KR102557627B1 - 레일 차량의 제너레이터 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터(9)와 스테이터(10)를 구비한 제너레이터(2) 및 휠 세트 베어링 유닛(3)을 포함하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1)에 관한 것으로서, 이때 휠 세트 베어링 유닛(3)은 휠 세트 샤프트의 지지를 위한 베어링 및 베어링 하우징(4)을 포함하고, 휠 세트 샤프트의 단부면에는 단부 캡(5)이 배치되어 단부 캡(5)과 휠 세트 샤프트 사이에 일체로 회전하는 연결부가 제공되며, 스테이터(10)는 베어링 하우징(4)과 연결되고, 단부 캡(5)의 외측 주연면(7)에는 마찰 휠(8)이 배치되며, 마찰 휠(8)은 제너레이터(2)의 로터(9)로서 형성된다.

Description

레일 차량의 제너레이터 시스템
본 발명은 로터와 스테이터를 구비한 제너레이터 및 휠 세트 베어링 유닛을 포함하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템에 관한 것으로서, 이때 휠 세트 베어링 유닛은 휠 세트 샤프트의 지지를 위한 베어링 및 베어링 하우징을 포함하고, 휠 세트 샤프트의 단부면에는 단부 캡이 배치되어 단부 캡과 휠 세트 샤프트 사이에 일체로 회전하는 연결부가 제공되며, 스테이터는 베어링 하우징과 연결된다.
문헌 DE 39 33 640 C2에는, 레일에 결합된 열차 세트를 위한 전기 에너지 공급 장치가 공지되어 있는데, 여기서 에너지 공급 장치는 결속 로드(coupling rod)와 함께 열차 세트 중 서로 차례로 연결된 2개의 객차 사이에 위치할 수 있고 결속 로드를 애워싸는 파지부에 의해 결속 로드에 고정된다. 에너지 공급 장치는 제너레이터를 포함하고, 이 제너레이터는 상응하는 전달 요소들이 중간에 연결되면서 레일에서 주행하는 구동 휠에 의해 구동된다.
마찰 휠 구동부를 구비한 레일 차량용 제너레이터 시스템에 대한 다른 예들은 문헌 US 5,828,135 및 GB 1903 0 3620에 제안되어 있다.
언급된 에너지 공급 장치들 중의 하나를 전형적이면서 통상적인 휠 세트 베어링 유닛에 결합하기 위해서는 구조적으로 더 많은 비용이 투입되어야 한다.
따라서, 본 발명의 과제는 구조적으로 큰 변경 비용 없이 각각의 휠 세트 베어링 유닛에 용이하게 적응될 수 있는, 비용상 유리하면서 간단한 레일 차량용 제너레이터 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 과제를 해결하기 위해, 청구범위 제1항에 기재된 제너레이터 시스템이 제안된다. 본 발명의 유리한 임의적 구성은 전체적으로 또는 부분적으로 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 제너레이터 시스템은, 단부 캡의 외측 주연면에 마찰 휠이 배치되며, 마찰 휠은 제너레이터의 로터로서 형성된 것을 특징으로 한다. 로터는, 예컨대 슬리브로서 형성될 수 있거나 U자형을 포함할 수 있다. 바람직하게, 마찰 휠은 탄성력에 의해 단부 캡에 가압된다.
거의 슬립이 없는 로터의 구동과 이에 따른 제너레이터의 슬립 없는 구동을 달성하기 위한 복수의 가능한 실시예가 제공된다. 예컨대 단부 캡과 마찰 휠은 그 외측 주연면에서 서로 상응하는 프로파일부를 갖는다. 프로파일부는, 구조부에 의해 표면이 횡단면에서 상응하게 형성된 볼록부와 오목부를 갖도록 형성된 것을 의미한다. 구조부는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 형성될 수 있다. 그러나, 단지 마찰 휠, 즉 로터만, 또는 단부 캡만 각각의 외측 주연면에 프로파일부를 갖는 것도 고려할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단부 캡에 코팅이 제공된다. 이를 위해 단부 캡의 외측 주연면은 특히 거친 모래 유형의 재료로 코팅됨으로써 마찬가지로 프로파일부가 생성되는 것이 바람직하다.
한편, 단부 캡의 외측 주연면은, 예컨대 특히 연성의 탄성 고무 표면을 포함할 수 있다. 이는, 재료의 선택도 로터의 작동에 영향을 주는 실시예가 된다는 것을 의미한다.
또한, 베어링 하우징이 베어링을 부분적으로 둘러싸는 것이 바람직하다. 이는, 베어링 하우징이 베어링의 둘레를 완전히 둘러싸는 것이 아니므로 폐쇄된 베어링 하우징이 아니라는 것을 의미한다. 바람직하게, 베어링 하우징은 베어링의 50% 미만을 둘러싼다. 베어링 하우징은 예컨대 어댑터로서 형성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 베어링 하우징 내에 2열 롤링 베어링이 배치된다. O형 배치의 2열 볼 롤러 베어링이 바람직하다. 그러나 예컨대, 실린더 롤러 베어링 또는 구형 롤러 베어링도 사용될 수 있다. 롤링 베어링은 휠 세트 샤프트 상에서 억지 끼워 맞춤에 의해 배치될 수 있다. 휠 세트 샤프트는 중실 샤프트 또는 중공 샤프트로서 형성될 수 있다.
또한, 제너레이터는 회전축을 포함하고, 이 회전축은 반경 방향으로 베어링 하우징의 윤곽 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 제너레이터의 최대 45%가 베어링 하우징의 윤곽을 넘어 돌출하는 것을 의미한다.
제너레이터에 의해 생성된 전류는, 롤링 베어링의 성능을 검사하기 위해, 예컨대 측정 장치를 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 기반하는 다른 세부 사항, 특징, 특징 조합 및 작용은 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명 및 도면으로부터 드러난다.
도 1은 본 발명에 따른 제너레이터 시스템의 실시예를 도시한 도면이다.
도 1에는 제너레이터 시스템(1)의 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 제너레이터 시스템(1)은 제너레이터(2)와 휠 세트 베어링 유닛(3)을 포함한다. 이 경우, 휠 세트 베어링 유닛(3)은 휠 세트 샤프트의 베어링을 위한 롤링 베어링을 포함하는데, 여기에 롤링 베어링과 휠 세트 샤프트는 도시되어 있지 않다.
롤링 베어링은 내측 링 및 외측 링과, 이들 사이에 배치된 롤링체를 포함한다. 롤링 베어링의 외측 링에는 폐쇄되어 있지 않으면서 롤링 베어링을 부분적으로만 둘러싸는 베어링 하우징(4)이 배치된다. 베어링 하우징(4)은 레일 차량과 연결될 수 있는 어댑터이다.
도시되지 않은 휠 세트 샤프트의 단부측에 단부 캡(5)이 배치된다. 단부 캡(5)은 3개의 연결 요소(6)에 의해 휠 세트 샤프트와 일체로 회전하도록 연결된다. 단부 캡(5)의 외측 주연면(7)에는 마찰 휠(8)이 접하게 되고, 이때 마찰 휠(8)은 제너레이터(2)의 로터(9)로서 형성된다. 이는, 마찰 휠(8)이 단부 캡(5)의 외측 주연면(7)에서 회전하는 것을 의미한다. 따라서, 로터(9) 또는 마찰 휠(8)은 휠 세트 샤프트의 회전 운동을 통해 구동되고, 이에 의해 제너레이터(2)에서 전류가 생성된다. 또한, 로터(9)는 슬리브로서 형성된다.
제너레이터(2)는 이미 설명된 로터(9)뿐 아니라 스테이터(10)도 포함한다. 로터(9)는 도시되지 않은 로터 베어링에 의해 스테이터(10) 상에 지지된다. 로터 베어링은 바람직하게 롤링 베어링, 특히 롤러 베어링으로서 형성된다. 또한, 스테이터(10)는 정지하고 있는 베어링 하우징(4)에 고정된다.
1 제너레이터 시스템
2 제너레이터
3 휠 세트 베어링 유닛
4 베어링 하우징
5 단부 캡
6 연결 요소
7 외측 주연면
8 마찰 휠
9 로터
10 스테이터

Claims (7)

  1. 로터(9)와 스테이터(10)를 구비한 제너레이터(2) 및 휠 세트 베어링 유닛(3)을 포함하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1)으로서, 이때 휠 세트 베어링 유닛(3)은 휠 세트 샤프트의 지지를 위한 베어링 및 베어링 하우징(4)을 포함하고, 휠 세트 샤프트의 단부면에는 단부 캡(5)이 배치되어 단부 캡(5)과 휠 세트 샤프트 사이에 일체로 회전하는 연결부가 제공되며, 스테이터(10)는 베어링 하우징(4)과 연결되는, 레일 차량용 제너레이터 시스템에 있어서,
    단부 캡(5)의 외측 주연면(7)에는 마찰 휠(8)이 배치되며, 마찰 휠(8)은 제너레이터(2)의 로터(9)로서 형성되고,
    스테이터(10)는 로터(9)의 반경방향 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서, 단부 캡(5)과 마찰 휠(8)은 그 외측 주연면(7)에서 서로 상응하는 프로파일부를 갖는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단부 캡(5)의 외측 주연면(7)은 모래 유형의 재료로 코팅된 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단부 캡(5)의 외측 주연면(7)은 탄성 고무 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 하우징(4)은 베어링을 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 하우징(4) 내에는 2열 롤러 베어링이 배치된 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제너레이터(2)는 회전축을 포함하고, 상기 회전축은 반경 방향으로 베어링 하우징(4)의 윤곽 내부에 배치된 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 제너레이터 시스템(1).
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