平行万向驱动方式的导向转向架的制作方法

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平行万向驱动方式的导向转向架的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁道车辆用平行万向驱动方式的导向转向架。
【背景技术】
[0002] 以往，在铁道车辆的转向架中提出使偏转方向上的车轴的角度随着曲线路径变化的导向转向架(例如参照专利文献1~4)。借助于此，在转向架通过曲线时作用于车轮的横压(转弯阻力）降低，因此改善急转弯时的行驶稳定性，且减少车轮和线路之间的摩擦声，从而还可以减少车轮的磨损等。
[0003] 然而，假设在平行万向驱动方式（parallel cardan jointed drive)的驱动转向架上设置转向机构，则在转向架转弯时被转向的车轴在偏转方向上较大地发生位移，导致超过连接减速器和电动机的WN联轴器的允许偏位。WN联轴器通过形成于外筒的内齿和内筒的外齿之间的齿隙允许偏位，但是由于需要确保内齿和外齿的正确的啮合，因此增大齿隙是有极限的。因此，目前是不会在平行万向驱动方式的驱动转向架上设置转向功能。
[0004] 相对于这样的现状，在专利文献5中提出将一侧的车轴作为驱动轴，将另一侧的车轴作为附随轴，仅使附随轴具备转向功能的导向转向架。借助于此，仅使不需要电动机、联轴器以及减速器的附随轴转向，因此无需考虑因转向的联轴器的偏位极限。
[0005] 现有技术文献：专利文献：专利文献1 :日本特开平6-135330号公报；专利文献2 :日本特开平10-203364号公报；专利文献3 :国际公开2009/038068号公报；专利文献4 :日本特开2010-167835号公报；专利文献5 :日本特开2010-58650号公报。

【发明内容】

[0006] 发明要解决的问题：然而，在前后一对车轴中仅使一个轴转向，因此导致根据行驶方向的不同而面向车轮的横压的减少效果变化。又，在具有一对车轴的驱动转向架上只能设置一个驱动轴，因此在多个车辆连接而成的编组车辆中，需要驱动转向架的车辆(驱动车辆）会增加，不配备用于驱动的设备(变压装置、转换装置、电力电缆等）的车辆(非驱动车辆）减少，导致成本上升等。
[0007] 因此，本发明的目的是抑制因行驶方向导致的转向功能的变化以及抑制铁道车辆的成本上升，并且实现具有转向功能的平行万向驱动方式的驱动转向架。
[0008] 解决问题的手段：根据本发明的铁道车辆用平行万向驱动方式的导向转向架具备：用于支持铁道车辆的车身的转向架构架；在车辆长度方向的前方以及后方沿着车宽方向配置的第一车轴以及第二车轴；相对于所述转向架构架使所述第一车轴以及第二车轴这两者转动并转向的转向机构；在以支持于所述转向架构架的状态下分别配置在车辆长度方向的前方以及后方，并且分别具有在非转向时与所述第一车轴以及第二车轴平行的第一输出轴以及第二输出轴的第一电动机以及第二电动机；与所述第一车轴以及第二车轴分别连接的第一减速器以及第二减速器；将所述第一输出轴以及第二输出轴与所述第一减速器以及第二减速器分别连接，追随转向时的所述第一车轴以及第二车轴的转动，使所述第一输出轴以及第二输出轴和所述第一减速器以及第二减速器之间发生相对位移的第一等速滚珠联轴器以及第二等速滚珠联轴器。
[0009] 根据上述结构，连接输出轴和减速器之间的联轴器为等速滚珠联轴器，因此无需如现有的WN联轴器那样设置齿隙，可以通过滚珠进行球面引导以此允许较大的偏位。因此，在转向架通过曲线而车轴被转向时，即使车轴相对于由转向架构架支持的电动机在偏转方向上较大地发生相对位移，也可以使等速滚珠联轴器追随该位移。而且，由于等速滚珠联轴器可以追随车轴的转向，因此实现第一车轴和第二车轴这两者均成为可转向的驱动轴。其结果是，可以提供能够抑制因行驶方向而导致的转向功能的变化以及抑制铁道车辆的成本上升的平行万向驱动方式的导向转向架。
[0010] 发明效果：由上述说明可知，根据本发明，可以提供能够抑制因行驶方向而引起的转向功能的变化以及抑制铁道车辆的成本上升的平行万向驱动方式的导向转向架。
【附图说明】
[0011] 图1是示出根据实施形态的平行万向驱动方式的导向转向架的侧视图；图2是图1所示的平行万向驱动方式的导向转向架的俯视图；图3是图2所示的导向转向架的等速滚珠联轴器（ball joint)的剖视图；图4是说明图3所示的等速滚珠联轴器的槽部的要部俯视图；图5是搭载图1所示平行万向驱动方式的导向转向架的铁道车辆通过曲线时的俯视示意图；图6是图2所示的平行万向驱动方式的导向转向架的要部放大图；图7中的图7 (a)是说明电动机与减速器之间因悬架而引起的车辆长度方向位移的示意图，图7 (b)是说明电动机与减速器之间因悬架而引起的车宽方向位移的示意图，图7 (c)是说明电动机与减速器之间因悬架而引起的铅垂方向位移的示意图；图8中的图8 (a)是示出非转向状态下的电动机与减速器之间的位置关系的示意图，图8 (b)是示出车轴通过转向机构向一个方向转向的状态的示意图，图8 (c)是示出车轴通过转向机构向另一个方向转向的状态的示意图。
【具体实施方式】
[0012] 以下，参照【附图说明】实施形态。
[0013] 图1是示出根据实施形态的平行万向驱动方式的导向转向架3的侧视图。图2是图1所示的平行万向驱动方式的导向转向架3的俯视图。在以下说明中将铁道车辆1行进的方向且车身2延伸的长度方向定义为车辆长度方向，与其正交的横方向定义为车宽方向 (另外，在本实施形态中，车辆长度方向也称为前后方向，车宽方向也称为左右方向）。又，图中对于相同的结构标以相同的符号。
[0014] 如图1以及图2所示，本实施形态的转向架3是从下方支持铁道车辆1的车身2 的转向架，在俯视时形成为从转向架中心观察为点对称的结构。转向架3具备用于通过空气弹簧4支持车身2的在车宽方向上延伸的摇枕5。摇枕5通过摇枕拉杆16与车身2的支架2a连接。摇枕5通过在俯视时配置在转向架中心的转弯引导机构6 (例如中心销以及心盘)与转向架构架7连接。即，转向架构架7以相对于摇枕5可进行水平转弯的形式从下方可滑动地支持摇枕5。
[0015] 转向架构架7具有在摇枕5的下方在车宽方向上延伸的横梁7a、和与横梁7a的车宽方向的两端部连接并在车辆长度方向上延伸的一对侧梁7b，在俯视时呈现H形状。在横梁7a的前方以及后方配置有分别沿着车宽方向延伸的第一车轴9以及第二车轴9。在车轴 9的左右两侧分别设置有车轮8。在车轴9的车宽方向的两端部，在与车轮8相比靠近车宽方向外侧的位置上设置有旋转自如地支持车轴9的轴承10,该轴承10容纳于轴箱11。轴箱11通过具有螺旋弹簧(轴簧）的轴箱支持装置17 (悬架）与侧梁7b弹性结合而被悬吊。该轴箱支持装置17可以利用公知的轴梁式等的各种类型。
[0016] 在横梁7a的前方以及后方分别配置有第一电动机12以及第二电动机12。第一电动机12以及第二电动机12以未安装于车轴9而与车轴9之间设置空隙的状态固定于转向架构架7。第一车轴9以及第二车轴9分别与第一减速器13以及第二减速器13连接。第一减速器13以及第二减速器13在侧视时分别可以绕着第一车轴9以及第二车轴9转动，并且减速器13的横梁7a侧的端部通过支持机构14与横梁7a弹性结合。即，第一减速器13 以及第二减速器13能够相对于转向架构架7在上下、前后以及左右方向上发生相对位移。
[0017] 第一电动机12以及第二电动机12的输出轴28通过等速滚珠联轴器15分别与第一减速器13以及第二减速器13的输入轴29连接。第一电动机12以及第二电动机12的输出轴28以及第一减速器13以及第二减速器13的输入轴29在下述的转向机构30处于非转向状态时与第一车轴9以及第二车轴9平行地在车宽方向上延伸。电动机12以及减速器13以在侧视时相互重叠的形式在车宽方向上排列配置。即，本实施形态的转向架3是所谓的平行万向驱动方式的驱动转向架。
[0018] 在转向架3上设置有相对于转向架构架7使第一车轴9以及第二车轴9这两者向偏转方向转动并转向的转向机构30。转向机构30具备以在横梁7a的车宽方向外侧在铅垂方向上延伸的形式配置的摇动杆18。摇动杆18的上部通过连杆19a以在支点19上可转动的形式安装于摇枕5或摇枕拉杆16。摇动杆18的与支点19相比靠近下方的部分以在支点 20上可转动的

文档序号 : 【 9290846 】

技术研发人员：佐藤与志,中尾俊一
技术所有人：川崎重工业株式会社

备注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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佐藤与志丨中尾俊一丨川崎重工业株式会社

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