(57)【要約】【課題】簡単な構造で、動力源を設けても軽量・コンパクト化を図ることができる軌道台車を提供することを提供する。【解決手段】レール２上を転動する複数の車輪３を備える台車４に設けられ、出力軸９により外部に回転駆動力を出力するエンジン７と、このエンジン７の回転駆動力を車軸１９側に伝達する駆動伝達機構８とを備えた軌道台車１において、駆動伝達機構８が、エンジン７の出力軸１２に固定した入力歯車１３と、互いに常時噛合する一対の中間歯車１４、１５と、回転自在に支承された中間軸１７に固定され、中間歯車１５に常時噛合する出力歯車１６と、中間軸１７に固定され、出力歯車１６の回転駆動力を駆動チェーン２１を介して車輪３ａに伝達するスプロケット１８を備え、中間歯車１４、１５を所定量傾動させ、入力歯車１３に係脱可能にした。【選択図】　　　図２
2004131030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール上を転動する複数の車輪を備える台車と、この台車に設けられ、前記車輪の制動を行うブレーキ機構と、出力軸により外部に回転駆動力を出力する駆動源と、この駆動源の回転駆動力を車軸側に伝達する駆動伝達機構とを備えた軌道台車において、
前記駆動伝達機構が、前記駆動源の出力軸に固定した入力歯車と、互いに常時噛合する一対の中間歯車と、固定部材に対し回転自在に支承された中間軸に固定され、前記中間歯車のどちらか一方に常時噛合する出力歯車と、前記中間軸に固定され、前記出力歯車の回転駆動力を駆動チェーンまたはベルトを介して前記車輪に伝達するスプロケットまたはプーリとを備え、前記中間歯車を所定量傾動させることにより、前記入力歯車と、前記一対の中間歯車のうちどちらか一方に係脱可能としたことを特徴とする軌道台車。
【請求項２】
前記入力歯車、中間歯車、および出力歯車を平歯車で形成し、かつ、これらを同一平面上に配設した請求項１に記載の軌道台車。
【請求項３】
前記中間歯車の側面を一対の支持板で挟持すると共に、これら支持板に跨架され、軸受を介して回転自在に支承された回転軸に、前記中間歯車をそれぞれ固定した請求項１または２に記載の軌道台車。
【請求項４】
前記支持板に操作レバーを取り付け、この操作レバーの作動によって前記支持板を所定量傾動させるようにすると共に、この支持板にリターンスプリングを係止した請求項３に記載の軌道台車。
【請求項５】
前記中間軸を支点に前記中間歯車を傾動させた請求項１乃至４いずれかに記載の軌道台車。
【請求項６】
前記駆動源の出力軸と前記駆動伝達機構との間に遠心クラッチを介在させた請求項１乃至５いずれかに記載の軌道台車。
【請求項７】
前記駆動源の出力軸の他端にプーリまたはスプロケットを固定し、このプーリまたはスプロケットに巻回させたベルトまたはチェーンを介してオルタネータを駆動するようにした請求項１乃至６いずれかに記載の軌道台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道上を走行し保守・点検作業等を行う軌道台車に関し、さらに詳しくは軌道上を、エンジン等の駆動力を利用して低速走行する軌道台車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道線路の保守・点検等の作業は、通常は鉄道車両の通らない深夜に１〜２名の作業者を載せられる駆動エンジン付きの軌道台車をレール上に載せて低速走行させながら作業者により行っている。
【０００３】
この軌道台車５０は、図７および図８に示すように、軌道上を走行する車輪５１を有する台車５２と、この台車５２上に設けられた荷台５３と、台車５２に設けられ、車輪（駆動輪）５１の駆動と制動を行う操作レバー５４と、台車５２の後部に搭載され、駆動源としてのエンジン５５と、このエンジン５５の駆動力を車輪５１に伝達する油圧変速機（Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ＨＳＴ）５６とを備えている。
【０００４】
この油圧変速機５６は、エンジン５５の回転駆動力を油圧に変換して後輪側の車輪５１に出力すると共に、出力方向を正逆に切り換えて進行方向を前方または後方に変更する。エンジン５５の出力側からは、出力軸５７が外部に突出し、この出力軸５７には、２段プーリ５８が取り付けられている。
【０００５】
一方、油圧変速機５６の入力軸５９には、プーリ６０が取り付けられ、エンジン５５側の２段プーリ５８の一方に巻回されたＶベルト６１を介してエンジン５５側に接続される。油圧変速機５６の出力側は駆動伝達機構６２を介して車軸６３に接続される。油圧変速機５６は、油圧変速機５６の出力軸６４に取り付けられるスプロケット６５と、車軸６３に取り付けられたスプロケット６６と、これらのスプロケット６５、６６に巻回された駆動チェーン６７とからなっている。
【０００６】
操作レバー５４を選択された前進または後進の一方に押すと走行を開始し、さらに強く押し続けると、油圧変速機５６は、油圧モータの出力が上昇して走行速度が増す。走行停止時には、操作レバー５４を中立位置（ニュートラル）に戻すと、エンジン５５は高速回転のまま、油圧変速機５６は出力側が高速回転から低速回転を経て、ニュートラル状態になる。そして、油圧変速機５６内部で出力側への回転駆動力を停止し、出力軸６４からの出力をオフにする（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−７１８９６号公報（第３、４頁、第３、４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この軌道台車５０において、エンジン５５の出力軸５７の回転駆動力をプーリ５８、６０と、これらプーリ５８、６０間に巻回したＶベルト６１を介して油圧変速機５６に伝達している。また、駆動伝達機構６２にあっては、油圧変速機５６の出力軸６４の回転駆動力をスプロケット６５、６６間に巻回した駆動チェーン６７を介して車軸６３および車輪５１に伝達するようにしている。これでは、油圧変速機５６だけでなく駆動伝達機構６２自体が台車５２のスペースを占領し、軌道台車５０の軽量・コンパクト化を達成することができない。したがって、動力源を設けても簡単な構造で、軽量・コンパクト化を図ることができる軌道台車が望まれていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、動力源を設けても軽量・コンパクト化を図ることができる軌道台車を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、レール上を転動する複数の車輪を備える台車と、この台車に設けられ、前記車輪の制動を行うブレーキ機構と、出力軸により外部に回転駆動力を出力する駆動源と、この駆動源の回転駆動力を車軸側に伝達する駆動伝達機構とを備えた軌道台車において、前記駆動伝達機構が、前記駆動源の出力軸に固定した入力歯車と、互いに常時噛合する一対の中間歯車と、固定部材に対し回転自在に支承された中間軸に固定され、前記中間歯車のどちらか一方に常時噛合する出力歯車と、前記中間軸に固定され、前記出力歯車の回転駆動力を駆動チェーンまたはベルトを介して前記車輪に伝達するスプロケットまたはプーリとを備え、前記中間歯車を所定量傾動させることにより、前記入力歯車と、前記一対の中間歯車のうちどちらか一方に係脱可能とした構成を採用した。
【００１１】
このように、一対の中間歯車を所定量傾動させることにより、入力歯車と、一対の中間歯車のうちどちらか一方を噛合させるようにしたので、簡単な構造で、動力源を設けても軌道台車の軽量・コンパクト化を可及的に図ることができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記入力歯車、中間歯車、および出力歯車を平歯車で形成し、かつ、これらを同一平面上に配設すれば、低コストで、軌道台車の軽量・コンパクト化を一層図ることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記中間歯車の側面を一対の支持板で挟持すると共に、これら支持板に跨架され、軸受を介して回転自在に支承された回転軸に、前記中間歯車をそれぞれ固定している。これにより、入力歯車とこれら中間歯車との係脱を確実に行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明のように、前記支持板に操作レバーを取り付け、この操作レバーの作動によって前記支持板を所定量傾動させると共に、この支持板にリターンスプリングを係止するようにすれば、簡単な構造で、かつ確実に入力歯車と中間歯車との係脱を行うことができる。また、操作レバーを確実に所定の位置に戻すことができる。
【００１５】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記中間軸を支点に前記中間歯車を傾動させることにより、この中間軸に固定された出力歯車と中間歯車との噛合状態を維持しつつ、中間歯車を入力歯車に噛合させることができる。したがって、歯車同士の係脱をスムーズに行うことができ、また、歯車噛合時の衝撃を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記駆動源の出力軸と前記駆動伝達機構との間に遠心クラッチを介在させることにより、駆動系を軽量化することができると共に、駆動伝達機構を通して外部から生じる衝撃を切断することができ、軌道台車の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記駆動源の出力軸の他端にプーリまたはスプロケットを固定し、このプーリまたはスプロケットに巻回させたベルトまたはチェーンを介してオルタネータを駆動するようにすれば、軌道台車のコンパクト化を図ることができると共に、軌道台車が例え停止中または駐車中であっても、エンジン等の駆動源が駆動されている限り発電を行なうことができる。したがって、照明装置等に電力を適宜供給することができるので、作業性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、本発明に係る軌道台車の実施形態を示し、図１は平面図、図２は側面図である。
【００１９】
この軌道台車１は、地上に敷設されたレール２上を転動する４個の車輪３によって走行自在に支持された台車４を有している。この台車４は、車輪３の進行方向の切換を行う操作レバー５と、車輪３の制動を行うブレーキ機構６とを備えている。なお、本実施形態では、前輪（駆動輪）３ａにおいてはディスクブレーキ機構６ａ、後輪（従動輪）３ｂにおいてはドラムブレーキ機構６ｂをそれぞれ採用している。
【００２０】
台車４上の略中央部には、駆動源としてのエンジン７と、このエンジン７の駆動力を車輪３に伝達する駆動伝達機構８とが搭載されている。このエンジン７は、最大馬力５．５馬力以下の小型汎用エンジンで、軽量化が図られている。エンジン７は、図３に示すように、内部に出力軸９の駆動力を切断可能に伝達する遠心クラッチ１０と、この遠心クラッチ１０の回転駆動力を略１／２に減速して外部に出力する減速機構１１を備えている。エンジン７の出力側からは、減速機構１１の出力軸１２が外部に突出している。
【００２１】
駆動伝達機構８は、減速機構１１の出力軸１２に取り付けられた入力歯車１３と、一対の中間歯車１４、１５を介して噛合する出力歯車１６とからなる。入力歯車１３、中間歯車１４、１５および出力歯車１６は平歯車からなる。出力歯車１６は、固定部材（図示せず）に回転自在に支承された中間軸１７に取り付けられている。また、この中間軸１７にはスプロケット１８が取り付けられ、車軸１９に取り付けられたスプロケット２０との間に駆動チェーン２１を巻回させ、エンジン７からの回転駆動力を車軸１９および前輪３ａに伝達している。なお、ここでは、駆動伝達機構８に駆動チェーン２１を使用したが、これに限らず、中間軸１７と車軸１９にプーリを固定し、これらプーリ間にＶベルトを巻回し、このＶベルトを介してエンジン７の回転駆動力を車軸１９および前輪３ａに伝達するようにしても良い。
【００２２】
エンジン７の出力軸９の他端９ａは外部に突出している。この出力軸９の他端９ａは、伝達機構２２を介してオルタネータ２３と接続される。ここで、伝達機構２２は、他端９ａに取り付けられた出力側のスプロケット２４と、オルタネータ２３の入力軸２５に取り付けられた入力側のスプロケット２６と、これらスプロケット２４、２６間に巻回された駆動チェーン２７とからなっている。オルタネータ２３は、エンジン７が駆動されると、出力軸９の回転駆動力が伝達機構２２を介して入力軸２５に伝達され、発電されるようになっている。なお、ここでは、伝達機構２２に駆動チェーン２７を使用したが、これに限らず、二つのプーリ間にＶベルトを巻回し、このＶベルトを介してエンジン７の回転駆動力をオルタネータ２３に伝達するようにしても良い。
【００２３】
また、オルタネータ２３は、図示しない操作盤の発電スイッチにより、発電時、スイッチのオンオフにより外部に電力を供給したり、供給を停止させることができる。さらに、オルタネータ２３は、照明灯２８、回転灯２９、および図示しない警報ホーン等の電気装置に電気的に接続される。
【００２４】
図４は、駆動伝達機構８を構成する中間歯車１４、１５を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は、（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。中間歯車１４、１５の側面は、一対の支持板３０、３１によって挟持され、この支持板３０、３１に跨架され、支持板３０、３１に対し、転がり軸受３２を介して回転自在に支持された回転軸３３に固定されている。中間歯車１４、１５は常時噛合しており、その中心は、上下方向に所定量だけオフセットして取り付けられている。転がり軸受３２は、中間歯車１４（１５）の端面に間座３４を介して対向配置され、回転軸３３の両端を支承している。なお、これらの転がり軸受３２は、回転軸３３の端面に配設されたエンドキャップ３５を介して固定ボルト３６で脱落しないように締結されている。
【００２５】
図５は、駆動伝達機構８を構成する出力歯車１６周りを示し、（ａ）は一部を破断した平面図、（ｂ）は一部を破断した正面図、（ｃ）は、（ａ）の側面図である。中間軸１７は、図示しない固定部材に対し、転がり軸受３７を介して回転自在に支承されている。出力歯車１６は、前述した中間歯車１４、１５の一方の中間歯車１５に常時噛合し、中間軸１７の一端部に固定されている。この出力歯車１６の側方には間座３８を介してスプロケット１８が固定されている。３９は中間板で、前述した支持板３１に固定されると共に、後述する操作レバー５に接続されている。この操作レバー５を前後に操作することにより、支持板３０、３１は中間軸１７を中心に揺動し、その結果、入力歯車１３は、中間歯車１４、１５の内のどちらか一方に噛合する。
【００２６】
前述した本実施形態では、駆動伝達機構８を構成する入力歯車１３、中間歯車１４、１５、および出力歯車１６を平歯車で形成すると共に、これらを同一平面上に配設しているので、簡単な構造で、動力源を設けても軌道台車の軽量・コンパクト化を可及的に図ることができる。さらに、簡単な構造であるが故に、故障等の不具合も最小限に抑えることができ、また保守・点検作業も各段に容易となり、深夜等の作業においても作業効率を低下させることはない。
【００２７】
図１および図２において、４０はアクセルハンドルで、２輪車等の車両のアクセルと同様、把持するアクセルハンドル４０の回動により、ワイヤーを介してエンジン７のスロットル開度を変えることができる。また、４１はブレーキ機構６を構成するフートブレーキペダルで、操縦者Ｍがこのフートブレーキペダル４１に足を載置して押圧することにより、ワイヤーを介して前輪３ａ側のブレーキシュー４２と、後輪３ｂ側のブレーキシュー４３が駆動される。前輪３ａ側のブレーキシュー４２がブレーキディスク４４を挟持すると共に、後輪３ｂ側のブレーキシュー４３が後輪３ｂの外周面に摺接して前輪３ａと後輪３ｂの制動をそれぞれ行う。一方、４５は駐車ブレーキハンドルで、ワイヤーを介して前輪３ａのブレーキシュー４２を駆動して前輪３ａの制動を行うことができる。
【００２８】
次に、前述した実施形態に係る軌道台車１の動作について説明する。エンジン７を起動させ、駐車ブレーキハンドル４５を解放してブレーキ機構６ａにより、前輪３ａの制動状態を解除する。この時、操作レバー５はニュートラル状態で、駆動伝達機構８の入力歯車１３と中間歯車１４、１５とは噛合していないため、出力軸１２からの出力はオフになっている。
【００２９】
走行を開始する場合、図６に示すように、操縦者Ｍが操作レバー５を例えば前進位置（Ｆ）に駆動することにより、中間軸１７を支点に支持板３０、３１が所定量傾動する。この時、この支持板３０、３１によって回転自在に支承された中間歯車１４、１５も一体に傾動し、中間歯車１５が入力歯車１３に噛合する。すなわち、中間歯車１５と出力歯車１６は常時噛合するように配設されているため、エンジン７からの回転駆動力は、出力軸１２、入力歯車１３、中間歯車１５、および出力歯車１６にそれぞれ伝達される。さらに、出力歯車１６の回転駆動力は、スプロケット１８、２０に巻回された駆動チェーン２１を介して車軸１９および前輪３ａに伝達される。
【００３０】
反対に操作レバー５を後進位置（Ｒ）に駆動すれば、今度は中間歯車１４が入力歯車１３に噛合する。すなわち、エンジン７からの回転駆動力は、出力軸１２、入力歯車１３、中間歯車１４、中間歯車１５、および出力歯車１６にそれぞれ伝達される。そして、出力歯車１６の回転駆動力は、スプロケット１８、２０に巻回された駆動チェーン２１を介して前述した回転方向とは逆の回転方向で、車軸１９および前輪３ａに伝達される。
【００３１】
本実施形態では、支持板３０、３１にリターンスプリング４６、４７を係止し、操作レバー５をニュートラル位置（Ｎ）に選択した時、確実に支持板３０、３１が元の位置、すなわち、中間歯車１４、１５のどちらもが入力歯車１３に噛合しない位置に復帰するようにしている。
【００３２】
走行を停止する場合、アクセルハンドル４０を戻すと共に、フートブレーキペダル４１を押圧し、ブレーキ機構６を駆動して車輪３を制動する。次に、操作レバー５をニュートラル状態に戻すことにより、駆動伝達機構８の入力歯車１３と中間歯車１４、１５との噛合が解かれ、エンジン７からの回転駆動力は、駆動伝達機構８には伝達されない。なお、ここで、エンジン７の回転が減速することによって遠心クラッチ１０が作動し、出力軸９の回転は減速機構１１を介して出力軸１２には伝達されない。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る軌道台車は、レール上を転動する複数の車輪を備える台車と、この台車に設けられ、前記車輪の制動を行うブレーキ機構と、出力軸により外部に回転駆動力を出力する駆動源と、この駆動源の回転駆動力を車軸側に伝達する駆動伝達機構とを備えた軌道台車において、前記駆動伝達機構が、前記駆動源の出力軸に固定した入力歯車と、互いに常時噛合する一対の中間歯車と、固定部材に対し回転自在に支承された中間軸に固定され、前記中間歯車のどちらか一方に常時噛合する出力歯車と、前記中間軸に固定され、前記出力歯車の回転駆動力を駆動チェーンまたはベルトを介して前記車輪に伝達するスプロケットまたはプーリとを備え、前記中間歯車を所定量傾動させることにより、前記入力歯車と、前記一対の中間歯車のうちどちらか一方に係脱可能にしたので、簡単な構造で、動力源を設けても軌道台車の軽量・コンパクト化を可及的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軌道台車の実施形態を示す平面図である。
【図２】同上側面図である。
【図３】本発明に係る軌道台車の要部を模式的に示す説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る中間歯車を示す平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の正面図である。
（ｃ）は、（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明に係る出力歯車周りを示す一部を破断した平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の一部を破断した正面図である。
（ｃ）は、（ａ）の側面図である。
【図６】本発明に係る軌道台車の動作を説明するための模式図である。
【図７】従来の軌道台車を示す側面図である。
【図８】同上、要部を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・・軌道台車
２・・・・・・・・・・・・・・・レール
３・・・・・・・・・・・・・・・車輪
３ａ・・・・・・・・・・・・・・前輪
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・後輪
４・・・・・・・・・・・・・・・台車
５・・・・・・・・・・・・・・・操作レバー
６・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキ機構
６ａ・・・・・・・・・・・・・・前輪ブレーキ機構
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・後輪ブレーキ機構
７・・・・・・・・・・・・・・・エンジン
８・・・・・・・・・・・・・・・駆動伝達機構
９、１２・・・・・・・・・・・・出力軸
９ａ・・・・・・・・・・・・・・他端
１０・・・・・・・・・・・・・・遠心クラッチ
１１・・・・・・・・・・・・・・減速機構
１３・・・・・・・・・・・・・・入力歯車
１４、１５・・・・・・・・・・・中間歯車
１６・・・・・・・・・・・・・・出力歯車
１７・・・・・・・・・・・・・・中間軸
１８、２０、２４、２６・・・・・スプロケット
１９・・・・・・・・・・・・・・車軸
２１、２７・・・・・・・・・・・駆動チェーン
２２・・・・・・・・・・・・・・伝達機構
２３・・・・・・・・・・・・・・オルタネータ
２５・・・・・・・・・・・・・・入力軸
２８・・・・・・・・・・・・・・照明灯
２９・・・・・・・・・・・・・・回転灯
３０、３１・・・・・・・・・・・支持板
３２、３７・・・・・・・・・・・転がり軸受
３３・・・・・・・・・・・・・・回転軸
３４、３８・・・・・・・・・・・間座
３５・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
３６・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
３９・・・・・・・・・・・・・・中間板
４０・・・・・・・・・・・・・・アクセルハンドル
４１・・・・・・・・・・・・・・フートブレーキペダル
４２、４３・・・・・・・・・・・ブレーキシュー
４４・・・・・・・・・・・・・・ブレーキディスク
４５・・・・・・・・・・・・・・駐車ブレーキハンドル
４６、４７・・・・・・・・・・・リターンスプリング
５０・・・・・・・・・・・・・・軌道台車
５１・・・・・・・・・・・・・・車輪
５２・・・・・・・・・・・・・・台車
５３・・・・・・・・・・・・・・荷台
５４・・・・・・・・・・・・・・操作レバー
５５・・・・・・・・・・・・・・エンジン
５６・・・・・・・・・・・・・・油圧変速機
５７、６４・・・・・・・・・・・出力軸
５８・・・・・・・・・・・・・・２段プーリ
５９・・・・・・・・・・・・・・入力軸
６０、６５、６６・・・・・・・・プーリ
６１・・・・・・・・・・・・・・Ｖベルト
６２・・・・・・・・・・・・・・駆動伝達機構
６３・・・・・・・・・・・・・・車軸
６７・・・・・・・・・・・・・・駆動チェーン
Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・操縦者
【図１】
2004131030.tif 000003
【図２】
2004131030.tif 000004
【図３】
2004131030.tif 000005
【図４】
2004131030.tif 000006
【図５】
2004131030.tif 000007
【図６】
2004131030.tif 000008
【図７】
2004131030.tif 000009
【図８】
2004131030.tif 000010