JP2612855B2 - 鉄道車両用牽引ボギー - Google Patents

鉄道車両用牽引ボギー

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JP2612855B2 JP62033606A JP3360687A JP2612855B2 JP 2612855 B2 JP2612855 B2 JP 2612855B2 JP 62033606 A JP62033606 A JP 62033606A JP 3360687 A JP3360687 A JP 3360687A JP 2612855 B2 JP2612855 B2 JP 2612855B2
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Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、鉄道車両のための牽引ボギーであつて、ボ
ギーフレーム及びおのおの牽引モータと結合された少な
くとも２組の車輪セツトを有し、前記ボギーフレームが
前記牽引ボギーの少なくとも縦方向に運動可能であるよ
うに案内される軸箱を介して前記車輪セツトに弾性的に
支持され、各牽引モータがケーシングを有し、該ケーシ
ングがその関連車輪セツトに支持されそして、牽引力及
び制動力を伝達するようにされた関節結合装置を介し
て、実質的に垂直の軸線を中心として枢動可能であるよ
うに前記ボギーフレームに結合されるものに係る。
ロ．従来の技術 前記種類の既知牽引ボギーにおいては、各牽引モータ
は長手方向且つ横断方向に固定されている軸線を中心と
して枢動可能であるように、一長手方向に延びる剛性引
張り棒状の結合部材によつて、前記ボギーフレームに関
節結合され、そして反対長手方向に延び横断方向の力を
伝達するようにされた第２の結合部材によつて長手方向
に運動可能にされて案内される（CH−PS609290）。車両
がカーブを通過するとき前記車両が実質的に半径方向の
位置を取ることを可能にするために、前記特許明細書
は、牽引力及び制動力を伝達する前記結合部材がそれに
よつて前記ボギーフレームの支持部材に関節結合される
ピボツトを中心として前記車軸枢動することを可能にす
る調節機構を開示している。
ハ．発明が解決しようとする問題点 何らの制御機構を設ける必要なしに、特に、独立して
作動されなくてはならない何らかの補助調節装置を設け
ることなしに、その車輪セツトがそれらをカーブ上にお
いて自動的に調節してそれに対して実質的に半径方向に
位置され得る簡単化された牽引ボギーを提供することに
よつて前述構造を開発することが本発明の目的である。
ニ．問題点を解決するための手段 前記目的は、以下の鉄道車両用牽引ボギーを提供する
ことによって達成される。
ボギーフレームと、それぞれ駆動ユニット（牽引モー
タを含む）に連結された少なくとも２組の車輪セットと
を有する鉄道車両用牽引ボギーであって、ボギーフレー
ムが、少なくとも牽引ボギーの長手方向（車両の進行方
向である縦方向）で動くように案内される軸受を介して
２組の車輪セットに弾性的に支持され、対応する車輪セ
ットに支持されるとともに、実質的に鉛直（垂直）の軸
線の周囲で枢動するように牽引力および制動力を好適に
伝達する関節結合装置を介してボギーフレームに連結さ
れたハウジング（ケーシング）を、駆動ユニットの各々
が有する該鉄道車両用牽引ボギーにおいて、牽引力およ
び制動力を伝達する関節結合装置の各々が、少なくとも
２つのリンクを有し、該リンクは、牽引ボギーの長手方
向でボギーフレームから対応する車輪セットに向かって
１点に集束するように配設されるとともに、該リンクの
各々が、一端にて、ボギーフレームの支持部分に関節結
合され、他端にて、駆動ユニットの対応するハウジング
に関節結合されており、同一のハウジングに対応するリ
ンクの各組の長手方向軸線の仮想延長線が、平面図とし
て見た時に、ハウジングと対応する車輪セットとによっ
て形成される構造ユニットの断面内に位置する１つの交
点（Ｓ）で交差することを特徴とする鉄道車両用牽引ボ
ギー。
本発明に従つて配列される前記リンクの対は、前記ボ
ギーフレームと前記車輪セツトのおのおのとの間に長手
方向に実質的に剛性の結合部を、各車輪セツトの牽引力
及び制動力が前記リンク長手方向軸線の交点において前
記ボギーフレームへ直接伝達されるように構成する。前
記交点は要求通りに位置され得る。さらに、前記交点は
対応車輪セツト及び関連牽引モータによつて構成される
ユニツトが前記ボギーフレームに相対してそれを中心と
して枢動し得る想像上の実質的に垂直の回転軸線を決定
する。前記車輪セツトの右車輪と左車輪との間でカーブ
上で生じる牽引作力の差は、車軸特に横軸箱の弾性案内
によって定まる限界内で、各車輪セツトをその想像垂直
軸線を中心として回転させるのに利用され得る。
特許請求の範囲の各従属項には、本発明の有利な実施
態様のいくつかが示されている。
優れた走行特性（特に、軌道のカーブ箇所における牽
引ボギーの静かな走行）が得られる本発明の一実施態様
によれば、各軸箱を、関連車輪セットの車軸から牽引ボ
ギーの長手方向で偏位した枢支点（ピボット）におい
て、案内部材によって前記ボギーフレームと可動連結す
ることができ、前記交点は、主として車軸によつてそし
て案内部材のピボツトを通る想像横断方向平面によつて
画成される前記車輪セツト及びケーシングにより占めら
れる区域の一部分に配置され得る。対応的に、前記交点
は直接に前記車軸上にまたは前記横断方向平面の近く
に、またはこれら２境界間の任意の距離の点に配置され
得る。このタイプの構造特に軸方向運動可能に前記牽引
モータのケーシングに車軸を取付けられたものにおい
て、車輪セツトは小形台車のように対応想像垂直軸線を
中心として枢動することによつて、車両がカーブ上を通
過するとき生じる横方向力に対応する。前記リンクの対
の長手方向軸線の交点が、軸方向運動のための手段を設
けて前記ケーシングに取付けられた車軸の場合、車軸付
近に配置される構造においては、前記ケーシングと車軸
との間の運動は著しく減少される。前記交点が案内部材
の関節結合部分、従つて、関連特定車輪セツトとボギー
フレームとの間の横断方向支持体を通つて延びる横断方
向平面に配置される構造においては、特にはすば歯車装
置及びボキーフレームに相対して車両の縦方向に運動可
能に案内される横軸箱を備える場合、ボギーフレームに
相対する車輪セツトの望ましからざる急傾運動、例えば
歯の力によつて生じるそれ、が未然に防止される。
特に狭いカーブを通過するのに用いる牽引ボギーの一
実施例においては、牽引モータのケーシングは、前記交
点を通る想像垂直軸線を中心とする一方のケーシングの
運動に応答して他方のケーシングの反対側にその想像垂
直軸線を中心とする対応運動を生じさせる横カツプリン
グによつて相互に連結され得る。かように相互連結され
た比較的互いに接近する車軸は、角度差の減少の故に、
比較的容易にカーブに対して実質的に半径方向の位置を
おのおの取り得る。
本発明のその他の特徴は残余の特許請求の範囲の諸項
から、及び、添付図面に概略的に図示される実施例に関
し以下述べる説明から明らかになるであろう。
ホ．実施例 第１図及び第２図に示される牽引ボギーは、おのおの
牽引モータ３と結合された２組の車輪セツト1,2と、ボ
ルスタ５によつて区分されたボギーフレーム４とを有す
る。該フレーム４はばね６を介して４個の軸箱７に支持
され、該軸箱は前記車輪セツト1,2の２本の車軸８の端
部を担持する。その一部が図示されているに過ぎない車
体11は側設されたばね10を介して前記フレーム４上に支
持されそして牽引力及び制動力を伝達する手段（図示せ
ず）、例えばボギー中心Ｍにおいて前記ボルスタ５上に
配置されるピボツト即ち低位牽引装置、によつて該フレ
ーム４に結合される。
前記牽引ボギーの横断中心平面Ｑへ向かつて延びる旋
回腕12によつて、各軸箱７は横断方向のピボツトピン13
を中心として枢動するように前記フレーム４に関節結合
されている。エラストマ材料（例えば、シリコンゴムを
基材とするエラストマー材料）から作られた中間部材14
が各ピボツトピン13を中心として延在し、それによつ
て、対応する旋回腕12は３次元運動自在に該ピボツトピ
ン13に取付けられ、且つ、前記牽引ボギーに対して縦方
向並びに横断方向に弾力的に運動可能に該ピンに取付け
られている。従つて、牽引力及び制動力は前記軸箱７に
よつて伝達されず、前記軸箱７は、前記ピボツトピン13
における弾性横断方向取付けから生じる比較的減少され
た横断方向の力を前記フレーム４に伝達するに過ぎな
い。
各牽引モータ３はケーシング16を有し、該ケーシング
16はそれに設けられた２個の軸受17を介して対応する車
軸８に支持される。歯車18が各車軸８に取付けられて、
関連する特定牽引モータ３のピニオン20と噛合う。第２
図に示されるように、歯車18とピニオン20は、はずば歯
車係合によつて協働し、そして２本の車軸８は軸方向運
動自在に前記軸受17及び歯車18に配置される。さらに、
各ケーシング16は横断方向軸線を中心として３次元枢動
自在であるように前記牽引ボギーの長手方向中心平面Ｌ
に配置される振り子式のハンガ21に関節結合される。各
ハンガ21はやはり３次元枢動自在に前記ボルスタ５に配
置されるブラケツト22に関節結合される。
牽引力及び制動力を伝達するために、２本のリンク2
3,24が前記ボルスタ５と各ケーシング16との間に設けら
れる。これらリンク23,24は前記ボルスタ５から各ケー
シング16へ漸次集合するように延びそして、各場合にお
いて、一垂直ピボツトピンを中心として枢動自在である
ように前記ボルスタ５及びケーシング16に関節結合され
る。第２図に示されるように、前記リンク23,24は前記
長手方向中心平面Ｌに対して対称的に配列され、各対の
リンク23,24の長手方向軸線の想像延長線が、関連する
特定車軸８の実質的に中心線上に位置される想像交点Ｓ
において互いに交差するようにされる。前記ハンガ21及
び、もし必要ならば、前記リンク23,24が前記牽引モー
タ３及びボルスタ５に対して関節結合される場所におい
て、枢動自在に互いに結合される各部材は、３次元運動
自在であるように、球面状の接触面を有することがで
き、さらに（または）前記中間部材14に相当する弾性支
持部材を介して互いに協働し得る。
前記リンク23,24及び前記旋回腕12の関節結合点即ち
ピボツトピン13は、実質的に、前記車輪セツト1,2の車
軸中心線の高さに配置される。各交点Ｓは、車輪セツト
１または２及び関連牽引モータ３を含むユニツトが、車
両がカーブを首尾よく通過しつつあるとき、前記牽引ボ
ギーのフレーム４に対してそれを中心として枢動し得る
想像垂直回転軸線（直立軸線）を決定する。前記軸箱７
は、車軸８上で軸線方向に動かないようにして、牽引ボ
ギーの長手方向および横断方向、さらには鉛直方向（垂
直方向）に可動であるように、ばね６と、ピボットピン
13を介する弾性関節結合とによって保持可能である。軸
箱７を長手方向で可動にした他の例では、フレーム４に
対して横断方向で不動にされ、車軸８に対して軸線方向
で可動にすることができる。第２図に示されるように、
仮想直立軸線（すなわち、仮想鉛直軸線）が車軸８を通
って延在する配列では、協働する諸部材間の相対的な軸
線方向運動が著しく減少される。従つて、牽引モータ３
と歯車18及びピニオン20または関連車輪セツト1,2の１
個の車輪との間に必要とされる間隙Ｂ及びＣは著しく減
少され、従つてこれに対応して、前記歯車18及びピニオ
ン20と前記車輪セツト1,2の他の１個の車輪との間に必
要とされる間隙Ｄも減少される。第３図から理解される
ように、各車軸８は前記ケーシング16の軸受17内に軸方
向不動に配置され得る。この場合は、前記車輪セツト1,
2は小形台車のように、交点Ｓを通る想像軸線を中心と
して枢動することによつて、カーブ上で生じる横断方向
の力に対応する。前記ばね６並びに前記旋回腕12のピボ
ツトピン13の構造によつて定まる構造的限界内におい
て、前記交点Ｓは対応する車軸８の中心線から任意の必
要距離Ａに位置され得る。
第４図及び第５図に示される実施例においては、各牽
引モータのケーシング16は、実質的に垂直方向に働く重
さの力及び支持力によつて荷重をかけられ得るブラケツ
トとしておのおの形づくられた２本の漸次集合するよう
に延びるリンク23a、24aを介してボルスタ５に連結され
る。各ブラケツト19はボルスタ５に枢動自在に関節結合
された端部を有し、他方の端部は３次元運動可能に前記
ケーシング16に結合されている。枢動可能関節結合手段
は前記ケーシング16にも設けられ得、そして３次元関節
結合手段がフレーム４に設けられ得る。前記ブラケツト
19が関節結合される場所は弾性支持部材を配置され得
る。
第５図を参照すると、交点Ｓと前記車軸８の中心線と
の間の距離Ａは、おのおの、対応する車軸８とピボツト
ピン13との距離に概ね一致する。従つて、前記交点Ｓに
よつて決定される各想像垂直軸線は、軸箱７に対し横断
方向支持を提供するピボツトピン13を通る関連特定車軸
に対して平行に延びる横断方向平面Ｅに位置される。こ
の構造においては、特にはすば歯車28と、フレーム４に
相対して車両の縦方向に運動自在に案内される軸箱７と
に関連して、はすば歯車装置の歯の力によつて生じ得る
想像垂直軸線を中心とする前記車輪セツト1,2の急傾が
未然に防止される。また、２組の車輪セツト1,2は横断
方向へ可動であるように横カップリング（横連結装置）
25によつて互いに連結され得る。前記横カツプリング25
は、２個の前記ケーシング16の対面する側面に配置され
そしておのおの前記牽引ボギーの横断方向中心平面Ｑへ
延びる２本の腕26と、その両端のおのおのにおいて前記
腕26の１本に枢着される横リンク27とを有する。横カツ
プリング25は、車両がカーブを通過するとき、前記交点
Ｓを通るその想像垂直軸線を中心とする前記車輪セツト
1,2のどちらか一方の回転が、その想像垂直軸線を中心
とする前記車輪セツト1,2の他方の対応反対回転を生じ
させるように２組の車輪セツト1,2を互いに連結する。
従つて、前記車輪セツト1,2の２本の車軸８は、既知の
態様で、首尾よく通過されつつあるカーブに対して実質
的に半径方向位置を取り得る。
前記横リンク27は一体部材であり得、または、第５図
に示されるように、既知の様式で、横断方向に弾性運動
自在であるようにばね要素28によつて互いに連結され得
る。一体の剛性横リンク27と関連して、前記腕26の一つ
または腕26の一つと関連特定横リンク27との間の結合は
対応的に弾性にされ得、それによつて、車両がカーブを
通過しつつあるとき、前記横カツプリング25によつて相
互連結された車輪セツト1,2は対応する補償運動を行い
得る。前記ハンガ21、リンク23,24,23a、24a及び旋回腕
12の場合と同様に、前記横リンク27が関節結合される場
所は、協働する諸部品の３次元運動を可能にする手段を
設けられ得る。
第６図及び第７図に示すように、前記リンク23,24は
前記牽引ボギーの端の支持部4a及びこれら支持部4aに近
いケーシング部分16aに関節結合され得る。図示構造に
従えば、ケーシング部分16aは関連特定ケーシング16の
軸受17を互いに結合し得る。
第８図を参照すると、牽引モータ３が車軸８に直接に
担持されることに代えて、２個の歯車箱31,32が設けら
れて、車体上に配置された牽引モータ（図示せず）と結
合され得る。各歯車箱31,32はそれぞれのケーシング33,
34内に配置され、該ケーシングは振り子式のハンガ（図
示せず）を介してボルスタ５のブラケツト22に懸持さ
れ、軸方向によつて軸受17を介して対応車軸８によつて
担持され、そして牽引ボギーの縦方向に運動するための
手段を配置して前記フレーム４に対し、漸次集合するよ
うに延びる２本のリンク23,24を介して作動的に連結さ
れる。
前記各歯車箱31,32は車軸８に固定された歯車18aと、
該歯車18aと噛み合うピニオン20aとを有し、そして該ピ
ニオン20aは各ケーシング33,34内に取付けられた共通の
軸36上にかさ歯車35と共に固定されている。前記歯車18
a及びピニオン20aの歯装置は、それらの間における相対
軸方向運動を許すように構成されている。各かさ歯車35
は各ケーシング33,34内に配置されたそれぞれの軸38,38
a上に配置されたかさ歯車37,37aと噛み合う。さらに、
歯車箱31は軸38上の歯車40及び軸42上の歯車41を有する
後退歯車装置を有する。自在軸43が前記軸42を前記歯車
箱32の軸38aに結合する。前記軸38は、別の１本の自在
軸（図示せず）を介して、前記２組の車輪セツト1,2の
ための枢動力を提供する牽引モータ（図示せず）の軸と
結合される。
前記振り子式のハンガに代えて、その他の装置、例え
ば長手方向及び横断方向弾性を有するゴム／金属複合
体、が重さを支持するために、そして牽引装置のための
トルク棒として配設され得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく鉄道車両牽引ボギーの、第２図
のＩ−Ｉ線に沿つて取られた部分縦断面をも示す部分側
面図である。 第２図は第１図のII−II線に沿つて取られた部分断面を
も示す第１図の牽引ボギーの平面図である。 第３図は牽引ボギーの一修正形式の平面図である。 第４図は他形式の牽引ボギーの、第５図のIV−IV線に沿
つて取られた部分縦断面をも示す部分側面図である。 第５図は第４図の牽引ボギーの平面図である。 第６図は別形式の牽引ボギーの、第７図のVI−VI線に沿
つて取られた部分縦断面をも示す部分側面図である。 第７図は第６図の牽引ボギーの平面図である。 第８図は実質的に車輪セツトの車軸の高さにおける部分
水平断面を示す他形式の牽引ボギーの平面図である。 図面上、1,2……車輪セツト、3;31,32……牽引モータ、
４……ボギーフレーム、５……ボルスタ、７……軸箱、
８……車軸、11……車体、12……旋回腕、13……ピボツ
トピン、16;33,34……ケーシング、21……ハンガ、22…
…ブラケツト、23,24,23a、24a……リンク、Ｓ……交点

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ボギーフレーム（４）と、それぞれ駆動ユ
    ニット（3;31、32）に連結された少なくとも２組の車輪
    セット（１、２）とを有する鉄道車両用牽引ボギーであ
    って、前記ボギーフレーム（４）が、少なくとも前記牽
    引ボギーの長手方向で動くように案内される軸受（７）
    を介して前記２組の車輪セットに弾性的に支持され、 対応する車輪セット（１、２）に支持されるとともに、
    実質的に鉛直の軸線の周囲で枢動するように牽引力およ
    び制動力を好適に伝達する関節結合装置を介して前記ボ
    ギーフレームに連結されたハウジング（16;33、34）
    を、前記駆動ユニット（3;31、32）の各々が有する該鉄
    道車両用牽引ボギーにおいて、 牽引力および制動力を伝達する前記関節結合装置の各々
    が、少なくとも２つのリンク（23、24;23a、24a）を有
    し、 該リンクは、前記牽引ボギーの長手方向で前記ボギーフ
    レーム（４）から対応する前記車輪セット（１、２）に
    向かって１点に集束するように配設されるとともに、該
    リンクの各々が、一端にて、前記ボギーフレーム（４）
    の支持部分（4a、５）に関節結合され、他端にて、前記
    駆動ユニット（3;31、32）の対応する前記ハウジング
    （16;33、34）に関節結合されており、 同一の前記ハウジング（16;33、34）に対応する前記リ
    ンクの各組の長手方向軸線の仮想延長線が、平面図とし
    て見た時に、前記ハウジング（16;33、34）と対応する
    前記車輪セット（１、２）とによって形成される構造ユ
    ニットの断面内に位置する１つの交点（Ｓ）で交差する
    ことを特徴とする鉄道車両用牽引ボギー。
  2. 【請求項２】１点に集束する前記リンク（23、24;23a、
    24a）の長手方向軸線の交点（Ｓ）が、前記ボギーフレ
    ーム（４）の長手方向軸線を通る鉛直平面（Ｌ）内にあ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載された
    鉄道車両用牽引ボギー。
  3. 【請求項３】１点に集束する前記リンク（23a、24a）
    が、鉛直方向の力による負荷を受けるブラケット（19）
    として構成され、前記ボギーフレーム（４）、または前
    記駆動ユニット（３）の前記ハウジング（16）に、ヒン
    ジ形式で関節結合され得る少なくとも１つの端部を前記
    各ブラケットが有することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項または第２項に記載された鉄道車両用牽引ボギ
    ー。
  4. 【請求項４】前記軸受（７）の各々が、連結点であるピ
    ン（13）位置にて案内部材としての揺動腕（12）を介し
    て、前記ボギーフレーム（４）に可動に結合され、前記
    連結点は前記ボギーフレームの長手方向で、対応する前
    記車輪セット（１、２）の軸線（８）から偏位した位置
    にあり、また前記集束するリンク（23、24;23a、24a）
    の長手方向軸線の交点（Ｓ）が、前記構造ユニットの断
    面の一部に位置し、該構造ユニットが、前記ハウジング
    （16;33、34）と前記車輪セット（１、２）を含むとと
    もに、前記車輪セット（１、２）の軸線（８）と、前記
    案内部材としての揺動腕（12）の連結点であるピン（1
    3）位置を通って延在する仮想横断面（Ｅ）とによって
    規定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
    第３項までのいずれか１項に記載された鉄道車両用牽引
    ボギー。
  5. 【請求項５】前記集束するリンク（23、24）と、前記車
    輪セット（１、２）の軸線（８）とが、実質的に水平の
    共通平面内にあることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項から第４項までのいずれか１項に記載された鉄道車両
    用牽引ボギー。
  6. 【請求項６】前記駆動ユニット（３）の前記ハウジング
    （16）が、横連結装置（25）によって互いに連結されて
    おり、該横連結装置（25）は、前記集束するリンク（23
    a、24a）の長手方向軸線の交点（Ｓ）を通って延在する
    仮想鉛直軸線を中心とする前記ハウジング（16）の一方
    の動きに応答して、他方のハウジング（16）における対
    応する仮想鉛直軸線を中心とする逆回転方向での該他方
    のハウジング（16）の対応する動きをもたらす装置であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項ま
    でのいずれか１項に記載された鉄道車両用牽引ボギー。
  7. 【請求項７】前記横連結装置（25）が、前記駆動ユニッ
    ト（３）の前記連結ハウジング（16）間に配設された横
    リンク（27）を有し、該横リンクの２つの端部の各々
    が、対応する前記ハウジング（16）にそれぞれ付された
    連結部材（26）に関節結合されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第６項に記載された鉄道車両用牽引ボギ
    ー。
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