平行万向驱动方式的导向转向架的制作方法
[0019] 摇动杆18的与支点20相比靠近下方的部分以在支点22上可转动的形式安装于 连接杆25的一端部，该连接杆25的另一端部与车辆长度方向的另一侧的轴箱11可转动地 连接。各支点19~22由将两个构件旋转自如地相连接的连接件(例如销等）构成。这样 一来，在转向架3通过曲线时，摇动杆18以支点19为中心在铅垂平面内摇动而使前后的车 轴9这两者可转向。然后，在转向时，等速滚珠联轴器15灵活地跟随车轴9的转动而发生 偏位，以此允许电动机12的输出轴28和减速器13的输入轴29之间发生相对位移。
[0020] 图3是图2所示的导向转向架3的等速滚珠联轴器15的剖视图。图4是说明图 3所示的等速滚珠联轴器15的槽部31b (32b)、36a (37a)的要部俯视图。如图3以及图4 所示，等速滚珠联轴器15具备：具有与电动机12的输出轴28花键结合的插入孔31a的第 一内筒31 ;和具有与减速器13的输入轴29花键结合的插入孔32a的第二内筒32。第一内 筒31和第二内筒32相隔开。在内筒31、32的外周面上，在周方向上隔着等间隔形成有多 个在输出轴28以及输入轴29的轴线方向上延伸的槽部31b、32b。
[0021] 在第一内筒31以及第二内筒32的径向外侧设置有第一外筒36以及第二外筒37。 第一外筒36和第二外筒37通过隔板33相互连接。在外筒36、37的内周面，在周方向上隔 着等间隔形成有多个在输出轴28以及输入轴29的轴线方向上延伸的槽部36a、37a。而且， 滚珠34、35在内筒31、32的槽部31b、32b和外筒36、37的槽部36a、37a之间被滑动自如地 夹持。在内筒31、32和外筒36、37之间配置有锁定于内筒31、32的环状的滚珠保持器38、 39。在滚珠保持器38、39上，在周方向上隔着等间隔形成有滑动自如地保持各个滚珠34、35 的多个滚珠孔。而且，内筒31、32的槽部31b、32b以及外筒36、37的槽部36a、37a在沿着 输出轴28以及输入轴29的轴线方向的相同方向上延伸。
[0022] 图5是搭载图1所示平行万向驱动方式的导向转向架3的铁道车辆1通过曲线时 的俯视示意图。在图5中，轨迹线100是表示通过一对轨道(未图示)之间的中心线的曲线。 在通过曲线时的铁道车辆1中，转向机构30 (参照图1以及图2)通过从轨道施加于转向架 3的车轮8的横压进行动作，并且以车轴9朝向与轨迹线100大致正交的方向的形式进行自 导向。在这里，假设将转向架3的轴间距离的二分之一设为L，将轨迹线100的曲率半径设 为R，将转向增大系数设为λ时，转向角Θ s由如下数学式1进行表示。
[0023] [数学式1]
[0024] 图6是图2所示的平行万向驱动方式的导向转向架3的要部放大图。如图6所示， 电动机12配置于通过车轴9的转向中心0的车辆长度方向的假想线SL上。电动机12具 有容纳转子以及定子的壳体27。壳体27具有位于其车宽方向的中间区域的中间部27a、和 相对于中间部27a位于车宽方向的外侧区域的外侧部27b。即，外侧部27b设置于与中间部 27a相比在车宽方向上离假想线SL较远的位置上。
[0025] 外侧部27b的靠近车轴9的表面27ba设置于与中间部27a的靠近车轴9的表面 27aa相比离车轴9较远的位置上。具体而言，外侧部27b的表面27ba以车辆长度方向上的 与该车轴9的距离随着向车宽方向外侧行进而增大的形式倾斜。在本实施形态中，外侧部 27b的表面27ba形成为锥形，但是也可以是圆弧形。另外，图6的壳体27形成为在车宽方 向上大致对称的形状，但是也可以不对称。
[0026] 如图6的虚线所示，在通过转向机构30 (参照图1以及图2)使车轴9转向时，车 轴9中车宽方向外侧的部分能够以靠近电动机12的形式移动。然而，由于使电动机12的 壳体27形成为上述形状，因此在壳体27的外侧部27b的表面27ba和车轴9之间确保间隙 的状态下在俯视时车轴9可以与中间部27a的表面27aa在车宽方向上的假想延长线VL交 叉。
[0027] 图7 (a)是说明电动机12与减速器13之间因轴箱支持装置17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12与减速器13之间因轴箱支持装置17而引 起的车宽方向位移的示意图，图7 (c)是说明因电动机12和减速器13之间因轴箱支持装 置17而引起的铅垂方向位移的示意图。转向架3的轴箱支持装置17 (参照图1)在上下、 前后以及左右方向上具有灵活性。因此，安装于转向架构架7侧的电动机12与安装于车轴 9侧的减速器13之间可以分别产生由轴箱支持装置17引起的前后方向的相对位移（图7 (a))、由轴箱支持装置17引起的左右方向的相对位移（图7 (b))、以及由轴箱支持装置17 引起的上下方向的相对位移（图7 (c))。
[0028] 在这里，如图7 (a)所示，将转向架3中的电动机12与减速器13之间因轴箱支持 装置17而引起的前后方向的允许位移量设为δ x。又，如图7 (b)所示，将转向架3中的电 动机12与减速器13之间的因轴箱支持装置17而引起的车宽方向的允许位移量设为δ y。 又，如图7 (c)所示，将转向架3中的电动机12与减速器13之间因轴箱支持装置17而引 起的上下方向的允许位移量设为Sz。这些允许位移量δ χ、δ y、δ 2表示以如下中立状态为 基准时电动机12与减速器13之间的相对位移量的上限值，该中立状态为电动机12的输出 轴28 (参照图2)的轴线和减速器13的输入轴29 (参照图2)的轴线一致且在左右方向上 车轴9的中心与转向架构架7 (参照图2)的中心一致的状态，上述值依赖于包括轴箱支持 装置17的转向架3的结构等。
[0029] 图8(a)是示出非转向状态下的电动机12与减速器13之间的位置关系的示意图， 图8 (b)是示出车轴9通过转向机构30向一个方向转向的状态的示意图，图8 (c)是示出 车轴9通过转向机构30向另一个方向转向的状态的示意图。在导向转向架3上设置有可 以使车轴9向偏转方向转动的转向机构30,因此安装于转向架构架7侧的电动机12与安装 于车轴9侧的减速器13之间可以发生因转向机构30而引起的前后方向以及左右方向的相 对位移（图8 (b)、图8 (c))。
[0030] 在这里，图8 (a)示出非转向状态下的电动机12与减速器13之间的位置关系，在 以俯视时的转向中心点〇 (〇,〇)为基点的平面坐标系中，将非转向状态下的等速滚珠联轴 器15的中心设为B (x，y)。另外，非转向状态是指车轴9与横梁7a平行的状态，是指前侧 的车轴9和后侧的车轴9相互平行的状态。如图8 (b)所示，将通过转向机构30 (参照图 1)使车轴9向一个方向转向时的等速滚珠联轴器15的中心设为B1 (Xl，yi)，如图8 (c)所 示，将通过转向机构30 (参照图1)使车轴9向另一个方向转向时的等速滚珠联轴器15的 中心设SB2 (x2，y2)，此时，这些值由如下数学式2以及数学式3进行表示。另外，数学式2 中的转向角Θ s表示转向角的上限的允许转向角，该值依赖于包括转向机构30的转向架3 的结构和轨道的最大曲率等。
[0031] [数学式2]
[0032] [数学式3]
[0033] 而且，在将电动机12与减速器13之间因转向机构30而引起的前后方向的允许位 移量设为δ sx，且将电动机12与减速器13之间因转向机构30而引起的左右方向的允许位 移量设为Ssy时，这些允许位移量δ sx、Ssy由如下数学式4以及数学式5进行表示。
[0034] [数学式4]
[0035] [数学式5]
[0036] 在如上述结构中，对于本实施形态的导向转向架3,将等速滚珠联轴器15在与电 动机12的输出轴28 (参照图2)轴线方向正交的方向上的允许偏位量^以满足如下数学 式6的条件的形式进行设定。
[0037] [数学式6]
[0038] 而且，在本实施形态的导向转向架3中，将等速滚珠联轴器15在电动机12的输出 轴8的轴线方向上的允许偏位量δ a以满足如下数学式7的条件的形式进行设定。
[0039] [数学式7]
[0040]
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。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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