特開 2022-82896 鉄道車両用歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022082896

(43)【公開日】2022-06-03

(54)【発明の名称】鉄道車両用歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20220527BHJP

   F16H 57/029 20120101ALI20220527BHJP

   F16C 33/76 20060101ALI20220527BHJP

   F16C 33/80 20060101ALI20220527BHJP

   B61C 9/38 20060101ALI20220527BHJP

【ＦＩ】

F16H57/04 J

F16H57/04 N

F16H57/029

F16C33/76 Z

F16C33/80

B61C9/38 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020194058

(22)【出願日】2020-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】特許業務法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】片山 大輔

【テーマコード（参考）】

3J063

3J216

【Ｆターム（参考）】

3J063AA07

3J063AB02

3J063AC01

3J063BA11

3J063BB23

3J063CA01

3J063CD42

3J063CD45

3J063CD52

3J063XD03

3J063XD17

3J063XD32

3J063XD42

3J063XD44

3J063XD62

3J063XD72

3J063XD73

3J063XE17

3J063XE38

3J063XE50

3J063XF14

3J216AA03

3J216AA12

3J216AB12

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA05

3J216CC68

(57)【要約】

【課題】小歯車４から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対側を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱４の第１側壁３１に、歯車軸４１を軸支する第１軸受９ａが内嵌される第１軸受取付部１０ａ_１と、第１軸受取付部１０ａ_１から軸方向一方に突出する歯車軸４１を囲う第１蓋本体１０ａ_２とを有する第１軸受蓋１０ａが装着され、第１蓋本体１０ａ_２内にラビリンスシールを構成する油切り部材１３ａ，１３ｂが歯車軸４１に外嵌し、第１軸受取付部１０ａ_１の下部に、戻し口１５ａを有する戻し孔１４が形成される鉄道車両用歯車装置１において、第１軸受９ａに供給される潤滑油Ｌが戻し孔１５を逆流するのを抑制する。
【解決手段】逆流防止板１６が、小歯車４と第１軸受９ａの間で歯車軸４１に外嵌され、逆流防止板１６の外径ｌ_１が、歯車軸１４の軸心１４ｃから戻し口１５ａの下端までの距離ｌ_２よりも長い。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯車箱を備え、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合した状態で歯車箱内に収納され、歯車箱内の下部に油溜り部が設けられる鉄道車両用歯車装置であって、
小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対側を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸の部分を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、
第１軸受蓋には、第１蓋本体内にラビリンスシールを構成し、歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材が設けられると共に、第１軸受取付部の下部に、当該第１軸受取付部の軸方向他方側の側面に開口する戻し口を有し、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油を歯車箱の内部空間に戻す戻し孔が形成されるものにおいて、
小歯車と共に回転する、潤滑油の逆流防止板が、小歯車と第１軸受の間で歯車軸に外嵌され、逆流防止板の外径が、歯車軸の軸心から戻し口の下端までの距離よりも長いことを特徴とする鉄道車両用歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車箱を備え、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合した状態で歯車箱内に収納され、歯車箱内の下部に油溜り部が設けられる鉄道車両用歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の鉄道車両用歯車装置として、小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対側を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸の部分を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、第１軸受蓋には、第１蓋本体内にラビリンスシールを構成し、歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材が設けられるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、鉄道車両用歯車装置には、一般に、第１軸受取付部の下部に、当該第１軸受取付部の軸方向他方の側面に開口する戻し口を有し、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油を歯車箱の内部空間に戻す戻し孔が形成される。

【0004】

このような鉄道車両用歯車装置では、大歯車の回転に伴い油溜り部から小歯車と大歯車の噛合部及び第１軸受に掻き上げられて供給され、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油を、戻し孔を通じて歯車箱の内部空間に流出させ、油溜り部に回収する。

【0005】

ここで、第１軸受に供給される潤滑油については、小歯車の回転速度が速くなるにつれて供給量が多くなる。このため、第１軸受に供給される潤滑油の一部が、本来ならば浸入する筈のない、第１本体の軸方向他方側の戻し口から戻し孔に浸入し、戻し孔を流出方向とは逆方向に流れる逆流現象が起こる場合がある。戻し孔を逆流する潤滑油は、戻し孔から歯車箱の内部空間への潤滑油の流出を妨げるため、潤滑油が歯車箱外に漏出する虞がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－２１９０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、以上の点に鑑み、第１軸受に供給される潤滑油が、第１軸受取付部の戻し口に浸入して戻し孔を逆流するのを抑制することができる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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明は、歯車箱を備え、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合した状態で歯車箱内に収納され、歯車箱内の下部に油溜り部が設けられる鉄道車両用歯車装置であって、小歯車から駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対側を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱の第１側壁に、小歯車の歯車軸の軸方向一方側の部分を軸支する第１軸受が内嵌される第１軸受取付部と、第１軸受取付部の軸方向一方側の側端部に設けられ、第１軸受取付部から軸方向一方に突出する歯車軸の部分を囲う第１蓋本体とを有する第１軸受蓋が装着され、軸方向他方側の歯車箱の第２側壁に、歯車軸の軸方向他方側の端部を軸支する第２軸受が内嵌される第２軸受取付部と、第２軸受取付部の軸方向他方側の側端部に設けられる第２蓋本体とを有する第２軸受蓋が装着され、第１軸受蓋には、第１蓋本体内にラビリンスシールを構成し、歯車軸に外嵌される筒状の油切り部材が設けられると共に、第１軸受取付部の下部に、当該第１軸受取付部の軸方向他方側の側面に開口する戻し口を有し、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油を歯車箱の内部空間に戻す戻し孔が形成されるものにおいて、小歯車と共に回転する、潤滑油の逆流防止板が、小歯車と第１軸受の間で歯車軸に外嵌され、逆流防止板の外径が、歯車軸の軸心から戻し口の下端までの距離よりも長いことを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、小歯車と共に回転する逆流防止板は、歯車箱の内部空間で、第１軸受蓋の第１軸受取付部に形成された戻し孔の戻し口を覆うため、第１軸受に供給される潤滑油が戻し口を通じて戻し孔に浸入して逆流するのを阻止する。したがって、第１軸受に供給される潤滑油が、第１軸受蓋の第１軸受取付部に形成された戻し孔を逆流するのを抑制することができる。また、逆流防止板の回転に伴い、戻し孔の戻し口近傍に負圧が生じるため、戻し孔を歯車箱の内部空間に向かって流出する潤滑油が吸引される。このため、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出して戻し孔に流入する潤滑油を有効に歯車箱の内部空間に流出させることができ、潤滑油の歯車箱からの漏出がより抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の鉄道車両用歯車装置の一実施形態を示す側面図。

【図2】図１に示す鉄道車両用歯車装置のＡ－Ａ拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１及び図２を参照して、本発明の鉄道車両用歯車装置の一実施形態を説明する。鉄道車両用歯車装置１は、吊り装置２によって鉄道車両の床下に固定される。鉄道車両用歯車装置１は、歯車箱３を備えている。歯車箱３内には、不図示の駆動源の出力軸に連結される小歯車４と、車軸５１に連結される大歯車５とが互いに水平方向に噛合した状態で歯車箱３内に収納されている。歯車箱３の上面の開口には、小歯車４及び大歯車５の上部を覆う蓋体６が締結されている（図２では省略）。

【0012】

歯車箱３内の下部には油溜り部７が設けられている。油溜り部７は、潤滑油Ｌが貯留され、大歯車５の下部が潤滑油Ｌに浸漬される第１油溜り部７１と、小歯車４の下方に位置する第２油溜り部７２とを有している。第１油溜り部７１と第２油溜り部７２は、歯車箱３の下部に設けられる仕切り壁８によって仕切られているが、仕切り壁８には連通孔８１が形成され、第１油溜り部７１と第２油溜り部７２は、連通孔８１によって連通している。

【0013】

また、歯車箱３では、小歯車４から不図示の駆動源に向かう方向を軸方向一方、その反対側を軸方向他方として、軸方向一方側の歯車箱３の第１側壁３１に、小歯車４の歯車軸４１の軸方向一方側の部分４１ａを軸支する第１軸受９ａが内嵌される第１軸受取付部１０ａ_１と、第１軸受取付部１０ａ_１の軸方向一方側の側端部に取り付けられ、第１軸受取付部１０ａ_１から軸方向一方に突出する歯車軸４１の部分４１ａを囲う第１蓋本体１０ａ_２とを有する第１軸受蓋１０ａが装着されている。また、軸方向他方側の歯車箱３の第２側壁３２には、歯車軸４１の軸方向他方の端部４１ｂを軸支する第２軸受９ｂが内嵌される第２軸受取付部１０ｂ_１と、第２軸受取付部１０ｂ_１の軸方向他方側の側端部に取り付けられる第２蓋本体１０ｂ_２とを有する第２軸受蓋１０ｂが装着されている。

【0014】

第１軸受蓋１０ａでは、第１軸受取付部１０ａ_１と第１蓋本体１０ａ_２が別体とされ、第１蓋本体１０ａ_２は、軸方向他方側に位置する内蓋１１と軸方向一方側に位置する外蓋１２とから構成されている。第１軸受取付部１０ａ_１は、歯車箱３の第１側壁３１に形成された開口に内嵌されている。また、第１軸受取付部１０ａ_１には、軸方向一方側に径方向外方にフランジが延在し、内蓋１１にも径方向外方にフランジが延在している。これらのフランジの内、ラビリンスシールに関与しない部分を互いに突き合わせ、ボルトを軸方向一方側から他方側に螺入して、第１軸受取付部１０ａ_１は歯車箱３の第１側壁３１に締結されてもいる。また、内蓋１１は第１軸受取付部１０ａ_１に締結されている。外蓋１２は、内蓋１１の軸方向一方側の側端部の外周部にネジによって締結されている。ボルト及びネジによる夫々の締結位置は、内蓋１１及び外蓋１２の周方向に所定間隔にされている。

【0015】

第２軸受蓋１０ｂでも、第２軸受取付部１０ｂ_１と第２蓋本体１０ｂ_２が別体とされている。また、第２軸受取付部１０ｂ_１は、歯車箱３の第２側壁３２に内嵌されると共に、軸方向他方側に径方向外方にフランジが延在し、このフランジを第２軸受取付部１０ｂ_１の軸方向他方側の側端部に接触させ、ボルトを軸方向他方側から一方側に螺入して、歯車箱３の第２側壁３２に締結されてもいる。第２蓋本体１０ｂ_２は、第１軸受取付部ｂ_１の軸方向他側の側端部にネジによって締結されている。

【0016】

第１軸受９ａは円筒ころ軸受であり、その外輪が第１軸受蓋１０ａの第１軸受取付部１０ａ_１に内嵌し、内輪が歯車軸４１の軸方向一方側の部分４１ａに外嵌している。第２軸受９ｂは、軸方向一方側に位置する円筒ころ軸受と、軸方向他方側に位置する玉軸受とが隣接して並設されて構成されている。

【0017】

また、図２に示すように、第１軸受蓋１０ａ内には、歯車軸４１に外嵌し、ラビリンスシールを構成する、筒状の油切り部材１３ａ，１３ｂが設けられている。油切り部材１３ａは内蓋１１内に設けられ、油切り部材１２ｂは外蓋１２内に設けられている。さらに、第１蓋本体１０ａ_２の下部には、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油Ｌを第１軸受取付部１０ａ_１側に導く導油孔１４が形成されている。導油孔１４は、内蓋１１の下部に位置している。

【0018】

さらに、第１軸受取付部１０ａ_１の下部には、軸方向一方側から他方側に傾斜して延びる戻し孔１５が形成されている。戻し孔１５は、導油孔１４と歯車箱３の内部空間ＩＳを連通し、第１軸受取付部１０ａ_１の軸方向他方側の側面に開口する戻し口１５ａを有している。戻し孔１５は、導油孔１４に導かれた潤滑油Ｌを歯車箱３の内部空間ＩＳに流出させる。内部空間ＩＳに流出した潤滑油Ｌは第２油溜り部７２に回収される。

【0019】

そして、歯車箱３には、小歯車４と共に回転する、潤滑油Ｌの逆流防止板１６が、小歯車４と第１軸受９ａの間で歯車軸４１に外嵌している。逆流防止板１６は円板状の形状を有し、逆流防止板１６の外径ｌ_１は、歯車軸４１の軸心４１ｃから戻し孔１５の戻し口１５ａの下端までの距離ｌ_２よりも長くなっている。

【0020】

図１に示す大歯車５の回転に伴い，小歯車４と大歯車５の噛合部と、第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂとには、第１油溜り部７１から掻き上げられる潤滑油Ｌが供給されるが、逆流防止板１６は、小歯車４と共に回転するため、逆流防止板１６が、第１軸受９ａへの潤滑油Ｌの供給を抑制し、潤滑油Ｌの供給量は適量に調節される。したがって、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出する潤滑油Ｌの量が減少し、導油孔１４に導かれる潤滑油Ｌの量も減少する。その結果、高速回転する場合にも、潤滑油Ｌが歯車箱３の外に漏出するのを抑制することができる。

【0021】

また、小歯車４の回転速度が速くなると、第１軸受９ａに供給される潤滑油Ｌの供給量が増量することに伴い、第１軸受９ａに供給される潤滑油Ｌの一部が、本来ならば浸入する筈のない、戻し口１５ａから戻し孔１５に浸入し、戻し孔１５を流出方向とは逆方向に流れる逆流現象が起こる場合がある。戻し孔１５を逆流する潤滑油Ｌは、戻し孔１５から歯車箱３の内部空間ＩＳに流出する潤滑油Ｌを妨げるため、潤滑油Ｌが歯車箱３の外に漏出する虞がある。

【0022】

しかし、小歯車４と共に回転する逆流防止板１６は、歯車箱３の内部空間ＩＳで、第１軸受蓋１０ａの第１軸受取付部１０ａ_１に形成された戻し孔１５の戻し口１５ａを覆うため、第１軸受９ａに供給される潤滑油Ｌが戻し口１５ａを通じて戻し孔１５に浸入して逆流するのを阻止する。したがって、第１軸受９ａに供給される潤滑油Ｌが、第１軸受蓋１０ａの第１軸受取付部１０ａ_１に形成された戻し孔１５を逆流するのを抑制することができる。また、逆流防止板１６の回転に伴い、戻し孔１５の戻し口１５ａの近傍に負圧が生じるため、戻し孔１５を歯車箱３の内部空間ＩＳに向かって流出する潤滑油Ｌが吸引される。このため、ラビリンスシールから軸方向一方に漏出して戻し孔１５に流入する潤滑油Ｌを有効に歯車箱３の内部空間ＩＳに流出させることができ、潤滑油Ｌの歯車箱３からの漏出がより抑制される。

【0023】

なお、図２に示す第２軸受蓋１０ｂの第２蓋本体１０ｂ_２内には、油切り部材１３ａ，１３ｂは設けられないが、第２軸受９ｂにも、上記の通り、潤滑油Ｌが供給される。このことを考慮して、歯車箱３では、第２軸受取付部１０ｂ_１の下部に透孔１７が形成されると共に、第２軸受取付部１０ｂ_１の外周面下部に接する第２側壁３２の部分に、第２側壁３２の内面に向かって傾斜して達する流出孔１８が形成されている。こうして、第２軸受９ｂから漏出する潤滑油Ｌを透孔１７及び流出孔１８を通じて歯車箱３の第２油溜り部７２に流出させることができ、連通孔８１を通じて第１油溜り部７１に回収することができる。このため、潤滑油Ｌの歯車箱３の外への漏出がより一層抑制される。

【0024】

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、油溜り部７の構成及び構造、第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂに採用される軸受の種類、油切り部材１３ａ，１３ｂの構成及び構造等の細部については、様々な態様を採用することができる。また、第１軸受蓋１０ａでは、例えば、第１軸受取付部１０ａ_１と、第１蓋本体１０ａ_２を構成する内蓋１１とを必ずしも別体とする必要はなく、一体物にすることができる。さらに、導油孔１４が、第１軸受蓋１０ａの第１蓋本体１０ａ_２の周方向に延びるものであれば、導油孔１４の長さ範囲内で、戻し孔１５を第１軸受蓋１０ａの第１軸受取付部１０ａ_１に複数形成することができる。

【符号の説明】

【0025】

１…鉄道車両用歯車装置、３…歯車箱、３１…第１側壁、３２…第２側壁、４…小歯車、４１…歯車軸、４１ａ…第１軸受取付部１０ａ_１から軸方向一方に突出する歯車軸４１の部分、４１ｃ…歯車軸４１の軸心、５…大歯車、５１…車軸、７…油溜り部、９ａ…第１軸受、９ｂ…第２軸受、１０ａ…第１軸受蓋、１０ａ_１…第１軸受取付部、１０ａ_２…第１蓋本体、１０ｂ…第２軸受蓋、１０ｂ_１…第２軸受取付部、１０ｂ_２…第２蓋本体、１３ａ，１３ｂ…油切り部材、１５…戻し孔、１５ａ…戻し口、１６…逆流防止板、Ｌ…潤滑油、ＩＳ…内部空間、ｌ_１…外径、ｌ_２…歯車軸４１の軸心４１ｃから戻し口１５ａまでの距離。

【図1】

【図2】