JP3134126B2 - 伝動装置の歯車軸およびその製造方法 - Google Patents
伝動装置の歯車軸およびその製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
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- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つの歯車
が支持されている伝動装置の歯車軸およびそ製造方法に
関するものである。
が支持されている伝動装置の歯車軸およびそ製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】従来から
共転可能に固定された２つ以上の歯車を支持している伝
動装置の歯車軸は公知であり、たとえば米国特許明細書
第3,105,395 号および第4,754,665 号に示されている副
軸があり、それらの特許の開示内容は引例として本説明
に含まれる。
共転可能に固定された２つ以上の歯車を支持している伝
動装置の歯車軸は公知であり、たとえば米国特許明細書
第3,105,395 号および第4,754,665 号に示されている副
軸があり、それらの特許の開示内容は引例として本説明
に含まれる。
【０００３】一体に形成された（多くの場合はインボリ
ュートスプライン／歯車歯型の）１つまたは複数の第１
歯車と、共転可能に永久的または取り外し可能に固定さ
れた１つまたは複数の非一体型の第２歯車とを支持して
いる伝動装置の歯車軸は従来から公知であって、たとえ
ば米国特許明細書第4,432,251号、第4,735,109 号、第
4,375,172 号および再発行特許第32,591号に記載されて
おり、それらの特許の開示内容は引例として本説明に含
まれる。
ュートスプライン／歯車歯型の）１つまたは複数の第１
歯車と、共転可能に永久的または取り外し可能に固定さ
れた１つまたは複数の非一体型の第２歯車とを支持して
いる伝動装置の歯車軸は従来から公知であって、たとえ
ば米国特許明細書第4,432,251号、第4,735,109 号、第
4,375,172 号および再発行特許第32,591号に記載されて
おり、それらの特許の開示内容は引例として本説明に含
まれる。
【０００４】これらの従来型構造体は、第１歯車と第２
歯車用のスプラインが軸に個別に形成される場合、それ
らは別々の機械および１つの機械から別の機械への移
送、再位置合わせおよび他のそのような時間のかかる段
階および複雑な作業を必要とするため、十分に満足でき
るものではなかった。さらに各々の工具は軸方向の逃げ
長さを必要とするので、軸の歯車間の軸方向長さ部分を
利用できず、空間および素材が無駄になる。スプライン
の代わりに１つまたは複数の長手方向のキー溝を用い、
部材をそれに挿入して突起を形成する場合にも、同様に
移送、再位置合わせ、およびある程度の軸方向長さの無
駄の問題が生じる。
歯車用のスプラインが軸に個別に形成される場合、それ
らは別々の機械および１つの機械から別の機械への移
送、再位置合わせおよび他のそのような時間のかかる段
階および複雑な作業を必要とするため、十分に満足でき
るものではなかった。さらに各々の工具は軸方向の逃げ
長さを必要とするので、軸の歯車間の軸方向長さ部分を
利用できず、空間および素材が無駄になる。スプライン
の代わりに１つまたは複数の長手方向のキー溝を用い、
部材をそれに挿入して突起を形成する場合にも、同様に
移送、再位置合わせ、およびある程度の軸方向長さの無
駄の問題が生じる。
【０００５】また第２歯車を軸に溶接すれば、工具逃げ
はさほど多くなくなるが、これらの歯車は第１歯車に対
して円周方向に位置のずれが生じ、またこれらの第２歯
車はいずれも取り外しができなくなる。
はさほど多くなくなるが、これらの歯車は第１歯車に対
して円周方向に位置のずれが生じ、またこれらの第２歯
車はいずれも取り外しができなくなる。
【０００６】とくに多くの場合に第１歯車の直径が小さ
いために半径方向の中間スプラインまたは他の取り付け
装置を設けることができないので、その歯車は軸の素材
で軸上に形成されており、それ以外の歯車は取り外し可
能にすることが望ましく、そこで本発明はスプラインを
仲介させることができる大径になっている伝動装置の歯
車軸を提供し、第１歯車を一体成形し、第２歯車を取り
外せるが共転可能に取り付けた歯車軸用の改良軸構造を
提供することである。
いために半径方向の中間スプラインまたは他の取り付け
装置を設けることができないので、その歯車は軸の素材
で軸上に形成されており、それ以外の歯車は取り外し可
能にすることが望ましく、そこで本発明はスプラインを
仲介させることができる大径になっている伝動装置の歯
車軸を提供し、第１歯車を一体成形し、第２歯車を取り
外せるが共転可能に取り付けた歯車軸用の改良軸構造を
提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段・作用】上記目的を達成す
るために、第１部分に第１組の歯車歯を一体成形した軸
を含む歯車軸アセンブリが提供されており、前記歯の延
長部分が、軸と共転するように第２歯車を取り付けるた
めの隣接小径第２部分に亙って軸方向に設けられてい
る。
るために、第１部分に第１組の歯車歯を一体成形した軸
を含む歯車軸アセンブリが提供されており、前記歯の延
長部分が、軸と共転するように第２歯車を取り付けるた
めの隣接小径第２部分に亙って軸方向に設けられてい
る。
【０００８】本発明によれば、従来技術の欠点は、少な
くとも１つの第１歯車を一体成形した伝動装置の歯車軸
アセンブリを提供することによって解決されるか、最小
限に抑えられ、これは従来技術の問題を解決するととも
に、第１歯車を加工支持している軸に１つまたは複数の
第２歯車を取り外し可能に、また第１歯車とそれに最隣
接した、または唯一の第２歯車との間で軸方向空間を無
駄にしないで取り付けることができる。
くとも１つの第１歯車を一体成形した伝動装置の歯車軸
アセンブリを提供することによって解決されるか、最小
限に抑えられ、これは従来技術の問題を解決するととも
に、第１歯車を加工支持している軸に１つまたは複数の
第２歯車を取り外し可能に、また第１歯車とそれに最隣
接した、または唯一の第２歯車との間で軸方向空間を無
駄にしないで取り付けることができる。
【０００９】本発明によれば、第２歯車用の外側スプラ
インすなわちキー溝は、第１歯車自体から形成される
が、その方法として、軸のスプライン部分の直径を予め
小さくしておき、軸方向に互いに隣接する第１歯車歯と
スプライン歯とを同時に加工する方法、均一な直径の軸
に、軸方向に互いに隣接する第１歯車歯とスプライン歯
とを同時に加工した後、スプライン歯の歯先を切削する
方法(これにより、第１歯車のそれぞれの歯と自動的に
整合した一連のスプライン歯が形成される)、また、第1
歯車の1つ又は複数の歯の隙間を加工する際に、この隙
間と自動的に整合する1つ又は複数のキー溝を同時に加
工し、不要な部分を切削して第2歯車用のキー溝を形成
する方法がある。スプラインは、第1歯車との不整合の
原因となる後工程での溝側部の加工を避けることが好ま
しい。好ましくは、第1歯車の全ての歯を利用して、一
組のスプラインを形成し、この場合には、不要の歯を切
削する手間が省けるので好都合である。一般的に、歯車
歯の形状は、インボリュートとなっているため、スプラ
インの形状も自動的にインボリュートとなるが、インボ
リュート形状のスプラインは一般的に使用されるもので
ある。
インすなわちキー溝は、第１歯車自体から形成される
が、その方法として、軸のスプライン部分の直径を予め
小さくしておき、軸方向に互いに隣接する第１歯車歯と
スプライン歯とを同時に加工する方法、均一な直径の軸
に、軸方向に互いに隣接する第１歯車歯とスプライン歯
とを同時に加工した後、スプライン歯の歯先を切削する
方法(これにより、第１歯車のそれぞれの歯と自動的に
整合した一連のスプライン歯が形成される)、また、第1
歯車の1つ又は複数の歯の隙間を加工する際に、この隙
間と自動的に整合する1つ又は複数のキー溝を同時に加
工し、不要な部分を切削して第2歯車用のキー溝を形成
する方法がある。スプラインは、第1歯車との不整合の
原因となる後工程での溝側部の加工を避けることが好ま
しい。好ましくは、第1歯車の全ての歯を利用して、一
組のスプラインを形成し、この場合には、不要の歯を切
削する手間が省けるので好都合である。一般的に、歯車
歯の形状は、インボリュートとなっているため、スプラ
インの形状も自動的にインボリュートとなるが、インボ
リュート形状のスプラインは一般的に使用されるもので
ある。
【００１０】歯車軸に一体に形成された歯車歯から形成
されたスプラインを利用すること自体は知られており
（米国特許明細書第4,388,838 号を参照されたい。この
特許の開示内容は引例として本説明に含まれる）、円周
方向に整合するとともに素材および空間を節約できると
いうそれの利点は認識されている。
されたスプラインを利用すること自体は知られており
（米国特許明細書第4,388,838 号を参照されたい。この
特許の開示内容は引例として本説明に含まれる）、円周
方向に整合するとともに素材および空間を節約できると
いうそれの利点は認識されている。
【００１１】しかし、本発明にしたがって第１歯車の歯
を必要以上に軸方向に長く形成してから、すでに形成さ
れた歯から歯先を取り除いたり削ることによって、また
は予め小径にした軸部分からスプライン部分を歯車歯の
形成作業と同時にこれらの歯の連続延長部分として形成
することによって次の歯車を滑り嵌めさせるためのスプ
ラインまたはキー溝を歯車歯の軸方向延長部分から形成
することによって間接的に軸のスプラインまたはキー溝
を形成することは従来技術には教示されていない。
を必要以上に軸方向に長く形成してから、すでに形成さ
れた歯から歯先を取り除いたり削ることによって、また
は予め小径にした軸部分からスプライン部分を歯車歯の
形成作業と同時にこれらの歯の連続延長部分として形成
することによって次の歯車を滑り嵌めさせるためのスプ
ラインまたはキー溝を歯車歯の軸方向延長部分から形成
することによって間接的に軸のスプラインまたはキー溝
を形成することは従来技術には教示されていない。
【００１２】個々の加工具の「逃げ」長さをなくすこと
によって軸方向空間が節約させるだけでなく、取り外し
可能な第２歯車をスプラインまたはキー溝に滑り嵌めさ
せるための垂直方向の当接肩部が、第１歯車の歯の隣接
側歯先部分によって形成される。
によって軸方向空間が節約させるだけでなく、取り外し
可能な第２歯車をスプラインまたはキー溝に滑り嵌めさ
せるための垂直方向の当接肩部が、第１歯車の歯の隣接
側歯先部分によって形成される。
【００１３】本発明の上述した他の目的および利点は、
添付の図面を参照した以下の実施例の説明から明らかに
なるであろう。
添付の図面を参照した以下の実施例の説明から明らかに
なるであろう。
【００１４】以下、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。なお、ここで使用する「第１」及び
「第２」という用語は、運転者が使用する「第１速」及び
「第２速」といったギヤ比を表すものではない。また、こ
こでは、「第２歯車」が１つのみである場合について説明
するが、複数の「第２歯車」が存在する場合も想定するこ
とができ、このような場合には、順次隣接する複数の
「第２歯車」についても、同様にして、同じ精度で第１歯
車と整合させることができる。
て詳細に説明する。なお、ここで使用する「第１」及び
「第２」という用語は、運転者が使用する「第１速」及び
「第２速」といったギヤ比を表すものではない。また、こ
こでは、「第２歯車」が１つのみである場合について説明
するが、複数の「第２歯車」が存在する場合も想定するこ
とができ、このような場合には、順次隣接する複数の
「第２歯車」についても、同様にして、同じ精度で第１歯
車と整合させることができる。
【００１５】図１を参照しながら説明すると、２本副軸
複式伝動装置には、入力軸１と、主部２と、補助部３
と、出力軸４とが設けられている。ここでは、歯元の間
に溝を刻み、歯をインボリュートまたは他の標準型ロー
リングカーブに形削りする加工、ホブ切り等によって歯
車（歯車歯）６を備えた前副軸５についてのみ説明す
る。この一般形式の伝動装置は、前述した米国特許明細
書第4,432,251 号、第4,735,109 号、第4,375,172 号、
第3,105,395 号および再発行特許第32,591号に記載され
ている。
複式伝動装置には、入力軸１と、主部２と、補助部３
と、出力軸４とが設けられている。ここでは、歯元の間
に溝を刻み、歯をインボリュートまたは他の標準型ロー
リングカーブに形削りする加工、ホブ切り等によって歯
車（歯車歯）６を備えた前副軸５についてのみ説明す
る。この一般形式の伝動装置は、前述した米国特許明細
書第4,432,251 号、第4,735,109 号、第4,375,172 号、
第3,105,395 号および再発行特許第32,591号に記載され
ている。
【００１６】前副軸５の左側の陰影線（ハッチング）が
付けられていない部分には、副軸歯車７，８，９が押し
付けるように取り付けられ、それに溶接されており、こ
れらの副軸歯車７，８，９は主軸13の主軸歯車10，11，
12と噛み合っている。歯車６は本発明の目的で記載され
ている「第１」歯車であり、陰影線で示された断面形状
で表されている前副軸５に長手方向の切れ目を付けて歯
が形成されている。歯の間の切れ目は、切削（ホブ切
り）工具のバイトが順次はずれること（ここでは「逃
げ」と呼ぶ）によって「逃げ」部分14で減少していく。
歯車７は、ここで言う隣接の「第２」歯車であり、図示
のように逃げ部分14の上まで延出している。しかし、こ
の逃げ部分14の下側には嵌め合いスプラインが存在でき
ず、したがって逃げ部分14は回転支持することができな
い。
付けられていない部分には、副軸歯車７，８，９が押し
付けるように取り付けられ、それに溶接されており、こ
れらの副軸歯車７，８，９は主軸13の主軸歯車10，11，
12と噛み合っている。歯車６は本発明の目的で記載され
ている「第１」歯車であり、陰影線で示された断面形状
で表されている前副軸５に長手方向の切れ目を付けて歯
が形成されている。歯の間の切れ目は、切削（ホブ切
り）工具のバイトが順次はずれること（ここでは「逃
げ」と呼ぶ）によって「逃げ」部分14で減少していく。
歯車７は、ここで言う隣接の「第２」歯車であり、図示
のように逃げ部分14の上まで延出している。しかし、こ
の逃げ部分14の下側には嵌め合いスプラインが存在でき
ず、したがって逃げ部分14は回転支持することができな
い。
【００１７】第１歯車６は第１速主軸歯車40と常時噛み
合っており、またアイドラ（図示せず）を介して後退主
軸歯車41とも噛み合っていることに注意されたい。
合っており、またアイドラ（図示せず）を介して後退主
軸歯車41とも噛み合っていることに注意されたい。
【００１８】第1歯車6に隣接する第2歯車７は、取り外
し可能ではなく、また、好ましくは、その端部15が第1
歯車6の境界であるストッパすなわち当接部に当接する
まで挿入して、逃げ部分14の上まで延出するようにす
る。第2歯車の端部15を当接させるための当接部は、第1
歯車6の歯先をハッチングが付されていない部分の外径
と等しくなるまで切削して、第2歯車7の内径と等しくす
ることによって形成される。したがって、この当接部を
形成するためには、別途の加工工程すなわち第1歯車6の
歯先を切削する工程が必要であるが、そのような別途の
加工工程は、できれば省略されるべきである。
し可能ではなく、また、好ましくは、その端部15が第1
歯車6の境界であるストッパすなわち当接部に当接する
まで挿入して、逃げ部分14の上まで延出するようにす
る。第2歯車の端部15を当接させるための当接部は、第1
歯車6の歯先をハッチングが付されていない部分の外径
と等しくなるまで切削して、第2歯車7の内径と等しくす
ることによって形成される。したがって、この当接部を
形成するためには、別途の加工工程すなわち第1歯車6の
歯先を切削する工程が必要であるが、そのような別途の
加工工程は、できれば省略されるべきである。
【００１９】本発明の歯車軸アセンブリである副軸アセ
ンブリ42が図２に示されている。第２歯車７のためのス
プライン歯17は、従来技術で考えられていたように前副
軸５から直接的に個別に加工して形成されるのではな
く、第１歯車６の歯の延長部分からその歯先のほとんど
またはすべて、および場合によっては（必要なスプライ
ンの構造および強度に応じて）それらの歯元の一部も取
り除くことによって形成される。好ましくは１組の歯全
部の延長部分を利用し、その場合にはスプラインセット
の強度および力分布が向上するだけでなく、歯全体を削
り取る時間および費用がかからない。
ンブリ42が図２に示されている。第２歯車７のためのス
プライン歯17は、従来技術で考えられていたように前副
軸５から直接的に個別に加工して形成されるのではな
く、第１歯車６の歯の延長部分からその歯先のほとんど
またはすべて、および場合によっては（必要なスプライ
ンの構造および強度に応じて）それらの歯元の一部も取
り除くことによって形成される。好ましくは１組の歯全
部の延長部分を利用し、その場合にはスプラインセット
の強度および力分布が向上するだけでなく、歯全体を削
り取る時間および費用がかからない。
【００２０】あるいはスプライン歯17は、軸の小径部分
に第１歯車６の延長部分として形成してもよい。
に第１歯車６の延長部分として形成してもよい。
【００２１】アセンブリ42では前副軸５に逃げのために
無駄になる軸方向部分がなく、適切な横方向の当接肩部
18が第１歯車６のすべての歯先によって形成できる。当
接できるようにするために、隣接の第２歯車７に内部ス
プラインのない延長部分を設ける必要がなくなるので、
第２歯車７は右向きに摺動させたときに第１歯車６の歯
先に当接するまで右側がスプラインによって完全に支持
される。
無駄になる軸方向部分がなく、適切な横方向の当接肩部
18が第１歯車６のすべての歯先によって形成できる。当
接できるようにするために、隣接の第２歯車７に内部ス
プラインのない延長部分を設ける必要がなくなるので、
第２歯車７は右向きに摺動させたときに第１歯車６の歯
先に当接するまで右側がスプラインによって完全に支持
される。
【００２２】スプライン歯17は第１歯車６の歯から形成
されたのであるから、スプライン歯17と第１歯車６の歯
との間に円周方向のずれが生じるはずはなく、そのいず
れかのフランクすなわち側面処理をスプラインの形成後
に施す必要はない。
されたのであるから、スプライン歯17と第１歯車６の歯
との間に円周方向のずれが生じるはずはなく、そのいず
れかのフランクすなわち側面処理をスプラインの形成後
に施す必要はない。
【００２３】第２歯車７の軸方向の位置決めは、肩部18
とスナップリング45等によって行われる。
とスナップリング45等によって行われる。
【００２４】スプライン歯17の代わりにキー溝（たとえ
ばフライス削り半月キー溝）を用いる場合、これらは歯
の間すなわち谷から加工され、すべてのスプライン歯自
体は加工によって完全に取り除かなければならない。し
かし、そのような加工量から、キー溝を第１歯車６から
加工する方法は、１組の歯を部分的に加工してそれぞれ
のインボリュートまたは他のスプラインを形成する方法
ほど好まれないのが一般的である。キー溝を設けること
をやめて１つの歯から直接的に一体状のキーを形成する
（その他の歯は取り除く）こともできる。
ばフライス削り半月キー溝）を用いる場合、これらは歯
の間すなわち谷から加工され、すべてのスプライン歯自
体は加工によって完全に取り除かなければならない。し
かし、そのような加工量から、キー溝を第１歯車６から
加工する方法は、１組の歯を部分的に加工してそれぞれ
のインボリュートまたは他のスプラインを形成する方法
ほど好まれないのが一般的である。キー溝を設けること
をやめて１つの歯から直接的に一体状のキーを形成する
（その他の歯は取り除く）こともできる。
【００２５】隣接の第２歯車７および他の第２副軸歯車
８，９，44の第１歯車６に対する寸法は、軸に形成され
た外側スプラインと第２歯車７側の内側スプラインとを
利用できるものでなければならず、これによってスプラ
インおよびそれらの歯車の実際の寸法が決まる。本発明
は副軸に形成された歯車およびそれにスプライン結合さ
れた歯車に制限されることはなく、それらは本発明の好
都合な用途にすぎない。歯車44は、ＰＴＯ装置（動力取
り出し装置〜Power Take Off）等に用いられる副軸歯車
である。
８，９，44の第１歯車６に対する寸法は、軸に形成され
た外側スプラインと第２歯車７側の内側スプラインとを
利用できるものでなければならず、これによってスプラ
インおよびそれらの歯車の実際の寸法が決まる。本発明
は副軸に形成された歯車およびそれにスプライン結合さ
れた歯車に制限されることはなく、それらは本発明の好
都合な用途にすぎない。歯車44は、ＰＴＯ装置（動力取
り出し装置〜Power Take Off）等に用いられる副軸歯車
である。
【００２６】第２歯車７をスプライン歯17に嵌め付ける
とともに肩部18を形成するため、スプライン歯は、第１
歯車６が形成されている第１軸部分51に隣接した第２軸
部分50の軸方向全長に亙って設けられ、第２軸部分の最
終形状の外径52が第１歯車６の歯の内径よりも大きいが
それの外径ほど大きくない、好ましくはそれよりも小さ
いことが重要である。
とともに肩部18を形成するため、スプライン歯は、第１
歯車６が形成されている第１軸部分51に隣接した第２軸
部分50の軸方向全長に亙って設けられ、第２軸部分の最
終形状の外径52が第１歯車６の歯の内径よりも大きいが
それの外径ほど大きくない、好ましくはそれよりも小さ
いことが重要である。
【００２７】つぎに図３を参照しながら従来型歯車歯19
を本発明と比較して説明すると、工具軸20と、軸方向端
縁部21と、谷部（歯）22と逃げ部23とが示されている。
スプラインは、谷部24の逃げ部分だけしか示されていな
いが、実質的に逃げの２つの軸方向部分23，24の長さだ
け歯車歯19から離れている。別の歯車の内部にスプライ
ンを付けて、図１の第２歯車７の右端面に設けられてい
るようなスプラインなしのオーバハング部分を設けて
も、スプライン結合された第２歯車７に駆動強さを与え
るかを問題にすれば、この軸方向長さ部分は無駄にな
る。それとは対照的に、図４に示されている本発明の歯
車軸は、最初はスプライン（キー）27用に延長した長さ
26の歯25が設けられ、スプライン27分の長さの歯の歯先
を削ってスプラインまたは一体状のキーが形成されてい
る。歯先は削らなくてもよいが、歯先を削ることによっ
て、第２歯車７をスプラインまたはキー27に滑り嵌めさ
せる際の位置決めに利用できる当接部（台）28を形成で
きるという利点が得られる。第２歯車（図示せず）７を
溶接する必要がなく、別にスプラインを形成する必要も
ない。したがって図１または図４に示されている無駄な
逃げ23がなくなる。
を本発明と比較して説明すると、工具軸20と、軸方向端
縁部21と、谷部（歯）22と逃げ部23とが示されている。
スプラインは、谷部24の逃げ部分だけしか示されていな
いが、実質的に逃げの２つの軸方向部分23，24の長さだ
け歯車歯19から離れている。別の歯車の内部にスプライ
ンを付けて、図１の第２歯車７の右端面に設けられてい
るようなスプラインなしのオーバハング部分を設けて
も、スプライン結合された第２歯車７に駆動強さを与え
るかを問題にすれば、この軸方向長さ部分は無駄にな
る。それとは対照的に、図４に示されている本発明の歯
車軸は、最初はスプライン（キー）27用に延長した長さ
26の歯25が設けられ、スプライン27分の長さの歯の歯先
を削ってスプラインまたは一体状のキーが形成されてい
る。歯先は削らなくてもよいが、歯先を削ることによっ
て、第２歯車７をスプラインまたはキー27に滑り嵌めさ
せる際の位置決めに利用できる当接部（台）28を形成で
きるという利点が得られる。第２歯車（図示せず）７を
溶接する必要がなく、別にスプラインを形成する必要も
ない。したがって図１または図４に示されている無駄な
逃げ23がなくなる。
【００２８】１つの一体型歯／スプライン25，27が示さ
れているだけであるが、通常は１組の歯全部の歯先を削
ってスプラインを形成する。１つ以上の所望数の歯を削
ってキーを形成し、残りの歯は長さ27に亙って完全に取
り除くようにしてもよい。
れているだけであるが、通常は１組の歯全部の歯先を削
ってスプラインを形成する。１つ以上の所望数の歯を削
ってキーを形成し、残りの歯は長さ27に亙って完全に取
り除くようにしてもよい。
【００２９】図５は、キー溝29を設けた場合の歯19の逃
げ部23を示しており、この場合にも軸方向長さの無駄が
明らかである。図６は、キー溝29に挿入できる公知の３
種類の典型的な変更形キー30Ａ，30Ｂ，31を示してい
る。本発明のキー27は一体状であるため、別に取り付け
る必要がない点で安全性および経済性が向上する。
げ部23を示しており、この場合にも軸方向長さの無駄が
明らかである。図６は、キー溝29に挿入できる公知の３
種類の典型的な変更形キー30Ａ，30Ｂ，31を示してい
る。本発明のキー27は一体状であるため、別に取り付け
る必要がない点で安全性および経済性が向上する。
【００３０】図７は、図３に示されている従来構造の別
の欠点を示しているすなわちスプライン27と歯19とを別
々に加工すれば、逃げの利用不能軸方向長さが生じるだ
けでなく、２つの加工工程を別々に段取りしなければな
らないため、円周の軸心不整合も生じることを示してい
る。このずれは、32で示されており、ある工具を段取り
して取り付け、歯車歯19を加工してから取り外し、別の
機械へ移送（またはおそらくは同じ機械でプログラムを
変更）し、取り付けてスプライン27を加工し、取り外す
ことを行わなければならないことから、ずれは不可避で
ある。段階が多いだけでなく、上記の逃げおよびずれの
問題が生じる。ある歯車の他のものに対する向きすなわ
ちタイミングは、常時噛み合い式多副軸伝動装置では考
慮しなければならない重要点である。
の欠点を示しているすなわちスプライン27と歯19とを別
々に加工すれば、逃げの利用不能軸方向長さが生じるだ
けでなく、２つの加工工程を別々に段取りしなければな
らないため、円周の軸心不整合も生じることを示してい
る。このずれは、32で示されており、ある工具を段取り
して取り付け、歯車歯19を加工してから取り外し、別の
機械へ移送（またはおそらくは同じ機械でプログラムを
変更）し、取り付けてスプライン27を加工し、取り外す
ことを行わなければならないことから、ずれは不可避で
ある。段階が多いだけでなく、上記の逃げおよびずれの
問題が生じる。ある歯車の他のものに対する向きすなわ
ちタイミングは、常時噛み合い式多副軸伝動装置では考
慮しなければならない重要点である。
【００３１】それに対して、歯車歯を形成してから、歯
車歯の軸方向延長部分としてスプラインを加工する場
合、１度の取り付けと段取り作業だけでよく、直線状逃
げおよびずれはなくなるが、場合によっては歯またはス
プライン（一般的に標準型インボリュート）の側面およ
び隅部を加工することもある。スプラインは前述したよ
うに一般的に歯先が削られて、第２歯車７用の当接肩部
28が歯で形成される（図４および図８参照）が、歯先を
削ることは本発明に必須ではなく、第１歯車６および第
２歯車７の相対直径によっては、スプライン27および歯
19を同じ全高にすることもできる。
車歯の軸方向延長部分としてスプラインを加工する場
合、１度の取り付けと段取り作業だけでよく、直線状逃
げおよびずれはなくなるが、場合によっては歯またはス
プライン（一般的に標準型インボリュート）の側面およ
び隅部を加工することもある。スプラインは前述したよ
うに一般的に歯先が削られて、第２歯車７用の当接肩部
28が歯で形成される（図４および図８参照）が、歯先を
削ることは本発明に必須ではなく、第１歯車６および第
２歯車７の相対直径によっては、スプライン27および歯
19を同じ全高にすることもできる。
【００３２】あるいはスプラインセットを形成する予定
の軸部分の直径を、スプラインセットの所定の外径まで
削って小さくしてから、歯およびその延長部分を形成し
てもよい。その場合、スプラインは歯の延長部分として
同時に同じ段階で部分的または完全に形成される。
の軸部分の直径を、スプラインセットの所定の外径まで
削って小さくしてから、歯およびその延長部分を形成し
てもよい。その場合、スプラインは歯の延長部分として
同時に同じ段階で部分的または完全に形成される。
【００３３】したがって少なくとも１つの第１歯車６を
一体状に形成し、１つの第２歯車７を取り外せるが共転
可能に取り付けた改良形伝動装置の歯車軸が提供され
る。
一体状に形成し、１つの第２歯車７を取り外せるが共転
可能に取り付けた改良形伝動装置の歯車軸が提供され
る。
【００３４】以上に本発明の好適な実施例について説明
してきたが、本発明の精神から逸脱しない範囲内におい
て部品の様々な変更および／または配置変更を行うこと
ができることは当業者には明らかであろう。
してきたが、本発明の精神から逸脱しない範囲内におい
て部品の様々な変更および／または配置変更を行うこと
ができることは当業者には明らかであろう。
【００３５】
【発明の効果】第２歯車のスプライン歯は、前副軸から
直接的に個別に設けられているのではなく、第１歯車の
歯の延長部分からその歯先またはそれらの歯元の一部も
取り除くことによって形成されている。このためスプラ
インセットの寸法精度、強度および力分布が向上するだ
けでなく、移送、再位置合わせなどに要する工程は不要
になることから作業性が良好になり、かつ、歯全体の削
り取りに係るコストアップを抑止することができる。ま
た、第1歯車を形成する第1部分と第2歯車のスプライン
を形成する第2部分との間に肩部を形成し、第2歯車をこ
の肩部に当接させて位置決めするようにしたので、容易
に正確に位置決めすることができる。
直接的に個別に設けられているのではなく、第１歯車の
歯の延長部分からその歯先またはそれらの歯元の一部も
取り除くことによって形成されている。このためスプラ
インセットの寸法精度、強度および力分布が向上するだ
けでなく、移送、再位置合わせなどに要する工程は不要
になることから作業性が良好になり、かつ、歯全体の削
り取りに係るコストアップを抑止することができる。ま
た、第1歯車を形成する第1部分と第2歯車のスプライン
を形成する第2部分との間に肩部を形成し、第2歯車をこ
の肩部に当接させて位置決めするようにしたので、容易
に正確に位置決めすることができる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す断面図である。
【図２】図１の第２歯車およびさらなる後続の歯車のた
めのスプラインが第１歯車の歯から形成されている断面
図である。
めのスプラインが第１歯車の歯から形成されている断面
図である。
【図３】従来技術によって第１歯車とスプラインセット
とを別々に切削して形成された歯およびスプラインの概
略図である。
とを別々に切削して形成された歯およびスプラインの概
略図である。
【図４】図３と同様な図であるが、本発明にしたがって
第１歯車歯を形成し、その歯からスプラインセットが形
成されている。
第１歯車歯を形成し、その歯からスプラインセットが形
成されている。
【図５】別々に切削された歯とインサートがはまってい
ない半月キー溝とを示す概略図であり、逃げ部の影響を
概略的に示している。
ない半月キー溝とを示す概略図であり、逃げ部の影響を
概略的に示している。
【図６】図５のキー溝に嵌められるインサートを示して
いる図である。
いる図である。
【図７】従来技術によって形成された歯とスプラインと
の間に円周方向のずれが生じることを示す図である。
の間に円周方向のずれが生じることを示す図である。
【図８】本発明によって形成された歯とスプラインとは
円周方向に整合することを示す図である。
円周方向に整合することを示す図である。
５ 歯車軸 ６ 第１歯車 17 スプライン歯 50 第２軸部分 51 第１軸部分 52 スプライン歯の外径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅ ｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ. Ａ. (72)発明者 メルバーン ウォルター フレッチャー イギリス国，マンチェスター エム28 ５ジーワイ，ワースレイ，プランテイシ ョン アベニュー 21 (72)発明者 トレバー ピッチホード イギリス国，ランカシャー ビーエル３ １エックスキュー ，ボルトン，リト ルレバー ヒアフォード クレッセント 39 (56)参考文献 特開 昭57−29842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−246647（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−66651（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−50309（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3105395（ＵＳ，Ａ) 米国特許4432251（ＵＳ，Ａ) 米国特許4735109（ＵＳ，Ａ) 米国特許4375172（ＵＳ，Ａ) 米国再発行特許発明32591（ＵＳ，Ｅ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 3/00 - 3/42 B23P 15/14 F16D 1/06 F16H 55/17
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも第1歯車(6)及び第2歯車(7)が
共転可能に固定された軸(5)を備えた歯車軸アセンブリ
(42)であって、 歯車軸(5)は、外径及び内径を有して軸方向に延在する
一組の第1歯車歯(6)が形成された第1部分(51)と、該第1
部分に隣接し、前記第1歯車歯の外径より小さく前記内
径より大きい外径(52)を有して、前記第1部分との間の
境界に径方向に広がる肩部(18)を形成する第2部分(50)
と、該第2部分の軸方向全長にわたって延びて、前記第1
歯車歯の1つの軸方向延長部分からなる少なくとも１つ
のスプライン歯(17)とを備え、 前記第2歯車は、前記軸の前記第2部分に支持された前記
スプライン歯に駆動係合するとともに、前記肩部に当接
して軸方向に位置決めされることを特徴とする歯車軸ア
センブリ。 - 【請求項２】 前記第1歯車歯の大部分が前記第2部分の
軸方向全長にわたって延びる軸方向延長部分を形成し
て、前記一組のスプライン歯を形成することを特徴とす
る請求項1に記載の歯車軸アセンブリ。 - 【請求項３】 前記歯車歯は、インボリュート断面形状
を有し、前記スプライン歯は、これに対応する断面形状
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の歯車軸
アセンブリ。 - 【請求項４】 少なくとも第1歯車(6)及び第2歯車(7)が
共転可能に固定された軸(5)を備えた歯車軸アセンブリ
(42)の製造方法であって、 前記歯車軸アセンブリは、 歯車軸(5)が、外径及び内径を有して軸方向に延在する
一組の第1歯車歯(6)を形成する第1部分(51)と、該第1部
分に隣接し、前記第1歯車歯の外径より小さく前記内径
より大きい外径(52)を有して、前記第1部分との間の境
界に径方向に広がる肩部(18)を形成する第2部分(50)
と、該第2部分の軸方向全長にわたって延びて、前記第1
歯車歯の1つの軸方向延長部分からなる少なくとも１つ
のスプライン歯(17)とを備え、 前記第2歯車が、前記軸の前記第2部分に支持された前記
スプライン歯に駆動係合するとともに、前記肩部に当接
して軸方向に位置決めされるものであり、 前記第1部分と前記第2部分とが同一直径である軸を提供
し、 前記第2部分の外径を小さくし、 前記歯車歯及び前記スプライン歯を単一の連続した工程
において形成することを特徴とする歯車軸アセンブリの
製造方法。 - 【請求項５】 前記歯車歯は、インボリュート断面形状
を有し、前記スプライン歯は、これに対応する断面形状
を有することを特徴とする請求項4に記載の歯車軸アセ
ンブリの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9016768.5 | 1990-07-31 | ||
| GB909016768A GB9016768D0 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Transmission shaft carrying at least two gears |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248045A JPH04248045A (ja) | 1992-09-03 |
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Family
ID=10679927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
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| US5911787A (en) | 1998-04-01 | 1999-06-15 | Eaton Corporation | Dynamic range shift actuation |
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| US6042504A (en) | 1998-04-01 | 2000-03-28 | Eaton Corporation | Range shift control |
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| US5950491A (en) | 1998-04-01 | 1999-09-14 | Eaton Corporation | Adaptive neutral sensing |
| US5989155A (en) | 1998-04-01 | 1999-11-23 | Eaton Corporation | Engine fuel control for completing shifts in controller-assisted, manually shifted transmission |
| US6199865B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-03-13 | Igor Goldman | Logical game element |
| US7905812B2 (en) * | 2007-02-02 | 2011-03-15 | Eaton Corporation | PTO brake |
| US8046140B2 (en) | 2008-01-18 | 2011-10-25 | Eaton Corporation | PTO overspeed protection strategy |
| US20160061249A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Douglas H. Powell | Adjustable shear key |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR404987A (fr) * | 1908-07-10 | 1909-12-16 | Oscar Charles Selbach | Perfectionnements aux mécanismes de changement de vitesse |
| US2704882A (en) * | 1949-12-19 | 1955-03-29 | Kenneth T Snow | Method of making toothed devices |
| DE1180598B (de) * | 1957-10-24 | 1964-10-29 | Veeder Root Inc | Stufenzahnrad fuer Wechselgetriebe |
| US4154126A (en) * | 1976-10-29 | 1979-05-15 | Borg-Warner Corporation | Compact gear assembly |
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| US4735109A (en) * | 1981-07-27 | 1988-04-05 | Eaton Corporation | Semi-blocked transmission |
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