JPH062063Y2 - 二段変速機 - Google Patents

二段変速機

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JPH062063Y2
JPH062063Y2 JP19462487U JP19462487U JPH062063Y2 JP H062063 Y2 JPH062063 Y2 JP H062063Y2 JP 19462487 U JP19462487 U JP 19462487U JP 19462487 U JP19462487 U JP 19462487U JP H062063 Y2 JPH062063 Y2 JP H062063Y2
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JP
Japan
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shaft
gear
output shaft
input shaft
clutch
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JP19462487U
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和彦 矢野
正昭 児島
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Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
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Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
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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
とか送風ファンとかの回転駆動負荷を備える空調設備等
において、回転駆動負荷の回転数を2段に変更可能とす
る二段変速機に関する。
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ァン間の駆動径路中に機械式
の二段変速機を設けて、温度検出によるフィードバック
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ァンの駆動回転数を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ァ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8
0%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。
ところで比較的小型の空調設備等では第4図に例示する
ように電動モータMと回転駆動負荷Pとを、電動モータ
Mのモータ軸Maと回転駆動負荷Pの入力回転軸Pa間
をカップリングCにより直結するように設置してある。
考案が解決しようとする問題点 第4図に例示したような既存の回転駆動装置に機械式の
二段変速機を追加して設けようとする場合に従来は、電
動モータMと回転駆動負荷Pとの完全な配置替えを必要
としていた。すなわちカップリングCに代えてコンパク
トに設置されるような変速機が、存在しなかったからで
ある。
したがって従来は装置設置スペースが増すと共に装置架
台を新たに作製せねばならず、まして変速機が故障した
場合に該変速機を取除いて第4図の配置に迅速に戻すよ
うなことは望むべくもなかった。
そこでこの考案は第4図に図示のようなカップリングC
に代えてコンパクトに設置される二段変速機を提供し
て、上述の問題点を解決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3図に例示するように電動モ
ータMとそれによって回転駆動を受ける回転駆動負荷P
との間に介装される二段変速機(変速ケースを符号1で
指す。)において、次のような技術的手段を講じた。
すなわち先ず、電動モータMのモータ軸Maを挿入して
固定可能な中空の入力軸2と回転駆動負荷Pの入力回転
軸Paを挿入して固定可能な中空の出力軸3とを変速ケ
ース1内で同心配置して設け、出力軸3の内面に環状凹
部3aを形成すると共に該環状凹部3aに突入する筒状
張出し部2aを入力軸2に形成して、これらの環状凹部
3aと筒状張出し部2a間にベアリング4を配設する。
また入力軸2及び出力軸3に平行させた中間軸5を変速
ケース1内に設け、入力軸1上に固定設置した第1歯車
6と中間軸5上に固定設置した第2歯車7とを噛合せる
と共に中間軸5上に遊嵌設置した第3歯車8と出力軸3
上に固定設置した第4歯車9とを噛合せて入力軸2と出
力軸3間を減速連動連結するための減速ギヤトレーンを
構成し、中間軸5と上記第3歯車8との間に中間軸5側
からの駆動により係合する一方向クラッチ10を配設す
る。
さらに前記第1歯車6に向けて張出す筒状張出し部3b
を出力軸3に形成すると共に該筒状張出し部3bの内部
に向けて開口する環状凹所6aを前記第1歯車6に形成
して、同筒状張出し部3bをクラッチハウジングとし同
環状凹所6aにクラッチピストン12を内装させた油圧
クラッチ11を入力軸2と出力軸3間に配設し、この油
圧クラッチ11への給油用油圧ポンプ13を前記中間軸
5により駆動させるように設けると共に該油圧クラッチ
11に対する作動油給排用の油路14,15,16を変
速ケース1の壁内と入力軸2及び前記第1歯車6内に形
成する。
作用 この考案に係る変速機は第1図に例示するように、電動
モータMのモータ軸Maを入力軸2内へと挿入して入力
軸2に対し固定し、また回転駆動負荷Pの入力回転軸P
aを出力軸3内へ挿入して出力軸3に対し固定し、例え
ば第3図に例示するようなステー19により変速ケース
1を廻り止めして、用いられる。
第1−第4歯車6−9が減速ギヤトレ−ンを構成するも
のであることからして、油圧クラッチ11を作動させて入
力軸2と出力軸3を直結した状態では一方向クラッチ1
0が出力軸2と一体回転する第4歯車9側から駆動を受
けて空転する。したがって油圧クラッチ11を作動させ
ることにより回転駆動負荷Pを電動モータMと等速で、
また油圧クラッチ11を切ることにより一方向クラッチ
10の自動係合による減速ギヤトレーン6−9の作動で
回転駆動負荷Pを電動モータMよりも減速された回転速
度で、それぞれ駆動することができる。
中間軸5は第1,第2歯車6,7を介し入力軸2により
常時回転駆動を受けるから、油圧ポンプ13は常時駆動
を受けており油圧クラッチ11に対し何時でも作動油を
供給して該油圧クラッチ11を作動させうる。
実施例 図示実施例では中空の入力軸2が内周面にキー溝20を
有するものとされ、モータ軸Maに植設されたキー21
を該キー溝20に嵌合させてモータ軸Maと入力軸2間
の固定を行なうこととされている。また中空の出力軸3
は外径を異にする回転入力軸Paに対し適応させるべ
く、内径を大きくとって内周面をテーパ面に形成してあ
り、回転入力軸Paにキー22嵌めされたテーパブッシ
ュ23を介し回転入力軸3との間の固定を行なうものと
されている。テーパブッシュ23は外端のフランジ部2
3aでねじボルト24により出力軸3に対し締付け固定
されるものとされている。
前記ベアリング4は1対のボールベアリングとされ、出
力軸3の環状凹部3aの大径側周面と入力軸2の筒状張
出し部2aの外周面との間に配設され、両軸2,3が相
互に支持し合って軸支持が安定するように設けられてい
る。環状凹部3aと筒状張出し部2a間にはさらに、本
案一実施態様に従ってオイルシール17が配設されてい
る。このオイルシール17は変速ケース1内の油がモー
タ軸Ma及び入力回転軸Paの各端面方向に漏れ出るこ
とを阻止し、中空の入力軸2及び出力軸3を設けている
にも拘らず変速ケース1内外の油密性が確保されること
とする。なおベアリング4及びオイルシール17を、環
状凹部3aの小径側周面と筒状張出し部2aの内周面と
の間に配設する構造も採用可能である。
第1図は変速ケース1の縦断図を展開して図示してお
り、前記中間軸5の設置レベルは第2図に示すように変
速ケース1内の下方レベルとされている。第1図に示す
ように前記第3歯車8は1対のボールベアリング25を
介し中間軸5上に遊嵌設置されており、前記一方向クラ
ッチ10は両ボールベアリング25間に配置されてい
る。前記第4歯車9は出力軸3に一体形成されている。
出力軸3の筒状張出し部3bをクラッチハウジングとす
る前記油圧クラッチ11は、一方及び他方の摩擦エレメ
ント26,27を入力軸2と出力軸筒状張出し部3bと
にそれぞれ摺動のみ自在に支持させて成る。第1歯車6
の環状凹所6aに内装させた前記ピストン12は、その
内周端側に形成した環状溝穴内で入力軸2との間に介装
された皿ばね28によって摩擦エレメント26,27反
対方向に移動附勢されている。
前記油圧ポンプ13はそのポンプ軸端29を中間軸5端
面の穴内で中間軸5に対し相対回転不能に係合させて、
電動モータM側で変速ケース1の外面上に設置されてい
る。この油圧ポンプ13の吸入ポート30は第2図に示
すように、変速ケース1内の低部に設けてある油ストレ
ーナ31の内部に変速ケース1壁内の吸入油路32によ
って連通させてある。同様に第2図に示すように油圧ク
ラッチ11の作動制御用の電磁弁33が変速ケース1の
上面上に設置されており、油圧ポンプ13の吐出ポート
34は変速ケース1壁内の吐出油路35によって電磁弁
33の内部に連通させてある。電磁弁33からは変速ケ
ース1壁内の前記油路14が、入力軸2の外周位置まで導
かれている。
入力軸2の一端部外周面には該入力軸2内の前記油路1
5の基端に位置する環状溝15aを形成してあり、この
環状溝15aの外周端をシールするスリーブ36を入力
軸2の一端部上で変速ケース1壁の穴に嵌合保持させ、
該スリーブ36に穿孔した油路穴37により油路14と
環状溝15a間を連通させてある。
図示の二段変速機は空調設備等におき第3図に図示のよ
うに電動モータMと冷却水ポンプ等の回転駆動負荷Pと
の間に、前述したようにモータ軸Maを入力軸2に、回
転入力軸Paを出力軸3に、それぞれ第1図に図示の態
様で挿入固定して、電動モータMにより回転駆動負荷P
を2段に変速しつつ駆動するために用いられる。第2図
に図示の前記電磁弁33は空調空間内の温度を検出する
等で動作制御され、油圧クラッチ11に対し作動油を供
給して該クラッチ11を作動させ回転駆動負荷Pを電動
モータMと等速回転させる状態と、油圧クラッチ11か
ら作動油をドレーンさせ該クラッチ11を非作動として
一方向クラッチ10の自動係合により回転駆動負荷Pを
電動モータMの約80%といった回転数で回転させる状
態とを、得させる。
考案の効果 この考案の二段変速機は、同心配置の入力軸2と出力軸
3とをそれぞれ中空軸に形成して変速ケース1内に設
け、これらの両軸2,3を出力軸3の環状凹部3aと入
力軸2の筒状張出し部2a間に配設したベアリング4に
より相互に支え合わせて安定な軸支持を図った上で、入
力軸2及び出力軸3に平行させて変速ケース1内に設け
た中間軸5を介して入,出力軸2,3間を減速接続する
ように設けた減速ギヤトレーンの作動はコンパクトに構
成される一方向クラッチ10により得ることとすると共
に、入力軸2と出力軸3を直結可能とする油圧クラッチ
11を、出力軸3の筒状張出し部3bをクラッチハウジ
ングとし入力軸2上の減速用第1歯車6にクラッチピス
トン12を内装させてなる、設置スペースを極力要求し
ないものに構成し、同油圧クラッチ11の作動機構につ
いては、中間軸5を入力軸2により常時駆動を受けるも
のとして油圧ポンプ13を該中間軸5により行なわせる
こととすると共にクラッチ作動油の給排用油路14,1
5,16を変速ケース1壁内と入力軸2及び減速用第1
歯車6内に形成して所要のように設けたものであり、入
力軸2及び出力軸3が変速ケース1内にあってそれに連
結される相手側の軸Ma,Paを挿入されて連結される
中空のものであることと変速ケース1内に二段変速機構
がコンパクトに配置されていることからして、入,出力
軸2,3の軸線方向でみた変速機の幅を大きく圧縮して
あるコンパクトなものとなっている。
したがってこの考案の二段変速機は第4図に示すように
モータ軸Maと回転駆動負荷Pの入力回転軸Paとをカ
ップリングCによって連結している既存空調装置等に導
入するに際し、既存装置のカップリングCに代えて第3
図に図示のように導入設置できるものとなっており、電
動モータM及び回転駆動負荷Pの配置替えを必要とせず
して、空調装置の機械室のような狭い場所で新たなスペ
ースを要求しないと共に新たな装置架台の作製を不要と
するのはもとより、変速機が故障したときとか保守、点
検に際しては変速機を取除き同一架台上で電動モータM
と回転駆動負荷Pとの軸間をカップリングにより直結し
て回転駆動負荷Pの再駆動を迅速に得て、変速機の修理
等の完結を待つことができる。
なお油圧クラッチ11に代えて一方向クラッチ10とは
係合方向を異にする他の一方向クラッチを入,出力軸
2,3間に介装し、電動モータMを正,逆転させること
により2段の変速を得る構造ともできるが、この構造で
は電動モータMの回転方向の切替え時に回転駆動負荷P
の駆動が一時的に停止される場合があって好ましくな
い。すなわち回転駆動負荷Pが冷却水ポンプのように慣
性トルクが小さいのに対し送水管路の抵抗により大きな
ブレーキトルクを受けるものである場合には、上記のよ
うな一時的な駆動停止が起きうる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例を使用状態で示す展開縦断
側面図、第2図は第1図のII−II線にほぼ沿った一部縦
断正面図、第3図は上記実施例の使用状態を示す側面
図、第4図は電動モータとそれによって駆動される回転
駆動負荷を備える既存装置を示す側面図である。 M…電動モータ、Ma…モータ軸、P…回転駆動負荷、
Pa…入力回転軸、1…変速ケース、2…入力軸、2a
…筒状張出し部、3…出力軸、3a…環状凹部、3b…
筒状張出し部、4…ベアリング、5…中間軸、6…第1
歯車、6a…環状凹所、7…第2歯車、8…第3歯車、
9…第4歯車、10…一方向クラッチ、11…油圧クラ
ッチ、12…クラッチピストン、13…油圧ポンプ、1
4,15,16…油路、17…オイルシール、20…キ
ー溝、21…キー、22…キー、23…テーパブッシ
ュ。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動モータMとそれによって回動駆動を受
    ける回転駆動負荷Pとの間に介装される二段変速機であ
    って、 電動モータMのモータ軸Maを挿入して固定可能な中空
    の入力軸2と回転駆動負荷Pの入力回転軸Paを挿入し
    て固定可能な中空の出力軸3とを変速ケース1内で同心
    配置して設け、出力軸3の内面に環状凹部3aを形成す
    ると共に該環状凹部3aに突入する筒状張出し部2aを
    入力軸2に形成して、これらの環状凹部3aと筒状張出
    し部2a間にベアリング4を配設し、 また入力軸2及び出力軸3に平行させた中間軸5を変速
    ケース1内に設け、入力軸1上に固定設置した第1歯車
    6と中間軸5上に固定設置した第2歯車7とを噛合せる
    と共に中間軸5上に遊嵌設置した第3歯車8と出力軸3
    上に固定設置した第4歯車9とを噛合せて入力軸2と出
    力軸3間を減速連動連結するための減速ギヤトレーンを
    構成し、中間軸5と上記第3歯車8との間に中間軸5側
    からの駆動により係合する一方向クラッチ10を配設
    し、 さらに前記第1歯車6に向けて張出す筒状張出し部3b
    を出力軸3に形成すると共に該筒状張出し部3bの内部
    に向けて開口する環状凹所6aを前記第1歯車6に形成
    して、同筒状張出し部3bをクラッチハウジングとし同
    環状凹所6aにクラッチピストン12を内装させた油圧
    クラッチ11を入力軸2と出力軸3間に配設し、この油
    圧クラッチ11への給油用油圧ポンプ13を前記中間軸
    5により駆動させるように設けると共に該油圧クラッチ
    11に対する作動油給排用の油路14,15,16を変
    速ケース1の壁内と入力軸2及び前記第1歯車6内に形
    成してある二段変速機。
  2. 【請求項2】実用新案登録請求の範囲第1項に記載の二
    段変速機において、前記した出力軸2の環状凹部3aと
    入力軸3の筒状張出し部2aとの間にオイルシール17
    を配設してある二段変速機。
JP19462487U 1987-12-22 1987-12-22 二段変速機 Expired - Lifetime JPH062063Y2 (ja)

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JPH0198355U JPH0198355U (ja) 1989-06-30
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JP5079431B2 (ja) * 2007-09-05 2012-11-21 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
CN115899221A (zh) * 2022-10-14 2023-04-04 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 一种工程机械电驱动变速箱

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