JP4080228B2 - 可変輪距を有する車輪を備えた鉄道車両のための台車 - Google Patents

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    • B61F5/30Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/32Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変の車輪距離を有する鉄道車両のための台車に関し、より詳細には、車両本体を取り付けるシャシと、関節アームによってシャシに接続された4つの車輪とを含む台車に関し、それぞれの車輪は、それの支持アームに対して横方向に移動することができ、それによって、鉄道網でお互いに異なる鉄道軌間に台車の車輪距離を素早く合わせることができる。
【0002】
【従来の技術】
欧州特許明細書第EP−B1−0 591 088号は、可変の車輪距離を有する鉄道車両支持台車を開示しており、1つの中央シャシと、その中央シャシに接合された4つの揺動アームとを含む。それぞれのアームは、2つの異なる鉄道軌間に対応する2つの位置に台車の車輪を配置するのを可能にするベアリングからなる横方向移動装置を支持する。しかしながら、この種の台車は、主電動機を収容するようにそれを適合させることができないという欠点を有する。したがって、この種の台車によれば、動力のない車両の車輪距離を修正することは可能であるにしても、異なる鉄道軌間を有する鉄道網上を移動するように列車が準備されている場合には、依然として、動力車を新しい鉄道軌間に適合した動力車に取り替えなければならない。動力車を取り替えることは、かなり複雑なロジスティックスであり、かつ、あらゆる鉄道車両を最適に使用することと両立しない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、それの構造を変更せずに、支持台車として、あるいは、動力台車として使用することができ、それによって、牽引車両または動力のない車両のどちらにでも適合することのできる可変車輪距離台車を提案することである。
【0004】
本発明のもう1つの目的は、高速(時速300km以上)で走行する鉄道車両、とりわけ、原動力がいくつかの車両のすべての台車に分散されている新しい車両に適した可変車輪距離台車を提案することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可変輪距を有する車輪を備え、かつ、車両本体を支持するシャシと、関節アームによって前記シャシに接続された4つの車輪とを含む鉄道車両のための台車を提供し、それぞれの車輪は、2つの異なる鉄道軌間に対応する少なくとも2つの位置を占めるために、関節アームに対して横方向に移動することができ、関節アームは、主サスペンション部材により運動が減衰されて、ピボットを軸にして旋回することができ、、少なくとも1つの関節アームは、車輪の回転を二次シャフトに伝達するための手段を含み、前記二次シャフトは、ブレーキシステムおよび/または牽引システムとともに回転することを強いられる。
【0006】
本発明による台車のある特定の実施形態は、1つかまたはそれ以上の以下の特徴を単独でまたは技術的に実現可能なあらゆる組み合わせで有してもよい。すなわち、
ブレーキシステムおよび/または牽引システムが、関節アームに対して浮動状態にある部材に保持される。
【0007】
ブレーキシステムおよび/または牽引システムが、台車のシャシに直接に取り付けられる。
【0008】
二次シャフトが、自在継手によって前記ブレーキシステムおよび/または牽引システムに接続される。
【0009】
ブレーキシステムおよび/または牽引システムが、ディスクブレーキを含む。
【0010】
ブレーキシステムおよび/または牽引システムが、主電動機を含む。
【0011】
主電動機が、車両本体に直接に取り付けられる。
【0012】
それぞれの関節アームが、台車の車輪を動かすことを可能にするベアリングからなる横方向移動装置に取り付けられた片側の車軸を支持する。
【0013】
横方向部材が、2つの関節アーム間に取り付けられる。
【0014】
伝達手段が、前記関節アーム内に配置された歯車列からなり、前記関節アームが、伝達ハウジングを形成する中空構造を有する。
【0015】
二次シャフトが、関節アームのピボットの近くに配置される。
【0016】
以下で説明する限定されない例としての本発明のある特定の実施形態から、そして、添付の図面を参照することによって、本発明の目的、構成、および、利点をより良く理解できる。
【0017】
図面を見やすくするために、本発明を理解するのに必要な部分のみが示される。すべての図面を通して、同一の部分は、同一の符号で示される。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、鉄道車両のための4つの車輪4を備えた台車を示し、その台車は、車両本体を支持するためのシャシ1を含み、そのシャシ1は、それの端部において長方形フレーム12に接合された中央横方向ビーム11を備え、その長方形フレーム12は、台車のシャシ1の外縁を規定する。フレーム12は、2つの縦方向部材と2つの横方向部材とから構成される。車輪4とシャシ1との間の接続は、シャシ1の下方にある4つの関節アーム5によってなされる。4つのアーム5のそれぞれは、第1の51および第2の52を有し、れらのは、横方向部材53によってお互いに接続される。第1の枝51と、第2の枝52と、横方向部材53との組み合わせは、1つの車輪4がその中に配置されるホークを構成し、そのホークは、外側へ開放されており、かつ、台車に対して縦方向に延びる。
【0019】
図3および図4に示されるように、第1の枝51のそれぞれは、フレーム12の縦方向部材の1つと垂直方向に一直線になるように配置され、ピボット3を支持するベアリング2によってシャシ1に関節式に連結された一端を有し、そのピボット3は、フレーム12に固定され、かつ、中央横方向部材11の近くに配置される。第1の枝51は、ピボット3からシャシ1の縦方向の端部まで延び、第1の枝51の自由端の上面は、フレーム12を載せたコイルばね13を支持する。
【0020】
それぞれの関節アーム5の第2の枝52は、第1の枝51よりも短く、かつ、第1の枝51よりも小さい。第2の枝52は、第1の枝51に平行であり、横方向部材53からシャシ1の縦方向端部の近くにある位置まで台車の内側に延びる。第2の枝52の自由端は、同様に、フレーム12を載せたコイルばね13を支持する。関節アーム5のコイルばね13の組み合わせは、主サスペンション部材を構成する。
【0021】
台車に並べて配置された関節アーム5は、第2の枝52に横方向に取り付けられた横方向部材14によってお互いに接続され、その横方向部材14は、関節アーム5の構造強度を増大させ、かつ、2つの関節アーム5間の間隔が一定となることを保証する。
【0022】
図3に示されるように、第1の枝51は、伝達ハウジングを構成する大きな容積を有する本体を含み、その伝達ハウジングの中には、車輪4とピボット3の近くに配置された二次シャフト16との間で回転を伝達するための歯車列6が配置される。
【0023】
それぞれの関節アーム5の二次シャフト16は、図1に示されるように、フレーム12の内側へ開放されており、車両本体の下方において、サイレントブロックマウント19に直接に取り付けられた主電動機8の出力シャフトに自在継手7によって接続される。しかしながら、図示されない別の実施形態においては、主電動機8は、台車のシャシ1に、より具体的には、中央横方向部材11に直接に取り付けられる。
【0024】
図面に示されるこの特定の有利な実施形態においては、ただ1つの主電動機8が、台車に並べて配置された2つの関節アーム5の車輪4を駆動する。主電動機8は、台車の縦軸上に中心があり、それぞれの端部に出力シャフトを有する。
【0025】
主電動機8のそれぞれの出力シャフトは、ブレーキキャリパー10と協働するディスク9を含み、そのブレーキキャリパー10は、シャシ1の中央横方向部材11に直接に取り付けられ、あるいは、主電動機8がシャシ1に直接に取り付けられた図示されない実施形態においては、主電動機8の構造部材に取り付けられ、それらの組み合わせが、主電動機8の出力シャフト、すなわち、歯車列6および自在継手7によってそれに結合された車輪4を制動するためのディスクブレーキを構成する。
【0026】
図2に示されるように、台車のフレーム12の上面は、図面において輪郭が鎖線で示される二次サスペンション部材20を支持し、その二次サスペンション部材20は、車両本体とシャシとの間に配置される。車両本体は、中央横方向部材11内のハウジング18に収容された図示されない中央駆動ピボットのような良く知られている手段によって、駆動され、かつ、回転することができる。
【0027】
図5は、車輪4の軸の位置における断面図として関節アーム5を示している。この図面において、アーム5は、片側の車軸を支持し、その片側の車軸は、車輪4に締結され、かつ、第1の枝51および第2の枝52内のハウジング内のベアリング22からなる2つの横方向移動装置に取り付けられる。ベアリング22からなる移動装置は、片側の車軸すなわち車輪4を、2つの異なる鉄道軌間に対応する2つの位置に移動させるのを可能にする。
【0028】
図1から図5においては、車輪4は、もっとも狭い鉄道軌間に対応する位置で示され、図6および図7においては、車輪4は、もっとも広い鉄道軌間に対応する位置で示される。車輪4は、外部から操作することができ、かつ、第1の枝51本体および第2の枝52本体の中へ挿入されて、ベアリング22からなる装置を横方向にロックする当接をなすロックフィンガーのような図示されないロック手段によって、ベアリング22からなる装置を横方向にロックすることによって、特定の位置にロックされる。この種のロック手段は、例えば、フランス特許第FR1558329号に記載されている。
【0029】
図5および図7に示されるように、片側の車軸は、車輪4から二次シャフト16へ回転を伝達する歯車列6の中の1つである歯車61を含む。歯車61は、第1の枝51本体によって構成される伝達ハウジング内に収容され、片側の車軸の横方向への移動に追従する。歯車61は、図1および図6において点線で輪郭が概略的に示される第2の歯車62と協働し、第2の歯車62は、横方向へ動くことができず、かつ、片側の車軸のいずれの横方向位置においても歯車61と噛み合うことができるように幅が広い。第2の歯車62は、二次シャフト16に締結された補完歯車64と協働するもう1つの歯車63とともに回転することを強いられる。
【0030】
結果として得られた台車は、例えば、一方のレールと、一方の鉄道軌間から他方の鉄道軌間へ移行する場所に配置された他方のレールとを用いた固定設備の助けをかりて、この分野では良く知られているやり方で操作することによって、2つの異なる鉄道軌間に適合することができる。したがって、車輪距離は、台車のベアリングからなる装置のロック手段を解除し、そして、列車を低速で固定設備を通過させることによって変更される。そして、一方のレールと他方のレールとは、車輪を横方向へ移動させる。この種の設備は、例えば、フランス特許第FR1548462号に記載されている。
【0031】
本発明による台車は、ここで具体的に説明した実施形態のように、関節アームの二次シャフトを主電動機に結合することによって、それを動力台車として使用できるという利点を有し、しかも、同様の台車構造のままで、例えば、ブレーキディスクを備え、かつ、上述したものと同じようなやり方で自在継手に結合されたシャフトからなる簡単なブレーキシステムに二次シャフトを接続することによって、支持台車としても都合よく使用できるという利点を同様に有する。本発明による台車が、支持台車として使用される場合、好都合には、ブレーキディスクを支持するシャフトは、例えば、シャシ、具体的には、中央横方向部材に直接に接続された1つかまたはそれ以上のベアリングによって案内される。
【0032】
さらに、上述したような種類の台車は、原動力がいくつかの台車に分散されている新しい高速列車にとって都合がよいという利点を有しており、原動力のこの分散化は、より好ましく重さを分散させ、より多くの数の乗客を運ぶことを可能にするという利点を有する。なぜなら、列車を構成するすべての車両に乗客を収容できるからである。
【0033】
当然ながら、本発明は、ただ単に例としてここに記載および図示された実施形態に決して限定されるものではない。本発明に与えられた権利範囲を逸脱することなく、とりわけ、様々な構成要素の構造に関しては、変更が可能であり、あるいは、その構成要素を技術的に等価なものと取り替えることによって、変更が可能である。
【0034】
したがって、図示されない1つの実施形態においては、可変の車輪距離を備えた本発明による台車は、それぞれの車輪ごとに主電動機を備えてもよい。この場合、好都合には、主電動機は、関節アームに直接に取り付けられ、主電動機の出力シャフトは、関節アームの二次シャフトに直接に接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】もっとも狭い鉄道軌間に対応する位置にある車輪を備えた本発明による四輪台車の一実施形態の平面図である。
【図2】図1の線II−IIに沿った断面図である。
【図3】図1に示される台車の外側からの部分側面図である。
【図4】図1の線IV−IVに沿った台車の部分断面図である。
【図5】車輪に使用されるベアリングからなる装置のハウジングを示す図1の線V−Vに沿った概略断面図である。
【図6】もっとも広い鉄道軌間に対応する位置にある車輪を備えた図1に類似する図である。
【図7】図6の線VII−VIIに沿った類似する断面図である。
【符号の説明】
1 シャシ
2 ベアリング
3 ピボット
4 車輪
5 関節アーム
8 主電動機
12 フレーム
13 コイルばね
20 二次サスペンション部材20
51 第1の枝
53 横方向部材
61、64 歯車

Claims (11)

  1. 可変輪距を有する車輪(4)を備え、かつ、車両本体を支持するシャシ(1)と、関節アーム(5)によって前記シャシ(1)に接続された4つの車輪(4)とを含み、それぞれの車輪(4)は、2つの異なる鉄道軌間に対応する少なくとも2つの位置を占めるために、関節アーム(5)に対して横方向に移動することができ、関節アーム(5)は、主サスペンション部材(13)により運動が減衰されて、ピボット(3)を軸にして旋回することができる、鉄道車両のための台車であって、
    少なくとも1つの関節アーム(5)が、車輪(4)と二次シャフト(16)との間で回転を伝達するための手段(6)を含み、前記二次シャフトが、ブレーキおよび/または牽引システムに連結されている、
    ことを特徴とする鉄道車両の台車。
  2. 前記ブレーキおよび/または牽引システムが、関節アーム(5)に対して浮動状態にある部材に保持さ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。
  3. 前記ブレーキおよび/または牽引システムが、台車のシャシ(1)に直接に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載の鉄道車両の台車。
  4. 前記二次シャフト(16)が、自在継手(7)によって前記ブレーキおよび/または牽引システムに接続さ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。
  5. 前記ブレーキシステムが、ディスクブレーキ(9)を含むことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両の台車。
  6. 牽引システムが、主電動機(8)を含むことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両の台車。
  7. 前記主電動機(8)が、車両本体に直接に取り付けられていることを特徴とする請求項6に記載の鉄道車両の台車。
  8. それぞれの関節アーム(5)が、台車の車輪(4)を動かすことを可能にするベアリング(22)からなる横方向移動装置に取り付けられた片側の車軸を支持することを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両の台車。
  9. 横方向部材(14)が、2つの関節アーム(5)間に取り付けられたことを特徴とする請求項8に記載の鉄道車両の台車。
  10. 前記伝達手段(6)が、前記関節アーム(5)内に配置された歯車列(61、62、63、64)からなり、前記関節アーム(5)が、伝達ハウジングを形成する中空構造を有することを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両の台車。
  11. 前記二次シャフト(16)が、前記関節アーム(5)のピボット(3)とこれに対応する車輪(4)との間に配置さ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。
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