JP2019202790A - サイロ - Google Patents
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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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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