JP3201640U - スイベル・ドライブ - Google Patents

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Abstract

【課題】機械や設備の一部を、機械又は装置の他の部分に対して、回転駆動するための装置を提供する。【解決手段】ウォームギア機構を備え、ウォームギア機構は、機械又は設備の一部、シャーシ、又は基台に接続するための接続面１８を有するハウジングと、手動又は駆動モータによって回転可能なウォームと、ハウジング内に回転可能に搭載されるウォームホイールと、を有し、ウォームと噛み合うために設けられたウォームホイールの噛み合い歯の両側の各々に少なくとも一つの転がり接触軸受２２，２３がハウジング内に設けられ、機械又は設備の一部、シャーシ、又は、基台に接続される接続面１８であってハウジングの中央開口部を介してアクセス可能な接続面１８をウォームホイールが備える。ハウジングとウォームホイールとは其々一部品で形成され、ハウジングの最小内径がウォームホイールの最大外形より大きい。【選択図】図４

Description

本考案は、いわゆるスイベル・ドライブに関する。
スイベル・ドライブは、例えばクレーン、昇降作業台、太陽熱発電所に関連する追跡ミラーのための追跡太陽電池アッセンブリ又はヘリオスタット又はその類の装置等の機械や設備の一部を、例えば大型車両等の基台上やシャーシ上で、又は、機械又は装置の他の部分に対し、回転駆動するための装置であって、ウォームギア機構を備え、該ウォームギア機構は、機械又は設備の一部、シャーシ、又は基台に接続するための接続面を有するハウジングと、手動又は駆動モータによって回転可能なウォームと、前記ハウジング内に回転可能に搭載されるウォームホイールと、を有し、前記ウォームと噛み合うために設けられた前記ウォームホイールの噛み合い歯の両側の各々に少なくとも一つの転がり接触軸受が前記ハウジング内に設けられ、機械又は設備の一部、シャーシ、又は、基台に接続される接続面を前記ウォームホイールが備えている。
中国特許出願公開第１０１４７６６１５号明細書 国際公開第９３／２２５８４号パンフレット 米国特許第５８３４６６２号明細書 旧ソ連特許出願公開６３１４３６号明細書
一方で、一般的なスイベル装置のハウジングは、転がり接触軸受によって、ウォームホイールとウォームの軸受のために供される。他方で、該ハウジングは、ウォームホイールとウォームの歯部領域を、できるだけ完全に閉じ、それによって汚れその他の粒子等の侵入を防ぐ。この理由のため、公知のハウジンングは、例えば“Ｄ”形状をしたベースを有し、それによって、ウォームが“Ｄ”の割線と平行に延びている。そのようなベース部分の側面を通る断面も“Ｄ”状をしている。その結果、ウォーム及びウォームホイールの組み込み後、ベースに蓋が嵌められ、螺入される。前記ベース部分と蓋の両方に凹所が形成され、それによって機械又は設備の一部に搭載するためにウォームホイールがアクセス可能であるが、そのような凹所は、しかしながら、ウォームホイールの歯部を検査するには十分な大きさではない。ウォームホイールの歯部の検査は、従って、前記蓋が最初に外されなければならないが、相互貫入のために、ウォームホイールが機械又は設備の一部に接続された部分につながれている限り、不可能である。
上記従来技術の不利な点から、本考案を創出することになる問題が生じ、機械又は設備の他の部分、基台、シャーシ、又はそのような物に対して、機械又は設備の第１の部分を回転駆動するための従来装置を改良し、例えば、ウォームホイールの歯部を検査する目的のために、前記ハウジングの分解が出来るだけ小さい労力で為され得る。
この問題は、前記ハウジングの少なくともスイベル・ドライブの回転軸と同心状の領域が１つの部品で形成されており、そこでは、該ハウジングの最小内径が前記ウォームホイールの最大外径より大きいことにより、解決される。
この手段は、蓋を完全に回避することを目的としており、そのため、ハウジングの分解は蓋を前もって取り外すことを要求しない。その代わり、一方のハウジングと他方のウォームホイールとの双方が、本考案に従い、できるだけ（転がり接触）軸受の部品を前もって取り外した後に、スイベル・ドライブの回転軸に関して軸方向に引き離され得る。
ウォームホイールが中心の凹所を有することが有利であることが証明されている。そのような凹所によって、本考案による装置の材料が削減されるので、重量も減る。
組み込まれた状態で中心の凹所が前記ウォームホイールを完全に横切っている場合、ケーブル又はその他の導管が、そこを通って、基台、シャーシ等から、設備の回転部品に送られ得る。
前記ウォームホイールは、鋳造部品として製造することができ、それにより、ウォームを受け入れるための少なくとも一つの側面の突出部が一体形成、即ち、一緒に形成される。そのような複雑な形状は、より少ない材料投入及び労力で鋳造部品として製造され得る。
本考案の範囲において、前記ウォームホイールの中心凹所の内面が円錐状をしている。そのような形状は、鋳造ブランクの離型を容易にする。
好ましくは、前記ウォームホイールの転動体のための軌道は、その歯部と同じベース本体から製造される。それにより、製造プロセスはいっそう簡素化され得る。
前記ウォームホイールの歯部は、前記ウォームの断面に適合され得る。これは、特に、いわゆるグロボイドウォームホイールでの場合であり、その歯付き基準面は球形に一致し、即ち、表面が軸回りの円の円弧の回転によって生成され、その発生する円の円弧自身と同じ面内にある。
本考案は、更に、ウォームホイールの噛み合い領域における最小断面領域がその接続面より小さいことを提供する。そのような配置は、特に、グロボイド歯の場合に現れ、その場合、これが、ウォームホイールの周囲の端面に機械加工され掘り下げられ、機械又は設備の一部への最大限に堅い接続に要求される最小のスペースのみが存在するという利点を有する。
他方、前記ウォームホイール及び／又は前記ハウジングの接続面は平坦面であるべきであり、その理由は、平坦面は、最も高い精密さで製造し得るからであり、それによって、高い摩擦係数で特に密接な接触を提供するからである。
前記ウォームホイール及び前記ハウジングの接続面は、互いに平行な面内にあり、そのため、双方が、該軸受の回転軸によって、同様に、直角に貫通されている。
機械又は設備の一部又は基台又はシャーシに安定した連結を作り出すために、本考案は、前記ウォームホイール及び／又は前記ハウジングの接続面に環状に配列された固定要素を備えている。該固定要素は、接続面の一方、双方、又は全てに、貫通孔として、または、有底ネジ孔として、形成され得る。もしそれによってそのような有底孔の底が転動体の列の高さに位置していると、多くの場合、本考案によるスイベル・ドライブの最小の設計高さと最大の機械的安定性との間に最適の妥協点が見つけられる。
更に、本考案は、２つのアンギュラ転がり接触軸受、特に、２つのアンギュラ接触玉軸受によって特徴付けられ、それらは、ダブルアンギュラ転がり接触軸受、好ましくは、ダブルアンギュラ接触玉軸受の形態で配設される。好ましくは、２つの転がり接触軸受が互いに対して突っ張ることにより、軸負荷が変動しても、ウォームホイールとハウジングとの間に相対移動が生じないようになっている。
前記転がり接触軸受の軌道は、硬化処理されるべきであり、特に、表面硬化処理が施されるべきである。従って、高周波焼入れが推奨されるが、火炎焼入れ等も推奨される。それによって、本考案は、移動焼入れ又は低摺動焼入れが好ましい。窒化処理もこれらの処理との組み合わせとして可能である。
本考案によれば、転動体又はボールは、其々、ケージ又は幾つかのケージ部分によって、等距離の位置に保持されている。それによって、該ケージ又はケージ部分は、２次元の櫛状構造を備えることができ、それにより、両方の転がり接触軸受の前記櫛歯の自由端が向かい合う方向に向けられる。そのようなケージは、本考案による軸受又はスイベル・ドライブを分解することなく、軸受の隙間を介して続けて挿入することができ、同様にして取り外すことができる。その結果、そのようなケージ又はそのようなケージ部分が気付かずに失われることがないように、該櫛歯は、転動体をその均等円を越えて取り囲むとともに、その後そこにぴったりと嵌って保持されるために、転動体上に確実にスナップ留めされるべき凹みを有している。
本考案による更なる構造上のルールは、組み立てられた状態で、ウォームホイールの外側面とハウジングの内側面との間の明確な隙間の最小幅Ｗｍｉｎが、転動体の直径Ｄの半分の値と同じかそれより大きいことである：Ｗｍｉｎ≧Ｄ／２。それにより、転動体の挿入前に、ウォームホイールがハウジングに対して、少なくともＤ／２の距離だけ偏心して移動させられ得る。それにより、その周囲の領域で、隙間が最大で最大値Ｗｍａｘ≧Ｄ開き、次いで、その状態でそこの軌道に、転動体がそれら自身のための挿入口を必要とすることなく続いて挿入され得る。
前記転がり接触軸受及び前記隙間の中空空間内での噛み合いを耐久性のある方法で潤滑するために、ハウジングとウォームホイールとの間の隙間が転がり接触軸受の両側の端面でシールされるべきである。
それにより、少なくとも一つのそのようなシーリングが、シャフトシールリングとして設計され、特に、ラジアルシャフトシールリングとして設計され得る。これは、必要であれば、その後、簡単に取り付けられ又は取り外されるという利点を有している。
シーリング効果を高めるため、少なくとも一つのシーリングが、シーリングリップを備え、該シーリングリップは、周囲のテンションワイヤーによって関係するシーリングスラスト面に対してきつく押圧される。そのようなテンションワイヤーは、前記シーリングリップの押圧効果をかなり高めるので、オイルのような液体の潤滑油が使用される場合がある。
ハウジングを鋳造部品としてうまく製造することが分かっているので、例えば、ウォームを受け入れるためにハウジングの側面に突出する部分が、単一の作業ステップで製造され得る。
そのような鋳造部品をより簡単に離型するために、ウォームホイールを囲むハウジング部分の外側側面を円錐状にすることができ、できれば、補強リブ及び／又はその接続領域内の円周鍔が取り付けられる。
本考案の範囲内で、ハウジングの側方に突出する部分内に、ウォームが、転がり接触軸受、例えば、ころ軸受及び／又は玉軸受によって、回転自在に支持される。
本考案は、ウォームホイールとウォームとの間の歯のフランクの隙間を調整又は最小化する可能性を提案する。それとともに、早期の損耗が、防止されるべきであり、そうでないと、互いに噛み合う歯部又は各々のネジ山の領域での度重なるクラッシュによって引き起こされる。
歯のフランクの隙間のそのような最小化は、ウォーム及び／又はウォームのネジ山がそれらの長手方向において変化する幾何学的形状によって達成され得る。例えば、ウォームは、僅かに円錐状またはコーン状のベース形状を有し、ウォームのネジ山の噛み合い領域が、ウォームの長手軸方向への移動に応じて、ウォームホイールの歯の隙間に、多かれ少なかれ入り込む。
この考えを更に追跡すると、本考案は、ある配置に到達し、それによって、ウォームのネジ山のフランク間の距離がウォームの長手軸方向に沿って、特にデュプレックスウォームのネジ山に従って、変化する。僅かに異なるネジ山のリードのため、ウォームの歯幅、又は、其々のネジ山の幅が、それらの長手方向に沿って変化する。そのような配列は、ウォームの記述した円錐状に比べて特性を向上するが、その理由は、ギアの噛み合い部分間の距離が変化せず、従って、締付ける恐れがないからである。
最後に、本考案が教示するものとして、ウォームの位置はその長手軸方向に変更可能である。これは、ウォームの位置がハウジングのウォーム突出部の開口端面でのみ調整可能であるが、ウォームの反対側の端部では純ラジアル軸受のみが設けられ、軸方向に力を作用させる部品が無い、ということが起こり得る。その一方、ウォームの被駆動端部では、ハウジングを離れ、ラジアル・アキシャル合成軸受が、例えば単列又は複列のアンギュラ転がり接触軸受、好ましくは二列アンギュラ転がり接触軸受、特に二列アンギュラ接触玉軸受の形態で、設けられる。そこに搭載するアッセンブリとハウジング自身との間に、一以上のワッシャー又はスペーサリングが、ウォーム位置をその長手軸方向に変更するために、配設され得る。これは、最初に製造する際に、作業員が試行により、隙間の無いギアの組み合わせを得るために、ウォームの最適位置を初めに決定し、次いで適切なスペーサリングを搭載することにより、成される。その後、この工程は、メンテンナンス毎又は検査間隔毎の後に繰り返され得る。
本考案に基づく更なる特徴、詳細、利点、及び効果は、本考案の好ましい実施形態についての以下の説明及び図面から明らかになるであろう。
図１は、本考案に係るスイベル・ドライブの平面図を示している。 図２は、図１の側面図を示している。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うスイベル・ドライブの横断面図を示す。 図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図５は、図４のＶ部詳細拡大図を示す。 図６は、図４のＶＩ部詳細拡大図を示す。
本考案に係る装置１は、機械又は設備の一部を、基台又はシャーシ又は設備の他の部分に対して回転駆動するための考案であって、特にシンプルな構造、すなわちハウジング２を示し、そこには、ウォーム３及びウォームホイール４が回転可能に枢支されている。
図１によるハウジング２の平面図は、２つの主要部、すなわち、回転駆動装置１の回転軸５と同心円状であってウォームホイール４を収容する第１の環状ハウジング部６と、ウォーム３を収容するための第２の真っ直ぐに伸びるハウジング部７とを示している。
図４の断面図は、環状ハウジング部６の構造を示している。：これは、スリーブ状の幾何学的構造を有し、実質的に下側にベースプレート又は閉鎖板を備えず、上側にも蓋を備えていない。真の筒形の幾何学的形状からの逸脱として、前記回転軸に平行な数本の補強リブ９が、その外側の側面８に見られ、上部軸受端面１０から下部軸受端面１１に向けて断面において半径方向に僅かに広がるとともに、周囲を囲む鍔状の拡張部１２内の下部軸受端面１１で終端している。これらの補強リブのおかげで、このハウジングの現実の環状側面６の厚みを最小化することができる。
図２に見ることができるように、環状ハウジング部６の端面は、好ましくは、周囲を囲む鍔状の拡張部１２を備え、接続面１３を提供し、そこに、設備や機械の一部、基台、シャーシ等が接続され得る。複数個の孔、特に有底ネジ孔１４が、回転駆動装置１の回転軸５に平行に、環状に分配されるようにして接続平坦面１３に組み込まれており、設備等の前記のような部分を接続するのに供される。これらの有底孔１４を受け入れるために、周囲を囲む鍔状の拡張部１２の回転軸５に平行な寸法は、有底孔１４の深さより大きく、例えば１．５倍かそれ以上である。
ウォームホイール４は、回転軸５と同心状の中央の凹所１５を備え、従って、内側又は外側の側面１６，１７には実質的に半径方向の凹凸が無い筒状の幾何学的形状をも有している。内側の側面１６は、僅かに円錐状となっていて、鋳造部品としてのウォームホイールの製造、特に離型性を容易にする。それによって、取付状態では、中央の凹所１５のテーパー領域は、好ましくは、軸方向において環状のハウジング部６の鍔状の拡張部１２、つまり軸受の反対側の端面に向い、設備の一部等のための接続面１８を提供する。この接続面１８は、回転軸５回りに環状に配列された複数の孔、特に、回転軸５に平行な有底ネジ孔１９を備える。好ましくは、ウォームホイール４内での有底孔１９の深さは、環状ハウジング部６内の有底孔１４の深さとほぼ一致している。
ウォームホイール４は、ハウジング２と軸方向にほぼ同じ長さを有しているが、軸方向においてハウジング２に対して僅かに位置がずらされているため、関連する接続面１３，１８は、常に、ウォームホイール４又は接続面１３，１８の各々の相手方の端面の少し上に突出するので、装置の一部等の平坦な接続面と接続する際に、相対回転可能な部品４，２が擦れない。
一方の環状ハウジング部６の内側２０とウォームホイール４の外側側面１７との間に隙間２１があるため、これらの部品は互いに対して回転可能である。
二つの転がり接触軸受２２，２３は、環状ハウジング部６内でウォームホイール４の回転可能な軸受のために隙間２１内に配置されており、そのうちの一方は、上部軸受端面１０の近傍に配置され、他の一方は下部軸受端面１１の領域に配置されている。
図５，６において、転がり接触軸受２２，２３は、より効果的な方法で内部構造を示すために、強調されて図示されている。転がり接触軸受２２，２３の双方が実質的に同じ構造を有しているので、それらは以下において共通して記述され得る。
いずれの場合も、玉軸受、すなわち、直径Ｄを持つ球状転動体２４を備える転がり接触軸受２２，２３が接続されている。両方の転がり接触軸受２２，２３は、其々、２０°又はそれ以上、例えばほぼ４５°の支持角の絶対値｜ａ｜を持つ、アンギュラ転がり接触軸受又はアンギュラ接触玉軸受である。双方のアンギュラ接触玉軸受の支持角は互いに反対であり、即ち、一方では正で、他方では負であり、好ましくは±ａであるため、一方の軸受２２が軸方向の圧縮力を吸収し、他方の軸受２３が軸方向の引張力を吸収する。更に、双方のアンギュラ接触玉軸受２２，２３は、互いに対してプレストレスが与えられているため、軸方向の隙間が無く、軸方向張力と軸方向圧力との間で負荷が変動した場合に、ウォームホイール４とハウジング２との間の相対運動が無い。
軸受２２，２３の特徴は、軌道２５，２６が、関連する要素−ハウジング２又はウォームホイール４−の（鋳造された）ベースに、直に機械加工されており、特に切削されていることである。更に、軌道２５，２６は、好ましくは、表面硬化処理がなされ、球状の転動体２４による頻繁なオーバーランニングのような重大な負荷に対して、識別可能な摩耗の兆候を伴わずにできるだけ長期間、耐えることができる。
隙間２１の幅Ｗは、図４から明らかなように、軸方向に変化し得る。しかしながら、全隙間２１に沿った最小の隙間幅Ｗｍｉｎは、転動体２４の直径Ｄの半分と少なくとも同じがそれより大きい。
Ｗｍｉｎ≧Ｄ／２
それによって、転動体２４が隙間２１内に未だ配置されていなければ、ハウジング２内のウォームホイール３は、少なくともｄ／２だけ移動され得る。そのような移動によって、隙間２１は、一方の側でＷ≧Ｄ／２+Ｄ／２＝Ｄで開口し、直径方向反対側に位置する領域でＷ＝Ｄ／２−Ｄ／２＝０となって閉じる。ここで転動体２４は、隙間２１の最大限開口した所で、軌道２５，２６の領域内に挿入され得る。これが行われた後、転動体２４は、最終的に等間隔位置になるまで、周方向に沿って配設され、それによりウォームホイール４が、環状ハウジング部６と同心状の位置に戻る。これらの等間隔位置で、転動体２４は、最終的に、転がり接触軸受２２，２３毎に、一つのケージ２７か複数のケージ部分によって保持される。好ましくは、ケージ２７は、後方ブリッジ又は背部２８と、そこから櫛歯の態様で共通の平面内で互いに略平行に突出するウェブ２９と、を備える櫛状構造を有している。
しかしながら、上述の挿入処理のために、軸受２２，２３毎の転動体２４の数Ｚは、ピッチ円の周囲長Ｕでの理論的最大値Ｚ＝Ｕ／Ｄより実質的に少なく、即ちＺ≦０．８×Ｕ／Ｄ、特にＺ≦０．６×Ｕ／Ｄである。Ｚ＝（１／２）×Ｕ／Ｄでは、双方の隣接する転動体が、それらの直径Ｄの大きさで距離ａを有している：ａ＝Ｄ。このため、ケージ２７のウェブ２９は、ケージの背部２８の長手方向に比較的大きな広がりを持っている。それらの間には、転動体２４を受け入れるための凹部を見つけることができ、該凹部は、関連する転動体２４の中心に関して、好ましくは１８０°より大きい中心角に沿う、円曲面になっている。そのような幾何学的形状で、ウェブ２９は、予め配置された転動体２４上に差し込む間、平面内で変形できなければならない。これを容易にするために、各々が転動体２４を受け入れるための隣り合う２つの溝の間に、ケージ２７のウェブ２９が、スリットを少なくとも一つずつ有し、該スリットがケージ２７にある程度の柔軟性を与える。
双方の軸受２２，２３は、グリース及びオイルで潤滑させることができ、それにより、その潤滑剤は、摩耗や引っ掛かりが無いように、金属又は非金属の個体潤滑剤を含むことができる。隙間２１は、隙間２１内に潤滑剤を保持すると同時に、侵入するゴミや他の粒子によるコンタミネーションに対して潤滑剤から保護するために、両方の転がり接触軸受２２、２３を越える軸受装置の両方の端面１０，１１の領域でシールされる。
これらのシール３０は、同じ構造を有することもできるが、それは必須ではない。
図示されたシール３０は、ハウジング２にそれぞれ固定され、特に、隙間２１に面するハウジングの内側面２０の面取り状の範囲内に設けられている。この目的のため、それらはコア３２を有し、コア３２は、弾性シーリング材３１内に埋設され、金属異形形態、特にＬ形断面をしており、それにより、Ｌ形態３２の脚部が、互いに其々を相互且つ同時に固定するために、ほぼ直角になっており、前記ハウジングの内側面２０に対して、弾性シーリング材３１の後方領域を押圧する。
更に、１つ又は各々のシーリング３０は、１つ以上のシーリングリップ３３，３４を備えており、それらのシーリングリップは、ウォームホイール４の外側の側面１７に沿ってシールしている。隙間２１に面するメインのシーリングリップ３３は、Ｌ形コア３２の前記隙間の方向を横切って延びる脚部の半径方向内側端の領域において、特に、前記隙間に向いているコア脚部の側面で、弾性シーリング材３１の断面略Ｖ形の延出部３５に配置されている。Ｖ形断面の延出部３５の先端部は、メインのシーリングリップ３３を形成するとともに、半径方向内側で回転軸５の方を向いている。さらに外側に配置された側面には、Ｖ形延出部３５は溝を形成し、そこにテンションワイヤー３６が配置され、付加的にシーリングリップ３３を内側、ウォームホイール４の方向に、プレテンションがかけられる。
第２の外側シーリングリップ３４は、先ず第一に、ダストシールとして機能し、侵入する粒子をメインのシーリングリップ３３から離しておくようにする。
両方の転がり接触軸受２２，２３の間のウォームホイール４の外側側面１７の領域に、ウォーム３のネジ山３９と噛み合う歯３８の周方向の列を備える外歯システム３７が設けられている。それによって、この歯部３７の領域は、グロボイドホイール、即ち、ギアが形成された基準面がほぼ球状である歯付きホイール、即ち、側面が軸回りに回転する円の円弧によって該円の平面内に作りだされる回転体と同様に設計される。このことは、歯３８のより大きな部分がウォーム３と接触するという利点があり、拡大された接触領域により、より大きな力或いは、個々に、より大きなトルクが伝達され得る。しかしながら、場合によっては、平歯車が、真っ直ぐな歯とともに、それによる力又は個々に伝達され得るトルクが十分であるなら、使用され得る。
好ましくは、そこで噛み合っているウォーム３は、円柱状のウォームとして形成される。しかしながら、ネジ山が形成された基準面が球状の、鼓形ウォーム（アワーグラス・ウォーム）を用いることもできる。
更に、ウォーム３は、単一の歯部を備えることができ、それによって、ネジピッチの両方のフランク、即ち、ウォーム３の軸方向に関して前方及び後方のフランクが、同じモジュール、又は、それぞれ同じピッチを有しており、そのため、ネジ山の断面幾何学形状が、それが延びる範囲に沿って変化しない。
そのような幾何学的形状は、製造しやすい。しかしながら、それによって、しばしば、歯のフランク同士の間の隙間を補ったり調整したりする可能性が無い。それに対して、本考案は、ウォームギアの歯のフランクの隙間、即ちウォーム３とウォームホイール４との間の隙間が、調整及び／又は再調整され得る。これは、いわゆるデュプレックス歯部を持つウォーム３を用いることによって最も洗練された方法で達成される。この構造は、ネジ山のピッチの両方のフランク、即ちウォーム３の軸線方向に関して前方及び後方のフランクが、僅かに異なるフランク、または、其々、僅かに異なるピッチを有しており、そのため、ネジ山の断面幾何学的形状が、それが延びる範囲に沿って変化する。
従って、ウォーム３のその軸方向への移動によって、異なる幅を持ったネジ山の隆起領域はウォームホイール４と噛み合い接触され得るので、歯のフランクの隙間が正確に調整され得る。
それによって、好ましくは、ネジ山高さのより狭い断面を持つ領域が、ウォーム３の自由端４０、即ちウォーム３の非被駆動端部に配置される。このような方法で、歯のフランクの隙間が完全に無くなるまで、ウォーム３を筒状ハウジング部７内に挿入することが可能となるが、摩擦の増加や噛み込みは発生しない。この位置で、ウォーム３は回転可能である。
図３に図示されたウォーム軸受は、この目的のために提供される。：
ウォーム３の前方又は各々の自由端４０は、円柱状をしていて、例えばニードルベアリング等の転がり接触軸受４１より長く作られている。それによって、ウォーム３は、転がり接触軸受４１に関してその軸方向に配置され得る。
ウォーム３の後方又は、其々、被駆動端部４２は、近位の太くされた領域４４とそれに隣接する遠位の先細とされた領域４５との間に段部４３を有している。例えば２列の転がり接触軸受４６、例えばダブルアンギュラ接触球軸受が、この領域４５上で滑らされる。テーパーシャフト領域４５において周囲を囲む溝状又は切り込み状の凹所４７に、ロックリング４８が、前記被駆動部近傍の転がり接触軸受４６の端面と一致して挿入されており、その結果、転がり接触軸受４６は、軸方向に再配置不能な方法でウォームシャフト３上に固定されている。
単列又は複数列の転がり接触軸受４６の外側リングは、スリーブ４９内に組み込まれており、その中で、同様の、軸方向に再配置不能な方法で固定されている。例えばこの目的のために、スリーブ４９はその内側端部に、内側に突出する鍔５０を備える一方、環状の凹所５１が、第２のロックリング５３を挿入するために、被駆動端部の近傍で転がり接触軸受４６の端面と一致して、スリーブ４９の内面５２に設けられ、それにより、転がり接触軸受４６は、軸方向に再配置不能な方法でスリーブ４９に固定されている。
スリーブ４９は、長く延びるハウジング部７の開口端面５４に、例えばそこにネジ止めされて、固定される。この目的のために、半径方向外側に突出する鍔５６が、スリーブ４９の周囲又は其々の外側端５５に設けられている。そこに、ウォームシャフト３の長手軸に平行な固定孔が環状に配設されている。これらは、長く延びるハウジング部７の端面５４に、有底ネジ孔５８に其々一致させられ、固定ネジ５９を通すために提供される。スリーブ４９の鍔５６と、長く延びるハウジング部７の端面５４との間に、異なる厚さのスペーサリング６０を挿入することにより、スリーブ４９の軸方向位置が変更され、それによりウォーム３の位置も変えられる。
ネジ山の両方のフランクが、僅かに異なるモジュール又は、其々の僅かに異なるピッチを有しているデュプレックスウォーム３の上述の使用は、二つの歯のフランクが異なるピッチ角を持つ結果となるため、ネジ山の厚み又はネジ山の隆起部同士の間の各々の溝が、ウォームの歯付き領域に沿って連続的に変化する。他方、ウォームホイール４の周囲での歯の厚み及び歯と歯の間の溝は、一定のままである。ウォームホイール４では、ウォーム３の異なるモジュールが、異なるピッチ円直径をもたらし、それとともに、前方及び後方のフランクで異なるフランク形状をもたらす。
このようにして、歯部３７の噛み合い関係を大幅に変更すること無しに、二つのフランクの隙間は、ある一定値に調整されることができ、いつでも、きめ細かく極めて可変的に再調整され得る。同様の効果が、ウォーム３によって達成され、その基準面は僅かに円錐状にカットされている。
ウォームシャフトの軸方向に調整可能な軸受により、スイベル・ドライブ１が設備内に固定的に挿入される場合でさえも、ウォームの回転する隙間が再調整され得る。この再調整は、スペーサリングを介して固定される移動可能なスリーブ４９を通じて達成され；スペーサリング又は各セットアップディスクの高さに応じて、ウォーム３の位置が変えられ得る。
更に、制御目的のために、ウォーム３は、その軸線に沿ってハウジング２から取り外され得るし、及び／又は、移動され得る。
典型的に、ハウジング２及び／又はウォームホイール４は、硬化性の鋳込材料、例えばＧＧＧ−５０からなる。
本考案は、多様な方法で更なる改良がなされ得る。
例えば、好ましくは、２列４点軸受又はアンギュラ玉軸受のような単列又は複数例の玉軸受又はころ軸受が、ウォームホイール４を回転させるために備えられる。ころ軸受のような実施形態でさえ、転動体の挿入が隙間２１を通じて可能である。
複数列の軌道システムでは、ウォームホイールの歯部３７は、軸受軌道２２，２３の間に配置されなくてもよく、その一方の側に配置することもできる。
伝達すべき負荷が大きい場合、この軌道システムが、ハウジング２内又はウォームホイール４内で、充填孔を介して充填され得るので、多数の転動体が実現可能である。前記充填孔は、その後、プラグによって閉じられ、ピン又はその類似物により固定される。このようにして、転動体が挿入されることができ、より高い静的及び動的な耐荷重を有する。前記転動体は、適切なケージを介して、又は、中間ピースによって、狭い距離で維持される。
耐荷重を増やすために、軸受軌道２５，２６の表面は、高周波焼き入れ又は肌焼き等の熱処理を受ける。
更に、軌道２５，２６は、好ましくは硬化された環状部に形成され、関係する溝又は凹所に配設されている。前記隙間の調整又は前記軌道システム内のプレテンションの調整は、関係する直径を持つ転動体の選択により達成され、それにより、複数列システムで、異なるサイズの転動体が、転動体の異なる列のために使用され得る。
ウォームホイール４はその周囲にウォームホイール歯部３７を備え、それは、ウォームホイール４の残りの領域の外径より僅かに大きい直径とすることができる。しかしながら、前記歯部の高くなった領域でさえも、常に、ハウジング２の内径と等しいかそれより小さくなければならない。
制御目的のため、モータ接続面５４と反対側にハウジング２に螺入可能な蓋が備えられ得る。測定装置が、ウォーム３の回転についてのデータ収集のために組み込まれ得る。更に、位置測定のため、ハウジング２を通り過ぎるウォームホイール４の歯を用いることもできるし、そこに取り付けられた他のマークを用いることもできるであろう。これは、例えばハウジング２内の孔を用いた誘導的な方法でなされることができ、そこでは、誘導形近接スイッチが配置され得る。そのような場合においては、一以上の付加的なマーク又は特別なマークされた歯が、ゼロ点基準位置の決定のために提供され得る。
１ 装置
２ ハウジング
３ ウォーム
４ ウォームホイール
５ 回転軸
６ ハウジング領域
７ ハウジング領域
８ 側面
９ 補強リブ
１０ 軸受の端面
１１ 軸受の端面
１２ フランジ状の拡張部
１３ 接続面
１４ 有底孔
１５ 凹所
１６ 側面
１７ 側面
１８ 接続面
１９ 有底孔
２０ 内面
２１ 隙間
２２ 転がり接触軸受
２３ 転がり接触軸受
２４ 転動体
２５ 軌道
２６ 軌道
２７ ケージ
２８ 背部
２９ ウェブ
３０ シーリング
３１ シーリング材
３２ コア
３３ シーリングリップ
３４ シーリングリップ
３５ 突出部
３６ テンションワイヤー
３７ 外歯
３８ 歯
３９ ネジ山
４０ 自由端
４１ 転がり接触軸受
４２ 被駆動端部
４３ 段部
４４ 太くされた領域
４５ 先細とさた領域
４６ 転がり接触軸受
４７ 凹所
４８ ロックリング
４９ スリーブ
５０ 鍔
５１ 凹所
５２ 内面
５３ ロックリング
５４ 端面
５５ 端
５６ 鍔
５７ 固定孔
５８ 有底孔
５９ 固定ネジ
６０ スペーサリング

Claims (15)

  1. 例えばクレーン、昇降作業台、太陽熱発電所での追跡ミラーのための追跡太陽電池アッセンブリ又はヘリオスタット或いはその類似装置等の、機械や設備の一部を、大型車等の支持基台又はシャーシに対して、或いは、機械又は装置の他の部分に対して、回転駆動するための装置（１）であって、
    ウォームギア機構を備え、該ウォームギア機構は、機械又は設備の一部、シャーシ、又は基台に接続するための接続面を有するハウジング（２）と、手動又は駆動モータによって回転可能なウォーム（３）と、前記ハウジング（２）内に回転可能に搭載されるウォームホイール（４）と、を有し、前記ウォーム（３）と噛み合うために設けられた前記ウォームホイール（４）の噛み合い歯の両側の各々に少なくとも一つの転がり接触軸受が前記ハウジング内に設けられ、機械又は設備の一部、シャーシ、又は、基台に接続して固定するために、環状に分配された固定要素を備える平坦な接続面であって前記ハウジング（２）の中央開口部を介してアクセス可能な接続面を前記ウォームホイールが備え、
    ハウジング（２）の少なくともスイベル・ドライブ（１）の回転軸と同心状の部分が一部品で形成され、該ハウジング（２）の最小内径が前記ウォームホイール（４）の最大外形より大きくなっており、
    前記ハウジング（２）及び／又は前記ウォームホイール（４）が鋳造部品として形成されていることを特徴とする、前記装置。
  2. 前記ウォームホイール（４）が中央の凹所（１５）を備え、該中央の凹所（１５）が前記ウォームホイール（４）を完全に横切っており、
    前記ウォームホイール（４）内の中央の凹所（１５）の内面（１６）が円錐状であることを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
  3. 転動要素（２４）のためのウォームホイール（４）の軌道（２５，２６）が歯部（３７）と同じベース本体から作られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１）。
  4. 前記ウォームホイール（４）の歯部（３７）が、鼓形の歯部に従う成形によって、ウォーム（３）の断面に適合させられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の装置（１）。
  5. 前記ウォームホイール（４）の噛み合い領域における最小の断面領域が、その接続面（１８）より小さいことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の装置（１）。
  6. 前記ハウジング（２）及び／又は前記ウォームホイール（４）の接続面（１３，１８）が平坦面であり、それによって前記ハウジング（２）及び前記ウォームホイール（４）の前記接続面（１３，１８）が互いに平行な平面内にあることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の装置（１）。
  7. 前記ハウジング（２）及び／又は前記ウォームホイール（４）の接続面（１３，１８）に、環状に分配された固定要素が、機械又は設備の一部、基台、又はシャーシに固定するために設けられ、
    一方又は両方の前記接続面（１３，１８）における前記固定要素が、貫通孔又は有底ネジ孔（１４，１９）として形成されており、
    有底孔（１４，１９）の底が、転動体（２４）の列の高さの範囲内に位置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の装置（１）。
  8. ２つのアンギュラ転がり接触軸受（２２，２３）が、ダブルアンギュラ転がり接触軸受の形態、又は、ダブルアンギュラ接触玉軸受の形態で配設されている２つのアンギュラ接触玉軸受を含むことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の装置（１）。
  9. 転動体（２２，２３）の軌道（２５，２６）が、硬化処理を施されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の装置（１）。
  10. 前記転動体（２４）又はボールの各々が、ケージ（２７）によって又は複数のケージ部分によって、等距離で保持され、
    前記ケージ（２７）又はケージ部分が、櫛状構造を有することにより、両方の転がり接触軸受（２２，２３）の櫛歯（２９）の自由端が、向かい合わせに向けられていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の装置（１）。
  11. 前記ウォームホイール（４）の半径方向外側端面と前記ハウジング（２，６）の内側面（２０）との間の明確な隙間（２１）の最小幅（Ｗｍｉｎ）が、転動体（２４）の直径（Ｄ）の値の半分と等しいかそれより大きく、Ｗｍｉｎ≧Ｄ／２であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の装置（１）。
  12. 前記ハウジング（２．６）と前記ウォームホイール（４）との間の隙間（２１）が、前記転がり接触軸受の両方の端面（１０，１１）でシールされ、
    少なくとも一つのシーリング（３０）がラジアルシャフトシールとして形成され、
    少なくとも一つのシーリング（３０）が、周囲のテンションワイヤー（３６）によって前記ウォームホイール（４）のラジアル面に対して押圧されるシーリングリップ（３３）を備えていることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の装置（１）。
  13. 前記ウォームホイール（４）を囲んでいる前記ハウジング部（６）の外側の側面（８）が円錐状であり、補強リブ（９）及び／又は円周の鍔状拡張部（１２）を接続面（１３）の領域に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の装置（１）。
  14. 側方への突出部（７）が、ウォーム（３）を受け入れるためにハウジング（２，６）に設けられ、
    前記ウォーム（３）が、転がり接触軸受（４１，４６）によって前記側方のハウジング突出部（７）内で回転可能に支持され、
    前記側方のハウジング突出部（７）内でのウォーム（３）の位置が、その長手軸線方向に変更可能であることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の装置（１）。
  15. ウォーム（３）及び／又はウォームのネジ山の幾何学的形状が、ウォーム（３）の長手軸方向において変化し、
    前記ウォームのネジ山のフランク間の距離が、該ウォーム（３）の長手軸線方向に沿って変化することを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の装置（１）。
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