JPS62205851A - ラツク運転及び摩擦運転可能な鉄道車両用駆動装置 - 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】 り　産業上の利用分野 本発明は、ラック運転及び摩擦運転の一方又は双方のた
めの鉄道車両用の駆動装置であって、該駆動装置が２つ
の出力系を有する伝達装置を有し、第１の出力系は摩擦
駆動系と組み合い、第２の出力系は、ラック駆動系と組
み合うものに関する。

（へ）従来の技術 駆動ピニオンの周速度と摩擦車のそれとが所定値だけ互
いに異なるときに２つの駆動系を該摩擦車と駆動ピニオ
ンに相互連結する装置を備える駆動装置は周知である。

ＤＥ−ＰＳ２　９４０　５５０　（Ｐ、５４６４）にお
いては、この相互連結の装置は、ロック装置を有するフ
リーホイールクラッチにより達成されており、このロッ
ク装置は、ラック駆動系の伝達部と摩擦車駆動系の伝達
部との間の周速度の差が無くなったとき、両伝達部を相
互に連結する。ＤＥ−ＰＳ３　１２９　７９３（Ｐ、５
６３６）によれば、当該軸は、他のいかなる方法におい
ても力の伝達には関係しない遊星歯車装置によって駆動
され、該軸の回転速度は、駆動ピニオンと摩擦車との速
度差に比例し、従って亦該軸は該軸の回転速度と両者圓
の角速度差、即ち、摩擦車とレール間のスリップ量を所
定の最大値に制限する速度制限器に連結される。しかし
、これら公知の駆動装置に於いては、いずれも、駆動モ
ータの出力が、通常、差動伝達方式によって所定割合で
２系統に分割される。摩擦が不足することにより該動力
の分割が維持不能となったときのみ、該速度制限器が作
動するようになっている。

上述した２つの公知の駆動装置は、摩擦車とレールとの
１！！擦が全牽引力を伝達するのに充分な値であるとぎ
でも、駆動（ラック）ピニオンは、多聞の牽引力を伝達
していなければならない、という欠点を持ち、このよう
な牽引力は、基本的に不必要なことであり、亦特に著し
いという程ではなくとも幾分かの摩耗を伴い、駆動ごニ
オンとラックとの歯合が摩耗により充分に満足されるも
のでなくなったとき、特に車両の走行騒音の原因となる
。

Ｑ９　　発明の目的 従って、本発明の目的は、上述した種類の駆動装置を、
利用可能な牽引力が当該牽引力を必要としている方の駆
動系に全面的に供給されるように改良することにある。

特許請求の範囲第１項に記載すや作用部分に述べられて
いる特徴事項により、この問題は解決される。

従って、動力分割の差動伝達方式を取り止め、それに代
って、例えば、Ｓ＊車をその駆動モータに常時連結し、
通常、駆動ピニオンは、該モータによって全く駆動され
ないという方法か、若しくはその逆の方法である。動力
分割の差動伝達方式を廃止することによって、前述した
欠点が取り除かれるばかりでなく、可成りのコスト低減
を達成できる。その理由は、該差動伝達方式に於いては
、全動力のために設計されなければならず、従って著し
く高価なものとなる。

前述した種類の従来の駆動装置も、本発明による駆動装
置も、ともに、価値がある。摩擦力による全牽引力の伝
達が比較的まれにしか行われない相対的に勾配の急なレ
ール区間では、摩擦車が殆んど常時伝達可能な分割され
た牽引力を当該摩擦車に供給する方式の方が全く好都合
であり、その結果、いかなる場合もいくらかのスリップ
を常時伴い、スリップ制限器は、摩擦車とレールとの相
当する摩耗を伴いながらも頻繁に作動する必要はない。

他方、通常は牽引力伝達にラックの援助が全く不必要で
あり、成る困難な状況での粘着力不足を補うための応急
要素として、常時ラックを使用可能状態にして置かなけ
ればならないような比較的平坦なレール区間では、本発
明の駆動装置が、従来のものより、有利である。

以下に、本発明を、図面に示された各実施例に基づき、
より詳細に説明する。

０　発明の実施例 第１ａ図に於いて、駆動用モータ１０は、ギヤ１６が２
つのｓｍ車１８．２０を有する駆動軸２２と共にそこで
回＠するように駆動軸２２上に配置された状態にて、ギ
ヤ１２．１４を介して、駆動係合されている。第１ａ図
及び第１ｂ図に示されているように、ギヤ１４の軸２４
は、フリーホイール・クラッチ２６に連結され、該クラ
ッチ２６は、中空ホイール２８及び、バネ付勢された締
付けまたはロック部材３２を備えたハブ３０を有する。

ハブ３０の軸３４は、駆動ピニオン４ｏの歯３８に歯合
するギヤ３６に連結されている。急勾配のレール区間に
於いては、ピニオン４０は、ラック４２と共働する。Ｆ
Ｊ擦型車１８２０は、レール４４．４６と共働する。

該フリーホイール・クラッチ２６は、ラックを使用しな
い平坦なレール区間に於ける通常の運転時では、回転中
空ホイール２８はハブ３０を、該ハブ３０がピニオン４
０と共に空回転するように、駆動させるように設計され
ている。

摩擦車１・８とレール間の＊ＦＭが牽引力の伝達に不十
分となることがあり得る急勾配のレール区間に於いては
、該ピニオン４０は、ラック４２に係合し、もし摩擦が
充分であれば、摩擦車と同一角速度で空回転し、クラッ
チ２６は、動力を一切伝達しない。ＩＩ擦型車１８２０
と駆動ピニオン４０との間の角速度の差がスリップによ
り条件づけられた所定値に達した際に、始めて、摩擦車
１８゜２０とピニオン４０との正または負の連結が行な
われるようになり、本駆動装置は、矢印４８で示された
駆動方向に限定され、牽引の場合にのみ動作するもので
ある。

第２ａ図から第２Ｃ図に示された実施例に於いては、軸
３４に連結されたフリーホイール・クラッチ５０は、そ
れぞれ歯付リング部５３．５５を有する２つの中空ギヤ
５２．５４及びギヤ５２゜５４の中で回転する２つのラ
チェット５８．６０を有する二重ハブ５６を備えており
、ラチェット５８は遅れを防ぎ、ラチェット６０は先行
を防ぎ、両ラチェットはそれぞれ該ギヤ５２．５４に連
結されている。連結スリーブ６２は、中空ギｉ７５２　
。

５４の歯付リング部５３．５５に、それぞれ係合し、ギ
ヤ１２に連結されたスプライン軸６４上を、矢印６６に
より示された方向に動くことができる。

該連結スリーブｄ２は、２つの同様な外側歯付リング部
６８．６８と１つのより小さな径の中央歯付リング部７
２とを具備している。

本駆動装置が、第２ａ図から第２Ｃ図に示されるように
作動するとき、中空ギヤ５４は、中空ギヤ５２よりも速
く回転する。この結果、ラチェット５８．６０の作用に
より、二重ハブ５６は、中空ギヤ５２よりも速く且つ中
空ギヤ５４よりも緩く回転できるだけであるから、両ラ
チェット機構及びクラッチ動作が確実な接合を行うと仮
定すると、二重ハブ５６は、従って２つの中空ギヤ５２
と５４の両回転速度の中間の１つの回転速度を持つ。

駆動ピニオン４０及び摩擦車１８．２０がすべて同じ角
速度で回転している間は、二重ハブ５６の回転速度は、
理論的には、両中空ギヤ５２，５４の回転速度の中間で
あり、ラチェット機構５８゜６０を介する動力伝達は発
生し得ない。それゆえ、ピニオン４０は、ラック４２内
で空転し、動力を一切伝達しない。

それぞれ摩擦車１８．２０とレール４６．４４との間に
、所定の正又は負のスリップが発生すると、二重ハブ５
６は、車両が牽引中または制動中により、２つの中空ギ
ヤ５２．５４のどちらか一方の回転速度に等しくなり、
従ってほぼ一定の回転速度で回転する。すなわち、１！
ｌｔｗ車とレール間のスリップ率は、制限される。

上記駆動装置は、一定の駆動方向にのみ動作するものと
して示されているが、連結スリーブ６２を適当に切り換
えることにより両駆動方向に於いて正しく動作するよう
にすることが可能である。

第３ａ図及び第３ｂ図に示す実施例では、遊星歯車装置
７４が軸２４とギヤ３６との間に設けられ、該遊星歯車
装置７４は、遊星キャリア部７６、遊星歯車７８，８０
．太陽歯１８２及び中空の歯付環状体部８４を有し、こ
の環状体部８４は、ギヤ３６と歯合している。太陽歯車
８２は、軸３４を介してフリーホイール・クラッチ８６
に連結される。第２ａ図から第２Ｃ図に示されるフリー
ホイール・クラッチ５０と対照して、フリーホイール・
クラッチ８６は、２つの中空ギヤ８８．９０を備えてい
るが、これら中空ギヤ８８．９０の各各は、２つの歯付
リング部９２を有する。一方のリング部９２は、直接に
、又は軸１０４上の中間ピニオン１００．１０２のうら
の一つを介して間接的に、可動連結スリーブ９６の歯付
リング部９４を係合する。この結果、２つの中空ギヤ８
８゜９０は、同一速度で回転するが、その回転方向は、
互いに逆である。本実施例の場合、２つのラチェット機
構５８．６０は、歯の向きが一方向に向いており互いに
逆方向に向けられている。従って、共通ハブ５６は、中
空ギヤ８８．９０の両回転速度量の範囲内の一回転速度
でのみ回転できる。

遊星歯車装置７４は、摩擦車１８．２０と駆動ピニオン
４０とが同じ角速度で回転しているとき、太陽歯車軸３
４は、静止するように寸法法めと設定が成されている。

両者の角速度が互いに異なり始めた際に、太陽歯車軸３
４は、回転し始め、該軸３４の回転速度は、前記両者間
の速度差、即ち、スリップ率、に対応する。第２ａ図か
ら第２Ｃ図に示される駆動装置と比較すると、本実施例
のものは、軸３４の回転速度は、該ギヤ８８．９０のそ
れぞれの正の速度と負の速度との間の範囲に限定される
。

以上述べた実施例に於いては、ラチェット機構は、例え
ば、正型回転抑止ローラ又は回転抑止ローラ型フリーホ
イール、或いは、負型瓜型ラチェット等のどのような種
類のものを設けてもよい。

上記実施例による駆動装置は、周知であって、且つ先述
した文献ＤＥ−ＰＳ２９４０５５０　（Ｐ。

５４６４）に開示されている駆動装置に相当するスリッ
プ・制限器を示しており、スリップ率は、走行゛速度に
比例した値、例えば、その値が２％に制限される。

次に、第４図を参照して上記のものとは基本的に異なる
スリップ制限器を述べる。このスリップ制限器も公知の
もので、先述した文献ＤＥ−ＰＳ３１２９７０３　（Ｐ
、５６３６）に記載されたスリップ・制限器に相当する
。この例に於いては、スリップ率は、走行速度に関係し
ない成る絶対値、例えば１１ＣＩ１１／ｈに制限される
。

軸３４は、第３ａ図及び１３ｂ図に示されたものと同じ
遊星ｍＩＪ装置７４を介してスリップ率に比例する回転
速度で駆動される。速度制限は、当該軸の回転方向に拘
らず、絶対速度制限器９８により行われる。この種の速
度制限器の構成には、種々のものがあり、例えば、遠心
ブレーキ、或いは公知の吐出制限弁を備えた油圧ポンプ
から成る液圧式速度制限器等があり、亦、電気を利用し
た速度ｉす限器その他も使用できる。前述した実施例に
於いては、ラック駆動系が、直接、モータによって駆動
され、摩Ｉｌｌ車駆動系は、スリップ発生時に作動する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明による駆動装置の第１の実施例を示
し、第１ｂ図は、第１ａ図の矢（Ｉｂ）視方向から見た
拡大詳細図であり、第２ａ図は、本発明による駆動装置
の第２の実施例を示し、第２ｂ図及び第２Ｃ図は、それ
ぞれ第２ａ図の矢（Ｉ［ｂ、ＩＩＣ）視方向に見る拡大
詳細図であり、第３ａ図は、本発明による駆動装置の第
３の実施例を示し、第３ｂ図は、第３ａ図の矢（Ｗｂ）
視方向に見る修正詳細図であって、第３ｂ図の中間ピニ
オン１００．１０２が装着された軸１０４は、１］瞭化
のため、第３ａ図では、下方に移されて示されており、
第４図は、本発明による駆動装置の第４図の実施例であ
る。 １０・・・モータ、１２・・・ギヤ、１４・・・ギヤ、
１６・・・ギヤ、１８．２０・・・摩擦車、２４・・・
軸、２６゜５０．８６・・・フリーホイール・クラッチ
、２８・・・中空ホイール、３０・・・ハブ、３２・・
・ロック部材、３６・・・ギヤ、３８・・・歯車、４０
・・・ピニオン、４２・・・ラック、４４．４６・・・
レール、５８．６０−・・ラチェット機構、６２・・・
連結スリーブ、７４・・・遊星歯車装置、７８．８０・
・・！２星歯車、８２・・・太陽歯車、８８．９０・・
・中空ギヤ、９６・・・可動連結スリーブ、９８・・・
絶対速度制限器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラック運転及び摩擦運転の一方又は双方のための
   鉄道車両用駆動装置であって、該駆動装置が２つの出力
   系を有する伝達装置を有し、第１の出力系は、摩擦駆動
   系と組み合い、第２の出力系は、ラック駆動系と組み合
   い鉄道車両用駆動装置に於いて、前記摩擦駆動系と前記
   ラック駆動系のうちどちらか一方がモータによって、直
   接的に駆動され、駆動されていない駆動系は、スリップ
   発生に伴って駆動されるようになり、前記駆動装置の作
   動時、駆動ピニオンと摩擦車のそれぞれの角速度が、互
   いに正の所定量若しくは負の所定量だけ相異なる際にの
   み、前記スリップ従属駆動系が運転されるようになるこ
   とを特徴とするラック運転及び摩擦運転可能な鉄道車両
   用駆動装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の駆動装置において
   、フリーホイール・クラッチがスリップ従属駆動系に設
   けられていることを特徴とするラック運転及び摩擦運転
   可能な鉄道車両用駆動装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載の駆動装置において
   、絶対速度制限器がスリップ従属駆動系に設けられてい
   ることを特徴とする、ラック運転及び摩擦運転可能な鉄
   道車両用駆動装置。