JP2016068065A - 撹拌軸の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速機の軸受の破損等をより効果的に防止することのできる撹拌軸の駆動装置を得る。
【解決手段】撹拌軸５６と、該撹拌軸を回転駆動する回転装置１１と、を備える撹拌軸の駆動装置６２であって、回転装置は、撹拌軸に連結される出力軸３９と、該出力軸を支持する第１軸受７１と、該第１軸受よりも撹拌軸側で出力軸を支持する第２軸受７２と、を有する。また、駆動装置は、撹拌軸を支持する第３軸受７３をさらに有し、出力軸および撹拌軸は、撹拌軸（一方の軸）が、ホロー部５６ｈを有し、出力軸（他方の軸）に設けられた挿入部３９ｉが該ホロー部に挿入された状態で連結され、ホロー部の内周と挿入部の外周とは、接触部５８と非接触部５９とを有し、接触部の軸方向中央Ｐ５８は、挿入部の軸方向中央Ｐ５９よりも回転装置側にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、撹拌軸の駆動装置に関する。

水処理や、薬品、食品の製造等の分野においては、タンク内の液状物等を撹拌する必要があることが多い。特許文献１には、このような用途に用いるのに好適な、撹拌軸と、該撹拌軸を回転駆動する回転装置と、を備えた撹拌軸の駆動装置が開示されている。

この装置では、減速機の出力軸は、減速機ケーシングに組み込まれた一対の軸受によって２点支持（両持ち支持）されている。減速機ケーシングの下部には、架台ケーシングが連結されている。撹拌軸は、継手部材を介して出力軸にキー連結されると共に、該架台ケーシングに組み込まれた一対の軸受によって２点支持（両持ち支持）されている。

特開２００４−１００７７２号公報（図１）

しかしながら、このように、減速機の出力軸および撹拌軸をそれぞれ２個の軸受で支持する構成（合計で４個の軸受で支持する構成）は、コストが掛かる。

そのため、コストダウンを意図して、撹拌軸を反減速機側の１個の軸受のみで支持する構造が提案されている。この構造によれば、減速機の出力軸の軸受と合わせて、計３個の軸受のみで、出力軸および撹拌軸を支持することができる。

しかしながら、このように、減速機の出力軸および撹拌軸を、計３個の軸受で支持するようにした構成した場合、減速機の軸受に過大な負荷が掛かり易く、まれに、破損等が生じたりすることがあるという問題があった。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、減速機の軸受の破損等をより効果的に防止することのできる撹拌軸の駆動装置を提供することをその課題としている。

本発明は、撹拌軸と、該撹拌軸を回転駆動する回転装置と、を備える撹拌軸の駆動装置であって、前記回転装置は、前記撹拌軸に連結される出力軸と、該出力軸を支持する第１軸受と、該第１軸受よりも撹拌軸側で前記出力軸を支持する第２軸受と、を有し、前記撹拌軸を支持する第３軸受をさらに有し、前記出力軸および前記撹拌軸は、一方の軸が、ホロー部を有し、他方の軸に設けられた挿入部が該ホロー部に挿入された状態で連結され、前記ホロー部の内周と前記挿入部の外周とは、接触部と非接触部とを有し、前記接触部の軸方向中央は、前記挿入部の軸方向中央よりも前記回転装置側にある構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明においては、出力軸および撹拌軸は、一方の軸（例えば出力軸）がホロー部を有し、他方の軸に設けられた挿入部が該ホロー部に挿入された状態で連結される。ホロー部の内周と挿入部の外周とは、接触部と非接触部とを有する。また、接触部の軸方向中央は、挿入部の軸方向中央よりも回転装置側にある。

この構成により、撹拌軸を支持する第３軸受から接触部までのスパンをより長く確保することができ、減速機の出力軸に作用するラジアル荷重を小さくすることができ、その分、減速機の軸受の負担を軽減することができる。

本発明によれば、減速機の軸受の破損等をより効果的に防止することのできる撹拌軸の駆動装置が得られる。

本発明の実施形態の一例に係る撹拌軸の駆動装置が適用された撹拌装置の主要部を示す断面図 図１の要部拡大断面図 図１の実施形態に係る撹拌軸の駆動装置が適用された撹拌装置の全体断面図 本発明の他の実施形態の一例に係る撹拌軸の駆動装置の図２相当の要部拡大断面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態の一例に係る撹拌軸の駆動装置が適用された撹拌装置の全体断面図、図１は、該撹拌装置の主要部を示す断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。

先ず、撹拌装置の全体概略構成から説明する。

この撹拌装置１０は、回転装置１１の出力軸３９（図１参照）に撹拌軸５６を連結して、該撹拌軸５６を回転駆動している。つまり、この撹拌装置１０における撹拌軸５６の駆動装置６２は、撹拌軸５６と、該撹拌軸５６を回転駆動する回転装置１１を備えている。撹拌軸５６は、撹拌翼１５が固定された撹拌翼本体５６Ａを有している。そして、撹拌軸５６（の撹拌翼本体５６Ａ）が回転されることにより、撹拌翼１５が一体的に回転し、タンク１３内の被撹拌物（図示略）を撹拌する構成とされている。

回転装置１１は、この例では、モータ１２と減速機１４とを有している。回転装置１１は、撹拌装置１０のタンク１３の上部に、架台ユニット１６を介して設置・固定される。以下、回転装置１１の構成から順に説明してゆく。

図１、図２を参照して、回転装置１１のモータ１２は、モータ軸１８を備えている。モータ軸１８は、第１キー２０を介して減速機１４の入力軸２２と連結されている。この減速機１４は、偏心揺動型の遊星歯車減速機構を有する減速機で、入力軸２２の外周には、該入力軸２２の軸心に対して偏心している２個の偏心体２４が一体的に形成されている。各偏心体２４の偏心位相は、１８０度ずれている。偏心体２４の外周には、ころ２６を介して外歯歯車２８が揺動可能に組み込まれている。外歯歯車２８は、内歯歯車３０に内接噛合している。

内歯歯車３０は、この実施形態では、後述する減速機本体ケーシング４８と一体化された内歯歯車本体３０Ａと、該内歯歯車本体３０Ａに支持されたピン部材３０Ｂと、該ピン部材３０Ｂに回転自在に外嵌され、該内歯歯車３０の内歯を構成するローラ部材３０Ｃと、を有している。内歯歯車３０の内歯の数（ローラ部材３０Ｃの数）は、外歯歯車２８の外歯の数よりも、僅かだけ（この例では１だけ）多い。

外歯歯車２８には、それぞれの軸心Ｃ２８からオフセットした位置に、貫通孔２８Ａを有している。貫通孔２８Ａは、円周方向に等間隔に、複数形成されている。この貫通孔２８Ａを、内ピン３４が貫通している。内ピン３４の外周には、内ローラ３６が回転自在に外嵌されている。内ローラ３６と貫通孔２８Ａの一部は、接触しており、かつ、接触していない部分の内ローラ３６と貫通孔２８Ａとの間には、偏心体２４の偏心量の２倍の寸法に相当する最大隙間が確保されている。

内ピン３４は、外歯歯車２８の軸方向負荷側に配置されたキャリヤフランジ３８に圧入・固定されている。キャリヤフランジ３８は、出力軸３９と一体化されている。

この撹拌装置１０のモータ１２のモータケーシング４０は、モータ本体ケーシング４２と、該モータ本体ケーシング４２の負荷側に連結されたモータカバー４４とを有している。

撹拌装置１０の減速機１４の減速機ケーシング３２は、減速機本体ケーシング４８と、該減速機本体ケーシング４８の反負荷側に連結された入力側カバー５０と、減速機本体ケーシング４８の負荷側に連結された出力側カバー５２とを有している。なお、モータ１２のモータカバー４４は、減速機１４の入力側カバー５０と兼用されている（モータカバー４４＝減速機１４の入力側カバー５０）。減速機１４の減速機本体ケーシング４８、入力側カバー５０、および出力側カバー５２は、第１ボルト５４によって共締め連結されている。

撹拌装置１０の架台ユニット１６は、撹拌軸５６を収容している架台本体ケーシング５１と、該架台本体ケーシング５１の負荷側に連結された架台カバー６０とを有している。

次に、この撹拌装置１０に適用されている撹拌軸５６の駆動装置６２の構成を説明する。

この駆動装置６２は、既に述べているように、撹拌軸５６と、該撹拌軸５６を回転駆動する回転装置１１を備える。回転装置１１は、撹拌軸５６に連結される（減速機の）出力軸３９を備え、この出力軸３９を第１軸受７１と第２軸受７２とで支持している。第１軸受７１および第２軸受７２は、減速機１４の減速機ケーシング３２の一部を構成する出力側カバー５２に組み込まれている。

出力側カバー５２は、全体が、筒状の部材で構成されている。出力側カバー５２の反負荷側の端部外周には、第１外側フランジ部５２Ａが径方向外側に向けて突出形成されている。出力側カバー５２は、該第１外側フランジ部５２Ａにおいて、第１ボルト５４を介して減速機本体ケーシング４８に連結されている。出力側カバー５２の負荷側の端部外周には、第２外側フランジ部５２Ｂが径方向外側に向けて突出形成されている。出力側カバー５２は、該第２外側フランジ部５２Ｂにおいて、負荷側から挿入されたボルト（中心線Ｃ５５のみ図示）を介して架台本体ケーシング５１の架台第１外側フランジ部５８Ａと連結されている。

出力側カバー５２の反負荷側の内周であって、第１外側フランジ部５２Ａよりも僅かだけ軸方向負荷側の位置には、第１内側フランジ部５２Ｃが径方向内側に向けて突出形成されている。第１軸受７１は、該第１内側フランジ部５２Ｃに設けられている。第１軸受７１は、玉軸受で構成されており、第１内輪７１Ａ、第１外輪７１Ｂ、および第１転動体７１Ｃを備えている。

出力側カバー５２の負荷側の内周であって、第２外側フランジ部５２Ｂよりも僅かだけ軸方向反負荷側の位置には、第２内側フランジ部５２Ｄが径方向内側に向けて突出形成されている。第２軸受７２は、該第２内側フランジ部５２Ｄに設けられている。つまり、第２軸受７２は、第１軸受７１よりも撹拌軸５６側（負荷側）で出力軸３９を支持している。第２軸受７２は、第２内輪７２Ａ、第２外輪７２Ｂ、および第２転動体７２Ｃを備えている。

この実施形態では、第１軸受７１と第２軸受７２は、同一ではなく、第１軸受７１の方が容量が大きい（第２外輪７２Ｂより第１外輪７１Ｂの方が、外径が大きい）。ただし、第１軸受７１と第２軸受７２は、同一であってもよい。

なお、第２軸受７２の軸方向負荷側において、オイルシール８０が、出力軸カバー５２に固定された係止ブロック８４と第１カラー８２との間に、２個並んで配置されている。このオイルシール８０により、減速機ケーシング３２（の出力側カバー５２）と出力軸３９との間がシールされている。

一方、駆動装置６２は、撹拌軸５６を支持する第３軸受７３をさらに有している（図１）。第３軸受７３は、架台ユニット１６の架台カバー６０に組み込まれている。

より具体的には、架台ユニット１６の架台本体ケーシング５１は、全体が、反負荷側よりも負荷側の方がやや径が大きい筒状の部材で構成されている。架台本体ケーシング５１の負荷側の端部外周には、架台第２外側フランジ部５８Ｂが径方向外側に向けて突出形成されている。架台第２外側フランジ部５８Ｂには、負荷側から挿入された第３ボルト６１を介して架台カバー６０が連結されている。

架台カバー６０は、ほぼ円板状の部材で構成され、径方向中央部に貫通孔６０Ａを有している。該架台カバー６０の貫通孔６０Ａは、その周囲の肉厚が、厚く形成され、ここに第３軸受７３が配置されている。

第３軸受７３は、第３内輪７３Ａ、第３外輪７３Ｂ、および第３転動体７３Ｃを備えている。

なお、貫通孔６０Ａの第３軸受７３の負荷側には、オイルシール６５が組み込まれている。オイルシール６５は、具体的には、撹拌軸５６の外周に組み込まれた第２カラー７４と貫通孔６０Ａの内周との間に配置され、架台本体ケーシング５１内をシールしている。

ここで、撹拌軸（出力軸および撹拌軸の一方の軸）５６は、軸方向回転装置側の端部にホロー部５６ｈを有している。そして、出力軸３９および撹拌軸５６は、出力軸（他方の軸）３９の一部が挿入部３９ｉとして該ホロー部５６ｈに挿入された状態で、互いに連結されている。挿入部３９ｉは、出力軸３９と撹拌軸５６とが、径方向から見たときに重なっている領域に相当している。

撹拌軸５６のホロー部５６ｈの内径は、均一ではない。具体的には、ホロー部５６ｈの内周には、段差５６ｈ１が形成されている。該段差５６ｈ１の軸方向開口側（回転装置側）の内径はＤ５８であり、段差５６ｈ１の軸方向奥側（反回転装置側）の内径は、Ｄ５８より大きいＤ５９である（Ｄ５８＜Ｄ５９）。

一方、挿入部３９ｉの外径ｄ３９ｉは、一定であり、Ｄ５８と等しい（ｄ３９ｉ＝Ｄ５８）。この構成により、挿入部３９ｉは、ホロー部５６ｈの段差５６ｈ１の軸方向開口側でのみ、該ホロー部５６ｈと接触している。

つまり、撹拌軸５６のホロー部５６ｈの内周と出力軸３９の挿入部３９ｉの外周とは、互いに接触する接触部５８（＝段差５６ｈ１よりも軸方向開口側の領域）と互いに接触しない非接触部５９（＝段差５６ｈ１よりも軸方向奥側の領域）とを有しており、挿入部３９ｉの軸方向の全体では接触していない。

接触部５８は、非接触部５９よりも軸方向開口側（回転装置側）に位置しているため、接触部５８の軸方向中央（接触部重心位置Ｐ５８）は、挿入部３９ｉの軸方向中央（挿入部重心位置Ｐ３９ｉ：従来の重心位置）よりもシフト量ａだけ、回転装置側に位置している。

接触部５８の軸方向長さはＬ５８であり、非接触部５９の軸方向長さはＬ５９、挿入部３９ｉの軸方向長さはＬ３９ｉ（＝Ｌ５８＋Ｌ５９）である。この実施形態では、接触部５８の軸方向長さＬ５８を、非接触部５９の軸方向長さＬ５９よりも短く設定し（Ｌ５８＜Ｌ５９）、挿入部３９ｉの軸方向長さＬ３９ｉの半分未満に設定している（Ｌ５８＜Ｌ３９ｉ／２）。したがって、シフト量ａとして、少なくとも、挿入部３９ｉの軸方向長さＬ３９ｉの１／４以上の大きさが確保されている。

出力軸３９と撹拌軸５６は、連結部６６を介して回転方向に連結されている。連結部６６は、キー６４、出力軸３９に形成したキー溝３９ｘ、および撹拌軸５６に形成したキー溝５６ｘによって構成されている。撹拌軸５６側のキー溝５６ｘは、ホロー部５６ｈの軸方向全長に亘って形成されている。出力軸３９側のキー溝３９ｘは、接触部５８のみならず、非接触部５９を超えた位置（挿入部３９ｉを超えた位置）にまで延在されている。また、キー６４は、ほぼ接触部５８＋非接触部５９の軸方向長さを有している。つまり、連結部６６は、接触部５８と非接触部５９の両方に亘って形成されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。始めに、撹拌装置１０の作用から説明する。

この撹拌装置１０では、モータ１２のモータ軸１８が回転すると、該モータ軸１８に第１キー２０を介して連結されている減速機１４の入力軸２２が回転する。入力軸２２が回転すると、偏心体２４および該偏心体２４の外周に配置されたころ２６を介して外歯歯車２８が揺動回転する。これにより、外歯歯車２８と内歯歯車３０の噛合位置が順次ずれていく現象が発生し、入力軸２２が１回回転する毎に、（固定状態にある）内歯歯車３０に対し、外歯歯車２８が歯数差（この例では１）だけ相対回転する（自転する）。

この相対回転は、内ローラ３６および内ピン３４を介してキャリヤフランジ３８に伝達され、キャリヤフランジ３８と一体化されている出力軸３９が回転する。なお、外歯歯車２８の揺動成分は、内ローラ３６と外歯歯車２８の貫通孔２８Ａとの間の隙間によって吸収される。

減速機１４の出力軸３９が回転すると、該出力軸３９と連結されている撹拌軸５６が回転し、撹拌軸５６に固定された撹拌翼１５が回転してタンク１３内の被撹拌物が撹拌される。

ここで、減速機１４の第１、第２軸受７１、７２の耐久性をより向上させる作用について、詳細に説明する。

今、撹拌によって撹拌軸５６に荷重（ラジアル荷重）Ｆ５６が掛かった状況を想定する。

従来は、撹拌軸５６に掛かった荷重Ｆ５６が、挿入部３９ｉの全体を介して出力軸３９に伝達されていた。そのため、撹拌軸５６に掛かった荷重Ｆ５６が出力軸３９に伝達されるときの重心位置（挿入部重心位置）Ｐ３９ｉは、挿入部３９ｉの軸方向中央にあった。

一方、本実施形態のように、撹拌軸５６のホロー部５６ｈの内周と出力軸３９の挿入部３９ｉの外周とが、接触部５８と非接触部５９とを有する場合、撹拌軸５６に掛かった荷重Ｆ５６が出力軸３９に伝達されるときの重心位置（接触部重心位置）Ｐ５８は、（挿入部３９ｉの軸方向中央ではなく）接触部５８の軸方向中央となる。

そして、本実施形態では、接触部５８の軸方向中央（接触部重心位置Ｐ５８）が、挿入部３９ｉの軸方向中央（挿入部重心位置Ｐ３９ｉ）よりも減速機１４側（回転装置１１側）にある。換言するならば、接触部重心位置Ｐ５８は、挿入部重心位置Ｐ３９ｉと接触部重心位置Ｐ５８との距離（＝シフト量）ａに相当する分だけ、挿入部重心位置Ｐ３９ｉよりも減速機１４（回転装置１１）側にシフトしている。

ここで、
・撹拌軸５６に荷重Ｆ５６が掛かる重心位置Ｐ５６から第３軸受７３の位置（具体的には、第３転動体７３Ｃの中心位置）Ｐ７３までの距離をＬ１１（図１、図３）、
・第３軸受７３の位置Ｐ７３から挿入部重心位置Ｐ３９ｉまでの距離をＬ１２、
・挿入部重心位置Ｐ３９ｉから第２軸受７２の位置（具体的には、第２転動体７２Ｃの中心位置）Ｐ７２までの距離をＬ２１、
・第２軸受７２の位置Ｐ７２から第１軸受７１の位置（具体的には、第１転動体７１Ｃの中心位置）Ｐ７１までの距離をＬ２２、
とし、シフト量ａがＬ２１よりも小さい状態、つまり接触部重心位置Ｐ５８が、第２軸受７２よりも撹拌軸５６側にある状態において、該シフト量ａをパラメータとして、第３軸受７３に掛かる荷重Ｆ７３、および接触部重心位置Ｐ５８に掛かる荷重Ｆ５８を表すと、以下のようになる。

＜第３軸受７３に掛かる荷重Ｆ７３＞
Ｆ７３＝［｛Ｌ１１＋（Ｌ１２＋ａ）｝／（Ｌ１２＋ａ）］・Ｆ５６ …（１）
＜接触部重心位置Ｐ５８に掛かる荷重Ｆ５８＞
Ｆ５８＝｛Ｌ１１／（Ｌ１２＋ａ）｝・Ｆ５６ …（２）

したがって、第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２、第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１は以下のようになる。

＜第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２＞
Ｆ７２＝［｛（Ｌ２１−ａ）＋Ｌ２２｝／Ｌ２２］・Ｆ５８ …（３）
＜第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１＞
Ｆ７１＝｛（Ｌ２１−ａ）／Ｌ２２｝・Ｆ５８ …（４）

上記（１）式〜（４）式において、シフト量ａを零（ａ＝０）としたときの値が、従来の挿入部３９ｉ全体において撹拌軸５６と出力軸３９とが接触されていた状態に相当している。

（３）式および（４）式から、シフト量ａが大きくなるほど、第２軸受７２および第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１、Ｆ７２（つまり、荷重Ｆ５６に起因する荷重）が、双方とも低下することが分かる。とりわけ、第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１は、（４）式から明らかなように、シフト量ａが距離Ｌ２１に近づくにつれて（接触部重心位置Ｐ５８が第２軸受７２に近づくにつれて）低減していき、接触部重心位置Ｐ５８が、第２軸受７２の位置Ｐ７２に一致したとき（シフト量ａ＝Ｌ２１となったとき）に、零になることが分かる。

また、本実施形態では、接触部５８の軸方向長さＬ５８を、非接触部５９の軸方向長さＬ５９よりも短く設定し（Ｌ５８＜Ｌ５９）、挿入部３９ｉの半分未満の軸方向長さに設定している（Ｌ５８＜Ｌ３９ｉ／２）。このため、少なくとも、挿入部３９ｉの軸方向長さの１／４以上のシフト量ａを確保することができている。換言するならば、挿入部３９ｉの軸方向長さＬ３９ｉに対して、効率的に（大きく）接触部重心位置Ｐ５８を回転装置側にシフトさせることができている。

さらに、本実施形態においては、出力軸３９と撹拌軸５６との回転方向の連結部６６は、接触部５８の軸方向長さＬ５８よりも長いキー６４とキー溝３９ｘ、５６ｘとによって構成され、接触部５８と非接触部５９の両方に亘って形成されている。これにより、減速機１４の回転方向の動力は、接触部５８のみならず、非接触部５９を含む挿入部３９ｉの全体を介して撹拌軸５６に伝達される。そのため、接触部５８の軸方向長さＬ５８が短くても、減速機１４の回転動力を撹拌軸５６に良好に伝達することができる。

図４は、本発明の他の実施形態の一例に係る撹拌軸５６の駆動装置６２の図２相当の要部拡大断面図である。

先の実施形態においては、ホロー部が撹拌軸側に設けられていたが、ホロー部は、出力軸側に設けることも可能である。また、先の実施形態においては、ホロー部（あるいは接触部）が、第２軸受よりも反回転装置側（第３軸受側）にある例が示されていたが、該ホロー部は、第２軸受よりも回転装置側（第１軸受側）にまで存在するように構成することも可能である。

図４は、このような構成例を示している。

図４の構成例では、減速機１４の出力軸１３９および撹拌軸１５６のうち、出力軸１３９の方がホロー部１３９ｈを有し、撹拌軸１５６の小径部１５６ｋの一部が挿入部１５６ｉとして該ホロー部１３９ｈに挿入された状態で連結されている。挿入部１５６ｉは、出力軸１３９と撹拌軸１５６とが、径方向から見たときに重なっている領域に相当している。

出力軸１３９のホロー部１３９ｈの内径は均一ではない。具体的には、ホロー部１３９ｈの内周には、段差１３９ｈ１が形成されており、段差１３９ｈ１の軸方向奥側（回転装置側）の内径Ｄ１５８の方が、段差１３９ｈ１の軸方向開口側（反回転装置側）の内径Ｄ１５９よりも小さい（Ｄ１５８＜Ｄ１５９）。これに対し、撹拌軸１５６の小径部１５６ｋの外径ｄ１５６ｋは、一定であり、Ｄ１５８と等しい（Ｄ１５８＝ｄ１５６ｋ）。この結果、出力軸１３９のホロー部１３９ｈの内周と撹拌軸１５６の挿入部１５６ｉの外周とは、挿入部１５６ｉの軸方向回転装置側でのみ接触している。すなわち、この実施形態においても、出力軸１３９のホロー部１３９ｈの内周と撹拌軸１５６の挿入部１５６ｉの外周とは、接触部（段差１３９ｈ１よりも軸方向奥側の領域）１５８と非接触部（段差１３９ｈ１よりも軸方向開口側の領域）１５９とを有しており、該挿入部１５６ｉの軸方向全体では接触していない。接触部１５８は、非接触部１５９よりも、軸方向回転装置側に位置している。つまり、接触部１５８の軸方向中央（接触部重心位置Ｐ１５８）は、挿入部１５６ｉの軸方向中央（挿入部重心位置Ｐ１５６ｉ）よりも、回転装置側に位置している。

別言するならば、この実施形態では、ホロー部１３９ｈが出力軸１３９に設けられ、該ホロー部１３９ｈが、少なくとも第２軸受７２の位置Ｐ７２の径方向内側にまで形成されている。さらに別言するならば、出力軸１３９に設けられたホロー部１３９ｈが、第２軸受７２の位置Ｐ７２よりも回転装置側にまで形成され、かつ第１軸受７１の位置Ｐ７１と第２軸受７２の位置Ｐ７２との間に、接触部１５８が存在している。

つまり、図４の例では、シフト量ａは、挿入部重心位置Ｐ１５６ｉから第２軸受７２の位置Ｐ７２までの距離Ｌ２１よりも大きい（ａ＞Ｌ２１）。そして、シフト量ａをパラメータとすると、接触部重心位置Ｐ１５８での荷重Ｆ１５８が、上記（２）式と同様に、
Ｆ１５８＝（Ｌ１１／Ｌ１２＋ａ）・Ｆ５６ …（５）
と表せることから、第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２、第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１は以下のようになる。

＜第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２＞
Ｆ７２＝［｛Ｌ２２−（ａ−Ｌ２１）｝／Ｌ２２］・Ｆ１５８ …（６）
＜第１軸受７１に掛かる荷重Ｆ７１＞
Ｆ７１＝［｛（ａ−Ｌ２１）／Ｌ２１｝／Ｌ２２］・Ｆ１５８ …（７）

第２軸受７２では、（６）式から、シフト量ａが大きくなるほど、（ａ−Ｌ２１）の値が大きくなり、したがって｛Ｌ２２−（ａ−Ｌ２１）｝が小さくなり、第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２が低下することが分かる。そして、（ａ−Ｌ２１）が、Ｌ２２と等しくなったとき、つまり、接触部重心位置Ｐ１５８が第１軸受７１の位置Ｐ７１と一致したときに、荷重Ｆ７２は零となる。つまり、第２軸受７２については、シフト量ａがＬ２１よりも小さくても、また、大きくても、該シフト量ａが大きくなるにつれて、荷重Ｆ７２は一貫して低減し、零に至っている。

なお、第１軸受７１では、（７）式から明らかなように、シフト量ａが距離Ｌ２１より大きくなるにつれて、つまり、接触部重心位置Ｐ１５８が第１軸受７１に近づくにつれて、零から再び上昇に転じる。

換言するならば、図４の実施形態のように、ホロー部１３９ｈが出力軸１３９に設けられ、該ホロー部１３９ｈが、少なくとも第２軸受７２の径方向内側にまで形成されているように構成すると、特に第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２を大きく低減することができる。とりわけ、出力軸１３９に設けられたホロー部１３９ｈが、第２軸受７２よりも回転装置側にまで形成され、かつ第１軸受７１と第２軸受７２との間に、接触部重心位置Ｐ１５８を有するように構成すると、一層、第２軸受７２に掛かる荷重Ｆ７２を低減することができる。

したがって、第１軸受７１、あるいは第２軸受７２において、それぞれ掛かる荷重等を考慮して、ホロー部１３９ｈの位置や、シフト量ａを適宜に設定すればよい。

なお、この図４の例でも、出力軸１３９と撹拌軸１５６は、連結部１６６を介して回転方向に連結されている。連結部１６６は、キー１６４、出力軸１３９に形成したキー溝１３９ｘ、および撹拌軸１５６に形成したキー溝１５６ｘによって構成されている。キー１６４は、接触部１５８の軸方向長さより長く、連結部１６６は、接触部１５８と非接触部１５９の両方に亘って形成されている。そのため、回転動力の伝達については、十分な接触長さが確保されており、安定した動力伝達が可能である。

その他の構成については、先の実施形態と同様であるため、図中で、同一または類似する部位の部材に同一の符号を付すに止め、重複説明は省略する。

なお、上記実施形態においては、回転装置が偏心揺動型の遊星歯車減速機構を有する減速機を備えていた。しかし、回転装置の減速機の減速機構は、必ずしも遊星歯車減速機構である必要はなく、例えば、平行軸歯車減速機構や直交軸歯車減速機構等であってもよい。あるいは、プーリ機構や、トラクションドライブ機構のような、歯車を有しない減速機構であってもよい（減速機構の種類は限定されない）。

また、回転装置は、そもそも、モータ＋減速機の構成に限定されず、例えば、モータのみを有し、減速機を有していない回転装置であってもよい。

また、上記実施形態においては、第１〜第３軸受として、いずれも玉軸受が採用されていたが、本発明における第１〜第３軸受の種類は、特に玉軸受には限定されず、いずれの種類の軸受であってもよい。

また、上記実施形態においては、出力軸と撹拌軸との連結部を、キー溝とキーによって構成していたが、連結部の構成は、これに限定されない。例えば、スプラインによる結合であってもよい。

また、上記実施形態においては、ホロー部側に段差を設けることで、接触部と非接触部を形成していたが、これに限定されず、挿入部側に段差を設けてもよいし、ホロー部側と挿入部側の両方に段差を設けることにより、接触部と非接触部を形成してもよい。

１０…撹拌装置
１１…回転装置
１２…モータ
１４…減速機
１６…架台ユニット
３９…出力軸
３９ｉ…挿入部
５２…出力側カバー
５６…撹拌軸
５６ｈ…ホロー部
５８…接触部
５９…非接触部
６０…架台カバー
６２…駆動装置
６６…連結部
７１〜７３…第１〜第３軸受

Claims (4)

1. 撹拌軸と、該撹拌軸を回転駆動する回転装置と、を備える撹拌軸の駆動装置であって、
   前記回転装置は、前記撹拌軸に連結される出力軸と、該出力軸を支持する第１軸受と、該第１軸受よりも撹拌軸側で前記出力軸を支持する第２軸受と、を有し、
   前記撹拌軸を支持する第３軸受をさらに有し、
   前記出力軸および前記撹拌軸は、一方の軸が、ホロー部を有し、他方の軸に設けられた挿入部が該ホロー部に挿入された状態で連結され、
   前記ホロー部の内周と前記挿入部の外周とは、接触部と非接触部とを有し、
   前記接触部の軸方向中央は、前記挿入部の軸方向中央よりも前記回転装置側にある
   ことを特徴とする撹拌軸の駆動装置。
2. 請求項１において、
   前記出力軸と前記撹拌軸とを回転方向に連結する連結部を有し、該連結部は、前記接触部と前記非接触部の両方に亘って形成されている
   ことを特徴とする撹拌軸の駆動装置。
3. 請求項１または２において、
   前記ホロー部が前記出力軸に設けられ、該ホロー部は、少なくとも前記第２軸受の径方向内側にまで形成されている
   ことを特徴とする撹拌軸の駆動装置。
4. 請求項３において、
   前記出力軸に設けられたホロー部は、前記第２軸受よりも前記回転装置側にまで形成され、かつ
   前記第１軸受と前記第２軸受との間に、前記接触部を有する
   ことを特徴とする撹拌軸の駆動装置。

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