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JP5319563B2 - Switchable heavy duty transmission - Google Patents

Switchable heavy duty transmission Download PDF

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JP5319563B2
JP5319563B2 JP2010005909A JP2010005909A JP5319563B2 JP 5319563 B2 JP5319563 B2 JP 5319563B2 JP 2010005909 A JP2010005909 A JP 2010005909A JP 2010005909 A JP2010005909 A JP 2010005909A JP 5319563 B2 JP5319563 B2 JP 5319563B2
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Description

本発明は切り替え可能な高荷重変速機、特に工業用変速機であって、入力軸と、異なる変速段において当該入力軸に回転不能に連結可能な中間軸構造体と、当該中間軸構造体に回転不能に連結可能な出力軸とを備える高荷重変速機に関する。   The present invention relates to a switchable high-load transmission, particularly an industrial transmission, which includes an input shaft, an intermediate shaft structure that is non-rotatably connectable to the input shaft at different speeds, and the intermediate shaft structure. The present invention relates to a high-load transmission including an output shaft that can be connected in a non-rotatable manner.

高荷重変速機、特に低速走行時の軸に関する少なくとも10kNmのトルク、特に少なくとも50kNmのトルクを伝達する変速機は、様々に応用されており、例えば単独製造型の特殊変速機として、製鋼および鋼加工のための設備のために、ゴムおよびプラスチック産業において、輸送および搬送設備ならびに露天採鉱業あるいは発電施設のために用いられている。   High-load transmissions, particularly transmissions that transmit at least 10 kNm torque, particularly at least 50 kNm torque on shafts at low speeds, have been applied in various ways, for example, as specially manufactured special transmissions, steelmaking and steel processing. Is used in the rubber and plastics industry for transportation and transport equipment and for open-pit mining or power generation facilities.

高荷重変速機において、動力機関もしくはエンジンの出力軸速度をエンジンの異なる入力軸速度に変速するために、特に入力軸および出力軸あるいは中間軸にピニオンギアを備える変速機が実践から知られている。この場合、高速への変速、すなわち変速比が1より小さい場合も、低速への変速、すなわち変速比が1より大きいいわゆる減速も、本発明による意味では変速として記載される。当該変速機では全てのピニオンギアは常に互いに噛み合っており、シフトカラーを介してただ一つの駆動ピニオンギアが回転不能に入力軸に、あるいは被動歯車が出力軸に、選択的にそれぞれ連結可能であり、このように異なる直径を有するピニオンギアを回転不能に構成することにより、異なる変速切り替えを行うことができる。   In high-load transmissions, in particular, transmissions having pinion gears on the input shaft and output shaft or intermediate shaft are known from practice in order to shift the output shaft speed of the power engine or engine to a different input shaft speed of the engine. . In this case, a shift to a high speed, that is, a gear ratio smaller than 1, and a shift to a low speed, that is, a so-called deceleration with a gear ratio larger than 1, are also described as a shift in the sense of the present invention. In this transmission, all the pinion gears are always meshed with each other, and a single drive pinion gear can be selectively connected to the input shaft or the driven gear to the output shaft via a shift collar. Thus, by configuring the pinion gears having different diameters to be non-rotatable, it is possible to perform different shift switching.

このとき不利なのは、切り替えられていないピニオンギアも常に噛み合っていることである。これにより、特にがたつき、すなわちバックラッシュ内の動きが生じ、それに伴って磨耗や望ましくない振動の励起が起こりかねない。さらに、切り替えられているピニオンギアが、静的応力を受けているベアリングに支承されている点も不利である。それによってピニオンギアが傾くとともにベアリングが損傷する恐れがある。   The disadvantage here is that the pinion gears that are not switched are always engaged. This can lead to rattling, i.e. movement within the backlash, which can result in wear and excitation of unwanted vibrations. It is also disadvantageous that the pinion gear being switched is supported on a bearing that is subjected to static stress. As a result, the pinion gear tilts and the bearing may be damaged.

本発明の課題は改良された切り替え可能な高荷重変速機を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an improved switchable high load transmission.

前記の課題は、請求項1に記載の特徴を備える切り替え可能な高荷重変速機によって解決される。従属請求項には、有利な実施形態が記載されている。   The object is solved by a switchable heavy duty transmission comprising the features of claim 1. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.

本発明に係る切り替え可能な高荷重変速機は、特に工業用変速機として用いるために設けられている。当該切り替え可能な高荷重変速機は、本発明の第一の実施の形態によれば、ガスタービンまたは蒸気タービンなどのエンジンもしくは動力機関、内燃機関または電気回転機械と連結可能な入力軸と、発電機、輸送または搬送設備などの作動機関と連結可能な出力軸と、一つまたは複数の中間軸を備える中間軸構造体とを有し、当該中間軸構造体には、二つまたはそれ以上の被動歯車が回転不能に、かつ好ましくは軸に固定された状態で設けられている。被動歯車は、例えば中間軸と一体的に形成される場合があり、特に中間軸とともに最初に成形されているか、または再成形されているか、あるいは、圧入または噛合および軸方向の固定などによって着脱可能に、あるいは、収縮などによって着脱不能に、中間軸に固定されていてよい。   The switchable high load transmission according to the invention is provided in particular for use as an industrial transmission. According to the first embodiment of the present invention, the switchable high-load transmission includes an input shaft connectable to an engine or power engine such as a gas turbine or a steam turbine, an internal combustion engine or an electric rotary machine, An output shaft connectable to an operating engine such as a machine, a transport or a transport facility, and an intermediate shaft structure including one or a plurality of intermediate shafts. The intermediate shaft structure includes two or more intermediate shaft structures. The driven gear is provided in a non-rotatable manner and preferably fixed to the shaft. The driven gear may for example be formed integrally with the intermediate shaft, in particular it is initially molded or reshaped with the intermediate shaft, or is removable by press-fitting or meshing and axial fixing etc. Alternatively, it may be fixed to the intermediate shaft so as not to be detachable by contraction or the like.

中間軸構造体は、好ましくは常に、特に例えば単段式または多段式の平歯車装置または遊星歯車装置のような変速歯車装置を介して、出力軸と連結されている。当該変速歯車装置は、1より大きいか、1に等しいか、1より小さい変速比を示し得る。同様に、出力軸は、中間軸構造体の中間軸を直接的に形成することができる。すなわち、出力軸は、当該中間軸と同一であって、そのために例えば一体的に形成されていてよい。   The intermediate shaft structure is preferably always connected to the output shaft, in particular via a transmission gear device, for example a single-stage or multi-stage spur gear device or a planetary gear device. The transmission gear unit may exhibit a transmission ratio greater than 1, equal to 1, or less than 1. Similarly, the output shaft can directly form the intermediate shaft of the intermediate shaft structure. That is, the output shaft is the same as the intermediate shaft, and for this purpose, for example, it may be integrally formed.

中間軸構造体は、二つまたはそれ以上の切り替え位置において、被動歯車を介して入力軸と回転不能に連結可能である。このために、入力軸は、本発明において、切り替え位置の間で軸方向に移動可能であり、二つまたはそれ以上の駆動ピニオンギアを有しており、当該駆動ピニオンギアは、軸方向に固定されるとともに回転不能に入力軸と連結されており、当該入力軸とともに軸方向に移動可能である。駆動ピニオンギアは、例えば入力軸と一体的に形成されていてよく、特に当該入力軸とともに最初に成形されているか、または再成形されているか、あるいは、圧入または噛合および軸方向の固定などによって着脱可能に、あるいは、収縮などによって着脱不能に、入力軸に固定されていてよい。   The intermediate shaft structure can be non-rotatably connected to the input shaft via a driven gear at two or more switching positions. For this purpose, in the present invention, the input shaft is movable in the axial direction between the switching positions and has two or more drive pinion gears, and the drive pinion gears are fixed in the axial direction. In addition, it is coupled to the input shaft so as not to rotate, and is movable in the axial direction together with the input shaft. The drive pinion gear may for example be formed integrally with the input shaft, in particular it is initially molded or reshaped with the input shaft, or is attached or detached by press-fitting or meshing and axial fixing, etc. It may be fixed to the input shaft in a possible or non-detachable manner by contraction or the like.

第一の位置において、入力軸の第一の駆動ピニオンギアは、一つまたは複数の、好ましくは全ての中間軸の第一の被動歯車と噛合する一方、第二の駆動ピニオンギアは、中間軸構造体の被動歯車との噛合から解除されている。それに対して、第二の位置では、当該第二の駆動ピニオンギアは、一つまたは複数の、好ましくは全ての中間軸の第二の被動歯車と噛合する一方、第一の駆動ピニオンギアは、中間軸構造体の被動歯車との噛合から解除されている。このとき、第一の駆動ピニオンギアおよび第一の被動歯車と、第二の駆動ピニオンギアおよび第二の被動歯車とは、異なる変速を実現させる。特に好適な実施の形態では、第一の位置および/または第二の位置において低速への変速が行われる。   In the first position, the first drive pinion gear of the input shaft meshes with one or more, preferably all, first intermediate driven gears of the intermediate shaft, while the second drive pinion gear is intermediate shaft It is released from meshing with the driven gear of the structure. In contrast, in the second position, the second drive pinion gear meshes with one or more, preferably all, second driven gears of all intermediate shafts, while the first drive pinion gear is The engagement with the driven gear of the intermediate shaft structure is released. At this time, the first drive pinion gear and the first driven gear and the second drive pinion gear and the second driven gear realize different speed changes. In a particularly preferred embodiment, shifting to low speed is performed in the first position and / or the second position.

同様に、例えばさらなる切り替え位置において、入力軸の第三の駆動ピニオンギアのみが、一つまたは複数の、好ましくは全ての中間軸の第三の被動歯車と噛合することによって、さらなる切り替え可能な変速が実現され得る。この場合も、好適に常に低速への変速が行われる。   Similarly, in a further switching position, for example, only the third drive pinion gear of the input shaft engages with one or more, preferably all the third driven gears of all intermediate shafts, so that a further switchable shift is possible. Can be realized. Also in this case, the gear shift to a low speed is preferably always performed.

好適な実施の形態において、中間軸構造体は、出力軸と回転不能に連結可能な、好ましくはほぼ同じ構造の二つまたはそれ以上の中間軸であって、好ましくはそれぞれ二つまたはそれ以上の被動歯車を備える中間軸を有しており、少なくとも一つの、好ましくは全ての出力を伝達する切り替え位置において、入力軸の駆動ピニオンギアは、少なくとも二つの、好ましくは全ての中間軸の被動歯車と噛合している。このようにして、入力軸を介して印加される入力トルクは、入力軸の駆動ピニオンギアが複数の中間軸の被動歯車と噛合している切り替え位置において、当該中間軸に分割され、それによって、個々の歯車および中間軸の応力は軽減され、このようにして、特に比較的小さな歯車および中間軸を用いることが可能となり、それによって、よりコンパクトな高荷重変速機が実現される。   In a preferred embodiment, the intermediate shaft structure is two or more intermediate shafts that are non-rotatably connectable to the output shaft, preferably of approximately the same structure, preferably each of two or more. The drive pinion gear of the input shaft has at least two, preferably all intermediate shaft driven gears, in a switching position that has an intermediate shaft with a driven gear and transmits at least one, preferably all outputs. Meshed. In this way, the input torque applied via the input shaft is divided into the intermediate shaft at the switching position where the drive pinion gear of the input shaft meshes with the driven gears of the plurality of intermediate shafts, thereby The stresses on the individual gears and the intermediate shaft are reduced and in this way it is possible in particular to use relatively small gears and intermediate shafts, thereby realizing a more compact high-load transmission.

少なくとも一つのニュートラル位置が備えられており、当該ニュートラル位置において、トルクは伝達されない。そのために、入力軸は、軸方向において第三の位置に移動可能であり、当該第三の位置において、駆動ピニオンギアは、中間軸構造体の被動歯車と噛合していない。   At least one neutral position is provided, in which no torque is transmitted. Therefore, the input shaft can move to the third position in the axial direction, and the drive pinion gear does not mesh with the driven gear of the intermediate shaft structure in the third position.

このために、第一の駆動ピニオンギアと第二の駆動ピニオンギアとの軸方向の内部距離は、被動歯車の軸方向の幅よりも、場合によってほんのわずかだけ、大きくてよい。このように、ニュートラル位置において、当該被動歯車は、第一の駆動ピニオンギアと第二の駆動ピニオンギアとの間に設けられ、他の被動歯車は、軸方向において第一の駆動ピニオンギアもしくは第二の駆動ピニオンギアの前または後ろに設けられ得る。   For this purpose, the axial internal distance between the first drive pinion gear and the second drive pinion gear may be only slightly larger than the axial width of the driven gear. In this way, at the neutral position, the driven gear is provided between the first drive pinion gear and the second drive pinion gear, and the other driven gear is the first drive pinion gear or the first drive pinion gear in the axial direction. It can be provided in front of or behind the second drive pinion gear.

同様に、第一の駆動ピニオンギアと第二の駆動ピニオンギアとの軸方向の内部距離は、中間軸の二つの被動歯車の軸方向の外部距離よりも、場合によってほんのわずかだけ、大きくてよい。これによって、ニュートラル位置において、第一の駆動ピニオンギアと第二の駆動ピニオンギアとの間に二つの被動歯車を設けることができる。   Similarly, the axial internal distance between the first drive pinion gear and the second drive pinion gear may be slightly larger in some cases than the axial external distance of the two driven gears of the intermediate shaft. . As a result, two driven gears can be provided between the first drive pinion gear and the second drive pinion gear at the neutral position.

対応する方法で被動歯車が互いに離間させられていてもよい。それによって、ニュートラル位置において、当該被動歯車の間には、一つまたは複数の駆動ピニオンギアが設けられ得る。   The driven gears may be separated from each other in a corresponding manner. Thereby, one or more drive pinion gears can be provided between the driven gears in the neutral position.

代替的な実施の形態においては、ニュートラル位置がない。すなわち、それぞれ一つの駆動ピニオンギアが、中間軸構造体の被動歯車と常に噛合している。これによって、変速機は、好適に軸方向においてより短く構成される。このような変速機は、好適に例えば電気的な位置検出装置を有しており、これによって第一の位置と第二の位置とが切り替えられ得る切り替え位置が表示および/または調整される。   In an alternative embodiment, there is no neutral position. That is, each one drive pinion gear is always meshed with the driven gear of the intermediate shaft structure. Thereby, the transmission is preferably configured shorter in the axial direction. Such a transmission preferably has, for example, an electrical position detection device, whereby the switching position at which the first position and the second position can be switched is displayed and / or adjusted.

入力軸は軸方向に移動可能であるために、高荷重変速機のケースにおいて一つまたは複数のスラスト軸受けに支承されている。当該軸受けのうちの少なくとも一つは、軸方向においてケースに固定的に連結されている外側の軸受け部材と、軸方向において入力軸に固定的に連結されているとともに外側の軸受け部材に対して軸方向に移動可能である内側の軸受け部材とを有し得る。こうして有利な実施の形態において、入力軸は、内側の軸受け部材が外側の軸受け部材に対して移動することによって、軸方向に移動され得る。このとき、内側の軸受け部材または入力軸自体は、例えば相応の環状ピストンまたは筒状ピストンなどを介して、液圧式および/または空気圧式に、特にシフタフォークやネジ構造などを介して機械的に、あるいは電動機または電磁気によって移動され得る。このとき高荷重変速機は相応の導線、作動部材などを含み得る。   Since the input shaft is movable in the axial direction, the input shaft is supported by one or more thrust bearings in the case of the high-load transmission. At least one of the bearings is an outer bearing member that is fixedly connected to the case in the axial direction and a shaft that is fixedly connected to the input shaft in the axial direction with respect to the outer bearing member. And an inner bearing member that is movable in the direction. Thus, in an advantageous embodiment, the input shaft can be moved axially by moving the inner bearing member relative to the outer bearing member. At this time, the inner bearing member or the input shaft itself is hydraulically and / or pneumatically, for example, mechanically via a shifter fork or screw structure, for example, via a corresponding annular piston or cylindrical piston, Alternatively, it can be moved by an electric motor or electromagnetic. At this time, the high-load transmission may include a corresponding conductor, an operating member, and the like.

好適な実施の形態において、入力軸は、シフタフォークを介して軸方向に移動され得る。入力軸は、このために好ましくは軸方向に自由な状態でケースに軸受けされており、当該入力軸の軸方向の位置は、ケースにおいて軸方向に移動もしくは調整可能なシフタフォークによって決定され、当該シフタフォークは、入力軸とともに例えば周回する溝を介して軸方向に固定的に、かつ好ましくはねじりなしに設けられる。   In a preferred embodiment, the input shaft can be moved axially via a shifter fork. For this purpose, the input shaft is preferably supported by the case in a free state in the axial direction, and the axial position of the input shaft is determined by a shifter fork that can be moved or adjusted in the axial direction in the case. The shifter fork is provided in a fixed manner in the axial direction through, for example, a groove that circulates together with the input shaft, and preferably without twisting.

好適な実施の形態において、入力軸と出力軸とは、軸方向に互いに一直線に設けられ、それによって高荷重変速機は細長く構成され得る。当該高荷重変速機の軸方向におけるよりコンパクトな形成も実現するために、入力軸は一つまたは複数の切り替え位置において、例えばニュートラル位置および第二の位置において、このために中空軸として形成された出力軸内に部分的に挿入可能であってよい。同様に、入力トルクと出力トルクとの比および対応する直径の比に応じて逆に、出力軸が一つまたは複数の切り替え位置において入力軸内に挿入可能であってもよい。   In a preferred embodiment, the input shaft and the output shaft are provided in a straight line with each other in the axial direction, whereby the high-load transmission can be configured to be elongated. In order to realize a more compact formation in the axial direction of the high-load transmission, the input shaft is formed as a hollow shaft for this purpose in one or more switching positions, for example in the neutral position and the second position. It may be partially insertable into the output shaft. Similarly, the output shaft may be insertable into the input shaft at one or a plurality of switching positions, conversely, depending on the ratio of the input torque to the output torque and the corresponding diameter ratio.

代替的な実施の形態において、入力軸と出力軸とは中間軸の円周を介して互いに、特にほぼ180°ずらされた状態で設けられている。これによって、幅はより広いが好適に軸方向において短い構成が可能となる。   In an alternative embodiment, the input shaft and the output shaft are provided offset from each other, in particular by approximately 180 °, via the circumference of the intermediate shaft. As a result, a structure having a wider width but preferably shorter in the axial direction is possible.

好適な実施の形態において、入力軸とエンジンとの間には、調整継手が設けられており、当該調整継手は入力軸の少なくとも二つの軸方向の位置の間で、エンジンに対する軸方向のずれを補償する。当該調整継手は、例えば内歯を備える中空軸と、外歯とを有していてよく、当該外歯は中空軸において軸方向に移動可能に収容されており、当該中空軸の内歯と恒常的に噛合しているか、噛合させることができる。調整継手は特に、曲がり歯型クラッチを含み得る。   In a preferred embodiment, an adjustment joint is provided between the input shaft and the engine, and the adjustment joint provides an axial displacement with respect to the engine between at least two axial positions of the input shaft. To compensate. The adjustment joint may have, for example, a hollow shaft provided with internal teeth and external teeth, and the external teeth are accommodated in the hollow shaft so as to be movable in the axial direction. Meshed or can be meshed. The adjustment joint may in particular include a bent tooth clutch.

調整継手は、同様に回転不能に連結可能な二つのフランジを有していてもよい。当該フランジの間には、一つまたは複数の中間部材またはスペーサが選択的に設けられ得る。当該実施の形態において、切り替えを行う際は、単独もしくは複数のスペーサの取り付けもしくは取り外しが必要であるが、それは同属の高荷重変速機の運転時間においてそれほど重要な意味を持たないことが多い。   Similarly, the adjustment joint may have two flanges that can be non-rotatably connected. One or more intermediate members or spacers may optionally be provided between the flanges. In this embodiment, when switching is performed, it is necessary to attach or remove a single spacer or a plurality of spacers, which often does not have a significant meaning in the operation time of a high-load transmission of the same genera- tion.

記において、本発明の第一の態様が説明された。当該第一の態様では、入力軸が動力機関と接続され、出力軸が作動機関と接続される。すなわち、入力軸から出力軸へ出力が伝達される。本発明の第二の態様では、入力軸が例えば発電機、輸送または搬送設備などの作動機関と接続され、出力軸が例えばガスタービンもしくは蒸気タービンなどのエンジンまたは動力機関、内燃機関あるいは電気エンジンと接続されることもできる。このとき、その他の構造は等しい。以上のような意味において、「入力軸」という概念は軸方向に移動可能な軸であって、当該軸に中間軸構造体の被動歯車と切り替え可能に噛合するために駆動ピニオンギアが設けられており、当該軸を介して出力の取り入れまたは取り出しがなされる軸を表す。すなわち、入力軸とは必ずしも駆動軸ではなく、場合によって被駆動軸を表すこともある。 In previous reporting, the first aspect of the present invention have been described. In the first aspect, the input shaft is connected to the power engine, and the output shaft is connected to the operating engine. That is, output is transmitted from the input shaft to the output shaft. In the second aspect of the present invention, the input shaft is connected to an operating engine such as a generator, transportation or transfer equipment, and the output shaft is an engine such as a gas turbine or a steam turbine or a power engine, an internal combustion engine or an electric engine. It can also be connected. At this time, other structures are equal. In the above meaning, the concept of “input shaft” is a shaft that is movable in the axial direction, and a drive pinion gear is provided on the shaft so as to be switchably meshed with the driven gear of the intermediate shaft structure. And the axis through which the output is taken in or taken out via the axis. In other words, the input shaft is not necessarily a drive shaft, and in some cases may represent a driven shaft.

従って、本発明の第三の態様では、前記の第一および第二の態様が組み合わされていてよい。すなわち、動力機関またはエンジンと接続可能な駆動軸も、作動機関と接続可能な高荷重変速機の被駆動軸も軸方向に移動可能な入力軸として形成されていてよく、当該入力軸の駆動ピニオンギアは、異なる位置において、駆動軸と被駆動軸との間に設けられた中間軸構造体の様々な被動歯車と噛合する。   Therefore, in the third aspect of the present invention, the first and second aspects described above may be combined. That is, the drive shaft that can be connected to the power engine or the engine and the driven shaft of the high-load transmission that can be connected to the operating engine may be formed as an input shaft that can move in the axial direction, and the drive pinion of the input shaft The gear meshes with various driven gears of the intermediate shaft structure provided between the drive shaft and the driven shaft at different positions.

冒頭で述べたように出力軸は、直接的に、好ましくは唯一の中間軸構造体の中間軸を形成してもよい。これによって、別個の中間軸が省かれると、例えば第一の態様において入力軸は切り替えられた中間軸の被動歯車に相応に出力を伝達し、当該中間軸はその場合そのまま出力軸となっている。   As mentioned at the outset, the output shaft may directly form the intermediate shaft of the preferably intermediate shaft structure. Thus, if a separate intermediate shaft is omitted, for example, in the first embodiment, the input shaft transmits the output correspondingly to the driven gear of the switched intermediate shaft, and the intermediate shaft then serves as the output shaft in that case. .

さらなる特徴および有利点は、従属請求項および実施の形態に記載されている。当該実施の形態に関し、以下の図において一部を概略的に示す。   Further features and advantages are set forth in the dependent claims and in the embodiments. A part of the embodiment is schematically shown in the following drawings.

本発明の実施の形態による高荷重変速機を、第一の変速比を有する第一の切り替え位置において示す図である。It is a figure which shows the high load transmission by embodiment of this invention in the 1st switching position which has a 1st gear ratio. 図1に示す高荷重変速機を、第二の変速比を有する第二の切り替え位置において示す図である。It is a figure which shows the high load transmission shown in FIG. 1 in the 2nd switching position which has a 2nd gear ratio. 図1および図2に示す高荷重変速機を、トルクの伝達が行われないニュートラル位置において示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the high-load transmission shown in FIGS. 1 and 2 at a neutral position where torque transmission is not performed.

図1は、本発明の第一の切り替え位置における実施の形態による切り替え可能な高荷重変速機を示している。当該高荷重変速機は入力軸1を有し、当該入力軸は以下に説明する調整継手10を介して動力機関の被駆動軸100または(図に示されない)作動機関の駆動軸と接続されている。   FIG. 1 shows a switchable high-load transmission according to an embodiment at a first switching position of the present invention. The high-load transmission has an input shaft 1, and the input shaft is connected to a driven shaft 100 of a power engine or a drive shaft of an operating engine (not shown in the drawing) via an adjustment joint 10 described below. Yes.

入力軸1の、調整継手10に対向する側には、第一の駆動ピニオンギア1.1と第二の駆動ピニオンギア1.2とが回転不能かつ軸方向に固定された状態で入力軸に連結されており、第二の駆動ピニオンギアの直径は第一の駆動ピニオンギア1.1の直径よりも大きい。   On the side of the input shaft 1 facing the adjustment joint 10, the first drive pinion gear 1.1 and the second drive pinion gear 1.2 are not rotatable and fixed in the axial direction on the input shaft. The diameter of the second drive pinion gear is greater than the diameter of the first drive pinion gear 1.1.

高荷重変速機はさらに、二つの中間軸2A,2Bを備える中間軸構造体を有している。当該二つの中間軸は構造が等しく、入力軸1の周面上に180°のずれを有して設けられている。従って、以下において第一の中間軸2Aのみを説明する。当該第一の中間軸は第一の被動歯車2A.1と第二の被動歯車2A.2とを担持し、第二の被動歯車の直径は第一の被動歯車の直径よりも小さい。二つの被動歯車は、回転不能かつ軸方向に固定された状態で、中間軸に連結されている。   The high load transmission further has an intermediate shaft structure including two intermediate shafts 2A and 2B. The two intermediate shafts have the same structure and are provided on the peripheral surface of the input shaft 1 with a shift of 180 °. Accordingly, only the first intermediate shaft 2A will be described below. The first intermediate shaft is connected to the first driven gear 2A. 1 and second driven gear 2A. 2 and the diameter of the second driven gear is smaller than the diameter of the first driven gear. The two driven gears are connected to the intermediate shaft in a state where the two driven gears cannot rotate and are fixed in the axial direction.

中間軸2Aは、被動歯車2A.1,2A.2に対向する側において、中間軸側の統合ピニオンギア2A.3を担持し、当該統合ピニオンギアは、入力軸1と一直線に設けられている出力軸3の出力軸側の統合歯車3.1と噛合している。出力軸は作動機関の駆動軸または(図に示されない)動力機関の被駆動軸と接続されている。統合歯車3.1は、回転不能かつ軸方向に固定された状態で、出力軸3に連結されている。   The intermediate shaft 2A is connected to the driven gear 2A. 1, 2A. 2 on the side facing the intermediate pin 2 on the intermediate shaft side. 3 and the integrated pinion gear meshes with the integrated gear 3.1 on the output shaft side of the output shaft 3 provided in line with the input shaft 1. The output shaft is connected to the drive shaft of the working engine or the driven shaft of the power engine (not shown). The integrated gear 3.1 is connected to the output shaft 3 in a non-rotatable and fixed state in the axial direction.

入力軸1は、軸方向に移動可能な軸受けを介して(図に示されない)ケースにおいて支承されている。当該スラスト軸受けは、ケースに固定的に連結されている外側の軸受け部材4.1と、軸方向において入力軸に固定的に連結されているとともに外側の軸受け部材に対して軸方向に移動可能である内側の軸受け部材4.2とを有している。内側の軸受け部材4.2および当該内側の軸受け部材とともに入力軸1は、両側の(図に示されない)環状ピストンを介して液圧式に、図1から図3に示されるとともに以下に説明される三つの位置の間で軸方向に移動可能である。   The input shaft 1 is supported in a case (not shown) via a bearing that is movable in the axial direction. The thrust bearing is fixedly connected to the input shaft in the axial direction with the outer bearing member 4.1 fixedly connected to the case, and is movable in the axial direction with respect to the outer bearing member. It has an inner bearing member 4.2. The input shaft 1 together with the inner bearing member 4.2 and the inner bearing member is shown hydraulically via annular pistons (not shown) on both sides, shown in FIGS. 1 to 3 and described below. It can move axially between three positions.

図1に示す第一の切り替え位置において高荷重変速機は入力軸1と出力軸3との間で第一の変速比を有しており、当該第一の変速比は第一の駆動ピニオンギア1.1と中間軸2A,2Bの第一の被動歯車2A.1,2B.1との直径の比から得られる。このために、入力軸1は軸方向において、当該入力軸の第一の駆動ピニオンギア1.1のみが二つの中間軸2A,2Bの第一の被動歯車2A.1,2B.1と噛み合う一方、当該入力軸の第二の駆動ピニオンギア1.2および二つの中間軸2A,2Bの被動歯車2A.2,2B.2が係合を解除されているように設けられている。このようにして、入力軸1と出力軸3との間で伝達されるトルクは二つの中間軸2A,2Bに均一に分岐され、それによって当該二つの中間軸のモーメントの負荷が軽減され、軸および歯はそれに応じてよりコンパクトに形成され得る。   In the first switching position shown in FIG. 1, the high-load transmission has a first transmission ratio between the input shaft 1 and the output shaft 3, and the first transmission ratio is the first drive pinion gear. 1.1 and the first driven gear 2A. 1, 2B. Is obtained from the ratio of the diameter to 1. Therefore, in the axial direction of the input shaft 1, only the first drive pinion gear 1.1 of the input shaft is connected to the first driven gears 2A.2 of the two intermediate shafts 2A, 2B. 1, 2B. 1 and the second drive pinion gear 1.2 of the input shaft and the driven gears 2A.2 of the two intermediate shafts 2A, 2B. 2, 2B. 2 is provided to be disengaged. In this way, the torque transmitted between the input shaft 1 and the output shaft 3 is evenly branched to the two intermediate shafts 2A and 2B, thereby reducing the moment load of the two intermediate shafts. And the teeth can be made more compact accordingly.

図2に示す第二の切り替え位置において、高荷重変速機は入力軸1と出力軸3との間で第二の変速比を有しており、当該第二の変速比は第二の駆動ピニオンギア1.2と中間軸2A,2Bの第二の被動歯車2A.2,2B.2との直径の比から得られ、第一の変速比よりも小さい。このために入力軸1は軸方向において、当該入力軸の第二の駆動ピニオンギア1.2のみが二つの中間軸2A,2Bの第二の被動歯車2A.2,2B.2と噛み合う一方、当該入力軸の第一の駆動ピニオンギア1.1および二つの中間軸2A,2Bの被動歯車2A.1,2B.1が係合を解除されているように設けられている。従って、第二の切り替え位置においても、入力軸1と出力軸3との間で伝達されるトルクは、二つの中間軸2A,2Bに均一に分岐される。   In the second switching position shown in FIG. 2, the high-load transmission has a second transmission ratio between the input shaft 1 and the output shaft 3, and the second transmission ratio is the second drive pinion. Gear 1.2 and second driven gear 2A. 2, 2B. 2 and is smaller than the first transmission ratio. Therefore, in the axial direction of the input shaft 1, only the second drive pinion gear 1.2 of the input shaft is connected to the second driven gears 2A.2B of the two intermediate shafts 2A, 2B. 2, 2B. 2 and the first drive pinion gear 1.1 of the input shaft and the driven gears 2A.2 of the two intermediate shafts 2A, 2B. 1, 2B. 1 is provided to be disengaged. Accordingly, even at the second switching position, the torque transmitted between the input shaft 1 and the output shaft 3 is evenly branched to the two intermediate shafts 2A and 2B.

第二の切り替え位置において入力軸1は部分的に、このために中空軸として形成された出力軸3内に挿入される。このようにして高荷重変速機の軸方向の延伸が減少される。   In the second switching position, the input shaft 1 is partially inserted into an output shaft 3 which is formed as a hollow shaft for this purpose. In this way, axial stretching of the high load transmission is reduced.

このような軸方向の移動を入力軸のもう一方の端面側において補償するために、調整継手10は内歯10.1を備える中空軸を有しており、当該中空軸内に、入力軸1の外歯10.2が軸方向に移動可能に収容されており、入力軸1は第一および第二の切り替え位置(図1,2)において回転不能に中空軸と連結されるとともに、当該中空軸を介して被駆動軸100と連結されており、当該被駆動軸はそのために中空軸の内歯10.1に係合する外歯を有している。   In order to compensate for such movement in the axial direction on the other end face side of the input shaft, the adjusting joint 10 has a hollow shaft provided with an internal tooth 10.1, and the input shaft 1 is included in the hollow shaft. The external teeth 10.2 are accommodated so as to be movable in the axial direction, and the input shaft 1 is connected to the hollow shaft so as not to rotate at the first and second switching positions (FIGS. 1 and 2). The shaft is connected to a driven shaft 100 via a shaft, and the driven shaft has external teeth that engage with the internal teeth 10.1 of the hollow shaft.

図3に示す第三の位置またはニュートラル位置において入力軸1は軸方向において、当該入力軸の第一の駆動ピニオンギア1.1および二つの中間軸2A,2Bの第一の被動歯車2A.1,2B.1も、当該入力軸の第二の駆動ピニオンギア1.2および中間軸2A,2Bの第二の被動歯車2A.2,2B.2も係合を解除されているように設けられており、それによって、入力軸1と出力軸3との間でトルクは伝達されない。被動歯車2A.1から2B.2が軸方向において駆動歯車1.1,1.2の間に設けられているこの位置を取り得るために、第一の駆動ピニオンギア1.1と第二の駆動ピニオンギア1.2との間の軸方向の内部距離は、二つの中間軸2A,2Bの被動歯車2A.1,2A.2もしくは2B.1,2B.2の軸方向の外部距離よりも大きい。   In the third position shown in FIG. 3 or the neutral position, the input shaft 1 in the axial direction is a first drive pinion gear 1.1 of the input shaft and a first driven gear 2A.2 of the two intermediate shafts 2A, 2B. 1, 2B. 1 also includes the second drive pinion gear 1.2 of the input shaft and the second driven gears 2A.2 of the intermediate shafts 2A and 2B. 2, 2B. 2 is also provided to be disengaged, so that no torque is transmitted between the input shaft 1 and the output shaft 3. Driven gear 2A. 1 to 2B. In order to be able to take this position, which is provided between the drive gears 1.1, 1.2 in the axial direction, the first drive pinion gear 1.1 and the second drive pinion gear 1.2 The internal distance in the axial direction between the two driven shafts 2A. 1, 2A. 2 or 2B. 1, 2B. It is larger than the external distance of 2 in the axial direction.

ニュートラル位置においても入力軸1は部分的に、中空軸として形成された出力軸3内に挿入されている。入力軸1の外歯10.2は、トルクが伝達されないために、継手10の中空軸の内歯10.1との係合を解除されている。これによって第一の変速段と第二の変速段の間の切り替えが容易になる。   Even at the neutral position, the input shaft 1 is partially inserted into an output shaft 3 formed as a hollow shaft. The outer teeth 10.2 of the input shaft 1 are disengaged from the inner teeth 10.1 of the hollow shaft of the joint 10 because torque is not transmitted. This facilitates switching between the first gear and the second gear.

当該実施の形態においてモーメントの分岐のために二つの中間軸が設けられている。図に示されていない変化形態において中間軸のうちの一つは省略されてよい。この場合、特に中間軸と出力軸とを別個に形成すること、および中間軸と出力軸とを統合ピニオンギアおよび統合歯車を介して連結することを省略することができる。この場合、一つのみとなる中間軸はそのまま直接的に出力軸を形成する。   In this embodiment, two intermediate shafts are provided for moment bifurcation. In a variant not shown in the figure, one of the intermediate axes may be omitted. In this case, it is possible to omit particularly forming the intermediate shaft and the output shaft separately and connecting the intermediate shaft and the output shaft via the integrated pinion gear and the integrated gear. In this case, only one intermediate shaft directly forms the output shaft.

1 入力軸
1.1 第一の駆動ピニオンギア
1.2 第二の駆動ピニオンギア
2A 第一の中間軸
2A.1 第一の被動歯車
2A.2 第二の被動歯車
2A.3 中間軸側の統合ピニオンギア
2B 第二の中間軸
2B.1 第一の被動歯車
2B.2 第二の被動歯車
2B.3 中間軸側の統合ピニオンギア
3 出力軸
3.1 出力軸側の統合ピニオンギア
4.1 外側の軸受け部材
4.2 内側の軸受け部材
10 調整継手
10.1 内歯
10.2 外歯
100 エンジンの被駆動軸
1 Input shaft 1.1 First drive pinion gear 1.2 Second drive pinion gear 2A First intermediate shaft 2A. 1 First driven gear 2A. 2 Second driven gear 2A. 3 Integrated pinion gear on the intermediate shaft side 2B Second intermediate shaft 2B. 1 First driven gear 2B. 2 Second driven gear 2B. DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Integrated pinion gear on the intermediate shaft side 3 Output shaft 3.1 Integrated pinion gear on the output shaft side 4.1 Outer bearing member 4.2 Inner bearing member 10 Adjustment joint 10.1 Internal teeth 10.2 External teeth 100 Engine Driven shaft

Claims (15)

切り替え可能な高荷重変速機、特に工業用変速機であって、
入力軸(1)と、
少なくとも二つの被動歯車(2A.1,2A.2,2B.1,2B.2)を有する少なくとも一つの中間軸(2A,2B)を備える中間軸構造体であって、当該中間軸構造体は前記被動歯車を介して前記入力軸に対して回転しないように前記入力軸に連結可能な中間軸構造体と、
前記中間軸構造体に対して回転しないように前記中間軸構造体に連結可能な出力軸(3)と、
前記中間軸構造体を前記入力軸に対して回転しないように前記入力軸に連結するための少なくとも二つの駆動ピニオンギア(1.1,1.2)と、
を備える高荷重変速機において、
前記入力軸は第一の位置(図1)と第二の位置(図2)との間で軸方向に移動可能であり、
前記駆動ピニオンギアは、軸方向に固定された状態で、前記入力軸に対して回転しないように前記入力軸に連結されており、かつ前記入力軸とともに軸方向に移動可能であり、
前記第一の位置(図1)において、第一の駆動ピニオンギア(1.1)は、前記中間軸構造体の少なくとも一つの第一の被動歯車(2A.1,2B.1)と噛合しており、
前記第二の位置(図2)において、第二の駆動ピニオンギア(1.2)は、前記中間軸構造体の少なくとも一つの第二の被動歯車(2A.2,2B.2)と噛合しており
前記入力軸と前記出力軸とは軸方向に互いに一直線に設けられ、前記入力軸と前記出力軸のうちの一つ(1)は少なくとも一つの位置(図2,図3)において、前記入力軸と前記出力軸のうちのもう一方の軸(3)内に少なくとも部分的に挿入されている、高荷重変速機。
Switchable heavy duty transmissions, especially industrial transmissions,
An input shaft (1);
An intermediate shaft structure comprising at least one intermediate shaft (2A, 2B) having at least two driven gears (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), an intermediate shaft structure connectable to the input shaft so as not to rotate against the input shaft via the driven gear,
The intermediate shaft structure can be connected to the intermediate shaft structure against rotation for the output shaft (3),
At least two drive pinion gear for coupling said intermediate shaft structure to the input shaft so as not to rotate against the input shaft (1.1, 1.2),
In a high load transmission comprising:
The input shaft is axially movable between a first position (FIG. 1) and a second position (FIG. 2);
The drive pinion gear, while being fixed axially, is coupled to the input shaft so as not to rotate against the input shaft, and is movable in the axial direction together with the input shaft,
In the first position (FIG. 1), the first drive pinion gear (1.1) meshes with at least one first driven gear (2A.1, 2B.1) of the intermediate shaft structure. And
In the second position (FIG. 2), the second drive pinion gear (1.2) meshes with at least one second driven gear (2A.2, 2B.2) of the intermediate shaft structure. and,
The input shaft and the output shaft are provided in a straight line with each other in the axial direction, and one (1) of the input shaft and the output shaft is located at at least one position (FIGS. 2 and 3). And a high-load transmission that is at least partially inserted into the other shaft (3) of the output shafts .
前記中間軸構造体は、被動歯車(2A.1,2A.2,2B.1,2B.2)を有するとともに、前記出力軸に対して回転しないように前記出力軸に連結可能な少なくとも二つの中間軸(2A,2B)を備え、
前記第一の位置(図1)において、前記第一の駆動ピニオンギア(1.1)は、前記少なくとも二つの中間軸の第一の被動歯車(2A.1,2B.1)と噛合し、および/または、
前記第二の位置(図2)において、前記第二の駆動ピニオンギア(1.2)は、前記少なくとも二つの中間軸の第二の被動歯車(2A.2,2B.2)と噛合していることを特徴とする請求項1に記載の高荷重変速機。
The intermediate shaft structure, which has a driven gear (2A.1,2A.2,2B.1,2B.2), at least two connectable to the output shaft against rotation for the output shaft With an intermediate shaft (2A, 2B)
In the first position (FIG. 1), the first drive pinion gear (1.1) meshes with the first driven gears (2A.1, 2B.1) of the at least two intermediate shafts; And / or
In the second position (FIG. 2), the second drive pinion gear (1.2) meshes with the second driven gear (2A.2, 2B.2) of the at least two intermediate shafts. The high-load transmission according to claim 1.
前記入力軸は軸方向において第三の位置に移動可能であり、当該第三の位置(図3)において駆動ピニオンギアは前記中間軸構造体の被動歯車と噛合していないことを特徴とする請求項1または2に記載の高荷重変速機。   The input shaft is movable to a third position in the axial direction, and the drive pinion gear is not meshed with the driven gear of the intermediate shaft structure in the third position (FIG. 3). Item 3. The high load transmission according to Item 1 or 2. 前記第一の駆動ピニオンギアと前記第二の駆動ピニオンギア(1.1,1.2)との間の軸方向の内部距離は、被動歯車の軸方向の幅よりも大きく、特に二つの被動歯車(2A.1,2A.2)の軸方向の外部距離よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の高荷重変速機。 The internal distance in the axial direction between the first drive pinion gear and the second drive pinion gear (1.1, 1.2) is greater than the axial width of the driven gear, in particular two driven high load transmission according to claim 3, wherein when's go magnitude than the axial direction of the external distance of the gear (2A.1,2A.2). 前記入力軸を支承するスラスト軸受けが設けられているケースを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の高荷重変速機。   The high load transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein a thrust bearing for supporting the input shaft is provided. 前記スラスト軸受けは、軸方向において前記ケースに固定的に連結されている外側の軸受け部材(4.1)と、軸方向において前記入力軸に固定的に連結されているとともに前記外側の軸受け部材に対して軸方向に移動可能である内側の軸受け部材(4.2)とを有することを特徴とする請求項5に記載の高荷重変速機。   The thrust bearing is fixedly connected to the outer bearing member (4.1) which is fixedly connected to the case in the axial direction, and to the outer bearing member which is fixedly connected to the input shaft in the axial direction. 6. The high-load transmission according to claim 5, further comprising an inner bearing member (4.2) that is movable in the axial direction. 前記入力軸は液圧式および/または空気圧式に移動可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の高荷重変速機。   The high-load transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein the input shaft is movable hydraulically and / or pneumatically. 前記入力軸は機械的、特にシフタフォークを介して移動可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の高荷重変速機。   The high-load transmission according to any one of claims 1 to 7, wherein the input shaft is movable mechanically, particularly via a shifter fork. 前記入力軸は電動機によって移動可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の高荷重変速機。   The high-load transmission according to any one of claims 1 to 8, wherein the input shaft is movable by an electric motor. 前記入力軸と前記出力軸とは、中間軸の円周を介して互いに、特にほぼ180°ずらされた状態で設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の高荷重変速機。   The said input shaft and the said output shaft are provided in the state which mutually shifted substantially 180 degrees with respect to each other via the circumference of the intermediate shaft. High load transmission. 前記出力軸と前記中間軸構造体との間に変速機(2A.3,2B.3,3.1)が設けられていることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の高荷重変速機。 11. A transmission (2A.3, 2B.3, 3.1) is provided between the output shaft and the intermediate shaft structure, according to any one of claims 1 to 10. High load transmission. 前記出力軸は、前記中間軸構造体の中間軸、特に唯一の中間軸を形成していることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の高荷重変速機。 The high-load transmission according to any one of claims 1 to 10, wherein the output shaft forms an intermediate shaft of the intermediate shaft structure, particularly the only intermediate shaft. 前記入力軸は調整継手(10)を有しており、当該調整継手は前記入力軸の少なくとも二つの軸方向の位置間の、軸方向のずれを補償することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の高荷重変速機。 Wherein the input shaft has an adjustment fitting (10), said adjustment fittings claim 1, characterized in that to compensate at least between positions of the two axial, axial displacement of the input shaft 12 The high-load transmission according to any one of the above. 前記調整継手は、内歯を備える中空軸と、外歯(10.2)とを有しており、当該外歯は、前記中空軸に軸方向において移動可能に収容されており、当該中空軸の内歯(10.1)と噛合させることができるか、当該中空軸の内歯と噛合していることを特徴とする請求項13に記載の高荷重変速機。 The adjustment joint has a hollow shaft having internal teeth and external teeth (10.2), and the external teeth are accommodated in the hollow shaft so as to be movable in the axial direction. internal teeth (10.1) and it can be meshed, high load transmission according to claim 13, wherein the Iruko with internal teeth meshing of the hollow shaft. 前記調整継手は、少なくとも一つのスペーサを介在させた状態で、選択的に当該調整継手に対して回転しないように当該調整継手に連結可能な二つのフランジを有することを特徴とする請求項13に記載の高荷重変速機。 The adjustment joint, while interposing at least one spacer, in claim 13, characterized in that it comprises the adjustment two flanges connectable to the joint so as not to rotate relative to the selectively the adjustment joint High load transmission as described.
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