JPS58128548A - 1対のねじを備えた機械のトルク分配歯車機構 - Google Patents

1対のねじを備えた機械のトルク分配歯車機構

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JPS58128548A
JPS58128548A JP58005979A JP597983A JPS58128548A JP S58128548 A JPS58128548 A JP S58128548A JP 58005979 A JP58005979 A JP 58005979A JP 597983 A JP597983 A JP 597983A JP S58128548 A JPS58128548 A JP S58128548A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1対のねじを備えた機械におけるトルク分配歯
車機構に関し、この歯車機構はねじ部分を持った直接駆
動される第1のねじ軸を具備し、このねじ軸は連結軸上
に設けられた駆動ピニオンと噛み合う出力ピニオンを有
し、この連結軸は第1のねじ軸と平行でありかつ振り棒
(トーシ璽ンパ→とじて仕組まれたものであり、さらに
またこの歯車機構は第1のねじ軸に平行な第2のねじ軸
を具備し、この第2のねじ軸は、連結軸の出力ピニオン
を介して駆動可能であやかつ第1のねじ軸の出力ピニオ
ンに対し第2のねじ軸のねじ部に向かって軸方向にずれ
た位置に配設され念駆動ピニオンを有しているものであ
る。
本発明は特に1対のねじを備えた機械のためのこのよう
な型式の歯車機構に関し、この装置のねじ軸は互いに係
合し、すなわち相互に噛み合い、そして同じ方向に駆動
される。このような1対のねじを備えた機械は、例えば
プラスチック材料の加工に、材料の混合に、又は可塑性
若しくはのシ状の材料の粉砕に用いられるものである。
これらの1対のねじを備え喪機械の全ては相当の駆動ト
ルクを必要とする。この理由のため技術者は、両方のね
じ軸に同じ駆動トルクが与えられることという問題のみ
でなく常にこれらのねじ軸が相互に正しい位相関係にお
いて駆動されることという問題に直面し、%rc2つの
ねじ軸のねじ部が相互に噛み合うときに前記の問題に直
面する。
さらに、2つのねじ軸に対する半径方向及び軸方向の押
圧力を制御することが困難である。これらの問題の解決
は、2つの相互に噛み合うねじ軸の間の空間が小さいと
いうことによってさらに困難となる。この理由のため冒
頭で述べた型式の公知の歯車機構は、この問題に対する
満足すべき解決が末だ見出させないままに比較的高価な
構造を有している。
例えば、ドイツ公開公報DE−082025162によ
って公知となっている冒頭で述べ丸型式の歯車機構は2
つの中間軸を有し、この中間軸はそれぞれ1つのピニオ
ンを有し、またこの中間軸は2つのねじ軸の各軸線によ
って画成される平面に関して対称に配置された2つの連
結軸のうちの1つと第2のねじ軸の駆動ピニオンとの闇
にそれぞれ配設されている。これらの中間軸のピニオン
は、第2のねじ軸の駆動ピニオンと連結軸に結合された
出力ピニオンとに噛み合う。2つの中間軸とこれに結合
される軸受とを備えることに基づく出費はさておき、こ
の公知の歯車機構に2いて株製造上の精度についての受
は入れら篩必要条件のもとに、第2のねじ軸の駆動ピニ
オンと噛み合う中間軸の2つのピニオンに均等な荷xy
tかけることあるいは2つのねじ軸が相互に正しい位相
関係において回転することを、常に得ることは不可能で
ある。この最後に述べた欠点に関連して、公知の構造の
場合には第2のねじ軸の駆動ピニオンは′8g1のねじ
軸の出力ピニオンに対して軸方向にずれて配置されその
ため第1のねじ軸はそのねじ部分とその出力ピニオンと
の間の軸部分が、第2のねじ軸のねじ部分と駆動ピニオ
ンとの間の軸部分よりも実質的に長いということが、注
目されるべきである。このような軸方向へのずれた配置
は、2つのねじ軸の軸線間の空間が小さいために2つの
ねじ軸の後軸受を軸方向にずらして配置しなければなら
ないという理由から他の理由の中でもと9わけ必要なこ
とである。その結果、公知の構造の第1のねじ軸はその
出力ビニオンとそのねじ部分との間において、2つのね
じ軸の大きな駆動トルクに基づき、第2のねじ軸の駆動
ピニオンとねじ部分との間に位置する部分よりも大きな
角度に捩らねることになる。
これと則しことがドイツ特許公@DE −As2856
068号による2つのねじ軸を備えた機械のトルク分配
ピニオン歯車機構に適用され、この機構により第1のね
じ幡は1つの連結軸と2つの中間軸を介して第2のねじ
軸を駆動し、これら2つの中間軸はまた異なった構造を
有している。
上記2つの公知の構造は、2つのねじ軸のピニオンだけ
でなく連結軸の駆動ビニオン及び出力ピニオンあるいは
こn、らの軸が異なった構造であるという欠点を持って
いる。
本発明の目的は、2つのねじ軸の最適の駆動が行われか
つ製造コストが低摩な1対のねじを備えた機械のトルク
分配ビニオン歯車機構を案出することにあった。
冒頭で述べた型式の歯車機構に基づいて前記の目的は、
本発明によって達成することができるものであるが、本
発明においては、連結軸の出力ピニオンは第2のねじ軸
の駆動−ニオンと直接噛み合い、これらのピニオンの少
なくとも1つはこれらピニオンの軸に対してその適所に
おいて回転可能かつ固定し得るものであり、連結軸の捩
り抵抗及び第1のねじ軸と連結軸と第2のねじ軸との3
者間の伝達比が、両ねじ軸が常に相互の正しい位相関係
にあるように第1のねじ軸の出力ピニオンと第2のねじ
軸の駆動−ニオンとの間に位置する第1のねじ軸の部分
の捩)抵抗に調整されるものである。
本発明の歯車機構は、したがって、公知の構造に比較し
て、1つの軸を2つの組の歯及び結合される軸受ととも
に省くことができるものである。
さらに、製作上の精密度についての要求は、歯車がvj
4整ビニオンの助けをかりて調整することができるので
減少され、また歯車が本発明により第1のねじ軸の捩り
抵抗に調整されるという事実によって、2つの相互に噛
合うねじ軸が常に正しい相互の位相関係のもとに走行す
ることが遂に可能となるのである。
本発明による歯車機構の好適な実施態様によれば、2つ
の同じ構造の連結軸が設けられ、これらの連結軸は2つ
のねじ軸の各軸線によって画成される平面に関して対称
に配設されかつこれらの軸線から等距離の間隔が置かれ
、その駆動ビニオンと出力ピニオンは全て同じ構造を有
している。これは特に大きなトルクを2つのねじ軸に導
入することが可能となるだけでなくまた同時にg2のね
じ軸の駆動ピニオンの区域において同軸の軸受上の半径
方向の応力を実質的に相殺することが可能となる。これ
は実際にまた前述の公知の歯車機構にとっても云えるこ
とであるが、この公知の機構では余分の中間軸とともに
異なった構造のピニオンと軸受を持った連結軸が用いら
れるのでその製造コストが実質的により高くなることを
余儀なくされる。
もし本発明による歯車機構が、連結軸の両ピニオンある
いは軸が軸本体に対して適所に回転可能かつ固定可能で
あるように構成されたならば、さらに利点が得られる。
連結軸のピニオンは、したがって、余分の手段を持った
機構を要することなく、その両側面に軸受を備えること
ができ、これKNしDE−AS2856068による公
知の歯車機構では一体の中間軸を持ちこれらの中間軸の
各々に用いられる2つの軸受を要するものである。
本発明のこれ以外の特徴、利点及び詳細は、特許請求の
範囲により、及び/又は本発明による好適の実施態様と
その変形とを示す図面とともに説明する以下の記載によ
って示される。
図面に示されている歯車はハウジング12を有し、この
ハウジング内にその全体を10で示す第1のねじ軸がス
ラスト軸受13及び2つのラジアル軸受14.16によ
って回転自在に取付けられているっこの軸10は不来駆
動軸部分10 a sねじ部分10b及び出力ビニオン
10cとよりなり、このピニオン10cは駆動軸部分1
0a上に配設され、特にこれと一体的になっている。
さらに、2つの連結軸2oがハウシング12内に配役さ
れ、これらの連結軸は全く同じ構造でありまた同じ碌に
取付けられている。各連結軸2゜は、捩り1ll()−
7百ンパー)又は捩シ桿(トーションロッド)として構
成された軸本体20aと、中空体として構成された2つ
のピニオンすなわち駆動ピニオン20b及び出力ピニオ
ン2ocとよりなる。これらのピニオンはその両側が、
軸受22によってハウジング12に支持される。
第1の実施%、H様では、スプライン24,267りi
、ピニオン20b父は20cと軸本体20aとをこれら
が相対回転不可能のように連結するためにある。不発明
によれば、2組のスプラインにおける歯の数は1つだけ
異なる。ピニオン20b、20cを軸本体20aからそ
の軸線方向に引出しこのピニオンを軸本体に苅して回転
させることにょシ、この2つのピニオンの相互の角度位
置は、2組のことによるのみでなく最も小さな回転角に
よってもまた変えられる。
第1図の実施態様においては2つの軸本体20aは勿論
、図示しない手段によって軸方向に固定しなければなら
ない、 第1図及び第3図に示すように出力ビニオン10cは連
結軸の2つの駆動ビニオン20bを駆動し、また連結軸
の出力ピニオン20cは第2のねじ軸30の駆動ピニオ
ン30cと噛み合うが、この第2のねじ軸3oはスラス
ト軸受32と2っcQ 5 J’ル軸受34 、36と
によってハウソング12に支持され本来駆動軸部分30
aとねじ部分30bとよシなるものである。
本発明によると駆動ピニオン30cは駆動軸部分30a
と一体的に形成されており、この虞は第1ねじ軸10の
場合と同様である。
相互に噛み合うねじ部分10bと30bとはこのように
して同一方向に駆動され、これらのねじ部分が噛み合う
ので、処理すべき物質によってね1〕部分にかかる負荷
が変るときでさえも2つのねじ部分の同一速度の走行と
相互間の同一位相の位置とが保証される。
本発明の歯車によって第1ねじ軸10の駆動軸部分10
aに与えられる駆動トルクはねじ部分10bとねじ部分
30bとに四等に、すなわちそれぞれ50%ずつ伝達さ
れるので、本発明の特徴とするところによれば、駆動軸
部分10aの出力ピニオン]Ocの右側と左側(第1図
の)における直径はその横断面がおおよそ2:1の比と
なるように選ばれるということが示唆される。
2つの出力ピニオン20cによって駆動ピニオン30c
に与えられた力の半径方向の分力を笑買上互いに相殺す
るために、2つの連結軸20が第3図及び第4図に示す
ように、第2のねじ軸30の軸線に対し、2つのねじ軸
の軸線によって画成される平面に関して鏡像関係にある
ように配設される。
同一の連結軸20の使用は2つの軸本体20aが1ij
lじ様に捩られるという利点がある。
最後に、捩り棒(トーシlンパー)としての軸本体20
mの111J造によりビニオフ20b及び20cの各々
は余分の機構を要することなく2つの軸受22によって
支持することが可能となる。
図示し説明された実施態様は、最小の種類の構成要素に
よって構成することができまたこの種の型式における公
知の歯車の場合のような高度の精密製作の必要性もない
ということが明らかである。
第5図は連結軸の軸本体とそのピニオンとの連結の異な
った型式を示している。この実施態様においては軸本体
29 a’とピニオン20 c’の肩部5゜との間に締
付は継手が設けられ、この継手は円錐形リンダ52と2
つの固定リンダ54とよりなシ、このリンダ54は共に
ねじ56によって軸方向に引き寄せることができそのた
め円錐形リンダ52の直径を減少させることになる。第
1の実施態様が積極的な連結手段を有しているのに対し
、第2の実施態様のピニオンは軸本体20 a’とは積
極的でない連結が可能である。
2つのねじ軸の相互間の正しい位置、すなわち駆動トル
クの大きさとは関係なしに歯車を調整した後の常に正し
い回転角度は、歯車を設けた第1のねじ軸10の駆動軸
部分と連結軸20の軸本体20a又は軸が鋼で構成され
ているようなその歯車に対して、次の条件が満たされる
ときに、得られる。
ここで Lk:捩り荷重がかけられた連結軸の軸本体の長さ Ls/:捩り荷重がかけられた第1のねじ軸の駆動軸部
分の長さ n :連結軸の数 It(ω:4Qられた連結軸本体の極慣性モーメントI
t(st) : 投られた第1のねじ軸の駆動軸部分の
極慣性モーメント Zk:連結軸の駆動ピニオンの歯数 z8t:第1のねじ軸の出力−ニオンの歯数
【図面の簡単な説明】
第1図は歯車機構の第1の縦断面図(第3図の1−1線
による断面図)、 第2図は第1図の2−2線による第2の縦断面図、 第3図及び第4図は第1図の3−3.i!!及び4−4
@による歯車機構の横断面図、 第5図は捩り棒として仕組まれた連結軸のピニオ/と軸
本体との間に配設された連結装置の変形を示す図である
。 10・・・第1ねじ軸、10a・・・駆動軸部、10b
・・・ねじ部、10e・・・出力ビニオン、2o・・・
連結軸、20a・・・軸本体、20b・・・駆動ピー4
ン、20c・・・出力ピニオン、3o・・・第2ねじ軸
、30a・・・駆動軸部、30b・・・ねじ部、30c
・・・出力ピニオン。 以下余白 Fig、 3 1L−伽

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ねじ部分を有し直接駆動される第1のねじ軸を具備
    し、この第1のねじ軸は連結軸上に設けた駆動ピニオン
    と噛み合う出力ピニオンを有し、前記連結軸は第1のね
    じ軸に平行でかつ捩シ棒として仕組まれており、また第
    1のねじ軸に平行の第2のねじ軸を具備し、この第2の
    ねじ軸は駆動歯車を有し、この駆動歯車は連結軸の出力
    ピニオンを介して駆動可能でありかつ@1のねじ軸の出
    力ピニオンに対し第1のねじ軸のねじ部分に向かって軸
    方向にずれた位置にある、1対のねじを備えた機械のト
    ルク分配歯車機構において、連結軸(20)の出力ピニ
    オン(20c)は第2のねじ軸(30)の駆動ピニオン
    (aOC)と直接噛み合い、ピニオン(10c、20b
    、20c、30c)のうちの少なくとも1つはその軸(
    10m、20m、30m)に対して適所に回転可能かつ
    固定可能であシ、連結軸(20)の捩り抵抗及び第1の
    ねじ軸(10)と連結軸(20)と第2のねじ軸(30
    )との3者間の伝達比は、両ねじ軸(10,30)  
    が常に相互の正しい位相関係にあるように第1のねじ軸
    (10)の出力ピニオン(IQe)と第2のねじ軸(3
    0)の駆動ピニオン(aOa)との間に位置する第1の
    ねじ軸の部分の捩シ抵抗に調整されることを特徴とする
    トルク分配歯車機構。 2.2つの同一構造の連結軸(20)が設けられ、これ
    らの連結軸は、2つのねじ軸(10,30) 0各軸纏
    によって画成される平面に関して対称に配設されかつ前
    記各軸線から等距離にあるよう隔てられており、前記連
    結軸の駆動ピニオン(20b)及び出力ピニオン(20
    c )は全て同じ構造を有していることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の歯車機構。 3、第1のねじ軸(10)の出力ピニオン(1oa)と
    第2のねじ軸(30)の出力g=オン(30c)  と
    は同一の構造であシかつそれぞれの軸(10又は3のに
    一体に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の歯車機構。 4 ねじ部分(10b)に面している出力ピニオン(1
    0c)  側の第1のねじ軸(10)の横断面が、前記
    ピニオンの他側の第1のねじ軸(10)の横断面に対し
    ておおよそ1:2の比率であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の歯車機構。 5、連結軸(20)の2つのピニオン(20b、20c
    )は軸本体(20m)に対し適所において回転可能かつ
    固定可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の歯車機構。 6、連結軸(20a)はその各ピニオン(20b 、 
    20c )のための外−(24,26)を有し、各ピニ
    オンはその内歯でもって前記外歯に嵌合し、2つのピニ
    オンのための2組の歯(24,26)はその歯数が特に
    1だけの差を有していることを特徴とする特許請求の4
    n囲第5項記載の歯車機構。 7、連結軸(20)のピニオン(20b 、 20c 
    )は各々その両側に軸受を有していることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項又は第6項記載の歯車機構。
JP58005979A 1982-01-22 1983-01-19 1対のねじを備えた機械のトルク分配歯車機構 Granted JPS58128548A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3201952.1 1982-01-22
DE3201952A DE3201952C2 (de) 1982-01-22 1982-01-22 Verzweigungsgetriebe für Doppelschneckenmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58128548A true JPS58128548A (ja) 1983-08-01
JPS6212415B2 JPS6212415B2 (ja) 1987-03-18

Family

ID=6153670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58005979A Granted JPS58128548A (ja) 1982-01-22 1983-01-19 1対のねじを備えた機械のトルク分配歯車機構

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4586219A (ja)
EP (1) EP0084668B1 (ja)
JP (1) JPS58128548A (ja)
DE (1) DE3201952C2 (ja)

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