WO2006030855A1 - 車両用軸継手 - Google Patents

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WO2006030855A1
WO2006030855A1 PCT/JP2005/017036 JP2005017036W WO2006030855A1 WO 2006030855 A1 WO2006030855 A1 WO 2006030855A1 JP 2005017036 W JP2005017036 W JP 2005017036W WO 2006030855 A1 WO2006030855 A1 WO 2006030855A1
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WO
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joint
vehicle
shaft
inner ring
outer ring
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PCT/JP2005/017036
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akio Sakaguchi
Yoshihiko Hayama
Kousei Kuriki
Original Assignee
Ntn Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle shaft joint used for connecting an output shaft of a drive motor and a speed reducer in a motor-driven vehicle, and can be used for IJ in a railway vehicle, a construction vehicle, an electric vehicle, and the like. Monkey.
  • gear couplings are used to connect the output shaft of a drive motor and the input shaft of a reduction gear in a railway vehicle (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-89371).
  • FIG. 10 shows a drive device for a railway vehicle.
  • the drive device is a device that transmits the torque of the motor 2 loaded on the bogie frame (not shown) to the driving wheel 3 and includes the gear coupling 1 and the speed reducer 5.
  • the reduction gear 5 includes a large gear 6 and a small gear 7.
  • the large gear 6 is fixed to a driving wheel shaft 4 having a driving wheel 3 fixed at both ends.
  • the support shaft of the small gear 7 that meshes with the large gear 6 becomes the input shaft of the speed reducer 5, and is connected to the output shaft of the motor 2 by the shaft coupling 1.
  • the gear coupling 1 is provided with an external gear 8 at the shaft end of the output shaft of the motor 2 and an external gear 9 at the shaft end of the small gear 7 of the speed reducer 5.
  • the left and right outer cylinders 10, 11 with internal gears meshing with the external gears 8, 9 are fastened with bolts 12, and the disc-shaped dust cover is perforated on the outer end faces of the left and right outer cylinders 10, 11.
  • the gear coupling 1 is required to have angular freedom even when there is a misalignment of several millimeters or more between the axis of the output shaft of the motor 2 and the input shaft of the speed reducer 5. For this reason, the angular freedom is enhanced by applying large crowning to the teeth of the external gears 8 and 9. Also, the meshing between external gears 8, 9 and outer cylinders 10, 11 Or has a slight gap.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model No. 07-047619
  • Patent Document 2 JP-A-10-089371
  • the present invention provides, for example, a cross group, in which a torque transmission member can roll and move when an angle is imparted by a backlash in a rotational direction as a joint for connecting a motor and a speed reducer to further improve quietness of a railway vehicle or the like. It uses a constant velocity joint of the type.
  • the output shaft of the motor and the input shaft of the reduction gear are connected by a sliding constant velocity joint having a torque transmission ball. It is characterized by that.
  • Examples of the sliding constant velocity joint having a torque transmission ball include a cross group joint and a double offset joint.
  • the cross group joint has an inner ring formed on the outer peripheral surface with a track that forms an angle with respect to the axis, and a track that forms an angle with the axis in the direction opposite to the track groove of the inner ring.
  • the torque is interposed between the outer ring, the torque transmitting ball incorporated at a position where the pair of the inner ring track and the outer ring track intersect, and the outer ring surface of the inner ring and the inner ring surface of the outer ring.
  • a cage for holding a transmission ball is interposed between the outer ring, the torque transmitting ball incorporated at a position where the pair of the inner ring track and the outer ring track intersect, and the outer ring surface of the inner ring and the inner ring surface of the outer ring.
  • the track crossing angle of the cross group joint is preferably in the range of 3 ° to 16 °.
  • the number of torque transmission balls in the cross group joint is preferably in the range of 10 to 18.
  • an insulating plate When applied to a railway vehicle, an insulating plate may be interposed between the outer ring of one cross group joint and the outer ring of the other cross group joint.
  • a rattling noise and rubbing noise found in a conventional gear coupling can be obtained by adopting a ball-type constant velocity joint without backlash as a shaft coupling that connects the motor and the speed reducer. The vibration noise of the entire vehicle is reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shaft coupling showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken along II II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view in which a part of the shaft coupling of FIG. 1 is cut.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the inner and outer ring tracks and cage pockets.
  • FIG. 5A is an enlarged view of the main part of FIG. 1, showing a slide-in time.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the main part of FIG. 1, showing a slide-out time.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a shaft coupling showing another embodiment.
  • FIG. 7A is an enlarged view of the main part of FIG. 6, showing a slide-in time.
  • FIG. 7B is an enlarged view of the main part of FIG. 6, showing a slide-out time.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a shaft coupling showing another embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic view of a drive unit of an electric vehicle showing another embodiment.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a driving device in a railway vehicle showing a conventional technique.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the shaft coupling in FIG.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view.
  • Fig. 3 shows a state where a partial cut force, a partition plate, bolts and nuts, a sealing device and the like are removed.
  • a cross group joint is used. That is, this shaft coupling is composed of a pair of cross group joints 16, and each cross group joint 16 has an inner ring 20, an outer ring 30, a ball 40 and a cage 50 as main components.
  • the inner ring 20 has a plurality of tracks 22 on the outer peripheral surface and a tapered hole 26 in the center.
  • the inner ring 20 is fitted with a tapered shaft formed on the output shaft of the motor or the support shaft of the small gear through the tapered hole 26 so that torque can be transmitted by a key.
  • the end of the taper shaft has a male thread and is fastened with a nut.
  • the inner ring 20 has a fitting length necessary for the connection between the existing motor and the speed reducer shaft, and can be separated from the cage 50 in the axial direction in consideration of the ease of incorporation. That is, the maximum outer diameter of the inner ring 20 is smaller than the minimum inner diameter of the cage 50.
  • Circlips 24 are attached to both sides of the track 22 of the inner ring 20. The circlip 24 is assembled after the cage 50, inner ring 20 and ball 40 (cassette) are assembled with the outer ring 30.
  • the circlip 24 may be attached to the outer ring 30.
  • the cross group joint has six torque transmission balls and has a spline hole in the inner ring, and it is adopted as a pair of universal shaft joints fitted to this on the propeller shaft and drive shaft of an automobile.
  • the shaft diameter is considerably larger than that of a spline shaft, and a cross used for a propeller shaft or drive shaft of an automobile.
  • the inner ring cannot be directly attached to the motor shaft or reduction gear shaft.
  • the pitch circle diameter of the ball 40 is increased and the number of balls is increased, which corresponds to an external gear of the gear coupling.
  • the inner ring 20 is provided with a tapered groove 26 with a key groove. Mochi Of course, when there is no such restriction, normal spline fitting may be employed.
  • the outer ring 30 is located on the outer periphery of the inner ring 20, and the same number of tracks 32 as the tracks 22 of the inner ring 20 are formed on the inner peripheral surface. As shown in FIG. 4, the track 22 of the inner ring 20 and the track 32 of the outer ring 30 are angled in opposite directions with respect to the axis. The angle formed by the tracks 22 and 32 with respect to the axis (hereinafter referred to as the track crossing angle) is indicated by the symbol ⁇ in FIG.
  • a ball 40 is incorporated at the intersection of the track 22 of the inner ring 20 and the track 32 of the outer ring 30 that make a pair.
  • a cage 50 is interposed between the outer peripheral surface of the inner ring 20 and the inner peripheral surface of the outer ring 30. The cage 50 has pockets 52 for holding the balls 40 at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the Bonole number depends on the balance between the motor output and the load capacity of the cross group joint 16 and the size of the mounting shaft.
  • the number of balls is 10 °
  • the number of balls is preferably 10 to 18 and the track crossing angle a is preferably in the range of 3 to 16 °.
  • the interior space of the shaft coupling is filled with a lubricant.
  • the lubricant may be gear oil, as well as grease, as in the case of automotive propeller shafts and drive shafts.
  • the flange 34 is fastened with bolts and nuts 74 in a state in which the end faces of the pair of outer rings 30 are in contact with each other.
  • a partition plate 70 is sandwiched between the end faces of the outer ring 30. The partition plate 70 divides the internal space of the shaft coupling at the center, and plays a role of minimizing grease leakage when the pair of cross group joints are disassembled individually.
  • Reference numeral 72 denotes an O-ring.
  • a sealing device 60 is attached to the outer end of the cross group joint 16.
  • the sealing device 60 is composed of a boot 62 and a boot adapter 68 !.
  • the boot adapter 68 is made of metal, is generally cylindrical, and has a flange 69 at one end.
  • the boot adapter 68 is fixed to the outer ring 30 by applying the flange 69 to the outer end face of the outer ring 30 through the rubber packing 63 and screwing the bolt 38 into the screw hole 36 through the washer. It is.
  • the boot 62 is made of a flexible material such as rubber and resin, and has a small end portion 64 and a large end portion 66, and is shaped like a V-shaped cross-section in the middle.
  • the large end 66 of the boot 62 holds the end of the boot adapter 68 by force.
  • the small end portion 6 4 of the boot 62 is fitted into the boot groove 28 formed on the outer peripheral surface of the end portion of the inner ring 20, and the upper force is also applied to the boot band 6 Tightened with 5.
  • FIG. 5A shows slide-in, that is, the state in which the inner ring 20 has moved relative to the right side of FIG.
  • FIG. 5B shows a slide-out state, that is, a state in which the inner ring 20 is relatively moved from the state of FIG. 1 to the left side of the same figure.
  • the rolling range of the ball 40 is restricted by the circlip 24, and as a result, the amount of axial displacement (plunging) is restricted.
  • 5A and 5B illustrate the case where this is 7 mm.
  • the embodiment shown in FIG. 6 employs a spacer 76 and a retaining ring 78 having an irregular cross-section instead of the circular cross-section 26 in the embodiment of FIG. .
  • the function of the spacer 76 is the same as that of the circlip 26.
  • the spacer 76 has a cylindrical inner peripheral surface that fits with the cylindrical outer peripheral surface of the inner ring, and has a slope that receives the ball 20 on the outer periphery.
  • the retaining ring 78 is fitted in a groove formed on the outer peripheral surface of the inner ring 20.
  • an insulating plate 80 formed of an insulating material such as a laminate of phenol resin or epoxy resin is used instead of the partition plate 70 in the embodiment of FIG. It is interposed on the flange mating surface.
  • Insulating bush 82 and insulating washer 84 are used to prevent energization through bolt 74.
  • Reference numeral 86 indicates a normal washer.
  • FIG. 9 illustrates the case where the present invention is applied to an electric vehicle, in which the output of the motor is transmitted to the differential via the shaft coupling to rotate the driving wheel!
  • the double offset joint is a torque that is built in between the inner ring formed on the spherical inner peripheral surface of the track extending in the axial direction, the outer ring formed on the cylindrical inner peripheral surface of the track extending in the axial direction, and the inner and outer ring tracks. It consists of a transmission ball and a cage with a pocket that is interposed between the inner and outer rings and accommodates the torque transmission ball. Made.
  • the cage is in contact with the spherical outer peripheral surface of the inner ring at the inner spherical surface and in contact with the cylindrical inner peripheral surface of the outer ring at the outer spherical surface.
  • the center of curvature of the inner spherical surface of the cage and the center of curvature of the outer spherical surface are offset by an equal distance from the joint center to the opposite side in the axial direction.

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Abstract

　車両の駆動用モータと減速機を連結する車両用軸継手としてトルク伝達ボールを有する摺動式等速ジョイントを採用する。たとえば、一対のクロスグルーブジョイント(16)を使用し、一方のクロスグルーブジョイント(16)の内輪(20)をモータの出力軸と接続し、他方のクロスグルーブジョイント(16)の内輪(20)を減速機の入力軸と接続し、一方のクロスグルーブジョイント(16)の外輪(30)と他方のクロスグルーブジョイント(16)の外輪(30)とを一体化する。

Description

明 細 書
車両用軸継手
技術分野
[0001] 本発明は、モータ駆動車両における駆動用モータの出力軸と減速機とを連結する ために用いる車両用軸継手に関し、鉄道車両、建設車両、電気自動車等において 禾 IJ用することがでさる。
背景技術
[0002] 従来、鉄道車両における駆動用モータの出力軸と減速機の入力軸との連結にはギ ャカップリング (歯車形たわみ軸継手）が使用されている（特開平 10— 89371号公報 参照)。
[0003] 図 10は、鉄道車両の駆動装置を示す。駆動装置は台車枠 (図示せず）に装荷され たモータ 2のトルクを動輪 3に伝える装置であって、ギヤカップリング 1と減速機 5を含 んでいる。減速機 5は大歯車 6と小歯車 7を含む。大歯車 6は、両端部に動輪 3を固 定した動輪軸 4に固定されて 、る。この大歯車 6とかみ合う小歯車 7の支持軸が減速 機 5の入力軸となり、軸継手 1によってモータ 2の出力軸と連結されている。
[0004] ギヤカップリング 1は、図 11に示すように、モータ 2の出力軸の軸端に外歯歯車 8を 、減速機 5の小歯車 7の軸端に外歯歯車 9を設け、それぞれの外歯歯車 8, 9にかみ 合う内歯歯車を設けた左右二つの外筒 10, 11をボルト 12で締結し、左右の外筒 10 , 11の外側端面に孔あき円板状の防塵カバー 13を取り付け、防塵カバー 13の内周 縁部は内側に折り曲げて外歯歯車 8, 9の外側側面に形成したリング状の凹溝 14の 中に接触することなく臨ませ、その折り曲げ部の外面を、二点鎖線で示すように軸端 に嵌着した防塵ゴムシール 15に当接させてある。
[0005] 上述のギヤカップリング 1によれば、モータ出力軸と減速機入力軸との間に軸線の ずれが生じても確実な動力の伝達が確保できる。しかしながら、ギヤカップリング 1は 、モータ 2の出力軸と減速機 5の入力軸の軸線間に数 mm以上の芯違いがある場合 でも角度的な自在性が求められる。このため、外歯歯車 8, 9の歯に大きなクラウニン グを施して角度自在性を高めている。また、外歯歯車 8, 9と外筒 10, 11とのかみ合 いは、わずかなすきま (ガタ）を有している。
特許文献 1：実公平 07 - 047619号公報
特許文献 2 :特開平 10— 089371号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 鉄道車両では自動車と同様に益々静粛性が求められている。とくに駆動系のガタ に伴う振動音が問題となって 、る。鉄道車両のモータと減速機を連結して ヽるギヤ力 ップリング 1は歯車のかみ合い面にすきまがあるため、このすきまの影響で回転中の 速度変動などによって歯打ち音が発生する。また、ギヤカップリング 1に角度を付与し て回転させると、外歯歯車 8, 9と外筒 10, 11のかみ合い面の摺動に伴って摺動音、 いわゆる歯面同士の擦れ音が発生する。このような歯打ち音や擦れ音を減らし、車両 全体の振動音を低減させることが課題となって ヽる。 課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、鉄道車両等の更なる静粛性向上のため、モータと減速機を連結する她 継手として、回転方向ガタがなぐし力も角度付与時にトルク伝達部材が転がり運動 できる例えばクロスグループタイプの等速ジョイントを採用したものである。
[0008] すなわち、本発明は、モータ駆動車両のモータと減速機を連結する軸継手において 、モータの出力軸と減速機の入力軸とをトルク伝達ボールを有する摺動式等速ジョイ ントにより連結したことを特徴とする。
[0009] トルク伝達ボールを有する摺動式等速ジョイントとしてはクロスグループジョイントあ るいはダブルオフセットジョイントを挙げることができる。
[0010] クロスグループジョイントは、軸線に対して角度をなすトラックを外周面に形成した内 輪と、前記内輪のトラック溝とは逆方向に軸線に対して角度をなすトラックを内周面に 形成した外輪と、対をなす前記内輪のトラックと前記外輪のトラックが交差する位置に 組み込んだトルク伝達ボールと、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に介 在して前記トルク伝達ボールを保持するケージとを有する。一対のクロスグルーブジョ イントを使用し、一方のクロスグループジョイントの内輪を前記モータの出力軸と接続 し、他方のクロスグループジョイントの内輪を前記減速機の入力軸と接続し、一方のク ロスグループジョイントの外輪と他方のクロスグループジョイントの外輪とを一体化して ちょい。
[0011] クロスグループジョイントのトラック交差角は 3° 以上 16° 以下の範囲が好ましい。
[0012] クロスグループジョイントのトルク伝達ボールの数は 10以上 18以下の範囲が好まし い。
[0013] 鉄道車両に適用する場合、一方のクロスグループジョイントの外輪と他方のクロスグ ループジョイントの外輪との間に絶縁プレートを介在させてもよい。
発明の効果
[0014] 鉄道車両等のモータ駆動車両において、モータと減速機を連結する軸継手として ガタのないボールタイプの等速ジョイントを採用することにより、従来のギヤカップリン グに見られる歯打ち音や擦れ音がなぐ車両全体の振動音が低減する。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の実施の形態を示す軸継手の縦断面図である。
[図 2]図 1の II II矢視図である。
[図 3]図 1の軸継手の一部をカットした斜視図である。
[図 4]内外輪のトラックおよびケージポケットの模式図である。
[図 5A]図 1の要部拡大図であってスライドイン時を示す。
[図 5B]図 1の要部拡大図であってスライドアウト時を示す。
[図 6]別の実施の形態を示す軸継手の縦断面図である。
[図 7A]図 6の要部拡大図であってスライドイン時を示す。
[図 7B]図 6の要部拡大図であってスライドアウト時を示す。
[図 8]別の実施の形態を示す軸継手の縦断面図である。
[図 9]別の実施の形態を示す電気自動車の駆動部の略図である。
[図 10]従来の技術を示す鉄道車両における駆動装置の縦断面図である。
[図 11]図 10における軸継手の縦断面図である。
符号の説明
[0016] 16 クロスグループジョイント
20 内輪 卜ラック サークリップ テーパ孔 ブーツ溝 外輪 卜ラック フランジ ねじ孔 ボルト ボール ケージ ポグット 密封装置 ブーツ ゴムパッキング 小端部 大端部 ブーツアダプタ フランジ 仕切り板
Oリング ボノレト.ナット スぺーサ 止め輪 絶縁プレート 絶縁ブッシュ 絶縁ヮッシャ 座金 発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
[0018] まず、図 1に示す実施の形態について説明する。ここで、図 1は縦断面図、図 2は図 1の II— II矢視図、図 3は斜視図である。なお、図 3は、一部をカットしたほ力、仕切り 板やボルト'ナット、密封装置等を取り外した状態を示している。
[0019] この実施の形態はクロスグループジョイントを使用したものである。すなわち、この軸 継手は一対のクロスグループジョイント 16で構成され、各クロスグループジョイント 16 は、内輪 20と、外輪 30と、ボール 40と、ケージ 50を主要な構成要素としている。
[0020] 内輪 20は外周面に複数のトラック 22を有し、中心部にテーパ孔 26を有する。内輪 20はテーパ孔 26にてモータの出力軸または小歯車の支持軸に形成したテーパ軸と 、キーによりトルク伝達可能に嵌合する。図示は省略したが、テーパ軸の端部にはお ねじ部を有し、ナットで締結するようになっている。内輪 20は既存のモータと減速機 軸との接続に必要なはめ合い長さとし、組み込み性を考慮してケージ 50に対し軸方 向に分離できるタイプとしてある。すなわち、内輪 20の最大外径がケージ 50の最小 内径より小さい。内輪 20のトラック 22の両側に、サークリップ 24が装着してある。この サークリップ 24は、ケージ 50と内輪 20およびボール 40 (カセット）を外輪 30と組み込 んだ後
、カセットが分離しないようにするためのストッパーとして機能する。なお、サークリップ 24は外輪 30に装着するようにしてもょ 、。
[0021] 通常、クロスグループジョイントはトルク伝達ボールが 6個で、内輪にスプライン孔を 有し、これにはめ合うスプライン軸で一対となった自在軸継手として自動車のプロべ ラシャフトやドライブシャフトに採用されている。しかし、軸継手として鉄道車両のモー タと減速機との連結に適用する場合、スプライン軸に比べ相当量の大きさの軸径にな つており、 自動車のプロペラシャフトやドライブシャフトに使用されるクロスグルーブジ ョイントの形態では内輪を直接モータ軸や減速機軸に取り付けることができない。そ のため、ここでは、既存のモータ軸および減速機軸との接合を可能とするため、ボー ル 40のピッチ円径を大きくするとともにボール数を増やし、ギヤカップリングの外歯歯 車に相当する内輪 20にキー溝付きテーパ穴 26を設けた構成としたものである。もち ろん、このような制約がない場合には通常のスプライン嵌合を採用してもよい。
[0022] 外輪 30は、内輪 20の外周に位置し、内周面に内輪 20のトラック 22と同数のトラック 32が形成してある。図 4に示すように、内輪 20のトラック 22と外輪 30のトラック 32は 軸線に対して反対方向に角度をなしている。各トラック 22, 32が軸線に対してなす角 (以下、トラック交差角という。）を図 4では符号 αで示してある。そして、対をなす内輪 20のトラック 22と外輪 30のトラック 32との交差部にボール 40が組み込んである。内 輪 20の外周面と外輪 30の内周面との間にケージ 50が介在する。ケージ 50は、円周 方向の等間隔位置に、ボール 40を保持するためのポケット 52を有する。
[0023] トルク伝達ボール 40の数および内外輪 20, 30のトラック 22, 32のトラック交差角 α については、モータ出力とクロスグループジョイント 16の負荷容量および取り付け軸 の大きさとのバランスで、ボーノレ数 14個、トラックの角度 10° を例として挙げることが できるが、ボール数は 10〜18個、トラック交差角 aは 3〜16° の範囲内が好ましい。
[0024] 軸継手の内部空間には潤滑剤が充填される。潤滑剤は、自動車用プロペラシャフト やドライブシャフトの場合と同様にグリースを使用するほか、ギヤオイルでもよい。図 示した実施の形態では、一対の外輪 30の端面同士を突き合わせた状態でフランジ 3 4をボルト'ナット 74で締結して一体ィ匕してある。そして、外輪 30の端面間に仕切り板 70が挟み込んである。仕切り板 70は軸継手の内部空間を中央部で仕切り、一対の クロスグループジョイントを個別に分解する場合などにグリースの洩れを最小限度に 抑える役割を果たす。符号 72は Oリングを示す。
[0025] クロスグループジョイント 16の外側の端部に密封装置 60が装着してある。密封装置 60はブーツ 62とブーツアダプタ 68とで構成されて!、る。ブーツアダプタ 68は金属製 で、おおむね円筒形をしており、一端にフランジ 69を有している。図示する実施の形 態では、フランジ 69をゴムパッキング 63を介して外輪 30の外側の端面に当て、座金 を介してボルト 38をねじ孔 36にねじ込むことにより、ブーツアダプタ 68を外輪 30に 固定してある。ブーツ 62はゴムゃ榭脂等の可撓性材料でできており、小端部 64と大 端部 66を有し、中間にて断面 V字形に折り返した格好になっている。ブーツ 62の大 端部 66はブーツアダプタ 68の端部を力しめて保持させてある。ブーツ 62の小端部 6 4は内輪 20の端部外周面に形成したブーツ溝 28に嵌めてその上力もブーツバンド 6 5で締め付けてある。
[0026] 上述の構成であるため、内輪 20と外輪 30とは角度変位が可能で、かつ、軸方向変 位 (プランジング）が可能である。図 5Aはスライドインすなわち、内輪 20が図 1の状態 力も同図の右側に相対的に移動した状態を示す。図 5Bはスライドアウトすなわち、内 輪 20が図 1の状態から同図の左側に相対的に移動した状態を示す。ボール 40の転 動範囲がサークリップ 24によって規制され、その結果、上記軸方向変位 (プランジン グ）量が規制される。図 5Aおよび 5Bはこれが 7mmの場合を例示したものである。
[0027] 次に、図 6に示す実施の形態は、図 1の実施の形態における円形断面のサークリツ プ 26に代えて、異型断面形状のスぺーサ 76と止め輪 78を採用したものである。図 7 Aおよび 7Bを、対応する図 5Aおよび 5Bと対比すれば明らかなように、スぺーサ 76 の機能はサークリップ 26のそれと同じである。また、図 7Aおよび 7B力も分力るように 、スぺーサ 76は内輪の円筒形外周面と嵌合する円筒形内周面を有し、外周にボー ル 20を受ける斜面を有している。止め輪 78は内輪 20の外周面に形成した溝にはめ 込んである。
[0028] 図 8に示す実施の形態は、図 1の実施の形態における仕切り板 70に代えて、フエノ 一ル榭脂やエポキシ榭脂の積層品のような絶縁材で形成した絶縁プレート 80をフラ ンジ合わせ面に介在させたものである。ボルト 74を通じての通電をも防止するため、 絶縁ブッシュ 82や絶縁ヮッシャ 84を使用してある。なお、符号 86は通常の座金を示 す。このような構成を採用することにより、たとえばモータ力もカップリングを介して減 速機や車輪に通電して電蝕が問題になるような場合でも、絶縁プレート 80が通電を 遮断して電飾の発生を防止する役割を果たす。
[0029] 図 9は、電気自動車に適用する場合を例示したもので、モータの出力を軸継手を介 してデフアレンシャルに伝えて駆動車輪を回転させるようになって!/、る。
[0030] なお、ボールタイプの等速ジョイントとしては、上に例示したクロスグループジョイント に代えてダブルオフセットジョイントを採用してもよ 、。ダブルオフセットジョイントは、 軸方向に伸びたトラックを球状内周面に形成した内輪と、軸方向に伸びたトラックを 円筒状内周面に形成した外輪と、内外輪のトラック間に組み込まれたトルク伝達ボー ルと、内外輪間に介在しトルク伝達ボールを収容するポケットを備えたケージとで構 成される。ケージは、内球面にて内輪の球状外周面と接し、外球面にて外輪の円筒 状内周面と接する。ケージの内球面の曲率中心と外球面の曲率中心は、継手中心 から軸方向に反対側に等距離だけオフセットしている。

Claims

請求の範囲
[1] モータ駆動車両のモータと減速機を連結する軸継手にぉ 、て、モータの出力軸と 減速機の入力軸とをトルク伝達ボールを有する等速ジョイントにより連結したことを特 徴とする車両用軸継手。
[2] 前記等速ジョイントがクロスグループジョイントであることを特徴とする請求項 1の車 両用軸 «手。
[3] 前記クロスグループジョイントが、軸線に対して角度をなすトラックを外周面に形成 した内輪と、前記内輪のトラック溝とは逆方向に軸線に対して角度をなすトラックを内 周面に形成した外輪と、対をなす前記内輪のトラックと前記外輪のトラックが交差する 位置に組み込んだトルク伝達ボールと、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との 間に介在して前記トルク伝達ボールを保持するケージとを有することを特徴とする請 求項 2の車両用軸継手。
[4] 一対のクロスグループジョイントを使用し、一方のクロスグループジョイントの内輪を 前記モータの出力軸と接続し、他方のクロスグループジョイントの内輪を前記減速機 の入力軸と接続し、一方のクロスグループジョイントの外輪と他方のクロスグルーブジ ョイントの外輪とを一体ィ匕したことを特徴とする請求項 3の車両用軸継手。
[5] トラック交差角を 3° 以上 16° 以下としたことを特徴とする請求項 2ないし 4のいず れかの車両用軸 ϋ手。
[6] 前記トルク伝達ボールの数を 10以上 18以下の範囲としたことを特徴とする請求項 2 な！、し 4の!、ずれかの車両用軸継手。
[7] 前記車両が鉄道車両であることを特徴とする請求項 1な 、し 4の 、ずれかの車両用 軸継手。
[8] 一方のクロスグループジョイントの外輪と他方のクロスグループジョイントの外輪との 間に絶縁プレートを介在させたことを特徴とする請求項 7の車両用軸継手。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038928A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Ntn Corp 等速自在継手
JP2008064121A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Ntn Corp クロスグルーブ型等速自在継手
JP2008232236A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Jtekt Corp 摺動式ボール形等速ジョイント
WO2014119147A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 Ntn株式会社 電気自動車駆動ユニット
CN104228565A (zh) * 2014-09-28 2014-12-24 长城汽车股份有限公司 用于车辆的减速器组件和具有其的车辆
US10016798B2 (en) 2012-08-31 2018-07-10 Primetals Technologies Japan, Ltd. Gear spindle and oil seal used therein

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5101459B2 (ja) * 2008-10-29 2012-12-19 三菱重工業株式会社 ギアカップリングの潤滑剤シール構造
US8820753B2 (en) 2011-04-26 2014-09-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Lubricant sealing structure for gear coupling
JP5758705B2 (ja) * 2011-06-08 2015-08-05 三菱日立製鉄機械株式会社 ギヤスピンドル及びそれに用いられるオイルシール
US9200678B2 (en) 2011-09-07 2015-12-01 Mitsubishi Electric Corporation Gear coupling
JP6185727B2 (ja) * 2013-03-06 2017-08-23 川崎重工業株式会社 平行カルダン駆動方式の操舵台車

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0747619Y2 (ja) * 1989-04-06 1995-11-01 エヌティエヌ株式会社 プロペラシャフト用等速ジョイント
JPH08244603A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Railway Technical Res Inst 鉄道車両用電動機の取付構造
JPH10278783A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Fuji Heavy Ind Ltd 鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置
JPH1191554A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Railway Technical Res Inst 鉄道車両用駆動装置
JPH11124033A (ja) * 1997-10-23 1999-05-11 Fuji Heavy Ind Ltd 鉄道車両用操舵台車

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6072304A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JPH01210619A (ja) * 1988-02-17 1989-08-24 Matsui Seisakusho:Kk 自在継手
JP3308051B2 (ja) * 1993-07-30 2002-07-29 エヌティエヌ株式会社 クロスグルーブ型等速ジョイント
JPH07269585A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Ntn Corp ダブルドラム形等速自在継手
JPH09158956A (ja) * 1995-12-05 1997-06-17 Toyota Motor Corp シャフト組立体
JPH1089371A (ja) * 1996-09-19 1998-04-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄道車両用歯車形たわみ軸継手
JP3529741B2 (ja) * 2001-04-04 2004-05-24 川崎重工業株式会社 鉄道車両用台車の駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0747619Y2 (ja) * 1989-04-06 1995-11-01 エヌティエヌ株式会社 プロペラシャフト用等速ジョイント
JPH08244603A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Railway Technical Res Inst 鉄道車両用電動機の取付構造
JPH10278783A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Fuji Heavy Ind Ltd 鉄道車両用軌間可変台車の駆動装置
JPH1191554A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Railway Technical Res Inst 鉄道車両用駆動装置
JPH11124033A (ja) * 1997-10-23 1999-05-11 Fuji Heavy Ind Ltd 鉄道車両用操舵台車

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038928A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Ntn Corp 等速自在継手
JP2008064121A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Ntn Corp クロスグルーブ型等速自在継手
JP2008232236A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Jtekt Corp 摺動式ボール形等速ジョイント
US10016798B2 (en) 2012-08-31 2018-07-10 Primetals Technologies Japan, Ltd. Gear spindle and oil seal used therein
US10792715B2 (en) 2012-08-31 2020-10-06 Primetals Technologies Japan, Ltd. Gear spindle and oil seal used therein
WO2014119147A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 Ntn株式会社 電気自動車駆動ユニット
JP2014144692A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Ntn Corp 電気自動車駆動ユニット
CN104955667A (zh) * 2013-01-29 2015-09-30 Ntn株式会社 电动汽车驱动单元
CN104228565A (zh) * 2014-09-28 2014-12-24 长城汽车股份有限公司 用于车辆的减速器组件和具有其的车辆

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JP4854944B2 (ja) 2012-01-18
JP2006083962A (ja) 2006-03-30

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