(57)【要約】【課題】よりコンパクト且つ簡素な構成でありながらも、必要な減速比または増速比を得ることが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置１は、第１軸１０に設けられる第１歯車４０と、第２軸２０に設けられて第１歯車４０における軸方向の一側の部分と噛み合う第２歯車５０と、第３軸３０に設けられて第１歯車４０における軸方向の他側の部分と噛み合う第３歯車６０と、第１軸１０を中心とする円周方向において第２歯車５０同士の間に配置され、第１歯車４０と第２歯車５０の噛み合い部に潤滑油を供給する第１吐出口８０と、第１軸１０を中心とする円周方向において第３歯車６０同士の間に配置され、第１歯車４０と第３歯車６０の噛み合い部に潤滑油を供給する第２吐出口９０と、を備えている。【選択図】図１
2015206429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に配置される第１軸と、
前記第１軸と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第２軸と、
前記第１軸と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第３軸と、
前記第１軸に設けられる第１歯車と、
前記第２軸に設けられて前記第１歯車における軸方向の一側の部分と噛み合う第２歯車と、
前記第３軸に設けられて前記第１歯車における軸方向の他側の部分と噛み合う第３歯車と、
前記第１軸を中心とする円周方向において前記第２歯車同士の間に配置され、前記第１歯車と前記第２歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する第１吐出口と、
前記第１軸を中心とする円周方向において前記第３歯車同士の間に配置され、前記第１歯車と前記第３歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する第２吐出口と、を備えることを特徴とする、
動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１歯車、前記第２歯車および前記第３歯車を収容する歯車箱を備え、
前記歯車箱は、前記一側の第１部材および前記他側の第２部材に分割可能に構成され、
前記第１吐出口は、前記第１部材に設けられ、
前記第２吐出口は、前記第２部材に設けられることを特徴とする、
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１部材は、キリ穴から構成されて前記第１吐出口に繋がる第１潤滑油通路を備え、
前記第２部材は、キリ穴から構成されて前記第２吐出口に繋がる第２潤滑油通路を備えることを特徴とする、
請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１部材は、前記第１軸、前記第２軸および前記第３軸の一側を支持する複数の第１軸受部を備え、
前記第２部材は、前記第１軸、前記第２軸および前記第３軸の他側を支持する複数の第２軸受部を備え、
前記第１潤滑油通路は、前記第１吐出口および前記第１軸受部に繋がるように構成され、
前記第２潤滑油通路は、前記第２吐出口および前記第２軸受部に繋がるように構成されることを特徴とする、
請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１潤滑油通路は、
略コの字状に前記第１軸受部を囲む第１主通路と、
前記第１主通路から前記第１吐出口または前記第１軸受部に向けて分岐する複数の第１分岐通路と、から構成され、
前記第２潤滑油通路は、
略コの字状に前記第２軸受部を囲む第２主通路と、
前記第２主通路から前記第２吐出口または前記第２軸受部に向けて分岐する複数の第２分岐通路と、から構成されることを特徴とする、
請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記歯車箱は、前記第１部材と前記第２部材の間で連通するキリ穴から構成されて前記第１主通路と前記第２主通路を繋ぐ連絡通路を備えることを特徴とする、
請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記第２歯車および前記第３歯車は、歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１歯車は、前記一側の部分に前記第２歯車と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施され、前記他側の部分に前記第３歯車と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、
請求項７に記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記第１歯車は、前記一側の部分および前記他側の部分に歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車によって回転動力を伝達する動力伝達装置に関し、特に入力軸または出力軸を複数備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つの入力軸に入力された回転動力を複数の出力軸に分配して出力する減速機または増速機等の動力伝達装置は、様々な分野において使用されている。また、複数の入力軸に入力された回転動力を１つの出力軸から出力するもの等も存在している。このような動力伝達装置においては、一般に１つの歯車に複数の歯車を噛み合わせることによって出力軸または入力軸を複数にしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の動力伝達装置では、装置のコンパクト化と必要な減速比の確保を両立させるために、動力を分配する歯車列に遊星歯車機構を追加しており、これにより構造が複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、よりコンパクト且つ簡素な構成でありながらも、必要な減速比または増速比を得ることが可能な動力伝達装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、回転自在に配置される第１軸と、前記第１軸と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第２軸と、前記第１軸と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第３軸と、前記第１軸に設けられる第１歯車と、前記第２軸に設けられて前記第１歯車における軸方向の一側の部分と噛み合う第２歯車と、前記第３軸に設けられて前記第１歯車における軸方向の他側の部分と噛み合う第３歯車と、前記第１軸を中心とする円周方向において前記第２歯車同士の間に配置され、前記第１歯車と前記第２歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する第１吐出口と、前記第１軸を中心とする円周方向において前記第３歯車同士の間に配置され、前記第１歯車と前記第３歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する第２吐出口と、を備えることを特徴とする、動力伝達装置である。
【０００７】
（２）本発明はまた、前記第１歯車、前記第２歯車および前記第３歯車を収容する歯車箱を備え、前記歯車箱は、前記一側の第１部材および前記他側の第２部材に分割可能に構成され、前記第１吐出口は、前記第１部材に設けられ、前記第２吐出口は、前記第２部材に設けられることを特徴とする、上記（１）に記載の動力伝達装置である。
【０００８】
（３）本発明はまた、前記第１部材は、キリ穴から構成されて前記第１吐出口に繋がる第１潤滑油通路を備え、前記第２部材は、キリ穴から構成されて前記第２吐出口に繋がる第２潤滑油通路を備えることを特徴とする、上記（２）に記載の動力伝達装置である。
【０００９】
（４）本発明はまた、前記第１部材は、前記第１軸、前記第２軸および前記第３軸の一側を支持する複数の第１軸受部を備え、前記第２部材は、前記第１軸、前記第２軸および前記第３軸の他側を支持する複数の第２軸受部を備え、前記第１潤滑油通路は、前記第１吐出口および前記第１軸受部に繋がるように構成され、前記第２潤滑油通路は、前記第２吐出口および前記第２軸受部に繋がるように構成されることを特徴とする、上記（３）に記載の動力伝達装置である。
【００１０】
（５）本発明はまた、前記第１潤滑油通路は、略コの字状に前記第１軸受部を囲む第１主通路と、前記第１主通路から前記第１吐出口または前記第１軸受部に向けて分岐する複数の第１分岐通路と、から構成され、前記第２潤滑油通路は、略コの字状に前記第２軸受部を囲む第２主通路と、前記第２主通路から前記第２吐出口または前記第２軸受部に向けて分岐する複数の第２分岐通路と、から構成されることを特徴とする、上記（４）に記載の動力伝達装置である。
【００１１】
（６）本発明はまた、前記歯車箱は、前記第１部材と前記第２部材の間で連通するキリ穴から構成されて前記第１主通路と前記第２主通路を繋ぐ連絡通路を備えることを特徴とする、上記（５）に記載の動力伝達装置である。
【００１２】
（７）本発明はまた、前記第２歯車および前記第３歯車は、歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の動力伝達装置である。
【００１３】
（８）本発明はまた、前記第１歯車は、前記一側の部分に前記第２歯車と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施され、前記他側の部分に前記第３歯車と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、上記（７）に記載の動力伝達装置である。
【００１４】
（９）本発明はまた、前記第１歯車は、前記一側の部分および前記他側の部分に歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車であることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の動力伝達装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る動力伝達装置によれば、よりコンパクト且つ簡素な構成でありながらも、必要な減速比または増速比を得ることが可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）図１のＢ−Ｂ線断面図である。（ｂ）図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】（ａ）図２のＤ−Ｄ線断面図である。（ｂ）図２のＥ−Ｅ腺断面図である。
【図５】（ａ）第１部材に形成した第１潤滑油通路の構成を示した図である。（ｂ）第２部材に形成した第２潤滑油通路の構成を示した図である。
【図６】動力伝達装置の組み立て方法を示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）第２歯車および第３歯車に施したリード修整を示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）リード修整のその他の態様を示した図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）第１歯車にリード修整を施す場合を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の図面においては、記載を簡略化または省略した部分がある。また、各部の寸法や形状は、必ずしも正確なものではない。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る動力伝達装置１の正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。また、図４（ａ）は、図２のＤ−Ｄ線断面図であり、図４（ｂ）は、図２のＥ−Ｅ腺断面図である。
【００１９】
これらの図に示されるように、動力伝達装置１は、回転自在に配置された第１軸１０と、回転自在に配置された２つの第２軸２０と、回転自在に配置された２つの第３軸３０と、第１軸１０に設けられた第１歯車４０と、２つの第２軸２０にそれぞれ設けられた第２歯車５０と、２つの第３軸にそれぞれ設けられた第３歯車６０と、第１歯車４０、第２歯車５０および第３歯車６０を収容する歯車箱７０と、第１歯車４０と第２歯車５０の噛み合い部に潤滑油を供給するための２つの第１吐出口（ノズル）８０と、第１歯車４０と第３歯車６０の噛み合い部に潤滑油を供給するための２つの第２吐出口（ノズル）９０と、を備えている。
【００２０】
第１軸１０は、図１に示されるように、正面視で歯車箱７０の略中央において軸方向を前後方向にした状態で配置されている。本実施形態では、図２に示されるように、第１軸１０は外部の動力源１００からの回転動力が入力される入力軸であり、第１軸１０の先端には動力源１００の出力軸が接続されるようになっている。第２軸２０および第３軸３０は、図１に示されるように、第１軸１０と略平行な状態で、第１軸１０を中心とする円周方向において略等間隔（略９０°の間隔）で交互に配置されている。本実施形態では、図２に示されるように、第２軸２０および第３軸３０は、外部の被駆動機器１１０に回転動力を出力する出力軸であり、第２軸２０および第３軸３０の先端には、被駆動機器１１０の入力軸が個別に接続されるようになっている。すなわち、本実施形態の動力伝達装置１は、２つの第２軸２０および２つの第３軸３０によって４つの被駆動機器１１０に対して回転動力を伝達するように構成されている。
【００２１】
第１歯車４０は、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、２つの第２歯車５０および２つの第３歯車６０のそれぞれと直接噛み合う歯車であり、第２歯車５０および第３歯車６０よりも小径、すなわち歯数の少ない歯車となっている。また、２つの第２歯車５０および２つの第３歯車６０は、全て同じ歯数となっている。すなわち、本実施形態の動力伝達装置１は、１段歯車機構による減速機であり、４つの出力軸である２つの第２軸２０および２つの第３軸にそれぞれ同一の減速比で回転動力を伝達するように構成されている。
【００２２】
また、本実施形態では、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、第１歯車４０の歯幅を第２歯車５０および第３歯車６０よりも長くし、第１歯車４０の軸方向の一側（背面側）の部分と２つの第２歯車５０が噛み合い、第１歯車４０の軸方向の他側（正面側）の部分と２つの第３歯車６０が噛み合うようにしている。このようにすることで、互いに隣接する第２歯車５０および第３歯車６０が干渉するのを防止することができるため、第２歯車５０および第３歯車６０の歯数を大きくして減速比を大きくすることが可能となる。
【００２３】
すなわち、本実施形態では、１段歯車機構によるコンパクト且つ簡素は構成でありながらも、必要な減速比を確保することが可能となっている。さらに、本実施形態では、第２軸２０および第３軸３０を同数にすると共に、第１軸１０の周囲に略等間隔で配置することで、第１歯車４０が第２歯車５０および第３歯車６０から受ける反力を適宜にバランスさせ、不要な振動が発生するのを防止するようにしている。
【００２４】
なお、第１歯車４０、第２歯車５０および第３歯車６０は平歯車であるが、本実施形態では、第２歯車５０および第３歯車６０にリード修整（歯すじ修整）を施すことで、最も回転数の高い第１軸１０に加わるスラスト（アキシアル）力を低減するようにしている。第２歯車５０および第３歯車６０に施したリード修整の詳細については、後述する。
【００２５】
歯車箱７０は、図２に示されるように、第１軸１０の軸方向の一側（背面側）の第１部材７１と、他側（正面側）の第２部材７２の２つの部材から構成されている。第１部材７１は略矩形板状の部材であり、第２部材７２は第１部材７１側が略矩形状に開口した略有底筒状の部材である。第１部材７１および第２部材７２は、図示を省略したボルトおよびナット等により、外周部を締結されることによって互いに結合される。
【００２６】
なお、本実施形態の歯車箱７０は、適宜の基礎や架台等によって下方から支持されるようになっているが、歯車箱７０を適宜のブラケット等を介してまたは直接動力源１００に固定するようにしてもよい。また、被駆動機器１１０は、適宜の架台等によって歯車箱から独立して支持されるものであってもよいし、適宜のブラケット等を介してまたは直接歯車箱７０に固定されるものであってもよい。
【００２７】
歯車箱７０の第１部材７１は、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の一側を回転自在に支持する５つの第１軸受部７３を備えている。同様に、第２部材７２は、第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の他側を回転自在に支持する５つの第２軸受部７４を備えている。なお、本実施形態では、第１軸受部７３および第２軸受部７４にラジアル軸受およびスラスト軸受を設けており、両軸受はいずれもすべり軸受から構成している。また、第１部材７１には、第１吐出口８０が歯車箱７０の内側に向けて第１軸１０と略平行に突出するように設けられている。同様に、第２部材７２には、第２吐出口９０が歯車箱の内側に向けて第１軸１０と略平行に突出するように設けられている。
【００２８】
第１吐出口８０および第２吐出口９０は、第１歯車４０に向けて潤滑油を噴出または噴霧することで、各歯車の噛み合い部を潤滑および冷却するためのものである。２つの第１吐出口８０は、図４（ａ）に示されるように、第１軸１０を中心とする円周方向において２つの第２歯車５０同士の間にそれぞれ配置されている。なお、本実施形態では、第１軸１０は正面視で反時計回りに回転し、第２軸２０および第３軸３０は正面視で時計回りに回転するようになっている。従って、図４（ａ）において右上の第１吐出口８０ａは、左上の第２歯車５０ａと第１歯車４０の噛み合い部を潤滑および冷却するためのものであり、左下の第１吐出口８０ｂは、右下の第２歯車５０ｂと第１歯車４０の噛み合い部を潤滑および冷却するためのものとなっている。
【００２９】
同様に、２つの第２吐出口９０は、図４（ｂ）に示されるように、第１軸１０を中心とする円周方向において２つの第３歯車６０同士の間にそれぞれ配置されている。また、本実施形態では、図４（ｂ）において左上の第２吐出口９０ａは、左下の第３歯車６０ａと第１歯車４０の噛み合い部を潤滑および冷却するためのものであり、右下の第２吐出口９０ｂは、右上の第３歯車６０ｂと第１歯車４０の噛み合い部を潤滑および冷却するためのものとなっている。
【００３０】
このように、本実施形態では、第２歯車５０および第３歯車６０を軸方向にずらして配置することにより生じたスペースを有効に活用して、第１吐出口８０および第２吐出口９０を配置するようにしている。これにより、コンパクト且つ簡素な構成を維持したまま、各歯車の歯面を適切に潤滑および冷却することができるため、動力伝達装置１の信頼性および汎用性を高めることが可能となっている。
【００３１】
また、本実施形態では、第１吐出口８０および第２吐出口９０への潤滑油の供給と、第１軸受部７３および第２軸受部７４への潤滑油の供給とを、第１部材７１および第２部材７２に形成した共通の通路を介して行うようにしている。図５（ａ）は、第１部材７１に形成した第１潤滑油通路７５の構成を示した図であり、第１部材７１の正面図である。また、図５（ｂ）は、第２部材７２に形成した第２潤滑油通路７６の構成を示した図であり、第２部材７２の正面図である。
【００３２】
第１潤滑油通路７５は、第１部材７１に形成したキリ穴を組み合わせて構成されている。図５（ａ）に示されるように、第１潤滑油通路７５は、略コの字状に５つの第１軸受部７３を囲む第１主通路７５ａと、第１主通路７５ａから分岐して各第１軸受部７３および各第１吐出口８０に向かう７つの第１分岐通路と、から構成されている。
【００３３】
同様に、第２潤滑油通路７６は、図５（ｂ）に示されるように、第２部材７２に形成したキリ穴を組み合わせて構成されており、略コの字状に５つの第２軸受部７４を囲む第２主通路７６ａと、第２主通路７６ａから分岐して各第２軸受部７４および各第２吐出口９０に向かう７つの第２分岐通路と、から構成されている。
【００３４】
また、第１部材７１および第２部材７２には、第１軸１０と略平行に形成されたキリ穴から構成され、両者の間で連通する連絡通路７７が設けられており、この連絡通路７７は、第１接続通路７７ａを介して第１主通路７５ａと繋がり、第２接続通路７７ｂを介して第２主通路７６ａと繋がっている。そして、第２部材７２の正面視右側には、外部から潤滑油を供給する潤滑油供給配管１２０（図１参照）に接続される潤滑油供給口７８が設けられており、この潤滑油供給口７８は、供給通路７８ａを介して連絡通路７７と繋がっている。すなわち、本実施形態では、１つの潤滑油供給口７８から連絡通路７７を介して第１潤滑油通路７５および第２潤滑油通路７６の両方に潤滑油を供給するようにしている。なお、潤滑油供給口７８以外の各キリ穴の開口部は、プラグ７９によって塞がれている。
【００３５】
第１軸受部７３および第２軸受部７４に供給された潤滑油は歯車箱７０の内部に漏出し、第１吐出口８０および第２吐出口９０から噴出された潤滑油と共に第２部材７２の下部に設けられた排出口７２ａから排出される。この排出口７２ａは、外部の潤滑油回収配管１３０（図１参照）に接続されており、排出口７２ａから排出された潤滑油は回収されて再利用されるようになっている。
【００３６】
このように、本実施形態では、第１部材７１および第２部材７２に形成したキリ穴を組み合わせて構成された通路を介して各部に潤滑油を供給するようにすることで、歯車箱７０の内外に配置される潤滑油用の配管を省略し、装置全体をより簡素に構成することを可能としている。また、潤滑油用の配管を省略することで、歯車箱７０の振動等に伴う配管の脱落や折損等の不具合を未然に防止し、装置の信頼性をより高めることを可能としている。
【００３７】
さらに、本実施形態では、略コの字状に構成された第１主通路７５ａおよび第２主通路７６ａを第１軸受部７３および第２軸受部７４の外側に配置することで、キリ穴加工の回数を削減しながらも、効率的且つ安定的に各部へ潤滑油を供給することを可能としている。また、連絡通路７７を設けると共に、第１主通路７５ａを第１軸受部７３用および第１吐出口８０用として兼用し、第２主通路７６ａを第２軸受部７４用および第２吐出口９０用として兼用することで、より効率的に各部へ潤滑油を供給することを可能としている。
【００３８】
また、本実施形態では、第１部材７１において略中央の第１軸受部７３に向かう第１分岐通路７５ｂおよび第１接続通路７７ａを１つのキリ穴から構成することで、最も回転数の高い第１軸１０を支持する第１軸受部７３に優先的に潤滑油が供給されるようにしている。また、図示は省略しているが、第２部材７２において連絡通路７７と略中央の第２軸受部７４を繋ぐ補助通路を第２接続通路７７ｂの正面側（図の手前側）に略平行に設けることで、第１軸１０を支持する第２軸受部７４に優先的に潤滑油が供給されるようにしている。
【００３９】
図６は、動力伝達装置１の組み立て方法を示した図である。同図に示されるように、本実施形態の動力伝達装置１は、第１部材７１に対して、例えば第１軸１０および第１歯車４０、第２軸２０および第２歯車５０、第３軸３０および第３歯車６０、そして第２部材７２の順に各部材を組み付けていくことで、容易に組み立てることが可能となっている。
【００４０】
また、組み付けの際には各部材を基本的に軸方向に移動させるだけでよく、さらに組み立てに伴って自然に第１吐出口８０および第２吐出口９０が適切な位置に配置されると共に、連絡通路７７が連通されて第１潤滑油通路７５および第２潤滑油通路７６が繋がることとなるため、きわめて効率的に組み立てることが可能となっている。また、組み立てとは逆の手順によって分解も容易であるため、各種メンテナンスや部品の交換等も短時間で容易に行うことが可能となっている。
【００４１】
次に、第２歯車５０および第３歯車６０に施したリード修整の詳細について説明する。図７（ａ）〜（ｆ）は、第２歯車５０および第３歯車６０に施したリード修整を示した図である。このうち、図７（ａ）は第１歯車４０、第２歯車５０ａおよび第３歯車６０ａ（図４（ｂ）参照）の相対的な関係を示した右側面図であり、図７（ｂ）は第１歯車４０、第２歯車５０ｂおよび第３歯車６０ｂ（図４（ｂ）参照）の相対的な関係を示した右側面図である。また、図７（ｃ）は同図（ａ）のＧ部における第２歯車５０の歯５２の断面を示した図であり、図７（ｄ）は同図（ａ）のＨ部における第３歯車６０の歯５２の断面を示した図である。同様に、図７（ｅ）は同図（ｂ）のＩ部における第３歯車６０の歯６２の断面を示した図であり、同図（ｆ）は同図（ｂ）のＪ部における第２歯車５０の歯５２の断面を示した図である。
【００４２】
上述のように、本実施形態では、第１軸１０は正面視で反時計回りに回転するようになっている。従って、第２歯車５０および第３歯車６０は、いずれも右側面視では上側の歯面５２ａおよび歯面６２ａが第１歯車４０と接触する歯当たり面となる。そして本実施形態では、第２歯車５０および第３歯車６０の歯当たり面である歯面５２ａおよび歯面６２ａを、それぞれ逆方向に所定の角度βだけ傾斜するようにリード修整を施している。換言すれば、本実施形態では、第２歯車５０および第３歯車６０の歯当たり面である歯面５２ａおよび歯面６２ａに、歯すじの傾きが互いに逆の（すなわち、ねじれ方向が互いに逆の）リードを付与するようにリード修整を施している。
【００４３】
歯当たり面である歯面５２ａおよび歯面６２ａにリード修整を施すことで、はすば歯車と同様に第１歯車４０にスラスト力を加えることが可能となり、歯すじの傾き（傾斜方向）を歯面５２ａおよび歯面６２ａで逆にすることで、図７（ａ）および（ｂ）に示されるように、第２歯車５０が加えるスラスト力Ｆ１と、第３歯車６０が加えるスラスト力Ｆ２を互いに打ち消し合うような方向にすることが可能となる。
【００４４】
本実施形態では、このようにして積極的に逆方向のスラスト力Ｆ１、Ｆ２を加えることで、最も高回転となる第１歯車４０に作用するスラスト力をバランスさせるようにしている。第１軸受部７３および第２軸受部７４におけるスラスト力に起因する摩擦損失は、最も高回転となる第１軸１０において顕著となるが、本実施形態によれば、この摩擦損失を低減することができるため、動力の伝達効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【００４５】
また、すべり軸受はころがり軸受と比較して摩擦損失は少ないものの軸が傾きやすいという欠点を有しており、この軸の傾きによっても第１軸１０に不要なスラスト力が発生し得るが、本実施形態では、略対称的に配置した同数の第２歯車５０および第３歯車６０によってスラスト力Ｆ１、Ｆ２を発生させるため、すべり軸受に起因する第１軸１０の傾きをも抑制することが可能となっている。
【００４６】
さらに、本実施形態では、第２歯車５０および第３歯車６０をはすば歯車とするのではなく、平歯車に施したリード修整によってスラスト力Ｆ１、Ｆ２を発生させるようにすることで、第１歯車４０の製造コストを削減するようにしている。すなわち、第２歯車５０および第３歯車６０をはすば歯車とした場合、比較的小径の第１歯車４０をやまば歯車とする必要があるが、小径のやまば歯車を高精度に製造するのは非常に困難であり、結果として製造コストが著しく上昇することとなる。これに対し本実施形態では、小径の第１歯車４０は平歯車として製造し、大径の第２歯車５０および第３歯車６０にリードを付与するリード修整を施すだけでよいため、はすば歯車とやまば歯車の組み合わせと比較して大幅に製造コストを削減することが可能となっている。
【００４７】
なお、角度βの値は、特に限定されるものではなく、第１軸１０の回転数や減速比、負荷の大きさ等に応じて適宜に設定すればよい。また、図７（ａ）〜（ｆ）では、第２歯車５０に左ねじれのリードを付与し、第３歯車６０に右ねじれのリードを付与する場合を例示しているが、第２歯車５０に右ねじれのリードを付与し、第３歯車６０に左ねじれのリードを付与するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４８】
図８（ａ）〜（ｅ）は、リード修整のその他の態様を示した図であり、第２歯車５０の場合を例示している。第２歯車５０および第３歯車６０に施すリード修整は、まず図８（ａ）に示されるように、２つの歯面５２ａ、５２ｂの両方に施されるものであってもよい。このように、両歯面５２ａ、５２ｂ（６２ａ、６２ｂ）にリード修整を施すことで、正転時および逆転時のいずれにおいても摩擦損失も低減することが可能となる。
【００４９】
また、第２歯車５０および第３歯車６０に施すリード修整は、図８（ｂ）および（ｃ）に示されるように、クラウニングを伴うものであってもよいし、図８（ｄ）および（ｅ）に示されるように、エンドレリーフ（レリービング）を伴うものであってもよい。このように、リード修整と共に適宜にクラウニングまたはエンドレリーフを施すことで、歯当たり位置を適正化し、安定的且つ効率的な運転が可能となる。
【００５０】
図９（ａ）〜（ｃ）は、第１歯車４０にリード修整を施す場合を示した図である。このうち、図９（ａ）は、第１歯車４０、第２歯車５０ａおよび第３歯車６０ａ（図４（ｂ）参照）の相対的な関係を示した図であり、図９（ｂ）および（ｃ）は同図（ａ）のＫ部における第１歯車４０の歯４２の断面を示した図である。
【００５１】
第１歯車４０においても、第２歯車５０および第３歯車６０と同様に、右側面視で上側の歯面４２ａが歯当たり面となる。図９（ｂ）または（ｃ）に示されるように、第１歯車４０において、第２歯車５０と噛み合う一側（図の右側）の部分の歯面４２ａ、および第３歯車６０と噛み合う他側（図の左側）の歯面４２ａに互いに異なる方向のリードを付与した場合にも、互いに打ち消し合う方向のスラスト力Ｆ１、Ｆ２を発生させることが可能となる。
【００５２】
すなわち、第２歯車５０および第３歯車６０に代えて第１歯車４０にリード修整を施すようにしても、第２歯車５０および第３歯車６０にリード修整を施した場合と同様に、摩擦損失を低減することができる。また、第１歯車４０にリード修整を施す場合においても、第１歯車４０をやまば歯車とする場合よりも低コストとなる。
【００５３】
さらに、リード修整を施した第１歯車４０とリード修整を施した第２歯車５０および第３歯車６０を組み合わせることで、より効果的に摩擦損失を低減可能となることは言うまでもない。この場合、第２歯車５０と噛み合う一側の部分に第２歯車５０と同じ方向のリードを付与し、第３歯車６０と紙ある他側の部分に第３歯車６０と同じ方向のリードを付与すればよい。
【００５４】
なお、リード修整によって付与する歯すじの傾斜方向は、図９（ｂ）または（ｃ）に示されるように、いずれの方向であってもよい。また、図示は省略するが、第２歯車５０および第３歯車６０の場合と同様に、２つの歯面４２ａ、４２ｂの両方にリード修整を施すようにしてもよいし、リード修整と共に、クラウニングやエンドレリーフを施すようにしてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る動力伝達装置１は、回転自在に配置される第１軸１０と、第１軸１０と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第２軸２０と、第１軸１０と略平行な状態で回転自在に配置される複数の第３軸３０と、第１軸１０に設けられる第１歯車４０と、第２軸２０に設けられて第１歯車４０における軸方向の一側（背面側）の部分と噛み合う第２歯車５０と、第３軸３０に設けられて第１歯車４０における軸方向の他側（正面側）の部分と噛み合う第３歯車６０と、第１軸１０を中心とする円周方向において第２歯車５０同士の間に配置され、第１歯車４０と第２歯車５０の噛み合い部に潤滑油を供給する第１吐出口８０と、第１軸１０を中心とする円周方向において第３歯車６０同士の間に配置され、第１歯車４０と第３歯車６０の噛み合い部に潤滑油を供給する第２吐出口９０と、を備えている。
【００５６】
このような構成とすることで、よりコンパクト且つ簡素な構成でありながらも、必要な減速比または増速比を得ることができる。すなわち、互いに隣接する第２歯車５０および第３歯車６０の干渉を防止することが可能となるため、シンプルな１段歯車機構でありながらも、必要な減速比を確保することができる。さらに、必要な減速比を得ることによって生じたスペースに第１吐出口８０および第２吐出口９０を配置することで、コンパクト且つ簡素な構成を維持したまま各歯車の噛み合い部を適切に潤滑することが可能となるため、よりコンパクト且つ簡素な構成でありながらも、動力の伝達効率と共に信頼性および汎用性を従来以上に高めることができる。
【００５７】
また、動力伝達装置１は、第１歯車４０、第２歯車５０および第３歯車６０を収容する歯車箱７０を備え、歯車箱７０は、一側の第１部材７１および他側の第２部材７２に分割可能に構成され、第１吐出口８０は、第１部材７１に設けられ、第２吐出口９０は、第２部材７２に設けられている。このようにすることで、第１吐出口８０および第２吐出口９０を潤滑に適切な位置に配置しながらも、組み立て性やメンテナンス性を高めることができる。
【００５８】
また、第１部材７１は、キリ穴から構成されて第１吐出口８０に繋がる第１潤滑油通路７５を備え、第２部材７２は、キリ穴から構成されて第２吐出口９０に繋がる第２潤滑油通路７６を備えている。このようにすることで、潤滑用の配管等を別途設ける必要がなくなるため、装置全体をより簡素化すると共に、組み立て性やメンテナンス性を高めることができる。
【００５９】
また、第１部材７１は、第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の一側を支持する複数の第１軸受部７３を備え、第２部材７２は、第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の他側を支持する複数の第２軸受部７４を備え、第１潤滑油通路７５は、第１吐出口８０および第１軸受部７３に繋がるように構成され、第２潤滑油通路７６は、第２吐出口９０および第２軸受部７４に繋がるように構成されている。このようにすることで、コンパクト且つ簡素な構成を維持したまま、第１吐出口８０および第２吐出口９０と共に各軸受部にも効率的に潤滑油を供給することができる。また、各噛み合い部と共に各軸受部を適切に潤滑することで、動力の伝達効率と共に信頼性および汎用性をより高めることができる。
【００６０】
また、第１潤滑油通路７５は、略コの字状に第１軸受部７３を囲む第１主通路７５ａと、第１主通路７５ａから第１吐出口８０または第１軸受部７３に向けて分岐する複数の第１分岐通路７５ｂと、から構成され、第２潤滑油通路７６は、略コの字状に第２軸受部７４を囲む第２主通路７６ａと、第２主通路７６ａから第２吐出口９０または第２軸受部７４に向けて分岐する複数の第２分岐通路７６ｂと、から構成されている。このようにすることで、キリ穴加工の回数を削減しながらも、効率的且つ安定的に各部へ潤滑油を供給することができる。
【００６１】
また、歯車箱７０は、第１部材７１と第２部材７２の間で連通するキリ穴から構成されて第１主通路７５ａと第２主通路７６ａを繋ぐ連絡通路７７を備えている。このようにすることで、１つの潤滑油供給口７８から全ての噛み合い部および軸受部に潤滑油を供給することが可能となるため、装置全体をより簡素化することができる。また、第１部材７１と第２部材７２を組み合わせるだけで第１主通路７５ａと第２主通路７６ａを繋ぐことができるため、組み立て性およびメンテナンス性を高めることができる。
【００６２】
また、第２歯車５０および第３歯車６０は、歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車となっている。このようにすることで、最も高回転となる第１軸１０に作用するスラスト力を適宜にバランスさせ、スラスト力に起因する摩擦損失を低減することが可能となるため、コンパクト且つ簡素な構成でありながらも、動力の伝達効率を高めることができる。また、はすば歯車およびやまば歯車を採用した場合と比較して、低コストで摩擦損失低減効果を得ることができる。
【００６３】
また、第１歯車４０は、一側の部分に第２歯車５０と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施され、他側の部分に第３歯車６０と同じ歯すじの傾きのリードを付与するリード修整が施された平歯車であってもよい。このようにして、リード修整を施した第１歯車４０とリード修整を施した第２歯車５０および第３歯車６０を組み合わせて使用することで、スラスト力に起因する摩擦損失をより効果的に低減することができる。
【００６４】
また、第１歯車４０は、一側の部分および他側の部分に歯すじの傾きが互いに逆のリードを付与するリード修整が施された平歯車であってもよい。すなわち、第１歯車４０のみにリードを付与するリード修整を施した場合にも、スラスト力に起因する摩擦損失を低減することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明に係る動力伝達装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態においては、第１軸１０を入力軸とし、第２軸２０および第３軸３０を出力軸とする場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２軸２０および第３軸３０を入力軸とし、第１軸１０を出力軸とするようにしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、第２軸２０および第３軸３０を２つ設ける場合を例示したが、第２軸２０および第３軸３０はそれぞれ３つ以上設けられるものであってもよい。また、第２軸２０および第３軸３０の個数は、スラスト力等のバランスの観点からは同数であることが好ましいが、用途によっては、互いに異なる個数の第２軸２０および第３軸３０を設けるようにしてもよい。また、第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の配置構成は、上記実施形態において示したものに限定されず、その他の任意の配置構成を採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、リードを付与するリード修整によってスラスト力をバランスさせるようにした場合を例示したが、スラスト力が問題とならないような使用条件においては、いずれの歯車にもリードを付与するリード修整を施さないようにしてもよい。さらに、第２軸２０および第３軸３０の個数を異ならせた場合や第１軸１０、第２軸２０および第３軸３０の配置構成を非対称にしたような場合に、リード修整によって各歯車に付与するリードの大きさを異ならせることによってスラスト力のバランスを取るようにしてもよい。また、各歯車の大きさや減速比によっては、第１歯車４０をやまば歯車とし、第２歯車５０および第３歯車６０をはすば歯車とするようにしてもよい。
【００６８】
また、歯車箱７０の形状は、上記実施形態において示した形状に限定されるものではなく、その他の任意の形状であってもよい。また、歯車箱７０は、例えば第１部材７１と第２部材７２の間に中間部材を備えるものであってもよいし、その他の方向に分割されるものであってもよい。また、歯車箱７０の支持方法は、特に限定されるものではなく、既知の各種支持方法を採用することができる。また、歯車箱７０は、駆動源１００または被駆動機器１１０と一体的に支持されるものであってもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、第１軸受部７３および第２軸受部７４にすべり軸受を設ける場合を例示したが、使用条件等によっては、第１軸受部７３および第２軸受部７４にころがり軸受を設けるようにしてもよい。また、歯車箱７０の形状や軸受の構成、各軸の配置等によっては、キリ穴に代えてまたはキリ穴と共に潤滑油の通路となる配管を設けるようにしてもよい。また、第１吐出口８０および第２吐出口９０は、潤滑油を噴射または噴霧するのではなく滴下するものであってもよい。また、第１吐出口８０および第２吐出口９０は、噛み合い部にグリスを供給するものであってもよい。
【００７０】
また、第１歯車４０、第２歯車５０および第３歯車６０の歯数は、特に限定されるものではないことは言うまでもない。すなわち、本発明に係る動力伝達装置は、入力軸の回転動力を減速して伝達するものであってもよいし、増速して伝達するものであってもよいし、等速で伝達するものであってもよい。また、第２歯車５０の歯数と第３歯車６０の歯数を異ならせるようにしてもよいし、第２歯車５０同士または第３歯車６０同士において歯数を異ならせるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態において示した作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したものに過ぎず、本発明による作用および効果は、これらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る動力伝達装置は、各種産業機械や輸送機械等、動力の伝達が必要な様々な分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  動力伝達装置
１０  第１軸
２０  第２軸
３０  第３軸
４０  第１歯車
５０  第２歯車
６０  第３歯車
７０  歯車箱
７１  第１部材
７２  第２部材
７３  第１軸受部
７４  第２軸受部
７５  第１潤滑油通路
７５ａ  第１主通路
７５ｂ  第１分岐通路
７６  第２潤滑油通路
７６ａ  第２主通路
７６ｂ  第２分岐通路
７７  連絡通路
８０  第１吐出口
９０  第２吐出口
【図１】
2015206429.tif 000003
【図２】
2015206429.tif 000004
【図３】
2015206429.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015206429.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015206429.tif 000009
【図８】
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【図９】
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