(57)【要約】【課題】潤滑油を一時貯留可能な容積を拡大しつつ歯車装置の大型化を回避できる鉄道車両用歯車装置を提供する。【解決手段】鉄道車両用歯車装置は、車軸５に接続された大歯車３と、駆動軸に接続されかつ大歯車に噛合された小歯車と、大歯車および小歯車を収容しかつ底部のオイルパン２１に潤滑油Ｌが貯留されたケースと、大歯車３の内部に形成されかつ大歯車３の側面の開口を通してケースの内部空間に連通された歯車ポケット１０と、を有する。歯車ポケット１０は、大歯車３の両側面に形成された凹部１１と、凹部１１の外周辺縁から内向きに張り出す壁部１２とで構成される。【選択図】図４
2020112192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸に接続された大歯車と、駆動軸に接続されかつ前記大歯車に噛合された小歯車と、前記大歯車および前記小歯車を収容しかつ底部に潤滑油が貯留されたケースと、前記大歯車の内部に形成されかつ前記大歯車の側面の開口を通して前記ケースの内部空間に連通された歯車ポケットと、を有することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用歯車装置において、
前記歯車ポケットは、前記大歯車の側面に形成された凹部と、前記凹部の外周辺縁から前記大歯車の径方向内向きに張り出した壁部と、を有することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項３】
請求項２に記載の鉄道車両用歯車装置において、
前記壁部は、前記凹部の開口内側に嵌め込まれた環状の板材によって形成されていることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の鉄道車両用歯車装置において、
前記凹部を周方向に分割するリブを有することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項５】
請求項１に記載の鉄道車両用歯車装置において、
前記歯車ポケットは、前記大歯車の側面に形成された凹部と、前記凹部を覆う蓋部と、前記蓋部の内外を連通する開口と、を有することを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の鉄道車両用歯車装置において、
前記開口より径方向外側に形成されて前記歯車ポケットと前記ケースの内部空間とを連通する連通孔を有する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、鉄道車両用歯車装置に関し、鉄道車両の電動機の動力を車輪に伝達する歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両においては、駆動源の回転力を車輪に伝達する歯車装置が用いられている（特許文献１参照）。
鉄道車両用歯車装置は、所期の減速比に設定された大歯車および小歯車を有する。小歯車は駆動軸に接続され、駆動軸には駆動源の回転力が伝達される。回転力は小歯車と噛合する大歯車に伝達され、大歯車が接続された車軸を介して車輪に伝達される。なお、高さ寸法の抑制などの理由から、小歯車は大歯車の周面（歯面）に対して側方から噛合される。また、大歯車および小歯車の回転軸は、水平方向に配置される。
【０００３】
これらの大歯車および小歯車は、密封可能なケース内に収容され、ケースの底部には飛沫潤滑用の潤滑油が貯留される。ケース内の潤滑油は、停止状態で大歯車の一部が浸漬される状態とされ、大歯車の歯溝内に入り込む。大歯車が回転すると、周囲の潤滑油が跳ね上げられ、大歯車の周囲に随伴流が形成され、歯溝内の潤滑油も周囲に飛散する。これらの潤滑油が飛沫となって、両歯車の噛合部分および各歯車の回転軸の軸受部分へと散布され、各々の潤滑が行われる。
【０００４】
潤滑油は、歯車の回転により攪拌されて発熱し、モータから車輪への伝達動力を消費する。このため、潤滑油の量は、軸受の潤滑不足が生じない範囲で少ないことが望ましい。一方で、寒冷地での起動時等の低温状態では粘度が高く、潤滑不足が生じがちであり、一定時間連続して高速回転することにより高温になると、低粘度となって潤滑油量が過剰ぎみとなる。
これに対し、特許文献１では、歯車箱の内部に、潤滑油の粘度が低くなったときに、大歯車の正回転により掻き揚げられた潤滑油を流入する油溜め（ポケット）を設けている。これにより、粘度が高い低温時には、噛合部分や軸受部の潤滑に十分な潤滑油量を確保できる。また、粘度が低い高温時には、ポケット内に余分な潤滑油が一時的に貯留され、潤滑に供される潤滑油量が減少するので、攪拌熱の上昇を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１の歯車装置では、回転時に大歯車で跳ね上げられた潤滑油をケース上部のポケットに一時貯留することで、低温時の潤滑油量を確保しつつ、高温時のケース底部の貯留潤滑油量を低減し、攪拌熱の上昇を抑えている。
しかし、特許文献１の歯車装置では、潤滑油を一時貯留するポケットをケースの内側に形成するため、その容積分だけケースが外側へ膨張することになり、歯車装置が大型化する一因となるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、潤滑油を一時貯留可能な容積を拡大しつつ歯車装置の大型化を回避できる鉄道車両用歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鉄道車両用歯車装置は、車軸に接続された大歯車と、駆動軸に接続されかつ前記大歯車に噛合された小歯車と、前記大歯車および前記小歯車を収容しかつ底部に潤滑油が貯留されたケースと、前記大歯車の内部に形成されかつ前記大歯車の側面の開口を通して前記ケースの内部空間に連通された歯車ポケットと、を有することを特徴とする。
【０００９】
このような本発明では、ケースの底部に貯留された潤滑油が、大歯車が回転した際に跳ね上げられ、歯車ポケット内に一時貯留される。従って、歯車ポケットにより、低温時の潤滑油量を確保しつつ、高温時の攪拌熱の上昇を抑える機能が得られる。
この際、歯車ポケットは大歯車に形成されるため、歯車ポケットの容積を拡大しても、ケースを大型化させる必要がない。従って、潤滑油を一時貯留可能な容積を拡大しつつ、歯車装置の大型化を避けることができる。
【００１０】
本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記歯車ポケットは、前記大歯車の側面に形成された凹部と、前記凹部の外周辺縁から前記大歯車の径方向内向きに張り出した壁部と、を有することが好ましい。
【００１１】
このような本発明では、凹部の外周側が壁部で囲われ、壁部の内側辺縁よりも内周側から凹部へと潤滑油が流入可能であり、壁部で囲われた凹部の外周側部分により歯車ポケットが形成される。
凹部の内周側から流入した潤滑油は、大歯車の回転速度が増加した際に、遠心力により歯車ポケット（凹部の外周側）に保持され、大歯車の回転により一時的に下向き（回転途中に大歯車の上側に来ている状態）でも排出されることがない。一方、大歯車の回転速度が低下すると、遠心力も減少し、歯車ポケットに保持されていた潤滑油はケース内へと排出される。
従って、歯車ポケットとして凹部とその外周側の壁部とを用いることで、遠心力による潤滑油の保持が可能となり、例えば大歯車の全周にわたる広い領域を歯車ポケットとして利用することができる。
本発明の歯車ポケットは、大歯車の側面に対する切削加工により凹部および壁部を連続材料で形成してもよく、大歯車の側面に形成された凹部に壁部となる部材を接合して歯車ポケットを形成してもよい。
【００１２】
本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記壁部は、前記凹部の開口内側に嵌め込まれた環状の板材によって形成されていることが好ましい。
このような本発明では、大歯車の側面の凹部に環状の板材を嵌め込んで壁部とすることで、歯車ポケットを簡単に形成することができる。凹部と壁部となる板材との境界は、溶接などで接続することが好ましい。大歯車の側面の凹部は、側面の切削加工により形成してもよいが、側面に凹部を有する大歯車を鋳造することで簡単に得ることができる。
【００１３】
本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記凹部を周方向に分割するリブを有することが好ましい。
このような本発明では、リブにより歯車ポケットが複数に分割され、凹凸が増すことで潤滑油の保持性を高めることができる。また、径方向に延びるリブを大歯車の強度確保に利用することもできる。
【００１４】
本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記歯車ポケットは、前記大歯車の側面に形成された凹部と、前記凹部を覆う蓋部と、前記蓋部の内外を連通する開口と、を有することが好ましい。
このような本発明では、蓋部が凹部の開口面全体を覆うことで、凹部の全体を歯車ポケットとしての空洞として利用できる。この際、潤滑油は開口を通じて出し入れすることができる。従って、凹部の全体を歯車ポケットとして最大限利用できるため、歯車ポケットとしての潤滑油の貯留量を増大させることができる。
【００１５】
本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記開口より径方向外側に形成されて前記歯車ポケットと前記ケースの内部空間とを連通する連通孔を有することが好ましい。
このような本発明では、静止時に歯車ポケットに残留する潤滑油と、ケースの底部に貯留される潤滑油とが連通され、各々の液面を同じ高さとすることができる。
すなわち、大歯車が静止した状態では、歯車ポケット内の潤滑油は側面の開口からケースの底部へと流出する。連通孔がない場合、潤滑油の流出は、歯車ポケット内の潤滑油の液面が開口の下端高さに達した時点で停止する。つまり、ケースの底部の潤滑油の液面まで下がらず、比較的多くの潤滑油が歯車ポケット内に残留する可能性がある。これに対し、連通孔があれば、歯車ポケット内の潤滑油の液面が連通孔に達するまで排出することができ、連通孔を歯車ポケット内の潤滑油の液面より低い位置（大歯車の外周に近い位置）に形成しておけば、歯車ポケット内の潤滑油の液面とケースの底部の潤滑油の液面とが一致するまで十分な量の潤滑油を排出することができ、歯車ポケット内に残留する潤滑油を最小限にすることができる。
さらに、静止時に歯車ポケット内の潤滑油の液面とケースの底部の潤滑油の液面とが一致することで、従来のケースの底部の潤滑油の液面高さに基づく総油量管理を行う場合でも、正確な油量を把握することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、潤滑油を一時貯留可能な容積を拡大しつつ歯車装置の大型化を回避できる鉄道車両用歯車装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の鉄道車両用歯車装置の第１実施形態を示す断面図。
【図２】前記第１実施形態の大歯車および小歯車を示す斜視図。
【図３】前記第１実施形態の大歯車の静止状態を示す断面図。
【図４】前記第１実施形態の大歯車の回転状態を示す断面図。
【図５】本発明の鉄道車両用歯車装置の第２実施形態を示す斜視図。
【図６】本発明の鉄道車両用歯車装置の第３実施形態を示す斜視図。
【図７】本発明の鉄道車両用歯車装置の第４実施形態を示す斜視図。
【図８】本発明の鉄道車両用歯車装置の第５実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１において、鉄道車両用歯車装置１は、密封可能なケース２内に収容された大歯車３および小歯車４を有する。
大歯車３は、ケース２に回転自在に支持された車軸５に接続され、車軸５はケース２の外部で図示しない車輪に接続されている。
小歯車４は、ケース２に回転自在に支持された駆動軸６に接続され、駆動軸６はケース２の外部で図示しない駆動モータなどに接続されている。
【００１９】
大歯車３および小歯車４は、互いに所期の減速比に設定され、小歯車４は大歯車３の側方から噛合されている。
ケース２の底部にはオイルパン２１が形成され、オイルパン２１には所定量の潤滑油Ｌが貯留されている。オイルパン２１に貯留された潤滑油Ｌには、大歯車３の下部が浸漬されている。
ケース２上部には、大歯車３を挟んで２箇所にオイルポケット２２，２３が形成され、それぞれ所定量の潤滑油Ｌを貯留可能である。オイルポケット２２，２３の下部にはドレン孔などが形成され、オイルポケット２２，２３に貯留された潤滑油Ｌは少量ずつ排出可能である。
【００２０】
このような鉄道車両用歯車装置１においては、小歯車４が駆動モータなどにより回転されることで、小歯車４に噛合する大歯車３および車輪に回転が伝達される。
大歯車３の回転により、オイルパン２１に貯留されていた潤滑油Ｌが跳ね上げられ、ケース２の内部空間に飛散する飛沫となって大歯車３および小歯車４の噛合部分、車軸５および駆動軸６の軸受部へと散布され、各々の潤滑に供される。
【００２１】
大歯車３の回転速度が増加するに従って、ケース２の内部空間には大歯車３の歯面に沿った潤滑油Ｌの随伴流が生じる。随伴流となった潤滑油Ｌの一部は、オイルポケット２２，２３に収容され、その結果、大歯車３が浸漬されていたオイルパン２１内の潤滑油Ｌの油量が一時的に減少し、攪拌熱による温度上昇を抑制できる。
大歯車３の回転速度が低下した際には、大歯車３の随伴流および跳ね上げられる潤滑油Ｌが減少し、オイルポケット２２，２３に貯留された潤滑油Ｌが排出されてオイルパン２１に戻る。その結果、オイルパン２１内の潤滑油Ｌの油量が回復し、低速高トルク時にも十分な潤滑性能を確保できる。
【００２２】
本実施形態の鉄道車両用歯車装置１は、潤滑油Ｌを一時貯留可能な構成として、ケース２に形成されたオイルポケット２２，２３に加えて、大歯車３の内部に形成された歯車ポケット１０を備えている。
図２および図３において、大歯車３の両側面には、それぞれ環状の凹部１１が形成されている。凹部１１の外側辺縁（大歯車３の歯面に沿った部分）には、大歯車３の内側（車軸５との接続部分）に向けて張り出す内フランジ状の壁部１２が形成されている。
【００２３】
大歯車３においては、これらの凹部１１および壁部１２により、全周にわたって連続した環状の歯車ポケット１０が形成されている。
すなわち、凹部１１と壁部１２とで囲われた部分（壁部１２の内側辺縁より外側の径方向外向きに凹状になる部分）により、潤滑油Ｌを貯留可能な歯車ポケット１０が形成される。この歯車ポケット１０は、壁部１２の内側辺縁より内側が大歯車３の側面に開口した部分となり、この開口部分を通して大歯車３の外部、すなわちケース２の内部空間から潤滑油Ｌを導入可能である。
【００２４】
図１に示すように、大歯車３の静止状態で、所定の油量の潤滑油Ｌはオイルパン２１の所定高さに油面を形成する。歯車ポケット１０は、壁部１２の内側辺縁の下端位置が、前述した静止状態の油面よりやや上に来るように設定されている。
図３に示すように、歯車ポケット１０の内部には、大歯車３の静止状態においても所定量の潤滑油Ｌ１が保持される。潤滑油Ｌ１の油面は、壁部１２の内側辺縁の下端位置となる。これ以上の高さにある潤滑油Ｌ１は、下端位置からオイルパン２１へと流出する。
【００２５】
図４において、大歯車３が回転状態となると、歯車ポケット１０の内部の潤滑油Ｌ２は、遠心力により歯車ポケット１０内に保持される。さらに、回転に伴って大歯車３で跳ね上げられたオイルパン２１の潤滑油Ｌが歯車ポケット１０内に流入する。これらにより、歯車ポケット１０の内部には、上端位置を含む全周にわたって潤滑油Ｌ２が保持される。
一方、大歯車３の回転速度が低下し、やがて停止に至ると、遠心力が低下することで歯車ポケット１０の上側の潤滑油Ｌ２はオイルパン２１へと流出し、やがて図３における潤滑油Ｌ１の状態に戻る。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態では、ケース２の底部のオイルパン２１に貯留された潤滑油Ｌが、大歯車３が回転した際に跳ね上げられ、歯車ポケット１０内に一時貯留される。従って、歯車ポケット１０により、低温時の潤滑油量を確保しつつ、高温時の攪拌熱の上昇を抑える機能が得られる。
この際、歯車ポケット１０は大歯車３に形成されるため、歯車ポケット１０の容積を拡大しても、ケース２を大型化させる必要がない。従って、潤滑油Ｌを一時貯留可能な容積を拡大しつつ、鉄道車両用歯車装置１の大型化を避けることができる。
【００２７】
本実施形態では、凹部１１の外周側が壁部１２で囲われ、壁部１２よりも内周側の開口部分から凹部１１へと潤滑油Ｌが流入可能であり、壁部１２で囲われた凹部１１の外周側部分により歯車ポケット１０が形成される。
歯車ポケット１０においては、凹部１１の内周側から流入した潤滑油Ｌが、大歯車３の回転速度が増加した際に、遠心力により歯車ポケット１０（凹部１１の外周側）の全周にわたって保持される。そして、歯車ポケット１０の全周にわたって保持された潤滑油Ｌ２は、大歯車３の回転により一時的に下向き（回転途中に大歯車３の上側に来ている状態）でも、遠心力によって重力に対抗して保持されるため落下して排出されることがない。
一方、大歯車３の回転速度が低下すると、遠心力も減少するため、歯車ポケット１０に保持されていた潤滑油Ｌ２は、ケース２内へと排出され、オイルパン２１へと戻される。
従って、歯車ポケット１０として凹部１１とその外周側の壁部１２とを用いることで、遠心力による潤滑油Ｌ２の保持が可能となり、大歯車３の全周にわたる広い領域を歯車ポケット１０として利用することができる。
【００２８】
前述した第１実施形態では、歯車ポケット１０を構成する凹部１１および壁部１２を連続材料としており、その製造には大歯車３の切削加工あるいは可動中子を用いた鋳造などを利用することができる。
一方、大歯車３の側面に形成された凹部１１に壁部１２となる部材を接合して歯車ポケット１０を形成してもよい。
【００２９】
〔第２実施形態〕
図５には、本発明の第２実施形態が示されている。本実施形態において、大歯車３の構成以外は前述した第１実施形態と同じであり、重複する説明は省略する。
図５において、大歯車３の側面には、歯面が形成される外周部と車軸５が接続される中央部との間の領域に、環状の凹部１１が形成されている。このような凹部１１を有する大歯車３は、鋳造により容易に製造できる。ただし、大歯車３を製造し、あとから凹部１１を切削加工してもよい。
本実施形態において、壁部１２は、外周が凹部１１の開口内側に嵌め込み可能な環状の板材で形成されている。凹部１１と、これに嵌め込まれた壁部１２との境界は、全周にわたって溶接される。なお、壁部１２を形成する環状の板材と凹部１１の開口内側との間には、溶接のための開先に対応する隙間が形成されてもよい。
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な歯車ポケット１０を形成することができ、第１実施形態で説明した通りの効果を得ることができる。
【００３０】
〔第３実施形態〕
図６には、本発明の第３実施形態が示されている。本実施形態において、大歯車３の構成以外は前述した第１実施形態と同じであり、重複する説明は省略する。
前述した第１実施形態では、凹部１１および歯車ポケット１０は環状に連続した形状とされていた。これに対し、本実施形態では、凹部１１および歯車ポケット１０が周方向に複数に分割されている。
【００３１】
図６において、凹部１１には、径方向に延びるリブ１３が６０度間隔で配置され、歯車ポケット１０は周方向に６区画に分割されている。
このような本実施形態では、リブ１３により歯車ポケット１０が複数に分割され、凹凸が増すことで潤滑油Ｌ２の保持性を高めることができる。また、径方向に延びるリブ１３を大歯車３の強度確保に利用することもできる。
【００３２】
〔第４実施形態〕
図７には、本発明の第４実施形態が示されている。本実施形態において、大歯車３の構成以外は前述した第１実施形態と同じであり、重複する説明は省略する。
前述した第１実施形態では、凹部１１の外周側の領域に壁部１２が形成され、壁部１２より内側の領域で外部に連通された歯車ポケット１０が形成されていた。これに対し、本実施形態では、凹部１１が蓋部１４により全体を覆われている。
【００３３】
図７において、凹部１１には、円板状の蓋部１４が嵌め込まれている。
蓋部１４は、中央部に、大歯車３の車軸５と接続される部分を挿通させる中央孔が形成されているとともに、中央孔の周囲に６個の開口１５が形成されている。
蓋部１４は、凹部１１に嵌め込まれた状態で、その外周縁を凹部１１の外周縁に溶接されるとともに、中央孔の内周縁を大歯車３の中央部に溶接される。なお、蓋部１４と凹部１１の開口内側との間には、溶接のための開先に対応する隙間が形成されてもよい。
【００３４】
このような本実施形態では、蓋部１４が凹部１１の開口面全体を覆うことで、凹部１１の全体を歯車ポケット１０として利用できる。この際、潤滑油Ｌは開口１５を通じて出し入れすることができる。従って、凹部１１の全体を歯車ポケット１０として最大限利用できるため、歯車ポケット１０としての潤滑油Ｌ２の貯留量を増大させることができる。
【００３５】
〔第５実施形態〕
図８には、本発明の第５実施形態が示されている。本実施形態において、大歯車３の構成以外は前述した第１実施形態と同じであり、重複する説明は省略する。
前述した第１実施形態では、凹部１１の外周側の領域に壁部１２が形成され、壁部１２より内側の領域で外部に連通された歯車ポケット１０が形成されていた。このため、静止時（図３参照）においては、歯車ポケット１０の内部に残留する潤滑油Ｌ１は、液面が壁部１２の内周縁のうち最も下の部分の高さまでしか排出されなかった。
これに対し、本実施形態では、壁部１２の外周寄りに、歯車ポケット１０の内部とケース２の内部空間とを連通する連通孔１６が形成されている。連通孔１６は、一般的な円形の貫通孔であり、周方向に複数が配列されている。
【００３６】
このような本実施形態では、静止時に歯車ポケット１０に残留する潤滑油Ｌ１と、ケース２の底部のオイルパン２１に貯留される潤滑油Ｌとが連通され、各々の液面を同じ高さとすることができる。
すなわち、大歯車３が静止した状態では、歯車ポケット１０内の潤滑油Ｌ１は側面の開口からケース２の底部へと流出する。連通孔１６がない場合、潤滑油Ｌ１の流出は、歯車ポケット１０内の潤滑油Ｌ１の液面が開口の下端（壁部１２の内周縁）高さに達した時点で停止する。つまり、ケース２の底部（オイルパン２１）の潤滑油Ｌの液面まで下がらず、比較的多くの潤滑油Ｌ１が歯車ポケット１０内に残留する可能性がある。これに対し、連通孔１６を歯車ポケット１０内の潤滑油Ｌ１の液面より低い位置（大歯車３の外周に近い位置）に形成しておけば、歯車ポケット１０内の潤滑油Ｌ１の液面とケース２の底部の潤滑油Ｌの液面とが一致するまで十分な量の潤滑油Ｌ１を排出することができ、歯車ポケット１０内に残留する潤滑油Ｌ１を最小限にすることができる。
さらに、静止時に歯車ポケット１０内の潤滑油Ｌ１の液面とケース２の底部の潤滑油の液面とが一致することで、従来のケース２の底部の潤滑油Ｌの液面高さに基づく総油量管理を行う場合でも、正確な油量を把握することができる。
【００３７】
本実施形態の連通孔１６は、前述した第２実施形態（図５参照）、第３実施形態（図６参照）、および第４実施形態（図７参照）に適用することもできる。
一方、前述した第２実施形態ないし第４実施形態では、大歯車３の側面に形成された凹部１１の開口内側に、壁部１２または蓋部１４を嵌め込んで歯車ポケット１０を形成していた。これらの各実施形態では、壁部１２または蓋部１４の外周縁に所定間隔で切欠きを形成し、切り欠き部分では壁部１２または蓋部１４と凹部１１の開口内側とを接合しないことで、凹部１１に嵌め込まれた際に、切り欠き部分に形成される壁部１２または蓋部１４と凹部１１の開口内側との間の隙間を周方向に並ぶ複数の連通孔１６として利用することができる。
さらに、切欠きを形成しなくても、壁部１２または蓋部１４の外周縁と、凹部１１の内周縁とを接合するための溶接等を、周方向について所定間隔で施工しないでおくことで、溶接されていない開先によって形成される隙間を連通孔１６として利用することもできる。
【００３８】
〔変形例〕
なお、本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前記各実施形態では、大歯車３の両側に歯車ポケット１０を形成したが、歯車ポケット１０は大歯車３のいずれか片面だけに形成されてもよい。
大歯車３において歯車ポケット１０を形成する径方向の範囲は、前記各実施形態に限らず、実施にあたって適宜選択すればよい。
前記各実施形態では、大歯車３のみに歯車ポケット１０を形成したが、小歯車４に歯車ポケット１０に準じた構成を設けてもよい。
前記各実施形態では、ケース２の２箇所にオイルポケット２２，２３を形成したが、これらは省略してもよく、ケース２を最小化することができる。
一方、ケース２には、オイルポケット２２，２３の他にも油溜めとなる構成を設けてもよい。
【実施例】
【００３９】
本発明の具体的な実施例として、歯車ポケット１０を有する鉄道車両用歯車装置１を試作し、実車の最高回転数での試験を行った。
（共通の試験条件）
ギア比（大ギア：小ギア）＝９７：１６
大ギア径＝６３０ｍｍ，小ギア径＝１０２ｍｍ
大ギア回転数＝８００ｒｐｍ
（実施例１）
大歯車３に歯車ポケット１０を有する。ケース２にはオイルパン２１のみ形成され、オイルポケット２２，２３がない。大歯車３の回転中に歯車ポケット１０内に貯留可能な潤滑油Ｌ１の最大体積Ｖ０、ケース２の内部容積Ｖとして、歯車ポケット容積比α＝Ｖ０／Ｖは０．２％である。
（実施例２）
大歯車３に歯車ポケット１０を有するが、歯車ポケット容積比αは０．１％と実施例１の半分である。ケース２にはオイルパン２１のみ形成され、オイルポケット２２，２３がない。
（比較例１）
大歯車３に歯車ポケット１０がなく、ケース２にはオイルパン２１のみで、オイルポケット２２，２３がない。
（比較例２）
比較例１と同様だが、ケース２内に投入された潤滑油Ｌの油量を半分（０．５倍）に減らした。
（比較例３）
大歯車３に歯車ポケット１０がない。ケース２にはオイルパン２１およびオイルポケット２２，２３を有する。潤滑油Ｌの投入量は実施例１ほかと同じだが、ケース２の内部容積は実施例１ほかの１．６倍である。
【００４０】
（試験項目）
以上の条件のもとで、次の項目について試験を行った。
・動力損失：各条件（実施例１，２および比較例１〜３）で実車を運転した際の消費電力（ＰＷｉ）を測定するとともに、オイルパン２１に潤滑油がない状態（ただし大歯車３および小歯車４の軸受には運転に必要な潤滑油が保たれている）で消費電力（ＰＷ０）を測定し、各々の差（＝ＰＷｉ−ＰＷ０）を各条件における動力損失とした。表１では、実施例１を基準とした各条件の動力損失を、動力損失比として表示した。
・油の寿命：潤滑油Ｌが撹拌熱で高温となって酸化した量を電位差滴定法により測定した値から求めた。表１では、実施例１を基準とした各条件の油の寿命を、油の寿命比として表示した。
試験結果として、動力損失、油の寿命、および装置の大きさについて判定し、良好な順に評価Ａ〜Ｄとした。
【００４１】
【表１】
2020112192.tif 000003
【００４２】
（試験結果）
実施例１に対し、実施例２では動力損失が大きく、潤滑油Ｌの寿命も短くなっている。これは、実施例２は歯車ポケット容積比αが小さく、回転時に歯車ポケット１０に貯留される潤滑油Ｌが十分でなかったことが原因と考えられる。従って、本発明の実施にあたっては、歯車ポケット１０の容積を十分に確保することが好ましいことが解る。
一方、比較例１では、実施例１および実施例２に対して動力損失が大きく、潤滑油Ｌの寿命も短くなっており、歯車ポケット１０による潤滑油Ｌの貯留効果が確認できる。
また、比較例２では、潤滑油Ｌの油量を半減させることで、動力損失は実施例１同様の値が得られているが、潤滑油Ｌの寿命が半減しており、歯車ポケット１０による潤滑油Ｌの貯留効果が確認できる。
比較例３では、動力損失および潤滑油Ｌの寿命ともに実施例１と同様な結果が得られている。ただし、比較例３はケース２の容積を１．６倍にして潤滑油Ｌの攪拌抵抗を緩和した結果であり、実施例１において歯車装置の大型化を回避できる、という本発明の効果が得られていることが解る。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、鉄道車両用歯車装置に関し、鉄道車両の電動機の動力を車輪に伝達する歯車装置に利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１…鉄道車両用歯車装置、２…ケース、２１…オイルパン、２２，２３…オイルポケット、３…大歯車、４…小歯車、５…車軸、６…駆動軸、１０…歯車ポケット、１１…凹部、１２…壁部、１３…リブ、１４…蓋部、１５…開口、１６…連通孔、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２…潤滑油。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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