電車の駆動装置

質問

カルダン駆動とクイル駆動とWN駆動の違いを教えてください。

回答No.4

parlor-car · ベストアンサー

カルダン駆動というのは正確にはカルダン継手といわれる自在継手を使った駆動装置なのですが、
一般的にはモータが台車装架になった駆動方式を便宜的にカルダン駆動といっています。
ですから広い意味ではクイルドライブもカルダン駆動の一種と見なせますが、その自在継手を
使っていないという意味ではカルダン駆動とはいえないと思います。
この自在継手が様々な物がありまして、WN駆動もその一種ですね。これは本来平行であるべき
（平行カルダンの場合）車軸とモーターから出ている駆動軸の角度が変わっても
その角度の誤差を吸収できる優れものです。ただ、WN継手は非常に大きいので、3'6"の
ナローゲージの台車には使いにくい欠点がありました。しかし、今は整流子の無い、
三相交流誘導電動機が主流でモーターも小型になって、ナローでも使えるようになったのです。
新幹線などはこのWN駆動を使用しています。ただ、この方式にも色々欠点があって、100％完璧では
ありませんから、今でも他の駆動方式を採用している電車はあります。
結論を言うならクイルドライブは自在継手を使わない台車装架モーター駆動、カルダン駆動は
自在継手を使う台車装架モーター駆動です。WN駆動はカルダン駆動の一種といえます。

お礼

分かりやすく回答いただきありがとうございました。

回答No.5

ultraCS

電動機と車輪までの伝達過程が違います。
[]内が台車枠又は車体に喧嘩された原動機で軸バネ上の重量になり{}内は車軸直結で軸バネ下重量になります。

カルダンドライブ
[電動機→自在継手→カルダン軸→自在継手]→{小歯車→大歯車→車軸}

WN継手
[電動機→WN継ぎ手]→{小歯車→大歯車→車軸}

カルダンとWNの大きな違いはカルダン軸(車で言う、両端に自在継手のあるユニバーサルシャフト)があるか無いかの違いです。

クイル式
[電動機→小歯車→大歯車(中空軸(クイル軸に架装)]→スパイダー(バネ上下半々)→{輪芯→車軸}

ということで、クイル式と他方式の一番大きな違いは歯車機構まで軸バネ上になるという点です。これはバネ下重量が最小で軌道破壊などの点では有利ですが、スパイダーの保守が困難で、この点で他方式に優越できませんでした。

なお、軌道などで使われているデュワグ(現シーメンス)のディスクドライブ(いくつか方式がある)はクイル式が改良発展した駆動方式で、国内では、広電の5000形(グリーンムーバー)に使われており、大歯車と輪芯を積層ゴムで接合する直角中空軸積層ゴム駆動方式です。この方式はヨーロッパの低床トラムでは常識に近い駆動方式です。
ということで、クイル式の基本原理は現在でも健在です。

お礼

方式によって、ばね下重量の差があるのだといこうとですね。
回答ありがとうございました。

回答No.3

kuma-gorou

＞中空軸平行カルダン駆動がクイルなのでしょうか？

違います。
カルダン駆動は、モーターと車軸を平行に置く平行カルダンと台車の方向に置く直角カルダンがあり、モーターの歯車と車軸の歯車の間に、伸縮自在継手を介し、変位を吸収します。

クイル駆動には、色々の構造があり、文章では説明し辛いのですが、車軸側の歯車を車軸に固定するのではなく、車軸と歯車の芯とに隙間を持たせ、変位をこの隙間で吸収させつつ、車軸に動力を伝える方式です。
吊り掛け式では、モーターの一方を車軸に乗せるので、良い訳がなく考案された方式ですが、カルダン駆動が実用化されると、クイル駆動は消滅してしまいます。

お礼

回答ありがとうございました。

回答No.2

kuma-gorou

モーターは台車に固定され、車輪は台車のバネ上にあるので、直接歯車で繋ぐ事はできません。
そこで、モーターの一方を台車に固定、モーターの歯車を車軸の歯車に乗せた方式が吊り掛け式。
自在継手を介し、変位を吸収する方式が、カルダン駆動式。
吊り掛け式からカルダン駆動式に進展する過程において、歯車軸を中空とし、変位を吸収する方式がクイル駆動式。
WN駆動は、カルダン駆動式とは似ていますが、構造的には別もの。

詳しくは、Webで検索してみてください。

お礼

この手の問題はウィキをはじめ素人には非常に分かりにくいのです。
吊りかけ式とカルダンの違いは分かるのですが、クイルと言うのが分かりません。
中空軸平行カルダン駆動がクイルなのでしょうか？

回答No.1

chie65536（@chie65535）

ご参考。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%AB%E3%83%80%E3%83%B3%E9%A7%86%E5%8B%95%E6%96%B9%E5%BC%8F
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%82%A4%E3%83%AB%E5%BC%8F%E9%A7%86%E5%8B%95%E6%96%B9%E5%BC%8F
http://ja.wikipedia.org/wiki/WN%E9%A7%86%E5%8B%95%E6%96%B9%E5%BC%8F

お礼

ウィキの丸なげでなくご自分の言葉で分かりやすくご説明いただきたかったのです。