(57)【要約】【課題】安定した速度検知を可能にする鉄道車両用台車を提供する。【解決手段】近年、鉄道車両用台車は、構造の簡素化、部品点数の削減による軽量化が促進されており、これに伴う問題点を解消する努力が日々行われている。このような軽量化に起因する様々な問題点の一つとして、加速時、減速時、曲線走行時などにおいて、速度発電機２０では、車輪横圧の影響によって誘導子２１と発電部３０とのギャップＧが大きく変化し、これに起因し、出力電圧にバラツキが発生し、速度検知に支障をきたすことがある。そこで、誘導子２１と発電部３０の磁極片２２，２３の芯部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂとのギャップＧの変化を可能な限り小さくしつつ、実用性に耐え得ることを配慮しながら実験を重ねた結果、発電部３０を、誘導子２１の回転中心Ｃから見て上方又は下方に配置するのが適切であることが見出された。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車枠に取り付けられた軸箱によって支持された車軸と、前記車軸に固定された左右一対の車輪と、車速を検知する速度発電機とを備えた鉄道車両用台車において、
前記速度発電機は、前記車軸に固定された平歯車形状の誘導子と、前記誘導子の周縁部に対向し所定のギャップをもって配置した発電部とを有し、
前記発電部は、前記誘導子の回転中心から見て上方又は下方に配置されたことを特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項２】
前記軸箱と前記台車枠とを連結させるように水平方向に延在する軸はりを有することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車速を検知する速度発電機を備えた鉄道車両用台車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般的に利用されているボルスタレス台車１００は、図４に示すように、上から見てＨ形の台車枠１０１を有し、この台車枠１０１には、車輪１０２に固定された車軸１０３を回転自在に支持する軸箱１０４と軸受１１１を有する。また、台車１００には、車速を検知するための速度発電機１０５が取付けられ、台車枠１０１の上部には、車体（図示せず）と台車１００とを連結して乗り心地を良好にするための空気ばね１０６が設けられている。このようなボルスタレス台車１００は、軸箱１０４と台車枠１０１とを連結させるように水平方向に延在する軸はり１０７を有する軸はり式軸箱支持装置を備え、近年、構造の簡素化、部品点数の削減による軽量化が重ねられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１２８３２号公報
【特許文献２】
特開平５−２６０７１６号公報
【特許文献３】
実開平５−７８１８１号公報
【特許文献４】
実開平７−４１４６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した速度発電機１０５は、図５に示すように、車軸１０３の端部に固定された平歯車状の誘導子１０８と、この誘導子１０８の周縁部に対向し所定のギャップ（例えば約１．５ｍｍ）をもって配置した磁極片１１０を有する発電部１０９とを備えており、通常の場合、この発電部１０９は、誘導子１０８の回転中心を通る水平基準軸線Ｌに対して０〜２０°の角度をもって取り付けられている。具体的には、磁極片１１０の先端と誘導子１０８の外周との間で１．２〜１．７ｍｍのギャップを保ちながら、磁極片１１０の中心基準軸線Ｒが水平基準軸線Ｌに対して１０°の角度になるように、速度発電機１０５は台車１００に取り付けられている。しかしながら、このような位置に速度発電機１０５を取り付けると、車両の走行条件によっては、出力電圧にバラツキが発生する場合がある。特に、軸はり式軸箱支持装置をもったボルスタレス台車１００では、出力電圧のバラツキが大きいことが実験によって認められた。
なお、前述した各公報においては、発電部が誘導子の上方に取り付けられているように開示されているが、実際上、この発電部は、水平基準軸線に対し０〜２０°の角度をもって取り付けられるのが一般的である。
【０００５】
本発明は、特に、安定した速度検知を可能にする鉄道車両用台車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鉄道車両用台車は、台車枠に取り付けられた軸箱によって支持された車軸と、車軸に固定された左右一対の車輪と、車速を検知する速度発電機とを備えた鉄道車両用台車において、速度発電機は、車軸に固定された平歯車形状の誘導子と、誘導子の周縁部に対向し所定のギャップをもって配置した発電部とを有し、発電部は、誘導子の回転中心から見て上方又は下方に配置されたことを特徴とする。
【０００７】
近年、鉄道車両用台車は、構造の簡素化、部品点数の削減による軽量化が促進されており、これに伴う問題点を解消する努力が日々行われているが、加速時、減速時、曲線走行時などにおいて、速度発電機を従来のような位置に設置すると、車輪横圧の影響によって、誘導子と発電部とのギャップが大きく変化し、これに起因し、出力電圧にバラツキが発生していることを突き止めるに至った。そこで、様々な走行条件下において、ギャップの変化を可能な限り小さくしつつ、実用性に耐え得ることを配慮しながら実験を重ねた結果、発電部を、誘導子の回転中心から見て上方又は下方に配置するのが適切であることが見出された。
【０００８】
また、軸箱と台車枠とを連結させるように水平方向に延在する軸はりを有すると好適である。このような構成は、いわゆる「軸はり式軸箱支持装置」であり、車輪横圧の影響によって、車軸と軸はりとが水平面内において９０度を維持しなくなり、誘導子と発電部とのギャップが特に変化し易い。従って、軸はり式軸箱支持装置を有する台車において、発電部を、誘導子の回転中心から見て上方又は下方に配置すると一層の効果が得られる。特に、誘導子の回転中心から見て、発電部を鉛直真上又は鉛直真下に配置させると最適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る鉄道車両用台車の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１に示す鉄道車両用台車１はボルスタレス台車であり、この台車１は、上から見てＨ形をなす台車枠２を有し、この台車枠２には、車輪３に固定された車軸４を回転自在に支持するための軸受１１を内蔵した軸箱６が取り付けられている。この軸箱６と台車枠２との間には軸ばね７が配置され、台車枠２の上部には、車体（図示せず）と台車１との間に配置されて、乗り心地を良好にするための空気ばね８が設けられている。さらに、このようなボルスタレス台車１は、軸箱６と台車枠２とを連結させるように水平方向に延在する軸はり９を有する軸はり式軸箱支持装置１０を備え、近年、構造の簡素化、部品点数の削減による軽量化が図られている。なお、この軸はり９の一端は、車軸４に対して可動自在に軸支され、軸はり９の他端も、台車枠２に対して可動自在に軸支されている。
【００１１】
このような台車１には、車速を検知するための速度発電機２０が取り付けられている。この速度発電機２０は、多出力速度発電機であると共に、車軸４の位置に対応するように配置されている。この速度発電機２０は、図２に示すように、車軸４の端部に固定された平歯車状の誘導子２１と、この誘導子２１の周縁部の連続した凹凸に対向し所定のギャップ（例えば約１．５ｍｍ）Ｇをもって配置した一対の磁極片２２，２３を有する発電部３０とを備えている。発電部３０のハウジングＨ内に配置した各磁極片２２，２３の芯部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂにはコイル２４〜２７が巻かれている。また、コイル２４〜２７は、ケーブル２８を介して外部に接続される。更に、磁極片２２と磁極片２３との間には永久磁石２９が固定されている。
【００１２】
そこで、誘導子２１が車軸４の回転に伴って矢印Ａ方向に回転すると、コイル２４〜２７から交流信号が出力される。また、交流信号の位相差は誘導子２１の凸部と芯部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの配置で決定される。逆に、誘導子２１が矢印Ｂ方向に回転すると、コイル２４〜２７から交流信号が出力される。
【００１３】
そして、車輪３の横圧の影響によって、鉛直方向すなわち真上から見て、車軸４と軸はり９とが９０度を維持しなくなり、それに起因して、誘導子２１と磁極片２２，２３の芯部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂとのギャップＧが変化し、出力電圧が変動することに伴って速度検知に支障をきたすことがある。特に、軸はり式軸箱支持装置１０をもったボルスタレス台車１では、出力電圧のバラツキが大きいことが実験によって確かめられている。
【００１４】
そこで、ギャップＧの変化を可能な限り小さくしつつ、実用性に耐え得ることを配慮しながら実験を重ねた結果、図３に示すように、発電部３０を、誘導子２１の回転中心Ｃから見て上方に配置することが好適であるとの結論に至った。
【００１５】
すなわち、この発電部３０は、誘導子２１の回転中心Ｃを通る水平基準軸線Ｌに対して「鉛直真上」に取り付けられている。なお、「水平基準軸線」とは、軸はり９における車軸４側の可動中心Ｃ（誘導子２１の回転中心と同一）と台車枠２側の可動中心とを結ぶように延在する軸線を言う。具体的には、磁極片２２，２３の先端と誘導子２１の外周との間で約１．５ｍｍのギャップＧを保ちながら、磁極片２２，２３の中心基準軸線Ｒが直交するように、速度発電機２０の発電部３０は軸箱６に取り付けられている。この中心基準軸線Ｒは、回転中心Ｃを通って芯部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂに平行に延在する。但し、発電部３０は、誘導子２１の回転中心Ｃから見て、鉛直真下に配置させてもよい。この場合、石跳ねを考慮して保護カバーを装着すると好適である。
【００１６】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、前述した実施形態に限られず、発電部３０を、誘導子２１の回転中心Ｃから見て上方又は下方に配置しても、良好な結果を得ることができる。この場合の「上方」とは、磁極片２２，２３の中心基準軸線Ｒが、鉛直軸線に対して左右４５度の角度α内に位置することを言う。同様に、「下方」とは、磁極片２２，２３の中心基準軸線Ｒが、鉛直軸線に対して左右４５度の角度β内に位置することを言う。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による鉄道車両用台車は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、台車枠に取り付けられた軸箱によって支持された車軸と、車軸に固定された左右一対の車輪と、車速を検知する速度発電機とを備えた鉄道車両用台車において、速度発電機は、車軸に固定された平歯車形状の誘導子と、誘導子の周縁部に対向し所定のギャップをもって配置した発電部とを有し、発電部は、誘導子の回転中心から見て上方又は下方に配置されたことにより、安定した速度検知を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄道車両用台車の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示した台車に適用する速度発電機を示す断面図である。
【図３】図１の台車に適用する速度発電機の外観を示す正面図である。
【図４】従来の鉄道車両用台車を示す正面図である。
【図５】図４の台車に適用する速度発電機の外観を示す正面図である。
【符号の説明】
１…鉄道車両用台車、２…台車枠、３…車輪、４…車軸、６…軸箱、９…軸はり、２０…速度発電機、２１…誘導子、２２，２３…磁極片、３０…発電部、Ｃ…回転中心、Ｇ…ギャップ。
【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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