JP2007255681A

JP2007255681A - 歯車装置

Info

Publication number: JP2007255681A
Application number: JP2006084533A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Onoda; 博小野田
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】歯車装置の円錐ころ軸受を軸方向に与圧して支持する。
【解決手段】
左端を塞ぐ壁を有する円筒の内側に、円錐ころ軸受の外輪を軸受の背面側をその円筒の壁に接して嵌着し、軸付円盤をその円筒の壁の外側に、その円盤部はその壁との間に隙間を明けてその軸でその壁に固定する。その円盤を内径面に嵌着し、前記円筒も同一内径面に摺動可能に構成した左端を塞ぐ壁を有する第2の円筒は、歯車箱にその外径部で支えられる。その軸付円盤の円盤面に軸方向に穴を明け、両円筒の各々の壁の間に第2の円筒に明けた穴から圧力油を満たし、第１の円筒を右方向に押し、軸受を軸方向に与圧する。軸受の発熱・膨張に対しても与圧力を超える荷重は、軸受支持装置により吸収して軸受を常に一定の力で軸方向に押すことができるので、軸の振動を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯車装置の軸受を与圧して支持する装置に関するものである。

鉄道車両用歯車装置は円錐ころ軸受を多く使用しているが、この軸受は運転状態で軸受の回転を適当に維持するために、組立時に適当な隙間を与られて組立てられている。

その軸受の隙間は、過大であると運転中に軸の振動を発生させ、過少であると回転中に軸受が発熱・膨張して隙間がなくなり、軸受の焼付けを起こす要因になる。そこで、経験的に適正な隙間を得、軸受は厳格に隙間を調整されて組み立てられていた。（例えば、特許文献１参照）。

車両の高速化に伴って軸の振動防止が課題となり、軸受を与圧して支持し、温度上昇に伴う軸受の膨張も吸収することを可能とすれば、常に軸受の隙間をなくして軸の振動を抑制して歯車装置を運転することができる。

軸受が発熱した際、軸受支持装置が軸受の膨張を吸収できるようにするには、ばねおよびばねの支持装置等の多くの部品を必要とし、狭小のスペースに堅牢に構成することは困難であった。

公開特許公報特開平１１−２３１５

解決しようとする課題は、軸受を与圧して支持し、軸受が発熱した際には軸受の膨張を吸収できるように、僅かの部品で狭小のスペースに堅牢に軸受支持装置を構成することである。

本発明は、軸受支持構造を下記のア〜カにより構成したことを特徴とし、このように僅かの部品で狭小のスペースに堅牢に軸受与圧支持装置を構成することを最も主要な特徴とする。
ア、軸受の外輪は、一端が塞がれた第１の円筒蓋５の内周面の奥側に、該第１の円筒蓋５の内周面を塞ぐ円板部に軸受の背面を奥側にして嵌着される。
イ、同軸上に軸部を有し、かつ前記第１の円筒蓋５の外径と略同径の円盤部を有する軸付円盤は、前記第１の円筒蓋５の円板部の外側に隙間を設けられ、該軸付円盤の軸部は前記第１の円筒蓋５の円板部の中心に明けられた丸穴に嵌着される。
ウ、前記軸付円盤の外周部は、前記第１の円筒蓋５と同様に一端が塞がれた第2の円筒蓋６の内周面の奥部直近に軸方向に隙間を設けて嵌着される。
エ、ウ項において、ア項による第１の円筒蓋５の外周面は、前記軸付円盤の外周部が嵌着された前記第２の円筒蓋６の内周面に軸方向に摺動可能に保持される。
オ、前記軸付円盤の円盤部に軸方向に穴が明けられ、前記第１及び第２個の円筒の各々の一端を塞ぐ各々の円盤部の間に、前記第２の円筒蓋６の円盤部または円筒部の適当な位置に明けられた小穴から圧力油を満たす。
カ、前記第２の円筒蓋６の外周面で歯車箱との間でインローを構成し、かつ前記第２の円蓋６筒の外周面に設けたフランジを利用して該歯車箱に組付けられ、前記軸受の外輪は相当する軸受部品と組み合わされ、歯車軸を保持する。

本発明の軸受支持装置は、軸受の発熱・膨張に対しても与圧力を超える荷重は、軸受支持装置により吸収して軸受を常に一定の力で軸方向に押すことができるので、軸の振動を抑えることができる。

軸受を常に適当な力で与圧するという目的を、最小の部品点数で、従来と同様のスペース内に実現した。

図１は本発明による実施例の軸受支持装置を示すための説明図であり、歯車装置を小歯車の中心で切った断面図である。大歯車等の部品は省略した。

小歯車１は軸受２および蓋３を介して歯車箱４に構成されるが、ここで片方の軸受２は蓋５および蓋６を介して歯車箱４に構成される。蓋５は軸付円盤７の軸と嵌着され、軸付円盤７は円盤の外周部を蓋６の内周部に嵌着される。

ここで、軸付円盤７の円盤面は、蓋５および蓋６との間に隙間を空けて構成される。

蓋６には小穴６１が設けられ、外部から油圧油が蓋６内部に送付される。軸付円盤７は円盤部に小穴７１が設けられ、油圧を蓋５に作用させる。

この油圧を５００ｋPaとし、蓋５の受圧径を１５０ｍｍとすれば、蓋５は約９ｋNの力で軸受２に与圧を与えることが可能である。この時、軸付円盤７を撓ませる力は１kＮ程度となるが、円盤面の穴を大きく明ければ、この力は１００N程度にまで低減可能である。
油圧も別途制御可能である。

この与圧力は電車走行中に軸受に作用するスラスト力に匹敵するので、このとき蓋５がスラスト力を受けても蓋６への衝突は殆ど考慮しなくても良い程の大きさになる。

このように軸受支持装置に油圧を利用したので、軸受の発熱・膨張に対しても一定以上の荷重を軸受に与えないよう、常に軸受を軸方向に押すことができるので、軸の振動を抑える効果がある。

新幹線電車用の台車にはブレーキ装置用に油圧を有し、また一般の電車用台車にも空気圧を有しているので、同台車に装荷される歯車装置に油圧や空気圧を導くことは可能であり、振動の少ない歯車装置の用途に適用できる。空気圧をそのまま利用することも考えられる。
本構造によれば、構造が簡単・堅牢に従来のスペース内に軸受の与圧装置を設計することが可能となる。

本発明の実施例を示す説明図である。

符号の説明

１小歯車
２軸受
３蓋
４歯車箱
５蓋
６蓋
７軸付円盤
６１蓋６に明けた小穴
７１軸付円盤７に明けた小穴

Claims

軸受支持構造を下記のア〜カにより構成したことを特徴とする歯車装置。
ア、軸受の外輪は、一端が塞がれた第１の円筒の内周面の奥側に、該第１の円筒の内周面を塞ぐ円板部に軸受の背面を奥側にして嵌着される。
イ、同軸上に軸部を有し、かつ前記第１の円筒の外径と略同径の円盤部を有する軸付円盤は、前記第１の円筒の円板部の外側に隙間を設けられ、該軸付円盤の軸部は前記第１の円筒の円板部の中心に明けられた丸穴に嵌着される。
ウ、前記軸付円盤の外周部は、前記第１の円筒と同様に一端が塞がれた第2の円筒の内周面の奥部直近に軸方向に隙間を設けて嵌着される。
エ、ウ項において、ア項による前記第１の円筒の外周面は、前記軸付円盤の外周部が嵌着された前記第２の円筒の内周面に軸方向に摺動可能に保持される。
オ、前記軸付円盤の円盤部に軸方向に穴が明けられ、前記第１及び第２個の円筒の各々の一端を塞ぐ各々の円盤部の間に、前記第２の円筒の円盤部または円筒部の適当な位置に明けられた小穴から圧力油を満たす。
カ、前記第２の円筒の外周面で歯車箱との間でインローを構成し、かつ前記第２の円筒の外周面に設けたフランジを利用して該歯車箱に組付けられ、前記軸受の外輪は相当する軸受部品と組み合わされ、歯車軸を保持する。