JPS5822381B2 - ラツク併用式デイ−ゼル機関車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラック併用式ディーゼル機関車特にその１駆
動系に関するもので、その目的とするところは、急勾配
区間でラック、駆動を併用するときディーゼル機関車の
機関出力を理論的のトルク分配率でラックに噛合するピ
ニオン及び粘着動輪に分配駆動する際機関全出力の低下
することを防止するにある。

従来、ディーゼル機関車にラック併用式は知られていな
いが、電気機関車や蒸気機関車と同じくディーゼル機関
車にもラック併用式の必要があるのでその需要に応える
べくラック併用式テイーゼル機関屯を開発するに至った
。

その１駆動系は従来の電気機関車や蒸気機関車のそれに
準するが、本発明は更に改良を図ったものである。

ラック併用式のディーゼル機関車は、平担線の粘着区間
では、機関からの全出力を粘着動輪に伝達している。

一方急勾配のラック区間に運転されるときには機関の出
力は所定の割合で粘着動輪とピニオンにそれぞれ一定の
トルク（又は馬力）が伝達されなければならないが、ラ
ック区間での出力は粘着区間でのそれに比べて回転数が
相当に小さいのが通常である。

即ち、第１図に示す如く、機関の回転数Ｎを１黄輔に、
機関出力Ｐｓを縦軸にとり、粘着区間の機関回転数Ｎａ
、ラック区間の機関回転数をＮＲとすると、粘着動輪駆
動用トルクコンバータの機関出力吸収特性曲線ａと機関
の定格出力時の機関特性曲線すとの関係は図示の如くな
る。

この関係を見ると、粘着運転では、機関回転数Ｎａでの
出力Ｐａがその才ま粘着動輪駆動用のトルクコンバータ
を経で、機関車の駆動力として利用される。

即ち、機関の出力は、すべて粘着動輪に伝達され通常出
力Ｐａは機関の定格出力（もしくは最大出力）にとられ
ている。

然るにコンバータの特性を利用し、ラックと粘着駆動と
の各々の出力を適当な分配比とするために、それに見合
った機関回転数ＮＲとしたときには、機関の総出力はＰ
Ｒに減少し、そのうちラック駆動に分配される出力は、
ＰＲ−ＰＲａである。

本発明は、上記のラック運転の際の機関の出力を粘着運
転の際のそれと同一 とするため、粘着動輪用の変速歯
車機構を前記トルクコンバータの直前に装［藺しラック
区間で運転する際にはこれを使用して機関の回転数をＮ
ａとし、出力Ｐａをそのま＼維持しながら運転すること
によって、ラック併用時の出力の向上を図ることを目的
とするものである。

以下本発明を第２図に基づいて説明する。

１はディーゼル機関、２は同機関の出力軸、３は同出力
軸から駆動＠４ａ及び４ｂへ伝動する変連撮であって、
出力軸２上への遊動歯車３１及びクラッチ３２と変速機
軸３３上の固定歯車３４゜３５と駆動軸４ａ上の固定歯
車３６と１駆動軸４ｂ上の遊動歯車３７及びクラッチ３
８を備え、上記クラッチ３２．３８は同一動作をなし、
中立位置では伝動しないが、図の左方へ動かして歯車３
１３７に係合させれば駆動軸４ａ 、４ｂを同時に１駆
動し、また右方へ動かしてクラッチ３２を歯車３６に係
合させれば駆動軸４ａのみ駆動する。

即ち歯車３１、クラッチ３２及び歯車３４ 、３５ 。

３６は粘着動輪変速歯車機構３ａであり、歯車３１．３
７及びクラッチ３２．３８は動力分配歯車機構３ｂであ
る。

上記駆動軸４ａは粘着動輪、駆動用トルクコンバータ５
、粘着動輪用逆転機６を経てレール７上の粘着動輪８に
連動し、駆動軸４ｂはピニオン駆動用コンバータ９、ピ
ニオン用逆転機１０を経てピニオン１１に連動し、この
ピニオン１１はラック１２に噛合してラック運転が行わ
れる。

以上の如くして粘着動輪８にはディーゼル機関１の出力
トルクが変速機３の粘着動輪変速歯車機構３ａ、１駆動
軸４ａ、粘着動輪駆動用トルクコンバータ５及び逆転機
６を経て伝達される。

即ち粘着区間の運転中は機関の回転はそのままトルクコ
ンバータ５に伝達される。

ラック区間を運転する際にはピニオン１１にはディーゼ
ル機関１の出力トルクが変速機３の動力分配歯車機構３
ｂから７駆動軸４ｂ、ピニオン駆動用コンバータ９及び
逆転機１０を経て伝達される。

その際粘着動輪運転区間において変速機３の粘着動輪変
速歯車機構３ａを切換えてトルクコンバータ５への入力
をラック運転速度に見合った回転数ＮＨに減速する。

実際にはこの減速の度合は、トルクコンバータの機関出
力吸収特性と、粘着駆動とラック駆動に伝達される機関
出力の分配値に決められる。

この際の減速比を第１図において、Ｎａ／ＮＲにとった
場合には、トルクコンバータ５の機関出力吸収特性曲線
ａにしたがいＰＲａが機関車出力中の粘着動輪の負担す
る出力である。

まだピニオン駆動用の出力ＰＲＲは、トルクコンバータ
９の馬力吸収特線を適当に選択することによって、 ＰＲＲ＝Ｐ ａ −ＰＲａ とし、ピニオン１１の負担する。

駆動力をしてラック運転においても機関の全出力を利用
できるようにしている。

この関係を第３図によって説明すると、粘着区間では機
関の最大回転数Ｎａはそのまま粘着用トルクコンバータ
に入力されるので、図示の曲線ａの如きトルクコンバー
タ機関出力吸収特性（プロペラカーブ）を有しておれば
機関の最大出力を粘着動輪１駆動用に利用することが出
来る。

次にラック区間では前記の粘着動輪用変速歯車機、構３
２で機関の回転数を例えば最高出力時の回転数Ｎａから
ＮＲに減するように変速すると、粘着動輪、駆動用トル
クコンバータの入力回転数と機関出力との関係は図示の
曲線Ｃのようになる。

この場合粘着駆動用トルクコンバータに吸収される機関
出力ばＰＲａであるが、ラック１駆動に用いられる機関
出力はＰａ−ＰＲａとなりラック区間運転時にも機関の
最高出力を出すことが出来る。

このように本発明は、粘着動輪用トルクコンバータの入
力軸回転数を変速装置を用い切換え制御することによっ
て、合理的にピニオンと粘着動輪への動力分配を行なう
ことができ機関出力の低下を減少させることができる。

本発明によって、機関はいずれの区間においても全出力
を発揮できることになり、特にラック勾配区間の牽引力
を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は粘着動輪駆動用トルクコンバータの機関出力特
性と機関定格出力時の機関特性の関係を示す図、第２図
は本発明の一実施例を示す概略図、第３図は本発明によ
る粘着動輪２駆動用トルクコンバータの機関出力特性と
機関定格出力時の機関特性の関係を示す図である。 １はディーゼル機関、２は出力軸、３は変速機、３ａは
粘着動輪変速歯車機構、３ｂは動力分配歯車機構、４ａ
、４ｂは駆動軸、５は粘着動輪駆動用トルクコンバー
タ、９はピニオン１駆動用トルクコンバータ、１１はピ
ニオン、１２はラックである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一基の原動機より粘着動輪用の１駆動系とラックピ
   ニオン用の駆動系とに動力を分配するラック併用式ディ
   ーゼル機関車において、粘着動輪駆動系のトルクコンバ
   ータの前に粘着動輪用変速山車機構を設け、粘着区間運
   転中は機関と同一回転数でその′１−ｔ）ルクコンバー
   タに機関馬力を伝達しラック区間では該粘着動輪用変速
   歯上機構を切換えることにより機関の最高出力回転数で
   トルクコンバータへの入力の回転数を減速させることを
   特徴とするラック併用式ディーゼル機関車。