JP2019202790A - サイロ - Google Patents

Abstract

【課題】噛み込みトラブルが発生した場合であっても、破損する可能性を低減することができるサイロを提供することが可能となる。【解決手段】収納物に異物等が混入していた場合、異物が羽根４２と収納部３２の底面との間に挟まることにより、噛み込みトラブルが発生する場合がある。このような場合には、異物によって羽根４２が上方向に押し上げられることに伴い、主軸４０も押し上げられ、主軸４０の回転軸が傾くことになる。そして、主軸４０の回転軸が傾いた状態で回転すると、破損の原因となる場合がある。しかしながら、サイロ２０には、主軸４０の上下方向の移動を検知するセンサ部３４を備えているため、主軸４０の回転軸が傾いた場合には、突出部４６が上下方向に移動し、センサ部３４が主軸４０の上下方向の移動、すなわち、主軸４０の回転軸の傾きを検知することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、サイロに関する。

従来、大型の減速機やモータを必要とせず、回転羽根を駆動することができるシンプルな構造のサイロの羽根駆動装置が知られている。例えば、特許文献１では、羽根主軸に大径のギヤ又はスプロケットを設け、駆動軸の小径のギヤ又はスプロケットとかみ合わせ、駆動軸は油圧モータによって揺動され、回転羽根を大きいトルクで回転させる回転羽根駆動装置が知られている。この回転羽根駆動装置では、油圧モータは逆転が容易であり、噛み込みトラブルが生じた場合にもトラブルの解消が行いやすい。

特開平１１−２２７９４６号公報

しかしながら、噛み込みトラブルを認知した後に油圧モータを逆回転させても、噛み込みトラブルを認知するまでに、駆動部が破損する可能性がある。例えば、一部の羽根と底部との間に大きな異物を噛み込んだ場合には、一部の羽根を介して主軸に対して上向きの力がかかり、この力が原因で回転軸が傾くことで、主軸の回転に伴いサイロの一部が破損する可能性がある。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、噛み込みトラブルが発生した場合であっても、駆動部が破損する可能性を低減することができるサイロを提供することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のサイロは、
収納部に収納された収納物を攪拌する複数の羽根を有し、前記収納部の底面を一部が貫通する主軸と、
前記主軸を回転させる駆動部と、
前記主軸を側面方向から回転可能に支持する支持部と、
前記主軸を回転可能に軸受する軸受部と、
前記主軸の上下方向の移動を検知するセンサ部と、
を備えたことを特徴とする、
ものである。

このサイロでは、軸受部に軸受された主軸が、駆動部によって回転すると、主軸の回転に伴って複数の羽根が回転し、収納部に収納された収納物を攪拌する。このとき、収納物に異物が混入していた場合には、収納部の底面と最下位置に位置する羽根との間に異物が位置することで、噛み込みトラブルが発生する場合がある。そして、噛み込みトラブルが発生すると、一部の羽根が異物によって上方向に押圧され、一部の羽根が上方向に移動するに伴って一部の羽根と主軸との接点に上向きの力がかかり、一部の羽根と主軸との接点側が上向きに移動し、主軸の回転軸が傾くことになる。このサイロは、主軸の上下方向の移動を検知するセンサ部を備えているため、主軸が一方側が上向きに移動した場合には、このセンサ部によって主軸の移動を検知することで、噛み込みトラブルの発生を検知することができる。このように、噛み込みトラブルを検知することにより、噛み込みトラブルが発生した状態で駆動部が主軸を回転させることにより、破損する可能性を未然に低減することができる。

本発明のサイロは、前記駆動部は、油圧シリンダからなる油圧駆動装置を備え、前記油圧シリンダの両端部は、球面軸受で位置決めされていることを特徴としてもよい。こうすることにより、一部の羽根が上方向に移動することに伴って主軸の回転軸が傾いた場合であっても、油圧シリンダの両端部が球面軸受で位置決めされているため、噛み込みトラブル等が発生することで主軸を駆動する駆動部の油圧シリンダが主軸の回転軸の傾きに伴って傾いた状態で回転した場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

本発明のサイロにおいて、前記支持部は、前記主軸を側面方向から回転可能に支持する支持本体部と、前記支持本体部を移動可能に固定する固定部と、を備えることを特徴としてもよい。こうすることにより、噛み込みトラブルが発生し主軸の回転軸が傾いた場合には、主軸の回転軸の傾きに伴って支持本体部が移動する。このとき、固定部は支持本体部を移動可能に固定しているため、支持本体部が移動することで、主軸の回転軸の傾きに伴って傾いた主軸を回転可能に支持することができる。このため、噛み込みトラブルが発生した場合であっても、支持部が破損する可能性を未然に低減することができる。

この態様を採用した本発明のサイロにおいて、前記支持本体部は、前記主軸を回転可能に支持する弾性部と、前記弾性部を押圧することで前記主軸への支持力を増加させる調節部と、を備えることを特徴としてもよい。こうすることにより、調整部で弾性部を押圧することで、主軸への支持力を増加させ、主軸を確実に支持することができる。

本発明のサイロにおいて、前記固定部は、前記支持本体部に設けられた貫通孔を一部が貫通するネジで固定されており、前記ネジの直径は、前記貫通孔の内径よりも小さいことを特徴としてもよい。こうすることにより、前記固定部を前記支持本体部にネジで固定した際、ネジの側面と支持本体部の貫通孔との間に空間を有する事になるため、噛み込みトラブルが発生し、主軸の回転軸が傾いた状態で主軸が回転した際、主軸の回転に伴って支持本体部が貫通孔とネジとの間の空隙分だけ移動することができるため、主軸の回転軸の傾きが許容され、主軸の回転軸が傾いた状態で主軸が回転した際、回転に伴って破損する可能性を低減することができる。付言すると、噛み込みトラブルが発生した場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

図１は、サイロ２０の構成の概略を示す側面側からみた説明図である。 図２は、羽根４２の位置関係を説明するための上方側からみた説明図である。 図３は、羽根４２ｉの構成の概略を説明するための説明図である。 図４は、支持部６０の構成の概略を説明するための図１中のＡ部の拡大図である。 図５は、駆動部７０の構成の概略を説明するための説明図である。 図６は、駆動部７０の動きを説明するための説明図である。

次に、本発明の実施の形態の一例として、サイロ２０について詳しく説明する。以下に説明する実施の形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。なお、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号を付す。

サイロ２０は、図１に示すように、上方側に収納物を収納する収納部３２を含む本体部３０と、収納部３２の底面を一部が貫通し、複数の羽根４２が設けられた主軸４０と、主軸４０を下方から回転可能に軸受する軸受部５０と、主軸４０を側方から回転可能に支持する支持本体部６４及び支持本体部６４を移動可能に固定する固定部６２からなる支持部６０（図４参照）と、主軸４０を駆動する駆動部７０と、を備えている。このサイロ２０では、駆動部７０によって主軸４０が回転し、主軸４０の回転に伴って主軸４０に設けられた複数の羽根４２が回転することにより、収納部３２に収納された収納物を攪拌する。このとき、最下位置に設けられた羽根４２と収納部３２の底面との間に異物等が存在した場合、異物が羽根４２と収納部３２の底面との間に噛み込まれ、噛み込みトラブルが生じる可能性がある。このような場合には、最下位置に設けられた羽根４２が回転に伴って上方向に力を受けることになり、主軸４０の回転に伴い主軸４０と最下位置に設けられた羽根４２との接点に上向きの力がかかり、主軸４０の最下位置に設けられた羽根４２の接点側が上方向に移動し、主軸４０の回転軸が傾くことになる。このとき、主軸４０の上下方向の移動を検知するセンサ部３４が本体部３０に設けられているため（図４参照）、主軸４０の上下方向の移動を検知することができる。付言すると、主軸４０の上下方向の移動を検知することで、噛み込みトラブルの発生等による主軸４０の回転軸の傾きの発生を検知し、サイロ２０が破損する可能性を未然に低減することができる。また、このような場合には、主軸４０の回転軸の傾きに伴って支持本体部６４が移動するため、主軸４０の傾きを許容し、噛み込みトラブルが発生した場合に、支持部６０が破損する可能性を低減することができる。

本体部３０は、図１に示すように、収納物を収納する収納部３２を有し、収納部３２の底面を一部が貫通した主軸４０が軸受部５０及び支持部６０により回転可能に支持されている。また、本体部３０において、主軸４０の側面側であって、支持部６０の上方側には、主軸４０の上下方向の移動を検知するセンサ部３４が設けられている。こうすることにより、噛み込みトラブル等何らかの理由により主軸４０の回転軸が傾いた場合には、センサ部３４が主軸４０の上下方向の移動を検知することができる。このように、センサ部３４が主軸４０の移動を検知することにより、主軸４０の回転軸が傾いた状態で回転することを検知し、主軸４０の回転に伴って支持部６０等が破損する可能性を未然に低減することができる。

主軸４０は、図１及び図２に示すように、上方側から羽根４２ａ、羽根４２ｂ、羽根４２ｃ・・・羽根４２ｊ（以下、「羽根４２」とも言う。）がそれぞれ所定の間隔で設けられた筒状の中空管である。この主軸４０は、下端を軸受部５０が軸受し、下方側の側面を支持部６０が支持し、軸受部５０と支持部６０との間に取り付けられた駆動部７０により回転する。また、図１及び図３に示すように、複数の羽根４２の中で最も下方側に設けられている羽根４２ｉ及び羽根４２ｊには、複数の通風孔４４が設けられている。図視しない空気供給部から供給された空気は、主軸４０の中空部及び図視しない貫通孔を介して通風孔４４から収納部３２に供給される。なお、羽根４２ａから羽根４２ｈの構造は、通風孔４４を有しないこと以外は同様であるため、ここでは説明を省略する。

軸受部５０は、図１に示すように、主軸４０を下方から支える公知の軸受であり、主軸４０を支えることができるものであれば、種々のものを利用することができる。例えば、ボール軸受やボールベアリングのような玉軸受であってもよいし、円筒コロやローラーベアリングのようなころ軸受であってもよいし、すべり軸受や磁気軸受、流体軸受等であってもよい。

支持部６０は、図４に示すように、主軸４０の側面を主軸４０が回転可能に支持する支持部であり、主軸４０の側面に位置する支持本体部６４と、支持本体部６４を主軸４０の側面方向に移動可能に固定する固定部６２と、からなり、固定部６２と支持本体部６４とは、複数のネジ６６で固定されている。このとき、支持本体部６４に設けられた貫通孔６４ｂにネジ６６を挿入し、ワッシャ６７を介して支持本体部６４を固定部６２に固定する。また、ネジ６６の直径は貫通孔６４ｂの内径より小さく、ワッシャ６７の直径は貫通孔６４ｂの内径より大きいため、貫通孔６４ｂとネジ６６の側面側との間に空隙を有する状態で、支持本体部６４が固定部６２とワッシャ６７とで挟持される。こうすることにより、支持本体部６４は、主軸４０の側面に垂直な方向（図４中の左右方向）に移動可能な状態で、固定部６２に固定される。このため、噛み込みトラブル等により主軸４０の回転軸が傾いた場合には、主軸４０の傾きに伴って支持本体部６４が主軸４０の側面に垂直な方向に貫通孔６４ｂとネジ６６の側面側の空隙分の移動を許容し、主軸４０の回転に伴って支持部６０が破損する可能性を未然に低減することができる。

ここで、支持本体部６４について、更に詳しく説明する。支持本体部６４は、図４に示すように、主軸４０の側面側に位置し、主軸４０の側面を主軸４０が回転可能に支持する略ドーナツ形状の部材であり、貫通孔６４ｂを有する支持基板６４ａと、支持基板６４ａに複数のネジで固定される第一保持部材６４ｃと、第一保持部材６４ｃとの距離が調節可能に固定される第二保持部材６４ｄと、第一保持部材６４ｃ及び第二保持部材６４ｄによって支持される弾性体６４ｅとが、それぞれ主軸４０の側面側に互いに固定された状態で配置される。こうすることにより、支持本体部６４は、主軸４０の側面側に位置し、主軸４０を回転可能に支持する。具体的には、第一保持部材６４ｃは、断面が略Ｌ字形状の部材であり、支持基板６４ａの下方側に固定されており、弾性体６４ｅが主軸４０と当接した状態で位置決めしている。また、第二保持部材６４ｄは、断面が略Ｌ字形状の部材であり、一面が主軸４０と当接し、一部が主軸４０と第一保持部材６４ｃとの間に挿入され、弾性体６４ｅを押圧した状態で、第一保持部材６４ｃに固定されている。こうすることにより、弾性体６４ｅ及び第二保持部材６４ｄによって、主軸４０の側面を支持することができる。付言すると、弾性体６４ｅによって支持することで主軸４０を回転可能に支持するとともに、弾性体６４ｅに加えて第二保持部材６４ｄで主軸４０を支持することで、主軸４０が回転する際にも、安定して支持することができる。

また、第二保持部材６４ｄは、第一保持部材６４ｃとネジ６４ｆによって主軸４０の表面に沿った方向（図４中の上下方向）に移動可能に固定されている。このため、ネジ６４ｆを回転させ、第二保持部材６４ｄを第一保持部材６４ｃに近づけると、第二保持部材６４ｄが弾性体６４ｅを押圧する。このとき、弾性体６４ｅは、支持基板６４ａ、第一保持部材６４ｃ、第二保持部材６４ｄ及び主軸４０に囲まれた位置に位置するため、第二保持部材６４ｄによって弾性体６４ｅが押圧されると、主軸４０の側面が押圧されることになる。こうすることにより、主軸４０の側面を支持するための力を強めることができる。言い換えると、ネジ６４ｆを回転させ、第一保持部材６４ｃと第二保持部材６４ｄとの距離を調節することにより、主軸４０の側面を支持する力を調節することができる。

また、図４に示すように、支持部６０の上方位置であって、主軸４０の側面には、主軸４０の側面に直線上となるように複数の突出部４６が設けられており、この突出部４６に対向する位置には、突出部４６を検知するセンサ部３４が設けられている。このセンサ部３４は、公知の検出センサであり、突出部４６の位置を検出する。こうすることにより、例えば、噛み込みトラブル等により主軸４０の回転軸が傾いた場合には、主軸４０が回転する際、複数の突出部４６の位置（図１の上下方向の位置）が回転に伴って変化するため、主軸４０の回転軸の傾きを検知することができる。言い換えると、噛み込みトラブル等の発生を検知することができるため、噛み込みトラブル等の発生により主軸４０の回転に何らかの異常が発生したことを検知することができ、噛み込みトラブル等の発生に早急に対応することで、破損の可能性を未然に低減することができる。

駆動部７０は、図５に示すように、主軸４０の側面に固定された歯車７２と一方方向に歯車７２の回転を規制する歯止め７４と、歯止め７４の両面側に位置する一対の回転板７５ａ及び７５ｂ（以下、「回転板７５」とも言う。）と、回転板７５にそれぞれ接続される油圧シリンダ７６ａ及び油圧シリンダ７６ｂ（以下、「油圧シリンダ７６」とも言う。）と、からなる、主軸４０を時計回り方向に回転するラチェット機構を有する油圧駆動装置である。この油圧シリンダ７６は、一方側が回転板７５と球面軸受け７７ａに軸受された連接軸７８ａを介して連接されており、他方側が球面軸受け７９ａに軸受けされた連接軸８０ａを介して本体部３０と連接されている。このように、油圧シリンダ７６の両端側が球面軸受け７７ａ及び球面軸受け７９ａで軸止されているため、噛み込みトラブル等が発生し、主軸４０の回転軸が傾いた場合には、主軸４０の回転軸の傾きに伴って油圧シリンダ７６が傾き、油圧シリンダ７６が傾いた状態で、球面軸受け７７ａ及び球面軸受け７９ａで軸止される。こうすることにより、噛み込みトラブル等が発生して主軸４０の回転軸が傾いた場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

ここで、駆動部７０の動きについて、図６で更に詳しく説明する。ここで、図６は、駆動部７０の動作を説明するための説明図であり、図６Ａは、油圧シリンダ７６ａが収縮した状態を、図６Ｂは、油圧シリンダ７６ａが伸張した状態を、それぞれ示している。この駆動部７０は、油圧シリンダ７６ａの伸張と油圧シリンダ７６ｂの伸張とが同期されており、油圧シリンダ７６ａが伸張すると共に油圧シリンダ７６ｂが伸張すると、回転板７５が時計回りに回動し、回転板７５の回動に伴って、主軸４０及び歯車７２が回転する。このとき、歯車７２の方向に付勢されている歯止め７４は、歯車７２の傾斜に沿って移動することで歯車７２の回転を規制しない。一方、油圧シリンダ７６ａが収縮すると共に油圧シリンダ７６ｂが収縮すると、回転板７５が反時計回りに回動するが、歯車７２は歯止め７４が歯車７２を係止することで歯車７２が反時計回りに回転することを規制する。こうすることにより、油圧シリンダ７６が伸縮することで、主軸４０が時計回りに回転する。

また、油圧シリンダ７６ａの両端部は球面軸受７７ａ及び球面軸受７９ａに、油圧シリンダ７６ｂの両端部は球面軸受７７ｂ及び球面軸受７９ｂに、それぞれ支持された状態で位置決めされている。このため、噛み込みトラブル等が原因で主軸４０の回転軸が傾いた場合、主軸４０の回転軸の傾きに伴って油圧シリンダ７６が傾き、油圧シリンダ７６が傾いた状態で球面軸受７７及び球面軸受け７９に支持される。こうすることにより、油圧シリンダ７６の傾き、言い換えると、主軸４０の傾きを許容して球面軸受７７及び球面軸受７９が油圧シリンダ７６を支持することができるため、噛み込みトラブル等が原因で主軸４０の回転軸が傾いた場合であっても、駆動部７０が破損する可能性を未然に低減することができる。

以上詳述した本実施の形態のサイロ２０によれば、駆動部７０が軸受部５０に軸受された主軸４０を回転することで、主軸４０の回転に伴って複数の羽根４２が回転し、収納部３２に収納された収納物が攪拌される。このとき、収納物に異物等が混入していた場合、異物が最下位置の羽根４２と収納部３２との間に挟まることにより、噛み込みトラブルが発生する場合がある。このような場合には、異物によって羽根４２が上方向に押し上げられることに伴い、主軸４０の一面側も押し上げられ、主軸４０の回転軸が傾くことになる。そして、主軸４０の回転軸が傾いた状態で回転すると、破損の原因となる場合がある。しかしながら、サイロ２０には、主軸４０の上下方向の移動を検知するセンサ部３４を備えているため、主軸４０の回転軸が傾いた場合には、突出部４６が上下方向に移動するため、センサ部３４が主軸４０の上下方向の移動、すなわち、主軸４０の回転軸の傾きを検知することができる。このため、噛み込みトラブルの発生を検知することができるため、噛み込みトラブルの発生によって破損する可能性を未然に低減することができる。

また、油圧シリンダ７６は、両端部が球面軸受７７及び球面軸受７８で位置決めされているため、主軸４０の回転軸が傾いた場合には、主軸４０の回転軸の傾きに伴い油圧シリンダ７６が傾くことができる。こうすることにより、噛み込みトラブル等の発生によって主軸４０の回転軸が傾いた場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

更に、主軸４０は、主軸４０を側面方向から回転可能に支持する支持本体部６４と、支持本体部６４を移動可能に固定する固定部６２とからなる支持部６０によって支持されているため、主軸４０の回転軸が傾いた場合には、主軸４０の回転に伴って支持本体部６４が固定部６２に固定された状態で移動し、主軸４０の傾きを許容することができる。こうすることにより、噛み込みトラブル等の発生によって主軸４０の回転軸が傾いた場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

更にまた、主軸４０は、主軸４０の側面、第一保持部材６４ｃ、第二保持部材６４ｄに囲まれた位置に設けられた弾性体６４ｅによって押圧されており、第一保持部材６４ｃと第二保持部材６４ｄは、ネジ６４ｆによって互いの距離が移動可能な状態で固定されているため、ネジ６４ｆによって第一保持部材６４ｃと第二保持部材６４ｄとを近づく方向に移動すると、弾性体６４ｅが押圧され、主軸４０の側面を弾性体６４ｅが強く押圧することになる。こうすることにより、主軸４０への支持力を増加又は低減することができる。

そして、固定部６２は、支持本体部６４に設けられた貫通孔６４ｂを一部が貫通するネジ６６によって支持本体部６４に固定されており、ネジ６６の直径は貫通孔６４ｂの内径より短い。このため、貫通孔６４ｂの側面方向にネジ６６が移動可能であり、噛み込みトラブル等の発生によって主軸４０の回転軸が傾いた状態で主軸４０が回転した場合には、貫通孔６４ｂとネジ６６の側面との間の空隙だけ支持本体部６４の移動が許容されるため、主軸４０の傾きが許容され、噛み込みトラブル等が発生した場合であっても、破損する可能性を未然に低減することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

上述した実施の形態で示すように、サイロ分野、特に、サイロの羽根駆動装置として利用することができる。

２０…サイロ、３０…本体部、３２…収納部、３４…センサ部、４０…主軸、４２…羽根、４２ａ…羽根、４２ｂ…羽根、４２ｃ…羽根、４２ｄ…羽根、４２ｅ…羽根、４２ｆ…羽根、４２ｇ…羽根、４２ｈ…羽根、４２ｉ…羽根、４２ｊ…羽根、４４…通風孔、４６…突出部、５０…軸受部、６０…支持部、６２…固定部、６４…支持本体部、６４ａ…支持基板、６４ｂ…貫通孔、６４ｃ…第一保持部材、６４ｄ…第二保持部材、６４ｅ…弾性体、６４ｆ…ネジ、６６…ネジ、６７…ワッシャ、７０…駆動部、７２…歯車、７４…歯止め、７５…回転板、７５ａ…回転板、７５ｂ…回転板、７６…油圧シリンダ、７６ａ…油圧シリンダ、７６ｂ…油圧シリンダ、７７…球面軸受、７７ａ…球面軸受、７７ｂ…球面軸受、７８ａ…連接軸、７９…球面軸受、７９ａ…球面軸受、７９ｂ…球面軸受、８０ａ…連接軸。

Claims (5)

1. 収納部に収納された収納物を攪拌する複数の羽根を有し、前記収納部の底面を一部が貫通する主軸と、
   前記主軸を回転させる駆動部と、
   前記主軸を側面方向から回転可能に支持する支持部と、
   前記主軸を回転可能に軸受する軸受部と、
   前記主軸の上下方向の移動を検知するセンサ部と、
   を備えたことを特徴とする、
   サイロ。
2. 前記駆動部は、油圧シリンダからなる油圧駆動装置を備え、
   前記油圧シリンダの両端部は、球面軸受で位置決めされていることを特徴とする、
   請求項１に記載のサイロ。
3. 前記支持部は、前記主軸を側面方向から回転可能に支持する支持本体部と、前記支持本体部を移動可能に固定する固定部と、
   を備えることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載のサイロ。
4. 前記支持本体部は、前記主軸を回転可能に支持する弾性部と、前記弾性部を押圧することで前記主軸への支持力を増加させる調節部と、
   を備えることを特徴とする、
   請求項３に記載のサイロ。
5. 前記固定部は、前記支持本体部に設けられた貫通孔を一部が貫通するネジで固定されており、
   前記ネジの直径は、前記貫通孔の内径よりも小さいことを特徴とする、
   請求項３又は４に記載のサイロ。

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