(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体がほぼ直方体であって１面が蓋のない開放面とされる半割箱を２つ備え、それぞれの半割箱の前記開放面同士を重ね合わせて組み合わせることにより、該２つの半割箱の内部に歯車機構を収納可能な空間を確保する分離型歯車箱において、
前記２つの半割箱を組み合わせたときに、前記開放面と垂直となる４つの外側垂直面の少なくとも３面に、外部部材への据付が可能な垂直据付平面部が形成されると共に、前記開放面と平行となる２つの外側平行面の双方に、外部部材への据付が可能な平行据付平面部、及び、この平行据付平面部より歯車箱の中心側に凹んだ凹部が形成され、
前記２つの外側平行面に形成される前記凹部の少なくとも一方に、歯車箱の内部を点検するための点検口が開口されると共に、この点検口を遮蔽する点検蓋が装着可能とされ、且つ、
該点検蓋が、前記点検口に装着された際に前記凹部内に完全に収容されるように、前記据付平面部に対する該凹部の深さが設定され、更に、
前記２つの半割箱が、互いに組み合わせた状態における前記開放面を対称面として、前記点検口及び点検蓋を除いて互いにほぼ対称な形状とされている
ことを特徴とする分離型歯車箱。
【請求項２】
請求項１において、
前記垂直据付平面部が形成される前記外側垂直面の隅近傍に、歯車箱の中心側に凹んだ据付凹部が形成され、
該据付凹部に、該据付凹部が形成される前記外側垂直面と隣接する他の前記外側垂直面の該垂直据付平面部に貫通可能な第１ボルト孔、該据付凹部が形成される前記外側垂直面と隣接する前記外側平行面の前記平行据付平面部に貫通可能な第２ボルト孔、及び、前記開放面側に延びて前記２つの半割箱を連結するために利用される第３ボルト孔が形成されている
ことを特徴とする分離型歯車箱。
【請求項３】
請求項１又は２に記載される分離型歯車箱における、前記半割箱を鋳造する為の鋳型であって、
前記分離型歯車箱の前記外側平行面に形成される前記点検口と外形が一致する中子が、脱着自在に用意されており、
該中子を設置することによって、前記点検口が形成されている前記半割箱が鋳造されると共に、該中子を取り外すことによって、前記点検口が形成されていない前記半割箱が鋳造され、１つの鋳型によって前記分離型歯車箱を鋳造可能とされている
ことを特徴とする半割箱鋳造用の鋳型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの半割箱の開放面同士を重ね合わせて組み合わせることにより、２つの半割箱の内部に歯車機構を収納可能な空間を確保する分離型歯車箱、及び、半割箱を鋳造するための鋳型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の分離型歯車箱は、一体型の歯車箱よりも鋳造が容易で、更に内部に収容される歯車機構の組立も容易となることから広く利用されている。例えば、歯車機構が多段（例えば３段以上）の増・減速構造である場合に、閉じられた一体型歯車箱内での組立は困難を極めるため、このような分離型歯車箱を採用するのが一般的となっている。
【０００３】
図１０に、従来の分離型歯車箱１０（以下、歯車箱１０という）を示す。
【０００４】
この歯車箱１０は、互いに形状の異なる第１及び第２半割箱１２、１４を備える。各半割箱１２、１４は全体がほぼ直方体であり、その１面が蓋のない開放面１６、１６とされている。従って、第１及び第２半割箱１２、１４の開放面１６、１６同士を重ね合わせて組み合わせることにより、第１及び第２半割箱１２、１４の内部に、歯車機構を収納可能な空間が確保される。なお、開放面１６、１６は、直方体における長手方向Ｌと平行している。
【０００５】
今、この歯車箱１０では、長手方向Ｌに平行し且つ開放面１６と平行する面を上面１０Ａ及び下面１０Ｂ、長手方向Ｌに平行し且つ開放面１６と直交する面を両側面１０Ｃ、長手方向Ｌ及び開放面１６の双方に直交する面を、両短面１０Ｄと呼ぶことにする。
【０００６】
直方体の第１半割箱１２には、図１１に拡大して示されるように、開放面１６に対して垂直となる４つの外側垂直面１２Ａ〜１２Ｄが存在する。これらの外側垂直面１２Ａ〜１２Ｄにおける長手方向Ｌと平行する１組の面１２Ａ、１２Ｃの双方には、外部部材への据付を可能とする垂直据付平面部１８が形成される。この垂直据付平面部１８には、ボルト孔１８Ａが貫通形成されている。
【０００７】
開放面１６と平行となる外側平行面１２Ｅには点検口２０が形成され、この点検口２０に、点検蓋２２（２点鎖線参照）が設置可能となっている。点検蓋２２を取り外すことで、点検口２０を介して潤滑油の補充や内部の歯車機構の点検が行われる。
【０００８】
第２半割箱１４にも同様に、図１２に示されるように、開放面１６に対して垂直となる４つの外側垂直面１４Ａ〜１４Ｄが存在するが、第１半割箱１２と異なり、そこには垂直据付平面部が形成されていない。一方、開放面１６と平行となる外側平行面１４Ｅには、外部部材への据付を可能とする平行据付平面部２４が形成される。この平行据付平面部２４にはボルト孔２４Ａが貫通形成され、（外部部材である）基礎に埋め込まれる基礎ボルトが挿入される。
【０００９】
図１０に示した歯車箱１０においては、第１半割箱１２に形成される垂直据付平面部１８は据付に利用されておらず、第２半割箱１４に形成される平行据付平面部２４だけが利用されている。つまり、第１半割箱１２は据付面を提供する役割ではなく、上記の点検口２０を提供する役割を有していると言える。結果として、歯車箱１０は下面１０Ｂのみで据付を行うことができる。
【００１０】
他の面での据付を実現するには、図１３に示されるように、上記の第１半割箱１２を２つ用意して、その開放面１６を重ね合わせるように組み合わせて歯車箱３０を構成するようにする。このようにすると、双方の半割箱１２が提供する垂直据付平面部１８によって、外部部材に据え付け可能となる。つまり、この歯車箱３０では、対向する両側面１０Ｃ（外部垂直面１２Ａ、１２Ｃ：図１１参照）において据付を行うことができる。
【００１１】
以上の結果、第１及び第２半割箱１２、１４を組み合わせて用いることにより、歯車箱における下面１０Ｂ、両側面１０Ｃ、１０Ｃの計３面を利用した据付状態を得ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの歯車箱１０、３０においては、同時に３以上の据付面を提供することができない。例えば、図１０で示した歯車箱１０の据付状態では、（点検口２０が形成されている）上面１０Ａに更に別の歯車箱等の機械設備を載置することができない。その理由は、そもそも上面１０Ａに据付平面部が用意されていない事に加えて、点検蓋２２が突出しておりそれが邪魔になるからである。
【００１３】
又、据付スペースが極めて狭い場合には、短面１０Ｄ側を下にして「縦据付」する事が必要となるが、本歯車箱１０、３０の短面１０Ｄには据付平面部が形成されていないため、そのような据付が不可能であった。
【００１４】
更に、第１及び第２半割箱１２、１４が異なる形状であるため、それぞれを専用の鋳型を用いて鋳造しなければならず、製造コストが増大した。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、分離型歯車箱において多様な据付態様を実現可能とし、更に、製造コストを低減させることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、全体がほぼ直方体であって１面が蓋のない開放面とされる半割箱を２つ備え、それぞれの半割箱の前記開放面同士を重ね合わせて組み合わせることにより、該２つの半割箱の内部に歯車機構を収納可能な空間を確保する分離型歯車箱において、前記２つの半割箱を組み合わせたときに、前記開放面と垂直となる４つの外側垂直面の少なくとも３面に、外部部材への据付が可能な垂直据付平面部が形成されると共に、前記開放面と平行となる２つの外側平行面の双方に、外部部材への据付が可能な平行据付平面部、及び、この平行据付平面部より歯車箱の中心側に凹んだ凹部が形成され、前記２つの外側平行面に形成される前記凹部の少なくとも一方に、歯車箱の内部を点検するための点検口が開口されると共に、この点検口を遮蔽する点検蓋が装着可能とされ、且つ、該点検蓋が、前記点検口に装着された際に前記凹部内に完全に収容されるように、前記据付平面部に対する該凹部の深さが設定され、更に、前記２つの半割箱が、互いに組み合わせた状態における前記開放面を対称面として、前記点検口及び点検蓋を除いて互いにほぼ対称な形状とされているようにしたことにより上記目的を達成するものである。
【００１７】
本発明者は、歯車箱における開放面と垂直となる３面（外側垂直面）と、この開放面と平行となる２面（外側平行面）の総てに据付平面部を形成することで、歯車箱が計５面の据付面を常に提供可能な構造とし、更に、上記外側平行面の双方に凹部を形成するようにした。
【００１８】
この凹部は点検口の為に用いられるが、点検蓋を設置した状態でも、この点検蓋が据付平面よりも外側に突出しないように設定されているので、上記の５面の据付状態を阻害することがないようになっている。
【００１９】
点検口は歯車箱に１つあれば十分であることから、このように２つの凹部を形成することは無駄のように考えられるが、このようにすると点検口を形成するか否かの違いを除いては、２つの半割箱をほとんど同一形状にすることができるようになる。これは、鋳型の共有化につながり、製造コストを大幅に低減させることができる。
【００２０】
つまり、従来よりも安価に製造可能であると共に、据付態様の自由度が大幅に向上する。
【００２１】
このような歯車箱を実現する際には、具体的に例えば、前記垂直据付平面部が形成される前記外側垂直面の隅近傍に、歯車箱の中心側に凹んだ据付凹部が形成され、該据付凹部に、該据付凹部が形成される前記外側垂直面と隣接する他の前記外側垂直面の該垂直据付平面部に貫通可能な第１ボルト孔、該据付凹部が形成される前記外側垂直面と隣接する前記外側平行面の前記平行据付平面部に貫通可能な第２ボルト孔、及び、前記開放面側に延びて前記２つの半割箱を連結するために利用される第３ボルト孔が形成されている要にすることが好ましい。
【００２２】
分離型歯車箱は、製造が容易で、且つ歯車構造の組み込みが容易である等のメリットを有するが、その一方で、２つの半割箱をボルト・ナットによって連結することが必要となり、そのための開放面側にボルト孔を準備しなければならない。従って、上記外側垂直面等に複数の凹部を形成し、その凹部に、開放面側に向かって貫通するボルト孔（ここでは第３ボルト孔に対応する）を形成する必要がある。
【００２３】
本発明者はその凹部（据付凹部）の必須性に着目し、更に、外側に向かって２方向に第１及び第２ボルト孔を形成するようにした。このようにすれば、据付凹部と直角の関係となる垂直据付平面及び平行据付平面の双方に、容易にボルト孔を提供することができ、歯車箱の大型化を抑制することができる。
【００２４】
又、上記歯車箱を製造するためには、下記の様な鋳型を用いるようにすればよい。
【００２５】
具体的には、分離型歯車箱における半割箱を鋳造する為の鋳型であって、上記発明に係る分離型歯車箱の前記外側平行面に形成される前記点検口と外形が一致する中子が、脱着自在に用意されており、該中子を設置することによって、前記点検口が形成されている前記半割箱が鋳造されると共に、該中子を取り外すことによって、前記点検口が形成されていない前記半割箱が鋳造され、１つの鋳型によって上記発明に係る分離型歯車箱を鋳造可能とする。
【００２６】
本発明に係る鋳型によれば、アタッチメント式の中子が採用されているので、１つの鋳型のみで２つの半割箱を鋳造することができる。これは、すでに説明したように、本発明に係る上記分離型歯車箱における２つ半割箱では、点検口を除いて、ほとんど同一形状にすることが可能となったからである。この結果、製造コストが大幅に低減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００２８】
図１に、本発明の実施形態に係る分離型歯車箱１００（以下歯車箱という）を示す。
【００２９】
この歯車箱１００は、第１及び第２半割箱１１２、１１４を備えており、各半割箱１１２、１１４は全体がほぼ直方体とされ、その１面が蓋のない開放面１１６、１１６とされている。従って、第１及び第２半割箱１１２、１１４の開放面１１６、１１６同士を重ね合わせて組み合わせることにより、第１及び第２半割箱１１２、１１４の内部に、歯車機構を収納可能な空間が確保される。なお、開放面１１６、１１６は、直方体における長手方向Ｌと平行している。
【００３０】
今仮に、この歯車箱１００においては、長手方向Ｌに平行し且つ開放面１１６と平行する２つ面を上面１００Ａ及び下面１００Ｂと、長手方向Ｌに平行し且つ開放面１１６と直交する２つ面を両側面１００Ｃ、１００Ｃと、長手方向Ｌ及び開放面１６の双方に直交する２つ面を両短面１００Ｄ、１００Ｄと呼ぶことにする。
【００３１】
次に、第１及び第２半割箱１１２、１１４について詳細に説明するが、互いにほとんど同様な形状であるため、第１半割箱１１２について主に説明し、第２半割箱１１４では第１半割箱１１２と異なる点だけを説明することにする。
【００３２】
直方体となる第１半割箱１１２には、図２に拡大して示されるように、開放面１１６に対して垂直となる４つの外側垂直面１１５Ａ〜１１５Ｄが存在し、これらの面における少なくとも３つの面に、垂直据付平面部１１８が形成される。
【００３３】
具体的には、この４つの外側垂直面１１５Ａ〜１１５Ｄにおける長手方向Ｌと平行する１組の面１１５Ａ、１１５Ｃの双方に、外部部材への据付を可能とする垂直据付平面部１１８が形成される。又長手方向Ｌと直交する１組の外側垂直面１１５Ｂ、１１５Ｄの双方にも同様に、垂直据付平面部１１８が形成される。なお、外側垂直面１１５Ｄには、半円弧状の切り欠き部１４０が形成されており、第２半割箱１１４に同様に形成される切り欠き部１４０と組み合わされた状態で、内部に収容される歯車機構の入力軸が外側に貫通可能となっている。従って、この外側垂直面１１５Dにモータ等を取り付ける場合には、上記の垂直据付平面部１１８を形成しなくても構わない。
【００３４】
これらの４面に形成される垂直据付平面部１１８には、ボルト孔が貫通形成されており（詳細は後述する）、ここに、例えば（外部部材である）基礎に埋め込まれる基礎ボルトが挿入される。
【００３５】
１組の外側垂直面１１５Ａ、１１５Ｃにおける開放面１１６側の縁には、互いに大きさの異なる半円弧状の切り欠き部１４２が３つ形成される。この切り欠き部１４２も上記の切り欠き部１４０と同様に、第２半割箱１１４に同様に形成される切り欠き部１４２と組み合わされた状態で、内部に収容される歯車機構の入・出力軸が突出可能となっている。なお、本実施形態では、３つの大きさの切り欠き部１４２によって、少なくとも２段の増減速構造の歯車機構を収容可能としたが、本発明はそれに限定されず、４以上あるいは２以下の切り欠き部でも構わない。
【００３６】
更にこの第１半割箱１１２においては、開放面１１６と平行となる外側平行面１１５Ｅに、外部部材への据付が可能な平行据付平面部１２４、及び、この平行据付平面部１２４より歯車箱１００の中心側（内側）に凹んだ凹部１４６が形成される。
【００３７】
この凹部１４６には、歯車箱１００の内部を点検するための点検口１２０が開口されていると共に、この点検口１２０を遮蔽する点検蓋１２２がボルトによって装着可能とされる。凹部１４６の凹み程度は、点検蓋１２２が点検口１２０に装着された際に、この点検蓋１２２が凹部１４６内に完全に収容されるように設定される。つまり、点検蓋１２２が平行据付平面部１２４よりも外側に突在しないように設定される。
【００３８】
図３に拡大して示されるように、長手方向Ｌと平行となる１組の外側垂直面１１５Ａ、１１５Ｃには、隅近傍において、歯車箱の中心側に凹んだ据付凹部１４８が形成される。具体的には、（垂直据付平面部１１８が形成される）外側垂直面１１５Ｂ及び外側平行面１１５Ｅの双方に近接する「隅」に形成されており、この据付凹部１４８には、外側垂直面１１５Ｂの垂直据付平面部１１８に貫通可能な第１ボルト孔１５０と、外側平行面１１５Ｅの平行据付平面部１２４に貫通可能な第２ボルト孔１５２と、開放面１１６側に延びて２つの半割箱１１２、１１４を連結するために利用される第３ボルト孔１５４と、が形成される。
【００３９】
図２戻って反対側の隅にも同様に、据付凹部１５６が形成されているが、上記の第３ボルト孔１５４に相当する孔が形成されていない。つまり、第１及び第２ボルト孔１５２だけが形成される。
【００４０】
外側垂直面１１５Ｂと外側平行面１１５Ｅとが当接する峰領域、及び、外側平行面１１５Ｅと外側垂直面１１５Ｄとが当接する峰領域には、第２据付凹部１６０がそれぞれ形成されており、外側垂直面１１５Ａ及び外側垂直面１１５Ｃの垂直据付平面部１１８に貫通可能な第４ボルト孔１６２が形成される。
【００４１】
これら据付平面部１２４、１１８に貫通形成されるボルト孔には、（外部部材である）基礎に埋め込まれる基礎ボルトが挿入され、ナットによって固定することで歯車箱１００を据付るようになっている。
【００４２】
第２半割箱１１４は、図４に拡大して示されるように、上記の第１半割箱１１２とほとんど同様な形状である。具体的には、第１及び第２半割箱１１２、１１４を連結した状態で、開放面１１６を対称面としてほぼ対称形状になっている。異なる点としては、外側平行面１１５Ｅに凹部１４６が形成されているものの、そこに点検口が形成されていない。点検口は、歯車箱１００全体で１つあれば十分だからである。勿論、第１及び第２半割箱１１２、１１４の双方に点検口を形成して、完全に対称形状にしても構わない。なお、その他の部分・部材の構成等については、第１半割箱１１２と同一符号を付することによって詳細な説明は省略する。
【００４３】
次に作用について説明する。
【００４４】
この歯車箱１００では、図１に示されるように、少なくとも据付（１）〜据付（５）の据付態様が実現されている。実際には、開放面１１６と垂直となる４面（ここでは１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ、１１５Ｄ）と、この開放面と平行となる２面（外側平行面１１５Ｅ、１１５Ｅ）の計６面に垂直据付平面部１１８及び平行据付平面部１２４が形成されているので、歯車箱１００が計６面の据付態様を常に提供できるようになっている。
【００４５】
例えば、歯車箱１００は、下面１００Ｂによって図５に示される状態で据付けられ、又、両側面１００Ｃ、１００Ｃによって図６に示されるように据付けられ、両短面１００Ｄ、１００Ｄによって図７に示されるように据付けられる。従って、従来のように２種の半割箱の組み合わせ等を考慮することなく、常に多様な据付態様が実現可能となっている。
【００４６】
又、この点検蓋１２２が平行据付平面１２４よりも外側に突出しないように設定されているので、点検蓋１２２が設置される外側平行面１１５Ｅ側での据付が可能となっている。その結果、図８に示されるように、２つの歯車箱１００を２段に重ねて配置することもできる。
【００４７】
点検口は歯車箱に１つあれば十分であることから、本実施形態のように２つの凹部１４６、１４６を形成することは無駄のように考えられるが、このようにすると、その凹部１４６に点検口１２０を形成するか否かの違いを除いては、第１及び第２半割箱１１２、１１４をほとんど同一形状にすることができるようになる。これは、鋳型の共有化につながり、製造コストを大幅に低減させることができる。
【００４８】
上記歯車箱１００を製造するための鋳型について説明する。
【００４９】
図９に模式的に示されるように、鋳型２００は、内部に上記第１又は第２半割箱１１２、１１４と同一となる空間２０２が形成されるようになっているが、第１半割箱１１２の凹部１４６に形成される点検口１２０と外形が一致する中子２０４が、脱着自在に用意されている。
【００５０】
従って、この中子２０４を設置した際には、点検口１２０が形成されている第１半割箱１２２が鋳造され、中子２０４を取り外した際には、点検口が形成されていない第２半割箱１１４が鋳造されるようになっている。つまり、１つの鋳型２００によって本実施形態の分離型歯車箱１００を鋳造することができる。この結果、製造コストが大幅に低減される。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、製造コストが低減されるのにも係わらず、多様な据付態様を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る分離型歯車箱を示す展開図
【図２】同分離型歯車箱における第１半割箱を示す展開図
【図３】同分離型歯車箱における据付面の構造を部分的に拡大して示す図
【図４】同分離型歯車箱における第２半割箱を示す展開図
【図５】同分離型歯車箱の据付態様を示す全体図
【図６】同分離型歯車箱の据付態様を示す全体図
【図７】同分離型歯車箱の据付態様を示す全体図
【図８】同分離型歯車箱の据付態様を示す全体図
【図９】同分離型歯車箱を鋳造するための鋳型を示す模式図
【図１０】従来の分離型歯車箱を示す展開図
【図１１】同分離型歯車箱における第１半割箱を示す展開図
【図１２】同分離型歯車箱における第２半割箱を示す展開図
【図１３】第１半割箱を２つ組み合わせることによる従来の離型歯車箱を示す展開図
【符号の説明】
１００…分離型歯車箱
１１２…第１半割箱
１１４…第２半割箱
１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ、１１５Ｄ…外側垂直面
１１５Ｅ…外側平行面
１１６…開放面
１１８…垂直据付平面部
１２０…点検口
１２２…点検蓋
１２４…平行据付平面部
１４６…凹部
１４８…据付凹部
１５０…第１ボルト孔
１５２…第２ボルト孔
１５４…第３ボルト孔
【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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【図１０】
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【図１１】
0004757983.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004757983.tif 000014