JPH0576937U - 回転検出装置と車軸の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車軸を延長することなく車軸の回転検出を可
能とする。 【構成】 車軸２１の中空軸孔２１ａを密に封止するた
めの回転検出用蓋３１の外周面３１ａには間隔をあけて
半径方向に突出する歯が設けられる。外周面３１ａには
コイル３３が対向し、外周面３１ａの回転を電気的に検
出する。回転検出用蓋３１の先端に設けられる雄ねじ３
１ｂは、車軸２１に設けられる雌ねじ２１ｃに螺合する
ので、外周面３１ａの中心軸と車軸２１の中心軸とのず
れは少なく、外周面３１ａとコイル３３との距離の変化
も少ない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄道車両などの車軸の回転検出装置の車軸との取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からの車軸の回転検出装置の車軸への取付構造を図６に示す。このような 車軸についての先行技術は、たとえば特開平１−９４０６０号公報に開示されて いる。車軸１には、一対の車輪２，３が圧入されて固定される。車輪２および車 輪３の間隔は軌間に対応して定められる。車軸１の車輪２，３の外側には、車軸 を軸支する軸箱４，５が設けられる。車軸１は、軽量化のために中空軸孔１ａが 設けられており、その両端を蓋６，７によって封止している。車軸１の一方は、 軸箱４よりも外側に突出して車軸延長部１ｂが形成され、回転検出部材８が取付 けられる。

【０００３】 図７は、回転検出部材が取付けられる車軸の延長部１ｂ側の構造を詳細に示す 。車軸の延長部１ｂの端部付近の内周面にはねじが形成され、蓋６を螺合させて 中空軸孔１ａを封止する。中空軸孔１ａ内には、気化防錆剤を混入し、車軸１の 内側の腐食を防止する。車軸の延長部１ｂの軸箱４寄りの外周部には、ねじ１ｃ が形成され、軸受け押えナット９が螺合する。軸受け押えナット９がセットされ た後には、回り止め１０がセットされる。車軸の延長部１ｂにはねじ１ｃの外側 にキー溝１ｄが設けられ、回り止め１０の内周のキーと嵌合する。回転検出部材 ８には押圧部８ａが設けられており、回り止め１０を押圧する。ボルト１１は、 軸受け押えナット９に設けられるねじ穴９ａに螺合し、回転検出部材８と軸受け 押えナット９との間で回転止め１０を挟持するようにして、相互間を固定する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来からの、図６および図７に示される車軸の回転検出装置の車軸との取付構 造においては、車軸１を軸箱４から外側に延長する必要がある。このため、回転 検出装置を取付ける車軸の重量が増大するという問題がある。また、回転検出装 置を取付ける車軸と、取付けない車軸との長さが異なり、共通化することができ ないので、車軸の製造や部品管理に手間がかかる。

【０００５】 回転検出部材８は車軸の延長部１ｂの外側に挿通されて固定される。この挿通 孔の内径は、車軸の延長部１ｂの外径よりも大きくないと、回転検出部材８を車 軸の延長部１ｂに挿入することができない。このため、回転検出部材８を車軸の 延長部１ｂに固定したとき、この中心軸がずれやすい。車軸１の回転は、磁性体 材料で形成される回転検出部材の外周に設けた歯形部が、この歯先に対応して設 けられる固定コイルに対し、相対移動する際の誘起電流を取り出し、単位時間当 たりに生じたパルス電流をカウントすることによって検出する。このため、回転 検出部材８と車軸１との中心がずれていると、誘起電流の大きさが変化し、車軸 １の正確な回転の検出ができなくなるという問題もある。

【０００６】 駆動用電動機を取付ける台車においては、電動機の軸に直接回転検出装置を設 けることも可能である。しかしながら、そのような方法は電動機で駆動しない車 軸に対しては適用することができない。

【０００７】 本考案の目的は、車軸を延長する必要がなく、軽量化が可能な車軸の回転検出 装置の車軸との取付構造を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、中空軸孔を有する車軸の端面を覆い、少なくとも外周部が磁性材料 で形成され、外周部には凹凸が設けられる蓋と、 軸箱に設けられ、蓋外周部の凹凸に対応した電流変化を検出する回転検出装置 とを含むことを特徴とする回転検出装置と車軸の取付構造である。

【０００９】 また本考案は、前記車両の中空軸孔には雌ねじが設けられ、前記蓋にはその雌 ねじに螺合する雄ねじが設けられ、蓋は車軸と同軸に取付けられると同時に車軸 の中空軸孔内を密に封止することを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案に従えば、車軸の中空軸孔を有する車軸の端面を覆う蓋の少なくとも外 周部が磁性体で形成され、周囲に凹凸状の歯が設けられる。回転検出装置は、軸 箱に設けられ、蓋外周部の凹凸に対応したパルス状の電流変化を検出する。した がって、車軸の軸箱外の部分を延長させて回転検出のための部材を取付ける必要 はなく、車軸の中空軸孔を覆うための蓋の外周に設けられる凹凸状の歯によって 回転を検出することができる。

【００１１】 また本考案に従えば、車軸の中空軸孔には雌ねじが設けられ、蓋にはその雌ね じに螺合する雄ねじが設けられ、蓋は車軸と同軸に取付けられる。この構造は、 自身のねじによって車軸に取付けるため、ボルト穴にボルトを挿通して固定する 従来の方法に比べて、車軸と蓋との中心軸のずれが小さくなり、蓋の外周面に設 けた凹凸状の歯による電流変化を確実に検出して車軸の回転を正確に検出するこ とができる。

【００１２】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例による車軸の回転検出装置の車軸との取付構造を示 す断面図である。車軸２１は、中空軸孔２１ａが形成されて軽量化されている。 車輪２２が圧入されて嵌め込まれている部分の外側には軸箱２３が設けられ、車 軸２１を回転可能に支えている。軸箱２３内には、軸箱２３に固定される外輪２ ４が、ころ２５を介して車軸２１に固定される内輪２６を回転可能に支える。内 輪２６は、リング２７，２８を介して内輪抑え２９によって固定される。内輪抑 え２９は、内周面に設けられる雌ねじ２９ａが、車軸２１の外周面に設けられる 雄ねじ２１ｂと螺合して固定される。内輪抑え２９は、さらに外側から回り止め ３０によって抑えられ、さらに外側から回転検出用蓋３１によって抑えられる。 これらの内輪抑え２９、回り止め３０および回転検出用蓋３１は、内輪抑え２９ に設けられるねじ穴に螺合するボルト３２によって締付けられて相互に固定され る。

【００１３】 回転検出用蓋３１は、鉄など強磁性材料製がよく、その外周面３１ａには、周 方向に間隔をあけて半径方向に突出した歯が設けられる。この歯に対向して固定 側にはコイル３３が設けられる。コイル３３には、歯が相対的に移動した場合、 その内部配線に誘導電流が誘起される。誘起電流は、回転検出用蓋３１の外周面 ３１ａに設けられる歯の有無によってパルス状に変化し、これによって車軸２１ の回転を検出する。回転検出用蓋３１などを含む車軸２１の端面は、軸箱カバー ３４によって覆われる。コイル３３は、軸箱カバー３４の取付穴３４ａの部分に 取付けられる。回転検出用蓋３１の先端には雄ねじ３１ｂが設けられ、中空軸孔 ２１ａの内周面の雌ねじ２１ｃと螺合し、オーリング３５を押圧して、中空軸子 ２１ａを水密・気密に封止する。

【００１４】 図２は、図１に図示したコイル３３の取付状態を示す側面図である。軸箱２３ は、軸箱体３６に取付けられ、軸ばね３７を介して台車枠３８によって支持され る。この軸箱２３の端面に設けられるカバー３４にセンサ３３が取付けられる。 センサ３３からは、ケーブル３９によって、車軸の回転に対応する信号が取出さ れる。

【００１５】 図３は、コイル３３に関連する構成を示す。コイル３３には、回転検出用蓋３ １の外周部３１ａに対向して、検出部４０が設けられる。検出部４０内には、永 久磁石４１および鉄心４２から成る磁気回路が設けられる。この磁気回路は、永 久磁石４１の磁極面両側にＬ字状の鉄心４２が設けられる。鉄心４２の他端には 、電線４３が巻回され、外周面３１ａに臨む。この検出部４０と外周面３１ａと の間隔ｄは１±０．３ｍｍの精度で管理する必要がある。外周面３１ａには凹凸 が設けられるので、永久磁石４１からの磁束を導く鉄心４２と内周面３１ａとで 形成する磁気回路の磁気抵抗が変化し、車軸２１の回転に伴って変化し、電線４ ３には回転に対応する電流波形の信号が得られる。

【００１６】 図４は、車軸２１と回り止め３０との嵌合状態を示す。車軸２１には、キー溝 ２１ｄが設けられており、回り止め３０に設けられるキー３０ａと嵌合する。こ のようにして、車軸２１に対して回り止めが施された状態で、透孔３０ｂを介し てボルト３２によってボルト止めすることにより、内輪抑え２９および回転検出 用蓋３１の回り止めが達成される。

【００１７】 図５は、図１図示の回転検出用蓋３１が設けられる車軸２１の反対側の構造を 示す。図１図示の部分と対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきは、 車軸２１の中空軸孔２１ａを、プラスティック製の蓋４５で封止していることで ある。蓋４５の雄ねじ４５ａは軸２１の雌ねじ２１ｃと螺合し、封止を完全にす るため、オーリング３５が用いられる。軸箱カバー４６は、センサ用の透孔３４ ａが設けられていないことを除いて、軸箱カバー３４と同等である。

【００１８】 このようにして、本実施例によれば、回転検出を行う側の車軸の長さも回転検 出を行わない側の車軸の長さと同一にすることができるので、重量の増加や部品 の製造および管理上の問題は生じない。また、回転検出用蓋３１と車軸２１とは 、雄ねじ３１ｂと雌ねじ２１ｃとが螺合されるので、中心軸のずれが少なくなり 、回転検出用蓋３１の外周面３１ａとコイル３３との間隔の変化ならびに取付け 基準寸法とその交差を小さく設定することができる。

【００１９】 また本実施例によれば、車軸毎の回転を検出することができるので、電動機に よって駆動される車軸と、駆動されない車軸の回転状態の比較によって、駆動輪 がレールと粘着状態にあるか、空転あるいは滑走状態にあるかを判断することが 容易となり、粘着範囲内で加速や減速を行うように制御することが容易となる。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、車軸の回転検出のため、車軸の中空軸孔を封止 する蓋の外周面を凹凸を設けた磁性体で形成し、軸箱に設けられる回転検出装置 によって電流特性の変化として車軸の回転を検出することができる。これによっ て、回転検出のために車軸を延長する必要はなく、車軸の延長にある重量増加を 回避することができ、車軸を回転検出を行うものと回転検出を行わないものとで 共通化することができる。

【００２１】 また本考案によれば、蓋はその雄ねじによって、車軸の中空軸孔に設けられる 雌ねじに螺合するので、蓋の外周面に設ける電流特性検出のための凹凸は、車軸 に対する偏心が少なく、回転の検出を精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の車軸の回転検出装置の車軸
との取付構造を示す断面図である。

【図２】図１図示のコイル３３の取付状態を示す側面図
である。

【図３】図１図示のコイル３３に関連する構成を示す図
である。

【図４】図１図示の車軸２１と回り止め３０との嵌合状
態を示す部分的な側面図である。

【図５】図１図示の車軸２１の反対側の構造を示す断面
図である。

【図６】従来からの車軸の回転検出装置の車軸との取付
構造を示す断面図である。

【図７】図６図示の回転検出部材８に関連する構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

２１ 車軸 ２１ｃ 雌ねじ ２２ 車輪 ２３ 軸箱 ２４ 外輪 ２５ ころ ２６ 内輪 ２９ 内輪抑え ３０ 回り止め ３１ 回転検出用蓋 ３１ａ 外周部 ３１ｂ 雄ねじ ３３ コイル ３４ 軸箱カバー ３９ ケーブル ４０ 検出部 ４１ 永久磁石 ４２ 鉄心 ４３ 電線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空軸孔を有する車軸の端面を覆い、少
   なくとも外周部が磁性材料で形成され、外周部には凹凸
   が設けられる蓋と、 軸箱に設けられ、蓋外周部の凹凸に対応した電流変化を
   検出する回転検出装置とを含むことを特徴とする回転検
   出装置と車軸の取付構造。
2. 【請求項２】 前記車両の中空軸孔には雌ねじが設けら
   れ、前記蓋にはその雌ねじに螺合する雄ねじが設けら
   れ、蓋は車軸と同軸に取付けられると同時に車軸の中空
   軸孔内を密に封止することを特徴とする請求項１記載の
   車軸の回転検出装置と車軸の取付構造。