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WO2006030853A1 - Cross groove type ball spline - Google Patents

Cross groove type ball spline Download PDF

Info

Publication number
WO2006030853A1
WO2006030853A1 PCT/JP2005/017025 JP2005017025W WO2006030853A1 WO 2006030853 A1 WO2006030853 A1 WO 2006030853A1 JP 2005017025 W JP2005017025 W JP 2005017025W WO 2006030853 A1 WO2006030853 A1 WO 2006030853A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
peripheral surface
ball spline
inner ring
ring
track
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017025
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Akio Sakaguchi
Yoshihiko Hayama
Original Assignee
Ntn Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn Corporation filed Critical Ntn Corporation
Publication of WO2006030853A1 publication Critical patent/WO2006030853A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F7/00Rail vehicles equipped for use on tracks of different width
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/06Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement
    • F16D3/065Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement by means of rolling elements

Definitions

  • the cross group type ball spline In order to secure the torque capacity by reducing the number of balls, the cross group type ball spline inevitably has an increased outer diameter and cannot satisfy a predetermined space. In addition, torque capacity cannot be secured even if balls are reduced in size (the ball diameter is the cube of the load capacity, and the number of balls directly affects the load capacity). If the crossing angle of the truck is less than 3 °, the moment acting on the cage cannot be balanced, and the angular freedom during misalignment is impaired (actually, only 2 ° or less is allowed). On the other hand, if the crossing angle of the track exceeds 7 °, it is not possible to secure adjacent tracks and a large amount of expansion and contraction cannot be secured.
  • FIG. 7 is a front view of an essential part of a variable gauge truck showing another embodiment.
  • the cross group type ball spline includes an inner ring 20, an outer ring 30, a plurality of torque transmission balls 40 and a cage 50 as main components.
  • the inner ring 20 is coaxially positioned on the outer periphery of the axle 10, and a plurality of tracks 22 are formed on the outer peripheral surface.
  • the outer ring 30 is coaxially positioned on the outer periphery of the inner ring 20, and the same number of tracks 32 as the tracks 22 of the inner ring 20 are formed on the inner peripheral surface.
  • the track 22 of the inner ring 20 and the track 32 of the outer ring 30 are angled in opposite directions with respect to the axis.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

A cross groove type ball spline adopted in the transmission system of a vehicle with variable gauge, comprising an inner ring (20) forming, in its outer peripheral surface, tracks (22) at angles relative to each other with respect to its axis, an outer ring (30) forming, in its inner peripheral surface, tracks (32) at angles relative to each other with respect to its axis, torque transmission balls (40) assembled in the cross parts of the tracks (22) of the inner ring (20) with the tracks (32) of the outer ring (30), and a cage (50) interposed between the outer peripheral surface of the inner ring (20) and the inner peripheral surface of the outer ring (30) and having pockets storing the torque transmission balls (40). The ball spline is coaxially disposed on the outer periphery of an axle (10), and the outer ring (30) is connected to the large gear of a gear box and the inner ring (20) is connected to a wheel.

Description

明 細 書  Specification
クロスグループ型ボールスプライン 技術分野  Cross Group Ball Spline Technology Field
[0001] 本発明はクロスグループ型ボールスプラインに関するもので、たとえば、左右のレー ルの間隔 (軌間)の異なる複数種の軌道を走行可能な鉄道車両用軌間可変台車 (G CT: Gauge Changeable Train)におけるギヤボックス(減速機)と車輪を連結する伝動 システムに利用することができる。  [0001] The present invention relates to a cross group type ball spline, for example, a variable rail train for a railway vehicle (G CT: Gauge Changeable Train) capable of traveling on a plurality of types of tracks having different distances (gauges) between right and left rails. It can be used for a transmission system that connects the gearbox (reduction gear) and wheels in
背景技術  Background art
[0002] 従来、軌間可変台車のギヤボックスと車輪を連結する伝動システムとしては、外筒 に内歯、内筒に外歯を設け、外歯と内歯の間で軸方向に大きな伸縮が可能なスライ デイングギヤや、ボールスプラインまたはころスプラインが提案されて ヽる。  [0002] Conventionally, as a transmission system that connects the gear box and wheels of a variable-gauge vehicle, inner teeth are provided in the outer cylinder, and outer teeth are provided in the inner cylinder, and large expansion and contraction in the axial direction is possible between the outer teeth and the inner teeth. Various sliding gears, ball splines or roller splines have been proposed.
[0003] 特開平 10— 278783号公報の図 8〖こは、スライディングギヤタイプの動力伝達スプ ラインが記載されている。図 9Aおよび 9Bを参照して説明すると、駆動筒 2の端部の 内面には、軸線方向に長く延びる雌スライディングギヤ 3が形成されている。さらに、 車輪と一体に回転するトルク伝達筒 4の先端には、雌スライディングギヤ 3とかみ合う 軸線方向長さの短い雄スライディングギヤ 5が形成されている。したがって、駆動モー タによって駆動筒 2を回転駆動することにより、トルク伝達筒 4を介して車輪を回転さ せることができる。また、雌スライディングギヤ 3と雄スライディングギヤ 5とのかみ合い 位置の変化により、軌間の変化を吸収することができる。符号 1は車軸を示す。  [0003] FIG. 8 of Japanese Patent Laid-Open No. 10-278783 describes a sliding gear type power transmission spline. Referring to FIGS. 9A and 9B, a female sliding gear 3 extending in the axial direction is formed on the inner surface of the end portion of the drive cylinder 2. Further, a male sliding gear 5 having a short axial length that engages with the female sliding gear 3 is formed at the tip of the torque transmission cylinder 4 that rotates integrally with the wheel. Therefore, the wheel can be rotated via the torque transmission cylinder 4 by rotating the drive cylinder 2 by the drive motor. Further, the change in the gauge can be absorbed by the change in the meshing position between the female sliding gear 3 and the male sliding gear 5. Reference numeral 1 denotes an axle.
[0004] また、特開平 10— 278783号公報の図 1には、ボールスプラインタイプが記載され ている。ボールスプラインを示す図 10Aおよび 10Bを参照して説明すると、駆動力を 車輪に伝達する駆動力伝達手段としてのボールスプライン筒(5, 7)が、車軸 1に対 して同軸に設けてある。ボールスプライン筒は、互いに同軸な外筒 5と内筒 7を有し、 外筒 5の内周面に形成した軸方向溝 6と、内筒 7の外周面に形成した軸方向溝 8とに ボール 9を介在させてある。ボール 9の作用により、外筒 5と内筒 7とは軸線方向に滑 らカゝにスライドしつつ駆動力を伝達することができる。これにより、このボールスプライ ン筒は、駆動力を車輪に伝達して車輪を回転させながら、軌間の変化を滑らかに吸 収することができる。 [0004] FIG. 1 of JP-A-10-278783 describes a ball spline type. Referring to FIGS. 10A and 10B showing a ball spline, a ball spline cylinder (5, 7) as a driving force transmitting means for transmitting a driving force to a wheel is provided coaxially with respect to the axle 1. The ball spline cylinder has an outer cylinder 5 and an inner cylinder 7 that are coaxial with each other, and an axial groove 6 formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 5 and an axial groove 8 formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder 7. Ball 9 is interposed. The action of the ball 9 allows the outer cylinder 5 and the inner cylinder 7 to transmit driving force while sliding in the axial direction. As a result, the ball spline cylinder smoothly absorbs the change between the gauges while transmitting the driving force to the wheels and rotating the wheels. Can be collected.
特許文献 1:実公平 07 - 047619号公報(図 2)  Patent Document 1: Japan Fair Publication No. 07-047619 (Fig. 2)
特許文献 2 :特開平 10— 297487号公報(図 1、図 8)  Patent Document 2: JP-A-10-297487 (Figs. 1 and 8)
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題  Problems to be solved by the invention
[0005] 鉄道車両では自動車と同様に益々静粛性が求められている。しかし、駆動系のガ タに伴う振動音の問題がある。軌間可変台車のギヤボックスと車輪軸を連結する従来 の伝動機構は、上述のスライディングギヤタイプであれ、ボールスプラインまたはころ スプラインタイプであれ、かみ合い面にすきまを有している。このすきまの影響で、回 転中の速度変動などによって、いわゆるたたき音が発生する。また、連結される車軸 の僅かなミスァライメントによりスライディングギヤタイプでは内方側ギヤと外方側ギヤ のかみ合い面の摺動に伴って摺動音が発生する。ころスプラインタイプは、ころところ を収納する溝とのすきまでミスァライメントに伴う角度を許容している力 殆ど角度自 在性がなぐころと溝との間でギヤと同様のたたき音が発生する。 [0005] Rail cars are increasingly required to be quiet, just like automobiles. However, there is a problem of vibration noise caused by drive system backlash. The conventional transmission mechanism that connects the gear box of the variable-gauge truck and the wheel shaft has a clearance on the meshing surface, whether it is the above-described sliding gear type, ball spline or roller spline type. Due to this clearance, a so-called beating sound is generated due to speed fluctuations during rotation. In addition, due to slight misalignment of the connected axles, a sliding noise is generated in the sliding gear type as the meshing surfaces of the inner gear and outer gear slide. In the roller spline type, the force that allows the angle associated with misalignment to the clearance with the groove that stores the roller location. The same beating sound as the gear is generated between the roller and the groove that have almost no angle independence. .
[0006] 本発明の主要な目的は、このようなたたき音や、摺動音を減らし、車両全体の振動 音を低減させることにある。 [0006] A main object of the present invention is to reduce such a knocking sound and sliding sound, and to reduce the vibration sound of the entire vehicle.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0007] 本発明は、力かる振動音低減策として、軌間可変台車の伝動システムに、軸方向 に大きな伸縮が可能で、し力も、ガタのないクロスグループジョイントを応用したボー ルスプラインすなわちクロスグループ型ボールスプラインを採用することを提案するも のである。 [0007] The present invention is a ball spline, that is, a cross group that applies a cross group joint that is capable of large expansion and contraction in the axial direction and has no backlash in the transmission system of the variable gauge carriage as a powerful vibration noise reduction measure. It is proposed to use a molded ball spline.
[0008] 本発明のクロスグループ型ボールスプラインは、軸線に対して角度をなすトラックを 外周面に形成した内輪と、軸線に対して角度をなすトラックを内周面に形成した外輪 と、内輪のトラックと外輪のトラックの交差部に組み込んだトルク伝達ボールと、内輪の 外周面と外輪の内周面との間に介在し、トルク伝達ボールを収容するポケットを形成 したケージとで構成される。  [0008] The cross group type ball spline of the present invention includes an inner ring in which a track forming an angle with respect to the axis is formed on the outer peripheral surface, an outer ring in which a track forming an angle with respect to the axis is formed on the inner peripheral surface, It consists of a torque transmission ball incorporated at the intersection of the track and the outer ring track, and a cage that is interposed between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring and that has a pocket for accommodating the torque transmission ball.
[0009] クロスグループ型ボールスプラインを軌間可変台車の伝動システムにお!/、て利用 する場合、車軸の外周に同軸状に配置し、たとえば外輪をギヤボックスの大歯車と接 続し、内輪を車輪と接続する。 [0009] When a cross group type ball spline is used in a transmission system for a variable-gauge carriage, it is arranged coaxially on the outer periphery of the axle, and for example, the outer ring is in contact with the large gear of the gear box. Next, connect the inner ring with the wheel.
[0010] トルク伝達ボールが内輪のトラックと外輪のトラックの交差部に挟まれているため、 回転方向ガタがなぐ大きな伸縮量が可能で、し力も、トルク伝達ボールの転がり運 動によって僅かなミスァライメントにも対応可能である。したがって、鉄道車両の更な る静粛性向上に寄与する。  [0010] Since the torque transmission ball is sandwiched between the inner ring track and the outer ring track, a large amount of expansion and contraction is possible due to the backlash in the rotational direction, and a slight error is caused by the rolling movement of the torque transmission ball. Alignment is also possible. Therefore, it contributes to further improvement of the quietness of railway vehicles.
[0011] 現状、鉄道車両の標準軌と狭軌の相互乗り入れに必要な軌間可変量が 368mmで あり、減速機を介して左右両輪に伸縮可能なボールスプラインを各 1セット適用する 場合、少なくとも 184mm以上の大きな伸縮量が求められる。また、鉄道車両の車輪 とレール間の摩擦係数 0. 35でこの時にボールスプラインに負荷される最大トルクが 10KNm、車軸径が 180mmで、内輪は少なくともこれ以上の大きさの内径を確保し なければならな!/、。このように制約された条件下で伸縮可能なボールスプラインには 限られたスペースにお 、て高 、捩り剛性と軽量'コンパクトが求められて 、る。  [0011] At present, the variable amount of gauge required for mutual entry of the standard gauge and narrow gauge of railway vehicles is 368mm, and when applying one set each of the ball splines that can be expanded and contracted to the left and right wheels via a reducer, at least 184mm or more A large amount of expansion and contraction is required. Also, the friction coefficient between the railroad vehicle wheel and the rail is 0.35, the maximum torque applied to the ball spline at this time is 10KNm, the axle diameter is 180mm, and the inner ring must have at least an inner diameter larger than this. Nana! / Ball splines that can be expanded and contracted under such constrained conditions require high torsional rigidity and light weight in a limited space.
[0012] クロスグループ型ボールスプラインは、ボール数を少なくしてトルク容量を確保しょう とするとボール径を大きくするため必然的に外径が大きくなり所定のスペースを満足 できない。また、ボール径を小さくしてたくさん入れてもトルク容量が確保できない(ボ 一ル径は負荷容量の 3乗で、ボール数はそのままリニアに負荷容量に効いてくる)。 また、トラックの交差角は 3° 未満にするとケージに作用するモーメントの釣り合いが とれず、ミスァライメント時の角度自在性を損ねる(実際は 2° 以下しか許容できない) 。一方、トラック交差角が 7° を越えると、隣り合うトラックの確保ができず大きな伸縮 量が確保できな 、。本発明のクロスグループ型ボールスプラインはこのようにトルク伝 達容量、車軸径、伸縮量およびスペースのバランス上、トルク伝達ボールを 10個以 上 18個以下、トラック交差角を 3° 以上 7° 以下の範囲とするのが好ましい。たとえば 現状の鉄道車両を想定するならば、ボール個数 14個以上 18個以下、トラック交差角 3° 以上 5° 以下が好適である。  [0012] In order to secure the torque capacity by reducing the number of balls, the cross group type ball spline inevitably has an increased outer diameter and cannot satisfy a predetermined space. In addition, torque capacity cannot be secured even if balls are reduced in size (the ball diameter is the cube of the load capacity, and the number of balls directly affects the load capacity). If the crossing angle of the truck is less than 3 °, the moment acting on the cage cannot be balanced, and the angular freedom during misalignment is impaired (actually, only 2 ° or less is allowed). On the other hand, if the crossing angle of the track exceeds 7 °, it is not possible to secure adjacent tracks and a large amount of expansion and contraction cannot be secured. In this way, the cross group type ball spline of the present invention has a balance of torque transmission capacity, axle diameter, expansion / contraction amount and space, and has 10 to 18 torque transmission balls and a track crossing angle of 3 ° to 7 °. It is preferable to be in the range. For example, assuming a current railway vehicle, it is preferable that the number of balls is 14 or more and 18 or less, and the track crossing angle is 3 ° or more and 5 ° or less.
発明の効果  The invention's effect
[0013] 軌間可変台車のギヤボックスと車輪軸を連結する伝動システムとして、ガタのないク ロスグループ型ボールスプラインを採用することにより、従来のスライディングギヤや、 ボールまたはころスプラインに見られる歯打ち音や擦れ音がなぐ車両全体の振動音 を低減させることができる。 [0013] By adopting a cross group type ball spline with no backlash as a transmission system that connects the gear box and wheel axle of the variable-gauge truck, the rattling noise found in conventional sliding gears and balls or roller splines. Vibration sound of the entire vehicle with no rubbing noise Can be reduced.
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0014] [図 1]実施の形態を示すクロスグループ型ボールスプラインの縦断面図である [図 2]図 1の II II矢視図である。  FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cross group type ball spline showing an embodiment. FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
[図 3]クロスグループ型ボールスプラインの要部斜視図である。  FIG. 3 is a perspective view of a main part of a cross group type ball spline.
[図 4]トラックの展開図である。  [Fig. 4] A developed view of the track.
[図 5]トラック交差角を示す略図である。  FIG. 5 is a schematic diagram showing the track crossing angle.
[図 6]軌間可変台車の要部正面図である。  FIG. 6 is a front view of the main part of a variable gauge carriage.
[図 7]別の実施の形態を示す軌間可変台車の要部正面図である。  FIG. 7 is a front view of an essential part of a variable gauge truck showing another embodiment.
[図 8]図 7の VIII部拡大断面図である。  FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a part VIII in FIG.
[図 9A]従来の技術を示すスライディングギヤの縦断面図である。  FIG. 9A is a longitudinal sectional view of a sliding gear showing a conventional technique.
[図 9B]図 9Aのスライディングギヤの横断面図である。  FIG. 9B is a cross-sectional view of the sliding gear of FIG. 9A.
[図 10A]従来の技術を示すころスプラインの縦断面図である。  FIG. 10A is a longitudinal sectional view of a roller spline showing a conventional technique.
[図 10B]図 10Aのころスプラインの横断面図である。  FIG. 10B is a cross-sectional view of the roller spline of FIG. 10A.
符号の説明  Explanation of symbols
[0015] 10 早軸  [0015] 10 fast axis
12 車輪  12 wheels
14 減速機  14 Reducer
20 内輪  20 Inner ring
22 卜ラック  22 firewood rack
30 外輪  30 outer ring
32 卜ラック  32 卜 rack
40 トノレク伝達ふ一ノレ  40 Tonorek transmission
50 ケージ  50 cage
52 ポグット  52 Pogut
60 シール固定板  60 Seal fixing plate
68 Oリング  68 O-ring
発明を実施するための最良の形態 [0016] 以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017] ここで、図 1はクロスグループ型スプラインの縦断面を示し、軌間可変台車の台車枠 や駆動モータを省略した正面図である図 6の I部拡大断面図に相当する。図 6には、 車軸 10と、車軸 10に支持された一対の車輪 12と、減速機 14が現れている。軌間可 変台車は白抜き矢印で示すように軌間が可変で、標準軌の場合を実線で示し、狭軌 の場合を二点鎖線で示してある。また、図 2は図 1の II矢視図、図 3は図 1のクロスダル ーブ型スプラインの一部をカットした要部斜視図、図 4はトラックの展開図、図 5はトラ ック交差角を説明するための略図である。  Here, FIG. 1 shows a longitudinal section of the cross group type spline, and corresponds to an enlarged sectional view of a portion I in FIG. 6, which is a front view in which the bogie frame and the drive motor of the variable gauge carriage are omitted. In FIG. 6, an axle 10, a pair of wheels 12 supported on the axle 10, and a speed reducer 14 appear. The gauge-to-gauge variable carriage has a variable gauge as indicated by the white arrow. The standard gauge is indicated by a solid line, and the narrow gauge is indicated by a two-dot chain line. Fig. 2 is a view taken along the line II in Fig. 1, Fig. 3 is a perspective view of a main part of the cross-double spline shown in Fig. 1, Fig. 4 is a developed view of the truck, and Fig. 5 is a track crossing. It is a schematic diagram for explaining a corner.
[0018] 図 1に示すように、クロスグループ型ボールスプラインは、内輪 20と外輪 30と複数の トルク伝達ボール 40とケージ 50を主要な構成要素として成り立つている。内輪 20は 車軸 10の外周に同軸状に位置し、外周面に複数のトラック 22が形成してある。外輪 30は内輪 20の外周に同軸状に位置し、内周面に内輪 20のトラック 22と同数のトラッ ク 32が形成してある。図 4に示すように、内輪 20のトラック 22と外輪 30のトラック 32は 軸線に対して互いに反対方向に角度をなしている。軸線とトラック 22, 32がなす角度 をトラック交差角 αと呼ぶこととする(図 5参照)。内輪 20のトラック 22と外輪 30のトラッ ク 32との交差部にトルク伝達ボール 40が組み込んである。ケージ 50は内輪 20の外 周面と外輪 30の内周面との間に介在し、円周方向の等間隔位置にトルク伝達ボー ル 40を収容するポケット 52を有する。  As shown in FIG. 1, the cross group type ball spline includes an inner ring 20, an outer ring 30, a plurality of torque transmission balls 40 and a cage 50 as main components. The inner ring 20 is coaxially positioned on the outer periphery of the axle 10, and a plurality of tracks 22 are formed on the outer peripheral surface. The outer ring 30 is coaxially positioned on the outer periphery of the inner ring 20, and the same number of tracks 32 as the tracks 22 of the inner ring 20 are formed on the inner peripheral surface. As shown in FIG. 4, the track 22 of the inner ring 20 and the track 32 of the outer ring 30 are angled in opposite directions with respect to the axis. The angle formed by the axis and tracks 22 and 32 is called the track crossing angle α (see Fig. 5). A torque transmission ball 40 is incorporated at the intersection of the track 22 of the inner ring 20 and the track 32 of the outer ring 30. The cage 50 is interposed between the outer peripheral surface of the inner ring 20 and the inner peripheral surface of the outer ring 30 and has pockets 52 for accommodating the torque transmission balls 40 at equally spaced positions in the circumferential direction.
[0019] 軌間可変台車のギヤボックスと車輪を連結する伝動機構として、トルク伝達ボール 4 0のピッチ径を大きくするとともに、その数を増やし、所定のトルク伝達と軸方向に大き な伸縮が可能なクロスグループ型ボールスプラインとすることができる。具体的に例 示するならば、モータ出力と負荷容量および主軸 10の大きさとのバランスを考慮して 、トルク伝達ボール 40の数は 10以上 18以下、内外輪 20, 30のトラック交差角 αは 3 ° 以上 7° 以下の範囲が好ましい。より具体的には、たとえば、トルク伝達ボール 40 の数を 14、内外輪 20, 30のトラック交差角を 3° とする。  [0019] As a transmission mechanism that connects the gear box and wheels of the variable-gauge carriage, the pitch diameter of the torque transmission balls 40 is increased and the number thereof is increased, so that predetermined torque transmission and large expansion and contraction in the axial direction are possible. A cross group type ball spline can be used. Specifically, in consideration of the balance between the motor output, the load capacity, and the size of the main shaft 10, the number of torque transmission balls 40 is 10 or more and 18 or less, and the track crossing angle α of the inner and outer rings 20, 30 is A range of 3 ° to 7 ° is preferred. More specifically, for example, the number of torque transmission balls 40 is 14, and the crossing angle of the inner and outer rings 20, 30 is 3 °.
[0020] 組み込み性を考慮するならば、内輪 20はケージ 50に対して軸方向に分離できるタ イブ、すなわち、内輪 20の最大外径をケージ 50の最小内径より小さくする。  [0020] In consideration of assemblability, the inner ring 20 is a type that can be axially separated from the cage 50, that is, the maximum outer diameter of the inner ring 20 is made smaller than the minimum inner diameter of the cage 50.
[0021] 外輪 30の一端にシール固定板 60が取り付けてある。シール固定板 60は円筒部 6 4と、円筒部 64の一端に形成したフランジ部 62と、円筒部 64の他端に形成したシー ル部 66と力 なり、フランジ部 62を外輪 30の端面に当ててボルト 70で固定してある。 円筒部 64は、外輪 30からスライドアウトした内輪 20のトラック 22がシール部 66の Oリ ング 68を越えて露出しないような長さに設定してある。シール部 66は、内周面に形 成した環状溝に Oリング 68を装着してある。 Oリング 68が常に内輪 20の外周面に摺 接することによって、内部に充填した潤滑剤の漏洩を防止し、また、外部から異物が 侵入するのを防止する。 A seal fixing plate 60 is attached to one end of the outer ring 30. Seal fixing plate 60 is cylindrical part 6 4 and the flange portion 62 formed at one end of the cylindrical portion 64 and the seal portion 66 formed at the other end of the cylindrical portion 64, and the flange portion 62 is fixed to the end face of the outer ring 30 with the bolt 70. is there. The cylindrical portion 64 is set to such a length that the track 22 of the inner ring 20 slid out from the outer ring 30 is not exposed beyond the O-ring 68 of the seal portion 66. The seal portion 66 has an O-ring 68 attached to an annular groove formed on the inner peripheral surface. The O-ring 68 is always in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring 20 to prevent leakage of the lubricant filled inside and prevent foreign matter from entering from the outside.
[0022] 図 6から理解できるとおり、クロスグループ型ボールスプラインの外輪 30は減速機 1 4の大歯車と接続し、内輪 20は車輪 12と接続する。そして、駆動モータ(図示せず) 力ものトルクが減速機 14を介して外輪 30に伝達され、さらにトルク伝達ボール 40、内 輪 20を介して車輪 12へと伝達される。  As can be understood from FIG. 6, the outer ring 30 of the cross group type ball spline is connected to the large gear of the speed reducer 14, and the inner ring 20 is connected to the wheel 12. A torque of a driving motor (not shown) is transmitted to the outer ring 30 via the speed reducer 14 and further transmitted to the wheel 12 via the torque transmission ball 40 and the inner ring 20.
[0023] 軌間変更に際しては、内輪 20と外輪 30が軸方向に相対変位する。図 1は、トルク 伝達ボール 40が中立位置にあるときの状態を実線で示し、スライドアウト時およびス ライドイン時の状態をそれぞれ二点鎖線で示してある。同図中、符号 Cは中立位置に あるトルク伝達ボール 40の中心、 Cはスライドイン時のトルク伝達ボール 40の中心、 [0023] When changing the gauge distance, the inner ring 20 and the outer ring 30 are relatively displaced in the axial direction. FIG. 1 shows a state when the torque transmitting ball 40 is in a neutral position by a solid line, and shows a state at the time of slide-out and a slide-in by a two-dot chain line. In the figure, symbol C is the center of the torque transmitting ball 40 in the neutral position, C is the center of the torque transmitting ball 40 at the time of slide-in,
C はスライドアウト時のトルク伝達ボール 40の中心をそれぞれ示して 、る。 C indicates the center of the torque transmitting ball 40 during slide-out.
o  o
[0024] トルク伝達ボール 40はトラック 22, 32の交差部に組み込まれ、トラック 22, 32によ つて挟まれているため、軸方向にも円周方向にもガタがなぐあるいは非常に小さく抑 えられる。したがって、従来のスライディングギヤタイプやボールまたはころスプライン タイプにおけるようなたたき音ゃ摺動音がなくなり、あるいは、大幅に減少し、車両全 体の振動音を低減させることができる。  [0024] Since the torque transmission ball 40 is incorporated at the intersection of the tracks 22 and 32 and is sandwiched between the tracks 22 and 32, the torque transmission ball 40 has little or no play in the axial and circumferential directions. It is done. Therefore, the hitting noise as in the conventional sliding gear type or ball or roller spline type is eliminated or greatly reduced, and the vibration noise of the entire vehicle can be reduced.
[0025] クロスグループ型ボールスプラインは上述の図 1の実施の形態のように片輪当たり 1 個でもよいが、図 7および図 8に示すように、内輪 20同士を共有する 2個一組で使用 すれば、 1個当たりの伸縮量を少なくでき、し力も、交差角を大きくすることができ、よ り角度自在性が高まる。この場合、内輪 20は、図示するように一体ものとするほか、 別々の内輪を中間軸を用いてつないでもよい。  [0025] The cross group type ball spline may be one per one wheel as in the embodiment of FIG. 1 described above, but as shown in FIG. 7 and FIG. If used, the amount of expansion / contraction per piece can be reduced, and the force can be increased at the crossing angle, further increasing the angular flexibility. In this case, the inner ring 20 may be integrated as shown, or separate inner rings may be connected using an intermediate shaft.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 軸線に対して角度をなすトラックを外周面に形成した内輪と、軸線に対して角度を なすトラックを内周面に形成した外輪と、内輪のトラックと外輪のトラックの交差部に組 み込んだトルク伝達ボールと、内輪の外周面と外輪の内周面との間に介在し、トルク 伝達ボールを収容するポケットを形成したケージとで構成されたクロスグルーブ型ボ 一ルスプライン。  [1] Assembled at the intersection of the inner ring formed on the outer peripheral surface with a track forming an angle with respect to the axis, the outer ring formed with the track forming an angle with respect to the axis on the inner peripheral surface, and the track of the inner ring and the track of the outer ring A cross-groove ball spline composed of a recessed torque transmission ball and a cage that is interposed between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring and that has a pocket for accommodating the torque transmission ball.
[2] トラック交差角が 3° 以上 7° 以下の範囲内であることを特徴とする請求項 1のクロ スグループ型ボールスプライン。  [2] The cross group type ball spline according to claim 1, wherein the track crossing angle is in the range of 3 ° to 7 °.
[3] トルク伝達ボールの数が 10以上 18以下の範囲内であることを特徴とする請求項 1 のクロスグループ型ボールスプライン。 [3] The cross group type ball spline according to claim 1, wherein the number of torque transmitting balls is in the range of 10 to 18.
[4] 請求項 1な 、し 3の!、ずれかのクロスグループ型ボールスプラインを車軸の外周に 同軸状に配置し、外輪をギヤボックスの大歯車と接続し、内輪を車輪と接続したことを 特徴とする軌間可変台車のギヤボックスと車輪を連結する伝動システム。  [4] Claims 1 and 3! A misaligned cross group type ball spline is coaxially arranged on the outer periphery of the axle, the outer ring is connected to the large gear of the gear box, and the inner ring is connected to the wheel. A transmission system that connects the gear box and wheels of a variable-gauge truck characterized by
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