ステータのリー
ド線を挿通させるための孔が形成されていることを特徴
とする請求項5記載の車軸発電機。
6. The axle generator according to claim 5, wherein a hole is formed in the stator mounting plate for inserting a lead wire of the stator.
【請求項7】車軸の端部に当該車軸と同軸にロータを取
り付けるとともに、当該車軸の軸箱に、前記ロータと同
心上にブラケットを取り付け、 雄ねじ部を有するセンタリング用軸部材を前記ロータの
回転軸線上に安定保持し、 雌ねじ部を有する貫通孔が中心軸部に形成されたステー
タ部材を、当該雌ねじ部が前記センタリング用軸部材の
雄ねじ部と螺合するように回転させながら所定の取付位
置まで移動させ、 前記ステータ部材を前記ブラケットに固定し、その後、 前記センタリング用軸部材を螺脱して抜き取ることを特
徴とする車軸発電機の組立方法。
7. A rotor is mounted coaxially with the axle at an end of the axle, and a bracket is mounted on the axle box of the axle concentrically with the rotor, and a centering shaft member having a male screw portion is rotated by rotating the rotor. The stator member, which is stably held on the axis and has a through-hole having a female screw portion formed in the central shaft portion, is rotated at a predetermined mounting position while rotating so that the female screw portion engages with the male screw portion of the centering shaft member. The stator member is fixed to the bracket, and then the centering shaft member is screwed out and extracted.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001138911A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Ntn Corp Power generating mechanism for freight train, and information communication system using the same
CN112046524A (en) * 2020-09-29 2020-12-08 中车齐齐哈尔车辆有限公司 Axle end power generation device of railway vehicle and bogie

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