JPH0640335A - 鉄道車両用軌間可変台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 乗客の乗換の不便を解消し、時間を短縮する
ことができ、費用を削減し、既存の線路を利用すること
ができるとともに、構造が簡単で、コンパクトな駆動用
電動機が車輪と一体化され、軌間の変更が容易な鉄道車
両用軌間可変台車を提供する。 【構成】 回転しない車軸１と、それに同軸状に配置さ
れ、かつ軸方向にスライド可能なブッシング状のスライ
ド軸４と、それに軸受５を介して取り付けられる車輪６
と、それの軸方向の動きを固定するロック装置１２と、
前記車輪６の側面に一端が固定されるとともに、他端が
軸受７を介してスライド軸４に支持される円筒状の回転
子８と、それと対応するとともに、スライド軸４に固定
される固定子１０を有する駆動用電動機１１とを具備
し、ロック装置１２を解除してスライド軸４をスライド
させて車輪６を車軸方向に移動し、その位置に固定する
ことにより、軌間を変更し、異なる軌間の線路を走行で
きるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の軌間を可変
可能な鉄道車両用軌間可変台車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、出発地と目的地の間で線路の軌間
が変わる場合は、列車を乗り換える（例えば、新幹線か
ら在来線に乗り換える）か、同一車両で乗り換える場合
は、軌道側で対応するようにしている。例えば、山形新
幹線では在来線の軌間を新幹線と同一に変更する工事を
している。

【０００３】また、ヨーロッパにおいては、１軸独立付
随台車で線路の軌間が変わる場合に対応する例がある。
すなわち、この場合は、台車は１軸を有し、全ての台車
が独立した構造をしている。更に、ボギー台車をそれご
と変換する例もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の列車を乗り換える方式では、乗客は乗り換える
必要があり、不便であり、また、その分時間を要する。
また、軌道を変更する場合は、そのために莫大な費用が
かかる。更に、１軸独立付随台車の場合は、駆動台車と
して使える構造ではない。

【０００５】また、ボギー台車を変換する場合には、台
車交換には地上設備が多く必要になり、そのためのスペ
ースを要し、かつ設備費が嵩む。本発明は、上記した問
題点を除去し、乗客の乗換の不便を解消し、時間を短縮
することができ、費用を削減し、既存の線路を利用する
ことができるとともに、構造が簡単で、コンパクトな駆
動用電動機が車輪と一体化され、軌間の変更が容易な鉄
道車両用軌間可変台車を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するために、鉄道車両の軌間を可変可能な鉄道
車両用軌間可変台車において、回転しない車軸と、該車
軸に同軸状に配置され、かつ軸方向にスライド可能なブ
ッシング状のスライド軸と、そのスライド軸に軸受を介
して取り付けられる車輪と、前記スライド軸の軸方向の
動きを固定するロック装置と、前記車輪の側面に一端が
固定されるとともに、他端が軸受を介して前記スライド
軸に支持される円筒状の回転子と、該円筒状の回転子と
対応するとともに、前記スライド軸に固定される固定子
を有する駆動用電動機とを具備し、前記ロック装置を解
除して前記スライド軸をスライドさせて前記車輪を車軸
方向に移動し、その所定位置に固定することにより、軌
間を変更し、異なる軌間の線路を走行できるようにした
ものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、上記のように構成したので、
車輪とそれに一体化された駆動用電動機が搭載されたス
ライド軸の位置を変更することにより、線路の軌間が変
わる場合にも、乗客は乗換の必要がなく、乗客の乗換の
不便を解消し、時間を短縮することができる。また、軌
道を変更する必要がないので、費用を削減し、既存の線
路を利用することができる。

【０００８】更に、構造が簡単で、コンパクトな駆動用
電動機が車輪と一体化されてスライド軸に搭載されてお
り、軌間の変更作業を容易に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す鉄道車両用軌間可変台車の概略構成断面図である。
この図において、１は車軸であり、車軸バネ２を介して
台車枠３に固定され、回転しないように構成されてい
る。

【００１０】その車軸１の左右には、該車軸１に同軸状
に配置され、かつ軸方向にスライド可能なブッシング状
のスライド軸４が配置されている。そのスライド軸４に
は軸受５を介して車輪６が取り付けられ、該車輪６は軌
道１３上を回転移動可能に構成されている。その車輪６
の内側面に一端が固定されるとともに、他端が軸受７を
介して前記スライド軸４に支持される円筒状の回転子８
と、その円筒状の回転子８と対応するとともに、前記ス
ライド軸４に固定される電機子コイル９を有する固定子
１０からなる駆動用電動機１１とを具備している。すな
わち、スライド軸４に車輪６及び駆動用電動機１１が搭
載された構造をしている。

【００１１】スライド軸４は車軸１に対して、軸方向、
つまり左右方向にスライド可能に構成されており、線路
の軌道１３が狭い区間になると、スライド軸４はそれぞ
れ車軸１の内側にスライドさせて、左右の車軸間の距離
が狭くなるように変更する。つまり、スライド軸４は変
更された位置でロック装置１２により、固定されるよう
に構成されている。

【００１２】図２は図１のＡ部の具体例を示す鉄道車両
用軌間可変台車の要部断面図、図３はその鉄道車両用軌
間可変台車の側面図である。これらの図に示すように、
車軸バネ２２を介して台車枠２３に固定された車軸２１
上には、その車軸２１に同軸状に配置され、かつ軸方向
にスライド可能なブッシング状のスライド軸２４が配置
されている。そのスライド軸２４にはローラベアリング
からなる軸受２５を介して車輪２６が取り付けられ、そ
の車輪２６は軌道３７上を回転移動可能に構成されてい
る。

【００１３】その車輪２６の内側面に一端が固定される
とともに、他端がボールベアリングからなる軸受２７を
介して前記スライド軸２４に支持される円筒状の回転子
２８と、その円筒状の回転子２８と対応するとともに、
前記スライド軸２４に固定される電機子コイル２９を有
する固定子３０からなる駆動用電動機３１とを具備して
いる。すなわち、スライド軸２４に車輪２６及び駆動用
電動機３１が搭載された構造をしている。

【００１４】また、円筒状の回転子２８を構成するケー
ス状の回転部材４５の一端は、車輪２６にボルト４０で
取り付けられている。ここで、ロック装置の一例につい
て、具体的に説明すると、電磁ロック装置３２が車軸受
３８に固定具３６により取り付けられている。この電磁
ロック装置３２は、ロックピン３４を動作させる電磁コ
イル３３を有している。つまり、電磁コイル３３の消勢
時にはスプリング３５により、ロックピン３４は押し上
げられて、ロックされており、電磁コイル３３が付勢さ
れるとロックピン３４は下降するように構成されてい
る。

【００１５】また、スライド軸２４はその両端部で厚く
なるように車輪２６の外面部に段部を有し、その厚くな
ったスライド軸２４の後方にそのスライド軸２４の第１
のロック用貫通孔２４ａと第２のロック用貫通孔２４ｂ
が形成されている。一方、車軸２１にはロック孔２１ａ
が設けられており、図２において、実線状態では、ロッ
クピン３４が第１のロック用貫通孔２４ａを貫通して車
軸２１のロック孔２１ａに嵌合し、ロックされている。

【００１６】そこで、ロックを解く場合には、電磁コイ
ル３３を付勢してスプリング３５に抗してロックピン３
４を下降させ、ロックピン３４をロック孔２１ａ及び第
１のロック用貫通孔２４ａから離脱させる。その状態
で、例えば、軌間を可変すべき区間に設けられる標準軌
間１４３５ｍｍから狭い軌間１０６７ｍｍへとわたる軌
道上を車輪を回転走行させて、スライド軸２４をスライ
ドさせる。

【００１７】そこで、図２の点線で示すように、スライ
ド軸２４が狭い軌間１０６７ｍｍへスライドすると、電
磁コイル３３を消勢してスプリング３５により、ロック
ピン３４を上昇させて、ロックピン３４を第２のロック
用貫通孔２４ｂ及びロック孔２１ａに嵌合させて、ロッ
クを行う。なお、上記実施例においては、電磁ロック装
置をスライド軸の下方に配置するように構成したが、ス
ライド軸の側方や上方に配置するように構成してもよ
い。

【００１８】また、上記電磁ロック装置を流体操作型ロ
ック装置で構成してもよい。つまり、ロックピンは流体
により駆動するようにしてもよい。その場合に、上記し
たように、電磁ロックの場合、電気系統の故障等で、ロ
ックが外れると危険であるので、電気系統の故障でもロ
ックが外れることがないような、所謂フェールセーフが
かかるような構成にすることが望ましい。

【００１９】これは、流体操作型ロック装置においても
気圧や油圧が抜けてもロックが外れないように、所謂フ
ェールセーフがかかるような構成にすることが望まし
い。このように、スライド軸２４に搭載されている車輪
２６及び駆動用電動機３１は外側から内側にスライドし
て固定される。つまり、図２において点線で示すよう
に、狭い軌間１０６７ｍｍに軌間を変更することができ
る。

【００２０】このように、構成することにより、台車に
おいて簡単に軌間を変更し、同一の車両でもって、異な
る軌間の線路を走行できるようにすることができる。図
４は本発明の第２の実施例を示す鉄道車両用軌間可変台
車の概略構成断面図である。この実施例では、左右に配
置される駆動用電動機を連結して、一体化するように構
成しており、その他の点は、第１の実施例と同様であ
り、その点については、第１実施例と同じ番号を付し
て、その説明は省略している。

【００２１】右側の駆動用電動機１１の回転子８を構成
しているケース状の回転部材５０の外側にはスプライン
歯車５１ａを、左側の駆動用電動機１１の回転子８を構
成しているケース状の回転部材５０の外側にはスプライ
ン歯車５１ｂをそれぞれ配設して、それらが浅い噛み合
わせとなるようにスプライン歯車装置５１を構成する。
つまり、回転方向には一体に回転するが、互いに車軸方
向にはスライド可能になるような構成とする。

【００２２】そこで、図４に示される標準軌間１４３５
ｍｍから狭い軌間１０６７ｍｍに軌間が変更される場合
には、ロックを解除して、左右のスライド軸４を内側方
向にスライドさせて固定すると、狭い軌間１０６７ｍｍ
に軌間を変更することができる。その場合、スプライン
歯車装置５１のスプライン歯車５１ａとスプライン歯車
５１ｂの端部は互いに接近し、深い結合となる。

【００２３】なお、上記実施例では、ケース状の回転部
材の外側にはスプライン歯車を形成する例を示したが、
車輪及び駆動用電動機が車軸方向にはスライド可能であ
り、回転方向には両側の車輪及び駆動用電動機が一体的
に駆動される構造であれば、これに限定されるものでは
ない。次に、本発明の鉄道車両用軌間可変台車の軸数に
ついて説明する。

【００２４】図５は１軸の鉄道車両用軌間可変台車を示
す概略平面図である。この台車６０の場合は、１軸の車
軸６１の左右にスライド軸６２を設けて、そのスライド
軸６２上に車輪６３及び駆動用電動機６４が配設される
ように構成されている。そして、図示されていないが、
それぞれのスライド軸６２にはロック装置が設けられる
ようになっている。

【００２５】図６は２軸の鉄道車両用軌間可変台車を示
す概略平面図である。この台車７０の場合は、２軸の車
軸７１，７５が配置され、車軸７１の左右にスライド軸
７２を設けて、そのスライド軸７２に車輪７３及び駆動
用電動機７４が搭載され、もう一方の車軸７５の左右に
もスライド軸７６を設けて、そのスライド軸７６に車輪
７７及び駆動用電動機７８が搭載されるように構成され
ている。そして、図示されていないが、それぞれのスラ
イド軸７２，７６にはロック装置が設けられるようにな
っている。

【００２６】また、鉄道車両用軌間可変台車の軸数は上
記した１軸及び２軸に限定されるものではなく、３軸以
上であっても差支えない。更に、上記実施例における駆
動用電動機の構造及び車輪とその駆動用電動機の配置、
軸数又はロック装置の構造は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、車輪及びそれに一体化された駆動用電動機が搭
載されたスライド軸の位置を変更することにより、線路
の軌間が変わる場合にも、乗客は乗換の必要がなく、乗
客の乗換の不便を解消し、時間を短縮することができ
る。

【００２８】また、軌道を変更する必要がないので、費
用を削減し、既存の線路を有効に利用することができ
る。更に、構造が簡単で、コンパクトな駆動用電動機が
車輪と一体化されて、スライド軸に搭載されており、軌
間の変更作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す鉄道車両用軌間可
変台車の概略構成断面図である。

【図２】図１のＡ部の具体例を示す鉄道車両用軌間可変
台車の要部断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例を示す鉄道車両用軌間可
変台車の側面図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す鉄道車両用軌間可
変台車の概略構成断面図である。

【図５】本発明の１軸の鉄道車両用軌間可変台車を示す
概略平面図である。

【図６】本発明の２軸の鉄道車両用軌間可変台車を示す
概略平面図である。

【符号の説明】

１，２１，６１，７１，７５ 車軸 ２，２２ 車軸バネ ３，２３ 台車枠 ４，２４，６２，７２，７６ スライド軸 ５，７，２５，２７ 軸受 ６，２６，６３，７３，７７ 車輪 ８，２８ 円筒状の回転子 ９，２９ 電機子コイル １０，３０ 固定子 １１，３１，６４，７４，７８ 駆動用電動機 １２ ロック装置 １３，３７ 軌道 ２４ａ 第１のロック用貫通孔 ２４ｂ 第２のロック用貫通孔 ３２ 電磁ロック装置 ３３ 電磁コイル ３４ ロックピン ３５ スプリング ３６ 固定具 ３７ 軌道 ３８ 車軸受 ４０ ボルト ４５，５０ ケース状の回転部材 ５１ スプライン歯車装置 ５１ａ，５１ｂ スプライン歯車 ６０，７０ 台車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早勢 剛 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両の軌間を可変可能な鉄道車両用
   軌間可変台車において、（ａ）回転しない車軸と、
   （ｂ）該車軸に同軸状に配置され、かつ軸方向にスライ
   ド可能なブッシング状のスライド軸と、（ｃ）該スライ
   ド軸に軸受を介して取り付けられる車輪と、（ｄ）前記
   スライド軸の軸方向の動きを固定するロック装置と、
   （ｅ）前記車輪の側面に一端が固定されるとともに、他
   端が軸受を介して前記スライド軸に支持される円筒状の
   回転子と、該円筒状の回転子に対応するとともに、前記
   スライド軸に固定される固定子を有する駆動用電動機を
   具備し、（ｆ）前記ロック装置を解除して前記スライド
   軸をスライドさせて前記車輪を車軸方向に移動し、所定
   位置に固定することにより、軌間を変更し、異なる軌間
   の線路を走行できるようにしたことを特徴とする鉄道車
   両用軌間可変台車。
2. 【請求項２】 前記駆動用電動機を前記車輪毎に配置
   し、該駆動用電動機を個別に駆動可能にしてなる請求項
   １記載の鉄道車両用軌間可変台車。
3. 【請求項３】 前記駆動用電動機を前記車輪の内側に配
   置し、前記駆動用電動機を互いに連結して、該駆動用電
   動機を一体に駆動してなる請求項１記載の鉄道車両用軌
   間可変台車。
4. 【請求項４】 前記車軸は１軸である請求項１記載の鉄
   道車両用軌間可変台車。
5. 【請求項５】 前記車軸は複数軸である請求項１記載の
   鉄道車両用軌間可変台車。