JPH02168008A - スパイラル接合構造、接合構造を有するスパイラル部材の製法、及びスパイラル部材の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般にスパイラルの接合構造、接合構造を特
徴とするスパイラル部材の製法、及びスパイラル部材の
接合方法に関する。

従来技術の問題点 従来、二つのスパイラルを軸方向に接合する場合に、そ
れらの端部を突き合わせて接合していた。

この場合、接合面積が小さいので、接合部の機械的強度
が十分に得られなかった。

この問題を解決するために接合部に添え金をあてて接合
することが試みられたが、添え金を当てた部分がスパイ
ラルの他の部分から膨出する。かかる膨出部は、スパイ
ラルの用途によっては好ましくない結果を貞す。例えば
、膨出部を特徴とするスパイラルをスパイラルコンベア
に用いるときは、その膨出部に切り粉が絡み付いて、切
り粉の搬出に支障を来す。また、膨出部をもったスパイ
ラルをコンピュータの印字装置から送り出される印字済
みの連続用紙を折り畳むＩ；めのガイドとして用いる場
合には、用紙の縁部を損傷する可能性がある。

また、従来スパイラルを製造する場合には、所望の断面
形状寸法の線条をコイリングマシーンによってコイリン
グしていたが、形成する素材の断面積が大きくなると、
コイリングが困難になる。

また、スパイラルの中心軸に関して放射方向に配置され
る方向の寸法が大きくなると、スパイラルの中心軸に近
接した側の素材の面と、中心軸から遠い側の素材の面と
が塑性変形を受ける際に両面における圧縮伸張比が大き
くなるために、冷間加工が困難になる。特にスパイラル
の中心軸方向の寸法が小さく、スパイラルの巻き軸に関
して放射方向の寸法が大きいスパイラルを薄板状の素材
からコイリングによって製造することは事実上不可能で
ある。

また、スパイラルを形成している線条の断面積が大きく
なると、スパイラルの剛直性が増大し、かかるスパイラ
ルはスパイラルの中心軸を湾曲させることは困難になる
。しかしながら、スパイラルコンベアにおいては、湾曲
した搬送路に沿って物品を搬送するためにスパイラルの
中心軸を自由に弯曲させること、及びスパイラルに課さ
れる負荷が大きいためにスパイラルを形成している線条
の断面積の大きさは確保すること、という矛盾した要求
があり得る。

また、例えばスパイラルコンベアなどにおいては、巻き
径、長さの異なるスパイラルに対する需要があるが、こ
れらの需要の全てを満たすだすことは、生産の段取り、
製品の貯蔵、搬送及びそれらの管理が繁雑となり、結果
的にコスト高となる。

従って、規格化されたスパイラル部材を用意し、必要に
応じてそれらを接合することが望ましい。

本件出願人は、先に「コンベア用スパイラルの構造及び
該スパイラルの接合方法」なる名称の発明につき特許類
を提出した（特願昭６３−２７５８７１号、出願臼：昭
和６３年ＩＯ月３１日）。

この出願の発明においては、互いに線接触又は面接触し
得る螺旋面をもった二つ以上のスパイラル素材を、接触
螺旋面に沿って互いに接合して形成されている。上記ス
パイラルにおいては、二つのスパイラル素材の巻き端を
軸方向の異なる位置で終端させることができ、その巻き
端のずれが相補的に形成された二つのスパイラルを、互
いに組み合わせて、二つのスパイラル素材の突き合わせ
端部、及び相補的な部分の接触螺旋面を夫々溶接するこ
とにより、接合部に膨出部を形成する事なく、且つ接合
面積の増大と、中心軸方向のある長さ範囲に接合面が亙
るので、大きな接合強度が得られる。

本件出願人は、スパイラルの他の接合方法について更に
研究し、本発明を完成するに至った。

問題点を解決する手段 本発明の基本的接合構造においては、二つのスパイラル
の接合されるべき端部に相補的な嵌合構造を設ける。こ
の嵌合構造は、嵌合された二つのスパイラルが互いにし
っかりと固定される固定嵌合構造としても良く、二つの
スパイラルが相対的な運動を限られた範囲で許すよう遊
びをもった関節構造としても良い。

固定的な接合構造は、スパイラルの素材の断面形状及び
寸法によって様々な態様があり得るが、例えば薄板の幅
広い帯材から、その薄板の厚さをスパイラルの中心軸方
向に配置し、帯材の幅方向をスパイラルの中心軸に関し
て放射方向に配向してコイリングすることは事実上不可
能である。この場合、薄板からリング状の素材を打ち抜
き、そのリングの少なくとも一臥所を概して放射方向に
切断することにより、少なくとも二つの扇形素材を形成
し、二つの扇形素材の接合すべき端部に、例えば矩形波
状、鋸歯状、三味線のバチ状１等の相補的嵌合構造を形
成する。これらの嵌合構造は、それらを嵌合せしめた後
、溶接によって固定することができる。上述の扇形素材
は、断面積が極めて大きいスパイラルを製造する場合に
も好都合である。断面積の大きい線材をコイリングする
ことは困難であるが（特に冷間加工が）、扇形素材を螺
旋面に沿ってプレスすることは比較的簡単であるからで
ある。かくて得られたスパイラル部材はスパイラルの１
ピンチより僅かに短いスパイラル部分を構成する。この
方法ｌこよれば、スパイラルのコイリングにおける上述
の問題は完全に解決され、所望の断面形状寸法のスパイ
ラルが簡単に形成でき、所望の長さに接続することがで
きる。

開部的接合構造は、ポール・アンド・ソケット・ジヨイ
ントであっても差し支えないが、嵌合構造の形成が複雑
となり、また強度の点で必ずしも有利ではない。かくて
関節接合の場合には、単一軸回転関節構造とするのが望
ましい。

単一軸関節構造は、例えば二つのスパイラル又ま上述の
二つの扇形素材の接合されるべき一方の端部に円柱面を
もった突条を設け、他方の端部に相補的な凹条を設けて
、それらを互いに嵌合させれば良い。それらの嵌合構造
が互いに離脱するのを防止することか望まれる場合には
、それらを嵌合させた後、単一軸関節運動を許すが、軸
方向の移動企禁止する拘束手段を設けれは良い。かかる
拘束手段の構造は、機械技術において様々な構造が知ら
れている。

単一軸関節構造の回転軸を、スパイラルの回転軸に関し
て概して放射方向に配向することにより、接合した後の
スパイラルの中心軸の屈曲が円滑になる。

以上に、本発明の接合構造、接合構造をもったスパイラ
ル部材の製法、及び接合方法について概括的に説明した
が、以下に、本発明の実施例に基づき、添付図面を参照
して本発明を詳述する。

実　　施　　例 第１図は、本発明のスパイラルの接合構造をもったスパ
イラル部材の製法の工程を示す工程図である。この実施
例においては、通常のコイリング方法では形成できない
スパイラルを、複数のスパイラル部材として形成し、そ
れらを接合して所望のスパイラルを形成すると言う技術
思想に基づいて、接合構造を特徴とするスパイラル部材
を製造する方法の工程を開示している。

第１図のａにおいて、所望の内外径と、厚さとを特徴と
する扇形の素材ｌを形成する。扇形の素材は、板状素材
からリング状の素材を打ち抜き、リング状の素材を開環
するよう少なくとも一笥所で切断するか、一部を切除す
ることによって形成しても良く、あるいは、長尺の環状
素材を輪切りにしてリング状の素材を形成し、そのリン
グ状の素材を同様に加工して形成しても良く、あるいは
Ｃ字状断面を特徴とする長尺の素材を輪切りにして、直
接扇形の素材を形成しても良い。

第１図のｂにおいて、二つの扇形素材１．２１７）接合
されるべき放射方向端部に相補的な嵌合構造を形成する
。ここでは、嵌合構造は台形の突起２ａと相補的な凹部
１ａとよりなる、嵌合面が密接する嵌合構造として示さ
れているが、この嵌合構造は、二つのスパイラル部材が
接合後に相対的な運動を禁止すべきか、あるいは許すべ
きかに応じて、適宜選択すれば良い。固定的な嵌合構造
は、図示の形状に限らず、鋸歯状、矩形波状など、いか
なる形状であっても良い。相対運動可能な嵌合構造とし
ては、所謂、関節構造、蝶番構造が適用できる。関節構
造としては、ポール・アンド・ソケット・ジヨイントの
ような構造であっても良いが、構造の複雑性、強度を考
慮すれば、単一軸間接構造が適している。単一軸の配向
はスパイラルの使用目的に応じて適宜決定すれば良い。

第１図のＣにおいて、嵌合構造を形成された素材は、所
望のピッチをもったスパイラル面に沿って変形される。

この変形は、例えばプレス装置によって行うことができ
る。（縮径、などの問題がありますが、実際にプレスで
加工できますか？）第１図のｂにおいて、一つの扇形素
材の放射方向の両端部に相補的な嵌合構造を形成するこ
とにより、同一のスパイラル部材を所望の数だけ接合す
ることが出来ることが理解されよう。

この方法は、通常のコイリングによっては形成すること
ができないスパイラルの部分、即ちスパイラル部材を形
成するのに適している。例えば、内径と外径との差が大
きく、軸方向寸法が極めて小さいスパイラルを、幅広い
薄板の帯状素材を用いて通常のコイリング方法によって
形成する場合には、内径側に極端な圧縮が加わり、外径
側に極端な緊張が加わるので、通常のコイリング方法で
は事実上形成できない。また、極端に断面積が大きい素
材をコイリングすることは、一般のコイリングマシーン
では不可能である。さりとて、大型の設備によって生産
するには需要量が少ないスパイラルは、事実上生産でき
ない。しかしながら、上述の方法によれば、比較的簡単
な加工設備によって、これらのスパイラルの部分、即ち
スパイラル部材が形成できる。

第１図に示した嵌合構造は固定的な嵌合構造であり、嵌
合の状態と使用態様によっては、それらを単に嵌合させ
ただけでも良いが、それらを接着。

半田付け、溶接などの固定方法で強固に接続することが
可能である。また半田付けなどの場合には、嵌合構造の
嵌合面に、半田を保持する凹凸構造。

溝構造、又は単なる隙間を設けても良い。また、嵌合構
造に隙間を設けて、薄板状の素材を挟み込み、圧入嵌合
させても良い。更に、これらの固定方法を組み合わせて
固定しても良い。

第２図は、本発明の一実施例による単一軸関節接合構造
をもった二つのスパイラル部材ｌ０１２０の一部分を示
す平面図、第３図は第１図の接合構造部分の正面図斜視
図である。

一方のスパイラル部材ｌＯの一端部には、円柱状の突条
１１が、他方のスパイラル部材２０の一端部には相補的
な凹条２１が形成されている。突条及び凹条を嵌合させ
たとき、接合されたスパイラルが上記突条及び凹条の軸
方向に関して互いに限られた角度に互って回動すること
を許容する間隙Ｇが、接合端面に設けられている。間隙
Ｇは、この実施例では円柱状の突条の両側を斜めに面取
りすることによって形成されているが、必ずしも図示の
形状に限定されず、様々な変形が可能である。第４図ａ
−ｃに、間隙Ｇの変形の若干例を平面図で示す。

第２図及び第３図に示した実施例においては、突条１１
の先端部の軸方向中間部には凹溝１１ａが、凹条２１の
底部の軸方向中間部には透孔２１ａが、夫々、設けられ
ており、凹溝１１ａと、透孔２１ａとは、突条１１と凹
溝２１とが嵌合されたとき、整列して真っすぐな係止孔
を形成する。

係止孔には雌ねじが切られており、角穴ボルトのような
係止手段３０が螺合される。これによって、突条１１ａ
は凹条２１ａから抜は出るのを防止できる。接合された
二つのスパイラル部材が、接合構造の軸方向に関して限
られた角度に互って回動するのを許容するために、凹溝
１１ａは若干の角度で折れ曲がった形状とするか、ある
いは少し大きめの凹溝とすることができる。尚、係止手
段は、図示の構造に限定されるものではなく、様々な変
形が可能である。また、スパイラルの外側面が何等かの
構造で支持される場合には、係止手段は必ずしも必要で
はない。

スパイラルを切り粉の搬送に用いる場合には、スパイラ
ルに絡み付いた切り粉が間隙Ｇに係止されないよう、搬
送方向に傾斜させることが望ましい。第２図において、
スパイラルの回転方向を矢印イの方向としたとき、切り
粉の搬送方向は矢印口の方向であり、かくて突条１１の
両側に設けた斜めの面取りは、スパイラルに絡まった切
り粉を矢印イと反対方向に抜は出し易くさせる。

第５図は、係止手段の変形例を示す接合構造部分の平面
図、第６図は第５図の接合構造の正面図である。この実
施例においては、円柱状の突条１１の軸方向中間部分に
ほぼ直交する透孔１１ａが、凹条２１の軸方向中間部分
にほぼ直交する透孔２１ａが夫々形成されている。透孔
２１ａの内側面には雌ねじが切られている。透孔１１ａ
は、その中間部分において透孔２１ａの直径とほぼ等し
く、その両端において拡径されている。これらのスパイ
ラル部材が互いに接合された後、第２．３図に示したの
と同様な係止手段３０が透孔２１ａに捩込まれて、両者
は係止される。

第７図は、単一軸間接接合構造の他の実施例を示す平面
図、第８図はその側面図である。

この実施例においては、スパイラル部材１０の一端の端
面の中間部に、透孔１２ａを特徴とする突起１２が設け
られ、スパイラル部材２０の端部の端面の中間部に、対
応する凹部２２が形成され、その両側に突出部２．３．
２４が形成されている。突出部２３．２４の夫々には、
上記透孔１２ａと整列されるべき透孔２３ａ、２４ａが
形成されている。透孔２４ａ又は／及び透孔２３ａには
雌ねじが切られている。突出部１２を凹部２２に嵌合さ
せた後、頭部に角穴を特徴とする係止手段３０が整列し
た透孔２３ａ、１２ａ、２４ａに捩込まれて接合される
。

以上の実施例においては、係止手段３０は角穴ポルトを
使用するものとして説明したが、一方のスパイラル部材
の透孔に締まり嵌めされるノ・ンクピン、または溶接さ
れる棒状の部材であっても良い。

上記間接接合された二つのスパイラル部材は、間隙Ｇの
寸法によって定める角度に互って互いに回動することが
できる。これにより、接合されたスパイラルは曲がった
ダクト内に挿入することができ、従って、従来のスパイ
ラルコンベアにおいて、Ｕ字状の溝の一端に曲がったダ
クトを接続し、上記Ｕ字状の溝とダクトに、本発明によ
って接続された１本のスパイラルを配置して、切り粉の
押し上げ搬送に用いることができる。

以上に本発明の若干の実施例について本発明を詳述した
が、本発明は上述の実施例のみに限定されるものではな
く、様々な変形が可能である。

特に、スパイラル部材は、ｌピッチ以下の扇形素材から
形成されたものに限定されず、通常のコイリングによっ
て形成された、所望の長さの複数ピッチのスパイラルの
端部に嵌合構造を設けても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスパイラルの接合構造をもったスパ
イラル部材の製法の工程を示す工程図、第２図は、本発
明の一実施例による単一軸間接接合構造をもった二つの
スパイラル部材の一部を示す平面図、 第３図は、第２図のスパイラル部材の側面図、第４図ａ
　−Ｃは、接合された二つのスパイラル部材の接合端部
間に形成される間隙の計上の変形例を示す平面図、 第５図は、係止構造の変形例を示す平面図、第６図は、
第５図の係止構造の側面図、第７図は、単一軸間接接合
構造の他の実施例の部分平面図、 第８図は、第７図の接合構造の側面図である。 符号説明 １．２：扇形素材、１ａ：突起、２ａ：凹部、１０．２
０：スパイラル部材、ｌｌ：円柱状の突条、ｌｌａ：凹
溝、Ｇ：間隙、１２：突起、１２ａ：透孔、２１：凹条
、２１ａ：透孔、２２：凹部、２３．２４：突出部、２
３ａ、２４ａ：透孔、３０：係止手段、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］二つのスパイラルの接合されるべき端部に相補的
   な嵌合構造を設けたこと、 を特徴とするスパイラルの接合構造。 ［２］特許請求の範囲第１項記載の接合構造において、 上記二つのスパイラルの相対的運動を禁止するよう、上
   記相補的な嵌合構造の嵌合面が全体に亙って密接して嵌
   合されていること、 を特徴とするスパイラルの接合構造。 ［３］特許請求の範囲第１項記載の接合構造において、 上記相補的な嵌合構造が上記二つのスパイラルの相対的
   運動を限られた範囲で許すよう遊びをもって嵌合されて
   いる関節構造であること、を特徴とするスパイラルの接
   合構造。 ［４］特許請求の範囲第３項記載の接続構造において、 上記関節構造が、単一軸回転関節構造であること、 を特徴とするスパイラル接合構造。 ［５］特許請求の範囲第４項記載のスパイラル接合構造
   において、 上記単一軸回転関節構造の回転軸方向に上記二つのスパ
   イラルが相対移動して分離するのを防止する拘束手段を
   設けたこと、 を特徴とするスパイラル接合構造。 ［６］特許請求の範囲第４項または第５項記載のスパイ
   ラルの接合構造において、 上記単一軸関節構造の回転軸がスパイラルの回転軸に関
   して概して放射方向に配向されていること、 を特徴とするスパイラル接合構造。 ［７］リング状の素材を上記リングの中心から放射方向
   に切断し、あるいはリング状の素材の一部を放射方向に
   切除した形状として定義される扇形素材を少なくとも二
   つ用意すること、 上記二つの扇形素材の接合端部に相補的な嵌合構造を形
   成すること、 上記扇形素材の夫々を所望のスパイラル面に沿って変形
   させること、 を特徴とするスパイラル部材の製法。 ［８］特許請求の範囲第７項記載のスパイラル部材の製
   造方法において、 上記二つの扇形素材の接合端部に、形成された相補的な
   嵌合構造が、上記二つのスパイラル部材の相対的運動を
   禁止するよう、上記接合端部の全体に亙って密接して嵌
   合される嵌合構造として形成されること、 を特徴とするスパイラル部材の製法。 ［９］特許請求の範囲第７項記載のスパイラル部材の製
   造方法において、 上記二つの扇形素材の接合端部に形成された相補的な嵌
   合構造が、上記二つのスパイラル部材の相対的運動を限
   られた範囲で許すよう遊びをもつて嵌合されている関節
   構造として形成されること、を特徴とするスパイラル部
   材の製法。 ［１０］特許請求の範囲第９項記載のスパイラル部材の
   製法において、 上記関節構造が、単一軸回転関節構造として形成されて
   いること、 を特徴とするスパイラル部材の製法。 ［１１］特許請求の範囲第１０項記載のスパイラル部材
   の製法において、 上記単一軸回転関節構造の回転軸方向に上記二つのスパ
   イラルが相対移動して分離するのを防止する拘束構造を
   形成したこと、 を特徴とするスパイラル部材の製法。 ［１２］二つのスパイラル部材の接合されるべき端部に
   、互いに密接嵌合する嵌合構造を設け、それらを嵌合さ
   せた後、嵌合面を相対的運動を禁止するよう互いに固定
   すること、 を特徴とするスパイラル部材の接合方法。 ［１３］特許請求の範囲第１２項記載の方法において、
   上記固定方法が溶接であること、を特徴とするスパイラ
   ル部材の接合方法。