(57)【要約】【課題】歯数比の大きな鉄道車両用歯車装置の小歯車としても、採用することを可能とする。【解決手段】ねじれ角の方向が逆の、偶数のはすば歯車１２ａ，１２ｂを、相対的な移動が不可能に締結するやまば歯車１１である。中心軸１２ａａの外周の一部に歯１２ａｂを一体形成した一方のはすば歯車１２ａと、中心軸１２ａａの残部を内側に挿入して一体化する円筒形状の軸１２ｂａの外周の一部に歯１２ｂｂを一体形成した他方のはすば歯車１２ｂと、両方のはすば歯車１２ａ，１２ｂを、それぞれの歯１２ａａ，１２ｂａで山形を形成すべく、一方のはすば歯車１２ａの中心軸１２ａａの端部で締結する締結手段と、両方のはすば歯車１２ａ，１２ｂが、相対的に移動しないようにする手段を備える。【効果】一方のはすば歯車の中心軸の端部に形成した雄ねじをナットで締付けるだけで組立が可能なため、歯数比の大きな歯車装置の小歯車にも採用できる。【選択図】図１
2009216176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじれ角の方向が逆の、偶数のはすば歯車を、相対的な移動ができないように締結するやまば歯車であって、
中心軸の外周の一部に歯を一体形成した一方のはすば歯車と、
前記中心軸の残部を内側に挿入して一体化する円筒形状の軸の外周の一部に歯を一体形成した他方のはすば歯車と、
前記両方のはすば歯車を、それぞれの歯で山形を形成すべく、前記一方のはすば歯車の中心軸の端部で締結する締結手段と、
を備えたことを特徴とするやまば歯車。
【請求項２】
前記締結手段は、
前記一方のはすば歯車の中心軸の端部に形成された雄ねじと、
該雄ねじに螺合するナットと、
を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のやまば歯車。
【請求項３】
前記両方のはすば歯車が、相対的に移動しないようにする手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のやまば歯車。
【請求項４】
前記相対的な移動ができないようにする手段は、
前記両方のはすば歯車の軸方向の相対する位置にそれぞれ形成された適数の孔と、
これら適数の孔に挿入されるピンと、
からなることを特徴とする請求項３に記載のやまば歯車。
【請求項５】
ねじれ角の方向が逆の、偶数のはすば歯車を、相対的な移動ができないように締結するやまば歯車の組立方法であって、
中心軸の外周の一部に歯を一体形成した一方のはすば歯車の、前記中心軸の残部を、
円筒形状の軸の外周の一部に歯を一体形成した他方のはすば歯車の、前記円筒形状の軸の内側に挿入して一体化することを特徴とするやまば歯車の組立方法。
【請求項６】
前記請求項１〜４の何れかに記載のやまば歯車を、小歯車に用い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のうち、例えば平行カルダン歯車装置に使用するやまば歯車、及びこのやまば歯車の組立方法、並びにこのやまば歯車を備えた鉄道車両用歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の更なる高速化を図る上で、更なる快適性向上、環境への負荷軽減が求められている。その一つとして、歯車装置の歯車同士が噛み合う際に発生する騒音の低減がある。この歯車による騒音は、やまば歯車の使用によって大幅に低減することができる。
【０００３】
ところで、やまば歯車１は、製作の容易化のため、図３に示すように、ねじれ角の方向が逆の２つのはすば歯車１ａ，１ｂを製作した後に、ボルト１ｃとナット１ｄによって締結して一体化している（例えば特許文献１の図２、図３参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３２８２６号公報
【０００４】
このような、ねじれ角の方向が逆の２つのはすば歯車１ａ，１ｂを、ボルト１ｃとナット１ｄで締結して一体化したやまば歯車１は、図３のように、歯車の外径がある程度大きい場合には問題はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、歯数比の大きな歯車装置の場合、小歯車の外径がより小さくなる。従って、図４に示すように、歯の内周側にボルトとナットによる締結部を構成することが非常に困難である。
【０００６】
この場合、図５のように、一方のはすば歯車１ａの軸径を細くすれば、ボルト１ｃの取付け部の寸法を確保することができる。しかしながら、軸径を細くすると、軸の強度が不足する。また、軸径を細くすると、軸受２も小径となるので、軸受２の基本定格荷重が低下して寿命が低下し、目標とする強度や性能を確保することができない。
【０００７】
従って、歯数比の大きな鉄道車両用歯車装置では、小歯車として、やまば歯車を採用することが困難であると考えられていた。
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、従来の構成では、歯数比の大きな鉄道車両用歯車装置の小歯車として、やまば歯車を採用することが困難であったという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のやまば歯車は、
歯数比の大きな鉄道車両用歯車装置の小歯車としても、採用することが可能なようにするために、
ねじれ角の方向が逆の、偶数のはすば歯車を、相対的な移動ができないように締結するやまば歯車であって、
中心軸の外周の一部に歯を一体形成した一方のはすば歯車と、
前記中心軸の残部を内側に挿入して一体化する円筒形状の軸の外周の一部に歯を一体形成した他方のはすば歯車と、
前記両方のはすば歯車を、それぞれの歯で山形を形成すべく、前記一方のはすば歯車の中心軸の端部で締結する締結手段と、
を備えたことを最も主要な特徴としている。
【００１０】
この本発明のやまば歯車は、中心軸の外周の一部に歯を一体形成した一方のはすば歯車の前記中心軸の残部を、円筒形状の軸の外周の一部に歯を一体形成した他方のはすば歯車の前記円筒形状の軸の内側に挿入して一体化することによって組み立てる。これが本発明のやまば歯車の組立方法である。
【００１１】
この本発明のやまば歯車は、一方のはすば歯車と他方のはすば歯車を、一方のはすば歯車の中心軸の端部で締結するので、小径の歯車にも採用することができる。
【００１２】
また、一方のはすば歯車の中心軸の残部を、他方のはすば歯車の円筒形状の軸の内側に挿入して一体化するので、軸径が大きくなって、軸の剛性や強度を確保することができる。また、軸径の径大化により、やまば歯車を支持する左右の軸受の共通化が図れると共に、軸受の許容負荷荷重が大きくなって、軸受寿命の向上が図れる。
【００１３】
この本発明のやまば歯車を小歯車に用いた本発明の鉄道車両用歯車装置では、更なる低振動、低騒音化が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のやまば歯車は、一方のはすば歯車と他方のはすば歯車を、一方のはすば歯車の中心軸の端部で締結するだけで、やまば歯車の組立が可能なため、歯数比の大きな歯車装置の小歯車にも採用できる。
【００１５】
また、本発明のやまば歯車は、一方のはすば歯車の中心軸の残部を、他方のはすば歯車の円筒形状の軸の内側に挿入して一体化するので、軸径を大きくできて、軸の剛性や強度を確保できる。また、軸径の径大化により、左右の軸受の共通化が図れ、軸受の基本定格荷重が大きくなって、軸受寿命の向上が図れる。
【００１６】
本発明のやまば歯車を小歯車に用いた本発明の鉄道車両用歯車装置では、更なる低振動、低騒音化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明のやまば歯車を一部断面して示す組立図、図２は本発明のやまば歯車の斜視図及び分解斜視図である。
【００１８】
１１は本発明のやまば歯車であって、ねじれ角の方向が逆の、例えば２個のはすば歯車１２ａ，１２ｂを、それぞれの歯１２ａｂ，１２ｂｂが山形を形成する位置で、相対的な移動ができないように締結されている。
【００１９】
前記一方のはすば歯車１２ａは、中心軸１２ａａの外周の、例えば一方側に前記歯１２ａｂを一体的に形成し、中心軸１２ａａの他方側端部に雄ねじ１２ａｃを形成している。
【００２０】
また、前記他方のはすば歯車１２ｂは、前記中心軸１２ａａの歯１２ａｂより他方側の残部（雄ねじ１２ａｃ部を除く）を、内側に挿入する円筒形状の軸１２ｂａを備え、この軸１２ｂａの外周の一部に、前記歯１２ｂｂを一体的に形成している。
【００２１】
また、図１及び図２の例では、前記両方のはすば歯車１２ａ，１２ｂの、軸方向の相対する位置に、それぞれ適数（本例では２個）の孔１２ａｄ，１２ｂｃを設けている。
【００２２】
そして、一方のはすば歯車１２ａの中心軸１２ａａの前記残部を、他方のはすば歯車１２ｂの円筒形状の軸１２ｂａに挿入する際、これらの孔１２ａｄ，１２ｂｃにピン１３ａ，１３ｂを挿入して一体化し、前記雄ねじ１２ａｃにナット１４をねじ込んで締結する。
【００２３】
このようにして本発明のやまば歯車１１を組立てた後は、両方のはすば歯車１２ａ，１２ｂは相対的な移動ができないようになる。なお、図２中の１５は、他方のはすば歯車１２ｂの、一方のはすば歯車１２ａと反対側の端面と、ナット１４間に介在させる舌付座金である。
【００２４】
以上説明した本発明のやまば歯車１１では、一方のはすば歯車１２ａの中心軸１２ａａを、他方のはすば歯車１２ｂの円筒形状の軸１２ｂａに挿入して一体化するので、外径の小さい小歯車であっても、軸径を大きくできて、軸の剛性や強度を確保できる。
【００２５】
また、軸径を径大化できるので、やまば歯車１１を支持する両側の軸受２の大きさの共通化が図れると共に、軸受２の基本定格荷重が大きくなって、軸受２の寿命の向上が図れる。
【００２６】
また、一方のはすば歯車１２ａの中心軸１２ａａの端部に形成した雄ねじ１２ａｃにナット１４をねじ込むことで、一方のはすば歯車１２ａと他方のはすば歯車１２ｂを締結するので、小径の歯車にも採用することができる。
【００２７】
この本発明のやまば歯車１１を小歯車に用いた本発明の鉄道車両用歯車装置では、更なる低振動化、低騒音化が可能となる。
【００２８】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは、言うまでもない。
【００２９】
例えば図１及び図２の例では、一方のはすば歯車１２ａと他方のはすば歯車１２ｂの締結を、一方のはすば歯車１２ａの端部に形成した雄ねじ１２ａｃにナット１４をねじ込むことで行うものを示したが、これに限らない。例えば一方のはすば歯車１２ａを他方のはすば歯車１２ｂに挿入した後、固定のための部品をはめ込む等の方法でもよい。
【００３０】
また、上記の例では、両はすば歯車１２ａ，１２ｂの組立て時の位置合せや、ねじ結合時の位置ずれ及び実稼動時の位置ずれを防ぐために、両はすば歯車１２ａ，１２ｂにピン１３ａ，１３ｂを介在させて結合したものを示したが、このピンは２つに限らない。１つでも、３つ以上でも良い。また、前記の位置合せができ、前記の位置ずれを防止できるのであれば、ピンを介在させなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上の本発明は、鉄道車両用の歯車装置に限らず、どのような歯車装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のやまば歯車を一部断面して示す組立図である。
【図２】（ａ）は本発明のやまば歯車の斜視図、（ｂ）は同じく分解斜視図である。
【図３】従来のやまば歯車を一部断面して示す組立図である。
【図４】歯数比の大きな歯車装置の場合の小歯車に図３の構造のやまば歯車を適用することが困難なことを説明する図である。
【図５】歯数比の大きな歯車装置の場合の小歯車に適用するに際し、軸径を細くしてボルトの取付け部の寸法を確保したやまば歯車を一部断面して示す組立図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１    やまば歯車
１２ａ    一方のはすば歯車
１２ａａ    中心軸
１２ａｂ    歯
１２ａｃ    雄ねじ
１２ａｄ    孔
１２ｂ    他方のはすば歯車
１２ｂａ    円筒形状の軸
１２ｂｂ    歯
１２ｂｃ    孔
１３ａ，１３ｂ    ピン
１４    ナット
【図１】
2009216176.tif 000003
【図２】
2009216176.tif 000004
【図３】
2009216176.tif 000005
【図４】
2009216176.tif 000006
【図５】
2009216176.tif 000007