JPH06504502A - 軌条車両用の単独車輪走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １つ 軌条車両用の単独車輪走行装置 本発明は、連結棒を介して車体に対して装着される走行装置枠と、該走行装置枠 の軸箱で主軸を中心に水平方向に回動自在に支承された単独車輪と、該走行装置 枠に対し車体を懸架する緩衝装置としての空気ばねとから成る軌条（レール）車 両、特に近距離鉄道用の単独車輪走行装置に関する。

重量の軽減のため、特に近距離鉄道においては最大限に許容可能な軸荷重を考慮 し、通常用いられるボギー車の車軸を用いない構造が考えられる。これによって 、走行装置の重量がかなり軽減される。固定取付用の１つの車軸に２つの車輪を 取り付けなくてもよいときのボギー車において、はぼ自動的に調節される軌道半 径への適応姿勢を個々の単独車輪に伝えるように構成される単独車軸即ち個々の 単独車輪の場合には、個々の車輪のこうした軌道半径への調節をする特別の処置 を必要とする。

この種の設計の目的として、個々の車輪の軌道半径への調節以外に、走行装置の 構成すべてができるだけ経済的に配置されなければならない。このことは、モー タ、歯車装置類、ブレーキ装置、緩衝装置類、及び連結要素といったすべての必 要な構成要素と、低コストな整備に関連するこれらの構成要素の配置とに関係す る。

上記の要求を満たす単独車輪走行装置が、欧州特許第０３０８７２０号に記述さ れている。ここでは、主軸を中心に個々に回動自在な単独車輪が、並列配置に基 づいて自動で受動的にカーブの軌道半径の方向に調節される。車軸脚部は、モー タ要素、歯車要素及びブレーキ要素を収容する走行装置枠で支承されている。こ の場合、単独車輪とモータとの間の空間的な間隔を連結するためには、多段の平 歯車が必要である。

駆動又は制動の際に単独車輪で生じる回転モーメントを補償するために、更に、 例えば欧州特許出願第０３１１８６８号及び第０３０８７６０号に記述された追 加の支持部材が必要である。歯車装置における技術上の構成部品のコストは、上 述したような設計では非常に高いものとなる。

この種の走行装置の他の構成、特に低床都市鉄道車両用は、ドイツ公開公報第３ ５３８５１３号及び欧州特許公報第０２４７３８９号に記述されている。こうし た先行の文献の重要な要素は、車体に直接に連結されている車輪支持揺枕で個々 に回動自在な単独車輪を支承することである。しかし、このような揺枕支持にお いて、車両に対し揺枕の横方向の移動ができるように車輪と車両との間の横方向 の遊びを設けるため、車体の揺枕支持にコストの掛かる構造を必要とする。左右 の車輪又は揺枕の種々の横方向の遊びによって生じる走行装置の軸距変化は、上 記出願に含まれない追加の装置によって補償されねばならない。こうした構造の 他の欠点は、車体を揺枕で支承することによって、車輪とレールの間に生じる衝 撃か高いパーセンテージで直接車両に導かれることである。更に、衝撃荷重が生 じるとき、または空気ばねの空気が抜けるときに揺枕は、レール上縁に対し斜め になるので、レール上縁に対し水平に支持されねばならない要素、例えば電磁ト ラックブレーキの配置が、この揺枕では不可能となる。

本発明の課題は、緩み車輪を備える軌条車両のための単独車輪走行装置を提供す ることであり、カーブでの走行の際に必要な回動角度が測定され、車輪に伝達さ れて車輪が測定値に女・１応した回動角度に調節される。その際、低コストの目 標設定で、ｆＩｔ！中な機構で走行装置の安全な走行状況が保証されるような駆 動及び制動のために必要な構成装置が配設される。

本発明に基づく上記課題は、各々の軸箱に各々の車輪のレールの接触点前後でレ ールを検知する各々のセンサが設置され、検知されたレールのカーブに対応して 単独車輪のストッパを調節する調節シリンダがセンサによって調節器を介して起 動されることによって解決される。車輪と共に回動するセンサは、車輪の調節さ れた車輪回動角度に対するレール位置のずれを定め、調節シリンダの制御のため とそれによって車輪回動角度を修正するために、この情報を人力量として制御回 路に出力する。この制御回路の構成要素を冗長性をもって配置又は構成すること によって、高い動作信頼性が達成される。単独車輪を積極的にコントロールする ことは、角度歯車装置及び回転モーメント支持部材を省略することを可能にする 。車輪の回動は、例えば、走行装置枠の製造公差又は磨耗の際の車輪断面及びレ ール断面の変化によって条件づけられ、幾何学的な関係の変化に対し影響を受け ない。主軸の位置は自由に選択され、それによって車体の状況に適応するように 調整される。

本発明では、走行装置枠の各々の単独車輪の軸箱は、調節棒によって互いに連結 されている。この調節棒は、個々の単独車輪のレール位置のずれが測定されたと きに平均化するための追加の安全部材であり、必要な調節シリンダの出力を最小 限に抑えることを可能とする。

本発明における走行装置枠を支持する連結棒は、平行動作の連結として形成され ている。この構造によって構成要素を取付けられた走行装置枠が、走行装置枠に 対する車体の緩衝動作の際、常に水平方向の位置に留まることが保証される。

各々の空気ばねか、はぼ軸箱の上方で走行装置枠に設置されていることは好都合 となる。これによって、走行装置枠は障害となる曲げモーメントから著しく解放 される。　゛本発明における被駆動の単独車輪では、各々の単独車輪の軸角内に 、駆動モータ、歯車装置及びブレーキがまとめて配設されている。この配設によ る好都合な方法によって経済的な組立てが可能となり、しかも低コストで整備す ることのできる走行装置の構成要素が形成される。

本発明では、電磁トラックブレーキ及びセンサを収容するブラケットが各々の軸 箱に固設されている。軸箱の水平位置が保たれることによってセンサ及び電磁ト ラックブレーキは、軸箱に取付けられたブラケットに経済的かつ故障なしで設置 することができる。

本発明における走行装置枠の輪郭は、Ｕ字形に構成されており、軸箱を収容する 主軸がＵ字形輪郭の脚部付近に設けられ、連結棒が走行装置枠の本体に設けられ ている。更に、本発明では、車体のストッパ受けと協働して走行装置枠の横方向 の遊びを車体に対して制限するストッパが、走行装置枠本体の中心に配置されて いる。

単独走行装置の他の実施例において、駆動モータは車体に取付けられ、長さ可変 のカルダン軸を介して単独車輪の軸箱に設置された歯車装置に回転か伝達される ように結合されている。この他の実施例において、駆動装置は、直接車輪ノ＼ブ に組み込まれるのでなく、回転モーメントを伝達するための長さ可変のカルダン 軸かモータと車輪ユニットとの間にあるように配置されている。走行モータは、 走行装置枠のみならず車両自体にも固定されている。これによって、先行の文献 に比べて構造の著しい簡略化が達成される。

纏めて言えば、本発明は低コストの、簡単かつ経済的な走行装置の構想を可能に する。車輪の回動を積極的に制御するためのコストは、自動で受動的に操縦され る単独車輪走行装置を製造する際にコストの掛かる歯車装置技術上の要素、厄介 な揺枕支持、及び極端な製造公差要求をしないで済むことによって補償される。

本発明の詳細を実施例に基づく図面を参照して説明する。

第１図は本発明に基づく単独車輪走行装置を概略的に示す図、 第２図は第１図に示す線ＩＩ−ＩＩ断面図、第３図は第１図に基づく単独車輪走 行装置の略側面図、第４図は本発明の第２の実施例に基つく、第１図に従った単 独車輪走行装置の図、 第５図は本発明の第３の実施例に基づく、第１図に従った単独車輪走行装置の図 である。

輪郭がほぼＵ字形の走行装置枠１は、平行動作する連結として設置された連結棒 ２によって長袖方向に支持され、車体３を垂直の柔構造で支承している。Ｕ字形 の走行装置枠１の脚部の自由端では、単独車輪５が主軸４を中心にして水平方向 に回動自在に、かつ軸箱７に回転自在に設置されている。

主軸４の垂直方向上方にあって走行装置枠１と車体３との間に空気ばね６が設置 され、車体３を走行装置枠１が支承している。走行装置枠１における水平方向の 横移動を制限するために、走行装置枠１本体の中心にはストッパ１８が設置され 、該ストッパ１８は両側で遊びをもって車体３のスト・７／＜受け］９に作用す る。各々の単独車輪５は回転自在に軸箱７に支承され、該軸箱７は回動軸受８を 介して主軸４を中心に水平方向に回動自在に支持され、駆動モータ９及び歯車装 置１０を釘し、軸方向車輪の外側にディスクブレーキ１１を有する。

史に、軸箱７には、電磁トラックブレーキ１５を有する各々のブラケット１４が 固定されている。本発明の、第４図に示した実施例では、各々の軸箱７のブラケ ット１４が、回動自在に調節棒１６によって互いに連結されている。軸箱７又は ブラケット１４の近傍には、各々の単独車輪のレールとの接触点の１ｔｊと後と に、レール状態を誘導性作用で検知するセンサ１２が設置されている。各々のセ ンサ対１２は、単独車輪の；ｍ１節斜角に対してレール状態がずれるとき、その ずれを検知し、この情報を入力量として調節シリンダ１３を制御するための図示 しない制御回路に転送する。続いて、調節シリンダ１３は必要な車輪調節角度を 調節する。

本発明の第５図に示した実施例において、軸箱７は歯車装置１０のみをｈ゛シ、 軸方向車輪の外側にはディスクブレーキ１１を有する。二の実施例における駆動 モータ９は、車体３の本体に固定されている。長さ可変のカルダン軸１７は、駆 動モータ９と歯車装置１０を結合する。

５ｃｈｎｉｔｔ　ＩＩ−ＩＩ Ｆｉｇ、　２ Ｆｉｇ、　ｌ＋ Ｆｉｇ、　５ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連結棒を介して車体に対し支持される走行装置枠と、該走行装置の軸箱で主 軸を中心に水平方向に回動自在に支承された単独車輪と、前記走行装置枠に対し 前記車体を懸架する空気ばねとから成る、軌条車両、特に近距離鉄道用の被駆動 の単独車輪走行装置において、 各々の軸箱（７）に各々の車輪のレールとの接触点の前後でレールを検知する各 々のセンサ（１２）が設置され、検知されたレールのカーブに対応して単独車輪 （５）のストッパを調節する調節シリンダ（１３）が、前記センサ（１２）によ って調節器を介して起動されることを特徴とする単独車輪走行装置。 ２．走行装置枠（１）の各々の単独車輪（５）の前記軸箱（７）は、調節棒（１ ６）によって互いに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の単独車輪 走行装置。 ３．前記走行装置枠（１）を支持する前記連結棒（２）は平行動作の連結として 設置されていることを特徴とする請求項１及び２に記載の単独車輪走行装置。 ４．各々の空気ばね（６）は、ほぼ前記軸箱（７）の上方で前記走行装置枠（１ ）に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の単独車輪走行装置 。 ５．被駆動の単独車輪では、各々の単独車輪（５）の前記軸箱（７）内に、駆動 モータ（９）、歯車装置（１０）及びディスクブレーキ（１１）がまとめて配設 されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の単独車輪走行装置。 ６．電磁トラックブレーキ（１５）及びセンサ（１２）を収容するブラケット（ １４）が各々の軸箱（７）に固設されていることを特徴とする請求項１乃至５に 記載の単独車輪走行装置。 ７．前記走行装置枠（１）の輪郭はＵ字形に構成されており、前記軸箱（７）を 収容する主軸（４）はＵ字形輪郭の脚部付近に設けられ、前記連結棒（２）が前 記走行装置枠（１）の本体に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６に 記載の単独車輪走行装置。 ８．前記車両（３）のストッパ受け（１９）と協働して前記走行装置枠（１）の 横方向の遊びを前記車両（３）に対して制限するストッパ（１８）は、前記走行 装置枠（１）の本体の中心に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７に 記載の単独車輪走行装置。 ９．前記駆動モータ（９）は前記車両（３）に取付けられ、長さ可変のカルダン 軸（１７）を介して前記単独車輪（５）の前記軸箱（７）に設置された前記歯車 装置（１０）と回転が伝達されるように結合されていることを特徴とする請求項 １乃至４及び６乃至８に記載の単独車輪走行装置。