WO2009104593A1

WO2009104593A1 - 鉄道車両駆動ユニット

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Publication number: WO2009104593A1
Application number: PCT/JP2009/052678
Authority: WO
Inventors: 大輔三木; 幸浩片岡; 貴弥安達; 真裕山田; 健治玉田
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2009-08-27
Also published as: EP2243677A1; US20100319569A1; CN101945794A

Abstract

　鉄道車両駆動ユニット１２は、鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットである。具体的には、車輪１１の内径面に保持されて、車輪１１と一体回転する減速機ハウジング１３と、偏心部１６ａ，１６ｂを有し、駆動源に接続されている入力側回転部材１４と、偏心部１６ａ，１６ｂに相対回転自在に保持されて、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材１７，１８と、公転部材１７，１８の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材１１９と、減速機ハウジング１３に固定され、公転部材１７，１８の外周に係合して減速機ハウジング１３を入力側回転部材１４に対して減速回転させる外周係合部材２０とを備える。

Description

鉄道車両駆動ユニット

　この発明は、鉄道車両駆動ユニット、特に左右の車輪を独立して駆動可能な鉄道車両駆動ユニットに関するものである。

　従来の鉄道車両駆動ユニットは、例えば、特開２００７－２３０５０８号公報に開示されている。同公報に開示されている鉄道車両駆動ユニットは、モータと、モータの回転を減速して車輪に伝達する減速機とを備える。

　この鉄道車両駆動ユニットには、鉄道車両の運行に必要なトルクを発生させる共に、広い客室スペースを得るために、小型で高減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されている。具体的には、モータと一体回転する入力軸と、入力軸に設けられた偏心部に回転自在に支持される曲線板と、曲線板の外周に係合して曲線板に自転運動を生じさせる外ピンと、曲線板の自転運動を回転運動に変換して車輪に伝達する内ピンとで構成される。

　鉄道車両の車輪には、鉄道車両本体の自重によるラジアル荷重と、旋回時の遠心力によるアキシアル荷重とが負荷される。ここで、上記構成の鉄道車両駆動ユニットは、車輪の重心位置が減速機から大きく離れているので、車輪から減速機に大きなモーメント荷重が負荷される。これは、減速機のスムーズな回転を阻害すると共に、鉄道車両駆動ユニットの耐久性を低下させる原因となる。

　この発明の目的は、小型で高減速比が得られると共に、より信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを提供することである。

　この発明の他の目的は、小型で高減速比が得られると共に、潤滑性能を向上した、より信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを提供することである。

　この発明のさらに他の目的は、小型で高減速比が得られると共に、潤滑性能を向上した、より信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを提供することである。

　この発明に係る鉄道車両駆動ユニットは、鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットである。具体的には、鉄道車両駆動ユニットは、車輪の内径面に保持されて、車輪と一体回転する減速機ハウジングと、偏心部を有し、駆動源に接続されている入力側回転部材と、偏心部に相対回転自在に保持されて、入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、減速機ハウジングに固定され、公転部材の外周に係合して減速機ハウジングを入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを備える。入力側回転部材と、公転部材と、自転規制部材と、外周係合部材とはサイクロイド減速機を構成する。

　サイクロイド減速機を採用することにより、小型で高減速比を得ることができる。また、車輪を減速機ハウジングの外径面に嵌合固定したので、車輪の重心を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを得ることができる。

　好ましくは、駆動ユニットは、偏心部の偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構をさらに備える。これにより、車輪に安定してトルクを伝達することが可能となる。

　一実施形態として、バランス調整機構は、偏心運動による遠心力を互いに打消し合う位相で配置される第１および第２の偏心部を含む。他の実施形態として、バランス調整機構は、公転部材の偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相で入力側回転部材に嵌合固定されたカウンタウェイトを含む。

　好ましくは、駆動ユニットは、減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に連結固定される固定部材と、車輪の嵌合位置の軸方向一方側および他方側で減速機ハウジングを固定部材に対して回転自在に支持する第１および第２の車軸軸受とをさらに備える。さらに好ましくは、第１および第２の車軸軸受は、固定部材の外径面に固定される内輪と、減速機ハウジングの内径面に固定される外輪と、内輪および外輪の間に配置される複数の円錐ころとを含む円錐ころ軸受であって、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている。高負荷容量の円錐ころ軸受を背面組み合わせ（ＤＢ）で使用することにより、車輪に負荷されるモーメント荷重を適切に支持することが可能となる。

　一実施形態として、公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有している。外周係合部材は、複数の波形に係合する複数の外ピンである。

　一実施形態として、自転規制部材は、入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で固定部材に保持される複数の内ピンである。公転部材は、内ピンの外径より所定分だけ径が大きく内ピンを受入れる複数の穴を有する。

　この発明によれば、サイクロイド減速機を採用したので、小型で高減速比を得ることができる。また、車輪を減速機ハウジングの外径面に嵌合固定したので、車輪の重心を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニットを得ることができる。

　鉄道車両駆動ユニットは、減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材をさらに備え、公転部材は、径方向に延びる油路を有するのが好ましい。

　このように、公転部材が油路を有するため、油路を通じて、鉄道車両駆動ユニットを構成する各部へ容易に潤滑油を供給することができる。その結果、潤滑性能を向上させることができる。

　好ましくは、自転規制部材は、入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で固定部材に保持される複数の内ピンであり、公転部材は、内ピンの外径より所定分だけ径が大きく内ピンを受入れる複数の孔を有しており、油路は、孔を通過するように設けられている。こうすることにより、公転部材と内ピンとの接触部分に積極的に潤滑油を供給することができる。

　さらに好ましくは、公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有し、油路の径方向外側の端部は、波形の谷部分に位置する。こうすることにより、公転部材と外周係合部材との係合時に破損等するのを防止することができる。

　さらに好ましくは、公転部材は、油路の途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間をさらに有する。こうすることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には公転部材内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間に保持されている潤滑油を油路に放出することができる。その結果、より安定して潤滑油を供給することができる。

　さらに好ましくは、油路の径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである。こうすることにより、潤滑油の供給される方向に合わせて、開口部を大きくすることができ、油路に容易に潤滑油を流入させることができる。

　一実施形態として、駆動ユニットは、入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、軸心油路から入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、固定部材に設けられた潤滑油排出口と、潤滑油排出口および軸心油路を接続し、潤滑油排出口から排出された潤滑油を軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える。こうすることにより、入力側回転部材から潤滑油を供給して、回転時の遠心力に伴う入力側回転部材周辺の潤滑油量不足を解消することができ、より潤滑性能を向上させることができる。

　他の実施形態として、減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で空間内に配置されている。

　鉄道車両駆動ユニットは、減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材とを備え、自転規制部材および外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方には、公転部材と当接する位置に回転自在な状態で軸受が取り付けられており、軸受は、径方向に貫通する貫通孔を有するのが好ましい。

　このように、自転規制部材および外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方に取り付けられる軸受は、貫通孔を有するため、貫通孔を通じて、公転部材との当接部分等の鉄道車両駆動ユニットを構成する各部へ容易に潤滑油を供給することができる。その結果、潤滑性能を向上させることができる。

　好ましくは、貫通孔は、公転部材と当接する位置に設けられる。こうすることにより、公転部材と軸受との当接部分に積極的に潤滑油を供給することができる。

　一実施形態として、偏心部は、偏心運動による遠心力を互いに打消し合う位相で入力側回転部材に配置される第１および第２の偏心部を含み、公転部材は、第１および第２の偏心部それぞれに回転自在に保持される第１および第２の公転部材を含む。

　好ましくは、軸受は、第１および第２の公転部材の両方に当接する位置に延在し、貫通孔は、第１および第２の公転部材の間の位置に設けられる。こうすることにより、貫通孔に容易に潤滑油を流入させることができる。

　さらに好ましくは、自転規制部材および外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方は、その内部に潤滑油保持空間と、潤滑油保持空間から径方向に延びる貫通孔とを有する。こうすることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には貫通孔を通じて潤滑油保持空間に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間に保持されている潤滑油を貫通孔を通じて放出することができる。その結果、より安定して潤滑油を供給することができる。

　さらに好ましくは、公転部材は、径方向に延びる油路を有する。こうすることにより、油路を通じて、鉄道車両駆動ユニットを構成する各部へ潤滑油を供給することができる。その結果、より潤滑性能を向上させることができる。

　また、鉄道車両駆動ユニットは、減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材を備え、自転規制部材および外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方は、その内部に潤滑油保持空間と、潤滑油保持空間から径方向に延びる貫通孔とを有するのが好ましい。

　このように、貫通孔と、潤滑油保持空間とが設けられていることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には貫通孔を通じて潤滑油保持空間に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間に保持されている潤滑油を貫通孔を通じて放出することができる。その結果、潤滑性能を向上させることができる。

　好ましくは、潤滑油保持空間には、潤滑油を含浸した多孔質部材が格納されている。こうすることにより、貫通孔を通じて徐々に潤滑油が染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

　一実施形態として、多孔質部材は、焼結金属、および発泡グリースのうちのいずれか一方を含むものである。

　さらに好ましくは、自転規制部材および外周係合部材には、公転部材と当接する位置に回転自在な状態で軸受が取り付けられており、公転部材および軸受のうちの少なくともいずれか一方は、焼結金属で形成されている。こうすることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には潤滑油が染み込んで保持することができ、潤滑油の供給量が低下した時には保持されている潤滑油が徐々に染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

この発明の一実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。図１のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図１の偏心部周辺の拡大図である。この発明の第２実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。図４のＶ－Ｖにおける断面図である。図４の偏心部周辺の拡大図である。両持ち内ピン周辺の拡大図である。片持ち内ピン周辺の拡大図である。この発明の他の実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。図９のＸ－Ｘにおける断面図である。曲線板と当接する位置に貫通孔を設けた例を示す図である。潤滑油移送機構の一例である。潤滑油移送機構の他の例である。潤滑油移送機構のさらに他の例である。潤滑油移送機構を備えたバランスウェイトを示す図である。この発明のさらに他の実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける断面図である。車軸軸受の拡大図である。密封部材の正面図である。

　（１）第１実施の形態
　図１～図３を参照して、この発明の一実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２および鉄道車両駆動ユニット１２を含む鉄道車両用車輪駆動装置１０を説明する。なお、図１は鉄道車両用車輪駆動装置１０の概略断面図、図２は図１のＩＩ－ＩＩにおける断面図、図３は偏心部１６ａ，１６ｂ周辺の拡大図である。

　まず、図１を参照して、鉄道車両用車輪駆動装置１０は、鉄道車両用車輪１１（以下「車輪１１」という）と、車輪１１の内径面に保持されて、駆動源（図示省略）の回転を減速して車輪１１に伝達する駆動ユニット１２（以下「鉄道車両駆動ユニット１２」という）とで構成されており、鉄道車両本体（図示省略）の下部に配置されている。

　鉄道車両駆動ユニット１２は、減速機ハウジング１３と、入力側回転部材１４と、減速機構１５と、固定部材としてのキャリア２３と、第１および第２の車軸軸受２４，２５とを主に備える。

　減速機ハウジング１３は、車輪１１の内径面に保持されると共に、内部に減速機構１５を保持している。なお、減速機構１５とは、偏心部材１６、公転部材としての曲線板１７，１８、自転規制部材としての複数の内ピン１９、外周係合部材としての複数の外ピン２０、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する。

　また、減速機ハウジング１３の内径面とキャリア２３の外径面との間には第１および第２の車軸軸受２４，２５が配置されている。そして、減速機ハウジング１３は、キャリア２３に対して回転自在となっており、車輪１１と一体回転する出力側回転部材（車軸）としても機能する。

　第１の車軸軸受２４は、キャリア２３の外径面に固定される内輪２４ａと、減速機ハウジング１３の内径面に固定される外輪２４ｂと、内輪２４ａおよび外輪２４ｂの間に配置される複数の円錐ころ２４ｃと、隣接する円錐ころ２４ｃの間隔を保持する保持器２４ｄとを含む円錐ころ軸受である。第２の転がり軸受２５も同様の構成であるので、説明は省略する。第１および第２の車軸軸受２４，２５として高負荷容量の円錐ころ軸受を採用することにより、車輪１１に作用するラジアル荷重およびアキシアル荷重を適切に支持することができる。

　また、第１の車軸軸受２４は車輪１１の嵌合位置（より具体的には「車輪１１の嵌合幅中心」であって、図１中一点差線ｌで示す位置を指す）の軸方向一方側（図１中の右側）で、第２の車軸軸受２５は車輪１１の嵌合位置の軸方向他方側（図１中の左側）でそれぞれ減速機ハウジング１３をキャリア２３に対して回転自在に支持している。この実施形態においては、第１および第２の車軸軸受２４，２５それぞれの車輪１１の嵌合幅中心からの距離（オフセット）は、等しく設定されている。

　さらに、第１および第２の車軸軸受２４，２５は、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている（背面組合せ）。これにより、車輪１１に作用するモーメント荷重を適切に支持することができる。

　また、減速機ハウジング１３の軸方向両端部には、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入するための密封部材２６，２７が設けられている。この密封部材２６，２７は、キャリア２３の外径面に摺接するリップ部を有し、減速機ハウジング１３の内径面に固定されて、減速機ハウジング１３と一体回転する。

　入力側回転部材１４は、駆動源（例えば、モータ等）に接続されて、駆動源の回転に伴って回転する。また、曲線板１７，１８の両側で転がり軸受２８ａ，２８ｂによって両持ち支持されており、キャリア２３に対して回転自在に保持されている。なお、この実施形態においては、転がり軸受２８ａ，２８ｂとして円筒ころ軸受を採用している。また、転がり軸受２８ａのさらに外側（図１中の右側）は、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入する密封部材２９が配置されている。

　偏心部材１６は、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂを有し、入力側回転部材１４に嵌合固定されている。第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消しあう位相、つまり１８０°位相を変えて配置されている。すなわち、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構としても機能する。

　曲線板１７は、転がり軸受３０によって第１の偏心部１６ａに相対回転自在に保持されている。そして、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする公転運動を行う。また、図２を参照して、曲線板１７は、厚み方向に貫通する第１および第２の貫通孔１７ａ，１７ｂと、外周にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形１７ｃを有する。

　第１の貫通孔１７ａは、曲線板１７の中央部に形成されており、第１の偏心部１６ａおよび転がり軸受３０を受け入れる。第２の貫通孔１７ｂは、曲線板１７の自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、キャリア２３に保持される内ピン１９を受入れる。波形１７ｃは、減速機ハウジング１３に保持される外ピン２０に係合して、曲線板１７の回転を減速機ハウジング１３に伝達する。なお、曲線板１８も同様の構成であって、転がり軸受３１によって第２の偏心部１６ｂに回転自在に保持されている。

　転がり軸受３０は、偏心部１６ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材３０ａと、曲線板１７の貫通孔１７ａの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ３０ｂと、隣接する円筒ころ３０ｂの間隔を保持する保持器３０ｃとを備える円筒ころ軸受である。転がり軸受３１も同様の構成であるので、説明は省略する。

　なお、２枚の曲線板１７，１８の中心点をＧとすると、中心点Ｇは車輪１１の重心位置と一致させているが、車輪１１から鉄道車両駆動ユニット１２に負荷されるモーメント荷重を極小化させるためには、中心点Ｇと車輪重心位置とをオフセットさせたほうがよい。これにより、構成部品（「曲線板１７，１８、内ピン１９、および外ピン２０等」を指す）が傾いて、接触部分に過大な負荷が生じるのを防止することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の回転がスムーズになると共に、耐久性が向上する。

　また、２つ曲線板１７，１８の間には、複数の内ピン１９に外接する外接リング３４が配置されている。これにより、曲線板１７，１８の軸方向の動き量を規制している。なお、曲線板１７，１８と外接リング３４とは滑り接触するので、互いに接触する壁面に研削加工を施す等するのが望ましい。また、この外接リング３４の機能は、複数の内ピン１９に内接する内接リング、または複数の外ピン２０に内接する内接リングでも代替することができる。

　内ピン１９は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。複数の内ピン１９のうちの一部は、中央に大径部と、両端に大径部より相対的に直径の小さい小径部とを有する略円柱形状である。そして、小径部がキャリア２３に保持されると共に、大径部が曲線板１７，１８の第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの内部に位置している。また、大径部の端面は、キャリア２３の壁面に当接して内ピン１９を位置決めする基準面として機能する。なお、他の内ピン１９は、長手方向全域で直径が同一の単純円柱形状である。

　さらに、曲線板１７，１８の第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの内壁面に当接する位置（大径部）には、内ピンカラー１９ａが取り付けられている。これにより、曲線板１７，１８と内ピン１９との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態に係る内ピンカラー１９ａは、滑り軸受である。

　なお、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの直径は、内ピン１９の直径（「内ピンカラー１９ａを含む最大外径」を指す）と比較して所定分だけ大きく設定されている。その結果、内ピン１９は、曲線板１７，１８が入力側回転部材１４の回転に伴って回転しようとする際に、曲線板の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材として機能する。

　外ピン２０は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。この外ピン２０は、その中央部が減速機ハウジングに保持されると共に、両端部が車軸軸受２４，２５に当接して固定されている。そして、外ピン２０は、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃに係合して、減速機ハウジング１３を入力側回転部材１４に対して減速回転させる。ここで、入力側回転部材１４と、曲線板１７，１８と、内ピン１９と、外ピン２０とはサイクロイド減速機を構成する。

　さらに、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃに当接する位置には、外ピンカラー２０ａが取り付けられている。これにより、曲線板１７，１８と外ピン２０との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態に係る外ピンカラー２０ａは、滑り軸受である。

　カウンタウェイト２１は、重心と異なる位置に入力側回転部材１４を受け入れる貫通孔を有し、偏心部１６ａの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相、つまり偏心部１６ａと１８０°位相を変えて入力側回転部材１４に嵌合固定されている。つまり、カウンタウェイト２１は、偏心部１６ａの偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構として機能する。なお、カウンタウェイト２２も同様の構成であって、偏心部１６ｂの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打ち消す位相で入力側回転部材１４に嵌合固定されている。

　図３を参照して、２枚の曲線板１７，１８の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板１７の中心との距離をＬ_１、曲線板１７、転がり軸受３０、および偏心部１６ａの質量の和をｍ_１、曲線板１７の重心の回転軸心からの偏心量をε_１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２１との距離をＬ_２、カウンタウェイト２１の質量をｍ_２、カウンタウェイト２１の重心の回転軸心からの偏心量をε_２とすると、Ｌ_１×ｍ_１×ε_１＝Ｌ_２×ｍ_２×ε_２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板１８とカウンタウェイト２２との間にも同様の関係が成立する。

　キャリア２３は、鉄道車両本体に連結固定されており、曲線板１７，１８に対面する壁面に内ピン１９を保持すると共に、外径面に嵌合固定された第１および第２の車軸軸受２４，２５によって減速機ハウジング１３を、内径面に嵌合固定された転がり軸受２８ａ，２８ｂによって入力側回転部材１４をそれぞれ回転自在に支持している。

　また、キャリア２３には、減速機構１５と車軸軸受２４，２５との間で潤滑油を循環させる潤滑油循環機構を備える。この潤滑油循環機構は、入力側回転部材１４の回転に伴って生じる遠心力を利用して潤滑油を循環させる。具体的には、キャリア２３の内部を径方向に貫通し、潤滑油を径方向外側から径方向内側に向かって還流する複数の潤滑油路３２，３３が形成されている。

　潤滑油路３２の径方向外側の開口部は、第１の車軸軸受２４の大径側端部と密封部材２６との間に設けられている。同様に、潤滑油路３３の径方向外側の開口部は、第２の車軸軸受２５の大径側端部と密封部材２７との間に設けられている。円錐ころ軸受２４，２５の内部の潤滑油は、遠心力によって大径側端部から排出される。そこで、潤滑油路３２，３３の径方向外側の開口部は、第１および第２の車軸軸受２４，２５の大径側端部に隣接する位置に設けるのが望ましい。

　一方、潤滑油路３２の径方向内側の開口部は、偏心部１６ａに対面する位置に設けられている。同様に、潤滑油路３２の径方向内側の開口部は、偏心部１６ｂに対面する位置に設けられている。入力側回転部材１４は高速回転するので、偏心部１６ａ，１６ｂの周辺、より具体的には転がり軸受３０，３１には多くの潤滑油が必要となる。そこで、潤滑油路３２，３３の径方向内側の開口部は、偏心部１６ａ，１６ｂに対面する位置に設けるのが望ましい。

　上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の作動原理を詳しく説明する。

　まず、駆動源の回転に伴って入力側回転部材１４および偏心部材１６が一体回転する。このとき、曲線板１７，１８も回転しようとするが、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂに挿通する内ピン１９に自転運動を阻止され、公転運動のみを行うことになる。つまり、曲線板１７，１８は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上を平行移動する。

　曲線板１７，１８が公転運動すると、波形１７ｃ，１８ｃと外ピン２０とが係合し、減速機ハウジング１３および車輪１１が入力側回転部材１４と同一方向に一体回転する。このとき、曲線板１７，１８から減速機ハウジング１３に伝達される回転は減速され、高トルクになっている。

　具体的には、外ピン２０の数をＺ_Ａ、曲線板１７，１８の波形の数をＺ_Ｂとすると、鉄道車両駆動ユニット１２の減速比はＺ_Ｂ／（Ｚ_Ａ－Ｚ_Ｂ）で算出され、さらに減速比をｎとすると、図１の実施形態における速度比は１／（ｎ＋１）で算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_Ａ＝２４、Ｚ_Ｂ＝２２であるので、減速比は１１となり、速度比は１／１２となる。したがって、低トルク、高回転型の駆動源を採用した場合でも、車輪１１に必要なトルクを伝達することが可能となる。

　このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速機構１５を採用することにより、コンパクトで高減速比の鉄道車両駆動ユニット１２を得ることができる。また、内ピン１９および外ピン２０の曲線板１７，１８に当接する位置にカラー１９ａ，２０ａを設けたことにより、接触部分の摩擦抵抗が低減される。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の伝達効率が向上する。

　次に、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の潤滑油の流れを詳しく説明する。

　まず、減速機ハウジング１３の内部には、予め潤滑油が封入されている。この潤滑油は、入力側回転部材１４が回転に伴う遠心力によって径方向外側に運ばれる。このとき、転がり軸受２８ａ，２８ｂ，３０，３１、曲線板１７，１８と転がり軸受３０，３１との間、曲線板１７，１８と内ピン１９との間、内ピン１９と内ピンカラー１９ａとの間、曲線板１７，１８と外接リング３４との間、曲線板１７，１８と外ピン２０との間、および外ピン２０と外ピンカラー２０ａとの間にそれぞれ供給される。

　さらに、潤滑油は、第１および第２の車軸軸受２４，２５の小径側端部から軸受内部を通って、大径側端部側に排出される。そして、第１および第２の車軸軸受２４，２５と密封部材２６，２７とで囲まれた空間に到達した潤滑油は、潤滑油路３２，３３を通って入力側回転部材１４の周辺に還流する。

　このように、鉄道車両駆動ユニット１２の内部で潤滑油を循環させることにより、潤滑油の封入量を削減することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の発熱およびトルク損失を低減することができると共に、高速回転部（「偏心部材１６の周辺」を指す）の潤滑を確保することができる。また、入力側回転部材１４の回転に伴う遠心力を利用して潤滑油を循環させることにより、外部に循環装置を設ける場合と比較して装置をコンパクト化することができる。

　なお、上記の実施形態においては、減速機構１５の曲線板１７，１８を１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。

　また、上記の実施形態において、偏心部１６ａ，１６ｂを有する偏心部材１６を入力側回転部材１４に嵌合固定した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１４の外径面に直接偏心部１６ａ，１６ｂを形成してもよい。

　また、上記の実施形態における転がり軸受２４，２５，２８ａ，２８ｂ，３０，３１は、図１の形態に限定されることなく、例えば、すべり軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、３点接触球軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。

　また、上記の実施形態におけるカラー１９ａ，１９ｂは、滑り軸受である例を示したが、これに限ることなく、転がり軸受を採用してもよい。この場合、厚み方向にコンパクト化する観点から針状ころ軸受を採用するのが望ましい。

　（２）第２実施の形態
　次に、図４～図８を参照して、この発明の第２実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２および鉄道車両駆動ユニット１１２を含む鉄道車両用車輪駆動装置１１０を説明する。なお、図４はこの実施の形態における鉄道車両用車輪駆動装置１１０の概略断面図、図５は図４のＶ－Ｖにおける断面図、図６は偏心部１１６ａ，１１６ｂ周辺の拡大図、図７は内ピン１１９の拡大図、図８は内ピン１２０の拡大図である。

　まず、図４を参照して、鉄道車両用車輪駆動装置１１０は、鉄道車両用車輪１１１（以下「車輪１１１」という）と、車輪１１１の内径面に保持されて、駆動源（図示省略）の回転を減速して車輪１１１に伝達する駆動ユニット１１２（以下「鉄道車両駆動ユニット１１２」という）とで構成されており、第１実施形態と同様に鉄道車両本体（図示省略）の下部に配置されている。

　鉄道車両駆動ユニット１１２は、減速機ハウジング１１３と、入力側回転部材１１４と、減速機構１１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア１２４，１２５と、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７と、鉄道車両駆動ユニット１１２内で潤滑油を潤滑させる潤滑油循環機構とを主に備える。

　減速機ハウジング１１３は、車輪１１１の内径面に保持されると共に、内部に減速機構１１５を保持している。なお、減速機構１１５とは、偏心部材１１６、公転部材としての曲線板１１７，１１８、自転規制部材としての複数の内ピン１１９，１２０、外周係合部材としての複数の外ピン１２１、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１１４の回転を減速して減速機ハウジング１１３に伝達する。

　また、減速機ハウジング１１３の内径面と第１および第２のキャリア１２４，１２５の外径面との間には第１および第２の車軸軸受１２６，１２７が配置されている。そして、減速機ハウジング１１３は、第１および第２のキャリア１２４，１２５に対して回転自在となっており、車輪１１１と一体回転する出力側回転部材（車軸）としても機能する。

　第１の車軸軸受１２６は、第１のキャリア１２４の外径面に固定される内輪１２６ａと、減速機ハウジング１１３の内径面に固定される外輪１２６ｂと、内輪１２６ａおよび外輪１２６ｂの間に配置される複数の円すいころ１２６ｃと、隣接する円すいころ１２６ｃの間隔を保持する保持器１２６ｄとを含む円すいころ軸受である。第２の転がり軸受１２７も同様の構成であるので、説明は省略する。第１および第２の車軸軸受１２６，１２７として高負荷容量の円すいころ軸受を採用することにより、車輪１１１に作用するラジアル荷重およびアキシアル荷重を適切に支持することができる。

　また、第１の車軸軸受１２６は車輪１１１の嵌合位置（より具体的には「車輪１１１の嵌合幅中心」であって、図４中一点鎖線ｌで示す位置を指す）の軸方向一方側（図４中の右側）で、第２の車軸軸受１２７は車輪１１１の嵌合位置の軸方向他方側（図４中の左側）でそれぞれ減速機ハウジング１１３を第１および第２のキャリア１２４，１２５に対して回転自在に支持している。この実施形態においては、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７それぞれの車輪１１１の嵌合幅中心からの距離（オフセット）は、等しく設定されている。

　さらに、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７は、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている（背面組合せ）。これにより、車輪１１１に作用するモーメント荷重を適切に支持することができる。

　また、減速機ハウジング１１３の軸方向両端部には、減速機ハウジング１１３の内部に潤滑油を封入するための密封部材１２８，１２９が設けられている。この密封部材１２８，１２９は、第１および第２のキャリア１２４，１２５の外径面に摺接するリップ部を有し、減速機ハウジング１１３の内径面に固定されて、減速機ハウジング１１３と一体回転する。

　入力側回転部材１１４は、駆動源（例えば、モータ等）に接続されて、駆動源の回転に伴って回転する。また、曲線板１１７，１１８の両側で転がり軸受１３０ａ，１３０ｂによって両持ち支持されており、第１および第２のキャリア１２４，１２５に対して回転自在に保持されている。なお、この実施形態においては、転がり軸受１３０ａ，１３０ｂとして円筒ころ軸受を採用している。また、転がり軸受１３０ａのさらに外側（図４中の右側）は、減速機ハウジング１１３の内部に潤滑油を封入する密封部材１３１が配置されている。

　偏心部材１１６は、第１および第２の偏心部１１６ａ，１１６ｂを有し、入力側回転部材１１４に嵌合固定されている。第１および第２の偏心部１１６ａ，１１６ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消しあう位相、つまり１８０°位相を変えて配置されている。すなわち、第１および第２の偏心部１１６ａ，１１６ｂは、偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構としても機能する。

　曲線板１１７は、転がり軸受１３２によって第１の偏心部１１６ａに相対回転自在に保持されている。そして、入力側回転部材１１４の回転軸心を中心とする公転運動を行う。また、図５を参照して、曲線板１１７は、厚み方向に貫通する第１および第２の貫通孔１１７ａ，１１７ｂと、外周にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形１１７ｃと、内部を径方向に延びる油路１１７ｄと、油路１１７ｄの途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間１１７ｅとを有する。

　第１の貫通孔１１７ａは、曲線板１１７の中央部に形成されており、第１の偏心部１１６ａおよび転がり軸受１３２を受け入れる。第２の貫通孔１１７ｂは、曲線板１１７の自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、第１および第２のキャリア１２４，１２５に保持される内ピン１１９，１２０を受入れる。波形１１７ｃは、減速機ハウジング１１３に保持される外ピン１２１に係合して、曲線板１１７の回転を減速機ハウジング１１３に伝達する。なお、曲線板１１８も同様の構成であって、転がり軸受１３３によって第２の偏心部１１６ｂに回転自在に保持されている。また、曲線板１１７は第１の公転部材であり、曲線板１１８は第２の公転部材である。

　油路１１７ｄは、第１の貫通孔１１７ａから曲線板１１７の外周面に向かって延びている。なお、油路１１７ｄの位置は特に限定されないが、図５に示すように、第２の貫通孔１１７ｂを通過するように設けるのが望ましい。これにより、曲線板１１７と内ピン１１９，１２０との接触部分に積極的に潤滑油を供給することができる。また、油路１１７ｄの径方向外側の端部は、波形１１７ｃの谷部分に形成するのが望ましい。曲線板１１７と外ピン１２１との係合時に破損等するのを防止するためである。

　また、油路１１７ｄは、円周方向に等間隔に複数設けられている。これにより、供給する潤滑油の量を多くすることができる。また、油路１１７ｄは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である。これにより、潤滑油を径方向に容易に供給することができる。また、油路１１７ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである。具体的には、油路１１７ｄの径方向内側端部の開口部の直径は、径方向外側端部の開口部の直径より大きく設けられている。

　また、油路１１７ｄから分岐する潤滑油保持空間１１７ｅを設けることにより、十分な量の潤滑油が供給されている時には曲線板１１７内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には潤滑油保持空間１１７ｅに保持されている潤滑油を油路１１７ｄに放出することができる。これにより、より安定して潤滑油を供給することができる。

　また、潤滑油保持空間１１７ｅは、第１の貫通孔１１７ａと第２の貫通孔１１７ｂとの間の領域に位置する。また、潤滑油保持空間１１７ｅは、円周方向に延びる形状であって、円周方向に等間隔に複数設けられている油路１１７ｄと油路１１７ｄとを結ぶように設けられている。これにより、保持する潤滑油の量を多くすることができる。また、一つの油路１１７ｄから流入した多量の潤滑油を他の複数の油路１１７ｄを通じて、円周方向に均等に供給することができる。

　また、曲線板１１７を焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。この場合、潤滑油保持空間１１７ｅを設けなくとも、多孔質部材の空孔によって、曲線板１１７が潤滑油を保持することができる。したがって、十分な量の潤滑油が供給されている時には曲線板１１７に潤滑油が染み込んで保持することができ、潤滑油の供給量が低下した時には曲線板１１７に保持されている潤滑油が徐々に染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

　また、曲線板１１７において、他の構成部品と当接する部分、具体的には、転がり軸受１３２と当接する第１の貫通孔１１７ａの内壁面、内ピン１１９，１２０と当接する第２の貫通孔１１７ｂの内壁面、および外ピン１２１と当接する曲線板１１７の外周面等に、ＨＬ（Ｈｉｇｈ　Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）処理を施してもよい。なお、ＨＬ処理とは、表面に、ランダムに無数の微小凹形状のくぼみを設ける処理である。これにより、くぼみによって潤滑油を保持することができ、当接部分の油膜切れを適切に防止することができる。

　転がり軸受１３２は、偏心部１１６ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材１３２ａと、曲線板１１７の貫通孔１１７ａの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ１３２ｂと、隣接する円筒ころ１３２ｂの間隔を保持する保持器１３２ｃとを備える円筒ころ軸受である。転がり軸受１３３も同様の構成であるので、説明は省略する。

　なお、２枚の曲線板１１７，１１８の中心点をＧとすると、中心点Ｇは車輪１１１の中心位置と一致させているが、車輪１１１から鉄道車両駆動ユニット１１２に負荷されるモーメント荷重を極小化させるためには、中心点Ｇと車輪中心位置とをオフセットさせたほうがよい。これにより、構成部品（「曲線板１１７，１１８、内ピン１１９，１２０、および外ピン１２１等」を指す）が傾いて、接触部分に過大な負荷が生じるのを防止することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の回転がスムーズになると共に、耐久性が向上する。

　また、２つ曲線板１１７，１１８の間には、複数の内ピン１１９，１２０に外接する外接リング１３６が配置されている。これにより、曲線板１１７，１１８の軸方向の動き量を規制している。なお、曲線板１１７，１１８と外接リング１３６とは滑り接触するので、互いに接触する壁面に研削加工を施す等するのが望ましい。また、この外接リング１３６の機能は、複数の内ピン１１９，１２０に内接する内接リング、または複数の外ピン１２１に内接する内接リングでも代替することができる。

　内ピン１１９，１２０は、入力側回転部材１１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。また、曲線板１１７，１１８の第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂの内壁面に当接する位置（両持ち内ピン１１９では、大径部１１９ａの位置）には、内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅが取り付けられている。内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅは、曲線板１１７，１１８の両方に当接する位置に延在するように設けられている。これにより、曲線板１１７，１１８と内ピン１１９，１２０との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態における内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅは、滑り軸受である。

　なお、内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅを焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。これにより、多孔質部材の空孔によって、内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅが潤滑油を保持することができる。そして、徐々に保持した潤滑油が染み出すので、曲線板１１７，１１８と内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅとの当接部分や内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅと内ピン１１９，１２０との間に、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。

　図７を参照して、内ピン１１９は、軸方向中央部に大径部１１９ａと、軸方向両端部に大径部１９ａより直径が小さい第１および第２の小径部１１９ｂ，１１９ｃと、大径部１１９ａと第１および第２の小径部１１９ｂ，１１９ｃの間に案内部１１９ｄとを含む。第１および第２の小径部１１９ｂ，１１９ｃの外周面には、それぞれ雄ねじが形成されている。案内部１１９ｄの外径は、両持ち内ピン１１９を受け入れる孔１２４ａ，１２５ａの内径と一致するように設定されており、第１および第２のキャリア１２４，１２５に対して内ピン１１９の径方向の位置決めをするために用いられる。

　この内ピン１１９は、第１および第２のキャリア１２４，１２５に両持ち支持される両持ち内ピンである。より具体的には、第１の小径部１１９ｂは、第１のキャリア１２４に直接固定されており、第２の小径部１１９ｃは、押圧固定手段（後述する）によって第２のキャリア２５を大径部１１９ａの端面に押し付けて固定されている。

　図８を参照して、内ピン１２０は、長手方向全域で直径が同一の単純円柱形状であって、軸方向一方側端部のみを第１のキャリア１２４に片持ち支持されている片持ち内ピンである。

　また、片持ち内ピン１２０には、その内部に潤滑油保持空間１２０ａと、潤滑油保持空間１２０ａから径方向に延びる貫通孔１２０ｂとが設けられている。同様に、内ピン軸受１２０ｅにも、径方向に貫通する貫通孔１２０ｆが設けられている。なお、貫通孔１２０ｂ，１２０ｆの位置は特に限定されないが、図４に示すように、曲線板１１７，１１８の間の空間に対面する位置に設けるのが望ましい。

　潤滑油保持空間１２０ａは、内ピン１２０の軸方向一方側端面から軸方向に凹む形状である。潤滑油保持空間１２０ａには潤滑油が保持されており、主に、内ピン１２０と内ピン軸受１２０ｅとの間、および内ピン軸受１２０ｅと曲線板１１７，１１８との接触部分に潤滑油を供給する。具体的には、十分な量の潤滑油が供給されている時には潤滑油保持空間１２０ａ内に潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下したときには潤滑油保持空間１２０ａに保持されている潤滑油を貫通孔１２０ｂ，１２０ｆを通じて放出する。これにより、より安定して潤滑油を供給することができる。

　さらに、潤滑油保持空間１２０ａに潤滑油を含浸した多孔質部材（図示省略）を格納してもよい。これにより、貫通孔１２０ｂ，１２０ｆを通じて徐々に潤滑油が染み出すので、長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。なお、多孔質部材としては、焼結金属や発泡グリース等が挙げられる。

　内ピン１２０に設けられている貫通孔１２０ｂと、内ピン軸受１２０ｅに設けられている貫通孔１２０ｆとは、連続するように設けられており、径方向に真っ直ぐに延びる形状である。これにより、潤滑油を径方向に容易に供給することができる。

　なお、上記の実施形態においては、片持ち内ピン１２０にのみ潤滑油保持空間１２０ａおよび貫通孔１２０ｂを設け、内ピン軸受１２０ｅにのみ貫通孔１２０ｆを設けた例を示したが、両持ち内ピン１１９および内ピン軸受１１９ｅも同様の構成とすることができる。また、内ピン１１９，１２０だけに留まらず、外ピン１２１および外ピン軸受１２１ａをも同様の構成とすることができる。

　なお、第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂの直径は、内ピン１１９，１２０の直径（「内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅを含む最大外径」を指す）と比較して所定分だけ大きく設定されている。その結果、内ピン１１９は、曲線板１１７，１１８が入力側回転部材１１４の回転に伴って回転しようとする際に、曲線板１１７，１１８の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材として機能する。

　外ピン１２１は、入力側回転部材１１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。この外ピン１２１は、その中央部が減速機ハウジング１１３に保持されると共に、両端部が車軸軸受１２６，１２７に当接して固定されている。そして、外ピン１２１は、曲線板１１７，１１８の波形１１７ｃ，１１８ｃに係合して、減速機ハウジング１１３を入力側回転部材１１４に対して減速回転させる。

　さらに、曲線板１１７，１１８の波形１１７ｃ，１１８ｃに当接する位置には、外ピン軸受１２１ａが取り付けられている。これにより、曲線板１１７，１１８と外ピン１２１との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態に係る外ピン軸受１２１ａは、滑り軸受である。また、外ピン軸受１２１ａを焼結金属等の多孔質部材で形成してもよい。

　カウンタウェイト１２２は、重心と異なる位置に入力側回転部材１１４を受け入れる貫通孔を有し、偏心部１１６ａの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相、つまり偏心部１１６ａと１８０°位相を変えて入力側回転部材１１４に嵌合固定されている。つまり、カウンタウェイト１２２は、偏心部１１６ａの偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構として機能する。なお、カウンタウェイト１２３も同様の構成であって、偏心部１１６ｂの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打ち消す位相で入力側回転部材１１４に嵌合固定されている。

　図６を参照して、２枚の曲線板１１７，１１８の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板１１７の中心との距離をＬ_１１、曲線板１１７、転がり軸受１３２、および偏心部１１６ａの質量の和をｍ_１１、曲線板１１７の重心の回転軸心からの偏心量をε_１１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト１２２との距離をＬ_１２、カウンタウェイト１２２の質量をｍ_１２、カウンタウェイト１２２の重心の回転軸心からの偏心量をε_１２とすると、Ｌ_１１×ｍ２_１１×ε_１１＝Ｌ_１２×ｍ_１２×ε_１２を満たす関係となっている。また、図６の中心点Ｇの左側の曲線板１１８とカウンタウェイト１２３との間にも同様の関係が成立する。

　第１および第２のキャリア１２４，１２５は、鉄道車両本体に連結固定されており、曲線板１１７，１１８に対面する壁面に内ピン１１９，１２０を保持すると共に、外径面に嵌合固定された第１および第２の車軸軸受１２６，１２７によって減速機ハウジング１１３を、内径面に嵌合固定された転がり軸受１３０ａ，１３０ｂによって入力側回転部材１１４をそれぞれ回転自在に支持している。

　第１のキャリア１２４は、両持ち内ピン１１９の第１の小径部１１９ｂを受け入れる孔１２４ａと、片持ち内ピン１２０の軸方向一方側端部を受け入れる孔１２４ｂとを有する。なお、孔１２４ａは、内壁面に雌ねじが形成されているねじ穴である。一方、孔１２４ｂは、単純孔（ねじが形成されていない孔）である。

　第２のキャリア１２５は、両持ち内ピン１１９の第２の小径部１１９ｃを受け入れる貫通孔１２５ａと、片持ち内ピン１２０の軸方向他方側端部を受け入れる孔１２５ｂとを有する。なお、貫通孔１２５ａの直径は第２の小径部１１９ｃより、孔１２５ｂの直径は片持ち内ピン１２０のよりそれぞれ大きく設定されている。

　ここで、内ピン１１９，１２０を第１および第２のキャリア１２４，１２５に取り付ける方法を説明する。まず、内ピン１１９，１２０を第１のキャリア１２４に固定する。具体的には、両持ち内ピン１１９の第１の小径部１１９ｂを孔１２４ａに螺合固定すると共に、片持ち内ピン１２０の軸方向一方側端部を孔１２４ｂに圧入固定する。

　なお、内ピン１１９，１２０と第１のキャリア１２４との固定方法は、上記の例に限ることなく、例えば、両持ち内ピン１１９の一方側端部を孔１２４ａに圧入し、片持ち内ピン１２０の一方側端部と孔１２４ｂとにねじを形成して両者を螺合してもよい。

　次に、内ピン１１９，１２０それぞれに内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅを嵌め入れる。

　そして、両持ち内ピン１１９の第２の小径部１１９ｃが貫通孔１２５ａに、片持ち内ピン１２０の軸方向他方側端部が孔１２５ｂにそれぞれ嵌まり込むように第２のキャリア１２５を嵌め入れる。このとき、内ピン１１９，１２０と貫通孔１２５ａ，１２５ｂとの間には隙間が設けられているので、ある程度の製造誤差や取付け誤差を許容することができる。

　最後に、両持ち内ピン１１９を押圧固定手段によって固定する。この実施形態における押圧固定手段は、第２の小径部１１９ｃに設けられた雄ねじと、これに螺合するナット１３７とで構成される。つまり、第２の小径部１１９ｃにナット１３７を螺合すると、第２のキャリア１２５が大径部１１９ａに押し付けられるので、両持ち内ピン１１９が第１および第２のキャリア１２４，１２５に対して強固に固定される。

　このとき、案内部１１９ｄによって、両持ち内ピン１１９が径方向に位置決めされる。なお、図７に示す案内部１１９ｄは円柱形状であるが、これに限らず、任意の形状を採用することができる。例えば、案内部を両持ち内ピン１１９の端部に向かって直径が徐々に小さくなる円錐形状とし、孔１２４ａ，１２５ａの両持ち内ピン１１９対面する側の開口部も案内部の形状に対応する円錐面とすれば、さらに簡単に位置決めを行うことができる。

　上記のようにすることで、鉄道車両駆動ユニット１１２の組立性が向上する。なお、組立性向上および部品点数の削減等の観点からは、両持ち内ピン１１９を片持ち内ピン１２０よりも少なくするのが望ましい。ただし、内ピン１１９，１２０には曲線板１１７，１１８から荷重が負荷されるので、両持ち内ピン１１９および片持ち内ピン１２０は、それぞれ等間隔に配置するのが望ましい。

　潤滑油循環機構は、入力側回転部材１１４の内部を軸方向に延びる軸心油路１１４ａと、軸心油路１１４ａから入力側回転部材１１４の外径面に向かって延びる潤滑油供給口１１４ｂと、第２のキャリア１２５に設けられた潤滑油排出口１２５ｃと、潤滑油排出口１２５ｃおよび軸心油路１１４ａを接続し、潤滑油排出口１２５ｃから排出された潤滑油を軸心油路１１４ａに還流する循環油路１３４と、潤滑油排出口１２５ｃから排出された潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部１３５とを主に備える。

　なお、この実施形態における潤滑油供給口１１４ｂは、偏心部材１１６を保持する位置に設けられている。また、偏心部材１１６および転がり軸受１３２，１３３の内輪１３２ａ，１３３ａには、潤滑油供給口１１４ｂに連通する貫通孔１１６ｃ，１３２ｄ，１３３ｄが設けられており、潤滑油は、これらを通って鉄道車両駆動ユニット１１２内に供給される。

　また、この実施形態における潤滑油排出口１２５ｃは、第２の車軸軸受１２７と密封部材１２９との間から第２のキャリア１２５の内部を通って、鉄道車両駆動ユニット１１２の外部へ潤滑油を排出する。

　さらに、この実施形態における潤滑油貯留部１３５は、鉄道車両駆動ユニット１１２の外部に配置した例を示したが、これに限ることなく、例えば、第２のキャリア１２５の内部に配置してもよい。また、この潤滑油貯留部１３５に貯留される潤滑油を濾過する濾過装置（図示省略）を取り付けてもよい。

　ここで、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１１２の作動原理を詳しく説明する。

　まず、駆動源の回転に伴って入力側回転部材１１４および偏心部材１１６が一体回転する。このとき、曲線板１１７，１１８も回転しようとするが、第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂに挿通する内ピン１１９，１２０に自転運動を阻止され、公転運動のみを行うことになる。つまり、曲線板１１７，１１８は、入力側回転部材１１４の回転軸心を中心とする円周軌道上を平行移動する。

　曲線板１１７，１１８が公転運動すると、波形１１７ｃ，１１８ｃと外ピン１２１とが係合し、減速機ハウジング１１３および車輪１１１が入力側回転部材１１４と同一方向に一体回転する。このとき、曲線板１１７，１１８から減速機ハウジング１１３に伝達される回転は減速され、高トルクになっている。

　具体的には、外ピン１２１の数をＺ_Ａ１、曲線板１１７，１１８の波形１１７ｃ，１１８ｃの数をＺ_Ｂ１とすると、鉄道車両駆動ユニット１２の減速比はＺ_Ｂ１／（Ｚ_Ａ１－Ｚ_Ｂ１）で算出され、さらに減速比をｎ１とすると、図４の実施形態における速度比は１／（ｎ１＋１）で算出される。図５に示す実施形態では、Ｚ_Ａ１＝２４、Ｚ_Ｂ１＝２２であるので、減速比は１１となり、速度比は１／１２となる。したがって、低トルク、高回転型の駆動源を採用した場合でも、車輪１１１に必要なトルクを伝達することが可能となる。

　このように、鉄道車両駆動ユニット１１２は、車輪１１１を減速機ハウジング１１３の外径面に嵌合固定したので、車輪１１１の中心を適切な位置に配置することができる。その結果、信頼性の高い鉄道車両駆動ユニット１１２を得ることができる。

　また、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速機構１１５を採用することにより、コンパクトで高減速比の鉄道車両駆動ユニット１１２を得ることができる。また、内ピン１１９，１２０および外ピン１２１の曲線板１１７，１１８に当接する位置に内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅおよび外ピン軸受１２１ａを設けたことにより、接触部分の摩擦抵抗が低減される。その結果、鉄道車両駆動ユニット１１２の伝達効率が向上する。

　次に、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１１２の潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、軸心油路１１４ａを流れる潤滑油は、入力側回転部材１１４の回転に伴う遠心力によって潤滑油供給口１１４ｂから流出する。

　鉄道車両駆動ユニット１１２内部の潤滑油にはさらに遠心力が作用するので、潤滑油供給口１１４ｂから流出した潤滑油は、転がり軸受１３３，１３２の内側軌道面や、円筒ころ１３２ｂ，１３３ｂや、外側軌道面等を潤滑する。そして、曲線板１１７，１１８の油路１１７ｄ，１１８ｄに流入したり、曲線板１１７，１１８の表面等を伝いながら、遠心力によって径方向外側に移動する。このとき、油路１１７ｄ，１１８ｄに流入した潤滑油の一部は、潤滑油保持空間１１７ｅ，１１８ｅに保持される。そして、第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂの位置まで到達すると、曲線板１１７，１１８と内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅとの当接部分を潤滑する。また、内ピン軸受１２０ｅに設けられている貫通孔１２０ｆに流入して、内ピン軸受１２０ｅと内ピン１２０との間を潤滑する。このとき、潤滑油の一部は、内ピン１２０に設けられている貫通孔１２０ｂに流入して、潤滑油保持空間１２０ａに保持される。そしてさらに、遠心力によって径方向外側に移動し、曲線板１１７，１１８の外周面の位置まで到達すると、曲線板１１７，１１８と外ピン軸受１２１ａとの当接部分や、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７等を潤滑する。

　そして、車軸軸受１２６，１２７と密封部材１２８，１２９との間の空間に到達した潤滑油は、潤滑油排出口１２５ｃから鉄道車両駆動ユニット１１２の外部へ排出され、潤滑油貯留部１３５に一時的に貯留された後に循環油路１３４を経由して軸心油路１１４ａに還流する。

　このように、鉄道車両駆動ユニット１１２は、曲線板１１７，１１８に油路１１７ｄ，１１８ｄを設けたので、油路１１７ｄ，１１８ｄを通じて、曲線板１１７，１１８と内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅとの当接部分等の各部へ容易に潤滑油を供給することができる。また、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径は、径方向外側端部の開口部の直径より大きく設けられているため、油路１１７ｄ，１１８ｄに容易に潤滑油を流入させることができる。

　また、内ピン軸受１２０ｅに貫通孔１２０ｆを設けたので、貫通孔１２０ｆを通じて、内ピン軸受１２０ｅと内ピン１２０との間等の各部へ容易に潤滑油を供給することができる。

　また、内ピン１２０に貫通孔１２０ｂと潤滑油保持空間１２０ａとを設けたので、十分な量の潤滑油が供給されている時には貫通孔１２０ｂを通じて潤滑油保持空間１２０ａに潤滑油を保持しておき、潤滑油の供給量が低下した時には、潤滑油保持空間１２０ａに保持されている潤滑油を貫通孔１２０ｂを通じて放出することができる。

　また、潤滑油循環機構を設けて、入力側回転部材１１４から鉄道車両駆動ユニット１１２内に潤滑油を供給することにより、回転時の遠心力に伴う入力側回転部材１１４周辺の潤滑油量不足を解消することができる。また、潤滑油排出口１２５ｃから潤滑油を排出することによって、攪拌抵抗を抑えて鉄道車両駆動ユニット１１２のトルク損失を低減することができる。

　また、高速回転時においては、排出しきれない潤滑油を一時的に潤滑油貯留部１３５に貯留しておくことができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１１２のトルク損失の増加を防止することができる。一方、低速回転時においては、遠心力が小さくなって潤滑油排出口１２５ｃに到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部１３５に貯留されている潤滑油を軸心油路１１４ａに還流することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１１２に安定して潤滑油を供給することができる。

　さらに、潤滑油貯留部１３５に濾過装置を設ければ、鉄道車両駆動ユニット１１２から排出される潤滑油から摩耗粉等の異物を取り除いて循環させることができるので、長期間に亘って高い潤滑性能を維持することが可能となる。

　なお、上記の実施形態においては、油路１１７ｄは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である例について説明したが、これに限ることなく、例えば、曲線状であってもよいし、径方向に傾斜する形状であってもよい。

　また、上記の実施形態においては、油路１１７ｄは、円周方向に等間隔に複数設けられている例について説明したが、これに限ることなく、一箇所設けられていてもよいし、円周方向に所定の間隔を空けて複数設けられていてもよい。

　また、上記の実施形態においては、潤滑油保持空間１１７ｅは、第１の貫通孔１１７ａと第２の貫通孔１１７ｂとの間の領域に位置する例について説明したが、これに限ることなく、第２の貫通孔１１７ｂと曲線板１１７の外周面との間の領域に位置してもよい。

　また、上記の実施形態においては、内ピン１２０に設けられている貫通孔１２０ｂと、内ピン軸受１２０ｅに設けられている貫通孔１２０ｆとは、径方向に真っ直ぐに延びる形状である例について説明したが、これに限ることなく、曲線状であってもよいし、径方向に傾斜する方向に延びる形状であってもよい。

　また、上記の実施形態においては、片持ち内ピン１２０に潤滑油保持空間１２０ａおよび貫通孔１２０ｂを設け、内ピン軸受１２０ｅに貫通孔１２０ｆを設ける例について説明したが、これに限ることなく、片持ち内ピン１２０および両持ち内ピン１１９の全ての内ピン１１９，１２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、全ての内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅに貫通孔を設けてもよい。また、円周方向に交互に設ける等、選択的に設けてもよい。

　なお、後述する第３および第４の実施形態のように、底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ場合には、上部領域に位置する内ピン１１９，１２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、上部領域に位置する内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅに貫通孔を設けることが好ましい。上部領域では底部領域に比べると、重力によって潤滑油が下方向に移動してしまうことから、潤滑油量不足が発生しやすくなる。しかし、上部領域に位置する内ピン１１９，１２０に潤滑油保持空間および貫通孔を設け、上部領域に位置する内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅに貫通孔を設けることにより、上部領域で放出された潤滑油を貫通孔から容易に流入させると共に、潤滑油保持空間に保持することができる。その結果、潤滑油量不足を解消することができる。

　また、上記の第２実施形態においては、減速機構１１５の曲線板１１７，１１８を１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。

　また、上記の実施形態において、偏心部１１６ａ，１１６ｂを有する偏心部材１１６を入力側回転部材１１４に嵌合固定した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１１４の外径面に直接偏心部１１６ａ，１１６ｂを形成してもよい。

　（３）第３以降の実施の形態
　次に、この発明の第３実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ａおよび鉄道車両駆動ユニット１１２ａを含む鉄道車両用車輪駆動装置１１０ａを説明する。なお、以下に示す図において、同一の構成要素には第２実施の形態と同一の参照番号を付し、説明は省略する。図９は鉄道車両用車輪駆動装置１１０ａの概略断面図、図１０は図９のＸ－Ｘにおける断面図、図１１は内ピン１２０の拡大図である。図１２～１４は潤滑油移送機構としてのポンプを示す図、図１５は潤滑油移送機構を備えたバランスウェイト１２２を示す図である。

　図９および図１０を参照して、他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ａは、減速機ハウジング１１３と、入力側回転部材１１４と、減速機構１１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア１２４，１２５と、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７と、入力側回転部材１１４の回転を利用して潤滑油を移送する潤滑油移送機構とを主に備える。

　減速機ハウジング１１３は、内部に潤滑油の封入された空間を有し、車輪１１１の内径面に保持されている。潤滑油の封入された空間とは、減速機ハウジング１１３、第１および第２のキャリア１２４，１２５、および密封部材１２８，１２９で囲まれた領域を指す。また、内部に減速機構１１５を保持している。

　減速機構１１５は、偏心部材１１６、公転部材としての曲線板１１７，１１８、自転規制部材としての複数の内ピン１１９，１２０、外周係合部材としての複数の外ピン１２１、およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１１４の回転を減速して減速機ハウジング１１３に伝達する。

　また、減速機構１１５は、少なくとも一部が潤滑油に浸かった状態で潤滑油の封入された空間内に配置されている。具体的には、減速機構１１５の停止時における油面高さが、図９の直線ｍの位置になるように潤滑油が封入されている。

　曲線板１１７，１１８に設けられている油路１１７ｄ，１１８ｄは、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とが、異なる大きさである。具体的には、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けられている。

　また、図１１を参照して、内ピン１２０に設けられている貫通孔１２０ｂと、内ピン軸受１２０ｅに設けられている貫通孔１２０ｆとは、曲線板１１７，１１８の間の空間に対面する位置と、曲線板１１７，１１８と当接する位置とに設けられている。こうすることにより、曲線板１１７，１１８と内ピン軸受１２０ｅとの当接部分に積極的に潤滑油を供給することができる。また、この場合、曲線板１１７，１１８と当接する位置に設けられる貫通孔１２０ｂ，１２０ｆは、曲線板１１７，１１８に設けられた油路１１７ｄ，１１８ｄと対面する位置に設けることが好ましい。こうすることにより、油路１１７ｄ，１１８ｄに流入した潤滑油を容易に貫通孔１２０ｂ，１２０ｆに流入させることができる。

　潤滑油移送機構は、入力側回転部材１１４の回転を利用して、上記した潤滑油の封入された空間の底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ。より具体的には、第１のキャリア１２４の内部に配置されるポンプ１４１と、ポンプ１４１から空間の底部領域に向かって延び、ポンプ１４１に潤滑油を供給する潤滑油供給路１３８と、ポンプ１４１から空間の上部領域に向かって延び、ポンプ１４１からの潤滑油を排出する潤滑油排出路１３９とを含む。

　図１２を参照して、ポンプ１４１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１１４と一体回転する駆動歯車１４２と、内径面に駆動歯車１４２に噛合する歯形を有し、第１のキャリア１２４に回転自在に支持されて駆動歯車１４２の回転中心ｃ_１から水平方向一方側にずれた点ｃ_２を中心として回転する従動歯車１４３とを備えるサイクロイドポンプである。

　上記構成のポンプ１４１は、入力側回転部材１１４が反時計回り（正回転）に回転したときに、空間の底部領域から潤滑油供給路１３８を通じて汲み上げた潤滑油を、潤滑油排出路１３９を通じて上部領域に排出することができる。

　一方、このポンプ１４１は、入力側回転部材１１４が時計回り（逆回転）に回転したときには潤滑油を移送することができない。そこで、このポンプ１４１とは異なる位置に、入力側回転部材１１４が時計回りに回転したときに潤滑油を移送可能な第２のポンプを設けるのが望ましい。具体的には、ポンプ１４１と同じ構造で、ｃ_１，ｃ_２の位置関係を逆転させたポンプを設ければよい。

　また、図１３を参照して、他の実施形態に係るポンプ１５１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１１４と一体回転する駆動歯車１５２と、外径面に駆動歯車１５２に噛合する歯形を有し、駆動歯車１５２の水平方向一方側に回転自在に配置される従動歯車１５３とで構成される。なお、この実施形態においては、従動歯車１５３は、第１のキャリア１２４に回転自在に取り付けられた回転軸１２４ｃに嵌合固定されている。

　図１２のポンプ１４１に代えて、上記構成のポンプ１５１を採用しても、入力側回転部材１１４が反時計回りに回転したときに潤滑油を移送することができる。また、ポンプ１４１と同じ構造で、駆動歯車１５２と従動歯車１５３との位置関係を逆転させた第２のポンプを設ければ、入力側回転部材１１４が時計回りに回転したときにも潤滑油を移送することが可能となる。

　さらに、図１４を参照して、さらに他の実施形態に係るポンプ１６１は、外径面に歯形を有し、入力側回転部材１１４と一体回転する駆動歯車１６２と、外径面に駆動歯車１６２に噛合する歯形を有し、駆動歯車１６２の水平方向一方側に回転自在に配置される第１従動歯車１６３と外径面に駆動歯車１６２に噛合する歯形を有し、駆動歯車１６２の水平方向他方側に回転自在に配置される第２従動歯車１６４とで構成される。なお、この実施形態においては、従動歯車１６３，１６４は、第１のキャリア１２４に回転自在に取り付けられた回転軸１２４ｃ，１２４ｄに嵌合固定されている。

　上記構成のポンプ１６１によれば、入力側回転部材１１４が反時計回りに回転したときに、駆動歯車１６２と第１従動歯車１６３とが潤滑油を移送する第１のポンプとして機能する。一方、入力側回転部材１１４が時計回りに回転したときに、駆動歯車１６２と第２従動歯車１６４とが潤滑油を移送する第２のポンプとして機能する。これにより、図１２または図１３に示すポンプ１４１，１５１を２箇所に配置する場合と比較して、ポンプを配置するスペースを小さくすることができる。

　上記の各実施形態においては、潤滑油移送機構としてポンプを採用した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１１４の回転を利用して潤滑油を移送するあらゆる構成を採用することができる。例えば、図１５に示すように、カウンタウェイト１２２に潤滑油移送機構を設けてもよい。カウンタウェイト１２３についても同様であるので、説明は省略する。

　図１５を参照して、カウンタウェイト１２２は、大径扇状部１２２ａと、大径扇状部１２２ａより半径が小さく、互いの弦を接するように大径扇状部１２２ａに接続される小径扇状部１２２ｂとを含む。

　また、大径扇状部１２２ａには、その弦に開口部を有し、大径扇状部１２２ａの内部を周方向に延びる周方向油路１２２ｃと、周方向油路１２２ｃから大径扇状部１２２ａの外径面に向かって延びる径方向油路１２２ｄとが設けられている。さらに、バランスウェイト１２２の端面には、厚み方向に突出する複数のフィン１２２ｅが設けられている。

　なお、鉄道車両駆動ユニット１１２ａを構成するその他の要素については、上記した第２実施形態の鉄道車両駆動ユニット１１２と共通するので、説明は省略する。

　ここで、他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ａの潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、潤滑油は、減速機ハウジング１１３の内部の空間内、すなわち、減速機ハウジング１１３、第１および第２のキャリア１２４，１２５、および密封部材１２８，１２９で囲まれた領域内に封入されており、減速機構１１５の停止時における油面高さは、図９の直線ｍの位置である。

　次に、入力側回転部材１１４が回転すると、潤滑油移送機構としてのポンプ１４１が、空間の底部領域から潤滑油供給路１３８を通じて汲み上げた潤滑油を、潤滑油排出路１３９を通じて上部領域に排出する。また、潤滑油移送機構としてのカウンタウェイト１２２は、回転しながら空間の底部領域と上部領域との間を移動する。このとき、底部領域で周方向油路１２２ｃおよび径方向油路１２２ｄに潤滑油を保持し、上部領域で潤滑油を放出すると共に、フィン１２２ｅによって潤滑油を掻き揚げる。これにより、空間の上部領域（図９の入力側回転部材１１４より上側の領域）に潤滑油を供給することができる。

　潤滑油移送機構によって放出された潤滑油は、曲線板１１７，１１８の油路１１７ｄ，１１８ｄに流入したり、曲線板１１７，１１８の表面等を伝いながら、重力によって下方向に移動する。そして、第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂの位置まで到達すると、上部領域に位置する構成部品、例えば、曲線板１１７，１１８と内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅとの当接部分を潤滑する。また、内ピン軸受１２０ｅに設けられている貫通孔１２０ｆに流入して、内ピン軸受１２０ｅと内ピン１２０との間を潤滑する。このとき、潤滑油の一部は、内ピン１２０に設けられている貫通孔１２０ｂに流入して、潤滑油保持空間１２０ａに保持される。

　そして、第２の貫通孔１１７ｂ，１１８ｂの位置から、重力によってさらに下方向に移動する。このとき、移動する潤滑油の一部は、潤滑油保持空間１１７ｅ，１１８ｅ保持される。そして、第１の貫通孔１１７ａ，１１８ａの位置まで到達すると、転がり軸受１３３，１３２の外側軌道面や、円筒ころ１３２ｂ，１３３ｂや、内側軌道面等を潤滑しながら、底部領域に戻される。

　このように、潤滑油移送機構を上記構成とすることにより、減速機ハウジング１１３内の空間の上部領域にも積極的に潤滑油を供給することができるので、潤滑性能に優れた鉄道車両駆動ユニット１１２ａを得ることができる。なお、上述した潤滑油移送機構（ポンプ１４１，１５１，１６１、カウンタウェイト１２２）を全て設ける必要はなく、少なくとも１つ設ければ、この発明の効果を得ることができる。

　また、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けられているため、油路１１７ｄ，１１８ｄに容易に潤滑油を流入させることができる。

　次に、この発明の第４実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ｂおよび鉄道車両駆動ユニット１１２ｂを含む鉄道車両用車輪駆動装置１１０ｂを説明する。なお、以下に示す図において、同一の構成要素には同一の参照番号を付し、説明は省略する。図１６は鉄道車両用車輪駆動装置１１０ｂの概略断面図、図１７は図１４のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける断面図、図１８は第１の車軸軸受１２６を示す図、図１９は密封部材１２８の正面図である。

　図１６および図１７を参照して、さらに他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ｂは、減速機ハウジング１１３と、入力側回転部材１１４と、減速機構１１５と、固定部材としての第１および第２のキャリア１２４，１２５と、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７と、減速機ハウジング１１３の回転を利用して潤滑油を移送する潤滑油移送機構とを主に備える。

　また、減速機構１１５は、少なくとも一部が潤滑油に浸かった状態で潤滑油の封入された空間内に配置されている。具体的には、減速機構１１５の停止時における油面高さが、図１６の直線ｍの位置になるように潤滑油が封入されている。

　曲線板１１７，１１８に設けられている油路１１７ｄ，１１８ｄは、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、同じ大きさである。ここで、油路１１７ｄ，１１８ｄは、上記した第３実施形態のように、油路１１７ｄ，１１８ｄの径方向外側端部の開口部の直径は、径方向内側端部の開口部の直径より大きく設けることが好ましい。ここで、異なる大きさとする場合には、それぞれ開口部を別々に加工する必要がある。しかし、同じ大きさとすることにより、同時に加工することができ、加工性を向上させることができる。

　また、曲線板１１７，１１８に設けられている潤滑油保持空間１１７ｅ，１１８ｅは、油路１１７ｄ，１１８ｄから円周方向に突出する形状であって、油路１１７ｄ，１１８ｄと油路１１７ｄ，１１８ｄとを結ぶことなく、油路１１７ｄ，１１８ｄ毎に固有に設けられている。

　潤滑油移送機構は、減速機ハウジング１１３の回転を利用して、上記した潤滑油の封入された空間の底部領域から上部領域に潤滑油を運ぶ。具体的には、減速機ハウジング１１３、および減速機ハウジング１１３の回転に伴って回転する部材の表面に形成される凹凸部である。なお、「減速機ハウジング１１３の回転に伴って回転する部材」には、例えば、外ピン１２１および外ピン軸受１２１ａ、第１および第２の車軸軸受１２６，１２７の外輪１２６ｂ，１２７ｂ、円すいころ１２６ｃ，１２７ｃ、および保持器１２７ｄ，１２７ｄ、密封部材１２８，１２９等が該当する。

　図１７を参照して、減速機ハウジング１１３の内径面には、凹凸部１１３ａが形成されている。この実施形態における凹凸部１１３ａは、減速機ハウジング１１３の回転方向と交差する方向に延びる突条である。なお、この凹凸部１１３ａは、減速機ハウジング１１３の内径面に直接形成してもよいし、内径面に凹凸部１１３ａを有する環状ベルト（図示省略）を減速機ハウジング１１３の内径面に嵌め込んでもよい。

　なお、突条の形状は特に限定されないが、この実施形態においては、減速機ハウジング１１３の回転軸線に垂直な突条の断面形状は、互いに平行な短辺と長辺とを有する等脚台形となっている。そして、短辺が減速機ハウジング１１３の内径面に接するように配置されている。つまり、減速機ハウジング１１３の円周方向を向く突条の壁面（等脚台形の斜辺に相当する壁面）は、減速機ハウジング１１３の内径面の接線に対して鋭角に接している。これにより突条の潤滑油を保持する能力が向上する。

　また、突条は、減速機ハウジング１１３の内径面の１２箇所に３０°間隔で配置されている。このように、複数の突条を等間隔で配置することにより、潤滑油を安定して移送することが可能となる。

　また、図１８を参照して、第１の車軸軸受１２６にも凹凸部１２６ｅが形成されている。この実施形態における凹凸部１２６ｅは、外輪１２６ｂの内径面、円すいころ１２６ｃの端面、および保持器１２６ｄの端面に設けられている。なお、第２の車軸軸受１２７も同様であるので、説明は省略する。

　さらに、図１６を参照して、密封部材１２８には、減速機ハウジング１１３の回転方向と交差する方向に張り出す堰１２８ａが設けられている。この堰１２８ａも潤滑油移送機構として機能する。図１９を参照して、この実施形態における堰１２８ａは、４５°の間隔を空けて８箇所に等間隔に設けられている。

　なお、鉄道車両駆動ユニット１１２ｂを構成するその他の要素については、上記した第２実施形態の鉄道車両駆動ユニット１１２と共通するので、説明は省略する。

　ここで、さらに他の実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１１２ｂの潤滑油の流れを詳しく説明する。まず、潤滑油は、減速機ハウジング１１３の内部の空間内、すなわち、減速機ハウジング１１３、第１および第２のキャリア１２４，１２５、および密封部材１２８，１２９で囲まれた領域内に封入されており、減速機構１５の停止時における油面高さは、図１６の直線ｍの位置である。

　次に、減速機ハウジング１１３が回転すると、潤滑油移送機構（凹凸部１１３ａ，１２６ｅ、および堰１２８）は、回転しながら空間の底部領域と上部領域との間を移動する。このとき、底部領域で潤滑油を保持し、上部領域で潤滑油を放出する。これにより、空間の上部領域（図１６の入力側回転部材１１４より上側の領域）に潤滑油を供給することができる。

　潤滑油移送機構によって放出された潤滑油は、第３実施形態と同様に、上部領域に位置する構成部品、特に内ピン１１９と内ピン軸受１１９ｅとの間、内ピン軸受１１９ｅと曲線板１１７，１１８との間を潤滑しながら、重力によって底部領域に戻される。また、その一部は、潤滑油保持空間１１７ｅ，１２０ａに保持される。

　潤滑油移送機構を上記構成とすることにより、減速機ハウジング１１３内の空間の上部領域にも積極的に潤滑油を供給することができるので、潤滑性能に優れた鉄道車両駆動ユニット１１２を得ることができる。なお、上述した潤滑油移送機構（凹凸部１１３ａ，１２６ｅ、および堰１２８）を全て設ける必要はなく、少なくとも１つ設ければ、この発明の効果を得ることができる。

　なお、上記の第２実施形態以降の実施の形態における転がり軸受１２６，１２７，１３０ａ，１３０ｂ，１３２，１３３は、図４の形態に限定されることなく、例えば、すべり軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、３点接触球軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。

　また、上記の実施形態における内ピン軸受１１９ｅ，１２０ｅおよび外ピン軸受１２１ａは、滑り軸受である例を示したが、これに限ることなく、転がり軸受を採用してもよい。この場合、厚み方向にコンパクト化する観点から針状ころ軸受を採用するのが望ましい。

　以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

　この発明は、鉄道車両駆動ユニットに有利に利用される。

Claims

　鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットであって、
前記駆動ユニットは、
　車輪の内径面に保持されて、車輪と一体回転する減速機ハウジングと、
　偏心部を有し、駆動源に接続されている入力側回転部材と、
　前記偏心部に相対回転自在に保持されて、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
　前記公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、
　減速機ハウジングに固定され、前記公転部材の外周に係合して前記減速機ハウジングを前記入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを備える、鉄道車両駆動ユニット。
　前記駆動ユニットは、前記偏心部の偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構をさらに備える、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記バランス調整機構は、
　偏心運動による遠心力を互いに打消し合う位相で配置される第１および第２の偏心部を含む、請求項２に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記バランス調整機構は、前記公転部材の偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相で前記入力側回転部材に嵌合固定されたカウンタウェイトを含む、請求項２に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記駆動ユニットは、
　前記減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に連結固定される固定部材と、
　車輪の嵌合位置の軸方向一方側および他方側で前記減速機ハウジングを前記固定部材に対して回転自在に支持する第１および第２の車軸軸受とをさらに備える、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記第１および第２の車軸軸受は、前記固定部材の外径面に固定される内輪と、前記減速機ハウジングの内径面に固定される外輪と、前記内輪および前記外輪の間に配置される複数の円錐ころとを含む円錐ころ軸受であって、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている、請求項５に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有し、
　前記外周係合部材は、前記複数の波形に係合する複数の外ピンである、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記自転規制部材は、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で前記固定部材に保持される複数の内ピンであって、
　前記公転部材は、前記内ピンの外径より所定分だけ径が大きく前記内ピンを受入れる複数の穴を有する、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材をさらに含み、
　前記公転部材は、径方向に延びる油路を有する、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記自転規制部材は、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする円周上の固定位置で前記固定部材に保持される複数の内ピンであり、
　前記公転部材は、前記内ピンの外径より所定分だけ径が大きく前記内ピンを受入れる複数の孔を有しており、前記油路は、前記孔を通過するように設けられている、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記公転部材は、外周にトロコイド曲線で構成される複数の波形を有し、
　前記油路の径方向外側の端部は、前記波形の谷部分に位置する、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記公転部材は、前記油路の途中に潤滑油を一時的に保持する潤滑油保持空間をさらに有する、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記油路の径方向内側端部の開口部の直径と、径方向外側端部の開口部の直径とは、異なる大きさである、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記駆動ユニットは、
　前記入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、
　前記軸心油路から前記入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
　前記固定部材に設けられた潤滑油排出口と、
　前記潤滑油排出口および前記軸心油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、
　前記減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で前記空間内に配置されている、請求項９に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材をさらに備え、
　前記自転規制部材および前記外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方には、前記公転部材と当接する位置に回転自在な状態で軸受が取り付けられており、前記軸受は、径方向に貫通する貫通孔を有する、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記貫通孔は、前記公転部材と当接する位置に設けられる、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記偏心部は、偏心運動による遠心力を互いに打消し合う位相で前記入力側回転部材に配置される第１および第２の偏心部を含み、
　前記公転部材は、前記第１および第２の偏心部それぞれに回転自在に保持される第１および第２の公転部材を含む、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記軸受は、前記第１および第２の公転部材の両方に当接する位置に延在し、前記貫通孔は、前記第１および第２の公転部材の間の位置に設けられる、請求項１８に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記自転規制部材および前記外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方は、その内部に潤滑油保持空間と、前記潤滑油保持空間から径方向に延びる貫通孔とを有する、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記公転部材は、径方向に延びる油路を有する、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記駆動ユニットは、
　前記入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、
　前記軸心油路から前記入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
　前記固定部材に設けられた潤滑油排出口と、
　前記潤滑油排出口および前記軸心油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、
　前記減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で前記空間内に配置されている、請求項１６に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングの内部に配置され、車両本体に固定連結される固定部材とをさらに備え、
　前記自転規制部材および前記外周係合部材のうちの少なくともいずれか一方は、その内部に潤滑油保持空間と、前記潤滑油保持空間から径方向に延びる貫通孔とを有する、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記潤滑油保持空間には、潤滑油を含浸した多孔質部材が格納されている、請求項２４に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記多孔質部材は、焼結金属、および発泡グリースのうちのいずれか一方を含むものである、請求項２５に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記公転部材は、径方向に延びる油路を有する、請求項２４に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記自転規制部材および前記外周係合部材には、前記公転部材と当接する位置に回転自在な状態で軸受が取り付けられており、前記公転部材および前記軸受のうちの少なくともいずれか一方は、焼結金属で形成されている、請求項２４に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記駆動ユニットは、
　前記入力側回転部材の内部を軸方向に延びる軸心油路と、
　前記軸心油路から前記入力側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
　前記固定部材に設けられた潤滑油排出口と、
　前記潤滑油排出口および前記軸心油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記軸心油路に還流する循環油路とをさらに備える、請求項２４に記載の鉄道車両駆動ユニット。
　前記減速機ハウジングは、その内部に潤滑油の封入された空間を有し、
　前記減速機構は、少なくともその一部が潤滑油に浸かった状態で前記空間内に配置されている、請求項２４に記載の鉄道車両駆動ユニット。