(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の中央部に運転室が備えられると共に２台のエンジンが前記運転室の前後に搭載されたディーゼル機関車における前記運転室の下部に設けられ、前記２台のエンジンから入力される動力を出力軸を介して台車の駆動装置へ出力するものであって前記出力軸の回転方向を切り換え可能に構成されたディーゼル機関車の逆転装置において、
前記２台のエンジンからの動力が入力される２本の入力軸の各々に連動歯車が固設され、該各連動歯車は同じ歯数であって前記入力軸同士を連動させるために常時噛み合っており、
前記２台のエンジンから前記各入力軸への動力は同じ回転数で伝達されるよう構成されており、
前記各入力軸には、それぞれ、湿式多板クラッチ、及び該湿式多板クラッチによって前記入力軸に接続されるクラッチ歯車が設けられ、
更に、
前記各クラッチ歯車の双方と噛み合う第１の中間歯車が固設された第１中間軸と、
前記第１の中間歯車と噛み合うと共に前記出力軸に固設された出力歯車とも噛み合う第２の中間歯車が固設された第２中間軸と、
を備え、
前記２台のエンジンからの動力は、いずれか一方の前記入力軸が当該入力軸に設けられた前記クラッチ歯車に接続されることにより、該クラッチ歯車から前記各中間歯車を順次介して前記出力軸へ伝達される
ことを特徴とするディーゼル機関車の逆転装置。
【請求項２】
車体の中央部に運転室が備えられると共に２台のエンジンが前記運転室の前後に搭載されたディーゼル機関車における前記運転室の下部に設けられ、前記２台のエンジンから入力される動力を出力軸を介して台車の駆動装置へ出力するものであって前記出力軸の回転方向を切り換え可能に構成されたディーゼル機関車の逆転装置において、
前記２台のエンジンからの動力が入力される２本の入力軸の各々に連動歯車が固設され、該各連動歯車は同じ歯数であって前記入力軸同士を連動させるために常時噛み合っており、
前記２台のエンジンから前記各入力軸への動力は同じ回転数で伝達されるよう構成されており、
前記各入力軸には、それぞれ、湿式多板クラッチ、及び該湿式多板クラッチによって前記入力軸に接続されるクラッチ歯車が設けられ、
更に、
前記各クラッチ歯車の双方と噛み合う第１の中間歯車が固設された第１中間軸と、
前記第１の中間歯車と噛み合うと共に前記出力軸に固設された出力歯車とも噛み合う第２の中間歯車が固設された第２中間軸と、
を備え、
前記第１中間軸の軸端には速度検出器が設けられ、前記第２中間軸には、当該逆転装置内の前記各歯車の潤滑を行うためのトロコイドポンプが設けられており、
前記２台のエンジンからの動力は、いずれか一方の前記入力軸が当該入力軸に設けられた前記クラッチ歯車に接続されることにより、該クラッチ歯車から前記各中間歯車を介して前記出力軸へ伝達される
ことを特徴とするディーゼル機関車の逆転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関車の逆転装置に係り、特に２台のエンジンの動力を入力して回転方向を切り換えて台車側の駆動装置へ出力する逆転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、ディーゼル機関車には、車体のほぼ中央部に運転室５４を備え、２台のエンジン５０を運転室５４の前後に搭載し、その動力をそれぞれトルクコンバータ５１を介して運転室５４の下部に設けた逆転装置３０へ推進軸で伝達し、逆転装置３０の出力軸の両側からそれぞれ台車の駆動装置である第１減速機５２へ推進軸で伝達しているものがある。なお、５３は第２減速機である。
【０００３】
この逆転装置３０の構成は、図３および図４に示すように、両エンジン５０側にそれぞれ接続される２本の平行な入力軸３１と、１本の中間軸３４および出力軸３６を備え、各軸にそれぞれ歯車を設けて動力を伝達するように構成されている。
【０００４】
入力軸３１それぞれには入力軸３１同士を同回転数で連動させる常時噛み合いの連動歯車３２が固設されるとともに、軸受を介してクラッチ歯車３３が設けられている。そして、クラッチ歯車３３を入力軸３１に固定するための摺動可能なスライド歯車４３が設けられている。
【０００５】
このクラッチ歯車３３の一端側には内歯車３３ａが付設されており、クラッチ機構４０を作動させることによってスライド歯車４３を摺動させて内歯車３３ａに噛合わせ、クラッチ歯車３３を入力軸３２に係止する。
クラッチ機構４０は入力軸３１に摺動可能に設けた前記スライド歯車４３を摺動させるためのエアシリンダ４１とシフタ機構４２から構成されている。
【０００６】
シフタ機構４２は両入力軸３１のスライド歯車４３に係止するシフタを両入力軸３１の中央部に設けた垂直な軸に回動可能に設け、エアシリンダ４１で回動させている。したがって、エアシリンダを作動させ一方の入力軸３１のスライド歯車４３が内歯車３３ａと噛合うと他方の入力軸３１のスライド歯車４３はクラッチ歯車３３から離間する。
【０００７】
中間軸３４には前記両入力軸３１のクラッチ歯車３３と噛合う中間歯車３５が固設されており、出力軸３６には中間歯車３５と噛合う出力歯車３７が固設されている。なお、４７は逆転装置の歯車へ給油する循環ポンプで、４５はトロコイドポンプ、４６は速度検出器である。
【０００８】
このように構成されているので、両エンジン５０からの動力はそれぞれ入力軸３１へ入力され、クラッチ機構４０の操作によってスライド歯車４３が連結されたクラッチ歯車３３から中間歯車３５に動力が伝達される。
クラッチ機構４０を操作して切り換えると、前記の入力軸３１とは別の入力軸３１のクラッチ歯車がスライド歯車４３に連結され、前記とは逆の回転が中間歯車３５に伝達される。そして、中間歯車３５から出力歯車３７に伝達され、出力軸３６の両端から前後の台車の第１減速機へそれぞれ伝達される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の逆転装置では、走行方向を変える場合はクラッチ機構４０を作動させて、スライド歯車をクラッチ歯車の内歯車に噛合わせることによって出力軸の回転方向を切り換えているので、切換操作がスムーズに行われ難く熟練を必要とするという問題がある。
【００１０】
すなわち、逆転装置を操作する場合は入力軸と出力軸が静止しているときに行うようにしているが、内歯車とスライド歯車の山と山があっていると連結できないので、別途設けた補助噛み合わせ装置で入力軸に僅かな回転を付与しながらスライド歯車をタイミングよく摺動させねばならない。
【００１１】
また、逆転切換操作時に入力軸がトルクコンバータによって連れ回りしていることが多く、また、出力軸も、傾斜地における切換操作や多数の貨車を連結して頻繁に往復走行する作業では、回転していることがあり、切換をより困難なものとしている。
【００１２】
切換操作がスムーズに行われないと、クラッチ歯車の損傷を速めることとなり、また、シフタ機構のコジリによる故障が起こり易い。
さらに、逆転装置の入力軸は、運転室下部の車体床より上に位置させるが、入力軸には内歯車を備えたクラッチ歯車とスライド歯車を必要とするので、クラッチ歯車の径が大きくなるとともに、入力軸も長くなり、また、クラッチ機構が入力軸の上部に大きなスペースを必要としているので、運転室のスペースを狭めている。このため、運転者の居住性がよくないという問題もある。
【００１３】
また、入力軸はトルクコンバータと、出力軸は第１減速機とそれぞれ推進軸で連結されているが、構造上入力軸と出力軸の配置できる位置は範囲が限定され、減速はしなくても中間歯車および出力歯車が大きな径になり、逆転装置全体として大きなものになっている。
【００１４】
そこで、本発明は、切換操作が簡便でコンパクトなディーゼル機関車の逆転装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の手段を採った。即ち、請求項１記載の発明は、車体の中央部に運転室が備えられると共に２台のエンジンが運転室の前後に搭載されたディーゼル機関車における運転室の下部に設けられ、２台のエンジンから入力される動力を出力軸を介して台車の駆動装置へ出力するものであって出力軸の回転方向を切り換え可能に構成されたディーゼル機関車の逆転装置において、２台のエンジンからの動力が入力される２本の入力軸の各々に連動歯車が固設され、該各連動歯車は同じ歯数であって入力軸同士を連動させるために常時噛み合っており、２台のエンジンから各入力軸への動力は同じ回転数で伝達されるよう構成されており、各入力軸には、それぞれ、湿式多板クラッチ、及び該湿式多板クラッチによって入力軸に接続されるクラッチ歯車が設けられ、更に、各クラッチ歯車の双方と噛み合う第１の中間歯車が固設された第１中間軸と、第１の中間歯車と噛み合うと共に出力軸に固設された出力歯車とも噛み合う第２の中間歯車が固設された第２中間軸とを備え、２台のエンジンからの動力は、いずれか一方の入力軸が当該入力軸に設けられたクラッチ歯車に接続されることにより、該クラッチ歯車から各中間歯車を順次介して出力軸へ伝達されることを特徴としている。
【００１６】
本発明は、車体の前後方向に対向させて設けた２台のエンジンからの動力を入力し、この動力を加算するとともに回転方向を切り換えて前後の台車へ動力を分割して伝達する逆転装置に適用される。したがって、例えば、２台のエンジンの一方で前側の台車の駆動装置を、他方で後側の台車の駆動装置を駆動させるようにしたものは除かれる。
【００１７】
入力軸のクラッチ歯車はできるだけ径を小さくするのが望ましい。そして、２本の中間軸の中間歯車を順次介して出力軸へ伝達することにより、径の小さい歯車列となり、逆転装置がコンパクトなものになる。
２本の中間軸に設ける中間歯車は適宜の組み合わせにすればよい。
また、請求項２記載の発明は、車体の中央部に運転室が備えられると共に２台のエンジンが運転室の前後に搭載されたディーゼル機関車における運転室の下部に設けられ、２台のエンジンから入力される動力を出力軸を介して台車の駆動装置へ出力するものであって出力軸の回転方向を切り換え可能に構成されたディーゼル機関車の逆転装置において、２台のエンジンからの動力が入力される２本の入力軸の各々に連動歯車が固設され、該各連動歯車は同じ歯数であって入力軸同士を連動させるために常時噛み合っており、２台のエンジンから各入力軸への動力は同じ回転数で伝達されるよう構成されており、各入力軸には、それぞれ、湿式多板クラッチ、及び該湿式多板クラッチによって入力軸に接続されるクラッチ歯車が設けられ、更に、各クラッチ歯車の双方と噛み合う第１の中間歯車が固設された第１中間軸と、第１の中間歯車と噛み合うと共に出力軸に固設された出力歯車とも噛み合う第２の中間歯車が固設された第２中間軸とを備え、第１中間軸の軸端には速度検出器が設けられ、第２中間軸には、当該逆転装置内の各歯車の潤滑を行うためのトロコイドポンプが設けられており、２台のエンジンからの動力は、いずれか一方の入力軸が当該入力軸に設けられたクラッチ歯車に接続されることにより、該クラッチ歯車から各中間歯車を介して出力軸へ伝達されることを特徴とする。
この場合も、２本の中間軸に設ける中間歯車は適宜の組み合わせにすればよい。例えば、第１中間軸には速度検出器が設けられ、第２中間軸にはトロコイドポンプが設けられているため、これらの機器の作動に最適の回転数とすることもできる。
【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。
ディーゼル機関車における逆転装置が配置される位置については上記図５で説明した従来のものと同じであるので、省略する。
【００１９】
逆転装置１の構成は、図１および図２に示すように、同じ高さに位置する２本の入力軸２、３と、２本の中間軸として第１中間軸４と第２中間軸５と、出力軸６を備えている。
入力軸２の右端はエンジン５０側と推進軸で接続され、入力軸３の左端はエンジン５０側と推進軸で接続される。そして、入力軸２には連動歯車８とクラッチ歯車１１と正転クラッチ２１が設けられ、入力軸３には連動歯車９とクラッチ歯車１２と逆転クラッチ２２が設けられている。
【００２０】
連動歯車８，９は同歯数で、互いに常時噛み合っており、それぞれ入力軸２，３に固設されている。なお、入力軸２，３へは両エンジン５０から同じ回転数で伝達されるように、両エンジン５０のガバナを連動制御する装置が別途設けられている。
【００２１】
クラッチ歯車１１，１２は入力軸２，３に回動自在に軸受を介して設けられ、それぞれ湿式多板クラッチである正転クラッチ２１、逆転クラッチ２２の作動によって入力軸２，３にそれぞれ固定される。
正転クラッチ２１および逆転クラッチ２２は、入力軸２，３側に設けたクラッチ板とクラッチ歯車１１，１２側に設けた摩擦板とが交互に配置され、油圧ポンプから電磁弁を介して入力軸２，３の軸心部を通して供給される圧油によってクラッチ板を摩擦板に圧接させることによって接続するようにしている。
【００２２】
なお、この油圧回路には正転クラッチ２１と逆転クラッチ２２の両方が作動することのないようにインターロック装置が付設されている。また、逆転操作をするときは、クラッチ板に無理がかからないように、入力軸２，３および出力軸６が静止に近い状態である場合に接続されるように制御回路が設けられている。
【００２３】
この制御回路は、トルクコンバータ５１および逆転装置１が中立に位置し、エンジン５０がアイドリング状態で、ブレーキ装置が作動しており、車両速度が時速５ｋｍ以下であることを切り換えできる条件として、これらが確認されたときに正転クラッチまたは逆転クラッチのクラッチ板に圧油が供給されるように回路構成されている。
【００２４】
第１中間軸４には中間歯車１３が固設されており、クラッチ歯車１１およびクラッチ歯車１２と噛み合っている。また、第２中間軸５には中間歯車１４が固設されており、中間歯車１３と噛み合っている。そして、出力軸６には出力歯車１５が固設されており、中間歯車１４と噛み合っている。この実施の形態ではクラッチ歯車１１，１２と第２中間軸５の中間歯車１４は同じ歯数としており、中間歯車１３はこれより若干少ない歯数としている。
【００２５】
第１中間軸４の軸端には速度検出器２５が設けられ、第２中間軸５にはトロコイドポンプ２６が設けられている。このトロコイドポンプ２６は正転、逆転にかかわらず、吐出されるものが用いられており、回送などエンジンを停止させて逆転装置１を中立状態にして走行させる場合に、逆転装置１内の歯車の潤滑を行うものである。なお、エンジン５０が作動しているときの逆転装置内１の潤滑は図示してない逆転装置１の前の伝達経路の適当な軸に設けた潤滑ポンプによっている。
【００２６】
出力軸６の両端はそれぞれ前後の台車の駆動装置である第１減速機５２と推進軸で接続される。
逆転装置１のケースはほぼ矩形であり、片方の側面を脱着可能にして、各軸の組付を一方側からできるようにしている。また、車体との取付は、第１中間軸４の中心付近であるが、運転室５４の底部へ突出する部分は従来のものに比べ、大幅に小さなものとなっている。
【００２７】
このように構成されているので、正転クラッチ２１を作動させるレバーを運転室５４で操作すると、正転クラッチ２１のクラッチ板へ圧油が送られ、これが摩擦板に圧接してクラッチ歯車１１が入力軸２に接続される。そして、２台のエンジン５０からトルクコンバータ５１を介して入力軸２および入力軸３に伝達された動力は、クラッチ歯車１１から中間歯車１３、中間歯車１４を介して出力歯車１５へ伝達され、出力軸６の両端からそれぞれ前後の第１減速機５２へ伝達される。
【００２８】
走行停止後、運転室５４で逆転の操作を行うと、逆転クラッチ２２を作動させてもよいかどうかを判定して、所定の要件を満足していることが確認された後に作動する。逆転クラッチ２２が作動すると、２台のエンジンからの動力はクラッチ歯車１２から中間歯車１３へ伝達される。入力軸３は入力軸２とは逆方向に回転しており、したがって、中間歯車１３は前記とは逆方向に回転する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のディーゼル機関車の逆転装置は、入力軸それぞれに該入力軸同士を連動させる連動歯車を設けるとともに湿式多板クラッチと該湿式多板クラッチによって入力軸に接続されるクラッチ歯車を設け、該クラッチ歯車から２本の中間軸に設けた中間歯車を順次介して出力軸へ伝動した該入力軸同士を連動させる連動歯車を入力軸それぞれに設けるとともに、湿式多板クラッチと該湿式多板クラッチによって接続されるクラッチ歯車をそれぞれ設け、出力軸は該入力軸から２本の中間軸を介して伝動するようにしたので、従来のスライド歯車の摺動噛み合わせによるクラッチに比べ、走行方向の切り換えが極めてスムーズで運転操作の熟練を必要とせず、故障の少ないものとなった。また、湿式多板クラッチの使用により、入力軸の上部にクラッチ切換装置がなくなり、クラッチ歯車も径の小さなものでよいので、入力軸間も小さくでき、運転室側に突出する部分が高さも幅も小さくなり、したがって、運転室のスペースを広げ居住性のよいものとすることができる。
【００３０】
さらには、逆転装置のケースも従来は２本の入力軸を収納するためＴ字状となっており、上下３分割にしているが、本発明では入力軸間の寸法が小さいので、ほぼ矩形状とすることができ、コンパクトで製作し易いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディーゼル機関車の逆転装置の実施の形態の構成を示す側面図で、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】同  正面図である。
【図３】従来のディーゼル機関車の逆転装置の構成を示す側面図である。
【図４】同  正面図である。
【図５】ディーゼル機関車の走行駆動装置の概要説明図である。
【符号の説明】
１…逆転装置              ２，３…入力軸
４…第１中間軸            ５…第２中間軸
６…出力軸                ８，９…連動歯車
１１，１２…クラッチ歯車  １３，１４…中間歯車
１５…出力歯車            ２１…正転クラッチ
２２…逆転クラッチ        ２５…速度検出器
２６…トロコイドポンプ    ３０…逆転装置
３１…入力軸              ３２…連動歯車
３３…クラッチ歯車        ３３ａ…内歯車
３４…中間軸              ３５…中間歯車
３６…出力軸              ３７…出力歯車
４０…クラッチ機構        ４１…エアシリンダ
４２…シフタ              ４３…スライド歯車
４５…トロコイドポンプ    ４６…速度検出器
４７…循環ポンプ          ５０…エンジン
５１…トルクコンバータ    ５２…第１減速機
５３…第２減速機          ５４…運転室
【図１】
0004028722.tif 000002
【図２】
0004028722.tif 000003
【図３】
0004028722.tif 000004
【図４】
0004028722.tif 000005
【図５】
0004028722.tif 000006