JP2005069373A

JP2005069373A - Gear device for rolling stock

Info

Publication number: JP2005069373A
Application number: JP2003300246A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sasaki; 浩一佐々木; Takeshi Iwanami; 健岩波
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure comfortableness to ride by reducing vibration and noise when travelling, and to reduce labor and time for the adjusting work. <P>SOLUTION: A driving shaft 24 connected to a rotary shaft of a motor through a flexible joint and an axle 26 provided with a wheel in both ends thereof are rotatably supported in parallel with each other. The driving shaft 24 and the axle 26 are provided with a double helical small gear 25 and a double helical large gear 27 to be engaged with each other. The driving shaft 24 and the axle 26 are rotatably supported by cylindrical roller bearings 41 and 42 respectively having cylindrical rollers 41c and 42c as a rolling body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、鉄道車両の車輪の駆動系を構成する鉄道車両用歯車装置に関するものである。 The present invention relates to a railway vehicle gear device that constitutes a drive system for wheels of a railway vehicle.

鉄道車両は、図４及び図５に示すように、モータ１が発生するトルクを撓み軸継手２を介して歯車装置３の駆動軸４に伝達し、駆動軸４に設けたはすば小歯車４ａ、このはすば小歯車４ａに噛合するはすば大歯車５ｂを経て車軸５に取付けた車輪６に伝え、走行するようになっている（例えば、特許文献１〜３参照）。
この歯車装置３の前記駆動軸４や車軸５は、図６に示すように、軸受によって歯車箱１１に回転可能に支持されており、これらの軸受として、従来は、円錐ころ軸受１２、１３が一般的に多く使用されている。
特開２００１−３３６６１６号公報特開２００１−１８０４８１号公報特開２０００−１８３４２号公報 As shown in FIGS. 4 and 5, the railway vehicle transmits the torque generated by the motor 1 to the drive shaft 4 of the gear device 3 via the flexible shaft coupling 2, and the helical small gear provided on the drive shaft 4. 4a, this is transmitted to the wheel 6 attached to the axle 5 via the helical large gear 5b meshing with the helical small gear 4a (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
As shown in FIG. 6, the drive shaft 4 and the axle 5 of the gear device 3 are rotatably supported by a gear box 11 by bearings. Conventionally, tapered roller bearings 12 and 13 are used as these bearings. Generally used a lot.
JP 2001-336616 A JP 2001-180481 A JP 2000-18342 A

しかしながら、軸受として円錐ころ軸受１２、１３を使用した場合、歯車箱１１、円錐ころ軸受１２、１３の押さえ蓋１４、駆動軸４や車軸５の仕上がり寸法によって、円錐ころ軸受１２、１３の外輪、内輪ところとの軸受隙間である軸方向隙間が変化してくる。
従って、駆動装置３として要求される性能を維持するためには軸受隙間つまりエンドプレー値を適正に設定する必要があり、製品製作時や検査時の組立の際にシム１５を介在させて軸受隙間を調整しており、調整に多くの手間と時間がかかることになる。 However, when the tapered roller bearings 12 and 13 are used as the bearings, the outer ring of the tapered roller bearings 12 and 13 depends on the finished dimensions of the gear box 11, the holding lid 14 of the tapered roller bearings 12 and 13, the drive shaft 4 and the axle 5, The axial clearance, which is the bearing clearance with the inner ring, changes.
Therefore, in order to maintain the performance required for the drive unit 3, it is necessary to set the bearing gap, that is, the end play value appropriately, and the bearing gap is interposed by the shim 15 during assembly during product manufacture or inspection. It takes a lot of work and time to adjust.

また、円錐ころ軸受１２、１３によって駆動軸４や車軸５を支持する場合には、通常、円錐ころ軸受１２、１３を正面合わせに配置しているので、円錐ころ軸受１２、１３の荷重作用点間距離が短くなっている。その結果、円錐ころ軸受１２、１３の半径方向の隙間が同じであった場合でも、駆動軸４や車軸５の傾き角が大きくなって、すりこぎ運動が大きくなり、振動の増大更には騒音の発生原因にもなって乗客の乗り心地を損ねる。 Further, when the drive shaft 4 and the axle 5 are supported by the tapered roller bearings 12 and 13, the tapered roller bearings 12 and 13 are usually arranged face to face. The distance is short. As a result, even when the radial gaps of the tapered roller bearings 12 and 13 are the same, the inclination angle of the drive shaft 4 and the axle 5 is increased, the plowing motion is increased, the vibration is increased, and the noise is increased. It also causes the occurrence of passengers and impairs passenger comfort.

この発明は、走行時における振動や騒音を低減して良好な乗り心地を確保し、しかも、調整作業に手間及び時間を削減することが可能な鉄道車両用歯車装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a railway vehicle gear device that can reduce vibration and noise during traveling to ensure a good riding comfort and reduce labor and time for adjustment work. .

上記目的を達成するために、本発明の鉄道車両用歯車装置は、互いに平行にかつ回転可能に支持された駆動軸と車軸とを有し、前記駆動軸の回転力を前記車軸に伝達する鉄道車両用歯車装置であって、前記駆動軸及び前記車軸は、互いに噛合する歯車を有し、これら歯車がやまば歯車からなることを特徴としている。 To achieve the above object, a railway vehicle gear device according to the present invention has a drive shaft and an axle that are rotatably supported in parallel to each other, and transmits the rotational force of the drive shaft to the axle. The vehicle gear device is characterized in that the drive shaft and the axle have gears that mesh with each other, and these gears are helical gears.

また、本発明の鉄道車両用歯車装置は、前記駆動軸及び前記車軸を回転可能に支持する軸受が、円筒コロを転動体とする円筒コロ軸受からなることを特徴としている。 In the railway vehicle gear device of the present invention, the bearing that rotatably supports the drive shaft and the axle is a cylindrical roller bearing having a cylindrical roller as a rolling element.

本発明の鉄道車両用歯車装置によれば、駆動軸の回転力を車軸に伝達する歯車がやまば歯車からなるので、駆動軸及び車軸に生じるスラスト方向の力の発生を抑えることができる。
これにより、これら駆動軸及び車軸におけるスラスト方向への力に対する支持構造を不要とすることができる。
つまり、スラスト方向の力を支持するために、円錐コロ軸受を使う必要がなく、これにより、円錐コロ軸受により支持することにより生じる振動や騒音を低減して良好な乗り心地を確保することができる。 According to the railway vehicle gear device of the present invention, since the gear that transmits the rotational force of the drive shaft to the axle is a spur gear, generation of thrust force generated on the drive shaft and the axle can be suppressed.
Thereby, the support structure with respect to the force to the thrust direction in these drive shafts and axles can be made unnecessary.
In other words, it is not necessary to use a conical roller bearing to support the force in the thrust direction, thereby reducing vibration and noise caused by supporting with the conical roller bearing and ensuring a good riding comfort. .

また、駆動軸及び車軸の軸受として、円筒コロを転動体とした円筒コロ軸受を用いることにより、エンドプレー値を高精度に設定しなければならない円錐コロ軸受を用いる場合と比較して、位置の調整作業にかかる手間及び時間を大幅に削減することができる。
しかも、スラスト方向の力に対して転動体を保持するためのつば部を内輪あるいは外輪に設ける必要もなく、安価な円筒コロ軸受を用いることができる。さらには、つば部の摩耗によるエンドプレート調整も不要とすることができ、その調整作業にかかる労力及び時間を削減することができる。 In addition, by using a cylindrical roller bearing with a cylindrical roller as a rolling element as a bearing for the drive shaft and axle, compared to the case of using a conical roller bearing in which the end play value must be set with high accuracy, The labor and time required for the adjustment work can be greatly reduced.
Moreover, it is not necessary to provide a collar portion for holding the rolling elements against the force in the thrust direction on the inner ring or the outer ring, and an inexpensive cylindrical roller bearing can be used. Furthermore, end plate adjustment due to wear of the collar portion can be eliminated, and labor and time required for the adjustment work can be reduced.

以下、本発明を実施するための最良の形態の鉄道車両用歯車装置について図面を参照して説明する。
図１は、鉄道車両用歯車装置の構造を説明する概略構成図、図２は、鉄道車両用歯車装置の歯車部分の概略斜視図、図３は、鉄道車両用歯車装置の断面図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A railway vehicle gear device according to the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a schematic configuration diagram illustrating the structure of a railway vehicle gear device, FIG. 2 is a schematic perspective view of a gear portion of the railway vehicle gear device, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the railway vehicle gear device.

図に示すように、この鉄道車両用歯車装置２１は、モータ２２の回転軸に撓み軸継手２３を介して駆動軸２４に接続されている。そして、この駆動軸２４には、撓み軸継手２３を介してモータ２２にて発生するトルクが伝達される。 As shown in the figure, the railway vehicle gear device 21 is connected to a drive shaft 24 via a flexible shaft joint 23 on a rotating shaft of a motor 22. Then, torque generated by the motor 22 is transmitted to the drive shaft 24 via the flexible shaft joint 23.

駆動軸２４には、やまば小歯車２５が設けられている。このやまば小歯車２５は、両端に車輪２７を有する車軸２６に設けられたやまば大歯車２７に噛合されている。これらやまば小歯車２５及びやまば大歯車２７は、それぞれはすじが回転軸に対して互いに反する方向に角度を有するはすば歯車部２５ａ、２７ａを有している。これにより、それぞれのはすば歯車部２５ａ、２７ａにて生じるスラスト方向への力が互いにうち消される。 The drive shaft 24 is provided with a small pinion 25. The pinwheel small gear 25 is meshed with a pinwheel large gear 27 provided on an axle 26 having wheels 27 at both ends. The helical small gear 25 and the helical large gear 27 have helical gear portions 25a and 27a each having an angle in a direction in which the streaks are opposite to each other with respect to the rotation axis. As a result, the forces in the thrust direction generated in the helical gear portions 25a and 27a are canceled out.

上記のように構成された歯車装置２１では、駆動軸２４及び車軸２６が、それぞれ円筒コロ軸受４１、４２によって歯車箱３１に回転可能に支持されている。
円筒コロ軸受４１は、その内輪４１ａ内に駆動軸２４が嵌合され、外輪４１ｂが押さえ蓋４３によって側方から押さえ付けられて歯車箱３１に固定されている。 In the gear device 21 configured as described above, the drive shaft 24 and the axle 26 are rotatably supported on the gear box 31 by cylindrical roller bearings 41 and 42, respectively.
The cylindrical roller bearing 41 has an inner ring 41 a fitted with a drive shaft 24, and an outer ring 41 b is pressed from the side by a pressing lid 43 and fixed to the gear box 31.

これにより、駆動軸２４は、内輪４１ａと外輪４１ｂとの間の複数の転動体である円筒コロ４１ｃによって回転可能とされている。
また、円筒コロ軸受４２は、その内輪４２ａ内に車軸２６が嵌合され、外輪４２ｂが押さえ蓋４４によって側方から押さえ付けられて歯車箱３１に固定されている。
これにより、車軸２６は、内輪４２ａと外輪４２ｂとの間の複数の転動体である円筒コロ４２ｃによって回転可能とされている。 As a result, the drive shaft 24 can be rotated by a cylindrical roller 41c, which is a plurality of rolling elements between the inner ring 41a and the outer ring 41b.
The cylindrical roller bearing 42 has an axle 26 fitted in an inner ring 42 a thereof, and an outer ring 42 b is pressed from the side by a pressing lid 44 and fixed to the gear box 31.
Thereby, the axle 26 can be rotated by a cylindrical roller 42c which is a plurality of rolling elements between the inner ring 42a and the outer ring 42b.

上記の鉄道車両用歯車装置２１では、モータ２２が発生するトルクが撓み軸継手２３を介して駆動軸２４に伝達され、駆動軸２４のやまば小歯車２５、やまば大歯車２７を経て車軸２６に取付けた車輪２８に伝えられる。これにより、この鉄道車両用歯車装置２１を備えた鉄道車両が、レール上を走行する。 In the railway vehicle gear device 21 described above, the torque generated by the motor 22 is transmitted to the drive shaft 24 via the flexure shaft joint 23, and the axle 26 passes through the small small gear 25 and the large large gear 27 of the drive shaft 24. Is transmitted to the wheel 28 attached to the wheel. Thereby, the railway vehicle provided with this railway vehicle gear device 21 travels on the rail.

そして、上記のように構成された鉄道車両用歯車装置２１によれば、駆動軸２４の回転力を車軸２６に伝達する歯車がやまば小歯車２５及びやまば大歯車２７からなるので、駆動軸２４及び車軸２６に生じるスラスト方向の力の発生を抑えることができる。 According to the railway vehicle gear device 21 configured as described above, the gear that transmits the rotational force of the drive shaft 24 to the axle 26 includes the small gear 25 and the large large gear 27. It is possible to suppress generation of force in the thrust direction generated on the shaft 24 and the axle 26.

これにより、これら駆動軸２４及び車軸２６におけるスラスト方向への力に対する支持構造を不要とすることができる。
つまり、スラスト方向の力を支持するために、円錐コロ軸受を使う必要がなく、これにより、円錐コロ軸受により支持することで生じる振動や騒音を低減して良好な乗り心地を確保することができる。 Thereby, the support structure with respect to the force to the thrust direction in these drive shafts 24 and axles 26 can be made unnecessary.
In other words, it is not necessary to use a conical roller bearing to support the thrust force, thereby reducing the vibration and noise generated by the support by the conical roller bearing and ensuring a good riding comfort. .

また、駆動軸２４及び車軸２６の軸受として、円筒コロ４１ｃ、４２ｃを転動体とした円筒コロ軸受４１、４２を用いることにより、エンドプレー値を高精度に設定しなければならない円錐コロ軸受を用いる場合と比較して、位置の調整作業にかかる手間及び時間を大幅に削減することができる。 Further, as the bearings for the drive shaft 24 and the axle 26, the cylindrical roller bearings 41 and 42 having the cylindrical rollers 41c and 42c as rolling elements are used, so that conical roller bearings whose end play values must be set with high accuracy are used. Compared to the case, the labor and time required for the position adjustment work can be greatly reduced.

しかも、スラスト方向の力に対して円筒コロ４１ｃ、４２ｃを保持するためのつば部を内輪４１ａ、４２ａあるいは外輪４１ｂ、４２ｂに設ける必要もなく、安価な円筒コロ軸受４１、４２を用いることができる。さらには、つば部の摩耗によるエンドプレート調整も不要とすることができ、その調整作業にかかる労力及び時間を削減することができる。 In addition, there is no need to provide a collar portion for holding the cylindrical rollers 41c, 42c against the thrust force in the inner rings 41a, 42a or the outer rings 41b, 42b, and inexpensive cylindrical roller bearings 41, 42 can be used. . Furthermore, end plate adjustment due to wear of the collar portion can be eliminated, and labor and time required for the adjustment work can be reduced.

本発明にかかる最良の実施の形態を説明する鉄道車両用歯車装置の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the gear apparatus for railway vehicles explaining the best embodiment concerning this invention. 鉄道車両用歯車装置の歯車部分の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the gear part of the gear apparatus for railway vehicles. 鉄道車両用歯車装置の断面図である。It is sectional drawing of the gear apparatus for railway vehicles. 従来の鉄道車両用歯車装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional gear apparatus for rail vehicles. 鉄道車両用歯車装置の歯車部分の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the gear part of the gear apparatus for railway vehicles. 鉄道車両用歯車装置の断面図である。It is sectional drawing of the gear apparatus for railway vehicles.

Explanation of symbols

２１鉄道車両用歯車装置
２４駆動軸
２５やまば小歯車（やまば歯車）
２６車軸
２７やまば大歯車（やまば歯車）
４１、４２円筒コロ軸受
４１ｃ、４２ｃ円筒コロ
21 Gear Equipment for Railway Vehicles 24 Drive Shaft 25 Yamaba Small Gears (Yamaba Gears)
26 Axles 27 Yamaba Large Gears
41, 42 Cylindrical roller bearing 41c, 42c Cylindrical roller

Claims

A railway vehicle gear device that has a drive shaft and an axle that are supported in parallel and rotatably, and that transmits the rotational force of the drive shaft to the axle.
The drive shaft and the axle have gears that mesh with each other, and the gears are formed as spur gears.

2. The railway vehicle gear device according to claim 1, wherein the bearing that rotatably supports the drive shaft and the axle is a cylindrical roller bearing having a cylindrical roller as a rolling element.