JPH08326768A - スプラインおよび多軸押出機の回転エレメント用スプライン - Google Patents
スプラインおよび多軸押出機の回転エレメント用スプラインInfo
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- JPH08326768A JPH08326768A JP7130468A JP13046895A JPH08326768A JP H08326768 A JPH08326768 A JP H08326768A JP 7130468 A JP7130468 A JP 7130468A JP 13046895 A JP13046895 A JP 13046895A JP H08326768 A JPH08326768 A JP H08326768A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D1/101—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially without axial retaining means rotating with the coupling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/70—Interfitted members
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 応力集中を生じ難く、半径方向の広がりと回
転方向のずれを生じ難く、スプライン周辺の肉厚低減を
招来することがなく、多軸押出機の回転エレメント用ス
プラインとして好適なスプラインを提供すること。 【構成】 ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2
＝１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０の定
義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半
楕円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ軸線
を中心円に沿わせてなる歯形形状を有している。
転方向のずれを生じ難く、スプライン周辺の肉厚低減を
招来することがなく、多軸押出機の回転エレメント用ス
プラインとして好適なスプラインを提供すること。 【構成】 ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2
＝１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０の定
義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半
楕円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ軸線
を中心円に沿わせてなる歯形形状を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスプラインおよび多軸押
出機の回転エレメント用スプラインに関するものであ
る。
出機の回転エレメント用スプラインに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】軸部材と当該軸部材を孔に挿入される軸
装部材との間の動力伝達を行うスプラインとしては、角
形歯形による角形スプラインと、インボリュート歯形に
よるインボリュートスプラインとがよく知られており、
これらのスプラインは、ＪＩＳにて規格され、広く使用
されている。
装部材との間の動力伝達を行うスプラインとしては、角
形歯形による角形スプラインと、インボリュート歯形に
よるインボリュートスプラインとがよく知られており、
これらのスプラインは、ＪＩＳにて規格され、広く使用
されている。
【０００３】多軸押出機のスクリュエレメントあるいは
ニーディングディスク（以降、この明細書では、スクリ
ュエレメントとニーディングディスクとを総称して回転
エレントと云う）と当該回転エレメントを回転駆動する
回転駆動軸（スクリュ軸）とはスプラインによって回転
駆動関係で結合されており、従来、そのスプラインとし
て、角形スプラインあるいはインボリュートスプライン
が使用されている。
ニーディングディスク（以降、この明細書では、スクリ
ュエレメントとニーディングディスクとを総称して回転
エレントと云う）と当該回転エレメントを回転駆動する
回転駆動軸（スクリュ軸）とはスプラインによって回転
駆動関係で結合されており、従来、そのスプラインとし
て、角形スプラインあるいはインボリュートスプライン
が使用されている。
【０００４】図３は同方向噛合型の２軸押出機のスクリ
ュ部分を示している。図３において、符号５１はバレル
を示しており、バレル５１にはスクリュウ室５３が形成
されている。スクリュウ室５３は２個の円形断面通路５
３ａと５３ｂとを一部重合させて得られる双眼鏡状横断
面形状をなしており、円形断面通路５３ａと５３ｂの各
々にラクビーボール状の横断面形状のスクリュエレメン
ト５５とスクリュ軸５７との結合体が各々の中心軸線周
りに回転可能に設けられている。
ュ部分を示している。図３において、符号５１はバレル
を示しており、バレル５１にはスクリュウ室５３が形成
されている。スクリュウ室５３は２個の円形断面通路５
３ａと５３ｂとを一部重合させて得られる双眼鏡状横断
面形状をなしており、円形断面通路５３ａと５３ｂの各
々にラクビーボール状の横断面形状のスクリュエレメン
ト５５とスクリュ軸５７との結合体が各々の中心軸線周
りに回転可能に設けられている。
【０００５】スクリュ軸５７はスクリュエレメント５５
に形成されたスクリュ軸挿入孔５９に挿入され、スクリ
ュエレメント５５とスクリュ軸５７とは、スクリュ軸挿
入孔５９の内周面に形成されたスプライン６１とスクリ
ュ軸５７の外周面に形成されたスプライン６３とでスプ
ライン結合されている。
に形成されたスクリュ軸挿入孔５９に挿入され、スクリ
ュエレメント５５とスクリュ軸５７とは、スクリュ軸挿
入孔５９の内周面に形成されたスプライン６１とスクリ
ュ軸５７の外周面に形成されたスプライン６３とでスプ
ライン結合されている。
【０００６】インボリュートスプラインは、角形スプラ
インに比して歯元部の歯幅が大きく、軸側の歯元部分に
逃げ溝を設ける必要がなく、角形スプラインに比して動
力伝達能力が大きいから、上述のようなスクリュエレメ
ント５５とスクリュ軸５７とのトルク伝達用スプライン
にも使用されている。
インに比して歯元部の歯幅が大きく、軸側の歯元部分に
逃げ溝を設ける必要がなく、角形スプラインに比して動
力伝達能力が大きいから、上述のようなスクリュエレメ
ント５５とスクリュ軸５７とのトルク伝達用スプライン
にも使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような押出機で
は、スクリュ軸５７の回転がスプライン６１と６３によ
るスプライン結合によってスクリュエレメント５５へ伝
達され、スクリュエレメント５５が回転することによ
り、バレル５１内の樹脂の混合、混練、剪断が行われる
から、スクリュエレメント５５は回転方向前側にて樹脂
と接する大径部先端箇所より大きい回転抵抗力を受け
る。この回転抵抗力により、角形スプラインとインボリ
ュートスプラインの何れにおいても、歯形形状からして
歯底部に応力集中が生じ、スプライン歯底部より疲労破
壊を生じ易い。
は、スクリュ軸５７の回転がスプライン６１と６３によ
るスプライン結合によってスクリュエレメント５５へ伝
達され、スクリュエレメント５５が回転することによ
り、バレル５１内の樹脂の混合、混練、剪断が行われる
から、スクリュエレメント５５は回転方向前側にて樹脂
と接する大径部先端箇所より大きい回転抵抗力を受け
る。この回転抵抗力により、角形スプラインとインボリ
ュートスプラインの何れにおいても、歯形形状からして
歯底部に応力集中が生じ、スプライン歯底部より疲労破
壊を生じ易い。
【０００８】スクリュエレメント５５は、押し出し効率
の観点から小径部寸法Ｄが極力小さいことを要求され、
スクリュ軸５７の軸径は、樹脂の混合、混練に必要なト
ルクの伝達のために極力大きいことを要求されるから、
スクリュエレメント５５の小径部肉厚が大径部肉厚に比
して極めて薄くなる。
の観点から小径部寸法Ｄが極力小さいことを要求され、
スクリュ軸５７の軸径は、樹脂の混合、混練に必要なト
ルクの伝達のために極力大きいことを要求されるから、
スクリュエレメント５５の小径部肉厚が大径部肉厚に比
して極めて薄くなる。
【０００９】このように肉厚が薄いスクリュエレメント
５５の小径部分では変形が生じ易いから、インボリュー
トスプラインでは、大きいトルクの伝達に伴い、スクリ
ュ軸５７のスプラインとスクリュエレメント５５のスプ
ラインとの間に滑りが生じ、スクリュエレメント５５が
半径方向に広がりながら回転方向にずれを生じる。この
半径方向の広がりと回転方向のずれが大きいと、スプラ
インの歯底部に作用する応力が大きくなり、スクリュエ
レメント５５の小径部分におけるスプライン歯底部より
疲労破壊を生じる。
５５の小径部分では変形が生じ易いから、インボリュー
トスプラインでは、大きいトルクの伝達に伴い、スクリ
ュ軸５７のスプラインとスクリュエレメント５５のスプ
ラインとの間に滑りが生じ、スクリュエレメント５５が
半径方向に広がりながら回転方向にずれを生じる。この
半径方向の広がりと回転方向のずれが大きいと、スプラ
インの歯底部に作用する応力が大きくなり、スクリュエ
レメント５５の小径部分におけるスプライン歯底部より
疲労破壊を生じる。
【００１０】スプライン歯底部の応力集中を低減させる
ためには、スプライン底部を滑らかに曲率の大きい円弧
によって接続することが考えられるが、歯形形状がイン
ボリュート形状のままで、両側のスプライン歯面を滑ら
かに円弧で繋ぐと、スクリュエレメント５５の小径部分
の肉厚がさらに薄くなり、むしろ耐久強度が低下するこ
とになる。
ためには、スプライン底部を滑らかに曲率の大きい円弧
によって接続することが考えられるが、歯形形状がイン
ボリュート形状のままで、両側のスプライン歯面を滑ら
かに円弧で繋ぐと、スクリュエレメント５５の小径部分
の肉厚がさらに薄くなり、むしろ耐久強度が低下するこ
とになる。
【００１１】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、応力集中を生じ難く、半径方向の広
がりと回転方向のずれを生じ難く、スプライン周辺の肉
厚低減を招来することがなく、強度が大きいスプライン
および多軸押出機の回転エレメント用スプラインを提供
することを目的としている。
されたものであり、応力集中を生じ難く、半径方向の広
がりと回転方向のずれを生じ難く、スプライン周辺の肉
厚低減を招来することがなく、強度が大きいスプライン
および多軸押出機の回転エレメント用スプラインを提供
することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るために、請求項１によるスプラインは、χｙ直交座標
平面において、ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／
ｂ2 ＝１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０
の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示され
る半楕円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ
軸線を中心円に沿わせてなる歯形形状を有していること
を特徴としている。
るために、請求項１によるスプラインは、χｙ直交座標
平面において、ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／
ｂ2 ＝１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０
の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示され
る半楕円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ
軸線を中心円に沿わせてなる歯形形状を有していること
を特徴としている。
【００１３】請求項２によるスプラインは、χｙ直交座
標平面において、中心円の曲率半径をＲｍ、座標原点を
中心としたｙ軸からの回転角をθとして、下式により示
される曲線のｙ軸対称形による歯形形状を有しているこ
とを特徴としている。
標平面において、中心円の曲率半径をＲｍ、座標原点を
中心としたｙ軸からの回転角をθとして、下式により示
される曲線のｙ軸対称形による歯形形状を有しているこ
とを特徴としている。
【００１４】
【数２】０＜θ＜（ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｃｏｓθ （ａ／Ｒｍ）＜θ＜（２ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｃｏｓθ 請求項３による多軸押出機の回転エレメント用スプライ
ンは、多軸押出機の回転エレメントと当該回転エレメン
トを回転駆動する回転駆動軸とをスプライン結合する回
転エレメント用スプラインにおいて、請求項１または請
求項２に記載のスプラインにより構成されていることを
特徴としている。
ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｃｏｓθ 請求項３による多軸押出機の回転エレメント用スプライ
ンは、多軸押出機の回転エレメントと当該回転エレメン
トを回転駆動する回転駆動軸とをスプライン結合する回
転エレメント用スプラインにおいて、請求項１または請
求項２に記載のスプラインにより構成されていることを
特徴としている。
【００１５】
【作用】請求項１あるいは請求項２によるスプラインで
は、歯面が中心円と直交し、その中心円から外径側と内
径側とに滑らかに大きい曲率で変化した連続曲線による
半楕円形状乃至半円形状の歯形によるスプラインにな
る。
は、歯面が中心円と直交し、その中心円から外径側と内
径側とに滑らかに大きい曲率で変化した連続曲線による
半楕円形状乃至半円形状の歯形によるスプラインにな
る。
【００１６】請求項３による多軸押出機の回転エレメン
ト用スプラインでは、回転エレメント用スプラインとし
て請求項１または請求項２に記載のスプラインが使用さ
れる。
ト用スプラインでは、回転エレメント用スプラインとし
て請求項１または請求項２に記載のスプラインが使用さ
れる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１８】図１は本発明によるスプラインを多軸押出
機の回転エレメント用スプラインに適用した一実施例を
示している。図１において、符号１はスクリュエレメン
トを示している。スクリュエレメント１は、ラクビーボ
ール状の横断面形状を有し、中心部にスクリュ軸挿入孔
３を有している。スクリュ軸挿入孔３の内周面にはスプ
ライン５が形成されている。
機の回転エレメント用スプラインに適用した一実施例を
示している。図１において、符号１はスクリュエレメン
トを示している。スクリュエレメント１は、ラクビーボ
ール状の横断面形状を有し、中心部にスクリュ軸挿入孔
３を有している。スクリュ軸挿入孔３の内周面にはスプ
ライン５が形成されている。
【００１９】スクリュ軸７は外周面にスプライン９を形
成され、スプライン９はスクリュ軸７がスクリュ軸挿入
孔３に挿入されることによりスプライン５と係合し、ス
クリュエレメント１とスクリュ軸７とをトルク伝達関係
に結合する。
成され、スプライン９はスクリュ軸７がスクリュ軸挿入
孔３に挿入されることによりスプライン５と係合し、ス
クリュエレメント１とスクリュ軸７とをトルク伝達関係
に結合する。
【００２０】スプライン５、９は、χｙ直交座標平面に
おいて、ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝
１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０の定義
域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半楕
円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ軸線を
中心円に沿わせてなる歯形形状を有している。
おいて、ｙ≧０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝
１により示される半楕円あるいは半円と、ｙ≦０の定義
域にてχ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半楕
円あるいは半円とを交互に連続した連続曲線のχ軸線を
中心円に沿わせてなる歯形形状を有している。
【００２１】χ2 ／ａ2 ＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１は、ｙ＝±ｂ
√（１−χ2 ／ａ2 ）で表され、ａ＞ｂとすると、これ
は、図２（ａ）に示されているように、χ軸方向を長軸
とする楕円となる。
√（１−χ2 ／ａ2 ）で表され、ａ＞ｂとすると、これ
は、図２（ａ）に示されているように、χ軸方向を長軸
とする楕円となる。
【００２２】この場合の連続曲線は、図２（ｂ）に示さ
れいるよう、ｙ≧０の定義域、換言すれば、ｙχ直交座
標平面における第１象限と第２象限に現れる半楕円と、
ｙ≦０の定義域、換言すれば、ｙχ座標系における第３
象限と第４象限に現れる半楕円と交互に連続した連続曲
線になり、下式により表される。
れいるよう、ｙ≧０の定義域、換言すれば、ｙχ直交座
標平面における第１象限と第２象限に現れる半楕円と、
ｙ≦０の定義域、換言すれば、ｙχ座標系における第３
象限と第４象限に現れる半楕円と交互に連続した連続曲
線になり、下式により表される。
【００２３】
【数３】０＜χ＜ａの範囲では、ｙ＝ｂ√（１−χ2 ／
ａ2 ） ａ＜χ＜２ａの範囲では、ｙ＝−ｂ√（１−（２ａ−
χ）2 ／ａ2 ） 上述の連続曲線のχ軸線を曲率半径Ｒｍの中心円に沿う
ように湾曲させることにより、図２（ｃ）に示されてい
るような歯形形状のスプラインが得られる。
ａ2 ） ａ＜χ＜２ａの範囲では、ｙ＝−ｂ√（１−（２ａ−
χ）2 ／ａ2 ） 上述の連続曲線のχ軸線を曲率半径Ｒｍの中心円に沿う
ように湾曲させることにより、図２（ｃ）に示されてい
るような歯形形状のスプラインが得られる。
【００２４】この歯形形状は、座標原点を中心としたｙ
軸からの回転角をθとすると、下式により示される曲線
のｙ軸対称形をなす。
軸からの回転角をθとすると、下式により示される曲線
のｙ軸対称形をなす。
【００２５】
【数４】０＜θ＜（ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｃｏｓθ （ａ／Ｒｍ）＜θ＜（２ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｃｏｓθ この歯形形状のスプラインでは、歯面が中心円と直交
し、その中心円から外径側と内径側とに滑らかに大きい
曲率で変化した連続曲線による半楕円形状の歯形による
スプラインになり、スプライン結合部に大きい伝達トル
クが作用しても、応力集中を生じ難く、肉厚が薄いスク
リュエレメント１の小径部分でも半径方向の広がりと回
転方向のずれを生じ難く、しかも大きい曲率による形状
を得るための無駄な領域を必要としないことにより、ス
プライン周辺の肉厚低減を招来することがない。これら
のことにより、このスプラインは疲労破壊を生じ難く、
丈夫で、充分な強度を有する。
ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｃｏｓθ この歯形形状のスプラインでは、歯面が中心円と直交
し、その中心円から外径側と内径側とに滑らかに大きい
曲率で変化した連続曲線による半楕円形状の歯形による
スプラインになり、スプライン結合部に大きい伝達トル
クが作用しても、応力集中を生じ難く、肉厚が薄いスク
リュエレメント１の小径部分でも半径方向の広がりと回
転方向のずれを生じ難く、しかも大きい曲率による形状
を得るための無駄な領域を必要としないことにより、ス
プライン周辺の肉厚低減を招来することがない。これら
のことにより、このスプラインは疲労破壊を生じ難く、
丈夫で、充分な強度を有する。
【００２６】この半楕円形状の歯形によるスプラインで
は、同一歯数、同一歯高のインボリュートスプラインに
比して応力集中を３０乃至４０％程度低減できる。
は、同一歯数、同一歯高のインボリュートスプラインに
比して応力集中を３０乃至４０％程度低減できる。
【００２７】なお、上述の実施例では、ａ＞ｂとした
が、ａ＝ｂであってもよく、この場合には半円形状の歯
形になる。更には、ａ＜ｂによる半楕円状であってもよ
い。
が、ａ＝ｂであってもよく、この場合には半円形状の歯
形になる。更には、ａ＜ｂによる半楕円状であってもよ
い。
【００２８】またｙ≧０の定義域とｙ≦０の定義域と
で、ａとｂとが相互に異なっていてもよい。
で、ａとｂとが相互に異なっていてもよい。
【００２９】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１あるいは請求項２によるスプラインでは、歯面が中心
円と直交し、その中心円から外径側と内径側とに滑らか
に大きい曲率で変化した連続曲線による半楕円形状乃至
半円形状の歯形によるスプラインになるから、スプライ
ン結合部に大きい伝達トルクが作用しても、応力集中を
生じ難く、スプライン孔を有する軸装部材で、肉厚が薄
い部分でも半径方向の広がりと回転方向のずれを生じ難
く、しかも大きい曲率による形状を得るための無駄な領
域を必要としないことにより、スプライン周辺の肉厚低
減を招来することがないから、疲労破壊を生じ難く、丈
夫で、充分な強度が得られる。
１あるいは請求項２によるスプラインでは、歯面が中心
円と直交し、その中心円から外径側と内径側とに滑らか
に大きい曲率で変化した連続曲線による半楕円形状乃至
半円形状の歯形によるスプラインになるから、スプライ
ン結合部に大きい伝達トルクが作用しても、応力集中を
生じ難く、スプライン孔を有する軸装部材で、肉厚が薄
い部分でも半径方向の広がりと回転方向のずれを生じ難
く、しかも大きい曲率による形状を得るための無駄な領
域を必要としないことにより、スプライン周辺の肉厚低
減を招来することがないから、疲労破壊を生じ難く、丈
夫で、充分な強度が得られる。
【００３１】請求項３による多軸押出機の回転エレメン
ト用スプラインでは、請求項１または請求項２に記載の
スプラインの使用により、スプライン結合部に大きい伝
達トルクが作用しても、応力集中を生じ難く、肉厚が薄
いスクリュエレメントの小径部分でも半径方向の広がり
と回転方向のずれを生じ難く、しかも大きい曲率による
形状を得るための無駄な領域を必要としないことによ
り、スプライン周辺の肉厚低減を招来することがから、
特にスクリュエレメントのスプラインが疲労破壊を生じ
難くなり、充分な強度が得られる。
ト用スプラインでは、請求項１または請求項２に記載の
スプラインの使用により、スプライン結合部に大きい伝
達トルクが作用しても、応力集中を生じ難く、肉厚が薄
いスクリュエレメントの小径部分でも半径方向の広がり
と回転方向のずれを生じ難く、しかも大きい曲率による
形状を得るための無駄な領域を必要としないことによ
り、スプライン周辺の肉厚低減を招来することがから、
特にスクリュエレメントのスプラインが疲労破壊を生じ
難くなり、充分な強度が得られる。
【図１】本発明によるスプラインを多軸押出機の回転エ
レメント用スプラインに適用した一実施例を示す断面図
である。
レメント用スプラインに適用した一実施例を示す断面図
である。
【図２】（ａ）は楕円を示すｙχ座標系の説明図、
（ｂ）は本発明によるスプラインの歯形形状の基本形状
とする連続曲線を示す説明図、（ｃ）は本発明によるス
プラインの歯形形状を示す説明図である。
（ｂ）は本発明によるスプラインの歯形形状の基本形状
とする連続曲線を示す説明図、（ｃ）は本発明によるス
プラインの歯形形状を示す説明図である。
【図３】同方向噛合型の２軸押出機のスクリュ部分を示
す断面図である。
す断面図である。
１ スクリュエレメント ３ スクリュ軸挿入孔 ５ スプライン ７ スクリュ軸 ９ スプライン
Claims (3)
- 【請求項１】 χｙ直交座標平面において、ｙ≧０の定
義域にてχ2 ／ａ2＋ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半
楕円あるいは半円と、ｙ≦０の定義域にてχ2 ／ａ2 ＋
ｙ2 ／ｂ2 ＝１により示される半楕円あるいは半円とを
交互に連続した連続曲線のχ軸線を中心円に沿わせてな
る歯形形状のスプライン。 - 【請求項２】 χｙ直交座標平面において、中心円の曲
率半径をＲｍ、座標原点を中心としたｙ軸からの回転角
をθとして、下式により示される曲線のｙ軸対称形によ
る歯形形状のスプライン。 【数１】０＜θ＜（ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ＋ｂ√（１−Ｒｍ2 θ2 ／ａ2 ）｝ｃｏｓθ （ａ／Ｒｍ）＜θ＜（２ａ／Ｒｍ）では、 χ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｓｉｎθ ｙ＝｛Ｒｍ−ｂ√（１−（２ａ−Ｒｍθ）2 ／ａ2 ）｝
ｃｏｓθ - 【請求項３】 多軸押出機の回転エレメントと当該回転
エレメントを回転駆動する回転駆動軸とをスプライン結
合する回転エレメント用スプラインにおいて、請求項１
または請求項２に記載のスプラインにより構成されてい
ることを特徴とする多軸押出機の回転エレメント用スプ
ライン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130468A JPH08326768A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | スプラインおよび多軸押出機の回転エレメント用スプライン |
| US08/653,835 US5716159A (en) | 1995-05-29 | 1996-05-28 | Spline and spline for rotary elements of multi spindle extruder |
| KR1019960018467A KR100243304B1 (ko) | 1995-05-29 | 1996-05-29 | 스플라인 및 멀티 스핀들 압출기의 회전 요소용 스플라인 |
| DE19621571A DE19621571C2 (de) | 1995-05-29 | 1996-05-29 | Verzahnung und insbesondere für Drehelemente mehrspindliger Strangpressen geeignete Verzahnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130468A JPH08326768A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | スプラインおよび多軸押出機の回転エレメント用スプライン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326768A true JPH08326768A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15034970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (4)
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|---|---|
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| JP (1) | JPH08326768A (ja) |
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