(57)【要約】【課題】効率的に潤滑油を供給すると共に、各構成部品の温度上昇を抑制することができる鉄道車両駆動ユニットを提供することである。【解決手段】鉄道車両駆動ユニット１２は、車輪１１の内径面に保持されて車輪１１と一体回転する減速機ハウジング１３と、駆動源に接続されている入力軸としての入力側回転部材１４と、減速機ハウジング１３と入力側回転部材１４との間に配置され、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する減速機構１５と、減速機ハウジング１３の内径側であって、減速機構１５と軸方向に対向する位置に設けられ、車両本体に連結固定される固定部材２４，２５と、固定部材２４，２５において、減速機構１５と軸方向に対向する位置に設けられた潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを有し、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａから減速機構に向かって潤滑油を噴出する潤滑油噴出手段とを備える。【選択図】図１
2011038575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットであって、
車輪の内径面に保持されて車輪と一体回転する減速機ハウジングと、
前記減速機ハウジングの内径側に配置され、駆動源に接続されている入力軸としての入力側回転部材と、
前記減速機ハウジングと前記入力側回転部材との間に配置され、前記入力側回転部材の回転を減速して前記減速機ハウジングに伝達する減速機構と、
前記減速機ハウジングの内径側であって、前記減速機構と軸方向に対向する位置に設けられ、車両本体に連結固定される固定部材と、
前記固定部材において、前記減速機構と軸方向に対向する位置に設けられた潤滑油噴出口を有し、前記潤滑油噴出口から前記減速機構に向かって潤滑油を噴出する潤滑油噴出手段とを備える、鉄道車両駆動ユニット。
【請求項２】
前記入力側回転部材は、偏心部を有し、
前記減速機構は、前記偏心部に相対回転自在に保持されて、前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
前記公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、
前記減速機ハウジングに固定され、前記公転部材の外周に係合して前記減速機ハウジングを前記入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを含む、請求項１に記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、前記公転部材を前記偏心部に対して回転自在に支持する偏心軸受を備え、
前記潤滑油噴出口は、前記偏心軸受に対向する位置に設けられている、請求項２に記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項４】
前記偏心軸受は、前記偏心部の外径面に嵌合して外径側に内側軌道面が形成された内輪部材、前記公転部材の内径面に形成された外側軌道面、前記内側軌道面および前記外側軌道面の間に配置される複数のころ、および隣接するころの間隔を保持する保持器を含み、
前記潤滑油噴出口は、前記内輪部材と前記保持器との接触部分に対向する位置に設けられている、請求項３に記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項５】
前記潤滑油噴出口は、前記偏心部の最大偏心位置に対向する位置に設けられている、請求項２〜４のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項６】
前記固定部材は、前記減速機構を挟んで軸方向の一方側および他方側に配置され、それぞれが車両本体に連結固定される第１および第２の固定部材を含み、
前記潤滑油噴出口は、前記第１および第２の固定部材に設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項７】
前記潤滑油噴出口は、円周方向に等間隔に複数設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項８】
前記駆動ユニットは、前記駆動ユニット内で潤滑油を循環させる潤滑油循環機構を備え、
前記潤滑油循環機構は、
前記潤滑油噴出手段と、
前記固定部材の鉛直下方側に設けられ、前記駆動ユニット内の潤滑油を排出する潤滑油排出口と、
前記潤滑油排出口および前記潤滑油噴出口を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記潤滑油噴出口に還流する循環油路とを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の鉄道車両駆動ユニット。
【請求項９】
前記潤滑油循環機構は、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部を含む、請求項８に記載の鉄道車両駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両駆動ユニット、特に左右の車輪を独立して駆動可能な鉄道車両駆動ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両駆動ユニットは、例えば、特開２００７−２３０５０８号公報（特許文献１）に開示されている。同公報に開示されている鉄道車両駆動ユニットは、モータと、モータの回転を減速して車輪に伝達する減速機とを備える。
【０００３】
この鉄道車両駆動ユニットには、鉄道車両の運行に必要なトルクを発生させると共に、広い客室スペースを得るために、小型で高減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されている。具体的には、モータと一体回転する入力軸と、入力軸に設けられた偏心部に回転自在に支持される曲線板と、曲線板の外周に係合して曲線板に自転運動を生じさせる外ピンと、曲線板の自転運動を回転運動に変換して車輪に伝達する内ピンとで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のような減速機は、各構成部品が相互に接触しながら回転するので、接触部分を潤滑する潤滑油が必要である。しかし、潤滑油は、入力軸の高速回転に伴う遠心力等によって、減速機を構成する各部を充分に潤滑することなく、外径側へ移動する場合がある。そうすると、減速機は、潤滑油不足になってしまう。また、潤滑油が不足すると、接触部分の発熱等を引き起こしてしまう虞もある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、効率的に潤滑油を供給すると共に、各構成部品の温度上昇を抑制することができる鉄道車両駆動ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る鉄道車両駆動ユニットは、鉄道車両の車輪を回転駆動する駆動ユニットであって、車輪の内径面に保持されて車輪と一体回転する減速機ハウジングと、減速機ハウジングの内径側に配置され、駆動源に接続されている入力軸としての入力側回転部材と、減速機ハウジングと入力側回転部材との間に配置され、入力側回転部材の回転を減速して減速機ハウジングに伝達する減速機構と、減速機ハウジングの内径側であって、減速機構と軸方向に対向する位置に設けられ、車両本体に連結固定される固定部材と、固定部材において、減速機構と軸方向に対向する位置に設けられた潤滑油噴出口を有し、潤滑油噴出口から減速機構に向かって潤滑油を噴出する潤滑油噴出手段とを備える。
【０００８】
上記構成の鉄道車両駆動ユニットは、潤滑油噴出口が、減速機構に対向する位置に設けられているため、減速機構に向かって直接潤滑油を噴出することができる。したがって、回転に伴う遠心力等の影響を小さくして、効率的に潤滑油を供給することができる。また、潤滑油を噴出して、駆動ユニット内を冷却することができるため、各構成部品の温度上昇を抑制することができる。
【０００９】
一実施形態として、入力側回転部材は、偏心部を有する。減速機構は、偏心部に相対回転自在に保持されて、入力側回転部材の回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材と、減速機ハウジングに固定され、公転部材の外周に係合して減速機ハウジングを入力側回転部材に対して減速回転させる外周係合部材とを含む。こうすることにより、偏心部、公転部材、自転規制部材および外周係合部材に向かって直接潤滑油を噴出することができる。
【００１０】
好ましくは、駆動ユニットは、公転部材を偏心部に対して回転自在に支持する偏心軸受を備え、潤滑油噴出口は、偏心軸受に対向する位置に設けられている。こうすることにより、偏心軸受に積極的に潤滑油を供給することができ、偏心軸受の温度上昇を防止することができる。
【００１１】
好ましくは、偏心軸受は、偏心部の外径面に嵌合して外径側に内側軌道面が形成された内輪部材、公転部材の内径面に形成された外側軌道面、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数のころ、および隣接するころの間隔を保持する保持器を含み、潤滑油噴出口は、内輪部材と保持器との接触部分に対向する位置に設けられている。こうすることにより、内輪部材と保持器との接触部分に積極的に潤滑油を供給することができ、接触部分の発熱等を防止することができる。
【００１２】
好ましくは、潤滑油噴出口は、偏心部の最大偏心位置に対向する位置に設けられている。こうすることにより、偏心部の負荷の大きくかかる部分に、積極的に潤滑油を供給することができる。
【００１３】
好ましくは、固定部材は、減速機構を挟んで軸方向の一方側および他方側に配置され、それぞれが車両本体に連結固定される第１および第２の固定部材を含み、潤滑油噴出口は、第１および第２の固定部材に設けられている。こうすることにより、軸方向両側から満遍なく潤滑油を供給することができる。
【００１４】
好ましくは、潤滑油噴出口は、円周方向に等間隔に複数設けられている。こうすることにより、周方向に満遍なく潤滑油を供給することができる。
【００１５】
好ましくは、駆動ユニットは、駆動ユニット内で潤滑油を循環させる潤滑油循環機構を備え、潤滑油循環機構は、潤滑油噴出手段と、固定部材の鉛直下方側に設けられ、駆動ユニット内の潤滑油を排出する潤滑油排出口と、潤滑油排出口および潤滑油噴出口を接続し、潤滑油排出口から排出された潤滑油を潤滑油噴出口に還流する循環油路とを含む。こうすることにより、駆動ユニット内で潤滑油を循環させることができる。また、重力の力を利用して潤滑油を排出することができ、駆動ユニット内の潤滑油量の増加によるトルク損失の増大を防止することができる。
【００１６】
他の実施形態として、潤滑油循環機構は、潤滑油排出口から排出された潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部を含む。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、鉄道車両駆動ユニットは、潤滑油噴出口が、減速機構に対向する位置に設けられているため、減速機構に向かって直接潤滑油を噴出することができる。したがって、回転に伴う遠心力等の影響を小さくして、効率的に潤滑油を供給することができる。また、潤滑油を噴出して、駆動ユニット内を冷却することができるため、各構成部品の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態に係る鉄道車両用車輪駆動装置を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図１の偏心部周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係る鉄道車両駆動ユニット１２および鉄道車両駆動ユニット１２を含む鉄道車両用車輪駆動装置１０を説明する。なお、図１は鉄道車両用車輪駆動装置１０の概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図、図３は偏心部１６ａ，１６ｂ周辺の拡大図である。
【００２０】
まず、図１を参照して、鉄道車両用車輪駆動装置１０は、鉄道車両用車輪１１（以下「車輪１１」という）と、車輪１１の内径面に保持されて、駆動源（図示省略）の回転を減速して車輪１１に伝達する駆動ユニット１２（以下「鉄道車両駆動ユニット１２」という）とで構成されており、鉄道車両本体（図示省略）の下部に配置されている。
【００２１】
鉄道車両駆動ユニット１２は、減速機ハウジング１３と、減速機ハウジング１３の内径側に配置され、入力軸としての入力側回転部材１４と、減速機ハウジング１３と入力側回転部材１４との間に配置される減速機構１５と、減速機ハウジング１３の内径側であって、減速機構１５と軸方向に対向する位置に設けられ、固定部材としての第１および第２のキャリア２４，２５と、鉄道車両駆動ユニット１２内で潤滑油を循環させる潤滑油循環機構とを主に備える。
【００２２】
減速機ハウジング１３は、車輪１１の内径面に保持されると共に、内部に減速機構１５を保持している。なお、減速機構１５とは、偏心部材１６、公転部材としての曲線板１７，１８、自転規制部材としての複数の内ピン１９，２０、外周係合部材としての複数の外ピン２１、カウンタウェイト２２，２３およびこれらに付随する部材によって構成されており、入力側回転部材１４の回転を減速して減速機ハウジング１３に伝達する。
【００２３】
また、減速機ハウジング１３の内径面と第１および第２のキャリア２４，２５の外径面との間には第１および第２の車軸軸受２６，２７が配置されている。そして、減速機ハウジング１３は、第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在となっており、車輪１１と一体回転する出力側回転部材（車軸）としても機能する。
【００２４】
第１の車軸軸受２６は、第１のキャリア２４の外径面に固定される内輪２６ａと、減速機ハウジング１３の内径面に固定される外輪２６ｂと、内輪２６ａおよび外輪２６ｂの間に配置される複数の円すいころ２６ｃと、隣接する円すいころ２６ｃの間隔を保持する保持器２６ｄとを含む円すいころ軸受である。第２の転がり軸受２７も同様の構成であるので、説明は省略する。第１および第２の車軸軸受２６，２７として高負荷容量の円すいころ軸受を採用することにより、車輪１１に作用するラジアル荷重およびアキシアル荷重を適切に支持することができる。
【００２５】
また、第１の車軸軸受２６は車輪１１の嵌合位置（より具体的には「車輪１１の嵌合幅中心」であって、図１中一点鎖線ｌで示す位置を指す）の軸方向一方側（図１中の右側）で、第２の車軸軸受２７は車輪１１の嵌合位置の軸方向他方側（図２中の左側）でそれぞれ減速機ハウジング１３を第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在に支持している。この実施形態においては、第１および第２の車軸軸受２６，２７それぞれの車輪１１の嵌合幅中心からの距離（オフセット）は、等しく設定されている。
【００２６】
さらに、第１および第２の車軸軸受２６，２７は、互いの小径側端部を向かい合わせて配置されている（背面組合せ）。これにより、車輪１１に作用するモーメント荷重を適切に支持することができる。
【００２７】
また、減速機ハウジング１３の軸方向両端部には、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入するための密封部材２８，２９が設けられている。この密封部材２８，２９は、第１および第２のキャリア２４，２５の外径面に摺接するリップ部を有し、減速機ハウジング１３の内径面に固定されて、減速機ハウジング１３と一体回転する。
【００２８】
入力側回転部材１４は、駆動源（例えば、モータ等）に接続されて、駆動源の回転に伴って回転する。また、曲線板１７，１８の両側で転がり軸受３０ａ，３０ｂによって両持ち支持されており、第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在に保持されている。すなわち、転がり軸受３０ａ，３０ｂは、入力側回転部材１４を第１および第２のキャリア２４，２５に対して回転自在に支持する主軸軸受３０ａ，３０ｂとなる。なお、この実施形態においては、転がり軸受３０ａ，３０ｂとして円筒ころ軸受を採用している。また、転がり軸受３０ａのさらに外側（図１中の右側）は、減速機ハウジング１３の内部に潤滑油を封入する密封部材３１が配置されている。
【００２９】
偏心部材１６は、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂを有し、入力側回転部材１４に嵌合固定されている。第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消しあう位相、つまり１８０°位相を変えて配置されている。すなわち、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂは、偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構としても機能する。
【００３０】
曲線板１７は、転がり軸受３２によって第１の偏心部１６ａに相対回転自在に保持されている。すなわち、転がり軸受３２は、曲線板１７を第１の偏心部１６ａに対して回転自在に支持する偏心軸受３２となる。そして、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする公転運動を行う。また、図２を参照して、曲線板１７は、厚み方向に貫通する第１および第２の貫通孔１７ａ，１７ｂと、外周にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形１７ｃとを有する。
【００３１】
第１の貫通孔１７ａは、曲線板１７の中央部に形成されており、第１の偏心部１６ａおよび偏心軸受３２を受け入れる。第２の貫通孔１７ｂは、曲線板１７の自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、第１および第２のキャリア２４，２５に保持される内ピン１９，２０を受入れる。波形１７ｃは、減速機ハウジング１３に保持される外ピン２１に係合して、曲線板１７の回転を減速機ハウジング１３に伝達する。なお、曲線板１８も同様の構成であって、転がり軸受３３によって第２の偏心部１６ｂに回転自在に保持されている。
【００３２】
偏心軸受３２は、偏心部１６ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材３２ａと、曲線板１７の貫通孔１７ａの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ３２ｂと、隣接する円筒ころ３２ｂの間隔を保持する保持器３２ｃとを備える円筒ころ軸受である。また、内輪部材３２ａには、軸方向両端部において、外径側に突出する鍔部３２ｄを有する。なお、この鍔部３２ｄの外径面は、保持器３２ｃを案内する保持器案内面となる。偏心軸受３３も同様の構成であるので、説明は省略する。
【００３３】
なお、２枚の曲線板１７，１８の中心点をＧとすると、中心点Ｇは車輪１１の中心位置と一致させているが、車輪１１から鉄道車両駆動ユニット１２に負荷されるモーメント荷重を極小化させるためには、中心点Ｇと車輪中心位置とをオフセットさせたほうがよい。これにより、構成部品（「曲線板１７，１８、内ピン１９，２０、および外ピン２１等」を指す）が傾いて、接触部分に過大な負荷が生じるのを防止することができる。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の回転がスムーズになると共に、耐久性が向上する。
【００３４】
また、２つ曲線板１７，１８の間には、複数の内ピン１９，２０に外接する外接リング３６が配置されている。これにより、曲線板１７，１８の軸方向の動き量を規制している。なお、曲線板１７，１８と外接リング３６とは滑り接触するので、互いに接触する壁面に研削加工を施す等するのが望ましい。また、この外接リング３６の機能は、複数の内ピン１９，２０に内接する内接リング、または複数の外ピン２１に内接する内接リングでも代替することができる。
【００３５】
内ピン１９，２０は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。そして、長手方向一方側が第１のキャリア２４に保持されて、長手方向他方側が第２のキャリア２５に保持されている。また、曲線板１７，１８の第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの内壁面に当接する位置には、内ピン軸受１９ｅ，２０ｅが取り付けられている。これにより、曲線板１７，１８と内ピン１９，２０との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態における内ピン軸受１９ｅ，２０ｅは、滑り軸受である。
【００３６】
なお、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂの直径は、内ピン１９，２０の直径（「内ピン軸受１９ｅ，２０ｅを含む最大外径」を指す）と比較して所定分だけ大きく設定されている。その結果、内ピン１９は、曲線板１７，１８が入力側回転部材１４の回転に伴って回転しようとする際に、曲線板の公転運動を許容しつつ、自転運動を阻止する自転規制部材として機能する。
【００３７】
外ピン２１は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に複数個設けられている。また、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃに当接する位置には、外ピン軸受２１ａが取り付けられている。これにより、曲線板１７，１８と外ピン２１との摩擦抵抗を低減することができる。なお、この実施形態に係る外ピン軸受２１ａは、滑り軸受である。
【００３８】
また、外ピン２１は、その中央部が減速機ハウジングに保持されると共に、両端部が車軸軸受２６，２７に当接して固定されている。そして、曲線板１７，１８の波形１７ｃ，１８ｃと係合して、減速機ハウジング１３を入力側回転部材１４に対して減速回転させる。ここで、外ピン２１は、外周係合部材として機能する。
【００３９】
カウンタウェイト２２は、重心と異なる位置に入力側回転部材１４を受け入れる貫通孔を有し、偏心部１６ａの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打消す位相、つまり偏心部１６ａと１８０°位相を変えて入力側回転部材１４に嵌合固定されている。つまり、カウンタウェイト２２は、偏心部１６ａの偏心運動によって生じる不均一な荷重を吸収するバランス調整機構として機能する。なお、カウンタウェイト２３も同様の構成であって、偏心部１６ｂの偏心運動による不釣合い慣性偶力を打ち消す位相で入力側回転部材１４に嵌合固定されている。
【００４０】
図３を参照して、２枚の曲線板１７，１８の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板１７の中心との距離をＬ１、曲線板１７、偏心軸受３２、および偏心部１６ａの質量の和をｍ１、曲線板１７の重心の回転軸心からの偏心量をε１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２２との距離をＬ２、カウンタウェイト２２の質量をｍ２、カウンタウェイト２２の重心の回転軸心からの偏心量をε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板１８とカウンタウェイト２３との間にも同様の関係が成立する。
【００４１】
第１および第２のキャリア２４，２５は、鉄道車両本体に連結固定されており、曲線板１７，１８に対面する壁面に内ピン１９，２０を保持すると共に、外径面に嵌合固定された第１および第２の車軸軸受２６，２７によって減速機ハウジング１３を、内径面に嵌合固定された転がり軸受３０ａ，３０ｂによって入力側回転部材１４をそれぞれ回転自在に支持している。また、第１および第２のキャリア２４，２５には、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａが設けられている。詳細については後述する。
【００４２】
潤滑油循環機構は、潤滑油噴出手段と、第２のキャリア２５の鉛直下方側に設けられ、鉄道車両駆動ユニット１２内の潤滑油を排出する潤滑油排出口２５ｃと、潤滑油排出口２５ｃおよび潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを接続し、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を潤滑油噴出口４０ａ，４１ａに還流する循環油路４２と、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部４３とを含む。
【００４３】
潤滑油噴出手段は、ノズル４０，４１であって、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを有する構成である。ノズル４０，４１は、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａから減速機構１５に向かって潤滑油を噴出する。すなわち、鉄道車両駆動ユニット１２内をジェット潤滑する。
【００４４】
潤滑油噴出口４０ａ，４１ａは、第１および第２のキャリア２４，２５に軸方向に延びるように設けられており、減速機構１５と軸方向に対向する位置に設けられている。このように、第１および第２のキャリア２４，２５に潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを設けることにより、軸方向両側から満遍なく潤滑油を噴出することができる。また、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａは、円周方向に複数設けられており、複数のうちの一つは、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂの最大偏心位置に対向する位置に設けられている。これにより、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂの負荷の大きくかかる部分に、積極的に潤滑油を供給することができる。また、他の一つは、偏心軸受３２，３３に対向する位置に設けられている。具体的には、内輪部材３２ａ，３３ａの鍔部３２ｄ，３３ｄと保持器３２ｃ，３３ｃとの接触部分に対向する位置に設けられている。これにより、内輪部材３２ａ，３３ａと保持器３２ｃ，３３ｃとの接触部分に積極的に潤滑油を供給することができ、接触部分の発熱等を防止することができる。
【００４５】
潤滑油排出口２５ｃは、第２のキャリア２５の鉛直下方側、すなわち、第２のキャリア２５の下部領域に設けられ、鉄道車両駆動ユニット１２内の潤滑油を排出する。したがって、重力の力を利用して潤滑油を排出することができ、鉄道車両駆動ユニット１２内の潤滑油量の増加によるトルク損失の増大を防止することができる。潤滑油排出口２５ｃは、第２の車軸軸受２７と密封部材２９との間から第２のキャリア２５の内部を通って、鉄道車両駆動ユニット１２の外部へ潤滑油を排出する。なお、図１においては、潤滑油排出口２５ｃは、第２のキャリア２５に設ける例について示したが、これに限ることなく、第１のキャリア２４に設けてもよい。
【００４６】
循環油路４２は、潤滑油排出口２５ｃおよび潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを接続し、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を潤滑油噴出口４０ａ，４１ａに還流する。したがって、鉄道車両駆動ユニット１２内で潤滑油を循環させることができる。
【００４７】
潤滑油貯留部４３は、潤滑油排出口２５ｃから排出された潤滑油を一時的に貯留する。潤滑油は、潤滑油排出口２５ｃから排出され、潤滑油貯留部４３に一時的に貯留された後に循環油路４２を経由して潤滑油噴出口４０ａ，４１ａに還流する。なお、図１においては、潤滑油貯留部４３は、鉄道車両駆動ユニット１２の外部に配置した例を示したが、これに限ることなく、例えば、第２のキャリア２５の内部に配置してもよいし、第１のキャリア２４の内部に配置してもよい。また、潤滑油貯留部４３に貯留する潤滑油を濾過する濾過装置（図示省略）を循環油路４２の途中に取り付けてもよい。
【００４８】
上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の作動原理を詳しく説明する。
【００４９】
まず、駆動源の回転に伴って入力側回転部材１４および偏心部材１６が一体回転する。このとき、曲線板１７，１８も回転しようとするが、第２の貫通孔１７ｂ，１８ｂに挿通する内ピン１９，２０に自転運動を阻止され、公転運動のみを行うことになる。つまり、曲線板１７，１８は、入力側回転部材１４の回転軸心を中心とする円周軌道上を平行移動する。
【００５０】
曲線板１７，１８が公転運動すると、波形１７ｃ，１８ｃと外ピン２１とが係合し、減速機ハウジング１３および車輪１１が入力側回転部材１４と同一方向に一体回転する。このとき、曲線板１７，１８から減速機ハウジング１３に伝達される回転は減速され、高トルクになっている。
【００５１】
具体的には、外ピン２１の数をＺＡ、曲線板１７，１８の波形の数をＺＢとすると、鉄道車両駆動ユニット１２の減速比はＺＢ／（ＺＡ−ＺＢ）で算出され、さらに減速比をｎとすると、図１の実施形態における速度比は１／（ｎ＋１）で算出される。図２に示す実施形態では、ＺＡ＝２４、ＺＢ＝２２であるので、減速比は１１となり、速度比は１／１２となる。したがって、低トルク、高回転型の駆動源を採用した場合でも、車輪１１に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００５２】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速機構１５を採用することにより、コンパクトで高減速比の鉄道車両駆動ユニット１２を得ることができる。また、内ピン１９，２０および外ピン２１の曲線板１７，１８に当接する位置に内ピン軸受１９ｅ，２０ｅおよび外ピン軸受２１ａを設けたことにより、接触部分の摩擦抵抗が低減される。その結果、鉄道車両駆動ユニット１２の伝達効率が向上する。
【００５３】
次に、上記構成の鉄道車両駆動ユニット１２の潤滑油の流れを詳しく説明する。
【００５４】
まず、潤滑油は、ノズル４０，４１の潤滑油噴出口４０ａ，４１ａから噴出され、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂの最大偏心位置や、偏心軸受３２，３３の内輪部材３２ａ，３３ａの鍔部３２ｄ，３３ｄの外径面、保持器３２ｃ，３３ｃの内径面を潤滑する。そして、鉄道車両駆動ユニット１２内の潤滑油は、遠心力によって、曲線板１７，１８と内ピン１９，２０との当接部分、曲線板１７，１８と外ピン２１との当接部分、および第１および第２の車軸軸受２６，２７等を潤滑しながら外径側に移動する。
【００５５】
そして、第１および第２の車軸軸受２６，２７と密封部材２８，２９との間の空間に到達した潤滑油は、潤滑油排出口２５ｃから鉄道車両駆動ユニット１２の外部へ排出され、潤滑油貯留部４３に一時的に貯留された後に循環油路４２を経由して潤滑油噴出口４０ａ，４１ａに還流する。
【００５６】
このように、鉄道車両駆動ユニット１２は、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａが、減速機構１５に対向する位置に設けられているため、減速機構１５に向かって直接潤滑油を噴出することができる。したがって、回転に伴う遠心力等の影響を小さくして、効率的に潤滑油を供給することができる。また、潤滑油を噴出して、鉄道車両駆動ユニット１２内を冷却することができるため、各構成部品の温度上昇を抑制することができる。
【００５７】
さらに、潤滑油貯留部４３に濾過装置を設ければ、鉄道車両駆動ユニット１２から排出される潤滑油から摩耗粉等の異物を取り除いて循環させることができるので、長期間に亘って高い潤滑性能を維持することが可能となる。
【００５８】
また、潤滑油循環機構にポンプ（図示省略）を設けて、潤滑油を強制的に循環させるようにしてもよい。これにより、潤滑油の循環がさらにスムーズとなる。
【００５９】
また、上記の実施形態においては、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａは、第１および第２の偏心部１６ａ，１６ｂの最大偏心位置や、偏心軸受３２，３３に対向する位置に設けられている例について説明したが、これに限ることなく、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａを円周方向に等間隔に設けてもよい。これにより、円周方向に満遍なく潤滑油を噴出することができる。
【００６０】
また、潤滑油を循環させる際には、第１のキャリア２４側と、第２のキャリア２５側と、それぞれ個別に潤滑油を循環させてもよい。すなわち、第１のキャリア２４側に、潤滑油噴出口、潤滑油排出口、循環油路、潤滑油貯留部をそれぞれ設け、第１のキャリア２４側で潤滑油を循環させる。第２のキャリア２５側においても同様に、潤滑油噴出口、潤滑油排出口、循環油路、潤滑油貯留部をそれぞれ設け、第２のキャリア２５側で潤滑油を循環させる。また、第１のキャリア２４側と、第２のキャリア２５側と、循環油路を連結させることにより、あわせて潤滑油を循環させてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態においては、鉄道車両駆動ユニット１２は、潤滑油循環機構を備える構成である例について説明したが、これに限ることなく、潤滑油噴出手段のみを備える構成であってもよい。すなわち、鉄道車両駆動ユニット１２内で、潤滑油を循環させることなく、必要に応じて、適宜、潤滑油噴出口４０ａ，４１ａから潤滑油を噴出させるよう構成してもよい。
【００６２】
また、上記の実施形態においては、曲線板１７，１８を１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。
【００６３】
また、上記の実施形態において、偏心部１６ａ，１６ｂを有する偏心部材１６を入力側回転部材１４に嵌合固定した例を示したが、これに限ることなく、入力側回転部材１４の外径面に直接偏心部１６ａ，１６ｂを形成してもよい。
【００６４】
また、上記の実施形態における転がり軸受２６，２７，３０ａ，３０ｂ，３２，３３は、図１の形態に限定されることなく、例えば、すべり軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、３点接触球軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態における内ピン軸受１９ｅ，２０ｅおよび外ピン軸受２１ａは、滑り軸受である例を示したが、これに限ることなく、転がり軸受を採用してもよい。この場合、厚み方向にコンパクト化する観点から針状ころ軸受を採用するのが望ましい。
【００６６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、鉄道車両駆動ユニットに有利に利用される。
【符号の説明】
【００６８】
１０  鉄道車両用車輪駆動装置、１１  車輪、１２  鉄道車両駆動ユニット、１３  減速機ハウジング、１４  入力側回転部材、１５  減速機構、１６  偏心部材、１６ａ，１６ｂ  偏心部、１７，１８  曲線板、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ  貫通孔、１７ｃ，１８ｃ  波形、１９，２０  内ピン、２１  外ピン、１９ｅ，２０ｅ，２１ａ  軸受、２２，２３  カウンタウェイト、２４，２５  キャリア、２５ｃ  潤滑油排出口、２６，２７  車軸軸受、２６ａ，２７ａ  内輪、２６ｂ，２７ｂ  外輪、２６ｃ，２７ｃ，３２ｂ，３３ｂ  円すいころ、２６ｄ，２７ｄ，３２ｃ，３３ｃ  保持器、２８，２９，３１  密封部材、３０ａ，３０ｂ，３２，３３  転がり軸受、３２ａ，３３ａ  内輪部材、３２ｄ，３３ｄ  鍔部、４０，４１  ノズル、４０ａ，４１ａ  潤滑油噴出口、４２  循環油路、４３  潤滑油貯留部、３６  外接リング。
【図１】
2011038575.tif 000003
【図２】
2011038575.tif 000004
【図３】
2011038575.tif 000005