JP3272630B2 - 鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば新幹線と在
来線のように軌間寸法が異なるレール上を連続して走行
するために、車輪間隔を変化させることができる鉄道車
両用軌間可変台車に関し、より詳しくは左右一対の車輪
を一体に回転駆動する鉄道車両用軌間可変台車の駆動装
置の改良に関する。

【０００２】日本の鉄道においては、例えば新幹線等に
使用されている軌間寸法１４３５ｍｍの標準軌と、在来
線等に使用されている軌間寸法１０６７ｍｍの狭軌とが
用いられているが、これらの軌間の異なる軌道上を連続
して走行し得る鉄道車両を開発すれば、乗客の利便性
や、到達時間の短縮、鉄道建設費の低減等、そのメリッ
トは極めて大きい。そこで、従来、種々の形式の鉄道車
両用軌間可変台車が提案されている。

【０００３】しかしながら、例えば特開平６−４０３３
５号公報に記載されているような、車軸に取り付けた左
右一対の駆動モータにより左右一対の車輪を独立して直
接回転駆動するＤＤＭ型の軌間可変台車は、駆動モータ
の重量がバネ下重量として付加されること、左右の車輪
の回転を同期させることが難しいこと、および車輪踏面
の傾斜に基づく自己操舵機能を持たないこと等、種々の
解決すべき問題点を有している。

【０００４】そこで、本願の出願人は、駆動モータを台
車枠に取り付けてバネ下重量を低減するとともに、左右
一対の車輪を一体に回転させることによる自己操舵機能
を有した鉄道車両用軌間可変台車を先に出願している。
（特開平８−２５３１４７号公報参照）

【０００５】この先願に係る鉄道車両用軌間可変台車を
図８を参照して概説すると、車軸１の左右両端部にそれ
ぞれ嵌装されて前記車軸１の軸線方向に変位可能とされ
た左右一対の車軸外筒２Ｌ，２Ｒには、左右一対の車輪
３Ｌ，３Ｒがそれぞれ軸受４Ｌ，４Ｒによって回転自在
に支持されている。一方、台車枠５に取り付けられた駆
動モータ６が発生する駆動力は、撓み継手７を介して減
速歯車８の小歯車９に入力し、この小歯車９と噛み合う
大歯車１０を回転駆動する。また、軸受１１により車軸
１に対して同軸かつ回転自在に支持された駆動筒１２
は、前記大歯車１０と一体に回転するようにされてい
る。

【０００６】前記駆動筒１２の左右両端部の内面には、
軸線方向に長く延びる雌スライディングギヤ１３Ｌ，１
３Ｒが形成されている。さらに、左右一対の車輪３Ｌ，
３Ｒとそれぞれ一体に回転するトルク伝達筒１４Ｌ，１
４Ｒの先端には、前記雌スライディングギヤ１３Ｌ，１
３Ｒと噛み合う軸線方向長さの短い雄スライディングギ
ヤ１５Ｌ，１５Ｒがそれぞれ形成されている。したがっ
て、駆動モータ６によって駆動筒１２を回転駆動するこ
とにより、左右一対のトルク伝達筒１４Ｌ，１４Ｒを介
して左右一対の車輪３Ｒ，３Ｌを同一の回転数で回転さ
せることができる。また、前記雌スライディングギヤ１
３Ｌ，１３Ｒと前記雄スライディングギヤ１５Ｌ，１５
Ｒとの噛み合い位置の変化により、軌間の変化を吸収す
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先願に係る軌間可変台車においては、駆動筒１２と減
速歯車８の歯車ケース１６との間に介装された歯車ケー
ス支持軸受１７の半径方向内側に、雌スライディングギ
ヤ１３Ｌ，１３Ｒと雄スライディングギヤ１５Ｌ，１５
Ｒが位置している。これにより、前記歯車ケース支持軸
受１７の直径が大きくなって軸受の周速度が大きくな
る。したがって、軸受が新幹線の高速走行に対しても十
分な耐久性を有するためには、歯車ケース支持軸受１７
の直径を小さくする必要がある。

【０００８】また、上述した先願に係る軌間可変台車に
おいては、軌間の変化を雌スライディングギヤ１３Ｌ，
１３Ｒと雄スライディングギヤ１５Ｌ，１５Ｒとの相対
スライドにより吸収しているが、軌間をスムーズに変化
させるためには、そのスライド抵抗を更に低下させ得る
構造であることが好ましい。

【０００９】また、上述した先願に係る軌間可変台車に
おいては、駆動モータ６の駆動力を撓み継手７を用いて
減速歯車に伝達しているため、駆動モータ６の端部を減
速歯車８に対して接近させることができず、駆動モータ
６を大型化することができない。さらに、撓み継手７で
は、駆動モータ６と減速歯車８との間の大きな相対変位
を吸収することができない。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する問題点を解消し、新幹線の高速走行に対応す
る十分な耐久性を有するとともに、軌間変更機構の機能
性に優れ、かつ構造がコンパクトで駆動モータを大型化
することができる鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置は、車
軸の両端部にそれぞれ嵌装されて前記車軸の軸線方向に
スライド可能な左右一対の車軸外筒と、前記左右一対の
車軸外筒にそれぞれ軸受を介して回転自在に支持された
左右一対の車輪と、前記左右一対の車輪を回転駆動す
る、台車枠に取り付けられた駆動モータと、前記台車枠
にスライド自在に支持されて前記左右一対の車輪のうち
の一方の車輪と一体に前記軸線方向に変位する、前記駆
動モータが発生する駆動力を減速して前記一方の車輪に
伝達する減速歯車と、前記駆動モータと前記減速歯車と
の間の相対間隔変化および相対角度変化を吸収可能な摺
動型等速継手を用いて前記駆動モータから前記減速歯車
に前記駆動力伝達する駆動力伝達軸と、前記左右一対の
車輪のうちの他方の車輪の前記軸線方向の変位を吸収し
つつ前記減速機から前記他方の車輪に駆動力を伝達す
る、前記車軸と同軸に取り付けられた駆動力伝達手段
と、を備える。そして前記減速歯車は、前記駆動力伝達
軸から駆動力が伝達される小歯車およびこの小歯車と噛
み合って前記一方の車輪に駆動力を伝達する大歯車をそ
れぞれ収納する歯車ケースと、前記大歯車から連設され
てその先端が前記一方の車輪に同軸に接続される筒状部
分と、 前記筒状部分に内嵌されて前記大歯車と一体に回
転するとともにその端部に前記駆動力伝達手段が接続さ
れるトルク伝達筒と、前記トルク伝達筒を前記車軸外筒
に対して回転自在に支持するトルク伝達筒支持軸受と前
記歯車ケースを前記トルク伝達筒に対して回転自在に支
持する歯車ケース支持軸受と、を有する。また、前記駆
動力伝達手段を、互いに同軸な外筒と内筒との間に多数
のボールを介装したボールスプライン筒とする。また、
前記駆動力伝達手段を前記トルク伝達筒に接続する接続
環をさらに備える。そして前記接続環は、環状の厚板か
らなる本体部分と、この本体部分に円周方向に交互に貫
設された、前記本体部分を前記駆動力伝達手段に螺着す
るボルトが挿通されるボルト孔および前記本体部分を前
記トルク伝達筒に螺着するボルトが挿通されるボルト孔
とを有する。また、前記減速歯車を前記台車枠に対して
吊り下げ支持する減速歯車支持手段をさらに備える。そ
して前記減速歯車支持手段は、前記台車枠に支持されて
前記車軸と平行な方向に延びるスライド軸と、このスラ
イド軸にスライド嵌合するスライドハンガーと、このス
ライドハンガーと前記減速歯車との間に介装された吊り
ロッドとを有する。

【００１２】すなわち、本発明の鉄道車両用軌間可変台
車の駆動装置においては、駆動モータが台車枠に取り付
けられるので、軌間可変台車のバネ下重量を低減するこ
とができる。また、摺動型等速継手を用いた駆動力伝達
軸を介して駆動モータが発生する駆動力を減速歯車に伝
達するので、軌間変更に伴う駆動モータと減速歯車との
間の相対間隔変化および相対角度変化を駆動力伝達軸で
吸収することができる。また、摺動型等速継手を用いた
駆動力伝達軸は、駆動モータに対する減速歯車の大きな
相対移動をも吸収することができるから、駆動モータの
端部を減速歯車に接近させることができる。これによ
り、駆動モータを軸線方向に延長して大型化し、その出
力を向上させることができる。また、左右一対の車輪を
駆動力伝達手段を介して一体に回転させるので、車輪の
踏面の傾斜に基づく自己操舵機能を保持することができ
る。また、駆動力を前記車輪に伝達する大歯車を歯車本
体と、この歯車本体から同軸に延設されてその先端が車
輪に螺着される筒状部分と、この筒状部分に着脱自在に
内嵌されるトルク伝達筒とに分割することにより、車輪
と大歯車、トルク伝達筒、歯車ケース支持軸受および歯
車ケースの組み立ておよび分解を容易に行うことができ
る。また、駆動力伝達手段はトルク伝達筒の端部に接続
されるので、歯車ケース支持軸受に対して車軸の長手方
向中央部側にずらして配置される。これにより、歯車ケ
ース支持軸受の直径を小さくすることができるから、歯
車ケース支持軸受のシール部の耐久性を向上させ、新幹
線の高速走行にも十分に耐えうるものとすることができ
る。また、車軸外筒とトルク伝達筒との間に軸受を介装
することによりトルク伝達筒の振れをなくし、駆動力伝
達系の振動を防止することができる。また、駆動力伝達
手段をボールスプライン筒とすることにより、左右一対
の車輪間の間隔変化を滑らかに吸収して、軌間変更をス
ムーズに行うことができる。また、駆動力伝達手段とト
ルク伝達筒との間に接続環を介装することにより、車輪
のわずかな傾斜等に起因するトルク伝達筒と駆動力伝達
手段との間のこじりを吸収することができる。これによ
り、左右一対の車輪間の間隔変化の吸収が滑らかに行わ
れるので、軌間変更をスムーズに行うことができる。そ
して、歯車ケースを吊り下げ支持する吊りロッドを車軸
と平行な方向に滑らかに変位させることができるから、
軌間変更に伴う減速歯車の変位に吊りロッドを追従させ
て、減速歯車を確実に吊り下げ支持することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による鉄道車両用軌
間可変台車の駆動装置の１実施形態を、図１乃至図７を
参照して詳細に説明する。ここで、図１は本発明に係る
１実施形態の鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置を狭軌
対応状態で示す水平断面図、図２は図１の要部を拡大し
て示した断面図、図３は図１中に示した撓み板の構造を
示す分解斜視図、図４は図１に示した駆動装置を標準軌
対応状態で示す水平断面図、図５は図２中に示したＡ−
Ａ矢視線に沿った断面図、図６は歯車ケース吊りの上部
構造を示す斜視図、図７は可撓歯車式継手の縦断面図で
ある。なお、図８に示した従来の軌間可変台車と同一の
部分には同一の符号を使用する。

【００１４】図１に示したように、本実施形態における
鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置１００の車軸１は、
図示されない軸箱および軸バネを介して台車枠に支持さ
れ、台車枠に対して揺動変位はするもののそれ自体は回
転しないようにされる。また、前記車軸１の両端部に
は、左右一対の車軸外筒２Ｌ，２Ｒが、標準軌に対応す
る位置と狭軌に対応する位置との間で軸線方向にスライ
ド可能に嵌装されている。一方、前記車軸外筒２Ｌ，２
Ｒには左右一対の車輪３Ｌ，３Ｒが、それぞれ軸受４
Ｌ，４Ｒを介して回転自在に支持されている。これによ
り前記車輪３Ｌ，３Ｒを標準軌に対応する位置と狭軌に
対応する位置との間で変位させることができるが、車輪
３Ｌ，３Ｒを変位させて固定する手順については、上述
した先願に詳述されているので、ここでは説明を省略す
る。

【００１５】また、前記車輪３Ｌ，３Ｒを回転駆動する
駆動モータ６は、左右一対の車輪３Ｌ，３Ｒの間で、そ
の出力軸２１が車軸１と平行となるように図示されない
台車枠に取り付けられる。これにより、本実施形態にお
ける鉄道車両用軌間可変台車のバネ下重量を低減するこ
とができる。

【００１６】前記駆動モータ６が発生する駆動力は、駆
動力伝達軸２０および減速歯車３０を介して図示左側の
車輪３Ｌに伝達される。前記駆動力伝達軸２０は、駆動
モータ６の出力軸２１に組み付けられた第１の摺動型等
速継手２２と、前記減速歯車３０を構成する小歯車３１
に組み付けられた第２の摺動型等速継手２３と、これら
第１および第２の摺動型等速継手２２，２３の間で駆動
力を伝達する駆動軸２４とを備えている。前記第１およ
び第２の摺動型等速継手２２，２３はダブルオフセット
形等速継手とされ、軌間変更に伴う駆動モータ６と減速
歯車３０との間の相対間隔の変化、および台車枠に対す
る減速歯車３０の揺動に伴う駆動モータ６と減速歯車３
０との間の相対角度変化を吸収できるようにされてい
る。

【００１７】前記駆動軸２４の両端部にそれぞれ組み付
けられたインナレースとケージおよびボールの組立体２
２ａ，２３ａは、図１に示したように車輪３Ｌ，３Ｒが
狭軌に対応した位置にある時には、それぞれアウターレ
ース２２ｂ，２３ｂの奥深くに位置している。これに対
して、図４に示したように車輪３Ｌ，３Ｒが標準軌に対
応した位置にある時は、前記組立体２２ａ，２３ａは前
記アウターレース２２ｂ，２３ｂの開口端に位置する
が、前記アウターレース２２ｂ，２３ｂの開口端には図
示されないサークリップが取り付けられており、アウタ
ーレース２２ｂ，２３ｂ内から脱落することはない。な
お、前記アウターレース２２ｂ，２３ｂの開口端にはそ
れぞれ図示されないブーツが取り付けられ、第１および
第２の摺動型等速継手２２，２３の内部は外界から密封
される。

【００１８】前記駆動力伝達軸２０について特筆すべき
ことは、前記第１の摺動型等速継手２２が駆動モータ６
の内部に組み付けられるとともに、前記第２の摺動型等
速継手２３が減速歯車３０の小歯車３１の内部に組み付
けられていることである。これにより、駆動モータ６の
端部を減速歯車３０に十分に接近させることができるか
ら、駆動モータ６の軸線方向寸法を大きく設定し、駆動
モータ６を大型化して駆動力を向上させることができ
る。また、第１および第２の摺動型等速継手２２，２３
の屈曲角度を小さくすることができるので、新幹線の高
速走行に伴う高速回転にも十分に耐えることができる。
なお、前記第１の摺動型等速継手２２を、前記出力軸２
１の減速歯車３０とは反対側の端部に設けることもでき
る。

【００１９】前記減速歯車３０は、互いに噛み合う小歯
車３１と大歯車３２とを歯車ケース３３内に収納したも
のである。前記小歯車３１は、小歯車支持軸受３４によ
って歯車ケース３３に対して回転自在に支持されてい
る。一方、図２に示したように、前記大歯車３２のウェ
ブ３２ａの基端からは前記車輪３Ｌ側に延びる筒状部分
３５が連設されている。そして、この筒状部分３５は、
その先端に立設されたフランジ３６を介して車輪３Ｌに
対して同軸に螺着される。これにより、車輪３Ｌは減速
歯車３０で減速された駆動力により回転駆動される。

【００２０】また、図２に示したように、前記筒状部分
３５にはトルク伝達筒４０が内嵌されている。両者の間
にはキー４１が介装され、このトルク伝達筒４０は前記
筒状部分３５、すなわち大歯車３２と一体に回転する。
さらに、前記トルク伝達筒４０と歯車ケース３３のフラ
ンジ３８との間には、歯車ケース３３を支持する歯車ケ
ース支持軸受４２が嵌装されている。そして、筒状部分
３５の内周面に立設されたフランジ３７にトルク伝達筒
４０の図示左端部４３をボルト４４を用いて螺着する
と、前記歯車ケース支持軸受４２は前記大歯車３２と同
軸に、かつ大歯車３２に対して車輪３Ｌとは反対側の側
方に固定される。これにより、減速歯車３０を車輪３Ｌ
に対して十分に接近させて配置することができる。さら
に、大歯車３２を、前記筒状部分３５とトルク伝達筒４
０とに分割したので、大歯車３２と車輪３Ｌ、トルク伝
達筒４０および歯車ケース支持軸受４２の組み立ておよ
び分解を容易に行うことができるばかりでなく、歯車ケ
ース支持軸受４２の直径を小さくすることができる。

【００２１】さらに、このトルク伝達筒４０の車輪３Ｌ
とは反対側の端部と前記車軸外筒２Ｌとの間にはトルク
伝達筒支持軸受４５が介装され、このトルク伝達筒４０
を車軸外筒２Ｌに対して同軸に回転支持している。これ
により、トルク伝達筒４０の振れをなくして、駆動力伝
達系に振動が生じることを防止できる。

【００２２】さらに、図１および図２に示したように、
駆動力を図示右側の車輪３Ｒに伝達する駆動力伝達手段
としてのボールスプライン筒５０が、前記トルク伝達筒
４０の車輪３Ｌとの反対側の端部に、車軸１に対して同
軸に取り付けられている。これにより、前記ボールスプ
ライン筒５０が前記歯車ケース支持軸受４２に対して車
軸１の軸線方向中央部側に位置をずらして配置されるの
で、歯車ケース支持軸受４２の半径方向内側にはボール
スプライン筒５０が位置せず、歯車ケース支持軸受４２
の直径を減少させることができる。したがって、歯車ケ
ース支持軸受４２のシール部の周速を低下させ、新幹線
の高速走行に対しても十分な耐久性を持たせることがで
きる。

【００２３】前記ボールスプライン筒５０は、互いに同
軸な外筒５１と内筒５２との間に多数のボール５３を介
装したもので、前記外筒５１と前記内筒５２とは前記ボ
ール５３の作用により、軸線方向に滑らかにスライドし
つつ駆動力を伝達することができる。これにより、この
ボールスプライン筒５０は駆動力を図示右側の車輪３Ｒ
に伝達し、左右一対の車輪３Ｌ，３Ｒを一体に回転させ
ながら、軌間の変化を滑らかに吸収することができる。
なお、このボールスプライン筒５０は、車軸１の外周面
に対してわずかな隙間を開けて同軸に延びるように配置
されているので、駆動モータ６を半径方向外側に拡大し
て大型化することができる。

【００２４】一方、前記トルク伝達筒４０と前記ボール
スプライン筒５０との間には、撓み板６０が介装されて
いる。この撓み板６０はバネ鋼板製の環状厚板部材で、
図３に示したように、円周方向に４個乃至６個のボルト
挿通孔６１が円周方向に等間隔に穿設されている。そし
て、前記ボルト挿通孔６１の周囲には、相手側部材と密
着する密着座面６２，６３が、両側面に交互に凸設され
ている。この撓み板６０は、まず前記ボールスプライン
筒５０の外筒５１のフランジ５４に、ボルト６４を用い
て螺着される。次いで、前記トルク伝達筒４０のフラン
ジ４６にボルト６５を用いて螺着される。なお、前記フ
ランジ４６には前記ボルト６４の頭部を逃げる逃げ部４
７が凹設され、ボルト６４とトルク伝達筒４０とが干渉
しないようにされている。同様に、この撓み板６０は、
車輪３Ｒに螺着された環状の取付部材７０と前記内筒５
３のフランジ５５との間にも装着される。これにより、
車軸１の撓みや車輪３Ｌ，３Ｒの微少な傾き、および芯
ずれ等に起因するこじりをこの撓み板６０の撓みにより
吸収することができるので、ボールスプライン筒５０は
滑らかにスライド変位することができる。

【００２５】ところで、上述のように構成された本実施
形態の駆動装置１００は、図８に示した従来の鉄道車両
用軌間可変台車の駆動装置とは異なり、軌間変更の際に
減速歯車３０が車輪３Ｌと一体に変位する。したがっ
て、減速歯車３０を台車枠に対して車軸１の軸線方向に
変位可能に支持する必要がある。そこで、本実施形態の
駆動装置１００においては、図５および図６に示したよ
うな歯車ケース吊り８０を用いている。

【００２６】図５に示したように、前記歯車ケース吊り
８０の吊りロッド８１の下端部は、歯車ケース３３の下
端部前方に設けられた支持フランジ３９に、一対の防振
ゴム８２を介して取り付けられている。また、前記吊り
ロッド８１の上端部は、一対の防振ゴム８３を介してハ
ンガー８４に取り付けられている。一方、図６に示した
ように、前記ハンガー８４の上端部８５は、図示されな
い台車枠にブラケット８６を介して水平に支持されたス
ライド軸８７に対して、ボールスプライン筒を介してス
ライド嵌合している。これにより、前記吊りロッド８１
は、前記スライド軸８７により支持されて水平方向に滑
らかに移動することができるから、軌間変更時に生じる
減速歯車３０の移動に追従しつつ、確実に減速歯車３０
を吊り下げ支持することができる。また、前記吊りロッ
ド８１をスライド支持する機構が台車枠に設けられてい
るので、台車のバネ下重量を低減させることができる。

【００２７】すなわち、本実施形態の鉄道車両用軌間可
変台車の駆動装置１００においては、駆動モータ６が台
車枠に取り付けられるので、軌間可変台車のバネ下重量
を低減することができる。

【００２８】また、摺動型等速継手２２，２３を用いた
駆動力伝達軸２０を介して駆動モータ６が発生する駆動
力を減速歯車３０に伝達するので、軌間変更に伴う駆動
モータ６と減速歯車３０との間の間隔寸法の変化を、駆
動力伝達軸２０で吸収することができる。そして、摺動
型等速継手を用いた駆動力伝達軸２０は、駆動モータ６
に対する減速歯車３０の大きな相対移動をも吸収するこ
とができるから、駆動モータ６の端部を減速歯車３０に
接近させることができる。これにより、駆動モータ６を
軸線方向に延長して大型化し、その出力を向上させるこ
とができる。

【００２９】また、駆動力伝達軸２０の駆動モータ６側
の摺動型等速継手２２を駆動モータ６内に、減速歯車３
０側の摺動型等速継手２３を減速歯車３０の内部に設け
ることにより、駆動モータ６の端部を減速歯車３０に接
近させることができる。さらに、一対の摺動型等速継手
２２，２３間の間隔を広げて摺動型等速継手２２，２３
の屈曲角度を減少させることができるから、摺動型等速
継手２２，２３の屈曲角度を減少させて、新幹線等にお
ける走行速度の高速化に対しても十分に対応することが
できる。

【００３０】また、左右一対の車輪３Ｌ，３Ｒをボール
スプライン筒５０を介して一体に回転させるので、車輪
３Ｌ，３Ｒの踏面の傾斜に基づく自己操舵機能を保持す
ることができる。

【００３１】また、ボールスプライン筒５０を歯車ケー
ス支持軸受４２に対して車軸１の長手方向中央部側にず
らして配置することにより、歯車ケース支持軸受４２の
直径を小さくすることができる。

【００３２】また、駆動力を車輪３Ｌに伝達する大歯車
３２を歯車本体と、この歯車本体から同軸に延設されて
その先端が車輪に螺着される筒状部分３５と、この筒状
部分３５に着脱自在に内嵌されるトルク伝達筒４０とに
分割することにより、車輪３Ｌと大歯車３２、トルク伝
達筒４０、歯車ケース支持軸受４２および歯車ケースの
組み立ておよび分解を容易に行うことができる。また、
歯車ケース支持軸受４２の直径を小さくすることができ
るから、歯車ケース支持軸受４２のシール部の耐久性を
向上させ、新幹線の高速走行にも十分に 耐えうるものと
することができる。

【００３３】また、車軸外筒２Ｌとトルク伝達筒４０と
の間にトルク伝達筒支持軸受４５を介装することにより
トルク伝達筒４０の振れをなくし、駆動力伝達系の振動
を防止できる。

【００３４】また、ボールスプライン筒５０とトルク伝
達筒４０との間に撓み板６０を介装することにより、車
輪のわずかな傾斜等に起因するトルク伝達筒４０とボー
ルスプライン５０との間のこじりを吸収することができ
る。これにより、ボールスプライン５０による軸線方向
の長さの吸収が滑らかに行われるので、一対の車輪３
Ｌ，３Ｒ間の軌間変更をスムーズに行うことができる。

【００３５】また、歯車ケース３３を吊り下げ支持する
吊りロッド８１を、ボールスプラインを用いたスライド
軸８７により車軸１と平行な方向に滑らかに変位させる
ことができるから、軌間変更に伴う減速歯車３０の変位
に吊りロッド８１を追従させて、減速歯車３０を確実に
吊り下げ支持することができる。そして、吊りロッド８
１をスライド支持する機構を台車枠に設けたので、軌間
可変台車のバネ下重量を低減することができる。

【００３６】以上、本発明に係る鉄道車両用軌間可変台
車の駆動装置の一実施形態ついて詳しく説明したが、本
発明は上述した実施形態によって限定されるものではな
く、種々の変更が可能であることは言うまでもない。例
えば、上述した実施形態においては、駆動力伝達軸２０
に摺動型等速継手２２，２３を用いているが、これらの
等速継手に代えて、図７に示した可撓歯車式継手とする
こともできる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置は駆動モータが台
車枠に取り付けられるので、軌間可変台車のバネ下重量
を低減 することができる。また、摺動型等速継手を用い
た駆動力伝達軸を介して駆動モータが発生する駆動力を
減速歯車に伝達するので、軌間変更に伴う駆動モータと
減速歯車との間の相対間隔変化および相対角度変化を駆
動力伝達軸で吸収することができる。また、摺動型等速
継手を用いた駆動力伝達軸は、駆動モータに対する減速
歯車の大きな相対移動をも吸収することができるから、
駆動モータの端部を減速歯車に接近させることができ
る。これにより、駆動モータを軸線方向に延長して大型
化し、その出力を向上させることができる。また、左右
一対の車輪を駆動力伝達手段を介して一体に回転させる
ので、車輪の踏面の傾斜に基づく自己操舵機能を保持す
ることができる。また、駆動力を前記車輪に伝達する大
歯車を歯車本体と、この歯車本体から同軸に延設されて
その先端が車輪に螺着される筒状部分と、この筒状部分
に着脱自在に内嵌されるトルク伝達筒とに分割すること
により、車輪と大歯車、トルク伝達筒、歯車ケース支持
軸受および歯車ケースの組み立ておよび分解を容易に行
うことができる。また、駆動力伝達手段はトルク伝達筒
の端部に接続されるので、歯車ケース支持軸受に対して
車軸の長手方向中央部側にずらして配置される。これに
より、歯車ケース支持軸受の直径を小さくすることがで
きるから、歯車ケース支持軸受のシール部の耐久性を向
上させ、新幹線の高速走行にも十分に耐えうるものとす
ることができる。また、車軸外筒とトルク伝達筒との間
に軸受を介装することによりトルク伝達筒の振れをなく
し、駆動力伝達系の振動を防止することができる。ま
た、駆動力伝達手段をボールスプライン筒とすることに
より、左右一対の車輪間の間隔変化を滑らかに吸収し
て、軌間変更をスムーズに行うことができる。また、駆
動力伝達手段とトルク伝達筒との間に接続環を介装する
ことにより、車輪のわずかな傾斜等に起因するトルク伝
達筒と駆動力伝達手段との間のこじりを吸収することが
できる。これにより、駆動力伝達手段による軸線方向の
長さの吸収が滑らかに行われるので、軌間変更をスムー
ズに行うことができる。そして、歯車ケースを吊り下げ
支持する吊りロッドを車軸と平行な方向に滑ら かに変位
させることができるから、軌間変更に伴う減速歯車の変
位に吊りロッドを追従させて、減速歯車を確実に吊り下
げ支持することができる。したがって、本発明によれ
ば、新幹線の高速走行に対応する十分な耐久性を有する
とともに、軌間変更機構の機能性に優れ、かつ構造がコ
ンパクトで駆動モータを大型化することができる鉄道車
両用軌間可変台車の駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の鉄道車両用軌間可変
台車の駆動装置を狭軌対応状態で示す水平断面図。

【図２】図１の要部を拡大した断面図。

【図３】図１中に示した撓み板の構造を示す分解斜視
図。

【図４】図１に示した駆動装置を標準軌対応状態で示す
水平断面図。

【図５】図２中に示したＡ−Ａ矢視線に沿った断面図。

【図６】歯車ケース吊りの上部構造を示す斜視図。

【図７】可撓歯車式継手の縦断面図。

【図８】先願に係る鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置
の縦断面図。

【符号の説明】

１ 車軸 ２ 車軸外筒 ３ 車輪 ４ 軸受 ５ 台車枠 ６ 駆動モータ ７ たわみ継手 ８ 減速歯車 ９ 小歯車 １０ 大歯車 １１ 軸受 １２ 駆動筒 １３ スライディングギヤ １４ トルク伝達筒 １５ スライディングギヤ １６ 歯車ケース １７ 歯車ケース支持軸受 ２０ 駆動力伝達軸 ２１ 出力軸 ２２，２３ 摺動型等速継手 ２４ 駆動軸 ３０ 減速歯車 ３１ 小歯車 ３２ 大歯車 ３３ 歯車ケース ３４ 小歯車支持軸受 ３５ 筒状部分 ３６ フランジ ３７ フランジ ３８ 取り付けフランジ ３９ 支持フランジ ４０ トルク伝達筒 ４１ キー ４２ 歯車ケース支持軸受 ４３ 左端部 ４４ ボルト ４５ トルク伝達筒支持軸受 ４６ フランジ ４７ 逃げ部 ５０ ボールスプライン筒（駆動力伝達手段） ５１ 外筒 ５２ 内筒 ５３ ボール ５４ フランジ ５５ フランジ ６０ 撓み板（接続環） ６１ ボルト挿通孔 ６２，６３ 密着座面 ６４，６５ ボルト ７０ 取付部材 ８０ 歯車ケース吊り ８１ 吊りロッド ８２，８３ 防振ゴム ８４ ハンガー ８５ 上端部 ８６ ブラケット ８７ スライド軸 １００ 本発明による鉄道車両用軌間可変台車の駆動装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 信 行 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 石 毛 真 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 (56)参考文献 特開 平８−216881（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−40335（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−253147（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−52795（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−71357（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−6152（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭37−6008（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61C 9/46 B61C 9/38 B61F 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車軸の両端部にそれぞれ嵌装されて前記車
   軸の軸線方向にスライド可能な左右一対の車軸外筒と、 前記左右一対の車軸外筒にそれぞれ軸受を介して回転自
   在に支持された左右一対の車輪と、 前記左右一対の車輪を回転駆動する、台車枠に取り付け
   られた駆動モータと、 前記台車枠にスライド自在に支持されて前記左右一対の
   車輪のうちの一方の車輪と一体に前記軸線方向に変位す
   る、前記駆動モータが発生する駆動力を減速して前記一
   方の車輪に伝達する減速歯車と、 前記駆動モータと前記減速歯車との間の相対間隔変化お
   よび相対角度変化を吸収可能な摺動型等速継手を用いて
   前記駆動モータから前記減速歯車に前記駆動力伝達する
   駆動力伝達軸と、 前記左右一対の車輪のうちの他方の車輪の前記軸線方向
   の変位を吸収しつつ前記減速機から前記他方の車輪に駆
   動力を伝達する、前記車軸と同軸に取り付けられた駆動
   力伝達手段と、を備え、 前記減速歯車は、 前記駆動力伝達軸から駆動力が伝達される小歯車および
   この小歯車と噛み合って前記一方の車輪に駆動力を伝達
   する大歯車をそれぞれ収納する歯車ケースと、 前記大歯車から連設されてその先端が前記一方の車輪に
   同軸に接続される筒状部分と、 前記筒状部分に内嵌されて前記大歯車と一体に回転する
   とともにその端部に前記駆動力伝達手段が接続されるト
   ルク伝達筒と、 前記トルク伝達筒を前記車軸外筒に対して回転自在に支
   持するトルク伝達筒支持軸受と前記歯車ケースを前記ト
   ルク伝達筒に対して回転自在に支持する歯車ケース支持
   軸受と、 を有することを特徴とする鉄道車両用軌間可変台車の駆
   動装置。
2. 【請求項２】前記駆動力伝達手段は、互いに同軸な外筒
   と内筒との間に多数のボールを介装したボールスプライ
   ン筒であることを特徴とする請求項１に記載した鉄道車
   両用軌間可変台車の駆動装置。
3. 【請求項３】前記駆動力伝達手段を前記トルク伝達筒に
   接続する接続環をさらに備え、 前記接続環は、 環状の厚板からなる本体部分と、 この本体部分に円周方向に交互に貫設された、前記本体
   部分を前記駆動力伝達手段に螺着するボルトが挿通され
   るボルト孔および前記本体部分を前記トルク伝達筒に螺
   着するボルトが挿通されるボルト孔と、 を有することを特徴とする請求項１または２に記載した
   鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置。
4. 【請求項４】前記減速歯車を前記台車枠に対して吊り下
   げ支持する減速歯車支持手段をさらに備え、 前記減速歯車支持手段は、 前記台車枠に支持されて前記車軸と平行な方向に延びる
   スライド軸と、 このスライド軸にスライド嵌合するスライドハンガー
   と、 このスライドハンガーと前記減速歯車との間に介装され
   た吊りロッドと、 を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載した鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置。