(57)【要約】【課題】鉄道車両の左右方向の長さを短くした渦電流式レールブレーキ装置を提供する。【解決手段】渦電流式レールブレーキ装置１は、磁石列４０と、支持部材３と、磁極ブロック４と、複数のポールピース５と、スライド装置６と、を含む。磁石列４０は、前後方向に一列に配置される。磁極ブロック４は、磁石列４０の一方の端の永久磁石２と隣接し、磁性体である。渦電流式レールブレーキ装置１の上方から見て、スライド装置６は、制動状態のときに複数の永久磁石を１つの永久磁石と１つのポールピースとが重複するように配置し、非制動状態のときに前後方向において隣接する２つの永久磁石２を１つのポールピース５と重複させ、かつ、磁極ブロック４及び磁極ブロック４と隣接する永久磁石２を前後方向の一方の端のポールピース５と重複させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両に取り付けられる渦電流式レールブレーキ装置であって、
前記渦電流式レールブレーキ装置の前後方向に一列に配置され、配列方向において交互に磁極の配置が反転する複数の永久磁石を含む磁石列と、
前記磁石列の上方に配置され、前記磁石列を支持し、磁性体である支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記磁石列の一方の端の前記永久磁石と前記前後方向において隣接し、磁性体である磁極ブロックと、
前記磁石列及び前記磁極ブロックよりも下方に前記前後方向に一列に配置された複数のポールピースと、
前記支持部材の上方に配置され、前記支持部材を前記前後方向にスライドさせることで、前記渦電流式レールブレーキ装置を制動状態又は非制動状態に切替可能なスライド装置と、を備え、
前記渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、前記スライド装置は、
前記制動状態のときに前記複数の永久磁石を１つの前記永久磁石と１つの前記ポールピースとが重複するように配置し、
前記非制動状態のときに前記前後方向において隣接する２つの前記永久磁石を１つの前記ポールピースと重複させ、かつ、前記磁極ブロック及び前記磁極ブロックと隣接する前記永久磁石を前記前後方向の一方の端の前記ポールピースと重複させる、渦電流式レールブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の渦電流式レールブレーキ装置であってさらに、
前記磁石列、前記支持部材及び前記磁極ブロックを収容するケーシングを備え、
前記渦電流式レールブレーキ装置の前後方向から見て、前記スライド装置の前記渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さは、前記ケーシングの前記渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さよりも短い、渦電流式レールブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の渦電流式レールブレーキ装置であって、
前記スライド装置は、
アクチュエータと、
前記支持部材に取り付けられた２つのスタンドと、
前記アクチュエータと前記２つのスタンドとを繋ぐ連結部材と、を含む、渦電流式レールブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の渦電流式レールブレーキ装置であって、
前記複数のポールピースの総数は、前記複数の永久磁石の総数よりも１つ多い、渦電流式レールブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の渦電流式レールブレーキ装置であってさらに、
前記支持部材に設けられ、前記磁石列の他方の端の前記永久磁石と前記前後方向において隣接し、磁性体であるもう１つの磁極ブロックを備える、渦電流式レールブレーキ装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の渦電流式レールブレーキ装置であってさらに、
前記磁石列、前記支持部材、前記複数のポールピース及び前記スライド装置を前記渦電流式レールブレーキ装置の上下方向に昇降可能な昇降装置を備える、渦電流式レールブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流式レールブレーキ装置に関する。さらに詳しくは、鉄道レールに対して永久磁石を用いて渦電流を発生させて制動力を得る、鉄道車両用の渦電流式レールブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両のブレーキ装置は、主に、粘着式ブレーキ装置、非粘着式ブレーキ装置に大別される。粘着式ブレーキ装置は、鉄道車輪に制動力を与え、鉄道レールと鉄道車輪との摩擦力によって鉄道車両を減速又は停止させる方式である。粘着式ブレーキ装置の例としては、ディスクブレーキ等の機械式ブレーキ装置がある。一方、非粘着式ブレーキ装置は、鉄道レールと鉄道車輪との摩擦力によらず、鉄道車両に直接制動力を与え、鉄道車両を減速又は停止させる方式である。非粘着式ブレーキ装置の例としては、渦電流式レールブレーキ装置がある。
【０００３】
渦電流式レールブレーキ装置には磁石が設けられ、鉄道レールを磁石からの磁界の中に置くことで、鉄道レールに渦電流を発生させ、制動力を得る。このような渦電流式レールブレーキ装置は、常用ブレーキと併用して用いられたり、非常用ブレーキとして用いられたりしている。
【０００４】
渦電流式レールブレーキ装置はたとえば、特許第５１５１８８２号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００５】
特許文献１の渦電流式レールブレーキ装置は、直線状に配列された複数の永久磁石を含む。複数の永久磁石は、配列方向に交互に磁極の配置が反転している。渦電流式レールブレーキ装置の制動時には複数の永久磁石は鉄道レールと対向し、鉄道レールに渦電流を発生させる。一方、非制動時には鉄道車両の進行方向を軸として複数の永久磁石を回転させ、鉄道レールから離す。これにより、鉄道レールに渦電流が発生しなくなる。特許文献１の渦電流式レールブレーキ装置はこのような構成により制動状態又は非制動状態への切替を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１５１８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の渦電流式レールブレーキ装置では、制動状態又は非制動状態への切替方法として、複数の永久磁石を回転させる。そのため、複数の永久磁石の可動域を設ける必要があり、鉄道車両の左右方向にある程度のスペースが必要である。この点、渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さが大きい場合、前後方向から見た車輪外形状からの突出面積が大きくなるため走行中に飛来物が衝突する可能性が高くなる。このため渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さをより短くすることが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、鉄道車両の左右方向の長さを短くした渦電流式レールブレーキ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の鉄道車両に取り付けられる渦電流式レールブレーキ装置は、磁石列と、支持部材と、磁極ブロックと、複数のポールピースと、スライド装置と、を含む。磁石列は、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向に一列に配置され、配列方向において交互に磁極の配置が反転する複数の永久磁石を含む。支持部材は、磁石列の上方に配置され、磁石列を支持し、磁性体である。磁極ブロックは、支持部材に設けられ、磁石列の一方の端の永久磁石と前後方向において隣接し、磁性体である。複数のポールピースは、磁石列及び磁極ブロックよりも下方に前後方向に一列に配置される。スライド装置は、支持部材の上方に配置され、支持部材を前後方向にスライドさせることで、渦電流式レールブレーキ装置を制動状態又は非制動状態に切替可能である。渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、スライド装置は、制動状態のときに複数の永久磁石を１つの永久磁石と１つのポールピースとが重複するように配置し、非制動状態のときに前後方向において隣接する２つの永久磁石を１つのポールピースと重複させ、かつ、磁極ブロック及び磁極ブロックと隣接する永久磁石を前後方向の一方の端のポールピースと重複させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の渦電流式レールブレーキ装置によれば、鉄道車両の左右方向の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、鉄道車両に取り付けられた渦電流式レールブレーキ装置を示す側面図である。
【図２】図２は、制動状態の渦電流式レールブレーキ装置の断面図である。
【図３】図３は、図２中の渦電流式レールブレーキ装置の前端部の拡大図である。
【図４】図４は、制動状態での磁気回路を示す図である。
【図５】図５は、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見た制動状態での永久磁石とポールピースとの重複を模式的に示す平面図である。
【図６】図６は、非制動状態の渦電流式レールブレーキ装置の断面図である。
【図７】図７は、非制動状態での磁気回路を示す図である。
【図８】図８は、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見た非制動状態での永久磁石とポールピースとの重複を模式的に示す平面図である。
【図９】図９は、図６中のＩＸ−ＩＸ線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）本実施形態の鉄道車両に取り付けられる渦電流式レールブレーキ装置は、磁石列と、支持部材と、磁極ブロックと、複数のポールピースと、スライド装置と、を含む。磁石列は、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向に一列に配置され、配列方向において交互に磁極の配置が反転する複数の永久磁石を含む。支持部材は、磁石列の上方に配置され、磁石列を支持し、磁性体である。磁極ブロックは、支持部材に設けられ、磁石列の一方の端の永久磁石と前後方向において隣接し、磁性体である。複数のポールピースは、磁石列及び磁極ブロックよりも下方に前後方向に一列に配置される。スライド装置は、支持部材の上方に配置され、支持部材を前後方向にスライドさせることで、渦電流式レールブレーキ装置を制動状態又は非制動状態に切替可能である。渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、スライド装置は、制動状態のときに複数の永久磁石を１つの永久磁石と１つのポールピースとが重複するように配置し、非制動状態のときに前後方向において隣接する２つの永久磁石を１つのポールピースと重複させ、かつ、磁極ブロック及び磁極ブロックと隣接する永久磁石を前後方向の一方の端のポールピースと重複させる。
【００１３】
このような構成によれば、一列に配置された複数の永久磁石を渦電流式レールブレーキ装置の前後方向にスライドさせることで制動状態又は非制動状態への切替ができる。そのため、渦電流式レールブレーキ装置の左右方向に磁石列の可動域を設ける必要が無く、渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さを短くできる。また、磁石列の端の永久磁石は、前後方向の両側のうち片側でしか他の永久磁石と隣接しないため、磁石列の端の永久磁石から出た磁束は外部に漏れやすい。この点、本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置では磁極ブロックが設けられるため、磁石列の端の永久磁石から出た磁束が磁極ブロックを通りやすい。したがって、渦電流式レールブレーキ装置の外部に磁束が漏れにくい。
【００１４】
（２）上記（１）の渦電流式レールブレーキ装置においてさらに、磁石列、支持部材及び磁極ブロックを収容するケーシングを含むのが好ましい。この場合、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向から見て、スライド装置の渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さは、ケーシングの渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さよりも短い。
【００１５】
スライド装置のサイズは、スライド方向に可動域を設ける必要があるため、スライド方向に大きくなる。この点、本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置において、磁石列のスライド方向は渦電流式レールブレーキ装置の前後方向であるため、左右方向のサイズは小さくて済む。そのため、スライド装置の左右方向の長さがケーシングの左右方向の長さよりも短くなるようにスライド装置を配置することが可能である。
【００１６】
（３）上記（１）又は（２）の渦電流式レールブレーキ装置において、スライド装置は、アクチュエータと、支持部材に取り付けられた２つのスタンドと、アクチュエータと２つのスタンドとを繋ぐ連結部材と、を含むのが好ましい。
【００１７】
このような構成のスライド装置によれば、アクチュエータを作動させることで連結部材が前後方向に移動し、２つのスタンドに取り付けられた支持部材（複数の永久磁石）が前後方向にスライドでき、その構成も簡素で済む。
【００１８】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの渦電流式レールブレーキ装置において、複数のポールピースの総数は、複数の永久磁石の総数よりも１つ多いのが好ましい。
【００１９】
制動状態のとき、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つの永久磁石は１つのポールピースと重複する。永久磁石の数とポールピースの数とが同数であれば、非制動状態に切替えるために複数の永久磁石をスライドさせると、磁石列の端の永久磁石及びそれに隣接する磁極ブロックと重複するポールピースが存在しなくなる。この点、複数の永久磁石の総数よりも１つ多くポールピースを設けておけば、複数の永久磁石がスライドしても、磁石列の端の永久磁石及び磁極ブロックがポールピースと重複することができる。したがって、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向の端部において磁束が漏れることをさらに抑制できる。
【００２０】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの渦電流式レールブレーキ装置においてさらに、支持部材に設けられ、磁石列の他方の端の永久磁石と前後方向において隣接し、磁性体であるもう１つの磁極ブロックを含むのが好ましい。
【００２１】
上述したように、複数の永久磁石が前後方向に一列に配置されれば、磁石列の端の永久磁石は前後方向の両側のうち片側でしか他の永久磁石と隣接しない。この点は、磁石列の他方の端の永久磁石についても同様である。磁石列の他方の端の永久磁石と隣接する２つ目の磁極ブロックが設けられれば、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向の両端部において制動力を十分に発揮することができる。
【００２２】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかの渦電流式レールブレーキ装置においてさらに、磁石列、支持部材、複数のポールピース及びスライド装置を渦電流式レールブレーキ装置の上下方向に昇降可能な昇降装置を含むのが好ましい。
【００２３】
このような構成によれば、鉄道車両の制動力を与える必要が無いとき（すなわち、非制動時）、渦電流式レールブレーキ装置を鉄道レールから離すことができる。そのため、渦電流式レールブレーキ装置と鉄道レールとの不用意な接触を回避する対策をとる必要が無い。
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２５】
初めに、本明細書における方向について説明する。本明細書において「前後方向」とは、鉄道車両の進行方向を意味する。本明細書において「上下方向」とは、鉄道車両が直立静止している状態での鉛直方向を意味する。本明細書において「左右方向」とは、前後方向及び上下方向の双方と垂直な方向を意味する。また、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向、上下方向及び左右方向は、渦電流式レールブレーキ装置が鉄道車両に取り付けられた状態での前後方向、上下方向及び左右方向を意味する。
【００２６】
図１は、鉄道車両に取り付けられた渦電流式レールブレーキ装置を示す側面図である。なお、渦電流式レールブレーキ装置１は断面を示している。図１を参照して、渦電流式レールブレーキ装置１は、鉄道車両２０の前後方向に並んだ２つの車輪１０の間に配置される。また、渦電流式レールブレーキ装置１は、鉄道車両２０の台車２１に取り付けられ、鉄道車両２０の上下方向において台車２１と鉄道レール２２との間に配置される。
【００２７】
図２は、制動状態の渦電流式レールブレーキ装置の断面図である。図２は、鉄道車両の左右方向に垂直な面での断面図である。図２を参照して、本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置１は、磁石列４０と、支持部材３と、磁極ブロック４と、複数のポールピース５と、スライド装置６と、を含む。
【００２８】
［磁石列］
渦電流式レールブレーキ装置１は、前後方向に一列に配置された複数の永久磁石２を含む。本明細書では、このように配置された複数の永久磁石２を磁石列と呼ぶ。ここで、「前後方向に一列に配置」とは、複数の永久磁石２が設計上、前後方向に沿って直線に配列されることを意味し、複数の永久磁石が厳密に前後方向に沿って配列される場合のみならず、寸法公差や取付公差等によって厳密な直線から僅かにずれて配列される場合も含む。
【００２９】
図３は、図２中の渦電流式レールブレーキ装置の前端部の拡大図である。図３を参照して、各永久磁石２は２つの磁極（Ｎ極及びＳ極）を有し、２つの磁極は上下方向に配置される。複数の永久磁石２は、前後方向（配列方向）において交互に磁極の配置が反転している。換言すれば、配列方向に隣接する２つの永久磁石２同士の磁極の配置は、反転している。
【００３０】
製造を容易にするため、複数の永久磁石２は全て、同じ形状及び同じ磁石特性であるのが好ましい。また、複数の永久磁石２は、等間隔に配列されるのが好ましい。複数の永久磁石２の数は特に限定されず、渦電流式レールブレーキ装置１のサイズ、必要な制動力に応じて適宜設定すればよい。
【００３１】
［支持部材］
支持部材３は、磁石列４０の上方に配置される。ここで、「上方」とは、上述した上下方向に沿った方向を意味する。後述する「下方」も同様である。支持部材３は、前後方向に延在し、磁石列４０を支持する。支持方法はたとえば、接着剤、ボルト締結等である。支持部材３は、磁性体である。この支持部材３は、ヨークとして機能させることができる。所定の制動力を発現させる磁気回路を形成可能な板厚、幅が確保されている限り、支持部材３のサイズ、材料に限定はない。支持部材３の材料は公知の磁性材料（例：炭素鋼、鋳鉄等）を用いてもよい。このことは、後述する磁極ブロック４及びポールピース５の材料についても同様である。支持部材３の形状は、複数の永久磁石２及び後述する磁極ブロック４を支持可能であれば特に限定されない。たとえば、支持部材３は複数の永久磁石２の配列方向を長手方向とする直方体である。
【００３２】
［磁極ブロック］
磁極ブロック４は、磁石列４０の一方の端の永久磁石２と前後方向において隣接する。つまり、磁石列の端に配置される永久磁石２の前後方向に沿った両側のうち、他の永久磁石２と隣接していない側に磁極ブロック４は設けられる。磁極ブロック４は、磁性体であり、支持部材３に設けられる。磁極ブロック４は、支持部材３と一体であってもよいし、別体であってもよい。磁極ブロック４が支持部材３と一体である場合、磁極ブロック４の材料は支持部材３と同じである。磁極ブロック４の形状は特に限定されず、永久磁石２と同じであってもよいし、永久磁石２と異なっていてもよい。
【００３３】
図２を参照して、磁極ブロック４、磁石列４０及び支持部材３は、前後方向を長手方向とするケーシング８に収容される。ケーシング８は、側壁１１と、上蓋１２とを含む。側壁１１は、支持部材３の前後方向及び左右方向に設けられ、磁極ブロック４、磁石列４０及び支持部材３を囲む。支持部材３の前方に配置された側壁１１と後方に配置された側壁１１との前後方向の距離は、支持部材３の前後方向の長さよりも長い。これにより、後述するようにスライド装置６を作動させることで、支持部材３（複数の永久磁石２）を前後方向にスライドさせることができる。
【００３４】
［ポールピース］
複数のポールピース５は、磁石列４０及び磁極ブロック４よりも下方に前後方向に一列に配置される。制動状態では、各ポールピース５と各永久磁石２との間には僅かな隙間が設けられる。各ポールピース５は、磁性体である。各ポールピース５は全て、同じ形状及び同じ材質であるのが好ましく、複数の永久磁石２と同じ間隔で配列されるのが好ましい。
【００３５】
各ポールピース５は、非磁性体であるケーシングカバー７に設けられる。ケーシングカバー７は、ケーシング８の側壁１１の下端部に取り付けられ、上下方向において上蓋１２と対向する。すなわち、ケーシングカバー７はケーシング８の下蓋としての役割を担う。ケーシングカバー７の材料が樹脂や非磁性体（例：オーステナイト系ステンレスやアルミ合金など）であるのは、後述するように永久磁石２からの磁束を積極的にポールピース５に通し、磁束がケーシングカバー７を通ることを抑制するためである。
【００３６】
［スライド装置］
スライド装置６は、支持部材３の上方に配置され、支持部材３を前後方向にスライドさせることが可能である。スライド装置６は、アクチュエータ１４と、支持部材３に取り付けられた２つのスタンド１３と、アクチュエータ１４と２つのスタンド１３を繋ぐ連結部材１５とを含む。アクチュエータ１４はたとえば、流体式、電磁制御式のアクチュエータである。アクチュエータ１４に取り付けられた連結部材１５は、前後方向に延びる。連結部材１５の一部及び２つのスタンド１３はケーシング８内に収容され、アクチュエータ１４はケーシング８外に配置される。たとえば、図２に示すように、上蓋１２で凹部を形成し、凹部にアクチュエータ１４を収容する。しかしながら、アクチュエータ１４の配置はこれに限定されるものではなく、ケーシング８内に取り付けられてもよい。
【００３７】
アクチュエータ１４を作動させることで連結部材１５及び２つのスタンド１３が前後方向に動き、２つのスタンド１３に取り付けられた支持部材３（すなわち複数の永久磁石２）が前後方向にスライドする。これにより、渦電流式レールブレーキ装置１が制動状態又は非制動状態に切替可能となる。以下、制動状態及び非制動状態について詳述する。
【００３８】
［制動状態の磁気回路］
図４は、制動状態での磁気回路を示す図である。図４を参照して、制動状態では１つの永久磁石は１つのポールピース５と上下方向において対向する。この場合、各永久磁石の磁束は次のようになる。
【００３９】
Ｎ極が下方に配置されたある永久磁石２Ａを例に説明する。この永久磁石２ＡのＮ極から出た磁束は、磁性体であるポールピース５を通り、鉄道レール２２に到達する。鉄道レール２２に到達した磁束は、隣接するポールピース５を通り、永久磁石２Ａに隣接するＳ極が下方に配置された永久磁石２Ｂに到達する。また、このＳ極が下方に配置された永久磁石２Ｂの上方に配置されたＮ極から出た磁束は、磁性体である支持部材３を通り、隣接する永久磁石２ＡのＳ極に到達する。すなわち、隣接する２つの永久磁石２Ａ、２Ｂ、この２つの永久磁石２Ａ、２Ｂに対向する２つのポールピース５、鉄道レール２２及び支持部材３によって磁気回路が形成され、電気伝導体である鉄道レール２２は磁場の中に存在することになる。そうすると、鉄道車両の走行中では鉄道レール２２は磁場内で動くことになるため、制動状態では鉄道レール２２に渦電流が発生する。この渦電流によって反磁界が発生し、渦電流式レールブレーキ装置１（すなわち鉄道車両）に反力（制動力）が作用する。このような制動状態での磁石列及び複数のポールピースを渦電流式レールブレーキ装置の上方から見ると次のようになる。
【００４０】
図５は、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見た制動状態での永久磁石とポールピースとの重複を模式的に示す平面図である。図５を参照して、上述した制動状態では、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つの永久磁石２の少なくとも一部が１つのポールピース５と重複する。本明細書において「重複する」とは、永久磁石２及びポールピース５のみを上下方向に投影した場合に永久磁石２の投影面とポールピース５の投影面とが重なることを意味する。このように、永久磁石２とポールピース５とが重複すれば、永久磁石２からの磁束がポールピース５を通りやすくなる、上述したような制動状態での磁気回路を形成することができる。
【００４１】
好ましくは、制動時、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つの永久磁石２の全域が１つのポールピース５と重複する。換言すれば、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つの永久磁石２の投影面積は１つのポールピース５の投影面積以下であるのが好ましい。これにより、１つの永久磁石２からより多くの磁束が１つのポールピース５を通りやすくなる。
【００４２】
［非制動状態の磁気回路］
渦電流式レールブレーキ装置１が非制動状態である場合について説明する。
【００４３】
図６は、非制動状態の渦電流式レールブレーキ装置の断面図である。図６を参照して、渦電流式レールブレーキ装置を非制動状態とするには、図２に示す制動状態からスライド装置６を作動させ、支持部材３（磁石列４０）を前後方向にスライドさせる。そして、前後方向において隣接する２つの永久磁石を１つのポールピースと上下方向において対向させる。この場合、各永久磁石の磁束は次のようになる。
【００４４】
図７は、非制動状態での磁気回路を示す図である。図７を参照して、制動状態の場合と同様に、Ｎ極が下方に配置されたある永久磁石２Ａを例に説明する。この永久磁石２ＡのＮ極から出た磁束は、ポールピース５を通り、鉄道レール２２を通ることなく隣接するＳ極が下方に配置された永久磁石２Ｂに到達する。なぜなら、１つのポールピース５は隣接する２つの永久磁石２Ａ、２Ｂの双方と対向しているためである。このＳ極が下方に配置された永久磁石２Ｂの上方に配置されたＮ極から出た磁束は、支持部材３を通り、永久磁石２ＡのＳ極に到達する。すなわち、隣接する２つの永久磁石２Ａ、２Ｂ、この２つの永久磁石２Ａ、２Ｂに対向する１つのポールピース５及び支持部材３によって磁気回路が形成される。これにより、鉄道レール２２が磁場の影響をほとんど受けないようになり、鉄道レール２２に渦電流は発生しにくくなる。つまり、鉄道車両に制動力は作用しにくくなる。
【００４５】
続いて、磁石列４０の端の永久磁石２Ｃとそれに隣接する磁極ブロック４とによる磁気回路について説明する。
【００４６】
非制動状態では、磁極ブロック４と対向するポールピース５は前後方向の一方の端の永久磁石２Ｃとも対向している。そのため、永久磁石２Ｃと磁極ブロック４とによる磁気回路は次のようになる。磁石列４０の一方の端の永久磁石２ＣのＮ極が下方に配置されている場合、Ｎ極から出た磁束はポールピース５を通り、鉄道レール２２を通ることなく磁極ブロック４に到達する。磁極ブロック４に到達した磁束は、支持部材３を通り、磁石列４０の端の永久磁石２ＣのＳ極に到達する。すなわち、磁石列４０の端の永久磁石２Ｃ、ポールピース５、磁極ブロック４及び支持部材３によって磁気回路が形成される。これにより、磁石列４０の端でも鉄道レール２２に渦電流が発生しにくくなり、より確実に非制動状態を確保できることになる。このような非制動状態での磁石列及び複数のポールピースを渦電流式レールブレーキ装置の上方から見ると次のようになる。
【００４７】
図８は、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見た非制動状態での永久磁石とポールピースとの重複を模式的に示す平面図である。図８を参照して、非制動状態では、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つのポールピース５の少なくとも一部が前後方向において隣接する２つの永久磁石２それぞれと重複する。このように、隣接する２つの永久磁石２とポールピース５とが重複すれば、一方の永久磁石２からの磁束がポールピース５を通り、他方の永久磁石２に到達しやすくなるため、上述したような非制動状態での磁気回路を形成することができる。
【００４８】
磁極ブロック４とポールピース５との重複も同様である。すなわち、非制動状態では、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つのポールピース５の少なくとも一部が１つの磁極ブロック４及び磁極ブロック４に隣接する永久磁石２と重複する。好ましくは、渦電流式レールブレーキ装置の上方から見て、１つの磁極ブロック４の投影面積は１つのポールピース５の投影面積以下である。
【００４９】
［渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さ］
図９は、図６中のＩＸ−ＩＸ線での断面図である。図９を参照して、上述したように本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置１によれば、支持部材３（すなわち磁石列４０）を前後方向（永久磁石の配列方向）に移動させることで制動状態又は非制動状態への切替を行うため、磁石列４０を左右方向に移動させる必要がない。そのため、磁石列４０の可動域を設けなくて済む分、渦電流式レールブレーキ装置１の左右方向の長さを短くすることができる。なお、支持部材３のスライドを円滑にするため、支持部材３と側壁１１との間にドライブッシュ等の潤滑部材１６が設けられてもよい。
【００５０】
［好ましい態様］
渦電流式レールブレーキ装置１の左右方向の長さを短くするために、渦電流式レールブレーキ装置の前後方向から見て、スライド装置６の渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さは、ケーシング８の渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さよりも短いことが好ましい。このような構成によれば、前後方向からみて、スライド装置６がケーシング８の側壁１１から左右方向に飛び出さない分、渦電流式レールブレーキ装置の左右方向の長さを短くできる。
【００５１】
［ポールピースの総数］
図６を参照して、複数のポールピース５の総数は、複数の永久磁石２の総数よりも１つ多いのが好ましい。このような構成によれば、非制動状態において磁極ブロック４がこの１つ余分に設けたポールピース５と渦電流式レールブレーキ装置１の上方から見て重複することができる。これにより、上述したように渦電流式レールブレーキ装置１の前後方向の端部においても永久磁石２からの磁束が外部に漏れることを抑制できる。
【００５２】
［磁極ブロックの数］
また、上述したように磁極ブロック４を設けることで、磁石列の一方の端の永久磁石２からの磁束が外部に漏れることを抑制できる。この点、複数の永久磁石２は直線状に配列されるため、磁石列の他方の端の永久磁石２にも同様のことが言える。そのため、磁石列の他方の端の永久磁石２と前後方向において隣接する２つ目の磁極ブロック４が設けられるのが好ましい。
【００５３】
［昇降装置］
制動状態の際、鉄道レール２２に渦電流を発生させるため、複数の永久磁石２は鉄道レール２２に極力近い方が望ましい。この点を本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置について言えば、ケーシングカバー７と鉄道レール２２との距離が極力近くなるように渦電流式レールブレーキ装置を配置することとなる。
【００５４】
一方で、非制動状態の際、鉄道レール２２には渦電流を発生させないため、渦電流式レールブレーキ装置を鉄道レール２２に近づけておく必要はない。また、渦電流式レールブレーキ装置と鉄道レール２２との距離は、鉄道車両への積載量、鉄道車両の左右方向への傾斜、旋回時の慣性力等の影響により常に一定ではない。そのため、渦電流式レールブレーキ装置の底（ケーシングカバー７）が鉄道レール２２に接触しないように最低限の間隔を確保する必要がある。そのため、渦電流式レールブレーキ装置は、非制動時に渦電流式レールブレーキ装置を鉄道レール２２から離すことができる構成を含んでいるのが望ましい。
【００５５】
そこで、本実施形態の渦電流式レールブレーキ装置１は、複数の永久磁石２、支持部材３、ポールピース５及びスライド装置６を渦電流式レールブレーキ装置１の上下方向に昇降可能な昇降装置を含んでいてもよい。このような構成によれば、非制動状態の際に昇降装置を作動させ、渦電流式レールブレーキ装置１を鉄道レール２２から離すことができる。昇降装置はたとえば、鉄道車両の台車に取り付けられた流体式アクチュエータである。より具体的には、このアクチュエータを渦電流式レールブレーキ装置１のケーシング８に取り付け、渦電流式レールブレーキ装置１を昇降させる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【００５７】
上述の実施形態では、永久磁石２の２つの磁極が上下方向に配置される場合について説明した。しかしながら、永久磁石２の２つの磁極の配置はこれに限定されず、２つの磁極は前後方向又は左右方向に配置されてもよい。この場合であっても、隣接する永久磁石２同士の磁極の配置は反転する。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の渦電流式レールブレーキ装置は、鉄道車両の制動装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１：渦電流式レールブレーキ装置
２：永久磁石
３：支持部材
４：磁極ブロック
５：ポールピース
６：スライド装置
７：ケーシングカバー
８：ケーシング
１１：側壁
１２：上蓋
１３：スタンド
１４：アクチュエータ
１５：連結部材
２０：鉄道車両
２１：台車
２２：鉄道レール
４０：磁石列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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