特開 2024-117978 鉄道車両用歯車装置の吊り装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117978

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】鉄道車両用歯車装置の吊り装置

(51)【国際特許分類】

   B61C 9/38 20060101AFI20240823BHJP

【ＦＩ】

B61C9/38 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024106

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】武藤 康史

(57)【要約】

【課題】鉛直方向に交差する方向に延び、鉛直方向に第１貫通孔が開設された吊り受け２ａと、中空で、内周面部に雌ねじが刻設された軸部３ａ及び軸部３ａの軸方向一端部に第２貫通孔が開設された座部３ｂを有する吊り部材３と、吊り受け２ａに配置される第１緩衝部材４と、座部３ｂに固定される第２緩衝部材５と、軸部３ａの雌ねじに螺合するボルト６とを備える鉄道車両用歯車装置Ａの吊り装置１において、噛み合い反力Ｆを受ける第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の一方の撓みを軽減して芯違い量を減少させる。
【解決手段】第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の弾性係数は可変であり、噛み合い反力Ｆを受ける第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の一方の弾性係数を他方の弾性係数よりも大きくすると共に、第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の弾性係数の大小を噛み合い反力Ｆの方向に応じて切り換える制御部１１を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主電動機の回転軸に、入力側と出力側との軸心の変位を許容する継手を介して連結される小歯車軸に固定された小歯車と、この小歯車に噛み合う、車軸に固定された大歯車とが歯車箱内に収納される鉄道車両用歯車装置を台車枠に吊持する鉄道車両用歯車装置の吊り装置であって、
台車枠に設けられ、鉛直方向に交差する方向に延び、第１貫通孔が鉛直方向に開設された吊り受けと、中空で、内周面部に雌ねじが刻設された軸部及びこの軸部の軸方向一端部に、軸部の内部に連通する第２貫通孔が開設された座部を有し、鉄道車両用歯車装置に連結される吊り部材と、吊り受けの鉛直方向上端面に配置される第１緩衝部材と、吊り部材の座部における軸部の軸方向外端面に固定される第２緩衝部材と、吊り部材の軸部の雌ねじに螺合するボルトとを備え、吊り受けの鉛直方向下端面に第２緩衝部材が接触するように、吊り部材の軸部を吊り受けの鉛直方向下方に配置し、吊り受けの第１貫通孔と吊り部材の座部の第２貫通孔とを一致させた状態で、ボルトを第１緩衝部材側から吊り部材の軸部の雌ねじに螺合させることによって、吊り部材が吊り受けに固定されるものにおいて、
第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数は可変であり、小歯車及び大歯車の回転時に発生する噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすると共に、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数の大小を、鉄道車両の力行時と回生時とで逆転する噛み合い反力の方向に応じて切り換える制御部を備えることを特徴とする鉄道車両用歯車装置の吊り装置。

【請求項2】

前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材の夫々には、中央部に、前記ボルトが内挿される開孔が開設され、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々は中空であり、内部が、開孔よりも径方向外側に配置される内室と、この内室よりも径方向外側に配置される外室とに画成され、内室と外室とは連通路によって互いに連通され、内室及び外室内に磁性流体が両室を行き来可能に封入され、内室と外室との仕切り部分に電磁石が設けられ、前記吊り受けは、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の内室に対応する部分に当接し、前記制御部は、前記噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の電磁石に通電し、電磁石に発生する磁界によって、内室に存在している磁性流体の粘度を大きくして当該磁性流体を内室に滞留させ、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用歯車装置の吊り装置。

【請求項3】

前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材の夫々には、中央部に、前記ボルトが内挿される開孔が開設され、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々は中空であり、内部に、開孔の外周外側の部分から外周寄りの部分まで至る、圧縮空気が給排される空気室を備え、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々には、圧縮空気を空気室に給排する給排気路が接続され、前記吊り受けは、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の空気室に対応する部分に当接し、前記制御部は、前記噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の空気室の空気圧を、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の空気室の空気圧よりも高くして、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用歯車装置の吊り装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主電動機の回転軸に、入力側と出力側との軸心の変位を許容する継手を介して連結される小歯車軸に固定された小歯車と、この小歯車に噛み合う、車軸に固定された大歯車とが歯車箱内に収納される鉄道車両用歯車装置を台車枠に吊持する鉄道車両用歯車装置の吊り装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の鉄道用歯車装置の吊り装置として、台車枠に設けられ、鉛直方向に交差する方向に延び、第１貫通孔が鉛直方向に開設された吊り受けと、中空で、内周面部に雌ねじが刻設された軸部及びこの軸部の軸方向一端部に、軸部の内部に連通する第２貫通孔が開設された座部を有し、鉄道車両用歯車装置に連結される吊り部材と、吊り受けの鉛直方向上端面に配置される第１緩衝部材と、吊り部材の座部における軸部の軸方向外端面に固定される第２緩衝部材と、吊り部材の軸部の雌ねじに螺合するボルトとを備え、吊り受けの鉛直方向下端面に第２緩衝部材が接触するように、吊り部材の軸部を吊り受けの鉛直方向下方に配置し、吊り受けの第１貫通孔と吊り部材の座部の第２貫通孔とを一致させた状態で、ボルトを第１緩衝部材側から吊り部材の軸部の雌ねじに螺合させることによって、吊り部材が吊り受けに固定されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ところで、鉄道車両用歯車装置には、小歯車及び大歯車の回転時に噛み合い反力が発生する。また、この噛み合い反力は、鉄道車両の力行時と回生時とで逆転する。このような噛み合い反力によって、第１緩衝部材及び第２緩衝部材には、噛み合い反力の方向に圧縮又は伸長する撓みが生じる。この撓みは、主電動機の回転軸の軸心と小歯車軸の軸心との径方向の変位、すなわち、芯違い量として現れる。上記の通り、従来、その芯違い量を継手によって吸収するようにしているが、継手が許容する芯違い量には所定の限度がある。継手には、撓み継手、歯車継手等が適用され、通常、ＴＤ継手（撓み継手）又はＷＮ継手（歯車継手）が用いられるが、ＴＤ継手の場合、芯違い量が所定の限度を超えると、ＴＤ継手の内部の構成部材の一つである撓み板の変形量が所定の限度を超え、撓み板が破損することがある。また、ＷＮ継手の場合、芯違い量が所定の限度を超えると、ＷＮ継手の内部を構成する歯車が破損することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－１９３８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれにおいても、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の撓みを軽減して芯違い量を減少させ、芯違い量を許容する継手の各種構成部材の損傷を抑制することができる鉄道車両用歯車装置の吊り装置を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は、主電動機の回転軸に、入力側と出力側との軸心の変位を許容する継手を介して連結される小歯車軸に固定された小歯車と、この小歯車に噛み合う、車軸に固定された大歯車とが歯車箱内に収納される鉄道車両用歯車装置を台車枠に吊持する鉄道車両用歯車装置の吊り装置であって、台車枠に設けられ、鉛直方向に交差する方向に延び、第１貫通孔が鉛直方向に開設された吊り受けと、中空で、内周面部に雌ねじが刻設された軸部及びこの軸部の軸方向一端部に、軸部の内部に連通する第２貫通孔が開設された座部を有し、鉄道車両用歯車装置に連結される吊り部材と、吊り受けの鉛直方向上端面に配置される第１緩衝部材と、吊り部材の座部における軸部の軸方向外端面に固定される第２緩衝部材と、吊り部材の軸部の雌ねじに螺合するボルトとを備え、吊り受けの鉛直方向下端面に第２緩衝部材が接触するように、吊り部材の軸部を吊り受けの鉛直方向下方に配置し、吊り受けの第１貫通孔と吊り部材の座部の第２貫通孔とを一致させた状態で、ボルトを第１緩衝部材側から吊り部材の軸部の雌ねじに螺合させることによって、吊り部材が吊り受けに固定されるものにおいて、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数は可変であり、小歯車及び大歯車の回転時に発生する噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすると共に、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数の大小を、鉄道車両の力行時と回生時とで逆転する噛み合い反力の方向に応じて切り換える制御部を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数は可変であり、制御部は、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくする。また、制御部は、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の弾性係数の大小を、鉄道車両の力行時と回生時とで逆転する噛み合い反力の方向に応じて切り換える。したがって、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれにおいても、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の撓みを軽減して芯違い量を減少させ、芯違い量を許容する継手の各種構成部材の損傷を抑制することができる。

【0008】

本発明においては、上記第１緩衝部材及び上記第２緩衝部材の夫々には、中央部に、上記ボルトが内挿される開孔が開設され、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々は中空であり、内部が、開孔よりも径方向外側に配置される内室と、この内室よりも径方向外側に配置される外室とに画成され、内室と外室とは連通路によって互いに連通され、内室及び外室内に磁性流体が両室を行き来可能に封入され、内室と外室との仕切り部分に電磁石が設けられ、上記吊り受けは、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の内室に対応する部分に当接し、上記制御部は、上記噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の電磁石に通電し、電磁石に発生する磁界によって、内室に存在している磁性流体の粘度を大きくして当該磁性流体を内室に滞留させ、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすることが望ましい。これによれば、制御部は、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の電磁石に通電し、電磁石に磁界を発生させる。発生する磁界によって、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の内室に存在している磁性流体の粘度が上昇し、連通路を通じて内室から外室に流動する磁性流体の移動速度が遅くなる。このため、粘度の高い磁性流体が内室に滞留し、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数が、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくなる。また、吊り受けは、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の内室に対応する部分に当接するため、噛み合い反力を受ける、弾性係数の大きい第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の撓みが軽減され、その結果、芯違い量が減少する。また、鉄道車両の力行時と回生時とでは、噛み合い反力の方向が逆転するが、制御部は、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の電磁石に通電するため、芯違い量の減少は、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれの時にも実現される。

【0009】

また、本発明においては、上記第１緩衝部材及び上記第２緩衝部材の夫々には、中央部に、上記ボルトが内挿される開孔が開設され、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々は中空であり、内部に、開孔の外周外側の部分から外周寄りの部分まで至る、圧縮空気が給排される空気室を備え、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々には、圧縮空気を空気室に給排する給排気路が接続され、上記吊り受けは、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の空気室に対応する部分に当接し、上記制御部は、上記噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の空気室の空気圧を、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の空気室の空気圧よりも高くして、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくすることも望ましい。これによれば、制御部は、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の夫々の空気室に供給する圧縮空気の量を制御し、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の空気室の空気圧を、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の空気室の空気圧よりも高くする。このため、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の弾性係数が第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の弾性係数よりも大きくなる。弾性係数の大きい、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方が吊り受けに当接することによって、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の撓みが軽減され、その結果、芯違い量が減少する。また、鉄道車両の力行時と回生時とでは、噛み合い反力の方向が逆転するが、制御部は、噛み合い反力を受ける第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一方の空気室の空気圧を第１緩衝部材及び第２緩衝部材の他方の空気室の空気圧よりも高くするため、芯違い量の減少は、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれの時にも実現される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）及び（ｂ）は共に、本発明の鉄道車両用歯車装置の吊り装置の一実施形態の概要を示す構成図であり、（ａ）は鉄道車両の力行時、（ｂ）は鉄道車両の回生時の状態を示す。

【図2】図１（ａ）（ｂ）に示す鉄道用歯車装置の吊り装置における吊り受け、鉛直方向上側に位置する吊り部材の部分、並びに、第１緩衝部材及び第２緩衝部材の一形態を示す鉛直方向の要部断面図。

【図3】（ａ）は図２に示す第１緩衝部材及び第２緩衝部材を示す径方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図。

【図4】本発明の鉄道車両用歯車装置の吊り装置の別の実施形態の概要を示す要部構成図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１（ａ）（ｂ）を参照して、本実施形態の鉄道車両用歯車装置Ａの吊り装置１の概要を説明する。吊り装置１は、図外の鉄道車両の台車枠２に設けられ、水平方向に延びる、鉛直方向に第１貫通孔（図示省略）が開設された吊り受け２ａと、中空で内周面部に雌ねじ（図示省略）が刻設された軸部３ａ及び軸部３ａの軸方向一端部（上端部）に、軸部３ａの内部に連通する第２貫通孔（図示省略）が開設された座部３ｂとを有する、鉄道車両用歯車装置Ａに連結される吊り部材３とを備えている。また、吊り装置１は、吊り受け２ａの鉛直方向上端面に配置される第１緩衝部材４と、吊り部材３の座部３ｂにおける軸部３ａの軸方向外端面に固定される第２緩衝部材５と、吊り部材３の軸部３ａの雌ねじに螺合するボルト６とを備えている。

【0012】

このような吊り装置１では、吊り受け２ａの鉛直方向下端面に第２緩衝部材５が接触するように、吊り部材３の軸部３ａを吊り受け２ａの鉛直方向下方に配置し、吊り受け２ａの第１貫通孔と吊り部材３の上端部に位置する座部３ｂの第２貫通孔とを一致させた状態で、ボルト６を第１緩衝部材４側から、例えば、ワッシャ７等を介して吊り部材３の軸部３ａの雌ねじに螺合させることによって、吊り部材３が吊り受け２ａに固定される。

【0013】

本実施形態では、吊り受け２ａの鉛直方向下方に位置し、鉄道車両用歯車装置Ａの歯車箱Ａ１の底部側の部分に、吊り支えＡ２が設けられている。吊り支えＡ２は、水平方向に延び、吊り受け２ａと対向している。また、吊り支えＡ２には、吊り受け２ａと同様に、第１貫通孔（図示省略）が鉛直方向に開設されている。さらに、吊り部材３の軸部３ａは、軸方向他端部（下端部）に、軸部３ａの内部に連通する第２貫通孔（図示省略）が開設された座部３ｂを有している。さらにまた、吊り支えＡ２の鉛直方向下端面に第１緩衝部材４が配置され、吊り部材３の他端部の座部３ｂにおける軸部３ａの軸方向外端面に第２緩衝部材５が固定されている。そして、吊り支えＡ２の鉛直方向上端面に第２緩衝部材５が接触するように、吊り部材３の軸部３ａが吊り支えＡ２の鉛直方向上方に配置され、吊り支えＡ２の第１貫通孔と吊り部材３の他端部に位置する座部３ｂの第２貫通孔とを一致させた状態で、ボルト６を第１緩衝部材４側から、例えば、ワッシャ７等を介して吊り部材３の軸部３ａの雌ねじに螺合させることによって、吊り部材３が吊り支えＡ２に固定される。

【0014】

こうして、本実施形態の吊り装置１は、各ボルト６が、吊り部材３の軸部３ａの雌ねじに螺合することによって、吊り部材３が吊り受け２ａと吊り支えＡ２の両方に固定される時、鉄道車両用歯車装置Ａを台車枠２に吊持する。

【0015】

なお、鉄道車両用歯車装置Ａの歯車箱Ａ１には、図外の主電動機の回転軸に、入力側と出力側との軸心の変位、すなわち、芯違い量を許容する、図外の継手を介して連結される小歯車軸８に固定された小歯車Ａ３と、小歯車Ａ３に噛み合う、図外の鉄道車両の車輪９の車軸（図示省略）に固定された大歯車Ａ４とが収納されている。符号１０は、車輪９の転動をガイドするレールである。

【0016】

また、本実施形態の吊り装置１では、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の弾性係数は可変であり、さらに、本実施形態の吊り装置１は、小歯車Ａ３及び大歯車Ａ４の回転時に発生する噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の弾性係数を各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方の弾性係数よりも大きくすると共に、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の弾性係数の大小を、鉄道車両の力行時と回生時とで逆転する噛み合い反力Ｆの方向に応じて切り換える制御部１１を備えている。

【0017】

鉄道車両が進行方向Ｔに進む場合、鉄道車両用歯車装置Ａの小歯車Ａ３及び大歯車Ａ４は、力行時及び回生時共に、図中に示す方向に回転するが、回生時には主電動機は発電用になるため、噛み合い反力Ｆの向きは、力行時と回生時とで逆向きになる。具体的には、力行時の噛み合い反力Ｆの向きは、鉛直方向上方であり、回生時の噛み合い反力Ｆの向きは、鉛直方向下方になる。

【0018】

このことを考慮して、力行時には、制御部１１は、吊り部材３の軸部３ａの上端部及び下端部の夫々に設けられる各第２緩衝部材５の弾性係数を、吊り受け２ａの鉛直方向上端面に配置される第１緩衝部材４及び吊り支えＡ２の鉛直方向下端面に配置される第１緩衝部材４の弾性係数よりも大きくする。回生時には、制御部１１は、各第１緩衝部材４の弾性係数を各第２緩衝部材５の弾性係数よりも大きくする。こうすることによって、力行時及び回生時のいずれにおいても、噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５一方の撓みが軽減され、主電動機の回転軸の軸心と小歯車軸８の軸心との芯違い量を減少させることができ、芯違い量を許容する継手の各種構成部材の損傷が抑制される。

【0019】

なお、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の弾性係数よりも弾性係数が低い、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方は、走行中の鉄道車両に発生する振動等に伴う衝撃力を吸収し、乗客の乗心地等を良好にする機能を担う。

【0020】

図２及び図３（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一形態を説明する。各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５は共に、同一の構造を有している。すなわち、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５には、中央部に、ボルト６が内挿される開孔１２が開設されている。また、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５は中空であり、内部が、開孔１２よりも径方向外側に配置される内室１３と、内室１３よりも径方向外側に配置される外室１４とに画成されている。内室１３と外室１４とは、連通路１５によって互いに連通され、内室１３及び外室１４内に磁性流体１６が両室１３，１４を行き来可能に封入されている。また、内室１３と外室１４との仕切り部分１７に電磁石１８が設けられている。本形態では、連通路１５は、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の径方向に直交する４箇所に設けられ、電磁石１８は、各連通路１５を挟んで各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の開孔１２の孔軸方向の両側（上下両側）に１個ずつ配置され、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５には、計８個の電磁石１８が設けられている。

【0021】

なお、連通路１５の数及び位置、並びに電磁石１８の数及び仕切り部分１７での配置位置については、特に限定的ではない。連通路１５の数及び位置は、磁性流体１６の流動性等を考慮し、内室１３と外室１４との行き来が可能になる数及び位置にすることができる。また、電磁石１８の数及び配置位置は、励磁することによって磁性流体１６の粘度を効率的に上昇させることができる数及び配置位置にすることができる。例えば、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の小型化等を図るために、１個の電磁石１８を、各連通路１５における開孔１２の孔軸方向の一方側（上側又は下側）に設けることができる。ただし、全ての電磁石１８で発生する磁界を大きくし、磁性流体１６の粘度をより効率的に上昇させるためには、同程度の磁界が発生する電磁石を採用する場合、本形態のように、電磁石１８を、開孔１２の孔軸方向の両側（上下両側）に１個ずつ配置することが望ましい。

【0022】

また、図１（ａ）（ｂ）に示すように、吊り受け２ａ及び吊り支えＡ２は共に、板状部材であり、図２に示すように、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の内室１３に対応する部分に当接する部分２ａ_１を有し、外室１４に対応する部分には当接しないようにしている。そして、本形態では、図１（ａ）（ｂ）に示す制御部１１は、噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の電磁石１８に通電し、電磁石１８に磁界を発生させる。発生する磁界の磁力線の向きは同一方向にし、本形態では、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の開孔１２の孔軸方向の一方側又は他方側から、他方側又は一方側に向かうようにしている。磁性流体１６に分散している磁性粒子は、磁力線の向きに配列するため、磁性流体１６は粘度が上昇する。したがって、吊り受け２ａ及び吊り支えＡ２の部分２ａ_１に当接する各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の内室１３に存在している磁性流体１６の、連通路１５を通じて外室１４に流動する移動速度は遅くなる。このため、粘度の高い磁性流体１６が内室１３に滞留し、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の弾性係数が、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方の弾性係数よりも大きくなる。その結果、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の撓みが軽減されて芯違い量が減少する。したがって、芯違い量を許容する継手の各種構成部材の損傷が抑制される。

【0023】

また、鉄道車両の力行時と回生時とでは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、噛み合い反力Ｆの方向が逆転するが、制御部１１は、噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の電磁石１８に通電するため、芯違い量の減少は、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれの時にも実現される。このような制御部１１は、例えば、鉄道車両に設けられている各種制御装置等に組み込むことができる。また、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の電磁石１８に通電するための電源も、鉄道車両に設けられている電力供給源１９を利用することができる。この場合、制御部１１は、電力供給源１９を制御して各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の電磁石１８に通電する。

【0024】

図４を参照して、本発明の鉄道車両用歯車装置Ａの吊り装置１の別の実施形態の概要を説明する。図１（ａ）（ｂ）に示す実施形態と同一の部材等には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。また、図２に示す各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５についても同様である。本実施形態の吊り装置１では、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５も中空であるが、各第１緩衝部材４は、内部に、開孔１２の外周外側の部分から外周寄りの部分まで至る、圧縮空気が給排される空気室２０を備えている。そして、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５には、圧縮空気を空気室２０に給排する給排気路２１が接続されている。

【0025】

また、図１（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、吊り受け２ａ及び吊り支えＡ２は、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の空気室２０に対応する部分に当接する部分２ａ_２を有している。さらに、制御部１１は、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の空気室２０に給排気路２１を通じて供給する圧縮空気の量を制御し、図１（ａ）（ｂ）に示す噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の空気室２０の空気圧を、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方の空気室２０の空気圧よりも高くする。具体的には、制御部１１は、図１（ａ）（ｂ）に示すに示す実施形態と同様に、鉄道車両に設けられる各種制御装置に組み込むことができる。また、空気室２０に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源２２は、鉄道車両に設けられる、ドアの開閉やブレーキの作動及び解除等を行う圧縮空気源と兼用することができる。この場合、各給排気路２１には、圧縮空気供給源２２から各空気室２０までに至る途中に電磁弁２３（例えば、三方弁等）を介設し、制御部１１は、電磁弁２３を制御して、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の空気室２０への圧縮空気の給排を行い、圧縮空気の量を制御することができる。

【0026】

本実施形態の吊り装置１では、図１（ａ）（ｂ）に示す噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の空気室２０の空気圧を、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方の空気室２０の空気圧よりも高くすると、吊り受け２ａ及び吊り支えＡ２は、図４に示す部分２ａ_２で、噛み合い反力Ｆを受ける、弾性係数の大きい各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の空気室２０に対応する部分に当接する。このため、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の撓みが軽減され、その結果、芯違い量が減少する。したがって、芯違い量を許容する継手の各種構成部材の損傷が抑制される。また、図１（ａ）（ｂ）に示すように、鉄道車両の力行時と回生時とでは、噛み合い反力Ｆの方向が逆転するが、制御部１１は、噛み合い反力Ｆを受ける各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の一方の空気室２０の空気圧を、各第１緩衝部材４及び各第２緩衝部材５の他方の空気室２０の空気圧よりも高くするため、芯違い量の減少は、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれの時にも実現される。

【0027】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、鉄道車両用歯車装置Ａの吊り支えＡ２は省略することができる。この場合、第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５は、吊り受け２ａ側にのみ設けられることになるが、制御部１１によって、第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の一方の弾性係数が、第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の他方の弾性係数よりも大きくなるため、芯違い量の減少は、鉄道車両の力行時及び回生時のいずれの時にも上記実施形態と同様に実現される。ただし、吊り支えＡ２の省略に伴い、吊り部材３の軸部３ａの構成を一部変更する。例えば、第２緩衝部材５が固定された座部３ｂ側の軸方向一端部（上端部）と反対側に位置する軸部３ａの軸方向他端部（下端部）を鉄道車両用歯車装置Ａの歯車箱Ａ１に連結する。この場合、歯車箱Ａ１の構成によっては、軸部３ａは、軸方向一端部（上端部）から軸方向他端部（下端部）までの途中で歯車箱Ａ１に向かって折曲してもよい。なお、軸部３ａの軸方向他端部（下端部）の歯車箱Ａ１への連結方式は特に限定的ではなく、固定、軸着等の様々な態様が適用可能である。

【0028】

また、第１緩衝部材４及び第２緩衝部材５の外殻を構成する材料としては、ゴム、その他の樹脂の内で所望の弾性を有するものを選択することができる。さらに、吊り受け２ａの鉛直方向上端面への第１緩衝部材４の配置は、単に配置にとどまらず、固定をも含む形態とすることができる。固定する場合、吊り部材３の軸部３ａの雌ねじへのボルト６の螺合に先立ち、予め吊り受け２ａの鉛直方向上端面に第１緩衝部材４を固定しておくことができる。このような第１緩衝部材４の固定は、図１（ａ）（ｂ）に示す実施形態の場合、吊り支えＡ２の鉛直方向下端面への第１緩衝部材４の配置にも適用することができる。また、第１緩衝部材４の固定は、吊り受け２ａの鉛直方向上端面及び吊り支えＡ２の鉛直方向下端面の一方のみに適用することも可能である。さらに、吊り受け２ａ及び吊り支えＡ２は、必ずしも水平方向に延びるものに限定されず、鉛直方向に交差する方向に延びるものであればよい。

【符号の説明】

【0029】

Ａ…鉄道車両用歯車装置、Ａ１…歯車箱、Ａ３…小歯車、Ａ４…大歯車、１…吊り装置、２…台車枠、２ａ…吊り受け、３…吊り部材、３ａ…軸部、３ｂ…座部、４…第１緩衝部材、５…第２緩衝部材、６…ボルト、８…小歯車軸、１１…制御部、１２…開孔、１３…内室、１４…外室、１５…連通路、１６…磁性流体、１７…仕切り部分、１８…電磁石、２０…空気室、２１…給排気路、Ｆ…噛み合い反力。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】