JP2012224475A - スポークホイール - Google Patents

Abstract

【課題】特に大きい直径を有するスポークホイールのために、少ない製造費用を必要とし、材料を削減し、軽量であり、それにもかかわらず高い軸方向の剛性を備える。
【解決手段】スポーク８が、ハブ２から延在する互いに固定された複数の重ねられたプレート状のスポーク要素１１〜１４を備え、これらスポーク要素の各スポーク要素が、１つの層を構成し、少なくとも成層部の一部にわたって、スポーク要素１１〜１４の長さが層から層へと減少し、少なくとも１つのスポーク要素１１が、ホイールリム１０と結合されていることを特徴とする、軸を収容するためのセンタ穴４を有する１つのハブ２と、センタ穴４に対して同軸に延在する１つのリング状のホイールリム１０と、ハブ２からホイールリム１０に向かって、好ましくは半径方向に延在する複数のスポーク８とを有する、特に移送チェーンを転向するためのスポークホイール。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、軸を収容するためのセンタ穴を有する１つのハブと、センタ穴に対して同軸に延在する１つのリング状のホイールリムと、ハブからリング状のホイールリムに向かって、好ましくは半径方向に延在する複数のスポークとを有する、特に移送チェーンを転向するためのスポークホイールに関する。

このようなスポークホイールは、十分公知であり、種々の適用で使用される。

スポークホイールの適用は、移送チェーンを転向することにある。これは、例えばタバコ加工産業の棒状の製品、特にシガレット又はシガレットフィルタのための貯蔵装置内がその場合である。例えば特許文献１に示されているようなこのような貯蔵装置は、引き伸ばされたネジ山を有するネジの形態を有し、多層に積み重ねられた棒状の製品の流れを支持するエンドレス移送チェーンが、互いに間隔を置いた、複数のホイールから成る柱を中心として走行する。この場合、棒状の製品は、移送方向に対して横に積み重ねられるように、棒状の製品を収容するために本質的にフラットな桶状のチェーン要素から成る移送チェーン上に載置されている。ホイールを中心とした転向の段階が危険である。それは、これにより、移送チェーンが湾曲させられ、これが、結果として、移送方向に対して横に延在する棒状の製品の相互の拡開を招くからである。この場合に湾曲が非常に強い場合は、拡開により、棒状の製品の複数の層から成る流れが不安定になり、これにより、個々の棒状の製品が移送チェーンから落下する危険が高まる。従って、このような貯蔵装置内でのホイールの直径を、対抗策として単位長さ毎の湾曲をできるだけ小さく保ち、これにより、棒状の製品の非常に強い互いの拡開を防止するように、できるだけ大きく選択することが試みられた。従って、このようなホイール直径として、少なくとも１．５ｍの値が選択されることは珍しくなく、しばしば２ｍ以上の値も選択される。しかしながら、直径と共に、質量及び重量も増大する。従って、このような場合には、スポークホイールが使用される。それは、スポークホイールが、所定の軸方向の剛性を有する場合に比較的小さい質量を、従って比較的小さい重量を備えることによって際立っているからである。

ただし、スポークホイールは、高い製造費用を必要とする。プロセスには、スポークホイールの鍛造がある。別の通常のプロセスには、スポークホイールの鋸引き及び／又はフライス加工による製造がある。鍛造プロセスとフライス加工プロセスのどちらも、スポークホイールの一体的な製造を可能にする。ただし、直径の増大と共に、材料消費も強く増大する。加えて、直径の増大が、スポークホイールの構成に応じて軸方向の剛性に多少強く負の影響を与えることもあることが分かった。

独国特許出願公開第４３ ０２ ７４５号明細書 国際公開第９７／１１２９３号パンフレット 欧州特許出願公開第１ ６２１ ４９０号明細書 欧州特許出願公開第１ ５３５ ８６５号明細書

従って、本発明の課題は、特に大きい直径を有するスポークホイールのために、少ない製造費用を必要とし、材料を削減し、軽量であり、それにもかかわらず高い軸方向の剛性を備える構成を提案することにある。

この課題は、スポークが、ハブから延在する互いに固定された複数の重ねられたプレート状のスポーク要素を備え、これらスポーク要素の各スポーク要素が、１つの層を構成し、少なくとも成層部の一部にわたって、スポーク要素の長さが層から層へと減少し、少なくとも１つのスポーク要素が、ホイールリムと結合されていることを特徴とする、軸を収容するためのセンタ穴を有する１つのハブと、センタ穴に対して同軸に延在する１つのリング状のホイールリムと、ハブからホイールリムに向かって、好ましくは半径方向に延在する複数のスポークとを有する、特に移送チェーンを転向するためのスポークホイールによって解決される。

従って、本発明によれば、ハブから延在する互いに固定された複数の重ねられたプレート状のスポーク要素の成層部を備え、第２の層及びそれ以外の各層のスポーク要素が、それぞれその下に存在する隣接する層のスポーク要素よりも短く、加えて、個々のスポーク要素が、別個に製造されていることによって、いわゆる層構造のスポークホイールが提供される。その場合、プレート状のスポーク要素を互いに固定することにより、高い軸方向の剛性を得ることができる。本発明による構成は、高い軸方向の剛性を示すだけでなく、スポークホイールの簡単な製造も可能にし、重量の低減と材料の削減を生じさせる。後者は、特に、成層部にわたって、ハブから測定したスポーク要素の長さが層から層へと減少することによって、得ることができる。

確かに、特許文献２は、１つのチェーン用の転向ホイール又は多数のＶベルト用の転向ホイールを複数の層から構成することを提案するが、しかしながら、この公知の転向ホイールは、いわゆる中実ホイールであり、全ての層が同じ直径を備える。従って、この従来技術からは、スポークホイールのスポークに、層を形成する別個のスポーク要素を備えさせ、その場合に、第２の層及びそれ以外の各層を、それぞれその下に存在する隣接する層のスポーク要素よりも短く構成することを読み取ることはできない。

本発明の好ましい構成及び発展形は、従属請求項に記載されている。

少なくとも成層部の一部にわたって、スポーク要素の長さが、ほぼ均等に層から層へと減少する場合は、好ましい。

好ましい構成では、成層部全体にわたって、スポーク要素の長さが、層から層へと減少する。

スポーク要素の互いの固定は、好ましくは、ネジ、リベット、クランプ及び／又は溶接によって行なうことができる。

本発明の別の好ましい構成は、スポーク要素が、好ましくは拡大されたヘッド部分を備え、ハブが、スポーク要素のヘッド部分から構成され、スポーク要素のヘッド部分が、センタ穴を構成するために相応に湾曲させられた端面を備えることによって際立っている。この構成は、スポーク要素が、スポークを層状方はパケット状に構成するためだけでなく、付加的にハブを層状又はパケット状に構成するためにも使用されるとの利点を有する。従って、この構成は、構成上特に都合のよい、同時に簡単な解決策を提供する。

少なくとも１つの層が、ホイールリム、スポーク要素及びハブ部分から成る１つのフラットボディによって構成され、ホイールリム、スポーク要素及びハブ部分が、一体的に互いに結合されている場合が、好ましい。従って、このような一体的なフラットボディは、選択的にその片側又は両側に層から層へと短くなるスポーク要素を有する成層部を構成可能にする一種のベースボディを構成する。この場合、このような一体的なフラットボディの使用は、本発明による構成の高い軸方向の剛性に寄与する。

この場合、フラットボディは、成層部のほぼ中心に存在する層を構成する。対称性のために、成層部の両側に向かって、スポーク要素の長さが、層から層へと減少する。

付加的又は選択的に、少なくとも１つの層内に、スポーク要素及びハブ部分から成る１つのフラットボディが設けられ、スポーク要素及びハブ部分が、一体的に互いに結合されているとの構成も可能である。この構成では、フラットボディが、最短のスポーク要素と共に外側の層を構成し、これにより、成層部が閉鎖され、従って、このようなフラットボディが、成層部のための一種の星状のカバーとして設けられている。

重量削減の理由から、スポークホイールは、本質的にアルミニウムから製造することができる。

好ましくは、本発明によるスポークホイールの少なくとも１つは、タバコ加工産業の棒状の製品を収容する移送チェーンを転向するために、棒状の製品を中間貯蔵するための貯蔵装置内で使用することができる。

更に、本発明では、本発明によるスポークホイールの少なくとも１つが、このスポークホイールを中心として移送チェーンを転向するために設けられていることを特徴とする、棒状の製品を収容するための移送チェーンを有する、タバコ加工産業の棒状の製品を中間貯蔵するための貯蔵装置も請求する。

本発明によるスポークホイールを製造するため、好ましくはディスク状のプレートから、フラットボディが切り出され、この場合に切り出されたフラットボディの２つの隣接するスポーク要素間でそれぞれ自由になるプレートの部分から、残りのスポーク要素が、本質的に同じ向きで切り出される。「切り出す」には、本発明の意味においては、純粋な切断工程だけでなく、例えばフライス加工プロセスも含まれる。

プレート上の全ての別個のスポーク要素が同じ方向に限定されることにより、さもなければ、一般に張力をかけた組織から作る場合にワークがゆがむことによって生じる欠点を本質的に回避することができる。

以下で、本発明の好ましい実施例を、添付図に基づいて詳細に説明する。

本発明の第１の実施例によるスポークホイールを斜視図で示す。 本発明の第１の実施例によるスポークホイールを平面図で示す。 本発明の第１の実施例によるスポークホイールを、図１ｂに示した切断線ｃ−ｃに沿った横断面図で示す。 １つのプレートから図１のスポークホイールの構成要素を製造するためのパターンを示す。 本発明の第２の実施例によるスポークホイールを斜視図で示す。 本発明の第２の実施例によるスポークホイールを平面図で示す。 本発明の第２の実施例によるスポークホイールを、図３ｂに示した切断線ｃ−ｃに沿った横断面図で示す。

図１には、本発明の第１の実施例によるスポークホイールが示されている。そこに図示したスポークホイールは、図示してない軸を収容するためのセンタ穴４が形成されたハブ２を備える。センタ穴４は、スポークホイールの平面に対して直角に整向されており、センタ穴４の図示してない中心軸は、スポークホイールの同様に図示してない回転軸と一致しているので、スポークホイールは、センタ穴４内に収容された（図示してない）軸を中心として回転することができる。加えて、センタ穴４は、図示したこの実施例では、ハブ２の構成要素であるスリーブ６によって画成される。

スポークホイールは、複数のスポーク８を備え、これらスポークは、図示した実施例では、ハブ２から半径方向外方に整向され、互いに等間隔に配設されている。図１による実施例では、半径方向に整向された５つのスポーク８が設けられている。更に、スポークホイールは、１つのリング状のホイールリム１０を備え、このホイールリムは、センタ穴４に対して、従って図示してない回転軸に対して同軸に配設されており、スポーク８の、ハブ２に対して離れた端部によって支持される。ホイールリム１０は、外輪１０ａを備え、この外輪が、シリンダ状の面を構成し、例えば、スポークホイールによって転向すべき、図示してない移送チェーンと、係脱可能に係合可能である。

図１に更に認められるように、スポークホイールは、スポーク８がハブ２から延在する複数の重ねられたプレート上のスポーク要素１１〜１４の成層部を備えることによって、いわゆる層構造で構成されている。良好な視認性の理由から、図１ａ〜１ｃでは、左のスポーク８だけが、層構造の説明のために使用される符号で指示されている。図１で最下層もしくは下側を構成するスポークホイールの外層もしくは外側のスポーク要素１１は、ハブ２からホイールリム１０まで延在し、図示したこの実施例では、ホイールリム１０と一体的に結合されている。それに対して、第２の層及びそれ以外の各層のスポーク要素１２〜１４は、それぞれその下に存在する隣接する層のスポーク要素１１〜１３よりも短く、従って、ホイールリム１０から半径方向に間隔を置いて終了する。更に図１から認められるように、スポーク要素１２〜１４も長さは、成層部全体にわたって、ほぼ均等に層から層へと減少する。特に図１ａ及び１ｃから認められるように、図１に図示したスポークホイールは、４つの層から成る。加えて、個々のスポーク要素１２〜１４は、スポーク要素１１に対して別個に製造されている。その場合、スポーク要素１１〜１４を互いに固定することにより、スポークホイール全体のために、高い軸方向の剛性を得ることができる。図示したこの実施例では、固定が、ネジ１８によって行なわれる。しかしながら、選択的に、例えばリベット、クランプ又は溶接による固定も考えられる。更に図１から認められるように、図示したこの実施例では、ネジ１８が、それぞれ最上のスポーク要素１２，１３もしくは１４の、ハブ２に対して離れた端部に配設されている。

スポーク要素１１〜１４の、ハブ２に対して近い端部は、いわゆるヘッド部分１１ａ〜１４ａを構成し、これらヘッド部分は、スポーク８を構成するためのスポーク要素１１〜１４の層を形成する配設の際に、共に１つのハブ部分を構成するので、ハブ２は、個々のスポーク８のこのようなハブ部分から構成されている。このため、図示したこの実施例では、ヘッド部分１１ａ〜１４ａが、拡大された形状を有し、図１には認められないセンタ穴４に向かう端面を備え、この端面が、詳細には認められないハブ２のスリーブ６を収容する円形の開口を構成するために、相応に湾曲させられている。

図１に示したスポークホイールのための個々の部品は、唯一のプレートから全体を切り出すことができ、別の層のための部品は、第１の層の残部から全体を製造することができる。適当なパターンが、模範的に図２に示されている。ベースは、ホイールリム１０の外径に相当する直径を有するディスクを切り出す１つのプレート、又は、ホイールリム１０の直径に相当する直径を有する１つの既にディスク状のプレートである。図２から認められるように、ホイールリム１０とスポーク要素１１は、一体的に互いに結合されており、同様に、スポーク要素１１のヘッド部分１１ａは、センタ穴４を有する共通のハブ部分を構成するために、一体的に互いに結合されている。従って、ホイールリム１０、スポーク要素１１及びそのヘッド部分１１ａは、共に、ベースボディとして設けられた一体的なフラットボディ２０を構成し、このフラットボディは、スポークホイールの組立て状態で、図１においてスポークホイールの下側である外層を構成する。

フラットボディ２０の切り出しによって、それぞれ、切り出されたフラットボディ２０の隣接する２つのスポーク要素１１間の部分が自由になるので、これら部分から構成される残部が、図２から認められるように、スポーク要素１２及び１３を製造するために使用される。この場合、さもなければ、一般に張力をかけた組織から作る場合にワークがゆがむことによって生じる欠点を本質的に回避するために、これら別個のスポーク要素１２及び１３の全てが、同じ向きで切り出される。これに関係して、ワークを切り出すために、切断工程だけでなく、例えばフライス加工プロセスも適用することができることを、補足的に述べておく。

更に、図２からは、最短のスポーク要素１４が、共に、一体的な星状のフロットボディ２２を構成し、このフラットボディにおいて、このスポーク要素１４のヘッド部分１４ａが、フラットボディ２０におけるスポーク要素１１のヘッド部分１１ａと同様に、センタ穴４を有する共通のハブ部分を形成するように互いに結合されていることが認められる。図１から認められるように、この星状のフラットボディ２２は、図１でスポークホイールの最上層もしくは上側である他方の外層を構成する。

最後に、図２から、個々のスポーク要素の拡大されたヘッド部分が認められるが、これらヘッド部分の内、視認性の理由から模範的に図２の左のスポーク要素１２のヘッド部分だけが、符号１２ａで指示されている。これに関係して、図２から、スポーク要素の拡大されたヘッド部分の端面が、ハブ２のスリーブ６の外周面に応じて湾曲させられていることが認められる。視認性の理由から、代表して、図２で左のスポーク要素１２のヘッド部分１２ａの端面だけが、符号１２ｂで指示されている。

図２に基づいて説明した方法によって図１に示したスポークホイールの個々の部品を製造するために、唯一の共通のプレートを使用するため、個々の層が、図示した実施例で、図１ｃから認められるように同じ厚さを備える状況が考慮される。好ましくは、プレートの厚さが１０ｍｍである。このため、金属板が適しており、重量の理由から、好ましくはアルミニウム板が使用される。

図３には、好ましい第２の構成によるスポークホイールが図示されているが、この構成は、スポークホイールが６つのスポーク８を備え、層構造が６つの層から成ることによってのみ、図１による第１の構成とは異なる。従って、この実施例では、スポーク８を構成するためにそれぞれ６つのスポーク要素１１〜１６が設けられている。これらスポーク要素のうち、最長のスポーク要素１１が、ホイールリム１０と共に、ベースボディとして設けられた、外層（図３の最下層）内のフラットボディ２０を構成し、最短のスポーク要素１６が、他方の外層（図３の最上層）内の星状のフラットボディ２２を構成する。その他の点については、繰り返しを回避するため、図１に基づいて行った第１の実施例の説明を参照されたい。但し、両構成間で一致する部品は、図３でも同じ符号で指示されている。図２とは異なり、図３に示した第２の構成によるスポークホイールは、より多くの数のスポーク要素１１〜１６に基づいて、長方形のブランクを必要とし、その場合、このブランクのコーナを、別のスポーク要素を製造するために有利に使用することができる。

各図に基づいて説明した実施例のスポークホイールは、片側の層構造を備えるが、例えば選択的に、中心に、ベースボディとして設けられたフラットボディ２０を配設し、その両側に向かって、スポーク要素の長さが層から層へと減少する対称の層構造を実現することも考えられる。

前記本発明によるスポークホイールは、好ましくは、タバコ加工産業の棒状の製品、特にシガレット又はシガレットフィルタのための貯蔵装置内に取り付けるために使用される。例えば基本的に特許文献３に記載されているようなこのような貯蔵装置は、引き伸ばされたネジ山を有するネジの形態を有し、例えば特許文献４に記載されたようなエンドレス移送チェーンが、多層に積み重ねられた棒状の製品の流れを支持する。この場合、棒状の製品は、移送方向に対して横に積み重ねられるように、棒状の製品を収容するために本質的にフラットな桶状のチェーン要素から成る移送チェーン上に載置されている。エンドレス移送チェーンは、互いに間隔を置いた、複数のホイールから成る柱を中心として走行する。革新は、これらホイールを、本発明による前記構成を有するスポークホイールとして形成することにある。

２ ハブ
４ センタ穴
６ スリーブ
８ スポーク
１０ ホイールリム
１０ａ 外輪
１１〜１４ スポーク要素
１１ａ〜１４ａ ヘッド部分
１８ ネジ
２０ フラットボディ
２２ フラットボディ

Claims (15)

1. 軸を収容するためのセンタ穴（４）を有する１つのハブ（２）と、センタ穴（４）に対して同軸に延在する１つのリング状のホイールリム（１０）と、ハブ（２）からホイールリム（１０）に向かって、好ましくは半径方向に延在する複数のスポーク（８）とを有する、特に移送チェーンを転向するためのスポークホイールにおいて、
   スポーク（８）が、ハブ（２）から延在する互いに固定された複数の重ねられたプレート状のスポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）を備え、これらスポーク要素の各スポーク要素が、１つの層を構成し、少なくとも成層部の一部にわたって、スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）の長さが層から層へと減少し、少なくとも１つのスポーク要素（１１）が、ホイールリム（１０）と結合されていることを特徴とするスポークホイール。
2. 少なくとも成層部の一部にわたって、スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）の長さが、ほぼ均等に層から層へと減少することを特徴とする請求項１に記載のスポークホイール。
3. 成層部全体にわたって、スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）の長さが、層から層へと減少することを特徴とする請求項１又は２に記載のスポークホイール。
4. スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）が、ネジ（１８）、リベット、クランプ及び／又は溶接によって互いに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のスポークホイール。
5. スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）が、好ましくは拡大されたヘッド部分（１１ａ〜１４ａ；１１ａ〜６ａ）を備え、ハブ（２）が、スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）のヘッド部分から構成され、スポーク要素（１１〜１４；１１〜１６）のヘッド部分（１１ａ〜１４ａ；１１ａ〜６ａ）が、センタ穴（４）を構成するために相応に湾曲させられた端面（例えば１２ｂ）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のスポークホイール。
6. 少なくとも１つの層が、ホイールリム（１０）、スポーク要素（１１）及びハブ部分（１１ａ）から成る１つのフラットボディ（２０）によって構成され、ホイールリム（１０）、スポーク要素（１１）及びハブ部分（１１ａ）が、一体的に互いに結合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスポークホイール。
7. ホイールリムと結合されたスポーク要素が、成層部のほぼ中心に存在する層内に位置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のスポークホイール。
8. フラットボディが、成層部のほぼ中心に存在する層を構成することを特徴とする請求項６又は７に記載のスポークホイール。
9. 成層部の両側に向かって、スポーク要素の長さが、層から層へと減少することを特徴とする請求項７又は８に記載のスポークホイール。
10. 少なくとも１つの層内に、スポーク要素（１４；１６）及びハブ部分（１４ａ；１６ａ）から成る１つのフラットボディ（２２）が設けられ、スポーク要素（１４；１６）及びハブ部分（１４ａ；１６ａ）が、一体的に互いに結合されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のスポークホイール。
11. フラットボディ（２２）が、最短のスポーク要素（１４；１６）と共に外側の層を構成することを特徴とする請求項１０に記載のスポークホイール。
12. スポークホイールが、本質的にアルミニウムから製造されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のスポークホイール。
13. タバコ加工産業の棒状の製品を収容する移送チェーンを転向するために、棒状の製品を中間貯蔵するための貯蔵装置内での請求項１〜１２のいずれか１つに記載の少なくとも１つのスポークホイールの使用。
14. 棒状の製品を収容するための移送チェーンを有する、タバコ加工産業の棒状の製品を中間貯蔵するための貯蔵装置において、
    請求項１〜１２のいずれか１つに記載の少なくとも１つのスポークホイールが、このスポークホイールを中心として移送チェーンを転向するために設けられていることを特徴とする貯蔵装置。
15. 請求項６に記載の、場合によっては請求項２〜５及び７〜１２のいずれか１つに記載のスポークホイールを製造するための方法において、
    好ましくはディスク状のプレートから、フラットボディ（２０）が切り出され、この場合に切り出されたフラットボディ（２０）の２つの隣接するスポーク要素（１１）間でそれぞれ自由になるプレートの部分から、残りのスポーク要素（１２〜１４；１２〜１６）が、本質的に同じ向きで切り出されることを特徴とする方法。

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