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

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の枝５１および第２の枝５２を有し、これらの枝は、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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