KR102035544B1 - 속도 전환이 가능한 감속기 - Google Patents

Abstract

회전 구동력을 전달하는 출력측 기어를 지지하는 베어링에의 적절한 윤활유의 공급을 행하는 것이 가능한 속도 전환 감속기가 제공된다. 당해 속도 전환 감속기는, 입력축과, 출력축과, 상기 출력축에 장착되는 복수의 출력측 기어와, 사용되는 출력측 기어를 선택하기 위한 시프터와, 각 출력측 기어에 대해 설치되는 시프터측의 제1 베어링 및 반 시프터측의 제2 베어링과, 제1 및 제2 베어링끼리 사이의 격실 내에 각각 설치되는 복수의 격벽을 구비한다. 상기 출력축은, 축심 방향 윤활유 유로 및 복수의 공급 유로를 갖는다. 상기 격벽은, 상기 격실을 상기 제1 베어링에 인접하는 제1 격실과 상기 제2 베어링에 인접하는 제2 격실로 분할하고, 또한 당해 제1 격실 내의 윤활유의 압력이 당해 제2 격실 내의 윤활유의 압력보다도 높아지도록 상기 공급 유로로부터 상기 제1 및 제2 격실 내로의 윤활유의 공급을 허용한다.

Description

속도 전환이 가능한 감속기

본 발명은 구동 회전축인 입력축의 회전 구동력을 종동 회전축인 출력축에 전달함과 함께, 당해 출력축의 속도 전환이 가능한, 즉 감속비의 선택이 가능한 감속기에 관한 것이다.

터빈, 엔진, 모터 등의 동력장치로 구동되는 구동 회전축(입력축)의 회전 동력을, 종동 회전축(출력축)에 전달하는 수단으로서, 예를 들어 특허문헌 1의 도 2에 개시되어 있는 바와 같은 기어 기구를 구비한 2단 전환 감속기가 있다. 이 2속 전환 감속기는 입력축과, 출력축과, 당해 입력축 및 당해 출력축을 이들이 평행해지도록 각각 베어링을 통하여 지지하는 감속기 하우징을 구비한다. 상기 입력축에는, 구동 장치로부터 입력측 커플링을 통하여 회전력이 입력된다. 상기 출력축은, 출력측 커플링을 통하여 압연기 등의 피구동 장치에 회전력을 전달한다.

상기 입력축 중 상기 감속기 하우징 내에 위치하는 축 부분에는, 입력측 저속용 피니언과, 이 입력측 저속용 피니언의 피치 직경보다도 큰 피치 직경을 갖는 입력측 고속용 피니언이 소정의 간격을 두고 설치되어 있고, 이들 입력축과 입력측 저속용 피니언과 입력측 고속용 피니언은 일체적으로 구성되어 있다. 상기 출력축 중 상기 감속기 하우징 내에 위치하는 축 부분에는, 상기 입력측 저속용 피니언과 맞물리는 출력측 저속용 기어 휠과, 이 출력측 저속용 기어 휠의 피치 직경보다도 작은 피치 직경을 갖고 상기 입력측 고속용 피니언에 맞물리는 출력측 고속용 기어 휠이 각각 베어링을 통하여 외부 끼움되어 있다. 상기 출력측 저속용 기어 휠은 1쌍의 측벽면을 갖고, 그 중 상기 출력측 고속용 기어 휠에 가까운 측벽면에서 출력측 저속용 피니언이 돌출되어, 당해 출력측 고속용 피니언에 대한 회전력의 전달과 그 전달의 해제가 행하여진다. 상기 출력측 고속용 기어 휠은 1쌍의 측벽면을 갖고, 그 중 상기 출력측 저속용 기어 휠에 가까운 측벽면에서 출력측 고속용 피니언이 돌출되고, 이 출력측 고속용 피니언에 대한 회전력의 전달과 그 전달의 해제가 행하여진다. 상기 출력측 고속용 피니언 및 상기 출력측 저속용 피니언은 서로 동등한 피치 직경을 갖는다.

상기 속도 전환 감속기는, 회전 속도 전환 장치를 더 구비한다. 이 회전 속도 전환 장치는, 상기 출력측 저속용 피니언과, 상기 출력측 고속용 피니언 사이에 설치되어 있다. 회전 속도 전환 장치는, 회전력 전달 기어와, 전환 링과, U자형 부재를 갖는다. 회전력 전달 기어는, 상기 각 출력측 피니언의 피치 직경과 동등한 피치 직경을 갖고, 상기 출력축에 설치되어 있다. 상기 전환 링은, 상기 회전력 전달 기어의 톱니에 맞물리는 내치가 설치된 내주면과, 홈이 설치된 외주부를 갖고, 상기 회전력 전달 기어에 외부 끼움된다. 상기 U자형 부재는, 상대하는 1쌍의 슬라이더를 갖고, 당해 1쌍의 슬라이더가 상기 홈에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞춤된다. 상기 U자형 부재는, 조작 레버에 의해 조작되어 상기 전환 링을 상기 출력축의 축방향으로 왕복시킨다.

상기 출력축에는 출력축 회전 조정 장치가 연결된다. 당해 출력축 회전 조정 장치는, 속도의 전환 시에 전환 링의 암형 스플라인부를 상기 각 출력측 피니언에 맞추기 위하여 출력축을 미소 회전시키는 장치이다. 위치 정렬 종료 후에는 이 출력축 회전 조정 장치와 출력축의 연결이 해제된다. 구체적으로, 상기 전환 링이 중앙 위치에 있을 때는 입력축의 회전이 출력축에 전달되는 경우가 없지만, 상기 조작 레버의 조작으로 상기 전환 링이 예를 들어 왼쪽으로 미끄럼 이동하면, 이 전환 링의 상기 내치가 상기 회전력 전달 기어의 톱니와 출력측 고속용 피니언의 톱니에 맞물린다. 이 때문에, 입력축의 회전이 상기 입력측 고속용 피니언, 상기 출력측 고속용 기어 휠, 상기 출력측 고속용 피니언, 상기 전환 링 및 상기 회전력 전달 기어를 거쳐서 상기 출력축에 전달된다. 이 때, 상기 출력측 저속용 기어 휠은 공전하고 있다. 반대로, 상기 조작 레버의 조작으로 상기 전환 링이 예를 들어 오른쪽으로 미끄럼 이동하면, 당해 전환 링의 상기 내치가 회전력 전달 기어의 톱니와 출력측 저속용 피니언의 톱니에 맞물린다. 이 때문에, 입력축의 회전이 상기 입력측 저속용 피니언, 상기 출력측 저속용 기어 휠, 상기 출력측 저속용 피니언, 상기 전환 링 및 상기 회전력 전달 기어를 거쳐서 상기 출력축에 전달된다. 이 때, 상기 출력측 고속용 기어 휠은 공전하고 있다.

이와 같이, 조작 레버에 의한 전환 링의 좌우 방향의 조작에 의해, 출력축의 회전 속도는 저속 회전(1속)과 고속 회전(2속) 사이에서 서로 전환된다.

상기 감속기에서는, 상기 각 기어 및 상기 베어링에 대한 적정한 윤활유의 공급이 곤란하다는 과제가 존재한다. 이 과제를 설명하기 위해서, 상기 출력축에 그 중심축을 따라 윤활유 공급용 구멍이 형성되고, 당해 구멍을 통하여 상기 출력축의 축단으로부터 상기 각 베어링, 상기 각 출력측 피니언 및 상기 회전 전달 기어에 윤활유가 공급된 구조를 갖는 감속기를 상정하고, 그 문제점에 대해 이하에 고찰한다.

이와 같이 상정된 감속기에 있어서, 예를 들어 상기 조작 레버의 조작으로 시프터인 전환 링이 상기 출력측 고속용 피니언 쪽으로 미끄럼 이동하면, 당해 전환 링의 내치가, 상기 회전력 전달 기어의 외주면에 설치된 톱니인 외치와, 고속용 기어 휠의 피니언 외주면에 설치된 톱니인 외치의 양쪽에 맞물린다. 당해 맞물림은, 상기 입력축의 회전 구동력이 상기 입력측 고속용 피니언, 상기 출력측 고속용 기어 휠, 상기 출력측 고속용 피니언, 상기 전환 링 및 상기 회전력 전달 기어를 거쳐서 상기 출력축에 전달되는 것을 가능하게 한다.

당해 전달 시, 출력측 고속용 기어 휠에 관한 부위에 공급되는 윤활유의 양, 구체적으로는, 상기 출력측 고속용 기어 휠에 내부 끼움되어 있는 베어링, 상기 출력측 고속용 피니언, 상기 회전력 전달 기어의 외치의 내측, 및, 시프터인 상기 전환 링의 내치의 내측에 공급되는 윤활유의 양이, 공전하고 있는 상기 출력측 저속용 기어 휠에 내부 끼움되어 있는 베어링에 공급되는 윤활유의 양에 비교하여 적어지고, 이 때문에 당해 출력측 고속용 기어 휠에 관한 부위에 있어서 윤활 불량을 일으킬 우려가 있다. 또한, 당해 부위 중에서도, 상기 출력측 고속용 기어 휠에 의한 회전력의 전달에 수반하여, 시프터인 전환 링을 위한 베어링에 공급되는 윤활유의 양이, 그 반대측(비시프터측)의 베어링에 공급되는 윤활유의 양에 비교하여 적어져 버릴 우려가 있다. 보다 구체적으로, 회전 구동력을 전달하는 출력측 고속용 기어 휠에 있어서, 전환 링과 반대측으로 흐르는 윤활유는, 당해 반대측에서의 상기 출력측 고속용 기어 휠의 내측 베어링을 통과하면 되는 데 비해, 시프터인 전환 링을 향하여 흐르는 윤활유는, 상기 출력측 고속용 기어 휠의 내측 베어링 이외에도, 서로 맞물리는 전환 링의 내치, 회전력 전달 기어의 외치 및 출력측 고속용 피니언의 외치를 통과할 필요가 있다. 이것은, 상기 양쪽 베어링 중 상기 전환 링에 가까운 베어링에 공급되는 윤활유의 양이 그 반대측의 베어링에 공급되는 윤활유의 양에 비하여 적어지고, 이 때문에, 시프터인 전환 링에 가까운 베어링이 눌어붙는다고 하는, 윤활유의 공급량 부족에 기인하는 윤활 불량의 발생을 야기할 우려가 있다.

이상의 점에서, 종래의 속도 전환 감속기에 있어서는, 전달측의 기어에 적절한 양의 윤활유를 공급하기가 어렵고, 또한 전달측의 기어이며 전환 링에 가까운 베어링에 적절한 양의 윤활유를 공급하기가 어렵다고 하는 문제점이 있다.

일본 특허 공개(평)10-110791호 공보

본 발명은 출력측 기어를 지지하는 베어링에의 적절한 윤활유의 공급을 행하는 것이 가능한 속도 전환 감속기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 제공되는 것은, 감속비를 전환하는 것이 가능한 속도 전환 감속기이며, 입력축과, 상기 입력축으로부터 전달되는 회전 구동력을 외부에 출력하는 출력축과, 상기 입력축으로부터 상기 출력축에 상기 회전 구동력을 전달함과 함께 상기 입력축의 회전 속도와 상기 출력축의 회전 속도의 비인 감속비를 전환하는 것이 가능해지도록 당해 감속비에 대응하여 상기 출력축에 장착되는 복수의 출력측 기어와, 상기 복수의 출력측 기어를 택일적으로 출력축에 연결하여 당해 출력축 기어로부터 당해 출력축에의 회전 구동력의 전달을 가능하게 하는 시프터와, 상기 복수의 출력측 기어의 각각에 대해 설치되는 제1 베어링 및 제2 베어링이며, 상기 출력축의 외주면 상에 배치되어, 당해 제1 베어링과 당해 제2 베어링 사이에 당해 제1 베어링 및 당해 제2 베어링에의 윤활유의 공급을 위한 격실을 형성하도록 상기 출력축의 축심 방향으로 서로 간격을 두고 배열하고, 상기 출력축에 대한 상기 출력측 기어의 상대 회전을 허용하도록 당해 출력측 기어를 지지하는 제1 베어링 및 제2 베어링과, 상기 복수의 출력측 기어의 각각의 내측에 있어서 상기 출력축의 외주면으로부터 직경 방향 외향으로 돌출되도록 상기 격실 내에 설치되는 복수의 격벽을 구비한다. 상기 제1 베어링은 상기 격벽보다도 상기 시프터에 가까운 위치이며 당해 제1 베어링을 통하여 상기 시프터에 상기 윤활유가 공급 가능한 위치에 설치되는 시프터측 베어링이며, 상기 제2 베어링은 상기 격벽을 끼워서 상기 제1 베어링과 반대측에 위치하는 반 시프터측 베어링이다. 상기 출력축은, 당해 출력축의 내부에 있어서 그 축심 방향을 따라 연장되어, 윤활유를 유통시키는 축심 방향 윤활유 유로와, 당해 축심 방향 윤활유 유로와 연통하고, 또한 당해 축심 방향 윤활유 유로로부터 직경 방향 외향으로 연장하여 상기 격실에 연통되는 복수의 공급 유로를 갖는다. 상기 격벽은, 상기 격실을 상기 제1 베어링에 인접하는 제1 격실과 상기 제2 베어링에 인접하는 제2 격실로 분할하고, 또한 당해 제1 격실 내의 윤활유의 압력이 당해 제2 격실 내의 윤활유의 압력보다도 높아지도록 상기 공급 유로로부터 상기 제1 격실 내로의 윤활유의 공급과 상기 공급 유로로부터 상기 제2 격실 내로의 윤활유의 공급을 허용한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 속도 전환 감속기를 나타내는 단면 정면도이다.
도 2는 도 1에 있어서 원(II)으로 둘러싸인 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 상기 속도 전환 감속기를 구성하는 격벽의 일부 단면 정면도이다.
도 4는 상기 격벽의 측면도이다.
도 5는 상기 격벽 근방에 있어서의 윤활유의 흐름을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 변형예에 관한 속도 전환 감속기의 주요부를 나타낸, 도 2에 대응하는 확대 단면 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태는, 본 발명에 관한 속도 전환 감속기로서, 입력축(2) 및 출력축(5)을 구비하는 2속 전환 감속기(1)를 예시한다.

도 1에서는, 지면 상측이 상기 2속 전환 감속기(1)의 입력축측에 상당하고, 도 1의 지면 하측이 상기 2속 전환 감속기(1)의 출력축측에 상당한다. 또한, 도 1의 지면 상하 방향이 상기 2속 전환 감속기(1)의 폭 방향에 상당한다. 도 1에서는, 지면 우측으로부터 상기 2속 전환 감속기(1)에 회전 구동력이 입력되고, 당해 2속 전환 감속기(1)로부터 지면 좌측으로 회전 구동력이 출력된다. 구체적으로는, 도 1의 지면 우측의 상류에 배치된 구동원으로부터, 회전 구동력이 입력축(2)에 입력되어, 2속 전환 감속기(1)로 소정의 감속비에서의 감속이 이루어진 후, 당해 회전 구동력이 도 1의 지면 좌측의 하류에 배치된 구동 대상에 출력축(5)을 통하여 출력된다. 당해 2속 전환 감속기(1)는, 다양한 동력 장치에 배치 가능한 기기이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 2속 전환 감속기(1)는, 상기 입력축(2)에 고정되는 입력측 저속용 기어(3) 및 입력측 고속용 기어(4)와, 상기 출력축(5)에 장착되는 출력측 저속용 기어 휠(7) 및 출력측 고속용 기어 휠(8)과, 시프터(10)를 더 구비한다. 당해 2속 전환 감속기(1)는, 상시 맞물림식의 감속기이며, 상기 입력측 저속용 기어(3)와 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)이 항상 맞물리고, 또한, 상기 입력측 고속용 기어(4)와 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)이 항상 맞물려 있다. 상기 시프터(10)는, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)과 상기 출력측 고속용 기어 휠(8) 사이에 배치되어, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7) 또는 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)을 택일적으로 상기 출력축(5)에 연결하여 그 출력측 기어 휠(7 또는 8)로부터 당해 출력축(5)에의 회전 구동력의 전달을 가능하게 함으로써, 상기 입력축(2)의 회전 속도와 상기 출력축(5)의 회전 속도의 비인 감속비가 제1 감속비인 저감속비와 제2 감속비인 고감속비 사이에서 전환되는 것을 가능하게 한다.

상기 입력축(2) 및 상기 출력축(5)은 도시되지 않은 케이싱을 관통하고, 당해 각 축(2, 5)에 대해 배치되어 있는 기어가 상기 케이싱 내에 저장되어 있다. 상기 동력원으로부터 상기 입력축(2)에 입력되는 회전 구동력은, 상기 케이싱 내에 있어서의 2개의 출력측 기어 휠, 즉, 저속용 기어 휠(7) 및 고속용 기어 휠(8) 중, 상기 시프터(10)에 의해 선택된 기어 휠을 통하여 소정의 속도로 감속되면서 출력축(5)으로 전달되어, 당해 출력축(5)을 통하여 외부로 출력된다.

상기 입력축(2)은, 강재 등으로 형성된 긴 봉재이며, 동력원으로부터 입력되는 회전 구동력(토크)에 대응 가능하게 되는 외경을 갖고, 상기 회전 구동력을 케이싱 내에 도입한다. 상기 입력측 저속용 기어(3) 및 상기 입력측 고속용 기어(4)는 서로 축방향으로 소정의 간격을 두고 상기 입력축(2)의 외주면에 외부 끼움되어 있고, 상기 입력측 저속용 기어(3)의 우측에 상기 입력측 고속용 기어(4)가 위치한다. 이들 입력측 기어(3, 4)는 모두, 입력축(2)과 함께 회전하도록 당해 입력축(2)에 고정되어 있다.

상기 출력축(5)은, 상기 입력축(2)과 거의 같은 형상, 재질을 갖는 긴 봉재이며, 전달된 회전 구동력을 외부로 출력한다. 상기 출력축(5)은, 당해 출력축(5)의 축심이 상기 입력축(2)의 축심과 평행해지도록, 당해 입력축(2) 사이에 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 출력측 저속용 기어 휠(7) 및 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)은 서로 축방향으로 소정의 간격을 두고 상기 출력축(5)의 외주면 상에 배치되어 있다. 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)은, 상기 입력측 저속용 기어(3)의 외주면에 형성되어 있는 톱니와 서로 맞물리도록, 당해 입력측 저속용 기어(3)와 대면하는 위치에 배치되어 있다. 마찬가지로, 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 상기 입력측 고속용 기어(4)의 외주면에 형성되어 있는 톱니와 서로 맞물리도록, 당해 입력측 고속용 기어(4)와 대면하는 위치에 배치되어 있다.

상기 출력측 저속용 기어 휠(7) 및 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 따라서, 상기 입력측 저속용 기어(3)와 상기 입력측 고속용 기어(4)의 간격과 동일 간격을 두고 배치되어 있다. 구체적으로, 당해 출력측 저속용 기어 휠(7) 및 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 각각 1쌍의 제1 베어링(14) 및 제2 베어링(15)을 통하여 회동 가능하게, 출력축(5)의 외주면 상에 장착되어 있다. 당해 1쌍의 제1 및 제2 베어링(14, 15)은, 도 1에 일점쇄선으로 나타내는 상기 출력축(5)의 축심 방향을 따라 또한 서로 이격하여 배열되어, 당해 베어링(14, 15)끼리의 사이에 소정의 공간인 격실(23)을 형성한다.

상기 출력측 저속용 기어 휠(7)은, 원반형 부재이며, 소정의 수의 톱니가 형성된 외주면과, 중앙부에 형성되어 상기 출력축(5)의 관통을 허용하는 내부 구멍을 갖는다. 당해 출력측 저속용 기어 휠(7)은, 상기 입력측 저속용 기어(3)의 톱니폭과 같은 톱니폭을 갖는다. 당해 출력측 저속용 기어 휠(7)의 내측에 설치되는 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)의 각각은 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)의 상기 내부 구멍에 끼워 맞춤되는 아우터 레이스와, 상기 출력축(5)의 외주면에 외부 끼움하는 이너 레이스를 갖는다. 이와 같이 하여 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)은 상기 출력축(5)에 대해 회동 가능하게 되도록 상기 1쌍의 제1 및 제2 베어링(14, 15)을 통하여 상기 출력축(5)에 장착되어 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)은 상기 출력축(5)에 대한 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)의 상대 회전을 허용하도록 당해 출력측 저속용 기어 휠(7)을 지지한다.

상기 출력측 저속용 기어 휠(7)은 돌출부(9)를 갖는다. 당해 돌출부(9)는, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)의 양측면 중 상기 고속용 기어 휠(8)을 향하는 측벽면으로부터 축방향으로 돌출되어, 상기 축심을 둘러싸는 환형을 이룬다. 돌출부(9) 중 출력축(5)을 향하는 주면(周面), 즉 내주면에는, 내치인 스플라인(13)이 형성되어 있다.

상기 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)과 동일하게 원반형 부재이지만, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 당해 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 그 중앙에 형성된 내부 구멍과, 소정의 수의 톱니가 형성된 외주면을 가지지만, 그 기어수는 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)의 기어수와 상이하다. 당해 출력측 고속용 기어 휠(8)은, 입력측 고속용 기어(4)의 톱니폭과 같은 톱니폭을 갖는다. 당해 출력측 고속용 기어 휠(8)의 내측에 설치되는 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)의 각각은 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)의 상기 내부 구멍에 끼워 맞춤되는 아우터 레이스와, 상기 출력축(5)의 외주면에 외부 끼움되는 이너 레이스를 갖는다. 이와 같이 하여, 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)도 출력축(5)에 대해 회동 가능하게 되도록 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)을 통하여 상기 출력축(5)에 장착되어 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)은 상기 출력축(5)에 대한 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)의 상대 회전을 허용하도록 당해 출력측 고속용 기어 휠(8)을 지지한다.

상기 출력측 고속용 기어 휠(8)도 돌출부(9)를 갖는다. 당해 돌출부(9)는, 상기 출력측 고속용 기어 휠(8)의 양측면 중 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)을 향하는 측벽면으로부터 축방향으로 돌출되어, 상기 축심을 둘러싸는 환형을 이룬다. 당해 돌출부(9) 중 출력축(5)을 향하는 주면, 즉 내주면에는, 내치인 스플라인(13)이 형성되고, 당해 스플라인(13)은, 상기 출력측 저속용 기어 휠(7)에 형성되어 있는 상기 스플라인(13)의 피치 직경과 동일 피치 직경을 갖는다. 이들 고속용 기어 휠(8) 및 저속용 기어 휠(7)에 형성된 스플라인(13)은, 모두 대직경 스플라인이다.

상기 출력축(5) 중 상기 저속용 기어 휠(7)과 상기 고속용 기어 휠(8) 사이에 위치하는 부분의 외주면에는, 둘레 방향으로 배열하는 복수의 소직경 스플라인(12)이 당해 출력축(5)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 상기 시프터(10)는, 상기 소직경 스플라인(12)의 직경 방향 외측의 위치에서 당해 소직경 스플라인(12)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 도 1에 실선 및 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상기 시프터(10)는, 상기 출력축(5)에 따라 상기 저속용 기어 휠(7)과 상기 고속용 기어 휠(8) 사이를 이동하는 것이 가능하고, 이 이동에 의해, 상기 입력축(2)으로부터 상기 출력축(5)에의 회전 구동력의 전달 경로가, 저속용 기어 휠(7)을 포함하는, 제1 감속비에서의 감속을 행하기 위한 제1 경로와, 고속용 기어 휠(8)을 포함하는 제2 감속비에서의 감속을 행하기 위한 제2 경로 사이에서 전환되는 것을 가능하게 한다.

상기 시프터(10)는, 측면에서 보아 축방향 중앙부가 직경 방향 외향으로 개방된 대략 U자 형상의 단면을 갖고, 상기 출력축(5)의 외주면을 둘러싸는 링형을 이룬다. 이 시프터(10)는 내주면 및 외주면을 갖는다. 당해 내주면에는, 상기 출력축(5)의 외주면에 형성된 상기 소직경 스플라인(12)의 피치 직경과 다름없는 피치 직경을 갖는 내측 스플라인이 형성되고, 당해 내측 스플라인이 상기 소직경 스플라인(12)과 맞물려 있다. 즉, 시프터(10)는, 출력축(5)의 외경과 거의 동등한 내경을 갖는다.

상기 시프터(10)의 상기 외주면은, 그 축방향 양단부에 각각 위치하는 1쌍의 돌출부(11)를 갖는다. 당해 1쌍의 돌출부(11)는, 저속용 기어 휠(7)의 돌출부(9) 및 고속용 기어 휠(8)의 돌출부(9)에 각각 대응하도록 축방향 중간 부분보다도 직경 방향 외향으로 돌출된다. 각 돌출부(11)에는, 각 기어 휠(7, 8) 에 형성된 대직경 스플라인(13)의 피치 직경과 동등한 피치 직경을 갖는 외측 스플라인이 형성되어 있다. 이들 외측 스플라인 중 어느 한쪽이 상기 출력측 기어 휠(7, 8) 중, 대응하는 기어 휠에 택일적으로 맞물려, 이에 의해 회전 구동력의 전달 경로의 선택, 즉 제1 감속비와 제2 감속비 사이에서의 감속비 선택이 행하여진다. 즉, 상기 시프터(10)는, 상기 돌출부(9)의 내경과 거의 동등한 외경을 가진다.

도 1에 실선으로 나타내는 바와 같이, 상기 시프터(10)가 상기 저속용 기어 휠(7)에 접속된 경우, 입력축(2)의 회전 구동력은, 저속용 기어(3), 저속용 기어 휠(7), 대직경 스플라인(13), 시프터(10), 소직경 스플라인(12)을 통하여, 제1 감속비에서의 감속을 수반하면서, 출력축(5)에 전달된다. 이 때, 고속용 기어 휠(8)은 동력 전달에 관여하지 않고, 1쌍의 제1 및 제2 베어링(14, 15)에 의해 지지되면서 공회전하고 있다.

도 1에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상기 시프터(10)가 상기 고속용 기어 휠(8)에 접속된 경우, 상기 입력축(2)의 회전 구동력은, 고속용 기어(4), 고속용 기어 휠(8), 대직경 스플라인(13), 시프터(10) 및 소직경 스플라인(12)을 통하여, 제2 감속비에서의 감속을 수반하면서, 출력축(5)에 전달된다. 이 때, 저속용 기어 휠(7)은 동력 전달에 관여하지 않고, 1쌍의 제1 및 제2 베어링(14, 15)에 의해 지지되면서 공회전하고 있다.

이상 설명한 2속 전환 감속기(1)의 운전 시에 있어서, 상기 소직경 스플라인(12), 대직경 스플라인(13), 및, 제1 및 제2 베어링(14, 15)은, 윤활을 필요로 하고 있다. 당해 윤활을 가능하게 하기 위해서, 상기 출력축(5)의 내부에는 중앙 윤활유 유로(16)와 복수의 직경 방향 유로(17)가 형성되어 있다.

상기 중앙 윤활유 유로(16)는, 상기 출력축(5)의 직경 방향 중앙 부분에 형성되어, 당해 출력축(5)의 축심 방향을 따라 윤활유를 유통시키는 축심 방향 윤활유 유로이다. 상기 중앙 윤활유 유로(16)는, 상기 축심 방향의 양단부를 갖는 통형을 이루고, 그 한쪽 단부는 상기 출력축(5)의 한쪽 단부에 있어서 개구되는 유입구(6)를 구성하고, 다른 쪽은 상기 출력축(5)의 내부에서 막혀 있다. 당해 중앙 윤활유 유로(16)에는 상기 유입구(6)를 통하여 외부로부터 윤활유가 이송되는 것이 가능하다.

상기 복수의 직경 방향 유로(17)는, 상기 출력축(5)에 장착된 상기 저속용 기어 휠(7) 및 상기 고속용 기어 휠(8)의 각각에 대응하는 위치에 형성된 공급 유로이며, 상기 중앙 윤활유 유로(16)로부터 직경 방향 외향으로 분기하여 당해 직경 방향으로 연장되고, 상기 베어링(14, 15)에 각각 윤활유를 공급하기 위한 상기 격실(23)에 연결되어 있다. 상기 직경 방향 유로(17)의 각각은 상기 중앙 윤활유 유로(16)의 내경보다도 작은 내경을 갖는다. 이 실시 형태에 관한 상기 복수의 직경 방향 유로(17)는, 상기 출력축(5)의 중심으로부터, 그 출력축(5)에 장착된 상기 저속용 기어 휠(7) 및 고속용 기어 휠(8)의 내주면에 각각 향해 일직선형으로 연장된다. 도 1에 나타내는 예에서는, 상기 저속용 기어 휠(7) 및 상기 고속용 기어 휠(8)의 각각에 대해 2개의 직경 방향 유로(17)가 부여되고, 당해 2개의 직경 방향 유로(17)의 축심이 동일 직선 상에 위치하도록 당해 직경 방향 유로(17)가 배치되어 있다.

상기 각 직경 방향 유로(17)의 직경 방향 외측의 단부는, 저속용 기어 휠(7) 또는 고속용 기어 휠(8)의 내주면의 폭 방향 중앙 부위를 향하여 개구되는 유출구(18)이다. 즉, 상기 각 직경 방향 유로(17)는, 상기 출력축(5)에 외부 끼움하는 상기 1쌍의 베어링(14, 15) 사이에 형성된 격실(23) 내에 상기 유출구(18)를 통하여 윤활유를 공급할 수 있도록 형성되어 있다. 이들 직경 방향 유로(17)는, 상기 출력축(5)의 외주면으로부터 직경 방향 외향으로 분기하도록 윤활유가 각 격실(23)에 공급되는 것을 가능하게 한다. 상기 직경 방향 유로(17)의 방향 및 개수는, 상기 격실(23)에 윤활유를 충분히 공급하는 것이 가능하다는 조건을 만족시키는 범위에서 자유롭게 설정된다.

상기 2속 전환 감속기는, 복수의 격벽(19)을 더 구비한다. 당해 복수의 격벽(19)은, 상기 출력측 기어 휠(7, 8)의 각각에 대해 설치된 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15) 사이에 형성된 격실(23)의 내부에 각각 설치되고, 상기 직경 방향 유로(17)의 유출구(18)의 외측에 위치한다. 여기서, 상기 제1 베어링(14)은, 상기 격벽(19)보다도 상기 시프터(10)에 가까운 위치이며 당해 제1 베어링(14)을 통하여 상기 시프터(10)에 상기 윤활유가 공급되는 것이 가능한 위치에 설치되는 시프터측 베어링이며, 상기 제2 베어링(15)은, 상기 격벽(19)을 사이에 두고 상기 제1 베어링(14)과 반대측에 위치하는 반 시프터측 베어링이다.

이하, 상기 복수의 격벽(19) 중 상기 저속용 기어 휠(7)에 대해 설치되는 격벽(19)에 착안하여 설명한다. 상기 고속용 기어 휠(8)을 위한 격벽(19)은, 상기 저속용 기어 휠(7)을 위한 격벽(19)의 구성과 마찬가지의 구성, 구체적으로는 저속용 기어 휠(7)을 위한 격벽(19)을 경면 반사시킨 이미지와 같은 구성을 가지므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 상기 격벽(19)은, 출력축(5)의 외주면 상에 당해 외주면으로부터 직경 방향 외향으로 돌출되도록 설치되어 있다. 당해 격벽(19)은, 상기 격실(23)을 상기 제1 베어링(14)에 인접하는 시프터측 격실인 제1 격실(24)과, 상기 제2 베어링(15)에 인접하는 반 시프터측 격실인 제2 격실(25)로 분할하고, 이 때문에, 당해 제1 격실(24) 내에 공급되는 윤활유의 압력과 당해 제2 격실(25) 내에 공급되는 윤활유의 압력의 상호 독립성을 높인다.

상기 격벽(19)은, 그 폭 방향의 중앙 부분이 상기 출력축(5)의 외주면을 향하여 직경 방향 내향으로 개방되는 단면을 갖는 링형의 부재이다. 상세하게는, 당해 격벽(19)은, 상기 유출구(18)와 상기 제1 베어링(14) 사이의 위치에서 상기 출력축(5)의 외주면으로부터 직경 방향으로 세워 설치하는 제1 측벽(19a)과, 상기 유출구(18)와 상기 제2 베어링(15) 사이의 위치에서 상기 출력축(5)의 외주면으로부터 직경 방향으로 세워 설치하는 제2 측벽(19a)과, 제1 측벽(19a)의 외주부와 제2 측벽(19b)의 외주부를 연결하도록 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향으로 연장되는 둘레벽(19c)을 갖는다. 상기 제1 측벽(19a)은 당해 제1 측벽(19a)과 상기 제1 베어링(14) 사이에 상기 제1 격실(24)을 획정하고, 상기 제2 측벽(19b)은 당해 제2 측벽(19b)과 상기 제2 베어링(15) 사이에 상기 제2 격실(28)을 획정한다.

상기 링형의 격벽(19)은, 상기 출력축(5)에 지지되는 출력측 기어 휠(7, 8) 및 당해 출력축(5)의 어느 한쪽에 대해 상대적으로 회전 가능해지도록 당해 한쪽 사이에 직경 방향의 간극을 두고 배치되어 있다. 당해 링형의 격벽(19)은, 당해 출력측 기어 휠(7 또는 8)의 내측이며 또한 출력축(5)의 외측에 배치되고, 이와 같이 하여, 상기 1쌍의 베어링(14, 15) 사이에 형성된 상기 격실(23)을, 당해 격벽(19)을 사이에 두고 상기 시프터(10)와 반대인 측에 위치하는 제2 베어링(15)의 윤활유의 공급을 허용하는 반 시프터측 격실인 상기 제2 격실(25)과, 당해 격벽(19)보다도 상기 시프터(10)에 가까운 상기 제1 베어링(14)에의 윤활유의 공급을 허용하는 시프터측 격실인 상기 제1 격실(24)로 분할한다.

상기 격벽(19)은, 그 내측에 외주 유로(20)를 획정한다. 당해 외주 유로(20)는, 상기 직경 방향 유로(17)의 유출구(18)를 통하여 직경 방향 외향으로 유출하는 윤활유를, 출력축(5)의 둘레 방향을 따라 유통시키는 형상, 즉, 출력축(5)의 외주면에 따르는 환형을 이룬다. 상기 격벽(19)의 외측, 예를 들어 당해 격벽(19)의 둘레벽(19c)의 외주면과 상기 출력측 기어 휠(7, 8)의 내주면의 간극에 상기 반 시프터측 격실인 상기 제2 격실(25) 내의 압력과 상기 시프터측 격실인 상기 제1 격실(24) 내의 압력 사이의 압력차를 유지하도록 양쪽 격실(25) 사이에서의 윤활유의 유통을 억제하는 시일 구조가 부여된다. 당해 시일 구조는, 예를 들어 클리어런스 시일, 오일 시일, 메커니컬 시일에 의해 구성된다.

상기 격벽(19)의 제1 측벽(19a) 및 제2 측벽(19b)에는 각각 복수의 제1 윤활용 구멍(21) 및 복수의 제2 윤활용 구멍(22)이 설치되고, 각 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)을 통하여 상기 반 시프터측 격실인 상기 제2 격실(25)과 상기 시프터측 격실인 상기 제1 격실(24)의 각각에 윤활유가 공급된다. 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)의 각각의 형상은, 상기 제1 격실(24)의 압력이 제2 격실(25)보다도 높은 상태로 상기 제1 윤활용 구멍(21) 및 제2 윤활용 구멍(22)을 각각 서로 동등한 유량으로 서로 동등한 온도의 윤활유가 통과하는 경우에, 당해 제2 윤활용 구멍(22)을 통과하기 전의 윤활유 압력과 통과한 후의 윤활유의 압력의 차가 당해 제1 윤활용 구멍(21)을 통과하기 전의 윤활유 압력과 통과한 후의 윤활유의 압력의 차보다도 커지도록, 설정되어 있다. 상세하게는, 상기 각 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)은, 상기 시프터측 격실인 제1 격실(24) 내의 압력이 상기 반 시프터측 격실인 제2 격실(25) 내의 압력보다 높은 상태를 발생시켜 당해 제1 격실(24)을 통하여 상기 제1 베어링(14)의 윤활을 행하기에 충분한 유량으로 윤활유를 공급하는 것을 가능하게 하는 형상을 가진다. 상기 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)은 상기 중앙 윤활유 유로(16)의 내경보다 작은 내경을 갖는다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 복수의 제1 윤활용 구멍(21) 및 상기 복수의 제2 윤활용 구멍(22)은, 상기 제1 측벽(19a) 및 상기 제2 측벽(19b)의 각각에 있어서, 출력축(5)의 외주 방향을 따라 등간격으로 배열하는 복수의 위치에 각각 형성되어 있다. 상기 제1 윤활용 구멍(21)의 각각과 상기 제2 윤활용 구멍(22)의 각각은 서로 대향하도록 위치하는 것이 바람직하다. 상기 1쌍의 베어링(14, 15)의 각각에 공급되는 윤활유의 압력 상호 독립성을 높이기 위해서는, 당해 1쌍의 베어링(14, 15)을 위한 윤활유 공급 유로로서의 상기 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)에서의 압력 손실을 서로 상이하게 하는 것, 구체적으로는, 제2 윤활용 구멍(22)에 있어서의 작동유의 유통 저항이 제1 윤활용 구멍(21)에 있어서의 윤활유의 유통 저항보다도 커지도록 양쪽 윤활용 구멍(21, 22)의 형상을 설정하는 것이 유효하다. 당해 압력 손실끼리의 차는 예를 들어 윤활용 구멍(21, 22)의 내경, 윤활용 구멍(21, 22)의 길이, 윤활용 구멍(21, 22)의 형상, 윤활용 구멍(21, 22)의 수 등을 서로 상이하게 함으로써 발생시킬 수 있다.

다음에, 상기 제1 및 제2 베어링(14, 15)의 각각에 공급되는 윤활유의 유통에 대해 설명한다. 저속용 기어 휠(7)에 대해서는, 출력축(5)의 단부 유입구(6)를 통하여 중앙 윤활유 유로(16) 내에 이송된 윤활유가 저속측의 직경 방향 유로(17) 및 저속측의 격벽(19)을 거쳐, 좌우 1쌍의 베어링(14, 15), 출력축(5)의 소직경 스플라인(12) 및 이것에 맞물려지는 시프터(10)의 내측 스플라인 및 저속용 기어 휠(7)의 대직경 스플라인(13) 및 이것에 맞물려지는 시프터(10)의 외측 스플라인의 각각에 공급되어, 그것들을 윤활한다.

반 시프터측 격실인 상기 제2 격실(25)에 공급되는 윤활유는 상기 제2 베어링(15)을 통과하면 되는 데 비해, 시프터측 격실인 상기 제1 격실(24)에 공급되는 윤활유는, 상기 제1 베어링(14)을 통과할 뿐만 아니라 소직경 스플라인(12) 및 이것에 맞물리는 내측 스플라인이나 대직경 스플라인(13) 및 이것에 맞물리는 외측 스플라인을 통과할 필요가 있다. 이 때문에, 도 5에 모식적으로 나타내는 바와 같이 상기 제1 격실(24)에 공급되는 윤활유의 유량(Q2)은, 상기 제2 격실(25)에 공급되는 윤활유의 유량(Q1)에 비하여 적어지는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고, 당해 제1 격실(24)에 공급되는 윤활유의 유량(Q2)을 당해 제2 격실(25)에 공급되는 윤활유의 유량(Q1)에 접근시키기 위해서는, 당해 제1 격실(24) 내의 압력(P2)을 당해 제2 격실(25) 내의 압력(P1)보다 높게 할 필요가 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 예를 들어 상기 격벽(19)의 제1 및 제2 측벽(19a, 19b) 중 상기 시프터(10)에 가까운 제1 측벽(19a)에 설치되는 제1 윤활용 구멍(21)의 크기와, 상기 시프터(10)로부터 먼 제2 측벽(19b)에 설치되는 제2 윤활용 구멍(22)의 크기를 상이하게 함으로써, 상기 제1 격실(24) 내의 압력(P2)을 상기 제2 격실(25) 내의 압력(P1)보다 높게 하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 상기 제2 격실(25)에 연통되는 상기 제2 윤활용 구멍(22)의 내경이 상기 제1 격실(24)에 연통되는 상기 제1 윤활용 구멍(21)의 내경보다도 작게 설정된다. 이와 같이 하여, 시프터측 격실(24) 내의 윤활유 압력을 비시프터측 격실(25) 내의 윤활유 압력보다도 높임으로써, 비시프터측의 베어링(15)뿐만 아니라, 시프터측의 베어링(14), 소직경 스플라인(12) 및 대직경 스플라인(13)의 각각에 필요 충분한 윤활유를 공급하는 것이 가능해진다.

상기 격벽(19)의 외주면과 상기 저속용 기어 휠(7)의 내주면이 밀착되지 않고 양자간에 도 2에 나타낸 바와 같은 직경 방향의 간극(28)이 존재하면, 저속측의 격벽(19)이 격실(23)을 비시프터측 격실(25)과 시프터측 격실(24)로 분할해도, 당해 비시프터측 격실(25) 내의 압력과 당해 시프터측 격실(24) 내의 압력의 차가 상기 간극(28)을 통해서 상기 시프터측 격실(24)로부터 비시프터측 격실(25)에의 윤활유의 흐름을 발생시킬 우려가 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)의 형상 상이(내경이나 길이의 상이)는, 시프터측의 베어링(14), 소직경 스플라인(12) 및 대직경 스플라인(13)에의 윤활유의 공급을 가능하게 하는 압력차를 발생시키는 한편, 상기 간극(28)은 상기 압력차에 기인하는 당해 간극(28)을 통한 윤활유의 이동을 허용하고, 이 이동이 상기 시프터측 베어링(14), 소직경 스플라인(12) 및 대직경 스플라인(13)에 공급되는 윤활유의 양을 감소시켜 버릴 가능성이 있다. 이것은, 제1 및 제2 측벽(19a, 19b)의 내주면과 출력축(5)의 외주면 사이에 간극이 있는 경우에 대해서도 동일하다.

그 때문에, 이 실시 형태에서는, 격벽(19)의 둘레벽(19c)의 외주면과 저속용 기어 휠(7)의 내주면 사이의 상기 간극(28)을 작게 하여 당해 간극(28)을 통해서 상기 제1 격실(24)로부터 상기 제2 격실(25)에의 윤활유의 흐름을 저지 또는 억제하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 격벽(19)의 제1 및 제2 측벽(19a, 19b)의 내주면 또는 출력축(5) 중 좌우 1쌍의 베어링(14, 15) 사이에 위치하는 부분의 외주면(클리어런스 시일부), 및, 상기 격벽(19)의 둘레벽(19c)의 외주면 또는 상기 각 출력측 기어 휠(7, 8) 중 제1 및 제2 베어링(14, 15) 사이에 위치하는 부분의 내주면(클리어런스 시일부)의 적어도 한쪽에, 윤활성을 구비한 피막(예를 들어, 구리 도금)을 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 격벽(19) 및 상기 출력축(5)이 서로 상대 회전하면서 접촉하는 것이 가능한 접촉면, 즉 클리어런스 시일부를 구성하는 접촉면을 각각 갖고 있는 경우에는, 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 상기 윤활성을 구비한 피막이 실시되는 것이 바람직하다. 혹은, 상기 격벽(19) 및 상기 출력측 기어 휠(7, 8)이 서로 상대 회전하면서 접촉하는 것이 가능한 접촉면, 즉 클리어런스 시일부를 구성하는 접촉면을 갖고 있는 경우에도, 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 상기 윤활성을 구비한 피막이 실시되는 것이 바람직하다. 당해 윤활성을 구비한 피막은 상기 클리어런스 시일부에 있어서 상기 격벽(19)의 제1 및 제2 측벽(19a, 19b)과 출력축(5)의 접촉 또는 상기 격벽(19)의 둘레벽(19c)과 상기 각 출력측 기어 휠(7, 8)의 접촉에 관계 없이, 당해 피막을 구성하는 구리 등의 자기윤활성에 의해, 격벽(19), 출력축(5), 각 기어 휠(7, 8)의 각 부재의 손상을 최소한에 그치게 할 수 있다.

상기 출력측 고속용 기어 휠(8)에 대해 설치되는 격벽(19)에 있어서도, 예를 들어 반 시프터측의 제2 윤활용 구멍(22)의 구멍 직경이 시프터측의 제1 윤활용 구멍(21)의 구멍 직경보다도 작은 것이 상기와 마찬가지 효과를 얻는 것을 가능하게 한다.

이상 설명한 바와 같이 상기 2속 전환 감속기(1)는, 상기 출력축(5)의 축심 방향으로 배열하는 제1 및 제2 베어링(14, 15)에 공급하는 윤활유의 압력에 상호 독립성을 부여하고, 또한, 반 시프터측 격실인 제2 격실(25) 및 시프터측 격실인 제1 격실(24)에서의 압력차에 의한 윤활유의 이동을 억제하고, 종래 구조에서는 윤활유가 충분한 공급이 곤란했던 제1 베어링(14)에 인접하는 제1 격실(24)을 고압으로 함으로써, 윤활유를 제1 및 제2 베어링(14, 15)뿐만 아니라 소직경 스플라인(12) 및 대직경 스플라인(13)에도 충분히 공급하는 것이 가능해지고, 특히 시프터(10)에 가까운 시프터측 베어링인 상기 제1 베어링(14) 등의 윤활 불량을 방지할 수 있다. 상기 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)의 각각의 유로 면적은, 상기 중앙 윤활용 유로(16) 및 상기 직경 방향 유로(17)의 각각의 유로 면적보다도 작은 것이 바람직하다. 이것에 의한 유체의 조리개 효과가, 1개소에만 집중적으로 윤활유가 흘러버리는 것을 방지하고, 좌우 1쌍의 베어링(14, 15), 소직경 스플라인(12), 대직경 스플라인(13)에 균일하게 윤활유를 공급하는 것을 가능하게 한다.

출력축(5)의 내부에 형성되는 윤활유의 유로는, 복수의 직경 방향 유로(17)가 공통된 중앙 윤활유 유로(16)에 연통하여 당해 중앙 윤활유 유로(16)로부터 직경 방향 외향으로 분기하는 형상이므로, 출력축(5)의 회전에 의해 윤활유에 작용하는 원심력을 이용하여 상기 1쌍의 베어링(14, 15), 소직경 스플라인(12) 및 대직경 스플라인(13)에 많은 윤활유를 공급할 수 있다.

다음에, 도 6을 참조하면서 변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)를 설명한다.

변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)는, 다음의 점 (a) 및 (b)에 있어서만, 상기 실시 형태에 관한, 즉 도 1 및 도 2에 나타내는 2속 전환 감속기(1)와 상이하다.

(a) 변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)에 있어서도, 격벽(19)의 둘레벽(19c)의 외주면과 출력측 기어 휠(7, 8)의 내주면 사이에 각각 간극(28)이 존재하지만, 당해 간극(28)은 상기 실시 형태에 관한 2속 전환 감속기(1)에 있어서의 간극(28)보다도 크다. 그리고, 변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)는, 상기 간극(28)에 각각 설치되는 오일 시일(26)을 더 구비한다.

(b) 변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)에서는, 복수의 직경 방향 유로(17)의 각각의 유출구(18)가 출력축(5)의 외주면보다도 축심에 가까운 위치에 있는, 구체적으로는 출력축(5)의 외주면 중 1쌍의 베어링(14, 15)끼리 사이의 위치로 하는 특정한 부분은, 다른 부분보다도 직경 방향의 내측에 위치하여 단차를 형성한다(즉 소직경의) 소직경 외주면(5)이며, 당해 소직경 외주면(5)에 상기 유출구(18)가 위치한다.

이 변형예에 관한 2속 전환 감속기(1)의 구성 중 상기 상위점 (a) 및 (b)를 제외한 구성은 상기 실시 형태에 관한 2속 전환 감속기(1)의 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

상기 오일 시일(26)은 상기 간극(28)을 통해서의 제1 격실(24) 내로부터 제2 격실(25)에의 윤활유의 유출을 억제하는 시일 구조를 구축하는 부재이며, 상기 격벽(19)의 둘레벽(19c)의 외주면과 상기 출력측 기어 휠(7, 8)의 내주면 사이의 상기 간극(28)에 있어서 상기 시프터측 격실(24) 근방의 위치에 설치되어 있다. 당해 오일 시일(26)은, 예를 들어 경질의 고무 등의 탄성체에 의해 형성되고, 상기 출력측 기어 휠(7, 8)의 내주면으로부터 직경 방향 외향으로 연장하는 기초부(26a)와, 당해 기초부(26a)로부터 직경 방향 내측을 향함에 따라 베어링(14)에 근접하는 방향으로 경사져서 연장하는 시일부(26b)를 갖고, 당해 시일부(26b)는 상기 둘레벽(19c)의 외주면에 밀착되는 것이 가능한 선단부를 갖는다.

상기 오일 시일(26)은, 상기 간극(28)에 설치됨으로써, 격벽(19) 중 시프터(10)에 가까운 제1 측벽(19a) 및 시프터(10)와 반대측의 제2 측벽(19b)에 각각 설치되는 제1 및 제2 윤활용 구멍(21, 22)의 형상이 상이함으로써 일어나는 윤활유의 압력차에 기인하는 격벽(19)의 외주면과 기어 휠(7, 8) 사이의 간극(28)을 통해서 윤활유의 이동을 저지 또는 억제하고, 이 때문에, 시프터(10)에 가까운 베어링(14), 소직경 스플라인(12), 대직경 스플라인(13)에의 보다 많은 윤활유의 공급을 가능하게 한다. 상기 오일 시일(26)의 형상 및 재질은, 상기 간극(28) 중 상기 제2 격실(25)에 통하는 부분과 상기 제1 격실(24)에 통하는 부분을 확실하게 상호 격리하여 당해 제2 및 제1 격실(25, 24)끼리 사이에 있어서의 윤활유의 이동을 억제한다는 조건을 만족시키는 범위에서 적절히 선정된다.

상기 출력축(5)의 외주면에 있어서, 상기 유출구(18)를 둘러싸는 소직경 외주면(5a)과 그 이외의 부분이 단차식으로 되어 있는 것은, 상기 격벽(19)의 내측에 형성되는 외주 유로(20)를 확대해 보다 많은 윤활유를 유통시키는 것을 가능하게 한다.

또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 특히, 금회 개시된 실시 형태에 있어서, 명시적으로 개시되어 있지 않은 사항, 예를 들어 운전 조건이나 조업 조건, 각종 파라미터, 구성물의 치수, 중량, 체적 등은, 당업자가 통상 실시하는 범위를 일탈하는 것이 아니며, 통상의 당업자라면 용이하게 상정하는 것이 가능한 값을 채용하고 있다.

본 발명의 기술은, 복수의 출력측 기어와, 당해 복수의 출력측 기어 중 회전 구동력을 소정의 속도로 감속하기 위해 사용되는 출력측 기어를 선택하기 위한 시프터를 구비한 속도 전환 감속기(예를 들어, 2속 또는 3속 전환 감속기)에 널리 적용 가능하다.

이상과 같이, 회전 구동력을 전달하는 출력측 기어를 지지하는 베어링에의 적절한 윤활유의 공급을 행하는 것이 가능한 속도 전환 감속기가 제공된다. 당해 속도 전환 감속기는, 입력축과, 상기 입력축으로부터 전달되는 회전 구동력을 외부에 출력하는 출력축과, 상기 입력축으로부터 상기 출력축에 상기 회전 구동력을 전달함과 함께 상기 입력축의 회전 속도와 상기 출력축의 회전 속도의 비인 감속비를 전환하는 것이 가능해지도록 당해 감속비에 대응하여 상기 출력축에 장착되는 복수의 출력측 기어와, 상기 복수의 출력측 기어를 택일적으로 출력축에 연결하여 당해 출력축 기어로부터 당해 출력축에의 회전 구동력의 전달을 가능하게 하는 시프터와, 상기 복수의 출력측 기어의 각각에 대해 설치되는 제1 베어링 및 제2 베어링이며, 상기 출력축의 외주면 상에 배치되고, 당해 제1 베어링과 당해 제2 베어링 사이에 당해 제1 베어링 및 당해 제2 베어링에의 윤활유의 공급을 위한 격실을 형성하도록 상기 출력축의 축심 방향으로 서로 간격을 두고 배열하며, 상기 출력축에 대한 상기 출력측 기어의 상대 회전을 허용하도록 당해 출력측 기어를 지지하는 제1 베어링 및 제2 베어링과, 상기 복수의 출력측 기어의 각각의 내측에 있어서 상기 출력축의 외주면으로부터 직경 방향 외향으로 돌출되도록 상기 격실 내에 설치되는 복수의 격벽을 구비한다. 상기 제1 베어링은 상기 격벽보다도 상기 시프터에 가까운 위치이며 당해 제1 베어링을 통하여 상기 시프터에 상기 윤활유가 공급 가능한 위치에 설치되는 시프터측 베어링이며, 상기 제2 베어링은 상기 격벽을 끼워서 상기 제1 베어링과 반대측에 위치하는 반 시프터측 베어링이다. 상기 출력축은, 당해 출력축의 내부에 있어서 그 축심 방향을 따라 연장하고, 윤활유를 유통시키는 축심 방향 윤활유 유로와, 당해 축심 방향 윤활유 유로와 연통하고, 또한 당해 축심 방향 윤활유 유로로부터 직경 방향 외향으로 연장하여 상기 격실에 연통되는 복수의 공급 유로를 갖는다. 상기 격벽은, 상기 격실을 상기 제1 베어링에 인접하는 제1 격실과 상기 제2 베어링에 인접하는 제2 격실로 분할하고, 또한 당해 제1 격실 내의 윤활유의 압력이 당해 제2 격실 내의 윤활유의 압력보다도 높아지도록 상기 공급 유로로부터 상기 제1 격실 내로의 윤활유의 공급과 상기 공급 유로로부터 상기 제2 격실 내로의 윤활유의 공급을 허용한다.

이 감속기에 의하면, 상기 격벽은, 상기 출력측 기어를 회전 가능하게 지지하는 1쌍의 베어링끼리 사이에 형성된 격실을 제1 격실과 제2 격실로 분할하여 상기 1쌍의 베어링의 어디에도 적정한 윤활유의 공급을 행하는 것을 가능하게 한다.

상기 격벽은, 상기 출력축 기어 및 상기 출력축의 어느 한쪽에 대해 상대적으로 회전 가능해지도록 배치되고, 상기 속도 전환 감속기는, 상기 간극에 배치되어 당해 간극을 통해 상기 제1 격실과 상기 제2 격실 사이의 윤활유 유통을 억제하는 시일 구조를 더 구비하는 것이 바람직하다. 당해 시일 구조는, 상기 제1 격실 내의 압력과 상기 제2 격실 내의 압력의 독립성을 더 높여 보다 적정한 윤활유의 공급을 가능하게 한다.

상기 격벽은, 구체적으로는, 상기 제1 베어링 사이에 상기 제1 격실을 획정하는 제1 측벽 및 상기 제2 베어링 사이에 상기 제2 격실을 획정하는 제2 측벽을 포함하고, 상기 제1 측벽에 상기 공급 유로로부터 상기 제1 격실로의 윤활유의 공급을 허용하는 제1 윤활용 구멍이 형성되고, 상기 제2 측벽에 상기 공급 유로로부터 상기 제2 격실로의 윤활유의 공급을 허용하는 제2 윤활용 구멍이 형성되고, 상기 제1 윤활용 구멍 및 상기 제2 윤활용 구멍의 형상은, 당해 제2 윤활용 구멍에 있어서의 윤활유의 유통 저항이 당해 제1 윤활용 구멍에 있어서의 윤활유의 유통 저항보다도 커지도록 설정되어 있으면 된다. 이 구조는, 제1 격실 내의 압력과 제2 격실 내의 압력 사이에 확실하게 차를 부여하는 것을 가능하게 한다.

상기 격벽 및 상기 출력축이 서로 상대 회전하면서 접촉하는 접촉면을 갖고 있는 경우, 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 윤활성을 구비한 피막이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 상기 격벽 및 상기 출력측 기어는 서로 상대 회전하면서 접촉하는 접촉면을 갖고 있는 경우, 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 윤활성을 구비한 피막이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 상기 어느 경우도, 상기 피막의 윤활성이 상기 접촉면끼리의 접촉에 의한 당해 접촉면의 마모 손상을 효과적으로 억제한다.

상기 제1 윤활용 구멍 및 제2 윤활용 구멍은, 상기 출력축의 외주 방향을 따라 배열하는 복수의 위치에 각각 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것은, 제1 및 제2 베어링에 대해 윤활유가 둘레 방향에 대해 높은 균일성으로 공급되는 것을 가능하게 한다.

상기 윤활용 구멍은, 상기 축심 방향 윤활유 유로 및 상기 각 공급 유로의 유로 면적보다 작은 유로 면적을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 작은 유로 면적을 갖는 윤활용 구멍의 교축 효과가, 윤활유 흐름의 편재를 억제하고, 높은 균일성으로 베어링 및 시프터에 윤활유가 공급되는 것을 가능하게 한다.

또한, 상기 제2 윤활용 구멍의 유로 면적은 상기 제1 윤활용 구멍의 유로 면적보다도 작은 것이 바람직하다. 이것은, 제1 격실 내의 윤활유의 압력을 제1 격실 내의 윤활유의 압력보다도 확실하게 높게 하는 것을 가능하게 한다.

상기 복수의 공급 유로는, 상기 축심 방향 윤활유 유로로부터 직경 방향 외향으로 분기하여 상기 격실에 윤활유를 공급하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것은, 출력축의 회전에 의한 원심력을 효과적으로 윤활유에 작용시켜 베어링 및 시프터에의 당해 윤활유의 공급을 촉진하는 것을 가능하게 한다.

Claims (9)

1. 감속비를 전환하는 것이 가능한 속도 전환 감속기이며,
   입력축과,
   상기 입력축으로부터 전달되는 회전 구동력을 외부에 출력하는 출력축과,
   상기 입력축으로부터 상기 출력축에 상기 회전 구동력을 전달함과 함께 상기 입력축의 회전 속도와 상기 출력축의 회전 속도의 비인 감속비를 전환하는 것이 가능해지도록 당해 감속비에 대응하여 상기 출력축에 장착되는 복수의 출력측 기어와,
   상기 복수의 출력측 기어를 택일적으로 출력축에 연결하여 당해 출력축 기어로부터 당해 출력축에의 회전 구동력의 전달을 가능하게 하는 시프터와,
   상기 복수의 출력측 기어의 각각에 대해 설치되는 제1 베어링 및 제2 베어링이며, 상기 출력축의 외주면 상에 배치되고, 당해 제1 베어링과 당해 제2 베어링 사이에 당해 제1 베어링 및 당해 제2 베어링에의 윤활유의 공급을 위한 격실을 형성하도록 상기 출력축의 축심 방향으로 서로 간격을 두고 배열하고, 상기 출력축에 대한 상기 출력측 기어의 상대 회전을 허용하도록 당해 출력측 기어를 지지하는 제1 베어링 및 제2 베어링과,
   상기 복수의 출력측 기어의 각각의 내측에 있어서 상기 출력축의 외주면으로부터 직경 방향 외향으로 돌출되도록 상기 격실 내에 설치되는 복수의 격벽을 구비하고,
   상기 제1 베어링은 상기 격벽보다도 상기 시프터에 가까운 위치이며 당해 제1 베어링을 통하여 상기 시프터에 상기 윤활유가 공급 가능한 위치에 설치되는 시프터측 베어링이며, 상기 제2 베어링은 상기 격벽을 사이에 두고 상기 제1 베어링과 반대측에 위치하는 반 시프터측 베어링이며,
   상기 출력축은, 당해 출력축의 내부에 있어서 그 축심 방향을 따라 연장되고, 윤활유를 유통시키는 축심 방향 윤활유 유로와, 당해 축심 방향 윤활유 유로와 연통하고, 또한 당해 축심 방향 윤활유 유로로부터 직경 방향 외향으로 연장하여 상기 격실에 연통되는 복수의 공급 유로를 갖고,
   상기 격벽은, 상기 격실을 상기 제1 베어링에 인접하는 제1 격실과 상기 제2 베어링에 인접하는 제2 격실로 분할하고, 또한 당해 제1 격실 내의 윤활유의 압력이 당해 제2 격실 내의 윤활유의 압력보다도 높아지도록 상기 공급 유로로부터 상기 제1 격실 내로의 윤활유의 공급과 상기 공급 유로로부터 상기 제2 격실 내로의 윤활유의 공급을 허용하는, 속도 전환 감속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 격벽은, 상기 출력측 기어 및 상기 출력축의 어느 한쪽과 상대적으로 회전 가능해지도록 당해 한쪽과 당해 격벽 사이에 간극을 두고 배치되고, 상기 속도 전환 감속기는, 상기 간극에 배치되어 당해 간극을 통해 상기 제1 격실과 상기 제2 격실 사이의 윤활유 유통을 억제하는 시일 구조를 더 구비하는, 속도 전환 감속기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 격벽은, 상기 제1 베어링 사이에 상기 제1 격실을 획정하는 제1 측벽 및 상기 제2 베어링 사이에 상기 제2 격실을 획정하는 제2 측벽을 포함하고, 상기 제1 측벽에 상기 공급 유로로부터 상기 제1 격실로의 윤활유의 공급을 허용하는 제1 윤활용 구멍이 형성되고, 상기 제2 측벽에 상기 공급 유로로부터 상기 제2 격실로의 윤활유의 공급을 허용하는 제2 윤활용 구멍이 형성되고, 상기 제1 윤활용 구멍 및 상기 제2 윤활용 구멍의 형상은 당해 제2 윤활용 구멍에 있어서의 윤활유의 유통 저항이 당해 제1 윤활용 구멍에 있어서의 윤활유의 유통 저항보다도 커지도록 설정되어 있는, 속도 전환 감속기.
4. 제1항에 있어서, 상기 격벽 및 상기 출력축은 서로 상대 회전하면서 접촉하는 접촉면을 갖고 있어서 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 윤활성을 구비한 피막이 실시되어 있는, 속도 전환 감속기.
5. 제1항에 있어서, 상기 격벽 및 상기 출력측 기어는 서로 상대 회전하면서 접촉하는 접촉면을 갖고 있어서 당해 접촉면의 적어도 한쪽에 윤활성을 구비한 피막이 실시되어 있는, 속도 전환 감속기.
6. 제3항에 있어서, 상기 제1 윤활용 구멍 및 제2 윤활용 구멍은, 상기 출력축의 외주 방향을 따라 배열하는 복수의 위치에 각각 설치되어 있는, 속도 전환 감속기.
7. 제3항에 있어서, 상기 제1 윤활용 구멍 및 상기 제2 윤활용 구멍은, 상기 축심 방향 윤활유 유로 및 상기 각 공급 유로의 유로 면적보다 작은 유로 면적을 갖는, 속도 전환 감속기.
8. 제6항에 있어서, 상기 제2 윤활용 구멍의 유로 면적이 상기 제1 윤활용 구멍의 유로 면적보다도 작은, 속도 전환 감속기.
9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 공급 유로는, 상기 축심 방향 윤활유 유로로부터 직경 방향 외향으로 분기하여 상기 격실에 윤활유를 공급하도록 배치되어 있는, 속도 전환 감속기.

Images