JPS63136953A - Eddy current braking equipment for vehicle - Google Patents

Eddy current braking equipment for vehicle

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Publication number
JPS63136953A
JPS63136953A JP28264886A JP28264886A JPS63136953A JP S63136953 A JPS63136953 A JP S63136953A JP 28264886 A JP28264886 A JP 28264886A JP 28264886 A JP28264886 A JP 28264886A JP S63136953 A JPS63136953 A JP S63136953A
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JP
Japan
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flux density
magnetic flux
excitation
disk
eddy current
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Application number
JP28264886A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Hasebe
寿郎 長谷部
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the imbalance of attractive force on both sides of a disc, by detecting the flux density between the disc and the polar iron cores on both sides facing the disc surface and by controlling the output value to be equal. CONSTITUTION:The gap flux density between the polar iron cores 11A and 11B on both sides of a disc 8 and the surface facing the disc is detected by flux density detecting elements 14A and 14B such as Hall elements, search coils, etc. The voltage of the separate DC current flowing respectively to the exciting coils 12A and 12B on both sides of the disc is controlled so that the flux density value on both sides of the disc 8 outputted from these detecting elements 14A and 14B may always be equal.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、たとえば鉄道車両等に利用されるディスク形
渦電流ブレーキ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a disc-shaped eddy current brake device used, for example, in railway vehicles.

(従来の技術) 従来の電気鉄道車両におけるディスク形渦電流ブレーキ
装置の一般例の概要を第5図乃至第8図により説明する
(Prior Art) A general example of a conventional disc-shaped eddy current brake device for an electric railway vehicle will be outlined with reference to FIGS. 5 to 8.

まず第5図は一般電気車両の説明図で、主電動機1を装
架したM車2と、該主電動機を有してないT車3とが連
結されている状態を示している。
First, FIG. 5 is an explanatory diagram of a general electric vehicle, showing a state in which an M car 2 equipped with a main motor 1 and a T car 3 without the main motor 1 are connected.

ここでそのM車2およびT車3はいずれもブレーキ装置
が必要であり、一般には、M車2は車両制動指令時に主
電動機1を発電機として運転し、制動抵抗4によりエネ
ルギを消費させてブレーキ力を得る。またT車3は台車
内のスペースを利用して渦電流ブレーキ装置5が設けら
れ、直流励磁電源13により励磁されるようにしである
Here, both the M car 2 and the T car 3 require a brake device, and in general, the M car 2 operates the main motor 1 as a generator when a vehicle braking command is issued, and the braking resistor 4 consumes energy. Get braking power. Further, the T vehicle 3 is provided with an eddy current brake device 5 by utilizing the space inside the truck, and is configured to be excited by a DC excitation power source 13.

その渦電流ブレーキ装置5は、第6図乃至第8図に示す
如く、左右車輪6を保持する車軸7に固定してディスク
8がこの車軸7と一体に回転するように設けられ、−刃
台車台枠9(第7図参照)に固定して一対のフレーム1
0がディスク8の両側に離間した位置に対向配置され、
その両側フレーム10の対向内側面にそれぞれ磁極鉄心
111;巻装した励磁コイル12が複数個ずつディスク
8の周方向に間隔を存しかつこのディスク8の両側で各
々対をなすべく所定のギャップを介して対向配置して取
付けられている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the eddy current brake device 5 is fixed to an axle 7 that holds left and right wheels 6 so that a disc 8 rotates together with the axle 7, and a blade truck. A pair of frames 1 are fixed to the underframe 9 (see Figure 7).
0 are arranged facing each other at spaced apart positions on both sides of the disk 8,
A plurality of excitation coils 12 are wound on the opposing inner surfaces of the frame 10 on both sides at intervals in the circumferential direction of the disk 8, and a predetermined gap is formed between each pair on both sides of the disk 8. They are mounted facing each other through the

しかして、その渦電流ブレーキ装置5の各励磁コイル1
2が第5図に示す直流励磁電源回路13に接続されてお
り、車両制動指令時には、この直流励磁電源13から各
励磁コイル12が励磁されて磁界を形成し、この磁界に
よりディスク8に渦電流を発生させて、車軸7にブレー
キ力を付与せしめ、車両を制動させるようになっている
Therefore, each exciting coil 1 of the eddy current brake device 5
2 is connected to a DC excitation power supply circuit 13 shown in FIG. is generated to apply braking force to the axle 7, thereby braking the vehicle.

なお、第6図はディスク形渦電流ブレーキ装置の斜視図
、第7図はその一部を切り欠いた側面図、第8図は第7
図のA−A線に沿う断面図である。
6 is a perspective view of the disc-type eddy current brake device, FIG. 7 is a side view with a part cut away, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in the figure.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、台車台枠9は車軸7に軸箱を介してバネで支
えられている(図示せず)ため、走行中の曲線通過時や
レール面の不整などによる車両運動により、車軸7に対
する相対的な位置が変動する。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, since the bogie frame 9 is supported by a spring (not shown) on the axle 7 via an axle box, it may be affected by problems such as when passing a curve while traveling or when the rail surface is uneven. Due to the movement of the vehicle, its position relative to the axle 7 changes.

この変動により、ディスク8と磁極鉄心11の間のギャ
ップは、左右常に同一の寸法とはならず、片側が増加す
れば反対側は減少する結果となる。
Due to this variation, the gap between the disk 8 and the magnetic pole core 11 does not always have the same size on the left and right sides, and if it increases on one side, it decreases on the other side.

また、車両走行中に励磁コイル12が励磁されている状
態、すなわち渦電流ブレーキ5が動作している状態にお
いて、磁極鉄心11は電磁石となっているためディスク
8との間で大きな吸引力が働く。この吸引力はギャップ
寸法が変化することにより、磁気回路の磁気抵抗が変化
するため磁束密度が変化し、それは大幅な磁束密度の増
減となる。
In addition, when the exciting coil 12 is excited while the vehicle is running, that is, when the eddy current brake 5 is operating, the magnetic pole core 11 is an electromagnet, so a large attractive force is exerted between it and the disk 8. . This attractive force changes the magnetic resistance of the magnetic circuit as the gap size changes, causing the magnetic flux density to change, resulting in a significant increase or decrease in the magnetic flux density.

これらの関係を第9図と第10図に表わす。These relationships are shown in FIGS. 9 and 10.

つまり、第9図は第8図の一部を拡大し左、右ギャップ
が偏寄したときの説明図、第10図はギャップ寸法に対
する磁束密度と吸引力を示す図である。
That is, FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG. 8 to explain when the left and right gaps are biased, and FIG. 10 is a diagram showing magnetic flux density and attractive force with respect to gap dimensions.

これより、例えばギャップが左右等しい時の寸法をg。From this, for example, the dimension when the left and right gaps are equal is g.

とすると、台車台枠9とディスク8の相対変位が無い状
態では、吸引力は左右ともF。であるため、つりあった
状態となり、台車台枠9等にとくに大きな力がかかるこ
とはない。
Then, when there is no relative displacement between the truck frame 9 and the disk 8, the suction force is F on both the left and right sides. Therefore, there is a balanced state, and no particularly large force is applied to the bogie frame 9 and the like.

ところが、相対変位がXだけある場合を考えると、ギャ
ップが増加した右側すなわちギャップ寸法(g  +x
)では吸引力はFlとなり、ギヤツブが減少した左側で
はギャップ寸法(go  x)で吸引力はF2となる。
However, if we consider the case where the relative displacement is X, the right side where the gap has increased, that is, the gap dimension (g + x
), the suction force becomes Fl, and on the left side where the gear is reduced, the suction force becomes F2 at the gap size (go x).

したがって、ディスク8に対して渦電流ブレーキのフレ
ーム10および台車台枠9は、FIIIIFl−F2な
る力が作用する結果となる。この力Fは変位fixと励
磁電流の両者が一定の場合に、第11図(吸引力と車両
速度の関係図)に示す如く速度が低下するに従い大きく
なり、極端な場合は1台の渦電流ブレーキ装置当り10
ton以上に達する力になることが知られている。
Therefore, the force FIIIF1-F2 acts on the frame 10 of the eddy current brake and the truck underframe 9 with respect to the disk 8. When both the displacement fix and the excitation current are constant, this force F increases as the speed decreases as shown in Figure 11 (relationship diagram between attraction force and vehicle speed), and in extreme cases, the eddy current of one vehicle increases. 10 per brake device
It is known that the force can reach more than a ton.

この力は吸引力であるため、ギャップがせまくなった側
(たとえば左側)で強く引かれる方向となり、さらにギ
ャップをせまくする方向に働く。
Since this force is an attractive force, it is strongly pulled on the side where the gap is narrower (for example, the left side), and acts in a direction that further narrows the gap.

したがって、軸箱と台車をつないでいるバネはこの力に
耐えるだけの剛性が必要になり、車両の乗心地が悪くな
るばかりでなく、台車台枠9や渦電流ブレーキ5のフレ
ーム10も、強度を大幅にアップしておかなければなら
ないため、小形軽量化が困難な状況にあるなどの欠点が
ある。
Therefore, the springs connecting the axle box and the bogie need to have enough rigidity to withstand this force, which not only worsens the ride comfort of the vehicle, but also increases the strength of the bogie underframe 9 and the frame 10 of the eddy current brake 5. This has disadvantages, such as the fact that it is difficult to make it smaller and lighter because it requires a significant increase in the size.

ここにおいて本発明は、従来装置の難点を克服し、車両
運動によるディスクと渦電流ブレーキの変位が発生して
も、すみやかに吸引力の差が生じないようにすることに
より、台車台枠および渦電流ブレーキのフレームの小形
軽量化ならびに乗心地を考慮した軸バネの実現を可能に
する単両用渦電流ブレーキ装置を提供することを、その
目的とする。
Here, the present invention overcomes the difficulties of the conventional device and promptly prevents a difference in suction force from occurring even when the disk and eddy current brake are displaced due to vehicle motion, thereby preventing the bogie frame and the eddy current brake from forming. The object of the present invention is to provide a single-use eddy current brake device that makes it possible to reduce the size and weight of a current brake frame and realize an axial spring that takes riding comfort into consideration.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は、 車軸に直交してディスクを車軸に一体に固定すると共に
、台車枠に支持させた支持枠を経てディスクの外周寄り
両側面部にそれぞれ磁極鉄心とそれに巻装した励磁コイ
ルをそなえてこのディスクを両側面からギャップを介し
て挾み込む状態に複数個対向配置して設け、これら励磁
コイルを励磁して発生する磁界によりディスクに渦電流
を発生させ車軸にブレーキ力を与えるディスク形の単両
用渦電流ブレーキ装置において、 ディスクの左および右側磁極鉄心とディスク対向面間の
ギャップ磁束密度を検出する左および右側磁極鉄心に装
着した左および右側の磁束密度検出素子を有し、 左および右側の磁束密度検出素子の両方の検出出力を比
較し、正、負いずれかの極性をもつ偏差を導出する比較
器を持ち、 この偏差をそれに対応する励磁コイルへ流す正。
(Means for Solving the Problems) The present invention fixes a disk integrally to the axle perpendicularly to the axle, and attaches magnetic pole cores to both sides of the disk near the outer periphery through a support frame supported by the bogie frame. A plurality of excitation coils are wound around the disk, and a plurality of them are arranged facing each other so as to sandwich the disk from both sides through a gap, and the magnetic field generated by excitation of these excitation coils generates eddy currents in the disk. In a disc-shaped single-use eddy current brake device that applies braking force to the axle, the left and right magnetic flux densities attached to the left and right magnetic pole cores are used to detect the gap magnetic flux density between the left and right magnetic pole cores of the disk and the surface facing the disk. It has a detection element, has a comparator that compares the detection outputs of both the left and right magnetic flux density detection elements, derives a deviation with either positive or negative polarity, and sends this deviation to the corresponding excitation coil. Positive to flow.

負いずれかの極性をもつ補正電流へ変換する変換器を設
け、 左および右側の励磁コイルへ加える基本的な励磁電流に
補正電流の極性にしたがい左および右側の励磁コイルが
相互は相反的に加算してそれぞれ励磁電流を与える左お
よび右側の直流励磁電源と、を具備する単両用渦電流ブ
レーキ装置である。
A converter is provided to convert the correction current to a negative polarity, and the left and right excitation coils reciprocally add to the basic excitation current applied to the left and right excitation coils according to the polarity of the correction current. This is a single-use eddy current brake device equipped with left and right DC excitation power supplies that respectively provide excitation current.

(作 用) 本発明は、ディスク形渦電流ブレーキ装置において、デ
ィスクの両側の磁極鉄心とディスク対向面間のギャップ
磁束密度を検出するホール素子やサーチコイル等の磁束
密度検出素子を設け、この検出素子から出力されるディ
スクの両側の磁束密度の値が、常に等しくなるように、
磁束密度の小さいつまり磁極鉄心とディスク対向面のギ
ャップの大きい側の励磁コイルにはより大きな励磁電流
を流し、磁束密度の大きいすなわち磁極鉄心とディスク
のギャップの小さい側の励磁コイルにより小さな励磁電
流を流し、ディスク両側の励磁コイルに接続されたそれ
ぞれ別の直流励磁電流の電圧を制御するから、車両運動
により、ディスクと磁極鉄心が相対変位し、左右のギャ
ップが変化しても、それぞれのギャップにおける磁束密
度を別個の検出素子で検出し、それら2つの検出素子か
らの磁束密度検出出力信号が制御装置に入力され、その
制御装置により2つの検出素子からの左右ギャップ磁束
密度が、常に等しくなるように直流励磁電源の電圧が制
御され、これによりこの渦電流ブレーキ装置がディスク
との間で相対変位したにも係わらず、左右の吸引力が一
定となり、台車台枠や渦電流ブレーキ装置のフレームに
大きな力が加わらないようになる。
(Function) The present invention provides a disc type eddy current brake device that is provided with a magnetic flux density detection element such as a Hall element or a search coil that detects the gap magnetic flux density between the magnetic pole cores on both sides of the disc and the disc facing surface. so that the magnetic flux density values on both sides of the disk output from the element are always equal.
A larger excitation current is passed through the excitation coil on the side where the magnetic flux density is lower, that is, the gap between the pole iron core and the disk facing surface is larger, and a smaller excitation current is passed through the excitation coil on the side where the magnetic flux density is higher, that is, the gap between the pole iron core and the disk is smaller. Since the voltages of separate DC excitation currents connected to the excitation coils on both sides of the disk are controlled, even if the disk and the magnetic pole core are displaced due to vehicle motion and the left and right gaps change, the voltage at each gap is controlled. The magnetic flux density is detected by separate detection elements, and the magnetic flux density detection output signals from these two detection elements are input to a control device, and the control device ensures that the left and right gap magnetic flux densities from the two detection elements are always equal. The voltage of the DC excitation power supply is controlled, and as a result, despite the relative displacement of this eddy current brake device with the disk, the left and right suction forces remain constant, and the eddy current brake device has a constant attraction force on the undercarriage frame and the frame of the eddy current brake device. No large force is applied.

(実施例) 本発明の一実施例におけるディスク周辺の要部の側断面
図を第1図に表わし、その制御回路構成のブロック図を
第2図に示す。
(Embodiment) FIG. 1 shows a side sectional view of the main parts around the disk in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a block diagram of the control circuit configuration thereof.

すべての図面において、同一符号は同一部材を表わす。The same reference numerals represent the same parts in all drawings.

車軸7に固定されたディスク8は、その両側にそなえら
れる磁極鉄心11A、11Bにおのおの励磁コイル12
A、12Bが巻装され、対向配置されており、この励磁
コイル12A、12Bにより励磁される磁極鉄心11A
、IIBのディスク8との対向面間ギャップ磁束密度を
検出する検出素子14A、14Bが、ディスク8を挟ん
で両側に設けられている。
The disk 8 fixed to the axle 7 has magnetic pole cores 11A and 11B provided on both sides thereof, each having an excitation coil 12.
A and 12B are wound around the magnetic pole core 11A, which are arranged facing each other and are excited by the excitation coils 12A and 12B.
, IIB are provided on both sides with the disk 8 in between.

この検出索子14A、14Bは例えばホール素子からな
り、ディスク8の側面とギャップを介して対向する磁極
鉄心11A、11Bのディスク8との対向面に埋込むよ
うにして磁極鉄心11A。
The detection probes 14A, 14B are made of, for example, Hall elements, and are embedded in the surfaces of the magnetic pole cores 11A, 11B facing the disk 8, which face the side surface of the disk 8 with a gap therebetween.

11Bとホール素子14A、14Bのそれぞれの表面が
一致する状態に取付けられている。
Hall elements 11B and Hall elements 14A and 14B are attached so that their respective surfaces are aligned.

また、検出素子14A、14Bより出力される右側およ
び左側のギャップ磁束密度が常に等しくなるように、直
流励磁電源電圧を制御する制御装置15が第2図に示す
如く設けられている。
Further, a control device 15 is provided as shown in FIG. 2 to control the DC excitation power supply voltage so that the gap magnetic flux densities on the right and left sides outputted from the detection elements 14A and 14B are always equal.

第2図において、この制御装置15は検出素子14A、
14Bの出力をバッファアンプ16A。
In FIG. 2, this control device 15 includes a detection element 14A,
14B output to buffer amplifier 16A.

16Bで受け、その出力の差分の+ΔBあるいは一ΔB
を比較器17より出力し、その差分子ΔBあるいは−Δ
Bに対応する補正電流+ΔIあるいは一ΔIを演算する
変換器18を介し、基本励磁電流パターン回路19より
出力される基本励磁電流■。に対して、加算または減算
する。
16B and the difference in output +ΔB or -ΔB
is output from the comparator 17, and the difference numerator ΔB or -Δ
The basic excitation current ■ is output from the basic excitation current pattern circuit 19 via the converter 18 that calculates the correction current +ΔI or −ΔI corresponding to B. Add or subtract from.

その演算は加算器2OA、20Bにおいて、比較器17
への検出入力が図示の符号であるとき、加算器2OAと
20Bへの±Δlの加算するときの入力符号も図示のと
おりであり、たとえば変換器18の出力が+ΔIのとき
はそのままで加算されるけれども一ΔIのときは加算器
2OAへは一Δlとなり加算器20Bへは+Δ■となる
The calculation is performed by the comparator 17 in the adders 2OA and 20B.
When the detection input to the converter 18 has the sign shown in the figure, the input sign when adding ±Δl to the adders 2OA and 20B is also as shown in the figure. For example, when the output of the converter 18 is +ΔI, it is added as is. However, when it is -ΔI, the input to the adder 2OA is -Δl, and the input to the adder 20B is +Δ■.

したがって第2図の場合は、渦電流ブレーキ装置右側励
磁コイル12Aおよび左側励磁コイル12Bをそれぞれ
励磁するための直流励磁電源電圧制御回路21Aおよび
21Bに電流指令値(I +ΔI)および(Io−ΔI
)をそれぞれ人力する。これにより、渦電流ブレーキ装
置の右側および左側コイル12Aおよび12Bを励磁す
るための電圧E およびE2を出力する構成となってい
る。
Therefore, in the case of Fig. 2, the current command value (I + ΔI) and (Io - ΔI
) manually. Thereby, it is configured to output voltages E and E2 for exciting the right and left side coils 12A and 12B of the eddy current brake device.

つぎにこの一実施例の動作を述べる。Next, the operation of this embodiment will be described.

渦電流ブレーキ5が動作中、すなわち、励磁コイル12
A、12Bに等しい電流が通電されている状態において
、車両運動により、第9図に示す如く、ディスク8と磁
極鉄心11A側のギャップ寸法が(g o + x )
に広がり、逆にディスク8と磁極鉄心11B側のギャッ
プ寸法が(g□−x)に狭まった場合を考える。
The eddy current brake 5 is in operation, i.e. the excitation coil 12
In a state where equal current is applied to A and 12B, due to vehicle movement, the gap size between the disk 8 and the magnetic pole core 11A becomes (go + x) as shown in FIG.
Consider a case where the gap size between the disk 8 and the magnetic pole core 11B narrows to (g□-x).

このとき第9図に表わすディスク8の左側のギャップの
磁気抵抗が減少して磁束密度が増加し、逆に右側のギャ
ップの磁気抵抗が増加するため磁束密度が減少する。す
ると、第1図の如く、磁極表面に装着されたホール素子
14A、14Bの出力は、ホール素子14Aが小さい値
B2を出力し、ホール素子14B側が大きい値B1を出
力する。
At this time, the magnetic resistance of the gap on the left side of the disk 8 shown in FIG. 9 decreases and the magnetic flux density increases, and conversely, the magnetic resistance of the gap on the right side increases, so the magnetic flux density decreases. Then, as shown in FIG. 1, the outputs of the Hall elements 14A and 14B attached to the magnetic pole surface are such that the Hall element 14A outputs a small value B2, and the Hall element 14B outputs a large value B1.

この2つの検出素子出力は制御装置15に入力され、そ
れぞれバッファアンプ16A、16Bへ入力され、その
出力が比較器17に入力される。
The outputs of these two detection elements are input to the control device 15, input to buffer amplifiers 16A and 16B, respectively, and their outputs are input to the comparator 17.

この比較器出力は、±ΔB−81−82を出力する。こ
の±ΔBの出力値は変換器18に入力され、±ΔBに対
応した補正電流値±Δ1の指示値を出力する。
This comparator outputs ±ΔB-81-82. This output value of ±ΔB is input to the converter 18, which outputs an instruction value of the corrected current value ±Δ1 corresponding to ±ΔB.

この補正電流±ΔIの指示値は、渦電流ブレーキ5の右
側励磁コイル12Aおよび左側励磁コイル12Bをそれ
ぞれ励磁する直流励磁電源電圧制御回路21Aおよび2
1Bへの補正指示値となる。
The indicated value of this correction current ±ΔI is determined by the DC excitation power supply voltage control circuits 21A and 2 that excite the right side excitation coil 12A and left side excitation coil 12B of the eddy current brake 5, respectively.
This is the correction instruction value for 1B.

つまり、基本励磁電流パターン回路19から出力される
基本励磁電流I。に対して、右側用励磁コイル21Aに
は(Io十Δ■)なる指示値を加算器2OAから出力し
、左側用励磁コイル21Bには(io−ΔI)なる指示
値を加算器20Bから出力することにより、右側励磁コ
イル12Aは励磁電流が増加して右側ギャップ磁束密度
が増加し、また逆に左側励磁コイル12Bは励磁電流が
減少して左側ギャップ磁束密度が減少することにより、
左右のギャップ磁束密度は等しい値とすることができ、
これをもって左右の励磁コイル12B。
That is, the basic excitation current I output from the basic excitation current pattern circuit 19. In contrast, the adder 2OA outputs an instruction value of (Io + Δ■) to the excitation coil 21A for the right side, and the instruction value of (io - ΔI) is output from the adder 20B to the excitation coil 21B for the left side. As a result, the excitation current of the right excitation coil 12A increases and the right gap magnetic flux density increases, and conversely, the excitation current of the left excitation coil 12B decreases and the left gap magnetic flux density decreases.
The left and right gap magnetic flux densities can be made equal,
With this, the left and right excitation coils 12B.

12Aのディスク8への吸引力が等しい値となる。The attraction force of 12A to the disk 8 becomes the same value.

このように、車両運動により渦電流ブレーキのディスク
8を挟む左右のギャップ寸法が変化しても、左右の励磁
コイル12B、12Aのディスク8への吸引力を等しく
することができるため、渦電流ブレーキの枠10A、I
OBや台車台枠9には、前述の吸引力のアンバランスに
よる偏寄力は働かなくなるため、強度上切りつめた設定
が可能となり、台車台枠9や渦電流ブレーキフレーム1
0A、IOBの小形、軽量化が計れる。
In this way, even if the dimensions of the left and right gaps sandwiching the disc 8 of the eddy current brake change due to vehicle motion, the attraction forces of the left and right excitation coils 12B and 12A to the disc 8 can be made equal, so the eddy current brake frame 10A, I
Since the unbalanced force due to the unbalanced suction force described above does not work on the OB and the bogie underframe 9, it is possible to make settings that are more compact in terms of strength.
0A, IOB can be made smaller and lighter.

また、吸引力のアンバランスに耐える強度が要求され乗
心地の悪い状態であった軸箱と台車台枠をささえる軸バ
ネも、乗心地を考慮した最適なバネ常数の設定が可能と
なるため、車両全体としても乗心地の良い車両となる。
In addition, the axle springs that support the axle box and bogie underframe, which had to be strong enough to withstand unbalanced suction force and had poor riding comfort, can now be set to the optimal spring constants that take into account riding comfort. The vehicle as a whole has a comfortable ride.

つぎに、本発明の他の実施例の一部側断面図を第3図に
表わす。この他の実施例は磁束密度検出素子14A、1
4Bを磁極鉄心11A、IIBのフレームIOA、IO
Bへの接合面に配設しである。
Next, FIG. 3 shows a partial side sectional view of another embodiment of the present invention. In other embodiments, magnetic flux density detection elements 14A, 1
4B to magnetic pole core 11A, IIB frame IOA, IO
It is arranged on the joint surface to B.

さらに、第4図は本発明の別の実施例の要部側断面図で
ある。この別の実施例は磁束密度検出素子としてサーチ
コイル22A、22Bを具備させている。
Furthermore, FIG. 4 is a side sectional view of a main part of another embodiment of the present invention. This other embodiment includes search coils 22A and 22B as magnetic flux density detection elements.

すなわち、前述の一実施例ではギャップ磁束密度検出素
子14A、14Bとして、ホール素子を用いたが、例え
ば第4図に示す如く、磁極鉄心11A、IIBのディス
ク8に対向しない外周面部またはその他にギャップ磁束
密度とほぼ比例関係にある磁束密度の生じる箇所に検出
素子を入れてもよく、また検出素子としてサーチコイル
22A、22Bを磁極鉄心11A、IIBに巻き付け、
これに微小電流を通電して、その電圧と電流の関係によ
り磁束密度を演算して求める構成としても上記同様の効
果が得られる。
That is, although Hall elements were used as the gap magnetic flux density detection elements 14A and 14B in the above embodiment, for example, as shown in FIG. A detection element may be placed at a location where a magnetic flux density that is approximately proportional to the magnetic flux density occurs, and the search coils 22A and 22B are wound around the magnetic pole iron cores 11A and IIB as the detection elements.
The same effect as described above can be obtained by applying a small current to this and calculating the magnetic flux density based on the relationship between the voltage and the current.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

かくして本発明によれば、単両用渦電流ブレーキ装置の
ディスク対向面の左右両側の磁極鉄心とディスク間にお
ける磁束密度を検出素子にて検出し、この出力値が同一
となるよう制御することにより、ディスク左右の吸引力
アンバランスを無くし、これに基づき渦電流ブレーキ装
置フレームや台車台枠に大きな力がかかることのないよ
うにするので、渦電流ブレーキおよび台車台枠の小形軽
量化を達成することができる。
Thus, according to the present invention, the magnetic flux density between the magnetic pole cores on both the left and right sides of the disk facing surface of the single-use eddy current brake device and the disk is detected by the detection element, and the output values are controlled so that they are the same. To eliminate the unbalance of the suction force between the left and right sides of the disc, thereby preventing large forces from being applied to the eddy current brake device frame and the bogie underframe, thereby achieving a reduction in size and weight of the eddy current brake and the bogie underframe. I can do it.

さらに吸引力アンバランスに耐える力の必要であった軸
箱と台車台枠を連結する軸バネを、乗心地を考えた構成
に設定できるため著しい車両の乗心地の改善を図ること
ができる。
Furthermore, the axle spring that connects the axle box and the bogie frame, which had to have a force that can withstand unbalanced suction force, can be configured with comfort in mind, so the ride comfort of the vehicle can be significantly improved.

このように、本発明は従来装置に比べて、格段に優れた
効果がある。
As described above, the present invention has significantly superior effects compared to conventional devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の要部の側断面図、第2図は
その制御系の囲路構成を表わすブロック図、第3図およ
び第4図は本発明の他のおよび別の実施例の一部の側断
面図、第5図は一般の電気鉄道車両の説明図、第6図は
渦電流ブレーキ装置の従来例を示す斜視図、第7図はそ
の一部を切り欠いた側面図、第8図は第7図のA−A線
に沿う゛  断面図、第9図は第8図の一部を拡大し左
右ギャップが偏寄したときの説明図、第10図はギャッ
プ寸法に対する磁束密度と吸引力を表わす図、第11図
は吸引力と車両速度の関係を示す図である。 1・・・・・・主電動機 2・・・・・・M車 3・・・・・・T車 4・・・・・・制動抵抗 5・・・・・・渦電流ブレーキ装置 6・・・・・・車輪 7・・・・・・車軸 8・・・・・・ディスク 9・・・・・・台車台枠 10、IOA、  10B・・・・・・フレーム11、
IIA、IIB・・・・・・磁極鉄心12.12A、1
2B・・・・・・励磁コイル13・・・・・・直流励磁
電源 14A、14B・・・・・・磁束密度検出素子(たとえ
ばホール素子) 15・・・・・・制御装置 16A、16B・・・・・・バッファアンプ17・・・
・・・比較器 18・・・・・・変換器 19・・・・・・基本励磁電流パターン回路2OA、2
0B・・・・・・加算器 21A、21B・・・・・・直流励磁電源(電圧制御回
路) 22A、22B・・・・・・磁束密度検出素子(たとえ
ばサーチコイル)。 出願人代理人  佐  藤  −椎 間1図 b 第2図 第5図 第7図 第10図 第11図
FIG. 1 is a side sectional view of the main part of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the enclosure configuration of the control system, and FIGS. 3 and 4 are other and different embodiments of the present invention. A side sectional view of a part of the embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram of a general electric railway vehicle, FIG. 6 is a perspective view showing a conventional example of an eddy current brake device, and FIG. 7 is a partially cutaway view. A side view, Fig. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 7, Fig. 9 is an enlarged view of a part of Fig. 8 and is an explanatory diagram when the left and right gaps are biased, Fig. 10 is a gap FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the magnetic flux density and the attractive force with respect to the dimensions, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the attractive force and the vehicle speed. 1... Main motor 2... M car 3... T car 4... Braking resistance 5... Eddy current brake device 6... ... Wheel 7 ... Axle 8 ... Disk 9 ... Bogie frame 10, IOA, 10B ... Frame 11,
IIA, IIB...Magnetic pole iron core 12.12A, 1
2B... Excitation coil 13... DC excitation power supply 14A, 14B... Magnetic flux density detection element (for example, Hall element) 15... Control device 16A, 16B. ...Buffer amplifier 17...
... Comparator 18 ... Converter 19 ... Basic excitation current pattern circuit 2OA, 2
0B...Adder 21A, 21B...DC excitation power supply (voltage control circuit) 22A, 22B...Magnetic flux density detection element (for example, search coil). Applicant's Representative Sato - Shiima 1 Figure b Figure 2 Figure 5 Figure 7 Figure 10 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、車軸に直交してディスクを車軸に一体に固定すると
共に、台車枠に支持させた支持枠を経てディスクの外周
寄り両側面部にそれぞれ磁極鉄心とそれに巻装した励磁
コイルをそなえてこのディスクを両側面からギャップを
介して挾み込む状態に複数個対向配置して設け、これら
励磁コイルを励磁して発生する磁界によりディスクに渦
電流を発生させ車軸にブレーキ力を与えるディスク形の
車両用渦電流ブレーキ装置において、 ディスクの左および右側磁極鉄心とディスク対向面間の
ギャップ磁束密度を検出する左および右側磁極鉄心に装
着した左および右側の磁束密度検出素子と、 左および右側の磁束密度検出素子の両方の検出出力を比
較し、正、負いずれかの極性をもつ偏差を導出する比較
器と、 この偏差をそれに対応する励磁コイルへ流す正、負いず
れかの極性をもつ補正電流へ変換する変換器と、 左および右側の励磁コイルへ加える基本的な励磁電流に
補正電流の極性にしたがい左および右側の励磁コイルが
相互は相反的に加算してそれぞれ励磁電流を与える左お
よび右側の直流励磁電源と、を具備することを特徴とす
る単両用渦電流ブレーキ装置。 2、磁束密度検出素子は磁極鉄心の一部あるいはそれと
比例して磁束密度が発生する箇所に設けられたホール素
子である 特許請求の範囲第1項記載の車両用渦電流ブレーキ装置
。 3、磁束密度検出素子は磁極鉄心の一部あるいはそれと
比例して磁束密度が発生する箇所に巻装されて微少電流
を通電し、その電圧と電流の関係からギャップ磁束密度
を求められるサーチコイルである 特許請求の範囲第1項記載の車両用渦電流ブレーキ装置
[Claims] 1. The disk is integrally fixed to the axle perpendicularly to the axle, and magnetic pole iron cores and excitation coils wound around the disks are attached to both sides of the disk through a support frame supported by the bogie frame, respectively. A plurality of these discs are arranged facing each other with a gap between them from both sides, and the magnetic field generated by exciting these excitation coils generates eddy currents in the discs and applies braking force to the axle. In a disc-shaped eddy current brake device for a vehicle, left and right magnetic flux density detection elements attached to the left and right magnetic pole cores that detect the gap magnetic flux density between the left and right magnetic pole cores of the disk and the disk facing surface; A comparator that compares the detection outputs of both magnetic flux density detection elements on the right side and derives a deviation with either positive or negative polarity, and a comparator that derives a deviation with either positive or negative polarity to flow this deviation to the corresponding excitation coil. According to the polarity of the correction current, the left and right excitation coils add the basic excitation current to the left and right excitation coils reciprocally to give the excitation current respectively. A dual-use eddy current brake device characterized by being equipped with left and right DC excitation power supplies. 2. The eddy current brake device for a vehicle according to claim 1, wherein the magnetic flux density detection element is a Hall element provided at a part of the magnetic pole core or at a location where magnetic flux density is generated in proportion thereto. 3. The magnetic flux density detection element is a search coil that is wound around a part of the magnetic pole core or a location where magnetic flux density is generated in proportion to it, passes a minute current, and determines the gap magnetic flux density from the relationship between the voltage and current. An eddy current brake device for a vehicle according to claim 1.
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