(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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１１９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１２９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１３５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）１３３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３４ａ、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３６´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´、２７´´…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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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