JP4215305B2 - 直接駆動式ゴムタイヤ台車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、中央軌条方式の直接駆動式ゴムタイヤ台車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、直接駆動式ゴムタイヤ台車の一例として、図8に示すように、従来、中央軌条にて案内されるための案内輪101,101を前後に有し、ゴムタイヤからなる走行用タイヤ102,102,102,102にて走行するものは知られている。そのようなゴムタイヤ台車は、左右両側に前後方向に長い歯車箱103,103が配設され、それらの間に前記各走行用タイヤ102を回転駆動する4つの主電動機104が横梁状に並列に設けられ、それらによって台車枠105が構成されている。歯車箱103内の歯車機構は、図9に示すように、主電動機104の回転軸106に設けられた歯車107が、中間歯車108の大径歯車部108aに噛み合い、該中間歯車108の小径歯車部108bが、走行用タイヤ102の車軸109に固定された歯車110と噛み合うように構成されている。よって、主電動機104の回転が、前記一連の歯車107〜110からなる歯車機構によって減速されて、走行用タイヤ102の車軸109に伝達され、走行用タイヤ102が回転して、台車が走行するようになっている。
【0003】
前述した構造では、主電動機104が台車枠105の横梁を兼ねており、ボルトにより歯車箱103(側梁)と主電動機104が結合されて台車枠を構成し、台車の強度メンバの1つとなるようにされているが、図10に示すように、左右両側において、前後方向に長い歯車箱201が配設されて台車枠202の一部が構成され、該台車枠202の外側であって前後の走行用タイヤ203の間に主電動機204が配設され、主電動機204が特に荷重を負担しない構造ものも知られている。この構造のものも、中央軌条にて案内されるための案内輪205を前後に有し、走行用タイヤ203がゴムタイヤからなる点では、前述した構造と同様である。
【0004】
この構造のものでは、歯車箱201内の歯車機構は、図11に示すように、主電動機204の回転軸205に設けられた歯車206が、第1の中間歯車207を介して、第2の中間歯車208の大径歯車部208aに噛み合い、該第2の中間歯車208の小径歯車部208bが、走行用タイヤ203の車軸に固定された歯車209と噛み合うように構成され、左右各側の主電動機204の回転が、前記一連の歯車206〜209からなる歯車機構によって減速され、左右同一側の前後の走行用タイヤ203の車軸に伝達され、走行用タイヤ203が回転して、台車が走行するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構造では、主電動機104,204の回転を減速するために、歯車機構を利用しているため、それを原因とする騒音が大きく、また、歯車機構自体が多数の歯車を備えかなりの重量を有するので、軽量化を図る点でも不利であった。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、主電動機で走行用タイヤ(ゴムタイヤ)を直接回転駆動することで、歯車機構を省略して、低騒音化、軽量化を図った直接駆動式ゴムタイヤ台車を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、中央軌条にて案内されるための案内輪を有し、ゴムタイヤからなる走行用タイヤにて走行する直接駆動式ゴムタイヤ台車において、車両左右方向に延びる中央基部、および該中央基部の左右端部において形成され前後に延びる取付端部を有し、平面視略H形状に形成される横梁部材と、外枠に対しインナロータが低速回転可能に回転させる4つの主電動機とを備え、前記主電動機のインナロータの一端部に走行用タイヤが取り付けられ、前記主電動機の外枠が前記横梁部材の各取付端部に連結され、前記主電動機と横梁部材とによって台車枠が構成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項1の発明によれば、走行用タイヤの回転速度は、主電動機の回転速度の制御によって直接的に制御され、速度制御のためにいわゆる歯車機構を用いていないため、これに起因する騒音の発生がなく、低騒音化が図られる。また、主電動機が、側梁の一部として横梁部材と結合され、台車枠とされていることから、主電動機が強度メンバーの1つとして機能することになる。このように、主電動機が、台車枠の一部を兼ねることになるので、台車枠の一部が省略され、歯車機構を用いないことと相俟って、軽量化が図られる。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の直接駆動式ゴムタイヤ台車において、前記主電動機のインナロータの他端部にブレーキディスクが設けられ、外枠にそれに対応してブレーキキャリパが設けられているものである。
【0010】
請求項2の発明によれば、インナロータの他端部にブレーキディスクが設けられ、外枠にそれに対応してブレーキキャリパが設けられ、主電動機の構造を有効に利用してブレーキ手段が配置される。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1又は2のいずれかの直接駆動式ゴムタイヤ台車において、前記主電動機の外枠が、前記横梁部材にボルトを介して直接に連結されているものである。
【0012】
請求項3の発明によれば、主電動機の外枠が、横梁部材にボルトを介して直接に連結され、十分な結合強度が確保される。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの直接駆動式ゴムタイヤ台車において、さらに、前記主電動機の外枠と、前記横梁部材との間に、それらの相対位置を規制する位置決め手段が設けられているものである。
【0014】
請求項4の発明によれば、位置決め手段にて、横梁部材に対する各主電動機の外枠の位置決めが精度よくなされ、よって、各主電動機によって回転駆動される走行タイヤも相互に精度よく配置される。
【0015】
請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれかの直接駆動式ゴムタイヤ台車において、前記主電動機の外枠または前記横梁部材のいずれか一方の車両左右方向に延びる凹部が、他方にその凹部に係合する凸部がそれぞれ形成され、前記凹部と凸部の係合部分を貫通してボルトにて連結されているものである。
【0016】
請求項5の発明によれば、凹部と凸部との係合関係を利用して、主電動機の外枠と横梁部材とが精度よく位置決めされる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本実施の形態は、本発明を中央軌条方式の直接駆動式ゴムタイヤ台車に適用したものである。
【0018】
図1は直接駆動式ゴムタイヤ台車の概略構成を示す平面図、図2は同側面図である。
【0019】
図1および図2において、ゴムタイヤ台車1には、左右に2つずつゴムタイヤである走行用タイヤ2,2,2,2を備え、各走行用タイヤ2は、それに対応して配置された主電動機3にて直接的に回転駆動されるように構成されている。
【0020】
前記4つの主電動機3,3,3,3は、それぞれ横梁部材4にて相互に連結されている。即ち、横梁部材4は、左右方向に延びる中央基部4aと、該中央基部4aの左右端部において形成され前後に延びる取付端部4b,4b,4b,4bとを有し、平面視略H形状に形成されている。そして、前記横梁部材4の各取付端部4bに主電動機3の外枠3aが、後述するようにボルトにて連結され、4つの主電動機3は、中央基部4aに関して、前後に対称に配置されている。このようにして、走行用タイヤ2を支持する台車枠7が構成されている。
【0021】
また、前記横梁部材4は、中央基部4aの左右両側部において、バネ手段であるゴムバネ5,5を介して車体6に取付固定され(図2参照)、それによって台車枠7が車体6の下面に弾性的に連結されている。
【0022】
前記主電動機3は、静止状態にある外枠3aに対しインナロータ3b(回転子)を回転させるインナロータ方式であり、図3に示すように、インナロータ3bの一端部である外側端部に走行用タイヤ2が、インナロータ3bの他端部である内側端部にブレーキディスク8aが設けられている。そして、前記ブレーキディスク8aに対応して、該ブレーキディスク8aと一緒にゴムタイヤ台車1のブレーキ手段8を構成するブレーキキャリパ8bが、主電動機3の外枠3aに設けられている。尚、図3において、ラインLは車両限界を示す。
【0023】
さらに、前記台車枠7には、前後に突出して設けられた支持部材11,12を介して、1対の案内輪13,13および14,14が前後に設けられている。案内輪13,13および14,14は、地上から突出する中央案内軌条15を挟持しつつ回転することで、前記中央案内軌条15によって走行方向が案内されつつ、所定の軌道を走行するようになっている。
【0024】
上記の構成によれば、走行用タイヤ2の回転速度は、例えばインバータ回路による主電動機3の回転速度の制御によって直接的に制御され、いわゆる歯車機構を用いて速度制御していないため、これに起因する騒音の発生がなく、低騒音化を図ることができるし、主電動機3の回転力が直接に走行用タイヤ2に伝達されるので、伝達効率も良い。
【0025】
また、主電動機3を、側梁の一部として横梁部材と結合して、台車枠7の一部を構成して強度メンバーの1つとして機能するようにさせているので、台車枠7の一部を省略して主電動機3に代えることができ、歯車機構を用いないことと相俟って、軽量化を図ることができる。
【0026】
また、外側端部に車輪2が設けられた主電動機3のインナロータ3bの内側端部にブレーキディスク8aが設けられ、それに対応して主電動機3の外枠3aにブレーキキャリパ8bが設けられているので、主電動機3の構造を有効に利用して、ブレーキ手段8を配置することができる。左右の主電動機3,3の間に生ずるスペースにブレーキ手段8を配置するようにしているので、スペースの有効利用も図られている。
【0027】
ところで、前記主電動機3の外枠3aは、図4に示すように、横梁部材4にボルト21,21を介して直接に連結されている。この場合、さらに、前記主電動機3の外枠3aと、前記横梁部材4との間に、それらの相対位置を規制する位置決め手段が設けることも可能である。
【0028】
即ち、図5に示すように、前記横梁部材4に凹部22を、主電動機3の外枠3aに前記凹部22に係脱可能に係合する凸部23をそれぞれ設け、凹部22と凸部23との係合関係により位置決めすることができる。また、逆に、横梁部材4に凸部を、主電動機3の外枠3aに前記凸部に係脱可能に係合する凹部をそれぞれ設けるようにしてもよいし、その場合には、特に図6に示すように、凸形キー形状の凸部24として、凹部25に嵌合させ、その嵌合部分においてボルト26を直接に適用して締結するようにしてもよい。
【0029】
そのほか、図7に示すように、前記横梁部材4に左右方向に延びる凸部27を、主電動機3の外枠3aに前記凸部27が係脱可能に係合する凹部28を設け、前記凸部27と凹部28の係合部分を貫通してボルト29にて連結することも可能である。この場合も、主電動機3の外枠3aに左右方向に延びる凸部を、横梁部材に前記凸部が係脱可能に係合する凹部を設けることも可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【0031】
請求項1の発明は、走行用タイヤを主電動機によって直接制御し、いわゆる歯車機構を速度制御のために用いていないため、歯車機構に起因する騒音がなく、低騒音化を図ることができる。また、主電動機が側梁の一部として横梁部材と結合して、台車枠を構成するようにしているので、主電動機を有効に利用して、強度メンバーの1つとして機能させることが可能となる。それに加えて、主電動機が、台車枠の一部を兼ねるようにしているので、歯車機構を用いないことと相俟って、軽量化を図る上で有利である。
【0032】
請求項2の発明は、主電動機のインナロータの他端部にブレーキディスクを設け、外枠にそれに対応してブレーキキャリパを設けているので、主電動機の構造を有効に利用してブレーキ手段を配置することができる。
【0033】
請求項3の発明は、主電動機の外枠を前記横梁部材にボルトを介して直接に連結しているので、十分な結合強度を確保することができる。
【0034】
請求項4の発明は、位置決め手段にて、横梁部材に対する各主電動機の外枠の位置決めをしているので、各主電動機によって回転駆動される走行タイヤも相互に精度よく配置することができる。
【0035】
請求項5の発明は、凹部と凸部との係合関係を利用して主電動機の外枠と横梁部材とを係合し、前記凹部と凸部の係合部分を貫通してボルトにて連結するようにしているので、主電動機の外枠と横梁部材とを精度よく位置決めできると共に、一定の結合強度を確保することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る直接駆動式ゴムタイヤ台車の概略構成を示す平面図である。
【図2】同概略側面図である。
【図3】同縦断面図である。
【図4】本発明に係る主電動機の外枠と横梁部材との連結部分の説明図である。
【図5】他の例についての図4と同様の説明図である。
【図6】他の例についての図4と同様の説明図である。
【図7】(a)(b)は他の例についての図4と同様の説明図である。
【図8】従来例を示す概略平面図である。
【図9】同例の動力伝達機構の説明図である。
【図10】他の従来例を示す概略平面図である。
【図11】同例の動力伝達機構の説明図である。
【符号の説明】
1 ゴムタイヤ台車
2 走行用タイヤ
3 主電動機
3a 外枠
3b インナロータ
4 横梁部材
5 ゴムバネ
8 ブレーキ手段
8a ブレーキディスク
8b ブレーキキャリパ
13,14 案内輪
15 中央軌条
21,,26,29 ボルト
22,,25,28 凹部
23,,24,27 凸部
Claims (5)
- 中央軌条にて案内されるための案内輪を有し、ゴムタイヤからなる走行用タイヤにて走行する直接駆動式ゴムタイヤ台車において、
車両左右方向に延びる中央基部、および該中央基部の左右端部において形成され前後に延びる取付端部を有し、平面視略H形状に形成される横梁部材と、
外枠に対しインナロータが低速回転可能に回転させる4つの主電動機とを備え、
前記主電動機のインナロータの一端部に走行用タイヤが取り付けられ、前記主電動機の外枠が前記横梁部材の各取付端部に連結され、
前記主電動機と横梁部材とによって台車枠が構成されていることを特徴とする直接駆動式ゴムタイヤ台車。 - 前記主電動機は、インナロータの他端部にブレーキディスクが設けられ、それに対応して外枠にブレーキキャリパが設けられているところの請求項1記載の直接駆動式ゴムタイヤ台車。
- 前記主電動機の外枠が、前記横梁部材にボルトを介して直接に連結されているところの請求項1又は2に記載の直接駆動式ゴムタイヤ台車。
- さらに、前記主電動機の外枠と、前記横梁部材との間に、それらの相対位置を規制する位置決め手段が設けられているところの請求項1〜3のいずれかに記載の直接駆動式ゴムタイヤ台車。
- 前記主電動機の外枠または前記横梁部材のいずれか一方の車両左右方向に延びる凹部が、他方にその凹部に係合する凸部がそれぞれ形成され、前記凹部と凸部の係合部分を貫通してボルトにて連結されているところの請求項1〜3のいずれかに記載の直接駆動式ゴムタイヤ台車。
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