WO2020137059A1 - 鉄道車両用歯車装置 - Google Patents

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partition
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史人 神長
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東洋電機製造株式会社
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    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating

Definitions

  • the present invention provides a gear for a railway vehicle that includes a gear box, and a small gear connected to an output shaft of a drive source and a large gear connected to an axle are housed in the gear box in a state in which they are horizontally meshed with each other. Regarding the device.
  • a gear device for a railroad vehicle of this type a first oil sump part in which a lower part of a large gear is immersed, a second oil sump part located below a small gear, and a first oil sump in a gear box.
  • a partition wall for partitioning the first oil reservoir and the second oil reservoir is provided, and a communication hole that connects the second oil reservoir and the first oil reservoir is formed in the partition wall (for example, , Patent Document 1).
  • lubricating oil is stored in the gear box, and this lubricating oil is scraped up by the rotation of the large gear.
  • the lubricating oil scraped up is supplied to each lubrication point such as a meshing point between a small gear and a large gear and a bearing, and heated at the lubrication point.
  • the volume of the first oil sump portion cannot be sufficiently reduced. ..
  • the amount of the lubricating oil scraped up from the first oil sump portion due to the rotation of the large gear becomes insufficient, so that the temperature rise of the lubricating oil cannot be sufficiently suppressed and the frequency of replacing the lubricating oil is left. It cannot be reduced as much.
  • the total amount of lubricating oil stored in a portion other than the first oil sump portion is increased from that of the conventional example, and further, the first oil sump portion It is desirable to be able to more effectively cool the lubricating oil returned to the.
  • the present invention reduces the volume of the first oil sump portion, increases the total amount of lubricating oil stored in a portion other than the first oil sump portion, and further reduces the volume of the first oil sump portion. It is an object of the present invention to provide a railway vehicle gear device that effectively cools the returned lubricating oil and reduces the frequency of replacement of the lubricating oil as much as possible.
  • the present invention includes a gear box in which a small gear connected to an output shaft of a drive source and a large gear connected to an axle are horizontally meshed with each other. And a first oil sump part in which a lower part of a large gear is immersed, a second oil sump part located below a small gear, and A first partition wall for partitioning the first oil sump portion and the second oil sump portion is provided, and a first communication hole that connects the second oil sump portion and the first oil sump portion is formed in the first partition wall.
  • a third oil sump portion located opposite to the second oil sump portion with the first oil sump portion interposed therebetween, a first oil sump portion, and a third oil sump portion are provided.
  • a second partition wall for partitioning and a partition wall extending so as to extend over both the first and second partition walls at a position axially outside of at least one side surface of the large gear in the axial direction are provided.
  • a second communication hole that connects the third oil sump and the first oil sump is formed, and the first oil sump is formed between the partition wall and the side wall of the gear box located axially outside of the partition wall. It is characterized in that a fourth oil sump portion, which communicates with the second oil sump portion and the third oil sump portion, is defined by a partition wall with respect to the portion.
  • the fourth oil sump portion partitioned by the partition wall is defined between the side walls on both sides in the axial direction of the gear box with respect to the first oil sump portion, so that the volume of the first oil sump portion is the fourth. Since the amount of the lubricating oil is reduced by the amount of the oil sump and the partition wall, the amount of the lubricating oil scraped up from the first oil sump by the rotation of the large gear can be reduced, and the temperature rise of the lubricating oil can be suppressed. Further, as the oil sump other than the first oil sump, the third oil sump and the fourth oil sump are provided in addition to the second oil sump, so that the oil is accumulated in a portion other than the first oil sump.
  • a third communication hole that communicates the second oil sump portion and the fourth oil sump portion is formed in the first partition wall, and the second partition wall is provided with a fourth communication hole. It is preferable that a fourth communication hole that connects the oil sump and the third oil sump is formed so that the second oil sump and the third oil sump communicate with each other through the fourth oil sump. According to this, the communication between the second oil sump and the third oil sump via the fourth oil sump is easily and reliably realized.
  • Sectional drawing of the gearbox for railroad vehicles of embodiment of this invention Sectional drawing cut
  • a railway vehicle gear device includes a gear box 1.
  • a small gear 2 connected to an output shaft 21 of a drive source (not shown) and a large gear 3 connected to an axle 31 are housed in the gear box 1 in a state of being horizontally meshed with each other.
  • the output shaft 21 and the axle shaft 31 are mounted on bearings 22 and 32 mounted on the side walls 11 and 11 on both axial sides of the gear box 1 via bearing boxes 221 and 321 respectively. It is supported.
  • a lid 12 is attached to the opening on the upper surface of the gear box 1 so as to cover the upper portions of the small gear 2 and the large gear 3.
  • the second oil sump 4 2 located below the small gear 2, the first oil sump 4 1 and the first partition wall 5 for partitioning the second oil sump 4 2 are provided.
  • first oil sump located on the opposite side of the second oil sump 4 2 across the first oil sump 4 1 4 1
  • a first axially outward from one axial side of the side face of the large gear 3 extends so as to extend over the second two partition walls 5 and 6
  • a partition wall 7 to be provided.
  • the second partition wall 6, a second communication hole 61 that communicates with the third oil sump 4 3 and the first oil sump 4 1 are formed.
  • the fourth oil sump 4 4 Gae that to the first oil sump 4 1 partitioned by the partition wall 7 Is made.
  • the first partition wall 5 thereby forming a third communication hole 52 that communicates with the second oil sump 4 2 and the fourth oil sump 4 4, the second partition wall 6, the fourth oil sump 4 4 and by the third oil sump 4 3 to form a fourth communication hole 62 that communicates, the second oil sump 4 2 and the third oil sump 4 3 via the fourth oil sump 4 4 I am trying to communicate with each other.
  • each side wall 11 of the gear box 1 includes a return hole 222 to return the lubricating oil supplied to the bearing 22 for the output shaft 21 to the second oil sump 4 2, which is supplied to the bearing 32 of the axle 31 a return hole 322 to return the lubricating oil to the first oil sump 4 1 and the fourth oil sump 4 4 is formed.
  • a plurality of return holes 222 and 322 are provided in order to enhance the lubricity of the bearings 22 and 32.
  • the peripheral wall lower surface of the gear box 1 as the first oil sump 4 1 of the bottom opening is formed, the stopper 13 is mounted in the opening.
  • a drain bolt 131 is screwed into the plug body 13, and by removing the drain bolt 131, the lubricating oil in the gear box 1 can be discharged to the outside.
  • the lubricating oil stored in the gear box 1 is scraped up by the rotation of the large gear 3.
  • the lubricating oil scraped up is supplied to each meshing point between the small gear 2 and the large gear 3 and each lubrication point such as the bearings 22 and 32, and heated at the lubrication point.
  • the amount of the lubricating oil scraped up by the rotation of the large gear 3 increases, the temperature of the lubricating oil easily rises and the lubricating oil deteriorates early.
  • the first oil sump 4 1 volume is reduced by the amount of the fourth oil sump 4 4 and the partition wall 7. Therefore, it is possible to reduce the amount of lubricating oil scooped up from the first oil sump 4 1 by the rotation of the large gear 3, to suppress the temperature rise of the lubricating oil. Further, as the oil reservoir of 4 1 than the first oil sump, since the third oil sump 4 3 in addition to the second oil sump 4 2 and the fourth oil sump 4 4 are provided, the first oil the total amount of the lubricating oil stored in a portion other than the reservoir 4 1 can be sufficiently increased.
  • the returned lubricating oil is splashed from the first oil sump 4 1 and the fourth oil sump 4 4 and the third oil sump 4 3 second communication It will be returned to the first oil sump 4 1 via the hole 61.
  • some of the lubricating oil returned to the second oil sump 4 2 with flows through the third communication hole 52 to the fourth oil sump 4 4, the third oil through the fourth communication hole 62 It flows out to the reservoir 4 3, and, first returned to the oil sump 4 1 through the second communication hole 61.
  • a third communication hole 52 by the formation of the fourth communication hole 62, communicating with simple and reliable realization of the second oil sump 4 2 and the third oil sump 4 3 via the fourth oil sump 4 4 To be done.
  • the single partition wall 7 is provided that extends axially outside the side surface of the large gear 3 on one side in the axial direction so as to straddle both the first and second partition walls 5 and 6.
  • a partition wall extending axially outside the side surface of the large gear 3 on the opposite side in the axial direction so as to straddle the first and second partition walls 5 and 6 may be provided.

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Abstract

鉄道車両用歯車装置において、歯車箱１内の下部に、第１油溜り部４１を挟んで第２油溜り部４２と反対側に位置する第３油溜り部４３と、第１と第３の両油溜り部４１，４３を仕切る仕切壁６と、大歯車３の軸方向外側で両仕切壁５，６に跨る隔壁７とが設けられ、仕切壁６に、第１と第３の両油溜り部４１，４３を連通する連通孔６１が形成され、隔壁７と歯車箱１の側壁との間に、第２と第３の両油溜り部４２，４３を連通する第４油溜り部が画成される。

Description

鉄道車両用歯車装置
　本発明は、歯車箱を備え、歯車箱内に、駆動源の出力軸に連結される小歯車と車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛み合せた状態で収納される鉄道車両用歯車装置に関する。
　従来、この種の鉄道車両用歯車装置として、歯車箱内に、大歯車の下部が浸漬される第１油溜り部と、小歯車の下方に位置する第２油溜り部と、第１油溜り部と第２油溜り部とを仕切る仕切壁とが設けられ、仕切壁に、第２油溜り部と第１油溜り部とを連通する連通孔が形成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　ここで、歯車箱内には潤滑油が貯留されており、この潤滑油が大歯車の回転で掻き上げられる。掻き上げられた潤滑油は、小歯車と大歯車の噛合い箇所や軸受といった各潤滑箇所に供給され、潤滑箇所で加熱される。そして、大歯車の回転で掻き上げられる潤滑油の量が多くなると、潤滑油の温度が上昇しやすくなり、潤滑油が早期に劣化する。上記従来例のものでは、大歯車の回転で第１油溜り部内の潤滑油のみが掻き上げられるため、掻き上げられる潤滑油の量を減少させて、潤滑油の温度上昇を抑制することが可能となる。
　然し、上記従来例のものでは、第１油溜り部が歯車箱の軸方向両側の側壁間の全幅に亘り延在しているため、第１油溜り部の容積を十分に小さくすることができない。その結果、大歯車の回転で第１油溜り部から掻き上げられる潤滑油の減量が不十分になって、潤滑油の温度上昇を十分に抑制することができず、潤滑油の交換頻度を左程低減できない。また、潤滑油の交換頻度を可及的に低減するには、第１油溜り部以外の部分に貯留される潤滑油の総量を上記従来例のものより増量し、更に、第１油溜り部に戻される潤滑油をより効果的に冷却できるようにすることが望まれる。
実開昭６２－２２３５７号公報
　本発明は、以上の点に鑑み、第１油溜り部の容積を縮小すると共に、第１油溜り部以外の部分に貯留される潤滑油の総量を増量し、更に、第１油溜り部に戻される潤滑油を効果的に冷却して、潤滑油の交換頻度を可及的に低減できるようにした鉄道車両用歯車装置を提供することをその課題としている。
　上記課題を解決するために、本発明は、歯車箱を備え、歯車箱内に、駆動源の出力軸に連結される小歯車と車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛み合せた状態で収納される鉄道車両用歯車装置であって、歯車箱内の下部に、大歯車の下部が浸漬される第１油溜り部と、小歯車の下方に位置する第２油溜り部と、第１油溜り部と第２油溜り部とを仕切る第１仕切壁とが設けられ、第１仕切壁に、第２油溜り部と第１油溜り部とを連通する第１連通孔が形成されるものにおいて、歯車箱内の下部に、第１油溜り部を挟んで第２油溜り部と反対側に位置する第３油溜り部と、第１油溜り部と第３油溜り部とを仕切る第２仕切壁と、大歯車の少なくとも軸方向片側の側面より軸方向外側の位置で第１と第２の両仕切壁に跨るように延在する隔壁とが設けられ、第２仕切壁に、第３油溜り部と第１油溜り部とを連通する第２連通孔が形成されると共に、隔壁と当該隔壁の軸方向外側に位置する歯車箱の側壁との間に、第１油溜り部に対し隔壁で仕切られた、第２油溜り部と第３油溜り部とを連通する第４油溜り部が画成されることを特徴とする。
　本発明によれば、歯車箱の軸方向両側の側壁間に第１油溜り部に対し隔壁で仕切られた第４油溜り部が画成されるため、第１油溜り部の容積が第４油溜り部及び隔壁の分だけ縮小されることになり、大歯車の回転で第１油溜り部から掻き上げられる潤滑油の量を減少させて、潤滑油の温度上昇を抑制することができる。また、第１油溜り部以外の油溜り部として、第２油溜り部に加えて第３油溜り部と第４油溜り部とが設けられるため、第１油溜り部以外の部分に貯留される潤滑油の総量を十分に増量することができる。更に、第１油溜り部から掻き上げられて第２油溜り部に戻された潤滑油の一部が第４油溜り部と第３油溜り部と第２連通孔とを介して第１油溜り部に戻されることになる。そして、潤滑油が走行風により冷却される歯車箱の側壁に接しながら第４油溜り部を流れるため、第１油溜り部に戻される潤滑油を効果的に冷却することができる。これらの相乗効果により、潤滑油の交換頻度を可及的に低減できる。
　また、本発明においては、前記第１仕切壁に、前記第２油溜り部と前記第４油溜り部とを連通する第３連通孔が形成されると共に、前記第２仕切壁に、第４油溜り部と前記第３油溜り部とを連通する第４連通孔が形成されて、第２油溜り部と第３油溜り部とが第４油溜り部を介して連通することが望ましい。これによれば、第４油溜り部を介しての第２油溜り部と第３油溜り部との連通が簡便且つ確実に実現される。
本発明の実施形態の鉄道車両用歯車装置の断面図。 図１のＩＩ－ＩＩ線で切断した断面図。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した断面図。
　図１を参照して、本発明の実施形態の鉄道車両用歯車装置は、歯車箱１を備えている。歯車箱１内には、図示省略した駆動源の出力軸２１に連結される小歯車２と車軸３１に連結される大歯車３とが互いに水平方向に噛み合せた状態で収納されている。図２乃至図３も参照して、出力軸２１と車軸３１は、夫々、歯車箱１の軸方向両側の側壁１１，１１に軸受箱２２１，３２１を介して装着された軸受２２，３２で軸支されている。歯車箱１の上面の開口には、小歯車２及び大歯車３の上部を覆うように蓋体１２が装着されている。
　また、歯車箱１内には、大歯車３の下部が浸漬される第１油溜り部４１と、小歯車２の下方に位置する第２油溜り部４２と、第１油溜り部４１と第２油溜り部４２とを仕切る第１仕切壁５とが設けられている。第１仕切壁５には、第２油溜り部４２と第１油溜り部４１とを連通する第１連通孔５１が形成されている。
　歯車箱１内の下部には、更に、第１油溜り部４１を挟んで第２油溜り部４２と反対側に位置する第３油溜り部４３と、第１油溜り部４１と第３油溜り部４３とを仕切る第２仕切壁６と、大歯車３の軸方向片側の側面より軸方向外側で第１と第２の両仕切壁５，６に跨るように延在する隔壁７とが設けられている。第２仕切壁６には、第３油溜り部４３と第１油溜り部４１とを連通する第２連通孔６１が形成されている。
　また、隔壁７と当該隔壁７の軸方向外側に位置する歯車箱１の側壁１１との間に、第１油溜り部４１に対し隔壁７で仕切られた第４油溜り部４４が画成されている。そして、第１仕切壁５に、第２油溜り部４２と第４油溜り部４４とを連通する第３連通孔５２を形成すると共に、第２仕切壁６に、第４油溜り部４４と第３油溜り部４３とを連通する第４連通孔６２を形成して、第２油溜り部４２と第３油溜り部４３とが第４油溜り部４４を介して連通するようしている。尚、第１と第２の各仕切壁５，６を、第４油溜り部４４に面する部分では切除して、第２油溜り部４２と第４油溜り部４４、及び、第４油溜り部４４と第３油溜り部４３を夫々第３と第４の各連通孔５２，６２を介さずに連通させてもよい。
　また、歯車箱１の各側壁１１には、出力軸２１用の軸受２２に供給された潤滑油を第２油溜り部４２に戻す戻し孔２２２と、車軸３１用の軸受３２に供給された潤滑油を第１油溜り部４１及び第４油溜り部４４に戻す戻し孔３２２とが形成されている。これら戻し孔２２２，３２２は、軸受２２，３２の潤滑性を高めるため、図示しないが夫々複数設けられている。更に、第１油溜り部４１の底面となる歯車箱１の周壁下面には開口が形成され、この開口に栓体１３が装着されている。栓体１３には、ドレンボルト(Drain bolt)１３１が螺挿されており、ドレンボルト１３１を抜くことで、歯車箱１内の潤滑油を外部に排出できるようにしている。
　ここで、歯車箱１内に貯留された潤滑油は大歯車３の回転で掻き上げられる。掻き上げられた潤滑油は、小歯車２と大歯車３の噛合い箇所や軸受２２，３２といった各潤滑箇所に供給され、潤滑箇所で加熱される。そして、大歯車３の回転で掻き上げられる潤滑油の量が多くなると、潤滑油の温度が上昇しやすくなり、潤滑油が早期に劣化する。
　本実施形態によれば、第１油溜り部４１の容積が第４油溜り部４４及び隔壁７の分だけ縮小される。そのため、大歯車３の回転で第１油溜り部４１から掻き上げられる潤滑油の量を減少させて、潤滑油の温度上昇を抑制することができる。また、第１油溜り部４１以外の油溜り部として、第２油溜り部４２に加えて第３油溜り部４３と第４油溜り部４４とが設けられるため、第１油溜り部４１以外の部分に貯留される潤滑油の総量を十分に増量することができる。更に、第１油溜り部４１から掻き上げられて第２油溜り部４２に戻された潤滑油の一部が第４油溜り部４４と第３油溜り部４３と第２連通孔６１とを介して第１油溜り部４１に戻されることになる。具体的には、第２油溜り部４２に戻された潤滑油の一部は、第３連通孔５２を通じて第４油溜り部４４に流出すると共に、第４連通孔６２を通じて第３油溜り部４３に流出し、そして、第２連通孔６１を通じて第１油溜り部４１に戻される。このように、潤滑油が走行風により冷却される歯車箱１の側壁１１に接しながら第４油溜り部４４を流れるため、第１油溜り部４１に戻される潤滑油を効果的に冷却することができる。これらの相乗効果により、潤滑油の交換頻度を可及的に低減できる。また、第３連通孔５２と第４連通孔６２の形成によって、第４油溜り部４４を介する第２油溜り部４２と第３油溜り部４３との連通が簡便且つ確実に実現される。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、大歯車３の軸方向片側の側面より軸方向外側で第１と第２の両仕切壁５，６に跨るように延在する単一の隔壁７を設けているが、この隔壁７に加えて、大歯車３の軸方向反対側の側面より軸方向外側で第１と第２の両仕切壁５，６に跨るように延在する隔壁を設けてもよい。
　１…歯車箱、１１…側壁、２…小歯車、３…大歯車、４１…第１油溜り部、４２…第２油溜り部、４３…第３油溜り部、４４…第４油溜り部、５…第１仕切壁、５１…第１連通孔、５２…第３連通孔、６…第２仕切壁、６１…第２連通孔、６２…第４連通孔、７…隔壁。

Claims (2)

  1. 　歯車箱を備え、歯車箱内に、駆動源の出力軸に連結される小歯車と車軸に連結される大歯車とが互いに水平方向に噛み合せた状態で収納される鉄道車両用歯車装置であって、
    　歯車箱内の下部に、大歯車の下部が浸漬される第１油溜り部と、小歯車の下方に位置する第２油溜り部と、第１油溜り部と第２油溜り部とを仕切る第１仕切壁とが設けられ、第１仕切壁に、第２油溜り部と第１油溜り部とを連通する第１連通孔が形成されるものにおいて、
    　歯車箱内の下部に、第１油溜り部を挟んで第２油溜り部と反対側に位置する第３油溜り部と、第１油溜り部と第３油溜り部とを仕切る第２仕切壁と、大歯車の少なくとも軸方向片側の側面より軸方向外側の位置で第１と第２の両仕切壁に跨るように延在する隔壁とが設けられ、第２仕切壁に、第３油溜り部と第１油溜り部とを連通する第２連通孔が形成されると共に、隔壁と当該隔壁の軸方向外側に位置する歯車箱の側壁との間に、第１油溜り部に対し隔壁で仕切られた、第２油溜り部と第３油溜り部とを連通する第４油溜り部が画成されることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
  2. 　前記第１仕切壁に、前記第２油溜り部と前記第４油溜り部とを連通する第３連通孔が形成されると共に、前記第２仕切壁に、第４油溜り部と前記第３油溜り部とを連通する第４連通孔が形成されて、第２油溜り部と第３油溜り部とが第４油溜り部を介して連通することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用歯車装置。
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