JPS6038257A - 粘着力安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は粘着力安定化装置に係シ、特に車輪とレール間
、あるいはプーリとロープ間のように粘゛着力により一
方から他方に駆動力あるいはブレーキ力を伝達する場合
に粘着力を安定化する装置に関する。

〔発明の背景〕

磁性体からなる摩擦面を介してその面方向に力を伝達す
る機械装置は一般に広く用いられている。

例えば鉄道車両においては車輪とレールがそれに相当し
、エレベータ−においてはプーリとロープの間で力が伝
達されている。このような力を以下、粘着力という。

このような装置において伝達し得る最大の粘着力Ｆは、
摩擦面に垂直に加わる力をＷ１摩擦面の摩擦係数をμと
すると、一般に次のように表わされる。

Ｆ＝μＷ（１） と＼で力Ｗは一般に装置で定まる一定値であることが多
いが、摩擦係数μは摩擦面の表面状態や滑シ速度などに
よって大幅に変化する。特に摩擦面が乾燥している場合
は摩擦係数μは最大になるが、摩擦面が湿っていたシ、
油が付着していたシすると摩擦係数μは急激に低下する
ことが知られている。

その結果、例えば鉄道車両の粘着性能が湿潤時や、レー
ルへの油付着時には晴天乾燥時に比べて大幅に低下する
という問題がある。

これを改善するために、いわゆるレール面への砂まきを
行うとか、プラズマをレール面に吹付けて洗浄するなど
の方法が知られているが、必ず４しも十分な効果を上げ
ているとはいえない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前記した従来技術の欠点にかんがみ、摩
擦係数μを安定化することにより粘着力を安定化し得る
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性体からなる摩擦面に磁界を印加すると、
摩擦面の表面状態によらず摩擦係数μが安定化される性
質を利用して、粘着力の安定化を達成するものである。

前記性質はこれ迄知られたことのない新事実であって、
発明者等によって実験的に始めて明らかにされたもので
ある。第１図はその実数装置であって、Ａは鉄板（８８
４１材）、Ｂは鉄板Ａ上に置かれた鉄円柱、Ｃは円柱Ｂ
の周上に巻かれた励磁コイル、Ｗは円柱Ｂと鉄板Ａの接
触面に面と直角に、円柱Ｂから鉄板Ａに加わる力、Ｆは
円柱Ｂを接触面に平行に滑らせるために要する力である
。

円柱Ｂと励磁コイルＣは電磁石を形成しておシ励磁コイ
ルＣを励磁すると電磁石は鉄板Ａを吸着する磁気吸引力
を発生し、従って力Ｗは電磁石に加わる重力と、前記磁
気吸引力との和となる。

第１図の装置において、円柱Ｂと鉄板Ａの接触面を乾燥
させた場合、水でぬらした場合、油をぬった場合の三つ
の場合について、励磁コイルの電流を種々変化させて、
力Ｗ、Ｆを測定し、摩擦係数μを（１）式から μ＝　Ｆ　／　Ｗ　（２） によりめると第２図のようになった。

これよ多励磁コイル電流を増大すると、すなわち摩擦面
に作用する磁界を強めていくと摩擦係数μは摩擦面の介
在物の種類によらず、すなわち表面状態によらず一定値
に収斂する性質のある仁とが認められる。

この性質の物理的な説明は今のと仁ろ推定の域を出ない
が、磁界が強くなると磁気吸引力も強くなるため、摩擦
面に介在していた水や、油などの換が切れて円柱Ｂと鉄
板Ａの磁性体金属同志が直接接触する機会が多くなるた
めと思われる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。

第３図は本発明の一実施例であって、１は鉄車輪、２は
レール、３，３Ｉは電磁石鉄心、４．４′は電磁石励磁
コイルである。鉄心３とコイル４、鉄心３′とコイル４
′はそれぞれ電磁石を構成しておシ、その配置は車輪１
とレール２との間に空隙を置いて保持されるようにする
。（保持機構は図示していないが、車輪ｌの軸を支持す
る軸受の保持される台車枠等に同様に保持すればよい。

以下同様。） このようにすると車輪１、レール２は前記２個の電磁石
の磁路を構成することになり、コイル４゜４／に流す励
磁電流の極性を適当にえらぶことにより、電磁石の発生
する磁束は破線のように車輪１とレール２との接触面、
すなわち摩４１面を通過することになるので、摩−係数
μが安定化され、したがって粘着力も安定化される５ 第４図は本発明の他の実施例でおって、＠３図と同一記
号は同一の意味を表わすが、第３図とは配置がや＼異な
っている。３″は鉄心の一部である。この実施例も・イ
ル４．４・を適ｉな極性で励磁することにより磁束が破
線のようにやは９車輸１とレール２との接触面を通過す
るので粘着力を安定化することができる。第３図では図
から明らかな様に鉄心３．３′　をかなり特殊な形状に
する必要があるのに対し、第４図の実施例では長方形の
組合せで実現でき、製作し易いという特徴がある。

第３図、第４図いずれの実施例においても電磁石と車輪
とレールとが摩擦面を含む閉磁路を構成しているので、
車輪をレールにしっかりと密着させる効果もおり脱線防
止などにも有効である。

ｔｆｃ、、従来、率に力Ｗの増加を目的として車輪とレ
ールの摩擦面とは異なる位置に、しかも磁気回路的には
無関係に、レールに対向する電磁石を台車枠にとり付け
る方法が提案されている（特公昭４７−４８９２４）が
、本発明では摩擦係数μの安定化の外に磁気吸引力によ
り力Ｗも増大するので最大粘着力そのものを増大できる
利点もある。

なお、以上は電磁石による例を示したが、永久磁石を用
いても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば磁性体からなる摩擦面
を介してその面方向に粘着力を伝達する機械装置、たと
えば鉄道車両などにおいてその粘着性能の安定化を実現
することができ、実用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基になる原理的性質を実験的に明らか
にする実験装置の構成図、第２図はその原理的性質を示
す図、第３図は本発明の原理を鉄道車輪に用いた一実施
例を示す側面図、第４図は本発明の他の実施例を示す側
面図である。 １・・・鉄車輪、２・・・レール、ａ、ａ／、ａ／／・
・・電磁第　１　図 ハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、摩擦面を介して互に粘着力を伝達する一対の磁性体
   に対して、該磁性体ゆ摩擦面を磁路に含むことを特徴と
   する磁石を備えて成る粘着力安定化装置。