特許 7076231 気動車用歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-19

(45)【発行日】2022-05-27

(54)【発明の名称】気動車用歯車装置

(51)【国際特許分類】

   B61C 9/00 20060101AFI20220520BHJP

   F16H 1/14 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

B61C9/00

F16H1/14

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018043465

(22)【出願日】2018-03-09

(65)【公開番号】P2019156069

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】303025663

【氏名又は名称】株式会社日立ニコトランスミッション

(74)【代理人】

【識別番号】100091306

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 友一

(74)【代理人】

【識別番号】100174609

【弁理士】

【氏名又は名称】関 博

(72)【発明者】

【氏名】田邉 修

(72)【発明者】

【氏名】柄沢 亮

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 博己

【審査官】川村 健一

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－０６７４５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－２０８７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２１０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１１３９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｃ ９／００

Ｆ１６Ｈ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンからの駆動力が伝達される入力軸と、油圧クラッチにより動力伝達の制御が成される変速歯車を介して前記入力軸から伝達される駆動力を外部へ出力する出力軸と、を有し、前記入力軸と前記出力軸とが直交配置されている油圧クラッチ内蔵型の歯車装置であって、
前記出力軸の後端側に前記入力軸の先端側を配置し、
前記入力軸の先端に油圧ポンプの駆動軸への動力伝達部を備え、
前記入力軸に前記油圧クラッチを備える構成としたことを特徴とする気動車用歯車装置。

【請求項2】

前記入力軸と、前記出力軸との間に介在される変速歯車の回転軸を１軸のみとしたことを特徴とする請求項１に記載の気動車用歯車装置。

【請求項3】

前記入力軸は、前記駆動力入力部となる基端側と、前記油圧クラッチとの間に、前記変速歯車への駆動力伝達用の歯車を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の気動車用歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気動車に用いられる歯車装置に係り、特に、小型、軽量、および静音化に適した歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンにて動力を発生させる気動車は、発熱するエンジンを冷却するためにラジエータが備えられている。そして、ラジエータには、冷却ファンによる強制通風が成されるように構成されていることが一般的である。一例として、特許文献１に開示されている気動車には、複数のラジエータから成るラジエータユニットが搭載されている。そして、特許文献１に開示されているラジエータユニットには、走行風が採り込まれると共に、冷却ファンによる空気の引き込み（強制通風）が成されるように構成されている。

【0003】

図２に示す例は、冷却ファンを駆動させるための歯車装置（増速機）１であり、入力軸２と出力軸３が直交して配置される形態が採られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－５９１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

昨今、気動車の燃費向上や、客室、あるいは荷室スペースの拡大などを目的として、歯車装置１についても、小型化、軽量化が要求されるようになってきている。しかし、図２に示すような油圧クラッチ４を内蔵した直交歯車型の歯車装置１の場合、単純に入力軸２と出力軸３との間に介在される歯車の段数を減らす構造としただけでは、油圧機構用のポンプ（油圧ポンプ５）を駆動させるための機構を配置することができなくなるといった問題が生じることとなる。

【0006】

そこで本発明では、クラッチを内蔵した直交歯車型の歯車装置であっても、小型軽量化を図る事のできる気動車用歯車装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための本発明に係る気動車用歯車装置は、エンジンからの駆動力が伝達される入力軸と、油圧クラッチにより動力伝達の制御が成される変速歯車を介して前記入力軸から伝達される駆動力を外部へ出力する出力軸と、を有し、前記入力軸と前記出力軸とが直交配置されている油圧クラッチ内蔵型の歯車装置であって、前記出力軸の後端側に前記入力軸の先端側を配置し、前記入力軸の先端に油圧ポンプの駆動軸への動力伝達部を備える構成としたことを特徴とする。

【0008】

また、上記のような特徴を有する気動車用歯車装置では、前記入力軸と、前記出力軸との間に介在される変速歯車の回転軸を１軸のみとすると良い。このような特徴を有する事によれば、部品点数や設置スペースの削減に伴い、歯車装置の小型化、軽量化に寄与することができる。

【0009】

また、上記のような特徴を有する気動車用歯車装置では、前記入力軸に前記油圧クラッチを備える構成とすることができる。このような特徴を有する事によれば、クラッチ脱時に空回りする歯車が無くなり、歯車同士の断続的な接触に伴う騒音（ガラ音）を抑制することができる。

【0010】

さらに、上記のような特徴を有する気動車用歯車装置における前記入力軸は、前記駆動力入力部となる基端側と、前記油圧クラッチとの間に、前記変速歯車への駆動力伝達用の歯車を備える構成とすると良い。このような特徴を有する事によれば、入力軸や、変速歯車の回転軸を短くすることが可能となり、歯車装置の小型化、軽量化に寄与することができる。

【発明の効果】

【0011】

上記のような特徴を有する気動車用歯車装置によれば、クラッチを内蔵した直交歯車型の歯車装置であっても、小型軽量化を図る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る気動車用歯車装置の概略構成の一例を示す図である。

【図2】従来の気動車用歯車装置の概略構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の気動車用歯車装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施形態に係る気動車用歯車装置の概略構成の一例を示す図である。

【0014】

［構成］
本実施形態に係る気動車用歯車装置（以下、単に歯車装置１０と称す）は、入力軸１２と出力軸１４が直交配置されると共に、両者の間に変速歯車１６を備えることを基本とし、これらの要素をケーシング２０により覆う事により構成されている。入力軸１２は、エンジン（例えばディーゼルエンジン：不図示）からの駆動力が伝達される回転軸である。本実施形態に係る回転軸には、油圧クラッチ１２ａと、この油圧クラッチ１２ａの嵌脱により駆動力の伝達を制御される歯車１２ｂを有する。

【0015】

油圧クラッチ１２ａは、図示しない油圧経路からの作動油の供給の有無に応じて嵌脱、および滑り状態が制御され、歯車１２ｂへの動力の伝達状態が調整されることとなる。歯車１２ｂは、入力軸１２に伝達された駆動力を変速歯車１６へ伝達するための要素である。入力軸１２と歯車１２ｂとの間には、摺動部材が介在されている。このため、油圧クラッチ１２ａが脱状態の時には、入力軸１２と歯車１２ｂと間での動力伝達が解除され、入力軸１２のみが回転状態となる。一方、油圧クラッチ１２ａが嵌状態、あるいは滑り状態の時には、歯車１２ｂに対して動力が伝達されることとなる。この結果、歯車１２ｂは入力軸１２の回転に伴って回転することとなる。なお、油圧クラッチ１２ａが滑り状態の時には、滑りの割合に応じて、入力軸１２から歯車１２ｂへ伝達される駆動力の割合が変化することとなる。

【0016】

出力軸１４は、入力軸１２に伝達された駆動力を、後段の動力系（例えば冷却ファン：不図示）へ伝達するための回転軸である。本実施形態の場合、出力軸１４は、入力軸１２に対して直交配置されている。出力軸１４の先端側Ａを駆動力出力部とした場合、上述した入力軸１２との関係において、出力軸１４の後端側Ｂに、入力軸１２の先端側Ｃが位置するように配置し、入力軸１２の先端側Ｃと出力軸１４の後端側Ｂとの間には、非干渉領域Ｅを構成している。

【0017】

入力軸１２に対して軸心が交差（直交）して配置されている出力軸１４には、駆動力を伝達するためのかさ歯車１４ａが備えられている。このような構成とすることで、回転軸の向きを変えた場合でも、駆動力の伝達が可能となるからである。

【0018】

また、入力軸１２の先端側Ｃと出力軸１４の後端側Ｂとの間に形成された非干渉領域Ｅには、油圧クラッチ１２ａやその他の潤滑系に作動油、あるいは潤滑油を供給するための油圧ポンプ１８が設けられている。

【0019】

非干渉領域Ｅに設けられた油圧ポンプ１８の駆動軸は、入力軸１２に接続されている。このような構成とすることで、油圧ポンプ１８の駆動軸には、入力軸１２を介してエンジンからの動力が常に伝達されることとなり、常時、作動油および潤滑油を供給することが可能となる。

【0020】

入力軸１２の先端側Ｃに出力軸１４の後端側Ｂが位置するようにして、両者を直交配置すると共に、入力軸１２の先端側Ｃに設けられた非干渉領域Ｅに油圧ポンプ１８を配置する構成としたことで、入力軸１２を出力軸１４の先端側Ａに設ける場合に比べ、両者の距離を近づけることができるようになる。出力軸１４に対する接続空間を確保する必要がなくなるため、入力軸先端側へ突出部（油圧ポンプ１８）を設けることが可能となるからである。また、非干渉領域Ｅに油圧ポンプ１８を配置することで、歯車装置１０の外観にデッドスペース、あるいは突出部が少なくなり小型化を図ることができる。

【0021】

変速歯車１６は、入力軸１２と出力軸１４の間における駆動力の伝達を担う要素である。本実施形態では、変速歯車１６を１段のみとする事で、部品点数の削減、並びに設置スペースの削減を図り、歯車装置１０の小型化、軽量化を実現する構成としている。変速歯車１６は、回転軸１６ａと、入力軸側歯車１６ｂ、および出力軸側歯車１６ｃとを有する。入力軸側歯車１６ｂは、入力軸１２に備えた歯車１２ｂと係合する歯車であり、平歯車とすることができる。一方、出力軸側歯車１６ｃは、出力軸１４に備えられたかさ歯車１４ａと係合する歯車であり、その形態は、かさ歯車とされている。入力軸１２から出力軸１４までに噛み合わされる歯車の歯車比により、入力軸１２と出力軸１４との間における回転数の増速比、あるいは減速比が定められる。

【0022】

また、本実施形態に係る歯車装置１０では、駆動力が常に伝達されることとなる入力軸１２に油圧クラッチ１２ａを設け、入力軸１２から歯車系への動力の伝達を切離可能としたことで、無負荷（低負荷）状態で回転し続ける歯車が存在しない構成とすることができる。このため、エンジンのトルク変動や回転変動に応じて歯車に不規則な動力伝達が成され、歯車同士に断続的な衝突が生じることを避けることができる。これにより、歯車同士の断続的な衝突に起因した騒音、いわゆるガラ音を抑制することも可能となる。

【0023】

なお、本実施形態に係る歯車装置１０では、入力軸１２の後端側（基端側）Ｄを駆動力入力部とした場合に、駆動力入力部と油圧クラッチ１２ａとの間に歯車１２ｂを備える構成としている。このような構成とすることで、歯車の噛み合いや、軸の支持形態の関係より、入力軸１２、および変速歯車１６の回転軸１６ａを短くすることが可能となる。よって、歯車装置１０の小型化、軽量化に寄与することができる。

【0024】

［効果］
上記のような構成の歯車装置１０によれば、油圧クラッチ１２ａを内蔵した直交歯車型の歯車装置において、小型化、軽量化を実現することができる。さらに、入力軸１２に油圧クラッチ１２ａを配置することで、いわゆるガラ音の抑制を図る事も可能となる。

【符号の説明】

【0025】

１０………歯車装置、１２………入力軸、１２ａ………油圧クラッチ、１２ｂ………歯車、１４………出力軸、１４ａ………かさ歯車、１６………変速歯車、１６ａ………回転軸、１６ｂ………入力軸側歯車、１６ｃ………出力軸側歯車、１８………油圧ポンプ、２０………ケーシング。

【図1】

【図2】