(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、そのエンジンの前方に配置されるラジエータと、前記エンジンの後方に配設され前記エンジンの出力軸に連結される第１の補機若しくは前記エンジンのトルクを変換する変速機とを備えるディーゼル機関車において、
車体床に固定される下端部を有し、前記第１の補機又は前記変速機の両側に配設され、前記第１の補機又は前記変速機の高さを超える長さに形成される一対の脚部と、
その一対の脚部間に架設され、前記第１の補機または前記変速機の上方に配設される架台と、
その架台の上に固設されるコンプレッサと、
そのコンプレッサに回転が入力される第２回転軸を前記変速機または前記第１の補機の回転が出力される第１回転軸に連係し所定の減速比で回転を伝動する伝動部と、
前記架台と前記コンプレッサとの間に介挿される防振材とを備え、
前記コンプレッサを前記ラジエータより上方に配置することを特徴とするディーゼル機関車。
【請求項２】
前記伝動部は、前記第１回転軸および前記第２回転軸にそれぞれ固定されるプーリと、そのプーリ間に係回されたベルトとを備えていることを特徴とする請求項１記載のディーゼル機関車。
【請求項３】
前記第１回転軸は、前記変速機から車輪に動力を伝達する推進軸と別設されており、
前記ディーゼル機関車は、保線用車両であることを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼル機関車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関車に関し、特に、省スペース性に優れると共に、補機のメンテナンス性を向上できるディーゼル機関車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関車には、エンジンにより回転駆動されるコンプレッサ、発電機、送風機、ラジエータ、オイルポンプ等の補機が搭載されている。このようなディーゼル機関車に関し、減速機を介してエンジンの回転を補機に伝達する技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示される技術では、コンプレッサ（補機）用の減速機をエンジンの後方に配置し、エンジンの推進軸を減速機に連結している。エンジンの回転は減速機により減速され、減速機の後方に配置された補機に伝達されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、エンジンの前方には補機が連結されておらず、エンジンの後方のみに補機が連結されていた。このため、エンジンの回転駆動力を使って多くの補機を駆動できなかった。
【０００４】
そこで、エンジンの後方だけでなく前方にも補機を配置することにより、エンジンで複数の補機を回転駆動するディーゼル機関車が知られている。ここで、図３を参照して、従来のディーゼル機関車について説明する。図３は従来のディーゼル機関車５０の側面視における透視図である。なお、図３の矢印Ｕ−Ｄ，Ｌ−Ｒ，Ｆ−Ｂは、ディーゼル機関車５０の上下方向、左右方向、前後方向をそれぞれ示す。
【０００５】
ディーゼル機関車５０は、図３に示すように、車体床２の上に配設された機関室３と、機関室３の後方に配設され運転室床４で仕切られた運転室５とを主に備えている。エンジン６は機関室３内に収容されており、エンジン６から前方に延設された回転軸７にラジエータ８（補機）が連結されている。ラジエータ８はエンジン６の前方の機関室３内に収容されている。出力軸９はエンジン６から後方に延設され、液体式（流体式）の変速機１０に連結されている。変速機１０は出力軸９のトルクを増大させて、ディーゼル機関車５０の発進・加速時に必要なトルクを得るための装置である。変速機１０はエンジン６の後方の機関室３内に配設されており、下部は車体床２の下側に突出している。推進軸１１は、車体床２の下側に突設した変速機１０に連結され、車輪１２に動力を伝達する。
【０００６】
一方、変速機１０の後方から延長軸５１が延設されている。延長軸５１は変速機１０の動力を出力する部材である。機関室３の大きさは運転室５の位置等により制約を受けるため、コンプレッサ５２（補機）を機関室３内に配置できないことがある。この場合は図３に示すように、コンプレッサ５２を機関室３の外の車体床２と運転室床４との間に配置し、延長軸５１を機関室３の外まで延設してコンプレッサ５２に連結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、エンジン６の前後に複数の補機が配置された従来のディーゼル機関車５０では、機関室３内の後側に延長軸５１が長く引き回されるため、機関室３内の空きスペースが減るという問題点があった。
【０００９】
また、機関室３が狭く機関室３内にコンプレッサ５２（補機）を配置できない場合は、コンプレッサ５２（補機）が機関室３の外の車体床２と運転室床４とに囲まれた空間に配置される。しかし、この空間は運転室５の床下であるから、狭く身動きを取り難いため、コンプレッサ５２（補機）のメンテナンスを行い難いという問題点があった。
【００１０】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、省スペース性に優れると共に、補機のメンテナンス性を向上できるディーゼル機関車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、請求項１記載のディーゼル機関車は、エンジンと、そのエンジンの前方に配置されるラジエータと、前記エンジンの後方に配設され前記エンジンの出力軸に連結される第１の補機若しくは前記エンジンのトルクを変換する変速機とを備えるものであり、車体床に固定される下端部を有し、前記第１の補機又は前記変速機の両側に配設され、前記第１の補機又は前記変速機の高さを超える長さに形成される一対の脚部と、その一対の脚部間に架設され、前記第１の補機または前記変速機の上方に配設される架台と、その架台の上に固設されるコンプレッサと、そのコンプレッサに回転が入力される第２回転軸を前記変速機または前記第１の補機の回転が出力される第１回転軸に連係し所定の減速比で回転を伝動する伝動部と、前記架台と前記コンプレッサとの間に介挿される防振材とを備え、前記コンプレッサを前記ラジエータより上方に配置している。
【００１２】
請求項２記載のディーゼル機関車は、請求項１記載のディーゼル機関車において、前記伝動部は、前記第１回転軸および前記第２回転軸にそれぞれ固定されるプーリと、そのプーリ間に係回されたベルトとを備えている。
【００１３】
請求項３記載のディーゼル機関車は、請求項１又は２に記載のディーゼル機関車において、前記第１回転軸は、前記変速機から車輪に動力を伝達する推進軸と別設されており、前記ディーゼル機関車は保線用車両である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のディーゼル機関車によれば、エンジンと、そのエンジンの前方に配置されるラジエータと、エンジンの後方に配設されエンジンの出力軸に連結される第１の補機若しくは変速機の上方に配設される架台を備え、コンプレッサは架台の上に固設されているので、エンジンからコンプレッサまでの長さを短くでき、エンジンとコンプレッサとをコンパクトに配置できる。よって、省スペース性に優れるという効果がある。また、コンプレッサが架台の上に固設されているので、高い位置に配置でき、コンプレッサのメンテナンス性を向上できる効果がある。
【００１５】
さらに、コンプレッサに回転が入力される第２回転軸を、変速機または第１の補機の回転が出力される第１回転軸に連係し所定の減速比で回転を伝動する伝動部を備えているので、従来のように補機用の減速機を設ける必要がなく、機関室内の空きスペースを増やすことができる。よって、省スペース性に優れると共に、機関室に収容された補機のメンテナンスを容易に行うことができる効果がある。
また、架台が架設される一対の脚部は車体床に固定される下端部を有する一方、コンプレッサは気体を圧縮して圧力を高め、連続的に送り出す装置であるため、コンプレッサを架台に配置するとコンプレッサの振動が架台を伝播して車体に伝わる。この場合であっても、請求項１記載のディーゼル機関車によれば、架台のコンプレッサを固設する設置面を利用してその設置面とコンプレッサとの間に防振材を配置できるので、振動が架台を伝播して車体に伝わることを防止できる効果がある。
【００１６】
請求項２記載のディーゼル機関車によれば、請求項１記載のディーゼル機関車の奏する効果に加え、伝動部は、第１回転軸および第２回転軸にそれぞれ固定されるプーリと、そのプーリ間に係回されたベルトとを備えているので、エンジンや補機の振動をベルトで吸収することができ、破損し難く耐久性を向上できる効果がある。また、プーリを備える伝動部は、第１回転軸と第２回転軸との位置関係に影響されずに、ベルトを係回することで動力を伝達できる。そのため、第１回転軸の位置に影響を受けることなく、コンプレッサを車両の幅方向の略中心に配置できる。その結果、車両の幅方向の重量がアンバランスになることを防ぎ、車両の安定性を向上できる効果がある。さらに、プーリ径を選択することで任意の減速比にできるため、補機に適した回転数が容易に得られる効果がある。
【００１７】
請求項３記載のディーゼル機関車によれば、請求項１又は２に記載のディーゼル機関車の奏する効果に加え、保線用車両は小型で機関室が狭いが、コンプレッサを機関室内の高い位置に配置できるため、コンプレッサのメンテナンス性を向上できる効果がある。さらに、第１回転軸は変速機から車輪に動力を伝達する推進軸と別設されているので、安定した回転駆動力を変速機からコンプレッサに伝達できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施の形態におけるディーゼル機関車の側面視における透視図であり、（ｂ）は第１実施の形態におけるディーゼル機関車の背面視における要部模式図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２実施の形態におけるディーゼル機関車の側面視における透視図であり、（ｂ）は第２実施の形態におけるディーゼル機関車の背面視における要部模式図である。
【図３】従来のディーゼル機関車の側面視における透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施の形態におけるディーゼル機関車１の側面視における透視図であり、図１（ｂ）は本発明のディーゼル機関車１の背面視における要部模式図である。図１の矢印Ｕ−Ｄ，Ｌ−Ｒ，Ｆ−Ｂは、ディーゼル機関車１の上下方向、左右方向、前後方向をそれぞれ示す。後述する本発明の第２実施の形態におけるディーゼル機関車３１（図２）についても同様とする。なお、従来のディーゼル機関車５０（図３参照）と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２０】
ディーゼル機関車１は、線路の保守作業に使用されるモーターカー（線路の保守や点検に用いられる小型の保線用車両）として構成され、車体床２の上に配設された機関室３と、機関室３の後方に配設され運転室床４で仕切られた運転室５とを主に備えている。また、ディーゼル機関車１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、下端部が車体床２に固定された脚部１３が変速機１０の両側に配設されており、脚部１３は車体床２上に露呈する変速機１０の高さを超える長さに形成されている。架台１４は脚部１３間に架設され、変速機１０の上方に配設されている。第１回転軸１５は変速機１０の回転を出力する部材であり、架台１４の後端を超える長さに形成されていると共に、変速機１０の後方から延設され架台１４の下方に配設されている。変速機１０は出力軸９のトルクを車輪１２の駆動に必要なトルクに増大させて推進軸１１に伝達する装置であるが、第１回転軸１５は車輪１２を駆動するような大きなトルクは不要である。そこで、第１回転軸１５は推進軸１１と別設され、補機の駆動に必要な回転数およびトルクが得られるように変速機１０から機関室３内に引き出される。
【００２１】
コンプレッサ１６は架台１４の上に固設されており、ディーゼル機関車１の左右方向（幅方向）の略中心に配置されている。なお、架台１４とコンプレッサ１６との間に防振ゴム等の防振材を介挿することが好ましい。架台１４や車体床２に伝わるコンプレッサ１６の振動を軽減するためである。第２回転軸１７はコンプレッサ１６に回転を入力する部材であり、コンプレッサ１６から後方に延設されている。
【００２２】
伝動部１８は第１回転軸１５と第２回転軸１７とを連係して、第１回転軸１５の回転を所定の減速比で減速し第２回転軸１７に回転を伝動する部位である。伝動部１８の一部を構成するプーリ１９，２０は、コンプレッサ１６の第２回転軸１７と変速機１０の第１回転軸１５とにそれぞれ固定されている。伝動部１８の一部を構成するベルト２１はプーリ１９，２０間に係回されており、第１回転軸１５に固定されたプーリ２０の回転に伴って回転し、プーリ１９に動力を伝える。なお、プーリ１９，２０間にテンションプーリを配設することが望ましい。ベルト２１の張力を調整できるからである。
【００２３】
ディーゼル機関車１は以上のように構成されているので、エンジン６を駆動すると出力軸９の回転が第１回転軸１５に伝達される。第１回転軸１５は車輪１２を駆動する推進軸１１と別設されているので、第１回転軸１５は出力軸９の回転数に応じた安定した回転数で回転する。第１回転軸１５の回転はプーリ２０に伝達され、ベルト２１を介して、プーリ１９が固定された第２回転軸１７を回転させる。第２回転軸１７の回転数は、プーリ１９，２０のプーリ径の比率により任意に減速できる。これにより第２回転軸１７をコンプレッサ１６に応じた回転数にすることができ、コンプレッサ１６に最適な回転数を入力し作動させることが可能となる。
【００２４】
また、ディーゼル機関車１は、エンジン６の出力軸９に連結される変速機１０の上方に配設される架台１４を備え、コンプレッサ１６は架台１４の上に固設されているので、エンジン６からコンプレッサ１６までの前後方向における長さを短くでき、エンジン６とコンプレッサ１６とをコンパクトに配置できる。よって省スペース性に優れる。また、コンプレッサ１６は架台１４の上という高い位置に固設されているので、側方および上方からのオイルの補充やベルト２１の点検等のメンテナンス性を向上できる。
【００２５】
また、コンプレッサ１６の第２回転軸１７を変速機１０の第１回転軸１５に連係し所定の減速比で回転を伝動する伝動部１８を備えているので、補機用の減速機を省略でき、機関室３内にエンジン６及び補機（ラジエータ８及びコンプレッサ１６）をコンパクトに収容できる。
【００２６】
さらに、伝動部１８は、第１回転軸１５及び第２回転軸１７にそれぞれ固定されるプーリ１９，２０と、プーリ１９，２０間に係回されたベルト２１とを備えているので、エンジン６やコンプレッサ１６の振動をベルト２１で吸収することができ、破損し難く耐久性を向上できる。また、プーリ１９，２０にベルト２１を係回することで動力を伝達できるため、プーリ１９，２０の位置関係に影響を受けることなく、コンプレッサ１６をディーゼル機関車１の左右方向（幅方向）の略中心に配置できる。その結果、ディーゼル機関車１の幅方向の重量がアンバランスになることを防ぎ、走行時の安定性を向上できる。また、プーリ径を選択することで任意の減速比にできるため、コンプレッサ１６に適した回転数を容易に得ることができる。
【００２７】
次に、図２を参照して第２実施の形態について説明する。図２（ａ）は本発明の第２実施の形態におけるディーゼル機関車３１の側面視における透視図であり、図２（ｂ）は本発明のディーゼル機関車３１の背面視における要部模式図である。第１実施の形態においては、変速機１０の回転を第１回転軸１５が出力する場合について説明したが、第２実施の形態においては、発電機３２の回転を第１回転軸３３が出力する場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにディーゼル機関車３１は、エンジン６で発電機３２（第１の補機）を駆動し、発生した電力で図示しない電動機を回転させて走行する電気式のディーゼル機関車として構成されている。発電機３２の両側には、下端部が車体床２に固定された脚部１３が配設されている。架台１４は脚部１３間に架設されており、発電機３２の上方に配設されている。第１回転軸３３は発電機３２の回転を出力する部材であり、架台１４の後端を超える長さに形成されていると共に、発電機３２の後方から延設され架台１４の下方に配設されている。
【００２９】
コンプレッサ３４は架台１４の上に固設されている。第２回転軸３５はコンプレッサ３４に回転を入力する部材であり、コンプレッサ３４から後方に延設されている。架台１４の上には送風機３６が並設されている。第２回転軸３７は送風機３６に回転を入力する部材であり、送風機３６から後方に延設されている。
【００３０】
伝動部３８は第１回転軸３３と第２回転軸３５，３７とを連係して、第１回転軸３３の回転を所定の減速比で減速し第２回転軸３５，３７に回転を伝動する部位である。伝動部３８の一部を構成するプーリ３９，４０，４１は、コンプレッサ３４の第２回転軸３５と送風機３６の第２回転軸３７と発電機３２の第１回転軸３３とにそれぞれ固定されている。伝動部３８の一部を構成するベルト４２，４３は、プーリ４１，３９間とプーリ４１，４０間とにそれぞれ係回されており、第１回転軸３３に固定されたプーリ４１の回転に伴って回転し、プーリ３９，４０に動力を伝える。
【００３１】
第２実施の形態におけるディーゼル機関車３１によれば、ベルト４２，４３はプーリ４１，３９間とプーリ４１，４０間とにそれぞれ係回されており、第１回転軸３３に固定されたプーリ４１の回転に伴って回転しプーリ３９，４０に動力を伝えるので、第１回転軸３３の回転がコンプレッサ３４及び送風機３６に伝達される。このように、伝動部３８はプーリ３９，４０，４１及び複数のベルト４２，４３により構成されているので、複数の補機（コンプレッサ３４及び送風機３６）に動力を伝達する場合も補機用の減速機を省略でき、機関室３内に複数の補機をコンパクトに収容できる。
【００３２】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量等）は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【００３３】
上記各実施の形態では、補機がラジエータ８、コンプレッサ１６，３４、発電機３２及び送風機３６の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の補機を搭載することは当然可能である。他の補機としてはオイルポンプ等が挙げられる。
【００３４】
上記第１実施の形態では、エンジン６の後方に変速機１０を配置し、第１回転軸１５は変速機の回転を出力する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。変速機１０に代えて補機（第１の補機）を配置することも可能である。補機（第１の補機）としては、発電機、送風機、オイルポンプ等が挙げられる。
【００３５】
上記第１実施の形態では、変速機１０が液体式（流体式）の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の方式の変速機を用いることは当然可能である。変速機の他の方式としては、機械式が挙げられる。
【００３６】
また、変速機１０は逆転機と組み合わせたものを用いることが可能である。この場合、第１回転軸１５は逆転機の入力側の軸と連係させるのが好ましい。逆転機の出力側の軸はエンジン６の出力軸９と逆回転になるからである。但し、ピニオンギヤを介在させて回転方向を変換すれば良い。
【００３７】
上記第１実施の形態では、変速機１０やコンプレッサ１６から第１回転軸１５や第２回転軸１７が延設された場合について説明した。また、上記第２実施の形態では、発電機３２から第１回転軸３３が延設され、コンプレッサ３４や送風機３６から第２回転軸３５，３７が延設された場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、変速機１０やコンプレッサ１６と第１回転軸１５や第２回転軸１７との間や、発電機３２、コンプレッサ３４及び送風機３６と第１回転軸３３や第２回転軸３５，３７との間に、ギヤやベルト等を介在させることも可能である。ギヤやベルト等を介在させても、変速機１０や発電機３２の回転を第１回転軸１５，３３に出力できると共に、第２回転軸１７，３５，３７の回転をコンプレッサ１６，３４や送風機３６に入力できるからである。
【００３８】
上記第１実施の形態では、第２の補機（コンプレッサ１６）が１台配置された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、コンプレッサ１６以外に他の第２の補機を配置することにより、第２の補機を複数台とすることも当然可能である。他の第２の補機としては、上述のように発電機、送風機、オイルポンプ等が挙げられる。他の第２の補機は、架台１４の上、車体床２の上などに載置できる。複数の第２の補機を設ける場合、第２実施の形態で説明したように、ベルト２１を複数本用意し、第１回転軸１５に固定されたプーリ２０と、第２の補機の各々に配設したプーリとの間にベルトを係回すれば良い。これにより、複数の第２の補機の第２回転軸と第１回転軸１５とを連係できる。伝動部１８がプーリ１９，２０及びベルト２１を備えて構成されているので、第２の補機を複数台配置した場合も、第１回転軸１５の回転を各々の補機に伝動することが容易である。また、第２実施の形態においては、車体床２の上に補機を配置することも可能である。
【００３９】
上記各実施の形態では、脚部１３と架台１４とが変速機１０や発電機３２に跨設された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手段により変速機１０や発電機３２の上方に架台１４を配設することが可能である。他の手段としては、架台１４の左右の端部を機関室３の壁面に固着する、架台１４を吊設する等が挙げられる。
【００４０】
上記第１実施の形態では、変速機１０の後方に第１回転軸１５を延設した場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、変速機１０の前方に第１回転軸１５を延設することも可能である。この場合は、第２回転軸１７が前方に配設されるようにコンプレッサ１６を架台１４の上に固設する。この場合も、エンジン６及びコンプレッサ１６をコンパクトに配置できると共に、第１回転軸１５と第２回転軸１７とにそれぞれプーリ２０，１９を固定しベルト２１を係回することにより、第２回転軸１７からコンプレッサ１６に回転を伝達できる。
【００４１】
上記各実施の形態では、伝動部１８，３８がプーリ１９，２０，３９，４０，４１及びベルト２１，４２，４３を備える場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手段を用いることが可能である。他の手段としては歯車装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００４２】
１，３１                      ディーゼル機関車
６                            エンジン
９                            出力軸
１０                          変速機
１４                          架台
３２                          発電機（第１の補機）
１５，３３                    第１回転軸
１６，３４                    コンプレッサ
１７，３５，３７              第２回転軸
１８，３８                    伝動部
１９，２０，３９，４０，４１  プーリ（伝動部）
２１，４２，４３              ベルト（伝動部）
【図１】
0005478792.tif 000002
【図２】
0005478792.tif 000003
【図３】
0005478792.tif 000004