JP2021092264A

JP2021092264A - 鉄道車両用歯車装置

Info

Publication number: JP2021092264A
Application number: JP2019222856A
Authority: JP
Inventors: 史人神長; Fumito Kaminaga
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-06-17
Also published as: CN113048225A

Abstract

【課題】歯車箱１内に、入力軸２に固定される小歯車３と車軸４に固定される大歯車５とが互いに水平方向に噛み合わせた状態で収納され、歯車箱１の軸方向両側の側壁部１１に、入力軸用の軸受と車軸用の軸受７とが取付けられた鉄道車両用歯車装置であって、歯車箱１の上面に形成した開口１５を覆う箱蓋８が設けられものにおいて、大歯車５で掻き揚げられた潤滑油に付与される軸方向片側への運動成分により、箱蓋８内から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ようにする。【解決手段】箱蓋８に、開口１５から上方に突出する大歯車５の上部の周方向一端近傍に対向する部分と周方向他端近傍に対向する部分とに位置させて、大歯車５の歯先円５ａとの間の間隔を狭める一対の突起部８１，８２を設ける。【選択図】図１

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。

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、箱蓋は、歯車箱の上面の開口から上方に突出する大歯車の上部を受け入れるように、上方に凹入した形状に形成されている。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。

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、箱蓋内で潤滑油が軸方向一方に偏流し、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内で軸方向他方に偏流し、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。

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。

実開昭６４−４６５７２号公報

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、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。

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から上方に突出する大歯車の上部を受け入れるように、上方に凹入した形状に形成されるものにおいて、箱蓋に、大歯車の前記上部の周方向一端近傍に対向する部分と周方向他端近傍に対向する部分とに位置させて、大歯車の歯先円との間の間隔を箱蓋の他の部分と大歯車の歯先円との間の間隔よりも狭める一対の突起部が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、大歯車がその上部の周方向一端側から周方向他端側に向かう方向に回転する場合には、大歯車の上部の周方向一端近傍に対向する箱蓋の部分に設けた突起部が、掻き揚げられた潤滑油の箱蓋内への流入を抑制する障害物として機能し、大歯車がその上部の周方向他端側から周方向一端側に向かう方向に回転する場合には、大歯車の上部の周方向他端近傍に対向する箱蓋の部分に設けた突起部が、掻き揚げられた潤滑油の箱蓋内への流入を抑制する障害物として機能する。そのため、大歯車が何れの方向に回転しても、掻き揚げられた潤滑油は箱蓋内にさほど流入せず、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、メンテナンス性を向上できる。

本発明の実施形態の鉄道車両用歯車装置の切断側面図。図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。図１のＩＩＩ−ＩＩＩで切断した断面図。

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。

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１２_１と、小歯車３の下方に位置する第２油溜り部１２_２と、第１油溜り部１２_１と第２油溜り部１２_２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１２_１と第２油溜り部１２_２とを連通する連通孔１３１が形成されている。第１油溜り部１２_１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１２_１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。

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１５から上方に突出する大歯車５の上部を受け入れるように、上方に凹入した形状に形成されている。

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内で軸方向片側に偏流し、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。

そこで、本実施形態では、箱蓋８に、歯車箱１の上面の開口１５から上方に突出する大歯車５の上部の周方向一端（図１で右端）近傍に対向する部分と周方向他端（図１で左端）近傍に対向する部分とに位置させて、大歯車５の歯先円５ａとの間の間隔Ｌを箱蓋８の他の部分と大歯車５の歯先円５ａとの間の間隔よりも狭い、例えば５ｍｍ程度とする一対の突起部８１，８２を設けている。

これによれば、大歯車５がその上部の周方向一端側から周方向他端側に向かう方向（図１で反時計回り方向）に回転する場合には、大歯車５の上部の周方向一端近傍に対向する箱蓋８の部分に設けた突起部８１が、掻き揚げられた潤滑油の箱蓋８内への流入を抑制する障害物として機能し、大歯車５がその上部の周方向他端側から周方向一端側に向かう方向（図１で時計回り方向）に回転する場合には、大歯車５の上部の周方向他端近傍に対向する箱蓋８の部分に設けた突起部８２が、掻き揚げられた潤滑油の箱蓋８内への流入を抑制する障害物として機能する。そのため、大歯車５が何れの方向に回転しても、掻き揚げられた潤滑油は箱蓋８内にさほど流入しない。従って、箱蓋８での軸方向片側への潤滑油の偏流により、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。そのため、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。

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るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。

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、５ａ…歯先円、６…入力軸用軸受、７…車軸用軸受、８…箱蓋、８１，８２…突起部、Ｌ…突起部と大歯車の歯先円との間の間隔。

Claims

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から上方に突出する大歯車の上部を受け入れるように、上方に凹入した形状に形成されるものにおいて、
箱蓋に、大歯車の前記上部の周方向一端近傍に対向する部分と周方向他端近傍に対向する部分とに位置させて、大歯車の歯先円との間の間隔を箱蓋の他の部分と大歯車の歯先円との間の間隔よりも狭める一対の突起部が設けられることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。