JPH09256293A - ローラを駆動するための平歯車伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラの端部２が自動調心軸受３を介して支
持ブロック４で支承され、外歯付きリング５と、該外歯
付きリング５にかみ合うピニオン６とが設けられ、該ピ
ニオン６が、自動調心軸受７を介して支持ブロック４に
支承され、駆動軸８が設けられていて、該駆動軸８の一
方の端部がピニオン６に回転連結されており、自動調心
軸受７に並んで配置された、支持ブロック４に支持され
た支持軸受２３が設けられており、該支持軸受は、ピニ
オンの傾倒を可能にするために半径方向で遊びを有して
いる形式の平歯車伝動装置を改良して、ピニオンの歯の
フランクにおける負荷分布を改良して、力の分布を歯幅
に亙って均一にし、伝達可能な効率を高めるために、駆
動軸とカップリングとの間の曲げ角度を小さくする。 【解決手段】 駆動軸８のピニオン側の端部９が切欠２
２を有しており、ピニオン６付加的な支持軸受２３が駆
動軸８の切欠内に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラを駆動する
ための平歯車伝動装置であって、前記ローラの端部が自
動調心軸受を介して支持ブロックで支承されており、ロ
ーラの前記端部に堅固に結合された外歯付きリングと、
該外歯付きリングにかみ合う、駆動可能なピニオンとが
設けられており、該ピニオンが、中空体として構成され
ていて自動調心軸受を介して支持ブロックに支承されて
おり、前記ピニオンに対して横方向に配置された駆動軸
が設けられており、該駆動軸の一方の端部が前記ピニオ
ンに回転連結（ピニオンと一緒に回転するように連結）
されており、自動調心軸受に並んで配置された、同様に
支持ブロックに支持されたピニオンのための付加的な支
持軸受が設けられており、該支持軸受は、ピニオンの傾
倒を可能にするために半径方向で遊びを有しており、前
記ローラが吸込みローラとして構成されていて、定置の
吸込みボックスが吸込みローラの駆動側で軸受を通って
外部にガイドされている形式のものに関する。

【０００２】このような形式の平歯車伝動装置は、ドイ
ツ連邦共和国特許公開第３８０４２２５号明細書により
公知である。このような形式のローラは、製紙工業にお
ける例えば脱水プレス、カレンダ機構及びこれと類似の
ものにおいて使用されているような、例えば撓み調節ロ
ーラ又は吸込みローラである。このような形式のローラ
は、定置の支持体を中心にして回転するローラ周壁を有
している。

【０００３】このようなローラの運転時に負荷を受けて
ローラ周壁が撓むと、ローラ周壁に堅固に固定された外
歯付きリングが、ローラ周壁の端部領域と一緒に、傾倒
不能な伝動装置ケーシング（同時にローラ全体のための
支持台として使用される）に対して相対的にやや傾倒つ
まり傾く。

【０００４】外歯付きリングが傾倒すると、ピニオンに
対する相対的な傾倒に基づいて、両側の歯列が傾斜支持
されるようになる。これは、ピニオンが伝動装置ケーシ
ング内で、歯列と外歯付きリングとの噛み合いラインが
ローラ周壁の撓み方向に対して垂直に延びるように支承
されることによって避けられる。しかしながらこのよう
な条件は、維持することが非常に困難であって、しかも
ローラ周壁のそれぞれ一方の回転方向のためだけのもの
である。また、軸受ケーシングの形状は限定される。

【０００５】従って前記公知の平歯車伝動装置において
は、ピニオンが球状に支承される。従って歯のフランク
（側面）は、伝達しようとする垂直力に応じて、傾斜支
持されることなしに共通のフランクライン（歯側面ライ
ン）に沿って互いに当接し、ローラ周壁の撓み方向に関
連したピニオンの位置を任意に選択する。

【０００６】しかしながらこの場合、ピニオンの自由
度、つまり摩擦モーメントを生ぜしめる、ピニオンの軸
線及びピニオンを駆動する軸に基づく、噛み合いライン
に対して平行なピニオンの中心軸線を中心としたピニオ
ンの傾倒を限定する必要がある。これは、公知の平歯車
伝動装置においては、ピニオン自動調心軸受の隣に設け
られた付加的な支持軸受（ピニオンに対して半径方向の
遊びを有している）によって行われるので、ピニオンは
規定された位置に傾く。この傾倒によって、共通のフラ
ンクライン及び歯のフランク同士の線接触は、点接触に
移行する。このような形式で事実上、歯のフランクのク
ラウニングが運動学的な効果によって生ぜしめられる。

【０００７】歯のフランクのクラウニングは、伝達可能
なモーメントを制限する、高い傾斜プレスを伴う傾斜し
た負荷分布を減少するという利点を有している。しかし
ながらクラウニングは、小さいものでなければならな
い。何故ならば、そうでないと伝達可能な負荷は再び減
少されてしまうからである。従って半径方向の遊びは小
さく選択される。

【０００８】付加的な支持軸受に基づいて、ピニオンの
自動調心軸受の隣において、駆動軸とピニオンとの間の
連結部と、ピニオン自動調心軸受の中心軸線との間の間
隔は、比較的大きい。この相対的に大きい間隔は、ピニ
オンの歯のフランクにおける傾斜した負荷分布を生ぜし
める。何故ならば、ピニオンとピニオン駆動軸との間の
フランク連結部内における摩擦によって比較的大きい反
応モーメント及び反応力が生ぜしめられる。この反応モ
ーメント及び反応力は部分的に、ピニオンの互いに噛み
合う歯のフランクでも支えられる。

【０００９】さらにまた、ローラの駆動時に生じるピニ
オン傾倒は、駆動軸とピニオンとの間の連結の比較的大
きい付加的な変位を生ぜしめる。ローラ駆動装置によっ
て駆動される駆動スリーブとピニオンとの間でカップリ
ング軸として構成された駆動軸の構成において付加的
に、一方ではカップリング軸とピニオンとの間、他方で
はカップリング軸と駆動スリーブとの間の曲げ角度の、
比較的大きい差が生じる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の平歯車伝動装置を改良して、上
記のような問題点を克服することである。特に、ピニオ
ンの歯のフランクにおける負荷分布を改良して、力の分
布を歯幅に亙って均一にし、伝達可能な効率を高めるた
めに、駆動軸とカップリングとの間の曲げ角度を小さく
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、駆動軸のピニオン側の端部が切欠を有して
おり、ピニオンの付加的な支持軸受が駆動軸の切欠内に
設けられている。

【００１２】

【発明の効果】付加的な支持軸受を駆動軸内に配置した
ことによって、ピニオン内の相応の需要スペースは省か
れるので、駆動軸はピニオン自動調心軸受の近くに配置
することができ、これによって駆動軸とピニオンとの間
の連結部は、ピニオン自動調心軸受の中心面に対して、
より小さい間隔を有している。これによって、反応モー
メント及び反応力はより小さくなり、ピニオンの歯のフ
ランクにおける均一な負荷分布が得られる。有利には、
駆動軸とピニオンとの間の連結部は、ピニオン自動調心
軸受に直接隣接して配置されている。

【００１３】本発明による平歯車伝動装置の別の利点
は、駆動軸とピニオンとの間の連結部において生じる反
応力が少なくとも部分的に、駆動軸に配置された付加的
な支持軸受によって受容され補償されるという点にあ
る。これによってピニオンの歯のフランクにおける負荷
分布が均一にされる。さらにまた、駆動軸とピニオンと
の間の連結部とピニオン自動調心軸受との間の間隔が小
さいことによって、連結部の変位が減少され、ひいて
は、カップリング軸として構成された駆動軸とピニオン
との間の連結部の変位と、カップリング軸と軸駆動装置
によって駆動される駆動スリーブとの間の連結部の変位
との差も減少される。これによって２つの連結部は、同
じ構造的大きさで、より高い負荷のために設計すること
ができる。

【００１４】ピニオン駆動軸は、ピニオンに直接連結す
ることができるので、公知の平歯車伝動装置において設
けられているフランジは省くことができる。これによっ
て、ピニオンの慣性モーメントは減少され、ピニオンの
臨界回転数は上昇する。本発明による伝動装置の出力限
界は、公知の伝動装置に対して高められる。

【００１５】ピニオン自動調心軸受と、付加的な支持軸
受とを、支持ブロックに定置に配置された軸受ピンに付
加的に配置することによって、特に簡単な構成が得られ
る。

【００１６】自動調心軸受として構成された付加的な支
持軸受においては、自動調心軸受の外レースと駆動軸の
内径との間、又は自動調心軸受の内レースと軸受ピンの
外径との間に半径方向の遊びを設けることができる。し
かしながらまた、自動調心軸受の内レース内に収縮ばめ
されたスリーブを設けることもできる。この場合、この
スリーブと軸受ピンの外径との間に遊びが設けられてい
る。

【００１７】本発明による平歯車伝動装置は、特に次の
ようにローラのために使用される。つまり、中空ローラ
として構成されていて、ローラ自動軸受が外歯付きリン
グ内のほぼ中央に配置されているローラに使用される。
このような構成によれば、ローラ周壁が負荷された時に
外歯付きリングがその中心点を中心にして傾倒するだけ
で、外歯付きリングの軸線とピニオンとの間隔は変わら
ない。とっくに本発明による平歯車伝動装置は、撓み調
節ローラのために使用される。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の態様を図面を
用いて詳しく説明する。

【００１９】図１にはローラ１が示されており、該ロー
ラ１の一方の端部２は、自動調心軸受３を介して支持ブ
ロック４に支承されていて、外歯付きリング５を有して
いる。この外歯付きリング５は、中空体として構成され
たピニオン６と噛み合う。ピニオン６は、自動調心軸受
７を介して同様に支持ブロック４で支えられていて、カ
ップリング軸８（駆動軸）によって駆動される。該カッ
プリング軸８の、ピニオン側の端部９はピニオン６に連
結されている。ローラ１は中空ローラとして構成されて
おり、該中空ローラのローラ周壁１０は、定置の支持体
１１の周囲を回転可能であって、支持体は同様に支持ブ
ロック４内で支承されている。

【００２０】カップリング軸８は、内歯列１３を備えた
駆動スリーブ１２内に配置されており、該駆動スリーブ
１２は、２つの転がり軸受１４，１５を介して支持ブロ
ック４の軸受台１６内で支えられていて、駆動ピン１７
を介して駆動される。駆動スリーブ１２の内歯列１３
は、カップリング軸８の、ピニオンから遠い方の端部１
９に設けられた外歯列１８に噛み合う。このような形式
で、駆動ピン１７の回転はカップリング軸８に伝達され
る。カップリング軸８は、そのピニオン側の端部９で別
の外歯列２０を有しており、該外歯列２０はピニオン６
の内歯列２１と噛み合うので、駆動ピン１７の回転は最
終的にカップリング軸８を介してピニオン６に伝達され
る。ピニオン６の内歯列２１は、中央に配置された、ピ
ニオン６の自動調心軸受７のすぐ隣に配置されているの
で、カップリング軸８は側方で自動調心軸受７に直接続
いている。

【００２１】カップリング軸８は中空軸として構成され
ており、この中空軸は、そのピニオン側の端部９で自動
中心軸受２３を受容する。自動調心軸受２３は、軸受ピ
ン２４に支承されており、該軸受ピン２４は支持ブロッ
ク４に固定されていて、ピニオン６の自動調心軸受７も
有している。これによって自動調心軸受２３は、ピニオ
ン６の傾倒を阻止する支持軸受として働く。

【００２２】自動調心軸受２３の外レース２５とカップ
リング軸８の内周面との間、又は自動調心軸受２３の内
レース２６と軸受ピン２４の外周面との間には半径方向
の遊びが設けられ、この遊びは、ピニオン６の傾倒を所
定の程度だけ許容する。しかしながら自動調心軸受２３
の内レース内には、図示のように、スリーブ２７を収縮
ばめによって取り付けることもできる。スリーブ２７の
内径は、軸受ピン２４の外径よりも所望の程度だけ大き
い。従ってピニオン６は、伝達しようとする垂直力に応
じて、外歯付きリング５との噛み合いラインに対して垂
直な軸線を中心にして回転することができる。しかも、
カップリング軸８とピニオン６との間の軸のずれ、及び
これによって生ぜしめられた摩擦モーメントに基づい
て、ピニオン６は、噛み合いラインに対して平行な軸線
を中心にして、遊びを許容する程度に傾くので、ピニオ
ン歯列のクラウニングが運動力学的に補われる、ピニオ
ン６の規定された位置が得られる。

【００２３】２つの外歯列２０，２１によるピニオン６
とカップリング軸８との間のカップリングに基づいて、
ピニオン６は、カップリング軸８に対しても傾くことが
できる。この場合に生じる傾斜は、カップリング軸８と
ピニオン６との間のカップリング２０，２１と、自動調
心軸受７の中心面Ｉとの間の小さい間隔Ｋに基づいて、
比較的小さい。

【００２４】図示のように、カップリング軸８とピニオ
ン６との間のカップリング２０，２１は、有利には、ピ
ニオン６の自動調心軸受７と、カップリング軸８内に配
置された支持軸受として働く自動調心軸受２３との間に
配置されている。これによって、カップリング２０，２
１と自動調心軸受７の中心面Ｉとの間の間隔ｋは最小で
ある。しかもカップリング軸８はピニオン６に直接連結
されている。これによってピニオン６は少ない部分を有
することになり、慣性モーメントは、より小さくなるの
で、ピニオン６の歯側面において良好な負荷分配の他
に、ピニオン６の高い臨界回転数が得られる。

【００２５】良好な負荷分布は、ピニオン６とカップリ
ング軸８との間のカップリング力が少なくとも部分的
に、カップリング軸８内の自動調心軸受２３によって補
償されることによって促進される。自動調心軸受７の中
心面Ｉに対してカップリング２０，２１がより近くに配
置されていることによって、ピニオン６とカップリング
軸８との曲がり角度、並びにカップリング軸８と駆動ス
リーブ１２との曲がり角度が小さいので、全体としてロ
ーラ周壁１０への非常に良好な力伝達を有する平歯車伝
動装置が得られる。これによって、高い効率以外に摩耗
の減少も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平歯車伝動装置及び、ローラの所
属の端部の概略的な断面図である。

【符号の説明】

１ ローラ、 ２ ロータの端部、 ３ 自動調心軸
受、 ４ 支持ブロック、 ５ 外歯付きリング、 ６
ピニオン、 ７ 自動調心軸受、 ８ カップリング
軸、 ９ カップリング軸の、ピニオンに近い方の端
部、 １０ ローラ周壁、 １１ 支持体、 １２ 駆
動スリーブ、 １３ 内歯列、 １４，１５ころがり軸
受、 １６ 軸受台、 １７ 駆動ピン、 １８ 外歯
列、 １９カップリング軸８の、ピニオンに近い方の端
部、 ２０ 外歯列、 ２１ 内歯列、 ２２ 切欠、
２３ 自動調心軸受、 ２４ 軸受ピン、 ２５ 外
レース、 ２６ 内レース、 ２７ スリーブ、 Ｉ
自動調心軸受７の中心面、ｋ 間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィルヘルム マウサー オーストリア国 グラーツ ベルリーナー リング 61 (72)発明者 アドルフ ゴッグ オーストリア国 グラーツ ラグニッツ− シュトラーセ137

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラ（１）を駆動するための平歯車伝
   動装置であって、前記ローラの端部（２）が自動調心軸
   受（３）を介して支持ブロック（４）で支承されてお
   り、ローラ（１）の前記端部（２）に堅固に結合された
   外歯付きリング（５）と、該外歯付きリング（５）にか
   み合う、駆動可能なピニオン（６）とが設けられてお
   り、該ピニオン（６）が、中空体として構成されていて
   自動調心軸受（７）を介して支持ブロック（４）に支承
   されており、前記ピニオン（６）に対して横方向に配置
   された駆動軸（８）が設けられており、該駆動軸（８）
   の一方の端部が前記ピニオン（６）に回転連結されてお
   り、自動調心軸受（７）に並んで配置された、同様に支
   持ブロック（４）に支持されたピニオン（６）のための
   付加的な支持軸受（２３）が設けられており、該支持軸
   受（２３）は、ピニオンの傾倒を可能にするために半径
   方向で遊びを有しており、前記ローラ（１）が吸込みロ
   ーラとして構成されていて、定置の吸込みボックスが吸
   込みローラの駆動側で軸受を通って外部にガイドされて
   いる形式のものにおいて、 駆動軸（８）のピニオン側の端部（９）が切欠（２２）
   を有しており、ピニオン（６）の付加的な支持軸受（２
   ３）が駆動軸（８）の切欠（２２）内に設けられている
   ことを特徴とする、ローラを駆動するための平歯車伝動
   装置。
2. 【請求項２】 カップリング（２０，２１）が駆動軸
   （８）とピニオン（６）との間で自動調心軸受（７）に
   隣接して配置されている、請求項１記載の平歯車伝動装
   置。
3. 【請求項３】 駆動軸（８）がピニオン（６）に直接連
   結されている、請求項１又は２記載の平歯車伝動装置。
4. 【請求項４】 駆動軸（８）が、そのピニオン側の端部
   （９）で外歯列（２０）を有しており、該外歯列（２
   ０）がピニオン（６）の内歯列（２１）に係合してい
   る、請求項３記載の平歯車伝動装置。
5. 【請求項５】 自動調心軸受（７）と付加的な支持軸受
   （２３）とが、支持ブロック（４）内に定置に配置され
   た共通の軸受ピン（２４）に配置されている、請求項１
   から４までのいづれか１項記載の平歯車伝動装置。
6. 【請求項６】 付加的な支持軸受（２３）が自動調心軸
   受として構成されている、請求項１から５までのいづれ
   か１項記載の平歯車伝動装置。
7. 【請求項７】 自動調心軸受（２３）の外レース（２
   ５）と駆動軸（８）の内径との間に半径方向で遊びが設
   けられている、請求項６記載の平歯車伝動装置。
8. 【請求項８】 自動調心軸受（２３）の内レース（２
   ６）と軸受ピン（２４）の外径との間に半径方向で遊び
   が設けられている、請求項６記載の平歯車伝動装置。
9. 【請求項９】 ローラ（１）が中空軸として構成されて
   いて、自動調心軸受（３）が外歯付きリング（５）内の
   ほぼ中央に配置されている、請求項１から８までのいづ
   れか１項記載の平歯車伝動装置。
10. 【請求項１０】 ローラ（１）が撓み調節ローラとして
    構成されている、請求項１から９までのいづれか１項記
    載の平歯車伝動装置。