JP2021080994A - Gear device for railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車箱を備え、歯車箱内に、駆動源により回転駆動される入力軸に固定される小歯車と車軸に固定される大歯車とが互いに水平方向に噛み合わせた状態で収納され、歯車箱の軸方向両側の側壁部に、入力軸用の軸受と車軸用の軸受とが取付けられた鉄道車両用歯車装置に関する。 The present invention includes a gear box, and the small gear fixed to the input shaft driven by the drive source and the large gear fixed to the axle are housed in the gear box in a state of being horizontally meshed with each other. The present invention relates to a gear device for a railroad vehicle in which a bearing for an input shaft and a bearing for an axle are attached to side wall portions on both sides in the axial direction of the gear box.
従来、この種の鉄道車両用歯車装置として、歯車箱に、大歯車を上方から挿入可能な上面の開口を形成し、この開口を覆う箱蓋を歯車箱の上面に取付けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このもので、箱蓋は、歯車箱の上面の開口周縁部に着座するフランジ部と、フランジ部から立ち上がる軸方向両側の立上り部と、両立上り部の上端に跨る天井部とを有している。また、鉄道車両用歯車装置では、歯車箱内の下部に溜められた潤滑油を大歯車で掻き揚げて、小歯車と大歯車との噛合い箇所を含む各潤滑箇所に潤滑油が供給されるようにしている。 Conventionally, as a gear device for a railroad vehicle of this type, a gear box has an opening on the upper surface into which a large gear can be inserted from above, and a box lid covering the opening is attached to the upper surface of the gear box. (See, for example, Patent Document 1). In this case, the box lid has a flange portion seated on the opening peripheral edge portion on the upper surface of the gear box, rising portions on both sides in the axial direction rising from the flange portion, and a ceiling portion straddling the upper end of the compatible rising portion. .. Further, in the gear device for railway vehicles, the lubricating oil stored in the lower part of the gear box is scooped up by the large gear, and the lubricating oil is supplied to each lubrication point including the meshing point between the small gear and the large gear. I am trying to do it.
ところで、はすば歯車で構成される大歯車の歯すじのねじれに起因して、大歯車で掻き揚げられた潤滑油に軸方向一方への運動成分が付与される。そのため、箱蓋の天井部から軸方向一方の立上り部に向けて潤滑油が偏流し、多量の潤滑油が歯車箱の軸方向一方の側壁部を伝って軸方向一方の車軸用軸受の配置部に流下する。また、大歯車の回転速度が所定速度以上になると、理由は定かではないが、大歯車で掻き揚げられた潤滑油が箱蓋の天井部から軸方向他方の立上り部に向けて偏流し、多量の潤滑油が歯車箱の軸方向他方の側壁部を伝って軸方向他方の車軸用軸受の配置部に流下する。 By the way, due to the twisting of the tooth streaks of the large gear composed of the helical gear, the lubricating oil scooped up by the large gear is provided with a kinetic component in one axial direction. Therefore, the lubricating oil flows unevenly from the ceiling of the box lid toward the rising portion in one axial direction, and a large amount of lubricating oil travels along the side wall portion in one axial direction of the gearbox to arrange the bearing for one axle in the axial direction. Flow down to. Further, when the rotation speed of the large gear exceeds a predetermined speed, the reason is not clear, but the lubricating oil scooped up by the large gear flows unevenly from the ceiling of the box lid toward the other rising portion in the axial direction, resulting in a large amount. Lubricating oil flows down the other side wall portion in the axial direction of the gearbox to the arrangement portion of the other axle bearing in the axial direction.
ここで、車軸用軸受の軸方向外側には、軸受に供給された潤滑油が外部に洩れ出ないようにラビリンスシールが設けられているが、軸受の配置部に上記の如く多量の潤滑油が流下すると、ラビリンスシールだけでは潤滑油の洩れを防止できなくなる。そこで、従来は、車軸用軸受の軸方向外側にラビリンスシールに加えてゴム製のオイルシールを設けている。然し、オイルシールは、消耗品であって、その交換が必要になり、メンテナンスが面倒になる。 Here, a labyrinth seal is provided on the outer side of the axle bearing in the axial direction so that the lubricating oil supplied to the bearing does not leak to the outside, but a large amount of lubricating oil is applied to the bearing arrangement portion as described above. If it flows down, the labyrinth seal alone cannot prevent the leakage of lubricating oil. Therefore, conventionally, in addition to the labyrinth seal, a rubber oil seal is provided on the outer side of the axle bearing in the axial direction. However, the oil seal is a consumable item and needs to be replaced, which makes maintenance troublesome.
本発明は、以上の点に鑑み、車軸用軸受の配置部への多量の潤滑油の流下を抑制して、車軸用軸受に供給された潤滑油の外部への洩れをオイルシールを設けずに、或いは、オイルシールの交換頻度を低くしても防止できるようにした鉄道車両用歯車装置を提供することをその課題としている。 In view of the above points, the present invention suppresses the flow of a large amount of lubricating oil to the arrangement portion of the axle bearing, and prevents the lubricating oil supplied to the axle bearing from leaking to the outside without providing an oil seal. Alternatively, it is an object of the present invention to provide a gear device for a railroad vehicle which can be prevented even if the replacement frequency of the oil seal is reduced.
上記課題を解決するために、本発明は、歯車箱を備え、歯車箱内に、駆動源により回転駆動される入力軸に固定される小歯車と車軸に固定される大歯車とが互いに水平方向に噛み合わせた状態で収納され、歯車箱の軸方向両側の側壁部に、入力軸用の軸受と車軸用の軸受とが取付けられた鉄道車両用歯車装置であって、歯車箱は、大歯車を上方から挿入可能な上面の開口を有し、この開口を覆う箱蓋が歯車箱の上面に取付けられ、箱蓋は、歯車箱の上面の開口周縁部に着座するフランジ部と、フランジ部から立ち上がる軸方向両側の立上り部と、両立上り部の上端に跨る天井部とを有するものにおいて、箱蓋の天井部は、大歯車の周方向に延在する、上方に凹入した溝部を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a gear box, in which the small gear fixed to the input shaft rotationally driven by the drive source and the large gear fixed to the axle are in the horizontal direction with each other. It is a gear device for railway vehicles in which a bearing for an input shaft and a bearing for an axle are attached to the side wall portions on both sides in the axial direction of the gear box, and the gear box is a large gear. Has an opening on the upper surface that can be inserted from above, and a box lid that covers this opening is attached to the upper surface of the gear box. In those having rising portions on both sides in the axial direction to rise and a ceiling portion straddling the upper end of the compatible rising portion, the ceiling portion of the box lid shall have an upwardly recessed groove portion extending in the circumferential direction of the large gear. It is characterized by.
本発明によれば、大歯車で掻き揚げられた潤滑油が箱蓋の天井部の溝部を伝って大歯車の周方向に導かれ易くなる。そのため、掻き揚げられた潤滑油に軸方向片側への運動成分が付与されても、箱蓋の天井部から軸方向片側の立上り部に向けて潤滑油が偏流し難くなり、軸方向片側の車軸用軸受の配置部に多量の潤滑油が流下することを抑制できる。従って、車軸用軸受に供給された潤滑油の外部への洩れをオイルシールを設けずに、或いは、オイルシールの交換頻度を低くしても防止でき、メンテナンス性が向上する。 According to the present invention, the lubricating oil scooped up by the large gear is easily guided in the circumferential direction of the large gear along the groove in the ceiling of the box lid. Therefore, even if a moving component in one axial direction is applied to the pumped lubricating oil, it becomes difficult for the lubricating oil to flow unevenly from the ceiling of the box lid to the rising portion on one axial side, and the axle on one side in the axial direction. It is possible to prevent a large amount of lubricating oil from flowing down to the portion where the bearing is arranged. Therefore, leakage of the lubricating oil supplied to the axle bearing to the outside can be prevented without providing the oil seal or even if the replacement frequency of the oil seal is reduced, and the maintainability is improved.
図1を参照して、本発明の実施形態の鉄道車両用歯車装置は、歯車箱1を備えている。歯車箱1内には、図示省略した駆動源により回転駆動される入力軸2(図3参照)に固定されるはすば歯車から成る小歯車3と車軸4に固定されるはすば歯車から成る大歯車5とが互いに水平方向に噛み合わせた状態で収納されている。図2、図3を参照して、歯車箱1の軸方向両側の側壁部11,11には、入力軸2を軸支する一対の入力軸用軸受6,6と車軸4を軸支する一対の車軸用軸受7,7とが取付けられている。具体的には、各側壁部11に、入力軸2と同心で小歯車3より大径の開口111と、車軸4と同心で大歯車5より小径の開口112とを形成している。そして、入力軸用軸受6を内蔵する軸受箱61を各側壁部11に開口111を閉塞するようにして取付け、また、車軸用軸受7を内蔵する軸受箱71を各側壁部11に開口112を閉塞するようにして取付けている。小歯車3は、入力軸2に一体に形成され、軸方向一方の側壁部11の開口111を通して歯車箱1内に挿入される。尚、入力軸2に、これとは別体の小歯車3を外嵌固定することも可能である。
With reference to FIG. 1, the rail vehicle gear device according to the embodiment of the present invention includes a gear box 1. Inside the gearbox 1, there are a
歯車箱1内の下部には、大歯車5の下部が浸漬される第1油溜り部121と、小歯車3の下方に位置する第2油溜り部122と、第1油溜り部121と第2油溜り部122とを仕切る仕切壁13とが設けられている。仕切壁13には、第1油溜り部121と第2油溜り部122とを連通する連通孔131が形成されている。第1油溜り部121に貯留された潤滑油は、大歯車5の回転で掻き揚げられ、小歯車3と大歯車5との噛合い箇所や入力軸用と車軸用の軸受6,7といった各潤滑箇所に掻き揚げられた潤滑油が供給される。尚、第1油溜り部121の底面となる歯車箱1の部分には開口が形成されており、この開口に栓体14が装着されている。栓体14には、ドレンボルト141が装着されており、ドレンボルト141を抜くことで、歯車箱1内の潤滑油を外部に排出することができるようにしている。
The lower part of the gearbox 1, first the
また、歯車箱1は、大歯車5を上方から挿入可能な上面の開口15を有している。そして、この開口15を覆う箱蓋8が歯車箱1の上面に取付けられている。箱蓋8は、歯車箱1の上面の開口周縁部151に着座するフランジ部81と、フランジ部81から立ち上がる軸方向両側の立上り部82,82と、両立上り部82,82の上端に跨る天井部83とを有している。
Further, the gear box 1 has an
ところで、背景技術の欄で先に説明したように、大歯車5で掻き揚げられた潤滑油は、これに付与される軸方向片側への運動成分により、箱蓋8の天井部83から軸方向片側の立上り部82に向けて偏流し、多量の潤滑油が歯車箱1の軸方向片側の側壁部11を伝って軸方向片側の車軸用軸受7の配置部に流下する恐れがある。ここで、車軸用軸受7を内蔵する軸受箱71の軸方向外端にはカバー72が取付けられている。そして、軸受箱71内とカバー72内とに、複数のラビリンスシール部73を設けて、車軸用軸受7に供給された潤滑油が外部に洩れ出ることを防止している。然し、多量の潤滑油が車軸用軸受7の配置部に流下すると、車軸用軸受7への潤滑油の供給量が過多となって、ラビリンスシール部73だけでは潤滑油の外部への洩れを防止できなくなり、ゴム製のオイルシールを設けることが必要になる。
By the way, as described earlier in the column of background technology, the lubricating oil scooped up by the
そこで、本実施形態では、箱蓋8の天井部83を、大歯車5の周方向に延在する、上方に凹入した溝部831を有するものとしている。具体的には、天井部83の軸方向各側の半部を軸方向各側の立上り部82の上端から斜め上方にのびる傾斜部832で構成して、天井部83を逆V字状の溝部831を有するものに形成している。
Therefore, in the present embodiment, the
これによれば、大歯車5で掻き揚げられた潤滑油が箱蓋8の天井部83の溝部831を伝って大歯車5の周方向に導かれ易くなる。そのため、掻き揚げられた潤滑油に軸方向片側への運動成分が付与されても、箱蓋8の天井部83から軸方向片側の立上り部82に向けて潤滑油が偏流し難くなり、軸方向片側の車軸用軸受7の配置部に多量の潤滑油が流下することを抑制できる。従って、車軸用軸受7に供給された潤滑油の外部への洩れをオイルシールを設けずに防止できる。その結果、オイルシールの交換が不要となり、メンテナンス性を向上できる。また、車軸用軸受7の外側にオイルシールを設ける場合でも、オイルシールが相当劣化しても潤滑油の外部への洩れを生じないため、オイルシールの交換頻度を低くすることができ、メンテナンス性が向上する。
According to this, the lubricating oil scooped up by the
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、上記実施形態では、箱蓋8の天井部83を逆V字状の溝部831を有するものとしているが、溝部831の形状は、逆V字状以外の例えばアーチ状であってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto. For example, in the above embodiment, the
1…歯車箱、11…側壁部、15…上面の開口、151…開口周縁部、2…入力軸、3…小歯車、4…車軸、5…大歯車、6…入力軸用軸受、7…車軸用軸受、8…箱蓋、81…フランジ部、82…立上り部、83…天井部、831…溝部。 1 ... Gear box, 11 ... Side wall, 15 ... Upper surface opening, 151 ... Opening periphery, 2 ... Input shaft, 3 ... Small gear, 4 ... Axle, 5 ... Large gear, 6 ... Input shaft bearing, 7 ... Axle bearings, 8 ... box lids, 81 ... flanges, 82 ... rising parts, 83 ... ceiling parts, 831 ... grooves.
Claims (1)
歯車箱は、大歯車を上方から挿入可能な上面の開口を有し、この開口を覆う箱蓋が歯車箱の上面に取付けられ、箱蓋は、歯車箱の上面の開口周縁部に着座するフランジ部と、フランジ部から立ち上がる軸方向両側の立上り部と、両立上り部の上端に跨る天井部とを有するものにおいて、
箱蓋の天井部は、大歯車の周方向に延在する、上方に凹入した溝部を有することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。 A gearbox is provided, and the small gear fixed to the input shaft driven by the drive source and the large gear fixed to the axle are housed in the gearbox in a horizontally meshed state. A gear device for railway vehicles in which bearings for input shafts and bearings for axles are attached to the side walls on both sides in the axial direction.
The gearbox has an opening on the upper surface into which large gears can be inserted from above, and a box lid covering this opening is attached to the upper surface of the gearbox, and the box lid is a flange seated on the peripheral edge of the opening on the upper surface of the gearbox. In those having a portion, rising portions on both sides in the axial direction rising from the flange portion, and a ceiling portion straddling the upper end of the compatible rising portion.
A gear device for railway vehicles, wherein the ceiling portion of the box lid has a groove portion recessed upward, which extends in the circumferential direction of the large gear.
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