JP2003049826A - 駆動変速機・ローラー間連結構造 - Google Patents

駆動変速機・ローラー間連結構造

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JP2003049826A JP2002159056A JP2002159056A JP2003049826A JP 2003049826 A JP2003049826 A JP 2003049826A JP 2002159056 A JP2002159056 A JP 2002159056A JP 2002159056 A JP2002159056 A JP 2002159056A JP 2003049826 A JP2003049826 A JP 2003049826A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】製紙機に使用される可変冠ローラにおいて、駆
動変速機及びローラ用の全く新しい形式のシール方法を
提供する。 【解決手段】本発明は駆動変速機１１とそれを介して駆
動されるローラー１００間の連結構造１０に関する。駆
動変速機１１は駆動入力軸１２を備え、この入力軸１２
を介して駆動を鋸歯状ギャへ伝達し、さらに駆動された
ローラー１００のローラージャケット１００ａへと伝達
してローラーを回転させる。ローラー１００は固定中心
軸１００ｂとそれを支持する軸受部Ｇを備える。駆動変
速機１１が固定位置にある時、ローラー１００のローラ
ージャケットの軸方向及び半径方向の作動を可能とする
ためすべりリングを備えるシール２５が駆動変速機１１
とローラー１００間に嵌め込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は駆動変速機・ローラ
ー間の連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動変速機と可変冠ローラー間の構造と
してベローズシール構造が既知である。本明細書におい
て、可変冠ローラーとはローラージャケットを液圧また
は液圧荷重シューを利用してその長手方向へ沿って所望
の形状に過重可能なものをいう。液圧による逆圧が向け
られあるいは液圧荷重シューが配置される中心軸は固定
された定位軸である。駆動変速機とローラー間の連結に
用いられる可変冠ローラーのローラージャケットを半径
方向あるいは軸方向に作動させるため、最先端技術の方
法においては駆動変速機とローラーの間にあるゴム製の
ベローズ様シール構造を用いて前記作動を可能としてい
る。最先端技術の方法においては、前記ベローズは駆動
変速機の可変冠ローラーの軸を取り囲む鋸歯状ギヤの末
端面と鋸歯状ギヤの筒形軸の後方の駆動ローラーへ連結
された本体構造の間に嵌め込まれる。
【０００３】ベローズはローラー構造物と変速機間の大
きな半径方向の移動を可能にしている。ゴム製のベロー
ズは帯状のクランプによって変速機とローラージャケッ
トへ連結された本体部双方と連結されている。ベローズ
内部のローラーと固定された中心軸の間のスペースには
変速機用のオイルが配備されている。ゴム製ベローズは
ローラーと鋸歯状ギヤの間にホースクランプによって設
置されている。
【０００４】前記ベローズは軸方向の作動、半径方向の
作動や、高速かつ径の大きなねじれを受けることには余
り適してない。万一ベローズが破れるかあるいはクラン
プが破損した場合、起こり得る漏れは甚大であり、製紙
機は停止し重大かつ制御不可能な問題となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は駆動変速機及
びローラー用の全く新しい形式のシール方法を提供する
ものである。製紙機の場合、ローラーは可変冠ローラー
であってもよく、該可変冠ローラーは固定され回転しな
い中心軸及び連結液圧負荷圧力室あるいは連結液圧負荷
荷重シューを有し、それらは、ローラージャケットへ負
荷を与えローラーニップ中においてローラージャケット
の曲げ形状を制御するための圧力室中で使用されるかあ
るいは圧力室中に圧力を引き起こす為に用いられるもの
である。駆動変速機を介して、その駆動は筒形軸から本
体部を通ってまずローラーフランジへと送られ、次にロ
ーラージャケットへと送られる。液圧あるいは荷重シュ
ーによって加えられた過重により生じた曲がりは中心軸
自体に関しては許容できるものである。固定軸の駆動側
の遊び軸受部は駆動変速機と連結して配置されているこ
とが好ましい。
【０００６】一体化されたローラー変速機とローラー間
のシールでは必ず以下の作動を受ける。 ・軸方向の作動、ローラージャケットの軸受部同士間の
隙間に等しい距離の移動。 ・半径方向の作動、ローラーの曲がりによって起こる偏
心。 ・ねじれ、ギヤクラッチ中のバックラッシによって起こ
る作動。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本新規なシール方法はシ
ールリングによって構成される。かかる構成の優れた点
は低摩擦性と軽量なすべりリング材にあり、さらに軸方
向及び半径方向双方への耐磨耗性シールを備えることに
ある。このすべりリングは二つの側面シールリング間に
配置され、その位置は軸方向において決められる。すべ
りリングは、半径方向へその位置を移動するので、変速
機によって及びローラーの荷重によってもたらされたシ
ャフトの中心線同士間のいかなる偏心も作動に問題とな
らないような大きさに形成されている。すべりリング内
部の残りのスペース及びリングへ少量のグリースを詰め
ることにより軸方向にシール材に潤滑性が付与され遠心
力が助長される。すべりリングの外径上に位置するシー
ルは変速機内部のオイルから潤滑性を得ている。シール
表面の大きさは十分大きく取られているのでジャケット
の軸方向の作動が操作に邪魔になることはない。
【０００８】リングはすべてローラーの回転速度で回転
する。すべりリングは一定の小さな半径方向の作動に入
るがその程度はローラーの荷重と生じ得る偏心の大きさ
に依存する。シール方法はあらゆる大きさの径に適応
し、また高速、低速の表面速度の双方にも適応してい
る。すべりリング材及びシール材は磨耗に十分耐えうる
ものを選ぶ。シール方法は完全な無漏出方法を目的とす
るものではなく漏出を制御することを目的とする方法で
ある。シール構造の外側のスペースからは漏出を観察で
きるホース管が延びており、シール材の磨耗を検知でき
るので事前に適時維持管理する予定を立てることが可能
である。
【０００９】本新規な構造によれば新型の高速機のシー
ルも可能となる。
【００１０】本発明にかかる駆動変速機・ローラー間の
連結構造はクレーム中に示された特徴により従来技術と
は区別され得るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて図面を参照
して本発明を説明する。但し、本発明は以下の実施例に
限定されるものではない。
【００１２】図１は駆動変速機１１とローラー１００間
の連結構造である本発明の対象部分について説明してい
る。例えば、モーターから駆動変速機１１の入力シャフ
ト１２へ駆動が与えられると、この駆動は駆動変速機１
１及び鋸歯状ギヤを介してローラー１００のローラージ
ャケット１００ａへと伝達される。ローラー１００には
回転しない固定型中心軸１００ｂが備えられている。中
心軸１００ｂの両端は遊び軸受部Ｇにより支持されてお
り、この軸受はボールベアリングであることが好ましく
荷重により中心軸１００ｂが曲がる構成である。ローラ
ー１００の中心軸１００ｂには圧力室もしくはそれに代
わる荷重シュー、好ましくは液圧荷重シューＫ１、
Ｋ２、・・が備えられている。この液圧荷重シューはロ
ーラージャケット１００ａの内面へ接触させることがで
き、またローラー１００及び２００間のローラーニップ
Ｎ１中のローラージャケットへ荷重をかけるための圧力
室中で使用されあるいは圧力室中に圧力を引き起こすた
めに用いられる。ローラージャケットが液圧あるいは荷
重シューＫ１、Ｋ２によって荷重されると、半径方向の
移動がローラー構造と駆動変速機間に起こり、また軸方
向の移動も駆動中に起こる。駆動変速機１１と駆動ロー
ラー１００間におけるこれら移動を可能とするため、本
願攻勢の連結構造においては本願発明にかかる分離シー
ル２５を用いている。この分離シール中にはすべりリン
グ３０が備えられている。ローラー１００としては例え
ば製紙機またはボール紙製造機の可変冠ローラー、つま
り曲がりに対する補正が可能なローラーが使用できる。
【００１３】図２は駆動変速機の端部を示している。図
３は図２中の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。本図はロ
ーラー１００の駆動変速機側の端部を示している。
【００１４】図２及び３を参照して以下に駆動変速機１
１とこの変速機を介して駆動されるローラー１００間の
連結構造１０について説明する。ローラー１００は所謂
可変冠ローラー、すなわち曲がり対して補正が可能なロ
ーラーであることが好ましい。つまり、ローラージャケ
ットは液圧あるいは液圧荷重シューＫ１、Ｋ２によって
直接荷重できることを意味する。圧力室または荷重シュ
ーは定位型あるいは固定型中心軸１００ｂとローラージ
ャケット１００ａ間のローラージャケット内部に配置さ
れている。固定軸１００ｂは遊び軸受と呼ばれる軸受部
によって支持され、この軸受部により荷重により生ずる
固定軸１００ｂの角度変化が可能に構成されている。駆
動変速機１１は断面が箱状をした本体部Ｒを備えてい
る。例えばまずモーターが駆動され次いで入力軸１２が
駆動される。入力軸１２には鋸歯状ギヤまたは歯１３が
備えられている。この入力軸は軸受部１４、１５によっ
て支持され断面が箱状をした本体部Ｒ中で回転する。歯
１３を介して駆動はさらに固定軸１００ｂ周囲の鋸歯状
ギヤ１６へ入力軸１２の歯１３と機能的に連結している
歯１６ａを経由して伝えられる。鋸歯状ギャ１６には内
側歯１６ｂが備えられている。鋸歯状ギャ１６は軸受部
１７、１８によって本体部Ｒ上に支持されている。軸受
部１８の一方の側には軸受部１８をその位置に保持する
覆板１９がある。軸受部１７、１８は鋸歯状ギャ１６の
円周歯１６ａの両側に配置されている。鋸歯状ギャ１６
の内側歯１６ｂを介して駆動は円周歯２１ａによって筒
形軸２０へと伝えられる。筒形軸２０の他端には円周歯
２１ｂがあり、駆動はこの歯からフランジ板２２の歯２
３を介してさらにフランジ板２２へと伝えられる。フラ
ンジ板２２には螺子Ｒ１によってリング板２４が取り付
けられている。このリング板２４は固定軸１００ｂの幾
何学的中心軸Ｘに対して直角に位置している本体部２４
ａと前記中心軸Ｘの方向に位置している本体部２４ｂを
備えている。本体部２４ｂは本発明にかかるシール２
５、すべりリング３０及びリングシール３１用の第１停
止面２４ｃ１と漏出オイルスペース３３へ連結する第２
のシール用の第２停止面２４ｃ２を備えている。
【００１５】シール２５のすべりリング３０はシール容
器の本体部２７中に配置され、すべりリングは中にシー
ル空洞部２８と好ましくは環状のグルーブを備えてい
る。シール空洞部２８中及びシール容器本体部２７のグ
ルーブＵ１、Ｕ２中には側面シール２９ａ１、２９ａ２
が配置され、これら側面シールはすべりリング３０を介
して対向している。シーリング容器本体部２７には基体
部２７ａ、リング板２７ｂ及びパッチボルトＲ２が含ま
れている。パッチボルトＲ２はリング板２７ｂを貫通し
てさらに基体部２７ａを貫通し鋸歯状ギヤ１６の表面ま
で達している。すべりリング３０はプラスチック製であ
ることが好ましい。すべりリング３０の末端面中にはゴ
ム製であると都合のよいＯ−リングシール３１が配置さ
れている。シール３１の機能は変速機オイルの流れ出し
を防止し、また他方においてすべり面を形成して駆動変
速機とローラージャケット間の軸方向の作動を可能とす
ることである。すべりリング３０は、それがシール空洞
部２８内に配置された場合、シール空洞部２８の底部ｔ
とすべりリング３０の面表面ｎ間にフリースペースＤを
形成するような大きさに作られている。このフリースペ
ースには、潤滑油／グリース等の潤滑剤が置かれ、ロー
ラージャケット１００ａはそのスペース内では半径方向
へ移動することが可能である。空洞スペースＤは本願構
造中において前記第１停止面２４ｃ１よりも回転中心軸
Ｘに近く位置するように配置されている。なお、空洞ス
ペースＤ中に置かれた充填用グリースは遠心力の影響を
受けてシール表面側へ移動し易くなっており、これによ
りシール表面へ潤滑性を付与する配慮が為されている。
シール空洞部２８の底部ｔへ向かう遠心力の影響のもと
でシール用すべりリング３０が移動することによりスペ
ースＤから潤滑剤処理される面へと潤滑剤の移動も行な
われる。
【００１６】本願構成の連結構造には外側リング３２も
含まれており、この外側リングとシール２５間のシール
２５後方には漏出オイルスペース３３が形成されてい
る。この漏出オイルスペース３３は漏出オイルチャネル
３４と連結され、このチャネルは好ましい場合例えば変
速機へ戻り連結されている。漏出オイルチャネル３４は
透明な漏出オイルパイプを用いて形成することができ、
このパイプを通して操作中に起こる漏出オイル量を監視
することができる。漏出オイルチャネル３４には漏出オ
イル量を正確に測定し、万一漏出オイル量が一定の設定
限界値を超えた場合にオペレーターへ警報を出す測定装
置／センサを備えることも可能である。漏出オイルの流
れを目視でのみ監視している場合は、バイバス管を透明
な材料で作るか透明な窓を形成してそこから漏出オイル
の流れを監視することが可能である。
【００１７】本願構成の連結構造においては、入力軸を
駆動させることにより次に鋸歯状ギヤ１６が駆動され、
さらに筒形軸２０、次いでこれを介してフランジ板２２
が駆動され、さらにローラー１００と連結して可変冠ロ
ーラーのローラージャケット１００ａが回転される。上
記の方式で鋸歯状ギヤ１６の回転が得られることからす
れば、鋸歯状ギヤ１６とそれに連結するシール２５の回
転速度は駆動ローラー１００及びそのローラージャケッ
ト１００ａの回転速度と同一である。
【００１８】図４は本発明の対象部分であるシール２５
より大きくを示したものである。シール２５は以下の構
造に形成されている。シール２５は中心軸１００ｂを取
り巻く環状構造をしている。シール２５は環状のすべり
リング３０を備え、このすべりリングはシール容器２７
の空洞部２８中に位置している。環状の側面シール２９
ａ、２９ｂがシール空洞部２８のシール容器２７のグル
ーブＵ１、Ｕ２中に配置されている。Ｏ−リングシール
３１はすべりリング３０の端部表面中の周縁部グルーブ
Ｕ３中に配置されている。本発明にかかる構造中にはフ
リースペースＤが形成され、その中に潤滑剤／グリース
が置かれているので、シール容器本体部２７が他の構造
物とともに回転する際に遠心力が働いて潤滑剤／グリー
スを外側半径方向へ移動させ、これにより側面シール２
９ａ１、２９ａ２双方及びすべりリング３０の側面表面
が潤滑剤処理される。変速機オイルはその停止面２４ｃ
１に対向して位置している場合Ｏ−リングシール３１の
潤滑化を適切に実施する。停止面２４ｃ１は、Ｏ−リン
グシールがローラージャケットの軸方向の作動（Ｌ ２）
により停止面に沿ってスライドできるように長く形成さ
れている。ローラー１００のローラージャケット１００
ａの軸方向の作動（矢印Ｌ２）及び半径方向の作動（矢
印Ｌ１）はフランジ板２２を経てリング板２４へと進
み、さらに本体部２４ｂへと進む。リング板３０は半径
方向の作動を受け、軸方向の作動は停止面２４ｃ１を十
分に長く形成して対応しているのでＯ−リングは停止面
２４ｃ１に沿って移動する。操作中、すべりリング３０
及びその端部面に配置されたシール３１が回転する。シ
ール３１は変速機オイルが流れ過ぎることを防止する。
側面シール２９ａ１、２９ａ２は変速機オイルがスペー
スＤ中へ流入するのを防止する。
【００１９】すべりリングシール３０はプラスチック材
料で作製されるのが好ましい。プラスチック材は耐磨耗
性かつ耐熱性でありオイルに対する耐性にも優れさらに
優れたすべり特性をもつからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の対象部分を説明する図。
【図２】 駆動変速機の端部を示す図。
【図３】 図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面を表す断面図。
【図４】 図３のＡ部分のシールをより大きく表して示
した図。
【符号の説明】
１１ 駆動変速機 １２ 入力軸 １３ 歯 １６ 中心部鋸歯状ギヤ ２０ 筒型軸 ２２ フランジ板 ２３ 歯 ２７ シール容器 ２８ シール空洞部 １００ 駆動ローラー １００ａ ローラージャケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモ クッコ フィンランド国 エフアイエヌ−40420 イスカ アラティエ 15 エー (72)発明者 アスコ マヨリ フィンランド国 エフアイエヌ−40500 イバスキラ エラカツ 12 Ｆターム(参考） 3J043 AA16 BA02 BA08 BA09 CA01 CB13 DA05 3J103 AA02 AA79 BA32 BA47 CA25 CA36 DA05 FA22 GA02 GA55 4L055 CG15 FA22

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動変速機（１１）とローラー（１００）
    間の連結構造であって、前記駆動変速機（１１）は入力
    軸（１２）を備え、これを介して鋸歯状ギヤへ、さらに
    駆動ローラー（１００）のローラージャケット（１００
    ａ）へと駆動が伝達されてローラージャケットが回転さ
    れ、ローラー（１００）は固定された中心軸（１００
    ｂ）及びその中心軸を支持する軸受部（Ｇ）を有し、前
    記駆動変速機が固定位置にある時にすべりリングを備え
    るシール（２５）を駆動変速機（１１）とローラー（１
    ００）の間に嵌め込むことによりローラー（１００）の
    ローラージャケット（１００ｂ）の軸方向及び半径方向
    の作動を可能とすることを特徴とする前記連結構造。
  2. 【請求項２】前記入力軸（１２）の歯（１３）を介し中
    心部の鋸歯状ギヤ（１６）の歯（１６ａ）を経て該中心
    部鋸歯状ギヤ（１６）へ駆動が伝達され、前記鋸歯状ギ
    ヤ（１６）から駆動がさらに筒形軸（２０）へと伝達さ
    れて鋸歯状ギヤ（１６）の内部の歯（１６ｂ）が筒形軸
    （２０）の周縁歯（２１ａ）と機能的に連結し、さらに
    駆動が筒形軸（２０）から第２の外縁歯（２１ｂ）を通
    ってフランジ板（２２）へと伝達されてフランジ板（２
    ２）の歯（２３）が筒形軸（２０）の歯（２１ｂ）と機
    能的に連結し、またフランジ板（２２）はそれを回転さ
    せる駆動ローラー（１００）のローラージャケット（１
    ００ａ）へ連結され、すべりリング（３０）はシール容
    器本体部（２７）中へ嵌め込まれ、該本体部は鋸歯状ギ
    ヤ（１６）の末端面に配置されし、すべりリング（３
    ０）はシール容器（２７）のシール空洞部（２８）中に
    配置され、該空洞部は好ましくは環状のグルーブであっ
    て空洞部側面表面中にグルーブ（Ｕ１、Ｕ２）を備え、
    該グルーブ中には側面シール（２９ａ１、２９ａ２）が
    配置され、前記グルーブはすべりリング（３０）の側面
    に対向して配置されていることを特徴とする請求項１項
    記載の連結構造。
  3. 【請求項３】前記すべりリング（３０）とシール空洞部
    （２８）の底部（ｔ）間にフリースペース（Ｄ）が残さ
    れ、該スペース内に潤滑剤／グリースを配置でき、シー
    ル容器本体（２７）が回転する時に潤滑剤をすべりリン
    グ（３０）及びシール（２９ａ１、２９ａ２）へ向かう
    遠心力によって移動させてすべりリング（３０）とこれ
    と連結する前記構成部分間に潤滑性を付与することを特
    徴とする先行する請求項のいずれか１項記載の連結構
    造。
  4. 【請求項４】前記すべりリングの端部面中の周縁部グル
    ーブ（Ｕ３）中のすべりリング（３０）は停止面（２４
    ｃ１）に対向して位置している好ましくはゴム製のシー
    ル（３１）を備え、該停止面（２４ｃ１）は前記ローラ
    ー（１００）に連結したフランジ板（２２）のリング板
    （２４）中に配置され、リング板（２４）はローラー
    （１００）の中心軸（Ｘ）に対して直角に位置する本体
    部（２４ａ）と中心軸（Ｘ）の方向に位置する本体部
    （２４ｂ）とを備え、前記停止面（２４ｃ１）はローラ
    ー（１００）のローラージャケット（１００ａ）の軸方
    向（Ｌ２）の作動を可能とするのに十分な移動距離を与
    えて本体部（２４ｂ）中に形成されたことを特徴とする
    先行する請求項のいずれか１項記載の連結構造。
  5. 【請求項５】前記すべりリング（３０）は環状の部品で
    あり、中心軸（１００ｂ）を中心とするローラー（１０
    ０）中に配置され、シール空洞部（２８）中のフリース
    ペース（Ｄ）により、シール（２５）のすべりリング
    （３０）が半径方向（Ｌ１）へ移動でき、ローラー（１
    ００）のローラージャケット（１００ａ）の半径方向及
    び軸方向（Ｌ１及びＬ２）への作動が可能とされている
    ことを特徴とする先行する請求項のいずれか１項記載の
    連結構造。
  6. 【請求項６】シール（２５）後方の漏出オイルスペース
    （３３）は、目視あるいは漏出オイルが所定の限界値を
    超えたとき装置のオペレーターへその超過を知らせる警
    報を与える測定装置によって漏出オイルの流れを監視で
    きる漏出オイルチャネル（３４）を備えることを特徴と
    する先行する請求項のいずれか１項記載の連結構造。
  7. 【請求項７】前記すべりリング（３０）がプラスチック
    製であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１
    項記載の連結構造。
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