JP2012002383A - 製氷機用オーガ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の製氷機用オーガを構成する上下の各軸部には、耐摩耗性の軸支部を形成することが不可欠であるが、当該軸支部を形成するには面倒な多くの作業が必要であって、これらの作業の分の工数を増大させている。本発明では、製氷機用オーガ２０を、上下各軸部２２，２３に軸支部を形成することを省略し得る構成として、当該軸支部を形成する面倒な多くの作業を不要として加工の工数を低減する。
【解決手段】製氷機用オーガ２０を構成するオーガ本体２１を、非析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にて形成するとともに、上端側軸部２２および下端側軸部２３を、オーガ本体２１に比較して高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０Ｈ９００）にて形成して、上端側軸部２２および下端側軸部２３を、オーガ本体２１の各端部に摩擦圧接した。各軸部２２，２３は高強度かつ高硬度であるため、それ自体を軸支部として機能させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オーガ式製氷機に使用される製氷機用オーガに関する。

製氷機用オーガの一形式として、外周面に螺旋状に突出する螺旋状刃部を有する円柱状のオーガ本体と、前記オーガ本体の上端部に同軸的に接合された上端側軸部と、前記オーガ本体の下端部に同軸的に接合された下端側軸部とを備え、冷却筒内にて、前記上端側軸部と前記下端側軸部を回転可能に軸支され、かつ、前記下端側軸部のスプライン部と駆動源の出力軸を互いにトルク伝達可能に連結された状態で立設される形式の製氷機用オーガがある。

当該形式の製氷機用オーガにおいては、上端側軸部および下端側軸部が回転可能に軸支されることから、各軸部が直接軸支される軸支部には、当該オーガの回転駆動中の摩擦に対して十分に耐える耐摩耗性が要求される。このため、従来の製氷機用オーガにおいては、各軸部には耐摩耗性の軸支部が別途に形成されている（特許文献１，２等を参照）。

特開平９−３１０９５０号公報 特開２００１−１５３５０９号公報

このように、当該形式の従来の製氷機用オーガにおいては、上端側軸部および下端側軸部に耐摩耗性の軸支部を別途形成することが不可欠であるが、各軸部に当該軸支部を形成するには面倒な多くの作業が必要であり、製氷機用オーガの形成には、当該軸支部を形成する作業の作業工数を増大させている。
製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部に耐摩耗性の軸支部をそれぞれ形成するには、具体的には、軸部となる母材の外周面の所定の部位に所定の大きさで所定の深さの環状凹部を形成し（環状凹部形成工程）、環状凹部に特定の溶接材料を用いたプラズマアーク溶接等で肉盛りを施し（肉盛り工程）、肉盛り部位の外周を研削して仕上げる（仕上げ工程）ことを最小限必要である。換言すれば、製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部に耐摩耗性の軸支部をそれぞれ形成するには、環状凹部形成工程、肉盛り工程、仕上げ工程の３工程を最小限必要としている。

このように、この種形式の従来の製氷機用オーガにおいては、上端側軸部および下端側軸部にそれぞれ耐摩耗性の軸支部を形成するのに面倒な多くの加工工程が必要であって、製氷機用オーガを形成する際の工数の増大を招いている。
従って、本発明の目的は、この種形式の製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部を、当該製氷機用オーガを構成するオーガ本体より、高強度および高硬度の材料で形成して、上端側軸部および下端側軸部それ自体に軸支部の機能を持たせることによって、上端側軸部および下端側軸部のそれぞれに、耐摩耗性の軸支部を別途形成することを廃止して、当該形式の製氷機用オーガを形成する工数を大幅に低減することにある。

本発明は、製氷機用オーガに関する。本発明が適用対象とする製氷機用オーガは、外周面に螺旋状に突出する螺旋状刃部を有する円柱状のオーガ本体と、前記オーガ本体の上端部に同軸的に接合された上端側軸部と、前記オーガ本体の下端部に同軸的に接合された下端側軸部とを備え、冷却筒内にて、前記上端側軸部と前記下端側軸部を回転可能に軸支され、かつ、前記下端側軸部のスプライン部と駆動源の出力軸をトルク伝達可能に連結された状態で立設される形式の製氷機用オーガである。
しかして、本発明に係る製氷機用オーガにおいては、前記オーガ本体は非析出硬化型ステンレス鋼にて形成され、前記上端側軸部および前記下端側軸部は前記オーガ本体に比較して高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼にて形成されていて、前記上端側軸部は前記オーガ本体の上端部に摩擦圧接して接合され、かつ、前記下端側軸部は前記オーガ本体の下端部に摩擦圧接して接合されていることを特徴とするものである。

本発明に係る製氷機用オーガにおいては、製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部を、ロックウェル硬度（ＨＲＣ）が４０以上の析出硬化型ステンレス鋼にて形成することができる。

また、本発明に係る製氷機用オーガにおいては、当該製氷機用オーガを構成するオーガ本体をＳＵＳ３０４のステンレス鋼にて形成し、かつ、当該製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部をＳＵＳ６３０Ｈ９００の析出硬化型ステンレス鋼にて形成することができる。

本発明に係る製氷機用オーガにおいては、オーガ本体の上下の各端部に接合される上端側軸部および下端側軸部を、オーガ本体に比較して、高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼にて形成している。このため、当該製氷用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部は、高強度かつ高硬度であって、耐摩耗性の軸支部として機能させることができる。

従って、本発明に係る製氷機用オーガにおいては、上端側軸部および下端側軸部のそれぞれに耐摩耗性の軸支部を別途形成する必要がなくて、当該製氷機用オーガを形成する工数、具体的には、上端側軸部および下端側軸部のそれぞれに軸支部を形成する工数を削減することができる。
また、本発明に係る製氷機用オーガにおいては、下端側軸部を高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼にて形成されていることから、当該下端側軸部に形成されたスプライン部は強度が高くて、当該スプライン部に駆動源の出力軸側から高トルクが負荷した場合でも、当該スプライン部の変形や損傷等の不具合の発生を大幅に低減させることができる。

また、本発明に係る製氷機用オーガにおいては、上端側軸部および下端側軸部として、析出硬化熱処理を施した析出硬化型ステンレス鋼を採用して、これらの軸部をオーガ本体の各端部に摩擦圧接して接合する手段を採っている。このため、析出硬化熱処理前の析出硬化型ステンレス鋼からなる上端側軸部および下端側軸部をオーガ本体の各端部に接合して、接合された各軸部に析出硬化熱処理を施す際に発生するおそれがある、オーガ本体に対する析出硬化熱処理による熱的悪影響を皆無にして、オーガ本体の設定された特性を十分に保持することができる。

本発明に係る製氷機用オーガの一実施形態を採用したオーガ製氷機を示す一部を縦断した側面図である。 本発明に係る製氷機用オーガの一実施形態を示す側面図である。

本発明は、製氷機用オーガに関する。図１には、本発明に係る製氷機用オーガの一実施形態を採用したオーガ式製氷機を示し、図２には、本発明に係る製氷機用オーガの一実施形態を示している。当該オーガ式製氷機は、製氷機構１０と、製氷機構１０を構成する円筒状の冷却筒内に回転可能に配設されて同軸的に起立する製氷機用オーガ２０と、製氷機用オーガ２０の上端側軸部に配設された氷の折断機構３０と、製氷機用オーガ２０の下端側軸部にトルク伝達可能に連結された駆動機構４０を備えている。

当該オーガ式製氷機を構成する製氷機構１０は、円筒状の冷却筒１１と、冷却筒１１の外周に密に巻回されている蒸発パイプ１２とからなり、冷却筒１１の外周は断熱性のカバー体１３にて覆蓋されている。

当該オーガ式製氷機を構成する製氷機用オーガ２０は、図２に示すように、螺旋状刃部２１ａを有する円柱状のオーガ本体２１と、オーガ本体２１の上端部に接合された上端側軸部２２と、オーガ本体２１の下端部に接合された下端側軸部２３とからなり、下端側軸部２３の下端部には、駆動機構４０の出力軸にトルク伝達可能に連結するスプライン部２３ａが形成されている。

氷の折断機構３０は、円筒状の固定刃３１と、折断具３２とからなり、固定刃３１はその内周側に軸受３３を嵌合させた状態で製氷機用オーガ２０の上端側軸部２２の外周に回転可能に外嵌していて、この状態で、冷却筒１１内の上端部にビスを介して固定されている。固定刃３１はこの固定状態で、製氷機用オーガ２０の上端側軸部２２を回転可能に軸支している。折断具３２は、その頭部の下方の部位に折断部位３２ａを備えるもので、製氷機用オーガ２０の上端側軸部２２の上端に取付けられている。

駆動機構４０は、電動モータ４１と減速機４２とからなり、減速機４２の出力軸４３は、製氷機用オーガ２０の下端側軸部２３に設けたスプライン部２３ａにトルク可能に連結している。製氷機用オーガ２０の下端側軸部２３は、冷却筒１１内の下端部に設けた円筒状の軸支部１４に、軸受１５を介して回転可能に軸支されている。これにより、製氷機用オーガ２０は、冷却筒１１内にて、上端側軸部２２および下端側軸部２３を回転可能に軸支された状態で同軸的に起立していて、駆動機構４０の出力軸４３とはトルク伝達可能に連結した状態にある。

当該オーガ式製氷機の製氷運転においては、製氷用水が給水管１６を通して冷却筒１１内に供給されるとともに、蒸発パイプ１２内には冷却媒体が供給される。これにより、冷却筒１１では、その内周面に製氷用水が漸次氷結し、氷結された氷は回転駆動する製氷機用オーガ２０のオーガ本体２１の螺旋状刃部２１ａにて削り取られ、削り取られた氷は上方へ順次移送されて、固定刃３１が有する各刃部の先端から、各刃部間に形成されている各氷圧縮通路に挿入される。

各氷圧縮通路に挿入された氷は、各氷圧縮通路を通過する間に漸次圧縮されて長尺の圧縮氷となり、各氷圧縮通路の上端開口部を通って上方に搬送される。圧縮氷が所定長さ突出すると、圧縮氷の上端は、製氷機用オーガ２０の頭部に取付けた折断具３２の折断部位３２ａに衝突して折られて切断されて氷塊となる。順次折断されて形成される氷塊は、オーガ式製氷機の上方の部位に設けられている図示しない貯氷庫に順次収容される。

しかして、本発明に係る製氷機用オーガ２０においては、オーガ本体２１と、上端側軸部２２および下端側軸部２３とは、それぞれ異なる材質のステンレス鋼にて、別々に形成されている。製氷機用オーガ２０を構成するオーガ本体２１は、非析出硬化型ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４ステンレス鋼にて形成され、製氷機用オーガ２０を構成する上端側軸部２２および下端側軸部２３は、オーガ本体２１に比較して高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼であって、ロックウェル硬度（ＨＲＣ）が４０以上の析出硬化型ステンレス鋼であるＳＵＳ６３０Ｈ９００ステンレス鋼にて形成されている。

それぞれ別体に形成されているオーガ本体２１と、上端側軸部２２と、下端側軸部２３とは、上端側軸部２２はオーガ本体２１の上端部に摩擦圧接することにより接合され、かつ、下端側軸部２３はオーガ本体２１の下端部に摩擦圧接することにより接合されていて、かかる接合構造によって製氷機用オーガ２０が構成されている。

かかる構成の当該製氷機用オーガ２０においては、オーガ本体２１の上下の各端部に接合される上端側軸部２２および下端側軸部２３は、オーガ本体２１（ＳＵＳ３０４）に比較して、高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０Ｈ９００）にて形成している。このため、当該製氷用オーガ２０を構成する上端側軸部２２および下端側軸部，２３は、高強度かつ高硬度であって、耐摩耗性の軸支部として機能させることができる。

換言すれば、上端側軸部２２においては、軸部自体を軸支部２２ａとして利用することができ、また、下端側軸部２３においては、ステンレス部２３ａの上側の軸部自体を軸支部２３ｂとして利用することができる。従って、当該製氷機用オーガ２０においては、上端側軸部２２および下端側軸部２３に耐摩耗性の軸支部を別途形成する必要が全くなくて、当該製氷機用オーガ２０を形成する工数、具体的には、上端側軸部２２および下端側軸部２３のそれぞれに、別途軸支部を形成する工数を皆無にすることができる。
また、当該製氷機用オーガ２０においては、下端側軸部２３を高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０Ｈ９００）にて形成されていることから、当該下端側軸部２３に形成されたスプライン部２３ａは強度が高くて、当該スプライン部２３ａに駆動機構４０の出力軸４３側から高いトルクが負荷した場合でも、当該スプライン部２３ａに変形や損傷等の不具合の発生を大幅に軽減させることができる。

また、当該製氷機用オーガ２０においては、上端側軸部２２および下端側軸部２３を、析出硬化熱処理を施した析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０Ｈ９００）にて形成していて、これらの上端側軸部２２および下端側軸部２３をオーガ本体２１の各端部に摩擦圧接して接合する手段を採っている。このため、析出硬化熱処理前の析出硬化型ステンレス鋼からなる上端側軸部および下端側軸部をオーガ本体の各端部に接合して、接合された各軸部を析出硬化熱処理する際に発生するおそれがある、オーガ本体に対する析出硬化熱処理による熱的悪影響を皆無にして、オーガ本体の設定された高い特性を保持することができる。

１０…製氷機構、１１…冷却筒、１２…蒸発パイプ、１３…カバー体、１４…軸支部、１５…軸受、１６…給水管路、２０…製氷機用オーガ、２１…オーガ本体、２１ａ…螺旋状刃部、２２…上端側軸部、２２ａ…軸支部、２３…下端側軸部、２３ａ…スプライン部、２３ｂ…軸支部、３０…折断機構、３１…固定刃、３２…折断具、３２ａ…折断部位、３３…軸受、４０…駆動機構、４１…電動モータ、４２…減速機、４３…出力軸。

Claims (3)

1. 外周面に螺旋状に突出する螺旋状刃部を有する円柱状のオーガ本体と、前記オーガ本体の上端部に同軸的に接合された上端側軸部と、前記オーガ本体の下端部に同軸的に接合された下端側軸部とを備え、冷却筒内にて、前記上端側軸部と前記下端側軸部を回転可能に軸支され、かつ、前記下端側軸部のスプライン部と駆動源の出力軸をトルク伝達可能に連結された状態で立設される製氷機用オーガであり、当該製氷機用オーガにおいては、前記オーガ本体は非析出硬化型ステンレス鋼にて形成され、前記上端側軸部および前記下端側軸部は前記オーガ本体に比較して高強度かつ高硬度の析出硬化型ステンレス鋼にて形成されていて、前記上端側軸部は前記オーガ本体の上端部に摩擦圧接して接合され、かつ、前記下端側軸部は前記オーガ本体の下端部に摩擦圧接して接合されていることを特徴とする製氷機用オーガ。
2. 請求項１に記載の製氷機用オーガにおいて、当該製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部は、ロックウェル硬度（ＨＲＣ）が４０以上の析出硬化型ステンレス鋼にて形成されていることを特徴とする製氷機用オーガ。
3. 請求項１または２に記載の製氷機用オーガにおいて、当該製氷機用オーガを構成するオーガ本体はＳＵＳ３０４のステンレス鋼にて形成され、かつ、当該製氷機用オーガを構成する上端側軸部および下端側軸部はＳＵＳ６３０Ｈ９００の析出硬化型ステンレス鋼にて形成されていることを特徴とする製氷機用オーガ。

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