JPH10278783A

JPH10278783A - 鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置

Info

Publication number: JPH10278783A
Application number: JP9383497A
Authority: JP
Inventors: Yukio Minowa; 輪行雄箕; Noriaki Tokuda; 田憲曉徳; Nobuyuki Watanabe; 辺信行渡; Makoto Ishige; 毛真石
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Subaru Corp
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-20
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: JP3272630B2

Abstract

(57)【要約】【課題】新幹線の高速走行にも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。【解決手段】本発明の鉄道車両用軌間可変台車の駆動
装置１００は、車軸１に対して軸線方向に変位可能かつ
回転自在とされた左右一対の車輪３Ｌ，３Ｒと、これら
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６と、前記車輪の一方３Ｌと一体に軸線方向に変位
する、前記一方の車輪３Ｌに駆動力を減速して伝達する
減速歯車３０と、前記駆動力を前記駆動モータ６から前
記減速歯車３０に伝達する、軸線方向の長さを吸収可能
な摺動型等速継手２２，２３を用いた動力伝達軸２０
と、前記減速歯車３０と前記車輪の他方３Ｒとの間に介
装された、軸線方向の長さを吸収可能なボールスプライ
ン筒５０とを備える。

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は、車軸に対して
軸線方向に変位可能かつ回転自在とされた左右一対の車
輪と、これら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、前記車輪の一方と一体に軸線方向
に変位する、前記一方の車輪に駆動力を減速して伝達す
る減速歯車と、前記駆動力を前記駆動モータから前記減
速歯車に伝達する、軸線方向の長さを吸収可能な摺動型
等速継手を用いた動力伝達軸と、前記減速歯車と前記車
輪の他方との間に介装された、軸線方向の長さを吸収可
能な駆動力伝達手段とを備える。好ましくは、動力伝達
軸の減速歯車側の摺動型等速継手を、減速歯車の駆動力
が入力する歯車の内側に設ける。また、動力伝達軸の駆
動モータ側の摺動型等速継手を、駆動モータの内部に設
ける。また、駆動力伝達手段を、減速歯車の歯車ケース
を支持する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する。また、減速歯車の歯車
のうち駆動力を車輪に伝達する歯車を、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
るトルク伝達筒とから構成する。そしてトルク伝達筒に
は、減速歯車のケースを回転自在に支持する減速歯車ケ
ース支持軸受が外嵌するとともに、その先端に駆動力伝
達手段を着脱自在に接続する。また、車軸にスライド自
在に外嵌して車輪を車軸の軸線方向に変位可能かつ回転
自在に支持する車軸外筒と、トルク伝達筒の駆動力伝達
手段側の端部との間に、トルク伝達筒を車軸外筒に対し
て回転自在に支持するトルク伝達筒支持軸受を介装す
る。また、駆動力伝達手段をトルク伝達筒に接続する接
続環をさらに設ける。この接続環は、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、前記接続環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接続環を前記トルク
伝達筒に螺着するボルトが挿通されるボルト孔から構成
する。また、駆動力伝達手段を車軸と同軸に配置したボ
ールスプライン筒とする。また、減速歯車を台車枠に対
して吊り下げ支持する減速歯車支持手段を、台車枠に支
持されて車軸と平行な方向に延びるスライド軸と、この
スライド軸に対してボールスプライン筒を介してスライ
ド嵌合するスライドハンガーと、このスライドハンガー
と減速歯車との間に介装された吊りロッドとから構成す
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
間の間隔寸法の変化を駆動力伝達軸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
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、駆動力伝達軸の駆動モータ側の摺
動型等速継手を駆動モータ内に、減速歯車側の摺動型等
速継手を減速歯車の内部に設けることにより、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。さら
に、一対の摺動型等速継手間の間隔を広げて摺動型等速
継手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。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、駆動力伝達手段
を歯車ケース支持軸受に対して車軸の長手方向中央部側
にずらして配置することにより、歯車ケース支持軸受の
直径を小さくすることができる。また、駆動力を前記車
輪に伝達する歯車を、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、歯車と車輪、トルク伝達筒お
よび歯車ケース支持軸受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の
直径を小さくすることができる。また、車軸外筒とトル
ク伝達筒の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。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、
左右一対の車輪の軌間変更をスムーズに行うことができ
る。また、歯車ケースを吊り下げ支持する吊りロッド
を、ボールスプライン筒を用いて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，３Ｒに伝達する
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４
０とに分割することにより、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。

【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、駆動モータを
台車枠に取り付けたものであるから、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間隔寸法の変化を駆動力伝達
軸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、駆動力伝達軸の
駆動モータ側の摺動型等速継手を駆動モータ内に設ける
とともに、減速歯車側の摺動型等速継手を減速歯車の内
部に設けることにより、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。さらに、一対の摺動型等速継
手間の間隔を広げて摺動型等速継手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。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、駆動力伝達手段を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することに
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。これにより、そのシール部の周速を低減させるこ
とができる。これにより、減速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、駆動力を前
記車輪に伝達する歯車を、歯車本体と、この歯車本体に
対して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、この筒状部分に対して着脱自在に内嵌される
トルク伝達筒とに分割したので、歯車と車輪、トルク伝
達筒および歯車ケース支持軸受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
軸受の直径をより小さくすることができる。また、車軸
外筒とトルク伝達筒との間に軸受を介装したので、トル
ク伝達筒の振れをなくして駆動力伝達系の振動を防止す
ることができる。また、駆動力伝達手段とトルク伝達筒
との間に接続環を介装したので、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。また、駆
動力伝達手段をボールスプライン筒としたので、軌間変
更をより一層スムーズに行うことができる。また、歯車
ケースを吊り下げ支持する吊りロッドを、ボールスプラ
イン筒を用いて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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車軸に対して軸線方向に変位可能かつ回転
自在とされた左右一対の車輪と、これらの車輪を回転駆
動する、台車枠に取り付けられた駆動モータと、前記車
輪の一方と一体に軸線方向に変位する、前記一方の車輪
に駆動力を減速して伝達する減速歯車と、前記駆動力を
前記駆動モータから前記減速歯車に伝達する、軸線方向
の長さを吸収可能な摺動型等速継手を用いた動力伝達軸
と、前記減速歯車と前記車輪の他方との間に介装され
た、軸線方向の長さ変化を吸収可能な駆動力伝達手段と
を備え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。
【請求項２】前記動力伝達軸の前記減速歯車側の前記摺
動型等速継手を、前記減速歯車の歯車のうち駆動力が入
力する歯車の内部に設けたことを特徴とする請求項１に
記載の鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置。
【請求項３】前記動力伝達軸の前記駆動モータ側の前記
摺動型等速継手を、前記駆動モータの内部に設けたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の鉄道車両用軌間
可変台車の駆動装置。
【請求項４】前記駆動力伝達手段を、前記減速歯車の歯
車ケースを支持する歯車ケース支持軸受に対して、前記
車軸の長手方向中央部側にずらして配置したことを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用軌
間可変台車の駆動装置。
【請求項５】前記減速歯車の歯車のうち駆動力を前記車
輪に伝達する歯車が、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
とを備え、前記トルク伝達筒には、前記歯車ケース支持
軸受が外嵌されるとともに、その自由端に前記駆動力伝
達手段が着脱自在に接続されることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の鉄道車両用軌間可変台車の
駆動装置。
【請求項６】前記車軸にスライド自在に外嵌して前記車
輪を前記車軸の軸線方向に変位可能かつ回転自在に支持
する車軸外筒と、前記トルク伝達筒との間に、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を介装したことを特徴とする請求項
５に記載の鉄道車両用軌間可変台車駆動装置
【請求項７】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５または６に記
載の鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置。
【請求項８】前記駆動力伝達手段を前記車軸と同軸に配
置したボールスプライン筒とすることを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載の鉄道車両用軌間可変台車
の駆動装置。
【請求項９】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が、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
ライド軸に対してボールスプライン筒を介してスライド
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備える
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の鉄
道車両用軌間可変台車の駆動装置。