JPH0612320Y2 - 変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は電動モータにて回転駆動を受ける送水ポンプ
とか送風フアンとかの回転駆動負荷を備える空調設備等
において、電動モータと回転駆動負荷間の駆動径路中に
介装される変速機に関する。

従来の技術 例えば実公昭60−5291号公報とか特公昭６０−50241号
公報に開示されているように、空調設備において電動モ
ータと送水ポンプ或は送風フアン間の駆動径路中に機械
式の２段変速機を設けて、温度検出によるフイードバツ
ク制御或はタイマー制御により変速機の変速段を切替え
送水ポンプ或は送風フアンの駆動回転数を２段に切替え
制御する技術が公知である。かかる変速機を設けられた
空調設備は、送水ポンプとか送風フアン等の流体輸送機
械の消費エネルギーが回転数の３乗に比例し回転数を約
８０％に低下させるとエネルギー消費量が半減するこ
と、そして機械式変速機ではロス馬力がほとんど無いこ
とからして、高い省エネルギー効果を発揮する。

ところで第４図に平面視で例示するように電動モータと
対比して比較的に大型の送風フアンとか送水ポンプ等の
回転駆動負荷Ｄを、モータ軸Ｍａ上のプーリーと回転駆
動負荷Ｄの入力回転軸Ｄａ上のプーリーとに捲回したベ
ルトＢを介して駆動するようにされた空調設備等に前述
のような変速機を導入しようとする場合に、従来は一般
に第５図に例示するような配置が採られていた。

すなわち第５図(a)に示すように電動モータＭのモータ
軸Ｍａと変速機Ｇの入力軸ＧａとをカツプリングＣによ
り直結すると共に、変速機Ｇにおいて入力軸Ｇａとは反
対向きに突出させてある出力軸Ｇｂ上にプーリーＰ₁を
設けて、第５図(b)に示すように該プーリーＰ₁と回転駆
動負荷Ｄの入力回転軸Ｄａ上のプーリーＰ₂とにベルト
Ｂを捲回するのである。

考案が解決しようとする問題点 したがつて第４図に例示するような既存の設備に第５図
に例示するように変速機Ｇを導入する場合に従来は、電
動モータＭについての完全な配置替えを必要としてい
た。

このため従来は狭い機械室等で変速機設置のためのスペ
ースを探さねばならず、また電動モータＭ及び変速機Ｇ
のための架台を新たに作製しなければならなかつた。ま
して変速機Ｇが故障した場合に該変速機Ｇを取除いて第
４図の配置に迅速に戻し、変速機Ｇの修理を待つような
ことは望むべくもなかつた。

そこでこの考案は第４図に図示のような既存の配置をく
ずすことなく既存設備に導入可能な変速機であつて極く
コンパクトに構成できる変速機を提供して、上述の問題
点を解消しようとするものである。

問題点を解決するために講じた技術的手段 そのためにこの考案は第１図及び第３図にそれぞれ例示
するように、電動モータＭと回転駆動負荷Ｄ（第２図）
間の駆動径路中に介装される変速機１において次のよう
な技術的手段を講じた。

すなわち入力軸３の一端部３ａを変速ケース２外へ突出
させて、該一端部３ａに電動モータＭのモータ軸Ｍａを
嵌合して固定可能な中空部４を形成すると共に、該一端
部３ａ上に回転駆動負荷Ｄにベルト伝動するためのプー
リー５を相対回転自在に設ける。

また入力軸３と適当間隔をおいて対向位置させ該入力軸
３に対し異心配置した伝動軸６を変速ケース２内に設け
て、該伝動軸６を入力軸３に対し撓み接手７により連結
すると共に、これらの入力軸３及び伝動軸６の外周位置
に入力軸３と同心配置の中空の出力軸８を設けて、該出
力軸８を変速ケース２外で前記プーリー５に連結する。

さらに変速ケース２内において入力軸３と出力軸８間に
該両軸３，８を選択的に直結するためのクラツチ９を設
けると共に、前記伝動軸６上に遊嵌設置した歯車１０と
出力軸８の内周面上に固定設置した内歯々車１１とを噛
合せてなる減速歯車機構を設けて、上記した伝動軸６と
歯車１０間に、伝動軸６側から相対的に正転駆動される
と係合する一方向クラツチ１２を配設する。

作用 この考案に係る変速機１は第１，３図にそれぞれ例示す
るように、電動モータＭのモータ軸Ｍａを入力軸一端部
３ａに形成した中空部４に嵌合固定し、入力軸一端部３
ａ上に設けたプーリー５と回転駆動負荷Ｄの入力回転軸
Ｄａ上のプーリーＰとに第２図に図示のようにベルトＢ
を捲回して使用される。

クラツチ９（図例では多板式油圧クラツチとされている
が、電磁クラツチ等の他の型式のクラツチであつてもよ
い。）を入れると入力軸３と出力軸８とが直結され主軸
８及びプーリー５が電動モータＭと等速で回転駆動さ
れ、そのとき一方向クラツチ１２は出力軸８による内歯
々車１１と歯車１０を介しての駆動回転数の方が伝動軸
６による駆動回転数よりも高いことから空転する。クラ
ツチ９が切られると一方向クラツチ１２が係合すること
により歯車１０が伝動軸６へと結合され、歯車１０と内
歯々車１１との噛合い回転により出力軸８とプーリー９
とが、例えば電動機Ｍの回転数の８０％といつた減速さ
れた回転数で駆動される。

なお入力軸３の前記一端部３ａは、第１図に例示するよ
うに入力軸３の他部と一体とする他、第３図に例示する
ように別体に作製して入力軸３の他部に一体回転するよ
うに結合することもできる。

実施例 第１の実施例を示す第１図において、変速ケース２外へ
と突出させた入力軸３の一端部３ａに形成せる前記中空
部４の内壁面にはモータ軸Ｍａに嵌着したキー１４の半
部を嵌込むキー溝１５を形成してある。モータ軸Ｍａが
スプラインを刻設されたものであるとすると対応して、
中空部４の内壁面にもスプラインが刻設される。前記プ
ーリー５は１対のボールベアリング１６を介して入力軸
一端部３ａ上に設けられている。中空の出力軸８は変速
ケース２外の端にフランジ部８ａを有し、該フランジ部
８ａをプーリー５端面の溝穴に入り込ませてプーリー５
へと衝合しねじボルト１７により連結固定されている。
変速ケース２はステー１８を用いて固定されている。

第１図に図示の撓み接手７は弾性資材の両端に金属円板
を焼付け固定してあるタイプのもので、小径にされてい
る入力軸内端部３ｂの端面とそれに対向する伝動軸６の
端面とにねじボルト１９，２０によりそれぞれ連結され
ている。

前記クラツチ９は小径の上記入力軸内端部３ｂと出力軸
８との空間内に設置されており、入力軸３に固着した支
筒体２１の外周面と出力軸８の内周面とにそれぞれ、周
方向において間欠配置して形成された溝穴２２，２３を
利用し摺動のみ自在に支持された複数板宛の一及び他の
摩擦エレメントを備える。摩擦エレメント群端で支筒体
２１上には受圧板２４を設けてある。また入力軸３に形
成せる環状溝穴２５内に入り込ませて摩擦エレメント群
に対面するピストン２６を設けてあり、リターンばね２
７にて摩擦エレメント群反対方向に移動附勢されている
該ピストン２６を油圧の作用で摩擦エレメント群方向に
移動させ摩擦エレメント間の係合を得、クラツチ９の入
り状態を得るべくされている。

このように多板式油圧クラツチに構成されている図示ク
ラツチ９に作動油を供給するための油圧ポンプ２８は、
伝動軸６により駆動を受けるように該伝動軸６にポンプ
軸２８ａを係合させて変速ケース２の外端面上に設置さ
れている。またクラツチ９に対する油圧の給排を切替え
制御する電磁弁２９は変速ケース２の上面上に設置され
ており、この電磁弁２９からピストン２６端面位へと作
動油の給排路が導かれている。すなわち出力軸８を支承
するボールベアリング３０に隣接させて油路形成用の環
状ブロツク３１が出力軸８の外面と変速ケース２の内面
間に配設されており、電磁弁２９からピストン２６端面
位へと至る作動油給排路は第１図に示すように、変速ケ
ース４の頂壁に形成した油路と環状ブロツク３１に形成
した油路と出力軸８を貫通させて形成した油路と入力軸
３に形成した油路とでもつて構成されている。環状ブロ
ツク３１及び入力軸３の各油路は、油路間のロータリジ
ヨイントを提供する環状溝３２，３３を含む。

前記歯車１０は１対のボールベアリング３４を介し伝動
軸６上に遊嵌設置されており、前記一方向クラツチ１２
は該両ベアリング３４間に配置されている。前記内歯々
車１１は出力軸８に一体形成されている。

第１図に図示の変速機１を第４図に図示のような既存設
備の駆動系に導入するにあたつては、第４図に図示のモ
ータ軸Ｍａ上のプーリーを取外し電動モータＭはそのま
まに置いて、変速機１を第１図の右方向から電動モータ
Ｍに近接させて行つて戦記中空部４にモータ軸Ｍａを嵌
合しキー１４による固定を得ればよい。変速ケース２は
その後に図示のステー１８、或は他の適当した手段によ
つて固定され、第２図に示すように電動モータＭと変速
機１とが対向する配置が得られる。

変速機１を修理とか保守、点検のために取外すことは、
変速ケース２の固定を解いた上で変速機１の全体を第１
図の右方向に抜き取ることで簡単に行なえる。変速機１
の修理とか保守、点検が終るまでの間はモータ軸Ｍａ上
にプーリーを装着して第４図の状態に戻し、回転駆動負
荷Ｄの駆動を継続して行ける。

第３図は第２の実施例を示している。

この第２の実施例では図示のように中空の出力軸８の内
周面に摺接する入力軸３において、変速ケース２外へ突
出させる入力軸一端部３ａをより小径として別体の筒状
のものに作製し、該一端部３ａの外周面端部に形成せる
ギヤ歯３５を入力軸３主部に対し該主部端の筒状部内周
面に形成せるギヤ歯３６と噛合せることにより一体回転
するように結合している。

また第１図に図示の戦記支筒体２１に対応する支筒体３
７をねじボルト３８により入力軸内端部の端面に取付け
て設けて、該支筒体３７内にバーフイールド型の等速自
在接手７ａを内装させると共に伝動軸６の端部にも同様
の等速自在接手７ｂを内装させ、該両接手７ａ，７ｂ間
を接手軸７ｃにより接続して、前記撓み接手７を構成し
ている。

さらに第３図に図示の第２の実施例では変速ケース２上
面の電磁弁２９からクラツチ９のピストン２６端面位に
至る作動油の給排路を構成する油路を、変速ケース２の
端壁に形成することにより、第１図に図示の前記環状ブ
ロツク３１対応の部材を省略している。したがつて前記
環状溝３２に対応する環状溝３９は、変速ケース２前壁
の油路端に設けられている。

第２の実施例の他の部分は第１の実施例の対応する部分
と等しく構成されている。第３図に図示の変速機１も、
第１図に図示の変速機１について説明したのと同様に用
いることができる。

考案の効果 この考案の変速機は入力軸一端部３ａの中空部４にモー
タ軸Ｍａを嵌合し固定すると該一端部３ａ上のプーリー
５が第２図に例示するように、第４図に図示のような変
速機無しの既存駆動系でモータ軸Ｍａ上のプーリーが位
置していたのと全く同じ位置に来るように構成されてい
るから、既存駆動系の伝動モータＭの配置替えをする必
要を無くし、またしたがつて既存の伝動モータ用架台を
そのまま利用できることとする。第４図に例示するよう
な既存駆動系にこの考案に係る変速機１を追加して設け
る作業も、モータ軸Ｍａを入力軸一端部３ａの中空部４
に差込み固定し、後は変速ケース２を適当に固定してや
れば済むことから極く容易であり、また変速機１を修理
或は保守、点検のために取外すことも容易であると共
に、変速機１を取外した上でそのままモータ軸Ｍａ上に
プーリーを装着して回転駆動負荷Ｄの駆動を継続して、
変速機１の修理等を待つことができる。

またこの考案の変速機は入力軸３と共回転させる伝動軸
６を、撓み接手７を利用し入力軸３と異心配置して設
け、この伝動軸６を利用し歯車１０と内歯々車１１とを
噛合せてなる変速歯車機構を設けると共に、該減速歯車
機構の作動を場所をとらない一方向クラツチ１２によつ
て得ることとし、且つ、変速機１の高速段はクラッチ９
による入力軸３と出力軸８間の直結によつて得ることと
して、使用歯車個数を２個のみとしていることから、極
くコンパクトに構成できるものとなつていて、空調設備
の機械室等の狭まい場所であつても第２図に例示するよ
うに電動モータＭに対向配置して難無く設置できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例を示す縦断側面図、第
２図は同実施例の利用態様を示す模式的な平面図、第３
図はこの考案の第２の実施例を示す縦断側面図、第４図
はこの考案に係る変速機を導入可能である既存設備の駆
動系を示す模式的な平面図、第５図(a)，(b)はそれぞ
れ、従来の変速機の利用態様を示す模式的な側面図及び
正面図である。 １…変速機、２…変速ケース、３…入力軸、３ａ…一端
部、４…中空部、５…プーリー、６…伝動軸、７…撓み
接手、７ａ，７ｂ…等速自在接手、７ｃ…接手軸、８…
出力軸、９…油圧クラツチ、１０…歯車、１１…内歯々
車、１２…一方向クラツチ、１４…キー、１５…キー
溝、１６…ボールベアリング、１７…ねじボルト、２１
…支筒体、２６…ピストン、３５，３６…ギヤ歯、Ｍ…
電動モータ、Ｍａ…モータ軸、Ｄ…回転駆動負荷、Ｂ…
ベルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータＭと回転駆動負荷Ｄ間の駆動径
   路中に介装される変速機１であつて、 入力軸３の一端部３ａを変速ケース２外へ突出させて、
   該一端部３ａに電動モータＭのモータ軸Ｍａを嵌合して
   固定可能な中空部４を形成すると共に、該一端部３ａ上
   に回転駆動負荷Ｄにベルト伝動するためのプーリー５を
   相対回転自在に設け、また入力軸３と適当間隔をおいて
   対向位置させ該入力軸３に対し異心配置した伝動軸６を
   変速ケース２内に設けて、該伝動軸６を入力軸３に対し
   撓み接手７により連結すると共に、これらの入力軸３及
   び伝動軸６の外周位置に入力軸３と同心配置の中空の出
   力軸８を設けて、該出力軸８を変速ケース２外で前記プ
   ーリー５に連結し、さらに変速ケース２内において入力
   軸３と出力軸８間に該両軸３，８を選択的に直結するた
   めのクラツチ９を設けると共に、前記伝動軸６上に遊嵌
   設置した歯車１０と出力軸８の内周面上に固定設置した
   内歯々車１１とを噛合せてなる減速歯車機構を設けて、
   上記した伝動軸６と歯車１０間に、伝動軸６側から相対
   的に正転駆動されると係合する一方向クラツチ１２を配
   設したことを特徴とする変速機。