JP4342173B2 - Multi-stage thrust bearing device and extruder equipped with the bearing device - Google Patents
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- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2軸以上の回転軸のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置とその軸受装置を備えた押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、2軸押出機の駆動装置に用いられる多段スラスト軸受装置は、回転軸に設けた複数個の軸スラスト部材と、各軸スラスト部材の外側に設けた複数個の軸受ブロックと、各軸スラスト部材と軸受ブロックとの間に設けたスラストベアリングとからなり、軸受ブロックはそれぞれ片側の回転軸の周りに筒状に設けられ、他方の回転軸にはオーバーラップしないように設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−188773号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の2軸押出機の駆動装置に用いられる多段スラスト軸受装置は、スクリューの軸中心間の距離が決まっているために、軸スラスト部材とスラストベアリングと軸受ブロックのサイズが回転軸の軸間距離により制約を受けていた。さらに、軸受ブロックの中に設けられるスラストベアリングは、軸受ブロックより小さくする必要があり、定格荷重の小さいものを選択せざるを得ないという課題があった。
特に、試験機として使用する小型の押出機は軸間距離が狭いために、軸受装置の反力を高くすることができないという課題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、回転軸に設けた複数個の軸スラスト部材と、各軸スラスト部材の外側に設けた複数個の軸受ブロックと、各軸スラスト部材と軸受ブロックとの間に設けたスラストベアリングとからなり、2軸の回転軸のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置であって、前記軸受ブロックは2軸の回転軸を囲んで設けてあり、この軸受ブロックには一方の回転軸に設けたスラストベアリングを挿入する挿入孔を有すると共に、他方の回転軸を貫通させる貫通孔を有する多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、軸受ブロックは2軸の回転軸を囲んで設けることによって、2軸の軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができ、軸受の許容反力を高めることができる。
【0006】
また、本発明は、回転軸に設けた複数個の軸スラスト部材と、各軸スラスト部材の外側に設けた複数個の軸受ブロックと、各軸スラスト部材と軸受ブロックとの間に設けたスラストベアリングとからなり、3軸以上の回転軸のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置であって、3軸以上の回転軸を有し、前記軸受ブロックは2軸以上の回転軸を囲んで設けてあり、この軸受ブロックには一つの回転軸に設けたスラストベアリングを挿入する挿入孔を有すると共に、他の回転軸を貫通させる貫通孔を有する多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、回転軸が3軸以上の場合でも軸受ブロックは2軸以上の回転軸を囲んで設けることによって、軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができ、軸受の許容反力を高めることができる。
【0007】
また、本発明は、軸スラスト部材が前記回転軸のスラスト荷重を前記スラストベアリングに分散伝達し、前記軸受ブロックがその分散されたスラスト荷重を受けるようにした請求項1又は2に記載の多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、スラストベアリングによる軸受としての機能と、軸スラスト部材と軸受ブロックによる多段化の機能とを分離することができる。
【0008】
また、本発明は、前記挿入孔の先端部に前記スラストベアリングの後端面に接触するフランジを設けた請求項1乃至3のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、軸受ブロックがフランジによってスラストベアリングに分散伝達されたスラスト荷重を受けることができる。
【0009】
また、本発明は、前記貫通孔と前記挿入孔とを連通した請求項1乃至4のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、挿入孔と貫通孔が連通しているから、挿入孔に注入したオイルを貫通孔によって円滑に循環させることができる。
【0010】
また、本発明は、前記軸受ブロックの回転防止機構を設けた請求項1乃至5のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、軸受ブロックが軸スラスト部材と共に回転することを防止して、貫通孔に貫通させた回転軸と軸受ブロックの干渉を防止することができる。
【0011】
また、本発明は、隣接する軸受ブロックの間に弾性体を設けた請求項1乃至6のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を提供するものである。
本発明によれば、軸受ブロックの加工寸法差から生じる片当りを防止して、それぞれのスラストベアリングに均等にスラスト荷重を加えることができる。
【0012】
また、本発明は、請求項1乃至7のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を備えた押出機を提供するものである。
本発明によれば、押出機のスクリューの軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができるから、軸受装置の許容反力を高めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図示する実施例に基づいて説明する。
本発明に係る多段スラスト軸受装置10は、回転軸11,12に設けた複数個の軸スラスト部材1と、各軸スラスト部材1の外側に設けた複数個の軸受ブロック2と、各軸スラスト部材1と軸受ブロック2との間に設けたスラストベアリング3とからなり、2軸の回転軸11,12のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置であって、前記軸受ブロック2は2軸の回転軸11,12を囲んで設けてあり、この軸受ブロック2には一方の回転軸に設けたスラストベアリング3を挿入する挿入孔4を有すると共に、他方の回転軸を貫通させる貫通孔5を有する構成にしてある。
【0014】
図1及び図2に示す実施例において、軸スラスト部材1は、筒体13の一端に外向きに突出するフランジ部14を一体に設けてある。軸スラスト部材1のフランジ部14が、回転軸11,12の段差部11a,12aに接触するように軸スラスト部材1を回転軸11,12に環装してある。さらに、この軸スラスト部材1の筒体13の各後端面に軸スラスト部材1のフランジ部14が接触するように、複数の軸スラスト部材1を回転軸11,12に環装してある。
【0015】
図1において、左側から3段目までの軸受ブロック2には、回転軸11に設けたスラストベアリング3を挿入する挿入孔4を設けてあると共に、この挿入孔4の左側端部に内向きに突出するフランジ部15を設けてある。さらに、これらの軸受ブロック2には、回転軸12を貫通させる貫通孔5を設けてあり、貫通孔5は挿入孔4の一部と重複させて挿入孔4と連通するように構成してある。
従って、挿入孔4に挿入するスラストベアリング3は、回転軸12に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができ、回転軸12の中間軸部12bを細くすることにより、更にサイズの大きいベアリングを選択することができる。
【0016】
また、軸受ブロック2には、ボルト6を挿入するボルト孔16を設けてあり、ボルト6とナット8により複数の軸受ブロック2を締め付けて回転軸11を中心に回転しないように構成してある。なお、隣接する軸受ブロック2に凹部と凸部を設けて、凹部と凸部を係合させることにより回転を防止する回転防止機構を設けた構成にすることもできる。
【0017】
さらに、図3に示す実施例のように、各軸受ブロック2にはバネ座17を設け、バネ座17にコイルバネ7を挿入して隣接する各軸受ブロック2の間に弾性体であるコイルバネ7を設けた構成とすることもできる。このコイルバネ7の弾性力により軸受ブロック2の位置が互いに微小移動するので、軸受ブロック2の片当りを防止してそれぞれのスラストベアリング3に均等にスラスト荷重が掛かるようすることができる。なお、弾性体はコイルバネに限らず、皿バネ、ゴム等の他の弾性体を使用することも可能である。
【0018】
一方、図1において、右側から3段目までの軸受ブロック2には、回転軸12に設けたスラストベアリング3を挿入する挿入孔4を設けてあると共に、回転軸11を貫通させる貫通孔5を設けてある。その他の構成は、上記の軸受ブロック2と同様である。
また、ボルト6とナット8により締め付けた複数の軸受ブロック2は、支持部材18,19の間に挟んで設けてあり、回転軸11,12に掛かるスラスト荷重(図1の矢印の向きの荷重)を支持部材18に逃がすようにしてある。
【0019】
図1及び図2に示す実施例において、スラストベアリング3は、2枚の環状板の間に設けた複数個の玉からなり、軸スラスト部材1の筒体13に環装してある。スラストベアリング3の先端面(図1において左側端面)は軸スラスト部材1のフランジ部14と接触すると共に、ストラスベアリング3の後端面(図1において右側端面)は軸受ブロック2の先端部に設けたフランジ部15と接触するように設けてある。
【0020】
上記のように構成したことにより、軸スラスト部材1が回転軸11,12のスラスト荷重をスラストベアリング3に分散伝達し、軸受ブロック2がその分散されたスラスト荷重を受けて、スラスト荷重を段差部11a,12aから支持部材18側に逃がすことができる。
【0021】
次に、上記多段スラスト軸受装置を備えた押出機について説明する。
図4及び図5に示す実施例において、押出機20は、回転軸23に設けた歯車24と回転軸11,12に設けた歯車25,26を介して回転軸11,12に回転軸23の回転力を伝達するようにした二軸押出機であって、回転軸23の先端に出力軸27を設けて一軸と二軸を選択できるようにしてある。
【0022】
押出機20には、回転軸11,12に多段スラスト軸受装置10を設けてあり、回転軸11,12に設けたスクリュー21,22に掛かるスラスト荷重を受けることができるようにしてある。
図4及び図5に示す押出機20には、軸間距離の狭い回転軸11,12に多段スラスト軸受装置10を設けることにより軸受の許容反力を高めることができるが、図6に示すように、軸受ブロック2が3軸の回転軸11,12,23を囲んで設け、3軸の回転軸11,12,23に多段スラスト軸受装置を設けることも可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に係る多段スラスト軸受装置によれば、回転軸に設けた複数個の軸スラスト部材と、各軸スラスト部材の外側に設けた複数個の軸受ブロックと、各軸スラスト部材と軸受ブロックとの間に設けたスラストベアリングとからなり、2軸の回転軸のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置であって、前記軸受ブロックは2軸の回転軸を囲んで設けてあり、この軸受ブロックには一方の回転軸に設けたスラストベアリングを挿入する挿入孔を有すると共に、他方の回転軸を貫通させる貫通孔を有することにより、軸受ブロックは2軸の回転軸を囲んで設けることによって、2軸の軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができ、軸受の許容反力を高めることができる効果がある。
【0024】
また、本発明は、回転軸に設けた複数個の軸スラスト部材と、各軸スラスト部材の外側に設けた複数個の軸受ブロックと、各軸スラスト部材と軸受ブロックとの間に設けたスラストベアリングとからなり、3軸以上の回転軸のスラスト荷重を分散して受けるようにした多段スラスト軸受装置であって、3軸以上の回転軸を有し、前記軸受ブロックは2軸以上の回転軸を囲んで設けてあり、この軸受ブロックには一つの回転軸に設けたスラストベアリングを挿入する挿入孔を有すると共に、他の回転軸を貫通させる貫通孔を有することにより、回転軸が3軸以上の場合でも軸受ブロックは2軸以上の回転軸を囲んで設けることによって、軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができ、軸受の許容反力を高めることができる効果がある。
【0025】
また、本発明は、軸スラスト部材が前記回転軸のスラスト荷重を前記スラストベアリングに分散伝達し、前記軸受ブロックがその分散されたスラスト荷重を受けるようにした請求項1又は2に記載の構成を有することにより、スラストベアリングによる軸受としての機能と、軸スラスト部材と軸受ブロックによる多段化の機能とを分離することができ、段数を変更することにより許容荷重を任意に設定することができる効果がある。
【0026】
また、本発明は、前記挿入孔の先端部に前記スラストベアリングの後端面に接触するフランジを設けた請求項1乃至3のいずれかに記載の構成を有することにより、軸受ブロックがフランジによってスラストベアリングに分散伝達されたスラスト荷重を受けることができる効果がある。
【0027】
また、本発明は、前記貫通孔と前記挿入孔とを連通した請求項1乃至4のいずれかに記載の構成を有することにより、挿入孔と貫通孔が連通しているから、挿入孔に注入したオイルを貫通孔によって円滑に循環させることができる効果がある。
【0028】
また、本発明は、前記軸受ブロックの回転防止機構を設けた請求項1乃至5のいずれかに記載の構成を有することにより、軸受ブロックが軸スラスト部材と共に回転することを防止して、貫通孔に貫通させた回転軸と軸受ブロックの干渉を防止することができる効果がある。
【0029】
また、本発明は、隣接する軸受ブロックの間に弾性体を設けた請求項1乃至6のいずれかに記載の構成を有することにより、軸受ブロックの加工寸法差から生じる片当りを防止して、それぞれのスラストベアリングに均等にスラスト荷重を加えることができる効果がある。
【0030】
また、本発明に係る押出機によれば、請求項1乃至7のいずれかに記載の多段スラスト軸受装置を備えた構成を有することにより、押出機のスクリューの軸間距離による制約を受けないで軸受ブロックのサイズを決めることができると共に、スラストベアリングは他の回転軸に干渉しない範囲で定格荷重の大きいベアリングを選択することができるから、軸受装置の許容反力を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明多段スラスト軸受装置の一実施例を示す一部横断平面図
【図2】 その一実施例を示すA−A線断面図
【図3】 他の実施例を示す分解斜視図
【図4】 その軸受装置を備えた押出機の一実施例を示す一部横断平面図
【図5】 その押出機の一実施例を示す一部縦断正面図
【図6】 その押出機の他の実施例を示すB−B線断面図
【符号の説明】
1 軸スラスト部材
2 軸受ブロック
3 スラストベアリング
4 挿入孔
5 貫通孔
6 ボルト
7 コイルバネ
8 ナット
10 多段スラスト軸受装置
11,12 回転軸
11a,12a 段差部
12b 中間軸部
13 筒体
14,15 フランジ部
16 ボルト孔
17 バネ座
18,19 支持部材
20 押出機
21,22 スクリュー
23 回転軸
24,25,26 歯車
27 出力軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multistage thrust bearing device configured to receive a thrust load of two or more rotating shafts in a distributed manner and an extruder including the bearing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a multi-stage thrust bearing device used for a drive device of a twin-screw extruder includes a plurality of shaft thrust members provided on a rotating shaft, a plurality of bearing blocks provided outside each shaft thrust member, and each shaft thrust. A thrust bearing provided between the member and the bearing block, and each bearing block is provided in a cylindrical shape around one rotation shaft and provided not to overlap the other rotation shaft (for example, , See Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-188773 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the distance between the screw shaft centers is determined in the multi-stage thrust bearing device used for the drive device of the conventional twin-screw extruder, the size of the shaft thrust member, the thrust bearing, and the bearing block is the shaft of the rotating shaft. It was restricted by the distance. Furthermore, the thrust bearing provided in the bearing block needs to be smaller than the bearing block, and there is a problem that a bearing with a small rated load has to be selected.
In particular, a small extruder used as a testing machine has a problem that the reaction force of the bearing device cannot be increased because the distance between the shafts is narrow.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of shaft thrust members provided on the rotating shaft, a plurality of bearing blocks provided outside the shaft thrust members, and each shaft thrust member and bearing block. A multi-stage thrust bearing device that receives the thrust load of the two rotary shafts in a distributed manner, wherein the bearing block surrounds the two rotary shafts. The bearing block has a multi-stage thrust bearing device having an insertion hole for inserting a thrust bearing provided on one rotating shaft and a through-hole for penetrating the other rotating shaft.
According to the present invention, the bearing block is provided so as to surround the two rotating shafts, so that the size of the bearing block can be determined without being restricted by the distance between the two shafts, and the thrust bearing can be used for other rotations. A bearing having a large rated load can be selected as long as it does not interfere with the shaft, and the allowable reaction force of the bearing can be increased.
[0006]
The present invention also provides a plurality of shaft thrust members provided on the rotating shaft, a plurality of bearing blocks provided on the outside of each shaft thrust member, and a thrust bearing provided between each shaft thrust member and the bearing block. A multi-stage thrust bearing device configured to receive the thrust load of three or more rotating shafts in a distributed manner, having three or more rotating shafts, and the bearing block has two or more rotating shafts. Provided is a multi-stage thrust bearing device having an insertion hole for inserting a thrust bearing provided on one rotating shaft and a through-hole for penetrating another rotating shaft. .
According to the present invention, the bearing block can be sized without being restricted by the distance between the shafts by providing the bearing block so as to surround two or more rotating shafts even when there are three or more rotating shafts. As the thrust bearing, a bearing having a large rated load can be selected as long as it does not interfere with other rotating shafts, and the allowable reaction force of the bearing can be increased.
[0007]
Further, in the present invention, the axial thrust member disperses and transmits the thrust load of the rotating shaft to the thrust bearing, and the bearing block receives the dispersed thrust load according to
According to the present invention, it is possible to separate a function as a bearing by a thrust bearing and a multistage function by a shaft thrust member and a bearing block.
[0008]
Further, the present invention provides the multistage thrust bearing device according to any one of
According to the present invention, the bearing block can receive the thrust load distributed and transmitted to the thrust bearing by the flange.
[0009]
Moreover, this invention provides the multistage thrust bearing apparatus in any one of the
According to the present invention, since the insertion hole communicates with the through hole, oil injected into the insertion hole can be smoothly circulated through the through hole.
[0010]
The present invention also provides a multistage thrust bearing device according to any one of
According to the present invention, it is possible to prevent the bearing block from rotating together with the shaft thrust member, and to prevent interference between the rotating shaft penetrated through the through hole and the bearing block.
[0011]
Moreover, this invention provides the multistage thrust bearing apparatus in any one of the
According to the present invention, it is possible to prevent a piece contact caused by a processing dimension difference between bearing blocks and to apply a thrust load evenly to each thrust bearing.
[0012]
Moreover, this invention provides the extruder provided with the multistage thrust bearing apparatus in any one of
According to the present invention, the size of the bearing block can be determined without being restricted by the distance between the axes of the screws of the extruder, and the thrust bearing can be selected with a large rated load as long as it does not interfere with other rotating shafts. Therefore, the allowable reaction force of the bearing device can be increased.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
A multi-stage thrust bearing
[0014]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
[0015]
In FIG. 1, the
Therefore, the thrust bearing 3 inserted into the
[0016]
Further, the
[0017]
Further, as in the embodiment shown in FIG. 3, each bearing
[0018]
On the other hand, in FIG. 1, the
A plurality of bearing
[0019]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
[0020]
With the above configuration, the
[0021]
Next, the extruder provided with the said multistage thrust bearing apparatus is demonstrated.
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the
[0022]
The
In the
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the multistage thrust bearing device according to the present invention, the plurality of shaft thrust members provided on the rotating shaft, the plurality of bearing blocks provided on the outer sides of the shaft thrust members, and the shaft thrust members, A multi-stage thrust bearing device comprising a thrust bearing provided between the bearing block and a thrust bearing of the two-shaft rotating shafts, wherein the bearing block surrounds the two-shaft rotating shaft. The bearing block has an insertion hole for inserting a thrust bearing provided on one rotating shaft, and a through-hole through which the other rotating shaft passes, so that the bearing block has two rotating shafts. By enclosing, the size of the bearing block can be determined without being restricted by the distance between the two axes, and the thrust bearing can be mounted on the other rotating shaft. And it is not possible to select a large bearing load rating in the range, there is an effect that can increase the allowable reaction force of the bearing.
[0024]
The present invention also provides a plurality of shaft thrust members provided on the rotating shaft, a plurality of bearing blocks provided on the outside of each shaft thrust member, and a thrust bearing provided between each shaft thrust member and the bearing block. A multi-stage thrust bearing device configured to receive the thrust load of three or more rotating shafts in a distributed manner, having three or more rotating shafts, and the bearing block has two or more rotating shafts. The bearing block has an insertion hole for inserting a thrust bearing provided on one rotating shaft, and a through-hole through which the other rotating shaft passes, so that the rotating shaft has three or more rotating shafts. Even if the bearing block surrounds two or more rotating shafts, the size of the bearing block can be determined without being restricted by the distance between the shafts. Can be selected large bearings rated load within a range that does not interfere with other rotating shafts, there is an effect that can increase the allowable reaction force of the bearing.
[0025]
Further, in the present invention, the shaft thrust member transmits the thrust load of the rotating shaft to the thrust bearing in a distributed manner, and the bearing block receives the distributed thrust load. By having it, the function as a bearing by the thrust bearing and the function of multi-stage by the shaft thrust member and the bearing block can be separated, and there is an effect that the allowable load can be arbitrarily set by changing the number of stages. is there.
[0026]
Further, the present invention has a structure according to any one of
[0027]
Moreover, since this invention has the structure in any one of
[0028]
In addition, the present invention has the structure according to any one of
[0029]
Further, the present invention has a configuration according to any one of
[0030]
Moreover, according to the extruder which concerns on this invention, by having the structure provided with the multistage thrust bearing apparatus in any one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cross-sectional plan view showing an embodiment of the multistage thrust bearing device of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA showing the embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view showing another embodiment. FIG. 4 is a partially cross-sectional plan view showing an embodiment of an extruder provided with the bearing device. FIG. 5 is a partially longitudinal front view showing an embodiment of the extruder. BB sectional view showing an example of
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