JP2014510676A - 鉄道車両用のトルク支持体及びボギー台車 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つの部材、特に一方ではフレームまたはボギー台車と他方では鉄道車両の最終駆動部ハウジングのようなハウジングとを関節的に相互支持するためのトルク支持体であって、２つの端部においてそれぞれ１つの受取ヘッドが構成されたロッドを備え、受取ヘッドが、部材それぞれにおける支持のために使用されるボルトを収容するための軸受を備えた、トルク支持体に関する。本発明は、以下の特徴を備える：ロッドが、少なくともその２つの端部の領域においてスリーブとして構成され、軸受がソケットを備え、ソケットがボルトと受取ヘッドとの間でボルトの径方向に配置され、且つ少なくとも１つの追加的軸受部材を介して受取ヘッド上に支持され、ソケットが、その外周において、ユニバーサルボールジョイントのような球状部分を備えている。

Description

本発明は、例えば機関車など特に駆動部が設けられた鉄道車両用のトルク支持体及びボギー台車に関する。

上記ボギー台車は、ボギー台車フレームを備えている。フレームは、１つまたはいくつかの輪軸を支持している。各輪軸は、ホイール、軸を有する最終駆動部及び最終駆動部ハウジングを備えている。輪軸の少なくとも１つは、鉄道車両の駆動源との駆動部接続部にある。トランスミッションは、通常、この駆動接続部に配置されている。

このため、一段式平歯車が、大都市の鉄道車両において、すなわち、８０ｋｍ／ｈから１１０ｋｍ／ｈの最大稼働速度を有する鉄道交通において、通常、駆動源からホイールへの駆動力の伝達のために使用される。本発明は、特に上記鉄道車両に適している。通常、８０ｋｍ／ｈから１１０ｋｍ／ｈの間の異なる最大稼働速度及び異なる動力装置のコンセプトのために、伝達比は、主に一般的に、６．３から７．７の間で変化する。これは、操作者によって望まれ、所望の最大稼働速度に従って選択される伝達比に応じて、トランスミッションが、保管または準備された複数のさまざまなサイズのトランスミッションから選択され且つ鉄道車両に取り付けられる必要があるという必然性を招く。従って、通常、上記鉄道車両用トランスミッションの製造者は、異なるサイズのさまざまなトランスミッションを準備し、これらトランスミッションでは、さまざまなトランスミッションサイズに対して同じ部品の使用が極めて制限される。

トルク支持体は、上記トランスミッションが、それらの特に鉄道車両のボギー台車内での取付位置に関係する駆動源の駆動トルクに対して支持される必要があるので、設けられている。トルク支持体は、ボギー台車上のトランスミッションの関節的支持をもたらす。トルク支持体は、使用されるトランスミッション及びボギー台車のサイズと取付位置とに応じて異なる距離を繋ぐ必要がある。その結果、異なる長さ及び構造からなる多くの異なるトルク支持体が、在庫を用意される必要がある。トルク支持体が基礎成形によって製造される場合、個別のツールが各実施形態に対して要求される。これは、新たなトランスミッションのために、且つトルク支持体及び予備の部品双方のために、製造コスト及び保管コストを増大させる。これは、保証契約のために、さまざまな構成要素からなる製品が、潜在的に必要な交換のために長年にわたって保管され続ける必要がある場合に、不利である。増大する多様性は、特に、新たに開発する場合に不利である。これは、一つ一つの構造が新たな技術に適合される必要があるからである。これは、結果として開発コストを増大させることを伴う。

本発明は、最先端の技術の不利点を回避する、鉄道車両用のトルク支持体及びボギー台車を提供するという目的に基づいている。特に、ボギー台車への最終駆動部の異なるリンク機構に容易に適合することができ且つ異なる長さ及び角度取付位置とすることを可能にするトルク支持体が提供される。同時に、構成要素の多様性と開発及び製造コストとは、減少される。

本発明に従うこの目的は、独立請求項による鉄道車両用のトルク支持体及びボギー台車によって達成される。従属請求項は、特に、本発明の有利な且つ適した実施形態を提供する。

２つの部材、特に一方ではフレームまたはボギー台車と他方では鉄道車両の最終駆動部ハウジングのようなハウジングとを関節的に相互支持するためのトルク支持体は、２つの端部においてそれぞれ１つの受取ヘッドが構成されたロッドを備える。受取ヘッドが、部材それぞれにおける支持のために使用されるボルトを収容するための軸受を備えている。

本発明に従って、ロッドは、少なくともその２つの端部の領域において、スリーブとして構成されている。軸受は、スリーブを備え、スリーブは、ボルトと受取ヘッドとの間でボルトの径方向に配置され且つ少なくとも１つの追加的軸受部材を介して受取ヘッド上に支持されている。スリーブは、その外周において、球状キャップのような球状部分を備えている。

ボギー台車に対するトランスミッションの異なる取付状態が実現することができる。その結果、所望の取付状態への調節が、ロッドの長さの調節によって生じ、このことにおいて、ロッドは、結果として、実施形態に応じたサイズにカットされ、その後、ロッドには、例えば摩擦溶接によりロッドに接続された受取ヘッドが設けられる。結果として、同じ受取ヘッドは、各トルク支持体に対する個別のマスタパターンを必要とせずに異なる実施形態に対して常に使用することができる。これは、トルク支持体のための構成要素の多様性と、開発コスト、製造コスト及び保管コストと、を大いに減少させることを支援する。同じことが、関連する最終駆動部に適用され、最終駆動部は、通常、駆動源からホイールへ見られるように、出力伝達方向において、トランスミッションへの出口回路に接続されている。

本発明に従って、鉄道車両用のボギー台車は、２つのホイール、最終駆動部、軸及び最終駆動部ハウジングを備えた少なくとも１つの輪軸と、ボギー台車フレームと、を備えている。さらに、ボギー台車またはボギー台車フレーム上に最終駆動部を関節的に相互支持するためのトルク支持体が提供され、トルク支持体は、本発明に従って構成されている。

本発明は、実施形態及び添付される図面を参照して例として以下で説明される。

３つの輪軸を有するボギー台車を斜視図で示している。 最先端の技術によるトルク支持体を平面図及びその長手軸を通る軸方向断面図で示している。 本発明によるトルク支持体を平面図及び長手軸を通る断面図で同様に示している。

図１に示すボギー台車は、機関車を対象としたものである。ボギー台車は、以下のように構成される：ボギー台車は、３つの輪軸２，３，４を備えている。各輪軸２，３，４は、２つのホイール２．１，２．２，３．１，３．２及び４．１，４．２と、追加的軸２．３，３．３及び４．３と、最終駆動部２．４，３．４，４．４と、それぞれ１つの最終駆動部ハウジング８．１，８．２，８．３と、を備えている。

図は、４つのバネ５をさらに示している。４つのバネ５は、ボギー台車と機関車のフレーム（図示せず）との間に配置され、追加的バネ６は、ボギー台車フレーム１５とそれぞれの軸２．３，３．３及び４．３との間に配置されている。

図示した構成要素は、ボギー台車フレーム１５によって収容されている。本実施形態では、最終駆動部２．４，３．４，４．４が、それぞれ１つのトルク支持体１により、ボギー台車フレーム１５上に関節的方式でそれぞれ支持されている。トルク支持体１は、最終駆動部２．４，３．４，４．４に鉄道車両のトランスミッション（図示せず）を介して駆動源（図示せず）によって伝達されるトルクを吸収するために使用されている。トランスミッションが、本発明に従うトルク支持体を介してボギー台車フレーム１５上に関節的方式で支持されてもよいことは、明らかである。

図２は、最先端の技術から公知である上記トルク支持体１を示している。トルク支持体１は、基礎成形、例えば鋳造または鍛造によって製造され、且つオープンエンドレンチのように形成されたロッド１０を備え、ロッド１０は、その端部１０．１において、それぞれ１つのボルト１４．１，１４．２を収容するための軸受１３．１，１３．２が設けられた受取ヘッド１２．１，１２．２を一体的に形成している。ボルト１４．１，１４．２は、トランスミッションからボギー台車への横及び曲げトルクを最適に吸収して伝達するために、バレル形状である。しかしながら、バレル形状は、製造の許容差のために、より高い製造コストを招く。

しかしながら、これらのトルク支持体において、新たなトルク支持体が、異なる接続長さを、すなわち、２つのボルト１４．１及び１４．２の２つの長手軸間の異なる距離、従って、同じものを製造するために新たな鋳造または鍛造金型を、常に要求されることは不利である。これは、上記トルク支持体の多くの異なる実施形態を提供する必要がある場合、高い開発コスト、製造コスト及び保管コストを招く。

図３は、本発明に従うトルク支持体１を示している。同じ構成要素には、上述したものと同じ参照符号を付す。

本発明に従うトルク支持体１のロッド１０は、本実施形態において、一貫してスリーブとして構成されている。本実施形態では、スリーブは、円形状を有しているが、他の断面形状も考えられる。スリーブは、中実の材料から構成され、且つ２つの端部１０．１，１０．２の領域それぞれにおいてのみスリーブ状の内孔部分を備えてもよい。

本実施形態では、受取ヘッド１２．１，１２．２は、接続ピン１１．１，１１．２をそれぞれ備えており、接続ピンは、端部１０．１，１０．２の領域においてロッド１０の内部形状と補完的な外部形状を有している。接続ピン１１．１及び１１．２が、ロッド１０上に設置されるように構成されることを考えてもよい。この場合、接続ピン１１．１，１１．２には、ロッド１０における端部１０．１及び１０．２の外径とほぼ同じ内径を有する内側内孔部分が設けられる。

本発明に従うトルク支持体１を製造するために、トルク支持体１は、ロッド１０の要求される接続長さに応じて、その長さが調節される。続いて、２つの接続ピン１１．１，１１．２は、ロッド１０内に挿入されるか、またはロッド１０上に設置され、例えば摩擦溶接によって材料形成接合(material-formed joint)して互いに取り外し不可能に接続される。他の接合方法、特に摩擦ロック法または連結法を提供できることも明らかである。

ボルト１４．１，１４．２は、本実施形態において円筒状に構成されている。他の断面形状、特に多角形が考えられることは、明らかである。ソケット１７．１，１７．２が、横及び曲げトルクを吸収することを可能とするために設けられている。ソケット１７．１，１７．２は、それらの外面に***部をそれぞれ備え、且つ周方向においてボルト１４．１，１４．２を取り囲んでいる。ソケット１７．１，１７．２は、軸受１３．１，１３．２内に挿入されている。各ソケット１７．１，１７．２は、ほぼ球状外形を有した***部を介して追加的軸受部材、例えばゴム部材により軸受部材１３．１，１３．２内に支持されている。同様に、追加的軸受部材は、受取ヘッド１２．１，１２．２上にソケット１７．１，１７．２を支持することを考えてもよい。本発明に従って構成されたソケット１７．１，１７．２により、円筒状のボルトをすぐに挿入することができ、従って、製造作業量を実質的にさらに減少させる。さらに、角度位置が、互いに対するボルト１４．１，１４．２の接続長さがほぼ一定であること（図３の平面図における破線参照）と組み合わせて、それらの直径がより小さいボルト１４．１，１４．２と内径に従ってそれぞれより小さいソケット１７．１，１７．２とを設けることによって、相殺される。このため、同一の接続長さのトルク支持体を用いて、且つ、異なる直径のボルト１４．１，１４．２を用いることによって、配置が異なるトランスミッション及びボギー台車において、トルク支持体の搭載時に、例えば鉄道車両の始動前に、新たなトルク支持体を製造する必要なく、予め小さな角度変化を相殺することが可能である。このため、同じ接続長さが、操作者によって望まれる異なるトランスミッションサイズに対するギア比に応じて使用することができる。

円筒状のボルト１４．１，１４．２のさらなる利点は、ネジ止め接続の代わりに、最終駆動部ハウジング８．１，８．２，８．３との及び／またはボギー台車との圧入により、接合することができることである。このために、ボルト１４．１，１４．２及びボルト１４．１，１４．２のための関連する受取部には、ボギー台車または最終駆動部ハウジング８．１，８．２，８．３上に圧入するための許容差が設けられる。そして、付加的ネジ止め接続部（ネジ１９）が、単にねじれに対する保護のために使用されてもよい。全体として、最先端の技術におけるネジ止め接続部のような質で設置される上記高い要求を満たすことを必要とせず、これにより、製造コストが大幅に減少される。ねじれに対する保護は、連結接続によって明らかに可能であり、この場合、ボルト１４．１，１４．２及び関連する受取部は、それに応じて構成される。

ボルト１４．１，１４．２の構成が完全にフレキシブルなので、例えば各トルク支持体に対して異なる受取ヘッド１２．１，１２．２を設けることが可能である。このため、トランスミッション側の受取ヘッド１４．１は、例えば、それが、ボギー台車側の受取ヘッド１５．２と関連するボルト１４．２の直径と異なる直径のボルト１４．１を備えるように構成されてもよい。２つのボルト１４．１，１４．２の少なくとも一方が円筒状に構成され、他方がバレル形状であってもよいことは明らかである。これは、それぞれ異なって構成された受取ヘッド１５．１，１５．２を要求する。同様に、ロッド１０の端部１０．１，１０．２及び接続ピン１１．１，１１．２は、１つの且つ同一のトルク支持体において、それぞれ異なる方式で配設されてもよい。

本発明に従うトルク支持体は、トルク支持体を、最終駆動部及び／またはボギー台車の製造者またはサプライヤによって前もって予め取り付けることができるという利点を与える。このため、トルク支持体は、ボギー台車が納品されるときに、ボギー台車側の端部でボギー台車に、前もって固定することができる。しかしながら、トルク支持体は、最終駆動部ハウジングが納品されるときに、最終駆動部ハウジング８．１，８．２，８．３にのみ接続するか、または２つの部材を有するボギー台車へのトルク支持体の取付後に接続することもできる。いかなる場合でも、本発明に従うトルク支持体のフレキシブルな取付が可能であり、これにより、上記トルク支持体の製造コスト及び取付コストを大幅に減少させる。

１ トルク支持体、２ 輪軸、２．１ ホイール、２．２ ホイール、２．３ 軸、２．４ 最終駆動部、３ 輪軸、３．１ ホイール、３．２ ホイール、３．３ 軸、３．４ 最終駆動部、４ 輪軸、４．１ ホイール、４．２ ホイール、４．３ 軸、４．４ 最終駆動部、５ バネ、６ フレーム、７．１ ソケット、７．２ ソケット、８．１ 最終駆動部ハウジング、８．２ 最終駆動部ハウジング、８．３ 最終駆動部ハウジング、９ 連結タワー、１０ ロッド、１０．１ 端部、１０．２ 端部、１１．１ 接続ピン、１１．２ 接続ピン、１２．１ 受取ヘッド、１２．２ 受取ヘッド、１３．１ 軸受、１３．２ 軸受、１４．１ ボルト、１４．２ ボルト、１５ ボギー台車フレーム、１６ 軸、１７．１ ソケット、１７．２ ソケット、１８．１ 軸受部材、１８．２ 軸受部材、１９ ネジ

Claims (6)

1. ２つの部材、特に一方ではフレーム（６）またはボギー台車（３）と他方では鉄道車両の最終駆動部ハウジング（８．１，８．２，８．３）のようなハウジングとを関節的に相互支持するためのトルク支持体（１）であって、
   ２つの端部（１０．１，１０．２）においてそれぞれ１つの受取ヘッド（１２．１，１２．２）が構成されたロッド（１０）を備え、
   前記受取ヘッド（１２．１，１２．２）が、前記部材それぞれにおける支持のために使用されるボルト（１４．１，１４．２）を収容するための軸受（１３．１，１３．２）を備え、
   前記ロッド（１０）が、少なくともその２つの前記端部（１０．１，１０．２）の領域においてスリーブとして構成され、
   前記軸受（１３．１，１３．２）が、ソケット（１７．１，１７．２）を備え、前記ソケット（１７．１，１７．２）が、前記ボルト（１４．１，１４．２）と前記受取ヘッド（１２．１，１２．２）との間で前記ボルト（１４．１，１４．２）の径方向に配置され且つ少なくとも１つの追加的軸受部材（１８．１，１８．２）を介して前記受取ヘッド（１２．１，１２．２）上に支持され、
   前記ソケット（１７．１，１７．２）が、その外周において、ユニバーサルボールジョイントのような球状部分を備えていることを特徴とするトルク支持体。
2. 前記受取ヘッド（１２．１，１２．２）が、接続ピン（１１．１，１１．２）を備え、該接続ピン（１１．１，１１．２）が、前記ロッド（１０）の前記端部領域において、前記ロッド（１０）上に設置されるか、または前記ロッド（１０）内に挿入可能であることを特徴とする請求項１に記載のトルク支持体。
3. 前記接続ピン（１１．１，１１．２）が、円状外形を有し、前記ロッド（１０）が、少なくともその前記端部（１０．１，１０．２）の領域において補完的断面形状を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のトルク支持体。
4. 前記ソケット（１７．１，１７．２）及び少なくとも１つの前記軸受（１８．１，１８．２）が、一体的なゴム金属部材を形成していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のトルク支持体。
5. 前記ボルト（１４．１，１４．２）が、前記軸受（１３．１，１３．２）内での少なくとも前記ボルトの前記支持する領域において円形断面を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のトルク支持体。
6. 鉄道車両用のボギー台車であって、
   ボギー台車フレーム（１５）と、
   ２つのホイール（２．２，３．１，３．２，４．２）、最終駆動部（３）、軸（１６）及び最終駆動部ハウジング（８）を有する少なくとも１つの輪軸（２，４）と、
   前記ボギー台車または前記ボギー台車フレーム（１５）上に前記最終駆動部（３）を関節的に相互支持するためのトルク支持体と、
   を備え、
   前記トルク支持体が、請求項１から５のいずれか一項に記載に基づいて構成されていることを特徴とするボギー台車。

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