JPH0699014B2 - スパイラルコンベヤに適した軸受け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に固液混合相を収容した貯槽等の液面下
に配置するに適した軸受け構造に関し、特にスパイラル
コンベヤに適した軸軸受け構造に関する。

従来技術 従来、液体を収納した容器の液面下において容器壁に回
転軸を設ける場合に、オイルシールが用いられており、
また回転部への塵埃の侵入防止には積層リング若しくは
ラビリンスリングが用いられて来た。

ここに積層リングと言うのは、一枚の細長い板状素材を
スパイラル状に二巻きまたはそれ以上巻いて、スパイラ
ルの中心軸方向の両端面を平板状に仕上げたものであ
る。積層リングは回転軸又は軸受けに溝を切り、その溝
領域内に積層リングの外径面（内接型）又は内径面（外
接型）を圧接，支持させて用いる。オイルシールと積層
リングとを併用する場合には、液体，固体の侵入経路に
関して、上流側に積層リングを配置し、その背後にオイ
ルシールを配置する。

かかる軸受け構造は、回転軸が高速回転している場合に
は、概ね良好な防塵効果を発揮していた。しかしなが
ら、スパイラルコンベヤのような低速回転（30〜40rpm
或はそれ以下）の場合には、完全な防塵効果が得られ
ず、特に切削油と切粉との混合物のように、液体中に夥
しい量の固体が混入しているような固液混合物を収容し
た容器壁に回転軸を取り付ける場合には、切粉が積層リ
ングをくぐり抜けてオイルシールに到達し、オイルシー
ルを短時間の間に損傷してしまうことが判った。

この原因は必ずしも明らかではないが、回転軸の回転速
度、切粉（固体）の寸法形状、切削液（液体）の性状、
切粉と切削液との組み合わせと混合比等の相異による切
粉の挙動の変化が関係しているものと推測される。

積層リングの従来の使用態様では、一つの回転軸と軸受
けとの摺り合わせ面の２カ所以上に、夫々積層リングを
配置することは行われていたが、回転軸および軸受けの
摺り合わせ面をストレートな形状とし、それらの摺り合
わせ面の一方に溝を切り、それら溝領域内に夫々積層リ
ングを配置していた。詳述すれば、高速回転の場合には
回転軸側に溝を切り、外接型の積層リングを軸受け側に
圧接させる構造とし、低速回転の場合には軸受け側に溝
を切り、積層リングを回転軸側に圧接させていた。また
これらの溝領域内に内接型と外接型の積層リングを組み
合わせて配置することも行われていた。しかしながら、
従来の使用態様の何れを採用しても、上述のような固液
混合物を収容している容器壁に回転軸を取り付けた場合
には、摺り合わせ面への固体の侵入を完全に防止するこ
とができなかったのである。

内接型の積層リングを回転軸に圧接させる場合、無負荷
状態における積層リングの内径は回転軸の円筒状外側面
の外径よりも小さくして、装着に際して拡径されること
が必要であるが、その拡径状態において積層リングの内
接面を真円となるよう積層リングの内接面を形成するこ
とは極めて困難である。従って、内接型の積層リングと
回転軸との圧接部分間には僅かな隙間が生じる。回転軸
が低速で回転している場合には、切粉が回転軸上に落下
し、積層リングと回転軸との間の隙間から切粉が侵入す
る可能性がある。

また、一般に液体，固体が回転軸及び軸受けの摺り合わ
せ面間に侵入する際には、それらの表面に沿って案内さ
れて侵入する傾向があるように見受けられる。

発明が解決しようとする課題 従って、本発明の目的は、固液混合物の液面下に配置さ
れる軸受け構造において、低速回転においても回転軸と
軸受けとの摺り合わせ面間に固体が侵入するのを防止す
ることである。

本発明の更なる目的は、固液混合物の液面下に配置され
る軸受け構造において、低速回転においても回転軸と軸
受けとの摺り合わせ面間に固体及び液体が侵入するのを
防止することである。

本発明のその上更なる目的は、長時間の使用に耐える、
固液混合物の液面下に配置される軸受け構造を提供する
ことである。

本発明者等は、この問題を解決する手段につき鋭意研究
した結果、ほぼ完全な軸受け構造を完成するに至った。

課題を解決するための手段 本発明の固液混合物の液面下における軸受け構造におい
ては、隣接する二つの積層リング設置領域間において、
回転軸と，軸受けとの擦り合わせ面の半径を異ならしめ
て段部を形成し，それらの異なる半径部分に夫々積層リ
ングを配置している。

理由は必ずしも定かではないが、上述の構造により、オ
イルシール部分への切粉の侵入が極端に減少して、長時
間の稼働に耐えることが確認された。恐らく、回転軸及
び軸受けにおける大径部分と縮径部分との段部を設ける
ことにより、塵埃の侵入経路が複雑になるために防塵効
果が向上するものと推測される。また、上記段部におい
ては、回転軸と軸受けとの軸方向と直交する方向に延長
する対向面間に空隙が形成されていることも関係してい
るかも知れない。この空隙は、回転軸と軸受けとの間の
無用の摩擦を回避するために当然に必要なものである。

実 施 例 第１図は、本発明の固液混合物の液面下における軸受け
構造をスパイラルコンベヤのトレイの基端部における回
転駆動軸に適用した実施例の部分的断面図である。

第１図において、Ｕ字状の断面形状を有するトレイ１
は、その長手軸に沿った断面が示されており、トレイの
底壁１の一部と端壁２の一部とが示されており、大量の
切粉を含んだ切削液は、第１図において底壁１の上方か
つ端壁２の右側部分に収容されている。

端壁２には、回転軸10と軸受け30との組み立て体がボル
トＢのような適切な固定手段によって取り付けられてい
る。

回転軸10の右側の端部には断面が矩形状のスパイラルＳ
がねじSCによって装着されており、左側の端部にはスプ
ロケットホイールSWがスプリングピンSPによって装着さ
れている。

この実施例においては、回転軸10には本発明に基づく軸
半径の異なる二つの部分11,13が設けられており、大径
部分の円筒面には円周方向の溝12が切られている。

軸受け30には、上記回転軸の大径部分及び縮径部分に対
応して、大径部分31と縮径部分33とが設けられており、
縮径部分33の円筒面には円周方向の溝32が切られてい
る。

これらの溝部分12,32には、積層リング51,52が設けられ
ており、図示の実施例では、積層リング51の外径面が軸
受け30の大径部分31の円筒状内側面に圧接され、積層リ
ング52の内径面が回転軸10の縮径部分13の円筒状外側面
に圧接されている。

回転軸10と軸受け30の大径部分と縮径部分との間の段部
において、軸方向と直交する方向に延長する対向面間に
は若干の空隙Ｇが設けられて、それらの面が互いに接触
するのを回避している。

図示の実施例においては、２個のオイルシール53,54
が、上記積層リング51,52の背後において回転軸10と軸
受け30との間に設けられ、それらの間に２個のベアリン
グ（深溝玉軸受け）55,56が設けられている。更に、オ
イルシール54と回転軸との間には金属リングまたはスリ
ーブ57が設けられ、スリーブ57と回転軸との間には、回
転軸10に設けられた溝内13にＯリング58が設けられてい
る。

図示の実施例による軸受け構造においては、回転軸10と
軸受け30とを組み立てた後に、端壁２に装着することが
できるよう配慮されている。回転軸10の溝12内に積層リ
ング51を、溝13内にＯリング58を夫々組み付けておく。
このとき、積層リング51は軸受け30の大径部分31の内側
面に圧接される外径型のものであるから、溝12内におい
て僅かな遊びをもって受け入れられていおり、積層リン
グ51の外径は回転軸の大径部分11の円筒状面から外側に
突出している。軸受け30の溝32内には積層リング52を嵌
合させ、オイルシール53、ベアリング55,56、オイルシ
ール54、スリーブ57を順次組み付けておく。ここで、積
層リング52は回転軸10の縮径部分13の円筒状外側面に圧
接される内径型のものであるから、溝32内において僅か
な遊びをもって受け入れられていおり、積層リング52の
内径は軸受け30の縮径部分33の円筒状内側面から内側に
突出している。

かくて回転軸10を軸受け30の右側から挿入するとき、回
転軸10の縮径部分13の左側の肩部における斜めの面取り
部分15が、積層リング52の内径面に接触して、積層リン
グ52の内径を拡張させながら侵入して行く。同様に、軸
受け30の大径部分の右側の肩部における斜めの面取り部
分34が、積層リング51の外径面に接触して、積層リング
51の外径を圧縮しながら回転軸10が軸受け30内に侵入し
て行く。しかる後、スプロケットホイールSWを装着する
ことにより、回転軸と軸受けとの組み付けが完了する。

トレイの端壁２における開口部分と軸受け30の大径部の
外側面との間にパッキング35を介して、それらを嵌合さ
せ、軸受け30の大径部分から放射方向に延長しているフ
ランジ部分35と端壁２との間にリング状のパッキング36
を介して、それらを圧接させ、ボルトＢなどの適切な固
定手段によって締め付け固定する。しかる後、スパイラ
ルＳが回転軸10の右側端部に適切な固定手段によって固
定される。

上述の実施例による軸受け構造を設けたスパイラルコン
ベヤは、通常の稼働条件下において長時間の連続運転に
耐え、十分に実用可能であることが確認された。大径部
と縮径部とをもたないストレートな回転軸と軸受けと
に、上述の配置関係と全く同様な２個の積層リングを配
置した場合には、上述のように防塵効果が得られなかっ
たことに鑑みて、大径部と縮径部とによって、摺り合わ
せ面間への固形物の侵入経路が折れ曲がっていること
が、本発明の防塵効果に何等かの理由で貢献しているも
のと思われる。

以上に本発明の一実施例について詳述したが、本発明は
上述の実施例のみに限定されるものではなく、本発明の
技術思想を逸脱することなく様々な変形が可能である。

例えば、図示の実施例において、各溝内において、内接
型と外接型の積層リングを組み合わせて用いることもで
きる。また、第１図の実施例において、軸受け30の大径
部及び縮径部に夫々溝を設けて、それらの溝内で回転す
る内接型の積層リングを回転軸の円筒状外側面に圧接さ
せても良く、あるいは逆に回転軸10の大径部と縮径部に
夫々溝を設け、それらの溝内に制止する外接型の積層リ
ングを配置しても良い。

第２図〜第４図は、本発明の軸受け構造の変形例の幾つ
かを例示する模式的断面図である。

第２図の変形例においては、回転軸10及び軸受け30にお
ける大径部及び縮径部の溝及び積層リングの配置が、第
１図の実施例と全く逆になっている。詳述すれば、軸受
け30の大径部31の内側面に溝32が切られており、回転軸
10の大径部11の円筒面外側に内接型の積層リング52が装
着されている。回転軸10の縮径部の円筒状外面に溝12が
切られ、軸受け30の縮径部33の円筒状内側面に外接型積
層リング51が装着されている。オイルシール53は２個の
積層リングの背後に配置されている。

第３図の変形例においては、回転軸10及び軸受けは、大
径部と縮径部とが、第１図の実施例とは逆になってい
る。詳述すれば、右側に縮径部13,33が左側に大径部11,
31が配置されている。回転軸10の縮径部13には溝12が切
られており、軸受け30の縮径部33には、外接型の積層リ
ング51が装着されている。軸受けの大径部31には溝32が
切られており、回転軸の大径部11には内接型の積層リン
グ52が装着されている。オイルシール53は２個の積層リ
ングの背後に配置されている。

第４図の変形例においては、回転軸10及び軸受け30にお
ける大径部及び縮径部の溝及び積層リングの配置が、第
３図の実施例と全く逆になっている。詳述すれば、軸受
け30の縮径部33には溝32が切られており、回転軸10の縮
径部13には、内接型の積層リング52が装着されている。
回転軸の大径部11には溝12が切られており、軸受けの大
径部31には外接型の積層リング51が装着されている。オ
イルシール53は２個の積層リングの背後に配置されてい
る。

また第１図及び第２図の回転軸10がモータの駆動軸であ
る場合には、軸受けの組み付けが不可能になるが、その
場合には回転軸の大径部分を着脱可能な部材として、軸
受けを駆動軸に組み付けた後に回転軸の大径部分の部材
を組み付け固定しても良い。

第２〜４図の変形例において、用いられた積層リングは
内接型と外接型の何れを用いても良く、またそれらを組
み合わせて用いても良い。この場合、それらを受け入れ
る溝は、回転軸と軸受けとの何れかに適宜設ければ良
い。

発明の効果 本発明の効果は下記の通りである。

１）固液混合物の液面下における軸受け構造において、
回転軸と軸受けとの擦り合わせ面間に固体が侵入するの
を防止し且つ液体の漏洩をも防止することができる。

２）長時間の連続使用に耐えることができる。

３）回転軸の回転速度に無関係に、特に低速回転におい
て防塵効果が優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の固液混合物の液面下における軸受け
構造をスパイラルコンベヤのトレイの基端部における回
転駆動軸に適用した実施例の部分的断面図、 第２図〜第４図は、様々な変形例の幾つかを例示する模
式的断面図である。 符号の説明 1:トレイ、2:端壁、10:回転軸、11:大径部分、12:溝、1
3:縮径部分、30:軸受け、31:大径部分、32:溝、33:縮径
部分、34:パッキング、35:フランジ部分、36:パッキン
グ、51,52:積層リング、53,54:オイルシール、55,56:ベ
アリング、57:スリーブ、58:Oリング、B:ボルト、S:ス
パイラル、SC:ねじ、SW:スプロケットホイール、SP:ス
プリングピン、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固液混合相を収容した容器の液面下におい
   て容器壁を貫通して設けられる一つの回転軸を支持すべ
   く、該容器の概して外側に設けられる軸受け構造であっ
   て、該回転軸にはその軸方向に沿って大径部分と縮径部
   分とが形成されると共に、これら回転軸の大径部分と縮
   径部分とにそれぞれ実質的に摺接する大径部分と縮径部
   分とが軸受けに形成され、回転軸の大径部分と縮径部分
   との間にリング状に形成される段部と軸受けの大径部分
   と縮径部分との間にリング状に形成される段部とは若干
   の空隙を隔てて互いに対向しており、回転軸の大径部分
   の外周面と軸受けの大径部分の内周面のいずれか一方、
   および回転軸の縮径部分の外周面と軸受けの縮径部分の
   内周面のいずれか一方にはそれぞれ少なくとも一つの溝
   が形成されて該溝にはそれぞれ積層リングが配置され、
   更に、これら積層リングよりも容器外側において回転軸
   と軸受けとの間に少なくとも一つのオイルシールが配置
   されてなることを特徴とする、スパイラルコンベアに適
   した軸受け構造。