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

Abstract

【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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