(57)【要約】【課題】鉄道車両の走行時におけるクリープ現象の発生を防止することができる構造を持つ鉄道車両用の歯車装置を提供する。【解決手段】歯車箱１内に車軸４に固定される歯車５が収納され、歯車の軸方向両側に位置する車軸部分が夫々軸受７を介して歯車箱に軸支される本発明の鉄道車両用の歯車装置ＧＭは、各軸受の内輪７１が車軸にしまり嵌めされ、歯車との間で内輪を軸方向両側から挟み込む軸受押え８が車軸に固定される。歯車と軸受押えとの少なくとも一方の部材と、内輪との接触端面に、一方の部材に対する内輪の相対回転を阻止する回り止め係合部９が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車箱内に車軸に固定される歯車が収納され、歯車の軸方向両側に位置する車軸部分が夫々軸受を介して歯車箱に軸支される鉄道車両用の歯車装置であって、各軸受の内輪が車軸にしまり嵌めされ、歯車との間で内輪を軸方向両側から挟み込む軸受押えが車軸に固定されるものにおいて、
歯車と軸受押えとの少なくとも一方の部材と、内輪との接触端面に、一方の部材に対する内輪の相対回転を阻止する回り止め係合部が形成されることを特徴とする鉄道車両用の歯車装置。
【請求項２】
前記回り止め係合部は、前記一方の部材と前記内輪とが嵌り合う軸方向の段差で構成され、この段差の断面形状は、前記車軸の中心線に対して偏心した円形であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用の歯車装置。
【請求項３】
前記回り止め係合部は、前記一方の部材と前記内輪とのいずれか一方の接触端面に立設されるピン部材と、前記一方の部材と前記内輪とのいずれか他方の接触端面に形成される、ピン部材が嵌挿される孔とを有することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用の歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用の歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、モータなどの駆動源から車軸に動力を伝達するときに、一段減速機としての歯車装置を介在させるものがある。このような歯車装置は例えば特許文献１で知られている。このものは、歯車箱内に車軸に固定される歯車（大歯車）が収納され、歯車の軸方向両側に位置する車軸部分が夫々軸受を介して歯車箱に軸支されている。各軸受の内輪は車軸にしまり嵌めされ、歯車との間で内輪を軸方向両側から挟み込む軸受押えが車軸にしまり嵌めにより固定されている。
【０００３】
ここで、鉄道車両の走行時（車軸の回転中）、車軸と軸受の内輪との間に温度差が生じて軸受の内輪が拡径すると、車軸に対して軸受の内輪が相対回転してしまうというクリープ現象が発生することがある。このようにクリープ現象が発生した場合、軸受の内輪が車軸と擦りながら回転してしまうため、車軸が傷つくという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、鉄道車両の走行時におけるクリープ現象の発生を防止することができる構造を持つ鉄道車両用の歯車装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、歯車箱内に車軸に固定される歯車が収納され、歯車の軸方向両側に位置する車軸部分が夫々軸受を介して歯車箱に軸支される鉄道車両用の歯車装置であって、各軸受の内輪が車軸にしまり嵌めされ、歯車との間で内輪を軸方向両側から挟み込む軸受押えが車軸に固定されるものにおいて、歯車と軸受押えとの少なくとも一方の部材と、内輪との接触端面に、一方の部材に対する内輪の相対回転を阻止する回り止め係合部が形成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、鉄道車両の走行時、車軸と軸受の内輪との間に温度差が生じて軸受の内輪が拡径しても、歯車と軸受押えとの少なくとも一方の部材がストッパとして機能することで、一方の部材に対する内輪の相対回転が阻止され、クリープ現象の発生が効果的に防止される。これにより、軸受の内輪が車軸と擦りながら回転して車軸に傷をつけるといった不具合は生じない。
【０００８】
ところで、回り止め係合部を形成する場合、一方の部材と軸受の内輪との接触端面に、互いに噛み合うセレーションやドグ歯を設けることも考えられるが、これでは、構造が複雑になって加工コストが高くなる。そこで、本発明においては、前記回り止め係合部は、前記一方の部材と前記内輪とが嵌り合う軸方向の段差で構成され、この段差の断面形状は、前記車軸の中心線に対して偏心した円形である構成を採用することが好ましい。これによれば、断面円形の段差を設けるだけの簡単な構造で一方の部材に対する内輪の相対回転を阻止することが実現でき、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
他方で、前記回り止め係合部は、前記一方の部材と前記内輪とのいずれか一方の接触端面に立設されるピン部材と、前記一方の部材と前記内輪とのいずれか他方の接触端面に形成される、ピン部材が嵌挿される孔とを有する構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の鉄道車両用の歯車装置の構成を説明する断面図。
【図２】大歯車部分の構成を説明する断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】本発明の変形例に係る鉄道車両用の歯車装置の構成を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る鉄道車両用の歯車装置を説明する。以下において、「上」、「下」といった方向を示す用語は図１を基準とする。
【００１２】
図１を参照して、ＧＭは、鉄道車両用の歯車装置である。歯車装置ＧＭは、歯車箱１を有し、歯車箱１内には、互いに噛み合う、図示省略のモータ等の駆動源に連結された入力軸２に固定の小歯車３と、車軸４にしまり嵌めにより固定の大歯車（歯車）５とが収納され、大歯車５の下部が潤滑油６内に浸漬されている。
【００１３】
図２も参照して、大歯車５の軸方向両側に位置する車軸４部分は夫々軸受としての円錐ころ軸受７を介して歯車箱１に軸支されている。円錐ころ軸受７は、車軸４にしまり嵌めされる内輪７１と、ころ７２と、リテーナ−７３と、外輪７４とを備える公知のものである。この場合、歯車箱１の軸受装着部には、外輪７４に外嵌する蓋体１１が固定されている。また、大歯車５との間で内輪７１を軸方向両側から挟み込む軸受押え８が車軸４にしまり嵌めにより固定されている。そして、大歯車５が回転すると、歯車箱１下部の潤滑油６がかき上げられ、小歯車３と大歯車５との噛み合い面や円錐ころ軸受７の潤滑が行われる。なお、車軸４と、大歯車５及び軸受押え８とは、キーやスプラインを用いて固定するようにしてもよい。
【００１４】
ここで、鉄道車両の走行時、車軸４と円錐ころ軸受７の内輪７１との間に温度差が生じて内輪７１が拡径すると、車軸４に対して内輪７１が相対回転してしまうというクリープ現象が発生することがある。このようにクリープ現象が発生すると、内輪７１が車軸４と擦りながら回転してしまうため、車軸４が傷つかないようにする必要がある。そこで、本実施形態では、軸受押え８と内輪７１との接触端面に、当該軸受け押え８に対する内輪７１の相対回転を阻止する回り止め係合部９を形成した。回り止め係合部９は、図２及び図３に示すように、軸受押え８と内輪７１とが嵌り合う軸方向の段差９１で構成され、段差９１の断面形状を車軸４の中心線Ｃａに対して偏心した円形とした。この場合、偏心量Ｒｅは、軸受押え８がストッパとして機能する範囲内で適宜設定される。
【００１５】
上記実施形態によれば、鉄道車両の走行時、車軸４と内輪７１との間に温度差が生じて内輪７１が拡径しても、軸受押え８がストッパとして機能を果すことで、クリープ現象の発生が防止される。これにより、内輪７１が車軸４と擦りながら回転して車軸４に傷をつけるといった不具合は生じない。しかも、回り止め係合部９は、軸受押え８と内輪７１とが嵌り合う軸方向の段差９１で構成し、この段差９１の断面形状を車軸４の中心線に対して偏心した円形としたため、断面円形の段差９１を設けるだけの簡単な構造で軸受押え８に対する内輪７１の相対回転を阻止することが実現でき、コストダウンを図ることができる。なお、上記実施形態のように、軸受押え８がしまり嵌めにより車軸４に固定されている場合、温度差で車軸４に対して軸受押え８が相対回転するというクリープ現象が発生する虞もあるが、内輪７１のクリープ現象と同時期に発生することは殆どないため、内輪７１のクリープ現象の発生を効果的に防止することができる。
【００１６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記ものに限定されるものではない。上記実施形態では、回り止め係合部９を軸受押え８に形成したものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、軸受押え８と共に、または、軸受押え８に代えて、大歯車５との内輪７１との接触端面に回り止め係合部９を形成することができる。
【００１７】
また、図４に示すように、大歯車５の内輪７１との接触面に、ノックピン（ピン部材）９０ａを打ち込みにより立設し、このノックピン９０ａの位置に対応させて内輪７１の大歯車５との接触面にノックピン９０ａが嵌挿される孔９０ｂを形成して回り止め係合部９０を形成することもできる。この場合、ノックピン９０ａと孔９０ｂとで構成される回り止め係合部９０は周方向に複数個所設けることが好ましい。また、歯車５へのノックピン９０ａの立設位置や、内輪７１への孔９０ｂの形成位置は強度等を考慮して適宜設定され、ノックピン９０ａの立設は打ち込みによるものに限定されるものではない。
【００１８】
なお、ピン部材の立設方法はノックピンによるものに限定されるものではない。更に、ノックピン９０ａと孔９０ｂとで構成される回り止め係合部９０は、軸受押え８と内輪７１との接触面に形成することもできる。
【００１９】
上記変形例の回り止め係合部９０によれば、上記実施形態同様、簡単な構造で軸受押え８に対する内輪７１の相対回転を阻止することが実現でき、その上、内輪７１のクリープ現象の発生を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００２０】
ＧＭ…歯車装置、１…歯車箱、４…車軸、５…大歯車（歯車）、７…円錐ころ軸受（軸受）、７１…内輪、８…軸受押え、９,９０…回り止め係合部、９０ａ…ノックピン（ピン部材）、９０ｂ…孔、９１…段差、Ｃｅ…車軸の中心線、Ｒｅ…偏心量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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