JPS584223B2 - 始動速度を制御された減速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は始動速度を制御された減速機に関する。

機械的伝動機構においては、可変に制御された加速がし
ばしば必要であるか望ましく、和らげた始動と呼称する
１型式の制御された加速が米国特許第４，０４７，４５
２号および１９７８年１月３日出願の米国特許出願第８
６６，２８６号明細書に記載されている。

この和けた始動という概念は減速機に関連して使用され
回転可能な反動シャフトまたはその他のエレメントを制
御する制御機構を使用することにより減速機において有
効に達成されて来た。

和らげた始動という概念はベルト・コンベア用、特に大
きい能力のベルト・コンベア用の動力駆動装置において
特に利点があることが判った。

前記した概念が利用されるベルト・コンベアの如き型式
の装置はしばしば電動機により被駆動プーリーの一端部
に接続された減速機を介して駆動されるかまたは電動機
は減速機を一体の部品として被駆動プーリーに装着して
プーリーの端部に取り付けられる。

この後者の型式の取付け方法では、モーターは減速機を
主プーリー・シャフトに軸線方向に配置されたシャフト
を介して駆動する。

本発明を具体化した動力駆動装置は始動時に動力出力エ
レメントの負荷に応答して所要のトルクを生じ次いで伝
動機構の負荷に関係なくコンベアが通常の作動速度に達
するまで加速量を制御し、従って、伝動機が負荷を取除
かれるかほんの僅かの負荷しか有していない時に急激な
動きを含む通常では敏速な始動を避けるようにしてある
。

負荷されていないベルト・コンベアを急激に始動するか
ほんの僅かしか負荷されていないベルト・コンベアを急
激に始動するベルト・コンベアに損傷を与えるかコンベ
アが作動しないか非能率に作動する程度にベルト・コン
ベアをゆるめる結果となる。

急激に始動するとまたモータにより駆動される他の型式
の装置を損傷し、前記した和らげた始動の概念はベルト
・コンベア以外の種々の型式の装置の作動において明か
に利点を有している。

和げた始動式の減速機の種々の用途と設置との要件を満
たすため本発明の１つの主要な目的は製造と組立てとが
容易で現場で便利に手入れできる小ぢんまりした多用性
の減速機を提供することである。

本発明の他の１つの目的は、支持された負荷用に外歯々
車と比較的に小さい歯車とをすべて使用し、内部の部品
が一層容易に組み立てでき主軸受が本発明の減速機が関
係する型式の従来技術のすなわち標準の減速機における
よりも寸法が小さくまた軽い構造にできる減速機を提供
することである。

本発明の他の１つの目的は、非常に信頼できエネルギー
を効率良く維持し、種々の作動パラメータと条件とに対
し所望の加速および減速量が一度び選択されると運転者
が注意を払ったり調節したりすることなく悪条件の下で
長時間運転できる機械的伝動装置用の加速および減速制
御機構を提供することである。

本発明の他の１つの目的は、通常ではほぼ一定した速度
で作用し基本的制御機構をあまり変形することなく種々
の用途に応用できる機械的動力駆動装置の加速および減
速量を制御する機構を提供することである。

本発明の更に他の１つの目的は、運転と構造とが比較的
に簡単で、挾い場所で悪い環境条件の下で設置および運
転でき、また種々広範囲の用途と設置場所とにおいて使
用できる前記型式の加速または減速もしくは加速および
減速制御機構を提供することである。

本発明のその他の目的と利点とは入力シャフトと出力シ
ャフトとの関係とこれらシャフトを互いに接続する歯車
列とを示す本発明を具体化する減速装置を垂直断面で示
す添付図面を参照して以下に詳細に説明することにより
明かになることと思う。

添付図面を参照すると、符号１０は総体的に本発明を具
体化する減速機を示す、この減速機はそれを適当な堅固
な支持体に装着するベース１２を有している。

減速機は入力シャフトすなわち入力軸１４に接続された
電動機またはその他の電源により駆動される。

図示した減速機１０は広範囲の用途と設置場所とに使用
でき、減速機を特定の場所に適応できるよう変形できる
。

減速機１０は固定の外部ハウジンク２０を有していて、
このハウジングには複数のねじ２８．３０によりその中
心部分２６の両端部に端部壁２２，２４が固着されてい
る。

内部ハウジング４０が外部ハウジング２０内でローラ軸
受４２．４４により回転可能に装着され、軸受４２は端
部壁２２の内側に設けた内方に延びている環状ボス４６
に装着され、軸受４４は端部壁２４に設げた環状開口４
８に装着されている。

このような構造にして、内部ハウジング４０は外部ハウ
ジング２０内で自由に回転し入力シャフト１４と出力シ
ャフトすなわち出力軸５０とに同心に配置されている。

入力シャフト１４は端部壁２２に設けた軸受５２と内部
ハウジング４０の一体の部品として形成されたスパイグ
すなわち壁５６に配置された軸受５４とに軸受けされて
いる。

出力シャフト５０は内外ハウジングに相対的に回転する
。

出力シャフト５０は内部ハウジング４０と一体に形成さ
れた円筒形状延長部６０に配置された軸受５８と軸受５
４と入力シャフト１４とに並んでスパイダ５６に配置さ
れた軸受６２とに軸受けされている。

入力シャフトと出力シャフトとの隣接した端部は互いに
間隔をあけ相対的に回転する。

減速機内に有効な作用温度を保持するため、ファン６４
が入力シャフト１４におおい６６内にこのシャフトと共
に回転するよう装着され、このおおい６６はハウジング
２０の端部に固着されている。

図示した具体例では、それぞれが副シャフトすなわち副
軸７４，７６を含む総体的に符号７０，７２で示した２
つの歯車列が内部ハウジング４０に装着され入力シャフ
トと出力シャフトとを互いに接続している。

これら２つの歯車列は構造と作用とがほぼ同じであるが
、これら歯車列間の相違は後記する。

入力シャフト１４の内端部のスプライン部分７８にはら
せん歯車８２，８４を有する浮動型の複式ピニオン８０
が装着されていて、歯車８２はシャフトすなわち副軸７
６に装着された大きい歯車８６にかみ合い、この歯車８
６は内部ハウジングの端部壁９２，９４にそれぞれ設け
た軸受８８，９０に軸受けされているシャフト７６に装
着されている。

歯車８４は大きい歯車９６にかみ合い、この歯車９６は
内部ハウジングの端部壁９２，９４に設けた軸受９８，
１００に軸受けされたシャフト７４に装着されている。

ピニオン８０の２つの歯車８２，８４の歯とそれぞれの
大きい歯車の歯とは反対の角度でピニオン８０から２つ
の歯車列７０，７２に伝達された力を平衡にする。

ピニオン８０は入力シャフト１４のスブライン部分７８
上をいづれかの方向に軸線方向に摺動してピニオン８０
の歯車８２，８４の２組の歯により伝達される力を平衡
にする。

シャフトすなわち副軸７４にはピニオン１０２が装着さ
れるかその一部分を形成し、このピニオン１０２は出力
シャフト５０の内端部に堅固に装着された歯車１０４に
かみ合っていて、シャフト７６にピニオン１０６が装着
されるかその一部分を形成していてこのピニオン１０６
もまた歯車１０４にかみ合っている。

従って、入力シャフト１４のトルクはピニオン８０を経
てシャフト７６，７４にそれぞれ設けた歯車８６，９６
に伝達されシャフト７６，７４とピニオン１０２，１０
６とにより歯車１０４に、次いで出力シャフト５０に伝
達される。

図面には減速機には内部ハウジング４０に互いに正反対
向きにして僅か２つの歯車列しか示してないが、入力シ
ャフトと出力シャフトとのまわりに等しい間隔の角度に
して３つかそれ以上の数の歯車列を使用することもでき
る。

入力シャフトすなわち入力軸１４のトルクを出カシャフ
トすなわち出力軸５０に伝達するため、内外のハウジン
グは互いに組合って減速機の力反動エレメントを形成す
る。

このことは円筒形状延長部６０に装着されたディスク・
クラッチ１１０を使用することにより達成され、このク
ラッチ・ディスク１１０は外部ハウジング２０の延長部
、１１４を介してハウジング２０に堅固に取り付けた１
つまたはそれ以上の数のパック・ヘッド１１２により制
御され、これらパック・ヘッド１１２は図示しない機構
により液圧で作動せしめられることが好ましい。

パック・ヘッド１１２が作用せしめられると、ディスク
・クラッチ１１０はその回転を抑制させ、従って、入力
シャフト１４からのトルクが内部ハウジング４０を経て
出力シャフト５０に伝達されるようになる。

減速機の加速また恐らく減速中にもディスク・クラッチ
１１０の回転を抑制するが停止させない程度の力のみが
ヘッド１１２によりかけられる。

減速機が全速で運転中、クラッチと内部ハウジングとは
ヘッド１２により静止状態に保持され、従って、入力シ
ャフト１４にかけたトルク全体が出力シャフト５０に伝
達され被駆動装置に動力を伝達する。

本発明の減速機の１次的特徴の１つは、その能力に比較
して小ぢんまりして簡単であるということである。

このことは外歯車を使用することにより一部分達成され
る。

このように小ぢんまりして経済的に製造する際に別の重
要な特徴は内外ハウジング間の軸受４２，４４の相互関
係である。

２つのローラ軸受の小さい方の端部が同じ方向に向いて
いて、従って、軸受４２の円錘形部分を端部壁２２の環
状延長部４６の肩部すなわち環状凹所に配置しまたこの
軸受部分を内部ハウジング４０の端部壁９２に設けた肩
部すなわち環状凹所に圧接させていることが図面から判
ろう。

このような構造にするとさもないと必要とするより可成
り小さい軸受を使用できるようにすると共に内部ハウジ
ング４０を回転可能に支持する外部ハウジング２０の端
部壁２２のその中心付近の寸法と質量とを減少できる。

軸受４４のカップおよび円錘形部分は端部壁２４と内部
ハウジング４０の端部壁９４の延長部６０に設けた凹所
の肩部とに着座する。

このような配置にすると回転する内部ハウジング４０の
両端部に軸受関係にするのにさもないと必要とするより
も比較的に小さい軸受を使用できるようにする。

軸受４２の部品間の公差はリング１２０により調節され
、また軸受４４の部品間の公差はリング１２２により調
節される。

それぞれの回転エレメントに対するこれら２つの軸受の
この関係の結果として部品が簡略になるので、減速機は
同様な減速機に通常経験するよりも可成り容易に組み立
てできまた部品の寸法が小さいと従来の方法で組み立て
るよりも可成り経済的で簡単になる。

本発明の減速機を運転ずる際には、入力シャフト１４を
電動機またはその他の適当な電源により駆動し、入力シ
ャフトのトルクはピニオン８０を経て歯車８６，９６と
シャフト７６，７４とにそれぞれ伝達される。

２つのシャフトのトルクは出力シャフト５０に装着され
た歯車１０４にピニオン１０２，１０６を経て伝達され
る。

装着の負荷に応答してかまたは運転者により作動せしめ
られると、ディスク・クラッチ１１０は回転を抑制され
、従って、内部ハウジング４０の回転と２つのシャフト
の軸線を中心とする歯車列７０，７２の旋回とを抑制す
る。

このように抑制するとトルクが入力シャフトから歯車列
を経て出力シャフトに伝達されるようにする。

減速機が少くとも部分的に加速して通常の運転に近付い
ていると、ディスク・クラッチは完全に回転を抑制され
、このことは次いで２つの歯車列７０，７２の旋回を防
止し、従って、入力シャフト１４のトルクの全部が出力
シャフト５０に伝達されるのを防止する。

能力に対して小ぢんまりし、経済的でまた簡略さに関す
る前記した利点のほかに、本発明の和かな始動の減速機
の利点の１つはディスク・フラツチ１１０とヘッド１１
２とを使用することにより運転状態に応答して加速また
は減速もしくはその両方は自動的に有効に制御できる。

もし所望ならば減速機の減速を助けるため出力シャフト
５０に装着されたディスク・ブレーキを使用できる。

以上、本発明の制御された加速および減速の減速機の１
つの具体例を詳細に説明したが、本発明の原理を逸脱す
ることなくこの具体例を種々変更および変形できる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の減速機の垂直断面図である。 １０・・・・・・減速機、２０・・・・・・外部ハウジ
ング、２２，２４・・・・・・端部壁、４０・・・・内
部ハウジング、４２，４４・・・・・・軸受手段、４６
・・・・・・ボス、６０・・・・・・延長部、７０，７
２・・・・・・歯車列、１１０・・・・・・クラッチ板
、１１２・・・・・・抑制手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 向かい合った端部壁を有し、前記端部壁の一方が中
   心孔のある内方に延びている環状のボスを有しかつ他方
   の端部壁が環状のボスより大きい直径を有する中心開口
   を有する固定の外部ハウジングと、外部ハウジング内に
   回転するよう装着された内部ハウジングと、内部ハウジ
   ングに堅固に接続され中心開口を貫通して延びている延
   長部と、環状のボスに設けられ内部ハウジングの一端部
   を軸受けする軸受手段と、延長部と中心開口のそれぞれ
   の端部壁との間に設けられ内部ハウジングの他端部を軸
   受けする軸受手段と、内部ハウジング内に軸線方向に並
   んで延びている入力および出力軸と、内部ハウジング内
   に回転するよう装着され入力および出力軸を互いに接続
   する複数の歯車列と、延長部にそれと共に回転するよう
   接続されたクラッチ板と、減速機の通常の加速と完全運
   転中とに内外ハウジングがトルク反動エレメントとして
   機能するようクラッチ板の回転を抑制するため外部ハウ
   ジングに接続された手段とを備えて成る始動速度を制御
   された減速機。 ２ 入力軸がボスの孔を貫通して延び、延長部が中心孔
   を有し、出力軸が該中心孔を貫通して延びている特許請
   求の範囲１に記載の始動速度を制御された減速機。 ３ 両方の軸が端部と端部とを合せた関係にして配置さ
   れ、内部ハウジングがその長さ方向の中心付近に配置さ
   れたスパイダを有し、軸受手段が入力および出力軸をス
   パイダに軸受けするようスパイダ内に配置されている特
   許請求の範囲２に記載の始動速度を制御された減速機。 ４ 入力軸がピニオンを含み、歯車列のそれぞれか内部
   ハウジングに軸受けされた副軸とこの軸にピニオンとか
   み合い設けた歯車とを含んで特許請求の範囲１に記載の
   始動速度を制御された減速機。 ５ 入力軸がピニオンを含み、各歯車列が内部ハウジン
   グに軸受けされた副軸とこの軸にピニオンとかみ合い設
   けた歯車とを含んでいる特許請求の範囲３に記載の始動
   速度を制御された減速機。 ６ ピニオンが２組の歯を有し、副軸の１つに設けた歯
   車が２組の歯のうちの１組にかみ合い他方の副軸に設け
   た歯車がピニオンの他方の組の歯にかみ合っている特許
   請求の範囲４に記載の始動速度を制御された減速機。 ７ ピニオンが２組の歯を有し、一方の副軸の歯車が１
   組の歯にかみ合い他方の副軸の歯車がピニオンの他の組
   の歯にかみ合っている特許請求の範囲５に記載の始動速
   度を制御された減速機。 ８ 各副軸がピニオンを有し、出力軸には副軸のピニオ
   ンにかみ合う歯車が装着されている特許請求の範囲７に
   記載の始動速度を制御された減速機。 ９ クラッチ板が回転可能なディスクであり、クラッチ
   板の回転を抑制する手段が外部ハウジングに堅固に接続
   されたパス・ヘッドから成る特許請求の範囲１に記載の
   始動速度を制御された減速機。 １０ クラツチ板が回転可能なディスクであり、クラッ
   チ板の回転を抑制する手段が外部ハウジングに堅固に接
   続されたバス・ヘッドから成る特許請求の範囲８に記載
   の始動速度を制御された減速機