(57)【要約】【課題】大型のカムワルツギアを用いることなく圧延機駆動に適した駆動力が得られ、従来のものより軽量なロール駆動用減速機を提供する。【解決手段】１本の入力軸１１と互いに回転方向が異なる第１、第２の出力軸１２、１３を有し、第１、第２の出力軸１２、１３にそれぞれ連結された上下２本のロール１４、１５を駆動する減速機１０において、入力軸１１からの駆動力を同軸上に第１、第２のピニオン１６、１７を配置して軸方向に２分し、２分した第１のピニオン１６の回転駆動力を偶数個の中間歯車を介して第１の出力軸１２に設けられた第１の出力歯車１８へ伝達し、第２のピニオン１７の回転駆動力を奇数個の中間歯車１９を介して第２の出力軸１３に設けられた第２の出力歯車２０へ伝達している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の入力軸と互いに回転方向が異なる第１、第２の出力軸を有し、該第１、第２の出力軸にそれぞれ連結された上下２本のロールを駆動する減速機において、
前記入力軸からの駆動力を同軸上に第１、第２のピニオンを配置して軸方向に２分し、２分した前記第１のピニオンの回転駆動力を偶数個の中間歯車を介して前記第１の出力軸に設けられた第１の出力歯車へ伝達し、前記第２のピニオンの回転駆動力を奇数個の中間歯車を介して前記第２の出力軸に設けられた第２の出力歯車へ伝達していることを特徴とするロール駆動用減速機。
【請求項２】
請求項１記載のロール駆動用減速機において、前記偶数個の中間歯車の数は０であり、前記奇数個の中間歯車の数は１であることを特徴とするロール駆動用減速機。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１記載のロール駆動用減速機において、前記入力軸に並べて配置された前記第１、第２のピニオンは、互いに逆方向に捩れ角を有するはすば歯車とすることを特徴とするロール駆動用減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、圧延機の上下２本のロールを駆動する際に用いられるロール駆動用減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に圧延機の上下２本のロールを駆動する際、ミルモータからの１つの駆動力を互いに噛合う一対のカムワルツギアを用いて上下に分配し、２本のロールを駆動する。この際、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ミルモータからの駆動力を直接カムワルツギア７０、７１に入力し、カムワルツギア７０、７１の軸７２、７３からロールの駆動力を取り出すと、必要となるミルモータの出力トルクが非常に大きくなり、ミルモータが大型化するため、一般にカムワルツギア７０、７１とミルモータの間に大ギア７４と小ギア７５の組合せからなる減速機を設けたカムワルツ付き減速機７６を用いる方式がとられてきた。
【０００３】
さらに、カムワルツ付き減速機を小型化する方式として、図９に示すように互いに噛合う一対のカムワルツギア７７、７８を一段目に設け、これによりモータ７０ａからの駆動力を２分し、さらにカムワルツギア７７、７８と同軸一体の減速小ギア７９、８０から、減速小ギア７９、８０と噛合う減速大ギア８１、８２へ駆動力を伝達するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。なお、８３、８４はローラを、８５、８６は出力軸を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−９２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、出力軸８５、８６間の距離に対応する大型のカムワルツギア７７、７８を用いる必要があり、ギアの数も６個あるために、設備の軽量化に限界があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、既存の減速機よりさらに軽量なロール駆動用減速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係るロール駆動用減速機は、１本の入力軸と互いに回転方向が異なる第１、第２の出力軸を有し、該第１、第２の出力軸にそれぞれ連結された上下２本のロールを駆動する減速機において、
前記入力軸からの駆動力を同軸上に第１、第２のピニオンを配置して軸方向に２分し、２分した前記第１のピニオンの回転駆動力を偶数個の中間歯車を介して前記第１の出力軸に設けられた第１の出力歯車へ伝達し、前記第２のピニオンの回転駆動力を奇数個の中間歯車を介して前記第２の出力軸に設けられた第２の出力歯車へ伝達している。
【０００８】
本発明に係るロール駆動用減速機において、前記偶数個の中間歯車の数は０（即ち、偶数の最小値）であり、前記奇数個の中間歯車の数は１（即ち、奇数の最小値）であるのが好ましく、これによって歯車の数を更に減少できる。
【０００９】
また、前記入力軸に並べて配置された前記第１、第２のピニオンは、互いに逆方向に捩れ角を有するはすば歯車（ヘリカルギア）とするのが好ましく、これによって、入力軸に発生するスラスト荷重を軽減して長期の寿命を与えることになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るロール駆動用減速機においては、重量増加の要因となる大型のカムワルツギアを用いることなく駆動力が２つに分配され、２分された駆動力の一方を偶数個の中間歯車を介して出力歯車へ伝達し、他方を奇数個の中間歯車を介して出力歯車へ伝達することで、２つの出力歯車の回転方向が逆回転となり、圧延機のロール駆動に適する駆動力を得ながら歯車の重量を削減でき、設備の軽量化が可能となる。
【００１１】
特に、第１の出力歯車へ入力軸からの回転力を伝達する偶数個の中間歯車の数は０であって、第２の出力歯車へ入力軸からの回転力を伝達する奇数個の中間歯車の数は１とした場合には、中間歯車の数が最小で済み、ロール駆動用減速機の小型化が図れる。
【００１２】
入力軸に並べて配置された第１、第２のピニオンを、互いに逆方向に捩れ角を有するはすば歯車（ヘリカルギア）とした場合には、歯車間の動力伝達が円滑になって騒音が減少する他、入力軸に発生するスラスト荷重を軽減して長期の寿命となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るロール駆動用減速機の斜視図である。
【図２】同ロール駆動用減速機の歯車列の説明図である。
【図３】同ロール駆動用減速機の歯車列の説明図である。
【図４】従来例Ａに係る減速機の正面図である。
【図５】従来例Ａに係る減速機の平面図である。
【図６】従来例Ｂに係るロール駆動用減速機の正面図である
【図７】従来例Ｂに係るロール駆動用減速機の側面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は従来例に係る減速機の正面図及び側面図である。ある
【図９】別の従来例に係る減速機の歯車列を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るロール駆動用減速機１０は、１本の入力軸１１と、互いに回転方向が異なる第１、第２の出力軸１２、１３を有し、第１、第２の出力軸１２、１３にそれぞれ連結された下と上の２本の対となるロール１４、１５を駆動するものであって、入力軸１１からの駆動力を同軸上に第１、第２のピニオン１６、１７を配置して軸方向に２分し、２分した駆動力の一方を第１のピニオン１６から第１の出力軸１２に設けられた第1の出力歯車１８へ伝達し、他方の第２のピニオン１７から奇数個（即ち１個）の中間歯車１９を介して第２の出力軸１３に設けられた第２の出力歯車２０へ伝達するようにし、上下逆回転の駆動力を得られるようにした構成である。なお、２１は入力軸１１を回転駆動する駆動手段（モータ）を示し、２１ａは圧延機を示す。
【００１５】
このロール駆動用減速機１０において、第１の出力歯車１８へ入力軸１１からの回転力を伝達する偶数個の中間歯車の数は０であって、第２の出力歯車２０へ入力軸１１からの回転力を伝達する奇数個の中間歯車１９の数は１としているので、ギアの数が最小となって、より小型にロール駆動用減速機１０を構成できる。
【００１６】
また、ロール駆動用減速機１０において、入力軸１１に設けられる２個の第１、第２のピニオン１６、１７は、歯の捩れ角が逆になったヘリカルギア（はすば歯車）からなって、入力軸１１に発生するスラスト荷重を打ち消しているので、軸受等の簡便化を図れ、かつ寿命を伸ばすことができる。
【００１７】
図３に示すように、第１、第２のピニオン（駆動ギア）１６、１７は入力軸１１によって同心一体となり回転し、軸受２３、２４によって支持される。入力軸１１は駆動手段（モータ）２１により駆動される。
第１の出力歯車１８は第１のピニオン１６と噛合い、第２の出力歯車２０は、第２のピニオン１７と中間歯車１９を介して噛合う。第１の出力歯車１８は、軸受２５、２６によって回転可能に支持され、第２の出力歯車２０は軸受２７、２８によって回転自由に支持され、中間歯車１９は軸受２９、３０によって回転自由に支持されている。
【００１８】
以上の構成となっているので、入力軸１１に入力された駆動力は同軸上に配置された第１、第２のピニオン（駆動ギア）１６、１７によって軸方向に２分される。第１のピニオン１６に分配された駆動力は第１の出力歯車１８へ伝達され、第１の出力軸１２から出力される。第２のピニオン１７ヘ分配された駆動力は中間歯車１９を介して第２の出力歯車２０へ伝達され、第２の出力軸１３から出力される。
【００１９】
前記実施の形態において、駆動手段２１としてのモータ４０００KW、入力軸１１の回転数２００ｒｐｍ、減速比１／４、上下の出力軸１３、１２間距離が１２００ｍｍの場合、第１、第２のピニオン１６、１７のＰ．Ｃ．Ｄ．（ピッチ円直径）は約４６０ｍｍ、中間歯車１９のＰ．Ｃ．Ｄ．は約１２００ｍｍ、出力歯車１８、２０のＰ．Ｃ．Ｄ．は約１８００ｍｍ、歯幅は全て約５００ｍｍとなる。
【００２０】
比較のために、従来の方式で前記実施の形態と同等の能力を有する減速機を構築した場合の従来例Ａを以下に示す。図４、図５は従来方式の１段減速機（従来例Ａ）を示し、図４は正面図、図５は平面図である。
駆動ギア３１は図示省略された適宜の駆動手段により駆動される。駆動ギア３１の軸３２は軸受３３、３４により支持される。減速ギア３５は駆動ギア３１と噛合う。減速ギア３５とカムワルツギア３６は軸３７によって同心一体となり回転する。また、軸３７は軸受３９、４０によって支持され、上側のカムワルツギア４４が設けられている出力軸４１は軸受４２、４３によって支持される。
駆動ギア３１に入力された駆動力は減速ギア３５に伝達された後、互いに噛合うカムワルツギア３６、４４により２分される。
【００２１】
前記実施の形態と同じく駆動モータ出力４０００ＫＷ、入力軸回転数２００ｒｐｍ、減速比１／４、上下の出力軸間距離１２００ｍｍとすると、駆動ギア３１のＰ．Ｃ．Ｄ．は約６００ｍｍ、歯幅は約６１０ｍｍ、減速ギア３５のＰ．Ｃ．Ｄ．は約２４００ｍｍ、歯幅は約６１０ｍｍ、カムワルツギア３６、４４のＰ．Ｃ．Ｄ．は１２００ｍｍ、歯幅は約７００ｍｍとなる。
【００２２】
また、同じく比較のために特許文献１に記載の方式で、前記実施の形態と同等の能力を有する従来例Ｂに係る減速機を構築した場合の例を以下に示す。
図６、図７は従来例Ｂの減速機を示し、図６は正面図、図７は側面図を示す。カムワルツギア４５は図示省略された適宜の駆動手段によって駆動される。減速小ギア４６は軸４７によってカムワルツギア４５と同心一体となって回転し、減速大ギア４８と噛合う。減速小ギア４６は軸４７によってカムワルツギア４５と同心一体となって回転し、減速大ギア４８と噛合う。また軸４７は軸受４９、５０によって、軸５１は軸受５２、５３によって、出力軸５４は軸受５５、５６によって、出力軸５７は軸受５８、５９によってそれぞれ支持される。
【００２３】
カムワルツギア４５に入力された駆動力は、互いに噛合うカムワルツギア４５、６０によって２分される。カムワルツギア４５に分配された駆動力は減速小ギア４６から減速大ギア４８へ伝達され、出力軸５４から出力される。カムワルツギア６０に分配された駆動力は減速小ギア６１から減速大ギア６２へ伝達され、出力軸５７から出力される。
前記実施の形態と同じく駆動モータ出力４０００ＫＷ、入力軸回転数２００ｒｐｍ、減速比１／４、上下の出力軸５７、５４間距離１２００ｍｍとすると、カムワルツギア４５、６０のＰ．Ｃ．Ｄ．は１２００ｍｍ、減速小ギア４６、６１のＰ．Ｃ．Ｄ．は約４６０ｍｍ、減速大ギア４８、６２のＰ．Ｃ．Ｄ．は約１８００ｍｍとなる。また、歯幅は全て約５００ｍｍとなる。
【００２４】
本発明の方式による減速機、従来の方式による（即ち、従来例Ａ）１段減速機、特許文献１に記載の方式（即ち、従来例Ｂ）による減速機について、各ギアをＰ．Ｃ．Ｄ．を直径とする中実円筒と仮定してその重量を計算すると、ギアの総重量は従来の方式による一段減速機を１とすると、本発明による方式では０．８、特許文献１に記載の方式では０．９となった。本発明の方式が最もギア総重量が軽くなることが分かる。
【００２５】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、図１に示す入力軸に直接駆動力を入力せず、ピニオンに１乃至２の入力ギアを噛合わせて駆動することも出来る。また、ピニオンとこのピニオンを支持する軸を、軸方向に長い一個のピニオンで置き換えることも出来る。さらに、図１に示す第１、第２の出力歯車１８、２０の後段にさらに中間歯車列を設けて、多段の減速機とすることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１０：ロール駆動用減速機、１１：入力軸、１２：第１の出力軸、１３：第２の出力軸、１４、１５：ロール、１６：第１のピニオン、１７：第２のピニオン、１８：第１の出力歯車、１９：中間歯車、２０：第２の出力歯車、２１：駆動手段（モータ）、２１ａ：圧延機、２３〜３０：軸受、３１：駆動ギア、３２：軸、３３、３４：軸受、３５：減速ギア、３６：カムワルツギア、３７：軸、３９、４０：軸受、４１：出力軸、４２、４３：軸受、４４、４５：カムワルツギア、４６：減速小ギア、４７：軸、４８：減速大ギア、４９、５０：軸受、５１：軸、５２、５３：軸受、５４：出力軸、５５、５６：軸受、５７：出力軸、５８、５９：軸受、６０：カムワルツギア、６１：減速小ギア、６２：減速大ギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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