(57)【要約】【課題】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、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多段スラスト軸受装置とその軸受装置を備えた押出機を提供する。【解決手段】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を有する多段スラスト軸受装置。【選択図】          図１
2004211740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【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
【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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