(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の台車枠に取り付けられた主電動機の回転軸から回転力を伝える小歯車と、前記台車枠に取り付けられた車輪軸に固着され前記小歯車とかみ合い回転力を伝える大歯車とを歯車箱に収めて成る鉄道車両用歯車装置であって、
前記車輪軸を支持する軸受と、
筒状を成し、前記車輪軸が前記歯車箱を貫通して突出する部分にて前記軸受の外側に取り付けられ、前記車輪軸の外周面に取り付けられた第１の軸受押えと、
前記軸受および前記第１の軸受押えの外周を取り囲み、前記歯車箱に固定された第２の軸受押えと、
中空部を有する環状板状を成し、前記第１の軸受押えの外周部と前記第２の軸受押えの内周部との間に取り付けられ、内縁部が前記外周部に接触し、かつ、内縁部から外縁部までの長さが前記内周部から前記外周部までの長さ以上に形成され、ショア硬さが６５〜７５の範囲のナイロン製の複数の第１の円環部材と、
中空部を有する環状板状を成し、前記各第１の円環部材の間に取り付けられた複数の第２の円環部材と、
を備えたことを特徴とする鉄道車両用歯車装置。
【請求項２】
中空部を有する環状板状を成し、前記第１の円環部材と前記軸受との間に介在する第３の円環部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項３】
前記各第２の円環部材は、内径が前記第１の円環部材の内径より長く形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項４】
前記第１の円環部材は、非金属製であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項５】
前記第１の円環部材は、厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項６】
前記各第２の円環部材は、厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項７】
前記第２の軸受押えは、機外側から前記歯車箱に螺入されるボルトで前記歯車箱に取り付けられることを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の鉄道車両用歯車装置。
【請求項８】
鉄道車両の台車枠に取り付けられた主電動機の回転軸から回転力を伝える小歯車と、前記台車枠に取り付けられた車輪軸に固着され前記小歯車とかみ合い回転力を伝える大歯車とを歯車箱に収めて成る鉄道車両用歯車装置であって、
前記回転軸を支持する軸受と、
筒状を成し、前記回転軸が前記歯車箱を貫通して突出する部分にて前記軸受の外側に取り付けられ、前記回転軸の外周面に取り付けられた第１の軸受押えと、
前記軸受および前記第１の軸受押えの外周を取り囲み、前記歯車箱に固定された第２の軸受押えと、
中空部を有する環状板状を成し、前記第１の軸受押えの外周部と前記第２の軸受押えの内周部との間に取り付けられ、内縁部が前記外周部に接触し、かつ、内縁部から外縁部までの長さが前記内周部から前記外周部までの長さ以上に形成され、前記回転軸よりも柔らかい材質で形成され、ショア硬さが６５〜７５の範囲の高分子材料の複数の第１の円環部材と、
中空部を有する環状板状を成し、前記各第１の円環部材の間に取り付けられた複数の第２の円環部材と、
を備えた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適用されるラビリンスシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用歯車装置（以下単に「歯車装置」と称する）は、台車枠に設置され、主電動機の回転子軸に接続された小歯車と、車輪軸と一体化され小歯車とかみ合わされる大歯車と、を歯車箱（ギヤケース）に納めて成り、主電動機からの回転トルクを車輪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。歯車箱内では、大歯車の回転により潤滑油をかき揚げて、歯車の噛み合い部や、大歯車および小歯車の両端に設けた軸受などの焼き付きを防止している。
【０００３】
ただし、回転駆動によって発生する機内の圧力が機外よりも高まるにつれて、潤滑油の一部が、機外と機内との境界部（歯車箱から回転子軸などが突出する箇所）から漏洩する可能性が高まると共に、機外の塵埃などがこの境界部から浸入するおそれがある。そのため、一般的に歯車装置には、この境界部にラビリンスシールが設けられている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１に示される従来技術は、車輪軸あるいは小歯車軸に取り付けた油切りと、軸受押えとの間に、非接触ラビリンスシールを形成することによって、潤滑油が機外へ漏洩するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来の技術によれば、以下に示すような問題点があった。台車枠の限られたスペースに設置される歯車装置には、さらなる小型化が要求される。一方で、非接触ラビリンスは、ラビリンス性能（防塵効果あるいは潤滑油の漏洩抑制効果）を満たしながら小型化を図る場合、高い制作精度や組立精度が要求される。上記特許文献１に代表される従来技術は、潤滑油の漏洩を防止するために、金属製の非接触ラビリンスを用いているため、ラビリンス性能と歯車装置の小型化とを両立させようとした場合、歯車装置のコストＵＰを招くこととなるため、結果として、歯車装置の更なる小型化を図ることが困難という課題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、更なる小型化を図ることが可能な車両用歯車装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、鉄道車両の台車枠に取り付けられた主電動機の回転軸から回転力を伝える小歯車と、前記台車枠に取り付けられた車輪軸に固着され前記小歯車とかみ合い回転力を伝える大歯車とを歯車箱に収めて成る鉄道車両用歯車装置であって、前記車輪軸を支持する軸受と、筒状を成し、前記車輪軸が前記歯車箱を貫通して突出する部分にて前記軸受の外側に取り付けらされ、前記車輪軸の外周面に取り付けられた第１の軸受押えと、前記軸受および前記第１の軸受押えの外周を取り囲み、前記歯車箱に固定された第２の軸受押えと、中空部を有する環状板状を成し、前記第１の軸受押えの外周部と前記第２の軸受押えの内周部との間に取り付けられ、内縁部が前記外周部に接触し、かつ、内縁部から外縁部までの長さが前記内周部から前記外周部までの長さ以上に形成され、前記車輪軸よりも柔らかい材質で形成された複数の第１の円環部材と、中空部を有する環状板状を成し、前記各第１の円環部材の間に取り付けられた第２の円環部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、軸受よりも柔らかい材質で形成された複数の第１の円環部材（シーリング）が第１の軸受押えの外周部と第２の軸受押えの内周部との間に取り付けられ、その内縁部が前記外周部に接触し、かつ、その内縁部からその外縁部までの長さが前記内周部から前記外周部までの長さ以上に形成されるようにしたので、車両用歯車装置の更なる小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる鉄道車両用歯車装置が設置された台車枠を示す図である。
【図２】図２は、図１の鉄道車両用歯車装置の車輪軸が貫設されている部分を拡大して断面とした要部拡大断面図である。
【図３】図３は、シーリングの内周部から外周部までの距離と、回転側軸受押えの外周部から固定側軸受押えの内周部までの距離との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる鉄道車両用歯車装置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。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる鉄道車両用歯車装置２１ａ、２１ｂが設置された台車枠３０を示す図であり、図２は、図１の鉄道車両用歯車装置２１ａ、２１ｂの車輪軸２３ａ、２３ｂが貫設されている部分を拡大して断面とした要部拡大断面図である。説明の順としては、まず図１を用いて、本実施の形態にかかる鉄道車両用歯車装置（以下単に「歯車装置」と称する）２１ａ、２１ｂと、主電動機２０ａ、２０ｂと、車輪軸２３ａ、２３ｂとの関係を説明する。その後に図２および図３を用いて、歯車装置２１ａ、２１ｂに適用される接触ラビリンスの構造を説明する。
【００１３】
図１は、台車枠３０に設けられた車両用駆動装置の構成を示すものであり、車両用駆動装置は、台車枠３０に設置された主電動機２０ａ、２０ｂと、台車枠３０に回転可能に設置された車輪軸２３ａ、２３ｂと、主電動機２０ａ、２０ｂおよび車輪軸２３ａ、２３ｂに連結され主電動機２０ａ、２０ｂの回転数を減じて車輪軸２３ａ、２３ｂに駆動力を伝達する歯車装置２１ａ、２１ｂと、を含んで構成されている。
【００１４】
台車枠３０には、一例として、主電動機２０ａおよび２０ｂが対角に配置されると共に、車輪６が嵌設された車輪軸２３ａおよび車輪軸２３ｂが取り付けられている。車輪軸２３ａは歯車装置２１ａに取り付けられ、車輪軸２３ｂは歯車装置２１ｂに取り付けられている。主電動機２０ａの回転軸と歯車装置２１ａのピニオン軸とはたわみ軸継手２２ａにより可撓的に連結され、主電動機２０ｂの回転軸と歯車装置２１ｂのピニオン軸とはたわみ軸継手２２ｂにより可撓的に連結されている。
【００１５】
主電動機２０ａおよび主電動機２０ｂの回転軸は、車輪軸２３ａおよび車輪軸２３ｂと平行になるように構成されている。なお、本実施の形態においては、主電動機の個数を２個としているが、これに限定されず、他の個数を用いるものであってもよい。
【００１６】
歯車装置２１ａは、主電動機２０ａの回転数を減じて車輪軸２３ａに伝達するものであり、主電動機２０ａの回転トルクが、たわみ軸継手２２ａを介して歯車装置２１ａに伝達され、車輪軸２３ａおよび車輪６が回転駆動される。歯車装置２１ａの内部には、たわみ軸継手２２ａから回転力を伝える図示しない小歯車と、車輪軸２３ａに固着され小歯車にかみ合い車輪軸２３ａに回転力を伝達する図示しない大歯車と、が収納されている。
【００１７】
歯車装置２１ａと同様に、歯車装置２１ｂの内部には、たわみ軸継手２２ｂから回転力を伝える図示しない小歯車と、車輪軸２３ｂに固着され小歯車にかみ合い車輪軸２３ｂに回転力を伝達する大歯車とが収納されている。
【００１８】
そして、車輪６と図示しないレールとの間に生じる摩擦力により、台車枠３０上に搭載された車体（図示せず）が台車枠３０とともに牽引される。
【００１９】
なお、歯車装置２１ａおよび歯車装置２１ｂは、台車枠３０に取り付けられた吊り装置（図示せず）を介して台車枠３０と一体的に固定される。その接続構成は公知の一般的な態様であるから説明を割愛する。
【００２０】
次に、図２を用いて、図１に示した歯車装置２１ａ、２１ｂに適用される接触ラビリンスの構造を説明する。
【００２１】
図２に示される歯車装置２１の断面図は、例えば、図１に示される歯車装置２１ａ（２１ｂ）の車輪軸２３ａ（２３ｂ）方向の断面図であり、図２では、便宜上、車輪６が設置されている図２左側を「車輪側３ｂ」と称し、歯車装置の内部側を「内部側３ａ」と称する。
【００２２】
歯車装置２１の筐体である歯車箱１５には、歯車箱１５の車輪側３ｂに配設され、軸受１の外周を取り囲み、歯車箱１５に一体的に固定され、軸受１の外輪１ａ側面を支持する固定側軸受押え１４（第２の軸受押え）が取り付けられている。この固定側軸受押え１４には、後述するシーリング１３（第１の円環部材）のうち最も外側に取り付けられたシーリング１３の外側において、車輪軸２３の方向に延在する鍔部１４ａが形成されている。なお、図２では、固定側軸受押え１４が保守性を考慮して車輪側３ｂから螺入されるボルトによって固定されているが、これに限定されるものではない。
【００２３】
車輪軸２３には、筒状を成し、軸受１の車輪側３ｂに配設され、車輪軸２３と固定側軸受押え１４との間に介在して車輪軸２３の外周面を取り囲み、車輪軸２３に一体的に固定され、軸受１の内輪１ｂ側面を支持する回転側軸受押え１０（第１の軸受押え）が取り付けられている。
【００２４】
軸受１は、回転側軸受押え１０よりも機内側に配設され、固定側軸受押え１４と車輪軸２３との間に介在し、その外輪１ａが固定側軸受押え１４の内周部１４ｂに嵌着され、その内輪１ｂが車輪軸２３と一体的に回転するように取り付けられている。そして、車輪軸２３は、この軸受１によって回転可能に支持されている。
【００２５】
固定側軸受押え１４と回転側軸受押え１０との間には、所定の隙間が形成されている。具体的には、固定側軸受押え１４の内周部１４ｂと、回転側軸受押え１０の外周部１０ａとの間には、図２に示されるシーリング１３およびスペーサ１２（第２の円環部材）を取り付け可能な空間が形成されている。
【００２６】
内周部１４ｂと外周部１０ａとの間には、複数のシーリング１３とスペーサ１２が車輪軸２３の軸線方向に、交互に積層されて配設されている。このシーリング１３およびスペーサ１２の組は、例えば、車輪側３ｂから内部側３ａに向けて、シーリング１３、スペーサ１２、シーリング１３という順番で配設され、最後にシーリング１３が配設されて成る構成である。
【００２７】
車輪側３ｂのシーリング１３は、鍔部１４ａによって位置決めされ、内部側３ａのシーリング１３は、軸受１の車輪側３ｂ側に配設された抜け止めリング１１（第３の円環部材）で横方向に押圧される形で位置決めされている。抜け止めリング１１は、シーリング１３およびスペーサ１２が軸受１側に抜けることを防止すると共に、各シーリング１３およびスペーサ１２の揺動を最小限に抑えることによって、ラビリンス性能の低下を抑制する。
【００２８】
シーリング１３は、機外からの塵埃の浸入を防ぐと共に、機内の潤滑油の漏洩を抑制するためのものである。スペーサ１２は、各シーリング１３の間に配設され、シーリング１３の内縁部（すなわち、外周部１０ａと当接する部分）の撓み分を見込んで、隣接するシーリング１３間に一定の空間を確保するためのものである。
【００２９】
次に、図２に示される各スペーサ１２およびシーリング１３の構造を詳細に説明する。以下の説明では、固定側軸受押え１４の内周部１４ｂと区別するために、スペーサ１２の内周部を「内縁部」と称する。同様に、シーリング１３の内周部を「内縁部」と称する。また、回転側軸受押え１０の外周部１０ａと区別するために、シーリング１３の外周部を「外縁部」と称する。
【００３０】
まず、スペーサ１２に関して説明する。図２に示されるように各スペーサ１２は、シーリング１３の間に配設され、中空部を有する環状板状に形成され、その外径がシーリング１３の外径と概略等しい大きさに形成され、その内径がシーリング１３の内径より大きく形成されている。従って、スペーサ１２の内縁部から回転側軸受押え１０の外周部１０ａまので間には、所定の空隙が形成されることとなる。
【００３１】
車輪軸２３の軸線方向におけるスペーサ１２の厚みは、シーリング１３の撓み量を見込んだ値として、例えば、０．５ｍｍ程度である。なお、スペーサ１２の材質は特に限定されるものではない。また、シーリング１３とスペーサ１２との全体の厚さを軸方向に２〜５％圧縮して取り付けることによって、回転側軸受押え１０との共回りを防ぐことが可能である。
【００３２】
次に、シーリング１３に関して説明する。シーリング１３は、中空部を有する環状板状を成すものである。シーリング１３は、固定側軸受押え１４の内周部１４ｂと回転側軸受押え１０の外周部１０ａとの間に介在し、外縁部が固定側軸受押え１４の内周部１４ｂに当接し、内縁部が回転側軸受押え１０の外周部１０ａに当接するように形成されている。すなわち、シーリング１３の内縁部から外縁部までの距離は、外周部１０ａから内周部１４ｂまでの距離と等しい長さに形成され、あるいは外周部１０ａから内周部１４ｂまでの距離よりも若干長く形成されている。例えば、シーリング１３の内縁部から外縁部までの距離は、外周部１０ａから内周部１４ｂまでの距離の１００〜１０１％とする。このようにすれば、シーリング１３の内縁部から外縁部までの距離と外周部１０ａから内周部１４ｂまでの距離とは、シーリング１３の摩耗によって最終的には等しくなる。すなわち、シーリング１３の内縁部が回転側軸受押え１０の外周部１０ａに当接した状態が保たれる。
【００３３】
図３は、シーリング１３の内縁部から外縁部までの距離と、外周部１０ａから内周部１４ｂまでの距離との関係を説明するための図である。図３には、車輪軸２３の断面と、車輪軸２３の外周面を取り囲む回転側軸受押え１０の断面と、回転側軸受押え１０の外周に配設されたシーリング１３の断面が示されている。以下の説明では、簡単のため、回転側軸受押え１０の外周部１０ａにおける外径を「外径ΦＡ」と称する。
【００３４】
図３において、シーリング１３の内縁部と回転側軸受押え１０の外周部１０ａ（図２参照）が接触した状態となっている。
【００３５】
ここで、従来の歯車装置には、上記課題でも説明をしたように、金属製の非接触ラビリンスが採用されているが、金属製の非接触ラビリンスは、その構造が複雑であるが故に小型化には限界があり、高い制作精度や組立精度が要求される。他方、本実施の形態にかかる歯車装置２１には、回転側軸受押え１０にシーリング１３を接触させる、いわゆる接触ラビリンスを採用している。すなわち、図３に示すように、シーリング１３の内縁部の内径は、外径ΦＡ以下の値に設定されている。
【００３６】
この接触ラビリンスは、スペーサ１２およびシーリング１３にて構成される。このシーリング１３に、車輪軸２３の材質よりも硬い材質を採用した場合、車輪６の回転に伴って車輪軸２３の外周面が摩耗する可能性がある。車輪軸２３のメンテナンスサイクルを考慮すると、このような車輪軸２３の摩耗は望ましいことではない。
【００３７】
一方、車輪軸２３の材質よりも柔らかいシーリング１３を採用した場合、車輪軸２３の摩耗を抑制することはできるものの、シーリング１３の硬度（ショア硬さＨｓ）が低すぎると遠心力によってシーリング１３が変形してラビリンス性能が低下する可能性がある。また、遠心力対策として硬度を高くしすぎるとシーリング１３が折損する可能性が高まることとなる。
【００３８】
本実施の形態にかかる歯車装置２１では、シーリング１３の材質に、耐磨耗性と耐遠心力性を兼ね備えた高分子材料（例えばナイロン等）を用いている。そして、発明者は、シーリング１３の変形を抑制し、かつ、折損を防止することが可能なシーリング１３のショア硬さとして、例えばＨｓ６５〜７５程度が望ましいことを発見した。さらに、図２に示される各シーリング１３の厚み（車輪軸２３の軸線方向の高さ）は、例えば、０．５ｍｍ以上が望ましいことを発見した。
【００３９】
ここまではシーリング１３の材質とその厚みに関して説明したわけであるが、以下の説明では、最適なラビリンス性能を発揮するために必要となるシーリング１３の枚数に関して説明する。
【００４０】
ラビリンス性能は、シーリング１３の積層枚数が多いほど向上する。シーリング１３の枚数を増やすには、固定側軸受押え１４の厚み（例えば、抜け止めリング１１から鍔部１４ａまでの長さ）を増やす手法と、シーリング１３の一枚当たりに厚みを薄くする手法とが考えられる。ただし、歯車装置２１は、上記課題の説明でも述べたように、限られたスペースに設置しなければならない。従って、後者の手法を検討することになるが、シーリング１３を薄くし過ぎると耐磨耗性および耐折損性の低下を招き、厚くしすぎると積層枚数が少なくなりラビリンス性能が低下することとなる。
【００４１】
このように、耐久性とラビリンス性能がトレードオフの関係にあるわけであるが、発明者は、歯車装置２１の小型化を図りつつ、耐久性とラビリンス性能とを両立可能なシーリング１３の最適な枚数を発見した。
【００４２】
例えば、シーリング１３をナイロンで制作する場合、シーリング１３の厚みは、その折損を防ぐために約０．５ｍｍ以上を確保することが望ましい。ここでは、一例として、シーリング１３の厚みを０．５ｍｍと仮定する。また、鍔部１４ａの内周面から抜け止めリング１１までの距離は約１０ｍｍと仮定する。また、各スペーサ１２の厚さは、上述したように、シーリング１３の撓み量を見込んだ値（０．５ｍｍ）と仮定する。そして、これらのシーリング１３およびスペーサ１２を、図２に示す順で積層した場合、鍔部１４ａと抜け止めリング１１との間には、シーリング１３を１０枚（０．５ｍｍ＊１０＝５．０ｍｍ）、スペーサ１２を９枚（０．５ｍｍ＊１０＝４．５ｍｍ）取り付けることが可能である。
【００４３】
他の例としては、鍔部１４ａの内周面から抜け止めリング１１までの距離とスペーサ１２の厚みとを上記条件のままとして、各シーリング１３の厚みを０．７ｍｍに変更した場合、シーリング１３を８枚（０．７ｍｍ＊８＝５．６ｍｍ）、スペーサ１２を７枚（０．５ｍｍ＊１０＝３．５ｍｍ）を取り付けることが可能である。
【００４４】
なお、鍔部１４ａの内周面から抜け止めリング１１までの距離を約２０ｍｍに変更した場合、各シーリング１３の厚さを増やすこともできるため、耐折損性をより向上させることも可能である。
【００４５】
このように、シーリング１３の枚数は、シーリング１３の材質、スペーサ１２の厚み、および鍔部１４ａの内周面から抜け止めリング１１までの距離などの要素で変動するわけであるが、歯車装置２１の小型化を図りつつ、耐磨耗性、耐折損性とラビリンス性能とを両立可能なシーリング１３の枚数としては、１０±５（５〜１５）であることが望ましい。そして、各シーリング１３の厚みは、この枚数になるように調整することが望ましい。なお、シーリング１３の枚数は、これに限定されるものではなく、少なくとも２枚以上であればく、シーリング１３の厚みは、一定ではなく１枚ずつ異なってもよい。
【００４６】
次に、動作を説明する。歯車装置２１ａ（２１ｂ）は、主電動機２０ａ（２０ｂ）の回転数を減じて車輪軸２３ａ（２３ｂ）に伝達する。車輪軸２３ａ（２３ｂ）が貫設された歯車箱１５の内部では、大歯車によって撹拌された潤滑油が、軸受１の内部を通り、軸受１の車輪側３ｂに運ばれる。
【００４７】
歯車箱１５の内部では回転駆動による圧力上昇が生じるため、歯車箱１５内外に圧力差が生じることとなる。この圧力差によって、シーリング１３が歯車箱１５内部から外部に変形し、それに伴って軸受１付近の潤滑油が機外に漏洩する可能性が高まる。ただし、本実施の形態にかかる歯車装置２１ａは、複数のシーリング１３を積層してなる接触ラビリンスシールを用いているため、各シーリング１３によって歯車箱１５内外の圧力差が分散され、潤滑油の漏洩が抑制される。
【００４８】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる鉄道車両用歯車装置２１は、車輪軸２３を回転可能に支持する軸受１と、筒状を成し車輪軸２３が歯車箱を貫通して突出する部分にて軸受１の外側に配設され、車輪軸２３の外周面に取り付けられた回転側軸受押え１０（第１の軸受押え）と、軸受１および回転側軸受押え１０の外周を取り囲み、歯車箱１５に固定された固定側軸受押え１４（第２の軸受押え）と、中空部を有する環状板状を成し回転側軸受押え１０の外周部と固定側軸受押え１４の内周部との間に取り付けられ、内縁部が前記外周部に接触し、かつ、前記内縁部から外縁部までの長さが前記内周部から前記外周部までの長さ以上に形成され、車輪軸２３よりも柔らかい材質で形成された複数のシーリング１３（第１の円環部材）と、中空部を有する環状板状を成し各シーリング１３の間に配設されたスペーサ１２（第２の円環部材）と、を備えるようにしたので、歯車装置２１の小型化を図りつつ、耐久性とラビリンス性能とを両立可能な接触ラビリンスシールを実現可能である。従来の非接触ラビリンスは、非接触構造とラビリンス性能とを両立させるために高い制作精度や組立精度が要求される結果、コストＵＰを招くという問題があった。本実施の形態にかかる接触ランビリンスシール（シーリング１３およびスペーサ１２）は、板材をリング状に打ち抜くだけで制作可能である。また、組み立てに際しては、軸受１に抜け止めリング１１を取り付け、シーリング１３とスペーサ１２を交互に設置してゆき、ボルトなどを用いて歯車箱１５に固定側軸受押え１４を固定することでランビリンスシールを形成可能である。このように、本実施の形態にかかる接触ランビリンスシールは、従来の非接触ラビリンスシールに比して安価に制作することが可能である。また、例えば、シーリング１３をナイロンで制作する場合、シーリング１３の厚みとスペーサ１２の厚みをそれぞれ約０．５ｍｍとした場合、固定側軸受押え１４の内周部１４ｂの幅は、約１０ｍｍ程度にすることが可能である。従って、本実施の形態によれば、歯車装置２１の更なる小型化を実現可能である。
【００４９】
本実施の形態にかかる鉄道車両用歯車装置２１は、中空部を有する環状板状を成しシーリング１３（第１の円環部材）と軸受１との間に介在する抜け止めリング１１（第３の円環部材）を備えるようにしたので、シーリング１３のメンテナンス性の向上を図ることが可能である。例えば、固定側軸受押え１４の内周部１４ｂを凹状に形成しておき、予めこの凹部にシーリング１３およびスペーサ１２を取り付けた上で、この固定側軸受押え１４を歯車箱１５に固定することも可能である。ただし、この手法では、凹部にシーリング１３およびスペーサ１２を取り付けた上での作業となるため、抜け止めリング１１を用いた場合に比して、シーリング１３のメンテナンス性が劣ることになる。
【００５０】
なお、図２に示される各シーリング１３は、その内縁部から外縁部までの距離が、回転側軸受押え１０の外周部１０ａから固定側軸受押え１４の内周部１４ｂまでの距離よりも長くなるように形成してもよい。このように各シーリング１３を形成した場合、シーリング１３の内縁部が回転側軸受押え１０の外周部１０ａとの当接面にて車輪軸２３の軸線方向に曲がることとなるが、ラビリンス性能が低下することはなく、またシーリング１３の長期使用が可能となる。
【００５１】
なお、本実施の形態の説明では、シーリング１３の外縁部およびスペーサ１２の外縁部の直径に関しては特に言及していないが、例えば、これらの直径を内周部１４ｂの直径（図３に示される固定側軸受押え１４の内径ΦＢに相当）と同じが、内周部１４ｂの直径よりも若干狭い程度であればよい。このようにすれば、抜け止めリング１１の押圧力が不足する場合でも、各シーリング１３およびスペーサ１２の揺動を最小限に抑えることによって、接触ラビリンスシールとしての機能を確保することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、車輪軸２３部分に接触ラビリンスシールを適用した場合に関して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１に示される、たわみ軸継手２２ａ、２２ｂ側、すなわち主電動機２０の回転軸部分にも同ラビリンスシールを適用可能である。
【００５３】
なお、本実施の形態では、一例として、シーリング１３にナイロンを使用した場合に関して説明したが、ナイロンに限定されるものではなく、例えば、図１に示される主電動機２０ａ、２０ｂの回転軸（たわみ軸継手２２ａ、２２ｂ）または車輪軸２３ａ、２３ｂよりも柔らかい材質でシーリング１３を形成してもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態に示した鉄道車両用歯車装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明は、ラビリンスシールに適用可能であり、特に、鉄道車両用歯車装置の更なる小型化を図ることができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  軸受
１ａ  外輪
１ｂ  内輪
３ａ  歯車装置の内部側
３ｂ  車輪側
６  車輪
１０  回転側軸受押え（第１の軸受押え）
１０ａ  外周部
１１  抜け止めリング（第３の円環部材）
１２  スペーサ（第２の円環部材）
１３  シーリング（第１の円環部材）
１４  固定側軸受押え（第２の軸受押え）
１４ａ  鍔部
１４ｂ  内周部
１５  歯車箱
２０ａ、２０ｂ  主電動機
２１、２１ａ、２１ｂ  鉄道車両用歯車装置
２２ａ、２２ｂ  たわみ軸継手
２３、２３ａ、２３ｂ  車輪軸
３０  台車枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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