JP2022087938A

JP2022087938A - 鉄道車両用歯車装置

Info

Publication number: JP2022087938A
Application number: JP2020200087A
Authority: JP
Inventors: 亮介志賀; Ryosuke Shiga
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2020-12-02
Filing date: 2020-12-02
Publication date: 2022-06-14

Abstract

【課題】歯車軸４１に外嵌される筒状の油切り部材９ａ，９ｂにより、第１蓋本体８ａ２との間で構成されるラビリンスシールから漏出する潤滑油を歯車箱の第１側壁３１側に導く導油孔１０ａ，１０ｂが、第１軸受７ａが内嵌される第１軸受取付部８ａ１の下部に設けられる鉄道車両用歯車装置１において、第１軸受取付部８ａ１と第１蓋本体８ａ２とを有し、歯車箱の第１側壁３１に装着される第１軸受蓋８ａの外へ潤滑油が漏出するのを抑制し、第１軸受蓋８ａの軽量化を図る。【解決手段】第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ１の側端部で第１軸受７ａよりも径方向外方に位置する部分に、環状の凹部１１が設けられると共に、凹部１１の開口１１１を閉塞するリング１２が第１軸受取付部８ａ１に装着され、導油孔１０ａ，１０ｂが、歯車箱の第１側壁３１に設けられた戻し孔３１ａに、凹部１１の下部を介して連通する。【選択図】図３

Description

本発明は、歯車箱を備え、駆動源の出力軸に連結される小歯車と、車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛合した状態で歯車箱内に収納される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、小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対方向を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材によって、第１蓋本体との間にラビリンスシールが構成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような鉄道車両用歯車装置の中には、第１軸受蓋の第１軸受取付部の下部に、ラビリンスシールから漏出する潤滑油を歯車箱の第１側壁側に導く導油孔が設けられるものもある。このものでは、ラビリンスシールから漏出する潤滑油を、導油孔を通じて歯車箱内の下部に戻し、潤滑油が第１軸受蓋外に漏出するのを抑制する。

しかし、歯車箱の第１側壁には、小歯車を歯車箱内に収納するために、比較的大きな開口を開設しており、この開口に装着する第１軸受蓋は、開口の大きさに応じた大きさにする必要があるため、第１軸受蓋は、重量の嵩むものになっている。

特開２０１９－２１９０５１号公報

本発明は、以上の点に鑑み、第１軸受蓋外への潤滑油の漏出を抑制しつつ、第１軸受蓋の軽量化が図られ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、駆動源の出力軸に連結される小歯車と、車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛合した状態で歯車箱内に収納される鉄道車両用歯車装置であって、小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対方向を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材によって、第１蓋本体との間にラビリンスシールが構成され、第１軸受蓋の第１軸受取付部の下部に、ラビリンスシールから漏出する潤滑油を歯車箱の第１側壁側に導く導油孔が設けられるものにおいて、第１軸受蓋の第１軸受取付部の軸方向他方側の側端部で第１軸受よりも径方向外方に位置する部分に、軸方向他方側に開口する環状の凹部が設けられると共に、凹部の開口を閉塞するリングが第１軸受取付部に装着され、導油孔が、歯車箱の第１側壁に設けられた、潤滑油を歯車箱内の下部に戻す戻し孔に、凹部の下部を介して連通することを特徴とする。

本発明によれば、第１軸受蓋の第１軸受取付部に環状の凹部が設けられているため、第１軸受蓋の重量は、凹部の分、軽減される。また、凹部の軸方向他方側の開口はリングによって閉塞されるため、凹部内に潤滑油が浸入する虞はない。さらに、ラビリンスシールから導油孔に漏出する潤滑油は、凹部を介して第１側壁の戻し孔から歯車箱内の下部に戻される。したがって、潤滑油が第１軸受蓋外に漏出するのが抑制される。

本発明の鉄道車両用歯車装置の一実施形態を示す側面図。図１に示す鉄道車両用歯車装置のＡ－Ａ断面図。図１に示す鉄道車両用歯車装置のＢ－Ｂ要部断面図。

図１を参照して、本発明の鉄道車両用歯車装置の一実施形態を説明する。鉄道車両用歯車装置１は、吊り装置２によって鉄道車両の床下に固定される。鉄道車両用歯車装置１は、歯車箱３を備えている。歯車箱３内には、不図示の駆動源の出力軸に連結される小歯車４と、車軸５１に連結される大歯車５とが互いに水平方向に噛合した状態で歯車箱３内に収納されている。歯車箱３の上面の開口には、小歯車４及び大歯車５の上部を覆う蓋体６が締結されている。

図２及び図３を参照して、歯車箱３では、小歯車４から不図示の駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対方向を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱３の第１側壁３１に、小歯車４の歯車軸４１の軸方向一方側の部分４１ａを軸支する第１軸受７ａが内嵌される第１軸受取付部８ａ_１と、第１軸受取付部８ａ_１の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部８ａ_１から軸方向一方に突出する歯車軸４１を囲う第１蓋本体８ａ_２とを有する第１軸受蓋８ａが装着されている。また、軸方向他方側の歯車箱３の第２側壁３２には、歯車軸４１の軸方向他方側の端部４１ｂを軸支する第２軸受７ｂが内嵌される第２軸受取付部８ｂ_１と、第２軸受取付部８ｂ_１の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体８ｂ_２とを有する第２軸受蓋８ｂが装着されている。第１軸受蓋８ａでは、第１軸受取付部８ａ_１と第１蓋本体８ａ_２が別体とされ、第１蓋本体８ａ_２が第１軸受取付部８ａ_１に締結されている。第２軸受蓋８ｂでは、第２軸受取付部８ｂ_１と第２蓋本体８ｂ_２が一体に設けられている。

歯車箱３の第１側壁３１及び第２側壁３２には、夫々、小歯車４を歯車箱３内に収納するための開口が形成され、これらの開口に第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ_１及び第２軸受蓋８ｂの第２軸受取付部８ｂ_１が内嵌している。また、第１軸受蓋８ａでは、第１軸受取付部８ａ_１の軸方向一方側の側端部の外周にはフランジが延在し、このフランジの軸方向他方側の側面が第１側壁３１の軸方向一方側の側面に面接触され、ボルトが軸方向一方側から他方側に向けて歯車箱３の第１側壁３１に螺入されて、第１軸受蓋８ａが歯車箱３に締結されている。この締結は、上記フランジの周方向に所定間隔で行われる。第１軸受７ａは円筒ころ軸受であり、その外輪が第１軸受取付部８ａ_１に内嵌し、内輪が歯車軸４１の軸方向一方側の部分４１ａに外嵌している。第２軸受７ｂも円筒ころ軸受であり、その外輪が第２軸受蓋８ｂの第２軸受取付部８ｂ_１に内嵌し、内輪が歯車軸４１の軸方向他方側の端部４１ｂに外嵌している。第１軸受蓋８ａと同様に、第２軸受蓋８ｂの軸方向他方側の側端部、すなわち、第２蓋本体８ｂ_２の外周にもフランジが延在し、このフランジの軸方向一方側の側面が第２側壁３２の軸方向他方側の側面に面接触され、ボルトが軸方向他方側から一方側に向けて歯車箱３の第２側壁３２に螺入されて、第２軸受蓋８ｂが歯車箱３に締結されている。この締結も、第２蓋本体８ｂ_２のフランジの周方向に所定間隔で行われる。

第１軸受蓋８ａでは、歯車軸４１に外嵌された油切り部材９ａ，９ｂによって、第１蓋本体８ａ_２との間にラビリンスシールが構成されている。第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ_１の下部には、ラビリンスシールから漏出する潤滑油Ｌを歯車箱３の第１側壁３１側に導く複数の導油孔１０ａ，１０ｂが設けられている。さらに、第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ_１には、軸方向他方側の側端部で第１軸受７ａよりも径方向外方に位置する部分に、軸方向他方側に開口する環状の凹部１１が設けられている。そして、凹部１１の開口１１１を閉塞するリング１２が第１軸受取付部８ａ_１に装着されている。第１軸受取付部８ａ_１の軸方向他方側の側端部には、凹部１１の内周縁よりも内方側の部分から第１軸受取付部８ａ_１の外周端に至るまでの側端面が、軸方向一方側に配置され、段部１３が形成されている。リング１２の内周縁が段部１３に圧入又は焼嵌め等により外嵌して、リング１２が第１軸受取付部８ａ_１に装着される。

また、導油孔１０ａ，１０ｂは、凹部１１の下部の軸方向一方端に接続されている。そして、歯車箱３の第１側壁３１には、第１軸受取付部８ａ_１の外周面下部に接する部分に、潤滑油Ｌを歯車箱３内の下部に戻す戻し孔３１ａが設けられ、第１軸受取付部８ａ_１の下部には、凹部１１を戻し孔３１ａに接続する接続孔１４が設けられている。したがって、導油孔１０ａ，１０ｂは、凹部１１の下部を介して戻し孔３１ａに連通している。

図１に戻って、歯車箱３内の下部には、潤滑油Ｌが貯留され、大歯車５の下部が潤滑油Ｌに浸漬される第１油溜り部３ａと、小歯車４の下方に位置する第２油溜り部３ｂと、第１油溜り部３ａと第２油溜り部３ｂを仕切る第１仕切壁３ｃとが設けられている。第１仕切壁３ｃには、第２油溜り部３ｂと第１油溜り部３ａを連通する第１連通孔３ｃ_１が形成されている。また、歯車箱３内の下部には、第１油溜り部３ａを挟んで第２油溜り部３ｂと反対側に位置する第３油溜り部３ｄと、第３油溜り部３ｄと第１油溜り部３ａを仕切る第２仕切壁３ｅと、大歯車５の一側面よりも歯車箱３の第１側壁３１側の位置で、第１仕切壁３ｃと第２仕切壁３ｅに跨るように延在する隔壁３ｆが設けられている。

さらに、隔壁３ｆと歯車箱３の第１側壁３１の間には、第１油溜り部３ａに対し隔壁３ｆで仕切られた第４油溜り部３ｇが画成されている。さらにまた、第２仕切壁３ｅには、第３油溜り部３ｄと第１油溜り部３ａを連通する第２連通孔３ｅ_１が形成されている。そして、図２に示すように、第１仕切壁３ｃ及び第２仕切壁３ｅの両方には、第２油溜り部３ｂが第４油溜り部３ｇを介して第３油溜り部３ｄに連通する第３連通孔３ｃ_２が形成されている。戻し孔３１ａの第１軸受取付部８ａ_１と反対側に位置する戻し口３１ａ_１は、第１仕切壁３ｃの第３連通孔３ｃ_２の上方に位置している。なお、第１仕切壁３ｃ及び第２仕切壁３ｅには、第３連通孔３ｃ_２を形成せず、第４油溜り部３ｇに面する部分を切除して、第２油溜り部３ｂ、第４油溜り部３ｇ及び第３油溜り部３ｄを連通させることもできる。

このような鉄道車両用歯車装置１では、第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ_１に環状の凹部１１が設けられているため、第１軸受蓋８ａの重量は、凹部１１の分、軽減されている。また、凹部１１の軸方向他方側の開口１１１はリング１２によって閉塞されるため、凹部１１内に潤滑油が浸入する虞はない。さらに、第１軸受７ａに供給され、潤滑により温度が上昇して粘度が低下し、ラビリンスシールから漏出する潤滑油Ｌを第１軸受蓋８ａの第１軸受取付部８ａ_１の導油孔１０ａ，１０ｂに導き、導油孔１０ａ，１０ｂに導いた潤滑油Ｌを、凹部１１の下部から戻し孔３１ａを通じて第４油溜り部３ｇに流出させることができる。したがって、潤滑油Ｌが第１軸受蓋８ａの外に漏出するのが抑制される。

なお、鉄道車両用歯車装置１では、図２に示すように、歯車軸４１の軸方向他方側の端部４１ｂにも潤滑油Ｌが一部供給されることを考慮して、歯車箱３の第２側壁３２に第２油溜り部３ｂに流出させる戻し孔３２ａを形成してもいる。

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ない。例えば、第１軸受８ａ及び第２軸受８ｂに採用される軸受の種類、油切り部材９ａ，９ｂの構成及び構造等の細部については、様々な態様を採用することができる。また、歯車箱３の構成及び構造についても様々な態様を採用することができる。

１…鉄道車両用歯車装置、３…歯車箱、３１…第１側壁、３１ａ…戻し孔、３２…第２側壁、４…小歯車、４１…歯車軸、４１ａ…歯車軸４１の軸方向一方側の部分、４１ｂ…歯車軸４１の軸方向他方側の端部、５…大歯車、５１…車軸、７ａ…第１軸受、７ｂ…第２軸受、８ａ…第１軸受蓋、８ａ_１…第１軸受取付部、８ａ_２…第１蓋本体、８ｂ…第２軸受蓋、８ｂ_１…第２軸受取付部、８ｂ_２…第２蓋本体、９ａ，９ｂ…油切り部材、１０ａ，１０ｂ…導油孔、１１…凹部、１１１…開口、１２…リング、Ｌ…潤滑油。

Claims

歯車箱を備え、駆動源の出力軸に連結される小歯車と、車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛合した状態で歯車箱内に収納される鉄道車両用歯車装置であって、
小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対方向を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、
歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材によって、第１蓋本体との間にラビリンスシールが構成され、第１軸受蓋の第１軸受取付部の下部に、ラビリンスシールから漏出する潤滑油を歯車箱の第１側壁側に導く導油孔が設けられるものにおいて、
第１軸受蓋の第１軸受取付部の軸方向他方側の側端部で第１軸受よりも径方向外方に位置する部分に、軸方向他方側に開口する環状の凹部が設けられると共に、凹部の開口を閉塞するリングが第１軸受取付部に装着され、導油孔が、歯車箱の第１側壁に設けられた、潤滑油を歯車箱内の下部に戻す戻し孔に、凹部の下部を介して連通することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。