JP2003327117A

JP2003327117A - 鉄道車両用駆動装置及び台車

Info

Publication number: JP2003327117A
Application number: JP2002140180A
Authority: JP
Inventors: Isao Okamoto; 勲岡本; Toyoshi Fujita; 豊志藤田; Noriaki Tokuda; 憲暁徳田; Tomohiro Toyooka; 友裕豊岡; Yoshinari Yamamura; 佳成山村; Atsuyuki Wada; 篤行和田; Yukihiro Kakutomi; 幸博角富
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ブレーキディスクを台車枠に装架すること。【解決手段】平行カルダン方式の鉄道車両用駆動装置
１１である。歯車装置１２の入力側の小歯車１２ａと出
力側の大歯車１２ｂ間に中間歯車１２ｃを介在させて主
電動機１及びこれと車軸２間の軸間距離Ａを大きくし、
主電動機１と同一軸上に配置したブレーキディスク５が
車輪４と干渉しないように構成した。【効果】平行カルダン方式駆動装置を備えた台車であ
っても、ばね下質量を大幅に軽減でき、高速走行する際
における走行安定性が向上し、しかも、軌道破壊等の悪
影響をも軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキディスク
を台車枠に装架することを可能とした平行カルダン方式
の鉄道車両用駆動装置、及び、この駆動装置を備えた台
車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両において、ブレーキディスクを
車輪や車軸ではなく台車枠に装架（以下、「ばね間装
架」ともいう。）させた場合には、ばね下質量が小さく
なるので高速走行時における走行安定性が向上し、しか
も、軌道破壊等の悪影響をも軽減できるようになる。

【０００３】ところで、鉄道車両においては、主電動機
の回転は歯車装置を介して車軸に伝達されるが、台車は
走行中の振動などによって車軸に対して絶えず変位する
ので、前記歯車装置における主電動機側の小歯車と主電
動機の回転軸とを撓み軸継手を介して連結したカルダン
方式の駆動装置が一般的に採用されている。

【０００４】このようなカルダン方式の駆動装置を備え
た台車のうち、図３に示したような主電動機１の回転軸
と車軸２が平行の平行カルダン方式の駆動装置を採用し
た場合には、ばね間に装架するブレーキディスクは必然
的に主電動機１の回転軸と同一軸上に配置することにな
る。

【０００５】従って、主電動機１の回転軸と車軸２（平
行カルダン方式の歯車装置３ａにおける小歯車と大歯
車）の中心間距離Ａが、車輪４の半径と主電動機１の半
径及びその必要隙間の和より小さい平行カルダン方式の
駆動装置を採用する場合には、図３に示したように、主
電動機１、歯車装置３ａ、前記ブレーキディスクは左右
の車輪４間に位置することになり、車輪４等との干渉か
ら、ブレーキディスクの設置スペースを確保することは
困難であった。

【０００６】そこで、従来は、ブレーキディスクをばね
間に装架するに際しては、図４に示したような主電動機
１の回転軸と車軸２が直交している直角カルダン方式の
駆動装置を採用することで、左右の車輪４間ではなく前
後の車軸２間にブレーキディスク５の設置スペースを確
保していた。なお、図３中の３ｂは直角カルダン方式の
歯車装置、図３，４中の６は撓み軸継手を示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直角カ
ルダン方式の駆動装置は、その構成上、歯車装置が平行
カルダン方式のものと比べて車軸の長手方向に大きくな
り、また、ばね下質量が大幅に増える。

【０００８】すなわち、従来のカルダン方式の駆動装置
では、直角カルダン方式の場合はばね下質量が大幅に増
加し、平行カルダン方式の場合はブレーキディスクをば
ね間に装架することができなかった。

【０００９】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、ブレーキディスクを台車枠に装架
することができる平行カルダン方式の鉄道車両用駆動装
置、及び、この駆動装置を備えた台車を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る鉄道車両用駆動装置は、主電動機
と同一軸上にブレーキディスクを配置するために、歯車
装置の入力側の小歯車と出力側の大歯車間に中間歯車を
介在させたり、また、歯車装置を２段設けたりすること
としている。そして、このようにすることで、平行カル
ダン方式駆動装置の主電動機と車軸間の軸間距離を大き
くでき、車輪等と干渉することなくブレーキディスクを
台車枠に装架できるようになる。

【００１１】また、本発明に係る鉄道車両用駆動装置を
搭載した台車では、車輪や車軸に取り付けていたブレー
キディスクを台車枠に装架できるようになるので、ばね
下質量を大幅に軽減でき、高速走行時における走行安定
性が向上し、また軌道に与える影響も低減される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明者等は、カルダン方式の駆
動装置を搭載した台車において、ブレーキディスクを台
車枠に装架することを可能となすために種々検討した結
果、以下の点を知見した。

【００１３】前記の理由により直角カルダン方式の
駆動装置を採用することはできず、平行カルダン方式の
駆動装置を採用するほかはないこと。平行カルダン方式の駆動装置を採用するに際して
は、車輪の外径外にブレーキディスクを装架するスペー
スを確保する必要があること。車輪の外径外にブレーキディスクを装架するスペー
スを確保するためには、主電動機と車軸間の軸間距離を
大きくすることが効果的であること。

【００１４】本発明に係る鉄道車両用駆動装置は、上記
の知見を基になされたものであり、その第１は、平行カ
ルダン方式の鉄道車両用駆動装置において、歯車装置の
入力側の小歯車と出力側の大歯車間に中間歯車を介在さ
せて主電動機と車軸間の軸間距離を大きくし、主電動機
及びこれと同一軸上に配置したブレーキディスクが車輪
と干渉しないように構成したものである。

【００１５】また、本発明に係る第２の鉄道車両用駆動
装置は、前記第１の鉄道車両用駆動装置において、中間
歯車を介在させて主電動機と車軸間の軸間距離を大きく
することに代えて、歯車装置を２段設けることで主電動
機と車軸間の軸間距離を大きくしたものである。

【００１６】上記の本発明に係る鉄道車両用駆動装置で
は、主電動機と車軸間の軸間距離を大きくとれるので、
平行カルダン方式の駆動装置において、車輪と干渉する
ことなく、ブレーキディスクを台車枠に装架することが
できるようになる。

【００１７】また、上記の本発明に係る鉄道車両用駆動
装置を搭載した台車では、車輪や車軸に取り付けていた
ブレーキディスクを台車枠に装架できるので、ばね下質
量を大幅に軽減できて高速走行時における走行安定性が
向上し、しかも、軌道破壊等の悪影響をも軽減できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る鉄道車両用駆動装置を図
１及び図２に示す実施例に基づいて説明し、この本発明
に係る鉄道車両用駆動装置を搭載した本発明に係る台車
の説明に及ぶ。図１は本発明に係る第１の鉄道車両用駆
動装置の説明図、図２は本発明に係る第２の鉄道車両用
駆動装置の説明図である。

【００１９】図１において、１１は本発明に係る平行カ
ルダン方式の第１の鉄道車両用駆動装置であり、歯車装
置１２の入力側の小歯車１２ａと出力側の大歯車１２ｂ
との間に中間歯車１２ｃを介在させ、主電動機１及びこ
れと同一軸上に配置したブレーキディスク５が車輪４と
干渉しないように、主電動機１と例えば軌間可変用の車
軸２との間の軸間距離Ａを例えば７００ｍｍ以上となる
ように大きくしているのである。

【００２０】また、図２において、２１は本発明に係る
平行カルダン方式の第２の鉄道車両用駆動装置であり、
この第２の鉄道車両用駆動装置２１では、主電動機１及
びこれと同一軸上に配置したブレーキディスク５が車輪
４と干渉しないように、主電動機１と例えば軌間可変用
の車軸２との間の軸間距離Ａを大きくする手段を、前記
第１の鉄道車両用駆動装置１１のように中間歯車１２ｃ
を介在させることに代えて、歯車装置２２を２段設ける
ことで達成している。

【００２１】本発明に係る鉄道車両用駆動装置１１，２
１は上記したような構成であり、ばね間に装架するブレ
ーキディスク５は主電動機１と同一軸上に配置されるも
のであれば、図１に示したように、歯車装置１２を介し
て主電動機１と反対側に設けるものでも、また、図２に
示したように、主電動機１の歯車装置２２と反対側に設
けるものでも良い。なお、図１に示した鉄道車両用駆動
装置１１では、歯車装置１２が車軸２の中央に設けられ
ているが、車輪４寄りに設けても良い。また、図２に示
した鉄道車両用駆動装置２１では、ブレーキディスク５
に代えてブレーキディスクを備えたブレーキ装置を設け
ても良い。

【００２２】また、本発明に係る鉄道車両用駆動装置１
１，２１は上記したような構成であれば、図１や図２に
示したような軌間可変用の車軸２を備えたものではな
く、通常の車軸を備えたものであっても良い。

【００２３】上記した構成の本発明に係る鉄道車両用駆
動装置１１，２１では、主電動機１と車軸２との間の軸
間距離Ａを大きくとれるので、直角カルダン方式の駆動
装置を採用しないで、平行カルダン方式により、車輪４
と干渉することなく、ブレーキディスク５を台車枠に装
架させることができるようになる。

【００２４】また、上記の本発明に係る鉄道車両用駆動
装置１１，２１を搭載した台車では、車輪４や車軸２に
取り付けていたブレーキディスク５を台車枠に装架で
き、ばね下質量を大幅に軽減できるので、例えば軌間可
変電車の台車として採用した場合には、狭軌軌道を高速
走行する際における走行安定性が向上し、しかも、軌道
破壊等の悪影響をも軽減できるようになる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平行カルダン方式駆動装置を備えた台車であっても、ブ
レーキディスクを台車枠に装架できるので、ばね下質量
を大幅に軽減でき、高速走行する際における走行安定性
が向上し、しかも、軌道破壊等の悪影響をも軽減できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の鉄道車両用駆動装置の説明
図で、（ａ）は平面から見た要部拡大図、（ｂ）は
（ａ）の矢視Ｂ図である。

【図２】本発明に係る第２の鉄道車両用駆動装置を平面
から見た要部拡大図である。

【図３】現状の平行カルダン方式の鉄道車両用駆動装置
を平面から見た要部拡大図である。

【図４】現状の直角カルダン方式の鉄道車両用駆動装置
を平面から見た要部拡大図である。

【符号の説明】

１主電動機２車軸４車輪５ブレーキディスク１１第１の鉄道車両用駆動装置１２歯車装置１２ａ小歯車１２ｂ大歯車１２ｃ中間歯車２１第２の鉄道車両用駆動装置２２歯車装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田豊志東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者徳田憲暁東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者豊岡友裕東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者山村佳成大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者和田篤行大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者角富幸博大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号住金デザインエンジ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行カルダン方式の鉄道車両用駆動装置
において、歯車装置の入力側の小歯車と出力側の大歯車
間に中間歯車を介在させて主電動機と車軸間の軸間距離
を大きくし、主電動機及びこれと同一軸上に配置したブ
レーキディスクが車輪と干渉しないように構成したこと
を特徴とする鉄道車両用駆動装置。
【請求項２】請求項１記載の鉄道車両用駆動装置にお
いて、中間歯車を介在させて主電動機と車軸間の軸間距
離を大きくすることに代えて、歯車装置を２段設けるこ
とで主電動機と車軸間の軸間距離を大きくしたことを特
徴とする鉄道車両用駆動装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の鉄道車両用駆動装
置を搭載したことを特徴とする台車。