列车和列车用制动控制装置制造方法及图纸

即使转向架构架上下变动或者进行车轮的镟修，也能够获得所期望的发电性能。列车(1)具备：车轮(5)；旋转体(2)，其以与车轮非接触的方式与车轮相对配置，具有利用根据车轮的旋转方向而产生的洛伦兹力绕预定的旋转轴线旋转的永磁体；以及发电部，其用于将由旋转体的旋转而产生的动能转换成电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】列车和列车用制动控制装置
本专利技术涉及一种列车和列车用制动控制装置。
技术介绍
在美国专利公开公报2014/0132155号中公开有以非接触方式发电的自行车用发电机。上述的公知文献的自行车用发电机将绕沿着与自行车的轮子的旋转轴线正交的方向延伸的旋转轴线旋转的圆环状的永磁体的外周面同与轮子的外周面相连的一侧面有间隔地配置。美国专利公开公报2014/0132155号中的永磁体是将多个磁极沿着周向排列配置而成的，在相邻的磁极中，磁化方向相反。例如，若在永磁体的N极与轮子的一侧面相对配置了的状态下轮子旋转，则沿着妨碍来自永磁体的磁通的变化的方向在轮子的一侧面产生涡流。由于该涡流的磁通和来自永磁体的磁通之间的斥力和吸引力，永磁体沿着轮子的旋转方向旋转。因而，只要用线圈卷绕在永磁体的周围而使来自永磁体的磁通在线圈交链，就能够从线圈获取感应电力。
技术实现思路
在将美国专利公开公报2014/0132155号所记载的自行车用发电机应用于列车用的发电机的情况下，必须将永磁体与车轮远离恒定的距离地配置，因此，想到例如将永磁体安装于列车的转向架构架。然而，列车的转向架构架由于配置于其上方的货车厢、客车厢的重量而其上下位置变动。另外，转向架构架也由于列车的行驶中的振动而上下运动。进而，列车的车轮由于与轨道之间的摩擦而使接触面变形，因此，需要定期地进行对接触面进行切削的被称为镟修的保养作业。每次进行镟修，车轮的外径尺寸都变小，因此，车轮与永磁体之间的位置关系也就变化。如此，若转向架构架上下变动、或进行车轮的镟修，则永磁体与车轮之间的位置关系变化而有可能无法获得所期望的发电性能。本专利技术是鉴于上述的问题而做成的，其目的在于提供一种即使转向架构架上下变动、或进行车轮的镟修，也能够获得所期望的发电性能的列车和列车用制动控制装置。为了解决上述的问题，根据本专利技术的一形态，提供一种列车，该列车具备：车轮；旋转体，其以与所述车轮非接触的方式与所述车轮相对配置，具有利用根据所述车轮的旋转方向而产生的洛伦兹力绕预定的旋转轴线旋转的永磁体；以及发电部，其用于将由所述旋转体的旋转而产生的动能转换成电能。也可以是，所述旋转体以与所述车轮之间的相对面积恒定的方式配置。也可以是，该列车具备控制部，该控制部用于控制所述旋转体的安装位置，以使所述旋转体与所述车轮之间的相对面积恒定。也可以是，所述旋转体与所述车轮之间的相对面积比所述旋转体的外径面积小。也可以是，所述旋转体与连接到车轴的一对所述车轮彼此的相对面中的至少一者相对配置。也可以是，该列车具备用于将车轮支承成旋转自如的转向架构架，所述旋转体旋转自如地安装于所述转向架构架。也可以是，所述旋转体以如下方式旋转自如地安装于所述转向架构架：即使所述转向架构架上下变动，所述旋转体与所述车轮之间的相对面积也比0大且比所述旋转体的外径面积小。也可以是，所述旋转体配置在如下方向上：经过所述车轮的旋转中心位置并朝向所述转向架构架的长度方向的方向。也可以是，在将所述车轮的半径设为r1、将所述旋转体的半径设为r2、将所述旋转体相对于所述车轮的相对的下降距离设为Δh时，将经过所述车轮的旋转中心位置并朝向所述转向架构架的长度方向的方向设为中心方向，所述旋转体配置于由以下的(1)式表示的±θ的角度范围内，[数学式1]根据本专利技术的另一形态，提供一种列车用制动控制装置，该列车用制动控制装置具备：旋转体，其以与车轮非接触的方式与车轮相对配置，具有利用根据所述车轮的旋转方向而产生的洛伦兹力绕预定的旋转轴线旋转的永磁体；发电部，其用于将由所述旋转体的旋转而产生的动能转换成电能；速度传感器，其用于检测所述车轮的旋转速度；防抱死·制动控制部，其以所述发电部所转换来的电能为电力源，基于所述速度传感器的检测信号在所述车轮的制动时进行防抱死控制。根据本专利技术，即使转向架构架上下变动、或进行车轮的镟修，也能够获得所期望的发电性能。附图说明图1是表示列车的车轮的周边的构造的立体图。图2是车轮和旋转体的主视图。图3是表示旋转体的永磁体的磁极配置和磁化方向的图。图4是用于说明由于在车轮的一侧面产生的涡流而使永磁体旋转的原理的图。图5是表示车轮与旋转体之间的位置关系的图。图6A是表示第1比较例中的旋转体与车轮之间的位置关系的图。图6B是表示第2比较例中的旋转体与车轮之间的位置关系的图。图7是表示由于镟修而车轮的外径缩小了的例子的图。图8A是表示转向架构架下方移动之前的状态的图。图8B是表示旋转体相对地向下方移动后的状态的图。图9是用于说明旋转体的配置位置的容许范围的图。图10是放大图9的一部分的图。图11是表示列车用制动控制装置的概略构成的框图。具体实施方式以下，详细地说明本专利技术的实施方式。图1是表示列车1的车轮5的周边的构造的立体图。图1是将与本实施方式的特征部分相关联的构造抽出来图示的简化后的立体图。如图1所示，作为将一对车轮5组装于车轴10而成的构造体的两个轮轴12转动自如地安装于转向架构架13的长度方向的两端侧。转向架构架13的长度方向X是列车1的行驶方向。图1表示被称为间接安装式转向架的构造，但本实施方式也可适用于直接安装式转向架、无枕梁转向架等。在图1的转向架构架13的上表面设置有枕簧14，枕簧14将其上的枕梁15支承成摆动自如。在枕梁15的中央部设置有心盘16。在枕梁15之上配置有货车厢、客车厢等未图示的车身，车身和枕梁15由插入到心盘16的未图示的中心销连结。在枕梁15的下侧设置有枕梁锚固件17。枕梁锚固件17用于连结枕梁15和转向架构架13。旋转体2以非接触的方式与轮轴12的一对车轮5的相对的内侧的面的至少一者相对配置。旋转体2被支承于转向架构架13。本实施方式的列车1具备：旋转体2，其以与车轮5非接触的方式与车轮5相对配置；和发电部，其用于将由旋转体2的旋转产生的动能转换成电能。旋转体2具有在根据车轮5的旋转方向而产生的洛伦兹力的作用下绕预定的旋转轴线旋转的永磁体11。此外，也可以使旋转体2不是与一对车轮5的相对的内侧的面相对配置，而是与其相反侧的外侧的面相对配置。以下，作为一个例子，对使旋转体2与一对车轮5的相对的内侧的面相对配置的例子进行说明。图2～图4是用于说明利用车轮5的旋转而使旋转体2旋转的原理的图。图2是车轮5和旋转体2的主视图，图3是表示旋转体2的永磁体11的磁极配置和磁化方向的图。如图2所示，旋转体2与车轮5有间隔地配置，旋转体2绕其旋转轴线2a旋转。旋转体2沿着与车轮5的旋转方向相应的方向旋转。如图2所示，永磁体11的旋转轴线2a与车轮5的旋转轴线5a平行地配置，永磁体11的与外周面2c相连的一侧面2d的至少一部分同车轮5的与外周面5b相连的一侧面5c相对配置。更具体而言，永磁体11所具有的多个磁极2b中的、2个以上的磁极2b与车轮5的一侧面5c相对配置。由此，如后述那样，能够增加永磁体11与车轮5之间的磁耦合量，能够使在车轮5的一侧面5c上产生的涡流增大。车轮5是例如车辆的车轮5、轮子等。对于车轮5，在与永磁体11相对配置的一侧面5c产生涡流。需要车轮5的至少一侧面5c由金属等导电材料形成，以便能够产生涡流。在本实施方式中，由于来自永磁体11的各磁极2b的磁通，在车轮5的一侧面5c产生涡流。因而，永磁体11的一侧面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车，其中，该列车具备：车轮；旋转体，其以与所述车轮非接触的方式与所述车轮相对配置，具有利用根据所述车轮的旋转方向而产生的洛伦兹力绕预定的旋转轴线旋转的永磁体；以及发电部，其用于将由所述旋转体的旋转而产生的动能转换成电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 JP 2016-1820461.一种列车，其中，该列车具备：车轮；旋转体，其以与所述车轮非接触的方式与所述车轮相对配置，具有利用根据所述车轮的旋转方向而产生的洛伦兹力绕预定的旋转轴线旋转的永磁体；以及发电部，其用于将由所述旋转体的旋转而产生的动能转换成电能。2.根据权利要求1所述的列车，其中，所述旋转体以与所述车轮之间的相对面积恒定的方式配置。3.根据权利要求2所述的列车，其中，该列车具备控制部，该控制部用于控制所述旋转体的安装位置，以使所述旋转体与所述车轮之间的相对面积恒定。4.根据权利要求1～3中任一项所述的列车，其中，所述旋转体与所述车轮之间的相对面积比所述旋转体的外径面积小。5.根据权利要求1～4中任一项所述的列车，其中，所述旋转体与连接到车轴的一对所述车轮彼此的相对面中的至少一者相对配置。6.根据权利要求1～5中任一项所述的列车，其中，该列车具备用于将车轮支承成旋转自如的转向架构架，所述旋转体旋转自如地安装于所述转向架构架。7.根据权利要求6所述的列车，其中，所述旋转体以如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·弗兰克尔，A·特伊苏，约翰·W·克拉尔，塚田裕介，中村和人，
申请(专利权)人：纳博特斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP