JPH0135937Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は隔離装置（isolator）に関し、特に隔
離装置の軸受装置に係る。

従来の技術とその問題点 隔離装置の羽根軸及び制御弁、ダンパの軸
（90゜回動する）に適した軸受及び軸シールを構成
するに際して、それらが動作する特異な条件が問
題となる。特異な条件としては、低速動作、時た
まの動作、最小の保守及び潤滑が挙げられる。更
に、軸受及びシールは、羽根軸及び取付ブラケツ
トより熱が伝導している状態で、且つ隔離装置フ
レームより放射熱を受けている状態で、ほこりつ
ぽい条件及び／又は腐蝕環境下で動作可能である
ことが必要である。

従来、上記の条件に適応する構成の軸受はなか
つた。従来は、下記の如き軸受が使用されてい
た。

１……ころがり接触軸受 ２……潤滑を必要としない特殊な材料を使用し
た軸受 ３……鋳鉄製ジヤーナル軸受 ４……軸シール内に組込んだ軸受 上記の各軸受は、上記のような苛酷な条件下で
使用した場合には、種々の故障を起こす。これら
の故障の多くは軸受性能に有害な影響を乃ぼすこ
とになるものである。

上記の各軸受についてみると、次のようにな
る。１…ころがり接触軸受は、ピローブロツク、
プレス成形フランジ、鋳鉄ハウジング内にボール
を一列に並べて配した軸受である。外周に球状面
とされた外レースを有し、この外レースは、ハウ
ジング内の対応球状孔内に嵌合して自己調心機能
を呈する。また、外レースが球状孔を有している
場合には球状ころ軸受が使用され、二列のころの
球状面により自己調心機能を有する。

微小物の軸受内への侵入を防止するのに、シー
ルが取付けてある場合がある。しかし、このシー
ルは一般には適当なものではなく、軸受が焼き付
くことになる。この焼き付きは、潤滑が不十分で
あるためにボール又はころ、及びレース路が腐蝕
した場合及び自己調心機能が無くなつた際に、起
こり易くなる。なお、潤滑不足は、特に、羽根軸
に沿う熱伝導によつて、潤滑剤が軸受より流れ出
すことにより生ずる。

最も簡単な適用例としては、軸受を直接ダンパ
フレームに取付けることにより、軸シールを設け
た構成がある。しかし、この構成では、温度の影
響が増大され、軸シールが破損したときは軸シー
ル効果が喪失される。また別の例として、従来の
パツキン箱を使用した例がある。しかし、この構
成とすると、どんな形式の軸受を使つた場合に
も、その自己調心機能を妨害することになるとい
う不都合が起こる。更に、この軸シールは定期的
に保守を行なう必要がある。即ち、パツキン押え
を定期的に締めてシール効果を確保する必要があ
る。また、パツキンは、半径方向荷重が作用する
ことによつて摩耗し、更に温度変化により縮小・
硬化する。このため、パツキンを交換する必要が
でてくる。

２…ナイロン、黒鉛含有青銅、P.T.F.E、固形
潤滑体含浸青銅等の材料を使用して、潤滑不要と
してなる軸受について：この種の軸受は、球面を
利用してハウジングに取付けられたすべりジヤー
ナル軸受であり、自己調心機能を有している。こ
の軸受は微小物の侵入により焼き付きを生じ易
い。また、軸受の材質が軟質であるため、摩耗し
易く、軸表面を高精度に仕上げることによつての
み、過渡の摩耗が避けられる。しかし、軸表面に
微小物が付着し、腐蝕が起きて凹部を形成し又は
腐蝕物が集積するため、軸表面を良好に仕上げ面
に維持することは不可能である。更に、単位表面
積当りの許容荷重が低く、且つ含浸型については
衝撃荷重を受けることが出来ない。

また、この形式の軸受に関連して使用される軸
シールは、上記のパツキン箱とパツキン押えとよ
りなる構成のものであり、上記と同様の欠点を有
する。

３…鋳鉄製すべりジヤーナル軸受は、自動調心
機能を有さず、且つ焼き付きの原因となる微小物
の侵入を防止する手段を備えていない。ダンパの
フレームに直接取付けて軸シールを形成する構成
とすると、軸受間隙を大きくしない限り、熱伝導
により焼き付きを生じ、一方軸受間隙を大きくす
るとガス漏れが生ずる。

４…或るダンパでは、軸受をパツキン箱軸シー
ル装置内に挿入し組込んだ構成としてある。この
構成の軸受は、自己調心機能を有さず、パツキン
を過渡に摩耗させ、更には、微小物の侵入により
焼き付き易い。

また特開昭52−1181149号公報には、上半軸受
ケース１ａ及び下半軸受ケース１ｂからなる軸受
ケース１と、軸受ケース１内に個々に揺動する複
数のパツド３〜８とからなる、ロータ軸２のテイ
ルテイングパツド軸受が示されている。この従来
の軸受においては、パツド３〜８が軸受ケース１
内で揺動可能である一方で軸受ケース１内の所定
位置から離脱しないよう、軸受ケース１はパツド
３〜８の外周面及び端面と衝接する形状とされ、
パツド３〜８及び軸受ケース１の両方に互いに係
合する係合部１０，１１を設け、また軸受ケース
１にパツド３〜８の凹部と係合する止めピン９を
設ける必要がある。さらにこの軸受では、その１
頁目右下欄の第18行乃至20行記載の如くパツド３
〜８の背面は軸方向になかり大きな曲率半径Ra
を有するような曲面とされているため、パツド３
〜８が軸受ケース１内で動作上有効に揺動するに
はパツド３〜８は軸方向寸法が相当大なる必要が
ある。またこれに応じ軸受ケース１の軸方向寸法
も大である必要がある。更には構成が複雑で保守
修理が困難であり、また小型化しえないという欠
点がある。

また、実開昭52−169636号公報は、回転軸１又
はスラストランナ１４の表面全体に接触する軸受
体２，１５を環状板５に取り付けることを示して
いるが、このためほこり等の微小物が回転軸１又
はスラストランナ１４と軸受体２，１５の間に侵
入すると焼き付きを生じやすい。さらに焼き付き
等の故障が生じた際には、軸受体全体をとり外す
必要があるが、これは回転軸１が軸受体に挿通さ
れている関係上大きな困難がともなう。

また回転軸の油洩れ防止装置として実公昭39−
36044号公報に示されるものがあるが、これはニ
トルゴム等の耐熱耐油性材料からなるオイルシー
ル５をアテ板６を用いてオイルボツクス３に取り
付けられてなる構造であり、自己調心能能を有さ
ず微小物の侵入により焼き付きを生じやすいとい
う欠点を有する。さらにオイルシール５は機械的
に弱いため長期間又は苛酷な条件のもとではオイ
ルシールが損傷を受けて油が洩れるようになり、
またちぎれたオイルシールが焼き付きを引き起こ
すと考えられる。

このため、下記の条件を満足する軸受及び軸シ
ール装置の実現が望まれている。

(a) 潤滑を必要としない。

(b) 自己調心機能を有する。

(c) 周囲の微小物により影響されない。

(d) 温度の影響がない。

(e)軸シールが軸受の自己調心機能を妨害しない
こと。

問題点を解決するための手段 本考案による隔離装置の軸の周囲に設けた軸受
装置は軸の周囲に取付けた軸シールと、軸シール
より離れた位置で軸の周りに設けた軸受とよりな
る。更に軸シールは、隔離装置フレームに取付け
た少なくとも一の可撓性円環状金属デイスクより
なり、軸受は少なくとも一の可撓性円環状ダイヤ
フラムにより軸受取付体に固定された少なくとも
三つの個々に取外し可能な軸受分割体とよりな
る。

本考案になる軸受装置の軸受は、リン青銅製又
は砲金製の五個の軸受分割体を有し、これらを軸
受取付体に、ステンレス鋼製ダイヤフラムを二枚
重ね合せた膜体により支持することにより自己調
心機能を有する。こゝで、ダイヤフラム組立体
は、大なる表面積を有ししかも体積が小さく、更
にはその材質の熱伝導性が低い。このため、ダイ
ヤフラム組立体は軸受と軸受取付体との間で温度
に対する障壁として機能する。

また軸受装置の軸シールは、割りステンレス鋼
製デイスクを二枚重ね合せ、クランプ部材により
軸と防音装置フレームとに押付けた構成としてあ
り、これにより軸と隔離装置フレームとの間で金
属−金属シールを形成する。

実施例 以下図面を参照して本考案の一実施例について
説明する。

図中、１は隔離装置（isolator）の主フレーム
であり、これを貫通してステンレス鋼軸２があ
る。この軸２の周囲に、軸受及び軸シールが取付
けてあり、これらが全体として軸受装置を構成す
る。

軸受は、二つの部品、即ち、５つの軸受分割片
１２がボルトで取付けられた平面デイスク１１
と、この外周側にあり軸受の半径方向荷重を受け
る保持リング１３とを同心円状に配して成る。分
割片１２を固定しているボルト自身は、半径方向
荷重を伝達しない。分割片１２とリング１３は、
軸と分割片との間に通常の間隙を有するように寸
法が定めてある。この構成でもよいのは軸が低速
回転であるためであり、この間隙を待たせた構成
により軸受が回転軸に焼き付く危険が無くなる。

また、分割片間に間隙を持たせることにより、
回転軸が軸受に接する面が断続し、接する面は軸
の１周面の約70％を越えないようにしてある。こ
の分割片を間において配した構成により、微小物
集積層が回転軸のトルクにより容易に剪断剥離さ
れ、この微小物のための逃げ部が形成される。更
に、分割片の側面形状は、軸の清掃作用を行なう
ように定めてある。更に、分割片を使用したこと
により、軸受装置全体を取り外すことなしに、軸
受の各部を個々に交換することが可能となる。

円環状可撓性金属製ダイヤフラム１５は二枚を
重ね合せてなり、クランプリング１４により保持
リング１３に固定されている。このダイムフラム
１５はその外周縁を大径リング１６によりクラン
プされて軸受取付板１７に固定してある。二枚の
ダイヤフラム１５は、夫々についての素材巻回体
巻き方向を互いに90度喰い違えて配してなり、こ
れにより、ダイヤフラム組立体の機械的特性は
360゜に亘つて対称となる。また、この二枚のダイ
ヤフラム１５により中心軸受装置は自在に傾む
き、ダイヤフラム１５は、自動調心機能を有す
る。

軸シールは、隔離装置フレームに取付けられて
おり、二つの割り円環状可撓性金属製シールデイ
スク１８を重ね合せてなる。半径方向に延在する
尽き合せ部を通しての漏れを無くするために、二
つのデイスク１８は、第３図に示すように、割り
部が互いに180゜をなすように配されている。デイ
スク１８は、４個所でのベルビル（belleville）
ワツシヤ２０の作用でクランプリング１９により
隔離装置フレームに押付けられて保持される。な
お、デイスク１８はこれと似た材質の二枚のデイ
スク（図示せず）の間に挾持されている。これに
より、シールデイスク１８と隔離装置フレーム１
又はクランプリング１９との間での摩擦係数が低
くなり、シールデイスクは容易に浮くことにな
る。

また、重ねワツシヤ２０はクランプ力を調整す
ることができるため、デイスク１８は隔離装置フ
レーム１の面内で浮動し得る。これにより、軸の
心ずれ又はたわみに応じて軸受がそつた場合に、
軸の位置に応じて浮動する。即ち、この軸シール
の構造は、軸受の自動調心機能を何ら妨害するも
のではない。更に、この軸シールは、軸受を取り
外すことなく、シールデイスク１８の変換が可能
であるという利点を有する。

なお、デイスク１１、保持リング１３、クラン
プリング１４，１６、及び取付板１７は軟鋼製で
あり、クランプリング１９は、隔離装置フレーム
と同じく鋼製である。また、軸受分割片１２はリ
ン青銅製又は砲金製であり、ダイヤフラム１５及
びデイスク１８はステンレス鋼製である。

【図面の簡単な説明】

第１図は隔離装置の軸に取付けてある本考案に
なる軸受装置の断面図、第２図は第１図中矢印Ａ
方向よりみた図、第３図は第１図中矢印Ｂ方向よ
りみた図である。 １……隔離装置フレーム、２……ステンレス鋼
製軸、１１……平面デイスク、１２……分割片、
１３……保持リング、１４，１９……クランプリ
ング、１５……円環状可撓性金属製ダイヤフラ
ム、１６……大径リング、１７……軸受取付板、
１８……割り円環状可撓性金属製シールデイス
ク、２０……重ねワツシヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 隔離装置フレームと、該隔離装置フレームを
   貫通して延在する軸と、該軸の周囲に嵌装され
   る軸受系とからなる隔離装置であつて、該軸受
   系は該隔離装置フレームに取付けた少なくとも
   一つの環状金属デイスクよりなり該軸の周りに
   嵌装される軸シールと、該軸シールから離間し
   た位置において該軸の周りに嵌装される軸受と
   よりなり、該軸受は軸受取付体に環状の少なく
   とも一の可撓性ダイヤフラムを介して個々に取
   り外し可能に固定された少なくとも三つの軸受
   分割片よりなることを特徴とする隔離装置。 (2) 該軸受分割片はクランプリングにより該少な
   くとも一つの可撓性ダイヤフラムの内側縁に固
   定され、該可撓性ダイヤフラムの外側縁は、隔
   離装置フレームに固定された軸受取付板に別の
   クランプリングにより固定されてなることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   隔離装置。 (3) 該軸シールは、クランプリングにより隔離装
   置フレームに押付けられた保持される二つの重
   ね合せた割り可撓性環状金属デイスクよりなる
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項又は第２項記載の隔離装置。