JPH09248850A

JPH09248850A - 二軸押出機の伝動装置

Info

Publication number: JPH09248850A
Application number: JP8059365A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yagi; 辰夫八木; Koji Minagawa; 耕児皆川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】出力軸に発生するラジアル荷重を完全に相殺
すること。【解決手段】互いに平行に配置された一対の左及び右
出力軸２，３と、該左右出力軸２，３に軸方向に位置を
ずらして設けられた左及び右出力歯車８，９と、これら
左右出力歯車８，９に上下方向から噛合して動力を伝達
する歯車装置１０を有した二軸押出機の伝動装置におい
て、前記歯車装置１０は、一の入力軸１１からの動力を
上下に二分割する入力側歯車装置１０ａと、該二分割さ
れた動力を夫々左右に振り分けて前記左右出力歯車８，
９に伝達する出力側歯車装置１０ｂとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックやゴ
ム等の混練に使用される二軸押出機の伝動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の二軸押出機において、一対の押
出スクリューを同期回転駆動するための伝動装置は、大
きなトルクを伝達する必要がある。そこで、高トルクを
伝達するために、モータのパワーアップを図ると、それ
に伴い、出力軸の歯車噛み合い部で発生するラジアル荷
重が大きくなるので、該ラジアル荷重を支承するための
軸受を大きくする必要がある。

【０００３】しかし、この種の二軸押出機では、二軸の
軸間距離が非常に狭いため、軸受を大きくすることが困
難であった。そこで、ラジアル荷重の発生を可及的に小
さくするようにした二軸押出機の伝動装置として、特公
昭６２−１１３５号公報に記載のものが公知である（以
下、「従来技術１」という）。

【０００４】この従来のものは、伝動ケース内に、互い
に接近して平行に配置された左右一対の出力軸を有し、
これら左右の出力軸の先端に夫々押出スクリューが結合
され、また、これら左右の出力軸に、軸方向に位置をず
らして左出力歯車及び右出力歯車が設けられていた。そ
して、モータ等の駆動装置からの駆動力は、左出力軸系
列および右出力軸系列の２系統に分けられ、更にその２
系統は左出力歯車上下系統および右出力歯車上下系統に
分けられ、そして、上下より前記左および右出力歯車を
それぞれ挟むようにして各出力軸に動力を伝達すること
により、該出力軸に発生するラジアル荷重を相殺し、高
トルクの駆動力を伝達可能としていた。

【０００５】しかし、この従来のものでは、一の駆動力
を先ず左右に二分し、更にそれらを上下に二分するもの
であったから、左及び右出力歯車に噛合する上下の歯車
を上下対称に配置することが出来ず、上下非対称に配置
されていたため、完全にラジアル荷重を相殺することが
できず、各出力軸にある程度のラジアル荷重が残ると言
う問題があった。

【０００６】そこで、本願出願人は、前記出力軸のラジ
アル荷重を完全に相殺するため、特開平５−３２１９８
５号公報に記載の伝動装置を既に提案した（以下、「従
来技術２」という）。この従来技術２に記載のものは、
左及び右出力歯車を有する左及び右出力軸と、これら出
力軸の周囲に設けられて、入力軸からの駆動を伝達する
第１、第２、及び、第３伝動軸と、これら伝動軸の入力
側にそれぞれ設けられて、入力軸の入力歯車の周囲で噛
み合う第１、第２、及び、第３伝動歯車と、前記第１お
よび第２伝動軸の出力側にそれぞれに設けられて、前記
第１及び第２出力歯車と噛み合う第４及び第５伝動歯車
と、前記第３伝動軸の出力側に直列に設けられて、前記
左、右出力歯車と噛み合う第６及び第７伝動歯車とから
成り、この第６伝動歯車と前記第４伝動歯車は前記左出
力歯車を挟んで一直線上に配列され、前記第７伝動歯車
と前記第５伝動歯車は前記右出力歯車を挟んで一直線上
に配列されているものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術２に記載
のものは、出力軸に発生するラジアル荷重を完全に相殺
することができるが、しかし、次の問題点があった。減速比が１であり、モータ回転数を減速できない。第３伝動歯車と第７伝動歯車が第３伝動軸の同一軸
上に配置されているため、出力軸までの伝動経路のねじ
り剛性を、第１及び第２伝動軸系と同一にできない。そ
のため、第４及び第５伝動歯車と、第６及び第７伝動歯
車の歯車伝動動力にアンバランス（荷重不等配）が生じ
る。歯車配列の関係上、出力軸のスラスト軸受を伝動ケ
ース内に配置する構造となっているため、スラスト軸受
のメンテナンスが困難である。減速比が１しか取れないのにもかかわらず、装置の
軸長手方向の寸法が大きくなり、小型化できない。

【０００８】そこで、本発明は、前記従来技術１の問題
点である出力軸に発生するラジアル荷重を完全に相殺で
きるようにすると共に、前記従来技術２の問題点を解消
するようにした二軸押出機の伝動装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴
とするところは、互いに平行に配置された一対の左及び
右出力軸と、該左右出力軸に軸方向に位置をずらして設
けられた左及び右出力歯車と、これら左右出力歯車に上
下方向から噛合して動力を伝達する歯車装置を有した二
軸押出機の伝動装置において、前記歯車装置は、一の入
力軸からの動力を上下に二分割する入力側歯車装置と、
該二分割された動力を夫々左右に振り分けて前記左右出
力歯車に伝達する出力側歯車装置とからなる点にある。

【００１０】前記出力側歯車装置は、入力側歯車装置か
らの二分された動力が伝達される上及び下中央歯車と、
該上中央歯車の軸方向両側から、前記左右出力軸と平行
な軸心を有して延出する上左及び上右伝動軸と、該上左
伝動軸に設けられた第１上左歯車と、前記第１上左歯車
と前記左出力歯車とに噛合する第２上左歯車と、前記下
中央歯車の軸方向両側から、前記左右出力軸と平行な軸
心を有して延出する下左及び下右伝動軸と、該下左伝動
軸に設けられた第１下左歯車と、前記第１下左歯車と前
記左出力歯車とに噛合する第２下左歯車と、前記上右伝
動軸に設けられた第１上右歯車と、前記第１上右歯車と
前記右出力歯車とに噛合する第２上右歯車と、前記下右
伝動軸に設けられた第１下右歯車と、前記第１下右歯車
と前記右出力歯車とに噛合する第２下右歯車とを有し、
前記第２上下左歯車は、前記左出力歯車の軸心を通る直
線上に配置され、前記第２上下右歯車は、前記右出力歯
車の軸心を通る直線上に配置されている。

【００１１】前記上下中央歯車は、左右出力軸の軸方向
に関する同じ位置で、且つ、左右出力歯車の軸方向間隔
における中間位置に配置されている。前記上左及び上右
伝動軸と、下左及び下右伝動軸とが、トーション軸で構
成されている。前記伝動装置は、伝動ケース内に設けら
れ、該伝動ケースの外壁面にスラスト軸受装置が着脱自
在に設けられ、該軸受装置により左右出力軸のスラスト
荷重が支承されている。

【００１２】前記第２下左右歯車は、左右出力軸の軸心
を結ぶ直線の垂直二等分線を通る同一軸心上に配置さ
れ、第２上左右歯車は、前記垂直二等分線を介して対称
位置に配置されている。尚、本発明で使用する「上」、
「下」、「右」、「左」は、その言葉どおりの意味で用
いられたものではなく、各部材相互の配置関係を表現す
るために用いられたものであり、上下左右が反転された
ものであっても、本発明の技術的範囲に属するものであ
る。

【００１３】本発明によれば、歯車装置を、一の入力軸
からの動力を上下に二分割する入力側歯車装置と、該二
分割された動力を夫々左右に振り分けて左右出力歯車に
伝達する出力側歯車装置とから構成しているので、前記
出力軸にその上下から噛合する歯車を、該出力軸を介し
て上下対称位置に配置することができる。より具体的に
は、左出力歯車に噛合する第２上下左歯車が、該左出力
歯車の軸心を通る直線上に配置されているので、第２上
左歯車と左出力歯車間に生じるラジアル荷重と、第２下
左歯車と左出力歯車間に生じるラジアル荷重が相殺さ
れ、左出力軸上にラジアル荷重が生じない。

【００１４】同様なことが右出力軸についても言える。
上下中央歯車を、軸方向に離間した左右出力歯車の間に
位置させることにより、該上下中央歯車に動力を伝達す
る入力側歯車装置を左右出力軸の側方に配置することが
できる。従って、伝動装置の軸方向長さを短くできる。
また、左右出力軸端部にスラスト軸受を設ける場合、該
軸受を入力歯車装置に干渉しない位置に設けることがで
き、スラスト軸受のメンテナンスが容易になる。

【００１５】左右の出力軸に設けられた出力歯車が、軸
方向に位置をずらされているので、該左右出力軸のねじ
りこわさが異なり、該出力軸の先端に設けた押出スクリ
ューの回転位相がずれることになる。しかし、上左及び
上右伝動軸と、下左及び下右伝動軸とを、トーション軸
で構成することにより、前記出力軸のねじりこわさの差
異を該トーション軸の直径と長さにより調整することが
でき、押出スクリューの回転位相のずれをなくすること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１に示すものは、本発明の二軸押
出機の伝動装置の歯車列の平面展開図であり、図２〜４
は、図１のＡ−Ａ線断面、Ｂ−Ｂ線断面、Ｃ−Ｃ線断面
における歯車配置図である。

【００１７】図１において、二軸押出機の伝動装置は、
伝動ケース1 を有する。該伝動ケース1 に左出力軸2 と
右出力軸3 とが回転自在に支持されている。この左右出
力軸2,3 は、同一水平面内において互いに平行になるよ
う、且つ、互いに接近して配置されている。これら左右
出力軸2,3 の同一側端部は、前記伝動ケース1 から外方
に突出し、該突出部に図示省略の押出スクリューが結合
されている。また、左右出力軸2,3 の他端部は、スラス
ト軸受装置4 により支持されている。

【００１８】前記スラスト軸受装置4 は、前記伝動ケー
ス1 の外壁面にボルト5 を介して着脱自在に取り付けら
れている。このスラスト軸受装置4 は、左右出力軸2,3
の端部を支持する左スラスト軸受6 及び右スラスト軸受
7 を有する。このスラスト軸受6,7 は、前記ボルト5 を
着脱すことにより組み付け分解可能とされている。前記
左出力軸2 に左出力歯車8 が一体回転可能に設けられ、
右出力軸3 に右出力歯車9 が一体回転可能に設けられて
いる。これら左右出力歯車8,9 は、互いに軸方向に位置
をずらして設けられている。

【００１９】前記伝動ケース1 には、前記左右出力歯車
8,9 のそれぞれに、上下方向から噛合して動力を伝達す
る歯車装置10が組み込まれている。この歯車装置10は、
一本の入力軸11からの動力を上下に二分割する入力側歯
車装置10a と、該二分割された動力を夫々左右に振り分
けて前記左右出力歯車8,9 に伝達する出力側歯車装置10
b とからなる。

【００２０】前記入力側歯車装置10a は、伝動ケース1
に回転自在に支持された入力軸11を有する。図２に示す
ように、前記入力軸11は、前記左右出力軸8,9 よりも上
方で且つ側方位置において、該出力軸8,9 と平行に配置
されている。該入力軸11の一端部に図示省略のモータが
連結される。伝動ケース1 内において、この入力軸11に
入力歯車12が一体回転可能に設けられている。

【００２１】前記伝動ケース1 には、前記入力軸11と同
一水平面内において平行な中間軸13が回転自在に支持さ
れている。該中間軸13に前記入力歯車12に噛合する第１
中間歯車14が一体回転可能に設けられて、第１段目の減
速が行われる。更に、この中間軸13に第２中間歯車15が
一体回転可能に設けられている。前記伝動ケース1 に
は、前記中間軸13と平行な上軸16と下軸17とが回転自在
に支持されている。前記上軸16には、前記第２中間歯車
15に上方から噛合する第１上歯車18が一体回転可能に設
けられて、第２段目の減速が行われる。更に、この上軸
16には、第２上歯車19が一体回転可能に設けられてい
る。

【００２２】前記下軸17には、前記第２中間歯車15に下
方から噛合する第１下歯車20が一体回転可能に設けられ
て、第２段目の減速が行われる。更に、この下軸17に
は、第２下歯車21が一体回転可能に設けられている。前
記第１上歯車18と第１下歯車20とは同じ歯数であり、ま
た、第１上下歯車18,20 は、前記中間軸13の軸心を通る
径方向の直線上に配置されている。そして、第２上歯車
19と第２下歯車21も同じ歯数であり、また、第２上下歯
車19,21 は、軸方向に同じ位置に配置されている。

【００２３】以上の構成が入力側歯車装置10a であり、
該入力側歯車装置10a は、入力軸11の動力を二等分し
て、且つ、減速して、第２上下歯車19,21 に伝達し、そ
こから更に、次に説明する出力側歯車装置10b に伝達す
るものである。前記出力側歯車装置10b は、前記第２上
及び下歯車19,21 に噛合する上中央歯車22及び下中央歯
車23を有し、該上下中央歯車22,23 は、前記伝動ケース
1 に回転自在に支持されている。

【００２４】図３に示す如く、前記上中央歯車22の軸心
と前記第２上歯車19の軸心とは、同一水平面内に位置し
ている。下中央歯車23の軸心は、第２下歯車21の軸心よ
り下方に位置している。前記上中央歯車22の軸方向両側
から、前記左右出力軸8,9 と平行な軸心を有して上左伝
動軸24及び上右伝動軸25が一体回転可能に延出してい
る。

【００２５】該上左伝動軸24は、トーション軸とされ、
該軸24に第１上左歯車26が一体回転可能に設けられてい
る。図２に示すように、前記第１上左歯車26と前記左出
力歯車8 とに噛合する第２上左歯車27が、前記伝動ケー
ス1 に回転自在に支持されている。前記下中央歯車23の
軸方向両側から、前記左右出力軸8,9 と平行な軸心を有
して下左伝動軸28及び下右伝動軸29が一体回転可能に延
出している。

【００２６】該下左伝動軸28は、トーション軸とされ、
該軸28に第１下左歯車30が一体回転可能に設けられてい
る。前記第１下左歯車30と前記左出力歯車8 とに噛合す
る第２下左歯車31が、前記伝動ケース1 に回転自在に支
持されている。前記第２上下左歯車27,31 は、前記左出
力歯車8 の軸心を通る径方向の直線上に配置され、左出
力軸2 に発生するラジアル荷重を相殺している。

【００２７】前記上右伝動軸25は、トーション軸とさ
れ、該軸25に第１上右歯車32が一体回転可能に設けられ
ている。図４に示すように、前記第１上右歯車32と前記
右出力歯車9 とに噛合する第２上右歯車33が、前記伝動
ケース1 に回転自在に支持されている。前記下右伝動軸
29は、トーション軸とされ、該軸29に第１下右歯車34が
一体回転可能に設けられている。

【００２８】前記第１下右歯車34と前記右出力歯車9 と
に噛合する第２下右歯車35が、前記伝動ケース1 に回転
自在に支持されている。前記第２上下右歯車33,35 は、
前記右出力歯車9 の軸心を通る径方向の直線上に配置さ
れている。図３に示すように、前記第２下左右歯車31,3
5 は、左右出力軸2,3 の軸心を結ぶ直線の垂直二等分線
上の同一軸心上に配置され、第２上左右歯車27,33 は、
前記垂直二等分線を介して対称位置に配置されている。

【００２９】また、左右出力軸2,3 と下軸17の軸心は同
一水平面内に配置され、この水平面内の下方の同一水平
面内に、下左右伝動軸28,29 、第２下左右歯車31,35 の
軸心が配置されている。前記左右出力軸2,3 の軸心を通
る水平面よりも上方の同一水平面内に、入力軸11、中間
軸13、第 2上左右歯車27,33 の軸心が配置され、更にそ
の上方の同一水平面内に、上軸16、上左右伝動軸24,25
の軸心が配置されている。

【００３０】前記構成の実施例によれば、入力軸11から
の動力を入力側歯車装置10a により上下２系統に分岐
し、更に、出力側歯車装置10b により、それぞれを左右
２系統に分岐させて、左出力歯車8 を上下一直線上に配
置された第２上下左歯車27,31で駆動し、また、右出力
歯車9 を上下一直線上に配置された第２上下右歯車33,3
5 で駆動しているので、左右の出力軸2,3 に発生するラ
ジアル荷重は完全に相殺される。

【００３１】従って、出力軸2,3 の軸受を大きくするこ
となく、高トルクの伝達が可能になる。また、上下中央
歯車22,23 から、その軸方向両側に向かって駆動系を４
系統に分岐させるため、トーション軸からなる各伝動軸
24,25,28,29 の軸径と長さを調整するのみで、４系統の
ねじり剛性を調整することができるので、押出スクリュ
ーの同期回転が可能になる。

【００３２】更に、歯車装置10を出力軸2,3 の側方に配
置する構成としているので、減速比が幾らのものでも設
計することが容易になり、また、軸長手方向の寸法を小
さくすることができる。さらに、スラスト軸受装置4 を
伝動ケース1 の外壁面に着脱自在に取付ける構成とした
ので、スラスト軸受6,7 のメンテナンスが伝動ケース1
の外側から簡単に行うことができる。

【００３３】尚、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、歯車配置を、図３の上下関係を逆
転したものとしても良い。上下を逆転した配置として、
歯車個数の多い列を下側にもってくると、多くの歯車が
潤滑油に浸漬されることになり、歯車潤滑が簡単にな
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、入力軸からの動力を入
力側歯車装置により上下２系統に分岐し、更に、出力側
歯車装置により、それぞれを左右２系統に分岐させてい
るので、左右出力歯車に上下から噛合する歯車を、上下
対称位置に配置することができ、ラジアル荷重を相殺す
ることができる。

【００３５】従って、出力軸の軸受を大きくすることな
く、高トルクの伝達が可能になる。また、出力側歯車装
置の上下中央歯車を、軸方向に離間した左右出力歯車の
間に位置させることにより、該上下中央歯車に動力を伝
達する入力側歯車装置を左右出力軸の側方に配置するこ
とができる。従って、伝動装置の軸方向長さを短くでき
る。また、左右出力軸端部にスラスト軸受を設ける場
合、該軸受を入力歯車装置に干渉しない位置に設けるこ
とができ、スラスト軸受のメンテナンスが容易になる。

【００３６】左右の出力軸に設けられた出力歯車が、軸
方向に位置をずらされているので、該左右出力軸のねじ
りこわさが異なり、該出力軸の先端に設けた押出スクリ
ューの回転位相がずれることになる。しかし、上左及び
上右伝動軸と、下左及び下右伝動軸とを、トーション軸
で構成することにより、前記出力軸のねじりこわさの差
異を該トーション軸の直径と長さにより調整することが
でき、押出スクリューの回転位相のずれをなくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す二軸押出機の伝動装置の
歯車列の平面展開図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面における歯車配置図であ
る。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面における歯車配置図であ
る。

【図４】図１のＣ−Ｃ線断面における歯車配置図であ
る。

【符号の説明】

１伝動ケース２左出力軸３右出力軸４スラスト軸受装置８左出力歯車９右出力歯車１０歯車装置１０ａ入力側歯車装置１０ｂ出力側歯車装置１１入力軸２２上中央歯車２３下中央歯車２４上左伝動軸２５上右伝動軸２６第１上左歯車２７第２上左歯車２８下左伝動軸２９下右伝動軸３０第１下左歯車３１第２下左歯車３２第１上右歯車３３第２上右歯車３４第１下右歯車３５第２下右歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行に配置された一対の左及び右
出力軸(2)(3)と、該左右出力軸(2)(3)に軸方向に位置を
ずらして設けられた左及び右出力歯車(8)(9)と、これら
左右出力歯車(8)(9)に上下方向から噛合して動力を伝達
する歯車装置(10)を有した二軸押出機の伝動装置におい
て、前記歯車装置(10)は、一の入力軸(11)からの動力を上下
に二分割する入力側歯車装置(10a) と、該二分割された
動力を夫々左右に振り分けて前記左右出力歯車(8)(9)に
伝達する出力側歯車装置(10b) とからなることを特徴と
する二軸押出機の伝動装置。
【請求項２】出力側歯車装置(10b) は、入力側歯車装
置(10a) からの二分された動力が伝達される上及び下中
央歯車(22)(23)と、該上中央歯車(22)の軸方向両側から、前記左右出力軸
(2)(3)と平行な軸心を有して延出する上左及び上右伝動
軸(24)(25)と、該上左伝動軸(24)に設けられた第１上左歯車(26)と、前記第１上左歯車(26)と前記左出力歯車(8) とに噛合す
る第２上左歯車(27)と、前記下中央歯車(23)の軸方向両側から、前記左右出力軸
(2)(3)と平行な軸心を有して延出する下左及び下右伝動
軸(28)(29)と、該下左伝動軸(28)に設けられた第１下左歯車(30)と、前記第１下左歯車(30)と前記左出力歯車(8) とに噛合す
る第２下左歯車(31)と、前記上右伝動軸(25)に設けられた第１上右歯車(32)と、前記第１上右歯車(32)と前記右出力歯車(9) とに噛合す
る第２上右歯車(33)と、前記下右伝動軸(29)に設けられた第１下右歯車(34)と、前記第１下右歯車(34)と前記右出力歯車(9) とに噛合す
る第２下右歯車(35)とを有し、前記第２上下左歯車(27)(31)は、前記左出力歯車(8) の
軸心を通る直線上に配置され、前記第２上下右歯車(33)(35)は、前記右出力歯車(9) の
軸心を通る直線上に配置されていることを特徴とする請
求項１記載の二軸押出機の伝動装置。
【請求項３】上下中央歯車(22)(23)は、左右出力軸
(2)(3)の軸方向に関する同じ位置で、且つ、左右出力歯
車(8)(9)の軸方向間隔における中間位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項２記載の二軸押出機の伝動装
置。
【請求項４】上左及び上右伝動軸(24)(25)と、下左及
び下右伝動軸(28)(29)とが、トーション軸で構成されて
いることを特徴する請求項２記載の二軸押出機の伝動装
置。
【請求項５】請求項１記載の伝動装置は、伝動ケース
(1) 内に設けられ、該伝動ケース(1) の外壁面にスラス
ト軸受装置(4) が着脱自在に設けられ、該軸受装置(4)
により左右出力軸(2)(3)のスラスト荷重が支承されてい
ることを特徴とする二軸押出機の伝動装置。
【請求項６】第２下左右歯車(31)(35)は、左右出力軸
(2)(3)の軸心を結ぶ直線の垂直二等分線を通る同一軸心
上に配置され、第２上左右歯車(27)(33)は、前記垂直二等分線を介して
対称位置に配置されていることを特徴とする請求項２記
載の二軸押出機の伝動装置。