JP5001446B1 - 2軸押出機用駆動伝達装置 - Google Patents

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【課題】
合成樹脂材の成形等のために成形材料を押出す2軸押出機の駆動を伝達する2軸押出機用駆動伝達装置について、長時間の確実な駆動伝達を可能にする。
【解決手段】
駆動源であるモータに連結される単一の入力軸1からそのまま正回転される1つの出力軸2に至る1つの駆動伝達経路と、1つの出力軸2から分岐用ギア6,7で逆回転される中継軸8を介して復元用ギア9,10で正回転される他の1つの出力軸3に至る他の1つの駆動伝達経路とを備えている。中継軸8は、中途部で切断されカップリング11で連結されている。カップリング11は、中継軸8の切断された半部8a,8bにそれぞれ取付けられて接合される入力側部材11a,出力側部材11bが互いを締付ける締付ボルト11dと互いを回止めするロックピン11cとによって連結されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、合成樹脂材の成形等のために成形材料を押出す2軸押出機の駆動を伝達する2軸押出機用駆動伝達装置に係る技術分野に属する。
2軸押出機としては、微小なクリアランスを介してシリンダの内部に配設された2本のスクリュ,ディスク等を同一方向へ回転駆動させることで、成形材料をシリンダから押出すものがある。この2軸押出機に使用される駆動伝達装置では、例えば、駆動源であるモータに連結される単一の入力軸から、精密なギア噛合構造によって、2本のスクリュ,ディスク等にそれぞれ連結される2つの出力軸に駆動伝達経路が分岐される。即ち、1つの駆動伝達経路は、入力軸からそのまま正回転される1つの出力軸に至るものである。他の1つの駆動伝達経路は、1つの出力軸から分岐用ギアで逆回転される中継軸を介して復元用ギアで正回転される他の1つの出力軸に至るものである。
この駆動伝達経路の分岐技術では、中継軸の入力側,出力側の両端部で分岐用ギア,復元用ギアの噛合を構成しなければならないため、中継軸,分岐用ギア,復元用ギアを極めて高精度に製造することが要求されるとともに組立作業も面倒になるという不具合がある。このため、中継軸,分岐用ギア,復元用ギアの製造,組立作業を容易化する技術の開発が要望されている。
従来、中継軸,分岐用ギア,復元用ギアの製造,組立作業を容易化することを指向した技術としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
特許文献1には、駆動源であるモータに連結される単一の入力軸からそのまま正回転される1つの出力軸に至る1つの駆動伝達経路と、1つの出力軸から分岐用ギアで逆回転される中継軸を介して復元用ギアで正回転される他の1つの出力軸に至る他の1つの駆動伝達経路とを備え、中継軸が中途部で切断されカップリングで連結されている2軸押出機用駆動伝達装置が記載されている。
特許文献1に係る2軸押出機用駆動伝達装置は、中継軸の両端部(半部)において分岐用ギア,復元用ギアをそれぞれ噛合させた後、中継軸の突合わされた半部をカップリングで連結するようにすることで、中継軸,分岐用ギア,復元用ギアの精度が多少低下しても簡単に組立ることができるようにして前述の不具合を解消するものである。
米国特許第6360626号公報
特許文献1に係る2軸押出機用駆動伝達装置では、カップリングが単純なスリーブ構造で中継軸の連結強度が低いため、長時間の確実な駆動伝達に適さないという問題点がある。
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、長時間の確実な駆動伝達を可能にする2軸押出機用駆動伝達装置を提供することを課題とする。
前述の課題を解決するため、本発明に係る2軸押出機用駆動伝達装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
即ち、請求項1では、駆動源であるモータに連結される単一の入力軸からそのまま正回転される1つの出力軸に至る1つの駆動伝達経路と、1つの出力軸から分岐用ギアで逆回転される中継軸を介して復元用ギアで正回転される他の1つの出力軸に至る他の1つの駆動伝達経路とを備え、中継軸が中途部で切断されカップリングで連結されている2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングは中継軸の切断された半部にそれぞれ取付けられて接合される入力側部材,出力側部材が互いを締付ける締付ボルトと互いを回止めするロックピンとによって連結されていることを特徴とする。
この手段では、中継軸の切断された半部にそれぞれ取付けられて接合される入力側部材,出力側部材が締付ボルト,ロックピンによって異なる2方向からの力で連結されることで、中継軸の連結強度が強化される。
また、請求項2では、請求項1の2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングの入力側部材,出力側部材は雌型,雄型の嵌合構造で接合されるものであることを特徴とする。
この手段では、カップリングの入力側部材,出力側部材が雌型,雄型の嵌合構造で接合されることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合面積が拡張される。
また、請求項3では、請求項1または2の2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられるロックピンの打込孔は一方が既設され他方が組立の際の後加工で設けられることを特徴とする。
この手段では、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられるロックピンの打込孔の他方が後加工で設けられることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合の調整された正確な位置にロックピンを打込むことが可能になる。
また、請求項4では、請求項1〜3のいずれかの2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられる締付ボルトの取付孔は一方が締付ボルトが螺合されるネジ孔とされ他方が締付ボルトを遊嵌状態で挿通させる長孔形の挿通孔とされていることを特徴とする。
この手段では、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられる締付ボルトの取付孔の他方が締付ボルトを遊嵌状態で挿通させる長孔形の挿通孔とされることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合の調整された位置での締付ボルトの締付けが可能になる。
また、請求項5では、請求項1〜4のいずれかの2軸押出機用駆動伝達装置において、中継軸は半部の切断端付近の外周面にそれぞれスプライン溝が設けられ、カップリングの入力側部材,出力側部材は内周面にそれぞれ中継軸のスプライン溝に係合するスプライン溝が設けられていることを特徴とする。
この手段では、中継軸とカップリングの入力側部材,出力側部材とにスプライン溝が設けられることで、中継軸へのカップリングの入力側部材,出力側部材の取付けが容易,精密になる。
また、請求項6では、請求項5の2軸押出機用駆動伝達装置において、中継軸は切断された半部の間にクリアランスが形成され、カップリングの入力側部材,出力側部材の間には中継軸の径よりも大きな径の固定用フランジが中継軸のクリアランスに挿入されるように介装されていることを特徴とする。
この手段では、カップリングの入力側部材,出力側部材の間に中継軸の径よりも大きな径の固定用フランジが中継軸のクリアランスに挿入されるように介装されることで、カップリングの連結された入力側部材,出力側部材のスプライン溝方向への移動が阻止される。
本発明に係る2軸押出機用駆動伝達装置は、中継軸の切断された半部にそれぞれ取付けられて接合される入力側部材,出力側部材が締付ボルト,ロックピンによって異なる2方向からの力で連結されることで、中継軸の連結強度が強化されるため、長時間の確実な駆動伝達が可能となる効果がある。
さらに、請求項2として、カップリングの入力側部材,出力側部材が雌型,雄型の嵌合構造で接合されることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合面積が拡張されるため、中継軸の連結強度がより強化され、さらに長時間の確実な駆動伝達が可能となる効果がある。
さらに、請求項3として、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられるロックピンの打込孔の他方が後加工で設けられることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合の調整された正確な位置にロックピンを打込むことが可能になるため、駆動伝達経路が正確に構成される効果がある。
さらに、請求項4として、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられる締付ボルトの取付孔の他方が締付ボルトを遊嵌状態で挿通させる長孔形の挿通孔とされることで、カップリングの入力側部材,出力側部材の接合の調整された位置でも締付ボルトの締付けが可能になるため、駆動伝達経路の構成が容易になる効果がある。
さらに、請求項5として、中継軸とカップリングの入力側部材,出力側部材とにスプライン溝が設けられることで、中継軸へのカップリングの入力側部材,出力側部材の取付けが容易,精密になるため、正確な駆動伝達経路が容易に構成される効果がある。
さらに、請求項6として、カップリングの入力側部材,出力側部材の間に中継軸の径よりも大きな径の固定用フランジが中継軸のクリアランスに挿入されるように介装されることで、カップリングの連結された入力側部材,出力側部材のスプライン溝方向への移動が阻止されるため、簡単な構成でスプライン係合のスプライン方向へのずれを防止することができる効果がある。
本発明に係る2軸押出機用駆動伝達装置を実施するための形態の平面断面図である。 図1の構成を簡略化した斜視図である。 図1の要部の分解状態の斜視図である。 図1の要部の組立状態の断面図である。 図4から90度切断線を回転させた断面図である。 図5のX−X線断面図である。 図5のY−Y線断面図である。
以下、本発明に係る2軸押出機用駆動伝達装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態では、図1,図2に示すように、合成樹脂材の成形のために成形材料を押出す2軸押出機の駆動を伝達するのに好適なものを示してある。
この形態は、駆動源であるモータ(図示せず)に連結された単一の入力軸1から2つの(2系統3つの)駆動伝達経路によってシリンダの内部に配設された2本のスクリュ,ディスク等(図示せず)にそれぞれ連結される2つの出力軸2,3が分岐されるものを示してある。
1つの(1つの系統の)駆動伝達経路は、入力軸1から減速ギア4,5を介してそのまま正回転される1つの出力軸2に至るものである。
他の1つの(他の1つの系統の)駆動伝達経路は、1つの出力軸2から分岐用ギア6,7を介して中継軸8が逆回転され、逆回転される中継軸8から復元用ギア9,10を介して正回転される他の1つの出力軸3に至るものである。分岐用ギア7,中継軸8,復元用ギア9は、1対が平行に配設されている。
これ等の減速ギア4,5,分岐用ギア6,7,復元用ギア9,10は、駆動力の減衰を避けて確実な駆動伝達を期するためにヘリカルギアが選択されている。噛合の一方の分岐用ギア6は、1つの出力軸2に固定されている。噛合の他方の分岐用ギア7は、中継軸8の入力側の端部に固定されている。噛合の一方の復元用ギア9は、中継軸8の出力側の端部に固定されている。噛合の他方の復元用ギア10は、他の1つの出力軸3に固定されている。
中継軸8は、少しのクリアランスS(図4,図5参照)を介するようにほぼ中央部で切断され、切断された両半部8a,8bの切断端付近の外周面にスプライン溝8c,8dが刻設されている。出力側の半部8aには、切断端面に軸方向へ堀込まれたネジ孔8eが設けられている。
切断された中継軸8の両半部8a,8bは、図3以下に詳細に示されるカップリング11で連結されている。
カップリング11は、中継軸8の両半部8a,8bにそれぞれ取付けられて雌型,雄型の嵌合構造で接合される出力側部材11a,入力側部材11bからなる。
カップリング11の出力側部材11aは、雌型とされて中継軸8の出力側の半部8aに取付けられるもので、全体が円筒形のスリーブ形状に形成され、入力側に中継軸8の出力側の半部8aのスプライン溝8cに係合するスプライン溝11aaが内周面に刻設された取付部11abが設けられ、出力側に入力側部材11bが嵌合される嵌合凹部11acが設けられ、嵌合凹部11acの周囲の出力側の端面が入力側部材11bと入力側,出力側方向で対面する接合面11adとされている。接合面11adには、カップリング11を連結するためのロックピン11cが打込まれる打込孔11aeと締付ボルト11dが螺合されるネジ孔(取付孔)11afとが90度の角度を介して4個ずつ軸方向へ堀込まれている(図7参照)。
カップリング11の入力側部材11bは、雄型とされて中継軸8の入力側の半部8bに取付けられるもので、全体が円筒形のスリーブ形状に形成され、内周面に中継軸8の入力側の半部8bのスプライン溝8dに係合するスプライン溝11baが刻設された円筒形の取付部11bbが設けられ、取付部11bbの入力側が円筒形のまま出力側部材11aの嵌合凹部11acに嵌合される嵌合凸部11bcとされ、取付部11bbの入力側が拡径されて入力側の端面が出力側部材11aの接合面11adと入力側,出力側方向で対面する接合面11bdとされている。接合面11bdには、カップリング11を連結するためのロックピン11cが打込まれる打込孔11beと締付ボルト11dが挿通される挿通孔(取付孔)11bfとが90度の角度を介して4個ずつ軸方向へ貫通されている(図6参照)。挿通孔11bfは、締付ボルト11dを遊嵌状態で挿通させる長孔形に形成され、長孔の長軸が4個の配置の円周線上に設定されている。
カップリング11は、出力側部材11aの嵌合凹部11acと入力側部材11bの嵌合凸部11bcとの入力側,出力側方向の突合わせの間に中継軸8の径よりも大きな固定用フランジ12が介装される。固定用フランジ12は、中継軸8の半部8a,8bのクリアランスSに挿入される格好となって、簡単な構成によってカップリング11が中継軸8の軸方向へ移動するのを阻止する。なお、固定用フランジ12の機能を補助するため、中継軸8の出力側の半部8aに設けられたネジ孔8eを利用して円板形のスペーサ13をネジ14で取付けて、中継軸8のクリアランスSを消失させ固定用フランジ12のガタ付きを防止する。
この形態を組立てるには、カップリング11の出力側部材11aのロックピン11cが打込まれる打込孔11aeを未加工として開始する。
まず、分岐用ギア6,7,復元用ギア9,10が噛合された際に、カップリング11の出力側部材11aのネジ孔11afと入力側部材11bの挿通孔11bfとが対面できるように見当をつけて、出力側部材11a,入力側部材11bを中継軸8の半部8a,8bにそれぞれ取付ける。
続いて、中継軸8の入力側で分岐用ギア6,7を噛合させ出力側で復元用ギア9,10を噛合させた後、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bを接合させ、カップリング11の入力側部材11bの接合面11bdに出力側部材11aのロックピン11cが打込まれる打込孔11aeが対面する箇所に目印を記す。
続いて、中継軸8の入力側の半部8bからカップリング11の入力側部材11bを取外して、前述の目印にロックピン11cが打込まれる打込孔11beを貫通加工する。
この後、中継軸8の入力側の半部8bにカップリング11の入力側部材11bを再度取付け、締付ボルト11dを入力側部材11bの挿通孔11bfに挿通し出力側部材11aのネジ孔11afに螺合させて仮締めする。そして、カップリング11の入力側部材11bの打込孔11beと出力側部材11aの打込孔11aeとを正確に孔合わせして、ロックピン11cを打込む。さらに、最後に締付ボルト11dを本締めすることで、組立が完了する。
この形態によると、中継軸8の切断された半部8a,8bにそれぞれ取付けられて接合されるカップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bが締付ボルト11d,ロックピン11cによって異なる2方向からの力(回止めと締付け)で連結される。従って、中継軸8の連結強度が強化され、長時間の確実な駆動伝達が可能となる。
さらに、この形態の組立においては、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bが雌型,雄型の嵌合構造で接合されるため、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bの接合面積が拡張される。従って、中継軸8の連結強度がより強化され、さらに長時間の確実な駆動伝達が可能となる。
また、カップリング11の出力側部材11aに設けられるロックピン11cの打込孔11aeが後加工で設けられるため、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bの分岐用ギア6,7,復元用ギア9,10の噛合の後の接合の調整された正確な位置にロックピン11cを打込むことが可能になる。従って、駆動伝達経路が正確に構成されることになる。
また、カップリング11の出力側部材11aに設けられる締付ボルト11dの取付孔がネジ孔11afで入力側部材11bに設けられる締付ボルト11dの取付孔が長孔形の挿通孔11bfとなっているため、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bの分岐用ギア6,7,復元用ギア9,10の噛合の後の接合の調整された位置でも締付ボルト11dの締付けが可能になる。従って、駆動伝達経路の構成が容易になる。
また、中継軸8とカップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bとにスプライン溝8c,8d,11aa,11baが設けられるため、中継軸8へのカップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bの取付けが容易,精密になる。従って、正確な駆動伝達経路が容易に構成されることになる。
以上、図示した形態の外に、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bの雄型,雌型を逆に構成することも可能である。
さらに、カップリング11の出力側部材11a,入力側部材11bを連結するロックピン11c,締付ボルト11dの本数を増減することも可能である。
さらに、カップリング11の入力側部材11bの打込孔11beを後加工するようにすることも可能である。また、後加工される打込孔11ae,11beについて、ロックピン11cの径よりも小さな呼孔を予め穿孔する等して、後加工を完全加工ではなく半加工となるようにして後加工を迅速に行えるようにすることも可能である。
本発明に係る2軸押出機用駆動伝達装置は、合成樹脂材の成形のために成形材料を押出す2軸押出機等の広範な2軸押出機に適用が可能である。
1 入力軸
2,3 出力軸
6,7 分岐用ギア
8 中継軸
8a 半部(出力側の)
8b 半部(入力側の)
8c,8d スプライン溝
9,10 復元用ギア
11 カップリング
11a 出力側部材
11aa スプライン溝
11ae 打込孔
11af ネジ孔(取付孔)
11b 入力側部材
11ba スプライン溝
11be 打込孔
11bf 挿通孔(取付孔)
11c ロックピン
11d 締付ボルト
12 固定用フランジ
S クリアランス

Claims (3)

  1. 駆動源であるモータに連結される単一の入力軸1からそのまま正回転される1つの出力軸に至る1つの駆動伝達経路と、1つの出力軸から分岐用ギアで逆回転される中継軸を介して復元用ギアで正回転される他の1つの出力軸に至る他の1つの駆動伝達経路とを備え、中継軸が中途部で切断されカップリングで連結されている2軸押出機用駆動伝達装置において、
    該カップリングは中継軸の切断された半部にそれぞれ取付けられて接合される入力側部材,出力側部材が互いを締付ける締付ボルトと互いを回止めするロックピンとによって連結され、
    該中継軸の半部の切断端付近の外周面にはそれぞれスプライン溝が設けられると共に、カップリングの入力側部材,出力側部材には内周面にそれぞれ中継軸のスプライン溝に係合するスプライン溝が設けられ、且つ、該中継軸の半部の間にはクリアランスが形成されると共に、カップリングの入力側部材,出力側部材の間には中継軸の径よりも大きな径の固定用フランジが該クリアランスに挿入されるように介装され、
    上記カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられるロックピンの打込孔は、中継軸の半部に取付けられて接合された入力側部材,出力側部材のいずれかに設けられている一方に対面する箇所に他方が設けられることを特徴とする2軸押出機用駆動伝達装置。
  2. 請求項1の2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングの入力側部材,出力側部材は雌型,雄型の嵌合構造で接合されるものであることを特徴とする2軸押出機用駆動伝達装置。
  3. 請求項1または2の2軸押出機用駆動伝達装置において、カップリングの入力側部材,出力側部材にそれぞれ設けられる締付ボルトの取付孔は一方が締付ボルトが螺合されるネジ孔とされ他方が締付ボルトを遊嵌状態で挿通させる長孔形の挿通孔とされていることを特徴とする2軸押出機用駆動伝達装置。
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