CN102374279A - 电动机用齿轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适合搭载于能够高速行驶的车辆的电动机用齿轮装置。在与搭载于车辆的电动机组合的电动机用齿轮装置(1)中，在收纳用于传递电动机的动力的齿轮系的齿轮箱(2)中设有连结该齿轮箱(2)的内外的通气通路(8)，在该通气通路(8)中设有闭阀机构(10)，当齿轮箱(2)的外部压力比内部压力相对降低而超过容许范围时，闭阀机构(10)封闭通气通路(8)。

Description

电动机用齿轮装置
技术领域
本发明涉及与车辆的电动机组合的齿轮装置。
背景技术
在铁路车辆的驱动系统中设有用于对电动机的旋转进行减速而将该旋转传递到车轴的齿轮装置。该齿轮装置一般形成为这样的结构：电动机侧的小齿轮和车轴侧的大齿轮以啮合状态收纳在安装于转向架的齿轮箱内。在这种齿轮装置中，设有用于降低齿轮箱的内外的压力差的通气装置。该通气装置为仅简单地利用通气通路连结齿轮箱的内外的所谓的敞开型通气装置(例如参照专利文献1)。虽然在内燃机的曲轴箱也设有通气装置，但是，在该通气装置设有根据需要对通气通路进行开闭的阀机构等(例如参照专利文献2)。
[专利文献1]日本特开平10-196769号公报
[专利文献2]日本实公昭61-35826号公报
在内燃机的曲轴箱的情况下，由于活塞的往复运动，曲轴箱的内部压力产生脉动，并且来自燃烧室的窜气穿过曲轴箱内部。因此，曲轴箱内的压力的变化频繁且振幅大。因此，若仅利用简单的敞开型的通气通路连结曲轴箱，润滑油或窜气的泄漏会变得严重。由于这种原因，必须设置阀机构。与此相对，在车辆的电动机用齿轮装置中，在齿轮箱内并不存在活塞的往复运动或窜气流入那样的成为使压力大幅变动的主要原因的情况。即便由于齿轮的旋转速度的变化导致齿轮箱内的压力变化，旋转速度的变化也并不那么频繁。因此，在电动机用齿轮装置中，润滑油的泄漏不会变严重，敞开型的通气通路就足够了。但是，随着车辆的最高速度上升，逐渐产生了由其他的主要原因导致的问题。作为一例，当车辆彼此在隧道内高速交错的情况下，隧道内的压力从大气压急剧下降。在该情况下，与内部压力相比，齿轮箱的外部压力急剧下降，由此，齿轮箱内的润滑油有可能漏出至外部。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种适合搭载于能够高速行驶的车辆的电动机用齿轮装置。
本发明的齿轮装置是一种与搭载于车辆的电动机组合的电动机用齿轮装置，其中，在收纳用于传递所述电动机的动力的齿轮系的齿轮箱中设有连结该齿轮箱的内外的通气通路，在所述通气通路中设有闭阀机构，当所述齿轮箱的外部压力比所述齿轮箱的内部压力相对降低而超过容许范围时，所述闭阀机构封闭所述通气通路。
在本发明的一个方式中，所述闭阀机构也可以构成为：所述闭阀机构包括设在所述通气通路内的阀室和以能够上下移动的方式收纳于该阀室的内部的阀芯，当所述阀芯借助自重在所述阀室内下降时，所述阀室的前后经由所述阀芯与所述阀室之间的间隙连通，当所述外部压力比内部压力相对降低而超过容许范围时，所述阀芯在所述阀室内上升而封闭所述通气通路。并且，也可以在所述通气通路中设有过滤器，所述过滤器位于比所述闭阀机构封闭所述通气通路的封闭位置更靠近所述齿轮箱的外侧的位置。
根据本发明，当齿轮箱的外部压力相比内部压力相对降低而超过容许范围时，通气通路由闭阀机构封闭。因此，当高速行驶中的车辆彼此在隧道内交错的情况下，能够与隧道内的压力下降对应地利用闭阀机构封闭通气通路，由此，能够阻止齿轮箱内的润滑油的泄漏。
附图说明
图1是示出本发明的一个方式所涉及的电动机用齿轮装置的主要部分的剖视图。
图2是示出闭阀机构打开的状态的局部放大图。
图3是示出闭阀机构关闭的状态的局部放大图。
标号说明
1：电动机用齿轮装置；2：齿轮箱；5：通气装置；6：基座部；7：通气盖；8：通气通路；10：闭阀机构；11：浮子室(阀室)；12：浮子(阀芯)；14：过滤器。
具体实施方式
图1示出本发明的一个方式所涉及的电动机用齿轮装置(以下仅称为齿轮装置)的主要部分。该齿轮装置1对作为铁路车辆的驱动用原动机的电动机的旋转进行减速而将该旋转传递到车轴。齿轮装置1具有齿轮箱2。齿轮箱2安装于铁路车辆的转向架。安装时的上下方向与图1的上下方向大致一致。齿轮箱2形成为组合了主体和盖的结构，但在图1中仅示出盖部分。在齿轮箱2的内部的齿轮室3中收纳有未图示的齿轮系。作为一例，齿轮系形成为使连接于电动机侧的小齿轮和连接于车轴侧的大齿轮啮合的结构。在齿轮箱2中，用于将来自电动机的旋转传递到小齿轮的输入轴和与大齿轮同轴地组合的车轴分别以贯穿齿轮箱2的主体的方式装配，但省略它们的图示。另外，这些轴部件贯通齿轮箱2的部分适当地被密封。齿轮室3中被供给用于对齿轮系进行润滑的润滑油。
在齿轮箱2的上部，以从齿轮室3朝侧方延伸的方式设有空腔部2a，在该空腔部2a的上方设有通气装置5。通气装置5具备：基座部6，该基座部6一体地形成于齿轮箱2的上部；通气盖(breather cap)7，该通气盖7固定于该基座部6；以及通气通路8，该通气通路8以贯穿基座部6和通气盖7的方式延伸，该通气通路8的一端在空腔部2a开口、另一端在通气盖7的外部开口。通气通路8包括：设于基座部6的上下方向的第一通路8a；设于通气盖7的上下方向的第二通路8b；以及从第二通路8b的上端朝水平方向延伸的第三通路8c。但是，通气通路8的形状只是一例，流路结构可以适当地变形。
基座部6与通气盖7的接合面之间利用密封垫9密封。在密封垫9的内侧设有闭阀机构10。闭阀机构10包括浮子室(阀室)11和收纳于该浮子室11的浮子(阀芯)12。浮子室11通过组合第一通路8a的上端侧的扩大部8d和第二通路8b的下端侧的扩大部8e而形成。
如图2所放大示出的那样，浮子12具有浮子轴12a和凸缘12b，浮子轴12a进入扩大部8d，凸缘12b以从该浮子轴12a的上端朝半径方向外侧扩大的方式设置。浮子轴12a的外径比扩大部8d的内径小。凸缘12b能够与基座部6的上表面紧密接触，且在该凸缘12b的下表面形成有通气槽12c。凸缘12b的外径比扩大部8e的内径小，并且凸缘12b的上下方向的厚度比扩大部8e的上下方向深度小。
返回图1，在第二通路8b的比浮子12靠上方的位置、即从齿轮箱2的内部观察比浮子12靠外侧的位置设有过滤器14。过滤器14是为了捕获来自齿轮室3的气流中所含有的润滑油的雾状成分以抑制其流出而设置的。
在如上所述的齿轮装置1中，在齿轮箱2的内外的压力相等的情况下，浮子12借助自重下降。由此，如图2所示，浮子12的凸缘12b与基座部6紧密接触。在该状态下，第一通路8a和第二通路8b经由浮子12与浮子室11之间的间隙、具体地说经由浮子轴12a的外周的间隙、通气槽12c以及凸缘12b的外周侧和上表面侧的间隙彼此连通。因此，齿轮箱2的内部和外部之间能够经由通气通路8通气。当齿轮箱2的外部压力比内部压力低时，则会由于内外的压力差在浮子12上产生将浮子12提起的力(称为浮力)。但是，在该浮力并未超过浮子12的自重的情况下，浮子12保持在图2的位置。在该状态下，维持经由通气通路8降低齿轮箱2的内外的压力差的功能。另一方面，当作用于浮子12的浮力超过由自重产生的向下的力时，如图3中的箭头所示，浮子12上升。由此，凸缘12b的上表面与第二通路8b的扩大部8e的上表面(浮子室11的上表面)紧密接触。由此，通气通路8在第一通路8a与第二通路8b之间被封闭，阻止压力从齿轮箱2的内部朝外部释放。因此，齿轮箱2内的润滑油的雾状成分经由通气通路8向齿轮箱2的外部泄漏的可能性将消失。
浮子12封闭通气通路8时的压力差(浮子12的动作压力)可以适当设定，只要以下述方式设定即可：只要齿轮箱2的内外的压力差处于容许范围就维持能够经由通气通路8通气的状态，当压力差扩大而超过容许范围时、即外部压力相比内部压力降低而超过容许范围时，浮子12上升而封闭通气通路8。作为一例，为了阻止当搭载有齿轮装置1的车辆在超过预定限度的高速区域(作为一例为300km/h以上)行驶的过程中在隧道内交错时的润滑油的泄漏，可以实测或者推定在该交错时产生的隧道内的压力的下降量，并以浮子12在比伴随该压力下降而产生的齿轮箱2的内外的压力差小的压力差封闭通气通路8的方式设定浮子12的动作压力。
根据上述的齿轮装置1，过滤器14位于比浮子12封闭通气通路8的封闭位置、即凸缘12b与扩大部8e的上表面的接触位置更靠齿轮箱2的外侧的位置。因此，即便齿轮箱2的外部压力与内部压力相比急剧降低从而齿轮箱2内的润滑油的雾状成分被吸入通气通路8，通过利用浮子12封闭通气通路8，过滤器14不会置于大量的雾状成分中。由此，过滤器14的网眼堵塞的进展被抑制。由此，能够使过滤器14的维护和更换的周期变长。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够以各种实施方式实施。例如，并非必须装配过滤器14。闭阀机构10也可以形成为整体收纳于基座部6或者通气盖7中的任一方的结构。也可以代替通气槽12c在基座部6的上表面形成通气槽，或者除了通气槽12c之外还在基座部6的上表面形成通气槽。闭阀机构10并不限于利用压力差驱动作为阀芯的浮子12的例子。也可以形成为这样的结构：利用弹簧等弹性部件朝开阀方向(在图1中为下方)推压配置于通气通路8的阀芯，当齿轮箱2的内部压力相比外部压力上升而超过容许范围时，使该阀芯朝闭阀方向(在图1中为上方)动作。此外，也可以在通气通路的中途设置簧片阀那样的弹性材料制的阀芯，并根据压力差利用阀芯的弹性力切换通气通路的敞开和封闭。搭载本发明的齿轮装置的车辆并不限定于高速铁路车辆，即便是汽车或其他的车辆，只要伴随着高速行驶产生了与本发明同样的课题则也能够适当地应用本发明。

Claims (3)

1.一种电动机用齿轮装置，该电动机用齿轮装置与搭载于车辆的电动机组合，其特征在于，
在收纳用于传递所述电动机的动力的齿轮系的齿轮箱中设有连结该齿轮箱的内外的通气通路，在所述通气通路中设有闭阀机构，当所述齿轮箱的外部压力比所述齿轮箱的内部压力相对降低而超过容许范围时，所述闭阀机构封闭所述通气通路。
2.根据权利要求1所述的电动机用齿轮装置，其中，
所述闭阀机构构成为：所述闭阀机构包括设在所述通气通路内的阀室和以能够上下移动的方式收纳于该阀室的内部的阀芯，当所述阀芯借助自重在所述阀室内下降时，所述阀室的前后经由所述阀芯与所述阀室之间的间隙连通，当所述外部压力比所述内部压力相对降低而超过容许范围时，所述阀芯在所述阀室内上升而封闭所述通气通路。
3.根据权利要求1或2所述的电动机用齿轮装置，其中，
在所述通气通路中设有过滤器，所述过滤器位于比所述闭阀机构封闭所述通气通路的封闭位置更靠近所述齿轮箱的外侧的位置。
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