JP6610922B2 - モータ内蔵ローラ、及び動力伝達部材 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達部材を備えたモータ内蔵ローラに関するものである。また本発明はモータ内蔵ローラを構成する部品の一つに関し、モータの動力をローラに伝達する動力伝達部材に関するものである。

ローラコンベア装置の構成部品として、モータ内蔵ローラが知られている。モータ内蔵ローラは、ローラ本体内にモータと減速機とが内蔵され、内部のモータを駆動することによって、外側のローラ本体が回転するものである。より詳細には、モータ内蔵ローラは、モータの動力をローラ本体に伝動する動力伝達部材が備えられており、その動力伝達部材を介して、モータの回転力がローラ本体に伝達される構成となっている。

ところで、このローラ本体に動力を伝達する動力伝達部材は、従来より、動力の伝達効率や部品の加工容易性等の観点から、ローラ本体の内壁に一体的に固定する構造のものが多用されている（例えば特許文献１）。そして従来より、動力伝達部材をローラ本体に固定する方法としては、動力伝達部材をローラ本体に圧入して固定する圧入固定式のものが知られている。

米国特許７２０７４３３号明細書

上記した圧入固定式の動力伝達部材は、構造が単純であり且つ組み立ても容易である。
しかしながら圧入固定式の動力伝達部材は、ローラ本体の製造上のばらつき、特にローラ本体の内径のばらつきにより、動力伝達部材をローラ本体に固定できない場合や、ローラ本体への動力伝達能力が不十分となることがある。

即ちローラ本体の内径が幾分大きい場合は、ローラ本体と動力伝達部材との接触力が不十分となり、ローラ本体と動力伝達部材の間で摩擦力が作用しにくく、動力伝達部材がローラ本体内で空回りしてしまう。

換言すると、ローラ本体と動力伝達部材の間で適切な摩擦力を作用させるためには、ローラ本体の内周面と動力伝達部材の外周面が精度良く加工されている必要がある。そして、ローラ本体の内径寸法に対して動力伝達部材の外形寸法が、適度に若干大きい程度でなければならない。

ところが、動力伝達部材の外径を、ローラ本体の内径に対して適度な大きさに加工したとしても、モータ内蔵ローラを使用するうちに、経年劣化によって動力伝達部材とローラ本体の間の摩擦力が弱まり、互いに相対回転してしまう。

また、ローラ本体には製造誤差があり、個々のローラ本体の内径にはばらつきがあるが、モータ内蔵ローラの駆動軸はローラ本体の中心に配置されているので、動力伝達部材の中心も駆動軸と一致するように、ローラ本体の中心に配置する必要がある。すなわち、内径にばらつきがある個々のローラ本体に応じて、動力伝達部材の中心を、個々のローラ本体の中心と一致させなければならない。

そこで本発明は、従来技術の問題点に鑑み、ローラ本体に製造上のばらつきがあったとしても、ローラ本体に確実に固定できると共に、中心をローラ本体の中心と一致させることができる動力伝達部材、並びに、この様な動力伝達部材を備えたモータ内蔵ローラを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の第１の様相は、中空のローラ本体と、モータを含む動力部と、動力伝達部材とを有し、ローラ本体に動力部と動力伝達部材が内蔵され、動力部の回転力が動力伝達部材を介してローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、動力伝達部材は、ローラ本体とは別体の接続部材と、中間体と、係合部材を有し、接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合しており、接続部材の環状部は、複数の円弧状部と、複数の凹部とを有し、前記各円弧状部は、同一円周上の複数箇所に配置されており、前記各凹部は、環状部の半径方向内方に凹んでおり、隣接する各円弧状部同士が、各凹部で接続されていることを特徴とするモータ内蔵ローラである。
また、本様相に関連する様相は、中空のローラ本体と、モータを含む動力部と、動力伝達部材とを有し、ローラ本体に動力部と動力伝達部材が内蔵され、動力部の回転力が動力伝達部材を介してローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、動力伝達部材は、ローラ本体とは別体の接続部材と、中間体と、係合部材を有し、接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合していることを特徴とするモータ内蔵ローラである。

本様相によれば、摩擦によらず、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つの固定手段によって、動力部の動力を動力伝達部材の接続部材から中空のローラ本体に確実に伝達することができる。締結要素には、リベット（鋲）、ピン、ネジ等が含まれる。
本様相では、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、係合部材は外側係合部を有し、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合するので、動力伝達部材の接続部材、中間体、係合部材は、互いに相対回転が不能である。
また、係合部材の内側係合部には、動力部が係合しているので、動力部から動力伝達部材に動力が伝達される。よって、動力部から係合部材に動力が伝達されると、接続部材、中間体、係合部材は、一体に回転する。
接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材はローラ本体を凹変することによる機械的嵌合及び／又は締結要素によってローラ本体の内部に一体的に固定されているので、動力部が作動すると、動力は動力伝達部材を介してローラ本体に確実に伝達されて、ローラ本体が回転する。すなわち、接続部材とローラ本体は、少なくとも相対回転不能に一体的に固定されているので、両者間で確実に動力が伝達される。
中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合しており、係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持されるので、係合部材の内側係合部を動力部に係合させることができる。すなわち、ローラ本体の中心と動力伝達部材の中心が一致していない場合には、中間体が弾性変形してこのずれを吸収することによって、ローラ本体の中心と動力伝達部材の中心を一致させて、係合部材の内側係合部を動力部と係合させることができる。

本発明の第１の様相によると、接続部材が、中空のローラ本体の内面に押圧されると、各凹部が変形して各円弧状部同士が接近し、接続部材を容易に小径化し、ローラ本体の内部に配置することができる。

接続部材は、変形能があるのが好ましい。

この好ましい様相によると、接続部材が変形能を有することにより、接続部材を中空のローラ本体の内周面に容易に沿わせることができる。すなわち、ローラ本体の内径が、接続部材よりも小さい場合には、接続部材が変形してローラ本体の内部に侵入することができる。

締結要素は、鋲であるのが好ましい。

この好ましい様相によると、ローラ本体と接続部材とを容易に締結することができる。また、ローラ本体と接続部材とを安価に締結することができる。

接続部材は、環状部のうちの少なくとも円弧状部と連続して半径方向内方へ延びる内側突出部を有するのが好ましい。

この好ましい様相によると、接続部材の円弧状部が補強される。すなわち、円弧状部に対して半径方向内方に外力が作用しても、円弧状部は変形しにくい。よって、ローラ本体と接続部材を固定手段で固定し易い。
また、内側突出部が環状に繋がって内向きのフランジを構成すると、接続部材全体の剛性が向上する。

中間体の外周面側には、半径方向外方へ突出する複数の突出部と、半径方向内方へ退避する複数の退避部とを有し、隣接する突出部同士が退避部によって連結されており、中間体の前記各突出部と各退避部が、接続部材の凹凸部と係合しているのが好ましい。

この好ましい様相によると、中間体と接続部材との間で、摩擦によらず、回転力を確実に伝達することができる。

本発明の第二の様相は、モータ内蔵ローラの中空のローラ本体に内蔵される動力伝達部材であって、当該動力伝達部材は、ローラ本体内に配されたモータを含む動力部の出力軸から出力される回転力を、ローラ本体に伝動するものであり、接続部材と、中間体と、係合部材を有し、接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合しており、接続部材の環状部は、複数の円弧状部と、複数の凹部とを有し、前記各円弧状部は、同一円周上の複数箇所に配置されており、前記各凹部は、環状部の半径方向内方に凹んでおり、隣接する各円弧状部同士が、各凹部で接続されていることを特徴とする動力伝達部材である。
また、本様相に関連する様相は、モータ内蔵ローラの中空のローラ本体に内蔵される動力伝達部材であって、当該動力伝達部材は、ローラ本体内に配されたモータを含む動力部の出力軸から出力される回転力を、ローラ本体に伝動するものであり、接続部材と、中間体と、係合部材を有し、接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合していることを特徴とする動力伝達部材である。

本発明の第二の様相によると、動力伝達部材の接続部材は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つからなる固定手段によってローラ本体の内部に一体的に確実に固定される。また、中間体が弾性変形することにより、動力伝達部材の中心をローラ本体の中心に位置合わせすることができる。そのため、動力部の動力を、動力伝達部材の接続部材側から中空のローラ本体側に確実に伝達することができる。

本発明のモータ内蔵ローラによれば、摩擦によらず、動力部の動力を動力伝達部材の接続部材から中空のローラ本体に確実に伝達することができる。
また、本発明の動力伝達部材によれば、摩擦によらず、動力部の動力を中空のローラ本体に確実に伝達することができる。

本発明の実施形態に係るモータ内蔵ローラを示す正面図である。 図１のモータ内蔵ローラの断面図である。 図１のモータ内蔵ローラの分解斜視図である。 図１のモータ内蔵ローラに内蔵されたモータユニットの断面図である。 動力伝達部材の斜視図である。 （ａ）は、図５の動力伝達部材の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の動力伝達部材を、異なる方向から見た分解斜視図である。 動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、リベットがローラ本体を貫通すると共に凹凸化部材を凹変させて、ローラ本体に凹凸化部材を装着する手順を示す。 図７に続き、動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、ローラ本体と一体の凹凸化部材に中間体を装着する手順を示す。 図８に続き、動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、ローラ本体と一体の中間体に係合部材を装着する手順を示す。 （ａ）は、図７乃至図９の手順によって、ローラ本体に装着された動力伝達部材と、動力部とが係合している状態を示すモータ内蔵ローラの部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、リベットが凹凸化部材を貫通して、ローラ本体に凹凸化部材を装着する手順を示す。 図１１に続き、動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、ローラ本体と一体の凹凸化部材に中間体を装着する手順を示す。 図１２に続き、動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す断面図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、ローラ本体と一体の中間体に係合部材を装着する手順を示す。 図１１乃至図１３の手順によって、ローラ本体に装着された動力伝達部材と、動力部とが係合している状態を示すモータ内蔵ローラの部分断面図である。 動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す一部破断斜視図であり、（ａ）乃至（ｃ）は、ローラ本体に凹凸化部材を装着する手順を示す。 動力伝達部材をローラ本体に装着する状態を示す一部破断斜視図であり、（ａ）、（ｂ）は、ローラ本体に係合部材を装着する手順を示す。 （ａ）は、リベット及び治具の斜視図であり、（ｂ）は、リベット及び（ａ）とは別の治具の斜視図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、リベットを図１７（ａ）の治具に向けて打ち付けた際における、リベットの変形の仕方を示す断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、リベットを図１７（ｂ）の治具に向けて打ち付けた際における、リベットの変形の仕方を示す断面図である。 （ａ）は、ローラ本体と凹凸化部材の部分断面図であり、ローラ本体をかしめて、両者を機械的嵌合によって結合した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。 図６（ｂ）の動力伝達部材とは別の動力伝達部材の分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るモータ内蔵ローラについて説明する。
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、モータ１２の駆動力をローラ本体１１に伝達する動力伝達部材２に特徴があり、その他の基本構造に関しては、従来公知のそれと同様である。最初にモータ内蔵ローラ１の基本構造について簡単に説明する。

モータ内蔵ローラ１の基本構造は、図１〜３に示すように、円筒形であって中空のローラ本体１１と、蓋部材４１、４２を有し、その内部にモータ１２と減速機１３からなる動力部２２が内蔵された構成である。ただし、本実施形態ではモータ１２、減速機１３及び回路基板４３がユニット化されて一組のモータユニット３を構成しており、このモータユニット３がローラ本体１１に内蔵された構成となっている。本実施形態では、モータユニット３の一部が動力部２２を構成している。

ローラ本体１１は、両端が開口した円筒である。そして、ローラ本体１１の両端を閉塞するように、蓋部材４１、４２が装着されている。
一方（図２の左側）の蓋部材４１は、図２に示すように、円筒状のローラ本体嵌合部材５２と、軸受け５４及び本体側軸部材５３が一体化されたものである。また、他方（図２の右側）の蓋部材４２は、ローラ本体嵌合部材５５と、軸受け５６が一体化されたものである。なお、本体側軸部材５３は、一部又は全部の断面形状が円形ではない。本実施形態では、断面形状がほぼ六角形を呈している。

モータユニット３は、図２〜４に示すように、円筒形のケース４４を有し、その内部にモータ１２、減速機１３及び回路基板４３が内蔵された構成である。また、ケース４４には、軸線方向一方の端部から外方向に向けて突出する固定側軸４５と、軸線方向他方の端部から外方向に向けて突出する駆動側軸４６（動力部）が設けられている。

固定側軸４５は、モータユニット３をローラ本体１１内に配置した状態で、他方の蓋部材４２の軸受け５６に挿通される軸であり、ローラ本体１１の１つの本体側軸部材として機能する部分である。
駆動側軸４６は、モータユニット３をローラ本体１１内に配置した状態で、後述する動力伝達部材２に接続される軸であり、動力部２２の動力をローラ本体１１に出力する回転軸である。
なお、固定側軸４５及び駆動側軸４６はいずれも、断面形状がほぼ六角形を呈している。

次に、本発明の特徴的構成たる動力伝達部材２について説明する。
本実施形態の動力伝達部材２は、モータ内蔵ローラ１において、ローラ本体１１内に配され、モータ１２の動力をローラ本体１１に伝達する部材である。そして、その機能を果たすべく、動力伝達部材２は、図５、６に示すように、凹凸化部材４（接続部材）、中間体５、係合部材６によって構成されている。

凹凸化部材４は、鋼や亜鉛、アルミ等の剛性を有する金属で形成されている。また、凹凸化部材４は、環状又は筒状であって中空の部材である。凹凸化部材４は、半径方向外方に突出した部位と半径方向内方に凹んだ部位とを有する。
具体的には、凹凸化部材４は、半径方向外方へ突出した円弧状突出部７、半径方向内方に凹んだ凹部８、内側突出部９をそれぞれ複数有する。本実施形態では、凹凸化部材４は、円弧状突出部７、凹部８、内側突出部９をそれぞれ４つずつ有している。

円弧状突出部７（円弧状部）は、環状の凹凸化部材４における最も半径方向外方に突出した部位である。
円弧状突出部７の外周面は、半径方向外側に凸面となる曲面である。
円弧状突出部７は、凹凸化部材４の周上の４箇所に設けられている。
各円弧状突出部７は、同一円周上に配置されているのが好ましいが、若干の製造誤差がある場合が多い。
また、円弧状突出部７の内周面は曲面の凹面１６を構成している。
円弧状突出部７の肉厚（外周面と内周面の距離）は薄い。そのため、後述のリベット３５（鋲）が貫通することができる。
円弧状突出部７における凹凸化部材４の円周方向の両側には、各々凹部８が連続している。

凹部８は、環状の凹凸化部材４の外周側で凹んだ部位であり、凹凸化部材４の周上の４箇所に設けられている。
凹部８の外周面は、凹状の曲面である。
すなわち、凹部８は、円弧状突出部７よりも半径方向内側に窪んでいる。
また、凹部８の内周面は、半径方向内側へ突出しており、凹凸化部材４の内周側で凸面１８を構成している。

各円弧状突出部７と各凹部８は、周方向に交互に配置されて環状に連続して環状部１５を構成している。
すなわち、凹凸化部材４は、円弧状突出部７で半径方向外側へ突出し、凹部８で半径方向内側へ凹んだ構造を有している。一方、凹凸化部材４の内部は、円弧状突出部７の内周面である凹面１６と、凹部８の内周面である凸面１８とが連続し、凹凸化部材４の内側には凹凸部１９が形成されている。

内側突出部９は、円弧状突出部７と連続する板状の部位である。内側突出部９は、円弧状突出部７と交差しており、円弧状突出部７の一方の縁から凹凸化部材４の半径方向内側に向かって延びている。また、各内側突出部９は、円弧状突出部７の同一縁側に配置されている。すなわち、各内側突出部９は、環状の内向きフランジの複数箇所（４箇所）を半径方向に切り欠いた様な構造を有している。すなわち、各内側突出部９は、環状の内向きフランジに、半径方向にのびる複数のスリットを設けた様な構造を有する。内側突出部９は、円弧状突出部７を補強するリブとして機能する。すなわち、円弧状突出部７に半径方向内方に外力が作用しても、円弧状突出部７は変形しにくい。

凹凸化部材４は、上述の様に薄板状の部材で環状に構成されたものであり、環状部１５の内部には中間体配置領域Ｒ１が形成されている。前述の凹凸部１９は、中間体配置領域Ｒ１の一部である。

次に中間体５について説明する。

中間体５は、ゴム等の弾性を有する素材で形成されており、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す様に、環状構造を呈する短尺の円筒体である。中間体５の外形は、凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１の輪郭と略相似形であり、大きさは中間体配置領域Ｒ１よりも若干小さい。中間体５の幅は、凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１内に配置可能な大きさである。

中間体５は、突出部２５、退避部２６を有している。
すなわち、中間体５は、円周上の複数箇所（４箇所）の半径方向外方へ突出する突出部２５と、円周上の複数箇所（４箇所）の半径方向内方へ凹む退避部２６とを有している。

突出部２５は、環状構造の中間体５の外周面における最も半径方向外方に突出した部位である。図６に示す様に、突出部２５には、溝部２７が設けられている。溝部２７は、中間体５の幅方向にのびている。
中間体５における突出部２５の内周側には、凹部２８が形成されている。

退避部２６は、環状構造の中間体５の外周面における半径方向内方に凹んだ部位である。退避部２６の外面は凹面である。退避部２６は、隣接する突出部２５同士を接続している。
中間体５における退避部２６の内周側には、半径方向内方へ突出する凸部２９が形成されている。

環状構造の中間体５の内部には、凹部２８及び凸部２９と連通する係合部材配置領域Ｒ２が形成されている。係合部材配置領域Ｒ２は、中間体５の内側係合部を構成している。係合部材配置領域Ｒ２は、外力を加えて拡げることができる。
また、中間体５の突出部２５と退避部２６は、外側係合部を構成している。中間体５の外形は、凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１が占める空間と略相似形である。中間体５の大きさは、中間体配置領域Ｒ１よりも若干小さい。

次に、係合部材６について説明する。

係合部材６は、鋼や亜鉛、アルミ等の剛性を有する金属によって作られたものである。係合部材６の幅は、中間体５の係合部材配置領域Ｒ２内に配置可能な大きさである。係合部材６は、筒状本体部３０と４つの突出部３１（外側係合部）を有している。
筒状本体部３０は、円筒状を呈する部位であり、内側に軸挿通孔３２（内側係合部）が設けられている。軸挿通孔３２は、角孔（例えば六角孔）である。
突出部３１は、略四角柱形状を呈する部位であり、筒状本体部３０の外周面に一体固着されており、半径方向外方へのびている。本実施形態では、４つの突出部３１が、等角度間隔で筒状本体部３０の外周面に固定されている。
係合部材６の外観は、中間体５の係合部材配置領域Ｒ２と略相似形である。係合部材６の大きさは、係合部材配置領域Ｒ２が占める空間よりも若干大きい。

動力伝達部材２は、凹凸化部材４、中間体５、係合部材６が組み合わされて構成されている。すなわち、凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１には中間体５が挿入されており、中間体５の係合部材配置領域Ｒ２には係合部材６が圧入されている。
中間体５は、弾性変形が可能であり、弾性変形して凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１内に挿入されている。
また、係合部材６は、剛性を有しているが、係合部材配置領域Ｒ２を構成する中間体５の内壁面が弾性変形可能である。係合部材６は、中間体５の内壁を押し拡げて係合部材配置領域Ｒ２内に圧入されている。

上述の例では、中間体５の大きさは中間体配置領域Ｒ１よりも若干小さく、中間体５を凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１に円滑に挿入することができるが、中間体５の大きさを中間体配置領域Ｒ１よりも若干大きくし、中間体５を凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１に圧入してもよい。

動力伝達部材２の凹凸化部材４、中間体５、係合部材６は、それぞれ環状であり、係合部材６が中間体５を介して凹凸化部材４に装着された結果、係合部材６の軸挿通孔３２の中心は、中間体５を弾性変形させることによって若干偏心移動することができる。

すなわち、中間体５に外力を作用させていない状態で、係合部材６の軸挿通孔３２の中心と、ローラ本体１１の中心（駆動側軸４６の回転中心）とが一致していない場合には、中間体５に外力を作用させて弾性変形させることにより係合部材６の位置を移動させ、係合部材６の軸挿通孔３２の中心と、駆動側軸４６の回転中心とを一致させることができる。そして、ローラ本体１１の中心に配置されている駆動側軸４６が、係合部材６の軸挿通孔３２に挿通されている。

次に、動力伝達部材２を、ローラ本体１１に固定する手順を説明する。
図７（ａ）、図１５（ａ）に示す様に、動力伝達部材２は、凹凸化部材４、中間体５、係合部材６がそれぞれ個別の状態であって、組み合わされていない。
まず、最初に凹凸化部材４のみをローラ本体１１内の所望の位置に配置する。ローラ本体１１における所望の位置とは、図１に示す駆動側軸４６（動力部）が配置された位置である。図１１では、都合上、駆動側軸４６の描写は省略している。

ここで、仮に凹凸化部材４の外径が、ローラ本体１１の内径よりも若干大きい場合には、凹凸化部材４が変形してローラ本体１１内に侵入することができる。すなわち、凹凸化部材４は、円弧状突出部７と凹部８とを有し、円弧状突出部７がローラ本体１１の内周面１１ａに押圧されると、凹部８が変形して、円弧状突出部７同士が接近し、凹凸化部材４を縮径することができる。換言すると、円弧状突出部７が半径方向内側へ移動する。
すなわち、凹凸化部材４を構成する素材は金属等の剛性を有する素材であるが、円弧状突出部７と凹部８を設けたことによって、凹凸化部材４の形状を若干変形させることが可能である。

図７（ｂ）、図１５（ｂ）に示す様に、凹凸化部材４がローラ本体１１における所定の位置に配置されると、図１７（ａ）に示すリベット３５（締結要素）でローラ本体１１と凹凸化部材４を固定する。

ここで、リベット３５について説明する。
図１７（ａ）に示す様に、リベット３５は、傘状の頭部３５ａと円筒状の軸部３５ｂとを有する。軸部３５ｂの内部には空間３７が設けられている。軸部３５ｂの先端部分には、空間３７と連通する開口が形成されている。すなわち、軸部３５ｂの先端には環状の開口縁４０が設けられている。
リベット３５は、市販されている福井鋲螺株式会社製の打込みリベットを使用することができ、高炭素鋼、ステンレス、アルミニウム等の素材で構成されている。

リベット３５は、治具３６（ａ）を使用することにより、２つの部材を固定することができる。治具３６ａは、支持面３４を有している。支持面３４は、平面、又は、凹凸化部材４の円弧状突出部７の内周側の凹面１６に沿った曲面である。支持面３４には、有底穴４８が設けられている。有底穴４８の中央には、突起部４９が設けられている。突起部４９は、円錐形の様な形状を有しており、先細りしている。すなわち、突起部４９における有底穴４８との接続部分の横断面の直径は、軸部３５ｂの内径よりも大きい。
図１８（ａ）に示す様に、リベット３５の軸部３５ｂの空間３７の開口縁４０に、治具３６ａの突起部４９の先端側を対向させ、空間３７と突起部４９の先端とを位置合わせする。そして、ハンマ等（図示せず）でリベット３５の頭部３５ａを打つと、図１８（ｂ）に示す様に、リベット３５の軸部３５ｂがローラ本体１１を貫通し、凹凸化部材４が凹変する。さらに、軸部３５ｂの開口縁４０が、凹凸化部材４を介して軸部３５ｂの内径よりも太い突起部４９の基端側に押圧される。その結果、図１８（ｃ）、図１８（ｄ）に示す様に、リベット３５の軸部３５ｂが先端側から破断して拡がる。

また、リベット３５は、図１７（ｂ）に示す治具３６ｂを使用することにより、ローラ本体１１と凹凸化部材４を貫通し、両者を固定することもできる。治具３６ｂは、平板上に形成された有底穴３８の中央部分に略円錐状の突起部３９が設けられた構造を有している。
図１９（ａ）に示す様に、凹凸化部材４の内周側に治具３６を配置し、ローラ本体１１の外側にリベット３５を配置する。リベット３５の軸部３５ｂの中心と、治具３６の突起部３９を一致させる。ハンマ等（図示せず）でリベット３５の頭部３５ａを打つと、図１９（ｂ）に示す様に、リベット３５は、ローラ本体１１と凹凸化部材４を貫通する。
さらに、図１９（ｃ）、図１９（ｄ）に示す様に、リベット３５の軸部３５ｂを治具３６の有底穴３８及び突起部３９に衝突させる。その結果、リベット３５の軸部３５ｂは、先端側から破断し、有底穴３８に沿って拡がる。そのため、破断した軸部３５ｂが凹凸化部材４の凹面１６（内周面）に係合する。また、リベット３５の頭部３５ａが、ローラ本体１１の外周面に係合している。よって、ローラ本体１１と凹凸化部材４は、リベット３５の頭部３５ａと破断した軸部３５ｂとで挟持される。

図７（ｂ）に戻って、ローラ本体１１と凹凸化部材４の円弧状突出部７とをリベット３５で固定する。すなわち、中間体配置領域Ｒ１に治具３６ａを配置して凹凸化部材４の凹面１６に当接させ、ローラ本体１１の外側のリベット３５と対向させる。図示しないハンマ等で、リベット３５の頭部３５ａを打つと、リベット３５の軸部３５ｂの先端がローラ本体１１を貫通し、さらに凹凸化部材４（円弧状突出部７）に食い込む。そして、軸部３５ｂの先端が、凹凸化部材４（円弧状突出部７）の内部で破断して拡がり、ローラ本体１１と凹凸化部材４は、図７（ｃ）、図１５（ｃ）に示す様に、一体固着される。

又は、図１１（ｂ）に示す様に、ローラ本体１１と凹凸化部材４の円弧状突出部７とをリベット３５で固定する。すなわち、中間体配置領域Ｒ１に治具３６ｂを配置して凹凸化部材４の凹面１６に当接させ、ローラ本体１１の外側のリベット３５と対向させる。図示しないハンマ等で、リベット３５の頭部３５ａを打つと、リベット３５の軸部３５ｂがローラ本体１１と凹凸化部材４（円弧状突出部７）を貫通し、さらに軸部３５ｂの先端が治具３６ｂに衝突して破断する。その結果、軸部３５ｂの先端が治具３６の有底穴３８に沿って四方に拡がり、リベット３５の頭部３５ａがローラ本体１１に密着し、軸部３５ｂにおける破断した部位が凹凸化部材４の円弧状突出部７の内周面に密着する。すなわち、ローラ本体１１と凹凸化部材４は、図１１（ｃ）に示す様に、一体固着される。

次に、図７又は図１１に続いて、ローラ本体１１に固定された凹凸化部材４に中間体５を装着する。

図８（ａ）又は図１２（ａ）に示す様に、中間体５の外径は、ローラ本体１１の内径よりも小さい。そのため、中間体５は、円滑にローラ本体１１内を移動し、凹凸化部材４の位置に到達することができる。

そして、中間体５は、図８（ｂ）又は図１２（ｂ）に示す様に、凹凸化部材４の中間体配置領域Ｒ１に挿入される。中間体５は弾性変形して、中間体配置領域Ｒ１内に配置される。このとき、図６に示す中間体５の突出部２５及び退避部２６が、それぞれ凹凸化部材４の凹面１６、凸面１８に密着する。そのため、凹凸化部材４と中間体５は凹凸嵌合し、相対回転が不能である。

中間体５の突出部２５には、溝部２７が設けられており、溝部２７の溝幅が狭まるように突出部２５が弾性変形する。また、図１０（ｂ）に示す様に、この溝部２７をリベット３５の位置に合わせると、リベット３５又はリベット３５によって凹変した凹凸化部材４と、中間体５とが干渉せず、中間体５を凹凸化部材４内に配置し易い。
中間体配置領域Ｒ１に侵入した中間体５は、凹凸化部材４の内側突出部９に当接して停止し、図８（ｃ）又は図１２（ｃ）に示す様に、中間体配置領域Ｒ１内に確実に配置される。

最後に、図８又は図１２に続いて、中間体５の係合部材配置領域Ｒ２内に係合部材６を装着する。

図９（ａ）、図１３（ａ）、図１６（ａ）に示す様に、係合部材６の外径は、ローラ本体１１の内径よりも小さいため、係合部材６は、ローラ本体１１内を容易に移動し、中間体５の位置に速やかに到達することができる。

そして、係合部材６は、図９（ｂ）、図１３（ｂ）に示す様に、中間体５の係合部材配置領域Ｒ２に圧入される。その際、中間体５が弾性変形して、図９（ｃ）、図１３（ｃ）、図１６（ｂ）に示す様に、係合部材６が係合部材配置領域Ｒ２内に配置される。

係合部材６の各突出部３１が、中間体５の各凹部２８に係合する。そのため、係合部材６と中間体５は、相対回転が不能である。

また、凹凸化部材４は、弾性変形が可能な中間体５を有するので、係合部材６の位置を微調整することができる。すなわち、中間体５が弾性変形することによって、係合部材６の位置を移動させることができる。
具体的には、ローラ本体１１に固定された動力伝達部材２の中心が、自然状態でローラ本体１１の中心と一致していなくても、中間体５を弾性変形させて、図１０（ａ）、図１４に示す様に、係合部材６の軸挿通孔３２に駆動側軸４６（出力軸）を挿通させることができる。
駆動側軸４６の横断面形状は六角形であり、六角孔である軸挿通孔３２に駆動側軸４６に挿通すると、両者は相対回転不能に一体化される。

動力伝達部材２とローラ本体１１の固定構造は、以下の様である。
中間体５が、凹凸化部材４の内部（中間体配置領域Ｒ１）に嵌まっており、中間体５と凹凸化部材４は、相対回転不能である。
また、係合部材６が、中間体５の内部（係合部材配置領域Ｒ２）に嵌まっており、係合部材６と中間体５は、相対回転不能である。
さらに、ローラ本体１１と凹凸化部材４の４つの円弧状突出部７が、リベット３５で一体固着されている。そのため、ローラ本体１１と動力伝達部材２は、強固に固定されており、相対回転が不能である。ここで、ローラ本体１１と、少なくとも１つの円弧状突出部７とがリベット３５で一体固着されていれば、ローラ本体１１と凹凸化部材４は相対回転が不能になる。
係合部材６とローラ本体１１は、相対回転が不能であるので、動力部２２側の回転力は、係合部材６、中間体５、凹凸化部材４を介してローラ本体１１に確実に伝達され、動力部２２の駆動側軸４６が回転すると、ローラ本体１１が一体的に回転する。

上述の例では、リベット３５によって動力伝達部材２とローラ本体１１とを一体固着したが、機械的嵌合によって、ローラ本体１１と動力伝達部材２の凹凸化部材４とを固定することもできる。すなわち、図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示す様に、ローラ本体１１を外部から局部的に強打してかしめ、かしめ部６０を設ける。かしめ部６０を設けたことによって、動力伝達部材２の凹凸化部材４の円弧状突出部７も部分的に凹む。これにより、ローラ本体１１と凹凸化部材４を、相対回転不能に一体化させることができる。

以上、説明した様に、動力伝達部材２は、ローラ本体１１に一体固着されている。そのため、摩擦に頼る固定方法に比べ、動力伝達部材２を確実にローラ本体１１に固定することができる。

また、製造誤差によってローラ本体１１の内径にばらつきがあっても、リベット３５（締結要素）又はかしめ（機械的嵌合）によって、ローラ本体１１と動力伝達部材２とを確実に固定することができる。この場合において、ローラ本体１１の中心と動力伝達部材２の中心（係合部材６の軸挿通孔３２の中心）とがずれていても、中間体５が弾性変形することによって、係合部材６の軸挿通孔３２の中心をローラ本体１１の中心に一致させることができる。

ローラ本体１１に対する動力伝達部材２、６２（凹凸化部材４、接続部材６４）の固定は、上述した様なリベット３５（締結要素）又はかしめ（機械的嵌合）以外に、接着剤による接着や、溶接でもよい。すなわち、ローラ本体１１の内周面１１ａと、動力伝達部材２、６２の凹凸化部材４（接続部材）又は接続部材６４を、接着剤による接着や、スポット溶接によって固定してもよい。

さらに、ローラ本体１１と動力伝達部材２、６２（凹凸化部材４、接続部材６４）は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体１１を凹変することによる動力伝達部材２、６２に対する機械的嵌合のうちのいくつかを組み合わせて固定してもよい。

図６（ａ）、図６（ｂ）に示す動力伝達部材２の凹凸化部材４（接続部材）の代わりに、図２１に示す動力伝達部材６２の接続部材６４を使用することもできる。動力伝達部材６２は、接続部材６４、中間体５、係合部材６を有している。動力伝達部材６２の中間体５と係合部材６は、動力伝達部材２の中間体５及び係合部材６と同じである。
接続部材６４は、概ね凹凸化部材４と同じ構成を有しており、同じ構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

接続部材６４は、凹凸化部材４における内側突出部９の代わりに、隣接する内側突出部９同士が連続した様な構造のフランジ部６９が設けられている。フランジ部６９は、孔６９ａを有する内向きフランジであり、接続部材６４の環状部１５の全周に渡って繋がっている。すなわち、フランジ部６９の外周部分が、全周囲に渡って環状部１５と連続している。接続部材６４は、フランジ部６９によって剛性が向上するので、半径方向に外力が作用しても接続部材６４は変形しにくい。

また、フランジ部６９の外周部分が、全周囲に渡って環状部１５と繋がっているので、フランジ部６９に法線方向の力が作用しても、フランジ部６９は変形しにくい。すなわち、中間体配置領域Ｒ１に中間体５を配置する際に、中間体５が押し込まれてフランジ部６９に法線方向の負荷が作用しても、フランジ部６９は変形しにくい。そのため、中間体５は、確実に中間体配置領域Ｒ１に配置される。

１ モータ内蔵ローラ
２ 動力伝達部材
４ 凹凸化部材（接続部材）
５ 中間体
６ 係合部材
７ 円弧状突出部
８ 凹部
９ 内側突出部
１１ ローラ本体
１１ａ ローラ本体の内周面
１２ モータ
１５ 凹凸化部材の環状部
１９ 凹凸化部材の凹凸部
２２ 動力部
２５ 中間体の突出部
２６ 中間体の退避部
３１ 突出部（外側係合部）
３２ 軸挿通孔（内側係合部）
３５ リベット（締結要素、鋲）

Claims (6)

1. 中空のローラ本体と、モータを含む動力部と、動力伝達部材とを有し、ローラ本体に動力部と動力伝達部材が内蔵され、動力部の回転力が動力伝達部材を介してローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、
   動力伝達部材は、ローラ本体とは別体の接続部材と、中間体と、係合部材を有し、
   接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、
   接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、
   前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、
   係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、
   中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合しており、
   接続部材の環状部は、複数の円弧状部と、複数の凹部とを有し、
   前記各円弧状部は、同一円周上の複数箇所に配置されており、
   前記各凹部は、環状部の半径方向内方に凹んでおり、
   隣接する各円弧状部同士が、各凹部で接続されていることを特徴とするモータ内蔵ローラ。
2. 接続部材は、変形能があることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラ。
3. 前記締結要素は、鋲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラ。
4. 前記接続部材は、環状部のうちの少なくとも円弧状部と連続して半径方向内方へ延びる内側突出部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモータ内蔵ローラ。
5. 中間体の外周面側には、半径方向外方へ突出する複数の突出部と、半径方向内方へ退避する複数の退避部とを有し、隣接する突出部同士が退避部によって連結されており、
   中間体の前記各突出部と各退避部が、接続部材の凹凸部と係合していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラ。
6. モータ内蔵ローラの中空のローラ本体に内蔵される動力伝達部材であって、当該動力伝達部材は、ローラ本体内に配されたモータを含む動力部の出力軸から出力される回転力を、ローラ本体に伝動するものであり、
   接続部材と、中間体と、係合部材を有し、
   接続部材には環状部があり、環状部の外周面の一部又は全部に円弧状部があり、接続部材の環状部の内周部側には凹凸部があり、
   接続部材の外周面に設けられた円弧状部がローラ本体の内周面と接し、
   さらに接続部材は固定手段によってローラ本体の内部に固定され、
   前記固定手段は、接着、溶接、締結要素、ローラ本体を凹変することによる機械的嵌合のうちの少なくとも一つであり、
   係合部材は、外側係合部と内側係合部を有し、
   中間体は弾性を有しており、中間体は接続部材の凹凸部及び係合部材の外側係合部と係合して係合部材の内側係合部の位置がローラ本体の中心に維持され、動力部が係合部材の内側係合部と係合しており、
   接続部材の環状部は、複数の円弧状部と、複数の凹部とを有し、
   前記各円弧状部は、同一円周上の複数箇所に配置されており、
   前記各凹部は、環状部の半径方向内方に凹んでおり、
   隣接する各円弧状部同士が、各凹部で接続されていることを特徴とする動力伝達部材。

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