JPH08512383A - 円筒歯車伝導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 このギヤは、工作機械伝達装置他に組み込まれる減速ギヤ装置に利用される。この装置は、ハウジング（１，２０）内で、中間軸歯車（６，１５，２４）のアウターリング（８，１６，２９）上の２つのフランジとローラベアリングの下に、スロット（１３，３０）を有している。この配置のために、ハウジングの外部で組み合わせられた予備組み立て物が、１ピースハウジング（１，２０，３５）にマウントされる。各予備組み立て物は、中間軸歯車（６，１５，２４）、ギヤホイール（５，７，２５）およびローラベアリング（８，１６，２９）からなり、以下のように構成される：マルチステージ−１源ギヤ［における］、各ギヤは、歯が対向する角度に傾けられたスパイラルギヤの対の２つの対称の構成により分割されたステージを伴なう；−多源ギヤ［では各ギヤは］、１ピースハウジングの円筒面（３１）（円筒面は、２ステージギヤにおいては、ハウジングの外側領域（２０）に加工され、４ステージギヤにおいては、ハウジングの中間部分（３６）に形成されている）によって提供されるスロット（３０）内に位置される。４ステージ多源ギヤは、ハウジング（３５）の中間部分（３６）を介して、回転方向に支持されずに回転可能なシャフト（３７）により接続された２つの２ステージギヤにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 円筒歯車伝導装置 １．発明の背景 この発明は、ギヤボックスに用いられる円筒歯車伝導装置に係り、特に、原動 機のギヤ駆動および各記載の処理装置に言及する。 ２．従来の技術 エンクローズドタイプベアリングの構成に対し、組み立てを容易にするために 工程の低減が必要である。一例として、ギヤホイールおよび歯車軸、ベアリング のための分割されたケースを有する減速ギヤボックスの各アイテムの組立および 分解を容易にするために、各アイテムを外部からケース内に運び込む場合、スプ リットケースに関して労力の集中およびコスト増が生じる。工作機械あるいは自 動車の伝達ギヤ等に利用されるエンクローズドタイプベアリングは、ケースが非 分割型であって安価に製造されるがケース内のギヤホイールおよびベアリングの それぞれの組立および分解は、容易ではない。 ２段（２速）ギヤボックスの構成は、ノイズ−レスであることが要求されてい る。このギヤボックスは、分割タイプのケースと平行軸のみからなるヘリカルギ ヤから組立てられる。ギヤボックスの減速は、ヘリカル歯の角度が逆の方向（す なわちＲＨのＬＨ回転）のギヤの２つの組みにより形成される（１）。 ギヤボックスは、減速ギヤのギヤ比の減少による増速ギヤのギヤ比の増大によ り、互いに噛み合う全てのギヤが、たとえば、大量のオイルに満たされることこ とから、結果的に、減速器の重量および大きさを増大させる。 パワーを個別パス（すなわち伝達ケース）間で分割するこの種の多重円筒ギヤ ボックスの構成は、周知のように、第１に区分および第２にパワーパスの集約で あって、入力歯車軸、クラスターギヤおよび中央ギヤからなる。クラスターギヤ の２以下のギヤホイールは、入力歯車軸の軸に沿って位置された円筒面の周上に 配置され、入力歯車軸に結合される。中央ギヤは、入力歯車軸の軸に沿って保持 される。ケースおよびカバーのホール（ベアリングハウジング）には、回転接触 型ベアリングが配置されている。各ベアリングは、クラスターギヤを支持し、摩 擦結合によりトルクを伝達する。摩擦結合は、過負荷を取り除く一方で、有効な 噛み合いを得るためのクラスターギヤのリングの相対角度方向を増幅する。この ことから、ベアリングならびにクラスターギヤの組み立ては、ケースの外部で実 施される（２）。 上述したギヤ装置の設計は、たとえば、（ａ）上述の構成は、使用の特別な例 に結び付けられるので、機械駆動装置の通常のケースに適応できない；（ｂ）よ り高いギヤ比を達成するために上記２段より大きな追加ができない；（ｃ）上記 ギヤ装置の設計は、個々の位置に提供される部分により複雑になる；（ｄ）歯車 軸および軸線は、容易に設計できず、また、それらの製造は、繁雑である。 ３．発明の技術的な特性 歯車伝導装置は、分割されていない（１ピース）ケース、入力歯車軸、複数の ギヤホイールと接続される中間歯車軸、及び、最終のギヤホイールと接続される 出力軸に特徴づけられることを示している。この発明によれば、中間歯車軸は、 ケースにより保持されているローラベアリングに保持される２つの軸受けネック を有し、ローラベアリングは、アウターレース上の２つのカラーを特徴とする。 ケースには、ローラベアリングのためのベアリングハウジングの非負荷ゾーンで あるスロットが予め形成されている。スロットは、ローラベアリングのインナー レースの最大直径よりも大きな幅に形成されている。ローラベアリングがインナ ーレースを用いない形態の場合には、スロットの幅は、軸受けネックの領域より も大きく形成される。 低いノイズレベルが要求される場合、ヘリカルギヤの組が２つ対称に配置され た手段により高速段の２つの軸間が分割される。ヘリカルギヤは、歯の傾斜の方 向が対向する（右手のヘリカルが左手に回転される）歯を有している。ベアリン グは、ケースの所定の位置される上述したボールベアリングに保持されるネック を有する中間歯車軸（すなわちピニオン軸）を示している。また、この発明のコ ンセプトによれば、多重歯車モータは、１側面からカバーが装着される（１ピー ス）ケース、ケース（ボックス）内に収容された入力歯車軸を有し、入力歯車軸 は、２枚の歯車が組み合わせられた（またはクラスターギヤ）の２以上のギヤホ イールに結合され、 クラスターギヤの軸は、入力軸の軸線に一致された円筒面の周上に位置され、ク ラスターギヤのリングは、入力軸に整列されている出力軸に接続された減速中央 ギヤホイールに結合されている。 この発明によれば、クラスターギヤの一方は、ピニオン軸とピニオン軸に結合 されたギヤホイールとからなり、スプライン加工されたシャフトとスプラインホ ールまたは干渉接続のいづれかによりピニオン軸とギヤホイールとの間のトルク を伝達する。中間軸の軸受けネックのそれぞれは、分割されていないケース、よ り詳細には、外装ケースに横たえられる。ベアリングは、アウターレース上の２ つのカラーと内壁とを有する。ローラベアリングのために、ベアリングハウジン グの非保持ゾーンが開けられている。挿入スロットは、ケースの外壁に予め加工 される。スロットの幅は、中間歯車軸のリングのＯ／Ｄより大きい。また、スロ ットは、ケースの外壁の端部に円筒面として形成される。この円筒面の直径は、 円筒面に揃えられた中央ギヤホイールの直径およびギヤのＯ／Ｄより大きく形成 される。 上述した２つのステージの第２は多重ベアリングであって、分割されていない 共通のケースに、直列１軸に、並べられている。上流の特徴は、角度変位である 。ベアリングは、区分壁により分割されている。壁には、挿入のための円筒穴が 形成されている。穴の直径は、第１（入力）ギヤボックスからのギヤホイールの Ｏ／Ｄより大きい。“浮遊”クラスターギヤは、２つのベアリングに接続され、 第２からの入力ピニオ ン軸と第２ギヤボックスからの減速ギヤからなる。 この発明によれば、外部で組み立てられた中間歯車軸（または軸受けに保持さ れた軸）、複数のギヤホイール、ボールベアリングおよびケースのベアリングハ ウジングへのボールベアリングの挿入を完了するためのインナーレースのそれぞ れを、分割されていないケースに装着することを可能とすること、及び、ベアリ ングの最適化が達成される。また、回転軸とギヤホイールとの間の干渉接続を提 供することにより、ベアリングを、分割されていないハウジングの外部で組み立 てることが可能となる。 さらに、この発明は、変形可能であって、より好ましくは、分割されていない ハウジング（ケース）と平行軸ギヤが２つ対称（たとえば、右手のヘリカルが左 手に回転される）に配置されて分割された減速段からなる伝達ケースを達成でき る。 挿入のためのスロットおよび円筒ホールは、２または以上の多重の直列接続お よび配列のそれぞれの完了を可能とし、従来利用されているローラベアリングよ りも、高いギヤ比の分割されていない単ケースの２段ベアリングを提供できる。 多重ギヤボックスにおいては、各ギヤホイールと歯車との結合は、全てのクラ スターギヤのリングの相対的な角度位置を利用を必要とする。この位置は、干渉 結合（たとえば、圧入）による歯車軸とギヤホイールの組み立てにより実現され 、固定される。この発明を好適に達成するために、分割されていないケース内の 全てのベアリングの組み込みに上記結合が利用される。 ４．図面の説明 図１および図２には、２減速段の平歯車伝導装置が示されている（図１は、図 ２の線Ａ−Ａに沿った断面を示し、図２は、図１の線Ｂ−Ｂに沿って展開した断 面を示す）。 図３および図４には、低いピッチノイズレベルのために、それぞれの軸間をヘ リカルギヤで分割した２減速段のヘリカルギヤ伝導装置が示されている（図３は 、図４の線Ａ−Ａに沿った断面を示し、図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿って展開し た断面を示す）。 図５および図６には、２減速段の多重歯車モータが示されている（図５は、部 分断面立面図、図６は、図５の線Ａ−Ａに沿った断面図）。 図７および図８には、４減速段の多重歯車モータが示されている（図７は、部 分断面立面図、図８は、線Ａ−Ａおよび線Ｂ−Ｂに沿った断面図を整合させた断 面図）。 ５．発明の例の具体例 図１および図２に示した２段円筒歯車ギヤボックスは、非分割ケース（１ピー ス部分）１、ボールベアリング３またはローラベアリング４に支持された入力平 歯車軸２、平歯車軸２に結合され、アウターレースのショルダに渡されたローラ ベアリング８に支持された２つの軸受け７に渡された中間平歯車軸６に組み付け られた歯車５からなる。図２に示したローラベアリング８は、インナーレースの ためのショルダを特徴としている。インナーレースは、軸受け７とともに組み立 てられている。しかし、ローラベアリングにインナーレーズを設けないで各ベア リングローラが軸６の軸受け７のまわりを直接回転するよう構成することで解決 される。中間平歯車軸６の環面は、ネック１１がボールベアリング３またはロー ラベアリング４に支持されている出力軸１０に組み付けられた平歯車９に噛み合 わせられている。ローラベアリング８は、アウターレース上の２つのショルダを 保持し、１つのショルダを伴なうインナーレースに特徴づけられる。ベアリング ８は、ベアリング８のインナーレースショルダの径より大きな歯車９のベアリン グに保持されている部分の径により、軸１０の軸受けの端部７を保持される。装 填されていないリッド１２は、非分割ケース１とケース１内の中間平歯車軸６の ベアリングＯ／Ｄが装着されるベアリングハウスの非負荷ゾーンに装着される。 ラジアルスロット１３は、インナーレースが設けられていない場合に、軸受け７ あるいはローラベアリング８のインナーレースの直径におおむね等しい幅に形成 される。 図３および図４には、強大なノイズに求められる２減速段ギヤボックスが示さ れている。ギヤボックスは、分割されていないケース１、対向方向に特徴づけら れた２つのヘリカル歯リムを伴なった入力歯車軸１４、入力歯車軸１４のそれぞ れのリムに噛み合わせられる対向方向の２つのヘリカルギヤ１７がマウントされ 、２つのショルダを伴なったアウターレースとショルダを伴なわないイナーレー スに特徴づけられたローラベアリングにより保持される２つの軸受け７を伴なっ た中間歯車軸１５、中間歯車軸１５のリムに噛み合わせられる平歯車９が組み付 けられた出力軸１８からなる。入力軸および出力軸は、それぞれ、図１および図 ２に示されている第１の減速ギヤボックスと同様の方法で保持されている。ケー ス１のベアリング１６のためのベアリングハウスの非負荷ゾーンは、ラジアルス ロット１３により組み立てられる。スロットの幅は、ローラベアリングがインナ ーレースを用いない形式の場合、ベアリング１６のインナーレースの外径（Ｏ／ Ｄ）または軸受け７の直径におおむね等しく形成される。 図１および図３に示した２つの減速ギヤボックスの特徴は、（図１の）軸２， ６および１０のための回転の軸のそれぞれおよび（図３の）軸１４，１５および １８のための回転の軸のそれぞれが同一平面にないことである。 図５および図６に示した２減速段多重歯車モータは、分割されていないケース ２０にフランジ状に固定されたモータ１９、中間軸２４およびレデューサ２５が スプラインホールとインボリュートシャフトまたは圧入２７により組立てられた 中間軸２４とレデューサ２５とからなり、歯の面が入力軸に揃えられて同一の円 筒面に軸が位置されている３つのクラスターギヤ２３に対して自身の歯付きリム が噛み合わせられた入力歯車軸２２に、スプラインホールとインボリュートシャ フトによって組み立てられ、モータのシャフトがマウントされるクラッチ２１か らなる。中間軸２４は、ボックス２０の入力端側に位置する壁に支持されている ベアリング２８と出力端側のベアリング２９とにより保持されている。各ローラ ベアリングは、アウターレース上の２つのショルダを特徴とし、ギヤボックスの 中心軸に揃えられている円筒面３１の分断領域であるラジアルスロット３０とし て中間軸２４のリムの付随円の径におおむね等しく切削されているボックス２０ の出力端側の壁のローラベアリング２９のためのベアリングハウスの非負荷ゾー ンに位置される。スロットの直径は、レデューサ２５および３２の付随円（すな わちＯ／Ｄ）の直径におおむね等しく形成される。中間軸２４のリムは、中心の レデューサ３２に噛み合わせられる。レデューサ３２は、入力歯車軸２２に整列 され、平歯車形式のギヤホイールのリム全周を介して出力軸に結合される。出力 軸３３は、リッド３４に支持されているベアリングにより保持される。 図７および図８に示されている４減速段多重歯車モータは、２セットが直列に 接続された２段多重ベアリングからなる。このベアリングは、分割されていない 共通のケース３５に収容されている。ケース３６ならびに対称に配置されている ベアリングハウジング２９および２８は、第１および第２のギヤボックスのため の中間壁からなる。中間ギヤ２４は、上記ハウジングに（軸受けにより受けられ て）保持されている。第１のギヤボックスからの中央のレデューサ３２は、第２ のギヤボックスからの駆動歯車軸３７に、スプラインホールとシャフトにより組 み立てられている。クラスターギヤ３８は、ギヤホイール３２と歯車軸３７から なり、回転方向に“浮遊”可能であるものの各軸の中心に位置された２つの支点 ボール３９により軸方向に接続される。 ６．組み立て方法 図１，２，３および４に示した減速ギヤボックスの組み立ては、第１に、ベア リング３または４と軸２（１４）、歯車５（１７）と軸６（１５）、及び、ロー ラベアリング８（１６）のインナーレースが組み立てられ、ケース１内に搬入さ れる。前記組み立てられたユニットと軸６（１５）が開口を介して上部からケー ス１内で結合され、マウンティング（挿入を容易にする）スロット１３を介して セットアップされる。また、ローラベアリング８（１６）のインナーレースがア ウターレースに挿入され、ケージが付加される。 図５，６，７および８に示した多重歯車モータの組み立ては、第１に、軸２４ とギヤ２５とベアリング２９、軸３３とギヤ３２とラジアルベアリング、及び、 クラスターギヤ３８を形成するために軸３７がギヤ３２に組み立てられ、ケース ２０（３５）内に搬入される。続いて、前記組み立てられたユニットと軸２４が マウンティングスロット３０を介してピニオン歯車軸（ピニオン軸）２４のリム の装着を可能とする軸方向の変位をもたらす穴３１を介してケース２０（３５） 内で結合される。各ユニットの軸方向の移動は、ベアリングケースのそれぞれの 軸を整合し、ベアリング２８および２９の整列させる。続いて、アウターレース に、ケージが付加されたベアリング２９の位置により形成されるケース２０（３ ５）の穴３１を介して、軸３３とクラスターギヤ３８とのユニットがセットされ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．分割されていない単ケース、このケース内に保持されている入力軸、中間歯 車軸および出力軸からなる円筒歯車伝導装置であって、上記歯車伝導装置は、平 歯車ホイールおよび平歯車リム、または、対をなすヘリカルギヤおよびヘリカル リムを有し、上記（平行軸）ヘリカルベアリングは対向方向に特徴づけられ、上 記中間歯車軸（６，１５）は、ローラベアリング（８，１６）のインナーレース の最大の直径、または、インナーレースが設けられていない場合には軸受け７の 直径よりも大きな幅に形成されたスロット（１３）により、ケース（１）内のベ アリングハウジングの非負荷領域内に、アウターレース上の２つのショルダを有 するローラベアリング（８，１６）に保持されることを特徴とする円筒歯車伝導 装置。 ２．リッドにより一方の側から閉じられるベアリングケース、入力歯車軸、入力 歯車軸のリムと個々のギヤホイールが噛み合わせられ、軸線が非同一平面すなわ ち入力歯車軸に揃えられている円筒面に配置された２以下のクラスターギヤ、個 々のリムが出力軸に接続される入力軸と揃えられたレデューサに噛み合わせられ ている中間歯車軸からなる円筒歯車伝導装置であって、中間歯車軸（２４）は、 ケース（２０）に位置された軸受けにより両端が支持され、出口側の壁の、ロー ラベアリング（２９）のためのベアリングハウジングの非負荷 ゾーンの、アウターレースの２つのショルダに特徴づけられるローラベアリング （２９）により回転摩擦保持され、ケース（２０）の出口側の壁には、入力歯車 軸（２２）に揃えられ、ギヤホイール（２５，３２）の付随円の直径より大きな 直径の円筒面（３１）を規定する、中間歯車軸（２４）の付随円の直径より大き な幅のスロット（３０）が形成されていることを特徴とする円筒歯車伝導装置。 ３．分割されていないケース（３５）に、第１のギヤボックスるのための出力軸 であって第２のギヤボックスのための入力軸である歯車軸（３７）に接続された ２段ベアリングが収容されていることを特徴とする請求項２記載の円筒歯車伝導 装置。