JP6783623B2

JP6783623B2 - Gear device

Info

Publication number: JP6783623B2
Application number: JP2016210054A
Authority: JP
Inventors: 晃司山岡; 谷　泰徳; 泰徳谷; 木村　誠; 誠木村; 祥一近藤; 成志金森; 智広大塚; 浅野　純; 純浅野
Original assignee: Nippon Steel Corp; Central Japan Railway Co
Current assignee: Nippon Steel Corp; Central Japan Railway Co
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: JP2018071607A

Description

本発明は、鉄道車両用の歯車装置に関する。 The present invention relates to a gear device for a railway vehicle.

鉄道車両の駆動モータは、台車に取り付けられ、車軸に動力を伝達する。駆動モータと車軸との間には歯車装置が配置される。歯車装置は、駆動モータの動力を車軸に減速して伝達する。歯車装置は、歯車と、歯車を収納する歯車箱とを備える。鉄道車両の歯車装置の歯車には、はすば歯車が用いられることが多い。はすば歯車は、平歯車よりも強度が高く、かつ、平歯車よりも静音である。 The drive motor of a railroad vehicle is attached to a bogie and transmits power to the axle. A gear device is arranged between the drive motor and the axle. The gear device reduces and transmits the power of the drive motor to the axle. The gear device includes a gear and a gear box for accommodating the gear. Helical gears are often used as gears for gears of railway vehicles. Helical gears are stronger than spur gears and quieter than spur gears.

しかしながら、はすば歯車が駆動する時、歯車の軸方向に力（スラスト力）が発生する。このスラスト力は、歯車に取付けられた軸受に負荷を与える。歯車の軸受の耐久性を向上するために、歯車の軸受に負荷されるスラスト力は小さい方が望ましい。 However, when the helical gear is driven, a force (thrust force) is generated in the axial direction of the gear. This thrust force puts a load on the bearing attached to the gear. In order to improve the durability of the gear bearing, it is desirable that the thrust force applied to the gear bearing is small.

歯車の軸受へのスラスト力を低減する技術が、特開２００４−３３２８２６号公報（特許文献１）に開示されている。 A technique for reducing the thrust force of a gear on a bearing is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-332826 (Patent Document 1).

特許文献１に開示された鉄道車両用の歯車装置は、はすば歯車に代えて、やまば歯車を備える。やまば歯車は、ねじれ方向の異なる２つのはすば歯車を有する。そのため、一方のはすば歯車から発生したスラスト力の方向は、他方のはすば歯車から発生したスラスト力の方向と反対となる。したがって、やまば歯車内の２つのはすば歯車から発生したスラスト力は互いに打ち消し合う。そのため、歯車の軸受へのスラスト力が低減され、軸受の耐久性が向上する、と特許文献１には記載されている。 The gear device for a railway vehicle disclosed in Patent Document 1 includes a bevel gear instead of the helical gear. The bevel gear has two helical gears having different twisting directions. Therefore, the direction of the thrust force generated from one helical gear is opposite to the direction of the thrust force generated from the other helical gear. Therefore, the thrust forces generated from the two helical gears in the bevel gear cancel each other out. Therefore, it is described in Patent Document 1 that the thrust force of the gear to the bearing is reduced and the durability of the bearing is improved.

特開２００４−３３２８２６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-332826

ところで、鉄道車両用の歯車装置は車両の外側に配置される。そのため、車両の走行中、砕石や砂利のバラスト等が何らかの原因で跳ね上がり、歯車装置の歯車箱に衝突する場合がある。また、車両が脱線した場合、歯車箱は地面と衝突する。したがって、鉄道車両の歯車箱には高い強度が要求される。特許文献１の歯車装置は軸受の耐久性を高めることはできる。しかしながら、特許文献１には歯車箱に関する上記課題に関しては開示及び示唆がない。 By the way, the gear device for a railway vehicle is arranged on the outside of the vehicle. Therefore, while the vehicle is running, crushed stone, gravel ballast, etc. may jump up for some reason and collide with the gear box of the gear device. Also, if the vehicle derails, the gearbox will collide with the ground. Therefore, high strength is required for the gearbox of a railway vehicle. The gear device of Patent Document 1 can increase the durability of the bearing. However, Patent Document 1 does not disclose or suggest the above problem regarding the gear box.

また、やまば歯車は２つのはすば歯車の間に溝を備える。特許文献１に示されるように、単純にはすば歯車をやまば歯車に代えると、溝の領域分歯車箱の容積が増加する。そのため、やまば歯車の潤滑を確保するため、歯車箱に入れられる潤滑剤の量が増加する。歯車の回転速度が高くなると、歯車箱内の潤滑剤の撹拌によって潤滑剤の温度が上昇しやすい。潤滑剤の温度上昇は、歯車箱内の潤滑剤の量が多いほど顕著になる。潤滑剤の温度が上昇すれば潤滑剤の性能は低下するため、歯車及び歯車を支持する軸受等の摩耗が促進される。そのため、潤滑油の温度上昇は抑制されるのが好ましい。しかしながら、特許文献１には、歯車及び軸受等に関する上記課題に関しては開示及び示唆がない。要するに、特許文献１には、強度及び温度の観点から、歯車装置の信頼性をより向上させることに関しては開示及び示唆がない。 Further, the mountain gear has a groove between the two helical gears. As shown in Patent Document 1, if the helical gear is simply replaced with the bevel gear, the volume of the groove region gear box increases. Therefore, the amount of lubricant contained in the gear box increases in order to ensure the lubrication of the bevel gear. When the rotation speed of the gear becomes high, the temperature of the lubricant tends to rise due to the stirring of the lubricant in the gear box. The temperature rise of the lubricant becomes more remarkable as the amount of the lubricant in the gearbox increases. If the temperature of the lubricant rises, the performance of the lubricant deteriorates, so that the wear of the gears and the bearings that support the gears is promoted. Therefore, it is preferable that the temperature rise of the lubricating oil is suppressed. However, Patent Document 1 does not disclose or suggest the above-mentioned problems concerning gears, bearings, and the like. In short, Patent Document 1 does not disclose or suggest further improving the reliability of the gear device from the viewpoint of strength and temperature.

本発明の目的は、信頼性を向上可能な歯車装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gear device capable of improving reliability.

本実施形態の歯車装置は、鉄道車両の駆動装置に用いられる。歯車装置は、第１やまば歯車と、第２やまば歯車と、歯車箱とを備える。第１やまば歯車は、動力源に連結可能である。第２やまば歯車は、車軸に取付可能であり、第１やまば歯車とかみ合う。歯車箱は、第１やまば歯車及び第２やまば歯車を前後に並べて収納する。第２やまば歯車の周面は、第１歯面と、第２歯面と、溝とを含む。第１歯面の歯筋は第２やまば歯車の回転軸に対して傾斜している。第２歯面の歯筋は第１歯面と逆向きに傾斜している。溝は第１及び第２歯面の間に配置され、周方向に延びる。歯車箱は、第１端面壁と、第２端面壁と、底壁と、オイル収納室と、仕切板と、リブとを備える。第１端面壁は第１やまば歯車の周面と対向する第１内面を有する。第２端面壁は前後に並ぶ第１及び第２やまば歯車を挟んで第１端面壁と反対側に配置される。第２端面壁は第２やまば歯車の周面と対向する第２内面を有する。底壁は第１及び第２端面壁の間であって、第１及び第２やまば歯車の下方に配置される底面を有する。オイル収納室は第１及び第２やまば歯車、第１内面及び底面で囲まれ、オイルを収納可能である。仕切板はオイル収納室内において第２やまば歯車の周面に沿って配置される。仕切板は第２やまば歯車の周面と対向する傾斜面を有する。リブは第２内面、底面、及び、傾斜面の少なくとも１つに、溝と対向して配置され、溝に沿って延びている。 The gear device of this embodiment is used as a drive device for a railway vehicle. The gear device includes a first bevel gear, a second bevel gear, and a gear box. The first bevel gear can be connected to a power source. The second bevel gear can be attached to the axle and meshes with the first bevel gear. The gear box stores the first bevel gear and the second bevel gear side by side in the front-rear direction. The peripheral surface of the second bevel gear includes a first tooth surface, a second tooth surface, and a groove. The tooth muscle of the first tooth surface is inclined with respect to the rotation axis of the second bevel gear. The tooth muscle of the second tooth surface is inclined in the opposite direction to the first tooth surface. The groove is arranged between the first and second tooth surfaces and extends in the circumferential direction. The gear box includes a first end face wall, a second end face wall, a bottom wall, an oil storage chamber, a partition plate, and ribs. The first end face wall has a first inner surface facing the peripheral surface of the first bevel gear. The second end face wall is arranged on the opposite side of the first end face wall with the first and second bevel gears arranged in front and behind. The second end face wall has a second inner surface facing the peripheral surface of the second bevel gear. The bottom wall is between the first and second end face walls and has a bottom surface that is located below the first and second bevel gears. The oil storage chamber is surrounded by the first and second bevel gears, the first inner surface and the bottom surface, and can store oil. The partition plate is arranged along the peripheral surface of the second bevel gear in the oil storage chamber. The partition plate has an inclined surface facing the peripheral surface of the second bevel gear. The ribs are arranged on at least one of the second inner surface, the bottom surface, and the inclined surface so as to face the groove and extend along the groove.

本発明による歯車装置は、歯車装置の信頼性を向上できる。 The gear device according to the present invention can improve the reliability of the gear device.

図１は、鉄道車両の駆動装置を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a driving device of a railway vehicle. 図２は、歯車装置を側面から見た図である。FIG. 2 is a side view of the gear device. 図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 図４は、やまば歯車の歯を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the teeth of the bevel gear. 図５は、歯車装置の内部構造を側面から見た図である。FIG. 5 is a side view of the internal structure of the gear device. 図６は、全ての歯面のねじれ方向が同じであるはすば歯車と歯車箱との位置関係を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the helical gear and the gear box in which all the tooth surfaces have the same twisting direction. 図７は、図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 図８は、傾斜面にリブが配置された場合の歯車装置の縦断面図である。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the gear device when the ribs are arranged on the inclined surface.

本発明者らは、歯車箱の強度及び潤滑剤の温度の観点から鉄道車両の歯車装置の信頼性を向上させる手段について検討した。 The present inventors have studied means for improving the reliability of gear devices of railway vehicles from the viewpoint of the strength of the gear box and the temperature of the lubricant.

歯車箱を補強する手段の１つとして、本発明者は、歯車箱の肉厚を厚くすることを考えた。しかしながら、歯車箱の肉厚を厚くすれば、歯車箱が大きくなる。歯車箱の外面と地面との距離は、規格により所定範囲内に定められている。通常、歯車箱のサイズは規定範囲の上限近傍に設定される場合が多い。そのため、規格内で歯車箱をさらに大きくすることは困難である。 As one of the means for reinforcing the gear box, the present inventor considered increasing the wall thickness of the gear box. However, if the wall thickness of the gear box is increased, the gear box becomes larger. The distance between the outer surface of the gearbox and the ground is set within a predetermined range by the standard. Usually, the size of the gearbox is often set near the upper limit of the specified range. Therefore, it is difficult to make the gear box even larger within the standard.

歯車箱を補強する他の手段として、本発明者は、歯車箱の内面又は外面にリブを設けることを考えた。しかしながら、歯車の歯先は歯車箱の内面近傍に配置され、歯先と歯車箱の内面との隙間は狭い。そのため、歯車箱の内面にリブを設けにくい。上述のとおり、歯車箱のサイズは規格の規定範囲の上限近傍に設定される場合が多い。そのため、内面にリブを設けるために歯車箱のサイズを大きくすることも困難である。 As another means of reinforcing the gearbox, the present inventor has considered providing ribs on the inner or outer surface of the gearbox. However, the tooth tips of the gears are arranged near the inner surface of the gear box, and the gap between the tooth tips and the inner surface of the gear box is narrow. Therefore, it is difficult to provide ribs on the inner surface of the gear box. As described above, the size of the gearbox is often set near the upper limit of the specified range of the standard. Therefore, it is difficult to increase the size of the gear box in order to provide ribs on the inner surface.

一方、歯車箱の外面にリブを設けた場合、車両の走行中にバラスト等がリブに衝突する場合がある。バラスト等の衝突によりリブが破損すれば、歯車箱の強度が低下する。 On the other hand, when ribs are provided on the outer surface of the gear box, ballast or the like may collide with the ribs while the vehicle is running. If the ribs are damaged by the collision of ballast or the like, the strength of the gearbox is reduced.

そこで、本発明者は歯車装置の歯車箱の強度を向上する手段をさらに検討した。その結果、本発明者らは次の知見を得た。 Therefore, the present inventor has further investigated means for improving the strength of the gear box of the gear device. As a result, the present inventors obtained the following findings.

歯車装置の歯車として、はすば歯車ではなく、やまば歯車を用いる。やまば歯車は一対の歯面と、一対の歯面の間に、周方向に沿って延びる溝を備える。一対の歯面の歯筋は、互いに異なる。そのため、各歯面を加工するとき、各歯面の境界で切削工具の逃げの役割を担う溝が形成される。 As the gear of the gear device, a bevel gear is used instead of a helical gear. The bevel gear is provided with a groove extending along the circumferential direction between the pair of tooth surfaces and the pair of tooth surfaces. The tooth muscles of a pair of tooth surfaces are different from each other. Therefore, when processing each tooth surface, a groove that plays a role of escape of the cutting tool is formed at the boundary of each tooth surface.

本実施形態では、この溝に対向してリブを配置する。この場合、溝によりリブを配置可能なスペースを確保できるため、歯車箱のサイズを大きく変更することなく、歯車箱の内面にリブを配置することができる。その結果、歯車箱の強度を向上できる。 In this embodiment, the ribs are arranged so as to face the groove. In this case, since the space where the ribs can be arranged can be secured by the groove, the ribs can be arranged on the inner surface of the gear box without significantly changing the size of the gear box. As a result, the strength of the gear box can be improved.

さらに、溝に対向するリブを配置すれば、溝と歯車箱の内面との隙間が小さくなる。すなわち、歯車箱の容積が小さくなる。したがって、潤滑剤の量が低減でき、潤滑剤の撹拌が抑制される。その結果、潤滑剤の温度上昇が抑制され、歯車及び軸受等の摩耗が抑制される。要するに、溝に対向してリブを配置すれば、歯車箱の強度の向上及び歯車等の摩耗の抑制が達成され、歯車装置の信頼性が向上する。 Further, if the ribs facing the grooves are arranged, the gap between the grooves and the inner surface of the gear box becomes smaller. That is, the volume of the gear box becomes smaller. Therefore, the amount of the lubricant can be reduced and the stirring of the lubricant is suppressed. As a result, the temperature rise of the lubricant is suppressed, and the wear of the gears and bearings is suppressed. In short, if the ribs are arranged so as to face the groove, the strength of the gear box and the suppression of wear of the gears and the like are achieved, and the reliability of the gear device is improved.

以上の知見に基づいて完成した本実施形態の歯車装置は、鉄道車両の駆動装置に用いられる。歯車装置は、第１やまば歯車と、第２やまば歯車と、歯車箱とを備える。第１やまば歯車は、動力源に連結可能である。第２やまば歯車は、車軸に取付可能であり、第１やまば歯車とかみ合う。歯車箱は、第１やまば歯車及び第２やまば歯車を前後に並べて収納する。第２やまば歯車の周面は、第１歯面と、第２歯面と、溝とを含む。第１歯面の歯筋は第２やまば歯車の回転軸に対して傾斜している。第２歯面の歯筋は第１歯面と逆向きに傾斜している。溝は第１及び第２歯面の間に配置され、周方向に延びる。歯車箱は、第１端面壁と、第２端面壁と、底壁と、オイル収納室と、仕切板と、リブとを備える。第１端面壁は第１やまば歯車の周面と対向する第１内面を有する。第２端面壁は前後に並ぶ第１及び第２やまば歯車を挟んで第１端面壁と反対側に配置される。第２端面壁は第２やまば歯車の周面と対向する第２内面を有する。底壁は第１及び第２端面壁の間であって、第１及び第２やまば歯車の下方に配置される底面を有する。オイル収納室は第１及び第２やまば歯車、第１内面及び底面で囲まれ、オイルを収納可能である。仕切板はオイル収納室内において第２やまば歯車の周面に沿って配置される。仕切板は第２やまば歯車の周面と対向する傾斜面を有する。リブは第２内面、底面、及び、傾斜面の少なくとも１つに、溝と対向して配置され、溝に沿って延びている。 The gear device of the present embodiment completed based on the above findings is used as a drive device for a railway vehicle. The gear device includes a first bevel gear, a second bevel gear, and a gear box. The first bevel gear can be connected to a power source. The second bevel gear can be attached to the axle and meshes with the first bevel gear. The gear box stores the first bevel gear and the second bevel gear side by side in the front-rear direction. The peripheral surface of the second bevel gear includes a first tooth surface, a second tooth surface, and a groove. The tooth muscle of the first tooth surface is inclined with respect to the rotation axis of the second bevel gear. The tooth muscle of the second tooth surface is inclined in the opposite direction to the first tooth surface. The groove is arranged between the first and second tooth surfaces and extends in the circumferential direction. The gear box includes a first end face wall, a second end face wall, a bottom wall, an oil storage chamber, a partition plate, and ribs. The first end face wall has a first inner surface facing the peripheral surface of the first bevel gear. The second end face wall is arranged on the opposite side of the first end face wall with the first and second bevel gears arranged in front and behind. The second end face wall has a second inner surface facing the peripheral surface of the second bevel gear. The bottom wall is between the first and second end face walls and has a bottom surface that is located below the first and second bevel gears. The oil storage chamber is surrounded by the first and second bevel gears, the first inner surface and the bottom surface, and can store oil. The partition plate is arranged along the peripheral surface of the second bevel gear in the oil storage chamber. The partition plate has an inclined surface facing the peripheral surface of the second bevel gear. The ribs are arranged on at least one of the second inner surface, the bottom surface, and the inclined surface so as to face the groove and extend along the groove.

上記の歯車装置はさらに、第１軸受と、第２軸受とを備えてもよい。第１軸受は、第１やまば歯車を回転可能に支持し、複数の転動体を含む。第２軸受は、第２やまば歯車を回転可能に支持し、複数の転動体を含む。この場合、リブは、傾斜面の上端部に配置される。 The gear device may further include a first bearing and a second bearing. The first bearing rotatably supports the first bevel gear and includes a plurality of rolling elements. The second bearing rotatably supports the second bevel gear and includes a plurality of rolling elements. In this case, the rib is arranged at the upper end of the inclined surface.

第１及び第２軸受が配置された場合、リブが傾斜面の上端部に配置されれば、リブは第１軸受及び第２軸受の近くに配置される。そのため、転動体が第１軸受又は第２軸受から外れて落下した場合、リブが第２やまば歯車の周面と仕切板との隙間に落下した転動体が侵入するのを抑制しやすい。 When the first and second bearings are arranged, if the ribs are arranged at the upper end of the inclined surface, the ribs are arranged near the first bearing and the second bearing. Therefore, when the rolling element falls off the first bearing or the second bearing, it is easy to prevent the falling rolling element from entering the gap between the peripheral surface of the second bevel gear and the partition plate.

上述の溝の幅は狭く、溝の幅の第２やまば歯車の周面の幅に対する比はたとえば、０．２５以下である。 The width of the groove is narrow, and the ratio of the width of the groove to the width of the peripheral surface of the second bevel gear is, for example, 0.25 or less.

第２やまば歯車の直径は、第１やまば歯車の直径よりも大きくてもよい。この場合、第２端面壁は、第１端面壁よりも高い。また、第２端面壁の上端と第１端面壁の上端とを結ぶ仮想線は、第２やまば歯車の回転軸と第１やまば歯車の回転軸とを結ぶ仮想線に対して１０°以上傾斜している。 The diameter of the second bevel gear may be larger than the diameter of the first bevel gear. In this case, the second end face wall is higher than the first end face wall. The virtual line connecting the upper end of the second end face wall and the upper end of the first end face wall is 10 ° or more with respect to the virtual line connecting the rotation axis of the second bevel gear and the rotation axis of the first bevel gear. It is tilted.

この場合、歯車箱において、サイズの小さい第１やまば歯車の領域を、サイズの大きい第２やまば歯車の領域よりも小さくできる。そのため、歯車箱のサイズを小さくできる。その結果、歯車箱を軽量化できる。 In this case, in the gear box, the region of the first bevel gear having a small size can be made smaller than the region of the second bevel gear having a large size. Therefore, the size of the gear box can be reduced. As a result, the weight of the gear box can be reduced.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、鉄道車両の駆動装置の平面図である。図１を参照して、駆動装置１は、動力源２と、歯車装置３と、台車４と、車軸５と、複数の車輪６とを備える。動力源２は、動力を生成し、歯車装置３及び車軸５を介して車輪６を回転する。動力源２は、モータ２Ａと、歯車形軸継手２Ｂと、シャフト２Ｃとを備える。モータ２Ａは、台車４に固定される。モータ２Ａは動力を生成する。生成された動力は、歯車形軸継手２Ｂ及びシャフト２Ｃを介して歯車装置３に伝達される。 FIG. 1 is a plan view of a driving device for a railway vehicle. With reference to FIG. 1, the drive device 1 includes a power source 2, a gear device 3, a bogie 4, an axle 5, and a plurality of wheels 6. The power source 2 generates power and rotates the wheels 6 via the gear device 3 and the axle 5. The power source 2 includes a motor 2A, a gear type shaft joint 2B, and a shaft 2C. The motor 2A is fixed to the carriage 4. The motor 2A generates power. The generated power is transmitted to the gear device 3 via the gear type shaft joint 2B and the shaft 2C.

歯車装置３は、シャフト２Ｃに連結される。歯車装置３はさらに、車軸５に連結される。歯車装置３は、動力源２からシャフト２Ｃに伝達された動力を受け、車軸５に伝達する。車軸５に伝達された動力により、車軸５に取り付けられた車輪６が回転する。 The gear device 3 is connected to the shaft 2C. The gear device 3 is further connected to the axle 5. The gear device 3 receives the power transmitted from the power source 2 to the shaft 2C and transmits the power to the axle 5. The power transmitted to the axle 5 causes the wheels 6 attached to the axle 5 to rotate.

図２は、歯車装置３の側面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線での歯車装置３の一部断面図である。図２及び図３を参照して、歯車装置３は、２つのやまば歯車７、８と、歯車箱９とを備える。やまば歯車７はシャフト２Ｃを介して動力源２に連結される。やまば歯車８は車軸５に取付けられる。やまば歯車７は、やまば歯車８とかみ合う。そのため、動力源２で生成された動力は、シャフト２Ｃからやまば歯車７及び８を介して車軸５に伝達される。歯車箱９はやまば歯車７及びやまば歯車８を進行方向に並べて（前後に並べて）収納する。 FIG. 2 is a side view of the gear device 3. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the gear device 3 along the line III-III in FIG. With reference to FIGS. 2 and 3, the gear device 3 includes two bevel gears 7 and 8 and a gear box 9. The mountain gear 7 is connected to the power source 2 via the shaft 2C. The bevel gear 8 is attached to the axle 5. The mountain gear 7 meshes with the mountain gear 8. Therefore, the power generated by the power source 2 is transmitted from the shaft 2C to the axle 5 via the bevel gears 7 and 8. The gear box 9 stores the bevel gear 7 and the bevel gear 8 side by side (arranged in the front-rear direction) in the traveling direction.

やまば歯車７は、台車４の前後方向における中央寄りに配置される。やまば歯車７は、回転軸を中心とする貫通孔を有する。シャフト２Ｃはやまば歯車７の貫通孔に挿入された状態で固定されている。軸受１０は歯車箱９に取付けられる。軸受１０はシャフト２Ｃを回転可能に支持する。したがって、軸受１０は、シャフト２Ｃを介してやまば歯車７を回転可能に支持する。シャフト２Ｃがモータ２Ａからの動力により回転すると、やまば歯車７は回転する。 The mountain gear 7 is arranged closer to the center in the front-rear direction of the bogie 4. The bevel gear 7 has a through hole centered on a rotating shaft. The shaft 2C is fixed in a state of being inserted into the through hole of the bevel gear 7. The bearing 10 is attached to the gear box 9. The bearing 10 rotatably supports the shaft 2C. Therefore, the bearing 10 rotatably supports the bevel gear 7 via the shaft 2C. When the shaft 2C is rotated by the power from the motor 2A, the bevel gear 7 is rotated.

やまば歯車８は、台車４の前後方向における端部寄りに配置される。やまば歯車８は、回転軸を中心とする貫通孔を有する。車軸５はやまば歯車８の貫通孔に挿入された状態で固定される。車軸５は歯車箱９を貫通した状態で配置され、車軸５の端部には車輪６が取付けられる。軸受１１は歯車箱９に取付けられる。軸受１１は車軸５を回転可能に支持する。したがって、軸受１１は、車軸５を介してやまば歯車８を回転可能に支持する。 The mountain gear 8 is arranged near the end of the carriage 4 in the front-rear direction. The bevel gear 8 has a through hole centered on a rotating shaft. The axle 5 is fixed in a state of being inserted into the through hole of the bevel gear 8. The axle 5 is arranged so as to penetrate the gear box 9, and the wheel 6 is attached to the end of the axle 5. The bearing 11 is attached to the gear box 9. The bearing 11 rotatably supports the axle 5. Therefore, the bearing 11 rotatably supports the bevel gear 8 via the axle 5.

［やまば歯車７及び８］
図４は、やまば歯車の正面図である。図４では、やまば歯車８の構造を示す。しかしながら、やまば歯車７の構造もやまば歯車８と同様である。図４を参照して、やまば歯車８の周面８Ａは、歯面１２と、歯面１３と、溝２０とを含む。やまば歯車８の歯面１２及び１３は、やまば歯車８の複数の歯の歯先面を意味する。 [Yamaba gears 7 and 8]
FIG. 4 is a front view of the mountain gear. FIG. 4 shows the structure of the bevel gear 8. However, the structure of the bevel gear 7 is the same as that of the bevel gear 8. With reference to FIG. 4, the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 includes a tooth surface 12, a tooth surface 13, and a groove 20. The tooth surfaces 12 and 13 of the bevel gear 8 mean the tooth tip surfaces of a plurality of teeth of the bevel gear 8.

歯面１２の歯筋は、やまば歯車８の回転軸Ｘに対して傾斜している。他方の歯面１３の歯筋は、歯面１２の歯筋と逆向き傾斜している。要するに、やまば歯車８は、向きの異なる２つのはすば歯車を含む。はすば歯車が回転すると、スラスト力が発生する。しかしながら、やまば歯車８は向きの異なる２つのはすば歯車を含む。一方のはすば歯車によって発生するスラスト力の向きは、他方のはすば歯車によって発生するスラスト力の向きと反対になる。したがって、やまば歯車８の軸受等に負荷されるスラスト力が相殺される。 The tooth muscle of the tooth surface 12 is inclined with respect to the rotation axis X of the bevel gear 8. The tooth muscle of the other tooth surface 13 is inclined in the opposite direction to the tooth muscle of the tooth surface 12. In short, the bevel gear 8 includes two helical gears having different orientations. When the helical gear rotates, a thrust force is generated. However, the bevel gear 8 includes two helical gears in different orientations. The direction of the thrust force generated by one helical gear is opposite to the direction of the thrust force generated by the other helical gear. Therefore, the thrust force applied to the bearing or the like of the bevel gear 8 is offset.

溝２０は、歯面１２及び歯面１３の間に配置される。溝２０は、やまば歯車８の周方向に延びる。本実施形態のやまば歯車８の溝２０の幅Ｗ１は狭い。溝２０の幅Ｗ１のやまば歯車８の周面の幅Ｗに対する比は０．２５以下であるのが好ましい。 The groove 20 is arranged between the tooth surface 12 and the tooth surface 13. The groove 20 extends in the circumferential direction of the bevel gear 8. The width W1 of the groove 20 of the bevel gear 8 of the present embodiment is narrow. The ratio of the width W1 of the groove 20 to the width W of the peripheral surface of the bevel gear 8 is preferably 0.25 or less.

［歯車箱９］
図５は、歯車装置３の縦断面図である。図５を参照して、歯車箱９は、２つの端面壁１４、１５と、底壁１６と、オイル収納室１７と、仕切板１８と、リブ１９とを備える。上述のとおり、歯車箱９は、２つのやまば歯車７、８を前後に並べて収納する。歯車箱９の前後とは、歯車箱９が車両に取付けられた場合の車両の進行方向を意味する。 [Gear box 9]
FIG. 5 is a vertical sectional view of the gear device 3. With reference to FIG. 5, the gearbox 9 includes two end face walls 14, 15, a bottom wall 16, an oil storage chamber 17, a partition plate 18, and ribs 19. As described above, the gear box 9 stores the two bevel gears 7 and 8 side by side in the front-rear direction. The front and rear of the gear box 9 means the traveling direction of the vehicle when the gear box 9 is attached to the vehicle.

端面壁１４は、内面１４Ａを有する。内面１４Ａは、やまば歯車７の周面と対向して配置される。内面１４Ａは、車軸５に連結されるやまば歯車８よりも、動力源２に連結されるやまば歯車７に近い。端面壁１４は、台車４の進行方向における中心寄りに配置される。 The end face wall 14 has an inner surface 14A. The inner surface 14A is arranged so as to face the peripheral surface of the bevel gear 7. The inner surface 14A is closer to the bevel gear 7 connected to the power source 2 than to the bevel gear 8 connected to the axle 5. The end face wall 14 is arranged closer to the center in the traveling direction of the carriage 4.

端面壁１５は、前後に並ぶやまば歯車７及びやまば歯車８を挟んで端面壁１４と反対側に配置される。したがって、端面壁１５は、台車４の進行方向における端部寄りに配置される。端面壁１５は、内面１５Ａを有する。内面１５Ａは、やまば歯車８の周面と対向して配置される。 The end face wall 15 is arranged on the side opposite to the end face wall 14 with the bevel gears 7 and the bevel gears 8 arranged in the front-rear direction interposed therebetween. Therefore, the end face wall 15 is arranged closer to the end in the traveling direction of the carriage 4. The end face wall 15 has an inner surface 15A. The inner surface 15A is arranged so as to face the peripheral surface of the bevel gear 8.

底壁１６は、端面壁１４及び端面壁１５の間に配置される。底壁１６は、端面壁１４及び端面壁１５と繋がっている。底壁１６は底面１６Ａを有する。したがって、底面１６Ａは、やまば歯車７及び８の下方に配置される。 The bottom wall 16 is arranged between the end face wall 14 and the end face wall 15. The bottom wall 16 is connected to the end face wall 14 and the end face wall 15. The bottom wall 16 has a bottom surface 16A. Therefore, the bottom surface 16A is arranged below the bevel gears 7 and 8.

オイル収納室１７は、やまば歯車７、やまば歯車８、内面１４Ａ及び底面１６Ａで囲まれる領域である。オイル収納室１７は、やまば歯車７、８を潤滑するオイルを収納可能である。 The oil storage chamber 17 is an area surrounded by the bevel gear 7, the bevel gear 8, the inner surface 14A, and the bottom surface 16A. The oil storage chamber 17 can store the oil that lubricates the bevel gears 7 and 8.

仕切板１８は、オイル収納室１７内において、やまば歯車８の周面に沿って配置される。好ましくは、仕切板１８は、やまば歯車８の周面に沿って傾斜又は湾曲している。仕切板１８は、やまば歯車８の周面と対向する傾斜面１８Ａを有する。仕切板１８は、歯車箱９内のオイルの流れを制御する。やまば歯車７とやまば歯車８との摩擦を低減するため、歯車箱９には潤滑剤であるオイルが入れられる。やまば歯車７及びやまば歯車８が回転すると、オイルが流動する。オイルは、やまば歯車７とやまば歯車８とのかみ合う領域に導かれるのが望ましい。仕切板１８がオイル収納室１７内においてやまば歯車８の周面に沿って配置されると、オイルが効率的に２つのやまば歯車７、８がかみ合う領域に導かれる。 The partition plate 18 is arranged in the oil storage chamber 17 along the peripheral surface of the bevel gear 8. Preferably, the partition plate 18 is inclined or curved along the peripheral surface of the bevel gear 8. The partition plate 18 has an inclined surface 18A facing the peripheral surface of the bevel gear 8. The partition plate 18 controls the flow of oil in the gear box 9. In order to reduce the friction between the bevel gear 7 and the bevel gear 8, oil, which is a lubricant, is put in the gear box 9. When the bevel gear 7 and the bevel gear 8 rotate, the oil flows. It is desirable that the oil be guided to the area where the bevel gear 7 and the bevel gear 8 are engaged. When the partition plate 18 is arranged in the oil storage chamber 17 along the peripheral surface of the bevel gear 8, the oil is efficiently guided to the area where the two bevel gears 7 and 8 mesh with each other.

図６は、全ての歯面のねじれ方向が同じであるはすば歯車と歯車箱との位置関係を示す断面図である。図６を参照して、全ての歯面のねじれ方向が同じであるはすば歯車１００は、溝を有しない。はすば歯車１００の周面１０１は歯車箱１０２に近いため、歯車箱１０２の内面にリブは設けられない。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the helical gear and the gear box in which all the tooth surfaces have the same twisting direction. With reference to FIG. 6, the helical gear 100 in which all the tooth surfaces have the same twisting direction does not have a groove. Since the peripheral surface 101 of the helical gear 100 is close to the gear box 102, no rib is provided on the inner surface of the gear box 102.

しかしながら、本実施形態の歯車装置は溝２０を含むやまば歯車８を備える。そのため、溝２０と対向する歯車箱９の内面にリブ１９を設けることができる。 However, the gear device of this embodiment includes a bevel gear 8 including a groove 20. Therefore, the rib 19 can be provided on the inner surface of the gear box 9 facing the groove 20.

図７は、図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。図７を参照して、やまば歯車８の周面８Ａの幅中央部は、溝２０により凹んでいる。溝２０は、溝底面２０Ａ及び２つの溝側面２０Ｂを含む。リブ１９は溝２０と対向して配置される。このとき、やまば歯車８の径方向において、リブ１９の先端面１９Ａは、溝底面２０Ａと対向する。歯車装置３で利用するやまば歯車８は、周方向に溝２０を含む。この場合、内面１５Ａ、底面１６Ａ及び傾斜面１８Ａとやまば歯車８の周面の溝２０との間に隙間が存在する。この隙間を利用して、歯車箱９の内面にリブ１９を配置することができる。この場合、リブ１９を歯車箱９の内面１５Ａ、底面１６Ａ、又は、傾斜面１８Ａに設けても、リブ１９はやまば歯車８と干渉しない。したがって、歯車箱９の強度を向上できる。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. With reference to FIG. 7, the width center portion of the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 is recessed by the groove 20. The groove 20 includes a groove bottom surface 20A and two groove side surfaces 20B. The rib 19 is arranged so as to face the groove 20. At this time, the tip surface 19A of the rib 19 faces the groove bottom surface 20A in the radial direction of the bevel gear 8. The bevel gear 8 used in the gear device 3 includes a groove 20 in the circumferential direction. In this case, there is a gap between the inner surface 15A, the bottom surface 16A, and the inclined surface 18A and the groove 20 on the peripheral surface of the bevel gear 8. The rib 19 can be arranged on the inner surface of the gear box 9 by utilizing this gap. In this case, even if the rib 19 is provided on the inner surface 15A, the bottom surface 16A, or the inclined surface 18A of the gear box 9, the rib 19 does not interfere with the bevel gear 8. Therefore, the strength of the gear box 9 can be improved.

上述したように、内面１５Ａは台車４の進行方向における端部寄りに配置される。車両の走行中、端面壁１５には、石等が当たることがある。そのため、端面壁１５の強度は高い方が望ましい。リブ１９が端面壁１５の内面１５Ａに配置される場合、端面壁１５の強度は高まる。これにより、端面壁１５に石等が当たっても、歯車箱９が損傷しにくくなる。 As described above, the inner surface 15A is arranged closer to the end in the traveling direction of the carriage 4. While the vehicle is running, stones or the like may hit the end face wall 15. Therefore, it is desirable that the strength of the end face wall 15 is high. When the rib 19 is arranged on the inner surface 15A of the end face wall 15, the strength of the end face wall 15 is increased. As a result, even if a stone or the like hits the end face wall 15, the gear box 9 is less likely to be damaged.

また、歯車箱９内にはやまば歯車７、８同士の摩擦を抑制するためオイル等の潤滑剤が入れられる。潤滑剤は、やまば歯車７、８の回転により撹拌される。やまば歯車８の回転速度が高くなると、歯車箱９内の潤滑剤の撹拌によって潤滑剤の温度が上昇しやすい。潤滑剤の温度上昇は、潤滑剤の量が多いほど顕著になる。潤滑剤の温度が上昇すれば、潤滑剤の性能は低下するため、やまば歯車７、８及びやまば歯車７、８を支持する軸受１０、１１の摩耗が促進される。そのため、潤滑剤の温度上昇は抑制されるのが好ましい。 Further, a lubricant such as oil is put in the gear box 9 in order to suppress friction between the bevel gears 7 and 8. The lubricant is agitated by the rotation of the bevel gears 7 and 8. When the rotation speed of the bevel gear 8 becomes high, the temperature of the lubricant tends to rise due to the stirring of the lubricant in the gear box 9. The temperature rise of the lubricant becomes more remarkable as the amount of the lubricant increases. As the temperature of the lubricant rises, the performance of the lubricant deteriorates, so that the wear of the bevel gears 7 and 8 and the bearings 10 and 11 supporting the bevel gears 7 and 8 is promoted. Therefore, it is preferable that the temperature rise of the lubricant is suppressed.

図７に示すように、溝２０に対向するリブ１９を配置すれば、リブ１９が配置されない場合と比較して、溝２０と歯車箱９の内面との隙間が小さくなる。すなわち、歯車箱９の容積が小さくなる。したがって、歯車箱９内の潤滑剤の量を減らしても、やまば歯車７、８の潤滑は確保される。潤滑剤の量が少なければ、撹拌による潤滑剤の温度上昇は抑制される。したがって、やまば歯車７、８及び軸受１０、１１等の摩耗が抑制され、やまば歯車７、８及び軸受１０、１１等の耐久性が高まる。 As shown in FIG. 7, if the rib 19 facing the groove 20 is arranged, the gap between the groove 20 and the inner surface of the gear box 9 becomes smaller than in the case where the rib 19 is not arranged. That is, the volume of the gear box 9 becomes smaller. Therefore, even if the amount of the lubricant in the gear box 9 is reduced, the lubrication of the bevel gears 7 and 8 is ensured. If the amount of the lubricant is small, the temperature rise of the lubricant due to stirring is suppressed. Therefore, wear of the bevel gears 7 and 8 and the bearings 10 and 11 is suppressed, and the durability of the bevel gears 7 and 8 and the bearings 10 and 11 is enhanced.

要するに、本実施形態の歯車箱９は溝２０に対向するリブ１９を設けることで、歯車箱９の強度の向上及びやまば歯車７、８等の摩耗の抑制を達成できる。これにより、歯車装置３の信頼性が向上する。 In short, the gear box 9 of the present embodiment is provided with the rib 19 facing the groove 20, so that the strength of the gear box 9 can be improved and the wear of the bevel gears 7, 8 and the like can be suppressed. As a result, the reliability of the gear device 3 is improved.

リブ１９は溝２０に沿う方向に長さを有する。「リブ１９が溝２０に沿って延びている」とは、リブ１９の溝２０に沿う方向の長さが、リブ１９の高さＨｒ及び幅Ｗｒよりも長いことを意味する。また、リブ１９の溝２０に沿う方向の長さは、２０ｍｍ以上である。リブ１９の溝２０に沿う方向の長さは長い方が、歯車箱９の強度は高くなる。したがって、リブ１９は、内面１５Ａ、底面１６Ａ又は傾斜面１８Ａの溝２０と対向する全領域に配置されるのが好ましい。 The rib 19 has a length in the direction along the groove 20. "The rib 19 extends along the groove 20" means that the length of the rib 19 in the direction along the groove 20 is longer than the height Hr and the width Wr of the rib 19. Further, the length of the rib 19 in the direction along the groove 20 is 20 mm or more. The longer the length of the rib 19 along the groove 20, the higher the strength of the gear box 9. Therefore, it is preferable that the rib 19 is arranged in the entire region of the inner surface 15A, the bottom surface 16A, or the inclined surface 18A facing the groove 20.

上述の説明では、リブ１９が内面１５Ａに配置されている場合について説明した。しかしながら、リブ１９が底面１６Ａ又は傾斜面１８Ａに配置されている場合でも同様に歯車装置３の信頼性を向上できる。 In the above description, the case where the rib 19 is arranged on the inner surface 15A has been described. However, even when the rib 19 is arranged on the bottom surface 16A or the inclined surface 18A, the reliability of the gear device 3 can be similarly improved.

歯車装置では、図３に示す軸受１０及び軸受１１それぞれが複数の転動体を含む場合がある。転動体はたとえば、玉、コロ等である。鉄道車両は高速で走行するため、歯車装置の歯車は高速で回転する。そのため、歯車の軸受には大きな負荷が加えられる。通常は、歯車の軸受は十分な耐久性を有するため損傷することはない。しかしながら、仮に軸受が損傷したと想定すれば、損傷した部品が歯車や、歯車箱等を損傷させる可能性がある。 In the gear device, each of the bearing 10 and the bearing 11 shown in FIG. 3 may include a plurality of rolling elements. The rolling elements are, for example, balls, rollers, and the like. Since railroad vehicles travel at high speeds, the gears of the gear system rotate at high speeds. Therefore, a large load is applied to the bearing of the gear. Normally, gear bearings are durable enough to be undamaged. However, assuming that the bearing is damaged, the damaged part may damage the gear, the gear box, and the like.

図５を参照して、具体的には、損傷した軸受から外部に出た転動体は、やまば歯車８の周面８Ａと仕切板１８の傾斜面１８Ａとの隙間に入り込むことが想定される。隙間に入り込んだ転動体は歯車箱９の内面に沿って移動し、最終的にやまば歯車８の周面８Ａと底面１６Ａ又は内面１５Ａとの隙間に入り込む可能性がある。この場合、転動体が、やまば歯車８の周面８Ａと底面１６Ａ又は内面１５Ａとの隙間に挟まれ、歯車箱９が損傷する可能性がある。また、傾斜面１８Ａとやまば歯車８の周面８Ａとの隙間の距離は、やまば歯車８の周方向に沿って一定であるのが好ましい。しかしながら、傾斜面１８Ａの上方の傾斜面１８Ａとやまば歯車８の周面８Ａとの隙間の距離が、下方よりも大きくなることがある。この場合、転動体はさらに、やまば歯車８の周面８Ａと仕切板１８の傾斜面１８Ａとの隙間に入り込みやすい。 Specifically, with reference to FIG. 5, it is assumed that the rolling element protruding from the damaged bearing enters the gap between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the inclined surface 18A of the partition plate 18. .. The rolling elements that have entered the gap may move along the inner surface of the gear box 9 and eventually enter the gap between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the bottom surface 16A or the inner surface 15A. In this case, the rolling element may be sandwiched between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the bottom surface 16A or the inner surface 15A, and the gear box 9 may be damaged. Further, the distance between the inclined surface 18A and the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 is preferably constant along the circumferential direction of the bevel gear 8. However, the distance between the inclined surface 18A above the inclined surface 18A and the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 may be larger than that below. In this case, the rolling element is more likely to enter the gap between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the inclined surface 18A of the partition plate 18.

本実施形態の歯車装置において、リブ１９を仕切板１８の傾斜面１８Ａに配置すれば、上述のような場合であっても歯車箱等が損傷することを防ぐことができる。 In the gear device of the present embodiment, if the rib 19 is arranged on the inclined surface 18A of the partition plate 18, it is possible to prevent the gear box and the like from being damaged even in the above case.

図８は、傾斜面１８Ａにリブ１９が配置された場合の歯車装置３の縦断面図である。図８を参照して、リブ１９は、仕切板１８の傾斜面１８Ａの上端部１８Ｂに配置される。 FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the gear device 3 when the rib 19 is arranged on the inclined surface 18A. With reference to FIG. 8, the rib 19 is arranged on the upper end portion 18B of the inclined surface 18A of the partition plate 18.

図７を参照して、リブ１９が傾斜面１８Ａの上端部１８Ｂに配置されれば、やまば歯車８の周面８Ａと仕切板１８の傾斜面１８Ａとの隙間の領域の面積が小さくなる。したがって、転動体はやまば歯車８の周面８Ａと仕切板１８の傾斜面１８Ａとの隙間に入り込みにくくなる。これにより、転動体が軸受の外部に出ても、歯車箱９が損傷しにくい。また、リブ１９が傾斜面１８Ａの上端部１８Ｂに配置されれば、リブ１９が軸受１０及び軸受１１に近くなる。そのため、転動体が軸受１０又は軸受１１の外部に出ても、すぐにリブ１９によって転動体の移動は止められる。そのため、転動体が歯車箱９の底面１６Ａ又は内面１５Ａに到達できず、歯車箱９が損傷しにくい。 If the rib 19 is arranged on the upper end portion 18B of the inclined surface 18A with reference to FIG. 7, the area of the gap region between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the inclined surface 18A of the partition plate 18 becomes small. Therefore, the rolling element is less likely to enter the gap between the peripheral surface 8A of the bevel gear 8 and the inclined surface 18A of the partition plate 18. As a result, even if the rolling element comes out of the bearing, the gear box 9 is less likely to be damaged. Further, if the rib 19 is arranged on the upper end portion 18B of the inclined surface 18A, the rib 19 becomes closer to the bearing 10 and the bearing 11. Therefore, even if the rolling element comes out of the bearing 10 or the bearing 11, the movement of the rolling element is immediately stopped by the rib 19. Therefore, the rolling element cannot reach the bottom surface 16A or the inner surface 15A of the gear box 9, and the gear box 9 is not easily damaged.

上述の実施の形態の歯車装置において、車軸５に取付けられるやまば歯車８の直径は、シャフト２Ｃに連結されるやまば歯車７の直径よりも大きい方が好ましい。この場合、台車４の進行方向における端部寄りに配置される端面壁１５の高さＨ２は、台車４の進行方向における中央寄りに配置される端面壁１４の高さＨ１よりも高い。また、端面壁１５の上端と端面壁１４の上端とを結ぶ仮想線Ｌ１は、やまば歯車８の回転軸とやまば歯車７の回転軸とを結ぶ仮想線Ｌ２に対して１０°以上傾斜している。 In the gear device of the above-described embodiment, the diameter of the bevel gear 8 attached to the axle 5 is preferably larger than the diameter of the bevel gear 7 connected to the shaft 2C. In this case, the height H2 of the end face wall 15 arranged closer to the end in the traveling direction of the carriage 4 is higher than the height H1 of the end face wall 14 arranged closer to the center in the traveling direction of the carriage 4. Further, the virtual line L1 connecting the upper end of the end face wall 15 and the upper end of the end face wall 14 is inclined by 10 ° or more with respect to the virtual line L2 connecting the rotation axis of the bevel gear 8 and the rotation axis of the bevel gear 7. There is.

従来、歯車箱の端面壁１５の上端と端面壁１４の上端とを結ぶ仮想線Ｌ１は、やまば歯車８の回転軸とやまば歯車７の回転軸とを結ぶ仮想線Ｌ２に対して１０°未満傾斜していた。そのため、歯車箱の体積が大きく、歯車箱の質量が重かった。やまば歯車７の直径は、やまば歯車８の直径よりも小さければ、やまば歯車７に近い領域の仮想線Ｌ１が、やまば歯車７に近づくことができる。仮想線Ｌ１が、仮想線Ｌ２に対して１０°以上傾斜すれば、歯車箱の体積が減少する。したがって、歯車箱の質量が軽くなる。 Conventionally, the virtual line L1 connecting the upper end of the end face wall 15 of the gear box and the upper end of the end face wall 14 is less than 10 ° with respect to the virtual line L2 connecting the rotation axis of the bevel gear 8 and the rotation axis of the bevel gear 7. It was tilted. Therefore, the volume of the gear box is large and the mass of the gear box is heavy. If the diameter of the bevel gear 7 is smaller than the diameter of the bevel gear 8, the virtual line L1 in the region close to the bevel gear 7 can approach the bevel gear 7. If the virtual line L1 is tilted by 10 ° or more with respect to the virtual line L2, the volume of the gear box is reduced. Therefore, the mass of the gearbox is reduced.

上述の説明では、台車の進行方向における端部寄りのやまば歯車の直径が、台車の進行方向における中央寄りのやまば歯車の直径よりも大きい場合を説明した。しかしながら、本実施形態の歯車装置は、この場合に限定されない。台車の進行方向における中央寄りのやまば歯車の直径が、台車の進行方向における端部寄りのやまば歯車の直径よりも大きくてもよい。この場合、台車の進行方向における中央寄りに配置される端面壁の高さが、台車の進行方向における端部寄りに配置される端面壁の高さよりも高い。この場合であっても、端面壁の上端と端面壁の上端とを結ぶ仮想線は、やまば歯車の回転軸とやまば歯車の回転軸とを結ぶ仮想線に対して１０°以上傾斜しているのが好ましい。この場合であっても、上述したように、歯車箱の質量は軽くなる。 In the above description, the case where the diameter of the bevel gear near the end in the traveling direction of the bogie is larger than the diameter of the bevel gear near the center in the traveling direction of the bogie has been described. However, the gear device of this embodiment is not limited to this case. The diameter of the bevel gear near the center in the traveling direction of the bogie may be larger than the diameter of the bevel gear near the end in the traveling direction of the bogie. In this case, the height of the end face wall arranged closer to the center in the traveling direction of the carriage is higher than the height of the end face wall arranged closer to the end in the traveling direction of the carriage. Even in this case, the virtual line connecting the upper end of the end face wall and the upper end of the end face wall is inclined by 10 ° or more with respect to the virtual line connecting the rotation axis of the bevel gear and the rotation axis of the bevel gear. Is preferable. Even in this case, as described above, the mass of the gearbox becomes lighter.

上述の説明では、やまば歯車は２つのはすば歯車を一体で成形する場合について説明した。しかしながら、本実施形態のやまば歯車は、この場合に限定されない。やまば歯車は、２つの個別のはすば歯車を接合して成形されてもよい。この場合であっても、２つのはすば歯車の間にはリブを設けるために溝が設けられる。 In the above description, the bevel gear has described the case where two helical gears are integrally formed. However, the bevel gear of the present embodiment is not limited to this case. The bevel gear may be formed by joining two individual helical gears. Even in this case, a groove is provided between the two helical gears to provide a rib.

以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the embodiments described above are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.

３：歯車装置
４：台車
５：車軸
６：車輪
７、８：やまば歯車
９：歯車箱
１０、１１：軸受
１２、１３：歯面
１４、１５：端面壁
１６：底壁
１６Ａ：底面
１７：オイル収納室
１８：仕切板
１８Ａ：傾斜面
１９：リブ
２０：溝 3: Gear device 4: Bogie 5: Axle 6: Wheels 7, 8: Yamabashi gear 9: Gear box 10, 11: Bearing 12, 13: Tooth surface 14, 15: End face wall 16: Bottom wall 16A: Bottom surface 17: Oil storage chamber 18: Partition plate 18A: Inclined surface 19: Rib 20: Groove

Claims

A gear device used as a drive device for railway vehicles.
The first bevel gear that can be connected to the power source,
The second bevel gear, which can be attached to the axle and meshes with the first bevel gear,
A gear box for storing the first bevel gear and the second bevel gear side by side is provided.
The peripheral surface of the second bevel gear is
The first tooth surface whose tooth muscle is inclined with respect to the rotation axis of the second bevel gear,
A second tooth surface whose tooth muscle is inclined in the opposite direction to the first tooth surface,
Including a groove arranged between the first and second tooth surfaces and extending in the circumferential direction.
The gear box
A first end face wall having a first inner surface facing the peripheral surface of the first bevel gear,
A second end face wall arranged on the side opposite to the first end face wall with the first and second bevel gears arranged in the front-rear direction and having a second inner surface facing the peripheral surface of the second yam gear.
A bottom wall between the first and second end face walls and having a bottom surface arranged below the first and second bevel gears.
An oil storage chamber surrounded by the first and second bevel gears, the first inner surface and the bottom surface, and capable of storing oil.
A partition plate arranged along the peripheral surface of the second bevel gear in the oil storage chamber and having an inclined surface facing the peripheral surface of the second bevel gear.
A gear device including ribs arranged on at least one of the second inner surface, the bottom surface, and the inclined surface so as to face the groove and extend along the groove.

The gear device according to claim 1, further
A first bearing that rotatably supports the first bevel gear and includes a plurality of rolling elements,
It is provided with a second bearing that rotatably supports the second bevel gear and includes a plurality of rolling elements.
The rib is a gear device arranged at the upper end of the inclined surface.

The gear device according to claim 1 or 2.
A gear device in which the width of the groove is narrow, and the ratio of the width of the groove to the width of the peripheral surface of the second bevel gear is 0.25 or less.

The gear device according to any one of claims 1 to 3.
The diameter of the second bevel gear is larger than the diameter of the first bevel gear.
The second end face wall is higher than the first end face wall,
The virtual line connecting the upper end of the second end face wall and the upper end of the first end face wall is 10 with respect to the virtual line connecting the rotation axis of the second bevel gear and the rotation axis of the first bevel gear. A gear device that is tilted more than °.