JP2010155541A - 鉄道車両駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】小型で高減速比が得られると共に、潤滑性能を向上した、より信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを提供することである。
【解決手段】鉄道車両駆動ユニット１２は、車輪１１の内径面に保持される減速機ハウジング１３と、入力側回転部材１４と、減速機構１５と、第１および第２のキャリア２４，２５とを備える。減速機構１５は、曲線板１７，１８と、内ピン１９，２０と、外ピン２１とを含む。曲線板１７，１８は、径方向に延びる油路を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、鉄道車両駆動ユニット、特に左右の車輪を独立して駆動可能な鉄道車両駆動ユニットに関するものである。

従来の鉄道車両駆動ユニットは、例えば、特開２００７−２３０５０８号公報（特許文献１）に開示されている。同公報に開示されている鉄道車両駆動ユニットは、モータと、モータの回転を減速して車輪に伝達する減速機とを備える。

この鉄道車両駆動ユニットには、鉄道車両の運行に必要なトルクを発生させると共に、広い客室スペースを得るために、小型で高減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されている。具体的には、モータと一体回転する入力軸と、入力軸に設けられた偏心部に回転自在に支持される曲線板と、曲線板の外周に係合して曲線板に自転運動を生じさせる外ピンと、曲線板の自転運動を回転運動に変換して車輪に伝達する内ピンとで構成される。
特開２００７−２３０５０８号公報

鉄道車両の車輪には、鉄道車両本体の自重によるラジアル荷重と、旋回時の遠心力によるアキシアル荷重とが負荷される。ここで、上記構成の鉄道車両駆動ユニットは、車輪の荷重作用点が減速機から大きく離れているので、車輪から減速機に大きなモーメント荷重が負荷される。これは、減速機のスムーズな回転を阻害すると共に、鉄道車両駆動ユニットの耐久性を低下させる原因となる。

また、上記構成の減速機は、各構成部品が相互に接触しながら回転するので、接触部分を潤滑する潤滑油が必要になる。

そこで、この発明の目的は、小型で高減速比が得られると共に、潤滑性能を向上した、より信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを提供することである。

この発明に係る鉄道車両駆動ユニットは、鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットである。そして、車輪の内径面に保持されて、車輪と一体回転する減速機ハウジングと、偏心部を有し、駆動源に接続されている入力側回転部材と、入力側回転部材の回転を減速して減速機ハウジングに伝達する減速機構と、減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材とを備える。減速機構は、偏心部に相対回転自在に保持されて、入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、減速機ハウジングに固定され、公転部材の外周に係合して減速機ハウジングを入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを含む。公転部材は、径方向に延びる油路を有する。

このように、サイクロイド減速機を採用することにより、小型で高減速比を得ることができる。また、車輪を減速機ハウジングの外径面に嵌合固定したので、車輪の荷重作用点を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを得ることができる。また、公転部材は油路を有するため、油路を通じて、鉄道車両駆動ユニットを構成する各部へ容易に潤滑油を供給することができる。その結果、潤滑性能を向上させることができる。

好ましくは、自転規制部材は、入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で固定部材に保持される複数の内ピンであり、公転部材は、内ピンの外径より所定分だけ径が大きく内ピンを受入れる複数の孔を有しており、油路は、孔を通過するように設けられている。こうすることにより、公転部材と内ピンとの接触部分に積極的に潤滑油を供給することができる。

さらに好ましくは、公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有し、油路の径方向外側の端部は、波形の谷部分に位置する。こうすることにより、公転部材と外周係合部材との係合時に破損等するのを防止することができる。

さらに好ましくは、公転部材は、油路の途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間をさらに有する。こうすることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には公転部材内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間に保持されている潤滑油を油路に放出することができる。その結果、より安定して潤滑油を供給することができる。

さらに好ましくは、油路の径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである。こうすることにより、潤滑油の供給される方向に合わせて、開口部を大きくすることができ、油路に容易に潤滑油を流入させることができる。

一実施形態として、駆動ユニットは、入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、軸心油路から入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、固定部材に設けられた潤滑油排出口と、潤滑油排出口および軸心油路を接続し、潤滑油排出口から排出された潤滑油を軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える。こうすることにより、入力側回転部材から潤滑油を供給して、回転時の遠心力に伴う入力側回転部材周辺の潤滑油量不足を解消することができ、より潤滑性能を向上させることができる。

他の実施形態として、減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で空間内に配置されている。

この発明によると、鉄道車両駆動ユニットは、サイクロイド減速機を採用することにより、小型で高減速比を得ることができる。また、車輪を減速機ハウジングの外径面に嵌合固定したので、車輪の荷重作用点を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを得ることができる。また、公転部材は油路を有するため、油路を通じて、鉄道車両駆動ユニットを構成する各部へ容易に潤滑油を供給することができる。その結果、潤滑性能を向上させることができる。

図１〜図５を参照して、第１実施形態として、この発明の一実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２および鉄道車両駆動ユニット１２を含む鉄道車両用車輪駆動装置１０を説明する。なお、図１は鉄道車両用車輪駆動装置１０の概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図、図３は偏心部１６ａ，１６ｂ周辺の拡大図、図４は内ピン１９の拡大図、図５は内ピン２０の拡大図である。

まず、図１を参照して、鉄道車両用車輪駆動装置１０は、鉄道車両用車輪１１（以下「車輪１１」という）と、車輪１１の内径面に保持されて、駆動源（図示省略）の回転を減速して車輪１１に伝達する駆動ユニット１２（以下「鉄道車両駆動ユニット１２」という）とで構成されており、鉄道車両本体（図示省略）の下部に配置されている。

鉄道車両駆動ユニット１２は、減速機ハウジング１３と、入力側回転部材１４と、減速機構１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア２４，２５と、第１および第２の車軸軸受２６，２７と、鉄道車両駆動ユニット１２内で潤滑油を潤滑させる潤滑油循環機構とを主に備える。

減速機ハウジング１３は、車輪１１の内径面に保持されると共に、内部に減速機構１５を保持している。なお、減速機構１５とは、偏心部材１６、公転部材としての曲線板１７，１８、自転規制部材としての複数の内ピン１９，２０、外周係合部材としての複数の外ピン２１、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する。

また、減速機ハウジング１３の内径面と第１および第２のキャリア２４，２５の外径面との間には第１および第２の車軸軸受２６，２７が配置されている。そして、減速機ハウジング１３は、第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在となっており、車輪１１と一体回転する出力側回転部材（車軸）としても機能する。

第１の車軸軸受２６は、第１のキャリア２４の外径面に固定される内輪２６ａと、減速機ハウジング１３の内径面に固定される外輪２６ｂと、内輪２６ａおよび外輪２６ｂの間に配置される複数の円すいころ２６ｃと、隣接する円すいころ２６ｃの間隔を保持する保持器２６ｄとを含む円すいころ軸受である。第２の転がり軸受２７も同様の構成であるので、説明は省略する。第１および第２の車軸軸受２６，２７として高負荷容量の円すいころ軸受を採用することにより、車輪１１に作用するラジアル荷重およびアキシアル荷重を適切に支持することができる。

また、第１の車軸軸受２６は車輪１１の嵌合位置（より具体的には「車輪１１の嵌合幅中心」であって、図１中一点鎖線ｌで示す位置を指す）の軸方向一方側（図１中の右側）で、第２の車軸軸受２７は車輪１１の嵌合位置の軸方向他方側（図２中の左側）でそれぞれ減速機ハウジング１３を第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在に支持している。この実施形態においては、第１および第２の車軸軸受２６，２７それぞれの車輪１１の嵌合幅中心からの距離（オフセット）は、等しく設定されている。

さらに、第１および第２の車軸軸受２６，２７は、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている（背面組合せ）。これにより、車輪１１に作用するモーメント荷重を適切に支持することができる。

また、減速機ハウジング１３の軸方向両端部には、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入するための密封部材２８，２９が設けられている。この密封部材２８，２９は、第１および第２のキャリア２４，２５の外径面に摺接するリップ部を有し、減速機ハウジング１３の内径面に固定されて、減速機ハウジング１３と一体回転する。

入力側回転部材１４は、駆動源（例えば、モータ等）に接続されて、駆動源の回転に伴って回転する。また、曲線板１７，１８の両側で転がり軸受３０ａ，３０ｂによって両持ち支持されており、第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在に保持されている。なお、この実施形態においては、転がり軸受３０ａ，３０ｂとして円筒ころ軸受を採用している。また、転がり軸受３０ａのさらに外側（図１中の右側）は、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入する密封部材３１が配置されている。

偏心部材１６は、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂを有し、入力側回転部材１４に嵌合固定されている。第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消しあう位相、つまり１８０°位相を変えて配置されている。すなわち、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構としても機能する。

曲線板１７は、転がり軸受３２によって第１の偏心部１６ａに相対回転自在に保持されている。そして、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする公転運動を行う。また、図２を参照して、曲線板１７は、厚み方向に貫通する第１および第２の貫通孔１７ａ，１７ｂと、外周にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形１７ｃと、内部を径方向に延びる油路１７ｄと、油路１７ｄの途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間１７ｅとを有する。

第１の貫通孔１７ａは、曲線板１７の中央部に形成されており、第１の偏心部１６ａおよび転がり軸受３２を受け入れる。第２の貫通孔１７ｂは、曲線板１７の自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、第１および第２のキャリア２４，２５に保持される内ピン１９，２０を受入れる。波形１７ｃは、減速機ハウジング１３に保持される外ピン２１に係合して、曲線板１７の回転を減速機ハウジング１３に伝達する。なお、曲線板１８も同様の構成であって、転がり軸受３３によって第２の偏心部１６ｂに回転自在に保持されている。また、曲線板１７は第１の公転部材であり、曲線板１８は第２の公転部材である。

油路１７ｄは、第１の貫通孔１７ａから曲線板１７の外周面に向かって延びている。なお、油路１７ｄの位置は特に限定されないが、図２に示すように、第２の貫通孔１７ｂを通過するように設けるのが望ましい。これにより、曲線板１７と内ピン１９，２０との接触部分に積極的に潤滑油を供給することができる。また、油路１７ｄの径方向外側の端部は、波形１７ｃの谷部分に形成するのが望ましい。曲線板１７と外ピン２１との係合時に破損等するのを防止するためである。

また、油路１７ｄは、円周方向に等間隔に複数設けられている。これにより、供給する潤滑油の量を多くすることができる。また、油路１７ｄは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である。これにより、潤滑油を径方向に容易に供給することができる。また、油路１７ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである。具体的には、油路１７ｄの径方向内側端部の開口部の直径は、径方向外側端部の開口部の直径より大きく設けられている。

また、油路１７ｄから分岐する潤滑油保持空間１７ｅを設けることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には曲線板１７内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には潤滑油保持空間１７ｅに保持されている潤滑油を油路１７ｄに放出することができる。これにより、より安定して潤滑油を供給することができる。

また、潤滑油保持空間１７ｅは、第１の貫通孔１７ａと第２の貫通孔１７ｂとの間の領域に位置する。また、潤滑油保持空間１７ｅは、円周方向に延びる形状であって、円周方向に等間隔に複数設けられている油路１７ｄと油路１７ｄとを結ぶように設けられている。これにより、保持する潤滑油の量を多くすることができる。また、一つの通路１７ｄから流入した多量の潤滑油を他の複数の油路１７ｄを通じて、円周方向に均等に供給することができる。

また、曲線板１７を焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。この場合、潤滑油保持空間１７ｅを設けなくとも、多孔質部材の空孔によって、曲線板１７が潤滑油を保持することができる。したがって、十分な量の潤滑油が供給されている時には曲線板１７に潤滑油が染み込んで保持することができ、潤滑油の供給量が低下した時には曲線板１７に保持されている潤滑油が徐々に染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

また、曲線板１７において、他の構成部品と当接する部分、具体的には、転がり軸受３２と当接する第１の貫通孔１７ａの内壁面、内ピン１９，２０と当接する第２の貫通孔１７ｂの内壁面、および外ピン２１と当接する曲線板１７の外周面等に、ＨＬ（Ｈｉｇｈ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）処理を施してもよい。なお、ＨＬ処理とは、表面に、ランダムに無数の微小凹形状のくぼみを設ける処理である。これにより、くぼみによって潤滑油を保持することができ、当接部分の油膜切れを適切に防止することができる。

転がり軸受３２は、偏心部１６ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材３２ａと、曲線板１７の貫通孔１７ａの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ３２ｂと、隣接する円筒ころ３２ｂの間隔を保持する保持器３２ｃとを備える円筒ころ軸受である。転がり軸受３３も同様の構成であるので、説明は省略する。

なお、２枚の曲線板１７，１８の中心点をＧとすると、中心点Ｇは車輪１１の中心位置と一致させているが、車輪１１から鉄道車両駆動ユニット１２に負荷されるモーメント荷重を極小化させるためには、中心点Ｇと車輪中心位置とをオフセットさせたほうがよい。これにより、構成部品（「曲線板１７，１８、内ピン１９，２０、および外ピン２１等」を指す）が傾いて、接触部分に過大な負荷が生じるのを防止することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の回転がスムーズになると共に、耐久性が向上する。

また、２つ曲線板１７，１８の間には、複数の内ピン１９，２０に外接する外接リング３６が配置されている。これにより、曲線板１７，１８の軸方向の動き量を規制している。なお、曲線板１７，１８と外接リング３６とは滑り接触するので、互いに接触する壁面に研削加工を施す等するのが望ましい。また、この外接リング３６の機能は、複数の内ピン１９，２０に内接する内接リング、または複数の外ピン２１に内接する内接リングでも代替することができる。

内ピン１９，２０は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。また、曲線板１７，１８の第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの内壁面に当接する位置（両持ち内ピン１９では、大径部１９ａの位置）には、内ピン軸受１９ｅ，２０ｅが取り付けられている。内ピン軸受１９ｅ，２０ｅは、曲線板１７，１８の両方に当接する位置に延在するように設けられている。これにより、曲線板１７，１８と内ピン１９，２０との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態における内ピン軸受１９ｅ，２０ｅは、滑り軸受である。

なお、内ピン軸受１９ｅ，２０ｅを焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。これにより、多孔質部材の空孔によって、内ピン軸受１９ｅ，２０ｅが潤滑油を保持することができる。そして、徐々に保持した潤滑油が染み出すので、曲線板１７，１８と内ピン軸受１９ｅ，２０ｅとの当接部分や内ピン軸受１９ｅ，２０ｅと内ピン１９，２０との間に、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

図４を参照して、内ピン１９は、軸方向中央部に大径部１９ａと、軸方向両端部に大径部１９ａより直径が小さい第１および第２の小径部１９ｂ，１９ｃと、大径部１９ａと第１および第２の小径部１９ｂ，１９ｃの間に案内部１９ｄとを含む。第１および第２の小径部１９ｂ，１９ｃの外周面には、それぞれ雄ねじが形成されている。案内部１９ｄの外径は、両持ち内ピン１９を受け入れる孔２４ａ，２５ａの内径と一致するように設定されており、第１および第２のキャリア２４，２５に対して内ピン１９の径方向の位置決めをするために用いられる。

この内ピン１９は、第１および第２のキャリア２４，２５に両持ち支持される両持ち内ピンである。より具体的には、第１の小径部１９ｂは、第１のキャリア２４に直接固定されており、第２の小径部１９ｃは、押圧固定手段（後述する）によって第２のキャリア２５を大径部１９ａの端面に押し付けて固定されている。

図５を参照して、内ピン２０は、長手方向全域で直径が同一の単純円柱形状であって、軸方向一方側端部のみを第１のキャリア２４に片持ち支持されている片持ち内ピンである。

また、片持ち内ピン２０には、その内部に潤滑油保持空間２０ａと、潤滑油保持空間２０ａから径方向に延びる貫通孔２０ｂとが設けられている。同様に、内ピン軸受２０ｅにも、径方向に貫通する貫通孔２０ｆが設けられている。なお、貫通孔２０ｂ，２０ｆの位置は特に限定されないが、図１に示すように、曲線板１７，１８の間の空間に対面する位置に設けるのが望ましい。

潤滑油保持空間２０ａは、内ピン２０の軸方向一方側端面から軸方向に凹む形状である。潤滑油保持空間２０ａには潤滑油が保持されており、主に、内ピン２０と内ピン軸受２０ｅとの間、および内ピン軸受２０ｅと曲線板１７，１８との接触部分に潤滑油を供給する。具体的には、十分な量の潤滑油が供給されている時には潤滑油保持空間２０ａ内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下したときには潤滑油保持空間２０ａに保持されている潤滑油を貫通孔２０ｂ，２０ｆを通じて放出する。これにより、より安定して潤滑油を供給することができる。

さらに、潤滑油保持空間２０ａに潤滑油を含浸した多孔質部材（図示省略）を格納してもよい。これにより、貫通孔２０ｂ，２０ｆを通じて徐々に潤滑油が染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。なお、多孔質部材としては、焼結金属や発泡グリース等が挙げられる。

内ピン２０に設けられている貫通孔２０ｂと、内ピン軸受２０ｅに設けられている貫通孔２０ｆとは、連続するように設けられており、径方向に真っ直ぐに延びる形状である。これにより、潤滑油を径方向に容易に供給することができる。

なお、上記の実施形態においては、片持ち内ピン２０にのみ潤滑油保持空間２０ａおよび貫通孔２０ｂを設け、内ピン軸受２０ｅにのみ貫通孔２０ｆを設けた例を示したが、両持ち内ピン１９および内ピン軸受１９ｅも同様の構成とすることができる。また、内ピン１９，２０だけに留まらず、外ピン２１および外ピン軸受２１ａをも同様の構成とすることができる。

なお、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの直径は、内ピン１９，２０の直径（「内ピン軸受１９ｅ，２０ｅを含む最大外径」を指す）と比較して所定分だけ大きく設定されている。その結果、内ピン１９は、曲線板１７，１８が入力側回転部材１４の回転に伴って回転しようとする際に、曲線板１７，１８の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材として機能する。

外ピン２１は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。この外ピン２１は、その中央部が減速機ハウジング１３に保持されると共に、両端部が車軸軸受２６，２７に当接して固定されている。そして、外ピン２１は、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃに係合して、減速機ハウジング１３を入力側回転部材１４に対して減速回転させる。

さらに、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃに当接する位置には、外ピン軸受２１ａが取り付けられている。これにより、曲線板１７，１８と外ピン２１との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態に係る外ピン軸受２１ａは、滑り軸受である。また、外ピン軸受２１ａを焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。

カウンタウェイト２２は、重心と異なる位置に入力側回転部材１４を受け入れる貫通孔を有し、偏心部１６ａの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相、つまり偏心部１６ａと１８０°位相を変えて入力側回転部材１４に嵌合固定されている。つまり、カウンタウェイト２２は、偏心部１６ａの偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構として機能する。なお、カウンタウェイト２３も同様の構成であって、偏心部１６ｂの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打ち消す位相で入力側回転部材１４に嵌合固定されている。

図３を参照して、２枚の曲線板１７，１８の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板１７の中心との距離をＬ_１、曲線板１７、転がり軸受３２、および偏心部１６ａの質量の和をｍ_１、曲線板１７の重心の回転軸心からの偏心量をε_１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２２との距離をＬ_２、カウンタウェイト２２の質量をｍ_２、カウンタウェイト２２の重心の回転軸心からの偏心量をε_２とすると、Ｌ_１×ｍ_１×ε_１＝Ｌ_２×ｍ_２×ε_２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板１８とカウンタウェイト２３との間にも同様の関係が成立する。

第１および第２のキャリア２４，２５は、鉄道車両本体に連結固定されており、曲線板１７，１８に対面する壁面に内ピン１９，２０を保持すると共に、外径面に嵌合固定された第１および第２の車軸軸受２６，２７によって減速機ハウジング１３を、内径面に嵌合固定された転がり軸受３０ａ，３０ｂによって入力側回転部材１４をそれぞれ回転自在に支持している。

第１のキャリア２４は、両持ち内ピン１９の第１の小径部１９ｂを受け入れる孔２４ａと、片持ち内ピン２０の軸方向一方側端部を受け入れる孔２４ｂとを有する。なお、孔２４ａは、内壁面に雌ねじが形成されているねじ穴である。一方、孔２４ｂは、単純孔（ねじが形成されていない孔）である。

第２のキャリア２５は、両持ち内ピン１９の第２の小径部１９ｃを受け入れる貫通孔２５ａと、片持ち内ピン２０の軸方向他方側端部を受け入れる孔２５ｂとを有する。なお、貫通孔２５ａの直径は第２の小径部１９ｃより、孔２５ｂの直径は片持ち内ピン２０のよりそれぞれ大きく設定されている。

ここで、内ピン１９，２０を第１および第２のキャリア２４，２５に取り付ける方法を説明する。まず、内ピン１９，２０を第１のキャリア２４に固定する。具体的には、両持ち内ピン１９の第１の小径部１９ｂを孔２４ａに螺合固定すると共に、片持ち内ピン２０の軸方向一方側端部を孔２４ｂに圧入固定する。

なお、内ピン１９，２０と第１のキャリア２４との固定方法は、上記の例に限ることなく、例えば、両持ち内ピン１９の一方側端部を孔２４ａに圧入し、片持ち内ピン２０の一方側端部と孔２４ｂとにねじを形成して両者を螺合してもよい。

次に、内ピン１９，２０それぞれに内ピン軸受１９ｅ，２０ｅを嵌め入れる。

そして、両持ち内ピン１９の第２の小径部１９ｃが貫通孔２５ａに、片持ち内ピン２０の軸方向他方側端部が孔２５ｂにそれぞれ嵌まり込むように第２のキャリア２５を嵌め入れる。このとき、内ピン１９，２０と貫通孔２５ａ，２５ｂとの間には隙間が設けられているので、ある程度の製造誤差や取付け誤差を許容することができる。

最後に、両持ち内ピン１９を押圧固定手段によって固定する。この実施形態における押圧固定手段は、第２の小径部１９ｃに設けられた雄ねじと、これに螺合するナット３７とで構成される。つまり、第２の小径部１９ｃにナット３７を螺合すると、第２のキャリア２５が大径部１９ａに押し付けられるので、両持ち内ピン１９が第１および第２のキャリア２４，２５に対して強固に固定される。

このとき、案内部１９ｄによって、両持ち内ピン１９が径方向に位置決めされる。なお、図４に示す案内部１９ｄは円柱形状であるが、これに限らず、任意の形状を採用することができる。例えば、案内部を両持ち内ピン１９の端部に向かって直径が徐々に小さくなる円錐形状とし、孔２４ａ，２５ａの両持ち内ピン１９対面する側の開口部も案内部の形状に対応する円錐面とすれば、さらに簡単に位置決めを行うことができる。

上記のようにすることで、鉄道車両駆動ユニット１２の組立性が向上する。なお、組立性向上および部品点数の削減等の観点からは、両持ち内ピン１９を片持ち内ピン２０よりも少なくするのが望ましい。ただし、内ピン１９，２０には曲線板１７，１８から荷重が負荷されるので、両持ち内ピン１９および片持ち内ピン２０は、それぞれ等間隔に配置するのが望ましい。

潤滑油循環機構は、入力側回転部材１４の内部を軸方向に延びる軸心油路１４ａと、軸心油路１４ａから入力側回転部材１４の外径面に向かって延びる潤滑油供給口１４ｂと、第２のキャリア２５に設けられた潤滑油排出口２５ｃと、潤滑油排出口２５ｃおよび軸心油路１４ａを接続し、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を軸心油路１４ａに還流する循環油路３４と、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部３５とを主に備える。

なお、この実施形態における潤滑油供給口１４ｂは、偏心部材１６を保持する位置に設けられている。また、偏心部材１６および転がり軸受３２，３３の内輪３２ａ，３３ａには、潤滑油供給口１４ｂに連通する貫通孔１６ｃ，３２ｄ，３３ｄが設けられており、潤滑油は、これらを通って鉄道車両駆動ユニット１２内に供給される。

また、この実施形態における潤滑油排出口２５ｃは、第２の車軸軸受２７と密封部材２９との間から第２のキャリア２５の内部を通って、鉄道車両駆動ユニット１２の外部へ潤滑油を排出する。

さらに、この実施形態における潤滑油貯留部３５は、鉄道車両駆動ユニット１２の外部に配置した例を示したが、これに限ることなく、例えば、第２のキャリア２５の内部に配置してもよい。また、この潤滑油貯留部３５に貯留される潤滑油を濾過する濾過装置（図示省略）を取り付けてもよい。

ここで、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の作動原理を詳しく説明する。

まず、駆動源の回転に伴って入力側回転部材１４および偏心部材１６が一体回転する。このとき、曲線板１７，１８も回転しようとするが、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂに挿通する内ピン１９，２０に自転運動を阻止され、公転運動のみを行うことになる。つまり、曲線板１７，１８は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上を平行移動する。

曲線板１７，１８が公転運動すると、波形１７ｃ，１８ｃと外ピン２１とが係合し、減速機ハウジング１３および車輪１１が入力側回転部材１４と同一方向に一体回転する。このとき、曲線板１７，１８から減速機ハウジング１３に伝達される回転は減速され、高トルクになっている。

具体的には、外ピン２１の数をＺ_Ａ、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃの数をＺ_Ｂとすると、鉄道車両駆動ユニット１２の減速比はＺ_Ｂ／（Ｚ_Ａ−Ｚ_Ｂ）で算出され、さらに減速比をｎとすると、図１の実施形態における速度比は１／（ｎ＋１）で算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_Ａ＝２４、Ｚ_Ｂ＝２２であるので、減速比は１１となり、速度比は１／１２となる。したがって、低トルク、高回転型の駆動源を採用した場合でも、車輪１１に必要なトルクを伝達することが可能となる。

このように、鉄道車両駆動ユニット１２は、車輪１１を減速機ハウジング１３の外径面に嵌合固定したので、車輪１１の中心を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニット１２を得ることができる。

また、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速機構１５を採用することにより、コンパクトで高減速比の鉄道車両駆動ユニット１２を得ることができる。また、内ピン１９，２０および外ピン２１の曲線板１７，１８に当接する位置に内ピン軸受１９ｅ，２０ｅおよび外ピン軸受２１ａを設けたことにより、接触部分の摩擦抵抗が低減される。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の伝達効率が向上する。

次に、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、軸心油路１４ａを流れる潤滑油は、入力側回転部材１４の回転に伴う遠心力によって潤滑油供給口１４ｂから流出する。

鉄道車両駆動ユニット１２内部の潤滑油にはさらに遠心力が作用するので、潤滑油供給口１４ｂから流出した潤滑油は、転がり軸受３３，３２の内側軌道面や、円筒ころ３２ｂ，３３ｂや、外側軌道面等を潤滑する。そして、曲線板１７，１８の油路１７ｄ，１８ｄに流入したり、曲線板１７，１８の表面等を伝いながら、遠心力によって径方向外側に移動する。このとき、油路１７ｄ，１８ｄに流入した潤滑油の一部は、潤滑油保持空間１７ｅ，１８ｅに保持される。そして、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの位置まで到達すると、曲線板１７，１８と内ピン軸受１９ｅ，２０ｅとの当接部分を潤滑する。また、内ピン軸受２０ｅに設けられている貫通孔２０ｆに流入して、内ピン軸受２０ｅと内ピン２０との間を潤滑する。このとき、潤滑油の一部は、内ピン２０に設けられている貫通孔２０ｂに流入して、潤滑油保持空間２０ａに保持される。そしてさらに、遠心力によって径方向外側に移動し、曲線板１７，１８の外周面の位置まで到達すると、曲線板１７，１８と外ピン軸受２１ａとの当接部分や、第１および第２の車軸軸受２６，２７等を潤滑する。

そして、車軸軸受２６，２７と密封部材２８，２９との間の空間に到達した潤滑油は、潤滑油排出口２５ｃから鉄道車両駆動ユニット１２の外部へ排出され、潤滑油貯留部３５に一時的に貯留された後に循環油路３４を経由して軸心油路１４ａに還流する。

このように、鉄道車両駆動ユニット１２は、曲線板１７，１８に油路１７ｄ，１８ｄを設けたので、油路１７ｄ，１８ｄを通じて、曲線板１７，１８と内ピン軸受１９ｅ，２０ｅとの当接部分等の各部へ容易に潤滑油を供給することができる。また、油路１７ｄ，１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径は、径方向外側端部の開口部の直径より大きく設けられているため、油路１７ｄ，１８ｄに容易に潤滑油を流入させることができる。

また、内ピン軸受２０ｅに貫通孔２０ｆを設けたので、貫通孔２０ｆを通じて、内ピン軸受２０ｅと内ピン２０との間等の各部へ容易に潤滑油を供給することができる。

また、内ピン２０に貫通孔２０ｂと潤滑油保持空間２０ａとを設けたので、十分な量の潤滑油が供給されている時には貫通孔２０ｂを通じて潤滑油保持空間２０ａに潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間２０ａに保持されている潤滑油を貫通孔２０ｂを通じて放出することができる。

また、潤滑油循環機構を設けて、入力側回転部材１４から鉄道車両駆動ユニット１２内に潤滑油を供給することにより、回転時の遠心力に伴う入力側回転部材１４周辺の潤滑油量不足を解消することができる。また、潤滑油排出口２５ｃから潤滑油を排出することによって、攪拌抵抗を抑えて鉄道車両駆動ユニット１２のトルク損失を低減することができる。

また、高速回転時においては、排出しきれない潤滑油を一時的に潤滑油貯留部３５に貯留しておくことができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２のトルク損失の増加を防止することができる。一方、低速回転時においては、遠心力が小さくなって潤滑油排出口２５ｃに到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部３５に貯留されている潤滑油を軸心油路１４ａに還流することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２に安定して潤滑油を供給することができる。

さらに、潤滑油貯留部３５に濾過装置を設ければ、鉄道車両駆動ユニット１２から排出される潤滑油から摩耗粉等の異物を取り除いて循環させることができるので、長期間に亘って高い潤滑性能を維持することが可能となる。

なお、上記の実施形態においては、油路１７ｄは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である例について説明したが、これに限ることなく、例えば、曲線状であってもよいし、径方向に傾斜する形状であってもよい。

また、上記の実施形態においては、油路１７ｄは、円周方向に等間隔に複数設けられている例について説明したが、これに限ることなく、一箇所設けられていてもよいし、円周方向に所定の間隔を空けて複数設けられていてもよい。

また、上記の実施形態においては、潤滑油保持空間１７ｅは、第１の貫通孔１７ａと第２の貫通孔１７ｂとの間の領域に位置する例について説明したが、これに限ることなく、第２の貫通孔１７ｂと曲線板１７の外周面との間の領域に位置してもよい。

また、上記の実施形態においては、内ピン２０に設けられている貫通孔２０ｂと、内ピン軸受２０ｅに設けられている貫通孔２０ｆとは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である例について説明したが、これに限ることなく、曲線状であってもよいし、径方向に傾斜する方向に延びる形状であってもよい。

また、上記の実施形態においては、片持ち内ピン２０に潤滑油保持空間２０ａおよび貫通孔２０ｂを設け、内ピン軸受２０ｅに貫通孔２０ｆを設ける例について説明したが、これに限ることなく、片持ち内ピン２０および両持ち内ピン１９の全ての内ピン１９，２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、全ての内ピン軸受１９ｅ，２０ｅに貫通孔を設けてもよい。また、円周方向に交互に設ける等、選択的に設けてもよい。

なお、後述する第２および第３の実施形態のように、底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ場合には、上部領域に位置する内ピン１９，２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、上部領域に位置する内ピン軸受１９ｅ，２０ｅに貫通孔を設けることが好ましい。上部領域では底部領域に比べると、重力によって潤滑油が下方向に移動してしまうことから、潤滑油量不足が発生しやすくなる。しかし、上部領域に位置する内ピン１９，２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、上部領域に位置する内ピン軸受１９ｅ，２０ｅに貫通孔を設けることにより、上部領域で放出された潤滑油を貫通孔から容易に流入させると共に、潤滑油保持空間に保持することができる。その結果、潤滑油量不足を解消することができる。

また、上記の実施形態においては、減速機構１５の曲線板１７，１８を１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。

また、上記の実施形態において、偏心部１６ａ，１６ｂを有する偏心部材１６を入力側回転部材１４に嵌合固定した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１４の外径面に直接偏心部１６ａ，１６ｂを形成してもよい。

次に、第２実施形態として、この発明の他の実施形態係る鉄道車両駆動ユニット１２ａおよび鉄道車両駆動ユニット１２ａを含む鉄道車両用車輪駆動装置１０ａを説明する。なお、以下に示す図において、同一の構成要素には同一の参照番号を付し、説明は省略する。図６は鉄道車両用車輪駆動装置１０ａの概略断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図、図８は内ピン２０の拡大図である。図９〜１１は潤滑油移送機構としてのポンプを示す図、図１２は潤滑油移送機構を備えたバランスウェイト２２を示す図である。

図６および図７を参照して、他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２ａは、減速機ハウジング１３と、入力側回転部材１４と、減速機構１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア２４，２５と、第１および第２の車軸軸受２６，２７と、入力側回転部材１４の回転を利用して潤滑油を移送する潤滑油移送機構とを主に備える。

減速機ハウジング１３は、内部に潤滑油の封入された空間を有し、車輪１１の内径面に保持されている。潤滑油の封入された空間とは、減速機ハウジング１３、第１および第２のキャリア２４，２５、および密封部材２８，２９で囲まれた領域を指す。また、内部に減速機構１５を保持している。

減速機構１５は、偏心部材１６、公転部材としての曲線板１７，１８、自転規制部材としての複数の内ピン１９，２０、外周係合部材としての複数の外ピン２１、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する。

また、減速機構１５は、少なくとも一部が潤滑油に浸かった状態で潤滑油の封入された空間内に配置されている。具体的には、減速機構１５の停止時における油面高さが、図６の直線ｍの位置になるように潤滑油が封入されている。

曲線板１７，１８に設けられている油路１７ｄ，１８ｄは、油路１７ｄ，１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とが、異なる大きさである。具体的には、油路１７ｄ，１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けられている。

また、図８を参照して、内ピン２０に設けられている貫通孔２０ｂと、内ピン軸受２０ｅに設けられている貫通孔２０ｆとは、曲線板１７，１８の間の空間に対面する位置と、曲線板１７，１８と当接する位置とに設けられている。こうすることにより、曲線板１７，１８と内ピン軸受２０ｅとの当接部分に積極的に潤滑油を供給することができる。また、この場合、曲線板１７，１８と当接する位置に設けられる貫通孔２０ｂ，２０ｆは、曲線板１７，１８に設けられた油路１７ｄ，１８ｄと対面する位置に設けることが好ましい。こうすることにより、油路１７ｄ，１８ｄに流入した潤滑油を容易に貫通孔２０ｂ，２０ｆに流入させることができる。

潤滑油移送機構は、入力側回転部材１４の回転を利用して、上記した潤滑油の封入された空間の底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ。より具体的には、第１のキャリア２４の内部に配置されるポンプ４１と、ポンプ４１から空間の底部領域に向かって延び、ポンプ４１に潤滑油を供給する潤滑油供給路３８と、ポンプ４１から空間の上部領域に向かって延び、ポンプ４１からの潤滑油を排出する潤滑油排出路３９とを含む。

図９を参照して、ポンプ４１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１４と一体回転する駆動歯車４２と、内径面に駆動歯車４２に噛合する歯形を有し、第１のキャリア２４に回転自在に支持されて駆動歯車４２の回転中心ｃ_１から水平方向一方側にずれた点ｃ_２を中心として回転する従動歯車４３とを備えるサイクロイドポンプである。

上記構成のポンプ４１は、入力側回転部材１４が反時計回り（正回転）に回転したときに、空間の底部領域から潤滑油供給路３８を通じて汲み上げた潤滑油を、潤滑油排出路３９を通じて上部領域に排出することができる。

一方、このポンプ４１は、入力側回転部材１４が時計回り（逆回転）に回転したときには潤滑油を移送することができない。そこで、このポンプ４１とは異なる位置に、入力側回転部材１４が時計回りに回転したときに潤滑油を移送可能な第２のポンプを設けるのが望ましい。具体的には、ポンプ４１と同じ構造で、ｃ_１，ｃ_２の位置関係を逆転させたポンプを設ければよい。

また、図１０を参照して、他の実施形態に係るポンプ５１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１４と一体回転する駆動歯車５２と、外径面に駆動歯車５２に噛合する歯形を有し、駆動歯車５２の水平方向一方側に回転自在に配置される従動歯車５３とで構成される。なお、この実施形態においては、従動歯車５３は、第１のキャリア２４に回転自在に取り付けられた回転軸２４ｃに嵌合固定されている。

図９のポンプ４１に代えて、上記構成のポンプ５１を採用しても、入力側回転部材１４が反時計回りに回転したときに潤滑油を移送することができる。また、ポンプ４１と同じ構造で、駆動歯車５２と従動歯車５３との位置関係を逆転させた第２のポンプを設ければ、入力側回転部材１４が時計回りに回転したときにも潤滑油を移送することが可能となる。

さらに、図１１を参照して、さらに他の実施形態に係るポンプ６１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１４と一体回転する駆動歯車６２と、外径面に駆動歯車６２に噛合する歯形を有し、駆動歯車６２の水平方向一方側に回転自在に配置される第１従動歯車６３と外径面に駆動歯車６２に噛合する歯形を有し、駆動歯車６２の水平方向他方側に回転自在に配置される第２従動歯車６４とで構成される。なお、この実施形態においては、従動歯車６３，６４は、第１のキャリア２４に回転自在に取り付けられた回転軸２４ｃ，２４ｄに嵌合固定されている。

上記構成のポンプ６１によれば、入力側回転部材１４が反時計回りに回転したときに、駆動歯車６２と第１従動歯車６３とが潤滑油を移送する第１のポンプとして機能する。一方、入力側回転部材１４が時計回りに回転したときに、駆動歯車６２と第２従動歯車６４とが潤滑油を移送する第２のポンプとして機能する。これにより、図９または図１０に示すポンプ４１，５１を２箇所に配置する場合と比較して、ポンプを配置するスペースを小さくすることができる。

上記の各実施形態においては、潤滑油移送機構としてポンプを採用した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１４の回転を利用して潤滑油を移送するあらゆる構成を採用することができる。例えば、図１２に示すように、カウンタウェイト２２に潤滑油移送機構を設けてもよい。カウンタウェイト２３についても同様であるので、説明は省略する。

図１２を参照して、カウンタウェイト２２は、大径扇状部２２ａと、大径扇状部２２ａより半径が小さく、互いの弦を接するように大径扇状部２２ａに接続される小径扇状部２２ｂとを含む。

また、大径扇状部２２ａには、その弦に開口部を有し、大径扇状部２２ａの内部を周方向に延びる周方向油路２２ｃと、周方向油路２２ｃから大径扇状部２２ａの外径面に向かって延びる径方向油路２２ｄとが設けられている。さらに、バランスウェイト２２の端面には、厚み方向に突出する複数のフィン２２ｅが設けられている。

なお、鉄道車両駆動ユニット１２ａを構成するその他の要素については、上記した第１実施形態の鉄道車両駆動ユニット１２と共通するので、説明は省略する。

ここで、他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２ａの潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、潤滑油は、減速機ハウジング１３の内部の空間内、すなわち、減速機ハウジング１３、第１および第２のキャリア２４，２５、および密封部材２８，２９で囲まれた領域内に封入されており、減速機構１５の停止時における油面高さは、図６の直線ｍの位置である。

次に、入力側回転部材１４が回転すると、潤滑油移送機構としてのポンプ４１が、空間の底部領域から潤滑油供給路３８を通じて汲み上げた潤滑油を、潤滑油排出路３９を通じて上部領域に排出する。また、潤滑油移送機構としてのカウンタウェイト２２は、回転しながら空間の底部領域と上部領域との間を移動する。このとき、底部領域で周方向油路２２ｃおよび径方向油路２２ｄに潤滑油を保持し、上部領域で潤滑油を放出すると共に、フィン２２ｅによって潤滑油を掻き揚げる。これにより、空間の上部領域（図６の入力側回転部材１４より上側の領域）に潤滑油を供給することができる。

潤滑油移送機構によって放出された潤滑油は、曲線板１７，１８の油路１７ｄ，１８ｄに流入したり、曲線板１７，１８の表面等を伝いながら、重力によって下方向に移動する。そして、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの位置まで到達すると、上部領域に位置する構成部品、例えば、曲線板１７，１８と内ピン軸受１９ｅ，２０ｅとの当接部分を潤滑する。また、内ピン軸受２０ｅに設けられている貫通孔２０ｆに流入して、内ピン軸受２０ｅと内ピン２０との間を潤滑する。このとき、潤滑油の一部は、内ピン２０に設けられている貫通孔２０ｂに流入して、潤滑油保持空間２０ａに保持される。

そして、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの位置から、重力によってさらに下方向に移動する。このとき、移動する潤滑油の一部は、潤滑油保持空間１７ｅ，１８ｅ保持される。そして、第１の貫通孔１７ａ，１８ａの位置まで到達すると、転がり軸受３３，３２の外側軌道面や、円筒ころ３２ｂ，３３ｂや、内側軌道面等を潤滑しながら、底部領域に戻される。

このように、潤滑油移送機構を上記構成とすることにより、減速機ハウジング１３内の空間の上部領域にも積極的に潤滑油を供給することができるので、潤滑性能に優れた鉄道車両駆動ユニット１２ａを得ることができる。なお、上述した潤滑油移送機構（ポンプ４１，５１，６１、カウンタウェイト２２）を全て設ける必要はなく、少なくとも１つ設ければ、この発明の効果を得ることができる。

また、油路１７ｄ，１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けられているため、油路１７ｄ，１８ｄに容易に潤滑油を流入させることができる。

次に、第３実施形態として、この発明のさらに他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２ｂおよび鉄道車両駆動ユニット１２ｂを含む鉄道車両用車輪駆動装置１０ｂを説明する。なお、以下に示す図において、同一の構成要素には同一の参照番号を付し、説明は省略する。図１３は鉄道車両用車輪駆動装置１０ｂの概略断面図、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図、図１５は第１の車軸軸受２６を示す図、図１６は密封部材２８の正面図である。

図１３および図１４を参照して、さらに他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２ｂは、減速機ハウジング１３と、入力側回転部材１４と、減速機構１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア２４，２５と、第１および第２の車軸軸受２６，２７と、減速機ハウジング１３の回転を利用して潤滑油を移送する潤滑油移送機構とを主に備える。

減速機ハウジング１３は、内部に潤滑油の封入された空間を有し、車輪１１の内径面に保持されている。潤滑油の封入された空間とは、減速機ハウジング１３、第１および第２のキャリア２４，２５、および密封部材２８，２９で囲まれた領域を指す。また、内部に減速機構１５を保持している。

減速機構１５は、偏心部材１６、公転部材としての曲線板１７，１８、自転規制部材としての複数の内ピン１９，２０、外周係合部材としての複数の外ピン２１、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する。

また、減速機構１５は、少なくとも一部が潤滑油に浸かった状態で潤滑油の封入された空間内に配置されている。具体的には、減速機構１５の停止時における油面高さが、図１３の直線ｍの位置になるように潤滑油が封入されている。

曲線板１７，１８に設けられている油路１７ｄ，１８ｄは、油路１７ｄ，１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、同じ大きさである。ここで、油路１７ｄ，１８ｄは、上記した第２実施形態のように、油路１７ｄ，１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けることが好ましい。ここで、異なる大きさとする場合には、それぞれ開口部を別々に加工する必要がある。しかし、同じ大きさとすることにより、同時に加工することができ、加工性を向上させることができる。

また、曲線板１７，１８に設けられている潤滑油保持空間１７ｅ，１８ｅは、油路１７ｄ，１８ｄから円周方向に突出する形状であって、油路１７ｄ，１８ｄと油路１７ｄ，１８ｄとを結ぶことなく、油路１７ｄ，１８ｄ毎に固有に設けられている。

潤滑油移送機構は、減速機ハウジング１３の回転を利用して、上記した潤滑油の封入された空間の底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ。具体的には、減速機ハウジング１３、および減速機ハウジング１３の回転に伴って回転する部材の表面に形成される凹凸部である。なお、「減速機ハウジング１３の回転に伴って回転する部材」には、例えば、外ピン２１および外ピン軸受２１ａ、第１および第２の車軸軸受２６，２７の外輪２６ｂ，２７ｂ、円すいころ２６ｃ，２７ｃ、および保持器２７ｄ，２７ｄ、密封部材２８，２９等が該当する。

図１４を参照して、減速機ハウジング１３の内径面には、凹凸部１３ａが形成されている。この実施形態における凹凸部１３ａは、減速機ハウジング１３の回転方向と交差する方向に延びる突条である。なお、この凹凸部１３ａは、減速機ハウジング１３の内径面に直接形成してもよいし、内径面に凹凸部１３ａを有する環状ベルト（図示省略）を減速機ハウジング１３の内径面に嵌め込んでもよい。

なお、突条の形状は特に限定されないが、この実施形態においては、減速機ハウジング１３の回転軸線に垂直な突条の断面形状は、互いに平行な短辺と長辺とを有する等脚台形となっている。そして、短辺が減速機ハウジング１３の内径面に接するように配置されている。つまり、減速機ハウジング１３の円周方向を向く突条の壁面（等脚台形の斜辺に相当する壁面）は、減速機ハウジング１３の内径面の接線に対して鋭角に接している。これにより突条の潤滑油を保持する能力が向上する。

また、突条は、減速機ハウジング１３の内径面の１２箇所に３０°間隔で配置されている。このように、複数の突条を等間隔で配置することにより、潤滑油を安定して移送することが可能となる。

また、図１５を参照して、第１の車軸軸受２６にも凹凸部２６ｅが形成されている。この実施形態における凹凸部２６ｅは、外輪２６ｂの内径面、円すいころ２６ｃの端面、および保持器２６ｄの端面に設けられている。なお、第２の車軸軸受２７も同様であるので、説明は省略する。

さらに、図１３を参照して、密封部材２８には、減速機ハウジング１３の回転方向と交差する方向に張り出す堰２８ａが設けられている。この堰２８ａも潤滑油移送機構として機能する。図１６を参照して、この実施形態における堰２８ａは、４５°の間隔を空けて８箇所に等間隔に設けられている。

なお、鉄道車両駆動ユニット１２ｂを構成するその他の要素については、上記した第１実施形態の鉄道車両駆動ユニット１２と共通するので、説明は省略する。

ここで、さらに他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２ｂの潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、潤滑油は、減速機ハウジング１３の内部の空間内、すなわち、減速機ハウジング１３、第１および第２のキャリア２４，２５、および密封部材２８，２９で囲まれた領域内に封入されており、減速機構１５の停止時における油面高さは、図１３の直線ｍの位置である。

次に、減速機ハウジング１３が回転すると、潤滑油移送機構（凹凸部１３ａ，２６ｅ、および堰２８）は、回転しながら空間の底部領域と上部領域との間を移動する。このとき、底部領域で潤滑油を保持し、上部領域で潤滑油を放出する。これにより、空間の上部領域（図１３の入力側回転部材１４より上側の領域）に潤滑油を供給することができる。

潤滑油移送機構によって放出された潤滑油は、第２実施形態と同様に、上部領域に位置する構成部品、特に内ピン１９と内ピン軸受１９ｅとの間、内ピン軸受１９ｅと曲線板１７，１８との間を潤滑しながら、重力によって底部領域に戻される。また、その一部は、潤滑油保持空間１７ｅ，２０ａに保持される。

潤滑油移送機構を上記構成とすることにより、減速機ハウジング１３内の空間の上部領域にも積極的に潤滑油を供給することができるので、潤滑性能に優れた鉄道車両駆動ユニット１２を得ることができる。なお、上述した潤滑油移送機構（凹凸部１３ａ，２６ｅ、および堰２８）を全て設ける必要はなく、少なくとも１つ設ければ、この発明の効果を得ることができる。

なお、上記の実施形態における転がり軸受２６，２７，３０ａ，３０ｂ，３２，３３は、図１の形態に限定されることなく、例えば、すべり軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、３点接触球軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。

また、上記の実施形態における内ピン軸受１９ｅ，２０ｅおよび外ピン軸受２１ａは、滑り軸受である例を示したが、これに限ることなく、転がり軸受を採用してもよい。この場合、厚み方向にコンパクト化する観点から針状ころ軸受を採用するのが望ましい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、鉄道車両駆動ユニットに有利に利用される。

この発明の一実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 図１の偏心部周辺の拡大図である。 両持ち内ピン周辺の拡大図である。 片持ち内ピン周辺の拡大図である。 この発明の他の実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。 曲線板と当接する位置に貫通孔を設けた例を示す図である。 潤滑油移送機構の一例である。 潤滑油移送機構の他の例である。 潤滑油移送機構のさらに他の例である。 潤滑油移送機構を備えたバランスウェイトを示す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図である。 車軸軸受の拡大図である。 密封部材の正面図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ 鉄道車両用車輪駆動装置、１１ 車輪、１２，１２ａ，１２ｂ 鉄道車両駆動ユニット、１３ 減速機ハウジング、１３ａ，２６ｅ 凹凸部、１４ 入力側回転部材、１４ａ 軸心油路、１４ｂ 潤滑油供給口、１５ 減速機構、１６ 偏心部材、１６ａ，１６ｂ 偏心部、１７，１８ 曲線板、１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，２０ｂ，２０ｆ，２５ａ，３２ｄ，３３ｄ 貫通孔、１７ｃ，１８ｃ 波形、１７ｄ，１８ｄ 油路、１７ｅ，１８ｅ，２０ａ 潤滑油保持空間、１９，２０ 内ピン、１９ａ 大径部、１９ｂ，１９ｃ 小径部、１９ｄ 案内部、２１ 外ピン、１９ｅ，２０ｅ，２１ａ 軸受、２２，２３ カウンタウェイト、２２ａ 大径扇状部、２２ｂ 小径扇状部、２２ｃ 周方向油路、２２ｄ 径方向油路、２２ｅ フィン、２４，２５ キャリア、２４ａ，２４ｂ，２５ｂ 孔、２５ｃ 潤滑油排出口、２４ｃ，２４ｄ 回転軸、２６，２７ 車軸軸受、２６ａ，２７ａ 内輪、２６ｂ，２７ｂ 外輪、２６ｃ，２７ｃ，３２ｂ，３３ｂ 円すいころ、２６ｄ，２７ｄ，３２ｃ，３３ｃ 保持器、２８，２９，３１ 密封部材、２８ａ 堰、３０ａ，３０ｂ，３２，３３ 転がり軸受、３２ａ，３３ａ 内輪部材、３４ 循環油路、３５ 潤滑油貯留部、３６ 外接リング、３７ ナット、３８ 潤滑油供給路、３９ 潤滑油排出路、４１，５１，６１ ポンプ、４２，４３，５２，６２ 駆動歯車、５３，６３，６４ 従動歯車。

Claims (7)

1. 鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットであって、
   車輪の内径面に保持されて、車輪と一体回転する減速機ハウジングと、
   偏心部を有し、駆動源に接続されている入力側回転部材と、
   前記入力側回転部材の回転を減速して前記減速機ハウジングに伝達する減速機構と、
   前記減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材とを備え、
   前記減速機構は、
   前記偏心部に相対回転自在に保持されて、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
   前記公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、
   前記減速機ハウジングに固定され、前記公転部材の外周に係合して前記減速機ハウジングを前記入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを含み、
   前記公転部材は、径方向に延びる油路を有する、鉄道車両駆動ユニット。
2. 前記自転規制部材は、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で前記固定部材に保持される複数の内ピンであり、
   前記公転部材は、前記内ピンの外径より所定分だけ径が大きく前記内ピンを受入れる複数の孔を有しており、前記油路は、前記孔を通過するように設けられている、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
3. 前記公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有し、
   前記油路の径方向外側の端部は、前記波形の谷部分に位置する、請求項１または２に記載の鉄道車両駆動ユニット。
4. 前記公転部材は、前記油路の途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間をさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
5. 前記油路の径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである、請求項１〜４のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
6. 前記駆動ユニットは、
   前記入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、
   前記軸心油路から前記入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
   前記固定部材に設けられた潤滑油排出口と、
   前記潤滑油排出口および前記軸心油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
7. 前記減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、
   前記減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で前記空間内に配置されている、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。

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