WO2012176334A1 - 減速歯車装置および軸受 - Google Patents

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英男 寺澤
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Definitions

  • the present invention relates to a reduction gear device (hereinafter simply referred to as “gear device”) mainly used for driving a railway vehicle and a bearing provided in the gear device.
  • gear device hereinafter simply referred to as “gear device”
  • a conventional gear device includes a high-speed side small gear fixed to a small gear shaft provided in parallel with an axle, and a low-speed side gear fixed to the axle and having a diameter larger than the diameter of the small gear and meshing with the small gear. It has a large gear and a gear box that houses the small gear and the large gear.
  • This gear device is installed in the bogie frame, transmits rotational torque from the electric motor to the axle, and rotates the wheels attached to the axle.
  • the small gear and the large gear are held in mesh with each other by bearings disposed on both sides of each gear so that the axes thereof are parallel to each other.
  • a tapered roller bearing (tapered ⁇ roller bearing) that can support a radial load and a thrust load and has a large allowable load is used.
  • This bearing is housed in a bearing end lid fitted and attached to the gear box in order to facilitate maintenance. Further, the required amount of lubricating oil is stored at the bottom of the gear box, and the oil level of the lubricating oil is controlled so that a part of the large gear is immersed in the lubricating oil.
  • Lubricating oil stored at the bottom of the gearbox is pumped up by the rotation of the large gear, and is provided on the meshing portion of the large gear and the small gear (hereinafter referred to as “meshing portion”) and on both sides of the large gear. It is supplied to the low speed side bearing and the high speed side bearings provided on both sides of the small gear.
  • the lubricating oil adheres to the tooth surface of the large gear, so the lubricating oil is directly supplied to the meshing portion.
  • the lubricating oil that has been scooped up by the tooth surface of the large gear and scattered in the gear box is collected by an oil receiver provided in the upper part of the gear box.
  • the collected lubricating oil is supplied into the bearing from the end surface on the small diameter side of the tapered roller (hereinafter simply referred to as “roller”) in the low speed side bearing.
  • roller the high speed side bearing will be described.
  • the small-diameter end surface of the roller of the high-speed side bearing (the surface on the small gear side of the roller) and the large-diameter side collar of the inner ring of the high-speed bearing are particularly in contact with each other. Need to supply lubricating oil directly.
  • the small gear and the large gear are accommodated in a semi-sealed gear box, and the gear box is The lubricating oil inside is pumped up by the rotation of the large gear.
  • an opening provided between the inner ring of the high speed side bearing and the outer ring of the high speed side bearing and provided on the gear side is roughly arranged on the lateral side of the meshing portion. . That is, the opening of the high-speed side bearing extends in the width (thickness) direction of each gear, and is disposed close to the small gear on the meshing portion pitch line.
  • the lubricating oil adhering between the teeth formed on the large gear is pushed out to both sides (width direction of each gear) of the meshing portion when the large gear and the small gear mesh.
  • the extruded lubricating oil enters the bearing from the opening of the high-speed side bearing and is supplied to the contact portion between the large-diameter side end surface of the roller and the large-diameter side flange of the inner ring.
  • the opening of the high-speed side bearing is roughly arranged on the lateral side of the meshing portion, so that the lubricating oil is continuously supplied to the necessary portions. Thus, overheating and seizure of the bearing are suppressed.
  • the conventional gear device represented by Patent Document 1 has the following problems.
  • the opening portion of the high-speed side bearing is roughly arranged on the lateral side of the meshing portion.
  • the opening of the high-speed side bearing is not arranged on the side of the meshing portion, and is provided, for example, on the larger gear than on the meshing portion pitch line. May be.
  • the lubricating oil pushed out from the meshing portion hits the gear-side end surface of the inner ring of the high-speed side bearing, and as a result, the supply of lubricating oil into the bearing is insufficient, resulting in overheating and seizure of the bearing.
  • the opening portion of the high-speed side bearing is roughly arranged on the lateral side of the meshing portion.
  • the opening of the high-speed side bearing is not arranged on the side of the meshing portion, and is provided, for example, on the larger gear than on the meshing portion pitch line. May be.
  • the lubricating oil pushed out from the meshing portion hits the gear-side
  • An object of the present invention is to obtain a gear device and its bearing capable of stably supplying lubricating oil to the inside of the bearing regardless of how to set the value of the number of teeth of the gear module and the small gear.
  • the present invention provides an inner ring that rotates integrally with a gear shaft provided with a gear, an outer ring, and an inner ring that maintains a predetermined interval in the rotation direction of the inner ring.
  • Bearings composed of a plurality of rolling elements that are freely rollable between the outer ring and each outer ring, each rolling element having a large-diameter end face provided on the gear side and a side opposite to the gear side And has a tapered shape that tapers from the large-diameter side end surface toward the small-diameter side end surface.
  • the outer ring is provided on the inner circumferential side and contacts the outer circumferential surface of each rolling element.
  • the inner ring has a conical raceway surface, and the inner ring is opposite to the small gear than the conical raceway surface provided on the outer peripheral side and in contact with the outer peripheral surface of each rolling element and the extension line of the small-diameter end surface of each rolling element.
  • the small-diameter side flange provided on the side and the extension line of the large-diameter end surface of each rolling element are provided on the gear side of each rolling element.
  • the inner ring has a plurality of through-holes formed at predetermined intervals in the rotation direction of the inner ring and communicating from the gear-side end face of the inner ring toward the outer peripheral edge of the large-diameter end face of each rolling element. It is provided.
  • the lubricating oil can be stably supplied into the bearing.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a vehicle drive device in which a gear device according to a first embodiment of the present invention is installed.
  • FIG. 2 is an external view of the gear device viewed from the direction of arrow A shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the gear device viewed from the direction of arrow B shown in FIG. It is a figure which shows the detailed structure of the bearing shown by FIG.
  • FIG. 5 is a first diagram for explaining a bearing used in a conventional gear device and a flow of lubricating oil.
  • FIG. 6 is a second view for explaining the bearing used in the conventional gear device and the flow of the lubricating oil.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an internal structure of the gear device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an internal structure of the gear device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a vehicle drive device in which gear devices 100a and 100b according to a first embodiment of the present invention are installed, and FIG. 2 is a view from the direction of arrow A shown in FIG. FIG.
  • the vehicle drive device includes motors 20a and 20b installed on a carriage frame 30, axles 23a and 23b rotatably installed on the carriage frame 30 and fitted with wheels 41 at both ends, and motors 20a, And gear devices 100a and 100b that are connected to the wheel 20b and the axles 23a and 23b and transmit the driving force to the axles 23a and 23b by reducing the rotational speed of the motors 20a and 20b.
  • the axle 23a is attached to the gear device 100a, and the axle 23b is attached to the gear device 100b.
  • the rotating shaft of the electric motor 20a and the small gear shaft 9a of the gear device 100a are flexibly connected by a flexible shaft joint 24a, and the rotating shaft of the electric motor 20b and the small gear shaft 9b of the gear device 100b are connected by a flexible shaft joint 24b. It is connected flexibly.
  • the gear device 100a reduces the rotational speed of the electric motor 20a and transmits it to the axle 23a.
  • the rotational torque of the electric motor 20a is transmitted to the gear device 100a via the flexible shaft joint 24a, and the axle 23a and the wheels 41 rotate.
  • the gear device 100b reduces the rotational speed of the electric motor 20b and transmits it to the axle 23b.
  • the rotational torque of the electric motor 20b is transmitted to the gear device 100b via the flexible shaft joint 24b, and the axle 23b and the wheels are transmitted. 41 is rotationally driven.
  • a gear device 100 shown in FIG. 2 is formed with a small gear 10 fixed to a small gear shaft 9 provided in parallel with the axle 23, a diameter fixed to the axle 23 and larger than the diameter of the small gear 10, A large gear 11 that meshes with the small gear 10 and a gear box 1 in which a necessary amount of lubricating oil 16 is stored and the small gear 10 and the large gear 11 are accommodated are configured.
  • a small gear bearing end lid 21 is fitted and attached to the left side (left side of FIG. 2) of the gear box 1, and a large gear side bearing end lid 26 is fitted and attached to the right side (right side of FIG. 2) of the gear box 1.
  • the small gear bearing end lid 21 and the large gear side bearing end lid 26 are disposed on the surface of the gear box 1 on the electric motor side and surround and support the bearing outer ring.
  • the height of the lubricating oil surface 17 is controlled by an oil level gauge 18 so that a part of the large gear 11 is immersed in the lubricating oil 16.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the gear device viewed from the direction of arrow B shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 shows the small gear 10 fixed to the small gear shaft 9 and the both sides of the small gear 10.
  • the internal structure of the gear apparatus 100 centering on the high-speed side bearing (bearing 4) made is shown.
  • FIG. 4 is a view showing a detailed structure of the bearing shown in FIG.
  • the bearing 4 is disposed while maintaining a predetermined interval in the rotation direction of the inner ring 6 by a retainer 8 and an inner ring 6 that rotates integrally with the small gear shaft 9, an outer ring 5 provided in the gear box 1, and the outer ring 5. 5 and a plurality of rollers 7 which are arranged so as to be able to roll between them.
  • the cage 8 prevents the rollers 7 that are rolling elements from coming off the bearing 4 and also holds the rollers 7 at equal intervals in the bearing 4 to prevent the rollers 7 from contacting each other.
  • the motor side surface 1a of the gear box 1 shown in FIG. 3 is detachably fixed by a fastening member 12 (for example, a bolt or the like) that is screwed toward the motor side surface 1a.
  • a small gear bearing end lid 21 is disposed.
  • the small gear bearing end lid 21 is configured to have an annular portion 21b interposed between the outer peripheral surface 5b of the outer ring 5 and the gear box 1 and surrounding the outer peripheral surface 5b.
  • the annular portion 21 b extends in parallel with the small gear shaft 9 from the outside of the gear box 1 toward the inside of the gear box 1 while including the outer peripheral surface 5 b of the outer ring 5.
  • the inner peripheral portion 21 a of the annular portion 21 b is in contact with the outer peripheral surface 5 b of the outer ring 5.
  • An end surface 21c on the machine inner side of the annular portion 21b is provided, for example, in front of an extension line of the gear-side end surface 6b of the inner ring 6.
  • the outer ring 5 held by the small gear bearing end lid 21 can be separated from the roller 7 and the inner ring 6 by removing the fastening member 12, thereby enabling maintenance of the bearing 4. .
  • a shimset 13 composed of several shims and having an appropriate gap is incorporated between the bearing end cover 21 for the small gear and the gearbox 1 in order to provide an appropriate gap for each part of the bearing 4. Yes.
  • the gap of the shim set 13 is managed by setting an upper limit value to prevent the inclination of the small gear shaft 9 from increasing.
  • the small gear bearing end lid 21 prevents a part of the lubricating oil 16 in the gear box 1 from leaking out of the machine, and also prevents dust and the like outside the machine from entering the machine.
  • a labyrinth seal is provided at the boundary with the small gear shaft 9.
  • the side surface 1b of the gear box 1 shown in FIG. 3 is detachable by a fastening member 12 (for example, a bolt) screwed into the side surface 1b of the counter motor.
  • a fixed gear bearing end cover 22 is disposed.
  • the small gear bearing end cover 22 is configured to have an annular portion 22b interposed between the outer peripheral surface 5b of the outer ring 5 and the gear box 1 and surrounding the outer peripheral surface 5b.
  • the annular portion 22b extends in parallel with the small gear shaft 9 from the outside of the gear box 1 toward the inside of the gear box 1 while including the outer peripheral surface 5b of the outer ring 5.
  • the inner peripheral portion 22 a of the annular portion 22 b is in contact with the outer peripheral surface 5 b of the outer ring 5.
  • the end surface 22c on the machine inner side of the annular portion 22b is provided, for example, in front of an extension line of the gear-side end surface 6b of the inner ring 6.
  • the outer ring 5 held by the small gear bearing end cover 22 can be separated from the roller 7 and the inner ring 6 by removing the fastening member 12, thereby enabling maintenance of the bearing 4. .
  • the roller 7 has a large-diameter side end surface 7b provided on the small gear 10 side of the bearing 4 and a small-diameter side end surface 7a provided on the side opposite to the small gear 10 side of the bearing 4.
  • the taper is tapered from the large-diameter side end surface 7b toward the small-diameter side end surface 7a.
  • the outer ring 5 has a conical track surface 5a that is provided on the inner peripheral side and contacts the outer peripheral surface 7c of the roller 7.
  • the inner ring 6 includes a raceway surface 6c that is provided on the outer peripheral side and contacts the outer peripheral surface 7c of the roller 7, and has a conical shape, a small-diameter side flange 6d, a large-diameter side flange 6h, and a large-diameter side flange 6g. It is configured.
  • the small diameter side flange 6d is provided on the opposite side of the small gear 10 side of the bearing 4 from the extended line of the small diameter side end surface 7a of the roller 7.
  • the large-diameter side flange portion 6g is provided closer to the small gear 10 side of the bearing 4 than the extended line of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7, and includes the large-diameter side end surface 7b of the roller 7 from the inner ring 6 to the outer ring 5.
  • An opening 4a is formed between the outer ring 5 and the gear side end surface 5dc in the vicinity of the gear side end surface 5dc.
  • a large-diameter flange 6h that contacts the large-diameter end surface 7b of the roller 7 and guides the roller 7 is provided.
  • the large-diameter side flange surface 6 h of the inner ring 6 regulates the movement of the roller 7 in the roller axis direction by contacting the large-diameter side end surface 7 b of the roller 7.
  • the large-diameter side flange 6g of the inner ring 6 is formed at predetermined intervals in the rotation direction of the inner ring 6, and communicates from the gear-side end surface 6b of the inner ring 6 toward the outer peripheral edge 7d of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7.
  • a plurality of through holes 6a are provided.
  • the lubricating oil 16 pushed out from the meshing portion 19 of the small gear 10 and the large gear 11 flows into the introduction portion 6e of the through hole 6a, and the lubricating oil 16 that has flowed into the through hole 6a flows into the raceway surface of the inner ring 6. It discharges
  • FIG. 6 When the length from the inner peripheral surface 6i of the inner ring 6 to the introduction portion 6e of the through hole 6a is L1, and the length from the inner peripheral surface 6i of the inner ring 6 to the discharge portion 6f of the through hole 6a is L2, FIG.
  • the through hole 6a shown in FIG. 6 is configured such that L1 is smaller than L2. That is, the through hole 6a shown in FIG. 4 is inclined away from the axis of the small gear 9 from the gear side end surface 6b of the inner ring 6 toward the outer peripheral edge 7d of the large diameter side end surface 7b of the roller 7. .
  • the lubricating oil 16 staying in the vicinity of the gear-side end surface 6b is forcibly supplied to the outer peripheral edge 7d of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7 through the through hole 6a by the centrifugal force when the inner ring 6 rotates.
  • Lubricating oil 16 stored at the bottom of the gear box 1 is lifted up by the rotation of the large gear 11, and the meshing portion 19 between the large gear 11 and the small gear 10 and the low speed side provided on both sides of the large gear 11. It is supplied to a bearing (not shown), the bearings 4 provided on both sides of the small gear 10 or the like.
  • the mesh portion 19 is directly supplied with lubricating oil adhering to the tooth surface of the large gear 11.
  • the lubricating oil 16 that has been scooped up by the tooth surface of the large gear 11 and scattered in the gear box 1 is collected by an oil receiver (not shown) provided in the upper part of the gear box 1. Is done.
  • the collected lubricating oil 16 is supplied into the bearing from the small diameter side end face of the roller in the low speed side bearing.
  • FIG. 5 is a first diagram for explaining the bearing 40 used in the conventional gear device and the flow of the lubricating oil 16
  • FIG. 6 shows the bearing 40 used in the conventional gear device.
  • FIG. 6 is a second diagram for explaining the flow of the lubricating oil 16.
  • the opening 4 a of the bearing 40 extends in the width (thickness) direction of the small gear, and is disposed close to the small gear 10 on the meshing portion pitch line 14. .
  • the inner ring 60 of the bearing 40 is not provided with a through hole unlike the inner ring 6 according to the first embodiment.
  • the lubricating oil 16 pushed out from the meshing part 19 is supplied into the bearing 40 from the opening 4 a of the bearing 40.
  • the opening 4 a of the bearing 40 is roughly arranged on the lateral side of the meshing portion 19.
  • the opening 4 a of the bearing 40 is not disposed on the side of the meshing portion 19 as shown in FIG. 6.
  • the opening 4 a of the bearing 40 shown in FIG. 6 is provided in the large gear 11 rather than on the meshing portion pitch line 14. Accordingly, the lubricating oil 16 pushed out from the meshing portion 19 comes into contact with the gear-side end surface 6b of the inner ring 6. As a result, the supply of the lubricating oil 16 into the bearing 40 is insufficient, and the bearing 40 is overheated or seized. May occur.
  • the bearing 4 according to the first embodiment is provided with a plurality of through holes 6 a in the large-diameter side flange 6 g of the inner ring 6, the lubricating oil pushed out from the meshing portion 19 between the small gear 10 and the large gear 11. 16 is supplied into the bearing 40 through the through hole 6a. As a result, overheating and seizure of the bearing 4 are suppressed.
  • the through hole 6a of the bearing 4 according to the first embodiment is configured so that L1 is smaller than L2, it is not limited to this.
  • the roller 7 has the large-diameter side end surface 7b provided on the small gear 10 side and the small-diameter side provided on the opposite side to the small gear 10 side. And a tapered shape that tapers from the large-diameter side end surface 7b toward the small-diameter side end surface 7a, and the outer ring 5 is provided on the inner peripheral side and contacts the outer peripheral surface 7c of the roller 7.
  • a raceway surface 6c having a conical shape in which the inner ring 6 is provided on the outer peripheral side and comes into contact with the outer peripheral surface 7c of the roller 7, and a smaller gear than on the extension line of the small-diameter side end surface 7a of each roller 7.
  • the gear module and the number of teeth of the small gear can be set in a manner of setting. Regardless, it is possible to continuously supply the lubricating oil 16 to the necessary portions through the through holes 6a.
  • the bearing 4 according to the first embodiment has a shape in which the through hole 6a provided in the inner ring 6 satisfies the relationship of L1 ⁇ L2, the lubricating oil 16 staying in the vicinity of the gear side end face 6b is replaced by the inner ring 6.
  • the centrifugal force at the time of rotation it is forcibly supplied to the outer peripheral edge 7d of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7 through the through hole 6a.
  • overheating and seizure of the bearing 4 can be suppressed, and the bearing 4 can be used for a long time.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an internal structure of the gear device according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference from the first embodiment is that the annular portions 21b and 22b of the small gear bearing end lids 21 and 22 are extended inward of the gear box 1 in parallel with the small gear shaft 9, and
  • the inner peripheral surface is formed in a tapered shape in which the inner diameter on the bearing 4 side is larger than the inner diameter on the tip end side.
  • An annular portion 21b of the small gear bearing end cover 21 shown in FIG. 7 is extended inward of the gear box 1 in parallel with the small gear shaft 9, and an end surface 21c in the extending direction is on the gear side of the inner ring 6. It has the edge part 21e provided in the small gear 10 side rather than on the extended line of the end surface 6b.
  • the diameter of the inner peripheral edge 21g (the inner diameter on the bearing 4 side) of the base portion of the end portion 21e (the root of the end portion 21e located on the extension line of the gear-side end surface 5d of the outer ring 5) is the inner diameter of the end surface 21c of the end portion 21e. It is set to be larger than the diameter of the peripheral edge 21f (the inner diameter on the tip end side).
  • the diameter of the inner peripheral edge 21g is set larger than the diameter of the inner peripheral edge 21f, but the present invention is not limited to this.
  • the lubricating oil 16 that has fallen toward the end portion 21e of the annular portion 21b can be introduced into the opening 4a of the bearing 4. is there.
  • an annular portion 22b of the small gear bearing end cover 22 extends inward of the gear box 1 in parallel with the small gear shaft 9, and an end surface 22c in the extending direction thereof is a gear side end surface 6b of the inner ring 6.
  • the diameter of the inner peripheral edge 22g of the base portion of the end 22e is set larger than the diameter of the inner peripheral edge 22f of the end surface 22c of the end 22e.
  • the diameter of the inner peripheral edge 22g is set larger than the diameter of the inner peripheral edge 22f, but the present invention is not limited to this.
  • the diameter of the inner peripheral edge 22g may be set to be equal to the diameter of the inner peripheral edge 22f.
  • the lubricating oil 16 that has fallen on the inner peripheral surface 21d (22d) is bounced back to the bearing 4 side because the end 21e (22e) is inclined toward the bearing 4, and the bearing 4 passes through the opening 4a of the bearing 4. Supplied inside.
  • the gear device 100 is disposed on both sides of the small gear 10 that transmits the rotational force, the large gear 11 that meshes with the small gear 10 and transmits the rotational force, and the small gear 10.
  • a small gear bearing end cap 21 and 22 having annular portions 21b and 22b interposed between the outer peripheral surface 5b and the annular portion 21b and 22b.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an internal structure of the gear device 100 according to the third embodiment of the present invention.
  • the difference from the first embodiment is that an annular member 27 whose inner surface is tapered is attached to the end surfaces 21c and 22c of the annular portions 21b and 22b shown in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted, and only different parts will be described here.
  • An annular member 27 extending from the base portion 27e to the inner side of the gear box 1 and having an inclined surface 27f with an end surface 27b provided closer to the small gear 10 than the extension line of the gear-side end surface 6b of the inner ring 6 is installed. Has been.
  • the diameter of the inner peripheral edge 27d of the base portion 27e is set larger than the diameter of the inner peripheral edge 27c of the end surface 27b.
  • the inner peripheral edge 27 c of the end surface 27 b is provided closer to the small gear shaft 9 than the extension line of the outer peripheral surface 5 b of the outer ring 5.
  • the inner peripheral edge 27 c is provided closer to the small gear shaft 9 than the extension line of the outer peripheral surface 5 b of the outer ring 5, but is not limited to this, and the inner peripheral surface 27 a of the inclined portion 27 f is not limited thereto. However, you may comprise so that it may become parallel with the extension line
  • the diameter of the inner peripheral edge 27c may be set to be equal to the diameter of the inner peripheral edge 27d.
  • the inner peripheral surface 27a of the inclined portion 27f is inclined as much as possible to the small gear shaft 9 side.
  • the roller 7 since the roller 7 is present on the small gear shaft 9 side, when considering the attachment / detachment of the small gear bearing end lids 21, 22 to the gear box 1, the inner peripheral edge 27 c of the inclined portion 27 f is the roller 7. It must be prevented from interfering with the outer peripheral edge 7d.
  • the diameter of the inner peripheral edge 27c of the inclined portion 27f is larger than the outermost diameter of the roller 7 (the diameter of the portion where the outer peripheral edge 7d of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7 and the outer peripheral surface 7c of the outer ring 5 are in contact). It must be calibrated. Thus, increasing the supply amount of the lubricating oil 16 to the bearing 4 and ensuring the assembly workability of the bearing 4 are in a trade-off relationship.
  • the annular member 27 shown in FIG. 8 is manufactured using a shape memory alloy or the like whose shape changes with temperature. Furthermore, the diameter of the inner peripheral edge 27c of the inclined portion 27f of the annular member 27 is larger than the diameter of the portion where the outer peripheral edge 7d of the large-diameter side end surface 7b of the roller 7 and the outer peripheral surface 7c of the outer ring 5 are in contact at room temperature. Manufacture to be smaller than this diameter when the temperature is higher than normal temperature. That is, the diameter of the inner peripheral edge 27c is large enough to allow the assembly of the small gear bearing end lids 21 and 22 at low temperatures, but decreases in a situation where a large amount of lubricating oil 16 needs to be supplied to the bearing 4.
  • the inner peripheral surface 27a of the inclined portion 27f is inclined at an angle that does not interfere with the outer peripheral edge 7d of the roller 7 during assembly work, but the temperature of the lubricating oil 16 increases as the gear device 100 is driven. As the temperature rises, the bearing 4 is inclined toward the opening 4a.
  • the annular member 27 with a shape memory alloy or the like, it is possible to increase both the supply amount of the lubricating oil 16 to the bearing 4 and ensure the assembly workability of the bearing 4. It becomes possible.
  • the gear device 100 includes the small gear 10, the large gear 11, the bearing 4, the gear box 1, and the small gear bearing end having the ring portions 21b and 22b. And a base portion 27e fixed to the end surfaces 21c and 22c of the annular portions 21b and 22b by a fastening member 28 screwed from the inside of the device toward the end surfaces 21c and 22c.
  • An annular member 27 having an inclined portion 27f extending from 27e to the inner side of the gear box 1 and having an end surface 27b closer to the small gear 10 side than the extension line of the gear-side end surface 6b of the inner ring 6 is installed.
  • the lubricating oil 16 that has fallen toward the end portions 21e and 22e of the annular portions 21b and 22b can be introduced into the opening 4a of the bearing 4.
  • the bearing 4 can be used for a longer period of time.
  • the annular member 27 can be attached and detached by the fastening member 28, the replacement work can be carried out at a low cost even when the structure needs to be changed.
  • the annular member 27 is made of a shape memory alloy and the diameter of the inner peripheral edge 27c of the inclined portion 27f is normal temperature. Since it is larger than the diameter of the portion where the outer peripheral edge 7d and the outer peripheral surface 7c of the outer ring 5 are in contact with each other and smaller than this diameter when the temperature is higher than normal temperature, the bearing 4 is secured while ensuring the assembling workability of the bearing 4. It is possible to increase the supply amount of the lubricating oil 16 to.
  • the bearing 4 the bearing end lids 21 and 22 for the small gear, and the annular member 27 are applied to the gear device for driving the railway vehicle has been described.
  • the bearing end lids 21 and 22 and the annular member 27 are also applicable to a reduction gear mechanism built into a vehicle such as an automobile or an aircraft, or a reduction gear mechanism built into a general industrial device.
  • the present invention is mainly applicable to a gear device, and in particular, the lubricating oil is stably supplied to the inside of the bearing irrespective of the setting method of the number of teeth of the gear module and the small gear. It is useful as an invention that can be made.

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Abstract

　軸受４は、大径側端面７ｂと小径側端面７ａとを有すると共に、コロ７と、外輪５と、外周側に設けられコロ７の外周面７ｃと接触する円すい状を成す軌道面６ｃと、コロ７の小径側端面７ａの延長線上よりも小歯車と反対側に設けられた小径側鍔部６ｄと、コロ７の大径側端面７ｂの延長線上よりも小歯車側に設けられコロ７の大径側端面７ｂを内包しつつ内輪６から外輪５の方向に延設され外輪５の歯車側端面５ｄに近接してこの歯車側端面５ｄとの間に開口部４ａを形成する大径側鍔部６ｇを有する内輪６とを有し、内輪６の大径側鍔部６ｇには、内輪６の回転方向に所定間隔で形成され、内輪６の歯車側端面６ｂから、コロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄに向けて連通する複数の貫通穴６ａが設けられている。

Description

減速歯車装置および軸受
　本発明は、主に鉄道車両の駆動用として用いられる減速歯車装置（以下単に「歯車装置」と称する）およびこの歯車装置の内部に設けられる軸受に関する。
　従来の歯車装置は、車軸と平行に設けられた小歯車軸に固定された高速側の小歯車と、車軸に固定されると共に小歯車の直径より大きい直径に形成され小歯車と噛み合う低速側の大歯車と、小歯車および大歯車を収める歯車箱とを有して構成されている。この歯車装置は、台車枠に設置され、電動機からの回転トルクを車軸に伝達して、車軸に取り付けられた車輪を回転駆動させる。この小歯車および大歯車は、各歯車の両側を配設された軸受によって、互いの軸線が平行となるように歯車箱に保持されて噛み合っている。この歯車装置の軸受は、ラジアル荷重とスラスト荷重を支持可能であり荷重許容量の大きい円錐ころ軸受(tapered roller bearing)が用いられる。この軸受は、保守を容易化するために、歯車箱に嵌合取り付けされた軸受端蓋に収納されている。また、歯車箱内の底部には、必要量の潤滑油が貯留されており、大歯車の一部が潤滑油に浸漬するように、潤滑油の油面高さが管理されている。
　歯車箱の底部に貯留されている潤滑油は、大歯車の回転によってかき上げられ、大歯車と小歯車との噛み合い部（以下「噛合部」と称する）と、大歯車の両側に設けられた低速側軸受と、小歯車の両側に設けられた高速側軸受などに供給される。
　より具体的に説明すると、まず、噛合部に関しては、大歯車が回転した際、大歯車の歯面には潤滑油が付着しているため、噛合部にはその潤滑油が直接供給される。次に、低速側軸受に関しては、大歯車の歯面でかき上げられて歯車箱内で飛び散った潤滑油が、歯車箱上部に設けられた油受けで収集される。その収集された潤滑油が、低速側軸受内の円錐ころ（以下単に「コロ」と称する）の小径側端面から軸受内に供給される。次に、高速側軸受に関して説明する。小歯車は、高速で回転するため、特に、高速側軸受のコロの大径側端面（コロの小歯車側の面）と、高速側軸受の内輪の大径側鍔部とが接触する部分には、直接潤滑油を供給する必要がある。
　例えば、下記特許文献１に代表される従来の歯車装置では、当該文献１の図１に示されるように、小歯車と大歯車が噛み合わされた状態で半密閉の歯車箱に収納され、歯車箱内の潤滑油は、大歯車の回転によりかき上げられる。また、この従来の歯車装置では、高速側軸受の内輪と高速側軸受の外輪との間に設けられ、かつ、歯車側に設けられた開口部が、噛合部の横側に概略配置されている。すなわち高速側軸受の開口部は、各歯車の幅（厚み）方向に伸び、かつ、噛合部ピッチ線上において小歯車に近接して配設されている。
　このような構成により、大歯車に形成された各歯の間に付着した潤滑油は、大歯車と小歯車とが噛み合うことによって、噛合部の両側（各歯車の幅方向）に押し出される。この押し出された潤滑油は、高速側軸受の開口部から軸受内に浸入して、コロの大径側端面と内輪の大径側鍔部との接触部に供給される。このように、下記特許文献１に代表される従来技術の歯車装置では、高速側軸受の開口部が噛合部の横側に概略配置されているため、潤滑油が必要な部分へ連続的に供給され、軸受の過熱や焼付きが抑制される。
実開平６－７４５５１号公報
　しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術の歯車装置では、以下のような課題があった。上述したように、従来技術では、高速側軸受の開口部が噛合部の横側に概略配置されている。ただし、歯車のモジュールと小歯車の歯数の値の設定の仕方によっては、高速側軸受の開口部は、噛合部の横側に配置されず、例えば、噛合部ピッチ線上よりも大歯車に設けられる場合がある。その場合、噛合部から押し出された潤滑油は、高速側軸受の内輪の歯車側端面に当たることとなり、その結果、軸受内への潤滑油の供給が不足して、軸受の過熱や焼付きが生じる場合がある。
　本発明は、歯車のモジュールと小歯車の歯数の値の設定の仕方に依らず、安定的に潤滑油を軸受内部に供給することができる歯車装置およびその軸受を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、歯車が設けられた歯車軸と一体回転する内輪と、外輪と、内輪の回転方向に所定間隔を保持しつつ配設され内輪と外輪との間に転動自在に配置された複数の転動体とで構成された軸受であって、各転動体は、歯車側に設けられた大径側端面と、歯車側とは反対側に設けられた小径側端面とを有し、大径側端面から小径側端面に向けて先細りとなるテーパ状に構成され、外輪は、内周側に設けられ各転動体の外周面に接触する円すい状の軌道面を有し、内輪は、外周側に設けられ各転動体の外周面と接触する円すい状を成す軌道面と、各転動体の小径側端面の延長線上よりも小歯車と反対側に設けられた小径側鍔部と、各転動体の大径側端面の延長線上よりも歯車側に設けられ各転動体の大径側端面を内包しつつ内輪から外輪の方向に延設され外輪の歯車側端面に近接してこの歯車側端面との間に開口部を形成する大径側鍔部とを有し、内輪の大径側鍔部には、内輪の回転方向に所定間隔で形成され、内輪の歯車側端面から、各転動体の大径側端面の外周縁に向けて連通する複数の貫通穴が設けられていることを特徴とする。
　この発明によれば、内輪の歯車側端面からコロの大径側端面の外周縁に向けて連通する複数の貫通穴を設けるようにしたので、歯車のモジュールと小歯車の歯数の値の設定の仕方に依らず、安定的に潤滑油を軸受内部に供給することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる歯車装置が設置された車両用駆動装置を模式的に示す図である。 図２は、図１に示される矢印Ａの方向から見た歯車装置の外観図である。 図３は、図２に示される矢印Ｂの方向から見た歯車装置の断面図である。 図３に示される軸受の詳細構造を示す図である。 図５は、従来の歯車装置に用いられている軸受と潤滑油の流れとを説明するための第１の図である。 図６は、従来の歯車装置に用いられている軸受と潤滑油の流れとを説明するための第２の図である。 図７は、本発明の実施の形態２にかかる歯車装置の内部構造を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態３にかかる歯車装置の内部構造を示す図である。
　以下に、本発明にかかる歯車装置および軸受の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる歯車装置１００ａ、１００ｂが設置された車両用駆動装置を模式的に示す図であり、図２は、図１に示される矢印Ａの方向から見た歯車装置１００の外観図である。
　図１において、車両用駆動装置は、台車枠３０に設置された電動機２０ａ、２０ｂと、台車枠３０に回転可能に設置され両端に車輪４１が嵌設された車軸２３ａ、２３ｂと、電動機２０ａ、２０ｂおよび車軸２３ａ、２３ｂに連結され電動機２０ａ、２０ｂの回転数を減じて車軸２３ａ、２３ｂに駆動力を伝達する歯車装置１００ａ、１００ｂと、を含んで構成されている。
　車軸２３ａは、歯車装置１００ａに取り付けられ、車軸２３ｂは、歯車装置１００ｂに取り付けられている。電動機２０ａの回転軸と歯車装置１００ａの小歯車軸９ａとは、たわみ軸継手２４ａにより可撓的に連結され、電動機２０ｂの回転軸と歯車装置１００ｂの小歯車軸９ｂとはたわみ軸継手２４ｂにより可撓的に連結されている。
　歯車装置１００ａは、電動機２０ａの回転数を減じて車軸２３ａに伝達するものであり、電動機２０ａの回転トルクが、たわみ軸継手２４ａを介して歯車装置１００ａに伝達され、車軸２３ａおよび車輪４１が回転駆動される。同様に、歯車装置１００ｂは、電動機２０ｂの回転数を減じて車軸２３ｂに伝達するものであり、電動機２０ｂの回転トルクが、たわみ軸継手２４ｂを介して歯車装置１００ｂに伝達され、車軸２３ｂおよび車輪４１が回転駆動される。
　図２に示される歯車装置１００は、車軸２３と平行に設けられた小歯車軸９に固定された小歯車１０と、車軸２３に固定されると共に小歯車１０の直径より大きい直径に形成され、小歯車１０と噛み合う大歯車１１と、必要量の潤滑油１６が貯留され小歯車１０および大歯車１１を収める歯車箱１とを有して構成されている。
　歯車箱１の左側（図２の左側）には小歯車用軸受端蓋２１が嵌合取り付けされ、歯車箱１の右側（図２の右側）には大歯車側軸受端蓋２６が嵌合取り付けされている。小歯車用軸受端蓋２１および大歯車側軸受端蓋２６は、歯車箱１の電動機側の面に配設され軸受外輪を取り囲んで支持する。潤滑油面１７の高さは、大歯車１１の一部が潤滑油１６に浸漬するように、油面計１８によって管理されている。
　図３は、図２に示される矢印Ｂの方向から見た歯車装置の断面図であり、図３には、小歯車軸９に固定された小歯車１０と、小歯車１０の両側に配設された高速側軸受（軸受４）と、を中心とする歯車装置１００の内部構成が示されている。また図４は、図３に示される軸受の詳細構造を示す図である。
　軸受４は、小歯車軸９と一体回転する内輪６と、歯車箱１に設けられた外輪５と、保持器８によって内輪６の回転方向に所定間隔を保持しつつ配設され内輪６と外輪５との間に転動自在に配置された複数のコロ７と、を有して構成されている。保持器８は、転動体であるコロ７が軸受４から外れることを防ぐとともに、軸受４の中でコロ７を等間隔に保持してコロ７同士の接触を防ぐものである。
　図３に示される歯車箱１の電動機側面１ａには、軸受４の保守性を考慮して、この電動機側面１ａに向けて螺入される締結部材１２（例えばボルトなど）によって着脱可能に固定される小歯車用軸受端蓋２１が配設されている。この小歯車用軸受端蓋２１は、外輪５の外周面５ｂと歯車箱１との間に介在しこの外周面５ｂを取り囲む円環部２１ｂを有して構成されている。この円環部２１ｂは、外輪５の外周面５ｂを内包しつつ歯車箱１の機外から機内に向けて小歯車軸９と平行に延設されている。円環部２１ｂの内周部２１ａは、外輪５の外周面５ｂに接触している。円環部２１ｂの機内側の端面２１ｃは、一例として、内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上の手前に設けられている。小歯車用軸受端蓋２１によって保持される外輪５は、締結部材１２を取り外すことによってコロ７および内輪６から分離することが可能であり、このことによって軸受４の保守を行うことが可能となる。
　小歯車用軸受端蓋２１と歯車箱１との間には、軸受４の各部に適切な隙間を与えるため、数枚のシムで構成され適切な隙間を有するシムセット（shimset）１３が組み込まれている。このシムセット１３を用いることによって、運転中の温度上昇によって各部が膨張した場合でも軸受４が焼き付くことなく回転を継続することが可能となる。なお、シムセット１３の隙間は、小歯車軸９の傾きが大きくなることを防ぐため、上限値が定められて管理される。なお、小歯車用軸受端蓋２１には、歯車箱１内の潤滑油１６の一部が機外に漏洩することを抑制すると共に、機外の塵埃などが機内に浸入することを抑制するため、小歯車軸９との境界部にラビリンスシールが設けられている。
　図３に示される歯車箱１の反電動機側面１ｂには、軸受４の保守性を考慮して、この反電動機側面１ｂに向けて螺入される締結部材１２（例えばボルトなど）によって着脱可能に固定される小歯車用軸受端蓋２２が配設されている。この小歯車用軸受端蓋２２は、外輪５の外周面５ｂと歯車箱１との間に介在しこの外周面５ｂを取り囲む円環部２２ｂを有して構成されている。この円環部２２ｂは、外輪５の外周面５ｂを内包しつつ歯車箱１の機外から機内に向けて小歯車軸９と平行に延設されている。円環部２２ｂの内周部２２ａは、外輪５の外周面５ｂに接触している。円環部２２ｂの機内側の端面２２ｃは、一例として、内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上の手前に設けられている。小歯車用軸受端蓋２２によって保持される外輪５は、締結部材１２を取り外すことによってコロ７および内輪６から分離することが可能であり、このことによって軸受４の保守を行うことが可能となる。
　図４において、コロ７は、軸受４の小歯車１０側に設けられた大径側端面７ｂと、軸受４の小歯車１０側とは反対側に設けられた小径側端面７ａとを有し、大径側端面７ｂから小径側端面７ａに向けて先細りとなるテーパ状に構成されている。
　外輪５は、内周側に設けられコロ７の外周面７ｃに接触する円すい状の軌道面５ａを有して構成されている。
　内輪６は、外周側に設けられコロ７の外周面７ｃと接触する円すい状を成す軌道面６ｃと、小径側鍔部６ｄと、大径側鍔面６ｈと、大径側鍔部６ｇとを有して構成されている。
　小径側鍔部６ｄは、コロ７の小径側端面７ａの延長線上よりも軸受４の小歯車１０側とは反対側に設けられている。
　大径側鍔部６ｇは、コロ７の大径側端面７ｂの延長線上よりも軸受４の小歯車１０側に設けられ、コロ７の大径側端面７ｂを内包しつつ内輪６から外輪５の方向に延設され、外輪５の歯車側端面５ｄに近接してこの歯車側端面５ｄｃとの間に開口部４ａを形成する。
　内輪６の大径側鍔部６ｇのコロ７側には、コロ７の大径側端面７ｂに接触してコロ７を案内する大径側鍔面６ｈが設けられている。この内輪６の大径側鍔面６ｈは、コロ７の大径側端面７ｂに接触することによって、コロ７のコロ軸方向の移動を規制している。
　内輪６の大径側鍔部６ｇには、内輪６の回転方向に所定間隔で形成され、内輪６の歯車側端面６ｂから、コロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄに向けて連通する複数の貫通穴６ａが設けられている。この貫通穴６ａの導入部６ｅには、小歯車１０と大歯車１１との噛合部１９から押し出された潤滑油１６が流入し、貫通穴６ａに流入した潤滑油１６は、内輪６の軌道面６ｃと内輪６の大径側鍔面６ｈとの交点部分に設けられた排出部６ｆから排出される。
　内輪６の内周面６ｉから貫通穴６ａの導入部６ｅまでの長さをＬ１とし、内輪６の内周面６ｉから貫通穴６ａの排出部６ｆまでの長さをＬ２としたとき、図４に示される貫通穴６ａは、Ｌ１がＬ２より小さい値となるように構成されている。すなわち、図４に示される貫通穴６ａは、内輪６の歯車側端面６ｂから、コロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄに向かうにつれて、小歯車９の軸線から離れるように傾斜している。そのため、歯車側端面６ｂ近傍に滞留する潤滑油１６は、内輪６が回転した際の遠心力によって、貫通穴６ａを通じてコロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄへ強制的に供給される。
　次に動作を説明する。歯車箱１の底部に貯留されている潤滑油１６は、大歯車１１の回転によってかき上げられ、大歯車１１と小歯車１０との噛合部１９や、大歯車１１の両側に設けられた低速側軸受（図示せず）や、小歯車１０の両側に設けられた軸受４などに供給される。例えば、噛合部１９には、大歯車１１の歯面に付着した潤滑油が直接供給される。次に、低速側軸受に関しては、大歯車１１の歯面でかき上げられて歯車箱１内で飛び散った潤滑油１６が、歯車箱１の上部に設けられた油受け（図示せず）で収集される。その収集された潤滑油１６が、低速側軸受内のコロの小径側端面から軸受内に供給される。
　次に、軸受４への給油に関して、図３および図４に示される記号ａ～ｄを用いて説明する。（ａ）大歯車１１の歯と歯の間に付着した潤滑油１６は、大歯車１１と小歯車１０との噛み合いにより小歯車１０の両側へ押し出される。（ｂ）噛合部１９から押し出された潤滑油１６は、内輪６に形成された貫通穴６ａを通過する。（ｃ）貫通穴６ａを通過した潤滑油１６の一部は、内輪６の大径側鍔面６ｈとコロ７の大径側端面７ｂとの接触部へ供給される。（ｄ）また、貫通穴６ａを通過した潤滑油１６の一部は、内輪６の軌道面６ｃとコロ７の外周面７ｃとの接触部にも供給される。
　図５は、従来の歯車装置に用いられている軸受４０と潤滑油１６の流れとを説明するための第１の図であり、図６は、従来の歯車装置に用いられている軸受４０と潤滑油１６の流れとを説明するための第２の図である。
　図５において、従来の歯車装置では、軸受４０の開口部４ａが、小歯車の幅（厚み）方向に伸び、かつ、噛合部ピッチ線１４上において小歯車１０に近接して配設されている。さらに、この軸受４０の内輪６０には、実施の形態１にかかる内輪６のように貫通穴が設けられていない。噛合部１９から押し出された潤滑油１６は、軸受４０の開口部４ａから軸受４０の内部に供給される。このように、従来技術の歯車装置では、軸受４０の開口部４ａが噛合部１９の横側に概略配置されていた。
　ただし、小歯車１０のモジュールと小歯車１０の歯数の値の設定の仕方によっては、図６に示すように、軸受４０の開口部４ａが噛合部１９の横側に配置されないこととなる。図６に示される軸受４０の開口部４ａは、噛合部ピッチ線１４上よりも大歯車１１に設けられている。従って、噛合部１９から押し出された潤滑油１６は、内輪６の歯車側端面６ｂに当たることとなり、その結果、軸受４０内への潤滑油１６の供給が不足して、軸受４０の過熱や焼付きが生じる場合がある。
　実施の形態１にかかる軸受４は、内輪６の大径側鍔部６ｇに複数の貫通穴６ａを設けるようにしたので、小歯車１０と大歯車１１との噛合部１９から押し出された潤滑油１６が貫通穴６ａを通じて軸受４０内へ供給され、その結果、軸受４の過熱や焼付きが抑制される。
　なお、実施の形態１にかかる軸受４の貫通穴６ａは、Ｌ１がＬ２より小さい値となるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、この貫通穴６ａは、Ｌ１がＬ２と等しい値（Ｌ１＝Ｌ２）になるように構成してもよい。このように構成した場合、内輪６が回転した際の遠心力による給油効果は低下するものの、コロ７の外周縁７ｄへの給油は可能である。
　以上に説明したように、実施の形態１にかかる軸受４は、コロ７が、小歯車１０側に設けられた大径側端面７ｂと、小歯車１０側とは反対側に設けられた小径側端面７ａとを有すると共に、大径側端面７ｂから小径側端面７ａに向けて先細りとなるテーパ状に構成され、外輪５が、内周側に設けられコロ７の外周面７ｃに接触する円すい状の軌道面５ａを有し、内輪６が、外周側に設けられコロ７の外周面７ｃと接触する円すい状を成す軌道面６ｃと、各コロ７の小径側端面７ａの延長線上よりも小歯車１０と反対側に設けられた小径側鍔部６ｄと、コロ７の大径側端面７ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられコロ７の大径側端面７ｂを内包しつつ内輪６から外輪５の方向に延設され外輪５の歯車側端面５ｄに近接してこの歯車側端面５ｄとの間に開口部４ａを形成する大径側鍔部６ｇとを有し、内輪６の大径側鍔部６ｇには、内輪６の回転方向に所定間隔で形成され、内輪６の歯車側端面６ｂから、コロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄに向けて連通する複数の貫通穴６ａが設けられているので、歯車のモジュールと小歯車の歯数の値の設定の仕方に依らず、貫通穴６ａを通じて潤滑油１６を必要な部分へ連続的に供給することが可能である。
　また、実施の形態１にかかる軸受４は、内輪６に設けられた貫通穴６ａがＬ１＜Ｌ２の関係を満たす形状であるため、歯車側端面６ｂ近傍に滞留する潤滑油１６が、内輪６が回転した際の遠心力によって、貫通穴６ａを通じてコロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄへ強制的に供給される。その結果、軸受４の過熱や焼付きを抑制することができると共に、軸受４の長期使用が可能となる。
実施の形態２．
　図７は、本発明の実施の形態２にかかる歯車装置の内部構造を示す図である。実施の形態１との相違点は、小歯車用軸受端蓋２１、２２の円環部２１ｂ、２２ｂが、小歯車軸９と平行に歯車箱１の内側に延設され、さらにその延伸部分の内周面が、軸受４側の内径を先端部側の内径より大きくしたテーパ状に形成されている点である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
　図７に示される小歯車用軸受端蓋２１の円環部２１ｂは、小歯車軸９と平行に歯車箱１の機内側に延設され、その延設方向の端面２１ｃが内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられた端部２１ｅを有する。このように形成することによって、噛合部１９から押し出された潤滑油１６の一部が、内輪６の側面（歯車側端面６ｂ）に当たり円環部２１ｂの端部２１ｅに向かって落下してきた場合にも、この潤滑油１６を軸受４の開口部４ａへ導入することが可能である。
　さらに、端部２１ｅの基部（外輪５の歯車側端面５ｄの延長線上に位置する端部２１ｅの根元）の内周縁２１ｇの径（軸受４側の内径）は、端部２１ｅの端面２１ｃの内周縁２１ｆの径（先端部側の内径）よりも大きく設定されている。このように構成することによって、円環部２１ｂの端部２１ｅに向かって落下してきた潤滑油１６の跳ね返り効果を高めることが可能である。
　なお、図７では内周縁２１ｇの径が、内周縁２１ｆの径よりも大きく設定されているが、これに限定されるものではない。例えば、内周縁２１ｇの径が、内周縁２１ｆの径と等しい値になるように設定してもよい。このように構成した場合、潤滑油１６の跳ね返り効果は減少するものの、円環部２１ｂの端部２１ｅに向かって落下してきた潤滑油１６を、軸受４の開口部４ａへ導入することが可能である。
　同様に、小歯車用軸受端蓋２２の円環部２２ｂは、小歯車軸９と平行に歯車箱１の機内側に延設され、その延設方向の端面２２ｃが内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられた端部２２ｅを有する。さらに、端部２２ｅの基部の内周縁２２ｇの径は、端部２２ｅの端面２２ｃの内周縁２２ｆの径よりも大きく設定されている。このように構成することによって、潤滑油１６の跳ね返り効果を高めることが可能である。
　なお、図７では、内周縁２２ｇの径が、内周縁２２ｆの径よりも大きく設定されているが、これに限定されるものではない。例えば、内周縁２２ｇの径が、内周縁２２ｆの径と等しい値になるように設定してもよい。このように構成した場合、潤滑油１６の跳ね返り効果は減少するものの、軸受４の開口部４ａから給油することは可能である。
　以下、動作を説明する。（ａ）大歯車１１の歯と歯の間に付着した潤滑油１６は、大歯車１１と小歯車１０との噛み合いにより小歯車１０の両側へ押し出される。（ｂ）噛合部１９から押し出された潤滑油１６は、内輪６に形成された貫通穴６ａを通過する。（ｃ）また噛合部１９から押し出された潤滑油１６の一部は、内輪６の側面（歯車側端面６ｂ）に当たり、円環部２１ｂの端部２１ｅの内周面２１ｄ（円環部２２ｂの端部２２ｅの内周面２２ｄ）上に落下する。そして、内周面２１ｄ（２２ｄ）に落下した潤滑油１６は、端部２１ｅ（２２ｅ）が軸受４側に傾斜しているため、軸受４側に跳ね返され、軸受４の開口部４ａから軸受４の内部に供給される。
　以上に説明したように、実施の形態２にかかる歯車装置１００は、回転力を伝える小歯車１０と、小歯車１０とかみ合い回転力を伝える大歯車１１と、小歯車１０の両側に配設された実施の形態１にかかる軸受４と、歯車箱１の電動機側面１ａおよび歯車箱１の反電動機側面１ｂに向けて螺入される締結部材１２によって着脱可能に固定され外輪５の外周面５ｂと歯車箱１との間に介在してこの外周面５ｂを取り囲む円環部２１ｂ、２２ｂを有する小歯車用軸受端蓋２１、２２とを備え、円環部２１ｂ、２２ｂは、外輪５の外周面５ｂを内包しつつ歯車箱１の機外から機内に向けて小歯車軸９と平行に延設されると共に、その延設方向の端面２１ｃ、２２ｃが内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられた端部２１ｅ、２２ｅを有するようにしたので、円環部２１ｂの端部２１ｅに向かって落下してきた潤滑油１６を、軸受４の開口部４ａへ導入することが可能である。その結果、軸受４のより一層の長期使用が可能となる。
実施の形態３．
　図８は、本発明の実施の形態３にかかる歯車装置１００の内部構造を示す図である。実施の形態１との相違点は、図３に示される円環部２１ｂ、２２ｂの端面２１ｃ、２２ｃに、内面がテーパ状の環状部材２７が取り付けられている点である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
　図８に示される円環部２１ｂ、２２ｂの端面２１ｃ、２２ｃには、機内側から端面２１ｃ、２２ｃに向けて螺入される締結部材２８によって端面２１ｃ、２２ｃに固定される基部２７ｅと、その基部２７ｅから歯車箱１の機内側に延設され端面２７ｂが内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられた傾斜部２７ｆとを有して成る環状部材２７が設置されている。
　さらに、基部２７ｅの内周縁２７ｄの径は、端面２７ｂの内周縁２７ｃの径よりも大きく設定されている。図８では、端面２７ｂの内周縁２７ｃが、外輪５の外周面５ｂの延長線上よりも小歯車軸９側に設けられている。このように構成することによって潤滑油１６の跳ね返り効果を高めることが可能である。
　なお、図８では、内周縁２７ｃが外輪５の外周面５ｂの延長線上よりも小歯車軸９側に設けられているが、これに限定されるものではなく、傾斜部２７ｆの内周面２７ａが、外輪５の外周面５ｂの延長線と平行になるように構成してもよい。すなわち、内周縁２７ｃの径が、内周縁２７ｄの径と等しい値になるように設定してもよい。このように構成した場合、潤滑油１６の跳ね返り効果は減少するものの、軸受４の開口部４ａから給油することは可能である。
　以下、動作を説明する。（ａ）大歯車１１の歯と歯の間に付着した潤滑油１６は、大歯車１１と小歯車１０との噛み合いにより小歯車１０の両側へ押し出される。（ｂ）噛合部１９から押し出された潤滑油１６は、内輪６に形成された貫通穴６ａを通過する。（ｃ）また噛合部１９から押し出された潤滑油１６の一部は、内輪６の側面（歯車側端面６ｂ）に当たり、傾斜部２７ｆの内周面２７ａ上に落下する。そして、内周面２７ａに落下した潤滑油１６は、傾斜部２７ｆが軸受４側に傾斜しているため、軸受４側に跳ね返され、軸受４の開口部４ａから軸受４の内部に供給される。
　なお、実施の形態３にかかる環状部材２７は、以下のように構成してもよい。
　潤滑油１６の跳ね返り効果を高めるには、傾斜部２７ｆの内周面２７ａは、できる限り小歯車軸９側へ傾斜していることが望ましい。一方、小歯車軸９側にはコロ７が存在しているため、小歯車用軸受端蓋２１、２２の歯車箱１への着脱を考えた場合、傾斜部２７ｆの内周縁２７ｃがコロ７の外周縁７ｄに干渉しないようにしなければならない。すなわち、傾斜部２７ｆの内周縁２７ｃの径は、コロ７の最外径（コロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄと外輪５の外周面７ｃとが接触する部分の径）よりも大径化しなければならない。このように、軸受４への潤滑油１６の供給量を増大させることと、軸受４の組立作業性を確保することとはトレードオフの関係になる。
　そこで、図８に示される環状部材２７を、温度によってその形状が変化する形状記憶合金等を用いて製作する。さらに、この環状部材２７の傾斜部２７ｆの内周縁２７ｃの径は、常温時にはコロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄと外輪５の外周面７ｃとが接触する部分の径よりも大きく、常温より高い温度時にはこの径より小さくなるように製作する。すなわち、内周縁２７ｃの径は、低温時には小歯車用軸受端蓋２１、２２の組立が可能な大きさであるが、軸受４へ大量の潤滑油１６の供給が必要な状況では縮小する。
　その結果、傾斜部２７ｆの内周面２７ａは、組立作業時にはコロ７の外周縁７ｄに干渉しない角度で傾斜しているが、歯車装置１００の駆動に伴って潤滑油１６の温度が上昇した場合、その温度上昇に伴って軸受４の開口部４ａ側に傾斜する。このように、環状部材２７を形状記憶合金等で製作することによって、軸受４への潤滑油１６の供給量を増大させることと、軸受４の組立作業性を確保することとを両立させることが可能となる。
　以上に説明したように、実施の形態３にかかる歯車装置１００は、小歯車１０と、大歯車１１と、軸受４と、歯車箱１と、円環部２１ｂ、２２ｂを有する小歯車用軸受端蓋２１、２２とを備え、円環部２１ｂ、２２ｂの端面２１ｃ、２２ｃには、機内側からこの端面２１ｃ、２２ｃに向けて螺入される締結部材２８によって固定される基部２７ｅと、その基部２７ｅから歯車箱１の機内側に延設され端面２７ｂが内輪６の歯車側端面６ｂの延長線上よりも小歯車１０側に設けられた傾斜部２７ｆと、を有して成る環状部材２７が設置されているので、円環部２１ｂ、２２ｂの端部２１ｅ、２２ｅに向かって落下してきた潤滑油１６を、軸受４の開口部４ａへ導入することが可能である。その結果、実施の形態２と同様に、軸受４のより一層の長期使用が可能となる。さらに、環状部材２７は、締結部材２８によって着脱が可能であるため、構造の変更が必要な場合でも低コストで交換作業を実施することができる。
　また、実施の形態３にかかる歯車装置１００は、環状部材２７が、形状記憶合金で製作され、かつ、傾斜部２７ｆの内周縁２７ｃの径が、常温のときにはコロ７の大径側端面７ｂの外周縁７ｄと外輪５の外周面７ｃとが接触する部分の径よりも大きく、常温より高い温度のときにはこの径より小さくなるようにしたので、軸受４の組立作業性を確保しながら、軸受４への潤滑油１６の供給量を増大させることが可能である。
　なお、実施の形態１～３では、軸受４、小歯車用軸受端蓋２１、２２、および環状部材２７を、鉄道車両駆動用の歯車装置に適用した例を説明したが、軸受４、小歯車用軸受端蓋２１、２２、および環状部材２７は、自動車や航空機などの乗り物に内蔵される減速歯車機構や、一般産業用の機器に内蔵される減速歯車機構にも適用可能である。
　以上のように、本発明は、主に歯車装置に適用可能であり、特に、歯車のモジュールと小歯車の歯数の値の設定の仕方に依らず、安定的に潤滑油を軸受内部に供給することが可能な発明として有用である。
　１　歯車箱
　１ａ　電動機側面
　１ｂ　反電動機側面
　４、４０　軸受
　４ａ　開口部
　５　外輪
　５ａ、６ｃ　軌道面
　５ｂ、７ｃ　外周面
　６ｇ　大径側鍔部
　５ｄ、６ｂ　歯車側端面
　６、６０　内輪
　６ａ　貫通穴
　６ｄ　小径側鍔部
　６ｅ　導入部
　６ｆ　排出部
　６ｈ　大径側鍔面
　６ｉ、２１ｄ、２２ｄ、２７ａ　内周面
　７　コロ（転動体）
　７ａ　小径側端面
　７ｂ　大径側端面
　７ｄ　外周縁
　８　保持器
　９、９ａ、９ｂ　小歯車軸
　１０　小歯車
　１１　大歯車
　１２、２８　締結部材
　１３　シムセット
　１４　噛合部ピッチ線
　１６　潤滑油
　１７　潤滑油面
　１８　油面計
　１９　噛合部
　２０ａ、２０ｂ　電動機
　２１、２２　小歯車用軸受端蓋
　２１ａ、２２ａ　内周部
　２１ｂ、２２ｂ　円環部
　２１ｃ、２２ｃ、２７ｂ　端面
　２１ｅ、２２ｅ　端部
　２１ｆ、２１ｇ、２２ｆ、２２ｇ、２７ｃ、２７ｄ　内周縁
　２３、２３ａ、２３ｂ　車軸
　２４ａ、２４ｂ　たわみ軸継手
　２６　大歯車側軸受端蓋
　２７ｅ　基部
　２７ｆ　傾斜部
　３０　台車枠
　４１　車輪
　１００、１００ａ、１００ｂ　歯車装置

Claims (10)

  1. 　歯車が設けられた歯車軸と一体回転する内輪と、外輪と、前記内輪の回転方向に所定間隔を保持しつつ配設され前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配置された複数の転動体とで構成された軸受であって、
    　前記各転動体は、前記歯車側に設けられた大径側端面と、前記歯車側とは反対側に設けられた小径側端面とを有し、前記大径側端面から前記小径側端面に向けて先細りとなるテーパ状に構成され、
    　前記外輪は、内周側に設けられ前記各転動体の外周面に接触する円すい状の軌道面を有し、
    　前記内輪は、外周側に設けられ前記各転動体の外周面と接触する円すい状を成す軌道面と、前記各転動体の小径側端面の延長線上よりも前記小歯車と反対側に設けられた小径側鍔部と、前記各転動体の大径側端面の延長線上よりも前記歯車側に設けられ前記各転動体の大径側端面を内包しつつ前記内輪から前記外輪の方向に延設され前記外輪の歯車側端面に近接してこの歯車側端面との間に開口部を形成する大径側鍔部とを有し、
    　前記内輪の大径側鍔部には、前記内輪の回転方向に所定間隔で形成され、前記内輪の歯車側端面から、前記各転動体の大径側端面の外周縁に向けて連通する複数の貫通穴が設けられていることを特徴とする軸受。
  2. 　前記内輪の内周面から前記各貫通穴の潤滑油導入部までの長さをＬ１とし、前記内輪の内周面から前記各貫通穴の潤滑油排出部までの長さをＬ２としたとき、
    　前記各貫通穴は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たす形状であることを特徴とする請求項１に記載の軸受。
  3. 　前記内輪の内周面から前記各貫通穴の潤滑油導入部までの長さをＬ１とし、前記内輪の内周面から前記各貫通穴の潤滑油排出部までの長さをＬ２としたとき、
    　前記各貫通穴は、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たす形状であることを特徴とする請求項１に記載の軸受。
  4. 　小歯車軸に固定された小歯車と、
    　前記小歯車の両側に配設された請求項１に記載の軸受と、 
    　車軸に固定されると共に小歯車の直径より大きい直径に形成され前記小歯車と噛み合う大歯車と、
    　必要量の潤滑油が貯留され前記小歯車および前記大歯車を収める歯車箱と、
    　前記歯車箱の側面に向けて螺入される締結部材によって着脱可能に固定され、前記軸受の外輪の外周面と前記歯車箱との間に介在してこの外周面を取り囲む円環部を有する小歯車用軸受端蓋と、
    　を備え、
    　前記円環部は、前記外輪の外周面を内包しつつ前記歯車箱の機外から機内に向けて前記小歯車軸と平行に延設されると共に、その延設方向の端面が前記軸受の内輪の歯車側端面の延長線上よりも小歯車側に設けられた端部を有することを特徴とする減速歯車装置。
  5. 　前記端部の基部の内周縁の径は、端部の端面の内周縁の径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の減速歯車装置。
  6. 　前記端部の基部の内周縁の径は、前記端部の端面の内周縁の径と等しいことを特徴とする請求項４に記載の減速歯車装置。
  7. 　小歯車軸に固定された小歯車と、
    　前記小歯車の両側に配設された請求項１に記載の軸受と、
    　車軸に固定されると共に小歯車の直径より大きい直径に形成され前記小歯車と噛み合う大歯車と、
    　必要量の潤滑油が貯留され前記小歯車および前記大歯車を収める歯車箱と、
    　前記歯車箱の側面に向けて螺入される締結部材によって着脱可能に固定され、前記軸受の外輪の外周面と前記歯車箱との間に介在してこの外周面を取り囲む円環部を有する小歯車用軸受端蓋と、
    　を備え、
    　前記円環部の端面には、機内側からこの端面に向けて螺入される締結部材によって固定される基部と、その基部から前記歯車箱の機内側に延設され端面が前記軸受の内輪の歯車側端面の延長線上よりも前記小歯車側に設けられた傾斜部と、を有して成る環状部材が設置されていることを特徴とする減速歯車装置。
  8. 　前記基部の内周縁の径は、前記端面の内周縁の径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の減速歯車装置。
  9. 　前記基部の内周縁の径は、前記端面の内周縁の径と等しいことを特徴とする請求項７に記載の減速歯車装置。
  10. 　前記環状部材は、形状記憶合金製であり、
    　前記傾斜部の内周縁の径は、常温のときには前記軸受の転動体の大径側端面の外周縁と前記外輪の外周面とが接触する部分の径よりも大きく、前記常温より高い温度のときにはこの径より小さくなることを特徴とする請求項７に記載の減速歯車装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112696428B (zh) * 2020-12-22 2022-07-26 马鞍山市博创回转支承有限公司 一种回转支承

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848850A (ja) * 1971-06-16 1973-07-10
JPS59141293U (ja) * 1983-03-14 1984-09-20 東洋電機製造株式会社 車両用歯車減速装置
JPS59174497U (ja) * 1983-05-09 1984-11-21 東洋電機製造株式会社 車両用歯車装置
JP2008261367A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Ntn Corp 円すいころ軸受

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5455261A (en) * 1977-10-12 1979-05-02 Toyota Motor Corp Lubricant induction unit for gear transmission
DE2919486A1 (de) * 1979-05-15 1980-12-04 Bosch Gmbh Robert Nachschmiereinrichtung fuer elektrische maschinen
JPS5884260A (ja) * 1981-09-11 1983-05-20 Toyota Motor Corp 自動車用自動変速機
JPS6032547A (ja) 1983-08-01 1985-02-19 Toshiba Corp 回転電機の排気用冷却フアン
JPS61172252U (ja) 1985-04-17 1986-10-25
JPS62142895A (ja) 1985-12-17 1987-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd モ−タの冷却装置
JPS62191952U (ja) 1986-05-27 1987-12-07
JPS63140895A (ja) 1986-12-02 1988-06-13 Nippon Yusoki Co Ltd 電動機用のフアン
JPH0375349U (ja) 1989-11-24 1991-07-29
JPH03239852A (ja) 1990-02-15 1991-10-25 Hino Motors Ltd 全駆車用デフのキャリヤケース
JPH03276698A (ja) 1990-03-26 1991-12-06 Fujitsu Ltd 形状記憶合金を用いたファンモーター
JPH0594563U (ja) 1992-05-19 1993-12-24 三菱自動車工業株式会社 ディファレンシャルキャリヤ構造
JPH0674551U (ja) 1993-03-30 1994-10-21 住友金属工業株式会社 鉄道車両用歯車装置
JPH0716054U (ja) 1993-08-25 1995-03-17 青木精密工業株式会社 ギヤケーシング
JPH0716056U (ja) 1993-08-26 1995-03-17 青木精密工業株式会社 ギヤケーシングの注油栓
EP0756095B1 (en) 1995-07-24 1999-11-24 Nsk Ltd Conical roller bearing for supporting a pinion shaft of a differential gear
JPH1148806A (ja) 1997-08-08 1999-02-23 Jatco Corp デフアレンシャル機構の油潤滑構造
JP2001116041A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Ntn Corp 異常温度検出機能付き転がり軸受
JP2001159460A (ja) 1999-11-30 2001-06-12 Tcm Corp ディファレンシャル装置
JP2003278771A (ja) 2002-03-26 2003-10-02 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
CN100451368C (zh) * 2003-11-07 2009-01-14 株式会社捷太格特 油润滑式滚动轴承装置
US20070133914A1 (en) * 2003-11-07 2007-06-14 Hiroki Matsuyama Oil lubricated rolling bearing device
JP2006214505A (ja) 2005-02-03 2006-08-17 Jtekt Corp 円錐ころ軸受装置および車両用ピニオン軸支持装置
JP4449815B2 (ja) * 2005-04-28 2010-04-14 株式会社ジェイテクト 液体潤滑式円錐ころ軸受装置および車両用ピニオン軸支持装置
JP2007315568A (ja) 2006-05-29 2007-12-06 Jtekt Corp ピニオン軸支持用軸受装置
JP2007315566A (ja) 2006-05-29 2007-12-06 Jtekt Corp ピニオン軸支持用軸受装置、及びそれを用いた軸受装置用給油装置、並びに円すいころ軸受装置
CN201166251Y (zh) * 2008-03-05 2008-12-17 煤炭科学研究总院唐山研究院 一种用于振动筛箱式激振器的润滑密封结构
GB201101226D0 (en) * 2011-01-25 2011-03-09 Rolls Royce Plc A bearing race for a rolling-element bearing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848850A (ja) * 1971-06-16 1973-07-10
JPS59141293U (ja) * 1983-03-14 1984-09-20 東洋電機製造株式会社 車両用歯車減速装置
JPS59174497U (ja) * 1983-05-09 1984-11-21 東洋電機製造株式会社 車両用歯車装置
JP2008261367A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Ntn Corp 円すいころ軸受

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2725244A4 *

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CN103649574B (zh) 2015-08-26

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