JP5812860B2 - 歯車装置のシリーズおよび複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯車装置のシリーズおよび複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法に関する。

特許文献１に、例えば天井クレーン等の駆動に使用する歯車装置が開示されている。

この歯車装置は、上下の半割ケーシングを突き合わせた構成とされ、入力軸にモータを接続するとともに、出力軸にウインチのドラム等を接続する態様で使用される。

メーカーは、許容トルク（あるいは歯車箱の大きさ）の大小により規定される大小区分（枠番）を複数用意し、該大小区分毎に歯車装置を用意し、シリーズとして提供している。

特開２００２−２１９８６号公報

しかしながら、このような用途で使用される歯車装置にあっては、ウインチのドラム径が個々の工場での天井クレーン等の仕様によって異なることが多く、したがって、ユーザによって要求される入力軸（の軸心）と出力軸（の軸心）との心間距離が一様ではないという事情がある。そのため、メーカーが各枠番毎に用意した標準的な心間距離から外れる心間距離、特により大きな心間距離を必要とする歯車装置は、いわゆる「特注製作」でその都度設計・製造されていた。

しかしながら、特注扱いで製造される歯車装置は、心間距離を指定した受注を受けた後に、設計・製作を行うことになるため、納期が長く、かつコストが高い傾向がある。また、これを嫌ってより大きな心間距離を有する（より大きな枠番の）標準品を使用した場合には、許容トルク的に過剰品質の歯車装置を使用することになり、さらには、もともと大きく重い装置であるだけに、特に重量が過剰に増大して取り扱いが不便になる、という不具合の発生が避けられなかった。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、心間距離の異なる歯車装置を特注製作とすることなく、低コストかつ短納期で得ることをその課題としている。

本発明は、伝達トルクの大小により規定される大小区分を複数有し、各大小区分ごとに入力軸および出力軸を備えた複数種類の歯車装置が含まれる歯車装置のシリーズであって、該歯車装置のシリーズは、同一の前記大小区分内に、ケーシングの大きさが等しい第１歯車装置および第２歯車装置を含み、該第１歯車装置および第２歯車装置は、少なくとも一部の歯車が共通するとともに、アイドルギヤを有し、前記第１歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離が、前記第２歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離よりも大きく、前記第１歯車装置のアイドルギヤが、前記第２歯車装置のアイドルギアよりも大きい構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明に係る歯車装置のシリーズにおいては、伝達トルクによって規定される大小区分（許容トルク、定格トルク、ピークトルク等の伝達トルクの概念によって規定される大小区分）を複数有し、同一の大小区分内に、ケーシングの大きさが等しい第１歯車装置および第２歯車装置を有する（以降、同一の大小区分内における、ケーシングの大きさが等しい歯車装置を「等外枠歯車装置」と称す）。第１歯車装置および第２歯車装置間（等外枠歯車装置間）では、少なくとも一部の歯車が共通である。そして、それぞれの等外枠歯車装置は、大きさの異なるアイドルギヤを有することにより、それぞれの入力軸と出力軸の心間距離が互いに異なっている。

この結果、歯車装置において必要とされる伝達トルクを同一に維持したまま（伝達トルクによって規定される大小区分が同一でありながら）、複数種の心間距離を有する歯車装置を、（特注製作に依らずに）低コストで得ることができ、納期も短縮できる。

なお、本発明は、入力軸と出力軸の心間距離の異なる複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法という観点で捉えるならば、前記複数種類の歯車装置に共通するケーシング外枠を形成する外枠形成工程と、該ケーシング外枠に、当該歯車装置の軸を支持する支持孔を形成する支持孔形成工程と、を有し、前記支持孔形成工程は、前記ケーシング外枠に、前記複数種類の歯車装置に共通する支持孔を形成する第１支持孔形成工程と、複数種類の歯車装置で異なるアイドル軸および入力軸の支持孔を形成する第２支持孔形成工程と、を有することを特徴とする複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法、と捉えることもできる。

本発明によれば、心間距離の異なる歯車装置を特注製作とすることなく、低コストかつ短納期で得ることができる。

本発明の実施形態の一例に係る歯車装置のシリーズの一部を示す、上部ケーシングを取り去った等外枠歯車装置の平面図 等外枠歯車装置のケーシングの構成を示す斜視図 図１のシリーズに無アイドラの歯車装置が加わったシリーズを示す、図１相当の平面図 異なる大小区分の歯車装置であって、心間距離の等しい歯車装置が存在するシリーズ例を示す、図１相当の平面図 大小区分と心間距離の関係の一例を示す線図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例に係る歯車装置のシリーズを詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る歯車装置のシリーズの一部を示す、上部ケーシングを取り去った等外枠歯車装置（同一の大小区分内における、ケーシングの大きさが等しい歯車装置）の平面図、図２は、等外枠歯車装置のケーシングの構成を示す斜視図である。

始めに、図１（Ａ）および図２を参照しながら、本実施形態のシリーズの中核となる等外枠歯車装置の基本構成から説明する。

図１（Ａ）の歯車装置Ｇ２Ｌ（符号の意味は後述する）は、入力軸１４と出力軸１６とを有し、ケーシング１８（１８Ｌ）の下面１８ａを据え付けて使用する、いわゆる下面据え付け型の歯車装置である。

この歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８は、入力軸１４の軸心Ｏ１と出力軸１６の軸心Ｏ２を含む水平の分割面Ｐで分割された下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃで構成されている。

下部ケーシング１８ｂは、ほぼ直方体の形状とされ、上部ケーシング１８ｃは、上面１８ｄが下り傾斜面とされたほぼ直方体の形状とされている。下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃは、分割面Ｐにおいて付き合わされることにより、内部に減速機構２０を収容している。

この歯車装置Ｇ２Ｌの減速機構２０は、入力軸１４、第１、第２中間軸２２、２４、および後述するアイドル軸３０、および出力軸１６を備える平行軸型の減速機構である。

より具体的には、この減速機構２０は、入力軸１４に設けられた第１ピニオン４２および第１中間軸２２に設けられた第１ギヤ４４からなる第１ヘリカルギヤセット４６、第１中間軸２２に設けられた第２ピニオン４８および第２中間軸２４に設けられた第２ギヤ５０からなる第２ヘリカルギヤセット５２、並びに第２中間軸２４に設けられた第３ピニオン５４および出力軸１６に設けられた出力ギヤ５６からなる出力段ヘリカルギヤセット５８を備える。

ここで、この歯車装置Ｇ２Ｌは、入力軸１４および第１中間軸２２との間にアイドル軸３０が配置され、第１ヘリカルギヤセット４６の第１ピニオン４２と第１ギヤ４４との間にアイドルギヤ６２Ｌが介在されている。アイドルギヤ６２Ｌは、文字通り、第１ピニオン４２と第１ギヤ４４との間に「アイドラ」として介在されているだけで、減速機構２０における「減速作用」には寄与していない。

このアイドルギヤ６２Ｌは、用途上の理由から入力軸１４と出力軸１６との心間距離をＣ６に調整するために配置されているものである。

各軸１４、１６、２２、２４、３０を支持する支持孔７１〜７５は、分割面Ｐを中心として下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃのそれぞれに半円ずつ形成されている。より具体的には、図２に示されるように、支持孔７１〜７５は、下部ケーシング１８ｂに下側の半円孔７１Ａ〜７５Ａが、上部ケーシング１８ｃに上側の半円孔７１Ｂ〜７５Ｂが、それぞれ形成されることによって全体（円形の支持孔７１〜７５）が形成されている。図示されていないが、背面側も同様の構成とされている。すなわち、この実施形態では、各軸１４、１６、２２、２４、３０の軸心Ｏ１〜Ｏ５は、全て分割面Ｐ上にインラインで並んでいる。

各軸１４、１６、２２、２４、３０は、この実施形態では、ラジアル荷重に加え、各ヘリカルギヤセット４６、５２、５８によって発生するスラスト荷重を受けるために、円錐ころ軸受８１、自動調心ころ軸受８２〜８５によって下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃの支持孔７１〜７５に支持されている。なお、軸受の種類は、上記例に限定されない。例えば、アンギュラころ軸受のような（スラスト荷重を受け得る）他の軸受であってもよい。スラスト荷重が発生しないスパーギヤセットで駆動系が構成されている場合には、通常のころ軸受であってもよい。また、高トルクを扱う必要がない場合には、転動体は、必ずしもころ（ローラ）系である必要はなく、玉（ボール）系であってもよい。

なお、この実施形態では、入力軸１４および出力軸１６は、正面側（図１の左側）からから突出しているが、背面側（図１の右側）から突出させることもできる。出力軸１６の背面側、および第１、第２中間軸２２、２４、およびアイドル軸３０は、ケーシング１８内に収められており（突出しておらず）、支持孔７１〜７５は、入力軸１４と出力軸１６の突出側以外は、閉塞プレート９１〜９７によって閉塞されている。

本実施形態のシリーズの構成について説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）に本シリーズを構成する歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍを示す。ここでは、枠番２の歯車装置が示されている。ここで、枠番とは、伝達トルクにより規定される大小区分を意味している。「伝達トルクにより規定される大小区分」の概念には、許容トルク、定格トルク、ピークトルク等の各種伝達トルクにより規定される大小区分の概念が含まれる。ただし、「ケーシングの大きさ（寸法）の大小」のみに依存して規定される大小区分の概念は含まない。本実施形態では、許容トルクに規定される大小区分の小さい順に、枠番１、枠番２、…と名付けられている。

歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍの符号Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍの中央の「２」は、枠番が「２」であことを示し、Ｌ、Ｍは、心間距離の長さがＬ（長い）、Ｍ（中程度）であることを、それぞれ示している。枠番２での歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍの心間距離は、この実施形態ではそれぞれＣ６、Ｃ５であり、Ｃ６＞Ｃ５である。

図１（Ａ）、（Ｂ）での描写の比較から明らかなように、同一の枠番２に属する歯車装置Ｇ２Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍは、（許容トルクが同一の大小区分である）同じ枠番２内にあって、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍの径（歯数）が異なり、これに付随してアイドル軸３０および入力軸１４の長手方向（入力軸１４の軸心Ｏ１および出力軸１６の軸心Ｏ２を結ぶ方向）における位置が異なり、結果として心間距離Ｃ６、Ｃ５が異なっている。これ以外は、歯車装置Ｇ２ＬとＧ２Ｍで異なるところはない。

すなわち、同じ枠番２に属する歯車装置Ｇ２Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍは、このように、ケーシング１８の大きさが等しく（等外枠歯車装置同士であり）、かつ、径ｄ１、ｄ２の異なるアイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍ以外の歯車（第１ピニオン４２、第１ギヤ４４、第２ピニオン４８、第２ギヤ５０、第３ピニオン５４および出力ギヤ５６）は、全て共通である。さらには、これらの歯車が設けられている各軸１４、１６、２２、２４、３０自体も、「部材」として見る限り全て共通である。

換言するならば、大きな径ｄ１の（つまり歯数が多い）アイドルギヤ６２Ｌを用い、それによって、入力軸１４と出力軸１６の心間距離を長めのＣ６としたものが、図１（Ａ）の歯車装置Ｇ２Ｌである。一方、より小さな径ｄ２の（つまり歯数が少ない）アイドルギヤ６２Ｍを用い、それによって、入力軸１４と出力軸１６の心間距離をより短いＣ５としたものが、図１（Ｂ）の歯車装置Ｇ２Ｍである。

歯車装置Ｇ２Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８（便宜上、歯車装置Ｇ２Ｌ側はＬ、歯車装置Ｇ２Ｍ側はＭの添え字を付して区別する）についてより具体的に説明するならば、この２つのケーシング１８Ｌ、１８Ｍは、その外径寸法（外枠寸法）については、心間距離がＣ６、Ｃ５と異なっているにも関わらず全く等しい。異なっているのは、長手方向Ｘにおける入力軸１４の支持孔７１Ｌ、７１Ｍおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌ、７２Ｍの位置のみである。

したがって、歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８Ｌ、および歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｍは、具体的な図示は省略するが、ケーシング外枠用の鋳物型（木型）と入力軸１４の支持孔７１Ｌ、７１Ｍおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌ、７２Ｍの中子型を準備し、（心間距離の異なる）歯車装置Ｇ２Ｌおよび歯車装置Ｇ２Ｍごとにケーシング外枠用鋳物型に対する中子型の位置を異ならせることにより、外枠を形成する工程と支持孔を形成する工程を同時に実施することができる。

より具体的に説明すると、この実施形態では、歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８Ｌの支持孔７１Ｌ〜７５Ｌ、および歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｍの支持孔７１Ｍ〜７５Ｍは、全て中子型で形成される。このうち、歯車装置Ｇ２Ｌの支持孔７３Ｌ〜７５Ｌおよび歯車装置Ｇ２Ｍの支持孔７３Ｍ〜７５Ｍについては、両ケーシング１８Ｌ、１８Ｍにおける共通の位置に中子型を配置する。一方、歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８Ｌの入力軸１４の支持孔７１Ｌおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌは、歯車装置Ｇ２Ｌの心間距離Ｃ６を確保し得る位置に配置される。また、歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｍの入力軸１４の支持孔７１Ｍおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｍは、歯車装置Ｇ２Ｍの心間距離Ｃ５を確保し得る位置に配置される。すなわち、支持孔７１Ｌ、７２Ｌの中子型と支持孔７１Ｍ、７２Ｍの中子型のみを歯車装置Ｇ２Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍとで異なった位置に配置することになる。

これにより、歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８Ｌについては全ての支持孔７１Ｌ〜７５Ｌを同時に形成することができ、また、歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｍについても、全ての支持孔７１Ｍ〜７５Ｍを同時に形成することができるようになる。

すなわち、このようにケーシング外枠用の鋳物型と入力軸１４の支持孔７１Ｌ、７１Ｍおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌ、７２Ｍ用の中子型を用いることにより、ケーシング外枠に歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍに共通する出力軸１６の支持孔７５、および第１、第２中間軸２２、２４の支持孔７３、７４を形成する第１支持孔形成工程と、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍで異なる入力軸１４の支持孔７１Ｌ、７１Ｍおよびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌ、７２Ｍを形成する第２支持孔形成工程を、各歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍごとに、同時に行うことができる。なお、各支持孔７１〜７５の仕上げ加工や各種ボルト孔等の加工は、その後に行う。この実施形態の場合、それぞれのケーシング１８Ｌ、１８Ｍの下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃを固定するボルト孔の一部は、入力軸１４の支持孔７１Ｌと７１Ｍ、およびアイドル軸３０の支持孔７２Ｌと７２Ｍの位置に応じて歯車装置Ｇ２Ｌのケーシング１８Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｍとで形成位置が異なっている。

この結果、ケーシング外枠の鋳物型（木型）を歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍで共通化できることと相まって、両歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍのケーシングを極めて効率的に（迅速に）、かつ低コストで製造することができる。

また、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍ間においてケーシング１８Ｌ、１８Ｍおよびアイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍ以外の部品（入力軸１４、出力軸１６、第１、第２中間軸２２、２４、アイドル軸３０、第１、第２ピニオン４２、４８、第１、第２ギヤ４４、５０、出力ギヤ５６、および各軸１４、１６、２２、２４、３０の軸受８１〜８５等）については、全て共通とされているため、部品製造コストや部品の在庫負担等も最小限に抑えることができる。

次に、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍを含むシリーズの作用を説明する。

歯車装置Ｇ２Ｌ（Ｇ２Ｍ）の入力軸１４が回転させられると、アイドルギヤ６２Ｌ（６２Ｍ）の介在された第１ヘリカルギヤセット４６、第２ヘリカルギヤセット５２、および出力段ヘリカルギヤセット５８を介して出力軸１６からトルクが増強された減速回転が出力される。アイドルギヤ６２Ｌ（６２Ｍ）は、第１ヘリカルギヤセット４６の第１ピニオン４２と第１ギヤ４４との間に介在されているが、あくまで「アイドラ」であって、減速作用には一切関与していない。したがって、歯車としてアイドルギヤ６２Ｌ（６２Ｍ）のみが異なる同一の枠番２に属する歯車装置Ｇ２Ｌと歯車装置Ｇ２Ｍは、伝達トルクに関しては、異なるところがない（双方とも、伝達トルクの大小により規定される大小区分である枠番２の範疇に属する）。

しかしながら、心間距離Ｃ６、Ｃ５については、歯車装置Ｇ２Ｌの心間距離Ｃ６は、歯車装置Ｇ２Ｍの心間距離Ｃ５より長い。したがって、ユーザは、同一の枠番２で（同一の伝達（許容）トルク）で心間距離の異なる歯車装置（歯車装置Ｇ２ＬまたはＧ２Ｍ）をいわゆる「特注製作」に依ることなく、任意に選択することができる。また、従来「特注製作」による納期の遅延やコストの上昇を嫌って当該心間距離Ｃ６を確保し得る大小区分のより大きな（例えば枠番３の）歯車装置を購入せざるを得なかったユーザは、より伝達トルクの小さな（必要十分の伝達トルクを有する）枠番２の歯車装置Ｇ２Ｌを調達することができるようになる。この結果、購入コストを低減できるだけでなく、納入される歯車装置がよりコンパクトかつより軽量となるという効果も得ることができる。

本シリーズには、種々のバリエーションが考えられる。

一例を図３に示す。このバリエーションに係るシリーズは、図１に示された基本シリーズに、同一の枠番２内に、アイドルギヤを有していない歯車装置（無アイドラの歯車装置）Ｇ２Ｓが加えられている。

この歯車装置Ｇ２Ｓは、従来、標準品として、もともと設計済みのものである。歯車装置Ｇ２Ｓは、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍと少なくとも一部の歯車が共通している。この例では、第１ギヤ４４、第２ピニオン４８、第２ギヤ５０、第３ピニオン５４、および出力ギヤ５６が共通している。この歯車装置Ｇ２Ｓは、アイドルギヤを有しておらず、したがってケーシング１８Ｓの大きさが歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍのケーシング１８Ｌ、１８Ｍ（１８Ｌ＝１８Ｍ）と比べて小さい。また、当然に心間距離Ｃ３も、歯車装置Ｇ２Ｍの心間距離Ｃ５よりもさらに短い。なお、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍの間では共通であった第１ピニオン４２は、歯車装置Ｇ２Ｓでは、（アイドルギヤを有しないため）歯切りの捻れ方向が逆の第１ピニオン４２Ｓが使用されている。

この歯車装置Ｇ２Ｓは、伝達トルク的には、歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍと同等の特性を有しており、枠番２の範疇に属し得るものである。これにより、大きな心間距離を必要としない用途に使用する場合には、最もコンパクトかつ最も軽量で、所望の伝達トルクが得られる歯車装置Ｇ２Ｓを同一の枠番２の中から選択することができるようになる。

図４に、本発明に係るシリーズのさらに他のバリエーションを示す。

このバリエーションに係るシリーズは、図１に示された基本シリーズにおいて、異なる大小区分に属する歯車装置の中に心間距離の等しい歯車装置（等心間距離の歯車装置）がある実施形態に相当している。

図４では、この具体的な例として、枠番２の歯車装置Ｇ２Ｍの心間距離Ｃ５と、より大きい枠番３の無アイドラの歯車装置であるＧ３Ｓの心間距離Ｃ５が等しいシリーズ構成例が示されている。

このようなバリエーションに係るシリーズが用意されていることにより、同一の心間距離Ｃ５を有していながら（換言するならば歯車装置Ｇ２ＭまたはＧ３Ｓを組み込む親機械である天井クレーン等が同一の場合に）、より許容トルクの高い（あるいは定格トルクの強い）歯車装置Ｇ３Ｓを選択したり、より軽量で低コストの歯車装置Ｇ２Ｍを選択したりすることが容易にできるようになる。

これは、例えば、既に取り付けてある同じ心間距離の歯車装置を交換したりするときに、より所望のトルク特性を有する歯車装置に支障なく変更することができる、ということでもある。

なお、異なる大小区分に属する歯車装置の中に、心間距離が等しい（同じ心間距離を有する）等心間距離の歯車装置が存在するように構成する場合には、上記図４に示されるように、特定の大小区分の無アイドラの歯車装置と該特定の枠番よりも小さい枠番の等外枠歯車装置との間で、心間距離が等しい歯車装置が存在するように構成してもよいし、枠番の異なる等外枠歯車装置（アイドルギヤを有する歯車装置）同士で心間距離が等しい歯車装置が存在するように構成してもよい。

図１、図３、図４のシリーズを統合した例を図５に模式的に示す。

図５のシリーズの構成例においては、各枠番（図５では枠番１〜６が示されている）ごとに、心間距離（図５では心間距離Ｃ１〜Ｃ１４が示されている）の異なる組み合わせが示されている。図５のシリーズは、心間距離の短い無アイドラの歯車装置Ｇ１Ｓ、Ｇ２Ｓ、…、小さな径のアイドルギヤを有し、心間距離が次に短い等外枠歯車装置Ｇ１ＳＭ、Ｇ２ＳＭ、…、図１（Ｂ）の歯車装置に相当し、より大きな心間距離を有するＧ１Ｍ、Ｇ２Ｍ、…、図１（Ａ）に相当し、一番長い心間距離を有する歯車装置Ｇ１Ｌ、Ｇ２Ｌ、…を、その構成要素として有している。なお、等外枠歯車装置Ｇ１ＳＭ、Ｇ２ＳＭ、…は、アイドラとしてアイドルギヤ６２Ｍより小さなアイドルギヤ６２ＳＭ（図示は省略）を用い、アイドル軸３０、入力軸１４をより第１中間軸２２側に寄せたものである。

図５から明らかなように、同一の枠番１〜６において、それぞれ４種の心間距離の歯車装置が提供されている。例えば、枠番１にあっては、心間距離Ｃ１〜Ｃ４の歯車装置Ｇ１Ｓ、Ｇ１ＳＭ、Ｇ１Ｍ、Ｇ１Ｌの４種、枠番２においては、心間距離Ｃ３〜Ｃ６の歯車装置Ｇ２Ｓ、Ｇ２ＳＭ、Ｇ２Ｍ、Ｇ２Ｌの４種、枠番３においては、心間距離Ｃ５〜Ｃ８の歯車装置Ｇ３Ｓ、Ｇ３ＳＭ、Ｇ３Ｍ、Ｇ３Ｌの４種が用意されている。

また、異なる枠番に属する歯車装置の中に心間距離が等しい等心間距離の歯車装置が存在している。具体的には、例えば、心間距離（Ｃ３）の等しい歯車装置として、特定の枠番２の無アイドラの歯車装置Ｇ２Ｓと、これより小さな枠番１の歯車装置Ｇ１Ｍが存在している（図５の細線の枠参照）。同様に、例えば３種のアイドルギヤ６２ＳＭ、６２Ｍ、６２Ｌの中で一番小さな大きさのアイドルギヤ６２ＳＭを有している歯車装置Ｇ２ＳＭと、これより小さな枠番１において一番大きなアイドルギヤ６２Ｌを有し、枠番１の中で一番心間距離の長い歯車装置Ｇ１Ｌとで同一の心間距離Ｃ４が共有されている。

なお、図５の構成例においては、全ての枠番について網羅的に４種類の心間距離が用意され、かつ、全ての隣り合う枠番について網羅的に共通の心間距離の歯車装置が存在するように構成されていたが、本発明においては、必ずしもこのように網羅的に心間距離が全て用意される必要はなく、需要や設計の容易性を考慮して特定の枠番の心間距離のみ、その種類を多くしたり少なくしたりしてもよい。

なお、本発明に係る歯車装置のシリーズにおいては、この図５の例のように、必ずしも上記図３、あるいは図４に示したシリーズにまで発展させる必要はなく、最小限、同一の大小区分内にケーシングの大きさが等しく、歯車の少なくとも一部が共通し、異なる大きさのアイドルギヤを有することによって心間距離が異なるように設計された、複数の等外枠歯車装置を有していれば（図１の構成例）、本発明特有の効果を得ることができる。

また、上記実施形態においては、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍを有する歯車装置（等外枠歯車装置）Ｇ２ＬとＧ２Ｍとの間で、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍ以外の全ての歯車を共通化していたが、本発明においては、必ずしもアイドルギヤ以外の全ての歯車を個々の等外枠歯車装置で共通化することを要求するものではない。例えば、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍと噛合する第１ピニオン４２および第１ギヤ４４については、介在されるアイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍに応じて、歯形の修正量や、転移量を異ならせてもよい。特に、（第１ギヤ４４に比べて）小径の第１ピニオン４２については、歯形の適正化の仕様を異ならせた方が、噛合特性上有効な場合があり、むしろ異ならせる方が好ましい。この傾向は、特に、歯車の歯が斜歯（ヘリカル歯）の場合に顕著である。

同様に、上記実施形態においては、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍを有する等外枠歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍと無アイドラの歯車装置Ｇ２Ｓとの間で、アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍと（アイドルギヤ６２Ｌ、６２Ｍの前段の歯車である）第１ピニオン４２Ｓ以外の全ての歯車を共通化していたが、これ以外の歯車で異なる歯車が各歯車装置Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍ、およびＧ２Ｓの間であってもよい。逆に、例えば、歯車がスパーギヤ（平歯車）であれば、第１ピニオン４２も共通化するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、歯車装置が、２つの半割ケーシング（下部ケーシング１８ｂおよび上部ケーシング１８ｃ）に分割されていたが、本発明は、歯車装置のケーシング全体がどのような態様で分割されているか（あるいは一体化されているか）については、特に限定されない。

このことに関連し、上記実施形態においては、ケーシング外枠用の鋳物型と、アイドル軸および入力軸の支持孔用の中子型を備え、心間距離の異なる複数種類の歯車装置ごとに、ケーシング外枠用の鋳物型における中子型の位置を異ならせることにより、外枠形成工程と支持孔形成工程とを各歯車装置において同時に行う方法によってシリーズ中の歯車装置のケーシングを製造する例が示されていた。しかし、本発明にかかるシリーズの構成要素である歯車装置は、その製造方法が上記製造例に限定されるわけではない。例えば、支持孔のないケーシング外枠を形成後に支持孔を形成するという方法のように、複数種類の歯車装置に共通するケーシング外枠を形成する外枠形成工程と、該ケーシング外枠に当該歯車装置の軸を支持する支持孔を形成する支持孔形成工程とを別々に実施するような製造方法にて歯車装置のケーシングを製造するようにしてもよい。この場合には、支持孔形成工程についても、ケーシング外枠に複数の歯車装置に共通する支持孔を形成する第１支持孔形成工程と、複数の歯車装置で異なるアイドル軸および入力軸の支持孔を形成する第２支持孔形成工程は、これを別々に実施してもよく、また、同時に実施するようにしてもよい。

また、必ずしもケーシングは、鋳物型で形成しなければならない、というものではなく、例えば削り出しによる製造方法によって各歯車装置を製造してもよい。

さらには、上記実施形態においては、アイドル軸を入力軸の後段に配置し、アイドルギヤを入力軸に設けられているピニオンと噛合させるようにしていたが、本発明においては、アイドル軸の配置位置は、この例に限定されるものではなく、入力軸と出力軸の間のいずれの位置に配置してもよく、例えば、第１中間軸２２と第２中間軸２４との間に配置するものであってもよい。なお、この場合は、ケーシング製造時には、介在されたアイドル軸およびこれより上流側（入力軸側）の軸の支持孔の位置が、出力軸に対してより離反または接近する側に寄るように、つまり等外枠歯車装置間で異なる位置に形成されることになる。

また、上記実施形態では３段の減速機構の例が示されていたが、減速機構の段数も３段に限らず、２段でも４段以上であってもよい。

Ｇ２Ｌ、Ｇ２Ｍ…歯車装置
１４…入力軸
１６…出力軸
１８Ｌ、１８Ｍ…ケーシング
１８ａ…下面
１８ｂ…下部ケーシング
１８ｃ…上部ケーシング
３０…上面
６２Ｌ、６２Ｍ…アイドルギヤ
Ｐ…分割面

Claims (9)

1. 伝達トルクの大小により規定される大小区分を複数有し、各大小区分ごとに入力軸および出力軸を備えた複数種類の歯車装置が含まれる歯車装置のシリーズであって、
   該歯車装置のシリーズは、同一の前記大小区分内に、ケーシングの大きさが等しい第１歯車装置および第２歯車装置を含み、
   該第１歯車装置および第２歯車装置は、少なくとも一部の歯車が共通するとともに、アイドルギヤを有し、
   前記第１歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離が、前記第２歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離よりも大きく、
   前記第１歯車装置のアイドルギヤが、前記第２歯車装置のアイドルギヤよりも大きい
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
2. 請求項１において、
   同一の前記大小区分内に、前記第１歯車装置および第２歯車装置のケーシングより小さなケーシングを有し、かつ該第１歯車装置および第２歯車装置と少なくとも一部の歯車が共通し、前記アイドルギヤを有しない第３歯車装置を含む
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
3. 請求項１または２において、
   前記第１歯車装置および第２歯車装置は、少なくとも前記アイドルギヤおよび該アイドルギヤと噛合う歯車以外の歯車が全て共通である
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記第１歯車装置および第２歯車装置のアイドルギヤは、前記入力軸に設けられた歯車と噛合う
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   異なる前記大小区分に属する歯車装置の中に、前記入力軸と出力軸の心間距離が等しい等心間距離の歯車装置がある
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
6. 請求項５において、
   同一の前記大小区分内に、前記第１歯車装置および第２歯車装置のケーシングより小さなケーシングを有し、かつ該第１歯車装置および第２歯車装置と少なくとも一部の歯車が共通し、前記アイドルギヤを有しない第３歯車装置を含むとともに、
   特定の大小区分の該第３歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離と、該特定の大小区分よりも小さい大小区分の前記第１歯車装置または第２歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離が等しい
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
7. 請求項５において、
   特定の大小区分の前記第２歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離と、該特定の大小区分よりも小さい大小区分の前記第１歯車装置の入力軸と出力軸の心間距離が等しい
   ことを特徴とする歯車装置のシリーズ。
8. 入力軸と出力軸の心間距離の異なる複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法であって、
   前記複数種類の歯車装置に共通するケーシング外枠を形成する外枠形成工程と、
   該ケーシング外枠に、当該歯車装置の軸を支持する支持孔を形成する支持孔形成工程と、を有し、
   前記支持孔形成工程は、前記ケーシング外枠に、前記複数種類の歯車装置に共通する支持孔を形成する第１支持孔形成工程と、複数種類の歯車装置で異なるアイドル軸および入力軸の支持孔を形成する第２支持孔形成工程と、を有する
   ことを特徴とする複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法。
9. 請求項８において、
   さらに、前記ケーシング外枠用の鋳物型と、前記アイドル軸および入力軸の支持孔用の中子型を準備する工程を備え、
   前記心間距離の異なる複数種類の歯車装置ごとに、前記ケーシング外枠用の鋳物型における前記中子型の位置を異ならせることにより、前記外枠形成工程と前記支持孔形成工程とを、各歯車装置において同時に行う
   ことを特徴とする複数種類の歯車装置のケーシングの製造方法。

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