JP2018141518A

JP2018141518A - Railroad vehicle gear device

Info

Publication number: JP2018141518A
Application number: JP2017036060A
Authority: JP
Inventors: 貴男田谷; Takao Taya; 古賀　脩平; Shuhei Koga; 脩平古賀; 明洋坂本; Akihiro Sakamoto; 伯公山▲崎▼; Norikimi Yamazaki
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-09-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a railroad vehicle gear device that has a simple structure and has a high effect of reducing agitation heat.SOLUTION: A railroad vehicle gear device comprises a gear wheel 10 connected to an axle 11, a pinion 20 connected to a driving shaft 21 and engaged with the gear wheel 10, and a case 2 that houses the gear wheel 10 and the pinion 20 and in which an oil sump 4 for lubricating oil is formed at a bottom part. An upper partition plate 31 and a lower partition plate 32 intersecting with common tangents T1 and T2 of the gear wheel 10 and the pinion 20 and directed toward an engagement portion 3 of the gear wheel 10 and the pinion 20 are installed on an inner wall of the case 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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。 The present invention relates to a gear device for a railway vehicle, and relates to a gear device that transmits the power of an electric motor of the railway vehicle to wheels.

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）。
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、小歯車は大歯車の側方から大歯車と噛合される。
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、回転時に大歯車で跳ね上げられ、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、各々の潤滑に供される。 In a railway vehicle, a gear device that transmits the rotational force of a drive source to wheels is used (see Patent Document 1).
The gear device has a large gear and a small gear set to an intended reduction ratio. The small gear is connected to the drive shaft, and the rotational force of the drive source is transmitted to the drive shaft. The rotational force is transmitted to the large gear meshing with the small gear, and is transmitted to the wheel via the axle to which the large gear is connected. The small gear is engaged with the large gear from the side of the large gear for reasons such as suppression of the height dimension.
These large gears and small gears are accommodated in a sealable case, and the lubricating oil for splash lubrication is stored at the bottom of the case. The lubricating oil in the case is in a state in which a part of the large gear is immersed in the stopped state, and is sprung up by the large gear during rotation and becomes a splash and becomes a meshed part of both gears and a bearing part of the rotating shaft of each gear. And sprayed to each lubrication.

前述した飛沫潤滑方式の歯車装置では、大歯車で潤滑油が攪拌され、攪拌に伴う発熱がエネルギ損失につながるという問題がある。
特許文献１の歯車装置では、このような攪拌熱を抑制するために、ケースの内壁に突起を設けている。これにより、簡単な構成でかつ高い信頼性で、低温下における起動時には潤滑油の流れを妨げることなく、高速回転時のみ、潤滑油の流れを妨げて小歯車に届く潤滑油量を減少させ、攪拌熱の上昇を抑えることを可能としている。 In the above-described splash lubrication type gear device, there is a problem that the lubricating oil is agitated by the large gear and heat generated by the agitation leads to energy loss.
In the gear device of Patent Document 1, in order to suppress such agitation heat, a protrusion is provided on the inner wall of the case. This reduces the amount of lubricating oil that reaches the small gear by preventing the flow of the lubricating oil only at high speed rotation without disturbing the flow of the lubricating oil at start-up under low temperature, with a simple configuration and high reliability. It is possible to suppress an increase in the heat of stirring.

特開２０１０−１３９００２号公報JP 2010-139002 A

特許文献１における突起は、ケースの内壁から大歯車との間の潤滑油流路に突出することで、高速回転時に潤滑油流路の外側を流れる大歯車の随伴流を制限し、低速回転時には大歯車の歯面から離れない随伴流の通過を妨げない、というものである。
しかし、特許文献１において、高速回転時に突起よりも内側を通過した潤滑油は、小歯車との噛合部分に高速で送り込まれ、噛合部分の上方で小歯車の随伴流と正面衝突し、渦流あるいは乱流となって攪拌熱を発生させる原因となる。 The protrusions in Patent Document 1 project from the inner wall of the case to the lubricating oil flow path between the large gear and restrict the accompanying flow of the large gear that flows outside the lubricating oil flow path during high-speed rotation, and during low-speed rotation. It does not prevent the passage of the accompanying flow that does not leave the tooth surface of the large gear.
However, in Patent Document 1, the lubricating oil that has passed through the inside of the protrusion during high-speed rotation is fed into the meshing portion with the small gear at high speed, and collides frontally with the accompanying flow of the small gear above the meshing portion, It becomes a turbulent flow and causes heat of stirring.

さらに、特許文献１の突起は、大歯車と小歯車との噛合部分から大歯車の上端部位にかけて設置されるものとされ、これにより正転時（大歯車の上端部位が噛合部分へと移動する回転時）に噛合部分への随伴流を制限する。しかし、特許文献１では、逆回転時には大歯車によって掻き上げられた潤滑油を直接小歯車の軸受に供給するとしており、逆回転時の攪拌熱に関しては考慮されていない。
つまり、特許文献１においては、逆回転時に、大歯車の随伴流が、小歯車との噛合部分の下方で小歯車の随伴流と正面衝突し、渦流あるいは乱流となって攪拌熱を発生させる原因となる。とくに、逆回転時には、大歯車の随伴流が、突起などで制限されない状態で噛合部分に送り込まれるため、正転時よりも更に攪拌熱が増大する可能性がある。 Further, the protrusion of Patent Document 1 is installed from the meshing portion of the large gear and the small gear to the upper end portion of the large gear, and thereby, during forward rotation (the upper end portion of the large gear moves to the meshing portion). The accompanying flow to the meshing part is limited during rotation. However, in Patent Document 1, the lubricating oil scraped up by the large gear is supplied directly to the small gear bearing at the time of reverse rotation, and the stirring heat at the time of reverse rotation is not taken into consideration.
In other words, in Patent Document 1, during the reverse rotation, the accompanying flow of the large gear collides frontally with the accompanying flow of the small gear below the meshing portion with the small gear, and generates vortex or turbulent flow to generate stirring heat. Cause. In particular, at the time of reverse rotation, the accompanying flow of the large gear is sent to the meshing portion without being restricted by the protrusions or the like, so that the stirring heat may be further increased than at the time of forward rotation.

本発明の目的は、構造が簡単で攪拌熱の抑制効果が高い鉄道車両用歯車装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gear device for a railway vehicle having a simple structure and a high effect of suppressing stirring heat.

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の油溜めが形成されたケースと、を有し、前記ケースの内壁には、前記大歯車と前記小歯車との共通接線と交差しかつ先端が前記大歯車と前記小歯車との噛合部分に向けられた仕切板が設置されていることを特徴とする。 A railway vehicle gear device according to the present invention includes a large gear connected to an axle, a small gear connected to a drive shaft and meshed with the large gear, and accommodates the large gear and the small gear and is lubricated at the bottom. A case in which an oil sump for oil is formed, and an inner wall of the case intersects a common tangent line of the large gear and the small gear, and a tip is an engagement portion of the large gear and the small gear It is characterized in that a partition plate directed to is installed.

本発明において、共通接線としては、小歯車のピッチ円および大歯車のピッチ円の各々の接線となる直線が利用できる。回転軸線方向から見て、共通接線と小歯車の歯面および大歯車の歯面とで囲まれる略三角形の領域は、噛合部分に隣接して小歯車の随伴流と大歯車の随伴流とが衝突して乱流や渦流を生じる衝突領域となる。
本発明の仕切板は、共通接線の小歯車との接点と大歯車との接点との間の区間と交差して先端が衝突領域に達するものとする。
本発明において、仕切板はケースと一体に形成されていてもよく、別体の仕切板をケースの内壁に固定してもよい。 In the present invention, as the common tangent, straight lines that are tangent to the pitch circle of the small gear and the pitch circle of the large gear can be used. When viewed from the direction of the rotation axis, the substantially triangular region surrounded by the common tangent line and the tooth surface of the small gear and the tooth surface of the large gear has an accompanying flow of the small gear and an accompanying flow of the large gear adjacent to the meshing portion. It becomes a collision area where turbulence and vortex flow are generated by collision.
The partition plate of the present invention crosses the section between the contact point of the common tangential small gear and the contact point of the large gear, and the tip reaches the collision region.
In the present invention, the partition plate may be formed integrally with the case, or a separate partition plate may be fixed to the inner wall of the case.

本発明では、油溜めの潤滑油が回転する大歯車で跳ね上げられ、飛沫となって大歯車および小歯車の噛合部分および軸受部分に散布され、各々の潤滑が行われる。
ここで、高速回転時には、大歯車および小歯車の潤滑油の随伴流が、噛合部分の入口側（大歯車および小歯車の歯面どうしが噛み合いはじめる側）の衝突領域で互いに高速で衝突し、互いに入り乱れて乱流や渦流を生じ、大きな攪拌熱を生じる原因となる。
しかし、本発明では、この衝突領域に仕切板が設置され、大歯車および小歯車の随伴流が仕切板で遮られ、互いに入り乱れて乱流や渦流を生じることがない。このため、大歯車および小歯車の随伴流に基づく攪拌熱を抑制することができる。
とくに、仕切板として、大歯車と小歯車との共通接線と交差しかつ先端が大歯車と小歯車との噛合部分に向けられた形状とすることで、大歯車および小歯車の随伴流を効率よく制動し、整流化することで、攪拌熱の抑制を効果的に行うことができる。 In the present invention, the lubricating oil in the oil sump is splashed up by the rotating large gear, sprayed on the meshing portion and the bearing portion of the large gear and the small gear, and each lubrication is performed.
Here, at the time of high speed rotation, the accompanying flow of the lubricating oil of the large gear and the small gear collides with each other at a high speed in the collision region on the entrance side of the meshing portion (the side where the tooth surfaces of the large gear and the small gear begin to mesh) They are confused with each other to generate turbulent flow and vortex flow, which can cause large heat of stirring.
However, in the present invention, a partition plate is installed in the collision area, and the accompanying flow of the large gear and the small gear is blocked by the partition plate, so that the turbulent flow and the vortex flow do not enter each other and are disturbed. For this reason, the heat of stirring based on the accompanying flow of the large gear and the small gear can be suppressed.
In particular, the partition plate has a shape that intersects the common tangent line of the large gear and the small gear and that the tip is directed to the meshing portion of the large gear and the small gear, thereby efficiently increasing the accompanying flow of the large gear and the small gear. By sufficiently braking and rectifying, the heat of stirring can be effectively suppressed.

本発明において、仕切板は、噛合部分を挟んで両側一対で設置されることが好ましい。
仕切板は、噛合部分のいずれか一方の側だけでも有効であるが、両側一対とすることで正回転時と逆回転時との各々に有効となる。 In this invention, it is preferable that a partition plate is installed by a both-sides pair on both sides of a meshing part.
The partition plate is effective only on either one side of the meshing portion, but by being paired on both sides, the partition plate is effective for each of forward rotation and reverse rotation.

本発明において、小歯車は大歯車の側方から大歯車に噛合されていることが好ましい。
このような噛合状態とすることで、歯車装置としての高さ寸法を抑制できる。
小歯車が大歯車の側方から噛合するとは、大歯車と小歯車との噛合部分が、大歯車の歯面の上端およびその近傍ではなく、かつ大歯車の歯面の下端およびその近傍ではない、ということである。より具体的には、小歯車の歯面の上端が大歯車の歯面の上端より低く、小歯車の歯面の下端が大歯車の歯面の下端より高い状態であればよい。 In the present invention, the small gear is preferably meshed with the large gear from the side of the large gear.
By setting it as such a meshing state, the height dimension as a gear apparatus can be suppressed.
When the small gear meshes from the side of the large gear, the meshed portion of the large gear and the small gear is not at the upper end of the tooth surface of the large gear and its vicinity, and not at the lower end of the tooth surface of the large gear or its vicinity. ,That's what it means. More specifically, the upper end of the tooth surface of the small gear may be lower than the upper end of the tooth surface of the large gear, and the lower end of the tooth surface of the small gear may be higher than the lower end of the tooth surface of the large gear.

小歯車が大歯車の側方から噛合する状態では、例えば正回転時に、小歯車の歯面および大歯車の歯面が噛合部位の上方で噛み合いに入り、下側で再び離れてゆく。この際、噛合部分の上方で各歯車の随伴流の衝突が生じる。一方、逆回転時には、小歯車の歯面および大歯車の歯面が噛合部位の下方で噛み合いに入り、上側で再び離れてゆく。この際、噛合部分の下方で各歯車の随伴流の衝突が生じる。
従って、小歯車が大歯車の側方から噛合する状態では、噛合部分の上方および下方の各々にそれぞれ仕切板を設置することが望ましい。
ただし、上方または下方のいずれか一方であっても、正回転および逆回転がともに利用される鉄道車両においては、いずれかの攪拌熱を抑制できれば、全体としてのエネルギ損失の低減を図ることができる。 In a state where the small gear meshes from the side of the large gear, for example, at the time of forward rotation, the tooth surface of the small gear and the tooth surface of the large gear mesh with each other above the meshing portion and separate again at the lower side. At this time, an accompanying flow collision of each gear occurs above the meshing portion. On the other hand, at the time of reverse rotation, the tooth surface of the small gear and the tooth surface of the large gear mesh with each other below the meshing portion and separate again at the upper side. At this time, an accompanying flow collision of each gear occurs below the meshing portion.
Therefore, in a state where the small gear meshes from the side of the large gear, it is desirable to install a partition plate respectively above and below the meshing portion.
However, even in either the upper or lower direction, in a railway vehicle in which both forward rotation and reverse rotation are used, if any stirring heat can be suppressed, the overall energy loss can be reduced. .

なお、小歯車が大歯車の側方から大歯車に噛合されている形態では、車軸を中心とした油溜めと噛合部分とのなす角度に応じて、正回転時と逆回転時との随伴流の状態が異なるものとなる。すなわち、大歯車の歯面が油溜めから噛合部分がある側へと回転する場合、大歯車の随伴流は掻き上げられた直後に噛合部分の下方の衝突領域に到達し、攪拌熱の発生が比較的大きい。これに対し、これとは逆向きに回転する場合、大歯車の随伴流は掻き上げられ、大歯車の歯面とケース内壁との隙間に１８０度以上の角度にわたる随伴流を形成したのち、噛合部分の上方の衝突領域に到達するので、攪拌熱の発生が比較的少ない。
従って、仕切板を噛合部分の上方または下方のいずれか一方に設置する場合には、正回転時と逆回転時との随伴流の状態を考慮し、より効果性が高い噛合部分の下方を選択することが望ましい。 In the configuration in which the small gear is meshed with the large gear from the side of the large gear, the accompanying flow between the forward rotation and the reverse rotation is determined according to the angle formed by the oil sump around the axle and the meshing portion. The state of is different. That is, when the tooth surface of the large gear rotates from the oil reservoir to the side where the meshing portion is located, the accompanying flow of the large gear reaches the collision area below the meshing portion immediately after being swung up, and the generation of stirring heat is generated. Relatively large. On the other hand, when rotating in the opposite direction, the accompanying flow of the large gear is scraped up and forms an accompanying flow over an angle of 180 degrees or more in the gap between the tooth surface of the large gear and the inner wall of the case. Since it reaches the collision area above the part, the generation of heat of stirring is relatively small.
Therefore, when the partition plate is installed either above or below the meshing part, the lower part of the meshing part, which is more effective, is selected in consideration of the state of the accompanying flow during forward rotation and reverse rotation. It is desirable to do.

本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記小歯車は前記大歯車の側方から前記大歯車に噛合され、前記噛合部分の上方および下方にはそれぞれ前記仕切板としての上部仕切板および下部仕切板が設置され、前記上部仕切板の上方には補助仕切板が設置され、前記補助仕切板の先端は前記小歯車の中心と前記大歯車の中心との間に配置されていることが好ましい。 In the railway vehicle gear device according to the present invention, the small gear is meshed with the large gear from the side of the large gear, and an upper partition plate and a lower partition plate as the partition plates above and below the meshing portion, respectively. It is preferable that an auxiliary partition plate is installed above the upper partition plate, and a tip of the auxiliary partition plate is disposed between the center of the small gear and the center of the large gear.

本発明では、正回転時に、小歯車の随伴流を上部仕切板で遮断し、大歯車の随伴流を上部仕切板の手前の補助仕切板で遮断することができる。従って、各方向からの随伴流を早い段階で遮断することができ、攪拌熱の抑制を効率よく行うことができる。一方、逆回転時には、大歯車の随伴流および小歯車の随伴流を下部仕切板で遮断することができる。
このように、噛合部分の上方に上部仕切板とともに補助仕切板を設けることで、正回転時においても逆回転時においても、各方向からの随伴流を早い段階で遮断することができ、攪拌熱の抑制を効率よく行うことができる。 In the present invention, during the forward rotation, the accompanying flow of the small gear can be blocked by the upper partition plate, and the accompanying flow of the large gear can be blocked by the auxiliary partition plate in front of the upper partition plate. Therefore, the accompanying flow from each direction can be interrupted at an early stage, and the heat of stirring can be efficiently suppressed. On the other hand, during reverse rotation, the accompanying flow of the large gear and the accompanying flow of the small gear can be blocked by the lower partition plate.
In this way, by providing the auxiliary partition plate together with the upper partition plate above the meshing portion, the accompanying flow from each direction can be shut off at an early stage during both forward rotation and reverse rotation, and the stirring heat Can be efficiently suppressed.

本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記小歯車は前記大歯車の側方から前記大歯車に噛合され、前記噛合部分の上方および下方にはそれぞれ前記仕切板としての上部仕切板および下部仕切板が設置され、前記上部仕切板の上方には油溜めポケットが設置され、前記油溜めポケットは、前記小歯車の中心と前記大歯車の中心との間に前記大歯車に対向する流入口を備えていることが好ましい。 In the railway vehicle gear device according to the present invention, the small gear is meshed with the large gear from the side of the large gear, and an upper partition plate and a lower partition plate as the partition plates above and below the meshing portion, respectively. An oil sump pocket is provided above the upper partition plate, and the oil sump pocket includes an inlet facing the large gear between the center of the small gear and the center of the large gear. It is preferable.

本発明において、上部仕切板の上方に補助仕切板を設置し、この補助仕切板と上部仕切板との間の空間を油溜めポケットとしてもよい。この場合、上部仕切板の先端と補助仕切板の先端との間に流入口が形成される。
本発明では、大歯車および小歯車の潤滑油の随伴流を、流入口から取り込み、油溜めポケットに貯留することができる。油溜めポケットに貯留された潤滑油は、低速回転時など潤滑油の跳ね上げが少ない状態で滴下し、噛合部分および各歯車の軸受部分の潤滑を補助することができる。
このように、上部仕切板は、前述した随伴流の遮断による攪拌熱の抑制のほか、潤滑性能の補助にも利用することができる。 In the present invention, an auxiliary partition plate may be installed above the upper partition plate, and a space between the auxiliary partition plate and the upper partition plate may be used as an oil sump pocket. In this case, an inflow port is formed between the tip of the upper partition plate and the tip of the auxiliary partition plate.
In the present invention, the accompanying flow of the lubricating oil of the large gear and the small gear can be taken in from the inlet and stored in the oil sump pocket. The lubricating oil stored in the oil sump pocket can be dripped in a state where there is little splashing of the lubricating oil, such as during low-speed rotation, and can assist lubrication of the meshing portion and the bearing portion of each gear.
As described above, the upper partition plate can be used not only to suppress the heat of stirring by blocking the accompanying flow described above but also to assist lubrication performance.

本発明の鉄道車両用歯車装置において、前記仕切板と前記共通接線との交差角度は３０度から１５０度の範囲であることが好ましい。
本発明では、大歯車および小歯車の潤滑油の随伴流と仕切板との衝突時の運動量の２乗に比例する発熱量を効率よく抑制することができる。
本発明において、仕切板と共通接線との交差角度は３０度から１５０度となる範囲（仕切板と共通接線とが３０度で交差する状態から９０度つまり直交する状態までの範囲）であることが好ましい。より好ましくは、交差角度が４５度から１３５度となる範囲（仕切板と共通接線とが４５度で交差する状態から直交する状態までの範囲）、つまり仕切版が共通接線に対してなるべく立った状態である。 In the railway vehicle gear device according to the present invention, it is preferable that an intersection angle between the partition plate and the common tangent is in a range of 30 degrees to 150 degrees.
In the present invention, it is possible to efficiently suppress the amount of heat generated in proportion to the square of the momentum at the time of collision between the accompanying flow of the lubricating oil of the large gear and the small gear and the partition plate.
In the present invention, the intersection angle between the partition plate and the common tangent is within a range of 30 degrees to 150 degrees (range from the state where the partition plate and the common tangent line intersect at 30 degrees to 90 degrees, that is, the state where they are orthogonal). Is preferred. More preferably, the range in which the crossing angle is 45 degrees to 135 degrees (the range from the state where the partition plate and the common tangent line intersect at 45 degrees to the state where they are orthogonal to each other), that is, the partition plate stands as much as possible with respect to the common tangent line. State.

本発明によれば、構造が簡単で攪拌熱の抑制効果が高い鉄道車両用歯車装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gear apparatus for railway vehicles with a simple structure and a high inhibitory effect of stirring heat can be provided.

本発明の基礎となる既存の歯車装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the existing gear apparatus used as the foundation of this invention. 本発明の第１実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 4th Embodiment of this invention. 本発明の角度設定に関する模式図。The schematic diagram regarding the angle setting of this invention. 本発明の角度設定に関する模式図。The schematic diagram regarding the angle setting of this invention. 本発明の角度設定に関するグラフ。The graph regarding the angle setting of this invention. 本発明の角度設定に関するグラフ。The graph regarding the angle setting of this invention. 本発明の角度設定に関するグラフ。The graph regarding the angle setting of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔歯車構造の基本構造〕
図１には、本発明の基礎となる既存の鉄道車両用歯車装置１が示されている。
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１０および小歯車２０を有する。
大歯車１０および小歯車２０は、互いに所期の減速比に設定され、大歯車１０の側方の噛合部分３で互いに噛合されている。
ケース２の底部には、飛沫潤滑用の潤滑油が貯留される油溜め４が形成されている。油溜め４に貯留された潤滑油は、停止状態で大歯車１０の一部が浸漬される状態とされている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Basic structure of gear structure]
FIG. 1 shows an existing railway vehicle gear unit 1 that is the basis of the present invention.
The railway vehicle gear device 1 includes a large gear 10 and a small gear 20 accommodated in a sealable case 2.
The large gear 10 and the small gear 20 are set to each other at an intended reduction ratio, and are meshed with each other at the meshing portion 3 on the side of the large gear 10.
An oil sump 4 in which lubricating oil for splash lubrication is stored is formed at the bottom of the case 2. The lubricating oil stored in the oil sump 4 is in a state in which a part of the large gear 10 is immersed in the stopped state.

大歯車１０は車軸１１に接続されている。車軸１１には車輪（図示省略）が接続されている。ケース２の車軸１１が貫通する部位には、車軸１１を回転自在に支持する軸受部１２が設置されている。
小歯車２０は駆動軸２１に接続されている。駆動軸２１には電動モータなどの駆動源（図示省略）が接続されている。ケース２の駆動軸２１が貫通する部位には、駆動軸２１を回転自在に支持する軸受部２２が設置されている。 The large gear 10 is connected to the axle 11. Wheels (not shown) are connected to the axle 11. A bearing portion 12 that rotatably supports the axle 11 is installed at a portion of the case 2 through which the axle 11 passes.
The small gear 20 is connected to the drive shaft 21. A drive source (not shown) such as an electric motor is connected to the drive shaft 21. A bearing portion 22 that rotatably supports the drive shaft 21 is installed in a portion of the case 2 through which the drive shaft 21 passes.

このような鉄道車両用歯車装置１においては、小歯車２０および駆動軸２１が駆動源により回転されると、この回転が小歯車２０に噛合する大歯車１０および車軸１１を介して車輪に伝達される。
大歯車１０が回転することで、油溜め４に貯留された潤滑油が跳ね上げられ、飛沫となって両歯車の噛合部分３および各歯車の軸受部１２，２２へと散布され、各々の潤滑に供される。 In such a railway vehicle gear device 1, when the small gear 20 and the drive shaft 21 are rotated by the drive source, this rotation is transmitted to the wheels via the large gear 10 and the axle 11 that mesh with the small gear 20. The
As the large gear 10 rotates, the lubricating oil stored in the oil sump 4 is splashed up and sprayed to the meshing portion 3 of both gears and the bearing portions 12 and 22 of the respective gears. To be served.

大歯車１０と小歯車２０との間には、各々のピッチ円の共通接線Ｔ１，Ｔ２を設定することができる。そして、車軸１１あるいは駆動軸２１の回転軸線方向から見て、共通接線Ｔ１，Ｔ２と小歯車２０の歯面および大歯車１０の歯面とで囲まれる略三角形の領域に衝突領域Ａ１，Ａ２を設定することができる。
衝突領域Ａ１は、噛合部分３の上方に隣接し、鉄道車両用歯車装置１の正回転時に、小歯車２０の随伴流Ｆ２１と大歯車１０の随伴流Ｆ１１とが衝突し、乱流や渦流を生じる。
衝突領域Ａ２は、噛合部分３の下方に隣接し、鉄道車両用歯車装置１の逆回転時に、小歯車２０の随伴流Ｆ２２と大歯車１０の随伴流Ｆ１２とが衝突し、乱流や渦流を生じる。 Between the large gear 10 and the small gear 20, common tangents T1 and T2 of the respective pitch circles can be set. Then, when viewed from the direction of the rotation axis of the axle 11 or the drive shaft 21, the collision areas A1 and A2 are formed in a substantially triangular area surrounded by the common tangents T1 and T2 and the tooth surface of the small gear 20 and the tooth surface of the large gear 10. Can be set.
The collision area A1 is adjacent to the upper part of the meshing portion 3, and the accompanying flow F21 of the small gear 20 and the accompanying flow F11 of the large gear 10 collide with each other during the forward rotation of the railway vehicle gear device 1 to generate turbulent flow and vortex flow. Arise.
The collision area A2 is adjacent to the lower portion of the meshing portion 3, and the accompanying flow F22 of the small gear 20 and the accompanying flow F12 of the large gear 10 collide with each other when the railway vehicle gear device 1 rotates in the reverse direction. Arise.

〔第１実施形態〕
図２には、本発明の第１実施形態である鉄道車両用歯車装置１Ａが示されている。
鉄道車両用歯車装置１Ａは、前述した図１の鉄道車両用歯車装置１の構成に、本発明に基づく仕切板を設置したものである。以下、各々に共通の構成については説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。 [First Embodiment]
FIG. 2 shows a railway vehicle gear device 1A according to the first embodiment of the present invention.
The rail vehicle gear device 1A is obtained by installing a partition plate according to the present invention in the configuration of the rail vehicle gear device 1 of FIG. 1 described above. Hereinafter, the description of the common configuration will be omitted, and only the different configuration will be described.

図２において、ケース２の内壁には、噛合部分３の上方に上部仕切板３１が設置され、噛合部分３の下方に下部仕切板３２が設置されている。さらに、上部仕切板３１の上方に、補助仕切板３３が設置されている。
上部仕切板３１は、ケース２の内壁に固定された板状の部材であり、共通接線Ｔ１と角度Ｓ１で交差し、かつ先端が噛合部分３に向かうように延びており、先端は衝突領域Ａ１内に配置されている。
下部仕切板３２は、ケース２の内壁に固定された板状の部材であり、共通接線Ｔ２と角度Ｓ２で交差し、かつ先端が噛合部分３に向かうように延びており、先端は衝突領域Ａ２内に配置されている。
本実施形態では、角度Ｓ１は８０度、角度Ｓ２は４５度とされている。 In FIG. 2, an upper partition plate 31 is installed above the meshing portion 3 and a lower partition plate 32 is installed below the meshing portion 3 on the inner wall of the case 2. Further, an auxiliary partition plate 33 is installed above the upper partition plate 31.
The upper partition plate 31 is a plate-like member fixed to the inner wall of the case 2, and intersects the common tangent line T1 at an angle S1 and extends so that the tip is directed to the meshing portion 3, and the tip is a collision area A1. Is placed inside.
The lower partition plate 32 is a plate-like member fixed to the inner wall of the case 2, intersects the common tangent line T2 at an angle S2, and extends so that the tip is directed to the meshing portion 3, and the tip is a collision area A2. Is placed inside.
In the present embodiment, the angle S1 is 80 degrees and the angle S2 is 45 degrees.

補助仕切板３３は、上部仕切板３１のさらに上方に、上部仕切板３１と略平行に設置されている。補助仕切板３３の先端は、噛合部分３の上方のやや大歯車１０寄りの位置に配置されている。この先端位置は、小歯車２０の回転中心と大歯車１０の回転中心との間であればよい。
補助仕切板３３と上部仕切板３１との間は、油溜めポケット３４とされている。油溜めポケット３４は、噛合部分３の上方のやや大歯車１０寄りの位置に流入口３４１を備えている。流入口３４１の位置は、小歯車２０の回転中心と大歯車１０の回転中心との間であればよい。 The auxiliary partition plate 33 is installed above the upper partition plate 31 and substantially parallel to the upper partition plate 31. The tip of the auxiliary partition plate 33 is disposed at a position slightly above the large gear 10 above the meshing portion 3. The tip position may be between the rotation center of the small gear 20 and the rotation center of the large gear 10.
An oil sump pocket 34 is provided between the auxiliary partition plate 33 and the upper partition plate 31. The oil sump pocket 34 includes an inflow port 341 at a position slightly above the meshing portion 3 and slightly closer to the large gear 10. The position of the inflow port 341 may be between the rotation center of the small gear 20 and the rotation center of the large gear 10.

ケース２の内壁には、２箇所に大歯車１０の歯面に面した凹部があるが、この凹部を覆うようにガイド板３５，３６が設置されている。
ガイド板３５，３６は、大歯車１０の歯面に沿って所定間隔で設置され、大歯車１０の随伴流を円滑にガイドすることができる。
ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面との間には、それぞれ隙間が形成されており、ガイド板３５，３６とケース２との間に油溜めポケット３７，３８，３９が形成されている。 The inner wall of the case 2 has recesses facing the tooth surface of the large gear 10 at two locations, and guide plates 35 and 36 are installed so as to cover the recesses.
The guide plates 35 and 36 are installed at predetermined intervals along the tooth surface of the large gear 10 and can smoothly guide the accompanying flow of the large gear 10.
Clearances are formed between the end portions of the guide plates 35 and 36 and the inner surface of the case 2, and oil sump pockets 37, 38, and 39 are formed between the guide plates 35 and 36 and the case 2. ing.

このような本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
本実施形態においては、衝突領域Ａ１に上部仕切板３１が設置され、正回転時の大歯車１０の随伴流Ｆ１１および小歯車２０の随伴流Ｆ２１がそれぞれ遮られ、互いに入り乱れて乱流や渦流を生じることがない。
また、衝突領域Ａ２には下部仕切板３２が設置され、逆回転時の大歯車１０の随伴流Ｆ１２および小歯車２０の随伴流Ｆ２２が遮られ、互いに入り乱れて乱流や渦流を生じることがない。
このため、正回転時でも逆回転時でも、大歯車１０および小歯車２０の随伴流Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２に基づく攪拌熱を抑制することができる。
とくに、上部仕切板３１および下部仕切板３２は、大歯車１０と小歯車２０との共通接線Ｔ１，Ｔ２と交差しかつ先端が大歯車１０と小歯車２０との噛合部分３に向けられた形状とされており、大歯車１０および小歯車２０の随伴流を効率よく制動し、整流化することで、攪拌熱の抑制を効果的に行うことができる。 According to this embodiment as described above, the following effects can be obtained.
In the present embodiment, the upper partition plate 31 is installed in the collision area A1, and the accompanying flow F11 of the large gear 10 and the accompanying flow F21 of the small gear 20 at the time of forward rotation are blocked, and turbulent flow and vortex flow are disturbed to each other. It does not occur.
Further, the lower partition plate 32 is installed in the collision area A2, and the accompanying flow F12 of the large gear 10 and the accompanying flow F22 of the small gear 20 at the time of reverse rotation are blocked, so that turbulent flow and vortex flow do not occur. .
For this reason, the heat of stirring based on the accompanying flows F11, F12, F21, and F22 of the large gear 10 and the small gear 20 can be suppressed during forward rotation and reverse rotation.
In particular, the upper partition plate 31 and the lower partition plate 32 intersect with the common tangents T1 and T2 of the large gear 10 and the small gear 20 and the tip is directed to the meshing portion 3 between the large gear 10 and the small gear 20. Thus, by efficiently braking and rectifying the accompanying flow of the large gear 10 and the small gear 20, the heat of stirring can be effectively suppressed.

本実施形態では、正回転時に、小歯車２０の随伴流Ｆ２１を上部仕切板３１で遮断し、大歯車１０の随伴流Ｆ１１を上部仕切板３１の手前の補助仕切板３３で遮断することができる。従って、各方向からの随伴流Ｆ１１，Ｆ２１を早い段階で遮断することができ、攪拌熱の抑制を効率よく行うことができる。
一方、逆回転時には、大歯車１０の随伴流Ｆ１２および小歯車２０の随伴流Ｆ２２を下部仕切板３２で遮断することができる。 In the present embodiment, during the forward rotation, the accompanying flow F21 of the small gear 20 can be blocked by the upper partition plate 31, and the accompanying flow F11 of the large gear 10 can be blocked by the auxiliary partition plate 33 in front of the upper partition plate 31. . Therefore, the accompanying flows F11 and F21 from each direction can be shut off at an early stage, and the heat of stirring can be efficiently suppressed.
On the other hand, at the time of reverse rotation, the accompanying flow F12 of the large gear 10 and the accompanying flow F22 of the small gear 20 can be blocked by the lower partition plate 32.

本実施形態では、上部仕切板３１の上方に補助仕切板３３を設置するとともに、この補助仕切板３３と上部仕切板３１との間の空間を油溜めポケット３４とした。そして、上部仕切板３１の先端と補助仕切板３３の先端との間に、流入口３４１を形成した。
これにより、正回転時の大歯車１０および小歯車２０の潤滑油の随伴流Ｆ１１，Ｆ２１を、流入口３４１から取り込み、油溜めポケット３４に貯留することができる。
油溜めポケット３４に貯留された潤滑油は、低速回転時など潤滑油の跳ね上げが少ない状態で滴下し、噛合部分３および各歯車の軸受部１２，２２の潤滑を補助することができる。
従って、上部仕切板３１は、前述した随伴流の遮断による攪拌熱の抑制のほか、潤滑性能の補助にも利用することができる。
この際、油溜めポケット３４は、上部仕切板３１と略平行に補助仕切板３３を配置すればよく、簡略な構造で優れた効果を得ることができる。 In the present embodiment, the auxiliary partition plate 33 is installed above the upper partition plate 31, and the space between the auxiliary partition plate 33 and the upper partition plate 31 is defined as the oil sump pocket 34. An inflow port 341 was formed between the tip of the upper partition plate 31 and the tip of the auxiliary partition plate 33.
As a result, the accompanying flows F11 and F21 of the lubricating oil of the large gear 10 and the small gear 20 during normal rotation can be taken from the inlet 341 and stored in the oil sump pocket 34.
The lubricating oil stored in the oil sump pocket 34 is dripped in a state where there is little splashing of the lubricating oil, such as during low-speed rotation, and can assist the lubrication of the meshing portion 3 and the bearing portions 12 and 22 of each gear.
Therefore, the upper partition plate 31 can be used not only for suppressing the heat of stirring by blocking the accompanying flow described above but also for assisting the lubricating performance.
At this time, the oil sump pocket 34 may be provided with the auxiliary partition plate 33 substantially parallel to the upper partition plate 31, and an excellent effect can be obtained with a simple structure.

さらに、ガイド板３５，３６の内部に油溜めポケット３７，３８，３９を形成したため、大歯車１０の随伴流の一部をこれらの中に取り込んで大歯車１０によって加速される油の量を減らすことができる。 Further, since the oil sump pockets 37, 38, 39 are formed inside the guide plates 35, 36, a part of the accompanying flow of the large gear 10 is taken into these to reduce the amount of oil accelerated by the large gear 10. be able to.

〔第２実施形態〕
図３には、本発明の第２実施形態である鉄道車両用歯車装置１Ｂが示されている。
鉄道車両用歯車装置１Ｂは、前述した図１の鉄道車両用歯車装置１の構成に、本発明に基づく仕切板を設置したものである。以下、両実施形態に共通の構成については説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。 [Second Embodiment]
FIG. 3 shows a railway vehicle gear device 1B according to a second embodiment of the present invention.
The railway vehicle gear device 1B is obtained by installing a partition plate according to the present invention in the configuration of the above-described railway vehicle gear device 1 of FIG. Hereinafter, description of configurations common to both embodiments will be omitted, and only different configurations will be described.

図３において、ケース２の内壁には、噛合部分３の上方に上部仕切板４１が設置され、噛合部分３の下方に下部仕切板４２が設置されている。さらに、上部仕切板４１の上方に、補助仕切板４３が設置されている。
上部仕切板４１は、ケース２の内壁に固定された板状の部材であり、共通接線Ｔ１と角度Ｓ１で交差し、かつ先端が噛合部分３に向かうように延びており、先端は衝突領域Ａ１内に配置されている。
下部仕切板４２は、ケース２の内壁に固定された板状の部材であり、共通接線Ｔ２と角度Ｓ２で交差し、かつ先端が噛合部分３に向かうように延びており、先端は衝突領域Ａ２内に配置されている。
本実施形態では、角度Ｓ１は４５度、角度Ｓ２は８０度とされている。 In FIG. 3, an upper partition plate 41 is installed above the meshing portion 3 and a lower partition plate 42 is installed below the meshing portion 3 on the inner wall of the case 2. Further, an auxiliary partition plate 43 is installed above the upper partition plate 41.
The upper partition plate 41 is a plate-like member fixed to the inner wall of the case 2, intersects the common tangent line T1 at an angle S1, and extends so that the tip is directed to the meshing portion 3, and the tip is a collision area A1. Is placed inside.
The lower partition plate 42 is a plate-like member fixed to the inner wall of the case 2, intersects the common tangent line T2 at an angle S2, and extends so that the tip is directed to the meshing portion 3, and the tip is a collision area A2. Is placed inside.
In the present embodiment, the angle S1 is 45 degrees and the angle S2 is 80 degrees.

補助仕切板４３は、上部仕切板４１のさらに上方に、延長線が上部仕切板４１と鋭角に交差するように設置されている。補助仕切板４３の先端は、噛合部分３の上方で、上部仕切板４１の上端に近接して配置されている。補助仕切板４３の先端位置は、小歯車２０の回転中心と大歯車１０の回転中心との間であればよい。
補助仕切板４３と上部仕切板４１、およびケース２の内壁で囲まれた空間が、油溜めポケット４４とされている。油溜めポケット４４は、補助仕切板４３の先端と上部仕切板４１の上端との間隔が流入口４４１とされている。流入口４４１は、噛合部分３の上方のやや大歯車１０寄りの位置に配置されている。流入口４４１の位置は、小歯車２０の回転中心と大歯車１０の回転中心との間であればよい。
本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様なガイド板３５，３６が設置されている。また、ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面との間に隙間が形成され、ガイド板３５，３６とケース２との間に油溜めポケット３７，３８，３９が形成されている。 The auxiliary partition plate 43 is installed above the upper partition plate 41 so that the extension line intersects the upper partition plate 41 at an acute angle. The front end of the auxiliary partition plate 43 is disposed above the meshing portion 3 and close to the upper end of the upper partition plate 41. The tip position of the auxiliary partition plate 43 may be between the rotation center of the small gear 20 and the rotation center of the large gear 10.
A space surrounded by the auxiliary partition plate 43, the upper partition plate 41, and the inner wall of the case 2 is an oil sump pocket 44. In the oil sump pocket 44, the interval between the tip of the auxiliary partition plate 43 and the upper end of the upper partition plate 41 is an inflow port 441. The inlet 441 is disposed at a position slightly above the large gear 10 above the meshing portion 3. The position of the inflow port 441 may be between the rotation center of the small gear 20 and the rotation center of the large gear 10.
Also in this embodiment, guide plates 35 and 36 similar to those in the first embodiment described above are installed. Further, a gap is formed between the end portions of the guide plates 35, 36 and the inner surface of the case 2, and oil sump pockets 37, 38, 39 are formed between the guide plates 35, 36 and the case 2.

このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様な効果が得られる。
さらに、補助仕切板４３が大歯車１０の歯面に沿って配置され、ガイド板３５，３６とともに大歯車１０の周囲の随伴流を円滑にガイドすることができる。 Also by this embodiment, the same effect as the first embodiment described above can be obtained.
Furthermore, the auxiliary partition plate 43 is disposed along the tooth surface of the large gear 10, and the accompanying flow around the large gear 10 can be smoothly guided together with the guide plates 35 and 36.

〔第３実施形態〕
図４には、本発明の第３実施形態である鉄道車両用歯車装置１Ｃが示されている。
鉄道車両用歯車装置１Ｃは、前述した第１実施形態（図２参照）の鉄道車両用歯車装置１Ａと基本構成が同じであり、両実施形態に共通の構成については説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。 [Third Embodiment]
FIG. 4 shows a railway vehicle gear device 1C according to a third embodiment of the present invention.
The railway vehicle gear device 1C has the same basic configuration as the railway vehicle gear device 1A of the first embodiment (see FIG. 2) described above, and the description of the configuration common to both embodiments is omitted and is different. Only the configuration will be described.

本実施形態においては、ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面とは、各々の間に隙間が形成されておらず、滑らかに連続されている。そして、ガイド板３５，３６とケース２との間の空間には、第１実施形態のような油溜めポケット３７，３８，３９が形成されていない。
本実施形態によれば、第１実施形態で述べた効果のうち、油溜めポケット３７，３８，３９による効果は得られないが、その他の効果については同様に得ることができる。さらに、ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面とが滑らかに連続されているため、随伴流のガイド効果を高めることができる。 In the present embodiment, the end portions of the guide plates 35 and 36 and the inner surface of the case 2 are smoothly continuous with no gap formed therebetween. In the space between the guide plates 35 and 36 and the case 2, the oil sump pockets 37, 38 and 39 as in the first embodiment are not formed.
According to the present embodiment, among the effects described in the first embodiment, the effects of the oil sump pockets 37, 38, 39 cannot be obtained, but other effects can be obtained in the same manner. Furthermore, since the end portions of the guide plates 35 and 36 and the inner surface of the case 2 are smoothly continuous, the guide effect of the accompanying flow can be enhanced.

〔第４実施形態〕
図５には、本発明の第４実施形態である鉄道車両用歯車装置１Ｄが示されている。
鉄道車両用歯車装置１Ｄは、前述した第２実施形態（図３参照）の鉄道車両用歯車装置１Ｂと基本構成が同じであり、両実施形態に共通の構成については説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 5 shows a railway vehicle gear device 1D according to a fourth embodiment of the present invention.
The railway vehicle gear device 1D has the same basic configuration as the railway vehicle gear device 1B of the second embodiment (see FIG. 3) described above, and the description of the configuration common to both embodiments is omitted and is different. Only the configuration will be described.

本実施形態においては、ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面とは、各々の間に隙間が形成されておらず、滑らかに連続されている。そして、ガイド板３５，３６とケース２との間の空間には、第１実施形態のような油溜めポケット３７，３８，３９が形成されていない。
本実施形態によれば、第２実施形態で述べた効果のうち、油溜めポケット３７，３８，３９による効果は得られないが、その他の効果については同様に得ることができる。さらに、ガイド板３５，３６の端部とケース２の内面とが滑らかに連続されているため、随伴流のガイド効果を高めることができる。 In the present embodiment, the end portions of the guide plates 35 and 36 and the inner surface of the case 2 are smoothly continuous with no gap formed therebetween. In the space between the guide plates 35 and 36 and the case 2, the oil sump pockets 37, 38 and 39 as in the first embodiment are not formed.
According to the present embodiment, among the effects described in the second embodiment, the effects of the oil sump pockets 37, 38, and 39 cannot be obtained, but other effects can be obtained in the same manner. Furthermore, since the end portions of the guide plates 35 and 36 and the inner surface of the case 2 are smoothly continuous, the guide effect of the accompanying flow can be enhanced.

〔変形例〕
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。
前述した各実施形態では、それぞれ上部仕切板３１，４１および補助仕切板３３，４３を利用して油溜めポケット３４，４４を形成したが、油溜めポケット３４，４４は補助仕切板３３，４３とは別に形成してもよい。例えば、上部仕切板３１，４１に別の囲いを形成し、油溜めポケット３４，４４としてもよい。
油溜めポケット３４，４４は、本発明に必須ではなく、適宜省略してもよい。ただし、油溜めポケット３４，４４を設置することで、噛合部分および各歯車の軸受部分の潤滑を補助することができる。 [Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and the like within a scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In each of the embodiments described above, the oil sump pockets 34 and 44 are formed using the upper partition plates 31 and 41 and the auxiliary partition plates 33 and 43, respectively, but the oil sump pockets 34 and 44 are connected to the auxiliary partition plates 33 and 43, respectively. Alternatively, it may be formed separately. For example, another enclosure may be formed on the upper partition plates 31 and 41 to form the oil sump pockets 34 and 44.
The oil sump pockets 34 and 44 are not essential to the present invention and may be omitted as appropriate. However, by installing the oil sump pockets 34 and 44, lubrication of the meshing portion and the bearing portion of each gear can be assisted.

前述した各実施形態では、それぞれ上部仕切板３１，４１に隣接して補助仕切板３３，４３を設置したが、補助仕切板３３，４３は本発明に必須ではなく、適宜省略してもよい。ただし、補助仕切板３３，４３を設置することで、正回転時においても逆回転時においても、各方向からの随伴流を早い段階で遮断することができ、攪拌熱の抑制を効率よく行うことができる。 In each of the above-described embodiments, the auxiliary partition plates 33 and 43 are installed adjacent to the upper partition plates 31 and 41, respectively, but the auxiliary partition plates 33 and 43 are not essential to the present invention and may be omitted as appropriate. However, by installing the auxiliary partition plates 33 and 43, the accompanying flow from each direction can be shut off at an early stage even during forward rotation or reverse rotation, and the heat of stirring can be efficiently suppressed. Can do.

前述した第１実施形態では、角度Ｓ１を８０度、角度Ｓ２を４５度とした。また、第２実施形態では、角度Ｓ１を８０度、角度Ｓ２を４５度とした。これらの角度Ｓ１，Ｓ２つまり共通接線Ｔ１，Ｔ２に対する上部仕切板３１，４１および下部仕切板３２，４２の角度は、それぞれ３０度から９０度（直交状態）までの範囲、つまり共通接線に対して３０度から１５０度となる範囲であればよい。
これらの角度Ｓ１，Ｓ２は、より好ましくは、４５度から９０度までの範囲、つまり共通接線に対して４５度から１３５度となる範囲である。この範囲の角度とすることで、上部仕切板３１，４１および下部仕切板３２，４２が、共通接線Ｔ１，Ｔ２に対して立った状態となる。その結果、共通接線Ｔ１，Ｔ２に沿って飛来する大歯車１０あるいは小歯車２０の随伴流に対向するように、上部仕切板３１，４１および下部仕切板３２，４２を配置することができ、随伴流の遮断に効果的である。 In the first embodiment described above, the angle S1 is 80 degrees and the angle S2 is 45 degrees. In the second embodiment, the angle S1 is 80 degrees and the angle S2 is 45 degrees. The angles of the upper partition plates 31 and 41 and the lower partition plates 32 and 42 with respect to these angles S1 and S2, that is, the common tangent lines T1 and T2, are in a range from 30 degrees to 90 degrees (orthogonal state), that is, with respect to the common tangent line. Any range between 30 degrees and 150 degrees is acceptable.
These angles S1 and S2 are more preferably in the range of 45 degrees to 90 degrees, that is, the range of 45 degrees to 135 degrees with respect to the common tangent. By setting the angle within this range, the upper partition plates 31 and 41 and the lower partition plates 32 and 42 stand with respect to the common tangents T1 and T2. As a result, the upper partition plates 31 and 41 and the lower partition plates 32 and 42 can be arranged so as to face the accompanying flow of the large gear 10 or the small gear 20 flying along the common tangent lines T1 and T2. It is effective in blocking the flow.

これらの角度Ｓ１，Ｓ２の設定は、次のような検討に基づく。
図６において、仕切板が共通接線に対して角度θ＜９０度であるとき、大歯車１０から運動量Ｐ０で衝突した随伴流は、仕切板に沿って流れ、その運動量はＰ１＝Ｐ０｜ｃｏｓθ｜となる。一方、小歯車２０から運動量Ｐ０で衝突した随伴流は、仕切板でせき止められて運動量Ｐ２＝０となる。
図７において、仕切板が共通接線に対して角度θ＝＞９０度であるとき、大歯車１０から運動量Ｐ０で衝突した随伴流は、仕切板でせき止められ、その運動量はＰ１＝０となる。一方、小歯車２０から運動量Ｐ０で衝突した随伴流は、仕切板に沿って流れて運動量Ｐ２＝Ｐ０｜ｃｏｓθ｜となる。 The setting of these angles S1 and S2 is based on the following examination.
In FIG. 6, when the partition plate has an angle θ <90 degrees with respect to the common tangent line, the accompanying flow colliding with the momentum P0 from the large gear 10 flows along the partition plate, and the momentum is P1 = P0 | cos θ | It becomes. On the other hand, the accompanying flow colliding with the momentum P0 from the small gear 20 is blocked by the partition plate and the momentum P2 = 0.
In FIG. 7, when the partition plate is at an angle θ => 90 degrees with respect to the common tangent line, the accompanying flow colliding with the momentum P0 from the large gear 10 is blocked by the partition plate, and the momentum becomes P1 = 0. On the other hand, the accompanying flow colliding with the momentum P0 from the small gear 20 flows along the partition plate and becomes the momentum P2 = P0 | cos θ |.

総発熱量Ｑは随伴流の衝突時の運動量の２乗に比例するのでＱ∝Ｐ０｜ｃｏｓθ｜であり、図８に示すようにθ＝９０度を挟んで対称な谷型の正弦波を描く。
これに基づき、前記実施形態における衝突領域Ａ１，Ａ２の各々において、正転時および逆転時の発熱比を計算すると、それぞれ図９に示すような曲線となる。
図９の各曲線から、前記実施形態における角度Ｓ１，Ｓ２、つまり共通接線Ｔ１，Ｔ２に対する上部仕切板３１，４１および下部仕切板３２，４２の角度は、共通接線に対して３０度から１５０度となる範囲で発熱比の抑制に効果があることが解る。併せて、共通接線に対して４５度から１３５度となる範囲が更に好ましいことが解る。 Since the total calorific value Q is proportional to the square of the momentum at the time of collision of the accompanying flow, it is Q∝P0 | cos θ |, and as shown in FIG. 8, a symmetrical valley-shaped sine wave is drawn across θ = 90 degrees. .
Based on this, when the heat generation ratio at the time of forward rotation and reverse rotation is calculated in each of the collision areas A1 and A2 in the embodiment, curves shown in FIG. 9 are obtained.
From the curves in FIG. 9, the angles S1 and S2 in the embodiment, that is, the angles of the upper partition plates 31 and 41 and the lower partition plates 32 and 42 with respect to the common tangent lines T1 and T2, are 30 to 150 degrees with respect to the common tangent line. It can be seen that the heat generation ratio is effective within the range. In addition, it can be seen that the range of 45 degrees to 135 degrees with respect to the common tangent is more preferable.

このような３０度から１５０度となる範囲の仕切板は、前述した第１および第２の実施形態のように、衝突領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ設けることが好ましく、衝突領域Ａ１，Ａ２の両方に仕切板を設けることで放熱効果を一層高めることができる。
図１０は、衝突領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ仕切板を設けた際の発熱比を示すものであり、上段は、衝突領域Ａ１の仕切板の角度Ｓ１を９０度に保った状態で、衝突領域Ａ２の仕切板の角度Ｓ２を０〜１８０度まで変化させたものである。また、図１０の下段は、衝突領域Ａ２の仕切板の角度Ｓ２を９０度に保った状態で、衝突領域Ａ１の仕切板の角度Ｓ１を０〜１８０度まで変化させたものである。
図９において、仕切板が衝突領域Ａ１のみの場合、仕切板が角度３０度から１５０度となる範囲での正転時の発熱比が０．６６〜０．７９、逆転時が０．９〜０．９８であった。また、仕切板が衝突領域Ａ２のみの場合、仕切板が角度３０度から１５０度となる範囲での正転時の発熱比が０．７２〜０．７９、逆転時が０．７〜０．９８であった。
これに対し、衝突領域Ａ１，Ａ２にそれぞれ設けた場合、図１０のように、仕切板が角度３０度から１５０度となる範囲での正転時の発熱比が０．４９〜０．５６、逆転時が０．５５〜０．６４と、大幅に向上することが解る。 Such partition plates in the range of 30 to 150 degrees are preferably provided in the collision areas A1 and A2, respectively, as in the first and second embodiments described above, and in both the collision areas A1 and A2. By providing the partition plate, the heat dissipation effect can be further enhanced.
FIG. 10 shows the heat generation ratio when the partition plates are provided in the collision areas A1 and A2, respectively, and the upper stage shows the collision area A2 while maintaining the angle S1 of the partition plate in the collision area A1 at 90 degrees. The angle S2 of the partition plate is changed from 0 to 180 degrees. In the lower part of FIG. 10, the angle S1 of the partition plate in the collision area A1 is changed from 0 to 180 degrees in a state where the angle S2 of the partition plate in the collision area A2 is maintained at 90 degrees.
In FIG. 9, when the partition plate is only the collision area A1, the heat generation ratio during forward rotation is 0.66 to 0.79 and 0.9 to during reverse rotation in the range where the partition plate has an angle of 30 to 150 degrees. 0.98. Further, when the partition plate is only the collision area A2, the heat generation ratio during forward rotation is 0.72 to 0.79 and 0.7 to 0. It was 98.
On the other hand, when each of the collision areas A1 and A2 is provided, as shown in FIG. 10, the heat generation ratio during forward rotation in the range where the partition plate is 30 degrees to 150 degrees is 0.49 to 0.56, It can be seen that the time of reverse rotation is greatly improved to 0.55 to 0.64.

前述した第２実施形態では、ガイド板３５，３６の内部に油溜めポケット３７，３８，３９を形成したが、これらは適宜省略してもよい。ただし、これらを設けることで、大歯車１０によって加速される油の量を減らすことができ、撹拌熱の上昇を抑えることができる。
前述した第１実施形態および第２実施形態では、それぞれケース２の内壁に、大歯車１０の歯面に沿ったガイド板３５，３６を設置したが、これらも適宜省略してもよい。ただし、これらを設けることで、大歯車１０の周囲の随伴流を円滑にガイドすることができ、撹拌熱の上昇を抑えることができる。
さらに、ケース２の形状も各実施形態に限らず、大歯車１０および小歯車２０の寸法形状なども適宜変更してよい。 In the second embodiment described above, the oil sump pockets 37, 38, 39 are formed inside the guide plates 35, 36, but these may be omitted as appropriate. However, by providing these, the amount of oil accelerated by the large gear 10 can be reduced, and an increase in stirring heat can be suppressed.
In the first embodiment and the second embodiment described above, the guide plates 35 and 36 along the tooth surface of the large gear 10 are provided on the inner wall of the case 2, respectively, but these may be omitted as appropriate. However, by providing these, the accompanying flow around the large gear 10 can be smoothly guided, and an increase in stirring heat can be suppressed.
Further, the shape of the case 2 is not limited to each embodiment, and the dimensions and the like of the large gear 10 and the small gear 20 may be appropriately changed.

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。 The present invention relates to a gear device for a railway vehicle, and can be used for a gear device that transmits the power of an electric motor of the railway vehicle to wheels.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…鉄道車両用歯車装置、２…ケース、３…噛合部分、４…油溜め、１０…大歯車、１１…車軸、１２…軸受部、２０…小歯車、２１…駆動軸、２２…軸受部、３１，４１…上部仕切板、３２，４２…下部仕切板、３３，４３…補助仕切板、３４，３７，３８，３９，４４…油溜めポケット、３４１，４４１…流入口、３５，３６…ガイド板、Ａ１，Ａ２…衝突領域、Ｆ１１，Ｆ１２…大歯車の随伴流、Ｆ２１，Ｆ２２…小歯車の随伴流、Ｓ１，Ｓ２…共通接線と仕切板とのなす角度、Ｔ１，Ｔ２…共通接線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B, 1C, 1D ... Gear apparatus for railway vehicles, 2 ... Case, 3 ... Meshing part, 4 ... Oil sump, 10 ... Large gear, 11 ... Axle, 12 ... Bearing part, 20 ... Small gear, 21 ... Drive Shaft, 22 ... bearing portion, 31, 41 ... upper partition plate, 32, 42 ... lower partition plate, 33, 43 ... auxiliary partition plate, 34, 37, 38, 39, 44 ... oil sump pocket, 341, 441 ... flow Inlet, 35, 36 ... guide plate, A1, A2 ... collision area, F11, F12 ... accompanying flow of large gear, F21, F22 ... accompanying flow of small gear, S1, S2 ... angle formed by common tangent and partition plate, T1, T2 ... Common tangent.

Claims

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の油溜めが形成されたケースと、を有し、
前記ケースの内壁には、前記大歯車と前記小歯車との共通接線と交差しかつ先端が前記大歯車と前記小歯車との噛合部分に向けられた仕切板が設置されていることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。 A large gear connected to the axle, a small gear connected to the drive shaft and meshed with the large gear, a case containing the large gear and the small gear, and having a sump of lubricating oil formed at the bottom Have
The inner wall of the case is provided with a partition plate that intersects a common tangent line of the large gear and the small gear and whose tip is directed to a meshing portion of the large gear and the small gear. A railway vehicle gear device.

請求項１に記載された鉄道車両用歯車装置において、
前記小歯車は前記大歯車の側方から前記大歯車に噛合され、前記噛合部分の上方および下方にはそれぞれ前記仕切板としての上部仕切板および下部仕切板が設置され、前記上部仕切板の上方には補助仕切板が設置され、前記補助仕切板の先端は前記小歯車の中心と前記大歯車の中心との間に配置されていることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。 In the railway vehicle gear device according to claim 1,
The small gear is meshed with the large gear from the side of the large gear, and an upper partition plate and a lower partition plate as the partition plates are respectively installed above and below the meshing portion, and above the upper partition plate. An auxiliary partition plate is installed on the rail, and the tip of the auxiliary partition plate is disposed between the center of the small gear and the center of the large gear.

請求項１または請求項２に記載された鉄道車両用歯車装置において、
前記小歯車は前記大歯車の側方から前記大歯車に噛合され、前記噛合部分の上方および下方にはそれぞれ前記仕切板としての上部仕切板および下部仕切板が設置され、前記上部仕切板の上方には油溜めポケットが設置され、前記油溜めポケットは、前記小歯車の中心と前記大歯車の中心との間に前記大歯車に対向する流入口を備えていることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。 In the railway vehicle gear device according to claim 1 or 2,
The small gear is meshed with the large gear from the side of the large gear, and an upper partition plate and a lower partition plate as the partition plates are respectively installed above and below the meshing portion, and above the upper partition plate. An oil sump pocket is installed on the railroad vehicle, and the oil sump pocket has an inlet facing the large gear between the center of the small gear and the center of the large gear. Gear device.

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された鉄道車両用歯車装置において、
前記仕切板と前記共通接線との交差角度は３０度から１５０度の範囲であることを特徴とする鉄道車両用歯車装置。 In the railway vehicle gear device according to any one of claims 1 to 3,
The railway vehicle gear device, wherein an angle of intersection between the partition plate and the common tangent is in a range of 30 degrees to 150 degrees.