JP2017043313A - 鉄道車両の台車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の強制振動の誘発を抑えることの可能な鉄道車両の台車装置を提供する。【解決手段】鉄道車両の台車装置１００は、車体フレーム１０に取り付けられる台車枠１１０と、台車枠１１０に車体の進行方向に沿って設けられる２組の輪軸１２０−１、１２０−２と、輪軸１２０の車軸１２２に設けられ、輪軸１２０を回転駆動するモータ２００と、を備え、モータ２２０は、車軸１２２が軸心を回転自在に挿通し、台車枠１１０に固定される固定子２２０と、車軸１２２の軸方向において固定子２２０の両端部に磁気空間Jを構成して相対回転可能に配置され、軸心を挿通する車軸１２２と一体回転する回転子２４０と、を備え、固定子２２０から回転子２４０への電磁気の受け渡しが車軸１２２の軸方向間で行われることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、鉄道車両の台車装置（以下、単に台車装置ともいう。）に関する。

従来、鉄道車両の２軸ボギー台車において走行用モータ（以下の説明では、単にモータという。）の回転力を車軸に伝える手段として、モータの出力を直接車軸に伝える手段（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｔｏｒ、以下の説明では、ＤＭＭという。）が用いられている。

２軸ボギー台車に使用されたＤＭＭのモータ６００は、図２０に示したように、中空のモータ回転子６２０の中を車軸７００が通る構造である。このようなモータ６００は、モータ回転子６２０の中空軸６２２の両端が固定子フレーム６４０の両端から突き出しており、この突き出し部６２２ａと車軸７００が継手６６０を介して連結されている。従って、モータ回転子６２０の回転力は、継手６６０を介して車軸に伝達される。

継手６６０は、図２１に示したように、モータ回転子６２０の中空軸６２２に取り付けられるモータ側円盤板６６２と、車軸７００に取り付けられる車軸側円盤板６６４と、防振ゴム６６６によって構成される。モータ側円盤板６６２と車軸側円盤板６６４の対向する面には、Ｖ字の突起部６６２ａ、６６４ａが車軸の径方向に複数形成されている。継手６６０は、モータ側円盤板６６２と車軸側円盤板６６４の両突起部６６２ａ、６６４ａを上下に重ねあわせて、両突起部６６２ａ、６６４ａの間に防振ゴム６６６を介在させて、構成されている。

継手６６０は、強い衝撃を受けると、防振ゴム６６６が圧縮方向に作用して、衝撃を吸収する。また、継手６６０の作動ストロークは、車軸７００の軸ばねの同じ衝撃吸収ストローク（２０〜３０ｍｍ）よりも短いため、モータ６００はばね下にあると言える。したがって、モータ６００は、防振ゴムを介して車軸７００に載った状態になる。

００１８
ＮＩＫＫＥＩ ＭＯＮＯＺＵＫＵＲＩ ２００６．０８ ｐ.１１３

ところで、このようなモータ６００は、車軸７００に載った状態であるため、モータ質量を車軸が支えることになり、ばね下荷重が大きくなる。さらに、防振ゴム６６６が劣化すると、ばね下荷重はモータ質量の影響をさらに大きく受けることになる。ばね下部分の振動は、３０〜６０Ｈｚ程度のものが多いが、車体の強制振動を誘発して乗り心地を害するという課題がある。また、車体の強制振動は、レール及び床下を振動させて、軌道破壊の原因となるという課題がある。

そこで本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、車体の強制振動の誘発を抑えることの可能な鉄道車両の台車装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明によれば、鉄道車両の台車装置であって、車体に取り付けられる台車枠と、前記台車枠に前記車体の進行方向に沿って設けられる２組の輪軸と、前記輪軸の車軸に設けられ、前記輪軸を回転駆動するモータと、を備え、前記モータは、前記車軸が軸心を回転自在に挿通し、前記台車枠に固定される固定子と、前記車軸の軸方向において前記固定子の両端部に磁気空間を構成して相対回転可能に配置され、軸心を挿通する前記車軸と一体回転する回転子と、を備え、前記固定子から前記回転子への電磁気の受け渡しが前記車軸の軸方向間で行われることを特徴とする、鉄道車両の台車装置が提供される。

かかる構成によれば、モータの固定子と回転子を車軸の軸方向に配置し、固定子から回転子への電磁気の受け渡しが車軸の軸方向間で行われる構成としたことにより、固定子と回転子が車軸の径方向で連結されない構造となる。よって、固定子を台車枠に固定して、固定子の質量はすべて台車枠に支持させることができる。このように、車軸に固定子の質量が直接かからない構造とすることができる。よって、台車装置のばね下荷重を低減することができるため、車体の強制振動の誘発を抑えることができる。

本発明は様々な応用が可能である。例えば、前記固定子は鉄心と、前記鉄心を収納するケースとを備えており、前記鉄心はアモルファス金属で構成されており、前記ケースには、冷却フィンが設けられているようにしてもよい。このように、固定子の鉄心をアモルファス金属で構成するため、鉄損を小さく抑えることができる。さらに、ケースに冷却フィンを設けることで、冷却ファンを別途設けなくても、冷却フィンを走行風にかざすことで鉄心からの発熱の冷却が可能である。このように、鉄心は、アモルファス金属で鉄損が小さく抑えられた上に、冷却フィンでさらに冷却されるため、効率良く冷却される。

また、前記固定子と前記回転子の全周にわたって防塵防水シールが設けられ、前記防塵防水シールは、エキスパンダコイルでシール面の外周を締め付けることによって、前記磁気空間を密封し、前記エキスパンダコイルと前記シール面は、半割れの円環状に構成されているようにしてもよい。このような構成により、半割れのシール面を突き合わせて円環状にし、円環状にしたシール面の外周を半割れのエキスパンダコイルを突き合わせて円環状にして締め付けるだけで防塵防水シールで磁気空間を密封することができるので、シール交換のメンテナンスが容易である。

また、前記回転子は、軸心に挿通する前記車軸に固定される円盤板と、円盤板の外周に設けられる集電環と、を備え、前記集電環に、前記防塵防水シールのシール面を構成するメタリックカーボン製のブラシが接触するようにしてもよい。防塵防水シールのシール面をメタリックカーボン製のブラシで構成し、メタリックカーボン製のブラシが集電間に接触するようにしたことにより、防塵防水シールに、さらに、車軸軸受などの電蝕を防止する機能を併用させることができる。

また、前記輪軸は前記台車枠に対して両者間の捩れを吸収する軸箱支持装置を介して連結されており、前記軸箱支持装置が有するモノリンクが前記台車枠とゴムブッシュを介して偏心カムによって連結されるようにしてもよい。これにより、車体と軸箱支持装置の上下動による円弧の動きは、偏心カムの分量だけ偏心カムが偏心して吸収する。よって、モータの固定子の軸心側と車軸との接触の危険度を低減することができる。

また、前記２組の輪軸のうち、進行方向において後の輪軸には、前記後の輪軸を旋回する操舵装置が設けられ、進行方向において前の輪軸には前記モータが設けられるようにしてもよい。後の輪軸に操舵装置を設け、前の輪軸にモータを設けるようにしたことにより、台車装置のばね下荷重を低減することができるうえに、後の輪軸のみ操舵して台車装置の姿勢を改善することができる。

以上の応用例は、任意に組み合わせることが可能である。

本発明によれば、鉄道車両の台車装置において、車体の強制振動の誘発を抑えることが可能である。本発明のその他の効果については、以下の発明を実施するための形態の項でも説明する。

本発明の第１の実施形態の台車装置を側方から見た図である。 台車装置を正面方向から見た図である。 台車装置を上面方向から見た図である。 輪軸に取り付けられたモータの半分を上面方向から見た図である。 図４のモータ固定子部分の拡大図である。 輪軸に取り付けた固定子の半分を正面方向から見た図である。 輪軸に取り付けた固定子の断面図である。 固定子の構成を説明するための図であり、（ａ）は、固定子の分解図であり、（ｂ）は、固定子の組立図である。 輪軸に取り付けた回転子の半分を正面方向から見た図である。 図９の回転子部分の拡大図である。 輪軸に取り付けた回転子の断面図である。 回転子と固定子ケースの連結部分の分解図である。 シール部材を説明するための図であり、（ａ）は、シール部材の分解図であり、（ｂ）はシール部材の組立図である。 第２の実施形態の台車装置を側方から見た図である。 台車装置を上面方向から見た図である。 台車装置を後面方向から見た図である。 操舵フレームが分解された状態を示す図であり、（ａ）は上面方向から見た図、（ｂ）は正面方向から見た部分断面図、（ｃ）は側面方向から見た部分断面図である。 操舵フレームが台車枠に組み付けられた状態を示す図であり、（ａ）は上面方向から見た図、（ｂ）は正面方向から見た部分断面図、（ｃ）は側面方向から見た部分断面図である 操舵緩衝器を説明するための図であり、（ａ）は組み立てられた図であり、（ｂ）は分解された図である。 従来のＤＤＭのモータを説明するための図である。 継手の説明をするための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、第１の実施形態の台車装置の全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態の台車装置１００を側方から見た図であり、図２は、台車装置１００を正面方向から見た図であり、図３は、台車装置を上面方向から見た図である。

本実施形態にかかる台車装置１００は、図１〜図３に示したように、台車枠１１０と、台車枠１１０に進行方向に沿って設けられる前の輪軸１２０−１及び後の輪軸１２０−２（なお、前の輪軸１２０−１及び後の輪軸１２０−２は同じ構成であるため、以下、これらを区別しないで説明する場合は、輪軸１２０という。）と、各輪軸１２０の両端部に設けられる軸箱１３０と、軸箱１３０を介して各輪軸１２０の両端部を台車枠１１０に連結する軸箱支持装置１４０と、車体の速度を減じるブレーキ装置１５０と、車体のヨーイングを軽減するヨーダンパ１６０と、台車枠１１０と車体フレーム１０とを連結するけん引装置１７０と、車体フレーム１０と台車枠１１０との間に配置され、車体の荷重を支える車体支持空気バネ１８０と、各輪軸１２０に設けられるモータ２００と、を主に備えて構成される。

以下、台車装置１００の各構成要素について、図面を参照しながら説明する。

（台車枠１１０）
台車枠１１０とその周辺の構成について、主に図１〜図３を参照しながら説明する。台車枠１１０は、図１〜図３に示したように、輪軸１２０や後述するモータ２００などの各装置を装備し、台車装置１００に作用する各荷重を負担する主要フレームである。台車枠１１０は、車体１００の側部に沿って延びる左右の側ばり１１２と、側ばり１１２の長さ方向中央位置において、左右の側ばり１１２を連結する横ばり１１４と、によって略Ｈ字型の枠が構成されている。

左右の側ばり１１２の前後の横ばり１１４の連結位置近傍から側ばりブロック１１６
が下方に延びている。側ばりブロック１１６には、後述の軸箱支持装置１４０が連結される。台車枠１１０は、炭素繊維強化プラスチック成型（以下、ＣＦＲＰという。）の一体構造である。

（輪軸１２０）
輪軸１２０は車輪１２１と車軸１２２を組み立てたものであり、図１〜図３に示したように、１つの台車枠１１０に２組の輪軸１２０が車体の進行方向に沿って設けられる。

（軸箱１３０）
軸箱１３０は、図１及び図２に示したように、輪軸１２０の車軸１２２の左右の先端に設けられ、輪軸１２０の回転を保持する軸受を内蔵した箱である。軸受は、図示はしていないが、転がり軸受のころ軸受が用いられる。

（軸箱支持装置１４０）
軸箱支持装置１４０は、図１〜図３に示したように、台車枠１１０と軸箱１３０との間に設けられ、軸ばね１４１と円筒ゴムばね１４２を併用して、台車枠１１０と軸箱１３０との間の上下方向、前後方向及び左右方向の変位を受ける。軸ばね１４１は、コイルばねであり、軸ばね受け１４３と軸ダンパ１４４との間に配置されて、台車枠１１０の上下荷重を支持する。一方、円筒ゴムばね１４２は、台車枠１１０の前後方向及び左右方向の荷重を支持する。軸ばね１４１と円筒ゴムばね１４２は、台車枠１１０の荷重変動の状況に応じて、同時に作用する。

軸ダンパ１４４は、軸ばね１４１と並列に組み込まれている。このように組み込まれることによって、軸ダンパ１４４は、走行によって伸縮する軸ばね１４１の振動を減衰させる。

軸箱支持装置１４０と台車枠１１０の側ばりブロック１１６とはゴムブッシュ１４５を介して、モノリンク１４６によって連結されている。よって、モノリンク１４６は、ゴムブッシュ１４５を介して台車枠１１０の前後方向の荷重を支持する。側ばりブロック１１６と側ばりブロック１１６に連結されるゴムブッシュ１４５とを連結するピンは偏心カム１４７とされる。この構成により、車体フレーム１０と軸箱支持装置１４０の上下動によるピン中心の円弧の動きは、偏心カム１４７の分量だけ偏心カム１４７が偏心して吸収する。

従来のモノリンクのピンは、固定ピンであり、車軸は固定ピンを中心に円弧の稼働分は円筒ゴムばねが吸収するようになっている。一方、本実施形態では、円筒ゴムばね１４２は、円弧での吸収負担をやめ、その分車軸１２２の上下動の吸収に集中させる。このため、円筒ゴムばねの硬さ調整に幅を持たせることができる。

このように、軸箱支持装置１４０は、上下方向の移動量は軸ばね１４１で吸収し、軸バネ１４１では吸収できない前後、左右方向の振動の吸収は円筒ゴムばね１４２が行う。これにより、本実施形態の台車装置１００は、車軸１２２にモータ２００を直接搭載しているが、車軸１２２が後述するモータ２００の固定子ケース２２２の内側と接触する危険度を低減することができる。

（ブレーキ装置１５０）
ブレーキ装置１５０は、ブレーキシリンダと制輪子をユニット化した踏面ブレーキである。ブレーキ装置１５０は、車輪１２１のレール２０との当接面である車輪踏面１２１ａに制輪子を押し付けることによって輪軸１２０の回転を規制する。また、ブレーキ装置１５０は、車両が長時間停車する場合のパーキングブレーキとしての機能も兼ね備えている。ブレーキ装置１５０は、ブレーキシリンダと制輪子をユニット化して構成されているため、分解・組立て性が向上している。

なお、本実施形態では、ブレーキ装置１５０は、踏面ブレーキを例に挙げて説明したが、新幹線のような高速鉄道においては、ブレーキディスクを挟み込むディスクブレーキを用いて、安全性の向上を図ることができる。

（ヨーダンパ１６０）
ヨーダンパ１６０は、図１及び図３に示したように、車体フレーム１０と、台車枠１１０の側ばり１１２とを連結するオイルダンパであり、車体のヨーイングを抑える。ヨーイングとは車体が重心を中心として、水平方向に回転するように動くことであり、ヨーイングによって台車装置１００の蛇行動が引き起こされる。よって、ヨーダンパ１６０によって、台車装置１００の蛇行動が軽減される。

（けん引装置１７０）
けん引装置１７０は、図２及び図３に示したように、Ｚリンク方式であり、横ばり１１４の長さ方向中央に配置されて、台車フレーム１０と台車枠１１０とを連結している。けん引装置１７０は、前後方向の力を確実に伝達しながら、車体フレーム１０と台車枠１１０との間の上下、左右、ヨー（台車１００の旋回）などの動きを拘束しないように、ゴムブッシュなどが入れられている。さらに、けん引装置１７０には、振動吸収のためのダンパや大きな変異に至らないようにするためのゴム製のストッパなどが付設されている。

（車体支持空気バネ１８０）
車体支持空気バネ１８０は、図１〜図３に示したように、車体フレーム１０１と台車枠１１０とを連結している。車体支持空気バネ１８０は、横ばり１１２の両端に設けられている。車体支持空気バネ１８０は、ゴム製ダイヤフラム内に圧縮空気を使用して、バネ定数を小さく設定し、曲線通過時の車体フレーム１０と台車装置１００との間の変位を、ゴムのせん断変形を利用することで受けるものである。このような構成により、車体支持空気バネ１８０は、車体の荷重を支えながら、車体が曲線を通過するときにスムーズに走行させることができる。

また、横ばり１１２の両端に設けられている２つの車体支持空気バネ１８０は、１つの車体支持空気バネ１８０の圧力差圧が規定値以上となった場合、差圧弁が開いて２つの車体支持空気バネ１８０の圧力差をなくし、各車体支持空気バネ１８０が支える荷重が均等になるよう調整される。

（モータ２００）
モータ２００は、図２及び図３に示したように、車軸１２２に搭載され、モータ２００の出力を車軸１２２に直接伝達するＤＤＭ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｔｏｒ）方式である。以下に、図４〜図１３を参照しながら、モータ２００の各部の構成について、説明する。

モータ２００は、図４〜図６に示したように、固定子２２０と、回転子２４０と、シール２６０と、を備えて構成されている。モータ２００は後述する固定子２２０のケースフレーム２２４によって横ばり１１２に連結されて支持されている。

（固定子２２０）
固定子２２０は、図４及び図５に示したように、車軸１２２の軸方向に幅方向中央に配置される。また、固定子２２０の軸心には、図６及び図７に示したように、車軸１２２が貫通しており、固定子２２０と車軸１２２との間には隙間Ｓが形成されている。これにより、車軸１２２の回転が固定子２２０に伝わらないようになっている。

固定子２２０は、図７及び図８に示したように、上下２つに分割された上部固定子２２０−１と下部固定子２２０−２を突き合わせて連結することによって構成されており、上部固定子２２０−１と下部固定子２２０−２は、同じ構成である。以下の説明においては、上下の固定子２２０を区別せず、説明する。

固定子２００は、図７に示したように、巻き鉄心２２１と、巻き鉄心が収納される固定子ケース２２２と、上下の固定子ケース２２２を固定するケース固定ボルト２２３と、台車枠１１０の横ばり１１２に固定されるケースフレーム２２４と、ケースフレーム２２４を横ばり１１２に固定するフレーム固定ボルト２２５と、固定子ケース２２２の外周に形成されるケース冷却フィン２２６と、シール２６０を収納するシール収納室２２７と、シール収納室２２７との間でシール２６０を固定するシール固定枠２２８と、シール収納室２２７とシール固定枠２２８を固定する固定枠ボルト２２９と、を備えて構成される。

巻き鉄心２２１は、鉄系アモルファス金属で構成されており、磁気の損失が低く抑えられている。従来のラジアルギャップ構造モータの固定子鉄心は複雑な形状であるため、薄くて硬いアモルファス金属で鉄心を構成するような加工はできない。

固定子ケース２２２は、図８（ａ）に示したように、上下半割れの２つの固定子ケース２２２−１、２２２−２により成り、各ケース２２２−１、２２２−２は、中心に円弧状の凹部２２２−１ａ、２２２−２ａが形成された半円形をしている。各ケース２２２−１、２２２−２には、複数の巻き鉄心２２１が放射状に収納される。固定子ケース２２２の軸方向両端部は、図６に示したように、巻き鉄心２２１よりも軸方向に突出している。

上下の固定子ケース２２２−１、２２２−２は、図８（ｂ）に示したように、互いにつき合わせた状態で、ケース固定ボルト２２３によって連結される。上下のケース２２２−１、２２２−１は、連結されることにより、中心に形成されている円弧状の凹部２２２−１ａ、２２２−２ａによって円形状の中空部Ｈが構成される。この中空部Ｈには、図８に示したように、車軸１２２が挿通する。

ケースフレーム２２４も、図８（ａ）に示したように、上下２つに半割れしており、各ケースフレーム２２４−１、２２４−２は、上下２つの固定子ケース２２２−１、２２２−２から径方向に延びて構成されている。上下のケースフレーム２２４−１、２２４−２は、上下の固定子ケース２２２−１、２２２−２が連結された後に、フレーム固定ボルト２２５によって横ばり１１２に固定される。

ケース冷却フィン２２６は、固定子ケース２２２の外周の周方向に複数形成される。ケース冷却フィン２２６は、固定子ケース２２２の軸方向に延びて形成されている。

シール収納室２２７は、図１２に示したように、固定子ケース２２２の両端部に円周方向全周にわたって形成されている。シール収納室２２７の軸方向端縁には、シール固定枠２２８が配置されて、固定枠ボルト２２９によって連結される。

（回転子２４０）
回転子２４０は、図９に示したように、固定子２２０を挟んで回転子２４０の両端に配置される。固定子２２０の巻き鉄心２２１と回転子２４０の後述する永久磁石２４３とは対面して配置されている。固定子２２０の巻き鉄心２２１と回転子２４０の永久磁石２４３との間には、固定子ケース２２２が巻き鉄心２２１よりも軸方向に突出しているため、空間が形成される。この空間が磁気空間Ｊとなり、固定子２２０から回転子２４０への電磁気の受け渡しが車軸１２２の軸方向間（以下、アキシャルギャップという。）で行われる。

以下、回転子２４０の構成を、図９〜図１１を参照しながら説明する。回転子２４０は、車軸１２２に固定される２枚の円盤板２４１と、円盤板２４１を車軸１２２に固定する円盤板固定金具２４２と、円盤板２４１に放射状に固定される永久磁石２４３と、円盤板２４１の外周に設けられる集電環受け２４４と、集電環受け２４４の外周に設けられる集電環２４５と、を備えて構成される。

円盤板２４１は、図１１に示したように、ドーナツ状に形成されており、中心の開口部Ｋに車軸１２２が挿通する。円盤板２４１は、図９に示したように、２枚の円盤板２４１を、開口部Ｋに車軸１２２が挿通した状態で、車軸１２２の軸方向に間隔をあけて配置される。なお、円盤板２４１は、１つのドーナツ状の形成された部材としたが、上下半割れの２枚の部材を突き合わせて連結して構成してもよい。

２枚の円盤板２４１は、車軸１２２の軸方向中央部に形成される大径部１２２ａの幅によって決定される。すなわち、２枚の円盤板２４１の開口部Ｋは、図１０に示したように、大径部１２２ａよりも小径に構成されており、円盤板２４１は、大径部１２２ａを移動することができない。よって、２枚の円盤板２４１は、大径部１２２ａに規制されて互いに近づくことができず、所定の間隔が保持される。

円盤板２４１は、大径部１２２ａに当接した状態で、円盤板固定金具２４２によって車軸１２２に固定される。円盤板２４１は、軽量化のため、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の一体成型によって構成されている。なお、円盤板２４１は、他の素材で構成してもよい。

永久磁石２４３は、図１１に示したように、円盤板２４１に放射状に埋め込まれて固定されている。永久磁石２４３は、モータ出力を大きくしない場合は、フェライト磁石が使用され、モータ出力を大きくしたい場合は、ネオジウムなどの強力磁石が使用される。

集電環受け２４４は、図１２に示したように、円盤板２４１と永久磁石２４３の外周に設けられる。集電環受け２４４の外周には、集電環２４５の形状に沿った環状溝部２４４ａが形成されている。環状溝部２４４ａには、図１０に示したように、集電環２４５が圧入されて固定される。

（シール２６０）
シール２６０は、図５に示したように、回転子２４０の永久磁石２４３と、固定子２２０の巻き鉄心２２１との磁気空間Ｊにごみや水滴などが入らないように防塵するシールである。

シール２６０は、図１３（ａ）に示したように、上下半割れの円環状の上シール基部２６１−１と下シール基部２６１−２を突き合わせて固定することによって構成されている。上下のシール基部２６１−１、２６１−２の内周には、上下のカーボンブラシ２６２−１、２６２−２が圧入されて固定されている。上下のカーボンブラシ２６２−１、２６２−２は、例えばメタリックカーボン製である。

上下のシール基部２６１−１、２６１−２の外周には半円状の溝２６１−１ａ、２６１−２ａが形成されており、半円状の溝２６１−１ａ、２６１−２ａには、上下半割れの円環状のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２がはめ込まれる。上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２の両端には、フランジ２６３−１ａ、２６３−２ａが構成されており、フランジ２６３−１ａ、２６３−２ａはコイル締結金具で締結される。

シール２６０は、図１３（ｂ）に示したように、上下のシール基部２６１−１、２６１−２を突き合わせて円を形成し、円状の溝２６１−１ａ、２６１−２ａに、上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２がはめ込まれる。また、上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２のフランジ２６３−１ａ、２６３−２ａ同士がコイル締結金具２６４で締結される。これにより、上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２によって上下のシール基部２６１−１、２６１−２の外周が締め付けられて固定される。

シール２６０は、カーボンブラシ２６２が軸心方向に突出するように、固定子２２０のシール収納室２２７に収納される。シール収納室２２７から突出したカーボンブラシ２６２は、エキスパンダコイル２６３がシール２６１を締め付けることによって、回転子２４０の集電環２４５に接触する。このため、集電環２４５からカーボンブラシ２６２を介して、イオン化極間で発生する電気を車体のボディアースで逃がすことができる。よって、例えば、異種金属で構成されている車軸１２２と軸受けなどとの電蝕を防止することができる。

ここで、電蝕は、異種金属が接触し、酸素のある空気中で水分（空気中の水分も含む）があると、イオン化されやすい金属からイオン化しにくい金属の各電極間に電位差が生じることによって生じることが知られている。金属の種類によってイオン化しやすさに違いがあるため電位差が大きくなると、早期に一方の金属が腐食される。

特に、車軸１２２と軸受けとの間の水分は、車軸１２２の腐食を早める可能性があり、早期補修や車軸１２２の取り換えなど、メンテナンス費用が高騰する。しかし、前述のように、回転子２４０の集電環２４５からカーボンブラシ２６２を介して、イオン化極間で発生する電気を車体のボディアースで逃がすことができる。このため、車軸１２２と軸受けとの電蝕が防止され、メンテナンス費用を抑えることができる。

以上、モータ２００の構成を説明した。次に、モータ２００の作用について説明する。固定子２２０の巻き鉄心２２１により生成された固定子磁気は、磁気空間Ｊ→回転子２４０の永久磁石２４３→円盤板２４１→車軸１２２の順に伝達される。このようにして、モータ２００の回転力が輪軸１２０に伝達される。

（第１の実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、モータ２００の固定子２２０から回転子２４０への電磁気の受け渡しをアキシャルギャプで行うため、固定子２２０を台車の横ばり１１２に固定して、固定子２２０の質量はすべて横ばり１１２に持たせることができる。このように、車軸１２２に直接、固定子の質量がかからない構造とすることができるので、台車装置１００の軸箱支持装置１４０のばね下荷重を軽減することができる。

また、固定子２２０の巻き鉄心２２１にアモルファス金属を用いることができるので、鉄損を小さく抑えることができる。

さらに、固定子２２０の固定子ケース２２２の外周にケース冷却フィン２２６を設けたことにより、ケース冷却フィン２２６が走行風にかざされるため、別途冷却ファンを設けなくても、発熱冷却が可能になる。

また、シール２６０は、上下半割れで構成されているため、上下のシール基部２６１−１、２６１−２を突き合わせて、上下半割れの上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２でシール２６０の外周を締め付けて固定することができる。このため、シール交換のメンテナンスが容易である。

また、固定子２２０と回転子２４０のシールは、メタリックカーボン製のカーボンブラシ２６２を集電環２４５に接触させることにより行うため、集電環２４５からカーボンブラシ２６２を介して、イオン化極間で発生する電気を車体のボディアースで逃がすことができる。よって、異種金属で構成されている車軸１２２と軸受けなどの電蝕を防止することができる。

さらに、車体支持装置１４０側のモノリンク１４６のゴムブッシュ１４５のピンを偏心カム１４７とすることで、ピン中心の円弧の動きは、偏心カム１４７の分量だけ偏心カム１４７が偏心して吸収する。このため、円筒ゴムばね１４２は、円弧での吸収負担をやめ、その分車軸１２２の上下動の吸収に集中させることができるので、円筒ゴムばねの硬さ調整に幅を持たせることができる。

よって、軸箱支持装置１４０は、上下方向の移動量は軸ばね１４１で吸収し、軸バネ１４１では吸収できない前後、左右方向の振動の吸収は円筒ゴムばね１４２で行うことができる。これにより、本実施形態の台車装置１００は、車軸１２２にモータ２００を直接搭載しているが、車軸１２２がモータ２００の固定子ケース２２２の内側と接触する危険度を低減することができる。

（第２の実施形態）
以上説明した第１の実施形態では、台車装置１００の姿勢を制御することができないため、レール２０の直線区間と曲線区間とを接続する緩和曲線区間を通過するときに、台車装置１００の姿勢を改善することができない。そこで、以下に説明する第２の実施形態では、第１の実施形態のこのような課題を改善したものであり、第１の実施形態と同様にばね下荷重を低減することができるだけでなく、さらに姿勢を制御することが可能な台車装置３００について説明する。

以下、第２の実施形態の台車装置３００について、図１４〜図１６を参照しながら説明する。図１４は、第２の実施形態の台車装置３００を側方から見た図であり、図１５は、台車装置３００を上面方向から見た図であり、図１６は、台車装置３００を正面方向から見た図である。

本実施形態の台車装置３００は、図１４及び図１５に示したように、後の輪軸３２０−２にはモータ４００を搭載せず、操舵装置５００を取り付け、後の輪軸３２０を操舵装置５００によって操舵し、前の輪軸３２０−２は第１の実施形態と同様にモータ４００を搭載し、モータ４００によって前の輪軸３２０−２を駆動するものである。

すなわち、本実施形態の台車装置３００は、レール２０の曲線区間で曲線の方向に合わせて輪軸３２０を操舵する操舵装置５００と、モータ４００が車軸３２２を直接駆動するＤＭＭとを組み合わせた台車装置である。

本実施形態の台車装置３００は、上記の後の輪軸３２０−２を操舵装置５００によって操舵し、前の輪軸３２０−１にモータ４００を搭載する以外の構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、本実施形態の台車装置３００は、台車枠３１０、軸箱３３０、前の輪軸３２０−１に設けられる軸箱支持装置３４０及びブレーキ装置３５０、ヨーダンパ３６０、けん引装置３７０、車体支持空気バネ３８０、モータ４００の構成は、第１の実施形態と同様である。このため、本実施形態では、第１の実施形態と重複する部分については説明を省略する。

以下、本実施形態の特徴的な構成である後の輪軸３２０−２に設けられる操舵装置５００を中心に、本実施形態の構成について、図１４〜図１６を参照しながら説明する。操舵装置５００は、後の輪軸３２０−２に設けられており、軸箱支持装置５２０、操舵フレーム５４０、操舵緩衝器５６０、ブレーキ装置５９０によって構成される。

（軸箱支持装置５２０）
前の軸箱支持装置５２０は、後の輪軸３２０−２の両端部に設けられる軸箱３３０を支持する。軸箱支持装置５２０は、後述する操舵フレーム５４０が、上部ピン５４２と下部ピン５４３とで構成されるピンを中心に旋回するときに、旋回する角度分だけ台車枠３１０に対して捩れか生じる。したがって、軸箱支持装置５２０は、この捩れを吸収できる機構を必要とする。仮に、軸箱支持装置５２０の捩れを吸収できる機構が摩擦抵抗の大きなものであるとすると、操舵フレーム５４０の旋回抵抗が大きくなる。操舵フレーム５４０の旋回抵抗が大きいと、レール２０の急な曲線の入り口で摩擦抵抗に打ち勝った途端、はずみで操舵フレーム５４０が急旋回する可能性がある。操舵フレーム５４０が急旋回すると、最悪、脱線するなどして、非常に危険である。このため、軸箱支持装置５２０は、摩擦抵抗の非常に小さい機構とされる。以下に、軸箱支持装置５２０の構成を説明する。

軸箱支持装置５２０は、図１６に示したように、台車枠３１０に固定され、球面状の受け部が形成された上部軸受け５２２と、上部軸受け５２２に噛み合う球体上部５２３と、球体上部５２３に設けられる上部バネ受け５２４と、軸箱３３０に固定され、球面状の受け部が形成された下部軸受け５２５と、下部軸受け５２５に噛み合う球体下部５２６と、球体下部５２６に設けられる下部バネ受け５２７と、上部バネ受け５２４と下部バネ受け５２７に取り付けられる軸バネ５２８を備えて構成される。

球体上部５２３には、軸心を貫通するカイド孔５２３ａが設けられている。このガイド孔５２３ａに球体下部５２６の軸心から軸方向に突出するガイド棒５２６ａが嵌め合わされている。これにより、球体下部５２６が球体上部５２３にガイドされる。

軸バネ５２８は、本実施形態では、適切なバネ定数を有するコイルばねである。軸バネ５２８は、球体上部５２３と球体下部５２６よりも外側に配置され、上下の端部が上部バネ受け５２４と下部バネ受け５２７に取り付けられる。軸バネ５２８は、後の輪軸３２０−２が旋回しても捩れることなく上下方向の衝撃を吸収できる。なお、軸バネ５２８をバネとしたが、適切な弾性力を有するものであれば、ゴムなどの他の部材でもよい。

軸箱支持装置５２０の側面には、図１４に示したように、軸バネ５２８と並列に配置されるように軸ダンパ５２９が付設される。軸ダンパ５２９は、軸バネ５２８そのものに振動を減衰させる機能がないため、走行によって伸縮する軸バネ５２８の振動を減衰させる。これにより、軸ダンパ５２９は、組み立てた上下の球体５２３、５２６が振動などで外れないように引っ張り方向に作用する。このように、軸箱支持装置５２０は、後の輪軸３２０−２と台車枠３１０とを適切なバネ定数を有する軸バネ５２８で結合することにより、走行中の後の輪軸３２０−２を台車枠３１０に対して適切な位置に保持すると同時に、線路状況によって発生する振動を吸収する。

（操舵フレーム５４０）
操舵フレーム５４０は、図１４〜図１６に示したように、中央部が台車枠３１０の横ばり３１４に旋回可能に連結されており、両端部が軸箱３３０を介して後の輪軸３２０−２に連結されている。よって、後の輪軸３２０−２は操舵フレーム５４０と一体に旋回する。

以下、操舵フレーム５４０の構成を、図１７及び図１８を参照しながら詳細に説明する。操舵フレーム５４０は、図１７及び図１８に示したように、略コ字状のフレーム５４１と、フレーム５４１の外周に上下方向から嵌め合わされる上部ピン５４２及び下部ピン５４３と、上部ピン５４２に取り付けられる上部ピンブラケット５４４と、下部ピン５４３に取り付けられる下部ピンブラケット５４５と、上部ピンブラケット５４４と下部ピンブラケット５４５を台車枠３１０の横ばり３１４に取り付けるブラケット取付けボルト５４６を備えて構成される。操舵フレーム５４０は、ＣＦＲＰ成形の一体品で製造され、これにより、軸箱支持装置５２０のバネ下荷重が軽減される。

フレーム５４１の左右方向中央部は、他の部分に比べて小径に形成された小径部５４１ａとなっている。上部ピン５４２と下部ピン５４３は、同形状の部材であり、上下対称に配置して用いられる。上部ピン５４２と下部ピン５４３は、略凸状の形状をしており、互いに対向する面に半円溝５４２ａ、５４３ａが形成されている。半円溝５４２ａ、５４３ａはフレーム５４１の小径部５４１ａに嵌め合わされる。上部ピンブラケット５４４と下部ピンブラケット５４５には、凹溝５４４ａ、５４５ａが形成されており、上部ピン５４２と下部ピン５４３の凸部５４２ｂ、５４３ｂが嵌め合わされる。

次に、操舵フレーム５４０の前後の横ばり３１４への組み付け方法を説明する。上部ピン５４２及び下部ピン５４３は、図１２（ａ）〜（ｃ）に示したように、フレーム５４１の小径部５４１ａの上半周に上部ピン５４２を嵌め合わせ、下半周に下部ピン５４３を嵌め合わせる。これにより、フレーム５４１の左右方向への移動が規制される。また、上部ピン５４２の凸部５４２ｂに上部ピンブラケット５４４の凹溝５４４ａを嵌め合わせ、下部ピン５４３の凸部５４３ｂに下部ピンブラケット５４５の凹溝５４５ａを嵌め合わせ、上部ピンブラケット５４４と下部ピンブラケット５４５をブラケット取付けボルト５４６によって台車枠３１０の横ばり３１４に取り付ける。これにより、操舵フレーム５４０が台車枠３１０の横ばり３１４に取り付けられる。

このように、操舵フレーム５４０を台車枠３１０の横ばり３１４に取り付けることにより、操舵フレーム５４０は、操舵のための左右方向の動きを許容するとともに、輪軸３２０に掛かる上下方向の動きを許容する。

（操舵緩衝器５６０）
操舵緩衝器５６０とその周辺の構成について、主に図１９を参照しながら説明する。本台車装置３００の操舵は、台車枠３１０の前の輪軸３２０−１が固定であることから、前の輪軸３２０−１を起点として台車枠３１０の後の輪軸３２０−２が自己操舵機能により操舵フレーム５４０が旋回することによって行われる。操舵緩衝器５６０は、操舵フレーム５４０が蛇行動によりふらつかないようにするものであり、図１４及び図１５に示したように、前の軸箱３３０と側張りブロック３１６との間に設けられる。

操舵緩衝器５６０は、図１９（ａ）、（ｂ）に示したように、同一軸状に配置される、第１関節球体５６１、第１球体受け５６２、逆止弁５６５、防塵蛇腹５７１、空気ピストン５７２、上ばね受け５７３、下ばね受け５７４、操舵外ばね５７５、操舵内ばね５７６、第２関節球体５７８、及び第２球体受け５７９が同一軸状に配置され、空気ピストン５７２に安全弁５８０が設けられて構成される。

第１関節球体５６１は、図１９（ａ）に示したように、第１球体受け５６２に回転自在に軸受され、図１４に示したように、第１球体受け５６２を介して側張りブロック３１６に連結される。第１関節球体５６１の一端には、空気が挿通する挿通孔５６１ａが形成されており、挿通孔５６１ａは、略Ｌ事情をしており、第１関節球体５６１の一端から軸心までは径方向に延び、軸心からは軸方向に延びる。また、第１関節球体５６１の一端は、逆止弁５６５が挿入される挿入部５６１ｂが形成されている。

第１球体受け５６２は、図１９（ｂ）に示したように、２つの部材によって構成されており、２つの部材を球体受けボルト５６３と球体受けナット５６４で連結することによって一体化される。

逆止弁５６５は、図１９に示したように、第１関節球体５６１の挿入部５６１ｂに挿入されて配設されている。逆止弁５６５は、逆止弁ケース５６６と、逆止弁ボール５６７、逆止弁ボール受け５６８、逆止弁ばね５６９、逆止弁ボス５７０が、第１関節球体５６１から空気ピストン５７２方向に向かって、軸方向に並んで配設されている。

逆止弁ケース５６６は、第１関節球体５６１の挿入部５６１ｂに挿入され、逆止弁ボール５６７、逆止弁ボール受け５６８、逆止弁ばね５６９、及び逆止弁ボス５７０を収納する。逆止弁ケース５６６の軸心には、第１関節球体５６１の挿通孔５６１ａに連通する挿通孔５６６ａが形成されている。

逆止弁ケース５６６内には、第１関節球体５６１から空気ピストン５７２方向に向かって、逆止弁ボール５６７、逆止弁ボール受け５６８、逆止弁ばね５６９、逆止弁ボス５７０の順に配設されている。逆止弁ボール５６７は、挿通孔５６６ａに当接するように配設されており、逆止弁ボール受け５６８を介して逆止弁ばね５６９によって挿通孔５６６ａを閉じる方向に付勢されている。

逆止弁ばね５６９は、一端が逆止弁ボール受け５６８に連結され、他端が逆止弁ボス５７０に連結されている。よって、逆止弁ばね５６９は、逆止弁ボール５６７と逆止弁ボス５７０を互いに離隔する方向に押圧している。逆止弁ボス５７０は、空気ピストン５７２の一端に連結されている。逆止弁ボス５７０の軸心には空気を挿通する挿通孔５７０ａが形成されている。

第１関節球体５６１と空気ピストン５７２は防塵蛇腹５７１で連結されており、防塵蛇腹５７１によって逆止弁５６０は密封されている。

空気ピストン５７２は、一端に、逆止弁ボス５７０の挿通孔５７０ａに連通する挿通孔５７２ａが形成されている。また、空気ピストン５７２の内部には、径寸法の大きい操舵外ばね５７５と径寸法の小さい操舵内バネ５７６が同心に配置されており、操舵外ばね５７５と操舵内ばねの５７６の両端部は、上ばね受け５７３と下バネ受け５７４に連結されている。上ばね受け５７３の軸心には、挿通孔５７２ａに連通する挿通孔５７３ａが形成されている。

空気ピストン５７２の他端には、第２関節球体５７８が連結されており、第２関節球体５７８は、第２球体受け５７９を介して軸箱３３０に連結される。第２関節球体５７８と第２球体受け５７９の構成は、第１関節球体５６１と第１球体受け５６２と同じであるため、説明を省略する。

空気ピストン５７２の他端部近傍の側部には、図１９に示したように、径方向に空気が挿通する挿通孔５７２ｂと安全弁５８０が配置される安全弁配置部５７２ｃが形成されている。

安全弁５８０は、安全弁配置部５７２ｃにはまり合う安全弁ケース５８１と、安全弁ケース５８１内に配設される弁５８２、安全弁ばね５８３、及び安全弁バネ受け５８４により構成される。弁５８２は、空気ピストン５７２の挿通孔５７２ｂに当接するように配置され、弁５８２の軸心に空気ピストン５７２の挿通孔５７２ｂに連通する挿通孔５８２ａが形成されている。安全弁ばね５８３は弁５８２と安全弁バネ受け５８４との間に配置されて、弁５８２を挿通孔５７２ｂに当接させる。

次に、操舵緩衝器５６０の作用について説明する。実施形態の操舵緩衝器５６０は、図示していない外部の空気圧縮機より得た高圧空気を利用して、操舵力を発生させる。このため、操舵緩衝器５６０には、図示していない電磁開閉弁が設けられ、電気的な制御システムによりこの電磁弁を開閉して高圧空気力で空気ピストン５７２を稼働させて、操舵力を調整する。

制御システムによる操舵力の調整は、操舵補助力のターゲットとして外部から与えられた目標値と、実際に発生している力を比較して、必要に応じた適切な補助力を与える。また、制御システムは、走行位置ごとに、線路状態に合わせた操舵力の目標値に対応した事前に作成した操舵パターンを持っている。そして、現在車両が走行している位置を常に検出し、その位置で必要な操舵力の目標値と実際の発生量を比較して、例えば、左右の電磁開閉弁を開閉させて、操舵力を調整する。

また、操舵と逆方向に何か異常な力が作動した場合、安全弁が作動して、空気ピストン５７２内部の空気を大気へ放出し、強制操舵を停止し、かつ電磁時開閉弁を閉じる。その作動は、操舵補助力のターゲットとして外部から与えられた目標値と、実際に発生している力を比較して、必要に応じた適切な補助力を与える動作を行う。

（５）ブレーキ装置５９０（図１５、図１６）
ブレーキ装置５９０とその周辺の構成について、主に図１５、図１６を参照しながら説明する。ブレーキ装置５９０は、鉄道車両のスピードを減じるものであり、図１５及び図１６に示したように、後の輪軸３２０−２に設けられる。ブレーキ装置５９０は、ブレーキディスク５９１と、ディスクパッド５９２及びブレーキキャリパー５９３から構成される。ブレーキディスク５９１は、後の輪軸３２０−２に取り付けられて一体に回転する。ディスクパッド５９２は、間にブレーキディスク５９１を挟むように配置され、ブレーキディスク５９１の両面を挟み付けることにより、ブレーキディスク５９１の回転を止めるものである。ブレーキキャリパー５９３は、一端にディスクパッド５９２が設けられ、他端が操舵フレーム５４０に連結されることにより、ディスクパッド５９２を操舵フレーム５４０に連結する。

このように、ブレーキ装置５９０はブレーキキャリパー５９３を介して操舵フレーム５４０に取り付ける構成であるため、後の輪軸３２０−２が旋回する構成であっても、旋回することができない動力輪軸で用いられていた従来のブレーキ装置を、特別な改造をすることなしに用いることができる。

（第２の実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、操舵装置５００を設けたことにより、以下のような効果を有する。

一般的に、レール２０の直線区間と曲線区間とを接続する緩和曲線区間を通過するときに、操舵フレーム５４０を旋回させるだけでは、レール２０に作用する横圧の発生をゼロにすることができない。しかし、本実施形態の操舵装置５００では、緩和曲線区間での横圧低減効果を改善するために、操舵緩衝器５６０によって、電気的な制御システムによって外部から操舵力を補助して曲線通過性能を向上させることができる。

また、操舵緩衝器５６０の操舵外ばね５７５と操舵内ばね５７６の振動低減に空気ピストン５７２を併用できるので、別途軸ダンパを設ける必要がない。

操舵フレーム５４０にブレーキキャリパー５９３を取り付けることができるので、ブレーキ装置５９０を旋回のためだけに特別に改造する必要がない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、固定子２００の鉄心２２１をアモルファス金属で構成し、固定子ケース２２２に冷却フィン２２６を設けたが、この例に限定されない。固定子２２０の鉄心２２１は他の金属で構成してもよく、また、固定子ケース２２２に別途冷却ファンを設けてもよい。

また、上記実施形態では、防塵防水シール２６０は、上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２で上下のカーボンブラシ２６２−１、２６２−２の外周を締め付けることによって、磁気空間Ｊを密封し、上下のエキスパンダコイル２６３−１、２６３−２と上下のカーボンブラシ２６２−１、２６２−２は、半割れの円環状に構成されているものとしたが、磁気空間Ｊを密封できれば他の構成でもよい。

また、上記実施形態では、回転子２４０の集電環２４５にカーボンブラシ２６２−１、２６２−２を接触させて、カーボンブラシ２６２−１、２６２−２を介して、イオン化極間で発生する電気を車体のボディアースで逃がし、イオン化し難い金属の腐食を防止するようにしたが、イオン化し難い金属の腐食を防止できる構成であれば、この例に限定されない。

また、上記実施形態では、軸箱支持装置１４０が有するモノリンク１４６が台車枠１１０とゴムブッシュ１４５を介して偏心カム１４７によって連結される構成としたが、この例に限定されない。例えば、モノリンク１４７と台車枠１１０を直結するようにしてもよい。

本発明は、鉄道車両の台車装置に利用可能である。

１０ 車体フレーム
２０ レール
１００ 台車装置
１１０ 台車枠
１１２ 側ばり
１１４ 横ばり
１１６ 側ばりブロック
１２０ 輪軸
１２０−１ 前の輪軸
１２０−２ 後の輪軸
１２１ 車輪
１２１ａ 車輪面
１２２ 車軸
１２２ａ 大径部
１３０ 軸箱
１４０ 軸箱支持装置
１４１ 軸ばね
１４２ 円筒ゴムばね
１４３ 軸ばね受け
１４４ 軸ダンパ
１４５ ゴムブッシュ
１４６ モノリンク
１４７ 偏心カム
１５０ ブレーキ装置
１６０ ヨーダンパ
１７０ けん引装置
１８０ 車体支持空気バネ
２００ モータ
２２０ 固定子
２２０−１ 上部固定子
２２０−２ 下部固定子
２２１ 巻き鉄心
２２２ 固定子ケース
２２２−１、２２２−２ 上下半割れの２つの固定子ケース
２２２−１ａ、２２２−２ａ 円弧状の凹部
２２３ ケース固定ボルト
２２４ ケースフレーム
２２４−１、２２４−２ 上下２つに半割れしたケースフレーム
２２５ フレーム固定ボルト
２２６ ケース冷却フィン
２２７ シール収納室
２２８ シール固定枠
２２９ 固定枠ボルト
２４０ 回転子
２４１ 円盤板
２４２ 円盤板固定金具
２４３ 永久磁石
２４４ 集電環受け
２４４ａ 環状溝部
２４５集電環
２６０ シール
２６１−１ 上シール基部
２６１−２ 下シール基部
２６１-１ａ、２６１−２ａ 半円状の溝
２６２、２６２−１、２６２−２ 上下のカーボンブラシ
２６３−１、２６３−２ 上下のエキスパンダコイル
２６３−１ａ、２６３−２ａ フランジ
２６４ コイル締結金具
Ｈ 中空部
Ｊ 磁気空間
Ｋ 開口部
Ｓ 隙間
３００ 台車装置
３１０ 台車枠
３１４ 横ばり
３１６ 側ばりブロック
３２０ 輪軸
３２０−１ 前の輪軸
３２０−２ 後の輪軸
３３０ 軸箱
３４０ 軸箱支持装置
３５０ ブレーキ装置
３６０ ヨーダンパ
３７０ けん引装置
３８０ 車体支持空気バネ
４００ モータ
５００ 操舵装置
５２０ 軸箱支持装置
５２２ 上部軸受け
５２３ 球体上部
５２３ａ カイド孔
５２４ 上部バネ受け
５２５ 下部軸受け
５２６ 球体下部
５２６ａ ガイド棒
５２７ 下部バネ受け
５２８ 軸バネ
５２９ 軸ダンパ
５４０ 操舵フレーム
５４１ フレーム
５４２ 上部ピン
５４２ａ 半円溝
５４２ｂ 凸部
５４３ 下部ピン
５４３ａ 半円溝
５４３ｂ 凸部
５４４ 上部ピンブラケット
５４４ａ 凹溝
５４５ 下部ピンブラケット
５４５ａ 凹溝
５４６ ブラケット取付けボルト
５６０ 操舵緩衝器
５６１ 第１関節球体
５６１ａ 挿通孔
５６１ｂ 挿入部
５６２ 第１球体受け
５６３ 球体受けボルト
５６４ 球体受けナット
５６５ 逆止弁
５６６ 逆止弁ケース
５６７ 逆止弁ボール
５６８ 逆止弁ボール受け
５６９ 逆止弁ばね
５７０ 逆止弁ボス
５７０ａ 挿通孔
５７１ 防塵蛇腹
５７２ 空気ピストン
５７２ａ、５７２ｂ 挿通孔
５７２ｃ 安全弁配置部
５７３ 上ばね受け
５７３ａ 挿通孔
５７４ 下ばね受け
５７５ 操舵外ばね
５７６ 操舵内ばね
５７８ 第２関節球体
５７９ 第２球体受け
５８０ 安全弁
５８１ 安全弁ケース
５８２ 弁
５８３ 安全弁ばね
５８４ 安全弁ばね受け
５９０ ブレーキ装置
５９１ ブレーキディスク
５９２ ディスクパッド
５９３ ブレーキキャリパー
６００ モータ
６２０ モータ回転子
６２２ 中空軸
６２２ａ 突き出し部
６４０ 固定子フレーム
６６０ 継手
６６２ モータ側円盤板
６６２ａ、６６４ａ 突起部
６６４ 車軸側円盤板
６６６ 防振ゴム
７００ 車軸

Claims (6)

1. 鉄道車両の台車装置であって、
   車体に取り付けられる台車枠と、
   前記台車枠に前記車体の進行方向に沿って設けられる２組の輪軸と、
   前記輪軸の車軸に設けられ、前記輪軸を回転駆動するモータと、
   を備え、
   前記モータは、
   前記車軸が軸心を回転自在に挿通し、前記台車枠に固定される固定子と、
   前記車軸の軸方向において前記固定子の両端部に磁気空間を構成して相対回転可能に配置され、軸心を挿通する前記車軸と一体回転する回転子と、
   を備え、
   前記固定子から前記回転子への電磁気の受け渡しが前記車軸の軸方向間で行われることを特徴とする、鉄道車両の台車装置。
2. 前記固定子は鉄心と、前記鉄心を収納するケースとを備えており、
   前記鉄心はアモルファス金属で構成されており、前記ケースには、冷却フィンが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄道車両の台車装置。
3. 前記固定子と前記回転子の全周にわたって防塵防水シールが設けられ、
   前記防塵防水シールは、エキスパンダコイルでシール面の外周を締め付けることによって、前記磁気空間を密封し、
   前記エキスパンダコイルと前記シール面は、半割れの円環状に構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の鉄道車両の台車装置。
4. 前記回転子は、軸心に挿通する前記車軸に固定される円盤板と、円盤板の外周に設けられる集電環と、を備え、
   前記集電環に、前記防塵防水シールのシール面を構成するメタリックカーボン製のブラシが接触することを特徴とする、請求項３に記載の鉄道車両の台車装置。
5. 前記輪軸は前記台車枠に対して両者間の捩れを吸収する軸箱支持装置を介して連結されており、
   前記軸箱支持装置が有するモノリンクが前記台車枠とゴムブッシュを介して偏心カムによって連結されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の鉄道車両の台車装置。
6. 前記２組の輪軸のうち、進行方向において後の輪軸には、前記後の輪軸を旋回する操舵装置が設けられ、進行方向において前の輪軸には、前記モータが設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両の台車装置。