JPS59188Y2

JPS59188Y2 - ２軸混練機の軸継手

Info

Publication number: JPS59188Y2
Application number: JP1977145101U
Authority: JP
Inventors: 稔吉田
Original assignee: 株式会社日本製鋼所
Priority date: 1977-10-31
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1984-01-06
Also published as: JPS5472250U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、回転力並びに往復運転等によって生じる軸方
向の力を受け、且つ、軸間距離が拘束され、しかも高ト
ルクを伝達すると共に稼働中に多少の軸振れの発生する
２軸混練機の減速機出力軸とスクリュ軸とを連結する軸
継手に関するものである。

最近、造粒用混線機等において機械の性能向上を図るた
めに高能力化が進み、現有機の寸法のままで数倍の動力
を必要とする高性能の機械が各需要家から要求されてい
る。

例えば、添附図面の第１図に示すような形式の２軸混練
機において高トルクを要求されているが、この混線機に
おいては、運転中にシリンダ本体Ｃを軸方向に移動させ
てスクリュＳの先端Ｓ。

とシリンダＣの絞り口Ｃ□との間の関係位置を変えて練
り具合を調節する操作がある。

この時には、スクリュ軸Ｓに軸方向の荷重（正逆スラス
ト荷重）が発生するので、スクリュ軸Ｓと減速機出力軸
Ｔとの間における強固な接続が必要となる。

また、スクリュＳのロータ部ＳＲにおいては樹脂の混線
作用があり、この時には、ロータ部ＳＲ同志の間に互い
に反発する力が生ずるので、ロータ部ＳＲにラジアル荷
重が加わり、その結果、軸振れを起こす。

従って、これをスクリュ軸Ｓと減速機出力軸Ｔとの接続
部においである程度緩衝させる必要がある。

そのためには、従来は、この軸振れに対する緩衝を、ス
クリュ軸Ｓと減速機出力軸Ｔとの間の接続のための、後
に述べる、両軸Ｓ、Ｔに固着したフランジＦ及びこれ
を結合するポル）Ｂに負担させていたが、これによると
、直接ポル）Ｂに引張荷重が加わり、その結果、ポル）
Ｂの破損や結合部のゆるみが生ずるという欠点があった
。

更にスクリュＳは原料変え等に際して取り替えなければ
ならないために減速機出力軸Ｔに対する脱着も迅速且つ
的確に行なうことができることも必要である。

このために、従来は第１及び２図で示すように、減速機
出力軸Ｔの端部に雄スプラインを形成し、また、スクリ
ュ軸Ｓの端部には上記雄スプラインに嵌合する雌スプラ
インを形成し、それぞれの雄雌のスプラインをはめ合わ
せると共に、各軸の端部に固着されたフランジＦを介し
て数本のポル）Ｈによって結合するような方式が採用さ
れている。

また、高トルクを伝達するために、減速機出力軸Ｔ及び
スクリュ軸Ｓを太くすると、これに伴って、フランジＦ
の外径も大きくせざるを得ないが、両軸Ｔ、Ｓの軸
間距離りが拘束されているので、フランジＦの鍔部の半
径方向の幅は、従来のフランジＦの半径方向の幅よりも
若干小さい幅に決定されなければならない。

従って、フランジＦの接続は従来よりも小さいポル）Ｂ
Ｌか採用することができず、これに伴って多数のボルト
を必要とするが、このことはスクリュの取換えに時間及
び手間を必要とすることになるので、実用的ではない。

そこで、第１及び２図に示すような平行軸の間における
同一位置における接続はフランジが隣接するために不可
能であるので、一方の接続位置をずらしてセットするこ
とになるが、これに伴つあ接続のための軸方向の寸法が
それだけ長くなり、このために、製造価格や機械性能等
においても不利となるだけではなく、保守上においても
、スクｊユ軸の脱着の際に、フランジを縫い合わせてい
るボルトの全数を緩め、また、締付ける作業は、特にフ
ランジとフランジとが隣接している部分においては非常
に困難であり、ある特定の場所におけるボルトの脱着は
不可能となる。

従って、何らかの方法によってスクリュ軸を回転させて
作業しやすい位置にずらして、各ボルトの緩め又は締付
は作業をすることが必要になる。

このように、従来の２軸混練機におけるこの種の軸継手
には多くの問題点がある。

本考案は、従来の軸間距離が一定である装置における上
記のような欠点、すなわち、高トルク伝達のために軸径
を大きくしたいが、フランジＦのために不可能であるこ
と、正逆スラスト荷重に対する強固な接続が必要である
がその為のフランジ接続ポルＩ・の取付、取外しが複雑
になること、軸振れによる緩衝装置が必要であるがその
構造が複雑であり且つ軸径を太くすることを阻害してい
ることの欠点を除去した軸継手を得ることを、その目的
とするもので、本考案においては、この目的を遠戚する
ために、充分の伝達トルクに耐えるように、減速機出力
軸の軸径を、スクリュ軸の軸径とほぼ同一直径とすると
共に、両軸の相対向する端部に共に雄スプラインを、そ
の外径が各軸の外径とほぼ同一となるように形成し、両
輪を、両軸の雄スプラインに嵌合する雌スプラインを内
部に形成している継手によって回転方向に連結し、継手
の各端部にねしリングを締め付け、このねじリングと各
軸の雄スプラインの端部との間に二つ割りの球面座リン
グを介在させることによって両軸を軸方向に連結するよ
うにすることを、特徴とするものである。

以下、本考案をその１実施例を示す第３及び４図に基づ
いて説明する。

まず、第３図は本考案の要部を示す断面図であるが、図
中、Ｌは減速機出力軸１及びスクリュ軸２の軸間距離を
示すものであって、本考案はこの寸法内において各軸に
最大の直径を可能とすると共に各軸を合理的に結合する
ことを可能とするものである。

すなわち、減速機出力軸１は、その軸径ｄ１が、スクリ
ュ条件から設定されたスクリュ軸２の軸径ｄ２とほぼ同
一外径に形成されると共に、両軸１，２の相対する側の
各軸端に、外径が両軸１．２の軸径ｄ１．ｄ２とほぼ同
一外径を有する雄スプライン３，７を形成している。

そして各雄スプライン３，７の相対する側の末端に雄ス
プライン３゜７の谷径より小径の盗み４及び１１を設け
て変位を吸収すると共に、この両軸１，２の端面に、２
軸混練機が稼働する際発生する樹脂圧による正スラスト
荷重を受ける平面座６及び９を設け、更に、この平面座
６，９には、減速機出力軸１にあっては、同軸１の軸心
と同一軸心の軸穴７°をある深さにあけ、また、スクリ
ュ軸２にあっては、上記軸穴７°に嵌合し且つスクリュ
軸２の軸心と同一軸心のガイド棒１０を突出させて設け
ており、軸穴７ｏとガイド棒１０との嵌合により、両軸
１，２が同心になることを確実にしている。

ラジアル荷重による変位は、軸穴７°とガイド棒１０と
の間の若干の隙間及びガイド棒１０の変位によって吸収
している。

また、各雄スプライン３，７の内端、すなわち、雄スプ
ライン３にあっては減速機の歯車側の、また、雄スプラ
イン７にあってはスクリュ側の端部にはそれぞれ減速機
出力軸１及びスクリュ軸２の各軸心に中心を有する球面
を形成している球面座５及び８を形成している。

次ぎに、トルクの伝達、すなわち、減速機出力軸１とス
クリュ軸２との連結のために、軸間の距離りよりも若干
小さい外径、すなわち、組立時相互に干渉しない程度に
大きく形成した筒状の外径を有する継手２０が設けられ
、その内径に減速機出力軸１とスクリュ軸２との雄スプ
ライン３，７が同時にはめ合わされると雌スプライン２
１を全長に渡って設け、この雄雌スプライン３、７．２
１の嵌合によって、回転方向に関して連結する。

また、この継手２０の両端部には回転方向によって締り
勝手のねじ２２を設け、これにねじ係合する各ねじリン
グ３０がそれぞれ取り付けられるようにする。

更に、これらのｈにリング３０は、外径には、その締め
緩めをするためのきり穴３１を設け、内部には二つ割り
の球面座リング３２が内蔵されるようにし、継手２０の
ねじ２２にねしリング３０を締め付けた場合に、減速機
出力軸１とスクリュ軸２とを二つ割り球面座リング３２
及び雄スプライン３，７の球面座５，８を介して強固に
結合するようにし、軸方向に連結する。

なお、ねじリング３０の内径Ｄ１は各雄スプライン３，
７の外径よりもやや大きくしておき、あらかじめ各軸１
，２の上に外部から装着しておくものとする。

また、二つ割の球面座リング３２は、あらかじめ雄スプ
ライン３，７の球面座５．８に嵌合して沿うように同一
の半径Ｒの球面を有していて、ねじリング３０が継手２
０にねじ込まれた時に、対向する球面座リング３２の球
面とスプライン３，７の球面座５，８とが密着するよう
に形成する。

このようにして、軸継手の内部は球面座リング３２によ
って密閉構造にされ、スプライン、球面座等に潤滑油を
供給することのできる構造とし、また、潤滑油の注入・
排出は、継手２０の中央部に取付けられた盲プラグ２３
によって行なうようにしである。

また、スクリュ軸２の減速機出力軸１に対する軸振れの
緩衝について述べると、まず、ガイド棒１０のスクリュ
軸２への接続部分の軸径が小径に形成されていてわずか
な軸振れによる荷重に対してもガイド棒１０は曲ると共
に、ガイド棒１０と軸穴７°との間のわずかなすきまに
よって軸振れを緩衝している。

また、そのために、平面座６及び９には、本来的には、
上記変位に従動する機能を有する球面座を設けることが
望ましくはあるが、両軸１，２に形成した盗み４，１１
によって、平面座６．９の径を小さくしであるために、
その変位量は微小となり、従って、本考案においてはこ
のような球面座の設置を盗みの形成による小径によって
代替している。

しかしながら、これに対して、球面座５，８のＲの中心
をほぼ基点とする変位は球面座リング３２までのＲ寸法
が平面座６，９に比べて３〜４倍もあるために変位量も
大きく、従って、球面座リング３２によって変位を吸収
させている。

また、雄スプライン、減速機出力軸１、スクリュ軸２を
同心にするためには軸穴７°とガイド棒１０とにより、
継手２０と雄スプラインとを同一心上に置くためには球
面座によってそれぞれ行ない、これによって雄雌スプラ
インのすきまを均一にしている。

これは、両端のわしリング３０の締付けによって、雄ス
プラインの軸心を基点とする球面Ｒに沿いながら、球面
座リング３２と結合された継手２０を軸心上に位置する
ようにしたものである。

このようにして、雄雌スプライン間のすきまを均一にし
たために、スプラインの歯面ば物売に当たり、大きなト
ルクを伝達することが可能となる。

なお、サイド荷重による軸振れも、球面座リング３２の
球面によって緩衝される。

本考案はこのような構成を有するものであるので、次に
示すような効果を奏することができる。

まず、減速機出力軸１とスクリュ軸２との結合の場合に
おける両軸１，２の心出しは、軸穴７°とガイド棒１０
とが結合することによって行なわれ、このようにして、
同心に納まったスクリュ軸２とスクリュ軸２とほぼ同径
に形成の減速機出力軸１とのそれぞれのほぼ同径の雄ス
プライン３，７が、継手２０の雌スプライン２１と正確
にがみ合って回転方向の連結がされ且つスクリュ軸２と
ほぼ同径に減速機出力軸１を構威し更に次に述べるよう
にフランジを不要としたことによって両軸を更に太くす
ることができ、従って、高トルクを伝達し得るようにな
った。

また、スクリュから発生する正逆のスラスト荷重は、減
速機出力軸１及びスクリュ軸２の先端の各平面座６及び
９によって正スラスト荷重を受は止め、また、逆スラス
ト荷重は、減速機出力軸１及びスクリュ軸２の各雄スプ
ライン３，７の端面の球面座５，８に二つ割の球面座リ
ング３２を介しねしリング３０を継手２０にねじ込むこ
とによって受は止められ、従って、各平面座６，９及び
雄スプラインの球面座５，８と二つ割の球面座リング３
２とが密着して軸方向が拘束されたスクリュ軸２と減速
機出力軸１とぎ軸方向に一体に結合されることによって
、正逆スラスト荷重を強力に受は止めており、従って、
スクリュ軸２及び減速機出力軸１の軸径を制限し且つス
クリュ軸２の取替えに際しての多大の手間を発生させて
いたフランジを不要にした。

一方、スクリュ軸２の分解は、フランジによる結合を廃
して本考案構造としたために、スクリュ軸２側のねしリ
ング３０だけを継手２０のねじ２２からねし戻して切り
離すことにより、二つ割の球面座リング３２を分割分離
して取りはずし、スクリュ軸２を単体で矢印Ｘの方向に
（第３図）簡単迅速に引き抜くことができるようになっ
た。

また、軸振れも、従来のフランジに設けていた緩衝手段
を廃し、雄スプライン３，７の球面座５゜８と球面座リ
ング３２との摺動変位によって緩衝されるようにしたの
で、これを設備するための両軸１，２の半径方向のスペ
ースを不要とし且つ機械をその変形から保護することを
可能とした。

なお、雄スプライン３，７の歯面や球面座５，８に（ｉ
滑べり摩擦が生じるが、これらの部分は、継手２０内に
盲プラグ２３を介して注入された潤滑油によって、滑べ
り面の損傷を防ぐことが可能である。

以上のように、本考案によると、軸間距離を拘束された
減速機出力軸やスクリュ軸の直径を従来の場合に比べて
大きく採ることができ、従って、ねじり軸の強度は軸径
の３乗に比例することから、許容伝達トルクを従来に比
べてはるかに大きくすることができ、また、ねじリング
を継手に締付けることによって球面座リングと各軸の雄
スプラインの端面とを利用して軸振れを緩衝し、更に、
各軸の端部の平面座と相持って軸方向の正逆スラスト荷
重も強固に受は止めることができる。

また、軸継手の組立て及び分解が従来のものに比べては
るかに容易且つ迅速に行なうことができるので、本考案
は軸間距離が拘束され、しかも、高出力を要求される２
軸混練機における減速機出力軸とスクリュ軸との間にお
ける軸継手として好適なものが得られるという効果を有
してる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の２軸混練機の要部の断面図、第２図は従
来の２軸混練機における軸継手の１例の要部の一部断面
図、第３図は本考案による軸継手の１実施例の要部の断
面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断面図である。１・・・減速機出力軸、２・・・スクリュ軸、３，７・
・・雄スプライン、２１・・・雌スプライン、２０・・
・継手、３０・・・ねじリング、３２・・・二つ割の球
面座リング。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】軸間距離が拘束され且つ回転力及び軸方向の力を伝達す
る２軸混練機の減速機出力軸とスクリュ軸との間を連結
する軸継手において、両軸１，２の相対する側の端部に、外径がそれぞれの軸
径とほぼ同一の雄スプライン３，７を形式され、上記両
軸１，２の相対する側の各端部に正スラスト荷重を受け
る平面座６，９が形式され、一方の軸１の平面座６には
、同軸１の軸心に軸穴７°が形式され、また他方の軸２
の平面座９には、同軸２の軸心に軸穴７°に嵌合するガ
イド棒１０が形式されると共に平面座６，９に対して反
対側の各雄スプライン３，７の端部には球面座５，８が
形成されている減速機出力軸１及びスクリュ軸２と、上
記両球面座５，８にそれぞれ嵌合する球面が形成されて
いる二つ割りの球面座リング３２と、上記各雄スプライ
ン３，７に嵌合する雌スプライン２１が内径部に形式さ
れ且つ両端外径部にねじ２２が形成されている筒状の継
手２０と、継手２０のねじ２２にら合し且つら合によっ
て球面座リング３２を雄スプライン３，７に押圧するね
しリング３０とを設けたことを特徴とする２軸混練機の
軸継手。