JP2003276595A - 鉄道車両用動力台車 - Google Patents

鉄道車両用動力台車

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JP2003276595A
JP2003276595A JP2002088097A JP2002088097A JP2003276595A JP 2003276595 A JP2003276595 A JP 2003276595A JP 2002088097 A JP2002088097 A JP 2002088097A JP 2002088097 A JP2002088097 A JP 2002088097A JP 2003276595 A JP2003276595 A JP 2003276595A
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Hiroshi Onoda
博 小野田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平行カルダン駆動装置において、歯車装置の
小歯車軸を台車枠に回転自在に支える事で、小歯車軸と
主電動機軸との心狂いを少なくすることにある。 【解決手段】 輪軸の中央に平行カルダン駆動装置を構
成し、その小歯車軸を回転自在に台車枠に取付けた支え
に支持する。小歯車軸をその中心に通した歯車箱の貫通
穴を弾性体を介してその支えに支持する。小歯車軸は、
小歯車をその内周に内歯車を創成した中空円筒とし、そ
の内歯車を小歯車軸に嵌着された外歯車に、外歯車ボス
に取付けた円板により軸方向への移動を規制して、噛合
させる。または、歯車箱の車軸を通す貫通穴を弾性体を
介して、回転自在に車軸で支え、そこに嵌着された大歯
車を上記のように、内・外歯車により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両に係わり、
特に小歯車軸と主電動機軸との心狂いを少なくする車両
用動力台車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の車両用動力台車について図3を参
照して説明する。図3(a)はその平面説明図、図3
(b)は正面説明図であり、車両用動力台車は次に示す
ような構成で形成されている。車体45の質量は、枕ば
ね31を介して台車枠32で受け、軸ばね33および軸
箱34内に収容された図示していないジャーナル軸受を
介して車輪35が車軸36に嵌着された2組みの輪軸3
7で受け止めている。
【0003】この2組みの輪軸37は、軸はり38が台
車枠32に対して弾性体を巻いたピン39により回転自
在に台車枠32に備えられることで所定の位置に若干の
自由度を有して保持されている。台車枠32に固定され
た主電動機40による回転力は、可撓継手41および歯
車装置42を経て輪軸37に伝達される。また、この歯
車装置42の歯車箱43の一方は、車軸36に図示して
いない軸受を介して保持され、他方は吊り装置44を介
して台車枠32に指示されている。なお、図3におい
て、本願発明と直接関係しない部分についてはその説明
を割愛した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かよう
な構成では次に示すような課題があった。 1.軸バネが撓むと主電動機の軸は垂直方向に移動する
が、車軸で支えられた歯車装置の小歯車軸は車軸を中心
とした円弧に沿って移動するため、そこに心狂いが生
じ、そこに配置される可撓継手が振動を起すことがあっ
た。 2.歯車箱は軸ハリ式台車における軸ハリと同等に台車
枠に対して輪軸を所定の位置に保持可能な剛性を有し、
ジャーナル軸受(図示略)は歯車箱を車軸に支える負荷
能力があり、各々の部品の機能が重複していた。 本発明は、上述した点に鑑みて創案されたもので、その
目的とするところは、このような課題を解消し、心狂い
が生じずまた部品の機能が重複しない鉄道車両用動力台
車を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、 1.請求項1において、輪軸を台車枠に支持して主電動
機の動力を継手を介して小歯車に伝達する鉄道車両用動
力台車に係わり、 ア) 前記小歯車の小歯車軸は、その小歯車をその内周
に内歯車を創成した中空円筒とし、この内歯車を、小歯
車軸に嵌着された外歯車に噛合させて構成し、これらの
内外歯車は歯車継手用歯車と同様の歯形に成形する。 イ) 前記小歯車は、歯巾を内歯車部より広くし、内歯
車部の両側面と小歯車部の内周面に角隅部を創成し、こ
の角隅部に、前記外歯車のボスを挟み込んで取付けられ
た2枚のドーナツ形円板の外周面を突当て、小歯車軸と
回転軸を一致させて支持する。 ウ) 前記ドーナツ形の円板は、軸直角断面においてボ
スへの取付部から先を「く」の字、又は逆「く」の字状に形
成し、その先端が前記角隅部に突当てられるよう形成す
る。 エ) 前記ドーナツ形の円板は円周方向に数分割する。 オ)このように構成された小歯車軸は、台車の横ハリに
固定された支えに軸受を介して横ハリに平行に回転自在
に支持する。 カ)前記小歯車とこの小歯車に噛合する大歯車からなる
歯車箱の小歯車側の貫通穴は、この小歯車軸を貫通さ
せ、その穴の中心をこの小歯車軸と一致させて、前記支
えに揺動自在かつ、その他すべての方向に若干の自由度
を有した弾性体を介して支持する。 キ)前記歯車箱は、大歯車側の貫通穴で、車軸の略中央
に嵌着された大歯車の、その両側にジャーナル軸受を内
包した軸箱に支持する。 ク)軸バネは、横ハリと構造を一体とする台車枠と、軸
箱との間に配置する。 以上のごとく構成されたことを特徴とする鉄道車両用動
力台車である。
【0006】2.請求項2において、輪軸を台車枠に支
持して主電動機の動力を継手を介して小歯車に伝達する
鉄道車両用動力台車に係わり、 ア) 小歯車の両側に軸を形成し、それぞれの軸に二つ
の軸受を備え、内側の軸受は前記小歯車を支持し、外側
の軸受は台車に取着された横ハリに固定されているそれ
ぞれの支えに備えられて横ハリに平行に回転自在に支持
する。 イ) 前記小歯車とこの小歯車に噛合する大歯車からな
る歯車箱は、前記小歯車を内側のそれぞれの軸受を介し
て回転自在に支えることで、小歯車を介して外側の軸受
により横ハリに揺動自在に支持する。 ウ) 歯車箱の大歯車側の貫通穴は、前記輪軸の略中央
に大歯車を嵌着し、その両側にジャーナル軸受を内包し
た軸箱に弾性体を介して支持する。 エ) 軸バネは、横ハリと構造を一体とする台車枠と、
前記軸箱との間に配置する。 オ) 前記大歯車は、その内周に内歯車を創成した中空
円筒とし、この内歯車を、輪軸の略中央に嵌着された外
歯車に噛合させ、これらの内外歯車は歯車継手用歯車と
同様の歯形に成形する。 カ) 前記大歯車は、歯巾を内歯車部より広くし、内歯
車部の両側面と大歯車部の内周面に角隅部を創成し、こ
の角隅部に、前記外歯車のボスを挟み込んで取付けられ
た2枚のドーナツ形円板の外周面を突当て、輪軸と回転
軸を一致させて支持する。 キ) 前記ドーナツ形円板は、軸直角断面においてボス
への取付部から先を「く」の字又は逆「く」の字状に形成
し、その先端を前記角隅部に突当てる。 ク)前記ドーナツ形の円板は、円周方向に数分割する。 以上のごとく構成されたことを特徴とする鉄道車両用動
力台車である。以下、本発明の一実施例を請求項に基づ
いて図面により詳述する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の請求項1に関する
鉄道車両用動力台車の1実施例を示す平面図であり、図
3と同様な構成部分の符号は省略する。図1において、
小歯車軸1は、小歯車2をその内周に内歯車を創成した
中空円筒とし、その内歯車を、小歯車軸1に嵌着された
外歯車3に噛合させて構成される。これらの内外歯車は
歯車継手用歯車と同様の歯形に成形される。小歯車2
は、歯巾を内歯車部より広くし、内歯車部の両側面と小
歯車部の内周面に角隅部を創成し、その角隅部に、その
外歯車3を挟み込んでそのボスに取付けられた2枚のド
ーナツ形円板4の外周面を突当て、小歯車軸1と主電動
機の回転軸を一致させて支持する。ドーナツ形円板4
は、軸直角断面において前記ボスへの取付部から先を
「く」の字又は逆「く」の字状に形成され、その先端が前記
角隅部に突当てる。また、このドーナツ形円板4は円周
方向に数分割する。
【0008】このように構成された小歯車軸1は、台車
の横ハリ5に固定された支え6に軸受7を介して横ハリ
5に平行に回転自在に支持する。歯車箱8は、小歯車軸
1を貫通させた貫通穴の中心をこの小歯車軸1と一致さ
せて支え6に揺動自在かつ、その他すべての方向に若干
の自由度を有した弾性体9を介して支持する。また歯車
箱8は、その大歯車側の貫通穴で、車軸10の略中央に
嵌着された大歯車11の、その両側にジャーナル軸受を
内包した軸箱12に支持する。軸バネ(図示せず)は、
横ハリ5と構造を一体とする台車枠(図示せず)と、軸
箱12との間に配置する。中間歯車13は、小歯車2と
大歯車11との間に歯車箱8に回転自在に支持する。ま
た、継手14は、台車枠に取付けられた主電動機15と
小歯車軸1との間に配置する。
【0009】次ぎにその作用について説明する。継手1
4を介して小歯車軸1に伝達された主電動機15の回転
力は、小歯車軸1に嵌着された外歯車3と、小歯車2の
内周に創成された内歯車との噛合を介して、小歯車2か
ら大歯車11に伝達される。その噛合反力は小歯車軸1
を介して台車枠で受ける。また、2枚の円板4は、小歯
車2の回転中心を小歯車軸1に一致させるように、内・
外歯車の噛合も歯巾方向において所定の位置に保持させ
るように働く。
【0010】更に、円周方向に数分割され、「く」の字状
に形成されて、前記のように取付けられた円板4は、径
方向に弾性を有することで、輪軸の台車枠に対する運動
に伴う歯車箱8の運動によりずれた大小歯車の回転軸の
ずれを、小歯車2に、小歯車軸1に対し偏角をつけた
り、小歯車2を小歯車軸1の軸心方向に若干移動させる
ことで吸収し、大小歯車の噛合を適正に保持する。
【0011】また、円板4に弾性があることにより、小
歯車2は噛合反力により、小歯車軸1の軸心方向に移動
させられるが、回転中心はその場に留まるので、小歯車
軸1の回転アンバランスを生じさせる状況にはならな
い。ここで、内外歯車の歯車継手用歯車と同様の歯形は
前記の偏角を許容する。
【0012】歯車箱8を台車枠に支持する弾性体9は、
軸バネが撓んだ時に、歯車箱8が小歯車軸1を中心とし
て揺動することを可能とし、その他の輪軸の台車枠に対
する運動を、歯車箱8を介して規制しながら、輪軸を台
車枠に支持する。ここに、歯車箱8は小歯車軸1を中心
に回転変位するので、主電動機軸16と小歯車軸1に心
狂いを生じさせない。また、歯車中心距離の増減は、大
小歯車の噛合の中で許容される。また、軸箱12は、歯
車箱8をその大歯車側の貫通穴で支持する。更に軸バネ
は横ハリ5と構造を一体とする台車枠と、軸箱12との
間に配置される。
【0013】次ぎに請求項2について説明する。図2は
本発明の請求項2の1実施例を示す平面図である。図2
において、小歯車53の両側に軸66,66′を形成
し、軸受51,51’をその一方の軸66に、軸受5
2、52’をその他方の軸66′に配置する。そして、
軸受51’、52’を歯車寄りに配置した小歯車53は、
台車の横ハリ54に固定された2本の支え55に、軸受
51,52を介して横ハリ54に平行に回転自在に支持
する。
【0014】歯車箱56は小歯車53を軸受51’、5
2’を介して回転自在に支えることで、小歯車53を介
して軸受51,52により横ハリ54に揺動自在に支持
する。歯車箱56の大歯車側の貫通穴は、輪軸57の略
中央に大歯車58を嵌着し、その両側にジャーナル軸受
を内包した軸箱59に弾性体60を介して支持する。ま
た、軸バネ(図示せず)は横ハリ54と構造を一体とする
台車枠(図示せず)と、軸箱59との間に配置する。
【0015】大歯車58は、その内周に内歯車を創成し
た中空円筒とし、その内歯車を、輪軸57の略中央に嵌
着された外歯車61に噛合させて構成する。これらの内
外歯車は歯車継手用歯車と同様の歯形に成形される。ま
た、その大歯車58は、歯巾を内歯車部より広くし、内
歯車部の両側面と大歯車部の内周面に角隅部を創成し、
その角隅部に、その外歯車61のボスを挟み込んで取付
けられた2枚のドーナツ形円板62の外周面を突当て、
輪軸57と回転軸を一致させて支持する。
【0016】そのドーナツ形円板62は、軸直角断面に
おいてボスへの取付部から先を「く」の字又は逆「く」の字
状に形成し、その先端を前記角隅部に突当てる。また、
そのドーナツ形円板62を円周方向に数分割する。中間
歯車63は、小歯車53と大歯車58との間に歯車箱5
6に回転自在に支持する。また継手64は、台車枠に取
付けられた主電動機65と小歯車53との間に配置され
る。
【0017】次ぎにその作用について説明する。回転力
の伝達経路などについては、前記と同様であるため、そ
の説明を割愛する。軸箱59と歯車箱56との間の弾性
体60は、輪軸57の台車枠に対する運動を若干の自由
度を有して保持する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
電動機軸と小歯車軸の中心は軸バネが撓んでもそこに心
狂いが生じないので、その間に配置される可撓継手から
発生する振動を抑制することができる。また、本歯車箱
は軸ハリ式台車の軸ハリを廃止して、輪軸を軸ハリと同
等に台車枠に支持できる。更に、本歯車箱を車軸で支え
る軸受を廃止し、ジャーナル軸受により代用できるな
ど、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1記載の説明図である。
【図2】本発明の請求項2記載の説明図である。
【図3】従来の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 小歯車軸 2 小歯車 3 外歯車 4 ドーナツ形円板 5 横はり 6 支え 7 軸受 8 歯車箱 9 弾性体 10 車軸 11 大歯車 12 軸箱 13 中間歯車 14 継手 15 主電動機 16 主電動機軸 31 枕ばね 32 台車枠 33 軸ばね 34 軸箱 35 車輪 36 車軸 37 輪軸 38 軸はり 39 ピン 40 主電動機 41 可撓継手 42 歯車装置 43 歯車箱 44 吊り装置 45 車体 51,51′軸受 52,52′軸受 53 小歯車 54 横はり 55 支え 56 歯車箱 57 輪軸 58 大歯車 59 軸箱 60 弾性体 61 外歯車 62 ドーナツ形円板 63 中間歯車 64 継手 65 主電動機 66,66′軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輪軸を台車枠に支持して主電動機の動力
    を継手を介して小歯車に伝達する鉄道車両用動力台車に
    おいて、 ア) 前記小歯車の小歯車軸は、その小歯車をその内周
    に内歯車を創成した中空円筒とし、この内歯車を、小歯
    車軸に嵌着された外歯車に噛合させて構成し、これらの
    内外歯車は歯車継手用歯車と同様の歯形に成形する。 イ) 前記小歯車は、歯巾を内歯車部より広くし、内歯
    車部の両側面と小歯車部の内周面に角隅部を創成し、こ
    の角隅部に、前記外歯車のボスを挟み込んで取付けられ
    た2枚のドーナツ形円板の外周面を突当て、小歯車軸と
    回転軸を一致させて支持する。 ウ) 前記ドーナツ形の円板は、軸直角断面においてボ
    スへの取付部から先を「く」の字、又は逆「く」の字状に形
    成し、その先端が前記角隅部に突当てられるよう形成す
    る。 エ) 前記ドーナツ形の円板は円周方向に数分割する。 オ)このように構成された小歯車軸は、台車の横ハリに
    固定された支えに軸受を介して横ハリに平行に回転自在
    に支持する。 カ)前記小歯車とこの小歯車に噛合する大歯車からなる
    歯車箱の小歯車側の貫通穴は、この小歯車軸を貫通さ
    せ、その穴の中心をこの小歯車軸と一致させて、前記支
    えに揺動自在かつ、その他すべての方向に若干の自由度
    を有した弾性体を介して支持する。 キ)前記歯車箱は、大歯車側の貫通穴で、車軸の略中央
    に嵌着された大歯車の、その両側にジャーナル軸受を内
    包した軸箱に支持する。 ク)軸バネは、横ハリと構造を一体とする台車枠と、軸
    箱との間に配置する。 以上のごとく構成されたことを特徴とする鉄道車両用動
    力台車。
  2. 【請求項2】 輪軸を台車枠に支持して主電動機の動力
    を継手を介して小歯車に伝達する鉄道車両用動力台車に
    おいて、 ア) 小歯車の両側に軸を形成し、それぞれの軸に二つ
    の軸受を備え、内側の軸受は前記小歯車を支持し、外側
    の軸受は台車に取着された横ハリに固定されているそれ
    ぞれの支えに備えられて横ハリに平行に回転自在に支持
    する。 イ) 前記小歯車とこの小歯車に噛合する大歯車からな
    る歯車箱は、前記小歯車を内側のそれぞれの軸受を介し
    て回転自在に支えることで、小歯車を介して外側の軸受
    により横ハリに揺動自在に支持する。 ウ) 歯車箱の大歯車側の貫通穴は、前記輪軸の略中央
    に大歯車を嵌着し、その両側にジャーナル軸受を内包し
    た軸箱に弾性体を介して支持する。 エ) 軸バネは、横ハリと構造を一体とする台車枠と、
    前記軸箱との間に配置する。 オ) 前記大歯車は、その内周に内歯車を創成した中空
    円筒とし、この内歯車を、輪軸の略中央に嵌着された外
    歯車に噛合させ、これらの内外歯車は歯車継手用歯車と
    同様の歯形に成形する。 カ) 前記大歯車は、歯巾を内歯車部より広くし、内歯
    車部の両側面と大歯車部の内周面に角隅部を創成し、こ
    の角隅部に、前記外歯車のボスを挟み込んで取付けられ
    た2枚のドーナツ形円板の外周面を突当て、輪軸と回転
    軸を一致させて支持する。 キ) 前記ドーナツ形円板は、軸直角断面においてボス
    への取付部から先を「く」の字又は逆「く」の字状に形成
    し、その先端を前記角隅部に突当てる。 ク)前記ドーナツ形の円板は、円周方向に数分割する。 以上のごとく構成されたことを特徴とする鉄道車両用動
    力台車。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106184471A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 安丘博阳机械制造有限公司 自行走万向移动装置
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