JPH079993A - 鉄道車両の駆動台車 - Google Patents
鉄道車両の駆動台車Info
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Abstract
風の導入方法を改善した鉄道車両の駆動台車を提供す
る。 【構成】 車軸外筒19には、ベアリング21を介して
車輪6が回転自在に支持されている。車軸外筒19の内
側端部には円盤形状のフランジ28が形成されており、
このフランジ28の外周部に電動機フレーム7の内側端
部がベアリング20を介して回転自在に支持されてい
る。車軸外筒19の外周面には固定子13が固着され、
電動機フレーム7の内周面にはこの固定子13に対向す
る回転子12が固着されている。フランジ28のウエブ
面には長円形の貫通孔30が放射状に複数個形成されて
いる。フランジ28のウエブ面内側には、貫通孔30に
連通すると共に送風機に接続した略円盤形状の送風ダク
ト32が固着されている。電線15は、送風ダクト32
の上面を貫通した後、貫通孔30の一つを貫通して固定
子13に接続している。
Description
り、特に独立車輪台車や軌間可変台車として好適な駆動
台車に関する。
る狭軌の他、高速鉄道に用いられる広軌がある。通常、
両軌道にはそれぞれ適合する軌間を有する鉄道車両が走
行し、相互に乗り入れることはできない。ところが、狭
軌と広軌とが混在する場合、車両を遠隔地に移送する場
合等に不都合が多いため、軌間を変えることのできる軌
間可変台車が望まれている。台車は、電動機等の駆動装
置の有無により、駆動台車と付随台車とにわけられる。
り、電動機の回転力を動力伝達装置を介して車輪に伝え
る、いわゆる間接駆動台車が主流となっている。これ
は、図5に示したように、台車枠1に電動機2を取付
け、その回転力をカップリング3および減速装置4を介
して車軸5に伝達するもので、車軸5に固着された左右
の車輪6は一体的に回転する。
動機フレーム7にはその一端部に上方に開口する通風ダ
クト8が形成されている。通風ダクト8はベローズ9を
介して台車枠1の上部に設置された図示しないエアクリ
ーナに接続している。回転軸10の一端には冷却ファン
11が固設されており、回転軸10と共に回転すること
により電動機2の内部に冷却風を導入する。冷却風は、
電動機2内の回転子12や固定子13を冷却した後、電
動機フレーム7の他端部に形成された排気口14から排
出される。図6中、15は電力の供給等を行う電線であ
り、電動機フレーム7の上面を貫通して電動機2内の固
定子13等に配線されている。また、16は電動機フレ
ーム7に固設された取付用ブラケットである。
カップリング3や減速装置4が使用されているため、軌
間可変機構を組込むとその構造が更に複雑となり、製造
や保守・点検作業が非常に困難になると共に、故障の発
生頻度も高くなる問題があった。また、大動力を伝達す
る都合上、カップリング3や減速装置4には可撓歯車継
手や歯車減速装置が用いられるため、潤滑油やパッキン
類の定期的な交換はもとより、歯車や軸受等も長期間の
使用により磨耗し、その交換を余儀無くされていた。ま
た、間接駆動方式では、当然のことながら動力の伝達ロ
スが生じると共に、歯車の噛み合いによる騒音が発生す
る等の問題もあった。
例えば特開平1-148654号公報には、台車枠に支持された
電動機の回転軸が車軸を兼ねた、直接駆動台車が記載さ
れている。これは、電動機の回転軸の両端部に車輪を取
付けたもので、左右の車輪が一体的に回転する。また、
実開平3-53369 号公報には、独立車輪式の直接駆動台車
が記載されている。これは、電動機内に左右一対の回転
子を設け、それぞれの回転子に固着された回転軸の端部
に車輪を取付けたもので、左右の車輪が独立して回転す
る。更に、特開昭52-22214号公報には、電気自動車用の
直接駆動装置が記載されている。これは、車体側に固定
された車軸の端部に固定子を取付け、車輪側には電動機
フレームと一体の回転子を固着したものである。
電動機の通風冷却装置が記載されている。これは、電動
機ケーシング内に複数の導入ダクトを配置したもので、
通風ダクトから導入した冷却風を電動機の各部に均等に
分配するようにしたものである。
種の直接駆動台車にも、軌間可変台車に適用する場合に
は、以下のような問題点があった。
は、回転軸と車輪とを高い精度で摺動自在に結合する必
要があり、両部品の製作が困難であると共に、車輪を軸
方向にロックするロック装置等も設置し難かった。ま
た、前述したように左右の車輪が一体的に回転するた
め、旋回時における左右車輪の回転差が吸収できず、特
に高速車両においては走行安定性が損なわれると共に車
輪やレールの磨耗も大きくなる問題があった。
は、回転軸と車輪とを摺動自在に結合することに起因す
る上述した問題の他、電動機の中央部で2本の回転軸を
回動自在に支持しなければならず、構造が複雑になる問
題があった。尚、電動機と車輪とをユニット化したもの
を左右に一組ずつ配置し、それぞれを軸方向に摺動させ
る方法も考えられるが、台車枠による確実な支持が困難
になる等の問題があった。
軌間可変台車に適用した場合、図8,図9に示した構造
を採ることにより、上述した問題は解消される。すなわ
ち、台車枠1に軸箱17を介して固定車軸18を保持さ
せ、この固定車軸18に左右一対の車軸外筒19を摺動
自在に嵌合させる。車軸外筒19の外周面には固定子1
3を固着させる一方、電動機フレーム7の内周面には回
転子12を固着させ、更に電動機フレーム7の外側端部
には車輪6を固着させる。車軸外筒19と電動機フレー
ム7の内側端部および車輪6との間にはそれぞれ軸受2
0,21を介装させ、車輪6を電動機フレーム7と一体
に軸受外筒19に回動自在に支持させる。そして、車軸
外筒19を図示しない駆動装置により左右に移動させて
軌間の変更を行い、ロック装置22により固定する。
を要求される加工を要せず、車輪6は固定車軸18に車
軸外筒19を介して確実に支持される。また、軌間変更
後のロックもロック装置22により確実に行うことがで
き、走行安定性を確保することができる。
ような問題点があった。周知のように、電動機2では、
固定子13に電力を供給する必要があると共に、固定子
13や回転子12の冷却も不可欠である。しかるに、上
述した構造では電動機フレーム7自体が回転するため、
電動機フレーム7を貫通させて電力供給用の電線を配線
したり、電動機フレーム7の外周に通風ダクトを設けて
冷却風を導入する方法を採ることは不可能であった。ま
た、電動機フレーム7内の空気はその粘性により電動機
フレーム7と共に回転するため、電動機2内に冷却ファ
ンを設けても冷却風を効率よく吸込むことは難しかっ
た。したがって、この構造では電線の配線や冷却風の導
入を左右の電動機2の間から行うと共に、冷却風も外部
から強制的に送り込む必要があった。
な駆動力が要求されるため、電動機2は外径だけでなく
軸方向長さが大きくなる。したがって、図9に示したよ
うに、左右の電動機2が接近する狭軌時には、その間の
隙間sが非常に少なくなり、従来の方法では電線や送風
ダクトを配設することができなかった。
問題点を解消し、軌間可変台車等に好適な、電線の配線
や冷却風の導入方法を改善した鉄道車両の駆動台車を提
供することを目的とする。
に、本発明の駆動台車は、台車枠(1)の左右側梁(2
3)にそれぞれ懸架され、固定車軸(18)の両端を保
持する軸箱(17)と、前記固定車軸(18)に嵌合し
た左右一対の車軸外筒(19)と、前記車軸外筒(1
9)の内側端部に形成され、そのウエブ面に少なくとも
一つの貫通孔(30)が形成された円盤形状のフランジ
(28)と、前記車軸外筒(19)の外側端部に軸受
(21)を介して回転自在に支持された車輪(6)と、
外側端部が前記車輪(6)に固着し、内側端部が前記フ
ランジ(28)の外周部に軸受(20)を介して回転自
在に支持された電動機フレーム(7)と、前記車軸外筒
(19)の外周面に固着した固定子(13)と、前記電
動機フレーム(7)の内周面に固着した回転子(12)
とからなる電動機(2)と、前記電動機(2)の外部に
配設された送風機(34)と、前記車軸外筒(19)の
内側端部に取付けられ、前記フランジ(28)の貫通孔
(30)を通して前記電動機(2)内へ前記送風機(3
4)からの冷却風を送給する略円盤形状の送風ダクト
(32)と、前記電動機フレーム(7)の外側端部の外
周面に形成され、前記冷却風の排出を行う排気孔(1
4)と、前記送風ダクト(32)内から前記フランジ
(28)の貫通孔(30)を通して配線され、前記電動
機(2)の固定子(12)に電力を供給する電線(1
5)とを備えたを特徴とするものである。
は、送風ダクトとフランジの貫通孔とを介して電動機内
に導入され、固定子と回転子とを冷却した後に排気孔か
ら排出される。また、電動機の固定子に電力を供給する
電線は、送風ダクト内からフランジの貫通孔を通して配
線されるため、回転する電動機フレームとの干渉や左右
方向への突出が防止される。
実施例について添付の図面を参照して説明する。尚、本
実施例の台車は軌間変更型の2軸ボギー台車である。図
1,図2,図3(図2中のA部拡大断面図),図4(図
3中のB−B断面図)に示したように、駆動台車(以
下、単に台車と称する)の台車枠1の左右の側梁23に
は、その下面に前後一対の軸ばね24を介して、軸箱1
7がそれぞれ懸架されている。固定車軸(以下、車軸と
略称する)18は、中央の大径部25と両端の小径部2
6とからなる段付きとなっており、小径部26が左右の
軸箱17を貫通して保持されている。
筒形状の車軸外筒19が軸方向摺動自在に嵌合してい
る。尚、大径部25と車軸外筒19の摺動面には耐磨耗
性の減摩剤がコーティングされ、車軸外筒19が円滑に
摺動するようになっている。車軸18の中央部には円環
形状の外筒ストッパ27が形成されており、車軸外筒1
9が内側に移動した際にその内端が当接して係止する。
また、車軸外筒19が外側に移動した際には、その外端
が軸箱17の内端面に当接して係止される。尚、これら
の係止位置はそれぞれ、狭軌と広軌とに対応している。
ーパローラベアリング21を介して、車輪6が回転自在
に支持されている。車軸外筒19の内側端部には円盤形
状のフランジ28が形成されており、このフランジ28
の外周部に円筒形状の電動機フレーム7の内側端部がボ
ールベアリング20を介して回転自在に支持されてい
る。また、電動機フレーム7の外側端部は車輪6のウエ
ブ面内側に固着しており、車輪6と電動機フレーム7と
が一体的に回転するようになっている。車軸外筒19の
外周面には固定子13が固着され、電動機フレーム7の
内周面にはこの固定子13に対向する回転子12が固着
されている。図中、29はブレーキディスクであり、電
動機フレーム7の外周面中央部に固着されている。
通孔30が放射状に複数個形成されている。また、電動
機フレーム7の外側外周面には、矩形の排気孔14がこ
れも放射状に複数個形成されている。フランジ28のウ
エブ面内側には、貫通孔30に連通する略円盤形状の送
風ダクト32が固着されている。送風ダクト32は鋼板
製でその幅が狭く形成されており、車体33内に配設さ
れた送風機34にベローズ9を介して接続している。ま
た、車体33下面からの電線15は、送風ダクト32の
上面を貫通した後、貫通孔30の一つを貫通して固定子
13に接続している。
けて扇状断面の外筒突出部36が延設されている。外筒
突出部36は、軸箱17の上面に形成された案内溝37
に摺動自在に嵌合すると共に、その下面には左右2か所
に円弧形状の図示しない係止溝が形成されている。尚、
これら係止溝間のピッチは車軸外筒19の摺動距離に等
しくなっている。
ロック保持環38が突出して形成され、このロック保持
環38にカムロック39が回動自在に嵌合している。カ
ムロック39は円盤形状であり、外筒突出部36の係止
溝に対して高精度に嵌合する厚みを有すると共に、外周
の一部に外筒突出部36が通過できる切欠40が形成さ
れている。カムロック39が内側の係止溝に嵌合するの
は、軸受外筒19が軸箱17に当接した位置であり、こ
れは広軌に対応する。また、カムロック39が外側の係
止溝に嵌合するのは、軸受外筒19が外筒ストッパ27
に当接した位置であり、これは狭軌に対応する。
形成されており、その端部には油圧シリンダ42のロッ
ド43が接続している。油圧シリンダ42は側梁23の
下面にブラケット44を介して取り付けられており、ロ
ッド43が伸縮することによりカムロック39が回転す
る。図2中、45は軸箱17の下部に設置された油圧式
のジャッキであり、軸箱17を押上げることによって車
輪6を浮いた状態にする。
は、ブレーキディスク29を挟圧するディスクパッド4
6を保持した、ブレーキキャリパ47が配置されてい
る。ブレーキキャリパ47は、側梁23の下面に車軸と
平行に横架された、上下一対の案内棒48により摺動自
在に支持されている。左右のブレーキキャリパ47に
は、アクチュエータとして油圧シリンダ49が取付けら
れている。そして、油圧シリンダ49のロッド50が伸
縮することにより左右のブレーキキャリパ47が離反・
接近する。
の台車において走行を開始する場合には、電線15を介
して電動機2の固定子13に電力を供給する。すると、
回転子12と一体の電動機フレーム7が回転し、これに
固着された車輪6も一体に回転する。この際、同時に送
風機34も駆動され、冷却風がベローズ9を介して送風
ダクト32に供給される。供給された冷却風は、送風ダ
クト32からフランジ28の貫通孔30を通過して電動
機2内に導入され、回転子12および固定子13を冷却
した後に排気孔14から排出される。
であるため、冷却風は貫通孔30を通して電動機2内に
満遍なく配風され、回転子12および固定子13の冷却
が一様に行われる。また、電線15は送風ダクト32を
介して電動機2内に配線されているため、回転する電動
機フレーム7等との接触が完全に防止される。
軌から狭軌に変更する場合には、ジャッキ45により車
輪6が図示しないレールから離れるように各台車を持ち
上げる。そして、油圧シリンダ42のロッド43を短縮
させることによりカムロック39を図2中で時計回りに
回転させ、係止溝との嵌合を解くと共に切欠40を外筒
突出部36に一致させる。
キャリパ47に圧油を供給し、ブレーキパッド46によ
りブレーキディスク29を挟圧する。これによりブレー
キキャリパ47とブレーキディスク29とが一体化した
ら、次に油圧シリンダ49に圧油を供給し、ロッド50
を短縮させる。すると、図1の左半分に示したように、
ブレーキキャリパ47が、ブレーキディスク29,電動
機2,車輪6および車軸外筒19と一体となって、車軸
18に沿って内側に移動する。この移動は車軸外筒19
が外筒ストッパ27に当接することにより停止する。
ると、前述したように、外筒突出部36の外側の係止溝
がカムロック39の上部に位置する。ここで、油圧シリ
ンダ42に圧油を供給してロッド43を伸長させる。す
ると、カムロック39が図2中で反時計回りに回転し、
係止溝に嵌合する。これにより、車軸外筒19は確実に
ロックされ、軌間の広軌から狭軌への変更が終了する。
軌間の変更が終了したら、ジャッキ45を短縮させて台
車を下げ、車輪6をレール上に降ろす。尚、本実施例で
は、上述した各部材の作動が制御装置により全て自動的
に行われる。
には、上述した手順において、ブレーキキャリパ47と
ブレーキディスク29とを一体化させた時点で、次に油
圧シリンダ49に圧油を供給し、ロッド50を伸長させ
る。すると、図1の右半分に示したように、ブレーキキ
ャリパ47が、ブレーキディスク29,車輪6および車
軸外筒19と一体となって、車軸18に沿って外側に移
動する。この移動は車軸外筒19が軸箱17に当接する
ことにより停止する。
述したように、外筒突出部36の内側の係止溝18がカ
ムロック39の上部に位置する。ここで、油圧シリンダ
42に圧油を供給してロッド43を伸長させる。する
と、カムロック39が図2中で反時計回りに回転し、係
止溝18に嵌合する。これにより、車軸外筒19は確実
にロックされ、軌間の狭軌から広軌への変更が終了す
る。
はなく、通常の独立車輪式の駆動台車に適用してもよい
し、送風機を台車枠に設置するようにしてもよい。ま
た、ブレーキキャリパを駆動するアクチュエータとし
て、エアシリンダや電気モータとねじ軸とを組合わせた
もの等を用いてもよいし、ブレーキキャリパを駆動する
アクチュエータに2段シリンダ等を用い、3種類以上の
軌間に対応できるようにしてもよい。更に、外筒突出部
の係止溝とカムロックとの嵌合面をテーパ状にし、くさ
び作用により強固なロックを行うようにしてもよいし、
カムロックの回転を手動により行うようにしてもよい。
更に、ジャッキは、個々の軸箱に用いるものではなく、
台車1基分あるいは貨車1両分を一つの枠組で支えるよ
うなものでもよい。
によれば、送風ダクトが円盤形状であるため、冷却風は
貫通孔を通して電動機内に満遍なく配風され、回転子お
よび固定子の冷却が一様に行われる。また、電線は送風
ダクトを介して電動機内に配線されているため、回転す
る電動機フレーム等との接触が完全に防止される。更
に、送風ダクトの幅を狭くすることにより、軸方向寸法
の余裕が少ない軌間変更台車においても直接駆動方式を
採ることができるようになる。
例を示した平面図。
た斜視図。
縦断面図。
縦断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】台車枠(1)の左右側梁(23)にそれぞ
れ懸架され、固定車軸(18)の両端を保持する軸箱
(17)と、 前記固定車軸(18)に嵌合した左右一対の車軸外筒
(19)と、 前記車軸外筒(19)の内側端部に形成され、そのウエ
ブ面に少なくとも一つの貫通孔(30)が形成された円
盤形状のフランジ(28)と、 前記車軸外筒(19)の外側端部に軸受(21)を介し
て回転自在に支持された車輪(6)と、 外側端部が前記車輪(6)に固着し、内側端部が前記フ
ランジ(28)の外周部に軸受(20)を介して回転自
在に支持された電動機フレーム(7)と、 前記車軸外筒(19)の外周面に固着した固定子(1
3)と、前記電動機フレーム(7)の内周面に固着した
回転子(12)とからなる電動機(2)と、 前記電動機(2)の外部に配設された送風機(34)
と、 前記車軸外筒(19)の内側端部に取付けられ、前記フ
ランジ(28)の貫通孔(30)を通して前記電動機
(2)内へ前記送風機(34)からの冷却風を送給する
略円盤形状の送風ダクト(32)と、 前記電動機フレーム(7)の外側端部の外周面に形成さ
れ、前記冷却風の排出を行う排気孔(14)と、 前記送風ダクト(32)内から前記フランジ(28)の
貫通孔(30)を通して配線され、前記電動機(2)の
固定子(12)に電力を供給する電線(15)とを備え
たことを特徴とする鉄道車両の駆動台車。 - 【請求項2】前記車軸外筒(19)が前記固定車軸(1
8)に軸方向摺動自在に嵌合すると共に、前記台車枠
(1)に対して前記電動機フレーム(7)および前記車
軸外筒(19)を左右に駆動する軌間変更手段と、前記
車軸外筒(19)を複数の位置で固定する車軸外筒固定
手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の鉄道車
両の駆動台車。 - 【請求項3】前記軌間変更手段が、前記電動機フレーム
(7)の外周面に形成されたブレーキディスク(29)
を挟圧するブレーキパッド(46)を保持すると共に前
記固定車軸(18)と平行に側梁(23)に横架された
案内棒(48)により摺動自在に支持されたブレーキキ
ャリパ(47)と、このブレーキキャリパ(47)を左
右方向に駆動するアクチュエータ(49)とからなるこ
とを特徴とする請求項2記載の鉄道車両の駆動台車。 - 【請求項4】前記車軸外筒固定手段が、前記車軸外筒
(19)の上部外側端部に延設され、前記軸箱(17)
に摺動自在に嵌合すると共に下面に複数の円弧形状の係
止溝を有する外筒突出部(36)と、前記固定車軸(1
8)の端部に回動自在に軸着され、前記係止溝に嵌合す
ると共に前記外筒突出部(36)が通過する切欠(4
0)を有する円盤形状のカムロック(39)とからなる
ことを特徴とする請求項2記載の鉄道車両の駆動台車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15696093A JP2706035B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 鉄道車両の駆動台車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15696093A JP2706035B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 鉄道車両の駆動台車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH079993A true JPH079993A (ja) | 1995-01-13 |
JP2706035B2 JP2706035B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=15639084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15696093A Expired - Lifetime JP2706035B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 鉄道車両の駆動台車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2706035B2 (ja) |
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