JPH02195066A

JPH02195066A - ２種類の変速比及び停止への変速を有するギヤボツクス

Info

Publication number: JPH02195066A
Application number: JP1295177A
Authority: JP
Inventors: Claude Dessaux; クロード・デツサウ
Original assignee: Potain SA
Current assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1990-08-01
Also published as: DE68901707T2; ATE76945T1; EP0369900B1; EP0369900A1; DE68901707D1; FR2639413B1; ES2032676T3; FR2639413A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえば起重機の機構において、速度の段階
の２倍化及び作動ブレーキ、安全ブレーキの機能を確実
にするために、電気モータとドラム駆動減速機との間に
挿入されるようにつ（もれた２種の変速比と停止への変
速をもつギヤボックスに関するものである。本発明はさ
らに特別には、一般に公知の種類のギヤボックスにおけ
る、安心して停止への変速を行えるグレ〜キ装置に関し
、起重機、運搬機の分野に応用を見出すもので、そのた
めにどの瞬間でも一連の運動は、吊下げ荷重の反対回し
を避けるために中断されてはならない。

（従来技術とその問題点）一連の運動の中断なしに停止への変速が得られるような
種々のギヤボックスは公知である。

たとえばフランス国特許第１．４４０．０６６号明細書
に記されているように、公知の第１の種類によれば、変
換機軸と駆動軸との間の運動関係の連続は、遊星歯車支
持体が出口軸と関連しているディファレンシャルギヤの
２個の遊星歯車にそれぞれ連結された２個のモータを使
用して得られる。この場合、それぞれ電気ブレーキ及び
回転方向変換装置を備えた２個の電気モータが用いられ
、選ばれた速度により、２個のモータの出力が同時に使
用されるか、１個のモータの出力のみが使用される。

たとえばフランス国特許第２．１１，７４０号明細書に
記されたように公知の第２の種類によれば、ギヤボック
スは、モータ手段に連結された入口軸、中間軸、入口軸
と中間軸との間に挿入されたデイ７アレンシヤルギヤ及
び出口軸を含んでいる。デイ７アレンシヤルギヤのケー
ジは、第１の位置では、中間軸について高速？得るよう
に遊星歯車支持体に回転して連結するのに適し、第２の
位置では、中間軸について低速を得るように固定部片に
連結するのに適した制御手段に連結され、中間軸は、一
方の位置から他方の位置へ制御手段を切り換える間作用
する回転阻止手段を含んでいる。このよ５な凰に、複雑
で高価な制御手段を必要とする噛み合いクラッチによる
変速が行われる。

たとえばフランス国特許出ａ第２．５５６．８０６号明
細書におけるように、公知の他の種類によれば変速は、
もっばらブレーキ作用によって行われる。

記された２８１類の速度の変速機構は古典的であり、入
口軸と同軸で、ブレーキが取りつげられている遊星歯車
装置と連結されている２本の中空軸のような他の変速要
素と同様に、遊星歯車装置のセットを収めている箱から
構成されている。この製品では簡潔に記してみれば、ブ
レーキ作用を確実にする要素は、もっばらこの機能に特
有であり、箱の外側に配置されており、このことは部品
の数を増加させ、装置全体の外回り寸法を大きくする。

（発明の目的）本発明は、２種類の変速比を有し、変速がギヤボックス
の本来の箱に、その外回り寸法を大きくすることなしに
配置されたブレーキによって停止の方向に行われ、さら
に改善された安全性を提供するギヤボックスを供給して
これらの問題点に対策を講じている。

（発明の槽底）そのために、本発明による２種類の変速比及び停止への
変速を有するギヤボックスは、入口軸と連結した二重遊
星歯車、出口軸と連結した二重遊星歯車支持体及び二重
遊星歯車支持体の遊星ピニヨンとそれぞれ噛み合ってい
る２個の内側歯付き歯車とからなる異なる変速比の２個
の遊星歯車装置のセットを公知方法で含み、このセット
はボックスの入口軸に横切られる横方向フランジ及びボ
ックスの、出口軸に横切られる横方向フランジによって
形成される中空体の形状をした箱の内部に配置されてい
る。このギヤボックスは、２個の遊星歯車装置のセット
のそれぞれの歯車が、箱本体にギヤボックスの共通軸の
周りに回転自由に取りつげられ、２個の遊星歯車装置の
セットのそれぞれの歯車が軸方向に可動に取りつけられ
、かつ箱本体に組合わされ、箱本体内部に同様に軸方向
に可動に取りつけられた溝と協動する外側溝と同軸の摩
擦円板により互いに分離された円軸の複数歯車要素から
なり、箱本体により支えられた制御手段が、歯車要素を
隣接する摩擦円板に対して押しつけながらどちらの歯車
もブレーキをかけ、別個に箱と連結するために、又は摩
擦円板及び対応する歯車要素をゆるめながらどちらかの
歯車を自由にするために設けられ、この制御手段は、弾
性的機械手段を含み、弾性的機械手段は、箱の横方向フ
ランジと前記弾性的機械手段の反対側の面との間の歯車
要素及び摩擦円板と向い合った面を押さえつげるために
２個の遊星歯車装置のセットの２個の歯車の間に配置さ
れ、これらの手段は入口軸及び出口軸を静止して連結さ
せることができるを特徴としている。

弾性的機械手段は、軸方向に可動な２個の環状ピストン
の間に配置され、圧縮された座金スプリングで構成する
のが有利であり、環状ピストンの外部側石はそれぞれ、
座金スプリングの力を歯車要素と摩擦円板の２組のセッ
トに分散している支持歯車を形成している。

他の特徴によれば、２個の環状ピストンは、箱内に投げ
られた通路を介して油圧又は空気圧制御の圧力源とそれ
ぞれ連通している２個の独立した環状圧力室を形成しな
がら箱本的内部に形成された環状円筒内にそれぞれ軸方
向に可動に取りつけられ、各ピストンと対応する環状円
筒との間の気密は、円環状パツキンによって確保される
のが好ましい。環状室の圧力の作用は、対応する環状ピ
ストンに、座金スプリングの力に抗した軸方向力を働か
せ、これは、環状円筒の中にピストンの移動及び結ばれ
た歯車のブレーキ解除の効果がある。

したがって、本発明による２種類の変速比をもつギヤボ
ックスでは、２種類の変速比のいずれかを得ることは、
２個の遊星歯車装置の一方に属する１個の歯車の解放か
ら得られ、一方、２個の遊星歯車装置の他方に属する歯
車は、回転を阻止されたままである。歯車が２個とも回
転を阻止されるときは、ギヤボックスは、入口軸と出口
軸との間に運動を伝えることができない。各歯車の固定
又は解放を制御するブレーキ手段は、完全に箱内に収容
され、ギヤボックス全体の外回り寸法な大きくすること
はない。このギヤボックスの構造の大きな利点は、”確
実な安全”を提供することであり、複数の歯車要素で構
成される２個の内側歯付き歯車は、ギヤボックスがいか
なる運動も伝えてはならないときにいずれも効果的にブ
レーキがかけられる。たとえば油圧の特殊な制御は５、
一方の歯車のブレーキ馨はずすのに必要であり、この制
御が故意に又は過熱に（例えば油の供給又は油圧の中断
）、停止するとすぐ、装置は、座金スプリングのような
弾性的機械手段のおかげで完全阻止の位置に自動的に直
ちに戻る。この種類の安全は、起重機又は運搬機への応
用において特に有利である。

このギヤボックスの特殊な実施態様では、箱は、横方向
入口フランジ、箱本体を形成している２個の中間部分及
び横方向出口フランジの気密組立てから得られ、２個の
中間部分のそれぞれは、結合された制御手段と同様に２
個の遊星歯車装置の１個を収容している。

４個の別々り〕部分によるこの箱の製作において、箱の
桶方向入ロフランジ及び出口フランジは、箱本体を形成
している隣接する中間部分に、対応する摩擦円板と向い
合った支持歯車を形成する支壁によってそれぞれ心立て
される。箱本体な形成し、２個の遊星歯車装置の１個を
それぞれ収容している２個の中間部分も、支壁によって
一方が他方に心立てされている。

いずれにしても本発明は、限定されない実例として、２
種類の変速比及び停止への変速な有するこのギヤボック
スの実施態様の形状を示した添付の図面を参照して以下
になされる説明によって一層理解されるであろう。

１枚だけの図面は、巻き上げウィンチ装置において、電
気モータとドラムの伝導減速機（図示せず）との間に介
挿される用途に特に向けられるようなギヤボックスを、
軸を通る線で半分に切断して図式的に示したものである
。

（実施例）ギヤボックスは、連結された４個の別の部分でつくられ
た参照番号１でその全体を示す箱を含み、４個の部分は
それぞれ、モータ又は運動源の側に位置した横方向入口
フランジ２、前記箱本体を互いに形成している全体とし
て環状形の２個の中間部分３．４及び減速機又は他の運
動変換機の側に位置した横方向出口フランジ５である。

箱１の４個の部分２ないし５は、それらの間をボルト６
によって同軸に組合わせられる。

箱ｌの内部には、駆動軸又は入口８に連結された二重遊
星歯車７、変換機軸又は出口１０に連結された二重遊星
歯車支持体９及び二重遊星歯車支持体９の遊星ビニコン
１３．１４とそれぞれ噛み合った２個の内側歯付き歯車
１１．１２からなる２個の遊星歯車装置のセットが配置
されている。

歯車１１及び一つだけが示されている遊星ビニコン１３
は、駆動軸８の側に位置した第１の遊星歯車装置に属し
ている。もう一方の歯車１２及び一つだけが示されてい
る遊星ビニコン１４は、変換機軸１０の側に位置した第
２の遊星歯車装置に属している。２個の遊星歯車装置は
、異なった変速比を有している。

駆動軸８と同軸の二重遊星歯車７Ｆｉ、駆動軸８に溝１
６によって取りつけられた中空軸１５、遊星ビニコン１
３と噛み合ったビニコンの第１の歯１７、円形断面をも
つ接続中央部分１８及び他の遊星ビニコン１４と噛み合
った、第１の歯１７より小さいビニコンの第２の歯１９
を含んでいる。

駆動軸８と反対側端部で、二重遊星歯車７は、変換機軸
１０と同軸の二重遊星歯車支持体９の軸の中央先端２１
によって支持された針状ブシュ２０に回転式に取りつけ
られる。二重遊星歯車７は、箱１の横方向入口フランジ
にあるベアリング２２を介して箱１に回転式に取りつけ
られる。

二重遊星歯車支持体９は、変換機軸１０に溝２４によっ
て取りつけられ、ベアリング２５を介して箱１の横方向
出口アラン：）５に心立てされた中空軸２３、中央部分
２７及び２個の側方部分２８．２９からなる回転体２６
及び回転体２６の両側方部分２８．２９と中央部分２７
との間にそれぞれ配置された遊星歯車支持体軸３０．３
１の２組のセットを含んでいる。遊星ビニコン１３．１
４は、針状ブシュ３２．３３を介して遊星歯車支持体軸
３０．３１にそれぞれ回転自由に取りつけられる。

二重遊星歯車支持体９はさらに、変換機軸１０の側に、
二重遊星歯車７を回転式に取りつけられている軸の第１
の中央先端２１を、駆動軸８の側に、中空軸の第２の中
央先端３４を含み、第２の中央先端３４は、駆動軸８及
び二重遊星歯車７の中空軸１５からなるセットによって
横断され、ベアリング３５を介して箱１の横方向入口フ
ランジに心立てされる。

遊星ビニコン１３．１４は、それぞれ２個の歯車１１．
１２の内側の歯３６．３７と噛み合っている。

図に示された実施例では、歯車ｌｌは、２個の同軸歯車
要素３８．３９で構成され、一方、歯車１２は、３個の
同軸歯車要素４０．４１，４２で構成される。一方の歯
車要素３８．３９及び他方の歯車要素４０．４１．４２
はすべて軸方向に可動に取りつけられ、たとえば焼結円
板のような、各同軸摩擦円板４３．４４．４５及び４６
．４７．４８．４９によって互いに、かつ外部要素と隔
てられている。摩擦円板４３ないし４９は、箱１の本体
を形成する２個の中間部分３．４の内部に、同じく軸方
向に可動に取りつけられる。これらの摩擦円板は、各外
側溝５０．５１を含み、この外側溝は、前記中間部分３
．４に属する組合わせ溝と協動し、前記円板の回転を確
実に阻止する。

箱１の内部には、２個の遊星歯車装置のセットの２個の
歯車１１．１２の間に、箱１の各中間部分３．４の内部
に形成された環状円筒５４．５５にそれぞれ滑動するよ
うに取りつゆられた２個の環状ピストン５２．５３が配
置される。環状ピストン５２．５３は、対応する環状円
筒５４　、５４とともに、箱１に設ゆられた通路５８．
５９を介して、図示しない油圧又は空気圧制御の外部圧
力源とそれぞれ連通している独立した環状圧力室５６．
５７に形成しており、各ピストン５２．５３と対応する
円筒５４．５５との間の気密は、円環状のパツキン６０
．６１及び６２．６３によって保証される。

環状ピストン５２．５３の外部側面は、対応する摩擦円
板４５．４６と向い合った支持歯車６４゜６５を形成す
る。

２個の環状ピストン５２．５３の間には、該ピストンの
内側面６７．６８に支持される円錐形座金スプリング６
６が配置されており、該スプリング６６は、これら二つ
の面６７．６８の間で圧縮される。箱１の横方向入口フ
ランジ２及び同出口フランジ５は、対応する摩擦円板４
３．４９と向い合って位置した支持歯車７１．７２を形
成する支壁６９．７０によって、箱１の本体の中間部分
３．４にそれぞれ心立てされる。箱１の本体の中央部分
３，４は、支壁７３によって、一方が他方に心立てされ
ている。

最後に、箱１は、要素の潤滑な確実にするために、ギヤ
ボックスの内部に油を部分的に充填され、その気密は、
種々の構成要素２ないし５の接合部に配置された円環状
パツキンにより確実にされる。

このギヤボックスの作動は次のようである。

静止位置では、座金スプリング６６は、向い合って位置
した摩擦円板４５．４６に、環状ピストン５２．５３の
外部側面の支持歯車６４．６５）ｋ押し当てる一定の軸
方向の応力Ｆを働かせる。この作用により、一方では摩
擦円板４３，４４゜４５及び他方では４６．４７，４８
，４９が、それぞれ歯車要素３８．３９及び４０．４１
．４２に対して押しつけられ、各歯車要素は、箱１の横
方向入口フランジ２及び回出ロフランジ５０支壁６９．
７０の支持面７１．７２に対して動かなくなる。この位
置において、ギヤボックスは、２個の遊星歯車装置の変
速比が異なるので、運動を伝えることはできない。

静止位置から出発して、第１変速比が、環状室５６の圧
力流体の供給な制御しながら、通路５８を介して得られ
る。この環状室５６の圧力の適用ハ、座金スプリング６
６のより高められた圧縮の方向に環状円＠５４の内部で
の環状ピストン５２の移動をもたらし、それは内側歯付
き歯車１１のブレーキをはずし、内側歯付き歯車１２に
ブレーキをかけたままにする効果な有する。この場合、
駆動軸８は二重遊星歯車７を駆動し、ビニコンの歯！９
は遊星ビニコン１４を駆動し、内側歯付き歯車１２が箱
１に対して固定されているので、遊星ビニコン１４は二
重遊星歯車支持体９な、そして最後に変換器軸１０を駆
動する。この間に、二重遊星歯車７の他のビニコンの歯
１７Ｆｉ、遊星ピニオン１３及び内側歯付き歯車１１を
フリーにする。、駆動軸８０回転速度なｗＭ　、　　変
換機軸１００回転速度’ｋ　ｖＲ％　　ビニコンの歯１
９の歯数なＡ１歯車１２の歯数ｋｃとすると、第１の変
速比はを、そして最後に変換機軸１０を駆動する。この
間に、二重遊星歯車７の他のビニコンの歯１９は、遊星
ビニコン１４及び内側歯付き歯車１２をフリーにする。

駆動軸８０回転速度なｗＭ　、　　変換機軸の回転速度
をｗ’　Ｒ、ビニコンの歯１７の歯数をＢ。

歯車１１の歯数をＤとすると、第２の変速比はで得られ
る。

静止位置に強制的に戻された後、第２の変速比が、環状
室５７の圧力流体の供給を制御しながら、通路５９を介
して得られる。この環状室５７の圧力の適用は、座金ス
プリング６６のより高められた圧縮の方向に環状円筒５
５の内部での環状ピストン５３の移動をもたらし、それ
は内側歯付き歯車１２のブレーキをはずし、内側歯付き
歯車１１にブレーキをかけたままにする効果を有する。

この場合、駆動軸８は二重遊星歯車７を駆動し、ビニコ
ンの歯１７は遊星ビニコン１３を駆動し、内側歯付き歯
車１１が箱１に対して固定されているので、遊星ピニオ
ン１３は二重遊星歯車支持体９で得られ、ギヤボックス
の比−は□×−に２　　　　　Ｂ＋Ｄ　　　　　Ａに等しい。

同一内径を有するこれら２個の歯車１１　、１２の歯数
が同じであるこの場合には、ギヤボックスの比は、Ａ＋ＣＢ □×□ Ｂ＋ＣＡに等しくなる。

したがって、ギヤチェンジが、選ばれた変速比と対応し
ない遊星歯車装置の歯車のブレーキをはず丁ことによつ
゛Ｃ停止されるような２種類の比を有するギヤボックス
が得うれる。

正常な利用では、選ばれた変速比と対応する歯車はブレ
ーキをかけられて静止し、駆動軸８に連結されたモータ
の停止時に静的ブレーキを確実にする。

故障の場合、たとえば環状室５６．５７の圧力流体の供
給制御での故障の場合には、第２のブレーキが自動的に
かかつて起重機や運搬機への吊下げ荷重を低減し、停止
するための安全な動的ブレーキ方式を保証する。

本発明が、例として上に述べた２種類の変速比を有し、
停止方向へ変速するこのギヤボックスの実施態様のみに
限定されないことは当然であり、むしろ同一原理を尊重
するすべての変形を包含するものである。特に一異なった直径及び歯数０２個の歯車１１．１２を用い
るとき、一４個の部分の組合わせ以外の他の形状をした箱をつく
るとき、一同一構造のギヤボックスを、起重機、運ｔＭ９Ｌ外の
他の用途に向けるときは、本発明の範囲からはなれたものではない。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明によるギヤボックスを軸を通る線で半分に
切断した図式的に示したものである。１・・・箱、　２・・・横方向入口フランジ、３，４・
・・中間部分、　　５・・・横方向出口フランジ、　　
７・・・二重遊星歯車、　８・・・駆動軸、　９・・・
遊星歯車支持体、　　ＩＯ・・・変換機軸、　　１１．
１２・・・内側歯付き歯車、　　１３．１４・・・遊星
ビニコン、１７・・・二重遊星歯車７の第１の歯、　　
１９・・・同第２の歯、　　２６・・・回転体、　　３
６．３７・・・歯車１１．１２の内側の歯、　３８〜４
２・・・同歯車要素、　４３〜４９・・・摩擦円板、　
５２．５３・・・環状ピストン、　　５４．５５・・・
環状円筒、５６．５７・・・環状圧力室、　　５８．５
９・・・通路、６０＾６３・・・円環状パツキン、　　
６４．６５・・・支持歯車、　６６・・・座金スプリン
グ、　６９゜７０・・・支壁、　　７１．７２・・・支
持歯車。

Claims

【特許請求の範囲】１、入口軸（８）と連結した二重遊星歯車（７）、出口
軸（１０）と連結した遊星歯車支持体（９）及び二重遊
星支持体（９）の遊星ピニオン（１３、１４）とそれぞ
れ噛み合つている２個の内側歯付き歯車（１１、１２）
とからなる異なる変速比（Ｋ１、Ｋ２）の２個の遊星歯
車装置のセットを含み、このセット（７〜１４）がボッ
クスの入口軸（８）に横切られる横方向フランジ（２）
及びボックスの出口軸（１０）に横切られる横方向フラ
ンジ（５）によつて形成される中空体（３、４）の形状
をした箱（１）の内部に配置されている２種類の変速比
及び停止への変速を有するギヤボックスにおいて、２個
の遊星歯車装置のセット（７〜１４）のそれぞれの歯車
（１１、１２）が箱（１）の本体（３、４）にギヤボッ
クスの共通軸の周りに回転自由に取りつけられ、２個の
遊星歯車装置のセット（７〜１４）の２個の歯車（１１
、１２）のそれぞれが軸方向に可動に取りつけられ、か
つ箱（１）の本体（３、４）に組合わされた溝と協動す
る外側溝（５０、５１）と同軸の摩擦円板（４３、４４
、４５；４６、４７、４８、４９）によつて互いに分離
された同軸の複数歯車要素（３８、３９；４０、４１、
４２）からなり、箱（１）の本体（３、４）により支え
られた制御手段（５２〜６８）が、歯車要素（３８〜４
２）を隣接する摩擦円板（３８〜４２）に対して押しつ
けながら２個の歯車（１１、１２）のどちらにもブレー
キをかけ、別個に箱（１）と連結するために、又は摩擦
円板及び対応する歯車要素をゆるめながら２個の歯車（
１１、１２）のどちらかを箱（１）に対して回転自由に
するために設けられ、この制御手段は、弾性的機械手段
（６６）を含み、弾性的機械手段（６６）が、箱（１）
の横方向フランジ（２、５）と前記弾性的機械手段（６
６）の反対側の面との間の歯車要素（３８〜４２）及び
摩擦円板（４３〜４９）と向い合つた面を押さえつける
ために２個の遊星歯車装置のセット（７〜１４）の２個
の歯車（１１、１２）の間に配置されていることを特徴
とするギヤボックス。２、弾性的機械手段が、軸方向に可動な２個の環状ピス
トン（５２、５３）の間に配置され、圧縮された座金ス
プリングで構成され、環状ピストン（５２、５３）の外
部側面がそれぞれ、座金スプリング（６６）の力（Ｆ）
を歯車要素（３８、３９；４０、４１、４２）及び摩擦
円板（４３、４４、４５；４６、４７、４８、４９）の
２組のセットに分散している支持歯車（６４、６５）を
形成していることを特徴とする請求項１記載のギヤボッ
クス。３、２個の環状ピストン（５２、５３）が箱（１）内に
設けられた通路（５８、５９）を介して油圧又は空気圧
制御の圧力源とそれぞれ連通している２個の独立した環
状圧力室（５６、５７）を形成しながら、箱（１）の本
体（３、４）内部に形成された環状円筒（５４、５５）
内にそれぞれ軸方向に可動に取りつけられ、各ピストン
（５２、５３）と対応する環状円筒（５４、５５）との
間の気密が、好ましくは円環状パッキン（６０、６１；
６２、６３）によつて確保されていることを特徴とする
請求項２記載のギヤボックス。４、箱（１）が、横方向入口フランジ（２）、箱（１）
の本体を形成している２個の中間部分（３、４）及び横
方向出口フランジ（５）の気密組立てから得られ、２個
の中間部分（３、４）のそれぞれが、結合された制御手
段と同様に２個の遊星歯車装置の１個を収容しているこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載
のギヤボックス。５、箱（１）の横方向入口フランジ（２）及び出口フラ
ンジ（５）が、箱の本体を形成している隣接する中間部
分（３、４）に、対応する摩擦円板（４３、４９）と向
い合つた支持歯車（７１、７２）を形成する支壁（６９
、７０）によつてそれぞれ心立てされることを特徴とす
る請求項４記載のギヤボックス。６、箱（１）の本体を形成し、それぞれ２個の遊星歯車
装置の１個を収容する２個の中間部分（３、４）が、支
壁（７３）によつて一方が他方に心立てされていること
を特徴とする請求項４又は５記載のギヤボックス。