JPS60256646A - 動力分配型双路伝動ギヤ機構とその組付け方法 - Google Patents

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、動力分配型駅路伝動ギヤ機構を上部と下部か
らなるギヤケース内において組付ける方法であって、各
伝動径路が中間軸を含み、互いに反対方向のハス歯をも
つピニオンとこの両ピニオンとの間の駆動ギヤが一体回
転可能に取りつけられた軸方向調節可能な軸を介して動
力分配が行われ、その軸の軸心と動力集合用ギヤを取り
つけた出力軸の軸心がギヤケースの接合面上に位置し、
中間軸が下部と上部にそれぞれ取りつけられ、下部の中
間軸が一体連結されたギヤとピニオンを含み、上部の中
間軸がギヤとピニオンを含み、出力軸と軸方向調節可能
な軸が下部の対応する半孔にそれぞれ載置されるといっ
た組付は方法及びその方法を実施するための伝動ギヤ機
構に関する。

〔従来の技術〕

ドイツ連邦共和国特許第２５１８１１５号にはこの種の
伝動ギヤ機構が開示されており、その分岐動力径路は平
歯車を介して大径ギヤを駆動するよう構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この伝動ギヤ機構の組付けと取りはずしは一方の径路の
少なくとも１個のギヤとそれと連動するピニオンが外部
から調節できてはじめて可能である。組付は後に、所定
の構造上の状態を達成するために更にギヤとピニオンを
正確に調節しなければならないという問題点があった。

このため、コンパクトで軽量な構造を維持しながら、伝
動径路のギヤとピニオンの調節を必要としない組付は方
法と駅路伝動ギヤ機構が要望されていた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として本発明による方
法では、ピニオンを含む動力分配用軸を作動位置から適
当方向に所定値だけ変位させてギヤケース下部の半孔に
位置させ、これにより軸のピニオンと下部中間軸のギヤ
が係合し、先ず上部中間軸のピニオンが動力集合用ギヤ
に完全に係合するように上部を回転移動させ、上部を更
に下降させることにより上部中間軸のギヤを軸方向に変
位した軸のピニオンに係入させ、そして上部を最終位置
まで更に下降させてピニオンと上部中間軸のギヤを軸の
稼動時位置への回転と軸方向変位によって完全に係合さ
せるのである。

さらに本発明によるもう一つの方法では、ピニオンを含
む動力分配用軸を作動位置から適当方向に所定値だけ変
位させてギヤケース下部の半孔に位置させ、これにより
軸のピニオンと下部中間軸のギヤが係合し、先ず上部中
間軸のギヤがピニオンに完全に係合するように上部を回
転移動させ、次に上部を更に下降させることにより上部
中間軸のピニオンを動力集合用ギヤに係入させ、そして
上部を最終位置まで更に下降させて動力集合用ギヤと上
部中間軸のピニオンを軸の稼動時位置への回転と軸方向
変位によって完全に係合させるのである。

さらに上記方法を実施するための駅路伝動ギヤ機構とし
て、本発明では、軸方向調節可能な軸と中間軸に取りつ
けられたギヤとピニオンの一体連結において動力集合用
ギヤの幅と駆動ギヤの幅の差より実質的な程度まで大で
ない距離だけ軸が軸方向変位することによりギヤヶース
の上部と下部の組付けと取りはずしか可能となるところ
の最小の値でもって軸方向調節可能な軸から伝動径路へ
動力を伝えるピニオンとギヤの歯のねじれ角が設定され
ている。

〔作　用〕

このような幾何学的関係により、二つのギヤ係合が、ギ
ヤとピニオンの相対カム移動と回転が同時に行われるこ
とにより異なった径方向で達成されるような調節可能な
ギヤと軸の連結を含む場合に伝動ギヤ機構の組付けが可
能である。

本発明の方法は調節可能なギヤと軸の連結を完全に省く
ことができる。

ギヤとピニオンの相対回転は、反対方向のピッチをもつ
ピニオンを備えた動力分配用軸の軸方向変位によって取
って代わられる。これにより二つの伝動径路が反対方向
に回転して異なる方向における保合と係合離脱が可能に
なる。達成される二つの保合のうち一方の初期径方向係
合により、必要な軸心方向変位距離が実質的に短くなる
。同様に、一対のピニオンとギヤの最小係台幅によって
、必要な変位距離を制限してもよい。また、互いに係合
するピニオンとギヤの最適位置関係を選択することによ
って必要な変位距離を短くすることもできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明を更に詳しく説明する
。

第１．２図は組立てられた状態の動力分配型駅路伝動ギ
ヤ機構を示す。下部伝動径路はギヤケースの下部６に回
転可能に取りつけられた、ギヤ２２とピニオン３２を有
する中間軸２からなる。

上部伝動径路はギヤケースの上部７に回転可能に取りつ
けられた、ギヤ２３とピニオン３３を有する中間軸３か
うなる。ギヤ２１．３１は、ギヤケースの接合部５に軸
方向調節可能に取りつけられた動力分配用軸１の互いに
逆方向のハス歯をもつピニオン２１．３１に係合する。

ピニオン３２，３３は出力軸４によってギヤケース接合
部５に支持された動力集合用（被駆動）ギヤ４０に係合
している。ギヤ２２およびピニオン３２とギヤ２３およ
びピニオン３３は一体回転可能かつ相対調節不能に結合
されている。動力分配用軸１は駆動ギヤ１０を介して駆
動される。

第３．４．５図は伝動ギヤ機構が組付けられる状態を示
す。第３図で、上部伝動径路のピニオン３３はギヤ４０
と完全に係合しているが、ギヤ２３とピニオン３１はそ
の歯先円が互いに接触しているだけである。従って、ギ
ヤケースの上部７はギヤケースの下部６にまだ載ってい
ない（第４図）。この時、動力分配用軸１はギヤケース
下部６の半孔内にあって、その作動位置から距離Ｘをお
いて変位している（第５図）。

この組付は方法をよりわかりやすくするため、出力軸４
を、従って中間軸２も、ギヤケース下部６に回転不能に
固定されているものとする。ギヤケース上部７が更に下
降するとピニオン３３がギヤ４０の外周に沿ってカム作
用をし（矢印）、このピニオン３３と一体回転可能に連
結されたギヤ２３が左外方に回転する　（矢印８）。

同時に、ギヤ２３の歯先円２４がピニオン３１の外周３
４に交わる。そして、ギヤ２３の歯の頂部がピニオン３
１の歯の頂部と合うと軸１は稼動状態位置へ軸方向移動
する。これにより、ピニオン２１とギヤ２２のハス歯が
係合して軸１とピニオン３１が右へ回転する（矢印９）
。ピニオン３１．２１の互いに反対方向のハス歯の作用
により、この軸方向移動はピニオン３１の歯をギヤ２３
の一時的に停止した歯に対して、やはり右方向に、相対
回転させることになる。従って、この二重ハス歯構成に
より回転効果が高められる。一対の歯頂同士が対向しな
くなり、歯頂と歯間部分が対向するとすぐにギヤケース
上部７は更に下降させられて、ギヤ２３の歯の後歯面２
６がピニオン３１の歯の前歯面３６に接触する。ギヤケ
ース上部７が更に下降すると、動力分配用軸１が稼動状
態位置まで軸方向移動し、これにより上記回転効果が生
じてピニオン３１とギヤ２３の係合が完了する。

取りはずし時、つまりギヤケース上部７をギヤケース下
部６から持ち上げると、軸１は上記と反対の方向に移動
し、これにより先ずピニオン３１とギヤ２３が分離し、
そしてピニオン３３とギヤ４０が分離する。

軸１の変位距離Ｘあるいは必要な回転角を最小限にする
ためには、ピニオン３１とギヤ２３の歯が互いに係合し
ようとする時点、つまり歯先円３４゜２４が互いに接触
する際に一方の歯が他方の歯間部分にすでに対向してい
ると都合がよい。

歯先円３４．２４の接触時にギヤ２３の前歯面２５がピ
ニオン３１の後歯面３５に対して接触寸前の位置にある
と更によい。ピニオン３３がギヤ４０にすでに係合して
回転あるいはカム移動することにより、同じ中間軸３に
取りつけられたギヤ２３の歯は外転サイクロイドを描く
。歯先円３４　、２４の接触に伴って前歯面２５が後歯
面３５に対して単にスライドし、歯面２５．２６によっ
て形成される歯は、一時的に現出した保合の遊びを利用
して、ピニオン３１を回転させずに、歯の後歯面２６ま
たは２７が前歯面３６または３７に接触するまで外転サ
イクロイド２８に沿って回転して歯面３５，３６間の歯
間部分に係入することができる。これが係合開始時にお
けるピニオン３１とギヤ２３の歯の最も望ましい位置関
係である。これは係合しあう全てのギヤの非常に特定的
な位置づけを必要、とするが、軸１の必要な変位の距離
Ｘ、従ってその回転角、を最小にすることができる。そ
して、回転角と変位距離Ｘはピニオン２１．３１の歯の
ねじれ角８１、８２の数値で決定する。この数値による
決定は、組付けの初期段階において変位距離Ｘがギヤ対
２１．２２または３１．３３の保合幅より大である場合
のみ効力をもち、少なくとも組付は工程の一時期におい
て一対のギヤは互いに係合せずに相対回転可能である。

従って、その後に必要とされる変位距離Ｘはこの回転角
あるいは許容変位距離によって減少することになる。

また、二つの保合のうち、一方が係合しようとする前に
′他方はすでに完全に係合している。

例えば、上記の組立て手順とは別の例として、先ずピニ
オン３１とギヤ２３を完全に係合させそして軸１とピニ
オン３１を右へ回転させ（矢印９）、作業位置へ向かっ
て変位させると同時にピニオン３１とギヤ２３の歯肉に
ローリングを起こさずに中間軸３を軸１の軸心回りに回
転させることによりピニオン３３とギヤ４０を係合させ
ることができる。その際ピニオン３３は軸１の軸心回り
の円形軌跡を描き、保合の路程は歯の高さとほぼ同じで
あるから保合は大体直線に沿って行われる。

この仮想直線は、更に、はとんど出力軸４の軸心を通過
するからピニオン３３とギヤ４０の歯の回転あるいはカ
ム移動をほとんど必要とせずに完全な保合が達成される
。

どの種の組付けが動力分配軸１の最小変位距離Ｘを必要
とするかは歯のねじれ角８１、８２、動力伝動径路のギ
ヤの直径やモジュール等の幾何学的寸法によるもので、
それは数学的に決定される。歯のピッチ角８１、８２は
、中間軸２，３に過剰な軸方向応力が作用することを避
けるために、可能なだけ小さい方がよい。

以上のように、後に係合する対、つまりピニオン３１と
ギヤ２３または３３と４０の歯がその歯先円同士の接触
時に非常に特定的な所定の回転角度位置関係にあるよう
に構成することにより所定寸法の伝動ギヤの変位距離Ｘ
を最小にすることができる。そのために、一本の軸に取
りつけられたギヤ同士は所定の相対位置にある必要があ
ろう。組付けの際に少なくともギヤが最適の位置に回転
するよう配慮しなければならない。

軸１の軸方向変位距離Ｘは構造上可能であるが、中間軸
のギヤ２２．２３の間に通常配置される駆動ギヤ１０に
よって制限されることを特に強調する必要はないであろ
う。ギヤ２２とギヤ２３が動力集合用ギヤ４０の両サイ
ドに小間隔をおいて配置されているから、コンパクトな
構造においては数値Ｘは動力集合用ギヤ４０の幅Ａと駆
動ギヤ１０の幅ａの差（Ａ−ａ）よりほんのわずか大で
なければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力分配型駅路伝動ギヤ機構の概略側面図、第
２図は第１図の■−■線断面図、第３図は組付は時にお
けるギヤ２３とピニオン３１の保合直前の位置を示す図
、第４図は動力分配型駅路伝動ギヤ機構の組付けの際に
上部ピニオンが出力軸のギヤと係合している状態を示す
概略側面図、第５図は軸１が距＠Ｘ変位して載置されて
いる状態を示す第４図の■−■線断面図である。 （１）・・・・・・軸方向調節可能な軸、（２）、（３
）・・・・・・中間軸、（４）・・・・・・出力軸、（
６）・・・・・・ギヤケース上部、（７）・・・・・・
ギヤケース下部、（１０）・・・・・・駆動ギヤ、（２
１）　、　（３１）　、　（３２）　、　（３３）・・
・・・・ビニオン、（２２）　、　（２３）・・・・・
・ギヤ、（４０）・・・・・・動力集合用ギヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　動力分配型駅路伝動ギヤ機構を上部（６）と下部（
   ７）からなるギヤケース内において組付ける方法であっ
   て、各伝献径路が中間軸（２，３）を含み、互いに反対
   方向のハス歯をもつピニオン（２１，３１）とこの両ピ
   ニオンとの間の駆動ギヤ（１０）が一体回転可能に取り
   つけられた軸方向調節可能な軸（１）を介して動力分配
   が行われ、軸（１）の軸心と動力集合用ギヤ（４０）を
   取りつけた出力軸（４）の軸心がギヤケースの接合面上
   に位置し、中間軸（２，３）が下部（６）と上部（７）
   にそれぞれ取りつけられ、下部の中間軸（２）が一体連
   結されたギヤ（２２）とピニオン（３２）を含み、上部
   の中間軸（３）がギヤ（２３）とピニオン（３３）を含
   み、出力軸（４）と軸（１）が下部（６）の対応する半
   孔にそれぞれ載置されるといった組付は方法において、
   ピニオン（２１，３１）を含む動力分配用軸（１）を作
   動位置がら適当方向に所定値（Ｘ）だけ変位させてギヤ
   ケース下部（６）の半孔に位置させ、これにより軸（１
   ）のピニオン（２１）と下部中間軸（２）のギヤ（２２
   ）が係合し、先ず上部中間軸（３）のピニオン（３３）
   が動力集合用ギヤ（４ｏ）に完全に係合するように上部
   （７）を回転移動させ、上部（７）を更に下降させるこ
   とにより上部中間軸（３）のギヤ（２３）を軸方向に変
   位した軸（１）のピニオン（３１）に係入さ廿、そして
   上部（７）を最終位置まで更に下降させてピニオン（３
   １）と上部中間軸（３）のギヤ（２３）を軸（１）の稼
   動時位置への回転と軸方向変位によって完全に係合させ
   ることを特徴とする方法。 ■　特許請求の範囲■に記載の方法において、それぞれ
   一体連結されたギヤとピニオン（２１と３１．２２と３
   ２．２３と３３）が所定の回転角度位置関係をもち、上
   部（７）の下部（６）への組付けのため所定の歯と歯間
   部分の互いに係合するよう係合関係にあるギヤとピニオ
   ン（２１と２２．３２と４０．３３と４０または３１と
   ２３）の歯の位置関係が定められていることを特徴とす
   る方法。 ■　特許請求の範囲■に記載の方法において、ピニオン
   （３１）とギヤ（２３）の歯先円（３４，２４）同士の
   接触の際にギヤ（２３）のひとつの歯の前歯面（２５）
   がピニオン（３１）の後歯面（３５）に対して単にスラ
   イドしてピニオン（３１）とギ、ヤ（２３）が係合する
   ように各軸（１，２，３）のギヤとピニオン（２１，３
   １；２２．３２；２３，３３）を所定位置関係におくこ
   とを特徴とする方法。 ■　動力分配型駅路伝動ギヤ機構を上部（６）と下部（
   ７）からなるギヤケース内において組付ける方法であっ
   て、各伝動径路が中間軸（２，３）を含み、互いに反対
   方向のハス歯をもつピニオン（２１，３１）とこの両ピ
   ニオンとの間の駆動ギヤ（１０）が一体回転可能に取り
   つけられた軸方向調節可能な軸（１）を介して動力分配
   が行われ、軸（１）の軸心と動力集合用ギヤ（４０）を
   取りつけた出力軸（４）の軸心がギヤケースの接合面上
   に位置し、中間軸（２，３）が下部（６）と上部（７）
   にそれぞれ取りつけられ、下部の中間軸（２）が一体連
   結されたギヤ（２２）とピニオン（３２）を含み、上部
   の中間軸（３）がギヤ（２３）とピニオン（３３）を含
   み、出力軸（４）と軸（１）が下部（６）の対応する半
   孔にそれぞれ載置されるといった組付は方法において、
   ピニオン（２１，−３１）を釡む動力分配用軸（１）を
   作動位置から適当方向に所定値（Ｘ）だけ変位させてギ
   ヤケース下部（６）の半孔に位置させ、これにより軸（
   １）のピニオン（２１）と下部中間軸（２）のギヤ（２
   ２）が係合し、先ず上部中間軸（３）のギヤ（２３）が
   ピニオン（３１）に完全に係合するように上部（７）を
   回転移動させ、次に上部（７）を更に下降させることに
   より上部中間軸（３）のピニオン（３３）を動力集合用
   ギヤ（４０）に係入させ、そして上部（７）を最終位置
   まで更に下降させて動力集合用ギヤ（４０）と上部中間
   軸（３）のピニオン（３３）を軸（１）の稼動時位置へ
   の回転と軸方向変位によって完全に係合させることを特
   徴とする方法。 ■　特許請求の範囲■に記載の方法において、それぞれ
   一体連結さ、れたギヤとピニオン（２１と３１．２２と
   ３２．２３と３３）が所定の回転角度位置関係をもち、
   上部（７）の下部（６）への組付けのため所定の歯と歯
   間部分の互いに係合するよう係合関係にあるギヤとピニ
   オン（２１と２２．３２と４０．３３と４０または３１
   と２３）の歯の位置関係が定められていることを特徴と
   する方法。 ■　特許請求の範囲■に記載の方法において、ピニオン
   （３３）とギヤ（４０）の歯先円の接触の際にひとつの
   歯とひとつの歯間部分がその接触点において実質的に中
   心同士で対向してピニオン（３３）とギヤ（４０）が係
   合するように各軸（１，２，３）のギヤとピニオン（２
   １，３１；２２，３２；２３゜３３）を所定位置関係に
   おくことを特徴とする方法。 ■　上部（６）と下部（７）からなるギヤケース内に組
   付けられる動力分配型双方向伝動ギヤ機構において、 互いに反対方向のハス歯をもつピニオン（２１，３１）
   とこの両ビニオンとの間に配設された駆動ギヤ（１０）
   を一体回転可能に設けている軸方向調整可能な軸（１）
   と、 動力集合用ギヤ（４０）を設けている出力軸（４）と、 前記ピニオン（２１）と噛合するギヤ（２２）及び前記
   集合用ギヤ（４０）と噛合するピニオン（３２）を設け
   ているとともに、前記下部ケース（６）に取付けられて
   いる中間軸（２）と、 前記ピニオン（３１）と噛合するギヤ（２３）及び前記
   集合用ギヤ（４０）と噛合するピニオン（３３）を設け
   ているとともに前記上部ケース（６）に取付けられてい
   る中間軸（３）とを備え、前記軸（１）と前記出力軸（
   ４）の軸心が上・下部ケース（６，７）の接合面上に位
   置し、さらに各軸（１，２，３）に取りつけられたギヤ
   とピニオン（２１、３１；２２、３２；２３．３３）の
   一体連結において動力集合用ギヤ（４０）の幅（Ａ）　
   と駆動ギヤ（１０）の幅（ａ）の差（Ａ−ａ）より実質
   的な程度まで大でない距離（Ｘ）だけ軸（１）が軸方向
   変位することによりギヤケースの上部（７）と下部（６
   ）の組付けと取りはずしか可能となるところの最小の値
   でもって軸方向調節可能な軸（１）から伝動径路へ動力
   を伝えるピニオンとギヤ（２１，２２，３１，２３）の
   歯のねじれ角（Ｂｌ　、　Ｂ２）が設定されていること
   を特徴とする伝動ギヤ機構。 ■　特許請求の範囲■に記載の伝動ギヤ機構であって、
   変位距離（Ｘ）が１対のピニオンとギヤ（２１，２２，
   ３１，２３）の保合幅板上であり、組付けの際一時的に
   この１対のピニオンとギヤが係合せずに相対回転可能で
   あり、ピニオンとギヤ（３１，２３）の歯先円（２４，
   ３４）同士が交わった後軸（１）が変位することを特徴
   とする伝動ギヤ機構。