JPH10110791A - ２段切換減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転速度の切換えに際して、異常振動や異常
騒音の発生を防止し得る２段切換減速機を提供する。 【解決手段】 減速機ケーシング１で低速小歯車１１と
高速小歯車１２とを空転可能に支持し、これら低速小歯
車１１と高速小歯車１２との軸穴を遊嵌する入力軸１０
に、この入力軸１０の回転を低速小歯車１１または高速
小歯車１２に伝達し、かつ回転の伝達を解除する回転伝
達切換装置４０を設けて、低速小歯車１１の回転が出力
軸２０を回転させる低速大歯車２１に伝達されていると
きは高速小歯車１２の回転の解除により高速大歯車２２
を空転させず、逆に高速小歯車１２の回転が出力軸２０
を回転させる高速大歯車２２に伝達されているときは低
速小歯車１１の回転の解除により低速大歯車２２を空転
させない構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多種少量生産に用
いる圧延機の駆動に好適な２段切換減速機の改善に係
り、例えば大歯車の空転に起因する異常振動や異常騒音
の発生を防止し得るようにした２段切換減速機の技術分
野に属する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、１台の圧延機で２種類の圧延製
品を製造するためには圧延速度を換える必要があるが、
このような圧延機を駆動するに際しては２段切換減速機
が用いられている。以下、このような従来例に係る２段
切換減速機の典型例を、その平面断面図の図２を参照し
ながら説明する。

【０００３】即ち、図に示す符号１は、減速機ハウジン
グであって、この減速機ハウジング１により図示しない
駆動装置から入力側カップリングＣｉを介して回転力が
入力される後述する入力軸１０と、出力側カップリング
Ｃｏを介して図示しない圧延機等の被駆動装置に回転力
を伝達する後述する出力軸２０とが平行に支持されてい
る。勿論、入力軸１０は減速機ハウジング１に軸受２と
軸受３とを介して、また出力軸２０は軸受４と軸受５と
を介してそれぞれ支持されている。

【０００４】前記入力軸１０の減速機ハウジング１内の
軸部分には低速用小歯車１１と、この低速用小歯車１１
よりもピッチ径が大径の高速用小歯車１２と所定の間隔
を持って設けられており、これら入力軸１０と低速用小
歯車１１と高速用小歯車１２とは一体的に構成されてい
る。前記出力軸２０の減速機ハウジング１内の軸部分に
は、前記低速用小歯車１１と噛合する低速用大歯車２１
と、この低速用大歯車２１よりもピッチ径が小径の前記
高速用小歯車１２に噛合する高速用大歯車２２とがそれ
ぞれ軸受２３と軸受２４とを介して外嵌されている。そ
して、低速用大歯車２１の高速用大歯車２２側の側面に
は回転力が伝達され、かつ回転の伝達が解除される小歯
車２１ａが、また高速用大歯車２２の低速用大歯車２１
側の側面には回転力が伝達され、かつ回転の伝達が解除
される前記小歯車２１ａと同ピッチ径の小歯車２２ａが
それぞれ突設されている。

【０００５】さらに、出力軸２０の前記低速用大歯車２
１の小歯車２１ａと、高速用大歯車２２の小歯車２２ａ
との間には、後述する構成になる回転速度切換装置３０
が設けられている。以下、この回転速度切換装置３０の
構成を説明すると、前記小歯車２１ａ，２２ａとピッチ
径が同径の回転力伝達歯車３１が出力軸２０に設けられ
ている。そして、この回転力伝達歯車３１には、内周面
に、この回転力伝達歯車３１の歯に噛合する歯が設けら
れると共に、外周部に、Ｕの字状部材３３の相対する側
に設けられた滑子３３ａ，３３ａが摺動自在に嵌合され
る溝３２ａが周設されてなる切換環３２が外嵌されてい
る。前記Ｕの字状部材３３は、図示しない操作レバーの
操作により操作されて、切換環３２を出力軸２０の長手
方向、つまり同図における左右方向に往復摺動させるも
のである。

【０００６】なお、出力軸２０の右側に設けられてなる
ものは、切換えに際して切換環３２の雌スプライン部を
前記小歯車２１ａ，２２ａに合わせるために、出力軸２
０を微小回転させるための出力軸回転調整装置６であ
り、位置合わせ終了後にはこの出力軸回転調整装置６と
出力軸２０との連結が解除されるものである。

【０００７】従って、回転速度切換装置３０の切換環３
２が中央位置にあるときは、入力軸１０の回転が出力軸
２０に伝達されることがないが、操作レバーの操作で、
例えば切換環３２が同図における左側方向に摺動される
と、この切換環３２の内周面に設けられた歯が回転力伝
達歯車３１の歯と高速用大歯車２２の小歯車２２ａの歯
とに噛合するので、入力軸１０の回転が高速用小歯車１
２、高速用大歯車２２、小歯車２２ａ、切換環３２およ
び回転力伝達歯車３１を経て出力軸２０に伝達される。
このとき、低速用大歯車２１は空転している。

【０００８】逆に、操作レバーの操作で切換環３２が同
図における右側方向に摺動されると、この切換環３２の
内周面に設けられた歯が回転力伝達歯車３１の歯と低速
用大歯車２１の小歯車２１ａの歯とに噛合するので入力
軸１０の回転が低速用小歯車１１、低速用大歯車２１、
小歯車２１ａ、切換環３２および回転力伝達歯車３１を
経て出力軸２０に伝達される。このとき、高速用大歯車
２２は空転している。つまり、操作レバーの操作による
切換環３２の左右摺動移動により出力軸２０の回転速度
は低速回転（１速）から高速回転（２速）に、逆に高速
回転（２速）から低速回転（１速）に切換えられるもの
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、出力軸の回
転で駆動される圧延機等の被駆動装置が小負荷の場合に
は格別の問題が生じるようなことがない。しかしなが
ら、被駆動装置が大負荷になると、上記のとおり、切換
えにより高速大歯車と低速大歯車のうち、必ず何れか一
方が空転するので、２段切換減速機のギヤトレーンに振
動が発生し、空転している高速大歯車または低速大歯車
の歯に正逆当たり現象が発生し、これに起因して２段切
換減速機に異常振動や異常騒音が発生し、２段切換減速
機の安定運転を継続することができなくなる恐れが生じ
る。

【００１０】従って、本発明の目的とするところは、例
え被駆動装置が大負荷であっても異常振動や異常騒音の
発生を防止することを可能ならしめる２段切換減速機を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記実情に鑑
み、低速大歯車や高速大歯車の空転を防止し得る手段を
講じてやれば、２段切換減速機に異常振動や異常騒音が
発生するのを防止することが可能になると考えてなした
ものである。

【００１２】従って、上記課題を解決するために、本発
明に係る２段切換減速機が採用した手段は、減速機ケー
シングにより低速小歯車と高速小歯車とを回転させる入
力軸が、またこの入力軸と平行であって、かつ前記低速
小歯車に噛合する低速大歯車と、前記高速小歯車に噛合
する高速大歯車とにより回転される出力軸が回転自在に
支持されると共に、これら低速大歯車と高速大歯車との
間に、これら低速大歯車または高速大歯車の回転を前記
出力軸に伝達し、かつ回転の伝達を解除する回転速度切
換装置を備えてなる２段切換減速機において、前記低速
小歯車と高速小歯車とを空転自在とし、これら低速小歯
車と高速小歯車との間に、入力軸の回転をこれら低速小
歯車または高速小歯車に伝達し、かつ回転の伝達を解除
する回転伝達切換装置を設けたことを特徴とするもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
２段切換減速機を、その平面断面図の図１を参照しなが
ら、従来例に係る２段切換減速機と同一のものならびに
同一機能を有するものを同一名称と符号とを以て説明す
る。

【００１４】即ち、図１に示す符号１は減速機ハウジン
グであり、この減速機ハウジング１内には低速用小歯車
１１と、この低速用小歯車１１よりもピッチ径が大径の
高速用小歯車１２とが、それらの両端に突設されてなる
ボス部にそれぞれ軸受１３，１４を介して回転自在に支
持されている。そして、図示しない駆動装置から回転力
が入力される入力軸１０は、これら低速用小歯車１１と
高速用小歯車１２との軸穴に遊嵌する状態で、かつこれ
ら低速用小歯車１１と高速用小歯車１２との間に、外周
に刻設されてなる雄スプライン１０ａが位置するように
通されると共に、減速機ハウジング１に固着された軸受
ケージ１ａに収容されてなる軸受２と、軸受ケージ１ｂ
に収容されてなる軸受３とを介して回転自在に支持され
ている。また、これら低速用小歯車１１と高速用小歯車
１２との軸穴の相対する側の内周面には雌スプライン１
１ａ、１２ａがそれぞれ刻設されている。

【００１５】そして、これら低速用小歯車１１と高速用
小歯車１２との間には入力軸１０の回転を、これら低速
用小歯車１１または高速用小歯車１２に伝達し、かつ回
転の伝達を解除する後述する構成になる回転伝達切換装
置４０が設けられている。

【００１６】回転伝達切換装置４０は、内周面に刻設さ
れている雌スプラインが入力軸１０の雄スプライン１０
ａの位置に外嵌され、外周面の端部側に低速用小歯車１
１と高速用小歯車１２との軸穴の相対する側の内周面に
刻設されている雌スプライン１１ａ，１２ａに嵌合する
雄スプライン４２ｂ，４２ｂを有し、かつ長手方向の中
央位置における外周部にＵの字状部材４３の相対する側
に設けられている滑子４３ａ，４３ａが摺動自在に嵌合
される溝４２ａが周設されてなる切換環４２が外嵌され
ている。なお、前記Ｕの字状部材４３は切換レバー４４
の操作によって入力軸１０の長手方向に移動されるよう
に構成されている。

【００１７】また、この減速機ハウジング１内には前記
低速用小歯車１１と噛合する低速用大歯車２１と、この
低速用大歯車２１よりもピッチ径が小径、かつ前記高速
用小歯車１２と噛合する高速用大歯車２２とが、それら
の両端に突設されてなるボス部にそれぞれ軸受２３，２
４を介して回転自在に支持されている。そして、図示し
ない圧延機等の被駆動装置に回転力を伝達する出力軸２
０は、これら低速用大歯車２１と高速用大歯車２２との
軸穴に遊嵌する状態で、かつこれら低速用大歯車２１と
高速用大歯車２２との間に、外周に刻設されてなる雄ス
プライン２０ａが位置するように通されると共に、減速
機ハウジング１に固着された軸受ケージ１ｃに収容され
てなる軸受４と、軸受ケージ１ｄに収容されてなる軸受
５とを介して回転自在に支持されている。また、これら
低速用大歯車２１と高速用大歯車２２との軸穴の相対す
る側の内周面には雌スプライン２１ａ、２２ａがそれぞ
れ刻設されている。

【００１８】これら低速用大歯車２１と高速用大歯車２
２との間には、これら低速用大歯車２１または高速用大
歯車２２の回転を出力軸２０に伝達し、かつ回転の伝達
を解除する後述する構成になる回転速度切換装置３０が
設けられている。

【００１９】回転速度切換装置３０は、内周面に刻設さ
れている雌スプラインが出力軸２０の雄スプライン２０
ａの位置に外嵌され、外周面の端部側に低速用大歯車２
１と高速用大歯車２２との軸穴の相対する側の内周面に
刻設されている雌スプライン２１ａ，２２ａに嵌合する
雄スプライン３２ｂ，３２ｂを有し、かつ長手方向の中
央位置における外周部にＵの字状部材３３の相対する側
に設けられている滑子３３ａ，３３ａが摺動自在に嵌合
される溝３２ａが周設されてなる切換環３２が外嵌され
ている。なお、前記Ｕの字状部材３３は切換レバー３４
の操作で出力軸２０の長手方向に移動されるように構成
されている。

【００２０】以上の説明から良く理解されるように、本
発明の実施の形態に係る２段切換減速機と、従来例に係
る２段切換減速機との大きな相違点は、出力軸２０の回
転を低速大歯車２１または高速大歯車２２に伝達し、か
つ回転の伝達を解除する回転速度切換装置３０と同構成
になる回転伝達切換装置４０を入力軸１０側に設けて、
低速小歯車１１または高速小歯車１２を回転させないよ
うにすることにより、これら低速小歯車１１または高速
小歯車１２に噛合する低速大歯車２１または高速大歯車
２２を空転させない構成にしたところにある。なお、こ
れら出力軸２０、低速用大歯車２１、高速用大歯車２
２、切換環３２等の取付け、形状に係る構成は、例えば
従来例に係る２段切換減速機のものと同構成であっても
良い。

【００２１】以下、本発明の実施の形態に係る上記構成
になる２段切換減速機の作用態様を説明すると、回転伝
達切換装置４０の切換環４２が中央位置にあるときは、
駆動装置を作動させて入力軸１０を回転させても、この
入力軸１０の回転は低速小歯車１１、高速小歯車１２の
何れにも伝達されることがなく、入力軸１０が回転し続
けるだけである。

【００２２】そこで、入力軸１０の回転停止状態におい
て操作レバー３４を操作し、例えば切換環３２を同図に
おける左側方向に摺動させて切換環３２の長手方向の一
端側、つまり左端側の雄スプライン３２ｂを高速大歯車
２２の雌スプライン２２ａと噛合させる。次いで、操作
レバー４４を操作することにより切換環４２を左側方向
に摺動させて、切換環４２の長手方向の一端側、つまり
左端側の雄スプライン４２ｂを高速小歯車１２の雌スプ
ライン１２ａに噛合させると共に、図示しない駆動装置
により入力軸１０を回転させると、高速小歯車１２が回
転し、この高速小歯車１２に噛合している高速大歯車２
２も回転する。

【００２３】従って、この高速大歯車２２の回転は、切
換環３２を介して出力軸２０に伝達されるが、このと
き、切換環３２の長手方向の他端側の雄スプライン３２
ｂと低速大歯車２１の雌スプライン２１ａとが噛合して
おらず、また切換環４２の長手方向の他端側の雄スプラ
イン４２ｂと低速小歯車１１の雌スプライン１１ａとが
噛合していないので、例え入力軸１０と出力軸２０とが
回転していても、これら低速小歯車１１と低速大歯車２
１とは共に回転するようなことがない。

【００２４】逆に、操作レバー３４を操作して、切換環
３２を右側方向に摺動させて切換環３２の長手方向の他
端側の雄スプライン３２ｂを低速大歯車２１の雌スプラ
イン２１ａと噛合させ、次いで操作レバー４４を操作す
ることにより切換環４２を右側方向に摺動させて切換環
４２の長手方向の他端側の雄スプライン４２ｂを低速小
歯車１１の雌スプライン１１ａに噛合させると、低速小
歯車１１が回転し、この低速小歯車１１に噛合している
低速大歯車２１も回転する。

【００２５】このとき、切換環３２の長手方向の１端側
の雄スプライン３２ｂと高速大歯車２２の雌スプライン
２２ａとが噛合しておらず、また切換環４２の長手方向
の１端側の雄スプライン４２ｂと高速小歯車１２の雌ス
プライン１２ａとが噛合していないので、例え入力軸１
０と出力軸２０とが回転していても、これら高速小歯車
１２と高速大歯車２２とは共に回転するようなことがな
い。

【００２６】上記のとおり、従来例に係る２段切換減速
機によれば、回転速度の切換え操作によって低速大歯車
と高速大歯車のうちの何れか一方が必ず空転した。しか
しながら、本発明の実施の形態に係る２段切換減速機に
よれば、上記のとおり、切換え側の小歯車と大歯車とが
回転伝達のために回転していても、他方の大歯車が空転
するようなことがない。従って、例え圧延機等の被駆動
装置が大負荷であったとしても、反切換側の大歯車が空
転しておらず、２段切換減速機のギヤトレーンに振動が
発生するようなことがないので、２段切換減速機に異常
振動や異常騒音が発生する恐れがなくなる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る２段切
換減速機によれば、従来例に係る２段切換減速機のよう
に回転速度の切換えにより切換え側の大歯車が出力軸へ
の回転伝達のために回転していても、他方の切換側の大
歯車が空転するようなことがないので、例え圧延機等の
被駆動装置が大負荷であったとしても、２段切換減速機
のギヤトレーンに振動が発生することがなく、２段切換
減速機に異常振動や異常騒音が発生する恐れがなくなる
ので、２段切換減速機の安定運転の継続が可能になると
いう極めて優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る２段切換減速機の平
面断面図である。

【図２】従来例に係る２段切換減速機の平面断面図であ
る。

【符号の説明】

１…減速機ハウジング，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…軸受
ケージ，２，３，４，５…軸受 １０…入力軸，１０ａ…雄スプライン，１１…低速用小
歯車，１１ａ…雌スプライン，１２…高速用小歯車，１
２ａ…雌スプライン，１３，１４…軸受 ２０…出力軸，２０ａ…雄スプライン，２１…低速用大
歯車，２１ａ…雌スプライン，２２…高速用大歯車，２
２ａ…雌スプライン，２３，２４…軸受 ３０…回転速度切換装置，３２…切換環，３２ａ…溝，
３２ｂ…雄スプライン，３３…Ｕの字状部材，３３ａ…
滑子，３４…切換レバー ４０…回転伝達切換装置，４２…切換環，４２ａ…溝，
４２ｂ…雄スプライン，４３…Ｕの字状部材，４３ａ…
滑子，４４…切換レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速機ケーシングにより低速小歯車と高
   速小歯車とを回転させる入力軸が、またこの入力軸と平
   行であって、かつ前記低速小歯車に噛合する低速大歯車
   と、前記高速小歯車に噛合する高速大歯車とにより回転
   される出力軸が回転自在に支持されると共に、これら低
   速大歯車と高速大歯車との間に、これら低速大歯車また
   は高速大歯車の回転を前記出力軸に伝達し、かつ回転の
   伝達を解除する回転速度切換装置を備えてなる２段切換
   減速機において、前記低速小歯車と高速小歯車とを空転
   自在とし、これら低速小歯車と高速小歯車との間に、入
   力軸の回転をこれら低速小歯車または高速小歯車に伝達
   し、かつ回転の伝達を解除する回転伝達切換装置を設け
   たことを特徴とする２段切換減速機。