JP2001159452A - 動力伝達装置の速度切り替え機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車形式の増減速装置に内蔵された速度変換
機構において、従来方式でフレッティングコロージョン
を生じ問題となっていた共回り軸受をなくし、しかも簡
便でコンパクトな速度切替機構を得る。 【解決手段】両端支持の独立した中空軸ピニオンに内包
する形で入力軸を配し、その入力軸の軸芯延長上にこれ
また両端支持の独立した歯数の異なる中実ピニオンを配
設し、その間に切り替えクラッチを入力軸とスライド自
在なスプラインで係合配設した機構とし、切り替えクラ
ッチをスライドさせ、中空軸ピニオン又は中実ピニオン
と着脱する事により速度変換を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は歯車式増減速装置
に於ける速度変換機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来の歯車式増減速装置に於ける速度
変換機構の一例を図２に示す。本実施例は樹脂機械用の
所謂エクストリューダ用減速機に組み込まれた速度切替
機構で、入力軸１１ａの同一軸上に歯数の異なるピニオ
ン１１ｂ、１１ｃを複列配設し、該ピニオンと噛み合う
歯数の異なるギヤ２１，３１が従動側軸４１上にそれぞ
れ転がり軸受６１又は７１で支承されている。即ち、ギ
ヤ２１，３１は軸受６１，７１を介し従動軸４１に対し
回転自在に支承されている。切り替えクラッチ５１はス
リーブ状で内周部にはスプラインが刻設され、従動軸４
１の外周に刻設されたスプラインと噛み合い、又、その
両端は凸凹突起を有する所謂爪クラッチでギヤ２１，３
１の端部に取付けられた相手の爪クラッチとそれぞれ勘
合可能な形でギヤ２１，３１間に配設されている。８１
は従動軸４１に取り付けられた後段減速用の駆動ピニオ
ンで以下のギヤは図示していない。

【０００３】本構成の機構において、速度切り替えは、
手動又はアクチュエータにより切り替えクラッチ５１を
軸方向にスライドさせ、ギヤ２１又は３１端部の爪クラ
ッチと着脱を行う事で、２段階の速度切り替えを行う事
が出来る。この場合、動力伝達側のクラッチ“勘”側ギ
ヤはクラッチ５１を介し従動軸４１と同一軸芯上で共回
り回転する事になり、クラッチ“脱”側ギヤは従動軸４
１の軸上で空転する事になる。この状態では、動力伝達
側のクラッチ“勘”側ギヤは従動軸４１と共回りする
為、転がり軸受６１又は７１の内外輪は相対回転無しで
ギヤと従動軸４１とが一体で回転する事になる。この
為、軸受の内外輪及びころは常に同一接触点を保持した
まま大きな歯面負荷荷重を受け持つ事となり、軸受６１
又は７１の内外輪転走面及びころ表面には微動摩耗、所
謂フレッティングコロージョンが発生し問題となってい
る。しかし、現状技術でこのトラブルを解決する手段は
なく、他の手段による簡便な切替機構が強く希求されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、従
来機構でフレッティングコロージョンの問題を生じてい
る共回り軸受部をなくし、しかも、簡便な方法でステッ
プ的な速度変換を実現する為考案されたものであり、コ
ンパクトな速度切替え装置を提供する事にある。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】 本発明は、基本的なギヤ
配置は簡便な従来機構とし、一段減速部の入力ピニオン
部に速度切替機構を組み入れている。

【０００６】即ち、従来機構では入力軸に一体的に複列
配設されていたピニオンを入力軸、中空ピニオン及び中
実ピニオンに３分割し、夫々のピニオン間でしかも入力
軸上に配設された切り替えクラッチの着脱手段により、
入力軸からの動力を中空ピニオン側又は中実ピニオン側
に切り替える事で速度変換を可能としている。

【０００７】夫々のピニオンと噛み合う相手ギヤは従動
軸と焼きばめ等で一体的に固定されている為、従来方式
でギヤに内蔵する形で配設されていた転がり軸受は不要
としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】 図１に本発明の実施例を示す。

【０００９】本実施例につき、その構成、機構、作用に
つき詳述する。入力軸１ａは駆動機側が転がり軸受７ａ
でケーシング上に支承され、反駆動機側は同一軸芯上で
中実ピニオン３ａ端部内臓の転がり軸受７ｂで支承され
ている。駆動機側に配設された中空ピニオン２ａは、入
力軸１ａを内包する形で独立して転がり軸受８ａ，８ｂ
でケーシング上に支承され、その端部内径部にはスプラ
イン２ｂが刻設されている。中実ピニオン３ａは入力軸
１ａの同軸延長上に独立して転がり軸受９ａ，９ｂでケ
ーシング上に支承され、その入力側端部内径部にはスプ
ライン３ｂが刻設されている。切り替えクラッチ４ａは
スリーブ状で、外周両端部にはスプライン４ｂ，４ｃが
刻設されており、又内径部にはスプライン４ｄが刻設さ
れ、入力軸１ａの外周に刻設されたスプライン１ｂと噛
み合い係合されている。なお、切り替えクラッチ４ａは
本実施例の場合、中空ピニオン２ａと係合するか、中実
ピニオン３ａと係合するかあるいはどちらのピニオンと
も係合しないニュートラルポジションの３ポジションを
有している。勿論、切り替えクラッチ４ａは図示してい
ないが手動又はアクチュエータにより軸方向にスライド
する為のスライド機構を備えているのは言うまでもな
い。

【００１０】中空ピニオン２ａ及び中実ピニオン３ａは
歯数が異なっており、噛み合う相手ギヤ５，６もそれぞ
れ所要の速度比となるように歯数が決められており、従
動軸１０ｂと焼きばめ等で一体化されている。

【００１１】従動軸１０ｂに取り付けられたピニオン１
０ａは２段目減速部のピニオンを示し、それ以降のギヤ
は図示していない。又，本実施例の場合は主駆動モータ
の他にスターティング用モータを必要とする為、中実ピ
ニオン３ａの軸端に連結可能としている。

【００１２】次に、作用を詳述する。速度切り替えは所
要の速度に応じ、図示していない手動又はアクチュエー
タにより、切り替えクラッチ４ａを軸方向にスライドさ
せ、スプライン４ｂと２ｂ又は４ｃと３ｂとを噛み合う
形で係合させることで入力軸１ａの動力を一方のピニオ
ン・ギヤに伝達させ、他方のピニオン・ギヤ側は相手ギ
ヤにより変速された形で空転する事になり所定の速度で
の動力伝達が可能としている。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上記詳述の様に、従来方式で現
状解決不可能なフレッティングコロージョンの問題を抱
えている共回り軸受をなくし、しかも従来方式の簡便な
切り替えギヤ配置を基本的に踏襲可能とする事より、コ
ンパクトで廉価な問題のない切替機構を提供出来る。

【００１４】幾何形状的にピッチ円直径が大きくなる中
空ピニオン側を減速比の小さい側に、ピッチ円直径が小
さく出来る中実ピニオン側を減速比の大きい側に出来る
ので、形状的にもバランスの良い設計が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の平面断面図である。

【図２】従来技術の実施例を示す平面断面図である。

【符号の説明】

１ａ 入力軸本体 １ｂ 入力軸外周部に刻設されたスプライン ２ａ 中空ピニオン本体 ２ｂ 中空ピニオンの端部内周部に刻設されたスプ
ライン ３ａ 中実ピニオン本体 ３ｂ 中実ピニオンの端部内周部に刻設されたスプ
ライン ４ａ 切り替えクラッチ本体 ４ｂ 切り替えクラッチ本体外周部に刻設されたス
プライン ４ｃ 切り替えクラッチ本体の他端外周部に刻設さ
れたスプライン ４ｄ 切り替えクラッチ本体内周部に刻設されたス
プライン ５ 中空ピニオン２ａと噛み合い係合するギヤ ６ 中実ピニオン３ａと噛み合い係合するギヤ ７ａ 軸受 ７ｂ 軸受 ８ａ 軸受 ８ｂ 軸受 ９ａ 軸受 ９ｂ 軸受 １０ａ ２段目ピニオン １０ｂ 従動軸 １１ａ 入力軸本体 １１ｂ 入力軸ピニオン １１ｃ 入力軸の他方ピニオン ２１ ピニオン１１ｂと噛み合い係合するギヤ ３１ ピニオン１１ｃと噛み合い係合するギヤ ４１ 従動軸 ５１ 切り替えクラッチ本体 ６１ ギヤ２１に内臓の転がり軸受 ７１ ギヤ３１に内臓の転がり軸受 ８１ ２段目減速部の駆動ピニオン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステップ的な速度切り替えを目的とした
   動力伝達装置において、それぞれ歯数比の異なる駆動歯
   車、従動歯車が平行軸上にセットで複列配置され、一方
   の駆動歯車は中空軸形、他方の駆動歯車は中実軸形をな
   し中空軸形駆動歯車の同一軸芯延長上に配設され、それ
   ぞれ独立して軸受で支承され、中空軸形駆動歯車は別体
   の入力軸を内包しており、内包された入力軸は一端はケ
   ーシングに軸受で支承され、他端は中実軸形駆動歯車端
   部内臓の軸受で支承され、また、中空軸形駆動歯車と中
   実軸形駆動歯車間には切り替えクラッチが入力軸上スラ
   イド可能な形で配設されており、入力軸からの動力を切
   り替えクラッチを介し中空軸形駆動歯車又は中実軸形駆
   動歯車と着脱する事によりステップ的な速度変換を行う
   事を特徴とする速度切替機構。