(57)【要約】【課題】改善されたレベルの安全性とセキュリティを提示するけん引装置の提供。【解決手段】少なくとも1つのモータ(18)を含むけん引装置(10)であって、内部太陽歯車(24)、外部リングギア(26)および遊星キャリア(30)から選択される第1、第2および第3の要素を備えるエピサイクリック歯車列(22)であって、第1の要素がモータの出力軸(19)と一体に固定されて回転し、第2の要素が車両の車軸(12)を駆動して回転させるエピサイクリック歯車列(22)と、モータ(18)に関する異常を検出するための検出手段(36)と、回転している第3の要素をロックするためのロック構成および第3の要素を解放するための解放構成をとることが可能である解放可能なロック手段(34)と、異常が検出されないとロック手段(34)をロック構成に維持することをコマンド制御するためのかつ異常が検出されたときロック手段(34)を解放構成に移動させるための制御手段(38)とを含む、けん引装置(10)。【選択図】図1
2017225338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸(19)を備える少なくとも1つのモータ(18)を含む、車両をけん引するためのけん引装置(10)であって、
内部太陽歯車(24)、外部リングギア(26)、ならびに前記内部太陽歯車(24)および前記外部リングギア(26)と互いにかみ合うことによって係合する遊星歯車(28)を担持する遊星キャリア(30)から選択される、第1の要素、第2の要素、および第3の要素を備える、エピサイクリック歯車列(22)であって、前記第1の要素が、前記出力軸(19)と一体に固定されて回転し、前記第2の要素が、前記車両の車軸(12)を駆動して回転させるように設計される、エピサイクリック歯車列(22)と、
前記モータ(18)に関する異常を検出するための検出手段(36)と、
回転している前記第3の要素を止めるロック構成、および前記第3の要素が、自由に回転可能であるように解放される解放構成をとることが可能である、解放可能なロック手段(34)と、
前記解放可能なロック手段(34)を制御するための制御手段(38)であって、前記検出手段(36)が異常を検出しないとき前記解放可能なロック手段(34)を前記ロック構成に維持し、かつ前記検出手段(36)が異常を検出したとき前記解放可能なロック手段(34)を前記解放構成に移動させることが可能である、制御手段(38)とを含むことを特徴とする、けん引装置(10)。
【請求項２】
前記モータ(18)は、同期型である、請求項1に記載のけん引装置(10)。
【請求項３】
前記検出手段(36)は、前記モータ(18)内でのまたは前記モータの電力供給回路内での短絡を検出することが可能である、請求項1または2に記載のけん引装置(10)。
【請求項４】
前記解放可能なロック手段(34)は、前記第3の要素を前記ロック構成にクランプし、かつ前記第3の要素を前記解放構成に解放することが可能である、少なくとも1つのブレーキ(35)を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のけん引装置(10)。
【請求項５】
前記第3の要素は、前記外部リングギア(26)によって形成され、前記遊星歯車(28)と互いにかみ合うことによって係合する内部歯付き面を備えるリングを含み、前記解放可能なロック手段(34)は、前記リング(26)を前記ロック構成にクランプし、かつ前記リング(26)を前記解放構成に解放することが可能である、少なくとも1つのブレーキ(35)を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のけん引装置(10)。
【請求項６】
前記第2の要素は、前記遊星キャリア(30)によって形成され、前記車軸(12)によって担持される相補的ギア(16)と互いにかみ合うことによって係合するように設計される歯付き円形部分(32)を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のけん引装置(10)。
【請求項７】
前記モータ(18)に電力を供給するインバータ(20)を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のけん引装置(10)。
【請求項８】
少なくとも1つの車軸(12)を備える少なくとも1つのボギーを含む鉄道車両であって、請求項1から7のいずれか一項に記載の少なくとも1つのけん引装置(10)を含み、前記エピサイクリック歯車列(22)が、前記車軸(12)に運動学的に接続されることを特徴とする、鉄道車両。
【請求項９】
請求項1から7のいずれか一項に記載のけん引装置(10)を保護するための保護方法であって、
前記検出手段(36)が、その中の異常の存在を検出するように前記モータ(18)を連続的に監視し、
異常が検出されたとき、前記制御手段(38)が、前記解放可能なロック手段(34)を前記解放構成に移動させることを特徴とする、保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に鉄道車両をけん引するためのけん引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新技術においてすでに知られている技術は、出力軸を備える少なくとも1つのモータを含むけん引装置を特徴とする。出力軸は、一般にギアボックスを用いて、車両の車軸を駆動するために設計される。
【０００３】
場合によっては、モータは、その動作に悪影響を及ぼす、またはその完全性に有害でさえのこともあり得る異常に遭遇することもある。例えば、同期モータの場合には、短絡が、ステータのレベルで生じることもあり、したがって高レベルの熱放射を発生させ、それによって局所的に温度を上昇させる。そのような温度増加は、モータに損傷を与える可能性があり、したがってすぐそばに火災安全設備の存在を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はしたがって、特に改善されたレベルの安全性およびセキュリティをもたらすけん引装置を提供することによって状況を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明は特に、出力軸を備える少なくとも1つのモータを含む、車両をけん引するための、特に鉄道車両のためのけん引装置であって、
-  内部太陽歯車、外部リングギア、ならびに内部太陽歯車および外部リングギアと互いにかみ合うことによって係合する遊星歯車を担持する遊星キャリアから選択される、第1の要素、第2の要素、および第3の要素を備える、エピサイクリック(または遊星)歯車列であって、第1の要素が、出力軸と一体に固定されて回転し、第2の要素が、車両の車軸を駆動して回転させるように設計される、エピサイクリック(または遊星)歯車列と、
-  モータに関する異常を検出するための検出手段と、
-  回転している第3の要素を止めるロック構成、および第3の要素が、自由に回転可能であるように解放される解放構成をとることが可能である、解放可能なロック手段と、
-  検出手段が異常を検出しないときロック手段をロック構成に維持し、かつ検出手段が異常を検出したときロック手段を解放構成に移動させることが可能である、ロック手段を制御するための制御手段とを含むことを特徴とする、けん引装置に関する。
【０００６】
異常が検出される場合には、第3の要素は、自由に回転可能であるように解放され、その結果車軸の回転は、モータの軸の回転よりもむしろこの第3の要素の回転を駆動する。したがって、モータは、検出された異常を終わらせることができるように、車軸に起因する残留回転なしに停止されてもよい。
【０００７】
本発明によるけん引装置は加えて、次の特性の1つまたは複数を含んでもよい。
-  モータは、同期型である。
-  異常検出手段は、モータ内でのまたはモータの電力供給回路内での短絡を検出することが可能である。
-  ロック手段は、第3の要素をロック構成にクランプし、かつ第3の要素を解放構成に解放することが可能である、少なくとも1つのブレーキを備える。
-  第3の要素は、外部リングギアによって形成され、遊星歯車と互いにかみ合うことによって係合する内部歯付き面を備えるリングを含み、ロック手段は、リングをロック構成にクランプし、かつリングを解放構成に解放することが可能である、少なくとも1つのブレーキを備える。
-  第2の要素は、遊星キャリアによって形成され、車軸によって担持される相補的歯付きホイールと互いにかみ合うことによって係合するように設計される歯付き円形部分を含む。
-  けん引装置は、モータに電力を供給するインバータを含む。
【０００８】
本発明はまた、少なくとも1つの車軸を備える少なくとも1つのボギーを含む鉄道車両であって、上で前に規定されたような少なくとも1つのけん引装置を含み、エピサイクリック(または遊星)歯車列が、前記車軸に運動学的に接続されることを特徴とする、鉄道車両にも関する。
【０００９】
本発明は最後に、上で前に規定されたようなけん引装置を保護するための保護方法であって、
-  検出手段が、その中の異常の存在を検出するようにモータを連続的に監視し、
-  異常が検出されたとき、制御手段が、ロック手段を解放構成に移動させることを特徴とする、保護方法に関する。
【００１０】
本発明は、本発明の例示的実施形態によるけん引装置を概略的に表す、単一の添付図を参照し、単に例として提供される、次に来ることになる説明を読むことでより良く理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両内に、特に鉄道車両内に適合されることを目的とするけん引装置10を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
車両は、2つのホイール14を担持する少なくとも1つの車軸12を含む。鉄道車両の場合には、後者は通常、少なくとも1つのボギーを含み、それは、少なくとも前記車軸12を備える。車軸12は、第1の軸X1の周りで回転可能である。
【００１３】
車軸12は、歯付きホイール16と一体に固定されて回転し、それを用いて前記車軸12は、けん引装置10に運動学的に接続される。
【００１４】
けん引装置10は、モータ18を含む。
【００１５】
有利には、モータ18は、同期モータである。そのような同期モータは、非同期モータよりもより効率的であり、より卓越した小型化を提示する。
【００１６】
モータ18は、従来の方式では、ステータおよびロータを含み、ロータは、出力軸19と一体に固定されて回転する。この出力軸19は、第2の軸X2の周りで回転可能である。
【００１７】
同期モータ18は、特にインバータ20を備える電力供給手段によって従来方式で電力を供給される。
【００１８】
けん引装置10は、出力軸19と車軸12との間に配置されるエピサイクリック歯車列セット22を含む。
【００１９】
エピサイクリック歯車列22は、内部太陽歯車24、外部リングギア26、ならびに内部太陽歯車24および外部リングギア26と互いにかみ合うことによって係合する遊星歯車28を担持する遊星キャリア30から選択される、第1の要素、第2の要素、および第3の要素を備え、第1の要素は、出力軸19と一体に固定されて回転し、第2の要素は、車両の車軸12を駆動して回転させるように設計される。
【００２０】
記載の例では、第1の要素は、内部太陽歯車24によって形成され、したがってそれは、出力軸19と一体に固定されて回転し、したがって第2の軸X2の周りで回転可能である。
【００２１】
記載の例では、第3の要素は、外部リングギア26によって形成される。外部リングギア26は、第2の軸X2の周りで回転する全体的に円形状の形を提示する。外部リングギア26は、例えば歯付き内面を備える、リング状の形を有する。
【００２２】
エピサイクリック歯車列22はまた、内部太陽歯車24および外部リングギア26と(特に歯付き内面と)互いにかみ合うことによってそれぞれ係合する、少なくとも1つの遊星歯車28、一般には3つの遊星歯車28も含む。したがって、各遊星歯車28は、内部太陽歯車24と外部リングギア26との間で放射状に配置される。各遊星歯車28は、それぞれの第3の軸X3の周りで回転する全体的に円形状の形を提示し、各遊星歯車28は、このそれぞれの第3の軸X3の周りで回転可能である。
【００２３】
記載の例によると、第2の要素は、遊星キャリア30によって形成される。遊星キャリア30は、歯付き円形部分32を含み、それは、第2の軸X2の周りで回転可能であり、歯付きホイール16と相補的であり、この歯付きホイール16と互いにかみ合うことによって係合する。遊星キャリア30はまた、各遊星歯車28について、旋回可能な方式でこの遊星歯車28に接続される支持部分33も備え、この旋回可能な接続は、対応する第3の軸X3の周りで規定される。
【００２４】
けん引装置10は、第3の要素、すなわち記載の例では外部リングギア26をロックするためのロック手段34を含む。したがって、外部リングギア26が、回転をロックされると、第2の軸X2の周りの出力軸19の、したがって第2の軸X2の周りの内部太陽歯車24の回転は、遊星歯車28を駆動してそれらのそれぞれの第3の軸X3の周りで回転させる。
【００２５】
遊星歯車28は、ロックされた外部リングギア26と互いにかみ合うことによって係合するので、これらの遊星歯車28は、その内面に沿って移動し、したがって遊星キャリア30を駆動して第2の軸X2の周りで回転させる。
【００２６】
したがって、この遊星歯車キャリア30は、ギアホイール16と互いにかみ合うことによって係合する歯付き円形部分32を用いて、車軸12を駆動して第1の軸X1の周りで回転させる。
【００２７】
ロック手段34は、解放可能であり、その結果それらは、外部リングギア26が、上記のように、回転を止められるロック構成、および外部リングギア26が、軸X2の周りで自由に回転可能であるように解放される解放構成をとることができる。
【００２８】
ロック手段34は例えば、リング26をロック構成にクランプし、かつリング26を解放構成に解放することが可能である、少なくとも1つのブレーキ35を備える。
【００２９】
外部リングギア26が、自由に回転することができ、車軸12が、第1の軸X1の周りで回転しているとき、この車軸12は、歯付き円形部分32と互いにかみ合うことによって係合する歯付きホイール16を用いて遊星キャリア30を駆動して第2の軸X2の周りで回転させる。
【００３０】
第2の軸X2の周りでの遊星キャリア30の回転効果の結果として、遊星歯車28は、それらのそれぞれの第3の軸X3の周りでの回転を受けながら、前記第2の軸X2の周りを回る。各遊星歯車28は、自由に回転することができる外部リングギア26および出力軸19と一体に固定される内部太陽歯車24と互いにかみ合うことによって係合する。内部太陽歯車24の回転に対する抵抗はしたがって、外部リングギア26のそれよりもはるかに高い。したがって、それらのそれぞれの第3の軸X3の周りでの遊星歯車28の回転は、内部太陽歯車24よりもむしろ外部リングギア26に伝達される。その結果として、モータ18は、車軸12の回転との干渉なしに停止されてもよい。
【００３１】
モータ18のそのような停止は、モータに関する動作異常の場合には、特にモータ内でのまたはモータの電力供給回路内での短絡の場合には、望ましい。
【００３２】
したがって、けん引装置10は、モータ18に関する異常を検出するための検出手段36を含む。本説明では、用語「異常」は、その適正動作および/またはその完全性に悪影響を与えることもあり得る、モータのどんな機能不全をも指すために使用される。
【００３３】
検出手段36は例えば、短絡を検出するための従来の短絡検出手段、および/または所定のしきい値を超える温度の上昇を検出する能力を提供する温度測定手段を備える。したがって、異常は例えば、短絡が、検出されると、または温度が、所定のしきい値を超えると、検出されたと考えられる。
【００３４】
けん引装置10はさらに、ロック手段34を制御するための制御手段38を含み、それは、ロック構成でのロック手段34の維持または解放構成へのロック手段34の移動をコマンド制御することが可能である。
【００３５】
制御手段38は、検出手段36に接続され、その結果ロック手段34の制御は、異常の検出によって決定され、調節される。
【００３６】
より詳細には、制御手段38は、検出手段36が異常を検出しないときロック手段34をロック構成に維持し、検出手段36が異常を検出したときロック手段34を解放構成に移動させるために構成される。
【００３７】
したがって、異常が検出されたとき、外部リングギア26は、自由に回転可能であるように解放され、その結果軸19の回転はもはや、前に述べられたように、車軸12の回転と干渉しない。モータ18は、異常を修復するために停止されてもよい。
【００３８】
言い換えれば、けん引装置10は、モータ18を保護するためのモータ保護方法を実装することを可能にし、その方法では、
-  検出手段36は、その中の異常の存在を検出するようにモータ18を連続的に監視し、
-  異常が検出されると、制御手段38は、ロック手段34を解放構成に移動させる。
【００３９】
モータ18を保護するための保護方法の経過中、ロック手段34は、異常が検出されない限りロック構成に維持される。
【００４０】
本発明は、上で前に述べられた実施形態に限定されず、様々な追加の変形実施形態を有してもよいことに留意すべきである。
【００４１】
特に、ロック手段34の解放の条件を決定する異常の検出のための他の検出手段ならびにエピサイクリック歯車列22の他の構成を提供することは、可能である。
【００４２】
したがって、変形として、第2の要素は、内部太陽歯車によって形成され、したがってそれは、車軸を駆動して回転させるために設計され、一方第1の要素は、外部リングギアによって形成され、次いでそれは、出力軸と一体に固定されて回転する。この場合、第3の要素は、遊星キャリアによって形成され、したがってそれは、解放可能なロック手段と関連付けられる。
【符号の説明】
【００４３】
10  けん引装置
12  車軸
14  ホイール
16  歯付きホイール
18  モータ
19  出力軸
20  インバータ
22  エピサイクリック歯車列
24  内部太陽歯車
26  外部リングギア
28  遊星歯車
30  遊星キャリア
32  歯付き円形部分
33  支持部分
34  ロック手段
35  ブレーキ
36  検出手段
38  制御手段
【図１】
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【外国語明細書】
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