JP2012002383A - Auger for ice maker - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an auger for an ice making machine used in an auger type ice making machine.
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。 As one type of auger for ice making machine, a columnar auger body having a spiral blade protruding spirally on the outer peripheral surface, an upper end side shaft portion coaxially joined to the upper end portion of the auger body, and A lower end side shaft portion coaxially joined to the lower end portion of the auger body, the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion are rotatably supported in the cooling cylinder, and the lower end side There is an auger for an ice making machine in which the spline portion of the shaft portion and the output shaft of the drive source are connected to each other so as to be able to transmit torque.
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)。 In the auger for an ice making machine of this type, since the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion are rotatably supported, the shaft abutment portion on which each shaft portion is directly supported is in rotation of the auger. Therefore, it is required to have wear resistance that can sufficiently withstand the friction. For this reason, in the conventional ice making auger, each shaft portion is separately formed with a wear-resistant shaft support portion (see Patent Documents 1, 2, etc.).
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。
Thus, in the conventional ice making auger of this type, it is indispensable to separately form wear-resistant shaft support portions on the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion. In order to form an auger for an ice making machine, the number of work steps for forming the shaft support portion is increased.
In order to form the wear-resistant shaft support portions on the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion constituting the ice making auger, specifically, a predetermined portion of the outer peripheral surface of the base material serving as the shaft portion is predetermined. An annular recess having a predetermined depth is formed (annular recess forming step), and the annular recess is overlaid by plasma arc welding or the like using a specific welding material (building up step). It is necessary to grind and finish the outer periphery (finishing process). In other words, in order to form the wear-resistant shaft support portions on the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion constituting the ice making auger, the three steps of the annular recess forming step, the build-up step, and the finishing step are minimized. As long as necessary.
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。
As described above, in the conventional ice making auger of this type, many troublesome processing steps are required to form the wear-resistant shaft support portions on the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion, respectively. This has led to an increase in man-hours when forming an auger for an ice making machine.
Therefore, an object of the present invention is to make the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion constituting the auger for ice making machine of this type of material higher in strength and hardness than the auger body constituting the auger for ice making machine. By forming the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion themselves to have the function of the shaft support portion, a wear-resistant shaft support portion is separately formed on each of the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion. Is to reduce the man-hours for forming the auger for the ice making machine of this type.
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。
The present invention relates to an auger for an ice making machine. An auger for an ice making machine to which the present invention is applied includes a columnar auger body having a helical blade protruding spirally on an outer peripheral surface, and an upper end side shaft coaxially joined to the upper end of the auger body And a lower end side shaft portion coaxially joined to the lower end portion of the auger body, and the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion are rotatably supported in a cooling cylinder, and An auger for an ice making machine of a type erected in a state where the spline portion of the lower end side shaft portion and the output shaft of the drive source are connected so as to be able to transmit torque.
Thus, in the auger for ice making machine according to the present invention, the auger body is formed of non-precipitation hardening type stainless steel, and the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion are higher in strength than the auger body. And the upper end side shaft portion is joined to the upper end portion of the auger body by friction welding and the lower end side shaft portion is the lower end portion of the auger body. It is characterized by being joined by friction welding.
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。 In the auger for ice making according to the present invention, the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion constituting the ice making auger may be formed of precipitation hardening stainless steel having a Rockwell hardness (HRC) of 40 or more. it can.
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。 Further, in the ice making auger according to the present invention, the auger body constituting the ice making auger is formed of stainless steel of SUS304, and the upper end side shaft portion and the lower end side constituting the ice making auger are formed. The shaft portion can be formed of SUS630H900 precipitation hardening stainless steel.
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。 In the auger for ice making machine according to the present invention, the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion joined to the upper and lower end portions of the auger body have a higher strength and higher hardness than the auger body. It is made of stainless steel. For this reason, the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion constituting the ice making auger have high strength and high hardness, and can function as a wear-resistant shaft support portion.
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。
Therefore, in the auger for ice making machine according to the present invention, it is not necessary to separately form a wear-resistant shaft support part on each of the upper end side shaft part and the lower end side shaft part, and the man-hours for forming the ice making machine auger, Specifically, it is possible to reduce the man-hours for forming the shaft support portion on each of the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion.
Further, in the auger for ice making machine according to the present invention, since the lower end side shaft portion is formed of high strength and high hardness precipitation hardening stainless steel, the spline portion formed on the lower end side shaft portion is Even when the strength is high and high torque is applied to the spline portion from the output shaft side of the drive source, it is possible to greatly reduce the occurrence of defects such as deformation and damage of the spline portion.
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。 Further, in the ice making auger according to the present invention, precipitation hardened stainless steel subjected to precipitation hardening heat treatment is adopted as the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion, and these shaft portions are connected to the ends of the auger body. A means for friction welding to the part is employed. For this reason, when the upper end side shaft portion and the lower end side shaft portion made of precipitation hardening stainless steel before precipitation hardening heat treatment are joined to each end portion of the auger body, and the precipitation hardening heat treatment is performed on each joined shaft portion. The set characteristics of the auger body can be sufficiently maintained without any adverse thermal effects caused by the precipitation hardening heat treatment on the auger body which may occur.
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。
The present invention relates to an auger for an ice making machine. FIG. 1 shows an auger type ice making machine employing an embodiment of an ice making auger according to the present invention, and FIG. 2 shows an embodiment of an ice making auger according to the present invention. The auger type ice making machine includes an
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。
The
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。
As shown in FIG. 2, the auger for ice making constituting the auger type ice making machine includes a
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。
The
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。
The
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。
In the ice making operation of the auger type ice making machine, ice making water is supplied into the
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。
The ice inserted into each ice compression passage is gradually compressed while passing through each ice compression passage to become long compressed ice, and is conveyed upward through the upper end opening of each ice compression passage. When the compressed ice protrudes by a predetermined length, the upper end of the compressed ice collides with the
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。
Therefore, in the
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。
The auger
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。
In the
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。
In other words, in the upper end
Further, in the
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。
In the
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。
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