JP7284495B2

JP7284495B2 - 開閉装置及びスクリューフィーダ

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Publication number: JP7284495B2
Application number: JP2019017553A
Authority: JP
Inventors: 宏森田
Original assignee: Semco Corp
Current assignee: Semco Corp
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2023-05-31
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: JP2020125176A

Description

本発明は、開閉装置及びスクリューフィーダに関する。

従来から、粉状物や粒状物を搬送するスクリューフィーダが提案されている。例えば、特許文献１には、粒状物を搬送するスクリューフィーダが開示されている。このスクリューフィーダは、円筒状のケーシング内に配置され、モータで回転するスクリューを備えている。

特開２００２－２８２６７４号公報

上述のスクリューフィーダでは、ケーシング内に供給される材料を交換するメンテナンスの際等において、スクリューをケーシング内からモータ側へ引き抜いて着脱作業等を行う場合がある。このとき、モータ側の蓋体とスクリュー側のケーシングとの開閉構造を、作業性を確保しつつ安全なものとすることが望ましい。

本発明は、安全な開閉装置及びスクリューフィーダを提供することを目的とする。

本発明に係る開閉装置は、ハウジングと、前記ハウジングに対して第一回動軸により回動可能に接続される主蓋と、前記主蓋に対して第二回動軸により回動可能に接続され、前記ハウジングに対して摺動可能に案内されるバリア部材と、を備え、前記バリア部材は、前記主蓋の開方向への回動により前記第一回動軸側へ移動し、前記主蓋の閉方向への回動により前記第一回動軸と反対側へ移動する、ことを特徴とする。

本発明に係るスクリューフィーダは、スクリューを収容して供給物を搬送させる供給路を収容するハウジングと、前記ハウジングに対して第一回動軸により回動可能に接続され、前記スクリューを駆動するモータを収容する主蓋と、一端側が前記第一回動軸と同方向の第二回動軸により前記主蓋に対して回動可能に接続され、他端側が前記ハウジングに対して摺動可能に案内されるバリア部材と、を備え、前記バリア部材は、前記主蓋の開方向への回動により前記第一回動軸側へ移動し、前記主蓋の閉方向への回動により前記第一回動軸と反対側へ移動し、前記主蓋の閉状態では前記スクリューと前記モータの伝達機構が接続され、前記主蓋の開状態では前記スクリューと前記モータの伝達機構の接続が解除される、ことを特徴とする。

本発明によれば、安全な開閉装置及びスクリューフィーダを提供することができる。

本発明の実施形態に係るスクリューフィーダの平面側から見た斜視図である。本発明の実施形態に係る図１のスクリューフィーダのＩＩ－ＩＩ断面図である。本発明の実施形態に係る図２のスクリューフィーダのＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。本発明の実施形態に係る開状態のスクリューフィーダを裏面側から見た斜視図である。本発明の実施形態に係るスクリューフィーダの開閉操作を示す図であり、（ａ）は主蓋を閉状態として副蓋を開いた状態を示し、（ｂ）は主蓋を閉状態と開状態との間に配置した状態を示す。本発明の実施形態に係るスクリューフィーダの開閉操作を示す図であり、主蓋を開状態とした様子を示す。

次に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、スクリューフィーダ１の平面側から見た斜視図である。また、図２は図１のスクリューフィーダ１のＩＩ－ＩＩ断面図であり、図３は図２のスクリューフィーダ１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。なお、図２においてモータ５ａ及びスクリュー９は側面視を示している。

スクリューフィーダ１は、供給物の流路Ｐ及びスクリュー９を収容するハウジング２と、スクリューフィーダ１をホッパ等に固定する固定部材３と、ハウジング２と回動可能に接続される主蓋４と、主蓋４及びハウジング２の左右両側へ配置されたバリア部材６とを備える。スクリューフィーダ１は、図１の二点鎖線の矢印で示すように、上方に設けられた図示しない供給元から右方の供給先へ、粉体、ペレット、顆粒、粉砕再生材、繊維やフレーク等の供給物を流路Ｐに沿って搬送させることができる（図２も参照）。なお、以下のスクリューフィーダ１の説明において、図１のモータ５ａ側を後、その反対側を前とし、後方から前方を見た右側を右、その反対側を左とする。また、図１のスクリューフィーダ１の上方を上、その反対側を下とする。

ハウジング２は、前枠部材２ａと、前枠部材２ａに固定された後枠部材２ｂとを含む。前枠部材２ａは、上板２１と、上板２１の後端から略９０度下方に延設される後板２２（図２も参照）と、後板の左右の端部から略９０度前方に延設される左右の側板２３，２４とを有する。後板２２には、円形の開口部２２１が形成される。また、左右の側板２３，２４には、長孔状に貫通したスリット２３１，２４１が形成される。スリット２３１，２４１は、後側上方から前側下方へ回動軸２９に対して直交するとともに、回動軸２９に対して遠近方向に直線状に形成される（図２及び図４参照）。なお、スリット２３１，２４１は曲線状に形成したり、直線部と曲線部を組み合わせたその他の形状に形成してもよい。

図２で、上板２１の前端側には略矩形筒状の供給路８１が設けられる。供給路８１は、略円筒状の供給路８２の上面側と接続される。供給路８２の上方の外周面の一部には、供給側開口部８２１が形成される。また、供給路８２の前方側には開口面が略楕円形となるように供給路８２の筒体を軸心方向斜めに開口させた排出側開口部８２２が形成される。供給路８２の内部には、供給路８２と略同軸となるようにスクリュー９が配置される。スクリュー９にはスクリュー９の外周に巻回するように配置された螺旋歯９１が形成される。螺旋歯９１と、供給路８２の内周面との間には、間隙が設けられる。スクリュー９の後端側には、モータ５ａの軸端部に設けられた駆動歯５ａ２と歯合して接続される従動歯９２が形成される。駆動歯５ａ２と従動歯９２とによりモータ５ａとスクリュー９の伝達機構が形成される。主蓋４の閉状態においてモータ５ａが駆動すると、スクリュー９は回転して供給物を流路Ｐに沿って搬送させることができる。

固定部材３は、略円形の開口部３１１を有した上板３１と、上板３１の左右の両縁から下方へ延設された側板３２，３３と、側板３２，３３の両前端に亘って形成された前板３４とを有する。前板３４には供給路８２を挿通させる略円形の開口部３４１が形成される。上板３１の前端側は、前板３４よりも前方へ延設された鍔状に形成される。上板３１は、供給路８１の上側開口部８１１の外周縁に形成されたフランジ部８１２と接続される。また、図１に示すように、上板３１には複数の螺子用孔や前端切欠部が形成される。

図４は、開状態のスクリューフィーダを裏面側から見た斜視図であり、カバー７１，７２の図示を省略している。後枠部材２ｂは、図２及び図４に示すように、前枠部材２ａの後板２２と略面当接して固定される前板２５と、前板２５の上端縁から後方へ延設されて上板２１と略同一平面状に配置される上板２６と、前板２５の左右両縁から後方へ延設される側板２７，２８とを有する。前板２５には、開口部２２１と対応する位置に略円形の開口部２５１が形成される（図１も参照）。供給路８２の後端側は、開口部２２１及び開口部２５１に挿通されて、後板２２及び前板２５に対して固定される。図４に示すように、前板２５は、スクリュー９の右上側の位置に、前後に貫通するスリット２５２を有する。スリット２５２は上下方向に延設される。

また、側板２７，２８の上端側には、側板２７,２８間を懸架するように回動軸２９（第一回動軸）が設けられる。回動軸２９の左右両端は、図３に示すように、各側板２７,２８から外側へ突出して、主蓋４（外蓋４ａ及び内蓋４ｂ）の一部である側板４３，４４を軸支している。また、回動軸２９の左右両端は、バリア部材６よりも内側に配置される。回動軸２９の位置は、ハウジング２及び主蓋４方向（前後方向）における、スリット２３１，２４１と回動軸５２１，５３１との間に配置される。

前板２５の下端からは、前板２５と略同幅で長矩形板状の副蓋２５３がヒンジ部２５４を介して接続される。副蓋２５３の先端縁には湾曲板状の係止突起２５３ａが形成される。係止突起２５３ａは、図２に示す主蓋４の閉状態において、副蓋２５３の板面に対して下方外側へ立設している。

主蓋４は、略相似形状で板面同士が重なるように配置された外蓋４ａと内蓋４ｂとを有する。主蓋４は、上板４１と、上板４１の後端から略９０度の角度で下方へ延設される後板４２と、上板４１及び後板４２の左右端と接続される左右の側板４３，４４とを有する。後板４２の右方側には、上下方向に延設されたスリット４２１が設けられる。また、図４において、側板４３，４４には、側板４３，４４間を懸架するように円柱棒状の支持軸４５が設けられる。支持軸４５は、内蓋４ｂの側板４３，４４を貫通し、外蓋４ａの側板４３，４４同士の内側に配置される。

後板４２側にはモータ５ａの収容部材５が接続される。収容部材５は、図２及び図４に示すように、下板５１と、下板５１の左右両端から上方に延設される側板５２，５３とを有する。モータ５ａは、ギア部５ａ１により主蓋４の後板４２に対して固定される。

モータ５ａは、収容部材５の下板５１と各側板５２，５３とにより囲われて保護される。下板５１の後端縁には、主蓋４の開閉操作に使用される操作突起５１１が形成される。操作突起５１１は、側面視において鈍角略Ｌ字状に屈曲して、下板５１の後端縁から下方前方側へ延設される。また、下板５１の前端側にはキャッチクリップ５１２が設けられる。キャッチクリップ５１２は、副蓋２５３の係止突起２５３ａと係止して副蓋２５３を閉状態に固定することができる（図２も参照）。これにより、主蓋４とハウジング２との間に形成された空間を、下方の開口端側から閉塞させることができる。

バリア部材６は、ハウジング２、主蓋４及び収容部材５の側板２３，２４，２７，２８，４３，４４，５２,５３の左右の各外側に配置される（図３も参照）。バリア部材６は、図４に示すように、前後に長尺な平板状に形成される。バリア部材６の上縁６１ａ及び下縁６１ｂの前後方向の略中央側は、略平行に形成される。バリア部材６のハウジング２側の一端部６２は、前方へ向かって短尺方向の幅が徐々に狭くなるように略台形状に形成される。一端部６２の上縁６１ａと下縁６１ｂ（開口側縁）は、それぞれ略直線状に傾斜している。

バリア部材６の前端側の板面からは、ハウジング２の側板２３，２４側へ向けて摺動突起６２１が立設している（図３のＡ部拡大図も参照）。摺動突起６２１は、ハウジング２の各スリット２３１，２４１内に挿通されて、スリット２３１，２４１の長尺方向に沿ってバリア部材６の一端部６２側を摺動させることができる。

バリア部材６の後端側には、扇状部６３が形成される。扇状部６３は、上縁６１ａから上方に突出した突出部６３１内に形成された円形の回動軸受６３２を中心とした円弧部分に相当する、円弧縁６３ｂを有する。突出部６３１と円弧縁６３ｂとは、上縁６１ａに対して傾斜した略直線状の傾斜縁６３ａと接続される。本実施形態の円弧縁６３ｂは、略６７°の角度に設定される。また、回動軸受６３２には、収容部材５の側板５２，５３から外側へ立設した回動軸５２１，５３１（第二回動軸）が回動可能に挿通される（図３のＢ部拡大図も参照）。回動軸５２１，５３１は、回動軸２９と同方向である左右方向に形成される。

また、図１等に示すように、バリア部材６の左右の外側には、バリア部材６の前端の一端部６２側を覆うよう配置された第一カバー７１と、バリア部材６の後端の他端部側である扇状部６３側を覆うように配置された後端側の第二カバー７２とが設けられる。第一カバー７１は、上下に長尺の略矩形板状に形成され、主にハウジング２を左右の側方外側から覆うよう配置される。また、第二カバー７２は、板状に形成されて収容部材５を左右の側方外側から覆うように配置される。図１に示す主蓋４の閉状態では扇状部６３の略全体が第二カバー７２に覆われ、図６に示す主蓋４の開状態では扇状部６３の傾斜縁６３ａ側が第二カバー７２に覆われる。

また、図４に示すように、主蓋４には、長尺板状のストッパ７３が配置される。ストッパ７３は、軸受７３１に挿通された支持軸４５により回動可能に支持されており、ストッパ７３の下端縁に複数形成された矩形状の切欠部７３２をスリット２５２の内縁に係止させることにより、主蓋４の開状態を維持させることができる。また、スリット２５２と係止させる切欠部７３２を選択することにより、主蓋４の開状態の開角度を選択的に設定することができる。主蓋４を回動軸２９により開方向へ回動させると、ストッパ７３の切欠部７３２側が自重で下がり切欠部７３２とスリット２５２とを係止させることができる。そのため、主蓋４を開状態に自動的に固定させることができる。また、ストッパ７３の端部には操作片７３３が延設される。操作片７３３は、主蓋４のスリット４２１に挿通されて、主蓋４の外方へ突出している。主蓋４が開状態で固定されているときに、操作片７３３を下方に操作すると、切欠部７３２とスリット２５２との係止が解除されて主蓋４を閉方向に回動させることができる。このようにストッパ７３を用いて主蓋４の開状態の固定又は解除を容易に切り替えることができる。

次に、主蓋４の開閉動作について主に図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６を用いて説明する。まず、主蓋４を閉状態から開状態へ操作するには、図５（ａ）に示すようにキャッチクリップ５１２と係止突起２５３ａの係止を解除して副蓋２５３の固定を解除する。副蓋２５３は自重によりヒンジ部２５４を中心に開方向へ回動する。副蓋２５３の固定が解除されると、主蓋４の閉状態の固定も解除される。

操作突起５１１を把持して主蓋４を開方向へ操作すると、主蓋４は自重による閉方向への閉じ力に抗して回動軸２９を中心に開方向へ回動する（図５（ｂ）参照）。このとき、モータ５ａの回転軸の駆動歯５ａ２と、スクリュー９の従動歯９２とにより構成される伝達機構の接続が離間して解除される。また、バリア部材６の回動軸受６３２には、主蓋４に対して固定された収容部材５の回動軸５２１,５３１が挿通されているため、バリア部材６の後端側は主蓋４の開方向への移動とともに上方へ引き上げられるように移動する。バリア部材６の前端側は、摺動突起６２１がスリット２３１，２４１に案内されながら上方へ移動する。従って、バリア部材６は、主蓋４の開方向へ回動とともに主蓋４のヒンジ部である回動軸２９側へ移動する。

主蓋４をさらに開方向へ操作すると、図６の側面視において、バリア部材６は上縁６１ａが回動軸２９よりも上方に位置する程度にさらに上昇し、主蓋４やバリア部材６がスクリュー９の後方から上方側へ移動する（図４も参照）。したがって、スクリュー９の後方側の空間を広く確保することができる。また、図４に示すように、ストッパ７３の切欠部７３２を、スリット２５２に係止させることにより、主蓋４が閉方向へ回動しないように支持させておくことができる。よって、スクリュー９の挿抜などの作業を安全で容易に行うことができる。

一方、図６の状態から図５（ｂ）の状態へ遷移するように、ストッパ７３を解除して、主蓋４を閉じていくと、摺動突起６２１がスリット２３１，２４１に案内されてバリア部材６が回動軸２９とは反対側の方向である下方へ下降する。したがって、主蓋４側の側板４４（４３）の前縁４４ａ（４３ａ）と、第一カバー７１の後縁７１ａ又は側板２８（２７）の後縁２８ａ（２７ａ）との間に、指等の障害物を入れても、下降するバリア部材６によりその障害物が下方へ排除されて、主蓋４とハウジング２の間に障害物が挟まれることを防止することができる。

また、バリア部材６の下縁６１ｂ（開口側の縁部）と、第一カバー７１の後縁７１ａ又はハウジング２の後縁２８ａ（２７ａ）（主蓋４側の縁部）との角度θを、略直角又は鈍角となるように設定することができる。したがって、バリア部材６の下縁６１ｂと、後縁７１ａ又は後縁２８ａ（２７ａ）と間により障害物を挟んでしまうことも防止できる。なお、バリア部材６の下縁６１ｂと、後縁７１ａ又は後縁２８ａ（２７ａ）の傾斜角度を適宜変更して、角度θを図５（ｂ）よりもさらに広角となるように設定できる。角度θは、主蓋４の開閉動作の移動中は常時鈍角となるよう設定することができる。

主蓋４をさらに閉方向へ回動させると、側板４３，４４の回動軸２９側の前縁４３ｂ，４４ｂと、後板２２の左右端側の一部とが当接して（図３参照）、主蓋４がハウジング２に対して閉じられる。このとき、モータ５ａの駆動歯５ａ２と、スクリュー９の従動歯９２とが歯合する。そして、副蓋２５３を閉じてキャッチクリップ５１２により固定することにより、主蓋４を閉状態に固定するとともに、駆動歯５ａ２と従動歯９２の駆動部の周囲の空間を外部から囲うように閉塞させることができ、スクリューフィーダ１を安全に使用することができる。

以上、本実施形態によると、ハウジング２と、ハウジング２に対して回動軸２９により回動可能に接続される主蓋４と、一端側が主蓋４に対して回動軸５２１，５３１により回動可能に接続され、他端側がハウジング２に対して摺動可能に案内されるバリア部材６と、を備えたスクリューフィーダ１について説明した。バリア部材６は、主蓋４の開方向への回動により主蓋４及びハウジング２の回動軸２９側へ移動し、主蓋４の閉方向への回動により回動軸２９と反対側へ移動するように形成される。

ボックス構造の蓋の部分にヒンジ旋回型の開閉構造を用いた開閉装置の場合、蓋を閉じる際、蓋と本体との間で手を挟む等の事故を防止するために、ストッパ等によって蓋が閉まることを抑制する方法もあるが、誤った操作や、複数人で作業をする場合などでは、危険部位に手を入れたまま他の人が蓋を閉じてしまうなどの可能性も想定される。一方で、蓋の左右両側をバリア部材で覆うことによって危険部位に手が入らないようにする方法もあるが、開閉装置が小さい場合は作業スペースが十分に確保できず作業性が悪くなる。

しかし本実施形態では、主蓋４やハウジング２を側方から覆う可動式のバリア部材６を設けたため、危険リスクを下げつつ作業性を低下させない構成とすることができる。そして、主蓋４を閉じる際はバリア部材６により指等の障害物をワイピング動作で押しのけて、事故を防ぐことができる。

また、副蓋２５３は、主蓋４が開状態のときには主蓋４とは反対方向に開いて開状態となるため、作業性を低下させないように構成される。また、副蓋２５３は、主蓋４を閉じた後に、主蓋４に対してロックされるため主蓋４とハウジング２との間の隙間を埋めて指等の挿入を防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は実施形態により限定されることは無く、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態では、スクリュー９や流路Ｐを収容するハウジング２と、このハウジング２に対して回動軸２９により開閉する主蓋４と、を備えたスクリューフィーダ１について説明したが、主蓋４とハウジング２には、本実施形態で説明したスクリューフィーダ１とは異なる機能や構造を設けて他の用途に用いられる開閉装置を構成してもよい。

例えば、主蓋４、ハウジング２及びバリア部材６を開閉扉に適用させてもよい。この場合、ハウジング２は扉の枠体とし、主蓋４をハウジング２対してヒンジ部を介して回動可能な扉として配置して、扉の閉状態では枠体内の空間を遮蔽して人や物の出入りを規制し、扉の開状態では枠体内の空間を開口させて人や物の出入りを可能とするように切り替えることができる。また、扉と枠体とのヒンジ部を覆うように、本実施形態で説明したバリア部材６と同様にヒンジ部に対して遠近移動可能なバリア部材を設けることができる。

また、本実施形態において、バリア部材６は主蓋４の閉方向への移動のときに自重によりヒンジ部である回動軸２９とは反対側へ移動したが、バリア部材６はコイルばね等の弾性部材により回動軸２９とは反対側へ付勢されており主蓋４の閉方向への移動のときにその弾性部材の弾発力により回動軸２９とは反対側へ移動する構成としてもよい。従って、主蓋４の開方向は、本実施形態とは逆の下方向や水平方向等の他の方向となるように開閉装置の機能に応じて適宜構成することができる。

また、バリア部材６の一端側を、ハウジング２に対して回動軸により回動可能に接続され、バリア部材６の他端側を、主蓋４に対して摺動可能に案内させる構成としてもよい。

１スクリューフィーダ２ハウジング
２ａ前枠部材２ｂ後枠部材
３固定部材４主蓋
４ａ外蓋４ｂ内蓋
５収容部材５ａモータ
５ａ１ギア部５ａ２駆動歯
６バリア部材９スクリュー
２１上板２２後板
２３側板２４側板
２５前板２６上板
２７側板２７ａ後縁
２８側板２８ａ後縁
２９回動軸３１上板
３２側板３３側板
３４前板４１上板
４２後板４３側板
４３ａ前縁４３ｂ前縁
４４側板４４ａ前縁
４４ｂ前縁４５支持軸
５１下板５２側板
５３側板６１ａ上縁
６１ｂ下縁６２一端部
６３扇状部６３ａ傾斜縁
６３ｂ円弧縁７１第一カバー
７１ａ後縁７２第二カバー
７３ストッパ８１供給路
８２供給路９１螺旋歯
９２従動歯２２１開口部
２３１スリット２４１スリット
２５１開口部２５２スリット
２５３副蓋２５３ａ係止突起
２５４ヒンジ部３１１開口部
３４１開口部４２１スリット
５１１操作突起５１２キャッチクリップ
５２１回動軸５３１回動軸
６２１摺動突起６３１突出部
６３２回動軸受７３１軸受
７３２切欠部７３３操作片
８１１上側開口部８１２フランジ部
８２１供給側開口部８２２排出側開口部
Ｐ流路

Claims

スクリューフィーダに適用される開閉装置であって、
スクリューを収容するハウジングと、
前記ハウジングに対して第一回動軸により回動可能に接続され、モータを収容する主蓋と、
一端側が前記主蓋に対して第二回動軸により回動可能に接続され、他端側が前記ハウジングに対して摺動可能に案内されるバリア部材と、
を備え、
前記バリア部材は、前記主蓋の左右の各外側に配置され、前記主蓋の開方向への回動により前記第一回動軸側へ移動し、前記主蓋の閉方向への回動により前記第一回動軸と反対側へ移動する、
ことを特徴とする開閉装置。
前記ハウジングは、前記第一回動軸に対して直交するとともに前記第一回動軸に対して遠近方向に延設されたスリットを有し、
前記バリア部材は、前記スリットに摺動可能に挿通する摺動突起を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
前記ハウジング及び前記主蓋方向における前記第一回動軸の位置は、前記スリットと前記第二回動軸との間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
前記ハウジングは、前記第一回動軸の反対側において、前記主蓋と前記ハウジングとの空間を閉塞させる副蓋を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の開閉装置。
前記バリア部材の縁部と、前記ハウジングの前記主蓋側の縁部とは、前記バリア部材の移動中は鈍角であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の開閉装置。
前記ハウジング側には前記バリア部材の一端部を覆う第一カバーが配置され、
前記主蓋側には前記バリア部材の他端部を覆う第二カバーが配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の開閉装置。
スクリューを収容して供給物を搬送させる供給路を収容するハウジングと、
前記ハウジングに対して第一回動軸により回動可能に接続され、前記スクリューを駆動するモータを収容する主蓋と、
一端側が前記第一回動軸と同方向の第二回動軸により前記主蓋に対して回動可能に接続され、他端側が前記ハウジングに対して摺動可能に案内されるバリア部材と、
を備え、
前記バリア部材は、前記主蓋の開方向への回動により前記第一回動軸側へ移動し、前記主蓋の閉方向への回動により前記第一回動軸と反対側へ移動し、
前記主蓋の閉状態では前記スクリューと前記モータの伝達機構が接続され、前記主蓋の開状態では前記スクリューと前記モータの伝達機構の接続が解除される、
ことを特徴とするスクリューフィーダ。