JPS6049794B2

JPS6049794B2 - 防振ゴム入りやまば歯車

Info

Publication number: JPS6049794B2
Application number: JP9781080A
Authority: JP
Inventors: 亨斉問
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1985-11-05
Also published as: JPS5722457A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は主に鉄道車両の走行駆動装置の駆動力伝達機
構等に大歯車として使用される防振コム入りやまは歯車
に関する。

従来、鉄道車両の走行駆動装置では主電動機から車輌へ
の駆動力伝達部に主として直歯の歯車が使用されている
。

この一例を第１図及び第２図により簡単に述べると、こ
れはピニオン（図示せす）と噛合すべく取付けられる直
歯の防振ゴム入り大歯車で、図中１は車軸（図示せず）
に圧入固定される歯車心、この歯車心１の一側部に当板
２が複数個づつのノックピン３とボルト４とにより正接
結合されて、その歯車心１と当板２とによりその相互間
に環状溝５が構成されている。６は上記歯車心１と当板
２との外周に配された歯車輪で、外周面に直の歯部７が
形成されていると共に、内周側には周方向に亘つてリブ
状のボス部８が突設され、このボス部８が上記歯車心１
と当板２相互の環状溝５内に挟み込まれている。

また上記歯車心１と当板２との組立時にその周方向に等
間隔を存して多数の軸９・・・がそれぞれ労金１０とこ
の内部に圧入したブッシュ１１を介して上記環状溝５内
を各々横切る如く架設され、これら各軸９・・・に上
記歯車輪９のボス部８に形成した嵌合孔Ｂａ・・・がそ
れぞれ防振ゴム１２及び外筒１３を介して嵌合保持され
て組立てられており、その防振ゴム１２は第２図に示す
如く歯車周方向両側部に空胴１２ａ、１２ａを有してい
て、歯車輪６は周方向に自由度を有して柔かいばね常数
て回転力の伝達を行うようになり、半径方向及び軸方向
に対してはほとんど自由度を有していない構成とされて
いる。Ｊこうした従来の直歯の防振ゴム入り犬歯車輪
は、歯車心１と歯車輪６とを別体にして防振ゴム１２・
・・を介して結合していることで、回転力伝達時ピニオ
ンとの噛合具合や振動騒音等はある程度改善されたこと
になるが、しかしながら直歯の歯ｉ車である以上大回転
力の円滑な伝動・噛合時の騒音防止やその他の各種問題
が多く取り上げられて来ている。

一方、上記直歯の歯車に比し伝動が非常に円滑で噛合時
の騒音が極めて少なく大きなりを伝えることができるな
どの利点を有するヘリカル歯車が最近電車用の走行駆動
装置に多く使用されるようになつて来た。

しかしながら、このヘリカル歯車の場合は図示しないが
歯がねじれているので、回転力伝達時にスラストが軸方
向に生じる問題があり、このために電車の走行駆動装置
の如く主電動機を台車に装架して各種撓み接手を用いて
別途に強固な歯車箱を設けて歯車をおさめるようにする
場合であれば、その強固な歯車箱で軸方向スラストを受
け止める構造とすることてヘリカル歯車の使用が可能て
あるが、機関車の走行駆動装置の如く釣掛式構造の場合
ては、主電動機と車軸がサスメタル或いはサスペンショ
ン軸受を用いて構成されていると共に、主電動機のアー
マチュア軸受も軸方向スラストに強くないことから上記
ヘリカル歯車の使用は不可能であつた。そこで、本出願
人としてはヘリカル歯車と同じ利点を有しながら軸方向
スラストを相殺する機能を合せもつやまは歯車の使用を
考えたが、従来のやまば歯車ては取付精度的に噛合する
ピニオンとの各々の歯の中心線（歯幅方向に対する中心
線）が互にうまく一致していないと軸方向スラストが生
じて主電動機のアーマチュア軸又は車軸のいずれかが軸
方向に移動せしめられるようになり、また逆に軌条不整
などにより車軸に軸方向スラストが生じると上記互の歯
の中心線がずれることで主電動機のアーマチュア軸が軸
方向に移動せしめられるようになつてしまい、またそう
した軸方向スラストが回転力伝達時に生じるとやまば歯
車の歯部が左右片側半分のみに全駆動力が作用して歯車
の歯元応力・歯面強度共に耐えられなくなつてしまう問
題があつた。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、従来の直歯の防振コム入り歯車の歯車輪を、
左右ヘリカル歯車輪の組合せからなる２分割構造のやま
ば歯車輪となし、且つそのやまば歯車輪の左右ヘリカル
歯車輪を各々防振コムにより周方向に自由度をもつべく
組付けて構成することで、防振ゴム入り歯車及びヘリカ
ル歯車の利点と軸方向スラストを相殺する機能を合せも
つやまは歯車となり、しかも噛合するピニオンとの互の
歯の中心線がずれて取付けられたり、何らかの外力によ
り取付精度が狂つたりしても、回転力伝達時には自動的
に狂いを修正できて軸方向スラストを生じることがほと
んどなく、左右両側の歯て駆動力を分担し合つて強度的
な問題を生じることなく良好に伝達するようになる特に
耐久性に優れた非常に鉄道車両走行駆動装置用の歯車と
して有利なものを提供することにある。

以下、この発明の一実施例を第３図乃至第７図１により
説明する。

なお上記第１図及び第２図の構成と同一部分は図面の同
一個所に同一符号を附して説明の簡略化を図るものとす
る。ここで、互に結合された歯車心１と当板２との外周
には従来の直歯に代えてやまば歯車輪６Ａが配され、し
かもこのやまば歯車輪６Ａは左右２分割構造、即ち互に
逆向きの歯部７Ａ，７Ｂを有した左右ヘリカル歯車輪１
４Ａ，１４Ｂの組合せからなる２分割構造として構成さ
れている。

そしてその左右ヘリカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂは内周面
゛側に上記歯車心１と当板２との相互間に構成された環
状溝５内に挟み込まれるボス部８Ａ，８Ｂを突出してい
るが、この両者のボス部８Ａ，８Ｂはそねぞれ周方向に
対して連続せずに等間隔を存して複数個に分割形成され
ていて、その両者の複数個づつのボス部８Ａ・・・８Ｂ
・・・が周方向に一個づつ交互に且つ適当な間隔ｔを存
して配列する状態で上記環状溝５内に挟み込まれて、そ
の各ボス部８Ａ・・・，８Ｂ・・・にそれぞれ形成した
嵌合孔８ａが軸９・・・に防振コム１２及び外筒１３を
介して噛合することにより全体が外形的には第１図及び
第２図に示したものとほぼ同様の寸法となるように組立
てられている。而して、上記構成の防振ゴム入りやまば
歯車の機能について述べると、先ず一般にやまば歯車の
歯切りをホブカツターで行うには、左右歯部相互間セン
ターに加工の為の巾広な逃げ溝を必要とすることから、
歯車の巾寸法を大きく確保することが困難な場合には該
センターの巾広な逃げ溝の分だけ左右の歯部寸法が小さ
くなつて強度的に問題が生じ、ましては従来のものでは
ピニオンとの中心線のわずかなずれにより全駆動力が片
側の歯部のみに作用することを考えると、鉄道車両の走
行駆動に十分な歯車強度を確保することができない。

これに対して上述の如く本願のものではやまば歯車輪６
Ａが左右２分割構造であることから、左右ヘリカル歯車
輪１４Ａ，１４Ｂを互に分離した状態で別々にその歯部
７Ａ，７Ｂの加工ができるので、両者の組合せ状態時の
歯部７Ａ，７Ｂ相互間溝イの巾寸法は強度上等のことを
考慮して自由に選定することが可能である。しかして、
上述した本願の防振ゴム入りやまば歯車であれば、今か
りに歯の中心線０がピニオンのやまば歯車（図示せず）
の中心線と一致した状態て回転駆動力がかけられたとす
ると、、第５図に示す如く左右歯部７Ａ，７Ｂ面に均等
なりＰが作用し、それぞれ歯車駆動力ＰＲと左右ヘリカ
ル歯車輪１４Ａ，１４Ｂを互に離間又は圧接させる力Ｐ
ｖとになるが、その離間させる力は歯車心１と当板２を
結合しているボルト４が受け、又圧接させる力は左右ヘ
リカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂ相互の押し合により受けて
、いずれにおいても軸方向スラストを生じるようなこと
なく良好に駆動力の伝達を行うようになる。

次に、何らかの原因で上記歯車中心線０がピニオンのや
まば歯車の中心線から第６図に示す如くａだけずれた場
合には、まず片側のヘリカル歯車輪例えば１４Ａの歯部
７Ａ面にピニオンからの全駆動力が作用するために、そ
の片側のヘリカル歯車輪１４Ａが他のヘリカル歯車１４
Ｂに対してδだけ防振コム１２に抗して先に進む如く移
動し、これにて両ヘリカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂの歯部
７Ａ，７Ｂの歯すじの交点がａ＝±だけ移動
２ｔａｎθする。

つまりやまは歯車６Ａの中心線０がピニオンの中心線と
一致するＯ″の位置に修正されて狂いが自動的になくな
る。ここでその片側のヘリカル歯車輪１４Ａがδだけ先
に回転せしめられることにより稍々大きな回転トルクを
負うことになるが、それ以上の大きな駆動力は両方のヘ
リカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂて分担して負うことから、
軸方向スラストをほとんど生じることがなく、耐強度的
にも問題が生じず、良好に駆動力の伝達を行い得るよう
になる。更に、上述した構成の場合、左右ヘリカル歯車
輪１４Ａ，１４Ｂ相互の対向面が駆動運転中に互いに押
圧力を受けてずれ合うことから摩耗燃付きしてしまい、
長期運転に耐られないと共に、左右相互の個々の動きが
できなくなつて防振ゴムを入れたことによる機能が損わ
れるようになつてしまうので、その防止対策として該左
右ヘリカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂ相互の対向面間に第７
図に示す如くすり板１５を設けて、相互の摩耗燃付きを
防止して長期間運転可能な耐久性に優れたものとされて
いる。

なお、この発明は上記実施例のみに限定されることなく
、例えばヘリカル歯車輪１４Ａ，１４Ｂの交互に配列す
るボス部８Ａ・・・，８Ｂ・・・はそれぞれ一個づつの
防振ゴム１２を保持すべく小片としたが、ボス部８Ａ，
８Ｂの各個数を少なくして個々に長尺なものとして、そ
れぞれに２個又はそれ以上の数の防振ゴム１２を保持さ
せるようにしてもよい。

この発明は以上詳述した如く、従来の直歯の防振コム入
り歯車の歯車輪を、左右ヘリカル歯車輪の組合せからな
る２分割構造のやまば歯車輪となし、且つそのやまば歯
車輪の左右ヘリカル歯車輪を各々防振コムにより周方向
に自由度をもつべく組付けて構成したから、防振ゴム入
り歯車及びヘリカル歯車の利点と軸方向スラストを相殺
する機能を合せもつやまば歯車となつて、しかも噛合す
るピニオンとの互の歯の中心線がずれて取付けられたり
、何らかの外力により取付精度が狂つたりしても、回転
力伝達時には自動的に狂いを修正できて軸方向スラスト
を生じることがもとんどなく、左右両側の歯て駆動力を
分担し合つて強度的にも問題なく良好に伝達することが
できて、設計上耐強度的にも問題がなく、しかも左右ヘ
リカルノ歯車輪相互の対向面間にすり板を介在している
ことで、駆動力伝達時に左右ヘリカル歯車輪相互の摩耗
燃付きが確実に防止されて、長期運転が可能て極めて耐
久性に優れて、非常に鉄道車両の走行駆動装置用の歯車
として有効なものとなる。

７

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直歯の防振ゴム入り大歯車の断面図、第
２図は同一部切欠した側面図、第３図乃至第７図はこの
発明の一実施例を示すもので、第３図は断面図、第４図
は一部切欠した側面図、第７５図は駆動力伝達作用説明
図、第６図は中心線修正作用の説明図、第７図は一部拡
大断面図てある。１・・・・・歯車心、２・・・・・当板、３・・・・・
・ノックピン、４・・・・・・ボルト、５・・・・・・
環状溝、６・・・・・・歯車輪、６Ａ・・・・・・やま
ば歯車輪、７，７Ａ，７Ｂ・・歯部、８，８Ａ，８Ｂ・
・・・・・ボス部、８ａ・・・・・・嵌合孔、９・・・
・・・軸、１０・・・・・・受金、１１・・・・・ブッ
シュ、１２・・・・・防振ゴム、１２ａ・・・・・・空
胴、１３・・・・・外筒、１４Ａ，１４Ｂ・・・・・・
ヘリカル歯車輪、１５・・・・・・すり板、Ｏ・・・・
・・中心線。

Claims

【特許請求の範囲】

１互いに結合された歯車心と当板との外周に歯車輪を
配し、且つその歯車輪の内周に突出したボス部を、上記
歯車心と当板との相互間に挟み込むと共に同相互間に周
方向に間隔を存してそれぞれ架設した複数の軸に防振ゴ
ムを介して嵌合保持してなるものにおいて、上記歯車輪
を、上記歯車心と当板との相互間に挟み込まれて防振ゴ
ムを介して軸支されるボス部を各々有する左右ヘリカル
歯車輪の組合わせからなる２分割構造のやまば歯車輪と
して構成し、且つその左右ヘリカル輪相互の対向面間に
すり板を介在して構成したことを特徴とする防振ゴム入
りやまば歯車。