JP2003074680A - 歯車噛合わせ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従動歯車と駆動歯車との噛合いを常に正常に
保つことを可能とした歯車噛合わせ構造を提供する。 【解決手段】 互いに接近する方向に移動し、噛合わせ
可能に設けられた従動歯車２４と駆動歯車２６とを有す
る歯車噛合わせ構造１において、従動歯車２４のピッチ
円と同じ径で、このピッチ円と同心の円形の従動側位置
調節部材２と、駆動歯車２６のピッチ円と同じ径で、こ
のピッチ円と同心の円形の駆動側位置調節部材３とを設
けた構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、二つの歯車の中心
間距離を小さくしてゆくことにより両歯車を噛合わせる
歯車噛合わせ構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、歯車噛合わせ構造を含む装置とし
て、図８〜１１に示す鋼管類圧入引抜き装置Ｃ０が公知
である（実公平6-32988号公報）。この鋼管類圧入引抜
き装置Ｃ０は、ベース１１と昇降手段１２と昇降台１３
と締付けバンド１４と回転駆動部１５とを備えている。
ベース１１は中央部に建築、土木の基礎工事に使われる
大口径鋼管杭、コンクリート杭等の鋼管類Ｓを位置させ
る開口部Ａ１を有している。昇降手段１２はベース１１
上の複数箇所に立設され、例えば油圧シリンダを内蔵
し、高さ方向に伸縮可能に形成されている。 【０００３】昇降台１３は中央部に鋼管類Ｓを位置させ
る開口部Ａ２を有し、昇降台１３の本体２１は昇降手段
１２によりベースとは平行な状態を保持しつつ昇降可能
に支持され、回転することはない。また、昇降台１３に
は、本体２１に対して相対的に回転可能に、かつ本体２
１とは一体的に昇降可能に開口部Ａ２を取囲む外歯車で
ある大歯車２２が設けられ、この大歯車２２に一体的に
環状部材２３が固定されている。さらに、環状部材２３
には入力軸に従動歯車２４が取付けられた油圧ポンプ２
５が設けられる一方、出力軸に駆動歯車２６が取付けら
れた油圧モータ２７が本体２１に設けられている。この
油圧モータ２７は図示しない駆動手段により駆動歯車２
６とともに進退可能となっており、油圧モータ２７が、
図８に示すように、前進して駆動歯車２６が従動歯車２
４に噛合い、逆に油圧モータ２７が後退して駆動歯車２
６が従動歯車２４から離れた状態となり得るようになっ
ている。 【０００４】締付けバンド１４は、全体的に略円形をな
す互いにピン結合された三つの円弧形鋼片３１，３２，
３３と、両端の円弧形鋼片３１，３３間に介設した油圧
シリンダ３４とからなっており、この油圧シリンダ３４
が伸縮することにより締付けバンド１４が開閉するよう
になっている。また、中央の円弧形鋼片３２が環状部材
２３に固定されている。回転駆動部１５は、昇降台１３
の本体２１に設けられた油圧モータ３５とこの出力軸に
取付けられ、大歯車２２に噛合う駆動歯車３６とからな
っており、この駆動歯車３６を介して油圧モータ３５に
より大歯車２２が正逆転させられる。 【０００５】そして、この鋼管類圧入引抜き装置Ｃ０に
より鋼管類Ｓを地中に圧入する場合、油圧シリンダ３４
を伸長させて、締付けバンド１４を開いた状態にして、
締付けバンド１４および開口部Ａ１，Ａ２内に鋼管類Ｓ
を位置させて、かつ昇降手段１２により昇降台１３を上
限位置まで上昇させた状態にする。さらに、油圧シリン
ダ３４を収縮させて、締付けバンド１４により鋼管類Ｓ
を締付ける。この状態で、鋼管類Ｓは締付けバンド１
４、大歯車２２および環状部材２３と一体となる。そし
て、油圧モータ３５により駆動歯車３６および大歯車２
２を介して環状部材２３を回転させつつ、昇降手段１２
により昇降台１３を下限位置まで下降させ、油圧モータ
３５による環状部材２３に対する回転駆動を停止する。
この結果、鋼管類Ｓは回転しつつ、１ストロークだけ地
中に圧入される。 【０００６】続いて、油圧シリンダ３４を伸長させて、
締付けバンド１４を開き、締付けバンド１４による鋼管
類Ｓの締付けを解除し、昇降手段１２により昇降台１３
を上限位置まで上昇させる。そして、油圧シリンダ３４
を収縮させて締付けバンド１４により鋼管類Ｓを締付け
る。以後、上記同様の工程を繰返すことにより鋼管類Ｓ
は１ストロークずつ地中に圧入されてゆく。 【０００７】ところで、鋼管類圧入引抜き装置Ｃ０にお
いて、昇降手段１２および油圧モータ３５は、回転する
ことのない部分に設けられているので、この鋼管類圧入
引抜き装置Ｃ０の近くの地上側から容易に動力を得るこ
とができるが、油圧シリンダ３４は回転する環状部材２
３上に配置されているため、この油圧シリンダ３４のた
めの動力供給は単純な油圧配管だけではできない。そこ
で、この鋼管類圧入引抜き装置Ｃ０では、鋼管類Ｓを圧
入させつつある工程では回転状態にあり、その前後では
回転停止させる環状部材２３を、進退する駆動歯車２６
の中心軌跡の延長線上に従動歯車２４の中心が位置する
状態で、停止させるようになっている。 【０００８】さらに、環状部材２３の回転時には、図１
１に示すように従動歯車２４から離れた位置に後退させ
られている駆動歯車２６が、環状部材２３の停止時に、
図９に示すように、従動歯車２４に噛合うように駆動歯
車２６が前進させられる。そして、従動歯車２４に駆動
歯車２６が噛合うと、油圧モータ２７が作動し、駆動歯
車２６、従動歯車２４を介して油圧ポンプ２５が作動さ
せられ、この油圧ポンプ２５とは図示しない油圧配管に
より接続された油圧シリンダ３４が伸縮する。即ち、従
動歯車２４の回転が正方向か逆方向かに対応して油圧ポ
ンプの作動方向が変わり、油圧シリンダ３４が伸長或い
は収縮する。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の鋼管類
圧入引抜き装置Ｃ０の場合、駆動歯車２６が進退するこ
とにより従動歯車２４と噛合い、従動歯車２４から離れ
る構造を有している。一方、環状部材２３の停止時にお
ける従動歯車２４の位置が設計上定めた所期の位置と完
全に一致することはなく、また駆動歯車２６の前進時に
おける停止位置も設計上定めた所期の位置と完全に一致
することはなく、いくらかの誤差を伴う。 【００１０】このため、従動歯車２４の歯溝に駆動歯車
２６の歯が深く入り過ぎ、両歯車の歯を破損させるか、
従動歯車２４の歯溝に駆動歯車２６の歯が十分に入り込
まず、噛合いが不良で回転動力の伝達が不完全になる
他、異常騒音を発する等の問題が生じていた。本発明
は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされた
もので、互いに接近し、噛合わせ可能に設けられた従動
歯車と駆動歯車との噛合いを常に正常に保つことを可能
とした歯車噛合わせ構造を提供しようとするものであ
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、互いに接近する方向に移動し、噛合わせ
可能に設けられた従動歯車と駆動歯車とを有する歯車噛
合わせ構造において、上記従動歯車のピッチ円と同じ曲
率を形成され、かつ上記従動歯車の噛合い部の側方に位
置する外周面を有し、この外周面の曲率中心が上記ピッ
チ円の中心に一致する従動側位置調節部材と、上記駆動
歯車のピッチ円と同じ曲率を形成され、かつ上記駆動歯
車の噛合い部の側方に位置する外周面を有し、この外周
面の曲率中心が上記ピッチ円の中心に一致する駆動側位
置調節部材とを設けた構成とした。 【００１２】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。図１〜７は、本発明に係る歯車噛
合わせ構造１を適用した鋼管類圧入引抜き装置Ｃ１を示
し、図８〜１１に示す鋼管類圧入引抜き装置Ｃ０と互い
に共通する部分については、同一番号を付して説明を省
略する。この鋼管類圧入引抜き装置Ｃ１では、油圧モー
タ２７から油圧ポンプ２５に回転動力を伝達する部分に
歯車噛合わせ構造１が採用されている。即ち、従動歯車
２４の上下に、従動歯車２４と同心で、かつ従動歯車２
４のピッチ円と同じ径の従動側位置調節部材２と、駆動
歯車２６の上下に、駆動歯車２６と同心で、かつ駆動歯
車２６のピッチ円と同じ径の駆動側位置調節部材３とが
設けられ、これらにより歯車噛合わせ構造１が構成され
ている。 【００１３】このように、従動側位置調節部材２と駆動
側位置調節部材３とが設けられているので、従動側位置
調節部材２と駆動側位置調節部材３とが当接するまで従
動歯車２４に向けて駆動歯車２６を前進させるだけで、
両歯車のピッチ円同士が接した状態となり、両歯車の正
常な噛合いがもたらされる。図４，５は、従動歯車２４
が設計上定めた所期の位置に停止した場合における従動
歯車２４と駆動歯車２６との噛合い状態を示したもので
あるが、図７に示すように、従動歯車２４が一点鎖線の
ピッチ円Ｐで代表して示す上記所期の位置から外れて停
止した場合でも、従動側位置調節部材２と駆動側位置調
節部材３とが当接することにより、両歯車の正常な噛合
いがもたらされる。この結果、駆動歯車２６と従動歯車
２４との間の回転動力の伝達も適正に行われ、両歯車の
耐久性を向上させ、かつ騒音を低減させることが可能と
なる。 【００１４】なお、上述した歯車噛合わせ構造１では従
動側位置調節部材２および駆動側位置調節部材３として
円形のものを示したが、本発明は円形に限定するもので
なく、これらに代えて、従動歯車２４、駆動歯車２６そ
れぞれの噛合い部の側方に位置する円弧形の外周面を有
する部材を用いてもよい。ただし、この部材のそれぞれ
は、対応する従動歯車２４或いは駆動歯車２６のピッチ
円と同じ曲率を有し、かつそれぞれの曲率中心は、対応
する従動歯車２４或いは駆動歯車２６の中心と一致して
いなければならない。 【００１５】また、従動側位置調節部材２および駆動側
位置調節部材３は、必ずしも図示するように従動歯車２
４或いは駆動歯車２６の両側方に設ける必要はなく、一
側方に設けるだけでもよい。さらに、従動側位置調節部
材２と従動歯車２４、駆動側位置調節部材３と駆動歯車
２６のそれぞれを必ずしも一体回転可能に設ける必要は
ない。さらにまた、本発明に係る歯車噛合わせ構造１
は、鋼管類圧入引抜き装置Ｃ１への適用に限定するもの
でなく、中心間距離を変化させ、互いに噛合ったり、離
れたりする対をなす歯車を有する構造物全般に適用され
るものである。 【００１６】 【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、互いに接近する方向に移動し、噛合わせ可能
に設けられた従動歯車と駆動歯車とを有する歯車噛合わ
せ構造において、上記従動歯車のピッチ円と同じ曲率を
形成され、かつ上記従動歯車の噛合い部の側方に位置す
る外周面を有し、この外周面の曲率中心が上記ピッチ円
の中心に一致する従動側位置調節部材と、上記駆動歯車
のピッチ円と同じ曲率を形成され、かつ上記駆動歯車の
噛合い部の側方に位置する外周面を有し、この外周面の
曲率中心が上記ピッチ円の中心に一致する駆動側位置調
節部材とを設けた構成としてある。 【００１７】このように、従動側位置調節部材２と駆動
側位置調節部材３とを設けることにより、従動側位置調
節部材と駆動側位置調節部材とが当接するまで従動歯車
に向けて駆動歯車を前進させるだけで、両歯車のピッチ
円同士が接した状態となり、両歯車の正常な噛合いがも
たらされ、この結果、駆動歯車と従動歯車との間の回転
動力の伝達も適正に行われ、両歯車の耐久性を向上さ
せ、かつ騒音を低減させることが可能になる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明に係る歯車噛合わせ構造を適用した鋼
管類圧入引抜き装置の平面図である。 【図２】 図１のII−II線断面図である。 【図３】 図２における本発明に係る歯車噛合わせ構造
およびその周辺部を拡大して示す部分断面図である。 【図４】 図３における本発明に係る歯車噛合わせ構造
を拡大して示す平面図である。 【図５】 図４のV−V線断面図である。 【図６】 図３と同じ部分で、従動歯車から駆動歯車が
離れた状態を拡大して示す部分断面図である。 【図７】 図１に示す鋼管類圧入引抜き装置において、
従動歯車が適正位置から外れて停止した場合における本
発明に係る歯車噛合わせ構造を拡大して示す平面図であ
る。 【図８】 従来の鋼管類圧入引抜き装置の断面図であ
る。 【図９】 図８における従動歯車と駆動歯車との噛合い
部およびその周辺部を拡大して示す部分断面図である。 【図１０】 図８に示す鋼管類圧入引抜き装置における
締付けバンドを示す平面図である。 【図１１】 図９と同じ部分で、従動歯車から駆動歯車
が離れた状態を拡大して示す部分断面図である。 【符号の説明】 １ 歯車噛合わせ構造 ２ 従動側位置調節
部材 ３ 駆動側位置調節部材 ２４ 従動歯車 ２６ 駆動歯車

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 互いに接近する方向に移動し、噛合わせ
   可能に設けられた従動歯車と駆動歯車とを有する歯車噛
   合わせ構造において、上記従動歯車のピッチ円と同じ曲
   率を形成され、かつ上記従動歯車の噛合い部の側方に位
   置する外周面を有し、この外周面の曲率中心が上記ピッ
   チ円の中心に一致する従動側位置調節部材と、上記駆動
   歯車のピッチ円と同じ曲率を形成され、かつ上記駆動歯
   車の噛合い部の側方に位置する外周面を有し、この外周
   面の曲率中心が上記ピッチ円の中心に一致する駆動側位
   置調節部材とを設けたことを特徴とする歯車噛合わせ構
   造。