JP5357245B2

JP5357245B2 - 湿し水装置用の歯車装置

Info

Publication number: JP5357245B2
Application number: JP2011507852A
Authority: JP
Inventors: リヒター・フランク; シュミッツ・エーヴァルト
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: CN102015300A; JP2011519757A; EP2271494B1; DE102008001651A1; WO2009135727A1; CN102015300B; EP2271494A1

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の湿し水装置用の歯車装置に関するものである。

印刷機械の湿し水装置の駆動には２段式の歯車装置が使用されており、これらギヤ段は、無負荷状態と負荷状態を切り換えることができるようになっている。このような負荷を切り換えることができる歯車装置においては、２つのフローティングギヤの間に設けられたシフトシリンダを備えた２つの多板クラッチが配置されている。このシフトシリンダには軸内の穴を通して空気が供給され、このシフトシリンダにより両多板クラッチが操作されるようになっている。このような構造は、シフト部材及びクラッチを収容するために、各フローティングギヤ間に十分大きな空間があることが前提となっている。

ところで、特許文献１には、印刷機械用の歯車装置が開示されている。この歯車装置は、駆動軸及び被駆動軸を備えており、これら駆動軸及び被駆動軸は、第１及び第２の歯車段に接続可能である。そして、これら第１及び第２の歯車段は、それぞれ第１段ギヤ及び第２段ギヤに相当するとともに、第１及び第２のクラッチによって接続されるよう構成されている。ここで、各クラッチの交互の切換は電子制御装置により制御されている。なお、各クラッチの操作装置は示されていない。

独国特許出願公開第１０２００６０１３７４７号明細書

本発明の目的とするところは、個々に操作可能な複数のクラッチを備え、かつ、コンパクトな、湿し水装置用の歯車装置を提供することにある。

上記目的は、請求項１記載の発明により達成される。その他の好ましい実施形態については、各従属請求項に記載されている。

すなわち、上記目的は、冒頭に記載した歯車装置において、第１及び第２の操作装置によって達成される。第１又は第２の操作装置は、操作力が第１又は第２のクラッチに伝達可能であるよう各クラッチに割り当てて配置されている。また、第１の操作装置が歯車装置の平歯車の内部に配置されるようになっている。

したがって、第１の操作装置は、２つの部分、シフトシリンダとして機能する平歯車及びシフトシリンダ内に配置された操作ピストンで構成されている。また、シフトシリンダと操作ピストンの間には圧力室が形成されており、この圧力室はシール部材によりシールされている。操作ピストンは平歯車又はシフトシリンダと共に回転し、シール部材は、軸方向の運動からのみ負荷を受ける。したがって、操作ピストンと平歯車の間にシャフトシールリングが不要となり、その代わりに、例えばＯリングなどの簡易で安価なシール部材を用いることが可能である。

また、本発明の一実施形態は、平歯車を、前記駆動軸における駆動歯車としたことを特徴としている。

また、本発明の他の実施形態は、第２の操作装置をケーシングに固定して配置したことを特徴としている。また、操作力は、駆動軸におけるころがり軸受を介して第２のクラッチへ伝達される。また、操作装置はシフトシリンダを含んで構成されており、このシフトシリンダは、操作ピストンと共に圧力室を形成している。

操作ピストンは選択的にころがり軸受の外側リング又は内側リングに作用し、このころがり軸受は、相対回転しない一方、側方に摺動可能な、駆動軸におけるホルダ上に配置されている。このホルダは、操作力をクラッチへ伝達するものとなっている。また、シフトシリンダと操作ピストンの間には回転運動が生じないので、第２の操作装置のシール部材も例えばＯリングなどの簡易かつ安価なものとすることが可能である。

また、第１の操作装置を歯車装置の平歯車の内部に配置したことで、歯車装置のコンパクトな構造が得られる。さらに、各クラッチがそれぞれに割り当てられて配置された操作装置を備えているので、両クラッチを互いに独立して切り換えることができる。なお、第１及び第２のクラッチを、駆動軸の第１又は第２の歯車段における第１及び第２の平歯車内に配置するのが好ましい。

また、できる限り歯車装置のコンパクト化を図るために、第１及び第２の歯車段を直接隣り合わせに配置するのが望ましい。これにより、各クラッチが平歯車内に配置されるとともに、各操作装置が平歯車内あるいはケーシング内に収容されることになる。それゆえ、クラッチに対して軸方向の追加的な空間が全く不要であるか、又は必要であってもわずかで済み、歯車装置の大幅なコンパクト化を図ることが可能である。

また、クラッチは、摩擦式が好ましいものの、係合式のものでもよい。なお、本発明の好ましい実施形態は、第１及び第２のクラッチを多板クラッチとして形成したことを特徴としている。さらに、本発明の好ましい実施形態は、第１及び第２の操作装置を空圧式又は油圧式に操作可能としたことを特徴としている。

その他の利点又は実施形態については、図面を参照しつつ以下において説明する。なお、以下の実施形態は、本発明について必須の特徴のみを説明したものであり、その他の一般的な事項については説明していない。

本発明によれば、個々に操作可能な複数のクラッチを備え、かつ、コンパクトな、湿し水装置用の歯車装置を提供することが可能である。

本発明による歯車装置を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には駆動軸３上に設けられた駆動歯車２を備えた本発明による歯車装置１が示されており、この駆動歯車２は、駆動軸３と相対回転しないよう該駆動軸３に結合されている。さらに、駆動軸３上には第１及び第２の歯車４，５が設けられており、これら第１及び第２の歯車４，５は、軸受６，７，８，９を介して駆動軸３上に配置されている。また、第１及び第２の歯車４，５は、それぞれ歯車装置１の被駆動軸１２上に設けられた歯車１０，１１と噛合するとともに、それぞれ歯車装置１の歯車段を形成している。

第１及び第２のクラッチ１３，１４により各歯車段の接続が制御され、第１の歯車段を接続することにより第１段に設定されるとともに、第２の歯車段を接続することで第２段に設定される。なお、第１及び第２のクラッチ１３，１４は、互いに独立して切換可能であるとともに、それぞれ第１及び第２の操作装置１５，１６によって操作される。

第１の操作装置１５は、駆動歯車２内に配置されつつ第１のクラッチ１３を操作するものとなっている。操作ピストン２３と駆動歯車２の間の圧力室において、操作ピストン２３を変位させるための操作圧力が増圧されるため、駆動歯車２は、一種のシフトシリンダを形成している。また、圧力室２０をシールするために、シール部材１７，１８，１９が操作ピストン２３と駆動歯車２の間に配置されている。これらシール部材１７，１８，１９は回転運動による負荷を受けないので、これらシール部材として、簡易で安価なＯリングを用いることが可能である。

ところで、圧力媒体は、ロータリジョイント２１によって駆動軸３における穴２２内へ導入される。ここで、ロータリジョイント２１は、圧力媒体を回転する軸へ導入することができるよう設定された圧力媒体供給部である。なお、穴２２は、圧力媒体を圧力室２０へ案内するものとなっている。

しかして、第２のクラッチ１４は第２の操作装置１６によって操作され、この第２の操作装置１６は、圧力室２４及び操作ピストン２６を備えたシフトシリンダ２５を含んで構成されている。このシフトシリンダ２５と操作ピストン２６の間には、圧力室２４をシールするために、シール部材２９，３０が設けられている。また、シフトシリンダ２５はケーシング２７と相対回転しないよう該ケーシング２７に設けられているとともに、該シフトシリンダ２５には、圧力媒体供給部２８が設けられている。

また、操作ピストン２６は転がり軸受３１用のブラケットとして機能し、この転がり軸受３１は、ホルダ３４と操作ピストン２６の間で回転運動を分離するものとなっている。さらに、ボルトあるいはピン３２によって、操作ピストン２６がシフトシリンダ２５に対して回転しないようになっているが、このボルトあるいはピン３２によって操作ピストン２６の軸方向の移動は妨げられないようになっている。

また、ころがり軸受３１は相対回転しないようホルダ３４上に配置されており、このホルダ３４は、すきまばめによって、駆動軸３のスリーブ３３に配置されている。このため、ころがり軸受３１によって操作力が第２のクラッチ１４へ伝達されることとなる。また、ころがり軸受３１がシフトシリンダ２５と第２のクラッチ１４の間に配置されているため、シール部材２９，３０が回転運動による負荷を受けず、これらを簡易かつ安価な例えばＯリングとすることができる。

本発明による歯車装置における操作装置によれば、歯車装置を特にコンパクトかつ安価に製造することが可能である。そして、このようなコンパクト化は、歯車装置における第１の操作装置を歯車装置の平歯車内に配置するとともに、第２の操作装置をケーシングに固定して配置することにより達成される。また、コストダウンは、高価なシャフトシールリングの代わりに、例えばＯリングなどの簡易かつ安価なシール部材を用いることで達成される。

１歯車装置
２駆動歯車
３駆動軸
４第１の歯車
５第２の歯車
６〜９軸受
１０，１１歯車
１２被駆動軸
１３第１のクラッチ
１４第２のクラッチ
１５第１の操作装置
１６第２の操作装置
１７〜１９シール部材
２０圧力室
２１ロータリジョイント
２２穴
２３操作ピストン
２４圧力室
２５シフトシリンダ
２６操作ピストン
２７ケーシング
２８圧力媒体供給部
２９，３０シール部材
３１ころがり軸受
３２ピン（ボルト）
３３スリーブ
３４ホルダ

Claims

駆動軸（３）と被駆動軸（１２）を備えて成る湿し水装置用の歯車装置であって、前記駆動軸（３）及び被駆動軸（１２）が第１及び第２の歯車段によって接続可能であり、これら第１及び第２の歯車段が、それぞれ第１段ギヤ及び第２段ギヤに相当するとともに、第１及び第２のクラッチ（１３，１４）によって接続されるよう構成された前記歯車装置において、
前記第１又は第２のクラッチ（１３，１４）をそれぞれ圧力室及び操作ピストンを備えたシフトシリンダを含む第１及び第２の操作装置（１５，１６）に割り当てて配置し、操作力が前記各クラッチ（１３，１４）に伝達可能であるとともに、前記第１の操作装置（１５）が当該歯車装置（１）の駆動歯車（２）の内部に配置されるよう構成したことを特徴とする歯車装置。
前記駆動歯車（２）を、前記駆動軸（３）における駆動歯車としたことを特徴とする請求項１記載の歯車装置。
前記第２の操作装置（１６）をケーシング（２７）に固定して配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の歯車装置。
前記第２の操作装置（１６）からの操作力をころがり軸受（３１）を介して前記第２のクラッチ（１４）へ伝達可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯車装置。
前記ころがり軸受（３１）を前記駆動軸（３）に設けられたホルダ（３４）上に配置するとともに、該ホルダ（３４）を前記駆動軸（３）のスリーブ（３３）にすきまばめしたことを特徴とする請求項４記載の歯車装置。
前記第１及び第２のクラッチ（１３，１４）を、前記駆動軸（３）の前記第１又は第２の歯車段における第１及び第２の平歯車（４，５）内に配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯車装置。
前記第１及び第２の歯車段を直接隣り合わせに配置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯車装置。
前記第１及び第２のクラッチ（１３，１４）を、多板クラッチとして形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の歯車装置。
前記第１及び第２の操作装置（１５，１６）の圧力室（２０，２４）を、互いに相対回転しない部材間に配置されたシール部材（１７，１８，１９，２９，３０）によってシールしたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の歯車装置。
前記第１及び第２の操作装置（１５，１６）を、空圧式又は油圧式に操作可能としたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の歯車装置。