KR20130077769A

KR20130077769A - 기어장치의 시리즈 및 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법

Info

Publication number: KR20130077769A
Application number: KR1020120124192A
Authority: KR
Inventors: 요시키 하야시; 케이이치 오다; 타카토시 가지; 온 이시카와
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-07-09
Also published as: JP2013139843A; JP5812860B2; CN103185105B; CN103185105A; KR101412073B1

Abstract

본 발명은 심간거리가 상이한 기어장치를 특주제작하지 않고, 저비용 및 짧은 납기에 얻는 것을 과제로 한다.
전달토크의 대소에 의해 규정되는 대소구분(프레임 번호(1, 2, …)을 복수 가지고, 각 대소구분마다 입력축(14) 및 출력축(16)을 구비한 복수 종류의 기어장치가 포함되는 기어장치의 시리즈로서, 그 기어장치의 시리즈는, 동일한 상기 대소구분 내인 프레임 번호 2 내에, 케이싱(18L, 18M)의 크기가 동일한 복수의 등외프레임 기어장치(G2L, G2M)를 포함하고, 그 등외프레임 기어장치(G2L, G2M)는, 아이들기어(62L, 62M) 이외의 모든 기어가 공통됨과 함께, 그 등외프레임 기어장치(G2L, G2M)의 각각의 상기 입력축(14)과 출력축(16)의 심간거리(C6, C5)가 서로 상이하고, 또한, 각각의 심간거리(C6, C5)에 대응하는 크기가 상이한 아이들기어(62L, 62M)를 가지고 있다.

Description

기어장치의 시리즈 및 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법{Series of gear devices and method for manufacturing a plurality of types of gear device casings}

본 발명은, 기어장치의 시리즈 및 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에, 예를 들면 천장크레인 등의 구동에 사용하는 기어장치가 개시되어 있다.

이 기어장치는, 상하의 반분할 케이싱을 맞댄 구성으로 이루어지며, 입력축에 모터를 접속함과 함께, 출력축에 윈치의 드럼 등을 접속하는 태양으로 사용된다.

메이커는, 허용토크(혹은 기어상자의 크기)의 대소에 따라 규정되는 대소구분(프레임 번호)을 복수 준비하고, 그 대소구분마다 기어장치를 준비하여, 시리즈로서 제공하고 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2002－21986호

그러나, 이러한 용도로 사용되는 기어장치에 있어서는, 윈치의 드럼직경이 개개의 공장에서의 천장크레인 등의 사양에 따라서 상이한 경우가 많고, 따라서, 유저에 따라 요구되는 입력축(의 축심)과 출력축(의 축심)의 심간거리가 동일하지 않다는 사정이 있다. 그 때문에, 메이커가 각 프레임 번호마다 준비한 표준적인 심간거리에서 벗어난 심간거리, 특히 보다 큰 심간거리를 필요로 하는 기어장치는, 이른바 "특주제작"으로 그때마다 설계·제조되고 있었다.

그러나, 특주취급으로 제조되는 기어장치는, 심간거리를 지정한 수주를 받은 후에, 설계·제작을 행하게 되기 때문에, 납기가 길고, 또한 비용이 고가인 경향이 있다. 또, 이것을 기피하여 보다 큰 심간거리를 가지는(보다 큰 프레임 번호의) 표준품을 사용한 경우에는, 허용토크적으로 과잉품질의 기어장치를 사용하게 되어, 나아가서는, 원래 크고 무거운 장치인 만큼, 특히 중량이 과잉으로 증대되어 취급이 불편해진다, 라고 하는 문제점의 발생을 피할 수 없었다.

본 발명은, 이러한 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 심간거리가 상이한 기어장치를 특주제작하지 않고, 저비용 및 짧은 납기로 얻는 것을 그 과제로 하고 있다.

본 발명은, 전달토크의 대소에 의해 규정되는 대소구분을 복수 가지고, 각 대소구분마다 입력축 및 출력축을 구비한 복수 종류의 기어장치가 포함되는 기어장치의 시리즈로서, 그 기어장치의 시리즈는, 동일한 상기 대소구분 내에, 케이싱의 크기가 동일한 복수의 기어장치를 포함하고, 그 케이싱의 크기가 동일한 복수의 기어장치는, 적어도 일부의 기어가 공통됨과 함께, 상기 입력축과 출력축의 심간거리가 서로 상이하고, 또한, 각각의 심간거리에 대응하는 크기가 상이한 아이들기어를 가지고 있는 구성으로 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에 따른 기어장치의 시리즈에 있어서는, 전달토크에 의해 규정되는 대소구분(허용토크, 정격토크, 피크토크 등의 전달토크의 개념에 의해 규정되는 대소구분)을 복수 가지고, 동일한 대소구분 내에, 케이싱의 크기가 동일한 복수의 기어장치를 가진다(이후, 동일한 대소구분 내에 있어서의, 케이싱의 크기가 동일한 기어장치를 "등외프레임 기어장치"라고 칭한다). 복수의 등외프레임 기어장치간에는, 적어도 일부의 기어가 공통이다. 그리고, 각각의 등외프레임 기어장치는, 크기가 상이한 아이들기어를 가짐으로써, 각각의 입력축과 출력축의 심간거리가 서로 상이하다.

이 결과, 기어장치에 있어서 필요한 전달토크를 동일하게 유지한 채로(전달토크에 의해 규정되는 대소구분이 동일하면서), 복수 종류의 심간거리를 가지는 기어장치를, (특주제작에 의하지 않고) 저비용으로 얻을 수 있고, 납기도 단축할 수 있다.

다만, 본 발명은, 심간거리가 상이한 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법이라는 관점에서 파악한다면, 상기 복수 종류의 기어장치에 공통되는 케이싱 외프레임을 형성하는 외프레임 형성공정과, 그 케이싱 외프레임에, 당해 기어장치의 축을 지지하는 지지구멍을 형성하는 지지구멍 형성공정을 가지고, 상기 지지구멍 형성공정은, 상기 케이싱 외프레임에, 상기 복수의 기어장치에 공통되는 지지구멍을 형성하는 제1 지지구멍 형성공정과, 복수의 기어장치로 상이한 아이들축 및 입력축의 지지구멍을 형성하는 제2 지지구멍 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법이라고 파악할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 심간거리가 상이한 기어장치를 특주제작하지 않고, 저비용 및 짧은 납기로 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 기어장치의 시리즈의 일부를 나타내는, 상부케이싱을 제거한 등외프레임 기어장치의 평면도이다.
도 2는 등외프레임 기어장치의 케이싱의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 시리즈에 무아이들러의 기어장치가 더해진 시리즈를 나타내는, 도 1 상당의 평면도이다.
도 4는 상이한 대소구분의 기어장치로서, 심간거리가 동일한 기어장치가 존재하는 시리즈예를 나타내는, 도 1 상당의 평면도이다.
도 5는 대소구분과 심간거리의 관계의 일례를 나타내는 선도이다.

이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 기어장치의 시리즈를 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 기어장치의 시리즈의 일부를 나타내는, 상부케이싱을 제거한 등외프레임 기어장치(동일한 대소구분 내에 있어서의, 케이싱의 크기가 동일한 기어장치)의 평면도, 도 2는, 등외프레임 기어장치의 케이싱의 구성을 나타내는 사시도이다.

먼저, 도 1의 (A) 및 도 2를 참조하면서, 본 실시형태의 시리즈의 핵심이 되는 등외프레임 기어장치의 기본구성부터 설명한다.

도 1의 (A)의 기어장치(G2L)(부호의 의미는 후술한다)는, 입력축(14)과 출력축(16)을 가지고, 케이싱(18(18L))의 하면(18a)을 장착하여 사용하는, 이른바 하면장착형의 기어장치이다.

이 기어장치(G2L)의 케이싱(18)은, 입력축(14)의 축심(O1)과 출력축(16)의 축심(O2)을 포함한 수평의 분할면(P)으로 분할된 하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c)으로 구성되어 있다.

하부케이싱(18b)은, 대략 직육면체의 형상으로 이루어지고, 상부케이싱(18c)은, 상면(18d)이 내리막 경사면으로 이루어진 대략 직육면체의 형상으로 되어 있다. 하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c)은, 분할면(P)에 있어서 맞붙음으로써, 내부에 감속기구(20)를 수용하고 있다.

이 기어장치(G2L)의 감속기구(20)는, 입력축(14), 제1, 제2 중간축(22, 24), 및 후술하는 아이들축(30), 및 출력축(16)을 구비하는 평행축형의 감속기구이다.

보다 구체적으로는, 이 감속기구(20)는, 입력축(14)에 설치된 제1 피니언(42) 및 제1 중간축(22)에 설치된 제1 기어(44)로 이루어진 제1 헬리컬기어 세트(46), 제1 중간축(22)에 설치된 제2 피니언(48) 및 제2 중간축(24)에 설치된 제2 기어(50)로 이루어진 제2 헬리컬기어 세트(52), 및 제2 중간축(24)에 설치된 제3 피니언(54) 및 출력축(16)에 설치된 출력기어(56)로 이루어진 출력단 헬리컬기어 세트(58)를 구비한다.

여기서, 이 기어장치(G2L)는, 입력축(14) 및 제1 중간축(22)과의 사이에 아이들축(30)이 배치되고, 제1 헬리컬기어 세트(46)의 제1 피니언(42)과 제1 기어(44)와의 사이에 아이들기어(62L)가 개재되어 있다. 아이들기어(62L)는, 문자 그대로, 제1 피니언(42)과 제1 기어(44)와의 사이에 "아이들러"로서 개재되어 있을 뿐이며, 감속기구(20)에 있어서의 "감속작용"에는 기여하고 있지 않다.

이 아이들기어(62L)는, 용도상의 이유로 입력축(14)과 출력축(16)과의 심간거리를 C6으로 조정하기 위하여 배치되어 있는 것이다.

각 축(14, 16, 22, 24, 30)을 지지하는 지지구멍(71~75)은, 분할면(P)을 중심으로 하여 하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c)의 각각에 반원씩 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 지지구멍(71~75)은, 하부케이싱(18b)에 하측의 반원구멍(71A~75A)이, 상부케이싱(18c)에 상측의 반원구멍(71B~75B)이, 각각 형성됨으로써 전체(원형의 지지구멍(71~75))이 형성되어 있다. 도시되어 있지 않지만, 배면측도 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 즉, 이 실시형태에서는, 각 축(14, 16, 22, 24, 30)의 축심(O1~O5)은, 모두 분할면(P) 상에 인라인으로 나열되어 있다.

각 축(14, 16, 22, 24, 30)은, 이 실시형태에서는, 래디얼 하중에 더해, 각 헬리컬기어 세트(46, 52, 58)에 의해 발생하는 스러스트 하중을 받기 위하여, 원추롤러베어링(81), 자동 심조정 롤러베어링(82~85)에 의해 하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c)의 지지구멍(71~75)에 지지되어 있다. 다만, 베어링의 종류는, 상기예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 앵귤러롤러베어링과 같은(스러스트 하중을 받을 수 있는) 다른 베어링이어도 된다. 스러스트 하중이 발생하지 않는 스퍼기어 세트로 구동계가 구성되어 있는 경우에는, 통상의 롤러베어링이어도 된다. 또, 높은 토크를 취급할 필요가 없는 경우에는, 전동체는, 반드시 롤러(roller)계일 필요는 없고, 볼(ball)계여도 된다.

다만, 이 실시형태에서는, 입력축(14) 및 출력축(16)은, 정면측(도 1의 좌측)으로부터 돌출되어 있지만, 배면측(도 1의 우측)으로부터 돌출시킬 수도 있다. 출력축(16)의 배면측, 및 제1, 제2 중간축(22, 24), 및 아이들축(30)은, 케이싱(18) 내에 수용되어 있고(돌출되어 있지 않고), 지지구멍(71~75)은, 입력축(14)과 출력축(16)의 돌출측 이외에는, 폐색플레이트(91~97)에 의해 폐색되어 있다.

본 실시형태의 시리즈의 구성에 대해 설명한다.

도 1의 (A), (B)에 본 시리즈를 구성하는 기어장치(G2L, G2M)를 나타낸다. 여기서는, 프레임 번호 2의 기어장치가 나타나 있다. 여기서, 프레임 번호란, 전달토크에 의해 규정되는 대소구분을 의미하고 있다. "전달토크에 의해 규정되는 대소구분"의 개념에는, 허용토크, 정격토크, 피크토크 등의 각종 전달토크에 의해 규정되는 대소구분의 개념이 포함된다. 단, "케이싱의 크기(사이즈)의 대소"에만 의존하여 규정되는 대소구분의 개념은 포함하지 않는다. 본 실시형태에서는, 허용토크에 규정되는 대소구분이 작은 순서로, 프레임 번호 1, 프레임 번호 2, …라고 명명되어 있다.

기어장치(G2L, G2M)의 부호 (G2L, G2M)의 중앙의 "2"는 프레임 번호가 "2"인 것을 나타내고, L, M은, 심간거리의 길이가 L(길다), M(중간 정도)인 것을, 각각 나타내고 있다. 프레임 번호 2에서의 기어장치(G2L, G2M)의 심간거리는, 이 실시형태에서는 각각 C6, C5이며, C6＞C5이다.

도 1의 (A), (B)에서의 묘사의 비교로부터 분명한 바와 같이, 동일한 프레임 번호 2에 속하는 기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)는, (허용토크가 동일한 대소구분인) 동일한 프레임 번호 2 내에 있어서, 아이들기어(62L, 62M)의 직경(톱니수)이 상이하고, 이에 수반하여 아이들축(30) 및 입력축(14)의 길이방향(입력축(14)의 축심(O1) 및 출력축(16)의 축심(O2)을 이은 방향)에 있어서의 위치가 상이하며, 결과적으로 심간거리(C6, C5)가 상이하다. 이것 외에는, 기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)에서 상이한 점은 없다.

즉, 동일한 프레임 번호 2에 속하는 기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)는, 이와 같이, 케이싱(18)의 크기가 동일하고(등외프레임 기어장치끼리이며), 또한, 직경(d1, d2)이 상이한 아이들기어(62L, 62M) 이외의 기어(제1 피니언(42), 제1 기어(44), 제2 피니언(48), 제2 기어(50), 제3 피니언(54) 및 출력기어(56))는, 모두 공통이다. 또, 이들 기어가 설치되어 있는 각 축(14, 16, 22, 24, 30) 자체도, "부재"로서 보는 한 모두 공통이다.

환언하면, 큰 직경(d1)의 (즉, 톱니수가 많은) 아이들기어(62L)를 이용하고, 그로써, 입력축(14)과 출력축(16)의 심간거리를 긴 C6으로 한 것이, 도 1의 (A)의 기어장치(G2L)이다. 한편, 보다 작은 직경(d2)의 (즉, 톱니수가 적은) 아이들기어(62M)를 이용하고, 그로써, 입력축(14)과 출력축(16)의 심간거리를 보다 짧은 C5로 한 것이, 도 1(B)의 기어장치(G2M)이다.

기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)의 케이싱(18)(편의상, 기어장치(G2L)측은 L, 기어장치(G2M)측은 M의 첨자를 붙여 구별한다)에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 이 2개의 케이싱(18L, 18M)은, 그 외경사이즈(외프레임사이즈)에 대해서는, 심간거리가 C6, C5로 상이함에도 불구하고 완전히 동일하다. 상이한 것은, 길이방향(X)에 있어서의 입력축(14)의 지지구멍(71L, 71M) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L, 72M)의 위치뿐이다.

따라서, 기어장치(G2L)의 케이싱(18L), 및 기어장치(G2M)의 케이싱(18M)은, 구체적인 도시는 생략하지만, 케이싱 외프레임용의 주물형(목형)과 입력축(14)의 지지구멍(71L, 71M) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L, 72M)의 코어박스를 준비하고, (심간거리가 다른) 기어장치(G2L) 및 기어장치(G2M)마다 케이싱 외프레임용의 주물형에 대한 코어박스의 위치를 상이하게 함으로써, 외프레임을 형성하는 공정과 지지구멍을 형성하는 공정을 동시에 실시할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 이 실시형태에서는, 기어장치(G2L)의 케이싱(18L)의 지지구멍(71L~75L), 및 기어장치(G2M)의 케이싱(18M)의 지지구멍(71M~75M)은, 모두 코어박스로 형성된다. 이 중, 기어장치(G2L)의 지지구멍(73L~75L) 및 기어장치(G2M)의 지지구멍(73M~75M)에 대해서는, 양 케이싱(18L, 18M)에 있어서의 공통의 위치에 코어박스를 배치한다. 한편, 기어장치(G2L)의 케이싱(18L)의 입력축(14)의 지지구멍(71L) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L)은, 기어장치(G2L)의 심간거리(C6)를 확보할 수 있는 위치에 배치된다. 또, 기어장치(G2M)의 케이싱(18M)의 입력축(14)의 지지구멍(71M) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72M)은, 기어장치(G2M)의 심간거리(C5)를 확보할 수 있는 위치에 배치된다. 즉, 지지구멍(71L, 72L)의 코어박스와 지지구멍(71M, 72M)의 코어박스만을 기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)에서 상이한 위치에 배치하게 된다.

이로써, 기어장치(G2L)의 케이싱(18L)에 대해서는 모든 지지구멍(71L~75L)을 동시에 형성할 수 있고, 또, 기어장치(G2M)의 케이싱(18M)에 대해서도, 모든 지지구멍(71M~75M)을 동시에 형성할 수 있게 된다.

즉, 이와 같이 케이싱 외프레임용의 주물형과 입력축(14)의 지지구멍(71L, 71M) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L, 72M)용의 코어박스를 이용함으로써, 케이싱 외프레임에 기어장치(G2L, G2M)에 공통되는 출력축(16)의 지지구멍(75), 및 제1, 제2 중간축(22, 24)의 지지구멍(73, 74)을 형성하는 제1 지지구멍 형성공정과, 기어장치(G2L, G2M)에서 상이한 입력축(14)의 지지구멍(71L, 71M) 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L, 72M)을 형성하는 제2 지지구멍 형성공정을, 각 기어장치(G2L, G2M)마다, 동시에 행할 수 있다. 다만, 각 지지구멍(71~75)의 마무리가공 및 각종 볼트구멍 등의 가공은, 그 후에 행한다. 이 실시형태의 경우, 각각의 케이싱(18L, 18M)의 하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c)을 고정하는 볼트구멍의 일부는, 입력축(14)의 지지구멍(71L과 71M), 및 아이들축(30)의 지지구멍(72L과 72M)의 위치에 따라 기어장치(G2L)의 케이싱(18L)과 기어장치(G2M)의 케이싱(18M)에서는 형성 위치가 상이하다.

이 결과, 케이싱 외프레임의 주물형(목형)을 기어장치(G2L, G2M)에서 공통화할 수 있음과 함께, 양 기어장치(G2L, G2M)의 케이싱을 매우 효율적으로(신속하게), 또한 저비용으로 제조할 수 있다.

또, 기어장치(G2L, G2M) 간에 있어서 케이싱(18L, 18M) 및 아이들기어(62L, 62M) 이외의 부품(입력축(14), 출력축(16), 제1, 제2 중간축(22, 24), 아이들축(30), 제1, 제2 피니언(42, 48), 제1, 제2 기어(44, 50), 출력기어(56), 및 각 축(14, 16, 22, 24, 30)의 베어링(81~85) 등)에 대해서는, 모두 공통으로 되어 있기 때문에, 부품제조비용이나 부품의 재고부담 등도 최소한으로 억제할 수 있다.

다음으로, 기어장치(G2L, G2M)를 포함한 시리즈의 작용을 설명한다.

기어장치(G2L(G2M))의 입력축(14)이 회전되면, 아이들기어(62L(62M))가 개재된 제1 헬리컬기어 세트(46), 제2 헬리컬기어 세트(52), 및 출력단 헬리컬기어 세트(58)를 통해 출력축(16)으로부터 토크가 증강된 감속회전이 출력된다. 아이들기어(62L(62M))는, 제1 헬리컬기어 세트(46)의 제1 피니언(42)과 제1 기어(44)의 사이에 개재되어 있지만, 어디까지나 "아이들러"로서, 감속작용에는 일체 관여하고 있지 않다. 따라서, 기어로서 아이들기어(62L(62M))만이 상이한 동일한 프레임 번호 2에 속하는 기어장치(G2L)와 기어장치(G2M)는, 전달토크에 관해서는, 상이한 점이 없다(쌍방 모두, 전달토크의 대소에 따라 규정되는 대소구분인 프레임 번호 2의 범주에 속한다).

그러나, 심간거리(C6, C5)에 대해서는, 기어장치(G2L)의 심간거리(C6)는, 기어장치(G2M)의 심간거리(C5)보다 길다. 따라서, 유저는, 동일한 프레임 번호 2에서 (동일한 전달(허용)토크에서) 심간거리가 상이한 기어장치(기어장치(G2L 또는 G2M))를 이른바 "특주제작"에 의존하지 않고, 임의로 선택할 수 있다. 또, 종래 "특주제작"에 의한 납기의 지연이나 비용의 상승을 기피하여 당해 심간거리(C6)를 확보할 수 있는 대소구분이 보다 큰(예를 들면, 프레임 번호 3의) 기어장치를 구입해야 했던 유저는, 보다 전달토크가 작은(필요충분한 전달토크를 가지는) 프레임 번호 2의 기어장치(G2L)를 조달할 수 있게 된다. 이 결과, 구입비용을 저감가능할 뿐만 아니라, 납입되는 기어장치가 보다 컴팩트하고 보다 경량이 되는 효과도 얻을 수 있다.

본 시리즈에는, 다양한 변형을 생각할 수 있다.

한 예를 도 3에 나타낸다. 이 바리에이션에 따른 시리즈는, 도 1에 나타난 기본시리즈에, 동일한 프레임 번호 2 내에, 아이들기어를 가지지 않는 기어장치(무아이들러의 기어장치)(G2S)가 더해져 있다.

이 기어장치(G2S)는, 종래, 표준품으로서, 원래 설계가 완료된 것이다. 기어장치(G2S)는, 기어장치(G2L, G2M)와 적어도 일부의 기어가 공통되어 있다. 이 예에서는, 제1 기어(44), 제2 피니언(48), 제2 기어(50), 제3 피니언(54), 및 출력기어(56)가 공통되어 있다. 이 기어장치(G2S)는, 아이들기어를 가지지 않고, 따라서 케이싱(18S)의 크기가 기어장치(G2L, G2M)의 케이싱(18L, 18M)(18L=18M)에 비해 작다. 또, 당연히 심간거리(C3)도, 기어장치(G2M)의 심간거리(C5)보다 더욱 짧다. 다만, 기어장치(G2L, G2M)의 사이에서는 공통이었던 제1 피니언(42)은, 기어장치(G2S)에서는, (아이들기어를 가지지 않기 때문에) 기어커팅의 비틀림 방향이 반대인 제1 피니언(42S)이 사용되고 있다.

이 기어장치(G2S)는, 전달토크적으로는, 기어장치(G2L, G2M)와 동등한 특성을 가지고 있어, 프레임 번호 2의 범주에 속할 수 있는 것이다. 이로써, 큰 심간거리를 필요로 하지 않는 용도로 사용하는 경우에는, 가장 소형이며 가장 경량으로, 원하는 전달토크를 얻을 수 있는 기어장치(G2S)를 동일한 프레임 번호 2 중에서 선택할 수 있게 된다.

도 4에, 본 발명에 따른 시리즈의 또 다른 바리에이션을 나타낸다.

이 바리에이션에 따른 시리즈는, 도 1에 나타난 기본 시리즈에 있어서, 상이한 대소구분에 속하는 기어장치 중에 심간거리가 동일한 기어장치(등심간거리의 기어장치)가 있는 실시형태에 상당하고 있다.

도 4에서는, 이 구체적인 예로서 프레임 번호 2의 기어장치(G2M)의 심간거리(C5)와, 보다 큰 프레임 번호 3의 무아이들러의 기어장치인 G3S의 심간거리(C5)가 동일한 시리즈 구성예가 나타나 있다.

이러한 바리에이션에 따른 시리즈가 준비되어 있기 때문에, 동일한 심간거리(C5)를 가지고 있으면서 (환언하면, 기어장치(G2M 또는 G3S)를 장착하는 호스트기계인 천장크레인 등이 동일한 경우에), 보다 허용토크가 높은(혹은 정격토크가 강한) 기어장치(G3S)를 선택하거나, 보다 경량으로 저비용의 기어장치(G2M)를 선택하거나 하는 것을 용이하게 할 수 있게 된다.

이것은, 예를 들면, 이미 장착되어 있는 동일한 심간거리의 기어장치를 교환하거나 할 경우에, 보다 원하는 토크특성을 가지는 기어장치로 지장없이 변경할 수 있다는 것이기도 하다.

다만, 상이한 대소구분에 속하는 기어장치 중에, 심간거리가 동일한(동일한 심간거리를 가지는) 등심간거리의 기어장치가 존재하도록 구성하는 경우에는, 상기 도 4에 나타나는 바와 같이, 특정 대소구분의 무아이들러의 기어장치와 그 특정 프레임 번호보다 작은 프레임 번호의 등외프레임 기어장치와의 사이에서, 심간거리가 동일한 기어장치가 존재하도록 구성해도 되고, 프레임 번호가 상이한 등외프레임 기어장치(아이들기어를 가지는 기어장치)끼리 심간거리가 동일한 기어장치가 존재하도록 구성해도 된다.

도 1, 도 3, 도 4의 시리즈를 통합한 예를 도 5에 모식적으로 나타낸다.

도 5의 시리즈의 구성예에 있어서는, 각 프레임 번호(도 5에서는 프레임 번호 1~6이 나타나 있다)마다, 심간거리(도 5에서는 심간거리(C1~C14)가 나타나 있다)가 상이한 조합이 나타나 있다. 도 5의 시리즈는, 심간거리가 짧은 무아이들러의 기어장치(G1S, G2S,…), 작은 직경의 아이들기어를 가지고, 심간거리가 다음으로 짧은 등외프레임 기어장치(G1SM, G2SM,…), 도 1(B)의 기어장치에 상당하고, 보다 큰 심간거리를 가지는 기어장치(G1M, G2M,…), 도 1(A)에 상당하고, 가장 긴 심간거리를 가지는 기어장치(G1L, G2L,…)를, 그 구성요소로서 가지고 있다. 다만, 등외프레임 기어장치(G1SM, G2SM,…)는, 아이들러로서 아이들기어(62M)보다 작은 아이들기어(62SM)(도시는 생략)를 이용하여, 아이들축(30), 입력축(14)을 보다 제1 중간축(22)측에 접근시킨 것이다.

도 5로부터 분명한 바와 같이, 동일한 프레임 번호(1~6)에 있어서, 각각 4종의 심간거리의 기어장치가 제공되고 있다. 예를 들면, 프레임 번호 1에 있어서는, 심간거리(C1~C4)의 기어장치(G1S, G1SM, G1M, G1L)의 4종, 프레임 번호 2에 있어서는, 심간거리(C3~C6)의 기어장치(G2S, G2SM, G2M, G2L)의 4종, 프레임 번호 3에 있어서는, 심간거리(C5~C8)의 기어장치(G3S, G3SM, G3M, G3L)의 4종이 준비되어 있다.

또, 상이한 프레임 번호에 속하는 기어장치 중에 심간거리가 동일한 등심간거리의 기어장치가 존재하고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 심간거리(C3)가 동일한 기어장치로서, 특정의 프레임 번호 2의 무아이들러의 기어장치(G2S)와, 이것보다 작은 프레임 번호 1의 기어장치(G1M)가 존재하고 있다(도 5의 가는선의 테두리 참조). 마찬가지로, 예를 들면 3종의 아이들기어(62SM, 62M, 62L) 중에서 가장 작은 크기의 아이들기어(62SM)를 가지고 있는 기어장치(G2SM)와, 이것보다 작은 프레임 번호 1에 있어서 가장 큰 아이들기어(62L)를 가지고, 프레임 번호 1 중에서 가장 심간거리가 긴 기어장치(G1L)와 동일한 심간거리(C4)가 공유되고 있다.

다만, 도 5의 구성예에 있어서는, 모든 프레임 번호에 대하여 망라적으로 4종류의 심간거리가 준비되고, 또한, 모든 인접하는 프레임 번호에 대해 망라적으로 공통의 심간거리의 기어장치가 존재하도록 구성되어 있었지만, 본 발명에 있어서는, 반드시 이와 같이 망라적으로 심간거리가 모두 준비될 필요는 없고, 수요나 설계의 용이성을 고려하여 특정의 프레임 번호의 심간거리만, 그 종류를 많게 하거나 적게 해도 된다.

다만, 본 발명에 따른 기어장치의 시리즈에 있어서는, 이 도 5의 예와 같이, 반드시 상기 도 3, 혹은 도 4에 나타낸 시리즈로까지 발전시킬 필요는 없고, 최소한, 동일한 대소구분 내에 케이싱의 크기가 동일하고, 기어의 적어도 일부가 공통되며, 다른 크기의 아이들기어를 가지는 것에 의해 심간거리가 다르도록 설계된, 복수의 등외프레임 기어장치를 가지고 있으면(도 1의 구성예), 본 발명 특유의 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 아이들기어(62L, 62M)를 가지는 기어장치(등외프레임 기어장치)(G2L와 G2M)의 사이에서, 아이들기어(62L, 62M) 이외의 모든 기어를 공통화하고 있었지만, 본 발명에 있어서는, 반드시 아이들기어 이외의 모든 기어를 개개의 등외프레임 기어장치로 공통화하는 것을 요구하는 것은 아니다. 예를 들면, 아이들기어(62L, 62M)와 맞물리는 제1 피니언(42) 및 제1 기어(44)에 대해서는, 개재되는 아이들기어(62L, 62M)에 따라, 톱니형의 수정량 및, 전이량을 상이하게 해도 된다. 특히, (제1 기어(44)에 비해) 직경이 작은 제1 피니언(42)에 대해서는, 톱니형의 적정화의 사양을 상이하게 하는 것이, 맞물림 특성상 유효한 경우가 있어, 오히려 상이하게 하는 것이 바람직하다. 이 경향은, 특히, 기어의 톱니가 경사치(斜齒)(헬리컬치)인 경우에 현저하다.

마찬가지로, 상기 실시형태에 있어서는, 아이들기어(62L, 62M)를 가지는 등외프레임 기어장치(G2L, G2M)와 무아이들러의 기어장치(G2S)와의 사이에서, 아이들기어(62L, 62M)와 (아이들기어(62L, 62M)의 전단의 기어인) 제1 피니언(42S) 이외의 모든 기어를 공통화하고 있었지만, 이것 이외의 기어에서 상이한 기어가 각 기어장치(G2L, G2M, 및 G2S)의 사이여도 된다. 반대로, 예를 들면, 기어가 스퍼기어(평기어)이면, 제1 피니언(42)도 공통화하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 기어장치가, 2개의 반분할케이싱(하부케이싱(18b) 및 상부케이싱(18c))으로 분할되어 있었지만, 본 발명은, 기어장치의 케이싱 전체가 어떤 태양으로 분할되어 있는지(혹은 일체화되어 있는지)에 대해서는, 특별히 한정되지 않는다.

이것과 관련하여, 상기 실시형태에 있어서는, 케이싱 외프레임용의 주물형과, 아이들축 및 입력축의 지지구멍용의 코어박스를 구비하고, 심간거리가 상이한 복수 종류의 기어장치마다, 케이싱 외프레임용의 주물형에 있어서의 코어박스의 위치를 상이하게 함으로써, 외프레임 형성공정과 지지구멍 형성공정을 각 기어장치에 있어서 동시에 행하는 방법에 의해 시리즈 중의 기어장치의 케이싱을 제조하는 예가 나타나 있었다. 그러나, 본 발명에 이러한 시리즈의 구성요소인 기어장치는, 그 제조방법이 상기 제조예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 지지구멍이 없는 케이싱 외프레임을 형성한 후에 지지구멍을 형성하는 방법과 같이, 복수 종류의 기어장치에 공통되는 케이싱 외프레임을 형성하는 외프레임 형성공정과, 그 케이싱 외프레임에 당해 기어장치의 축을 지지하는 지지구멍을 형성하는 지지구멍 형성공정을 따로따로 실시하는 제조방법으로 기어장치의 케이싱을 제조하도록 해도 된다. 이 경우에는, 지지구멍 형성공정에 대해서도, 케이싱 외프레임에 복수의 기어장치에 공통되는 지지구멍을 형성하는 제1 지지구멍 형성공정과, 복수의 기어장치에서 상이한 아이들축 및 입력축의 지지구멍을 형성하는 제2 지지구멍 형성공정은, 이것을 따로따로 실시해도 되고, 또, 동시에 실시하도록 해도 된다.

또, 반드시 케이싱은, 주물형으로 형성해야 하는 것은 아니고, 예를 들면 절삭에 의한 제조방법에 의해 각 기어장치를 제조해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 아이들축을 입력축의 후단에 배치하고, 아이들기어를 입력축에 설치되어 있는 피니언과 맞물리도록 하고 있었지만, 본 발명에 있어서는, 아이들축의 배치위치는, 이 예로 한정되는 것은 아니고, 입력축과 출력축의 사이의 어느 위치에 배치해도 되고, 예를 들면, 제1 중간축(22)과 제2 중간축(24)의 사이에 배치하는 것이어도 된다. 또한, 이 경우는, 케이싱 제조시에는, 개재된 아이들축 및 이것보다 상류측(입력축측)의 축의 지지구멍의 위치가, 출력축에 대해 보다 이반 또는 접근하는 측에 가까워지도록, 즉 등외프레임 기어장치간에서 상이한 위치에 형성되게 된다.

또, 상기 실시형태에서는 3단의 감속기구의 예가 나타나 있지만, 감속기구의 단수도 3단으로 한정되지 않고, 2단이어도 4단 이상이어도 된다.

G2L, G2M: 기어장치
14: 입력축
16: 출력축
18L, 18M: 케이싱
18a: 하면
18b: 하부케이싱
18c: 상부케이싱
18d: 상면
62L, 62M: 아이들기어
P: 분할면

Claims

전달토크의 대소에 의해 규정되는 대소구분을 복수 가지고, 각 대소구분마다 입력축 및 출력축을 구비한 복수 종류의 기어장치가 포함되는 기어장치의 시리즈로서,
상기 기어장치의 시리즈는, 동일한 상기 대소구분 내에, 케이싱의 크기가 동일한 복수의 기어장치를 포함하고,
상기 케이싱의 크기가 동일한 복수의 기어장치는, 적어도 일부의 기어가 공통됨과 함께, 상기 입력축과 출력축의 심간거리가 서로 상이하고, 또한, 각각의 심간거리에 대응하는 크기가 상이한 아이들기어를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 1 항에 있어서,
동일한 상기 대소구분 내에, 상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치의 케이싱보다 작은 케이싱을 가지고, 또한 상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치와 적어도 일부의 기어가 공통되며, 상기 아이들기어를 가지지 않는 무아이들러의 기어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치는, 적어도 상기 아이들기어 및 아이들기어와 맞물리는 기어 이외의 기어가 모두 공통인 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 2 항에 있어서,
상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치, 및 상기 무아이들러의 기어장치는, 적어도 상기 아이들기어 및 아이들기어의 전단의 기어 이외의 기어가 모두 공통인 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상이한 상기 대소구분에 속하는 기어장치 중에, 상기 입력축과 출력축의 심간거리가 동일한 등심간거리의 기어장치가 있는 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 5 항에 있어서,
동일한 상기 대소구분 내에, 상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치의 케이싱보다 작은 케이싱을 가지고, 또한 상기 케이싱의 크기가 동일한 기어장치와 적어도 일부의 기어가 공통되며, 상기 아이들기어를 가지지 않는 무아이들러의 기어장치를 포함함과 함께,
특정의 대소구분의 상기 무아이들러의 기어장치의 심간거리와, 상기 특정의 대소구분보다 작은 대소구분의 아이들기어를 가지는 기어장치의 심간거리가 동일한 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
제 5 항에 있어서,
특정의 대소구분의 아이들기어를 가지는 기어장치의 심간거리와, 상기 특정의 대소구분보다 작은 대소구분의 아이들기어를 가지는 기어장치의 심간거리가 동일한 것을 특징으로 하는 기어장치의 시리즈.
심간거리가 상이한 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법으로서,
상기 복수 종류의 기어장치에 공통되는 케이싱 외프레임을 형성하는 외프레임 형성공정과,
상기 케이싱 외프레임에, 당해 기어장치의 축을 지지하는 지지구멍을 형성하는 지지구멍 형성공정을 가지고,
상기 지지구멍 형성공정은, 상기 케이싱 외프레임에, 상기 복수의 기어장치에 공통되는 지지구멍을 형성하는 제1 지지구멍 형성공정과, 복수의 기어장치에서 상이한 아이들축 및 입력축의 지지구멍을 형성하는 제2 지지구멍 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법.
제 8 항에 있어서,
상기 케이싱 외프레임용의 주물형과, 상기 아이들축 및 입력축의 지지구멍용의 코어박스를 준비하는 공정을 더 구비하고,
상기 심간거리가 상이한 복수 종류의 기어장치마다, 상기 케이싱 외프레임용의 주물형에 있어서의 상기 코어박스의 위치를 상이하게 함으로써, 상기 외프레임 형성공정과 상기 지지구멍 형성공정을, 각 기어장치에 있어서 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 복수 종류의 기어장치의 케이싱 제조방법.