JPS6150165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転軸軸受装置に関し、特に軸受部材
の摩耗による軸受部の隙間を調整して回転軸の安
定回転等を図つた軸受装置に関する。

化学プラント、水処理設備における撹拌装置、
沈澱装置（クラリフアイア、シツクナ等）、スク
リユーコンベア等駆動装置によつて回転駆動され
る回転軸を有する機器では、反駆動装置側の軸端
部を軸受によつて支持するようにしている。

特に撹拌装置における撹拌軸、クラリフアイ
ア、シツクナ等の沈澱装置におけるスクレーパ回
転軸のようなオーバハング軸における軸端部の軸
受は、軸端の撓み防止即ち、軸振れ防止用として
重要なものである。又、上記軸受は機器本体内に
内装される場合が多い。これは、軸受を機器本体
外に設けた場合、どうしても回転軸の軸封部が必
要となるが、該軸封部を設けても機器本体内部液
中の微細固体粒子等の影響により完全なシールが
困難であり、特に内部液漏洩によつて危険が生じ
たり、軸封部の設置位置によつて軸封部が上記の
様に液相と接するのではなく気相と接する場合も
あり、内部気体漏洩により危険が生ずることもあ
るため軸受を内装することにより極力軸封部をな
くして内部液又は内部気体の漏洩を防止する必要
があるからである。

第１図Ａ〜Ｃは上記撹拌装置、沈澱装置、スク
リユーコンベアの各構造を示す図で、各図におい
て、Ａはモータ等の駆動装置、Ｂはカツプリン
グ、Ｃは回転軸、Ｄは駆動装置側の軸受、Ｅは軸
封部、Ｆ又はF′は反駆動装置側の軸受である。

上記軸受Ｆ又はF′の構造を撹拌装置における
フードベアリングを例にとつて第２図に基づき説
明する。

即ち、第２図において、１は回転軸、２はその
軸端部外周に嵌着固定されたスリーブ、３は該ス
リーブ２外周面に摺接して該スリーブ２を回転自
在に支持する軸受部材としての軸受ブツシユで、
円筒形状の軸受ハウジング４内周に嵌合固定され
ている。５は該軸受ハウジング４を撹拌装置本体
底部６に固定支持するための軸受マウントであ
る。

かかる軸受装置３内周面との摺接面に撹拌装置
本体の内部液中に含まれる微細固体粒子等該入り
込んで、該軸受ブツシユ３内周面が次第に摩耗
し、前記摺接面に遊隙が生じることになり、次の
ような諸問題が生じる。

即ち、上述のような軸端部での遊隙及び軸に掛
かるアンバランス荷重によつて生ずる軸端部の撓
みは軸系の危険速度と関係し、その結果、軸は激
しく振動することになる。

その振動が原因で駆動装置部の歯車の損傷、軸
封部のパツキン、ラビリンスパツキン、メカニカ
ルシール等を損傷することになる。

特に、撹拌装置等の化学プラントにおける機器
においては、回転軸及び軸受部の破損の原因とな
り、又、軸封部からの危険な内部液又は内部気体
の漏洩等の思わぬ事故が発生する虞がある。

従つて上述のような理由により前記軸受ブツシ
ユ３等の軸受部材は、常時その摩耗状態の有無を
チエツクして交換する必要があり、保守・点検が
面倒である。又、軸受装置として寿命も短いとい
う欠点があつた。

このような問題点を解消すべく、従来、実公昭
35−15313号公報、特公昭27−211号公報及び特公
昭45−37083号公報に示す技術が知られている。

かかる技術は、回転軸と軸受部材との摺接面を
テーパ面に形成し、該回転軸若しくは軸受部材を
相手側と摺接する方向に押し付けて、これら両部
材相互の摺接面の隙間を調整する隙間調整手段を
設けたものである。

かかる従来技術における隙間調整手段について
簡単に説明すると、まず、実公昭35−15313号公
報のものは、軸受保持部材に対して上下の軸方向
に移動可能に設けられた軸受を、該軸受保持部材
にネジ止めし、このネジの出し入れによつて上動
又は下動させるようにして、軸受と軸との間隙を
適正に維持するようにしたものである。

又、特公昭27−211号公報のものは、回転軸に
回転方向には一体となりかつ軸方向には移動し得
るコーンを取り付け、このコーン外面のテーパ面
に接触するテーパ面を内面に形成した軸受として
の中空体をこれの端部に螺合した袋ナツトの回転
により移動させることにより、コーンと中空体と
の接触面の間隙を調整し得るようにしたものであ
る。

更に、特公昭45−37083号公報のものは、ベア
リング装置を担持しかつ支持するスリーブ端部と
ベアリング装置との間にばねを介装し、該ばねの
弾性力により該ベアリング装置を軸端部表面のテ
ーパ面に押し付けることにより、軸とスリーブと
の接触面の摩損を自動的に補整するようにしたも
のである。

しかしながら、上記従来のネジ、袋ナツト及び
ばねを利用した隙間調整手段では、次のような欠
点を夫々有している。

即ち、ネジ、袋ナツトによるものでは、これら
を回転操作することにより軸受の移動を行うもの
であり、ねじによるてこ作用の倍力効果によつ
て、小さな力で軸受の移動を行うことができる
が、一個所のてこ作用部しかないため、充分な倍
力効果が得られるものとはいえず、正確な軸受と
軸との間隙調整を行うには今一つ満足がいかな
い。

又、上記のネジ、袋ナツトによるものでは、一
個所のてこ作用部しかないため、振動等によつ
て、軸受の移動が生じてしまう。特に、上記ばね
によるものでは、軸受の保持が不安定で、振動等
による軸受の移動が生じ易い。

更に、ネジ、袋ナツトを利用したものでは、こ
れらを軸方向位置から操作する構造であるから、
軸受部を機器本体内底部位置に設けたものでは、
操作が行い難いという欠点もある。

そこで、本発明は以上のような従来の実情に鑑
み、軸受部材と回転軸に軸着したスリーブとの軸
受部摺接面をテーパ面に形成すると共に軸受部材
をスリーブと摺接する方向に押し付ける装置を設
けた構成により、軸受部材の摩耗による軸受部の
隙間を調整し、該隙間が生ずることにより派生す
る諸々の欠点を悉く解消し、もつて軸受部材のメ
ンテナンスを緩めると共に該軸受部材の寿命の向
上を図つた軸受装置を提供するものであり、特
に、軸受部材をスリーブを摺接する方向に押し付
ける装置の改善により、隙間調整作業性の向上並
びに軸受保持の安定化を図ることを目的とする。

以下、本発明の実施例を第３図及び第４図に基
づいて説明する。

第３図において、１１は回転軸、４２は該回転
軸下端部に軸着された円筒状のスリーブであり、
該スリーブ４２は回転軸１１下端部外周に設けら
れた小径部１１ａ外周に嵌合されかつ段付面１１
ｂに当接係止された状態で回転軸１１下端面にボ
ルト１３締めされたエンドプレート１４により押
さえ固定されている。

４５はスリーブ４２外周面に摺接して該スリー
ブ４２を回転自由に支持する軸受部材としての軸
受ブツシユで有底円筒状をなしている。

スリーブ４２外周面と軸受ブツシユ４５内周面
との摺接面は上方に向かつて拡がる円錐台外周面
形状をなすテーパ面に形成されている。

４７は軸受ブツシユ４５外周に設けられ該軸受
ブツシユ４５を支持する有底円筒状の軸受ハウジ
ングであり、軸受ブツシユ４５は、この軸受ハウ
ジング４７内周部に軸方向摺動可能に嵌入され、
後述する隙間調整装置における押し付け部材によ
りその内周テーパ面４５ａがスリーブ４２の外周
テーパ面４２ａに摺接する方向に押し付けられて
いる。

軸受ブツシユ４５外周面には縦方向にキー溝１
５ｂが形成され、該キー溝１５ｂ内に軸受ハウジ
ング４７周壁にねじ込み固定された棒先止めねじ
１９の頭部が突入されて該軸受ブツシユ４５の回
転を止めている。

又、図示していないが棒先止めねじ１９の代わ
りにすべりキーを使用しても良い。

２０は軸受ハウジング４７上端部内周面と軸受
ブツシユ４５外周面との摺接面に介装されたシー
ル部材としてのＯリングである。

一方、２１は軸受ハウジング４７を支持する軸
受マウントで、機器本体底部２２にボルト２３締
めされて固定支持され、該軸受マウント２１上端
部には軸受ハウジング４７上端部外周に装着され
た支持部材２４をボルト・ナツト２５により締結
して固定支持している。

尚、上記スリーブ４２の材質は主として摺接す
るテーパ面４２ａを表面硬化処理した金属材料で
あり、軸受ブツシユ４５の材質は銅合金、アルミ
合金、合成樹脂材料である。

そして、２８が軸受ブツシユ４５を軸方向のス
リーブ４２と摺接する方向に押し付けて該軸受ブ
ツシユ４５とスリーブ４２相互の摺接面の隙間を
調整する隙間調整装置である。

即ち、この隙間調整装置２８は、軸受ブツシユ
４５と軸受ハウジング４７との間に形成される空
間Ａに挿入されかつ軸受ブツシユ４５の反摺接側
端面に形成したテーパ面４５ｂと合致するテーパ
角に形成されて該テーパ面４５ｂに当接するテー
パ面２８ａを有するウエツジブロツク部２８Ａ
と、前記軸受ハウジング４７にねじ嵌合され該ウ
エツジブロツク部２８Ａを軸受ブツシユ４５と略
軸直角にテーパ面２８ａの傾斜方向に沿つて進退
移動させるねじ部材２８Ｂと、からなる。尚、ウ
エツジブロツク部２８Ａとねじ部材２８Ｂとは一
体形成される。

ここで、前記空間Ａ内には、一対の略半月形状
のブロツクガイド部材２９が相対向して配設され
てボルト３０により締結固定され、空間Ａ内に配
設されたウエツジブロツク部２８Ａはこのブロツ
クガイド部材２９間をテーパ面の傾斜方向に沿つ
て案内移動されるようになつている。

ねじ部材２８Ｂは、その外周おねじ部２８ｂを
軸受ハウジング４７周壁の前記テーパ面４５ｂ，
２８ａの傾斜方向に形成されためねじ部４７ａに
ねじ嵌合することにより空間Ａ内外に貫通取付さ
れる。

３１はねじ部材２８Ｂの緩み止め用ロツクナツ
トで、該ねじ部材２８Ｂの軸受ハウジング４７か
らの突出側外周おねじ部２８ｂにねじ嵌合取付さ
れる。

３２は、前記テーパ面４５ｂとテーパ面２８ａ
との間に介装されたライナーで、軸受ブツシユ４
５を軟らかい材質で形成した場合に、該軸受ブツ
シユ４５の凹み、変形を防止するものである。

かかる構成によれば、軸受ブツシユ４５内周の
テーパ面４５ａの摩耗が生じて、該テーパ面４５
ａとスリーブ４２外周のテーパ面４２ａとの間に
遊隙が生じた場合には、ロツクナツト３１を緩め
た後ねじ部材２８Ｂをねじ込んで最初の嵌合位置
から前方向に移動させれば、ねじ部材２８Ｂ先端
のウエツジブロツク部２８Ａが空間Ａ内をブロツ
クガイド部材２９に案内されつつ移動し、この移
動に伴い軸受ブツシユ４５に対して上方向に押す
力が生じ、該軸受ブツシユ４５は前記摩耗した部
分だけ軸受ハウジング４７内を上方向に摺動して
テーパ面４５ａがスリーブ４２外周テーパ面４２
ａに押し付けられ、両テーパ面４５ａ，４２ａの
摺接状態が維持され遊隙が解消される。

この後ロツクナツト３１を締め付けてねじ部材
２８Ｂが緩まないように固定する。

又、かかる構成の隙間調整装置２８によれば、
ねじ部材２８Ｂの回転によりウエツジブロツク部
２８Ａを移動させて、軸受ブツシユ４５を押し付
ける構成であるから、ねじ部（ねじ部材２８Ｂに
おけるおねじ部２８ｂと軸受ハウジング４７にお
けるめねじ部４７ａ）並びにテーパ部（ウエツジ
ブロツク部２８Ａにおけるテーパ面２８ａと軸受
ブツシユ４５におけるテーパ面４５ｂ）の２個所
のてこ作用部を有し、この２個所のてこ作用部に
よる大きな倍力効果が得られる。

従つて、軸受ブツシユ４５を小さな力で正しい
位置に移動させることができ、正確な軸受ブツシ
ユ４５とスリーブ４２との隙間調整を行うことが
でき、作業性にも優れている。

又、上述のように２個所のてこ作用部があるた
め、振動等によつて、軸受ブツシユ４５の下方へ
の移動が生じ難くなり、軸受の保持が安定化す
る。

更に、実施例のように軸受装置を機器本体内底
部位置に設けたものでは、ウエツジブロツク部２
８Ａを操作するねじ部材２８Ｂが軸受装置の側部
側に位置するので、調整作業が行い易いという利
点もある。

上記の実施例は本発明をスリーブ外周面と軸受
ブツシユ内周面とを摺接させる構造の軸受装置に
適用した例を示したが、スリーブ内周面と軸受ブ
ツシユ外周面とを摺接させる構造の軸受装置に適
用しても良い。

この実施例を第４図に示すと、この場合は、回
転軸１１先端外周部に嵌合された円筒状のスリー
ブ３２内周部に軸状に形成された軸受部材３５が
嵌入され、該スリーブ３２内周面と軸受部材３５
外周面との摺接面は下方に向けて拡がるテーパ面
となる。

そして、隙間調整装置２８を、先の実施例と同
様に、ウエツジブロツク部２８Ａと該ウエツジブ
ロツク部２８Ａを進退移動させるねじ部材２８Ｂ
とから構成し、軸受ハウジング３７内に軸方向に
摺動自由に支持された軸受部材３５をスリーブ３
２に摺接させる方向に押し付ける構成にする。

第３図の実施例に示したものは、スリーブ４２
外周側に軸受ブツシユ４５を被せた構造であるか
ら、該軸受ブツシユ４５のスリーブ４２側端面が
上方向を向き、この軸受ブツシユ４５上端面に内
部液に含まれる微細固体粒子等が沈降し易く、ス
リーブ４２と軸受ブツシユ４５の境部から該微細
固体粒子等が噛み込まれて侵入し易い構成である
から、内部液に含まれる微細固体粒子等の少ない
機器に使用するので好ましい。

又、第４図の実施例に示したものは、軸受部材
３５外周側にスリーブ３２を被せた構造であるか
ら、該スリーブ３２の軸受部材３５側の端面が下
方向を向き、このスリーブ３２下端面に上記微細
固体粒子等が沈降し難く該微細固体粒子等が噛み
込まれて侵入することの少ない構成であるから、
内部液に含まれる微細固体粒子等の多い機器に使
用すれば効果的である。

以上説明したように、本発明は、回転軸側のス
リーブと軸受部材との摺接面をテーパ面に形成
し、該軸受部材をスリーブと摺接する方向に押し
付けて、これら両部材相互の摺接面の隙間を調整
する隙間調整装置を設けた構成により、軸受部材
が摩耗を生じた時に、該軸受部材とスリーブ間に
生じる遊隙を解消することができ、回転軸の軸振
れを極力防止して、該軸の安定回転を図ることが
できると共に該軸振れが原因で生じる軸及び軸受
部の破損、駆動機構部及び軸封部の損傷並びにこ
れらが原因で生じる軸封部からの機器内部液又は
内部気体の漏洩を効果的に阻止でき、特に内部液
又は内部気体に危険なものを使用したものでは安
全性を高めることができる。

又、以上のような効果により、軸受部材が摩耗
してもその機能は持続することができるので、軸
受部材の寿命向上を図れ、軸受部材の摩耗具合の
チエツク等保守・点検を簡単化することができる
ので、保守・点検が面倒な内装型の軸受装置に使
用すると良く、この場合には、回転軸の軸封部を
不用とすることができるので、軸封部があること
による機器内部液漏洩の危険性を極力防止できる
という利点がある。

特に、本発明に係わる隙間調整装置は、軸受部
材と該軸受部材を軸方向に移動可能に支持する軸
受ハウジングとの間に形成される空間に挿入され
かつ軸受部材の反摺接側端面に形成したテーパ面
に当接するテーパ面を有するウエツジブロツク部
と、前記軸受ハウジングにねじ嵌合され該ウエツ
ジブロツク部を軸受部材と略軸直角にテーパ面の
傾斜方向に沿つて進退移動させるねじ部材と、か
らなり、軸受部材を軸方向のスリーブと摺接する
方向に押し付けて、該スリーブと軸受部材相互の
摺接面の隙間を調整する構造であるから、ねじ部
とテーパ部の２個所のてこ作用部を有し、この２
個所のてこ作用部による大きな倍力効果が得ら
れ、軸受部材を小さな力が正しい位置に移動させ
ることができ、正確な軸受部材とスリーブとの隙
間調整を行うことができ、作業性にも優れてい
る。

又、上述のように２個所のてこ作用部があるた
め、振動等によつて、軸受ブツシユの下方への移
動が生じ難くなり、軸受の保持が安定化する。

更に、軸受装置を機器本体内底部位置に設けた
ものでは、ウエツジブロツク部を操作するねじ部
材が軸受装置の側部側に位置するので、調整作業
が行い易いという利点もある。

更に、かかる隙間調整装置の構成では、構造自
体が複雑にならず製作コストもかからない利点が
あり、該隙間調整装置は軸受部材に摩耗が生じた
ことを見計らつて適時に使用する構成であり、軸
受装置として、小規模な設備、スラリー中の微細
固体粒子が少ない、移動時間が短い、回転軸回転
速度が遅く軽負荷条件で運転される等軸受部材の
摩耗量が少ない機器に使用した場合に、充分にそ
の効果を発揮することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは夫々撹拌装置、沈澱装置、スク
リユーコンベアを示す概略図、第２図は第１Ａの
撹拌装置における軸受装置の従来例を示す縦断面
図、第３図は本発明に係わる軸受装置の一実施例
の構造を示す図で、Ａは縦断面図、ＢはＡ中Ａ−
A′矢視断面図、第４図は他の実施例を示す縦断
面図である。 １１……回転軸、２８……隙間調整装置、２８
Ａ……ウエツジブロツク部、２８Ｂ……ねじ部
材、２８ａ……テーパ面、３２，４２……スリー
ブ、４２ａ……テーパ面、３５……軸受部材、４
５……軸受ブツシユ、４５ａ，４５ｂ……テーパ
面、４７……軸受ハウジング、Ａ……空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸に軸着されたスリーブと該スリーブを
   その内周面又は外周面に摺接して回転自由に軸受
   する軸受部材との摺接面を、テーパ面に形成する
   一方、前記軸受部材と該軸受部材を軸方向に移動
   可能に支持する軸受ハウジングとの間に形成され
   る空間に挿入されかつ軸受部材の反摺接側端面に
   形成したテーパ面に当接するテーパ面を有するウ
   エツジブロツク部と、前記軸受ハウジングにねじ
   嵌合され該ウエツジブロツク部を軸受部材と略軸
   直角にテーパ面の傾斜方向に沿つて進退移動させ
   るねじ部材と、からなり、軸受部材を軸方向のス
   リーブと摺接する方向に押し付けて、該スリーブ
   と軸受部材相互の摺接面の隙間を調整する隙間調
   整装置を設けたことを特徴とする軸受装置。 ２ スリーブ外周面と軸受部材内周面とが摺接す
   る構成で、該スリーブ外周形状が先細り形状に、
   該軸受部材内周形状が先端に向かつて径が大とな
   る形状に形成されてなる特許請求の範囲第１項記
   載の軸受装置。 ３ スリーブ内周面と軸受部材外周面とが摺接す
   る構成で、該スリーブ内周形状が先端に向かつて
   径が大となる形状に、該軸受部材外周形状が先細
   り形状に形成されてなる特許請求の範囲第１項記
   載の軸受装置。