JP2007154930A - 二軸出力歯車装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、位相調整装置を二軸出力歯車装置の出力軸に設けたはすば歯車に設けると共に、そのはすば歯車と位相調整装置とを並列に設けることにより、小型に構成しえる二軸出力歯車装置を提供するものである。
【解決手段】動力源Mからの回転が伝達される入力軸31と、この入力軸31からの回転が伝達される第1はすば歯車7を備えた第1出力軸5と、この第1出力軸5の第1はすば歯車7に噛合い回転する第2はすば歯車8を備えた第2出力軸6とを備え動力源Mのからの回転を第1出力軸5と第2出力軸6に伝達する二軸出力歯車装置1において、前記第2出力軸6と第2はすば歯車8とを軸方向に移動可能に連結する連結装置と、前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車8の軸方向位置を調整した後固定する締結装置40とで構成した位相調整装置40,50、61を設けたことを特徴とする二軸出力歯車装置。【選択図】図2

Description

本発明は樹脂等を混練溶融して押し出すニ軸押出機に用いる動力伝達歯車装置においてニ軸の回転相を同期させるための位相調整装置付きの二軸出力歯車装置に関する。
樹脂等を混練溶融して押し出す二軸押出機に用いる二軸出力歯車装置において、ニ軸出力の回転相を同期させる位相調整装置つきの二軸出力歯車装置としては、特許文献1に示すものがあった。特許文献1に示された位相調整装置は、二軸出力歯車装置の歯車列をはすば歯車で構成し、この歯車列のはすば歯車を軸方向に移動させる位相調整手段を設けることにより、2つの出力軸の相を調整する構成である。
この特許文献1の位相調整手段は、はすば歯車を軸方向に移動させる位相調整装置を動力伝達歯車装置の複数のはすば歯車に設ける構成であると共に、この位相調整装置はすば歯車の軸方向に直列に設ける構成である。この構成の位相調整装置は、出力軸の相が同期しなくなると、複数の位相調整装置によりはすば歯車を軸方向に移動させることで同期させるように作用していた。
特許文献1の位相調整装置は、はすば歯車に連接して設ける構成であるから、動力伝達歯車装置の歯車列の軸方法に位相調整装置を設けるだけ大型化するものであり、更に、動力伝達歯車装置の歯車列の中間歯車に前記位相調整装置を設けるものであるから、複数個の位相調整装置を設置しておかなければ位相調整を充分にできない等の問題点を有している。
特開平7−164508
本発明は、位相調整装置を二軸出力歯車装置の出力軸に設けたはすば歯車に設けると共に、そのはすば歯車と位相調整装置とを並列に設けることにより、上述する問題点を解決した二軸出力歯車装置を提供するものである。
課題を解決するための手段及び効果
本発明の第1の手段は、 動力源からの回転が伝達される入力軸と、この入力軸からの回転が伝達される第1はすば歯車を備えた第1出力軸と、この第1出力軸の第1はすば歯車に噛合い回転する第2はすば歯車を備えた第2出力軸とを備え動力源のからの回転を第1出力軸と第2出力軸に伝達する二軸出力歯車装置において、
前記第2出力軸と第2はすば歯車とを軸方向に移動可能に連結する連結装置と、前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置とで構成した位相調整装置を設けたことを特徴とする。
この様な構成を備えた第1の発明は、出力軸に設けたはすば歯車に直接位相調整装置を設けたものであるから、その軸方向の構成を小型にすることができる。また、出力軸に直接設けるものであるから、はすば歯車の位相を一つの位相調整装置で確実に調整ができる効果を有する。
本発明の第2の手段は、前記第2出力軸と第2はすば歯車とは軸方向に移動可能に連結する連結装置をスプラインとしたことを特徴とする。
本発明の第2の手段は、第2出力軸とはすば歯車とをスプラインで連結することによりその連結部をはすば歯車の歯幅内に収納できるので、軸方向に小型化できると共に、スプライン結合であるから重負荷に対応することができる効果を有する。
本発明の第3の手段は、前記スプラインを第2出力軸の軸線に平行にしたたことを特徴とする。この第4の手段によると、スプラインの歯を直線で構成するので、加工がしやすすくまた、このスプラインに噛合うはすば歯車のスプラインも同様に加工しやすいのでスプラインの加工精度を高くできその分負荷伝達能力を大きくすることができる。
本発明の第4の手段は、前記スプラインを第2はすば歯車のねじれ角度と反対方向のねじれ角度としたことを特徴とする。この第5の手段によると、はすば歯車とスプラインとのねじれ角を反対にしたので、はすば歯車の軸方向の移動に対する位相調整量が大きくなるので、位相調整装置の構成が軸方向に更に小型化できる。
本発明の第5の手段は、前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置を第2出力軸に設けた雄ねじとこの雄ねじに螺合するナットとで構成したことを特徴とする。この第5の手段によれば、締結装置にナットを利用するものであるから、ナットの径を必要に応じて小さくすることで、第1出力軸と第2出力軸との軸間距離を小さくすることができる。
本発明の第6の手段は、前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置を第2出力軸に設けた雄ねじとこの雄ねじに螺合するナットと、第2はすば歯車と第2出力軸との間に嵌合するスリーブと第2歯車の側面に当接するフランジとで構成した座金とを備え、この座金に前記ナットを当接して締結させる構成としたことを特徴とする。
本発明の第6の手段は、締結装置が第2はすば歯車と第2出力軸との間に嵌合するスリーブを備えていることで、第2出力軸と第2はすば歯車との中心を正確に一致させることができると共に、このスリーブに連接したフランジを第2はすば歯車の側面とナットとの間に配置するので、第2はすば歯車の軸直角方向の精度より正確に保つことができる。
本発明の第7の手段は、動力源からの回転が伝達される入力軸と、この入力軸からの回転が伝達される第1はすば歯車を備えた第1出力軸と、この第1出力軸の第1はすば歯車に噛合い回転する第2はすば歯車を備えた第2出力軸とを備え動力源のからの回転を第1出力軸と第2出力軸に伝達する二軸出力歯車装置において、前記第2出力軸と第2はすば歯車とを回転可能に嵌合し第2はすば歯車の一側面に第2はすば歯車の回転方向位置を調整した後固定する摩擦締結装置を備えた構成とした位相調整装置を設けたことを特徴とする。
本発明の第7の手段は、第2はすば歯車と第2出力軸との移動調整と固定を摩擦締結手段としたことにより、摩擦締結手段の締結により第2出力軸と第2はすば歯車との固定を回転方向と軸方向の双方を一ヶ所の摩擦締結手段で可能であるから、軸方向の寸法を小型にすることができると共に、位相調整装置の調整も一箇所の操作でよく作業性が良くなる。
本発明の第8の手段は、前記摩擦締結装置を第2はすば歯車の一側面側に延出し第2出力軸と嵌合するスリーブと、このスリーブと重なる位置にテーパ孔を備えた縮小リングと、前記テーパ孔とスリーブの間に挿入されるスリーブ状楔と、前記縮径リングにボルトで結合され前記スリーブ状楔を押し圧するスラストフランジとで構成したことを特徴とする。
本発明の第8の手段は、第2はすば歯車に第2出力軸の嵌合し第2はすば歯車から延出するスリーブを設け、このスリーブと縮径リングとの間に設けたスリーブ状楔で締結する構成であるから、締結時に第2出力軸と第2はすば歯車との直角度を正確に保つことができる。
本発明の第9の手段は 前記テーパ孔を同一テーパで構成した大径テーパ孔とこの大径テーパ孔に連結した小径テーパ孔としたことを特徴とする。この第9の手段は、テーパ孔を大径と小径の2段に構成することにより、スリーブ状楔の径方向の厚みが軸方向の短い距離で大きく構成できるので、締結装置の軸方向に小型化できる。
本発明の第10の手段は、前記摩擦締結装置を第2はすば歯車の一側面内に延出し第2出力軸と嵌合するスリーブと、このスリーブと重なる位置に前記スリーブに並行な面を有する孔を設け、前記スリーブに並行な面を有する孔に接する面を備え内方向に縮径するテーパ孔を有する第1スリーブ状楔と、前記スリーブに接する面と前記第1スリーブ状楔のテーパ孔に接するテーパ面を有する第2スリーブ状楔と、この第2スリーブ状楔を押し圧するスラストフランジとで構成したことを特徴とする。
本発明の第10の手段は、スリーブ状楔を第1のスリーブ状楔とで2のスリーブ状楔で構成するので、スラストフランジの移動距離にたいするスリーブ状楔の締め付け量を2倍にすることができる。またスリーブ状楔を2つのスリーブ状楔で構成するので第1と第2のスリーブ状楔の背面は平行になる。このためスリーブ状楔を挿入する孔をテーパ孔にしなくてよいので、その加工が容易になり加工精度を向上させる。
以下本発明の実施例に付いて説明する。
図1は、本発明を適用した二軸出力歯車装置の断面図と、この断面図の位相調整装置部分を拡大した図2を用いて実施例1を説明する。
二軸出力歯車装置1は、本体2に回転自在に支承された歯車列で構成してあり、図1の右部分の動力源からの回転を減速する減速装置3と、左部分は、減速装置3の出力回転を第1出力軸と第2出力軸に分配する回転分配装置4とで構成される。
減速装置3は、本体2に回転自在に支承してあり動力源Mの回転が伝達される入力軸31と、この入力軸31と共に回転する小径歯車32と、この小径歯車32に噛合い回転する大径歯車33とを備えた構成である。尚、大径歯車33は、本体2に回転自在に支承される第1出力軸5に固定してある。また34aと34bは、入力軸31を本体2に回転自在に保持するベアリングである。更に35a, 35b, 35cは円すいころ軸受であり、それぞれの軸に作用するのスラスト力と回転を支承する。
前記減速装置3に連接する回転分配装置4は、第1出力軸5に設けた第1はすば歯車7と、この第1はすば歯車7に噛合い第2出力軸6に固定されるは、第2はすば歯車8とを備えたで構成である。この第1出力軸5は、本体2に軸受15aと軸受15bで回転自在に支承され減速装置3の大径歯車33が設けてある。従って、この第1出力軸5には、動力源Mの回転が、減速装置3の大径歯車33を介して伝達される。
前記第1出力軸5に平行に設けた第2出力軸6は、本体2に軸受16aと軸受16bで回転自在に支承され、前記第1はすば歯車7に噛合い回転する第2はすば歯車8が固定してある。この第2出力軸6への回転は、第1出力軸5の回転が第1はすば歯車7と第2はすば歯車8との噛合い回転により伝達される。この時第2出力軸6の回転は、軸受16aと軸受16bにより本体2に支承される。また、第1はすば歯車7と第2はすば歯車8の噛合い回転は、はすば歯車の噛合い回転であるから第1出力軸5と第2出力軸6に右方向のスラストが発生するが、このスラストは、各々円すいころ軸受35bと円すいころ軸受35cとにより支承される。
図1に示した二軸出力歯車装置1は、動力源Mで入力軸31が駆動されると、その回転が減速装置3により第1出力軸5に伝達される。この第1出力軸5の回転が回転分配装置4を介して第2出力軸6に伝達される。従って、第1出力軸5と第2出力軸6は矢印Aと矢印Bに示すように対抗する方向に(以下対抗回転と記す。)同期回転となる。
以上説明したように、同期回転する第1出力軸5と第2出力軸6は、二軸出力歯車装置1を構成する歯車列の各歯車のバックラッシ及び加工精度等によりその相がどの様な関係であるかが判然としない。しかし、二軸出力歯車装置1が用いられるニ軸押出機は、二本のねじを用い、その一本のねじの谷の間に他のねじの山を挿入した状態で対抗回転項させることで混練と押出を行うものであるから、ニ軸押出機の押出用のねじが干渉しない様にその位相を調整する必要がある。
前記したように、この二軸出力歯車装置1は、第1出力軸5と第2出力軸6の位相を調整する位相調整装置40を第2はすば歯車8に設けてある。尚、この実施例では、第2はすば歯車8に位相調整装置40を設けたが、第1はすば歯車7に位相調整装置40を設けても良い。また双方のはすば歯車に位相調整装置を設けても良い。
次に、第2はすば歯車8に設けた位相調整装置40について、第2出力軸6の部分拡大図を示す図2と位相調整装置40の部分拡大図を示す図3によって説明する。
図2に示す位相調整装置40は、第2出力軸6の中央にスプライン41を設けこのスプライン41に噛合うスプライン42を第2はすば歯車8に設け、この双方のスプラインを噛合わせることで、第2はすば歯車8と第2出力軸6を連結する。第2出力軸6のスプライン41の両側に連接してスプライン41より小径の第2出力軸6と第2はすば歯車8との軸心を一致させるためのストレート円筒43aとストレート円筒43bを設けると共に、これらストレート円筒の両側にストレート円筒より小径の雄ねじ44aと雄ねじ44bを設ける。
上記第2はすば歯車8の両側には、座金45aと座金45bを配置すると共にこの座金45aと座金45bを押圧締結するためのナット46aとナット46bを配置してある。この位相調整装置40は、第2はすば歯車8を第2出力軸6の各々のスプラインに噛合わせるように挿入しさらに、第2はすば歯車8の両側に座金45aと座金45bをストレート円筒43bとストレート円筒43bに嵌合した後、ナット46aとナット46bを締め付けることで、第2はすば歯車8を所定の位置に固定する。次に図3に示す位相調整装置40の部分拡大により各部品の詳細構造について述べる。
図3に示すように、組み立てられた位相調整装置40の座金45aは、第2はすば歯車8に設けた凹溝49aに嵌入するスリーブ47aと、このスリーブ47aに直角を保って連接してあり第2はすば歯車8の側面に当接するフランジ48aと、を備えた構成でその断面がL字形状の円筒形である。この座金45aと座金45bとは、図2に示すようにナット46aとナット46bで締め付けられると、そのスリーブ47aとスリーブ47bとが凹溝49aと凹溝49bに嵌入することで第2はすば歯車8と第2出力軸6の軸心を一致させるまた、フランジ48aとフランジ48bとが第2はすば歯車8の側面に当接する事で第2はすば歯車8の側面とその中心の直角度を保つ機能を有する。
また、位相調整装置40を構成するスプライン41、ストレート円筒43a、ストレート円筒43b、雄ねじ44a、雄ねじ44bの長手方向の寸法は、第2はすば歯車8を右又は左にずらせることでその位相を充分に調整可能な値にしてある。すなわち、位相調整装置40は、そのナット46aとナット46bとを適当に緩めて第2はすば歯車8を位相位置を決定した後に締め付けることで、第2はすば歯車8の位相調整を行うと共に、座金45aと座金45bによって第2はすば歯車8と第2出力軸6軸心を一致させて固定する。
尚、スプライン42とスプライン41とは、ストレートのスプラインでも第2はすば歯車8のねじれ方向と逆のねじれ方向を持つはすばスプラインでも良い。このはすばスプラインにすると、第2はすば歯車8の軸方向の移動に対して位相調整を大きく取れるので位相調整装置40の軸方向の寸法をより小さくできる。
次に、位相調整装置部分の部分拡大図を示す図4とこの図4の締結部分の拡大図を示す図5並びに締結部分の他の実施例を示す図6によって、本発明の第2実施例を説明する。第2実施例は、位相調整装に摩擦締結装置を用いたものである。
図4において、位相調整装置50は、第2出力軸6に取り付けた第2はすば歯車8の一側面に摩擦締結装置51を配置した構成である。この位相調整装置50によれば、第2はすば歯車8と第2出力軸6とはすきまばめ程度にしてあり、摩擦締結装置51を緩めた状態では第2はすば歯車8を第2出力軸6上で回転させることができ、第2はすば歯車8の位相が決まるとその位置で摩擦締結装置51より締結する構成であるから、第2出力軸6と第2はすば歯車8との間に何ら加工しなくて良い。
第2はすば歯車8の右側に設けた摩擦締結装置51は、第2はすば歯車8に連接してある薄肉に構成したスリーブ52と、このスリーブ52に重ねて配置してあり内部にテーパ孔54を有する縮径リング53と、この縮径リング53とテーパ孔54との間に挿入されるスリーブ状楔55とで構成してある。
前記縮径リング53は、その部分拡大図を示す図4に詳細に示した構造である。この縮径リング53は、その幅をスリーブ52とほぼ同一にしてあり、その内部に2つのテーパ孔54aとテーパ孔54bとで構成されるテーパ孔54が設けてある。このテーパ孔54は、同一テーパを有し段部56を介して連接した構成である。テーパ孔54をこの様に2段に構成することによって、スリーブ状楔55と縮径リング53とを連結し且つスリーブ状楔55にスラストを加えるスラストフランジ58を短い距離で構成するようにしてある。
スラストフランジ58は、縮径リング53とねじ59により締結されるものである。尚、ねじ59は、スラストフランジ58に等間隔に複数本も受けられ、スリーブ状楔55に均等な力を加える。また段部56とスラストフランジ58との間のすきま60は、スリーブ状楔55と縮径リング53とが軸方向に移動できるようにするために設けたものである。従って、ねじ59により、スリーブ状楔55をテーパ孔54内で左方向に移動させると、スリーブ状楔55がテーパ孔54に沿って進みテーパ孔54によりスリーブ52を締め付ける。このため、スリーブ52と第2出力軸6の表面の面圧が上昇して、その摩擦により、第2はすば歯車8と第2出力軸6とを締結する。
以上の様に、この位相調整装置50によると、ねじ59を緩めて第2はすば歯車8と第2出力軸6とが相対的に回転可能としておいて第2はすば歯車8の位相あわせる。第2はすば歯車8の位相が所望の位置であることが確認できると、ねじ59を順次締め付けて行くことにより、スリーブ状楔55がテーパ孔54中に挿入されることで、縮径リング53とスリーブ52の間に押し圧力を作用させ、スリーブ52を第2出力軸6の外周に均等に押し付けることで、第2はすば歯車8と第2出力軸6とを締結する。
上記と同様の摩擦締結装置の他の実施例を示す拡大部分図を示す図6について説明する。図5に示した摩擦締結装置61は、第2はすば歯車8内の歯幅内摩擦締結装置61を設け構成である。この摩擦締結装置61は、第2はすば歯車8の歯幅内に延出するスリーブ62とこのスリーブ62に重なる位置にこのスリーブ62と平行な面を有する孔66を設け、この孔66内にスリーブ状楔65を挿入する構成である。
前記孔66は、スリーブ状楔65が挿入される小径の孔66aとこの小径の孔66aに連接してあり外方に開口する大径の孔66bを連接する構成である。そして、前記小径の孔66aに挿入されるスリーブ状楔65は、内面にテーパ孔を設けた第1スリーブ状楔65aとこの第1スリーブ状楔65aのテーパ孔に合致するテーパ面と、スラストフランジ67とが一体的に構成しあり大径の孔66bに挿入されねじ69第2はすば歯車8に締結される第2スリーブ状楔65bとで構成される。
この摩擦締結装置61は、ねじ69を緩めることでスリーブ62への押し圧力を緩め第2出力軸6と第2はすば歯車8を自由に回転可能にしておき、第2はすば歯車8の位相を任意の位置に調整する。第2はすば歯車8の位相位置が決定されると、第2はすば歯車8を仮に固定しおき、ねじ69を締め付けるとこの締め付けにより第2スリーブ状楔65bが軸方向に移動するので、第1スリーブ状楔65aと第2スリーブ状楔65bによりスリーブ62が第2出力軸6の外周に押し圧されて第2出力軸6と第2はすば歯車8とが締結される。
以上の説明したような位相調整装置をニ軸押出機に用いて第1出力軸5と第2出力軸6の位相を調整するには、各位相調整装置の締結状態を解除して、第1出力軸5と第2出力軸6の位相を調整する。次にこの状態を固定し、第2はすば歯車8を第2出力軸6に対して相対的に回転させ第1はすば歯車7と第2はすば歯車8のバックラッシを充分詰めた状態にして各位相調整装置を締結状態にすることにより位相調整が終了する。
二軸出力歯車装置の断面図 位相調整装置の第1実施例の部分拡大図 図2の位相調整装置の部分拡大図 位相調整装第2実施例の部分拡大図 図4の位相調整装置の部分拡大図 図4の位相調整装置の他の例を示す部部拡大図
符号の説明
1 二軸出力歯車装置
2 本体
3 減速装置
4 回転分配装置
5 第1出力軸
6 第2出力軸
7 第1はすば歯車
8 第2はすば歯車
31 入力軸
32 小径歯車
33 大径歯車
40 位相調整装
41 スプライン
43 ストレート円筒
45 座金
46 ナット
47 スリーブ
48 フランジ
50 位相調整装置
51 摩擦締結装置
52 スリーブ
53 縮径リング
54 テーパ孔
56 段部
58 スラストフランジ

Claims (10)

  1. 動力源からの回転が伝達される入力軸と、
    この入力軸からの回転が伝達される第1はすば歯車を備えた第1出力軸と、
    この第1出力軸の第1はすば歯車に噛合い回転する第2はすば歯車を備えた第2出力軸とを備え
    動力源のからの回転を第1出力軸と第2出力軸に伝達する二軸出力歯車装置において、
    前記第2出力軸と第2はすば歯車とを軸方向に移動可能に連結する連結装置と、
    前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置とで構成した位相調整装置を設けたことを特徴とする二軸出力歯車装置。
  2. 前記第2出力軸と第2はすば歯車とは軸方向に移動可能に連結する連結装置をスプラインとしたことを特徴とする請求項1記載の二軸出力歯車装置
  3. 前記スプラインを第2出力軸の軸線に平行にしたたことを特徴とする請求項2記載の二軸出力歯車装置.
  4. 前記スプラインを第2はすば歯車のねじれ角度と反対方向のねじれ角度としたことを特徴とする請求項2記載の二軸出力歯車装置.
  5. 前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置を第2出力軸に設けた雄ねじとこの雄ねじに螺合するナットとで構成したことを特徴とする前記請求項1乃至4記載のいずれかに記載の二軸出力歯車装置。
  6. 前記連結装置の両側に設けてあり第2はすば歯車の軸方向位置を調整した後固定する締結装置を第2出力軸に設けた雄ねじとこの雄ねじに螺合するナットと、第2はすば歯車と第2出力軸との間に嵌合するスリーブと第2歯車の側面に当接するフランジとで構成した座金とを備え、この座金に前記ナットを当接して締結させる構成としたことを特徴とする前記請求項1乃至5記載のいずれかに記載の二軸出力歯車装置。
  7. 動力源からの回転が伝達される入力軸と、
    この入力軸からの回転が伝達される第1はすば歯車を備えた第1出力軸と、
    この第1出力軸の第1はすば歯車に噛合い回転する第2はすば歯車を備えた第2出力軸とを備え
    動力源のからの回転を第1出力軸と第2出力軸に伝達する二軸出力歯車装置において、
    前記第2出力軸と第2はすば歯車を回転可能に嵌合し第2はすば歯車の一側面に第2はすば歯車の回転方向位置を調整した後固定する摩擦締結装置を備えた構成とした位相調整装置を設けたことを特徴とする二軸出力歯車装置。
  8. 前記摩擦締結装置を第2はすば歯車の一側面側に延出し第2出力軸と嵌合するスリーブと、このスリーブと重なる位置にテーパ孔を備えた縮径リングと、前記テーパ孔とスリーブの間に挿入されるスリーブ状楔と、前記縮小リングにボルトで結合され前記スリーブ状楔を押し圧するスラストフランジとで構成したことを特徴とする請求項7記載の二軸出力歯車装置。
  9. 前記テーパ孔を同一テーパで構成した大径テーパ孔とこの大径テーパ孔に連結した小径テーパ孔としたことを特徴とする請求項8記載の二軸出力歯車装置.
  10. 前記摩擦締結装置を第2はすば歯車の一側面内に延出し第2出力軸と嵌合するスリーブと、このスリーブと重なる位置に前記スリーブに並行な面を有する孔を設け、前記スリーブに並行な面を有する孔に接する面を備え内方向に縮径するテーパ孔を有する第1スリーブ状楔と、前記スリーブに接する面と前記第1スリーブ状楔のテーパ孔に接するテーパ面を有する第2スリーブ状楔と、この第2スリーブ状楔を押し圧するスラストフランジとで構成したことを特徴とする請求項7記載の二軸出力歯車装置。
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