JP2010228595A - Iron wheel driving system for rail and land vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は軌陸車の鉄輪駆動装置に関し,より詳細には,路面走行用のタイヤと,軌道走行用の鉄輪とを備え,駆動輪タイヤの回転を油圧発生手段に入力すると共に,この油圧発生手段で発生した油圧によって駆動鉄輪を駆動する軌陸車の鉄輪駆動装置において,前記駆動輪タイヤの回転を前記油圧発生手段に伝達する動力伝達機構に特徴を有する軌陸車の鉄輪駆動装置に関する。
The present invention relates to an iron wheel drive device for a track-and-rail vehicle. More specifically, the present invention includes a road running tire and a track running iron wheel, and inputs the rotation of the drive wheel tire to the hydraulic pressure generating means. The present invention relates to an iron wheel drive device for a railway vehicle that drives a drive iron wheel with the hydraulic pressure generated in
市販のトラック等の車輌をベースとし,この車輌が公道等を走行するために備えているタイヤの他に,軌道を走行するための鉄輪を付加した軌陸車が,鉄道の保線車等として使用されている。 Railroad vehicles based on vehicles such as commercially available trucks, which are equipped with iron wheels for running on tracks in addition to the tires that this vehicle has for running on public roads, are used as railway track maintenance vehicles. ing.
このような軌陸車にあっては,公道等の路面走行時にあっては鉄輪を上昇位置に収容してタイヤを接地させて走行し,軌道走行時には,上昇位置で格納されていた鉄輪を下降させてタイヤよりも下方に配置し,これにより軌道上に鉄輪を載置すると共に,タイヤを軌道の上方に離間させた状態と成すことで,鉄輪による軌道走行を行うことができるものとなっている。 In such a track-and-rail vehicle, when traveling on a road surface such as a public road, the wheel is housed in a raised position and the tire is grounded, and when traveling on a track, the wheel stored in the raised position is lowered. By placing the steel wheel on the track and thereby separating the tire from the top of the track, it is possible to run the track with the steel wheel. .
以上のように構成された軌陸車では,軌道走行時における鉄輪の駆動力を駆動輪側のタイヤの回転により得ることが行われており,このような鉄輪駆動装置の一例として,図7に示すように駆動輪である後輪タイヤ822の表面に接触して回転する摩擦車811を,後輪タイヤ822と後鉄輪832間に挟持し,後輪タイヤ822の回転を摩擦車811を介して鉄輪832に伝達することにより,後鉄輪832を回転駆動可能としたものがある(特許文献1の図1)。
In the track-and-rail vehicle configured as described above, the driving force of the iron wheel during track running is obtained by rotation of the tire on the driving wheel side. FIG. 7 shows an example of such an iron wheel driving device. Thus, the
また,図8(A),(B)に示すように左右の後輪タイヤ822の表面に接触して回転する摩擦車811をそれぞれ設け,後輪タイヤ822と接触して回転する摩擦車811の回転力をシャフト830を介して油圧ポンプ855を備えたギヤボックス852に入力することで,後輪タイヤ822の回転力を,油圧ポンプ855によって油圧に変換し,ここで発生した油圧を前鉄輪を駆動する油圧モータに導入することで,鉄輪を駆動可能とした鉄輪駆動装置も提案されている(特許文献2の図7,9参照)。
Also, as shown in FIGS. 8A and 8B,
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。 Prior art document information of the present invention includes the following.
上記のような鉄輪駆動装置を備えた軌陸車にあっては,いずれも,路面走行に使用するタイヤのうち,駆動側のタイヤの回転によって駆動鉄輪を駆動するための動力を得ていることから,車輌に設けたアクセルやブレーキ,シフトレバー等を,路面走行時と同様の感覚で操作することにより,軌道上においても軌陸車を走行させることができるものとなっている。 In any of the track-and-rail vehicles provided with the iron wheel driving device as described above, the power for driving the driving iron wheel is obtained by the rotation of the driving-side tire among the tires used for running on the road surface. By operating accelerators, brakes, shift levers, and the like provided on the vehicle with the same feeling as when traveling on the road surface, it is possible to make the tracked vehicle travel on the track.
しかし,軌陸車のベース車輌とされる場合が多いトラックでは,後鉄輪に加わる荷重は荷台に対する積荷量によって大きく変化するめに,タイヤと異なり摩擦係数が低い鉄輪で走行する軌道走行において後鉄輪を駆動輪とする場合,空荷や積荷量が少ない場合に後鉄輪には十分な荷重がかからず,急勾配の走行時やブレーキを掛けた際に,駆動鉄輪である後鉄輪がレール上でスリップする場合がある等,走行に支障を来す場合がある。 However, in trucks that are often used as base vehicles for track-and-rail vehicles, the load applied to the rear iron wheel varies greatly depending on the amount of load on the loading platform. Therefore, unlike the tire, the rear iron wheel is driven in orbit running with a low friction coefficient. When a wheel is used, the rear iron wheel does not receive sufficient load when there is little empty load or load, and the rear iron wheel, which is the driving iron wheel, slips on the rail when driving at a steep slope or when the brake is applied. May interfere with driving.
そのため,トラックをベース車輌とした前述の軌陸車にあっては,エンジン等の重量が荷重としてかかっている前鉄輪を駆動輪とすることが好ましく,軌陸車に採用されるベース車輌の種類によっては,軌道走行時における駆動輪を,路面走行時における駆動輪とは異なる側とすることが好ましい場合がある。 For this reason, in the above-mentioned track-and-rail vehicle using a truck as a base vehicle, it is preferable to use the front iron wheel on which the weight of the engine or the like is applied as a load as the drive wheel, and depending on the type of base vehicle used in the track-and-rail vehicle In some cases, it is preferable that the driving wheel during track traveling is on a different side from the driving wheel during road traveling.
しかし,前述した構成中,特許文献1として紹介した鉄輪駆動装置にあっては,駆動輪タイヤと鉄輪間で摩擦車を挟持することにより鉄輪を回転させる構成としているために,一般に後輪駆動方式が採用されているトラックをベース車輌とした場合には,軌道走行時においても後鉄輪が駆動輪となる。
However, in the above-described configuration, the iron wheel drive device introduced as
このような特許文献1に記載の鉄輪駆動装置に対し,駆動輪タイヤの回転を油圧ポンプによって一旦油圧に変換し,この油圧によって駆動される油圧モータによって駆動鉄輪を駆動する特許文献2に記載の鉄輪駆動装置にあっては,ベース車輌が後輪タイヤを駆動輪とする場合であっても,前鉄輪を駆動輪として駆動することができる。
For such an iron wheel drive device described in
しかし,特許文献2に記載の鉄輪駆動装置では,駆動輪タイヤの回転力を油圧ポンプに伝達するための動力伝達機構が,図8(B)に示すように,ギヤボックス852のケーシングを貫通して設けられたシャフト830の両端に,それぞれ摩擦車811を直接取り付けた構造であるために,例えばベース車輌の後輪タイヤが製造時の誤差等によって左右で位置がずれている場合には,左右の摩擦車811を均等に後輪タイヤと接触させることができず,いずれか一方の摩擦車811は後輪タイヤに対する押し付け力が不足してスリップし易いものとなる。
However, in the iron wheel drive device described in
その結果,後輪タイヤの回転力を,ギヤボックス852のシャフト830に伝達する過程で動力の大幅な損失が生じると共に,スリップ時の摩擦によって後輪タイヤの表面が摩耗し,また,スリップ時の摩擦熱によって後輪タイヤの表面が溶融する等して,片側の後輪タイヤが異常に摩耗する等,後輪タイヤの寿命を大幅に縮めることとなる。
As a result, in the process of transmitting the rotational force of the rear wheel tire to the
このようなスリップが生じないように,左右双方の摩擦車811を共に後輪タイヤに対して強く押し付けた状態で使用すれば,ギヤボックス852に設けられたシャフト830は強い曲げモーメントがかけられた状態で回転するために,疲労破壊を生じ易くなる。そのため,これを防止するために径の太いシャフトを使用すれば装置の大型化や重量増を招くと共に,シャフトの材質として高強度鋼を使用したり,シャフトに特別な加工を施すものとすれば,製造コストを高めることとなる。
In order to prevent such a slip from occurring, if both the left and
本発明は,上記従来技術が有する欠点に鑑みてなされたものであり,上記特許文献2として紹介したように,駆動輪タイヤの回転によって得た油圧によって駆動鉄輪を駆動する軌陸車の鉄輪駆動装置において,駆動輪タイヤの位置に左右でずれ等が生じている場合であっても,左右の摩擦車を左右の駆動輪タイヤに対して均等な状態に押し付けることができ,従って,動力伝達時における動力ロスや,シャフトに対する曲げモーメントを発生させることなく,駆動輪タイヤの回転を油圧発生手段に伝達することができる動力伝達機構を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the prior art described above, and as introduced in
上記目的を達成するために,本発明の軌陸車1の鉄輪駆動装置50は,
路面走行用のタイヤ21(21a,21b),22(22a,22b)と軌道走行用の鉄輪31(31a,31b),32(32a,32b)を備え,前記鉄輪31,32を上昇させた状態で行う前記タイヤ21,22による路面走行と,前記鉄輪31,32を下降させた状態で行う前記鉄輪31,32による軌道走行を可能とした軌陸車1において,
前記軌道走行時に駆動輪タイヤ(実施例において後輪タイヤ22a,22b)の回転の伝達を受けて油圧を発生する油圧発生手段51と,前記駆動輪タイヤ22a,22bの回転を前記油圧発生手段51に伝達する動力伝達機構10と,前記油圧発生手段51で発生した油圧によって駆動鉄輪(実施例において前鉄輪31a,31b)を駆動する油圧モータ55a,55bを備え,
前記動力伝達機構10が,対向配置された一対の揺動板12a,12bの対向面とは反対側の面にそれぞれ回転可能に取り付けられる摩擦車11a,11bを備え,軌道走行時,前記揺動板12a,12bの揺動により前記駆動輪タイヤ22a,22bの表面に押圧された前記摩擦車11a,11bによって前記駆動輪タイヤ22a,22bの回転を取り出すと共に,
前記一対の揺動板12a,12b間に配置された前記油圧発生手段51から前記各揺動板12a,12bに向かってそれぞれ突出した前記油圧発生手段51の入力軸521の両端に,前記各摩擦車11a,11bがそれぞれ2つの自在継手(18と19,又は18’と19’)を介して連結されていることを特徴とする(請求項1)。
In order to achieve the above object, the iron wheel drive device 50 of the
Tires 21 (21a, 21b), 22 (22a, 22b) for road surface traveling and iron wheels 31 (31a, 31b), 32 (32a, 32b) for track traveling are provided, and the
A hydraulic pressure generating means 51 that generates hydraulic pressure upon receiving the transmission of rotation of the driving wheel tires (
The
The frictions are formed at both ends of the
前記構成の鉄輪駆動装置50において、前記各揺動板12a,12bに対して前記各摩擦車11a,11bの位置を可変して、前記各摩擦車11a,11bの前記各駆動輪タイヤ22a,22bに対する押圧状態をそれぞれ調整可能としたことを特徴とする(請求項2)。
In the iron wheel drive device 50 having the above-described configuration, the positions of the
前記構成の鉄輪駆動装置50において、前記一対の揺動板12a,12bにそれぞれ貫通孔121を設け,前記揺動板12a,12bの前記対向面とは反対側の面における該貫通孔121の形成位置に中空軸40a,40bをそれぞれ取り付けると共に,略円筒状に形成した前記摩擦車11a,11bを,前記中空軸40a,40bのそれぞれに外嵌して回転可能に取り付け,
前記揺動板12a,12bをそれぞれ貫通し,前記中空軸40の中空空間45に遊嵌されたシャフト13a,13bを設け,前記各中空軸40の先端部より突出した前記シャフト13a,13bのそれぞれの一端131に,自在継手18を介して前記摩擦車11a,11bを連結すると共に,
前記一対の揺動板12a,12bの対向面側において,前記各シャフト13a,13bの他端132を,前記油圧発生手段51の前記入力軸521の両端に,それぞれ自在継手19を介して連結したことを特徴とする(請求項3:図3〜5参照)。
In the iron wheel drive device 50 having the above-described configuration, a through
The
On the opposite surface side of the pair of
前記構成の鉄輪駆動装置50において,前記シャフト13a,13bの一端131と前記摩擦車11a,11bを連結する自在継手18,又は前記各シャフト13a,13bの他端132と前記油圧発生手段51の入力軸521とを連結する自在継手19の一方又は双方をチェーンカップリングとすることができる(請求項4:図4参照)。
In the iron wheel drive device 50 having the above-described configuration, the
また,上記構成の鉄輪駆動装置50において,前記各揺動板12a,12bに対する前記各中空軸40の取り付け位置を可変とし,前記各摩擦車11a,11bの前記各駆動輪タイヤ22a,22bに対する押圧状態をそれぞれ調整可能とすることが好ましい(請求項5)。
In the iron wheel drive device 50 having the above-described configuration, the mounting position of the
以上説明した構成により,本発明の軌陸車1の鉄輪駆動装置50によれば,駆動輪タイヤが左右で位置ずれを生じていた場合に,この位置に合わせて各摩擦車11a,11bの位置を調整して駆動輪タイヤに対する押圧状態を調整した場合であっても,両摩擦車11a,11bと油圧発生手段51間を連結するシャフト13a,13b,及び油圧発生手段51の入力軸521には,いずれも曲げモーメントが発生せず,従って,シャフト13a,13bや入力軸521に疲労破壊等が生じることを好適に防止することができた。
With the above-described configuration, according to the iron wheel drive device 50 of the
その結果,このような鉄輪駆動装置50の動力伝達機構10に使用するシャフト13a,13bや油圧発生手段51の入力軸521を可及的に細くすることができ,装置全体の重量減とコストの低減を図ることができた。
As a result, the
揺動板12a,12bに取り付けた中空軸40に円筒状の摩擦車11a,11bを回転可能に外嵌し,この中空軸40に遊嵌されたシャフト13a,13bの一端131と摩擦車11a,11bとを自在継手18で連結すると共に,シャフト13a,13bの他端132と油圧発生手段51の入力軸521とを自在継手19で連結した構成にあっては,各自在継手18,19が吸収する軸心のずれが小さなものとなることから,カルダン継手(ユニバーサルジョイント)のように等速性を有しない継手を使用した場合であっても,摩擦車11a,11bとシャフト13a,13b,及びシャフト13a,13bと入力軸521間に大きな角速度の変化が生じず,その結果,高価な等速ジョイントを使用することなく,摩擦車11a,11bの回転を円滑に油圧発生手段51に入力することができた。
また,前述のように各自在継手が吸収する軸心のずれが比較的小さなものとなることから,チェンスプロケット等のたわみ軸継手のように比較的安価であるが,大きな軸心のずれを吸収できない自在継手についても使用することができ,動力伝達機構10のコストの低減を図ることができた。
In addition, as described above, the shaft misalignment absorbed by each universal joint is relatively small, so it is relatively inexpensive like a flexible shaft joint such as a chain sprocket, but it absorbs large shaft misalignment. A universal joint that cannot be used can be used, and the cost of the
なお,揺動板12a,12bに対する前記中空軸40の取り付け位置を可変とすることで,揺動板12a,12bに対する摩擦車11a,11bの取り付け位置を変更することができ,これにより駆動輪タイヤが左右で位置ずれを生じている場合であっても駆動輪タイヤに対する摩擦車の押圧状態を容易に調整することができた。
By changing the mounting position of the
次に,添付図面を参照しながら,本発明における軌陸車1の鉄輪駆動装置50について説明する。
Next, the iron wheel drive device 50 of the
なお,本発明において,「自在継手」には,カルダン継手(ユニバーサルジョイント)や等速ジョイントの他,チェーンカップリング等のたわみ軸継手等,連結する二軸間の軸心のずれを吸収し得る各種の軸継手を含む。 In the present invention, the “universal joint” can absorb the misalignment of the axis between the two shafts to be connected, such as a cardan joint (universal joint), a constant velocity joint, or a flexible shaft joint such as a chain coupling. Includes various shaft couplings.
〔軌陸車の全体構造〕
本発明の鉄輪駆動装置が適用される軌陸車1は,図1に示すようにトラック等のベース車輌が本来備えている路面走行用のタイヤ(前輪21,後輪22)の他に,軌道走行用の鉄輪(前鉄輪31,後鉄輪32)を付加して,路面,軌道のいずれをも走行可能としたものである。
[Overall structure of railroad vehicle]
As shown in FIG. 1, the track-and-
この鉄輪(31,32)は,油圧シリンダ等によって作動される昇降手段によって昇降可能に構成されており,図示の例では,前鉄輪31の昇降手段4aによって前鉄輪31が垂直方向に直線状に昇降移動すると共に,車台フレーム5に揺動可能に軸支された後鉄輪ブラケット6を備えた後鉄輪の昇降手段4bによって,後鉄輪ブラケット6に取り付けられた後鉄輪32が油圧シリンダ等による後鉄輪ブラケット6の揺動によって図1中に矢印で示す方向に昇降移動するように構成されている。
The iron wheels (31, 32) are configured to be moved up and down by lifting means operated by a hydraulic cylinder or the like. In the illustrated example, the
この後鉄輪ブラケット6には,後鉄輪の下降時,駆動輪である後輪タイヤ22と接触する摩擦車11が設けられており,後鉄輪32を下降させた軌道走行状態(図1に示す状態)において,駆動輪である後輪タイヤ22によって摩擦車11を回転させることができるように構成されている。
The rear iron wheel bracket 6 is provided with a
なお,図1に示す例では,このように後鉄輪ブラケット6に摩擦車11を取り付けることで,摩擦車11の取り付けを行う後述の揺動板12が後鉄輪ブラケット6の一部を構成するものとなっているが,摩擦車11の取り付けを行う揺動板11は,鉄輪31,32を下降させた軌道走行時に摩擦車11を駆動輪である後輪タイヤ22に接触させ,鉄輪31,32を上昇させた路面走行時には,摩擦車11を後輪タイヤ22より離間する方向に移動するものであれば,後鉄輪ブラケット6とは別に設けるものとしても良い。
In the example shown in FIG. 1, by attaching the
〔鉄輪駆動装置〕
以上のように構成された軌陸車1において,摩擦車11(11a,11b)の回転により発生させた油圧によって,駆動鉄輪である鉄輪(本実施例では前鉄輪31a,31b)を回転駆動するための鉄輪駆動装置50の全体構成を図2に示す。
[Iron wheel drive device]
In the track-and-
図2において符号51は,駆動輪である後輪タイヤ22a,22bより得た回転力によって油圧を発生する油圧発生手段であり,図示の実施形態においてこの油圧発生手段51は,2つの油圧ポンプ54a,54bと,この油圧ポンプ54a,54bの入力軸に対して回転駆動力を伝達するギヤボックス52によって構成されている。
In FIG. 2,
この油圧発生手段51を構成するギヤボックス52には,ギヤボックス52のケーシングを貫通して両端を突出する入力軸521が設けられていると共に,ギヤボックス52のケーシング内でこの入力軸521に取り付けたドライブギヤ522と,油圧ポンプ54a,54bの入力軸に取り付けられたドリブンギヤ523,524とが噛合して,ギヤボックス52の入力軸521が回転すると,2つの油圧ポンプ54a,54bが回転して油圧を発生するように構成されている。
The
この油圧発生手段51は,後鉄輪ブラケット6を構成する左右の揺動板12a,12b間に配置され,後鉄輪ブラケット6による後鉄輪32a,32bの昇降によって,揺動板12a,12bと共に揺動するように構成されている。
The hydraulic pressure generating means 51 is disposed between the left and
油圧発生手段51の入力軸である前述のギヤボックス52の入力軸521の両端には,揺動板12a,12bに回転可能に取り付けられる摩擦車11a,11bが,後述するシャフト13a,13bを介して連結されており,これにより摩擦車11a,11bが駆動輪である後輪タイヤ22a,22bに押し付けられて回転すると,この回転が油圧発生手段51のギヤボックス52を介して油圧ポンプ54a,54bを回転させて,油圧ポンプ54a,54bが油圧を発生するように構成されている。
At both ends of the
駆動輪である左右の前鉄輪31a,31bの近傍には,それぞれ油圧モータ55a,55bが設けられていると共に,この油圧モータ55a,55bの出力軸を,チェーンとスプロケット,プーリとプーリベルト等の動力伝達手段を介してそれぞれの前鉄輪31a,31bに連結して,油圧モータ55a,55bの回転によって駆動輪である前鉄輪31a,31bを駆動させることができるように構成されている。
そして,油圧発生手段51に設けた一方の油圧ポンプ54aの吐出口を,一方の油圧モータ55aの作動油入口に,一方の油圧モータ55aの作動油出口を前記一方の油圧ポンプ54aの吸込口にそれぞれ連通すると共に,油圧発生手段51に設けた他方の油圧ポンプ54bの吐出口を,他方の油圧モータ55bの作動油入口に,他方の油圧モータ55bの作動油出口を前記他方の油圧ポンプ54bの吸込口にそれぞれ連通し,油圧ポンプ54a,54bによって発生した作動油によって油圧モータ55a,55bがそれぞれ回転するように構成している。
The discharge port of one hydraulic pump 54a provided in the hydraulic pressure generating means 51 is connected to the hydraulic oil inlet of one
以上のように構成された鉄輪駆動装置50を備えた軌陸車1において,鉄輪を下降させて張り出した軌道走行状態(図1に示した状態)とすると,後鉄輪ブラケット6の一部を構成する前述の揺動板12a,12bの揺動によって摩擦車11a,11bが駆動輪である後輪タイヤ22a,22bに押し付けられる。
In the track-and-
この状態で,運転席に設けられたシフトレバーをドライブレンジに切り換える等して,エンジン7の出力をプロペラシャフト8,後輪シャフト9を介して後輪タイヤ22a,22bに伝達すると,後輪タイヤ22a,22bの回転に伴って摩擦車11a,11bが回転し,油圧発生手段51が油圧を発生し,この油圧の発生により油圧モータ55a,55bが前鉄輪31a,31bを回転させる。
In this state, when the output of the engine 7 is transmitted to the
オペレータがアクセル操作やシフトチェンジによって後輪タイヤ22a,22bの回転数を変化させると,この後輪タイヤ22a,22bの回転数の変化に伴って油圧ポンプ54a,54bの回転数,従ってこの油圧ポンプ54a,54bにより発生する油圧によって駆動される油圧モータ55a,55bの回転数も変化し,また,運転席に設けられたブレーキペダルの操作により駆動輪である後輪タイヤ22a,22bに設けている制動装置が作動し、この後輪タイヤの回転が減速すると,油圧モータ55a,55bの回転も減速し、さらに、ディスクブレーキ70によって各鉄輪が制動されることにより,オペレータはアクセルワークやシフトチェンジ,ブレーキペダルの操作を,ベース車輌であるトラック等で路面を走行している場合と同様の感覚で行うことで軌道走行を行うことができるように構成している。
When the operator changes the rotational speed of the
〔動力伝達機構〕
実施例1
以上のように構成された軌陸車1の鉄輪駆動装置50において,駆動輪である後輪タイヤ22a,22bの回転を,油圧発生手段51に伝達する動力伝達機構10を図3〜5に示す。
[Power transmission mechanism]
Example 1
3 to 5 show the
図3〜5において符号12a,12bは,後鉄輪ブラケット6の一部を構成する前述の揺動板であり,対向配置された二枚の揺動板12a,12b間には,前述のようにギヤボックス52と油圧ポンプ54a,54bとによって構成された油圧発生手段51が配置されていると共に,この油圧発生手段51の入力軸521の延長上において,前述の揺動板12a,12bには,この揺動板を貫通する貫通孔121が形成されている。
3 to 5,
この貫通孔121の形成位置における揺動板12a,12bの外側面に,中空空間45を備えた中空軸40が,その軸線方向が揺動板12に対して直交方向を成すように取り付けられている。
A
この中空軸40には,円筒状の摩擦車11a,11bが回転可能に外嵌されており,これにより摩擦車11a,11bが前述の中空軸40を介して各揺動板12a,12bに回転可能に取り付けられている。
図4に示す実施形態にあっては,前述の中空軸40を,揺動板12bに対する取り付け側において太く,先端側において細く形成された略円錐形のテーパ状に形成すると共に,揺動板12に対する取り付け側の端部と,先端側とにそれぞれテーパ状に形成していない平坦部41,42を設け,この平坦部41,42において前述の摩擦車11の内周面を軸受43,44を介して支承して,摩擦車11を回転可能としている。
In the embodiment shown in FIG. 4, the
以上のようにして摩擦車11が回転可能に取り付けられる中空軸40の中空空間45内には,中空空間45内壁と外周が接触しない状態でシャフト13a,13bが遊嵌されており,中空空間45を貫通して前記中空軸40の先端より突出したシャフト13a,13bの一端131を,摩擦車11a,11bの端部を覆う端部カバー113に取り付けたキノコ軸114に,自在継手18を介して連結すると共に,揺動板12a,12bの内側面より油圧発生手段51側に向かって突出したシャフト13a,13bの他端132には,自在継手19を介して油圧発生手段51の入力軸521が連結されている。
In the
シャフト13a,13bの一端131と摩擦車11a,11b,及びシャフト13a,13bの他端132と入力軸521間を連結する前述の自在継手18,19として,図6に示す実施形態にあってはいずれ共にチェーンカップリングを使用している。
In the embodiment shown in FIG. 6, the
このチェーンカップリングは,チェーン車の付いた2つの継手本体を,2列のローラチェーンで結合して回転力を伝達可能に構成したものであり,2列のローラチェーンで結合された2つの継手本体間に生じる遊びによって,連結される二軸の中心間の不一致を吸収できるように構成したものである。 This chain coupling consists of two joint bodies with chain wheels connected by two rows of roller chains so that rotational force can be transmitted. Two joints joined by two rows of roller chains It is configured so that the discrepancy between the centers of the two axes to be connected can be absorbed by the play generated between the main bodies.
もっとも,上記の自在継手18,19は,チェーンカップリング以外の他の構造のものを使用しても良く,また,シャフト13a,13bの一端131と摩擦車11a,11b間を連結する自在継手18と,シャフト13a,13bの他端132と入力軸521間を連結する自在継手19とを異なる構成の自在継手としても良く,さらには前記チェーンカップリング18,19に代えて,図5に示すように摩擦車11の端部カバー113とシャフト13a,13bの一端131とを等速ジョイント18’により連結すると共に,シャフト13a,13bの他端132を入力軸521に等速ジョイント19’を介して連結するものとしても良い。
Of course, the
なお,揺動板12a,12bに設けた前述の貫通孔121は,図3に示すようにこれを長孔として形成して,貫通孔121内に挿入された中空軸40の凸部46を貫通孔121の長さ方向に移動可能と成すと共に,該貫通孔121の周囲に設けられた長孔のボルト孔を介して,揺動板12a,12bの内側より外側に向けて挿入したボルトの先端を,中空軸40に設けたネジ孔に螺合することで,揺動板12a,12bに対する中空軸40の取り付け位置を,長孔の長さ分移動させることができるように構成しており,これにより左右後輪タイヤ22a,22b間の位置ずれに対応して,左右の揺動板12a,12bに対する左右の摩擦車11a,11bの取り付け位置を調整することができるように構成されている。
The aforementioned through-
以上のように構成された動力伝達機構10において,左右の後輪タイヤ22a,22bに生じている位置ずれに対応して,揺動板12a,12bのいずれか一方,又は双方に取り付けられている摩擦車11a,11bの取り付け位置を調整することにより,油圧発生手段51の入力軸521とシャフト13a,13bの軸心間にずれが生じたとしても,この軸心間のずれは、2つの自在継手18,19(又は18’,19’)によって吸収される。
In the
これにより,摩擦車11a,11bに連結されたシャフト13a,13b,及び油圧発生手段51の入力軸521のいずれに対しても曲げモーメントがかかることがなく,捻れ方向の力のみがかかることから,疲労破壊等が生じ難いものとなっており,その結果,シャフト13a,13b及び入力軸521の小径化が可能となっている。
Thus, no bending moment is applied to any of the
さらに、本実施例の動力伝達機構10は下記の点で有利なものとなっている。
Furthermore, the
例えば、図6(A)のように,シャフト13a,13bが揺動板12に回転可能に取り付けられ,このシャフト13a,13bに摩擦車11a,11bを取り付けることにより摩擦車11a,11bを揺動板12に取り付ける構成を採用すると、摩擦車11とシャフト13が同心となる。
For example, as shown in FIG. 6A, the
そして,揺動板12に対する摩擦車11の取り付け位置を距離δ移動させると,シャフト13の軸心も,入力軸521の軸心に対して距離δ平行にずれ,シャフト13の他端132と入力軸521間を連結する2つの自在継手16,17は,距離δの軸心間のずれによって生じた角度θ1をそれぞれ吸収する必要がある。
When the attachment position of the
ここで,カルダン継手(ユニバーサルジョイント)等の等速性を持たない自在継手では,連結する2軸の軸心が一致している場合(二軸の成す角度が180°の場合)には,入力側の回転と出力側の回転の角速度は一致するが,吸収する角度θ1が大きくなるに従い,入力側の回転と出力側の回転の角速度の変化が大きくなる。 Here, in a universal joint that does not have constant velocity, such as a cardan joint (universal joint), if the axes of the two axes to be connected coincide (when the angle between the two axes is 180 °), the input The angular velocity of the rotation on the output side coincides with the angular velocity on the output side, but the change in the angular velocity of the rotation on the input side and the rotation on the output side increases as the absorbing angle θ1 increases.
そのため,図6(A)の構成にあっては、距離δが大きな場合に,等速性を持たない自在継手を使用すれば,入力軸521の左右より入力される回転の各速度が同位相となるように自在継手を取り付ける向きを調整しなければ入力軸521の左右より異なる角速度の回転が入力されることとなり,円滑に回転しなくなる。
Therefore, in the configuration of FIG. 6A, when a universal joint having no constant velocity is used when the distance δ is large, the rotational speeds input from the left and right of the
また,図6(A)における距離δが大きい場合,自在継手が吸収しなければならない角度θ1も大きくなるために,例えばチェーンカップリングのように比較的安価ではあるが大きな角度変化を吸収し得ないたわみ軸継手を使用することができなくなる。 In addition, when the distance δ in FIG. 6A is large, the angle θ1 that the universal joint must absorb is also large, so that it is possible to absorb a large angle change although it is relatively inexpensive, such as a chain coupling. You will not be able to use a flexible shaft coupling.
その結果,距離δが比較的大きなものとなる場合,入力側と出力側の回転に角速度の変化が生じず,かつ,比較的大きな角度θ1を吸収できる,高価な等速ジョイントを使用することになる。 As a result, when the distance δ is relatively large, an expensive constant velocity joint that does not cause a change in angular velocity in rotation on the input side and the output side and can absorb a relatively large angle θ1 is used. Become.
これに対し,図3〜5を参照して説明した構成にあっては,揺動板12a,12bに対する摩擦車11a,11bの取り付けは中空軸40によって行われており,シャフト13a,13bは揺動板12に固定されていないことから,図6(B)に示すように,摩擦車11の取り付け位置を変更して,摩擦車11の軸心と入力軸521の軸心間に,距離δのずれが生じた場合,シャフト13は,摩擦車11との連結点である自在継手18と,入力軸521との連結点である自在継手19間に,図6(B)に示すように傾斜した状態で配置される。
On the other hand, in the configuration described with reference to FIGS. 3 to 5, the
その結果,各自在継手18,19がそれぞれ吸収しなければならない角度θ2は,図6(A)における角度θ1に比較して極めて小さなものとなる。一例としてシャフト13が50cmの長さを有すると仮定すると,摩擦車11の軸心と入力軸521の軸心が44mm(距離δ)ずれた場合であっても,各自在継手18,19が吸収しなければならない角度θ2は約0.5°である。
As a result, the angle θ2 that each of the
その結果,前述の自在継手18,19として等速性を持たない自在継手を使用した場合であっても,ここで生じる角速度の変化は無視し得る程度のものであり,また,比較的安価なチェーンカップリング等のたわみ軸継手を使用した場合であっても角度θ2を吸収し得るものとなっている。
As a result, even when a universal joint having no constant velocity is used as the
さらに,前述した摩擦車11a,11bの構成により,シャフト13a,13bの他端132より自在継手19を外すと共に,摩擦車11a,11bの端部カバー113を外すだけで,摩擦車11a,11bを中空軸40に取り付けたまま,端部カバー133にキノコ軸114を介して連結されたチェーンカップリング18と,それに続くシャフト13a,13bとを取り外すことが可能となり,メンテナンス性に優れると共に,生産時における組み立てが容易となる。
Further, with the configuration of the
〔その他〕
以上,図3〜5を参照して説明した構成では,揺動板12a,12bに設けた貫通孔121やボルト孔を長孔とすることにより,揺動板12a,12bに対する摩擦車11a,11bの取り付け位置を可変とすることで左右の後輪タイヤ22a,22bの位置ずれに対応して摩擦車11の接触状態を調整可能とするものとして説明したが,後輪タイヤ22a,22bに対する摩擦車11a,11bの押圧状態の調整は,例えば左右の揺動板12a,12b間を完全に連結することなく,両揺動板12a,12b間に僅かな揺動角のずれを発生しうる状態に連結することにより,この揺動板12a,12b間の位置ずれによって左右の後輪タイヤ22a,22bのそれぞれに対する摩擦車11の接触状態を調整可能なものとしても良い。
[Others]
As described above, in the configuration described with reference to FIGS. 3 to 5, the through
1 軌陸車
4 鉄輪の昇降手段
4a 前鉄輪用の昇降手段
4b 後鉄輪用の昇降手段
5 車台フレーム
6 後鉄輪ブラケット
7 エンジン
8 プロペラシャフト
9 後輪シャフト
10 動力伝達機構
11(11a,11b) 摩擦車
111 ボス
112 連結板
113 端部カバー
114 キノコ軸
12(12a,12b) 揺動板
121 貫通孔
13(13a,13b) シャフト
131 一端(シャフトの)
132 他端(シャフトの)
16,17 自在継手
18,19 自在継手(チェーンカップリング)
18’,19’ 自在継手(等速ジョイント)
21(21a,21b) 前輪タイヤ
22(22a,22b) 後輪タイヤ
31(31a,31b) 前鉄輪
32(32a,32b) 後鉄輪
40(40a,40b) 中空軸
41,42 平坦部
43,44 軸受
45 中空空間
46 凸部
50 鉄輪駆動装置
51 油圧発生手段
52 ギヤボックス
521 入力軸
522 ドライブギヤ
523,524 ドリブンギヤ
54a,54b 油圧ポンプ
55a,55b 油圧モータ
56a,56b ブレーキバルブ
70 ディスクブレーキ
811 摩擦車
822 後輪タイヤ
830 シャフト
832 後鉄輪
852 ギヤボックス
855 油圧ポンプ
DESCRIPTION OF
132 other end (of shaft)
16, 17 Universal joint 18, 19 Universal joint (chain coupling)
18 ', 19' universal joint (constant velocity joint)
21 (21a, 21b) Front wheel tire 22 (22a, 22b) Rear wheel tire 31 (31a, 31b) Front iron wheel 32 (32a, 32b) Rear iron wheel 40 (40a, 40b)
Claims (5)
前記軌道走行時に駆動輪タイヤの回転の伝達を受けて油圧を発生する油圧発生手段と,前記駆動輪タイヤの回転を前記油圧発生手段に伝達する動力伝達機構と,前記油圧発生手段で発生した油圧によって駆動鉄輪を駆動する油圧モータを備え,
前記動力伝達機構が,対向配置された一対の揺動板の対向面とは反対側の面にそれぞれ回転可能に取り付ける摩擦車を備え,軌道走行時,前記揺動板の揺動により前記駆動輪タイヤの表面に押圧された前記摩擦車によって前記駆動輪タイヤの回転を取り出すと共に,
前記一対の揺動板間に配置された前記油圧発生手段から前記各揺動板に向かってそれぞれ突出した前記油圧発生手段の入力軸の両端に,前記各摩擦車がそれぞれ2つの自在継手を介して連結されていることを特徴とする軌陸車の鉄輪駆動装置。 A track-and-rail vehicle comprising a tire for traveling on the road and an iron wheel for running on the track, and capable of running on the road using the tire while the iron wheel is raised and running on the track using the iron wheel while the iron wheel is lowered In
A hydraulic pressure generating means for generating hydraulic pressure by receiving the rotation of the driving wheel tire during the track traveling, a power transmission mechanism for transmitting the rotation of the driving wheel tire to the hydraulic pressure generating means, and the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generating means Equipped with a hydraulic motor that drives the drive wheel
The power transmission mechanism includes a friction wheel rotatably attached to a surface opposite to a facing surface of the pair of swing plates arranged opposite to each other, and the driving wheel is driven by the swing of the swing plate during track traveling. Taking out the rotation of the drive wheel tire by the friction wheel pressed against the surface of the tire,
The friction wheels are respectively connected to both ends of the input shaft of the hydraulic pressure generating means projecting from the hydraulic pressure generating means arranged between the pair of swing plates toward the respective swing plates via two universal joints. An iron wheel drive device for a track-and-rail vehicle, characterized by being connected together.
前記揺動板をそれぞれ貫通し,前記中空軸の中空空間に遊嵌されたシャフトを設け,前記各中空軸の先端部より突出した前記シャフトのそれぞれの一端に,自在継手を介して前記摩擦車を連結すると共に,
前記一対の揺動板の対向面側において,前記各シャフトの他端を,前記油圧発生手段の前記入力軸の両端に,それぞれ自在継手を介して連結したことを特徴とする請求項1又は2記載の軌陸車の鉄輪駆動装置。 The pair of oscillating plates are each provided with a through hole, and a hollow shaft is attached to the position where the through hole is formed on the surface opposite to the facing surface of the oscillating plate, and the friction shaft is formed in a substantially cylindrical shape. A car is mounted on each of the hollow shafts so as to be rotatable.
A shaft that passes through each of the swing plates and is loosely fitted in the hollow space of the hollow shaft is provided, and the friction wheel is connected to each end of the shaft protruding from the tip of each hollow shaft via a universal joint. , And
The other end of each shaft is connected to both ends of the input shaft of the hydraulic pressure generating means via universal joints on opposite surfaces of the pair of swing plates, respectively. An iron-wheel drive device for the described track and land vehicle.
Priority Applications (1)
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JP2009078542A JP2010228595A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Iron wheel driving system for rail and land vehicle |
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2009
- 2009-03-27 JP JP2009078542A patent/JP2010228595A/en active Pending
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