| 【発明の名称】 |
差動歯車装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川村 樹生
【氏名】宇佐美 一弘
【氏名】中川 英之
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| 【要約】 |
【課題】本発明は出力軸径方向での大きさを小さくでき、台車の地上高さの低減化等に対応でき、差動歯車装置の信頼性を向上できる差動歯車装置を提供する。
【解決手段】差動歯車装置１１の回転駆動機構１６は、ハウジング１３の側面に設置された第三かさ歯車１５と、第三かさ歯車１５を回転駆動する第四かさ歯車２０と、第四かさ歯車２０が設置され、装置本体１１ａに回転自在に支持された入力軸１９から構成されている。第三かさ歯車１５は上記構造によって、ハウジング外径より小さい外径のものを用いることができる。また、装置本体１１ａが、第四かさ歯車２０の入力軸設置面の反対面を支持する中間壁２１ａを有して、入力軸１９を両持ちすることができるので、差動歯車装置を安定して駆動させることができる。従って、差動歯車装置の信頼性を向上することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 装置本体と、装置本体の側面に回転自在に支持された一対の出力軸と、各出力軸の端部にそれぞれ設置された第一かさ歯車と、各第一かさ歯車の各々に噛合った第二かさ歯車と、第二かさ歯車を回転自在に支持するハウジングと、ハウジングを出力軸と同軸に回転させる回転駆動機構を備えた差動歯車装置であって、前記回転駆動機構が、ハウジング側面に設置された第三かさ歯車と、第三かさ歯車を回転駆動する第四かさ歯車と、第四かさ歯車が設置され、装置本体に回転自在に支持された入力軸から構成されたことを特徴とする差動歯車装置。
【請求項２】 第三かさ歯車の外径が、ハウジングの外径より小さいことを特徴とする請求項１記載の差動歯車装置。
【請求項３】 装置本体が、入力軸の端部または第四かさ歯車の入力軸設置面の反対面を支持する支持部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の差動歯車装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、左右一対の駆動輪を有する台車例えば無人台車、有軌道台車、搬送台車等に配置される差動歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】左右一対の駆動輪を有する台車が旋回を行う場合、左右の車輪の回転数差を吸収すべく駆動輪には差動歯車装置が配置されている。
【０００３】図６は差動歯車装置の一例を示す正面図であり、図７は図６のＡ−Ａ線矢視による側面図である。
【０００４】図６、図７に示すように、差動歯車装置１は、装置本体１ａと、装置本体１ａの側面に回転自在に支持された一対の出力軸１０ａ、１０ｂと、装置本体１ａ内に設けたハウジング３と、ハウジング３に内蔵された第一かさ歯車、第二かさ歯車を備えた差動歯車機構２と、ハウジング３を出力軸１０ａ、１０ｂと同軸に回転させる回転駆動機構６から構成されている。出力軸１０ａ、１０ｂの先端には車輪が取付けられる。
【０００５】回転駆動機構６は、ハウジング３の外周に取付けられたベベルギヤ４ａからなる第三かさ歯車５と、第三かさ歯車５に駆動力を伝達するベベルギヤ４ｂからなる第四かさ歯車９と、第四かさ歯車９を先端に取付けた入力軸８から構成されている。
【０００６】第三かさ歯車５には、エンジン等の駆動機構７と接続した入力軸８、第四かさ歯車９を介して駆動力が伝達される。
【０００７】差動歯車装置１の大きさは、出力軸１０ａ、１０ｂを中心とした縦方向の長さ即ち高さＨ2 と、横方向の長さ即ち幅Ｗ2 によって表示される。
【０００８】また、ハウジング３に内蔵された差動歯車機構２は、通常知られているものが使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】差動歯車装置を配置した無人台車、有軌道台車、搬送台車等は、台車の高さを低くし、台車の長さを短くした小型化の傾向にある。
【００１０】従来の差動歯車装置１は、ハウジング３の外周に固定された第三かさ歯車５に入力軸８の駆動力を伝達する構造であるため、差動歯車装置１の出力軸径方向での大きさ即ち出力軸１０ａ、１０ｂを中心とした縦方向の長さ（高さＨ2 ）と横方向の長さ（幅Ｗ2 ）が第三かさ歯車５の外径により決定される。
【００１１】そのため、差動歯車装置１を配置した台車の地上高さや全長も差動歯車装置１の出力軸径方向での大きさに制約を受け、地上高さや全長を小さくすることが困難であった。
【００１２】また、図６から明らかなように、入力軸８は第四かさ歯車９を取付けた先端がどこにも支持されていない、他端による片持ち支持であり、差動歯車装置１が駆動された場合、不安定であり、差動歯車装置１の信頼性が低い。
【００１３】従って、本発明の目的は、差動歯車機構の機能を損なうことなく、出力軸径方向での大きさを小さくでき、台車の地上高さの低減化、全長の短縮化に対応でき、更に、差動歯車装置１の信頼性を向上できる差動歯車装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決するための請求項１の発明は、装置本体と、装置本体の側面に回転自在に支持された一対の出力軸と、各出力軸の端部にそれぞれ設置された第一かさ歯車と、各第一かさ歯車の各々に噛合った第二かさ歯車と、第二かさ歯車を回転自在に支持するハウジングと、ハウジングを出力軸と同軸に回転させる回転駆動機構を備えた差動歯車装置であって、前記回転駆動機構が、ハウジング側面に設置された第三かさ歯車と、第三かさ歯車を回転駆動する第四かさ歯車と、第四かさ歯車が設置され、装置本体に回転自在に支持された入力軸から構成されたことを特徴とする差動歯車装置である。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１の発明において、第三かさ歯車の外径が、ハウジングの外径より小さいことを特徴とする差動歯車装置である。
【００１６】請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、装置本体が、入力軸の端部または第四かさ歯車の入力軸設置面の反対面を支持する支持部を有することを特徴とする差動歯車装置である。
【００１７】この発明によれば、回転駆動機構が、ハウジングの側面に設置した第三かさ歯車と、それを回転駆動する第四かさ歯車と、第四かさ歯車を設置した入力軸から構成されているので、第三かさ歯車の外径をハウジングの外径より小さくすることができ、差動歯車装置の大きさを小さくすることができる。従って、上記差動歯車装置を配置した台車の地上高さと全長を小型化することができる。
【００１８】また、装置本体が、入力軸の端部または第四かさ歯車の入力軸設置面の反対面を支持する支持部を有して、入力軸を両持ちすることができるので、差動歯車装置を安定して駆動させることができる。従って、差動歯車装置の信頼性を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳述する。
【００２０】図１は本発明の一実施の形態を示す正面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ線矢視による側面図であり、図３は図１の差動歯車機構を示す正面断面図であり、図４は図３のＣ−Ｃ線矢視による側断面図であり、図５は本発明に用いる中間壁の他の例を示す図である。
【００２１】図１、図２に示すように、差動歯車装置１１は、装置本体１１ａと、装置本体１１ａの側面に回転自在に支持された一対の出力軸１０ｃ、１０ｄと、装置本体１１ａ内に設置したハウジング１３と、ハウジング１３に内蔵された差動歯車機構１２と、ハウジング１３を出力軸１０ｃ、１０ｄと同軸に回転させる回転駆動機構１６から構成されている。
【００２２】差動歯車機構１２は、通常知られているものが使用され、ハウジング１３に内蔵されている。ハウジング１３の内部にはボス２２が配置されており、このボス２２からピニオンシャフト２３が放射状に３個配置されている。ピニオンシャフト２３の個数については適宜決めることができる。
【００２３】各ピニオンシャフト２３上にピニオンギヤによる第二かさ歯車２４がベアリング機構１８により回転自在に支持されている。上記ボス２２はピニオンシャフト２３を介して、ハウジング１３の内側の所定位置に設けたストッパー２５により、ハウジング１３の中央に保持されている。
【００２４】更に、ハウジング１３の内部には、左右の出力軸１０ｃ、１０ｄに設置され、固定されたサイドギヤによる第一かさ歯車２６、２７が配置されており、それぞれが第二かさ歯車２４と噛合っている。
【００２５】出力軸１０ｃ、１０ｄは、装置本体１１ａと、ハウジング１３を構成する蓋体１７ａ、１７ｂと、ハウジング１３の外側の第三かさ歯車１５，及び中間壁２１ａにベアリング機構１８を介して回転自在に支持されている。出力軸１０ｃ、１０ｄの先端には車輪が取付けられる。
【００２６】蓋体１７ｂは、外側を凸型形状にして凸部２８を駆動伝達部１５の裏側に設けた凹部２９に嵌合させて第三かさ歯車１５を固定している。
【００２７】一方、中間壁２１ａは第四かさ歯車２０を取付けた入力軸１９の先端を支持するために、装置本体１１ａの入力軸１９設置反対面に設けた支持部である。上部平坦中央部にボス３０を設け、伝達駆動力軸１９の先端部の凹部にベアリング機構３１を介して嵌合させている。これによって、出力軸１０ｄの変位または変形を防止して適正な駆動力を伝達することができる。
【００２８】なお、入力軸１９がかさ歯車２０を貫通することなく、入力軸端面にかさ歯車が設置されている場合には、上記凹部はかさ歯車の端面に設けられる。
【００２９】中間壁２１ａは出力軸１０ｄが貫通する穴を有し、ベアリング機構１８により出力軸１０ｄを支持して剛性を高くしている。
【００３０】中間壁は図５に示すように、入力軸１９端部を回転自在に支持し、且つ出力軸１０ｄに回転自在に支持される中間壁２１ｂにすることもできる。
【００３１】更に、中間壁２１、２１ｂを設けないで、入力軸１９を片持ち状態にしても良い。
【００３２】本発明の特徴である回転駆動機構１６は、ハウジング１３の側面に設置された第三かさ歯車１５と、第三かさ歯車１５を回転駆動する第四かさ歯車２０と、第四かさ歯車２０が設置され、装置本体１１ａに回転自在に支持された入力軸１９から構成されている。
【００３３】第三かさ歯車１５はベアリング機構１８を介して出力軸１０ｂを貫通させ、ハウジング１３の蓋体１７ｂの外側に一体的に固定され、駆動伝達の機能を有している。第三かさ歯車１５は蓋体１７ｂの外側に一体的に固定されているが、蓋体１７ｂに限定されるもではなく、ハウジング１３の一端の外側に一体的に固定されていればよい。
【００３４】第三かさ歯車１５は上記構造によって、ハウジング外径より小さい外径のものを用いることができる。
【００３５】第四かさ歯車２０は第三かさ歯車１５を回転駆動させるものであり、装置本体１１ａに回転自在に支持された入力軸１９の先端に設置されている。
【００３６】入力軸１９の先端部は前述したように中間壁２１上部平坦中央部にボスを設け、ベアリング機構を介してボスと嵌合させている。
【００３７】回転駆動機構１６によれば、第三かさ歯車１５は、エンジン等の駆動機構７と接続した入力軸１９とその先端に設置した第四かさ歯車２０を介して駆動力が伝達される。即ち第三かさ歯車１５のベベルギヤ１４ａと第四かさ歯車２０のベベルギヤ１４ｂとが噛み合って駆動力が伝達される。
【００３８】以上の実施の形態に示すように、差動歯車装置１１は、エンジン等の駆動機構７により入力軸１９を駆動させ、第四かさ歯車１９を介して第三かさ歯車１５に駆動力を伝達し、第三かさ歯車１５の駆動により、蓋体１７ｂ、ハウジング１３，蓋体１７ａを同時に回転する。これによって、ハウジング１３内部中央に配置している差動歯車機構１２のボス２２，ピニオンシャフト２３を回転させ、ピニオンシャフト２３上のピニオンギヤによる第二かさ歯車２４を回転し、第二かさ歯車２４と噛合っているサイドギヤによる第一かさ歯車２６，２７に駆動力を伝達し、出力軸１０ｃ、１０ｄを回転駆動させる。
【００３９】従って、差動歯車装置１１を配置した台車が旋回等によって、左右の出力軸１０ｃ、１０ｄの車輪の回転数差を生じても、差動歯車装置１１の上記構造による機能によって回転数差が吸収され、台車が円滑に走向することができる。
【００４０】以上のように、差動歯車装置１１は差動歯車機構１２の機能を損なうことなく、出力軸径方向での大きさを小さくでき、台車の地上高さの低減化、全長の短縮化に対応できる。
【００４１】即ち、ハウジング１３の蓋体１７ｂの外側に第三かさ歯車１５を一体的に固定して、ハウジング１３の外径より小さい外径のものを用いているので、図２に示すように、差動歯車装置１１は、高さＨ1 と幅Ｗ1 が、従来の差動歯車装置の高さＨ2 と幅Ｗ2 と比較して、Ｈ1 ＜Ｈ2 とＷ1 ＜Ｗ2 に縮減できる。従って、上記差動歯車装置を配置した台車の地上高さと全長を小型化することができる。また、差動歯車装置１１の小型化により設備費等の低減が可能である。
【００４２】また、装置本体１１ａが、入力軸１９の端部または第四かさ歯車２０の入力軸設置面の反対面を支持する支持部即ち中間壁２１ａ、２１ｂを有して、入力軸１９を両持ちすることができるので、差動歯車装置を安定して駆動させることができる。従って、差動歯車装置の信頼性を向上することができる。
【００４３】本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば第三かさ歯車をハウジング側面と一体構造とすること、中間壁側に凹部を設け、ベアリング機構を配置する等、本発明の思想を逸脱しない範囲を含む。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明は、駆動伝達を有する第三かさ歯車をハウジング側面の一端外側に固定させ、ハウジングの外径よりも小さい外径にさせ、また、第三かさ歯車に駆動力を伝達する入力軸を両持ちさせるという簡単な構造にすることによって、差動歯車機構の機能を損なうことなく、出力軸径方向での大きさを小さくでき、台車の地上高さの低減化、全長の短縮化に対応でき、更に、差動歯車装置の信頼性を向上できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４１２３
【氏名又は名称】日本鋼管株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７２７２
【弁理士】
【氏名又は名称】高野 茂
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４１７８（Ｐ２００１−１２４１７８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０７６４０ |
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