JP3785600B2 - コンベヤベルトなどのスプロケットホイールアッセンブリー - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、コンベヤベルトやコンベヤチェーンを駆動するスプロケットホイールの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンベヤベト、チェーンを駆動するスプロケットホイールは、該ホイールが装着される駆動軸などのシャフトから、前記ホイールを点検、修理、交換などのために取り外す必要がある。
【０００３】
米国特許第１８４，５４０号明細書には、交換可能なスプロケットホイールの技術が開示されている。この技術においては、取り外しできる部分が前記ホイールに形成されていて、この取り外しできる部分は、一種の蟻溝嵌合で前記ホイールの本体側に接続しており、さらに、数枚のホイールをスペーサーを重ねるようにしてスプロケットホイールを構成しているので、分解、組み立てが非常に困難になっているものである。
【０００４】
また、米国特許第１，３９１，７１９号明細書には、二つのホイール半体からなる歯車が開示されていて、中央にハブ部分が形成され、ボルトによってシャフトに固着され、モジュラープラスチックコンベヤベルトシステムにおいて望ましいように、シャフトからホイールが浮き上がらないように規制されている。
【０００５】
米国特許第５，０３７，３５６号明細書には、プラスチック成形の分割可能なスプロケットが記載されており、このスプロケットは、スリーブを介してボルトにより連結されているが、このスプロケットの技術は、摩耗されやすい薄いスプロケットホイールディスクには、不向きな構造になっている。
【０００６】
米国特許出願第０７／９７８，７２１号（１９９２年１２月１９日出願）の明細書には、シャフトと直交する方向にシャフトから外せる分割可能なスプロケットが記載されているが、分割可能なスプロケットは、互いに重なり合って当接するフランジ部分を介して連結され、この連結部分を強化するために、重なり合うフランジ部分を充分に厚く形成するため、成形素材が金属であると、全体の重量がかなり重くなり、また、成形素材がプラスチックスであると、摩耗しやすい欠点がある。
【０００７】
米国特許第５，０６１，２２５号明細書には、歯付きリムが二つのハブ部分を介して、駆動軸にクランプされている技術が開示されているが、ハブ部分が緩みやすい構造上の欠点があり、シャフトへの組みつけ、取り外しに、シャフトを分離しなければならず、また、荷重がかかったとき分離しないように、リム部分をしっかり締め付ける緊締部材を必要とする。
【０００８】
米国特許第１，２０１，７４８号、同第１，９３５，４０６号明細書には、積み重ねられた複数枚のスプロケットホイールの構造が開示されている。また、米国特許第５，１７０，８８３号明細書には、薄いスプロケットホイールを複数枚、駆動軸方向にそってスペースをおいて重ねた構造のものが記載されている。この構造は、頻繁な洗浄が必要なモジュラープラスチックコンベヤの用途に適しているが、前記のものは、駆動軸にそわせながら積み重ねのホイールを軸に添ってスライドさせながら軸の端部から装着したり、外したりするので、脱着作業に時間がかかり、面倒で、コスト高になる欠点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、コンベヤベルトなどに係合させるスプロケットホイールをシャフトに装着したり、取り外したりするのに簡便で、しかも構造的に堅牢なものは、従来の技術に開示されておらず、このようなスプロケットホイールの開発、提供がこの発明の解決課題である。
【００１０】
【課題を解決するための具体的手段】
この発明の課題解決の手段は、耐摩耗性に富み、取り付ける駆動軸（またはアイドラーシャフト）などのシャフトをコンベヤ装置から取り外す必要がなしに該シャフトに簡単に装着でき、かつ、取り外すことができるスプロケットホイールを提供するために工夫されたもので、この発明のスプロケットホイールは、少なくとも二つの分割体から構成され、各分割体は、耐久性があり、耐摩耗性にすぐれた素材で成形された薄いディスク体からなり、互いに組み合わせられて、一つのスプロケットホイールを構成する少なくとも２枚または、それ以上の複数枚のホイール分割体からなり、これら分割体のそれぞれのものは、内側エッジ部分から外側の弧状になった駆動エッジ部分に至る面部分を有し、前記内側のエッジ部分には、鉤部と、係合凹部とが形成されていて、少なくとも２枚の前記分割体が水平方向に対向するとき、一方の分割体の前記鉤部と、他方の分割体の前記係合凹部とが互いに係合し、同時に一方の分割体の前記係合凹部と、他方の分割体の前記鉤部とが互いに係合し合って、互いに重なり合うことなく、水平方向に面一に突き合わせ状態で組み合わされて一つのスプロケットホイールを構成するようになっている。
【００１１】
また、この発明は、前記分割体のホイールを上下または左右からサンドイッチする補強体との組み合わせも含むものであり、該補強体は大きさの異なる二つの分割補強体に分割されてなり、前記係合凹部と鉤部が一方の補強分割体により覆われるようなものであり、挟持する二つの補強体は、その分割補強体の組み合わせが上下または左右で非対称に配置されてなるものである。
【００１２】
前記従来技術の一例とこの発明の手段の具体例は、以下の実施例に記載されている。
【００１３】
図１には、プラスチック製のコンベヤベルトを駆動するコンベンショナルなスプロケットホイール・アッセンブリーが示されている。このスプロケットホイール・アッセンブリーは、図示のように、２枚の薄いスプロケットホイール１４，１４’が中間のスペーサ１６を介して重ねられていて、スクリュウまたはボルト１８によって連結されている。これらスプロケットホイール１４，１４’の中心には、互いに正合している角孔１９が設けられ、該角孔に駆動軸１２が貫通されている。前記スプロケットホイール／アッセンブリー１０を駆動軸１２に取り付けるには、前記駆動軸の先端１７から、それぞれのスプロケットホイールの前記角孔を介して差し込みすれば、装着でき、各スプロケットホイールは、駆動軸１２にそってスライドし、脱着自由になっている。このように、スプロケットホイールを前記駆動軸に装着し、又は、取り外すときは、コンベヤ装置に取り付けられている駆動軸１２を先ず取り外してから、該駆動軸にスプロケットホイールを取り付けたり、取り外したりする必要があり、このような操作は、意外と面倒で、手間がかかる作業となる。
【００１４】
【実施例】
とには、この発明によるスプロケットホイールの一つの実施例が図示されている。，に示すように、１枚または１個のスプロケットホイール２０は、半分に分割された一対の半体２１，２１から構成されていて、これら半体は、それぞれ１８０°に広がった扇形の形状になっている。前記スプロケットホイール２０の各半体２１，２１は、水平方向に合体して、に示すようなスプロケットホイール２０を構成するものであり、各半体２１の内側辺２８が三角状に切り込まれて、合体したとき、前記駆動軸に装着される角孔２９（参照）を形成するようになっており、弧状に形成されている周縁には、コンベヤベルトまたはチェーンに係合する駆動歯部３０が形成されている。前記したスプロケットホイールの成形素材は、特に限定されるものではなく、金属素材、合成樹脂素材であればよいが、耐食性の点からステンレススチールが好ましく、ステンレススチール製のスプロケットホイールは、薄いものでも耐久性に富み、また、コンベヤベルトを駆動するのに充分な強度をもつものである。前記したようにスプロケットホイールの各半体２１，２１は、合わせ目３２にそって組みつけられ、合体されて、一枚（１個）のスプロケットホイール２０を構成する。合わせ目３２は、各半体それぞれに設けられたインターロッキング鉤部２４，２６で構成され、各鉤部２４，２６は、後記する組みつけロッド（またはボルト）４３に係合して該鉤部を互いに連結するためフィンガー部を有し、その内側に入り江状に凹入している縁（合わせ目３２）に平面半円形の係合凹部２３が窪みになって形成されている。一枚に組みつけられたスプロケットホイール２０を分解するには、前記したロッドを抜き、または、緩め、の矢印３４方向または円周方向３６へ半体２１の一方を引くと、前記鉤部のフィンガー部の向きが互いに対向しているため、半体づつに分けて簡単に引き抜けたり、分けたりすることができる。そして、前記の鉤部２４，２６が互いに突き合わせの状態になっていて、前記駆動軸にそって両者の一方を他方から軸方向に僅かに浮かせるようにすれば、前記のように半体２１，２１を簡単に分割できる。前記したスプロケットホイール２０の半体２１，２１には、前記の係合凹部のほかに、平面円形の連結孔２２，２２が設けてあり、これら連結孔２２，２２と前記係合凹部２３，２３が組み合わされて形成される平面円形の連結孔とが、互いに向き合う相手方の同様の構成のスプロケットホイール（一枚または複数枚）とのスペーサを介してのロッドまたはボルトによる重ね合わせ連結（軸方向）の連結孔となる。
【００１５】
図４は、二枚の前記スプロケットホイールを互いに対面させ、スペーサーを介してロッドまたはボルト連結した構成を示すもので、二枚の薄いスプロケットホイール４０，４１は、スペーサ４２を介して対面していて、ボルト４３のようなネジ付きロッドによって連結され、該ボルトは、ナット４４で締め付けられていて、前記スプロケットホイール２枚を確実に連結する。前記スペーサ４２は、前記の連結孔と正合する位置に配置され、ボルト４３を挿入する貫通孔４５が軸方向に貫通されている。
【００１６】
図５は、スプロケットホイールを駆動軸に取り付ける構成を示す分解図であって、二枚のスプロケットホイールを連結してスプロケットホイール・アッセンブリーを組み立てるには、図示のように、スプロケットホイールの各半体５１，５２と５１’，５２’をそれぞれ２枚セット５０，５０’とし、前記２枚セット５０，５０’の各半体５１，５２；５１’，５２’の間にスペーサ４２をかませ、該スペーサを連結孔５４（前記連結孔２２に相当するもの）に正合し、図示のようにボルト４３、ナット４４により連結し、前記２枚セット５０，５０’の各半体５１，５２；５２，５２’同士を連結し、一方のセット５０のセンターに形成された三角形状の切り込みを駆動軸１２に当てがって、該セットを前記駆動軸に添わせ、ついで他方のセット５０’を同じくセンターに形成の三角形状の切り込みを駆動軸１２に当てがい、これを駆動軸１２に添わせながら軸方向にスライドさせて相手方のセット５０に水平高さを合わせて突き合わせ、この状態で前記半体に形成の鉤部５８，５９の半円形の係合凹部５６，５７を円形に組み合わせ、これらそれぞれにスペーサ４２を正合させ、ボルト４３，ナット４４により締め付ければ、スプロケットホイールの各二枚セット５０，５０’は、駆動軸１２を中心とする二枚のプロケットホイール・アッセンブリーに組み立てられる。なおスペーサ４２、ボルト４３の頭部、ナット４４の外径は、円形に組み合わされた係合凹部５６，５７と合わせ目３２とを抑えこむに充分な寸法になっていて、軸方向、水平方向へバラバラに分かれてしまわないようになっている。
【００１７】
スプロケットホイールアッセンブリー５２，５２’を駆動軸１２から引き抜くには、インターロックされた鉤部５６，５７の合わせ目にそって取り付けられているナット４４とボルト４３とを緩め、取り外し、一方の半体を駆動軸１２にそって軸方向にスライドさせて浮かせればよく、それによって、二枚づつになっているスプロケットホイール半体のセット５０，５０’は、コンベヤシステムから駆動軸を取り外す面倒な作業を行わずとも、簡単に駆動軸１２から取り外せることができる。
【００１８】
図２，図３に示すように、インターロッキング鉤部２４，２６は、各半体２１同士が合わされる、ほぼＳ字状の合わせ目３２を形成し、合わせ目３２は、駆動軸１２が通る孔２９の角部からスプロケット２０の外周駆動面３０に達している。Ｓ字形状のスムーズなカーブをもった合わせ目３２は、前記半体２１、２１の間の合わせ目３２にそって力を分散し、鋸歯状の合わせ目に起こる、力が集中しやすい不連続の部分がない。（駆動面３０およびインナーエッジ２８近くの合わせ目３２の突き出た部分は、あまり問題にならない。）前記のＳ字形状は、また放射状および円周方向にインターロッキングオーバーラップしていて、これらの方向へのスプロケットホイール半体２１，２１の相対的な動きを規制する。合わせ目３２は、軸方向にオーバーラップしていないから、スプロケットホイールの側面から見たときに、隠れる面がなく、したがって、汚れや汚染物の付着の有無が簡単に、確実に検査でき、必要に応じての洗浄、清掃も簡単にできる。
【００１９】
図６は、他の実施例を示すもので、スプロケットホイール６０は、合わせ目６４にそって分けられていて、中央に角孔６２が設けられ、該角孔の側面から合わせ目６４が延びている。駆動力は、該角孔のコーナー近くにかかるから、前記合わせ目にそってスプロケットホイールが二つに分けられ難くなる利点がある。
【００２０】
これまで述べた実施例においては、スプロケットホイールが二枚一対になった半体を合体した構成のものであるが、二枚以上のパーツに分け、このように三分割や四分割のように複数分割されたパーツを突き合わせて、一枚のスプロケットホイールにすることもできる。
【００２１】
図７から図９は、他の実施例におけるスプロケットホイール７０Ａから７０Ｃを示すもので、合わせ目７２Ａから７２Ｃにそって鉤部７４Ａから７４Ｃ、係合凹部７６Ａから７６Ｃがそれぞれ設けてある。これらの実施例においては、前記鉤部ならびに係合凹部には、括れ部分や角部部分があり、これら部分に力が集中したときにやや疲労しやすい点がある。
【００２２】
は、この発明の他の実施例を示すもので、上下方向からスプロケットホイール本体を挟持する、取り付け補強体を使用する構造になっている。の実施例においては、第１と第２の補強体８１，８１’，８２，８２’の間にスプロケットホイール半体８０，８０’がサンドイッチされている。図示のように、前記補強体は、下側に位置する補強体８１，８１’と上側に位置する補強体８２，８２’は、厚板ディスクを大きさの異なる二つに分割した形状のものであって、下側の一方の補強体８１と上側の一方の補強体８２’が同じ形状に、下側の他方の補強体８１’と上側の他方の補強体８２が同じ形状になっていて、補強体８１，８２およびスプロケットホイール半体８０が組み合わされたもの８５、補強体８１’，８２’およびスプロケットホイール半体８０’が組み合わされたもの８５’となる。すなわち、分割された補強体の組み合わせは上下で非対称である。前記した下側の一方の補強体８１が鉤部７４と係合凹部７６とをもつスプロケットホイール半体８０を支持し、前記係合凹部７６に係合する鉤部と前記鉤部７４に係合する係合凹部とを有するスプロケットホイール半体８０’を下側から支持する他方の補強体８１’が前記補強体８１に突き合わせ状態で組み合わされ（前記係合は、前記スプロケットホイール半体同士を上下方向に動かして行う）、スプロケットホイー半体８０の上に補強体８２が被せられ、補強体８２’がスプロケットホイール半体８０’の上に被せられて、前記両補強体８２，８２’が突き合わせ状態に組合わされ、前記補強体８２’の突き出た部分が前記スプロケットホイール半体８０の鉤部７４と係合凹部７６とを覆い、前記補強体のフランジに形成されたボルト孔８６，８６’ほかにボルト（図示せず）をさしこみ、ナット（図示せず）で締め付ければ、前記補強体で組み合わされたスプロケットホイールが完成する。すなわち、分割された補強体の一方が前記鉤部７４と係合凹部のホイールの合わせ目上にまで延びており、分割された補強体の合わせ目は前記鉤部７４と係合凹部のホイールの合わせ目に合致することはない。また上下の分割された補強体は非対称に配置される。したがって、ホイール半体同士の固定をより強固にすることが可能となる。
【００２３】
前記した補強体は、研磨されたプラスチックス、その他のプラスチックス、金属で作られ、前記したように、前記補強体とスプロケットホイール半体とが別体構成のほか、前記補強体をプラスチック成形する際に、スプロケットホイール半体をインサートしてプラスチック一体成形してもよく、この場合には、上下の補強体（例えば、８１，８２）とインサートされたスチール製のスプロケットホイール半体８０とが一体に形成される。
【００２４】
前記補強体は、図１０に示すように、強度を増すために、駆動軸の孔まわりのハブ部分８３，８４を中高に肉厚を増すようにしてもよく、また、全体を均等の厚さにしてもよい。また、図１０の実施例のものは、スプロケットホイール一枚ものの場合であるが、該ホイールを２枚または複数枚にするには、補強体サンドイッチ構成のものを積み重ねる構成にすればよい。さらに、サンドイッチされるスプロケットホイールの駆動軸挿入孔を開口寸法を大きめにし、前記補強体に設ける駆動軸挿入孔の開口寸法と開口形状が前記開口寸法、形状と同じもの、または、それ以下の種々の寸法で、類似の形状または異なる形状の補強体とを適宜組み合わせることで、種々の軸径および断面形状の駆動軸に対応することができる。
【００２５】
前記した一対の第１と第２の分割された組み合わせ体８５，８５’を駆動軸に取り付けるには、１）第１の分割された組み合わせ体８５を駆動軸（またはシャフト）にそって位置させ；２）第２の組み合わせ体８５’を駆動軸（またはシャフト）にそわせ、軸方向に動かしながら上下関係になる補強体８１，８２’の長く突き出ている部分を重ね合わせ；３）前記組み合わせ体８５，８５’を突き合わせ；そして４）前記孔８６，８６’にボルトを差し込み、ナットにより軸方向に締め付ければ、スプロケットホイールをサンドイッチした前記組み合わせ体８５，８５’は、駆動軸に食い付くように取り付けられる。
【００２６】
駆動軸からスプロケットホイールを取り外すには、前記手順の逆を行えばよい。前記の補強体は、比較的厚さが厚くなっているが、スプロケットホイールを取り外すには、前記の補強体一体構造の場合を除き、サンドイッチされたスプロケットホイールの厚さ分だけ、前記ボルトを緩め、前記補強体を軸方向にずらすことでよく、装着、取り外しにおいて、ガタガタにならない。
【００２７】
前記した実施例は、この発明を限定するものではなく、種々の変形も可能である。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、コンベヤベルトまたはチェーンに懸装し、これを駆動するスプロケットホイールが分割されているので、取り替え、点検が極めて簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術の一例を示すスプロケットホイールアッセンブリーの斜視図；
【図２】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体の平面図；
【図３】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の平面図；
【図４】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の側面図；
【図５】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせる状態の分解斜視図；
【図６】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の他の実施例を示す平面図；
【図７】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の実施例を示す平面図；
【図８】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の他の実施例を示す平面図；
【図９】 この発明による二枚のスプロケットホイール半体を組み合わせた状態の他の実施例を示す平面図；
【図１０】 この発明による他の実施例における二枚のスプロケットホイール半体を補強体と組み合わせる状態の分解斜視図である。
【符号の説明】
２０ スプロケットホイール
２１ スプロケットホイール半分
２２ 連結孔
２３ 係合凹部
２４，２６ インターロッキング鉤部
２８ 半体の内側辺
２９ 角孔
３０ 駆動歯部
３２ 合わせ目
３４ 矢印
３６ 円周方向
４０，４１ スプロケットホイール
４２ スペーサ
４３ ロッド（またはボルト）
４４ ナット
４５ 貫通孔
５０，５０’ ２枚セット
５１，５１’，５２，５２’ スプロケットホイールの半体
５４ 連結孔
５６，５７ 係合凹部
５８，５９ 鉤部
６０ スプロケットホイール
６２ 角孔
６４ 合わせ目
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ スプロケットホイール
７４，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ 鉤部
７６，７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ 係合凹部
８０，８０’ スプロケットホイール半体
８１，８１’，８２，８２’ 補強体
８５，８５’ スプロケットホイール半体が組み合わされたもの
８６，８６’ ボルト孔

Claims (1)

1. コンベヤベルトなどのスプロケットホイールアッセンブリーであって、該アッセンブリーは、互いに組み合わせられて、一つのスプロケットホイールを構成する少なくとも１枚または、それ以上の複数枚のホイール分割体からなり、これら分割体のそれぞれのものは、内側エッジ部分から外側の弧状になった駆動エッジ部分に至る面部分を有し、前記内側のエッジ部分には、鉤部と、係合凹部とが形成されていて、少なくとも２枚の前記分割体が水平方向に対向するとき、一方の分割体の前記鉤部と、他方の分割体の前記係合凹部とが互いに係合し、同時に一方の分割体の前記係合凹部と、他方の分割体の前記鉤部とが互いに係合し合って、互いに重なり合うことなく、水平方向に面一に突き合わせ状態で組み合わされて一つのスプロケットホイールを構成し、
   該１つのスプロケットホイールは第１の補強体と第２の補強体で上下を挟持され、各補強体は分割されてそれぞれ二つの分割補強体をなし、
   前記分割補強体の一方は前記係合凹部と前記鉤部とを覆うように他方の分割補強体とは大きさの異なり、上下の分割補強体は互いに非対称に配置され、
   かくして該スプロケットホイールと上下の補強体とが確実な保持手段で保持されてなることを特徴とするスプロケットホイールアッセンブリー。

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