JP2535002B2 - ラツク運転及び摩擦運転可能な鉄道車両用駆動装置 - Google Patents
ラツク運転及び摩擦運転可能な鉄道車両用駆動装置Info
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- JP2535002B2 JP2535002B2 JP62033605A JP3360587A JP2535002B2 JP 2535002 B2 JP2535002 B2 JP 2535002B2 JP 62033605 A JP62033605 A JP 62033605A JP 3360587 A JP3360587 A JP 3360587A JP 2535002 B2 JP2535002 B2 JP 2535002B2
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- Japan
- Prior art keywords
- drive
- rack
- friction
- gear
- device capable
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
- B61C15/02—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels by auxiliary driving wheels; by temporary coupling or use of fly wheels or booster engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C11/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of means applying the tractive effort; Arrangement or disposition of running gear other than normal driving wheel
- B61C11/04—Locomotives or motor railcars characterised by the type of means applying the tractive effort; Arrangement or disposition of running gear other than normal driving wheel tractive effort applied to racks
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、ラツク運転及び摩擦運転の一方又は双方の
ための鉄道車両用の駆動装置であつて、該駆動装置が２
つの出力系を有する伝達装置を有し、第１の出力系は摩
擦駆動系と組み合い、第２の出力系は、ラツク駆動系と
組み合うものに関する。
ための鉄道車両用の駆動装置であつて、該駆動装置が２
つの出力系を有する伝達装置を有し、第１の出力系は摩
擦駆動系と組み合い、第２の出力系は、ラツク駆動系と
組み合うものに関する。
（ロ） 従来の技術 駆動ピニオンの周速度と摩擦車のそれとが所定値だけ
互いに異なるときに２つの駆動系を該摩擦車と駆動ピニ
オンに相互連結する装置を備える駆動装置は周知であ
る。DE−PS2 940 550（P.5464）においては、この相
互連結の装置は、ロツク装置を有するフリーホイールク
ラツチにより達成されており、このロツク装置は、ラツ
ク駆動系の伝達部と摩擦車駆動系の伝達部との間の周速
度の差が無くなつたとき、両伝達部を相互に連結する。
DE−PS3 129 793（P.5636）によれば、当該軸は、他
のいかなる方法においても力の伝達には関係しない遊星
歯車装置によつて駆動され、該軸の回転速度は、駆動ピ
ニオンと摩擦車との速度差に比例し、従つて亦該軸は該
軸の回転速度と両者間の角速度差、即ち、摩擦車とレー
ル間のスリツプ量を所定の最大値に制限する速度制限器
に連結される。しかし、これら公知の駆動装置に於いて
は、いずれも、駆動モータの出力が、通常、差動伝達方
式によつて所定割合で２系統に分割される。摩擦が不足
することにより該動力の分割が維持不能となつたときの
み、該速度制限器が作動するようになつている。
互いに異なるときに２つの駆動系を該摩擦車と駆動ピニ
オンに相互連結する装置を備える駆動装置は周知であ
る。DE−PS2 940 550（P.5464）においては、この相
互連結の装置は、ロツク装置を有するフリーホイールク
ラツチにより達成されており、このロツク装置は、ラツ
ク駆動系の伝達部と摩擦車駆動系の伝達部との間の周速
度の差が無くなつたとき、両伝達部を相互に連結する。
DE−PS3 129 793（P.5636）によれば、当該軸は、他
のいかなる方法においても力の伝達には関係しない遊星
歯車装置によつて駆動され、該軸の回転速度は、駆動ピ
ニオンと摩擦車との速度差に比例し、従つて亦該軸は該
軸の回転速度と両者間の角速度差、即ち、摩擦車とレー
ル間のスリツプ量を所定の最大値に制限する速度制限器
に連結される。しかし、これら公知の駆動装置に於いて
は、いずれも、駆動モータの出力が、通常、差動伝達方
式によつて所定割合で２系統に分割される。摩擦が不足
することにより該動力の分割が維持不能となつたときの
み、該速度制限器が作動するようになつている。
上述した２つの公知の駆動装置は、摩擦車とレールと
の摩擦が全牽引力を伝達するのに充分な値であるときで
も、駆動（ラツク）ピニオンは、多量の牽引力を伝達し
ていなければならない、という欠点を持ち、このような
牽引力は、基本的に不必要なことであり、亦特に著しい
という程ではなくとも幾分かの摩耗を伴い、駆動ピニオ
ンとラツクとの歯合が摩耗により充分に満足されるもの
でなくなつたとき、特に車両の走行騒音の原因となる。
の摩擦が全牽引力を伝達するのに充分な値であるときで
も、駆動（ラツク）ピニオンは、多量の牽引力を伝達し
ていなければならない、という欠点を持ち、このような
牽引力は、基本的に不必要なことであり、亦特に著しい
という程ではなくとも幾分かの摩耗を伴い、駆動ピニオ
ンとラツクとの歯合が摩耗により充分に満足されるもの
でなくなつたとき、特に車両の走行騒音の原因となる。
（ハ） 発明の目的 従つて、本発明の目的は、上述した種類の駆動装置
を、利用可能な牽引力が当該牽引力を必要としている方
の駆動系に全面的に供給されるように改良することにあ
る。
を、利用可能な牽引力が当該牽引力を必要としている方
の駆動系に全面的に供給されるように改良することにあ
る。
特許請求の範囲第１項に記載する作用部分に述べられ
ている特徴事項により、この問題は解決される。
ている特徴事項により、この問題は解決される。
従つて、動力分割の差動伝達方式を取り止め、それに
代つて、例えば、摩擦車をその駆動モータに常時連結
し、通常、駆動ピニオンは、該モータによつて全く駆動
されないという方法か、若しくはその逆の方法である。
動力分割の差動伝達方式を廃止することによつて、前述
した欠点が取り除かれるばかりでなく、可成りのコスト
低減を達成できる。その理由は、該差動伝達方式に於い
ては、全動力のために設計されなければならず、従つて
著しく高価なものとなる。
代つて、例えば、摩擦車をその駆動モータに常時連結
し、通常、駆動ピニオンは、該モータによつて全く駆動
されないという方法か、若しくはその逆の方法である。
動力分割の差動伝達方式を廃止することによつて、前述
した欠点が取り除かれるばかりでなく、可成りのコスト
低減を達成できる。その理由は、該差動伝達方式に於い
ては、全動力のために設計されなければならず、従つて
著しく高価なものとなる。
前述した種類の従来の駆動装置も、本発明による駆動
装置も、ともに、価値がある。摩際力による全牽引力の
伝達が比較的まれにしか行われない相対的に勾配の急な
レール区間では、摩擦車が殆んど常時伝達可能な分割さ
れた牽引力を当該摩擦車に供給する方式の方が全く好都
合であり、その結果、いかなる場合もいくらかのスリツ
プを常時伴い、スリツプ制限器は、摩擦車とレールとの
相当する摩耗を伴いながらも頻繁に作動する必要はな
い。他方、通常は牽引力伝達にラツクの援助が全く不必
要であり、或る困難な状況での粘着力不足を補うための
応急要素として、常時ラツクを使用可能状態にして置か
なければならないような比較的平坦レール区間では、本
発明の駆動装置が、従来のものより、有利である。
装置も、ともに、価値がある。摩際力による全牽引力の
伝達が比較的まれにしか行われない相対的に勾配の急な
レール区間では、摩擦車が殆んど常時伝達可能な分割さ
れた牽引力を当該摩擦車に供給する方式の方が全く好都
合であり、その結果、いかなる場合もいくらかのスリツ
プを常時伴い、スリツプ制限器は、摩擦車とレールとの
相当する摩耗を伴いながらも頻繁に作動する必要はな
い。他方、通常は牽引力伝達にラツクの援助が全く不必
要であり、或る困難な状況での粘着力不足を補うための
応急要素として、常時ラツクを使用可能状態にして置か
なければならないような比較的平坦レール区間では、本
発明の駆動装置が、従来のものより、有利である。
以下に、本発明を、図面に示された各実施例に基づ
き、より詳細に説明する。
き、より詳細に説明する。
（ニ） 発明の実施例 第1a図に於いて、駆動用モータ10は、ギヤ16が２つの
摩擦車18,20を有する駆動軸22と共にそこで回転するよ
うに駆動軸22上に配置された状態にて、ギヤ12,14を介
して、駆動係合されている。第1a図及び第1b図に示され
ているように、ギヤ14の軸24は、フリーホイール・クラ
ツチ26に連結され、該クラツチ26は、中空ホイール28及
び、バネ付勢された締付けまたはロツク部材32を備えた
ハブ30を有する。ハブ30の軸34は、駆動ピニオン40の歯
38に歯合するギヤ36に連結されている。急勾配のレール
区間に於いては、ピニオン40は、ラツク42と共働する。
摩擦車18,20は、レール44,46と共働する。
摩擦車18,20を有する駆動軸22と共にそこで回転するよ
うに駆動軸22上に配置された状態にて、ギヤ12,14を介
して、駆動係合されている。第1a図及び第1b図に示され
ているように、ギヤ14の軸24は、フリーホイール・クラ
ツチ26に連結され、該クラツチ26は、中空ホイール28及
び、バネ付勢された締付けまたはロツク部材32を備えた
ハブ30を有する。ハブ30の軸34は、駆動ピニオン40の歯
38に歯合するギヤ36に連結されている。急勾配のレール
区間に於いては、ピニオン40は、ラツク42と共働する。
摩擦車18,20は、レール44,46と共働する。
該フリーホイール・クラツチ26は、ラツクを使用しな
い平坦なレール区間に於ける通常の運転時では、回転中
空ホイール28はハブ30を、該ハブ30がピニオン40と共に
空回転するように、駆動させるように設計されている。
い平坦なレール区間に於ける通常の運転時では、回転中
空ホイール28はハブ30を、該ハブ30がピニオン40と共に
空回転するように、駆動させるように設計されている。
摩擦車18とレール間の摩擦が牽引力の伝達に不十分と
なることがあり得る急勾配のレール区間に於いては、該
ピニオン40は、ラツク42に係合し、もし摩擦が充分であ
れば、摩擦車と同一角速度で空回転し、クラツチ26は、
動力を一切伝達しない。摩擦車18,20と駆動ピニオン40
との間の角速度の差がスリツプにより条件づけられた所
定値に達した際に、始めて、摩擦車18,20とピニオン40
との正または負の連結が行なわれるようになり、本駆動
装置は、矢印48で示された駆動方向に限定され、牽引の
場合にのみ動作するものである。
なることがあり得る急勾配のレール区間に於いては、該
ピニオン40は、ラツク42に係合し、もし摩擦が充分であ
れば、摩擦車と同一角速度で空回転し、クラツチ26は、
動力を一切伝達しない。摩擦車18,20と駆動ピニオン40
との間の角速度の差がスリツプにより条件づけられた所
定値に達した際に、始めて、摩擦車18,20とピニオン40
との正または負の連結が行なわれるようになり、本駆動
装置は、矢印48で示された駆動方向に限定され、牽引の
場合にのみ動作するものである。
第2a図から第2c図に示された実施例に於いては、軸34
に連結されたフリーホイール・クラツチ50は、それぞれ
歯付リング部53,55を有する２つの中空ギヤ52,54及びギ
ヤ52,54の中で回転する２つのラチエツト58,60を有する
二重ハブ56を備えており、ラチエツト58は遅れを防ぎ、
ラチエツト60は先行を防ぎ、両ラチエツトはそれぞれ該
ギヤ52,54に連結されている。連結スリーブ62は、中空
ギヤ52,54の歯付リング部53,55に、それぞれ係合し、ギ
ヤ12に連結されたスプライン軸64上を、矢印66により示
された方向に動くことができる。該連結スリーブ62は、
２つの同様な外側歯付リング部68,68と１つのより小さ
な径の中央歯付リング部72とを具備している。
に連結されたフリーホイール・クラツチ50は、それぞれ
歯付リング部53,55を有する２つの中空ギヤ52,54及びギ
ヤ52,54の中で回転する２つのラチエツト58,60を有する
二重ハブ56を備えており、ラチエツト58は遅れを防ぎ、
ラチエツト60は先行を防ぎ、両ラチエツトはそれぞれ該
ギヤ52,54に連結されている。連結スリーブ62は、中空
ギヤ52,54の歯付リング部53,55に、それぞれ係合し、ギ
ヤ12に連結されたスプライン軸64上を、矢印66により示
された方向に動くことができる。該連結スリーブ62は、
２つの同様な外側歯付リング部68,68と１つのより小さ
な径の中央歯付リング部72とを具備している。
本駆動装置が、第2a図から第2c図に示されるように作
動するとき、中空ギヤ54は、中空ギヤ52よりも速く回転
する。この結果、ラチエツト58,60の作用により、この
二重ハブ56は、中空ギヤ52よりも速く且つ中空ギヤ54よ
りも緩く回転できるだけであるから、両ラチエツト機構
及びクラツチ動作が確実な接合を行うと仮定すると、二
重ハブ56は、従つて２つの中空ギヤ52と54の両回転速度
の中間の１つの回転速度を持つ。
動するとき、中空ギヤ54は、中空ギヤ52よりも速く回転
する。この結果、ラチエツト58,60の作用により、この
二重ハブ56は、中空ギヤ52よりも速く且つ中空ギヤ54よ
りも緩く回転できるだけであるから、両ラチエツト機構
及びクラツチ動作が確実な接合を行うと仮定すると、二
重ハブ56は、従つて２つの中空ギヤ52と54の両回転速度
の中間の１つの回転速度を持つ。
駆動ピニオン40及び摩擦車18,20がすべて同じ角速度
で回転している間は、二重ナブ56の回転速度は、理論的
には、両中空ギヤ52,54の回転速度の中間であり、ラチ
エツト機構58,60を介する動力伝達は発生し得ない。そ
れゆえ、ピニオン40は、ラツク42内で空転し、動力を一
切伝達しない。
で回転している間は、二重ナブ56の回転速度は、理論的
には、両中空ギヤ52,54の回転速度の中間であり、ラチ
エツト機構58,60を介する動力伝達は発生し得ない。そ
れゆえ、ピニオン40は、ラツク42内で空転し、動力を一
切伝達しない。
それぞれ摩擦車18,20とレール46,44との間に、所定の
正又は負のスリツプが発生すると、二重ハブ56は、車両
が牽引中または制動中により、２つの中空ギヤ52,54の
どちらか一方の回転速度に等しくなり、従つてほぼ一定
の回転速度で回転する。すなわち、摩擦車とレール間の
スリツプ率は、制限される。
正又は負のスリツプが発生すると、二重ハブ56は、車両
が牽引中または制動中により、２つの中空ギヤ52,54の
どちらか一方の回転速度に等しくなり、従つてほぼ一定
の回転速度で回転する。すなわち、摩擦車とレール間の
スリツプ率は、制限される。
上記駆動装置は、一定の駆動方向にのみ動作するもの
として示されているが、連結スリーブ62を適当に切り換
えることにより両駆動方向に於いて正しく動作するよう
にすることが可能である。
として示されているが、連結スリーブ62を適当に切り換
えることにより両駆動方向に於いて正しく動作するよう
にすることが可能である。
第3a図及び第3b図に示す実施例では、遊星歯車装置74
が軸24とギヤ36との間に設けられ、該遊星歯車装置74
は、遊星キヤリア部76、遊星歯車78,80、太陽歯車82及
び中空の歯付環状体部84を有し、この環状体部84は、ギ
ヤ36と歯合している。太陽歯車82は、軸34を介してフリ
ーホイール・クラツチ86に連結される。第2a図から第2c
図に示されるフリーホイール・クラツチ50と対照して、
フリーホイール・クラツチ86は、２つの中空ギヤ88,90
を備えているが、これら中空ギヤ88,90の各各は、２つ
の歯付リング部92を有する。一方のリング部92は、直接
に、又は軸104上の中間ピニオン100,102のうちの一つを
介して間接的に、可動連結スリーブ96の歯付リング部94
を係合する。この結果、２つの中空ギヤ88,90は、同一
速度で回転するが、その回転方向は、互いに逆である。
本実施例の場合、２つのラチエツト機構58,60は、歯の
向きが一方向に向いており互いに逆方向に向けられてい
る。従つて、共通ハブ56は、中空ギヤ88,90の両回転速
度間の範囲内の一回転速度でのみ回転できる。
が軸24とギヤ36との間に設けられ、該遊星歯車装置74
は、遊星キヤリア部76、遊星歯車78,80、太陽歯車82及
び中空の歯付環状体部84を有し、この環状体部84は、ギ
ヤ36と歯合している。太陽歯車82は、軸34を介してフリ
ーホイール・クラツチ86に連結される。第2a図から第2c
図に示されるフリーホイール・クラツチ50と対照して、
フリーホイール・クラツチ86は、２つの中空ギヤ88,90
を備えているが、これら中空ギヤ88,90の各各は、２つ
の歯付リング部92を有する。一方のリング部92は、直接
に、又は軸104上の中間ピニオン100,102のうちの一つを
介して間接的に、可動連結スリーブ96の歯付リング部94
を係合する。この結果、２つの中空ギヤ88,90は、同一
速度で回転するが、その回転方向は、互いに逆である。
本実施例の場合、２つのラチエツト機構58,60は、歯の
向きが一方向に向いており互いに逆方向に向けられてい
る。従つて、共通ハブ56は、中空ギヤ88,90の両回転速
度間の範囲内の一回転速度でのみ回転できる。
遊星歯車装置74は、摩擦車18,20と駆動ピニオン40と
が同じ角速度で回転しているとき、太陽歯車軸34は、静
止するように寸法決めと設定が成されている。両者の角
速度が互いに異なり始めた際に、太陽歯車軸34は、回転
し始め、該軸34の回転速度は、前記両者間の速度差、即
ち、スリツプ率、に対応する。第2a図から第2c図に示さ
れる駆動装置と比較すると、本実施例のものは、軸34の
回転速度は、該ギヤ88,90のそれぞれの正の速度と負の
速度との間の範囲に限定される。
が同じ角速度で回転しているとき、太陽歯車軸34は、静
止するように寸法決めと設定が成されている。両者の角
速度が互いに異なり始めた際に、太陽歯車軸34は、回転
し始め、該軸34の回転速度は、前記両者間の速度差、即
ち、スリツプ率、に対応する。第2a図から第2c図に示さ
れる駆動装置と比較すると、本実施例のものは、軸34の
回転速度は、該ギヤ88,90のそれぞれの正の速度と負の
速度との間の範囲に限定される。
以上述べた実施例に於いては、ラチエツト機構は、例
えば、正型回転抑止ローラ又は回転抑止ローラ型フリー
ホイール、或いは、負型瓜型ラチエツト等のどのような
種類のものを設けてもよい。
えば、正型回転抑止ローラ又は回転抑止ローラ型フリー
ホイール、或いは、負型瓜型ラチエツト等のどのような
種類のものを設けてもよい。
上記実施例による駆動装置は、周知であつて、且つ先
述した文献DE−PS2940550（P.5464）に開示されている
駆動装置に相当するスリツプ・制限器を示しており、ス
リツプ率は、走行速度に比例した値、例えば、その値が
２％に制限される。
述した文献DE−PS2940550（P.5464）に開示されている
駆動装置に相当するスリツプ・制限器を示しており、ス
リツプ率は、走行速度に比例した値、例えば、その値が
２％に制限される。
第1a図は、本発明による駆動装置の第１の実施例を示
し、第1b図は、第1a図の矢（I b）視方向から見た拡大
詳細図であり、第2a図は、本発明による駆動装置の第２
の実施例を示し、第2b図及び第2c図は、それぞれ第2a図
の矢（II b,II c）視方向に見る拡大詳細図であり、第3
a図は、本発明による駆動装置の第３の実施例を示し、
第3b図は、第3a図の矢（III b）視方向に見る修正詳細
図であつて、第3b図の中間ピニオン100,102が装着され
た軸104は、明瞭化のため、第3a図では、下方に移され
て示されている。 10……モータ、12……ギヤ、14……ギヤ、16……ギヤ、
18,20……摩擦車、24……軸、26,50,86……フリーホイ
ール・クラツチ、28……中空ホイール、30……ハブ、32
……ロツク部材、36……ギヤ、38……歯車、40……ピニ
オン、42……ラツク、44,46……レール、58,60……ラチ
エツト機構、62……連結スリーブ、74……遊星歯車装
置、78,80……遊星歯車、82……太陽歯車、88,90……中
空ギヤ、96……可動連結スリーブ、98……絶対速度制限
器。
し、第1b図は、第1a図の矢（I b）視方向から見た拡大
詳細図であり、第2a図は、本発明による駆動装置の第２
の実施例を示し、第2b図及び第2c図は、それぞれ第2a図
の矢（II b,II c）視方向に見る拡大詳細図であり、第3
a図は、本発明による駆動装置の第３の実施例を示し、
第3b図は、第3a図の矢（III b）視方向に見る修正詳細
図であつて、第3b図の中間ピニオン100,102が装着され
た軸104は、明瞭化のため、第3a図では、下方に移され
て示されている。 10……モータ、12……ギヤ、14……ギヤ、16……ギヤ、
18,20……摩擦車、24……軸、26,50,86……フリーホイ
ール・クラツチ、28……中空ホイール、30……ハブ、32
……ロツク部材、36……ギヤ、38……歯車、40……ピニ
オン、42……ラツク、44,46……レール、58,60……ラチ
エツト機構、62……連結スリーブ、74……遊星歯車装
置、78,80……遊星歯車、82……太陽歯車、88,90……中
空ギヤ、96……可動連結スリーブ、98……絶対速度制限
器。
Claims (1)
- 【請求項１】ラック運転及び摩擦運転の一方又は双方の
ための鉄道車両用駆動装置であって、 該駆動装置が２つの出力系を有する伝達装置を有し、 第１の出力系は摩擦駆動系と組み合い、 第２の出力系はラック駆動系と組み合い、該ラック駆動
系が、摩擦車と該ラック駆動系の駆動ピニオンとの角速
度の差によって生じるスリップに基づいて、フリーホイ
ール・クラッチ型式の滑り制限器により駆動されるよう
になされたラック運転及び摩擦運転可能な鉄道車両用駆
動装置において、 モータが直接、前記摩擦駆動系を駆動し、しかも、前記
角速度の差が所定の値に達した時に駆動されるようにな
るフリーホイール・クラッチが、前記ラック駆動系に設
けられていることを特徴とするラック運転及び摩擦運転
可能な鉄道車両用駆動装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH82086A CH669569A5 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | |
| CH00820/86-8 | 1986-02-28 | ||
| CH820/86-8 | 1986-02-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205851A JPS62205851A (ja) | 1987-09-10 |
| JP2535002B2 true JP2535002B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=4195952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033605A Expired - Lifetime JP2535002B2 (ja) | 1986-02-28 | 1987-02-18 | ラツク運転及び摩擦運転可能な鉄道車両用駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2535002B2 (ja) |
| CH (1) | CH669569A5 (ja) |
| DE (1) | DE3643937C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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