(57)【要約】【課題】メンテナンス性が向上された継手を提供する。【解決手段】継手８は、回転軸６１のトルクを、回転軸６１の中心軸ＡＸ１の方向に空隙を挟んで回転軸６１に向き合う被駆動軸７１に伝達する。継手８は、回転軸６１に嵌合する筒状の形状を有する第１内筒１１、被駆動軸７１に嵌合する筒状の形状を有する第２内筒１３、ならびに、第１内筒１１の少なくとも一部および第２内筒１３の少なくとも一部を覆う筒状の形状を有する外筒１５を備える。継手８はさらに、外筒１５の内周面に取り付けられている板状の中心板１８を備える。中心板１８は、回転軸６１と被駆動軸７１とに挟まれる空隙に位置する。外筒１５および中心板１８の傾きが大きくなると、第１内筒１１は、中心板１８に向く端部が有する第１曲面部１１ａで中心板１８に接触し、または、第２内筒１３は、中心板１８に向く端部が有する第２曲面部１３ａで中心板１８に接触する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転軸のトルクを、前記回転軸の中心軸の方向に空隙を挟んで前記回転軸に向き合う被駆動軸に伝達する継手であって、
筒状の形状を有し、前記回転軸に嵌合して前記回転軸と一体に回転する第１内筒と、
前記第１内筒の外周面に環状に設けられた第１外歯と、
筒状の形状を有し、前記被駆動軸に嵌合して前記被駆動軸と一体に回転する第２内筒と、
前記第２内筒の外周面に環状に設けられた第２外歯と、
前記第１内筒の外周面の少なくとも一部および前記第２内筒の外周面の少なくとも一部を覆う筒状の形状を有する外筒と、
前記外筒の内周面に環状に設けられ、前記第１外歯と噛み合う第１内歯と、
前記外筒の内周面に環状に設けられ、前記第２外歯と噛み合う第２内歯と、
前記外筒の内周面に配置され、前記回転軸と前記被駆動軸に挟まれる前記空隙に位置する板状の中心板と、
を備え、
前記第１内筒の前記中心板に向く端部は、前記中心板に向かって突出する第１曲面部を有し、
前記第２内筒の前記中心板に向く端部は、前記中心板に向かって突出する第２曲面部を有する、
継手。
【請求項２】
前記中心板が、前記被駆動軸の中心軸と前記回転軸の中心軸が一致する場合の前記中心板の位置から傾くと、前記第１内筒の前記中心板に向く端部は、前記第１曲面部で前記中心板に接触し、または、前記第２内筒の前記中心板に向く端部は、前記第２曲面部で前記中心板に接触する、
請求項１に記載の継手。
【請求項３】
前記中心板が、前記被駆動軸の中心軸と前記回転軸の中心軸が一致する場合の前記中心板の位置から傾くと、前記第１内筒の前記中心板に向く端部は、前記第１曲面部の縁より内側で前記中心板に接触し、または、前記第２内筒の前記中心板に向く端部は、前記第２曲面部の縁より内側で前記中心板に接触する、
請求項２に記載の継手。
【請求項４】
前記第１外歯の頂部は、前記第１内歯に向かって突出する曲面を有し、
前記第２外歯の頂部は、前記第２内歯に向かって突出する曲面を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の継手。
【請求項５】
前記第１内筒は、両端が開いている筒状の形状を有し、前記第１内筒の前記中心板に向く端部の形状は、前記第１内筒の中心軸上に中心が一致する円環の表面の一部である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の継手。
【請求項６】
前記第１内筒は、一端が閉じている筒状の形状を有し、閉じている前記一端の形状は、前記第１内筒の中心軸上に曲率中心が位置する曲面の一部である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の継手。
【請求項７】
前記第１内筒の前記閉じている一端の形状は、前記第１内筒の中心軸上に中心が位置する球面の一部である、
請求項６に記載の継手。
【請求項８】
前記第２内筒は、両端が開いている筒状の形状を有し、前記第２内筒の前記中心板に向く端部の形状は、前記第２内筒の中心軸上に中心が位置する円環の表面の一部である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の継手。
【請求項９】
前記第２内筒は、一端が閉じている筒状の形状を有し、閉じている前記一端の形状は、前記第２内筒の中心軸上に曲率中心が位置する曲面の一部である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の継手。
【請求項１０】
前記第２内筒の前記閉じている一端の形状は、前記第２内筒の中心軸上に中心が位置する球面の一部である、
請求項９に記載の継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する軸と軸とを、角度変化可能に接合する継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道車両の電動機の回転軸のトルクは、継手および歯車装置を介して、車軸に伝達される。継手は、電動機の回転軸のトルクを、歯車装置の被駆動軸に伝達する。歯車装置は、複数の歯車を有し、被駆動軸の回転数を減少させて、車軸にトルクを伝達する。この種の継手の一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される継手は、回転軸と車軸の双方に嵌合してトルクを伝達する中間シャフトを有する。回転軸のトルクは、中間シャフトを介して車軸に伝達される。この継手においては、中間シャフトの軸方向外側に弾性変形する緩衝部材が設けられている。緩衝部材を設けることで、中間シャフトが振動した場合に中間シャフトと緩衝部材が接触し、中間シャフトの軸方向の移動が制限される。また回転軸に対する車軸の相対位置がずれると、中間シャフトは、傾いた状態で、回転軸のトルクを車軸に伝達する。換言すれば、この継手は、回転軸に対する車軸の相対位置の変化を吸収して、回転軸のトルクを車軸に伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０３４３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される継手において、緩衝部材は、樹脂、ゴム、ウレタン等の高分子材料によって形成された弾性変形する部材である。一方、回転軸、車軸、および、回転軸と車軸の双方に嵌合してトルクを伝達する中間シャフトは、金属部材で形成されることが一般的である。上述の緩衝部材は、金属部材と比べて、経年劣化、摩耗による劣化等が生じやすい。そのため、緩衝部材のメンテナンス周期が、中間シャフトよりも短い。したがって、緩衝部材のメンテナンス周期に合わせて、継手を分解して緩衝部材を交換し、再び継手を組み立てるといった煩雑な作業が必要となり、メンテナンス性が低い。上記問題は、中間シャフトの軸方向外側に設けられた緩衝部材だけでなく、金属部材より劣化しやすい部材で形成され、継手の任意の位置に設けられた部品によって引き起こされる。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、メンテナンス性が向上された継手を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る継手は、電動機の回転軸のトルクを、回転軸の中心軸の方向に空隙を挟んで回転軸に向き合う被駆動軸に伝達する継手である。継手は、第１内筒、第１外歯、第２内筒、第２外歯、外筒、第１内歯、第２内歯、および、板状の中心板を備える。第１内筒は、筒状の形状を有し、回転軸に嵌合して回転軸と一体に回転する。第１外歯は、第１内筒の外周面に環状に設けられる。第２内筒は、筒状の形状を有し、被駆動軸に嵌合して被駆動軸と一体に回転する。第２外歯は、第２内筒の外周面に環状に設けられる。外筒は、第１内筒の外周面の少なくとも一部および第２内筒の外周面の少なくとも一部を覆う筒状の形状を有する。第１内歯は、外筒の内周面に環状に設けられ、第１外歯と噛み合う。第２内歯は、外筒の内周面に環状に設けられ、第２外歯と噛み合う。中心板は、外筒の内周面に配置され、回転軸と被駆動軸に挟まれる空隙に位置する。第１内筒の中心板に向く端部は、中心板に向かって突出する第１曲面部を有する。第２内筒の中心板に向く端部は、中心板に向かって突出する第２曲面部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電動機の回転軸に嵌合する筒状の第１内筒、および、被駆動軸に嵌合する筒状の第２内筒が設けられる。第１内筒の中心板に向かう端部は、中心板に向かって突出する第１曲面部を有し、第２内筒の中心板に向かう端部が中心板に向かって突出する第２曲面部を有する。第１曲面部および第２曲面部が設けられることで、第１内筒の端部および第２内筒の端部に角がなく、中心板が角に接触することを抑制するための弾性部材を、第１内筒および第２内筒のそれぞれの中心板に向かう端部に設ける必要がないため、メンテナンス性が向上された継手を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気鉄道車両の台車の上面図
【図２】実施の形態１に係る継手の斜視図
【図３】実施の形態１に係る継手の断面図
【図４】実施の形態１に係る継手の断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る継手の断面図
【図６】実施の形態２に係る継手の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る継手について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１１】
（実施の形態１）
図１に示す台車１は、電気鉄道車両の床下に取り付けられ、車体を支持する。台車１は、台車枠２と、車輪３と、車輪３を連結する車軸４と、車軸４を回転可能に支持する軸箱５と、電動機６と、電動機６に駆動される被駆動系の一例である歯車装置７と、電動機６のトルクを歯車装置７に伝達する継手８を備える。歯車装置７は車軸４に嵌合されていて、電動機６のトルクが継手８および歯車装置７を介して、車軸４に伝達される。図１において、Ｚ軸が鉛直方向であり、Ｘ軸は、電動機６の回転軸６１の中心軸ＡＸ１と平行であり、Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸に直交する。なお台車１が搭載される電気鉄道車両は、Ｙ軸正方向または負方向に走行する。
【００１２】
上述の構成を有する台車１の各部について説明する。台車枠２は、Ｙ軸方向に延びる一対の側梁２ａおよび側梁２ａを繋ぐ横梁２ｂを備える。横梁２ｂに電動機６が固定される。また、台車枠２は、車体、および、電力変換装置、補助電源装置等の車載機器を支持する。車輪３は、車輪３を連結する車軸４が歯車装置７によって回されることで、車軸４と共に回転する。車軸４は、歯車装置７に回され、軸箱５によって、回転可能に支持される。軸箱５は、図示しない軸ばねを介して、側梁２ａに取り付けられる。電動機６は、図示しない電力変換装置から電力の供給を受けて駆動される。電動機６が駆動されると、回転軸６１が回転する。歯車装置７は、被駆動軸７１の回転数を減少させて、被駆動軸７１のトルクを車軸４に伝達する。なお歯車装置７は、吊り装置９を介して、横梁２ｂに取り付けられる。継手８は、電動機６の回転軸６１および歯車装置７の被駆動軸７１に嵌合し、回転軸６１のトルクを被駆動軸７１に伝達する。
【００１３】
電気鉄道車両の走行時、電動機６は図示しない電力変換装置から電力の供給を受け、回転軸６１を回転する。回転軸６１のトルクは、継手８によって、歯車装置７の被駆動軸７１に伝達される。歯車装置７として、歯数が異なる複数の歯車を有する減速機が用いられる。歯車装置７は、被駆動軸７１に嵌合する小歯車、小歯車と噛み合い、車軸に嵌合する大歯車を有する。歯車装置７は、被駆動軸７１の回転数を減少させ、被駆動軸７１のトルクを車軸４に伝達する。そして、車軸４、および、車軸４によって連結される車輪３が回転する。
【００１４】
上述したように、電動機６は横梁２ｂに固定されているのに対し、軸箱５は、軸ばねを介して側梁２ａに取り付けられ、歯車装置７は吊り装置９を介して側梁２ａに取り付けられる。そのため、電気鉄道車両の走行時における、車軸４を回転可能に支持する軸箱５の振動および車軸４に嵌合する歯車装置７の振動が、台車枠２に伝達されることが抑制される。換言すれば、電気鉄道車両の走行時における、軸箱５および歯車装置７の振動は、電動機６の振動より大きい。そのため、回転軸６１に対する被駆動軸７１の相対位置は、電気鉄道車両の走行時に変化する。
【００１５】
そこで、継手８は、回転軸６１に対する被駆動軸７１の相対位置の変化を吸収して、回転軸６１のトルクを、回転軸６１被駆動軸７１に伝達する。詳細には、継手８は、回転軸６１のトルクを、回転軸６１の中心軸ＡＸ１の方向に空隙を挟んで回転軸６１に向き合う被駆動軸７１に伝達する。継手８の構成について、図２および図３を用いて説明する。なお図３は、図１におけるＡ−Ａ線での断面図である。なお図２には、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸７１の中心軸とが一致する場合の継手８を示す。そのため、被駆動軸７１の中心軸は図示しない。
【００１６】
継手８は、回転軸６１に嵌合する筒状の形状を有する第１内筒１１と、被駆動軸７１に嵌合する筒状の形状を有する第２内筒１３と、第１内筒１１の少なくとも一部および第２内筒１３の少なくとも一部を覆う筒状の形状を有する外筒１５を備える。継手８はさらに、外筒１５の内周面に設けられた板状の中心板１８を備える。中心板１８は、回転軸６１と被駆動軸７１とに挟まれる空隙に位置する。なお第１内筒１１、第２内筒１３、外筒１５、および中心板１８は、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属部材で形成される。詳細については後述するが、第１内筒１１の中心板１８に向く端部および第２内筒１３の中心板１８に向く端部は曲面を有することで、第１内筒１１の端部および第２内筒１３の端部に角がなく、鉄道車両の走行時の振動によって、第１内筒１１または第２内筒１３が中心板１８に接触して損傷することが抑制される。また、第１内筒１１の角または第２内筒１３の角に中心板１８が接触することを抑制するための弾性部材を設ける必要はなく、継手８のメンテナンス性が向上する。
【００１７】
第１内筒１１および第２内筒１３は、両端が開いている筒状の形状を有する。第１内筒１１の中心板１８に向く端部は、第１曲面部１１ａを有する。そのため、第１内筒１１の中心板１８に向く端部に角がない。第１曲面部１１ａの形状は、中心板１８に向かって突出する任意の曲面である。一例として、第１曲面部１１ａは、第１内筒１１の中心軸を通る断面において円弧の形状を有する。実施の形態１では、第１曲面部１１ａは、第１内筒１１の中心軸上に中心が位置する円環の表面の一部である。第２内筒１３の中心板１８に向く端部は、第２曲面部１３ａを有する。そのため、第２内筒１３の中心板１８に向く端部に角がない。第２曲面部１３ａの形状は、中心板１８に向かって突出する任意の曲面である。一例として、第２曲面部１３ａは、第２内筒１３の中心軸を通る断面において円弧の形状を有する。実施の形態１では、第２曲面部１３ａは、第２内筒１３の中心軸上に中心が位置する円環の表面の一部である。
【００１８】
継手８はさらに、第１内筒１１の外周面に環状に設けられた第１外歯１２と、第２内筒１３の外周面に環状に設けられた第２外歯１４と、外筒１５の内周面に環状に設けられ、第１外歯１２と噛み合う第１内歯１６と、外筒１５の内周面に環状に設けられ、第２外歯１４と噛み合う第２内歯１７を備える。第１内歯１６の頂部１６ａが平面であるのに対し、第１外歯１２の頂部１２ａは、第１内歯１６に向かって突出する曲面である。また、第２内歯１７の頂部１７ａが平面であるのに対し、第２外歯１４の頂部１４ａは、第２内歯１７に向かって突出する曲面を有する。
【００１９】
上記構成を有する継手８が、回転軸６１のトルクを被駆動軸７１に伝達する際の継手８の各部の動作について説明する。回転軸６１に嵌合する第１内筒１１は、回転軸６１と一体に回転する。第１外歯１２と第１内歯１６が噛み合うことで、回転軸６１のトルクが第１内筒１１を介して外筒１５に伝達され、外筒１５が回転する。第２外歯１４と第２内歯１７が噛み合うことで、外筒１５のトルクが第２内筒１３に伝達され、第２内筒１３が回転する。第２内筒１３は被駆動軸７１に嵌合しており、被駆動軸７１は第２内筒１３と一体に回転する。すなわち、外筒１５のトルクが第２内筒１３を介して被駆動軸７１に伝達される。
【００２０】
上述したように、電動機６の回転軸６１に対する歯車装置７の被駆動軸７１の相対位置は、電気鉄道車両の走行時に変化する。換言すれば、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸７１の中心軸とは一致しないことがある。図４に示すように、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸７１の中心軸ＡＸ２とが一致しないことで、外筒１５および中心板１８が、図３に示す位置から傾く。外筒１５および中心板１８が傾くことで、第１内筒１１が有する第１曲面部１１ａが中心板１８に対して滑るように接触する。上述したように、第１内筒１１の中心板１８に向く端部に角がなく、第１曲面部１１ａが中心板１８に対して滑らかに接触するため、第１内筒１１と中心板１８が接触することによって、第１内筒１１および中心板１８が損傷することが抑制される。また、第１内筒１１の中心板１８に向く端部に角がないため、中心板１８が角に接触することを抑制するための緩衝部材を、第１内筒１１の中心板１８に向く端部に設ける必要がない。
【００２１】
なお第１曲面部１１ａの曲率は、第１曲面部１１ａが縁１１ｂより内側で中心板１８に接触するように定められる。縁１１ｂは、第１曲面部１１ａが第１内筒１１の外周面１１ｃと接する部分を示す。第１曲面部１１ａの曲率が上述のように定められることで、第１曲面部１１ａの縁１１ｂが中心板１８に接触して、第１内筒１１および中心板１８が損傷することが抑制される。
【００２２】
図４では、外筒１５および中心板１８がＹ軸に対して反時計回りに傾いたが、外筒１５および中心板１８は任意の方向に傾く。一例として、外筒１５および中心板１８はＹ軸に対して時計回りに傾いてもよい。この場合、第２内筒１３が有する第２曲面部１３ａが中心板１８に対して滑るように接触する。上述したように、第２内筒１３の中心板１８に向く端部に角がなく、第２曲面部１３ａが中心板１８に対して滑らかに接触するため、第２内筒１３と中心板１８が接触することによって、第２内筒１３および中心板１８が損傷することが抑制される。また、第２内筒１３の中心板１８に向く端部に角がないため、中心板１８が角に接触することを抑制するための緩衝部材を、第２内筒１３の中心板１８に向く端部に設ける必要がない。
【００２３】
なお第２曲面部１３ａの曲率は、第２曲面部１３ａが縁１３ｂより内側で中心板１８に接触するように定められる。縁１３ｂは、第２曲面部１３ａが第２内筒１３の外周面１３ｃと接する部分を示す。第２曲面部１３ａの曲率が上述のように定められることで、第２曲面部１３ａの縁１３ｂが中心板１８に接触して、第２内筒１３および中心板１８が損傷することが抑制される。
【００２４】
中心軸ＡＸ１と中心軸ＡＸ２が一致しない場合でも、第１外歯１２の頂部１２ａが曲面を有することで、第１外歯１２は傾いた状態で第１内歯１６に噛み合う。同様に、中心軸ＡＸ１と中心軸ＡＸ２が一致しない場合でも、第２外歯１４の頂部１４ａが曲面を有することで、第２外歯１４は傾いた状態で第２内歯１７に噛み合う。そのため、継手８は、回転軸６１のトルクを被駆動軸７１に伝達することができる。
【００２５】
以上説明したとおり、本実施の形態１に係る継手８において、第１内筒１１の中心板１８に向かう端部は、第１曲面部１１ａを有し、第２内筒１３の中心板１８に向かう端部は第２曲面部１３ａを有する。第１曲面部１１ａまたは第２曲面部１３ａが中心板１８に接触することで、第１内筒１１または第２内筒１３と中心板１８との接触による損傷が抑制される。また、第１内筒１１の中心板１８に向かう端部および第２内筒１３の中心板１８に向かう端部に角がないため、中心板１８が角に接触することによる損傷を抑制するために弾性部材を設ける必要がない。この弾性部材を備える継手と比べ、弾性部材を有さない継手８は、金属部材よりメンテナンス周期が短い弾性部材に合わせて、継手８を分解して弾性部材を交換するという作業が必要ないため、メンテナンス性が高い。
【００２６】
（実施の形態２）
実施の形態１において、継手８が有する第１内筒１１および第２内筒１３は、両端が開いている筒状の形状を有する。第１内筒１１および第２内筒１３の形状は、両端が開いている筒状の形状に限られない。一例として、実施の形態２では、一端が閉じている筒状の形状を有する第１内筒および第２内筒を備える継手８について図５を用いて説明する。なお図５には、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸７１の中心軸とが一致する場合の継手８を示す。そのため、図５には、被駆動軸７１の中心軸を図示しない。実施の形態２に係る継手８は、第１内筒１１に代えて、回転軸６１に嵌合する筒状の形状を有する第１内筒２１を備える。また継手８は、第２内筒１３に代えて、被駆動軸７１に嵌合する筒状の形状を有する第２内筒２２を備える。なお第１内筒２１、第２内筒２２、外筒１５、および中心板１８は、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属部材で形成される。
【００２７】
第１内筒２１および第２内筒２２は、一端が閉じている筒状の形状を有する。第１内筒２１の閉じられた一端は中心板１８に向かう。また第２内筒２２の閉じられた一端は中心板１８に向かう。第１内筒２１の閉じられた一端は、第１曲面部２１ａを有する。そのため、第１内筒２１の中心板１８に向く端部に角がない。第１曲面部２１ａの形状は、中心板１８に向かって突出する任意の曲面である。一例として、第１曲面部２１ａは、第１内筒２１の中心軸を通る断面において円弧の形状を有する。実施の形態２では、第１曲面部２１ａは、第１内筒２１の中心軸上に曲率中心が位置する曲面の一部である。例えば、第１曲面部２１ａは、第１内筒２１の中心軸上に中心が位置する球面の一部である。第２内筒２２の閉じられた一端は、第２曲面部２２ａを有する。そのため、第２内筒２２の中心板１８に向く端部に角がない。第２曲面部２２ａの形状は、中心板１８に向かって突出する任意の曲面である。一例として、第２曲面部２２ａは、第２内筒２２の中心軸を通る断面において円弧の形状を有する。実施の形態２では、第２曲面部２２ａは、第２内筒２２の中心軸上に曲率中心が位置する曲面の一部である。例えば、第２曲面部２２ａは、第２内筒２２の中心軸上に中心が位置する球面の一部である。
【００２８】
継手８は、実施の形態１と同様に、第１外歯１２と、第２外歯１４と、第１内歯１６と、第２内歯１７を備える。上記構成を有する継手８が、回転軸６１のトルクを被駆動軸７１に伝達する際の継手８の各部の動作について説明する。回転軸６１に嵌合する第１内筒２１は、回転軸６１と一体に回転する。第１外歯１２と第１内歯１６が噛み合うことで、回転軸６１のトルクが第１内筒２１を介して外筒１５に伝達され、外筒１５が回転する。第２外歯１４と第２内歯１７が噛み合うことで、外筒１５のトルクが第２内筒２２に伝達され、第２内筒２２が回転する。第２内筒２２は被駆動軸７１に嵌合しており、被駆動軸７１は第２内筒２２と一体に回転する。すなわち、外筒１５のトルクが第２内筒２２を介して被駆動軸７１に伝達される。上述した順序で、継手８を介して、回転軸６１のトルクが被駆動軸７１に伝達される。
【００２９】
実施の形態１と同様に、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸７１の中心軸とは一致しないことがある。図６に示すように、回転軸６１の中心軸ＡＸ１と被駆動軸の中心軸ＡＸ２とが一致しないことで、外筒１５および中心板１８が、図５に示す位置から傾く。外筒１５および中心板１８が傾くことで、第１内筒２１が有する第１曲面部２１ａが中心板１８に対して滑るように接触する。上述したように、第１内筒２１の中心板１８に向く端部に角がなく、第１曲面部２１ａが中心板１８に対して滑らかに接触するため、第１内筒２１と中心板１８が接触することによって、第１内筒２１および中心板１８が損傷することが抑制される。また、第１内筒２１の中心板１８に向く端部に角がないため、中心板１８が角に接触することを抑制するための緩衝部材を、第１内筒２１の中心板１８に向く端部に設ける必要がない。
【００３０】
なお第１曲面部２１ａの曲率は、第１曲面部２１ａが縁２１ｂより内側で中心板１８に接触するように定められる。縁２１ｂは、第１曲面部２１ａが第１内筒２１の外周面２１ｃと接する部分を示す。第１曲面部２１ａの曲率が上述のように定められることで、第１曲面部２１ａの縁２１ｂが中心板１８に接触して、第１内筒２１および中心板１８が損傷することが抑制される。
【００３１】
図６では、外筒１５および中心板１８がＹ軸に対して反時計回りに傾いたが、外筒１５および中心板１８は任意の方向に傾く。一例として、外筒１５および中心板１８はＹ軸に対して時計回りに傾いてもよい。この場合、第２内筒２２が有する第２曲面部２２ａが中心板１８に対して滑るように接触する。上述したように、第２内筒２２の中心板１８に向く端部に角がなく、第２曲面部２２ａが中心板１８に対して滑らかに接触するため、第２内筒２２と中心板１８が接触することによって、第２内筒２２および中心板１８が損傷することが抑制される。また、第２内筒２２の中心板１８に向く端部に角がないため、中心板１８が角に接触することを抑制するための緩衝部材を、第２内筒２２の中心板１８に向く端部に設ける必要がない。
【００３２】
なお第２曲面部２２ａの曲率は、第２曲面部２２ａが縁２２ｂより内側で中心板１８に接触するように定められる。縁２２ｂは、第２曲面部２２ａが第２内筒２２の外周面２２ｃと接する部分を示す。第２曲面部２２ａの曲率が上述のように定められることで、第２曲面部２２ａの縁２２ｂが中心板１８に接触して、第２内筒２２および中心板１８が損傷することが抑制される。
【００３３】
実施の形態１と同様に、中心軸ＡＸ１と中心軸ＡＸ２が一致しない場合でも、第１外歯１２の頂部１２ａが曲面を有することで、第１外歯１２は傾いた状態で第１内歯１６に噛み合う。同様に、中心軸ＡＸ１と中心軸ＡＸ２が一致しない場合でも、第２外歯１４の頂部１４ａが曲面を有することで、第２外歯１４は傾いた状態で第２内歯１７に噛み合う。そのため、継手８は、回転軸６１のトルクを被駆動軸７１に伝達することができる。
【００３４】
以上説明したとおり、本実施の形態２に係る継手８において、第１内筒２１の閉じられた一端は、第１曲面部２１ａを有し、第２内筒２２の閉じられた一端は、第２曲面部２２ａを有する。第１曲面部２１ａまたは第２曲面部２２ａが中心板１８に接触することで、第１内筒２１または第２内筒２２と中心板１８との接触による損傷が抑制される。また、第１内筒２１の中心板１８に向かう端部および第２内筒２２の中心板１８に向かう端部に角がないため、中心板１８が角に接触することによる損傷を抑制するために弾性部材を設ける必要がない。この弾性部材を備える継手と比べ、弾性部材を有さない継手８は、金属部材よりメンテナンス周期が短い弾性部材に合わせて、継手８を分解して弾性部材を交換するという作業が必要ないため、メンテナンス性が高い。
【００３５】
上述の継手８の各部の形状は一例である。第１曲面部１１ａ，２１ａ、および第２曲面部１３ａ，２２ａの形状は上述の例に限られず、任意の曲面である。一例として、第１曲面部１１ａ，２１ａおよび第２曲面部１３ａ，２２ａは、凹部を有する曲面でもよい。また、第１内筒１１の中心板１８に向く端部の形状は、少なくとも第１曲面部１１ａを有する任意の形状である。一例として、第１内筒１１の中心板１８に向く端部は、第１曲面部１１ａと、第１曲面部１１ａの内側の縁に連続する平面とを有してもよい。第１内筒２１、第２内筒１３，２２についても同様である。また継手８は、回転軸６１に嵌合する第１内筒１１および被駆動軸７１に嵌合する第２内筒２２を備えてもよいし、回転軸６１に嵌合する第１内筒２１および被駆動軸７１に嵌合する第２内筒１３を備えてもよい。外筒１５と中心板１８は一体に形成されてもよい。
【００３６】
継手８は、電気鉄道車両に限られず、相対位置が変化する軸にトルクを伝達する必要がある任意の装置に搭載することができる。また歯車装置７は、被駆動軸７１のトルクを任意の軸に伝達する任意の装置であって、一例として変速機である。
【符号の説明】
【００３７】
１  台車、２  台車枠、２ａ  側梁、２ｂ  横梁、３  車輪、４  車軸、５  軸箱、６  電動機、７  歯車装置、８  継手、９  吊り装置、１１，２１  第１内筒、１１ａ  第１曲面部、１１ｂ，１３ｂ，２１ｂ，２２ｂ  縁、１１ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ  外周面、１２  第１外歯、１２ａ，１４ａ，１６ａ，１７ａ  頂部、１３，２２  第２内筒、１３ａ  第２曲面部、１４  第２外歯、１５  外筒、１６  第１内歯、１７  第２内歯、１８  中心板、２１ａ  第１曲面部、２２ａ  第２曲面部、６１  回転軸、７１  被駆動軸、ＡＸ１，ＡＸ２  中心軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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