JP4629694B2 - 軸継手 - Google Patents

Description

本発明は、内部に熱媒体が通される中空通路が形成された２本の軸を接続する軸継手に関する。

スクリュ式の押出機、定量供給機、乾燥機等のスクリュ軸で処理物を移送するスクリュ式移送機には、処理物を加熱または冷却するために、スクリュ軸の内部に高温蒸気、高温油、冷却水等の熱媒体を通す中空通路を形成したものがある。通常、スクリュ式移送機のスクリュ軸は、モータまたは減速機の出力軸に軸継手で接続されて回転駆動される。

このように出力軸に接続されたスクリュ軸の中空通路に熱媒体を通すためには、ロータリジョイント等を介して、出力軸と反対側のスクリュ軸の先端側から中空通路に熱媒体を給排するのが簡便である。しかしながら、例えばスクリュ式押出機のように、スクリュ軸の先端側に処理物の排出口が設けられたものでは、スクリュ軸の先端側から熱媒体を給排するのが困難であり、出力軸にも中空通路を形成して、出力軸側から軸継手の中を通して熱媒体を給排する必要がある。

一方、２本の軸を接続する軸継手には、２本の軸の突き合せ側の外周面端部にスプラインまたはセレーションを形成し、突き合せ側の各軸端部に、前端面が互いに突き合わされる頭部を有する軸方向への突出部を設け、これらの突き合わされる突出部を２つ割りリングで挟持して、この突出部を挟持した２つ割りリングを固定するとともに、外周面端部のスプラインまたはセレーションと係合するスリーブを軸間に差し渡して、２本の軸を接続するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された軸継手は、中実の２本の軸を接続し、各突出部の頭部（円柱部）の後面側に複数の截頭直円錐状の突条からなる突条部を設け、２つ割りリングをこれらの円柱部と突条部に係合して挟持するものとしている。また、２つ割りリングはスリーブに螺着されたセットボルトで固定するようにしている。

特開平６−１７３９６５号公報

特許文献１に記載された軸継手は中空の２本の軸も接続できるが、上述したスクリュ式移送機の出力軸とスクリュ軸のように、熱媒体を通す中空通路を形成した２本の軸を接続する場合は、軸継手の中を通す熱媒体が漏洩する問題がある。

そこで、本発明の課題は、熱媒体を通す中空通路が形成された２本の軸を、熱媒体が漏洩しないように接続することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、２本の軸の突き合せ側の外周面にスプラインまたはセレーションを形成し、前記突き合せ側の各軸端部に、前端面が互いに突き合わされる頭部を有する軸方向への突出部を設けて、これらの突き合わされる突出部を２つ割りリングで挟持し、この突出部を挟持した２つ割りリングを固定するとともに、前記外周面のスプラインまたはセレーションと係合するスリーブを前記２本の軸に差し渡して、これらの軸を接続した軸継手において、前記２本の軸とその突出部に熱媒体を通す中空通路を形成して、前記突き合わされる突出部の頭部の前端面間に前記中空通路の周囲をシールするシール部材を装着し、前記２つ割りリングの内周面に両側が傾斜する傾斜溝を形成し、前記突き合わされる各突出部の頭部の後面に傾斜部を形成して、前記固定される２つ割りリングの傾斜溝をこれらの傾斜部を形成した各突出部の頭部に係合させる構成を採用した。

すなわち、２本の軸とその突出部に熱媒体を通す中空通路を形成して、突き合わされる突出部の頭部の前端面間に中空通路の周囲をシールするシール部材を装着し、２つ割りリングの内周面に両側が傾斜する傾斜溝を形成し、突き合わされる各突出部の頭部の後面に傾斜部を形成して、固定される２つ割りリングの傾斜溝をこれらの傾斜部を形成した各突出部の頭部に係合させることにより、突き合わされる突出部の頭部を傾斜溝の傾斜面で両側から押し付けて、頭部の前端面間で中空通路の周囲をシールするシール部材を密着させ、熱媒体を通す中空通路を形成された２本の軸を、熱媒体が漏洩しないように接続できるようにした。

前記２つ割りリングの外径寸法を、前記スリーブの内径寸法よりも小さくすることにより、２本の軸を接続するスリーブを容易に装着することができる。

前記突出部を前記軸と別部材の突出部材とし、この突出部材を前記軸の内周側端部に螺嵌して、螺嵌した突出部材の外周面と軸の内周面の間をシールする手段を設けることにより、軸の加工形状を簡素化して歩留りを高めることができ、熱媒体が漏洩する恐れもない。

前記２つ割りリングの外周面の両端部に縮径する傾斜部を形成し、前記各突出部材の頭部の後面側の外周面に、前記２つ割りリングの傾斜部と係合する内向きの傾斜面を有するナット部材を螺着して、この内向きの傾斜面で前記２つ割りリングの傾斜部を押圧するように前記ナット部材を締め込んで、前記２つ割りリングを固定することにより、２つ割りリングを簡単に固定することができ、かつ、突き合わされる突出部の頭部を確実に押し付けることができる。

上述した各軸継手は、前記２本の軸が、回転駆動源からの出力軸と、この出力軸に接続されるスクリュ式移送機のスクリュ軸であるものに好適である。

本発明の軸継手は、２本の軸とその突出部に熱媒体を通す中空通路を形成して、突き合わされる突出部の頭部の前端面間に中空通路の周囲をシールするシール部材を装着し、２つ割りリングの内周面に両側が傾斜する傾斜溝を形成し、突き合わされる各突出部の頭部の後面に傾斜部を形成して、固定される２つ割りリングの傾斜溝をこれらの傾斜部を形成した各突出部の頭部に係合させるようにしたので、突き合わされる突出部の頭部を傾斜溝の傾斜面で両側から押し付けて、頭部の前端面間で中空通路の周囲をシールするシール部材を密着させ、熱媒体を通す中空通路を形成された２本の軸を、熱媒体が漏洩しないように接続することができる。

前記２つ割りリングの外径寸法を、スリーブの内径寸法よりも小さくすることにより、２本の軸を接続するスリーブを容易に装着することができる。

前記突出部を軸と別部材の突出部材とし、この突出部材を軸の内周側端部に螺嵌して、螺嵌した突出部材の外周面と軸の内周面の間をシールする手段を設けることにより、軸の加工形状を簡素化して歩留りを高めることができ、熱媒体が漏洩する恐れもない。

前記２つ割りリングの外周面の両端部に縮径する傾斜部を形成し、各突出部材の頭部の後面側の外周面に、２つ割りリングの傾斜部と係合する内向きの傾斜面を有するナット部材を螺着して、この内向きの傾斜面で２つ割りリングの傾斜部を押圧するようにナット部材を締め込んで、２つ割りリングを固定することにより、２つ割りリングを簡単に固定することができ、かつ、突き合わされる突出部の頭部を確実に押し付けることができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、この軸継手１は後述するスクリュ式押出機の出力軸２とスクリュ軸３を接続するものであり、出力軸２とスクリュ軸３には、熱媒体を通す中空通路４ａ、４ｂが形成されている。また、各軸２、３の突き合せ側の外周面にはスプライン５ａ、５ｂが形成され、突き合せ側の各軸端部に、前端面が互いに突き合わされる頭部６ａを有する軸方向への突出部６が設けられており、これらの突き合わされた突出部６が２つ割りリング７で挟持され、２つ割りリング７がボルト８で締め付け固定されるとともに、各スプライン５ａ、５ｂと係合するスリーブ９が各軸２、３に差し渡されて、２本の軸２、３が接続されている。なお、各中空通路４ａ、４ｂは、各突出部６の先端まで貫通している。

前記締め付け固定された２つ割りリング７の外径寸法は、スリーブ９の内径寸法よりも小さく形成され、スリーブ９を容易に装着できるようになっている。装着されたスリーブ９は、ねじ１０で出力軸２とスクリュ軸３に固定されている。

前記突き合わされた突出部６の頭部６ａの前端面間には、中空通路４ａ、４ｂの周囲をシールするシール部材としてのＯリング１１が、一方の前端面に形成されたシール溝１２に装着されている。また、２つ割りリング７の内周面には両側が傾斜する傾斜溝７ａが形成され、この傾斜溝７ａが各突出部６の頭部６ａの後面に形成された傾斜部６ｂと係合するようになっている。

したがって、前記ボルト８を締め付けることにより、図３（ａ）に示すように、突き合わされる突出部６の頭部６ａの傾斜部６ｂが２つ割りリング７の傾斜溝７ａの傾斜面で両側から押し付けられ、図３（ｂ）に示すように、一方の前端面のシール溝１２に装着されたＯリング１１が他方の前端面に密着して、中空通路４ａ、４ｂの周囲がシールされる。

図４は、上述した軸継手１で出力軸２とスクリュ軸３を接続したスクリュ式押出機を示す。このスクリュ式押出機は、モータ２１で減速機２２を介して回転駆動される２本の平行な出力軸２に、それぞれ軸継手１でスクリュ軸３が接続され、各出力軸２の基端に取り付けられたロータリジョイント２３を介して、前記中空通路４ａ、４ｂに熱媒体としての高温油が給排されるようになっている。２本のスクリュ軸３はケーシング２４内に平行に配設され、ケーシング２４の投入口２４ａから投入される処理物を、中空通路４ｂに通される高温油で間接加熱しながら移送し、スクリュ軸３の先端側に設けられた排出口２４ｂへ押し出す。

図５および図６は、第２の実施形態を示す。この軸継手１もスクリュ式押出機の出力軸２とスクリュ軸３を接続するものであり、図５に示すように、前記各突出部６が別部材の突出部材１３で形成されて各軸２、３の内周側端部に螺嵌されており、それぞれ各軸２、３の中空通路４ａ、４ｂと連なる中空通路４ｃ、４ｄが形成されるとともに、その外周面と各軸２、３の内周面との間がＯリング１４でシールされている。

また、前記各突出部材１３の突き合わされる頭部１３ａに係合する２つ割りリング７は、外周面の両端部に縮径する傾斜部７ｂが形成され、各突出部材１３の頭部１３ａの後面側の外周面に、２つ割りリング７の傾斜部７ｂと係合する内向きの傾斜面１５ａを有するナット部材１５が螺着されている。その他の部分は第１の実施形態のものと同じであり、突き合わされた突出部材１３の頭部１３ａの前端面間には、中空通路４ｃ、４ｄの周囲をシールするＯリング１１が、一方の前端面に形成されたシール溝１２に装着されている。また、２つ割りリング７の内周面には傾斜溝７ａが形成され、突出部材１３の頭部１３ａの後面には傾斜溝７ａと係合する傾斜部１３ｂ形成されている。

したがって、図６（ａ）に示すように、前記傾斜面１５ａで２つ割りリング７の傾斜部７ｂを押圧するようにナット部材１５を締め込むことにより、各突出部材１３の頭部１３ａの傾斜部１３ｂが、２つ割りリング７の傾斜溝７ａで両側から押し付けられ、図６（ｂ）に示すように、一方の前端面のシール溝１２に装着されたＯリング１１が他方の前端面に密着して、中空通路４ｃ、４ｄの周囲がシールされる。

上述した各実施形態では、軸継手で接続される２本の軸を、スクリュ式押出機の出力軸とスクリュ軸としたが、接続される２本の軸は、このような出力軸とスクリュ軸に限定されることはなく、内部に熱媒体を通す中空通路が形成されたものであればよい。

ａは第１の実施形態の軸継手を示す縦断正面図、ｂはａの２つ割りリングの部分を示す正面図 ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１（ａ）のIIa−IIa線、IIb−IIb線、IIc−IIc線に沿った断面図 ａ、ｂは、それぞれ図１の２つ割りリングを固定する手順を示す縦断正面図 図１の軸継手で出力軸とスクリュ軸を接続したスクリュ式押出機を示す概略平面図 第２の実施形態の軸継手を示す縦断正面図 ａ、ｂは、それぞれ図５の２つ割りリングを固定する手順を示す縦断正面図

符号の説明

１ 軸継手
２ 出力軸
３ スクリュ軸
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 中空通路
５ａ、５ｂ スプライン
６ 突出部
６ａ 頭部
６ｂ 傾斜部
７ ２つ割りリング
７ａ 傾斜溝
８ ボルト
９ スリーブ
１０ ねじ
１１ Ｏリング
１２ シール溝
１３ 突出部材
１３ａ 頭部
１３ｂ 傾斜部
１４ Ｏリング
１５ ナット部材
１５ａ 傾斜面
２１ モータ
２２ 減速機
２３ ロータリジョイント
２４ ケーシング
２４ａ 投入口
２４ｂ 排出口

Claims (5)

1. ２本の軸の突き合せ側の外周面にスプラインまたはセレーションを形成し、前記突き合せ側の各軸端部に、前端面が互いに突き合わされる頭部を有する軸方向への突出部を設けて、これらの突き合わされる突出部を２つ割りリングで挟持し、この突出部を挟持した２つ割りリングを固定するとともに、前記外周面のスプラインまたはセレーションと係合するスリーブを前記２本の軸に差し渡して、これらの軸を接続した軸継手において、前記２本の軸とその突出部に熱媒体を通す中空通路を形成して、前記突き合わされる突出部の頭部の前端面間に前記中空通路の周囲をシールするシール部材を装着し、前記２つ割りリングの内周面に両側が傾斜する傾斜溝を形成し、前記突き合わされる各突出部の頭部の後面に傾斜部を形成して、前記固定される２つ割りリングの傾斜溝をこれらの傾斜部を形成した各突出部の頭部に係合させるようしたことを特徴とする軸継手。
2. 前記２つ割りリングの外径寸法を、前記スリーブの内径寸法よりも小さくした請求項１に記載の軸継手。
3. 前記突出部を前記軸と別部材の突出部材とし、この突出部材を前記軸の内周側端部に螺嵌して、螺嵌した突出部材の外周面と軸の内周面の間をシールする手段を設けた請求項１または２に記載の軸継手。
4. 前記２つ割りリングの外周面の両端部に縮径する傾斜部を形成し、前記各突出部材の頭部の後面側の外周面に、前記２つ割りリングの傾斜部と係合する内向きの傾斜面を有するナット部材を螺着して、この内向きの傾斜面で前記２つ割りリングの傾斜部を押圧するように前記ナット部材を締め込んで、前記２つ割りリングを固定するようにした請求項３に記載の軸継手。
5. 前記２本の軸が、回転駆動源からの出力軸と、この出力軸に接続されるスクリュ式移送機のスクリュ軸である請求項１乃至４のいずれかに記載の軸継手。

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