JP2000240769A - スラスト荷重を受ける減速部のケーシング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザの要求するスラスト荷重に対して、最
適なスラスト軸受を選択可能とすることで、コスト削減
をする。 【解決手段】 減速部ケーシングを、スラスト軸受２
７、２７´を境として、該スラスト軸受２７、２７´を
含むスクリュケーシング側の第１ケーシング３６、３６
´と、該スラスト軸受２７、２７´を含まないスクリュ
ケーシングと反対側の第２ケーシング３４と、に分割可
能とする。第２ケーシング３４を単一部材とし、第１ケ
ーシング３６を種々の部材として複数準備することによ
って、この複数準備された第１ケーシング３６、３６´
の第２ケーシング３４の接合部に対する接合端面３６
ａ、３６ａ´の取り合い寸法を共通（３６ａ＝３６ａ
´）とし、任意の第１ケーシング３６、３６´を第２ケ
ーシング３４に接合可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出機や射出成形
機等に用いられる減速部のケーシング構造に関し、特に
出力軸にスクリュ等によるスラスト荷重が発生する減速
部のケーシング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スラスト荷重を受ける減速部のケ
ーシング構造において図６のようなものがある。

【０００３】図６は、動力発生源のモータｍを含むモー
タ部Ｍと、該モータｍの回転を減速させる減速部Ｒと、
該減速部Ｒから減速された回転を出力するスクリュ部Ｓ
から構成される押出機用のシステムを表した断面図であ
る。

【０００４】前記モータｍのモータ軸１０４の先端には
モータプーリ１０５が連結されている。該モータプーリ
１０５にはベルト１０１が掛けられており、モータｍの
回転を減速部Ｒの入力軸１０３の先端に連結されている
減速機プーリ１０７へ伝達するようになっている。

【０００５】図７は減速部Ｒの拡大図である。

【０００６】図７において、符号１０３は前述したモー
タｍにより回転を受ける入力軸であり、符号１０６は、
該入力軸１０３を回転自在にし、支持する軸受である。
該入力軸１０３には第１歯車１０９が組み込まれてい
る。該第１歯車１０９は入力軸１０３に平行に配置され
軸受１１５によって回転自在にされたピニオン軸１１７
に組み込まれている第２歯車１１９と噛み合っている。

【０００７】また、ピニオン軸１１７には第２歯車１１
９の他に第３歯車１２１が組み込まれている。該第３歯
車１２１は前記入力軸１０３，ピニオン軸１１７に平行
に配置され、軸受１３９、及びスラスト軸受１２７によ
って回転自在にされた出力軸１２５に組み込まれている
第４歯車１２３と噛み合っている。出力軸１２５は、軸
受１３７に回転自在とされているスクリュ１２９と連結
されており回転を出力するようにしている。

【０００８】なお、減速部Ｒは外周全体を減速部ケーシ
ング１３５によって覆われている。

【０００９】図８はスクリュ部Ｓの拡大図である。

【００１０】図８において、符号１３３はスクリュ１２
９の外周を覆うスクリュケーシング１３３である。

【００１１】該スクリュケーシング１３３の下部には、
スクリュ１３３を地上部（又は地上に固定された固定部
材）Ｅａに固定するためのスクリュ架台１３１が備えら
れており、また、上部には、製品の原料Ｇ等が投入され
るホッパ１４１が備えられている。

【００１２】このようなシステムでホッパ１４１から原
料Ｇが投入され、スクリュ１２９が回転することによっ
て原料がＧが練り合わされ、次行程の金型（図示せず）
に送られる。

【００１３】スクリュ１２９が回転することによって、
前記原料Ｇは次行程の紙面左側の金型へ送られるが、そ
の際に、スクリュ１２９には原料Ｇを紙面左方向に押し
出すために、紙面右方向にスラスト荷重Ｆを発生する。

【００１４】図６に戻り、スクリュ１２９の回転により
発生されたスラスト荷重Ｆは、該スクリュ１２９と連結
されている出力軸１２５へ伝達される。しかし、出力軸
には歯車（第４歯車１２５）が組み込まれており、スラ
スト荷重Ｆ受けると不都合が生じる。そのため、該スラ
スト荷重Ｆをスラスト軸受１２７によって受け止めるよ
うにしている。

【００１５】スラスト軸受１２７は減速部ケーシング１
３５に収納されており、減速部ケーシング１３５はスク
リュケーシング１３３と連結されている。そのため、ス
クリュ１２９により受けたスラスト荷重Ｆの反力Ｐは、
スラスト軸受１２７、減速部ケーシング１３５、スクリ
ュケーシング１３３を介して地上と連結されるスクリュ
架台１３１によって受け止められる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスラスト荷重Ｆを受ける減速部Ｒのケーシング構造
は次のような問題があった。

【００１７】近年、機械装置の小型化や高性能化がユー
ザからの要望があると同時に、機械装置のコストダウン
の要求がある。

【００１８】ユーザのニーズとして、ユーザが製品を生
産する上で、減速機Ｒにその製品を生産する能力は十分
に備えた上で、コスト低減のためにそれ以上でもない最
適な能力を備えたものが要求される。

【００１９】スクリュケーシング１３３と減速機ケーシ
ング１３５とは分割できる構造となっており、スクリュ
１２９の大きさを変更したい場合や、減速機の減速比を
変更することによって伝達トルクを変更したい場合など
に有効である。

【００２０】しかし、スクリュ１２９からのスラスト荷
重Ｆを受けるスラスト軸受１２７は、減速機の一部品と
して予めスラスト荷重がその許容能力を越えないような
大きい許容能力を備えたスラスト軸受が（１種類のみ）
備えられており、スラスト荷重Ｆが小さい場合には該ス
ラスト軸受１２７の性能がオーバスペックとなってい
た。また、スラスト軸受１２７は常に減速機の一部品と
して減速部ケーシングとセットで考えられていたため、
スラスト軸受１２７を変更するということは、そのまま
減速部Ｒの大きさを変更することを意味し、大きな設計
変更が要求された。

【００２１】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、ユーザの要求するスラスト荷重
に対して、最適なスラスト軸受を選択可能とすること
で、コストを削減すると共に、スラスト軸受を選択可能
とすることで、減速部の他の部品を共用することを可能
とし、伝達トルクとスラスト荷重の性能の組み合わせに
対し、必要且つ十分な性能とすることでコストを低減
し、全体の大きさや重量を最小限に抑えることができる
スラスト荷重を受ける減速部のケーシング構造を提供す
ることをその課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、スラスト軸受によって回転自在に支持された出力軸
を有する減速部と、該減速部を収納する減速部ケーシン
グと、前記出力軸に連結されたスラスト力発生源と、を
備えたスラスト荷重を受ける減速部のケーシング構造に
おいて、前記減速部ケーシングを、前記スラスト軸受を
境として、該スラスト軸受を含むスラスト力発生源側の
第１ケーシングと、該スラスト軸受を含まないスラスト
力発生源と反対側の第２ケーシングと、に分割可能とし
たことにより、上記課題を解決したものである。

【００２３】発明者らは、この種のケーシング構造にお
いては、減速部の減速比の変更の要請よりも、用途によ
って変化するスラスト軸受の変更の要請の方が大きく、
スラスト軸受を変更する必要はあっても、必ずしもそれ
に従って減速部まで変更する必要がない場合が多いこと
に着目した。

【００２４】上記のように構成することで、スラスト力
発生源からのスラスト荷重の大きさによって、許容範囲
の異なるスラスト軸受を備えた第１ケーシングを変更す
ることにより、伝達トルクを変更すること無く、即ち、
減速部の他の部品は変更することなく、ユーザ先の要求
に対してより最適なスラスト荷重の製品（減速機）を供
給することができる。そのため、スラスト軸受がスラス
ト荷重に対しオーバスペックとなることを防ぐことがで
き、コストダウンを実現できる。

【００２５】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記スラスト力発生源が、回転することによって外
部からスラスト力を受けるスクリュであり、且つ、前記
減速部ケーシングに連結されると共に該スクリュを収容
し、該スクリュに発生したスラスト荷重に対する反力を
前記出力軸のスラスト軸受及び前記減速部ケーシングを
介して地上あるいは固定部材から授受可能とするスクリ
ュケーシングを備え、前記減速部ケーシングを、前記ス
ラスト軸受を境として、該スラスト軸受を含むスクリュ
ケーシング側の第１ケーシングと、該スラスト軸受を含
まないスクリュケーシングと反対側の第２ケーシング
と、に分割可能としたことにより、同様に上記課題を解
決したものである。

【００２６】これは、請求項１における発明をさらに具
体的にしたものである。

【００２７】なお、ここでいうスクリュとは、一般に知
られているものと同様に、具体的にはスクリュが回転す
ることによって物体もしくは物質などを掻き出す構造の
ものである。このとき、スクリュが軸方向の移動を規制
され、径方向に対し回転自在とされた状態であると、作
用・反作用によりスラスト荷重がスクリュに発生する。
つまり、請求項１に記載した「スラスト力発生源」が、
具体的には「スクリュ」を意味していることになる。

【００２８】なお、効果については、請求項１と同様で
ある。

【００２９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
のいずれかにおいて、前記第２ケーシングを単一部材と
し、前記第１ケーシングを種々の部材として複数準備す
るとともに、この複数準備された第１ケーシングの前記
第２ケーシングに対する接合部の取り合い寸法を共通と
し、任意の第１ケーシングを前記第２ケーシングに接合
可能としたことにより、同様に上記課題を解決したもの
である。

【００３０】このようにすることで、伝達トルク（第２
ケーシング）を変えることなく、許容スラスト性能の異
なるケーシング（第１のケーシング）のみを変更するこ
とで、ユーザの要求に対して最適な製品（減速機）を提
供できる。また、第１ケーシング、第２ケーシングの接
合部の取り合い寸法を共用したことで、伝達トルクと許
容スラスト性能の組み合わせに対し、部品点数の増大を
最小限に抑えることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００３２】図２、３は、本発明の実施形態に係るスラ
スト荷重を受ける減速部ｒのケーシング構造の断面図で
ある。

【００３３】これらの減速部ｒの動力の伝達構造は、
「従来の技術」の図６〜図８にて説明した減速部Ｒの動
力伝達構造と基本的に同一であるため、同一又は類似す
る部分は図中で符号の下２桁に同一番号を付し、簡単な
説明にみとする。

【００３４】なお、本実施形態では、「従来の技術」に
て説明した図７におけるモータ部Ｍ、図９におけるスク
リュ部Ｓに関しては、全く同一構成のものが適用可能で
あるので、ここでは重複説明を省略すると共に同一の符
号をそのまま採用する。

【００３５】先ず、図２のケーシング構造図について説
明する。

【００３６】図２において、符号２７はスラスト軸受で
あり、符号２５は該スラスト軸受２７によって回転自在
に支持された出力軸である。このような構成の減速部ｒ
は、図に示すように歯車等で減速される部分を収納する
第２ケーシング３４と、スラスト軸受２７、スクリュ
（スラスト力発生源）１２９と出力軸２５の連結部等を
収容する第１ケーシング３６の２つのケーシングによっ
て覆われている。

【００３７】図２では、スクリュ１２９から発生したス
ラスト荷重Ｆに対する反力Ｐとする。

【００３８】該スラスト荷重Ｆに対する反力Ｐは、出力
軸２５のスラスト軸受２７及び減速部ケーシングを介し
て地上あるいは固定部材から授受可能とするスクリュケ
ーシング（図２では図示していないが、図６を参照）１
３３へ伝達される。

【００３９】スラスト軸受２７は、スクリュ１２９から
のスラスト荷重を最大でＦmax許容可能なものが設置さ
れている。

【００４０】また、本実施形態では、「従来の技術」と
は異なり、減速部Ｒを取り囲む減速部ケーシングが一体
型の構造ではなく、スラスト軸受２７を境として、該ス
ラスト軸受２７を含むスクリュケーシング１３３側（ス
ラスト力発生源側）の第１ケーシング３６と、該スラス
ト軸受２７を含まないスクリュケーシング１３３と反対
側（スラスト力発生源と反対側）の第２ケーシング３４
と、に分割可能とする構造としている。

【００４１】これは、用途によって変化するスラスト軸
受の変更の要請に対して、スラスト軸受、及びその周辺
のみの変更を実施可能とさせるためである。

【００４２】なお、第１ケーシング３６の第２ケーシン
グ３４に対する接合面３６ａと、第２ケーシング３４の
第１ケーシング３６側の接合端面３４ａと、は互いに分
割及び接合可能な形状としている（後に詳述）。

【００４３】ところで、前述したように、従来では図７
にて説明したとおり、スクリュ１２９が回転すると該ス
クリュ１２９からスラスト荷重Ｆが発生し、該スラスト
荷重Ｆを受ける出力軸はスラスト軸受１２７によって受
けていたが、スラスト軸受１２７は１種類しか設定され
ておらず、スラスト荷重Ｆに対しスラスト軸受１２７が
許容不足にならないように予め大きなスラスト荷重に耐
えられるよう、スラスト荷重の許容能力の高い（オーバ
ースペックぎみの）スラスト軸受が設定されていた。

【００４４】本実施形態では、第２ケーシング３４を単
一部材とし、種々の許容能力を備えたスラスト軸受を備
えた第１ケーシングを種々の部材として（例えば３６，
３６´、３６´´…のように）複数準備し、スラスト荷
重の大きさによって該許容能力の異なる種々のスラスト
軸受に変更し得る減速部ｒを用意する。

【００４５】その際に、この複数準備された第１ケーシ
ング３６、３６´、３６´´…の第２ケーシング３４に
対する接合面３６ａ、３６ａ´、３６ａ´´…と、第２
ケーシング３４の第１ケーシング３６側の接合端面３４
ａ、３４ａ´、３４ａ´´…と、は互いに分割及び接合
可能な形状とすることで、第１ケーシングと第２ケーシ
ングとを分割・接合可能としている。

【００４６】ここで、その複数準備された第１ケーシン
グ３６、３６´、３６´´…の一例の第１ケーシング３
６´が採用されたものを図３に示し、説明する。

【００４７】なお、図３は減速部ｒ１における第２ケー
シング及びその内部に関しては図２と全く同一の部品で
構成されているため、同一部分に関しては同一符号を付
すに止め、説明を省略する。

【００４８】図３では、図２とは、主にスラスト軸受、
及びその周辺部品、該スラスト軸受に作用するスラスト
荷重Ｆ´（Ｆ＞Ｆ´）が異なる。

【００４９】そのため、図３では、スラスト軸受２７´
が図２とは大きさの異なるスラスト軸受２７´が採用さ
れている。つまり、図２のスラスト軸受２７に作用する
スラスト荷重Ｆより図３のスラスト軸受２７´に作用す
るスラスト荷重Ｆ´の方が小さいため、図３におけるス
ラスト軸受２７´には、スラスト荷重の許容能力の小さ
いスラスト軸受が採用されている。

【００５０】ところで、単にスラスト荷重の異なるスラ
スト軸受のみをそのまま採用すると、従来ではスラスト
軸受は常に減速機の一部品として減速部ケーシングとセ
ットで考えられていたため、そのまま減速部ｒ自体の大
きさを変更することとなり、大きな設計変更が必要とな
り、コスト増の原因となる。

【００５１】そこで、図３においても、図２と同様に、
第１ケーシング３６´の第２ケーシング３４に対する接
合面３６ａ´と、第２ケーシング３４の第１ケーシング
３６側の接合端面３４ａ´と、は互いに分割及び接合可
能な形状とし、第１ケーシングと第２ケーシングとを分
割・接合可能な構造としている。

【００５２】ここで、さらにその具体的説明を図１を参
照しながら説明する。

【００５３】図１は、出力軸２５の下半分が図２の第１
ケーシング３６´及びその内部であり、出力軸２５の上
半分が図３における第１ケーシング３６及びその内部と
を合成した図である。また、図４、図５は、それぞれ出
力軸２５の下半分が図２、出力軸２５の上半分が図３の
減速機によって構成されており、図４は紙面手前（図１
と同一方向）から見た図１における外観平面図であり、
図５は紙面左方向から見た図１における正面図である。

【００５４】図１において、図からも明らかなように出
力軸２５の上半分と下半分ではスラスト軸受の大きさが
異なる。これは前述したようにスクリュ１２９からのス
ラスト荷重の大きさに対応したスラスト軸受を採用した
ためである。

【００５５】図１では第２ケーシング３４及びその内部
は前述通り共通で、第１ケーシング３６、３６´及びそ
の内部が異なる。

【００５６】つまり、出力軸２５の上半分と下半分では
スラスト荷重Ｆ、Ｆ´、スラスト軸受２７、２７´、第
１ケーシング３６、３６´がそれぞれ異なり、第２ケー
シング３４がそれぞれ共通である。

【００５７】また、第１ケーシング３６，３６´の第２
ケーシング３４に対する接合面３６ａ、３６ａ´と、第
２ケーシング３４の第１ケーシング３６、３６´側の接
合端面３４ａ、３４ａ´とが互いに共通である。

【００５８】即ち、３６≠３６´（第１ケーシング）、
２７≠２７´（スラスト軸受）、Ｆ≠Ｆ´（スラスト荷
重）、３４＝３４（第２ケーシング）であり、３６ａ＝
３６ａ´（第１ケーシングの第２ケーシングに対する接
合面）、３４ａ＝３４ａ´（第２ケーシングの第１ケー
シングに対する接合面）という構造となっている。

【００５９】このように、第２ケーシング３４を単一部
材とし、第１ケーシングを種々の部材２７、２７´、２
７´´…として複数準備することにより、ユーザ先の要
求に対してより必要且つ十分な性能のスラスト軸受を組
み込んだ減速機を供給することができ、スラスト軸受が
スラスト荷重に対しオーバスペックとなることを防ぐこ
とができる。また、コスト低減も実現し、全体の大きさ
や重量を最小限に抑えることもできる。

【００６０】またさらに、この複数準備された第１ケー
シングの第２ケーシングに対する接合部の取り合い寸法
を共通とし、任意の第１ケーシングを前記第２ケーシン
グに接合可能としたことにより、伝達トルク（第２ケー
シング）を変えることなく、許容スラスト性能の異なる
ケーシング（第１のケーシング）のみを変更すること
で、ユーザの要求に対して最適な製品（減速機）を提供
できると共に、スラスト荷重に応じて容易に変更ができ
るので、部品点数の増大を最小限に抑えることができ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によれ
ば、減速部ケーシングを、スラスト軸受を境として、該
スラスト軸受を含むスクリュケーシング側の第１ケーシ
ングと、該スラスト軸受を含まないスクリュケーシング
と反対側の第２ケーシングと、に分割可能としたことに
より、伝達トルクを変更すること無く、ユーザ先の要求
に対してより最適なスラスト荷重の製品（減速機）を供
給することができ、スラスト軸受がオーバスペックとな
ることを防ぐことができるので、コストダウンが実現で
きる。さらに、第２ケーシングを単一部材とし、第１ケ
ーシングのみを複数準備することとして、この複数準備
された第１ケーシングの第２ケーシングに対する接合部
の取り合い寸法を共通とし、任意の第１ケーシングを第
２ケーシングに接合可能とすれば、１種類の伝達トルク
（１種類の第２ケーシング）に対して複数のスラスト荷
重を変更した第１ケーシングを組み合わせることができ
るようになり、伝達トルクと許容スラスト性能の組み合
わせに対し、部品点数の増大を最小限に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る減速部のケーシング構造にお
いて、図２、図３の出力軸をそれぞれ合成した断面図

【図２】本実施形態に係るスラスト荷重を受ける減速部
のケーシング構造を示す図

【図３】本実施形態に係るスラスト荷重を受ける減速部
の他のケーシング構造を示す図

【図４】本実施形態に係るスラスト荷重を受ける減速部
の外観を示す平面図

【図５】本実施形態に係るスラスト荷重を受ける減速部
の外観を示す正面図

【図６】従来技術におけるスラスト荷重を受ける減速部
のケーシング構造、及びモータ部、スクリュ部の構成を
示す断面図

【図７】図６における減速部のケーシング構造の拡大断
面図

【図８】図６におけるスクリュ部の拡大断面図

【符号の説明】

３，１０３…入力軸 １７、１１７…ピニオン軸 １９、１１９…第２歯車 ２１、１２１…第３歯車 ２３、１２３…第４歯車 ２５、１２５…出力軸 ２７、１２７…スラスト軸受 ３４、３４´…第２ケーシング ３４ａ、３４ａ´…第２ケーシングの第１ケーシングに
対する接合部 ３６、３６´…第１ケーシング ３６ａ、３６ａ´…第１ケーシングの第２ケーシングに
対する接合部 １２９…スクリュ １３１…スクリュ架台 １３３…スクリュケーシング ｍ…モータ Ｆ、Ｆ´…スラスト荷重 Ｐ、Ｐ´…反力 Ｒ…減速部 Ｓ…スクリュ部 Ｍ…モータ部

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１１日（１９９９．３．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 スラスト荷重を受ける減速部のケーシ
ング構造

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J063 AA40 AB02 AC01 BA01 BB48 CD42 CD45 XA11 4F206 AM24 JA07 JD01 JM01 JM12 JQ11 JT02 JT32

Claims (3)

【特許請求の範囲】 スラスト荷重を受ける減速部のケーシング構造
1. 【請求項１】スラスト軸受によって回転自在に支持され
   た出力軸を有する減速部と、該減速部を収納する減速部
   ケーシングと、前記出力軸に連結されたスラスト力発生
   源と、を備えたスラスト荷重を受ける減速部のケーシン
   グ構造において、 前記減速部ケーシングを、前記スラスト軸受を境とし
   て、該スラスト軸受を含むスラスト力発生源側の第１ケ
   ーシングと、該スラスト軸受を含まないスラスト力発生
   源と反対側の第２ケーシングと、に分割可能としたこと
   を特徴とするスラスト荷重を受ける減速部のケーシング
   構造。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記スラスト力発生源が、回転することによって外部か
   らスラスト力を受けるスクリュであり、且つ、 前記減速部ケーシングに連結されると共に該スクリュを
   収容し、該スクリュに発生したスラスト荷重に対する反
   力を前記出力軸のスラスト軸受及び前記減速部ケーシン
   グを介して地上あるいは固定部材から授受可能とするス
   クリュケーシングを備え、 前記減速部ケーシングを、前記スラスト軸受を境とし
   て、該スラスト軸受を含むスクリュケーシング側の第１
   ケーシングと、該スラスト軸受を含まないスクリュケー
   シングと反対側の第２ケーシングと、に分割可能とした
   ことを特徴とするスラスト荷重を受ける減速部のケーシ
   ング構造。
3. 【請求項３】請求項１又は２のいずれかにおいて、 前記第２ケーシングを単一部材とし、前記第１ケーシン
   グを種々の部材として複数準備するとともに、この複数
   準備された第１ケーシングの前記第２ケーシングに対す
   る接合部の取り合い寸法を共通とし、任意の第１ケーシ
   ングを前記第２ケーシングに接合可能としたことを特徴
   とするスラスト荷重を受ける減速部のケーシング構造。