(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸の一方の側から、第１の軸受を前記車軸に取り付ける第１軸受取付工程と、
前記車軸の前記一方の側から、前記第１軸受取付工程で前記第１の軸受を取り付けられた前記車軸に第１の車輪を取り付ける第１車輪取付工程と、
前記車軸の前記一方の側から、前記第１車輪取付工程で前記第１の車輪を取り付けられた前記車軸に第２の車輪を取り付ける第２車輪取付工程と、
前記車軸の前記一方の側から、前記第２車輪取付工程で前記第２の車輪を取り付けられた前記車軸に第２の軸受を取り付ける第２軸受取付工程と、を含む鉄道車両用輪軸の製造方法。
【請求項２】
前記車軸は、前記第１の軸受が取り付けられる部位の外側の外周の少なくとも一部に、前記車軸の外径が前記第１の軸受の前記車軸が通る部分の内径よりも大きくなるような突起部が設けられたものとする、請求項１に記載の鉄道車両用輪軸の製造方法。
【請求項３】
前記車軸の外径は、前記第１の軸受が取り付けられる部位から、前記第１の車輪が取り付けられる部位、前記第２の車輪が取り付けられる部位及び前記第２の軸受が取り付けられる部位へと至るにつれて段階的に小さくなるものとし、
前記第１の軸受、前記第１の車輪、前記第２の車輪及び前記第２の軸受それぞれの前記車軸が通る部分の内径は、前記車軸の外径に対応して、前記第１の軸受、前記第１の車輪、前記第２の車輪及び前記第２の軸受の順に段階的に小さくなるものとする、請求項１又は２に記載の鉄道車両用輪軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用輪軸及び鉄道車両用輪軸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の台車には、輪軸が設けられている。例えば、特許文献１には、車軸と、車軸の両端部に圧入された一対の車輪で構成された輪軸が開示されている。特許文献１の輪軸では、一対の車輪を圧入された車軸の両端部に輪軸を軸支させるための軸受が取り付けられている。一般に、軸受の内輪は車軸に端部から圧入されているとともに、軸受の脱落防止のため、車軸の端部に設けられた固定部材により、軸受は車軸に強固に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１３１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低床式車両等においては、低床化のために、床下となる輪軸の一対の車輪の間には主電動機及び歯車箱といった機器を設置することは好ましくない。そのため、図８に示すように、低床式車両等の鉄道車両用輪軸１００の一方の外端部に、主電動機の駆動力を車輪に伝達する歯車箱１２０等の動力伝達装置が設置される場合がある。このような場合、歯車箱１２０等が障害となり、車軸１１２に歯車箱１２０等が設けられている側の車輪１１６Ａや軸受１１４Ａを取り付けることが困難となり、製造効率を低下させる原因となる。
【０００５】
そこで、本発明は、車軸の一方の側の端部に歯車箱等の構造物が取り付けられている場合でも、軸受及び車輪の取り付けが容易なものとなる鉄道車両用輪軸及び鉄道車両用輪軸の製造方法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】
【０００６】
本発明は、車軸と、車軸に取り付けられた第１及び第２の車輪と、第１の車輪の外側で車軸に取り付けられた第１の軸受と、第２の車輪の外側で車軸に取り付けられた第２の軸受とを備え、第１及び第２の車輪と第１及び第２の軸受とは、車軸の一方の側から、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受の順で車軸に取り付けられたものである鉄道車両用輪軸である。
【０００７】
この構成によれば、車軸と、車軸に取り付けられた第１及び第２の車輪と、第１の車輪の外側で車軸に取り付けられた第１の軸受と、第２の車輪の外側で車軸に取り付けられた第２の軸受とを備えた鉄道車両用輪軸において、第１及び第２の車輪と第１及び第２の軸受とは、車軸の一方の側から、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受の順で車軸に取り付けられたものである。このため、車軸の第１の軸受の側の端部に歯車箱等の構造物が取り付けられている場合でも、車軸の反対の側から歯車箱等が障害にならずに、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受を順番に取り付けることができ、軸受及び車輪の取り付けが容易なものとなる。
【０００８】
この場合、車軸は、第１の軸受が取り付けられる部位の外端側の外周の少なくとも一部に、車軸の外径が第１の軸受の車軸が通る部分の内径よりも大きくなるような突起部が設けられていることが好適である。
【０００９】
低床式車両等の輪軸の一方の端部に歯車箱が取り付けられている場合、歯車箱内部の歯車には、スプライン加工された輪軸が挿入され、スプラインと歯車箱内部の歯車の内側が噛合し、主電動機からの駆動力が車輪に伝えられる。この場合に、低床式車両のように車輪内側空間が少ない場合は、軸受は歯車箱と車輪の間に設けられる。軸受の歯車箱側に軸受の固定部材を設けられない場合，輪軸端部がスプライン加工されて歯車箱に挿入されていることから、軸受の歯車箱側を輪軸に固定することができず、軸受が固定できずに左右に動く恐れがある。
【００１０】
しかし、この構成によれば、車軸の外径が第１の軸受の車軸が通る部分の内径よりも大きくなるような突起部が設けられている。そのため、車軸の第１の軸受の側の端部に歯車箱等の構造物が取り付けられており、第１の軸受を固定部材で車軸に固定して第１の軸受の搖動や脱落を防止することが困難である場合でも、突起部により第１の軸受の搖動や脱落を防止することができる。
【００１１】
また、車軸の外径は、第１の軸受が取り付けられる部位から、第１の車輪が取り付けられる部位、第２の車輪が取り付けられる部位及び第２の軸受が取り付けられる部位へと至るにつれて段階的に小さくなっており、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受それぞれの車軸が通る部分の内径は、車軸の外径に対応して、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受の順に段階的に小さくなっていることが好適である。
【００１２】
この構成によれば、車軸の外径は、第１の軸受が取り付けられる部位から、第１の車輪が取り付けられる部位、第２の車輪が取り付けられる部位及び第２の軸受が取り付けられる部位へと至るにつれて段階的に細くなっており、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受それぞれの車軸が通る部分の内径は、車軸の外径に対応して、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受の順に段階的に小さくなっている。そのため、車軸の一方の側から、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受を順番に取り付けることが容易になる。
【００１３】
また、本発明は、車軸の一方の側から、第１の軸受を車軸に取り付ける第１軸受取付工程と、車軸の一方の側から、第１軸受取付工程で第１の軸受を取り付けられた車軸に第１の車輪を取り付ける第１車輪取付工程と、車軸の一方の側から、第１車輪取付工程で第１の車輪を取り付けられた車軸に第２の車輪を取り付ける第２車輪取付工程と、車軸の一方の側から、第２車輪取付工程で第２の車輪を取り付けられた車軸に第２の軸受を取り付ける第２軸受取付工程とを含む鉄道車両用輪軸の製造方法である。
【００１４】
この場合、車軸は、第１の軸受が取り付けられる部位の外側の外周の少なくとも一部に、車軸の外径が第１の軸受の車軸が通る部分の内径よりも大きくなるような突起部が設けられたものとすることが好適である。
【００１５】
この場合、車軸の外径は、第１の軸受が取り付けられる部位から、第１の車輪が取り付けられる部位、第２の車輪が取り付けられる部位及び第２の軸受が取り付けられる部位へと至るにつれて段階的に小さくなるものとし、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受それぞれの車軸が通る部分の内径は、車軸の外径に対応して、第１の軸受、第１の車輪、第２の車輪及び第２の軸受の順に段階的に小さくなるものとすることが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、重量の増加を防ぎつつ各車輪にかかる荷重のバランスをとることが可能な鉄道車両用台車及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る鉄道車両用輪軸の軌道方向の断面図である。
【図２】図１の部分Ａの拡大図である。
【図３】本実施形態に係る車軸を示す図である。
【図４】図３の車軸に一方の軸受を通す工程を示す断面図である。
【図５】図４の車軸に一方の車輪を通す工程を示す断面図である。
【図６】図５の車軸に他方の車輪を通す工程を示す断面図である。
【図７】図６の車軸に他方の軸受を通す工程を示す断面図である。
【図８】従来の鉄道車両用輪軸の軌道方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１の断面図に示すように、本実施形態に係る鉄道車両用輪軸１０は、車軸１２に圧入された一対の車輪１６Ａ，１６Ｂと、その外側に取り付けられた一対の軸受１４Ａ，１４Ｂとを備える。車軸１２の軸受１４Ａの側の端部には、鉄道車両用輪軸１０を回転させるための歯車箱２０を備えている。車軸１２の歯車箱２０は、不図示の主電動機と接続されている。歯車箱２０内部の歯車には、スプライン加工された車軸１２の軸受１４Ａの側の端部が挿入され、当該スプラインと歯車箱２０内部の歯車の内側が噛合し、主電動機からの駆動力が鉄道車両用輪軸１０に伝えられる。本実施形態では、歯車箱２０等の構造物が鉄道車両用輪軸１０の外端部に設置されていることにより、低床式車両にも適用可能とされている。
【００２０】
車軸１２は、歯車箱２０が設置されている側の車軸１２の軸受１４Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ１から、車軸１２の車輪１６Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ２、車軸１２の車輪１６Ｂが取り付けられる箇所の直径１２ｄ４及び車軸１２の軸受１４Ｂが取り付けられる箇所の直径１２ｄ５へと至るにつれて段階的に小さくされている。つまり、直径１２ｄ１＞直径１２ｄ２＞直径１２ｄ４＞直径１２ｄ５とされている。なお、車軸１２の中央部の直径１２ｄ３は、車軸１２の車輪１６Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ２及び車軸１２の車輪１６Ｂが取り付けられる箇所の直径１２ｄ４よりも小さく、車軸１２の軸受１４Ｂが取り付けられる箇所の直径１２ｄ５よりも大きな直径とされている。
【００２１】
一方、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１２Ｂ及び軸受１４Ｂそれぞれの車軸１２が通る部分の内径は、車軸１２の直径１２ｄ１、直径１２ｄ２、直径１２ｄ４及び直径１２ｄ５にそれぞれ対応して、軸受１４Ａから、車輪１６Ａ、車輪１２Ｂ及び軸受１４Ｂへと至るにつれて段階的に小さくされている。つまり、本実施形態では、車軸の各部位の直径１２ｄ１、直径１２ｄ２、直径１２ｄ３、直径１２ｄ４及び直径１２ｄ５と、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１２Ｂ及び軸受１４Ｂそれぞれの車軸１２が通る部分の内径は、左右非対称とされている。
【００２２】
図２に示すように、歯車箱２０が設置されている側の車軸１２の軸受１４が取り付けられている部位の外端側には、突起部１２Ｃが設けられている。突起部１２Ｃは車軸１２の外周の全体で突起部１２Ｃの周辺の部位よりも突起部１２Ｃの直径１２ｄ０が大きくされている部位である。車軸１２の突起部１２が設けられた部分の直径１２ｄ０は、車軸１２の軸受１４Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ１や、軸受１４Ａの車軸１２が通る部分の内径よりも大きくされている。突起部１２により、軸受１４Ａの揺動や軸受１４Ａの車軸１２の外端部への脱落が防止される。一方、車軸１２の反対側の外端部の軸受１４Ｂは、車軸１２の外端部に設けられたボルト等の固定部材により強固に固定されている。
【００２３】
以下、本実施形態の鉄道車両用輪軸１０の製造方法について説明する。図３に示すような、車軸１２が用意される。次に図４に示すように、車軸１２に対して、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部から、軸受１４Ａが挿入される。上述したように軸受１４Ａの車軸１２が通る部分の内径は、車軸１２の軸受１４Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ１以外の箇所の直径１２ｄ２、直径１２ｄ３、直径１２ｄ４及び直径１２ｄ５よりも大きくされているため、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部からの挿入が可能である。車軸１２の突起部１２が設けられた部分の直径１２ｄ０は、軸受１４Ａの車軸１２が通る部分の内径よりも大きくされているため、挿入された軸受１４Ａは、突起１２Ｃに当接した状態で取り付けられる。
【００２４】
図５に示すように、軸受１４Ａが取り付けられた車軸１２に対して、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部から車輪１６Ａが挿入され、車軸１２の車輪１６Ａが取り付けられる箇所に圧入される。上述したように車輪１６Ａの車軸１２が通る部分の内径は、車軸１２の軸受１４Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ１や車輪１６Ａが取り付けられる箇所の直径１２ｄ２以外の箇所の直径１２ｄ３、直径１２ｄ４及び直径１２ｄ５よりも大きくされているため、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部からの挿入が可能である。
【００２５】
同様に、図６に示すように、軸受１４Ａ及び車輪１６Ａが取り付けられた車軸１２に対して、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部から車輪１６Ｂが挿入され、車軸１２の車輪１６Ｂが取り付けられる箇所に圧入される。上述したように車輪１６Ｂの車軸１２が通る部分の内径は、車軸１２の軸受１４Ｂが取り付けられる箇所の直径１２ｄ５よりも大きくされているため、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部からの挿入が可能である。
【００２６】
最後に、図７に示すように、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ及び車輪１６Ｂが取り付けられた車軸１２に対して、車軸１２の歯車箱２０が設置される側とは反対側の端部から軸受１４Ｂが挿入され、車軸１２の軸受１４Ｂが取り付けられる箇所に設置される。軸受１４Ｂは、車軸１２の外端部に設けられたボルト等の固定部材により強固に固定される。
【００２７】
本実施形態においては、車軸１２と、車軸１２に取り付けられた車輪１６Ａ，１６Ｂと、車輪１６Ａの外側で車軸１２に取り付けられた軸受１４Ａと、車輪１６Ｂの外側で車軸１２に取り付けられた軸受１４Ｂとを備えた鉄道車両用輪軸１０において、車輪１６Ａ，１６Ｂと軸受１４Ａ，１４Ｂとは、車軸１２の一方の側から、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１６Ｂ及び軸受１４Ｂの順で車軸１２に取り付けられたものである。このため、車軸１２の軸受１４Ａの側の端部に歯車箱２０等の構造物が取り付けられている場合でも、車軸１２の反対の側から歯車箱２０等が障害にならずに、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１６Ｂ及び軸受１４Ｂを順番に取り付けることができ、軸受１４Ａ，１４Ｂ及び車輪１６Ａ，１６Ｂの取り付けが容易なものとなる。
【００２８】
また、車軸１２の軸受１４Ａの側の端部に歯車箱２０等の構造物が取り付けられている場合でも、車軸１２の反対の側から歯車箱２０等が障害にならずに、軸受１４Ｂ、車輪１６Ｂ、車輪１６Ａ及び軸受１４Ａを順番に取り外すことができ、軸受１４Ａ，１４Ｂ及び車輪１６Ａ，１６Ｂの交換も容易となる。
【００２９】
図８に示すような、低床式車両等の鉄道車両用輪軸１００の一方の端部に歯車箱１２０が取り付けられている場合、歯車箱１２０内部の歯車には、スプライン加工された車軸１１２が挿入され、スプラインと歯車箱１２０内部の歯車の内側が噛合し、主電動機からの駆動力が鉄道車両用輪軸１００に伝えられる。この場合に、低床式車両のように車輪内側空間が少ない場合は、軸受１１４Ａは歯車箱１２０と車輪１１６Ａの間に設けられる。軸受１１４Ａの歯車箱１２０側に軸受１１４Ａの固定部材を設けられない場合、車軸１１２端部がスプライン加工されて歯車箱１２０に挿入されていることから、軸受１１４Ａの歯車箱１２０側を車軸１１２に固定することができず、軸受１１４Ａが固定できずに左右に動く恐れがある。
【００３０】
しかし、本実施形態によれば、車軸１２の外径が軸受１４Ａの車軸１２が通る部分の内径よりも大きくなるような突起部１２Ｃが設けられている。そのため、車軸１２の軸受１４Ａの側の端部に歯車箱２０等の構造物が取り付けられており、軸受１４Ａを固定部材で車軸１２に固定して軸受１４Ａの搖動や脱落を防止することが困難である場合でも、突起部１２Ｃにより軸受１４Ａの搖動や脱落を防止することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、車軸１２の外径は、軸受１４Ａが取り付けられる部位から、車輪１６Ａが取り付けられる部位、車輪１６Ｂが取り付けられる部位及び軸受１４Ｂが取り付けられる部位へと至るにつれて段階的に細くなっており、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１６Ｂ及び軸受１４Ｂそれぞれの車軸１２が通る部分の内径は、車軸１２の外径に対応して、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１６Ｂ及び軸受１４Ｂの順に段階的に小さくなっている。そのため、車軸１２の一方の側から、軸受１４Ａ、車輪１６Ａ、車輪１６Ｂ及び軸受１４Ｂを順番に取り付けることが容易になる。
【００３２】
また、軸受１４Ａ，１４Ｂ及び車輪１６Ａ，１６Ｂの交換等の際に、軸受１４Ｂ、車輪１６Ｂ、車輪１６Ａ及び軸受１４Ａを順番に取り外すことが容易となる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１０…鉄道車両用輪軸、１２…車軸、１４Ａ，１４Ｂ…軸受、１６Ａ，１６Ｂ…車輪、２０…歯車箱、１００…鉄道車両用輪軸、１１２…車軸、１１４Ａ，１１４Ｂ…軸受、１１６Ａ，１１６Ｂ…車輪、１２０…歯車箱。
【図１】
0005878410.tif 000002
【図２】
0005878410.tif 000003
【図３】
0005878410.tif 000004
【図４】
0005878410.tif 000005
【図５】
0005878410.tif 000006
【図６】
0005878410.tif 000007
【図７】
0005878410.tif 000008
【図８】
0005878410.tif 000009