JP3734781B2 - 軸固定構造およびコンベヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸固定構造およびコンベヤに関し、特にボルトなどを必要としない簡易な軸固定構造および該軸固定構造を有するコンベヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、食品、機械その他の各種分野において、物の搬送にはホイールコンベヤやローラコンベヤなどが利用されている。これらコンベヤの回転部を支持する支持軸の構造としては、支持軸自体が回転部の内輪となる一体型のものと、シャフト、パイプなどを回転部の軸受に通して使用する分割型などがある。これら各軸の構造に合わせて、該支持軸を固体保持するための構造も異なる。通常、一体型のコンベヤは、筒状になったホイールやローラの内輪をフレーム間に配置し、フレーム外側からスプリングワッシャー、平ワッシャー、ナット等を介してボルトを通し強固に締め込み、支持軸である内輪を両側のフレームで押さえ込み固定している。この方式のコンベヤは、フレームに支持軸を強固に固定できることから、コンベヤの機械的強度およびホイールの回転性、直進走行性に優れている。一方分割型のコンベヤでは、フレーム側面に樹脂受部などを設けて弾性変形などを利用して支持軸の両端を固定する(特開平5−81846号公報、特開平7−126748号公報など)、または、フレームの軸端固定部を内側に折り曲げて直接固定する方式(実開平5−82918号公報など)などを用いるので、組み立て性に優れている。
また、これらコンベヤに用いられるフレームは、アングルやチャンネル状の鋼材からなる二枚のフレーム側板でホイールやローラなどの回転部を固定する分割型フレームが多用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記分割型のコンベヤにおいて樹脂受部などを設けて弾性変形を利用するものでは、フレーム生産とは別工程で樹脂受部を製造する必要があるという問題や、支持軸および受部に六角加工などの支持軸を固定させる加工をする必要があるなどの問題がある。また、軸端固定部を背切り加工し内側に折り曲げて直接固定するものでは、支持軸の固定位置の精度が悪いため、搬送中に回転部ががたつき回転性、直進走行性に劣るなどの問題がある。さらに、これらボルトなどを用いない分割型コンベヤの軸固定構造は、組み立て性に優れるが、上記のような問題に加えボルトなどを利用する一体型に比べて機械的強度および回転性などが劣るため、小物搬送用の小型コンベヤなどにしか用いることができないという問題がある。
また、一体型のコンベヤは、ボルトを締める工程があり組み立て性に劣るという問題がある。また、上記分割フレームを用いた場合では、ボルト締め付け時にコンベヤに捻れが生ずる場合があるという問題がある。
【0004】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、構造が簡易でかつ強固に軸を固定できる軸固定構造および該軸固定構造を備えることによりコンベヤの強度およびホイールの回転性、直進走行性を確保しつつ、ボルトなどを必要としない組み立て性に優れたコンベヤを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸固定構造は、一対の金属製側板の少なくとも一方の側板の軸受部形成側端部を折り曲げ、該折り曲げられた側板の内側に軸受部を形成するとともに、該側板の外側に軸固定部を形成した軸固定構造であって、該軸固定部は側板との連結部を境にして、上記側板と平行な上舌片と、上記側板より内側方向に折り曲げられた下舌片とが形成され、支持軸圧入時に上記下舌片が側板面方向に、上記上舌片が上記連結部を中心軸として上記側板より内側方向に塑性変形して回動することで上記上舌片により上記支持軸を挟み込んで固定することを特徴とする。
また、上記軸固定部における連結部は、折り曲げられた舌片が折り曲げ角度を維持しつつ、該連結部を中心として塑性変形できる機械的強度を有することを特徴とする。すなわち、上記軸固定部における連結部を中心として折り曲げられた舌片がシーソー運動をすることができる。
【0006】
上記軸固定構造は、軸を圧入することにより、軸固定部が連結部を中心としてシーソー運動し軸端部を圧入方向から押さえつけるので、軸の組み付けが容易であるとともに、軸受部と併せて挟み込むことにより軸を強固に安定して固定することができる。
【0007】
本発明のコンベヤは、上記軸固定構造を有するコンベヤであって、対向する一対の側板を有し該側板上端部を逆U字状に折り曲げたフレームと、該側板に設けられた上記軸固定構造と、上記一側板の軸固定構造およびこれに対向する対側板の軸固定構造に両端を固定される支持軸と、該支持軸に回転自在に支持される搬送用回転部とを備えてなることを特徴とするコンベヤ。
また、上記搬送用回転部がホイール状またはローラ状であることを特徴とする。
【0008】
上記コンベヤは、フレームに上記シーソー式の軸固定構造を有することにより、ボルトレス化を図りつつ強固にシャフトなどの支持軸をフレームに固定できる。また、支持軸を該軸固定構造に圧入するのみで、支持軸の配置および固定が同時に行なえるため、コンベヤ生産における作業効率が大幅に増加する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る軸固定構造および該軸固定構造を有するコンベヤを図1および図2を参照して説明する。図1はコンベヤの組立斜視図を、図2(a)は軸固定構造を示す図として図1におけるA−A断面図を、図2(b)は軸固定構造を側板外側から見た図をそれぞれ示す。
図1に示すようにコンベヤ1は、下板2dと、対向する2枚の側板2cとからなるコの字形状で、かつ側板上端部が内側板2a、上板2b、側板2cで構成される逆U字形状に折り曲げられた一体型フレーム2と、上板2b、内側板2aの上部を開口してその内側板2aの下端で支持軸を支持する軸受部3aおよび側板2cを連結部3cを残し切り抜き加工した軸固定部3bからなる軸固定構造3と、フレーム両側板で対向する軸固定構造3に両端を固定される支持軸4と、この支持軸4を介して回転自在に支持される搬送用回転部としてのローラ5とから構成されている。
【0010】
図2により軸固定構造3を詳細に説明する。軸固定部3bは、連結部3cを境にして側板2cと平行な上舌片3dと、側板2cより内側に折り曲げられた下舌片3eとからなり、折り曲げ箇所である略中央部の両側面において一対の連結部3cを介して側板2cと繋がっている。この軸固定部3bは、コンベヤピッチによって、フレーム側板2cの該部分をプレス加工し、窓状に枠を切り落とした後、下舌片3eを側板内側にヘラ曲げすることにより形成される。なお、軸固定部3bの形状、大きさ、および下舌片3eの垂直からの折り曲げ角度は、固定する支持軸径に合わせて加工時に任意に変更できる。
軸受部3aは、フレーム2上方から支持軸4の圧入を可能とするため、上板2b、および内側板2aの上部に開口部として形成され、該開口部下端にて支持軸4を支持する。支持軸の圧入を円滑に行なうため、軸受部3aとなる内側板2aの開口部は上板2b側で幅が広くなるテーパー状とすることが好ましい。また、該開口部下端は、支持軸を精度よく強固に支持するため、その形状を該支持軸断面形状に合わせることが好ましい。
【0011】
軸固定部は、支持軸の圧入方向に対して連結部を中心としてシーソー運動できる形状であればよい。なお、本発明におけるシーソー運動とは、連結された2枚の舌片3d、3eの一方を回動させたとき、連結部3cを支点として他方の舌片が同一回転方向に回動する運動をいう。具体的な形状としては、圧入時において、該下舌片に軸が接触する傾斜面を備えた断面がくの字状の長方板状、楕円板状などである。また、折り曲げ角度を維持しつつ、連結部を中心としてシーソー運動できる機械的強度を必要とすることから、材質としては金属などを用いることが好ましい。
連結部は、シーソー運動における回動の支点となることから回転または変形可能な形態を必要とし、連結部として軸を設け軸固定部を該軸を支点に回動できるようしたもの、または、本発明のコンベヤのように金属などの塑性変形を利用するものでもよい。前者の場合においては、軸幅が対向する軸固定部間距離よりも短く寸法精度が悪いと軸抜けを起こす可能性があるため、切り込みなどを利用し支持軸固定後に回動をロックできる構造を設けることが好ましい。構造が簡易で加工が容易であることから、連結部としては後者の金属の塑性変形を利用するものが好ましい。
軸受部は、軸固定部と併せて支持軸を挟み込み固定するため、軸の圧入方向に対向して支持できる形状であればよい。また、水平方向に対する軸固定も行なえる形状であることが好ましい。具体的には、円径シャフトなどの場合、圧入側が開口したU字溝状などである。
【0012】
一定方向からの圧入による軸固定の機構を図3を参照して説明する。図3は、軸固定構造への支持軸の取付過程を示す。
両側板2c間距離よりも若干短い支持軸4をローラ5を支持させた状態で、フレーム2の上方から、軸固定構造のテーパー状開口部となっている軸受部3aに挿入する(図3−1)。軸固定部3bの下舌片3eが側板内側に折り曲げられているため、支持軸4は、この下舌片3e傾斜面により両端を支持され水平に設置される(図3−2)。次に、ローラ5に垂直荷重を掛け押し下げることにより、屈曲下部3eは、支持軸4の接触点において荷重が掛かり、支持軸4の押し下げに連動して、連結部3cを支点としてシーソー式に側板2c側に向かい回動する。支持軸4を軸受部3aの下端まで押し下げれば荷重を加えるのを停止する。この結果、側板2cに平行であった軸固定部3bの上舌片3dが、側板2c内側に折り曲げられた形状となり、軸受部3aの下端部との間で支持軸4が挟み込まれ固定される(図3−3)。
荷重を加えて押し下げる工程を円滑にすることから、支持軸4の端部を予めC面取り加工しておくことが好ましい。また、該加工を施すことにより、固定後の支持軸4と傾斜面である上舌片3dとの接触面積が増加するため、より強固に安定して支持軸を固定することができる。
【0013】
コンベヤによる水平運送上では、搬送物の荷重は軸受部3aの下端部に負荷されるため、軸固定構造を構成する軸固定部3bには荷重による負荷は掛からない。よって、本発明のコンベヤにおける軸固定部3bの形状および連結部強度は支持軸4の回転運動などによる持ち上がりを抑制できる程度であればよい。
また、引き抜き方向にも大きな負荷のかかる用途に対し本発明の軸固定構造を用いる場合、軸固定部3bにおいて、下舌片3eを上舌片3dよりも圧入方向に対して長く調整することが好ましい。これは、圧入時においては、力点となる下舌片3eの支持軸接触点と、支点となる連結部3cとの距離が離れるため、テコの原理により挿入が容易になり、引き抜き方向に対しては、力点となる上舌片3dの支持軸接触点と、支点となる連結部3cとの距離が近いため抜けにくくなるからである。
【0014】
本発明の軸固定構造は、上記のようにシーソー式の軸固定部と、荷重を支持する軸受部とにより、支持軸の圧入による設置と支持軸端部の固定を同時に行なえるため、ボルトなどにより軸固定を行なうものと比較してコンベヤ生産における作業効率が大幅に増加する。また、金属フレームを加工して軸固定部を形成し、該軸固定部の連結部の金属塑性変形を利用したシーソー機構で支持軸を固定することにより、樹脂部材などの弾性変形を利用した固定機構よりも強固に固定できる。この結果、従来は小物搬送用の小型コンベヤでしか実現できなかったボルトレス化が、通常のコンベヤにおいても可能となる。
なお、上記軸固定構造により軸の一端のみを固定し、他端を別の軸固定構造により固定することもできる。
【0015】
本発明のコンベヤを構成するフレームおよび搬送用回転部について説明する。
フレーム2は、上記形状となるよう一枚板を加工する、または、溶接により側板2c、下板2dなどを接合してもよい。一体型フレームとすることにより、フレームの捻れなどを抑制できる。フレーム2の材質としては、金属、樹脂などを用いることができ、膨張・変形が少なく、機械的な強度面に優れることから金属を用いることが好ましい。また、形状は支持軸4の両端を支持できる軸固定構造を形成できる形状であればよく、フレーム側板上端部を加工し該構造を形成すれば図1に示すコの字形状以外では、C字形状などとすることもできる。
【0016】
搬送用回転部であるローラ5は、軸固定構造3に固定されたシャフトなどの支持軸4に回転自在に支持される。軸固定構造3の間隔は、搬送物がローラ間に落下しない程度とすればよい。また、ローラ5の材質としては、金属、樹脂などを用いることができるが、ローラ3は直接搬送物と接触するので、傷みなどを防止するため搬送物により材質を選択する必要がある。例えば、食品を搬送する場合では、ポリアセタール樹脂などを用いることが好ましい。
回転抵抗を抑えるとともに搬送物への振動を防止する目的で、シャフト軸受部分に転がり軸受、すべり軸受などの摺動部材を備えることができる。また、シャフトなどの支持軸によりローラを保持する場合では、ローラ幅がフレーム側板間距離よりも小さく、隙間ができるため、ローラが水平方向にずれて直進性、回転性が低下する場合があるが、これを防止するため、該隙間にカラーなどの隙間嵌合材を嵌めることができる。
搬送用回転部は、用途に応じてローラの他、ホイールを用いることができる。ホイールは、千鳥状などに配置し間隙を減らすことにより小物搬送などに適する。また、ホイールの材質としては、ローラと同様で金属、樹脂などを用いることができる。
【0017】
また、シャフトなどを使用しないものとして、内輪の中央部に玉軸受を有し、ローラやホイールと該内輪が玉軸受部を挟んで固定される一体型の回転部を用いることができる。従来は、この形状の回転部を用いる場合、円筒状内輪の両端をボルトなどにより固定していたが、本発明の軸固定構造では、該内輪を円筒状にするなどの加工をすることなく、上記シーソー方式により支持軸となる内輪を強固に固定支持することができる。また、この形状の回転部は、ローラ・フレーム間の隙間による水平方向ずれが起こらないため、隙間嵌合材などを必要とせずに直進性、回転性に優れる。
【0018】
【発明の効果】
本発明の軸固定構造は、一対の側板の少なくとも一方の側板の軸受部形成側端部を折り曲げ、該折り曲げられた側板の内側に軸受部を形成するとともに、該側板の外側に軸固定部を形成した軸固定構造であって、該軸固定部は側板との連結部を中心にして両側に側板と独立してシーソー運動可能な二つの舌片が形成され、該舌片の一方が側板の内側方向に折り曲げられ、軸圧入時に側板の内側方向に折り曲げられた舌片が側板面方向に回動し、他方の舌片が上記連結部を中心とするシーソー運動により軸を挟み込んで固定するので、軸の組み付けが容易であるとともに、軸受部と併せて挟み込むことにより軸を強固に安定して固定できる。また、上記軸固定部における連結部は、折り曲げられた舌片が折り曲げ角度を維持しつつ、該連結部を中心としてシーソー運動できる機械的強度を有するので軸を強固に固定できる。
【0019】
本発明のコンベヤは、上記軸固定構造を有するコンベヤであって、対向する一対の側板を有し該側板上端部を逆U字状に折り曲げたフレームと、該側板に設けられた上記軸固定構造と、上記一側板の軸固定構造およびこれに対向する対側板の軸固定構造に両端を固定される支持軸と、該支持軸に回転自在に支持される搬送用回転部とを備えてなるので、ボルトレス化を図りつつ強固にシャフトなどの支持軸をフレームに固定できる。また、支持軸を該軸固定構造に圧入するのみで、支持軸の配置および固定が同時に行なえるため、コンベヤ生産における作業効率が大幅に増加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンベヤの組立斜視図である。
【図2】軸固定構造を示す図である。
【図3】軸固定構造への支持軸の取付過程を示す図である。
【符号の説明】
1 コンベヤ
2 フレーム
3 軸固定構造
4 支持軸
5 ローラ
Claims (4)
- 一対の金属製側板の少なくとも一方の側板の軸受部形成側端部を折り曲げ、該折り曲げられた側板の内側に軸受部を形成するとともに、該側板の外側に軸固定部を形成した軸固定構造であって、
前記軸固定部は側板との連結部を境にして、前記側板と平行な上舌片と、前記側板より内側方向に折り曲げられた下舌片とが形成され、支持軸圧入時に前記下舌片が側板面方向に、前記上舌片が前記連結部を中心軸として前記側板より内側方向に塑性変形して回動することで前記上舌片により前記支持軸を挟み込んで固定することを特徴とする軸固定構造。 - 前記軸固定部における連結部は、折り曲げられた舌片が折り曲げ角度を維持しつつ、該連結部を中心として塑性変形できる機械的強度を有することを特徴とする請求項1記載の軸固定構造。
- 対向する一対の側板を有し該側板上端部を逆U字状に折り曲げたフレームと、該側板に設けられた軸固定構造と、前記一側板の軸固定構造およびこれに対向する対側板の軸固定構造に両端を固定される支持軸と、該支持軸に回転自在に支持される搬送用回転部とを備えてなるコンベヤであって、
前記軸固定構造は、請求項1または請求項2記載の軸固定構造であることを特徴とするコンベヤ。 - 前記搬送用回転部がホイール状またはローラ状であることを特徴とする請求項3記載のコンベヤ。
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