特開 2023-28895 撹拌機、及び、該撹拌機からベアリングを取り外すための治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023028895

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】撹拌機、及び、該撹拌機からベアリングを取り外すための治具

(51)【国際特許分類】

   B01F 35/00 20220101AFI20230224BHJP

   F16C 43/04 20060101ALI20230224BHJP

   B25B 27/06 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

B01F15/00 C

B01F15/00 A

F16C43/04

B25B27/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021134865

(22)【出願日】2021-08-20

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （１）発行者名「佐竹化学機械工業株式会社」、刊行物名「ＳＡＴＡＫＥ ＭｕｌｔｉＭｉｘ サタケ マルチＳミキサー Ｄシリーズ（市販減変速機付タイプ）」、発行日「２０２１年２月２６日」 （２）発行者名「佐竹化学機械工業株式会社」、刊行物名「ＳＡＴＡＫＥ ＭｕｌｔｉＭｉｘ サタケ マルチＳミキサー Ｄシリーズ（市販減変速機付タイプ）」、発行日「２０２１年４月６日」 （３）ウェブサイトの掲載日「２０２１年５月１７日」、ウェブサイトのアドレス「ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓａｔａｋｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｃａｔａｌｏｇ／ｄｏｗｎｌｏａｄ／ｄａｔａ／２７＿ｄ＿ｓｅｒｉｅｓ．ｐｄｆ」、「ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓａｔａｋｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｃａｔａｌｏｇ／ｄａｔａ／２７＿ｍｕｌｔｉｍｉｘ＿ｓ＿ｄ／ｂｏｏｋ／ｈｔｍｌ５．ｈｔｍｌ＃ｐａｇｅ＝１」 （４）公開日「２０２１年３月２５日」、公開場所「東レエンジニアリング株式会社（滋賀県大津市園山１－１－１）」 （５）公開日「２０２１年７月７日」、公開場所「住友金属鉱山株式会社（東京都港区新橋５丁目１１－３）」 （６）公開日「２０２１年６月３日」、公開場所「キユーピータマゴ株式会社（東京都調布市仙川町２－５－７ 仙川キユーポート４階）」 （７）公開日「２０２１年７月１日」、公開場所「三菱化工機アドバンス株式会社（神奈川県川崎市川崎区大川町２－１）」 （８）公開日「２０２１年６月９日」、公開場所「ワイズエンジニアリング株式会社（東京都江東区亀戸２－７－５逸見ビル１階）」

(71)【出願人】

【識別番号】000171919

【氏名又は名称】佐竹マルチミクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102749

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 紀一

(74)【代理人】

【識別番号】100081787

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 輝晃

(72)【発明者】

【氏名】藤原 稔康

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 涼子

【テーマコード（参考）】

3C031

3J117

4G037

【Ｆターム（参考）】

3C031DD06

3J117HA02

3J117HA10

4G037DA05

4G037DA23

4G037EA04

(57)【要約】

【課題】従来の撹拌機は、機体が大きくなり、また、ベアリング交換作業に手間がかかるという欠点があった。
【解決手段】本発明の撹拌気は、フレームと、該フレームの上部に設けられた、垂設されたモーター軸が前記フレーム内に延びる、モーター部と、前記フレーム内に設けられたベアリングと、該ベアリングにより回転自在に支持された、該フレームの内から外に下方に延びる、垂設された撹拌軸と、該撹拌軸に設けられた撹拌手段と、前記フレーム内に設けられた、前記モーター軸と前記撹拌軸とを連結する軸継手とよりなり、前記軸継手は、二つ縦割カップリングであることを特徴とする。また、本発明の撹拌機からベアリングを取り外すための治具は、ベアリング上昇手段と、前記撹拌軸の上昇阻止手段とよりなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、
該フレームの上部に設けられた、垂設されたモーター軸が前記フレーム内に延びる、モーター部と、
前記フレーム内に設けられたベアリングと、
該ベアリングにより回転自在に支持された、該フレームの内から外に下方に延びる、垂設された撹拌軸と、
該撹拌軸に設けられた撹拌手段と、
前記フレーム内に設けられた、前記モーター軸と前記撹拌軸とを連結する軸継手とよりなり、
前記軸継手は、二つ縦割カップリングであることを特徴とする撹拌機。

【請求項2】

前記撹拌軸に、前記フレームに載置されない第一の位置と、前記フレームに載置される第二の位置に移動自在な撹拌軸支持手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撹拌機。

【請求項3】

フレームと、
該フレームの上部に設けられた、垂設されたモーター軸が前記フレーム内に延びる、モーター部と、
前記フレームの底板上面に形成された凹部に、外輪が上方から嵌め込まれたベアリングと、
該ベアリングの内輪に圧入された、前記底板に形成された貫通孔を貫通して、前記フレームの内から外に下方に延びる、垂設された撹拌軸と、
前記撹拌軸に設けた撹拌手段とよりなる撹拌機
に設けたベアリング上昇手段と、前記撹拌軸の上昇阻止手段とよりなり、
前記ベアリング上昇手段は、前記底板の、前記ベアリングに対応する位置に形成した上下方向に延びる貫通したネジ孔と、該ネジ孔に下から挿入され、前記ベアリングを押圧可能なネジとよりなり、
前記撹拌軸の上昇阻止手段は、前記撹拌軸と前記フレームとを連結する連結手段とよりなることを特徴とする撹拌機からベアリングを取り外すための治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は撹拌機、特に、モーターの回転軸と撹拌軸とが、軸継手（カップリング）を用いて連結された撹拌機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、巨大処理槽内の内容物を撹拌するためには、下端に撹拌翼が固定された回転ロングシャフトを有する撹拌機を、巨大処理槽上部に取り付けて使用する場合がある。

【0003】

かかる撹拌機の回転ロングシャフトを回転自在に支持するベアリングは、消耗部品であるため、例えば、２年毎など、定期的に交換する必要がある。

【0004】

（１．従来の撹拌機の説明）

【0005】

図６は、従来の撹拌機を示し、１は、例えば、垂設した筒状本体フレーム、２は、該筒状本体フレーム１の上端に固定して設けられたモーター部、３は、前記筒状本体フレーム１の天井板１ａを貫通して下方に延びた、垂設された、前記モーター部２のモーター軸、４は、前記筒状本体フレーム１の底板１ｂの貫通孔１ｃを貫通して下方に延びる、垂設された撹拌軸であり、該撹拌軸４の下部には、撹拌翼（図示せず）などの撹拌手段が設けられている。

【0006】

また、５は、前記撹拌軸４を、前記筒状本体フレーム１に対して回転自在に支持するボールベアリング、６は、前記モーター軸３と前記撹拌軸４を連結する軸継手（カップリング）を示す。

【0007】

また、前記軸継手６は、中間軸６ａと、該中間軸６ａの上下端にそれぞれ固定された上部フランジ６ｂ及び下部フランジ６ｃとよりなり、前記モーター軸３の下端に固定された下部フランジ３ａと、前記中間軸６ａの上部フランジ６ｂとがボルト７で結合され、また、前記撹拌軸４の上端に固定された上部フランジ４ａと、前記中間軸６ｂの下部フランジ６ｃとがボルト７で結合されて、前記モーター軸３と前記撹拌軸４とが連結されるようになる。

【0008】

また、８は、例えば、前記筒状本体フレーム１の正面に形成された開口部であり、該開口部８を利用して、前記モーター軸３及び撹拌軸４から中間軸６ａを取り付け、取り外しできるようになる。

【0009】

また、前記ボールベアリング５の外輪５ａ部分のみが、前記筒状本体フレーム１の底板１ｂの上面の前記貫通孔１ｃの周囲に形成された凹部９に、上方からはめ込まれて固定され、該ボールベアリング５の内輪５ｂに圧入されて固定された前記撹拌軸４が、前記筒状本体フレーム１に対して回転自在に支持されるようになる。

【0010】

なお、前記撹拌軸４の外径は、前記ボールベアリング５が圧入される部分より上方の部分の径は、前記ボールベアリング５が圧入される部分の径より、小さく形成され、前記圧入されたボールベアリング５を上方に移動させれば、該ボールベアリングを容易に取り外せるように形成される。

【0011】

次に、前記従来の撹拌機のボールベアリングの交換方法について説明する。

【0012】

該ボールベアリングの交換においては、まず、前記モーター軸３と前記撹拌軸４から、前記各ボルト７を取り外し、前記中間軸６ａの連結を解除する。

【0013】

また、前記撹拌軸４から、ボールベアリング５を抜き取れるように、前記撹拌軸４から上部フランジ４ａを取り外す。

【0014】

そして、前記撹拌軸４からボールベアリング５を取り外したときに、該撹拌軸４が、前記筒状本体フレーム１から脱落するのを防ぐために、前記撹拌軸４をクレーン等により吊り下げ、そして、前記撹拌軸４に対して、圧入された前記ボールベアリング５を上方に移動させて、該撹拌軸４から抜き取るようにする。

【0015】

そして、ベアリングウォーマー等により加熱した、新しいボールベアリングを、前記撹拌軸４に圧入して、冷やして固定し、該ボールベアリング５により、前記撹拌軸４を、前記筒状本体フレーム１に回転自在に支持するようにする。

【0016】

そして、取り外した前記中間軸６ａにより、モーター軸３と撹拌軸４とを連結するようにする。

【0017】

前記従来の撹拌機においては、中間軸６ａを用いて、モーター軸３と撹拌軸４とを連結しているので、ボールベアリングの交換の際には、該中間軸６ａを取り外すことにより、ボールベアリングを交換できるようになる。

【0018】

従って、ボールベアリングの交換の際には、撹拌機自体を、巨大処理槽から取り外す必要がないので、経済性、安全性が高まるようになる。

【0019】

このような撹拌機としては、特許文献１第３図がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】特公平５－３７６９６号公告公報第３図

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

しかしながら、前記従来の撹拌機においては、中間軸を連結する上下のボルト７の締結を行うスペースが必要で、機体が大型となり、それに従い、振動も大きくなる欠点があった。

【0022】

また、中間軸６ａを取り外す際に、前記モーター軸３と撹拌軸４とを離間させる必要があり、その離間手段が必要であった。

【0023】

また、ボールベアリングの交換の際に、前記撹拌軸４が前記筒状本体フレーム１から脱落しないように、クレーン等により吊り下げる必要があり、また、撹拌機から圧入されたボールベアリングの取り外しが難しいなど、交換性が悪かった。

【0024】

また、前記特許文献１第１図の発明においても、ドライブユニットＡの取り外しのためには、該ドライブユニットＡの軸部分を上昇させる必要があり、そのためのスペースや仕組みが必要で、また、ウインチなどの吊り下げ機構を有し、構造が複雑になり、部品点数も多くなるためコストが高くなった。

【0025】

本発明は、上記の欠点を除くようにしたものである。

【課題を解決するための手段】

【0026】

前記の目的を達成すべく、本発明の撹拌機は、フレームと、該フレームの上部に設けられた、垂設されたモーター軸が前記フレーム内に延びる、モーター部と、前記フレーム内に設けられたベアリングと、該ベアリングにより回転自在に支持された、該フレームの内から外に下方に延びる、垂設された撹拌軸と、該撹拌軸に設けられた撹拌手段と、前記フレーム内に設けられた、前記モーター軸と前記撹拌軸とを連結する軸継手とよりなり、前記軸継手は、二つ縦割カップリングであることを特徴とする。

【0027】

また、前記撹拌軸に、前記フレームに載置されない第一の位置と、前記フレームに載置される第二の位置に移動自在な撹拌軸支持手段を有することを特徴とする。

【0028】

また、本発明の撹拌機からベアリングを取り外すための治具は、フレームと、該フレームの上部に設けられた、垂設されたモーター軸が前記フレーム内に延びる、モーター部と、前記フレームの底板上面に形成された凹部に、外輪が上方から嵌め込まれたベアリングと、該ベアリングの内輪に圧入された、前記底板に形成された貫通孔を貫通して、前記フレームの内から外に下方に延びる、垂設された撹拌軸と、前記撹拌軸に設けた撹拌手段とよりなる撹拌機に設けたベアリング上昇手段と、前記撹拌軸の上昇阻止手段とよりなり、前記ベアリング上昇手段は、前記底板の、前記ベアリングに対応する位置に形成した上下方向に延びる貫通したネジ孔と、該ネジ孔に下から挿入され、前記ベアリングを押圧可能なネジとよりなり、前記撹拌軸の上昇阻止手段は、前記撹拌軸と前記フレームとを連結する連結手段とよりなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、撹拌軸とモーター軸とを、二つ縦割カップリングにより連結する構造としているため、大きな作業スペースを必要とせず、また、複雑な機構や部品点数を減らすことができ、従来の機体が大きくなってしまう欠点や、コストが上がる問題を解決することができるようになる。

【0030】

また、本発明の治具を用いることにより、容易にベアリングを取り外すことができるようなる。

【0031】

そして、据え付けたまま容易にベアリングを交換できるので、空間の面でも、価格の面でも、低コストを実現することができるようになる。

【0032】

また、例えば、二人で数時間の作業で完了できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の撹拌機の縦断側面図である。

【図2】本発明の撹拌機のベアリング交換の説明用縦断側面図である。

【図3】本発明の撹拌機のベアリング交換の説明用縦断側面図である。

【図4】本発明の撹拌機のベアリング交換の説明用横断平面図である。

【図5】本発明の撹拌機のベアリング交換の説明用縦断側面図である。

【図6】従来の撹拌機の縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。

【実施例0035】

本発明の実施例１を図１～図５によって説明する。

【0036】

（２．二つ縦割カップリングの説明）

【0037】

本発明においては、前記従来の撹拌機のように、モーター軸３と撹拌軸４とを中間軸６ａにより連結する代わりに、図１及び図２に示すように、二つ縦割筒状カップリング１０により連結するようにする。

【0038】

該二つ縦割筒状カップリング１０は、一対の半筒体１０a、１０aと、筒状に組み合わせた前記一対の半筒体１０ａ、１０ａを固定するボルト１０ｂと、前記半筒体１０ａの内周面に設けた、前記モーター軸３と前記撹拌軸４にそれぞれ形成された凹部３ｂ、４ｂに係合する凸部（図示せず）とよりなる。

【0039】

そして、前記一対の半筒体１０ａ、１０ａを筒状に組み合わせて、前記モーター軸３と前記撹拌軸４とを挟むと共に、前記凸部を前記凹部３ｂ、４ｂに係合させ、そして、前記一対の半筒体１０ａ、１０ａを前記ボルト１０ｂにより締結することにより、前記モーター軸３と撹拌軸４とが連結されるようになる。

【0040】

なお、前記ボルト１０ｂの締め付け、取り外しが容易になるように、例えば、前記筒状本体フレーム１の正面及び背面に、開口部８、８が設けられる。

【0041】

本発明の二つ縦割筒状カップリング１０を用いることにより、撹拌軸４とモーター軸３からの取外しが、従来の中間軸６ａを用いた場合に比べて、容易になり、また、取り付け、取り外しスペースを小さくできるので、筒状本体フレーム１をコンパクトにすることができるようになる。

【0042】

（３．撹拌軸支持手段の説明）

【0043】

また、本発明の撹拌機においては、前記撹拌軸４から、該撹拌軸４を前記筒状本体フレーム1に回転自在に支持したボールベアリング５を取り外した際に、前記撹拌軸４が、前記筒状本体フレーム１から、脱落してしまうのを防止するため、前記撹拌軸４に、前記筒状本体フレーム１に載置されない第一の位置と、前記筒状フレーム１に載置される第二の位置に移動自在な撹拌軸支持手段１１を設ける。

【0044】

該撹拌軸支持手段１１は、例えば、図２及び図３に示すように、前記底板１ｂの貫通孔１ｃに形成した、上部孔１ｅの径が、下部孔１ｄの径より大きくなるように形成した段差部１ｆと、前記撹拌軸４の前記ボールベアリング５より下方部分の外周面に形成したネジ部（図示せず）に螺合され、回転により上下動自在に、前記撹拌軸４に固定される円筒状のシャフト支持カラー１２と、該シャフト支持カラー１２の外周面に形成された、前記上部孔１ｅ内に位置し、前記下部孔１ｄの径より大きく、上部孔１ｅの径より小さい径の鍔部１３とよりなる。

【0045】

そして、ボールベアリング交換以外の時は、前記鍔部１３は、前記段差部１ｆより上方に位置させ、該鍔部１３が、前記貫通孔１ｃに接触しない位置とされ、また、ボールベアリングを取り付け、取り外す場合には、前記段差部１ｆに当接するまで、下方に移動し、前記撹拌軸４から前記ボールベアリング５を取り外した後でも、該撹拌軸４が、前記筒状本体フレーム１から脱落するのを防ぐようにする。

【0046】

なお、前記シャフト支持カラー１２の外周部に、半径方向に延びる貫通したネジ孔１２ａを設け、該ネジ孔１２ａに、ネジ（図示せず）を螺合して、該シャフト支持カラー１２を前記撹拌軸４に確実に固定するようにしてもよい。

【0047】

本発明においては、前記撹拌軸支持手段１１を設けたので、撹拌軸４をクレーン等により吊り下げることなく、ボールベアリング５を取り外すことができるようになる。

【0048】

（４．ボールベアリング取外用専用治具の説明）

【0049】

また、前記撹拌軸４から、前記ボールベアリング５を取り外すために、ボールベアリング取外用の専用治具を用いる。

【0050】

前記専用治具は、前記撹拌軸４に対して、前記ボールベアリング５を上方に移動させるためのボールベアリング上昇手段と、前記撹拌軸４が、前記筒状本体フレーム１に対して、上昇するのを阻止する撹拌軸の上昇阻止手段とよりなる。

【0051】

前記ボールベアリング上昇手段は、図３～図５に示すように、例えば、前記底板１ｂに形成した前記凹部９内に形成した上下方向に延びる貫通したネジ孔１４と、該ネジ孔１４に、下部から挿入されるネジ１５とよりなり、該ネジ１５を前記ネジ孔１４に螺合し、該ネジ１５の先端部を、前記凹部９の上面から突出させ、前記ボールベアリング５の外輪５ａを押圧することにより、該ボールベアリング５を上昇させるようにする。

【0052】

また、前記撹拌軸上昇阻止手段は、前記撹拌軸と前記筒状本体フレームを連結する手段とよりなり、例えば、前記撹拌軸４の上端にネジ等により固定される矩形状板体１６と、該矩形状板体１６の４角隅に設けた孔部１６ａを貫通して下方の延びるボルト１７と、該ボルト１７の先端が螺合される、前記筒状本体フレーム１の床板１ｂ上面に形成したネジ孔１８とよりなり、前記ボルト１７の頭部を締め付けることにより、前記撹拌軸４が、前記矩形状板体１６を介して、前記筒状本体フレーム１に固定されるようになる。

【0053】

そして、前記撹拌軸４から、圧入されたボールベアリング５を取り外すために、前記ネジ１５を回転させて、図５に示すように、該ネジ１５の先端部により、該ボールベアリングを上方に押圧し、この際、前記撹拌軸４は、前記撹拌軸上昇阻止手段により、上方への移動は阻止されるから、前記ボールベアリング５のみが上昇し、そして、前記撹拌軸４の径が細くなった部分まで上昇することにより、前記ボールベアリング５を、前記撹拌軸４の上端から抜き出せるようになる。

【0054】

なお、ボールベアリング５を前記撹拌軸４から抜き取るときには、前記矩形板部１６を取り外すようにする。

【0055】

本発明においては、専用治具を用いることにより、容易にボールベアリングを取り外すことができるようになる。

【0056】

（５．ボールベアリングの交換の説明）

【0057】

前記ボールベアリングを撹拌軸から取り外した後は、ベアリングウォーマー等により加熱した、新たなボールベアリング５を、前記撹拌軸４の上端から挿入し、そして所望の位置で圧入して、冷やすことにより、前記撹拌軸４に前記ボールベアリング５が固定する。

【0058】

そして、該撹拌軸４に、前記ボールベアリング５が固定された後には、、前記カラー１２を回転させて、前記鍔部１３が前記孔１ｃ内で接触しない位置まで、上昇させ、これにより、前記撹拌軸４が前記筒状本体フレーム１に、ボールベアリング５のみで支承されるようになる。

【0059】

そして、二つ縦割カップリング１０を、前記撹拌軸４とモーター軸３とに被せ、前記ボルト１０ｂにより締結することにより、前記撹拌軸４とモーター軸３とを連結するようにする。

【符号の説明】

【0060】

１ 筒状本体フレーム
１ａ 天井板
１ｂ 底板
１ｃ 貫通孔
１ｄ 下部孔
１ｅ 上部孔
１ｆ 段差部
２ モーター部
３ モーター軸
３ａ 下部フランジ
３ｂ 凹部
４ 撹拌軸
４ａ 上部フランジ
４ｂ 凹部
５ ボールベアリング
５ａ 外輪
５ｂ 内輪
６ 軸継手
６ａ 中間軸
６ｂ 上部フランジ
６ｃ 下部フランジ
７ ボルト
８ 開口部
９ 凹部
１０ 二つ縦割筒状カップリング
１０ａ 半筒体
１０ｂ ボルト
１１ 撹拌軸支持手段
１２ シャフト支持カラー
１２ａ ネジ孔
１３ 鍔部
１４ ネジ孔
１５ ネジ
１６ 板体
１６ａ 孔
１７ ボルト
１８ ネジ孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】