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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】急速切替型分割式シャフト
(51)【国際特許分類】
   F16D 1/02 20060101AFI20240925BHJP
【FI】
F16D1/02 210
【請求項の数】 24
(21)【出願番号】P 2021543426
(86)(22)【出願日】2020-01-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-17
(86)【国際出願番号】 US2020015269
(87)【国際公開番号】W WO2020159894
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2023-01-06
(31)【優先権主張番号】62/797,514
(32)【優先日】2019-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514117427
【氏名又は名称】ベルヴァック・プロダクション・マシーナリー・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】BELVAC PRODUCTION MACHINERY,INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム・ストーズ・レイノルズ
【審査官】小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2007/0193421(US,A1)
【文献】特開2000-249157(JP,A)
【文献】特開昭56-147924(JP,A)
【文献】実開昭62-072272(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16D 1/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品を処理するように構成されている機械ラインのセクションであって、
駆動力を供給するように構成されている第1の機械装置と、
前記機械ラインの前記セクションの内部において前記物品を処理するように構成されている第2の機械装置と、
前記第2の機械装置によって前記物品の少なくとも一部分を処理するために、前記第1の機械装置から前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるように構成されている分割式シャフトであって、
第1の近位シャフト端部と第2の近位シャフト端部とを有している近位シャフトセクションであって、前記第1の近位シャフト端部が前記第1の機械装置に結合するように構成されている、前記近位シャフトセクションと、
第1の遠位シャフト端部と第2の遠位シャフト端部とを有している遠位シャフトセクションであって、前記第1の遠位シャフト端部が、前記第2の機械装置に結合するように構成されており、前記第2の遠位シャフト端部が、前記第1の機械装置から前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるために、前記第2の近位シャフト端部と係合するように構成されている、前記遠位シャフトセクションと、
を備えている前記セクションにおいて、
前記第2の近位シャフト端部が、第1のインジケータを含んでおり、前記第2の遠位シャフト端部が、第2のインジケータを含んでおり、前記第1のインジケータと前記第2のインジケータとが位置合わせされることによって、駆動力の伝達が同期されており、
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータは突起を含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータは、前記突起を受容する切欠きを含むことを特徴とするセクション。
【請求項2】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、切欠きを含み
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項3】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、第1のマークを含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、第2のマークを含むことを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項4】
前記第2の近位シャフト端部が、第1の複数のスプラインを含んでおり、
前記第2の遠位シャフト端部が、第2の複数のスプラインを含んでおり、
前記第1の複数のスプラインが、前記第1の機械装置から前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるために、前記第2の複数のスプラインと係合することを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項5】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、前記第1の複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、切欠きを含むことを特徴とする請求項4に記載のセクション。
【請求項6】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項4に記載のセクション。
【請求項7】
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、前記第2の複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項4に記載のセクション。
【請求項8】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、スプラインを含むことを特徴とする請求項4に記載のセクション。
【請求項9】
前記第1の機械装置が、送込駆動シャフト駆動装置とされることを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項10】
前記第2の機械装置が、トリマー送込駆動シャフトタワー装置とされることを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項11】
前記近位シャフトセクションと前記遠位シャフトセクションとが、前記第2の遠位シャフト端部が前記第2の近位シャフト端部と係合されている状態で共に結合するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項12】
前記近位シャフトセクションと前記遠位シャフトセクションとが、前記第2の遠位シャフト端部が前記第2の近位シャフト端部と係合されている状態で共に結合されないように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のセクション。
【請求項13】
第2の機械装置によって物品の少なくとも一部分を処理するために、機械ラインの内部の第1の機械装置から前記機械ラインの内部の前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるように構成されている分割式シャフトであって、
第1の近位シャフト端部と第2の近位シャフト端部とを有している近位シャフトセクションであって、前記第1の近位シャフト端部が前記第1の機械装置に結合するように構成されている、前記近位シャフトセクションと、
第1の遠位シャフト端部と第2の遠位シャフト端部とを有している遠位シャフトセクションであって、前記第1の遠位シャフト端部が、前記第2の機械装置に結合するように構成されており、前記第2の遠位シャフト端部が、前記第1の機械装置から前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるために、前記第2の近位シャフト端部と係合するように構成されている、前記遠位シャフトセクションと、
を備えている前記分割式シャフトにおいて、
前記第2の近位シャフト端部が、第1のインジケータを含んでおり、
前記第2の遠位シャフト端部が、第2のインジケータを含んでおり、
前記第1のインジケータと前記第2のインジケータとが位置合わせされることによって、駆動力の伝達が同期されており、
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータは突起を含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータは、前記突起を受容する切欠きを含むことを特徴とする分割式シャフト。
【請求項14】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、切欠きを含み
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータには、欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト。
【請求項15】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、第1のマークを含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、第2のマークを含むことを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト。
【請求項16】
前記第2の近位シャフト端部が、第1の複数のスプラインを含んでおり、
前記第2の遠位シャフト端部が、第2の複数のスプラインを含んでおり、
前記第1の複数のスプラインが、前記第1の機械装置から前記第2の機械装置に駆動力を伝達させるために、前記第2の複数のスプラインと係合することを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト
【請求項17】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、前記第1の複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含み、
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、切欠きを含むことを特徴とする請求項16に記載の分割式シャフト
【請求項18】
前記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項16に記載の分割式シャフト
【請求項19】
前記第2の遠位シャフト端部の前記第2のインジケータが、前記第2の複数のスプラインから欠損した欠損スプラインを含むことを特徴とする請求項16に記載の分割式シャフト
【請求項20】
記第2の近位シャフト端部の前記第1のインジケータが、スプラインから構成されていることを特徴とする請求項16に記載の分割式シャフト
【請求項21】
前記第1の機械装置が、送込駆動シャフト駆動装置とされることを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト
【請求項22】
前記第2の機械装置が、トリマー送込駆動シャフトタワー装置とされることを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト
【請求項23】
前記近位シャフトセクションと前記遠位シャフトセクションとが、前記第2の遠位シャフト端部が前記第2の近位シャフト端部と係合されている状態で共に結合するように構成されていることを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト
【請求項24】
前記近位シャフトセクションと前記遠位シャフトセクションとが、前記第2の遠位シャフト端部が前記第2の近位シャフト端部と係合されている状態で共に結合されないように構成されていることを特徴とする請求項13に記載の分割式シャフト
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、米国仮特許出願第62/797514号明細書に基づく優先権を主張するものである。当該特許文献のすべてが、参照により本出願に組み込まれている。
【0002】
本発明は、一般に、ボトル製造処理システム又は缶製造処理システムのための設備の技術分野に関する。より具体的には、本発明は、シャフトを介して接続されている処理駆動機械装置を、当該シャフトを装置から取り外すことなく交換又は変更することができる、急速切替型分割式シャフトに関する。
【背景技術】
【0003】
ボトル及び缶を製造するための機械ラインは、一般に、様々な駆動ステップ、処理ステップ、及び成形ステップを提供する複数の機械装置を有している。これら機械装置は、機械装置間で駆動力、機械的同期、又は駆動力及び機械的同期を伝達させるための1つ以上のシャフトを介して接続されている場合がある。
【0004】
一般に、機械ラインの内部の機械装置は、例えばボトル又は缶の形状、大きさ、又は形状及び大きさに基づいて、特定のタイプのボトル又は缶のために構成されている。従って、機械ラインが処理又は形成する特定のタイプのボトル又は缶を変更するためには、1つ以上の機械装置を機械ラインから取り外し、別の機械装置に交換する必要がある。代替的には、機械装置の1つ以上の部品を機械装置の内部から取り外し、他の部品に交換する必要がある。
【0005】
機械装置を取り外し交換するプロセスは、取り外すべき機械装置が取り外さなくて良い他の機械装置に1つ以上のシャフトを介して接続されている場合に、不便であり、時間を要し、コストがかかり、及び/又は面倒である。1つ以上のシャフトを接続解除するために、取り外すべき機械装置を分解する必要がある。同様に、1つ以上のシャフトを機械装置に接続するために、据え付けるべき機械装置を分解する必要がある。1つ以上の部品が他の部品を具備する機械装置の内部で交換される状況であっても、このような作業は、部品を取り外し交換するために、機械装置を分解することを要する場合がある。このような作業も、不便であり、時間を要し、コストがかかり、及び/又は面倒である。
【0006】
機械ラインの内部で機械装置を他の機械装置に接続しているシャフトを接続解除することなく、機械ラインから機械装置を交換する能力を有することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の一の典型的な実施例は、物品を処理するように構成されている機械ラインのセクションに関する。セクションは、動力を供給するように構成されている第1の機械装置と、機械ラインのセクションの内部において物品を処理するように構成されている第2の機械装置とを含んでいる。機械ラインは、第2の機械装置によって物品の少なくとも一部分を処理するために、第1の機械装置から第2の機械装置に動力を伝達するように構成されている分割式シャフトを含んでいる。分割式シャフトは、第1の近位シャフト端部と第2の近位シャフト端部とを有している近位シャフトセクションを含んでいる。第1の近位セクション端部は、第1の機械装置に結合するように構成されている。また、分割式シャフトは、第1の遠位シャフト端部と第2の遠位シャフト端部とを有している遠位シャフトセクションを含んでいる。第1の遠位シャフト端部が、第2の機械装置に結合するように構成されている。第2の遠位シャフト端部が、第1の機械装置から第2の機械装置に駆動力を伝達させるために、第2の近位シャフト端部と係合するように構成されている。第2の近位シャフト端部が、第1のインジケータを含んでおり、第2の遠位シャフト端部が、第2のインジケータを含んでいる。第1のインジケータと第2のインジケータとが位置合わせされることによって、駆動力の伝達が同期される。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の他の典型的な実施例は、第2の機械装置によって物品の少なくとも一部分を処理するために、機械ラインの内部の第1の機械装置から機械ラインの内部の第2の機械装置に駆動力を伝達させるように構成されている分割式シャフトに関する。分割式シャフトは、第1の近位シャフト端部と第2の近位シャフト端部とを有している近位シャフトセクションを含んでいる。近位シャフトセクションは、第1の近位シャフト端部が、第1の機械装置に結合されるように構成されている。さらに、分割式シャフトは、第1の遠位シャフト端部と第2の遠位シャフト端部とを有している遠位シャフトセクションを含んでいる。第1の遠位シャフト端部が、第2の機械装置に結合するように構成されている。第2の遠位シャフト端部が、第2の近位シャフト端部と係合するように、且つ、第1の機械装置から第2の機械装置に駆動力を伝達させるように構成されている。第2の近位シャフト端部が、第1のインジケータを含んでおり、第2の遠位シャフト端部が、第2のインジケータを含んでいる。第1のインジケータと第2のインジケータとが位置合わせされることによって、駆動力の伝達が同期される。
【0009】
上述の説明及び以下の発明の詳細な説明は、典型的且つ例示的にすぎず、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではないことに留意すべきである。
【0010】
本発明のこれら特徴、態様、及び利点、並びに他の特徴、態様、及び利点は、以下の発明の詳細な説明、特許請求の範囲、及び以下に簡単に説明される図面に表わされる典型的な実施例から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1A】本発明の一の実施例における分割式シャフトの概略図である。
図1B】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトのセクション1Bの詳細図である。
図1C】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトのセクション1Bの詳細図である。
図1D】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトの代替的な構成の詳細図である。
図1E】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトの他の代替的な構成の詳細図である。
図1F】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトの他の代替的な構成の詳細図である。
図1G】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトの他の代替的な構成の詳細図である。
図2A】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトのセクションに接続されている機械装置の概略図である。
図2B】本発明の一の実施例における図2Aに表わす機械装置の他の概略図である。
図3A】本発明の一の実施例における図1Aに表わす分割式シャフトの他のセクションに接続されている他の機械装置の概略図である。
図3B】本発明の一の実施例における図3Aに表わす分割式シャフトの他の概略図である。
図4A】本発明の一の実施例における図2A図3Bに表わす機械装置を含む機械ラインのセクションの概略図である。
図4B】本発明の一の実施例における図4Aに表わす機械ラインのセクションの内部において図1A図1Cに表わす部分的に係合した分割式シャフトの詳細図である。
図4C】本発明の一の実施例における図4Aに表わす機械ラインの送り込みスターホイール及び主トレントスターホイールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、様々な変更及び代替的な形状を許容可能であり、特定の実施例は、図面に例示的に表わされているにすぎず、本明細書に詳細に説明されている。しかしながら、当該実施例は、本発明を記載される特定の形状に限定することを意図する訳ではなく、逆に、本発明は、本発明の技術的思想及び技術的範囲内であることを条件として、すべての変形例、均等物、及び代替例を包含することに留意すべきである。
【0013】
機械装置は、物品を形成若しくは処理するために、又は当該物品に加工作業(working action)を及ぼすために利用される。物品は、缶、瓶、ボトル、食料容器若しくは飲料容器、又は任意の他の類似する物品とされる。一般に、物品は、開端部と、開端部の反対側に位置する閉端部と、開端部から閉端部に至るまで延在している側壁とを有している。代替的には、物品は、両端で開口している。機械装置の内部における動作の際に又はその後の段階において、キャップ(top)、蓋、又は他の閉塞部材が、物品に付加されている場合がある。例示のみを目的として、缶で利用するための機構及び方向について、以下に説明する。しかしながら、任意の他のタイプの物品(例えば上述の物品)であっても利用可能であることに留意すべきである。
【0014】
物品は、例えば供給スターホイールやトレントスターホイールのようなスターホイールの窪みを埋めるために、供給機構(infeed mechanism)によって、機械ラインに沿って機械装置の内部に送り込まれる。その後に、物品は、供給スターホイールからトレントスターホイールに到達する。物品それぞれがトレントスターホイールの窪みに位置する際に、対応するトリマー組立体が、例えばトリミングのような加工作業(working operation)を実施するために、工具(tooling)を物品に向かって又は物品から離隔するように移動させる。
【0015】
その後に、物品は、トレントスターホイールから、物品に対して他の段階の加工作業を実施するようになっている機械ラインの他の機械設備に物品を搬送する搬送スターホイールに移送される。すべての処理段階が完了した場合に、物品は機械ラインから排出される。
【0016】
機械ラインの内部の機械装置は、機械装置同士の間における駆動力、機械的同期、又は駆動力及び機械的同期の両方を伝達させるために、1つ以上のシャフトを介して接続されている。本発明は、機械装置同士の間における駆動力、機械的同期、又は駆動力及び機械的同期の両方を伝達させるための分割式シャフトを提供することによって、従来技術に基づくシャフトに関する上述の課題を解決する。分割式シャフトは、機械装置を分解することなく、機械ラインの内部において一の機械装置を他の機械装置に交換することができる。より具体的には、分割式シャフトは、2つのセクションから形成されている。機械ラインから取り外すべき機械装置に結合されている分割式シャフトのセクションは、機械ラインと共に維持すべき機械装置に結合されている分割式シャフトの他のセクションから容易に係合解除又は結合解除可能とされる。分割式シャフトを2つの独立した部分に分割する能力は、従来技術に基づくシャフトと比較して、機械ラインを変更する場合であっても時間を節約し、扱い易い。さらに、分割式シャフトの両方のセクションが、その後に2つのセクションを係合させるためのインジケータを含んでいる。これにより、機械装置又は当該機械装置の部品を交換するために係合解除された後に、2つのセクションの回転位置を一致させることができる。
【0017】
図1Aは、本発明の一の実施例における分割式シャフト100の概略図である。図1B及び図1Cは、本発明の一の実施例における分割式シャフト100の図1Aに表わす部分1Bの詳細図である。シャフト100は、一の機械装置を他の機械装置に接続している機械ラインの内部の任意のシャフトのために利用可能とされる。例えば、シャフト100は、トリマー送込駆動シャフトタワー装置を送込駆動シャフト駆動装置に接続させることができる(図4A参照)。しかしながら、シャフト100は、任意の2つの機械装置を接続するために利用可能とされ、本明細書に記載の実施例は、特に明示なければ限定的に解釈してはならない。
【0018】
シャフト100は、2つの独立したセクション102,104から形成されている。第1のセクション102(近位セクション102とも呼称される)は、端部102aにおいて機械装置(図3A図4C参照)に接続するように構成されている。第1のセクション102は、シャフトを機械装置に接続するための従来構成に基づいて、端部102aにおいて機械装置に接続可能とされる。例えば、1つ以上の実施例において、第1のセクション102は、機械装置に永続的に接続可能とされる。代替的には、1つ以上の実施例において、第1のセクション102は、第1のセクション102を取り外すために機械装置の分解が必要とされる態様で、機械装置に接続可能とされる。
【0019】
第2のセクション104(遠位セクション104とも呼称される)は、端部104aにおいて異なる機械装置に接続するように構成されている(図3A図4C参照)。第2のセクション104は、同様に、端部104aにおいて機械装置に接続可能とされる。例えば、1つ以上の実施例において、第2のセクション104は、機械装置に永続的に接続可能とされる。代替的には、1つ以上の実施例において、第2のセクション104は、第2のセクション104を取り外すために機械装置の分解が必要とされる態様で、機械装置に接続可能とされる。
【0020】
第1のセクション102は、第1の端部102aの反対側に、第2のセクション104に面している第2の端部102bを有している。同様に、第2のセクション104は、第1の端部104aの反対側に、第1のセクション102に面している第2の端部104bを有している。第2の端部102b,104bは、一方のセクション(例えば第1のセクション102)を回転させることによって他方のセクション(例えば第2のセクション104)も回転されるように、互いと係合するように構成されている。
【0021】
図1B及び図1Cを参照すると、第2の端部102bは、第2の端部104bの1つ以上の要素108と係合する1つ以上の要素106を含んでいる。図1B及び図1Cは、図解を目的として、部分的に係合解除されている要素106,108を表わす。要素106,108は、セクション102,104のうち一方のセクションを回転させることによって他方のセクションも回転させるように咬合又は係合する任意のタイプの要素であって良い。1つ以上の実施例では、図1B及び図1Cに表わすように、要素106,108は、相補的な隆起及び溝から形成されている複数のスプラインとされる。要素106,108の複数のスプラインは、一方のセクションを回転させた場合に第1のセクション102と第2のセクション104との両方が回転するように、共に係合している。従って、第1のセクション102に接続されている第1の機械装置は、要素106,108の複数のスプラインの係合を介して、駆動力、機械的同期等を伝達させることができる。
【0022】
図1Bを参照すると、1つ以上の実施例において、第2の端部104bは、延長部分110を有しており、要素108の複数のスプラインは、延長部分110の外面に接触している。図1Cを参照すると、第2の端部102bは、対応する凹所112を有しており、要素106の複数のスプラインは、凹所112の内面に接触している。延長部分110は、要素106,108を互いと係合させるために、凹所112に挿入されるように構成されている。代替的には、第2の端部104bは、凹所112を有しており、第2の端部102bは、延長部分110を有している。
【0023】
シャフト100は、複数のシャフトによって駆動される一の機械装置の内部の複数の構成要素が互いとの関係で同期を正確にするように、他のシャフトの回転と機械的に連結又は関連しなければならない回転を変換することができる。このような複数の構成要素は、例えば複数のホイール(例えば送込スターホイール、トレントスターホイール等)とされる。特定の同期は、シャフトによって駆動される構成要素が1つ以上の他のシャフトによって駆動される他の構成要素と正確に同期されるように、シャフトによって第1のセクション102から第2のセクション104に伝達される必要がある。
【0024】
図1Dを参照すると、1つ以上の実施例において、第2の端部102b,104bはそれぞれ、第1のセクション102と第2のセクション104との間で正確な同期をとるための一組のインジケータ114a,116aを有している。インジケータ114a,116aは、第1のセクション102及び第2のセクション104の回転位置を位置合わせするための任意のタイプのインジケータであって良い。1つ以上の実施例において、インジケータ114a,116aは、適切な回転位置合わせのために、第1のセクション102と第2のセクション104とが係合されている場合に位置合わせ可能とされる、第2の端部102b,104b側の任意のタイプのインジケータとされる。図示のように、インジケータ114a,116aは矢印とされる。
【0025】
インジケータ114a,116aは、第1のセクション102と第2のセクション104との同期を正確にするように位置合わせされるように構成されている。言い換えれば、インジケータ114a,116aが位置合わせされると、第2のセクション104の回転位置が第1のセクション102の回転位置に一致するように、第1のセクション102と第2のセクション104とがそれぞれと確実に係合される。対応して、第2のセクション104に接続されている要素は、他のシャフトによって駆動される機械装置の内部の他の要素と正確に同期される。従って、インジケータ114a,116aは、正確な機械的同期が第1のセクション102から第2のセクション104に伝達されるように、第1のセクション102及び第2のセクション104を適切に位置合わせすることを補助している。
【0026】
視認可能な印に加えて、1つ以上の実施例において、インジケータ114aは、1つ以上の要素106から欠損した欠損要素106とされる。例えば、インジケータ114aは、複数のスプラインから欠損した欠損スプラインとされる。同様に、インジケータ116aは、複数の要素108から欠損した欠損要素108、すなわち1つ以上の要素106から欠損した欠損要素106と係合するように構成されている要素とされる。
【0027】
図1Eは、本発明の一の実施例における代替的なインジケータ114b,116bを表わす。インジケータ114b(凹状インジケータ114bとも呼称される)は、第2の端部102bに形成された切欠きとされる。インジケータ116bは、延長部分110の欠損スプラインとされる。凹状インジケータ114bが第2の端部102bに形成されており、且つ、インジケータ116bが位置合わせされている場合に、第1のセクション102と第2のセクション104とが、係合したときに回転方向において適切に位置合わせされる。
【0028】
1つ以上の実施例において、第2の端部102bは、延長部分110の欠損スプラインのための対応するスプライン(例えば、溝)を欠損している。この場合には、欠損溝が、第2の端部102b及び第2の端部104bについて、適切な回転方向の係合以外の回転方向の係合を防止又は禁止する。第2の端部102bの欠損スプラインは、第2の端部104bの他のスプライン(例えば、要素108の複数のスプライン)が欠損溝の位置で相互作用することを防止する。
【0029】
図1Fは、本発明の一の実施例におけるインジケータ114bと組み合わされた代替的なインジケータ116cを表わす。インジケータ116c(凸状インジケータ116cとも呼称される)は、第2の端部104cから延在している突起とされる。凹状インジケータ114bと凸状インジケータ116cとは、第1のセクション102と第2のセクション104との正確な回転方向における位置合わせを示すのみならず、第1のセクション102と第2のセクション104との不正確な回転方向における位置合わせを防止又は禁止する。1つ以上の実施例において、凸状インジケータ116cは、凹状インジケータ114bとの位置合わせがずれている場合に、凸状インジケータ116cが1つ以上の要素106と1つ以上の要素108とが係合することを防止するように構成されている。例えば、凸状インジケータ116cは、延長部分110の長さ全体に亘って延在しており、1つ以上の要素106,108の複数のスプラインが係合することを防止している。代替的には、1つ以上の実施例において、凸状インジケータ116cは、凹状インジケータ114bとの位置合わせがずれている場合に、凸状インジケータ116cが、1つ以上の要素106,108が完全に係合することを防止する。例えば、凸状インジケータ116cが、延長部分110の長さの一部に亘って延在しており、1つ以上の要素106,108が完全に係合することを防止する場合がある。従って、凹状インジケータ114bと凸状インジケータ116cとが、第1のセクション102と第2のセクション104との正確な回転方向における位置合わせを示すのみならず、第1のセクション102と第2のセクション104との不正確な回転方向における位置合わせを禁止する。凹状インジケータ114b及び凸状インジケータ116cのみを図示しているが、1つ以上の実施例において、第1のセクション102と第2のセクション104とが、複数のインジケータ114b,116cを有している。
【0030】
図1Gは、本発明の一の実施例における代替的な凸状インジケータ116dを表わす。凸状インジケータ116dは、図1Fに表わす凸状インジケータ116cに類似している。しかしながら、凸状インジケータ116dは、凸状インジケータ116cの突起と、凸状インジケータ116cから欠損したスプライン108との両方を含んでいる。例えば、スプライン108は、垂直方向において当該突起と位置合わせされている。この場合には、要素106,108は、第1のセクション102と第2のセクション104との適切な回転方向における位置合わせを示さないが、インジケータ114b,114dが、第1のセクション102と第2のセクション104との適切な回転方向における位置合わせを示している。また、インジケータ114b,116cに関して上述した実施例と同様に、インジケータ114b、114dは、第1のセクション102と第2のセクションn104との不適切な回転方向における位置合わせを防止又は禁止することができる。
【0031】
1つ以上の実施例において、第1のセクション102のインジケータは、代わりに第2のセクション104に設けられており、第2のセクション104のインジケータは、代わりに第1乗せ杭ション102に設けられている。例えば、インジケータ114a~114cは第1のセクション102に設けられており、インジケータ116a~116dが第2のセクション104に設けられていると説明したが、インジケータ114a~114cが第2のセクション104に設けられており、インジケータ116a~116dが第1のセクション102に設けられている場合がある。
【0032】
図2A及び図2Bは、本発明の一の実施例における、モータ装置又は送込駆動シャフト駆動装置とも呼称される機械装置200の概略的な側面図である。機械装置200は、機械ラインの内部に駆動力を供給するように構成されている。当該機械装置は、一の実施可能なモータ/駆動装置トレーン装置の単なる例示にすぎないこと、及び、本発明はこのような特定の装置/配置に限定される訳ではないことに留意すべきである。以下の説明並びに図2A及び図2Bに表わす特徴は、説明を目的とするものにすぎず、限定的に解釈されるべきではない。機械装置200は、多かれ少なかれ特徴を有しており、2つの機械装置を接続する際における分割式シャフト100の動作を説明するために利用されるにすぎない。
【0033】
機械装置200は、出力プーリ204に接続されているモータ202を含んでいる。出力プーリ204は、ベルト206を介して伝動入力プーリ208に接続されている。伝動入力プーリ208は、サーペンタインベルト212を介して一連のプーリ210を駆動する。一連のプーリ210は、主シャフト214(図2B参照)と分割式シャフト100の第2のセクション104とを回転させる。機械装置200は、シャーシ216に載置されており、機械装置200の例えばプーリ210のような幾つかの要素が、垂直サポート218によって支持されている。主シャフト214と第2のセクション104とが、機械ラインの内部の他の機械装置に伝達させる(processing)及び/又は他の機械装置と同期をとるために、モータ202からの駆動力に基づいて回転する。主シャフト214は、単一の渋滞技術に基づくシャフトとされる。代替的には、主シャフト214は、分割式シャフト100に類似した構成を有している。しかしながら、別名を簡便にすることのみを目的として、主シャフト214は単一のシャフトであるものとして説明する。
【0034】
図3A及び図3Bは、本発明の一の実施例における、トリマー送込駆動シャフトタワー装置とも呼称される機械装置300の概略的な側面図である。当該機械装置は、一の実施可能なモータ/駆動装置トレーン装置の単なる例示にすぎないこと、及び、本発明はこのような特定の装置/配置に限定される訳ではないことに留意すべきである。以下の説明並びに図3A及び図3Bに表わす特徴は、説明を目的とするものにすぎず、限定的に解釈されるべきではない。機械装置300は、多かれ少なかれ特徴を有しており、2つの機械装置を接続する際における分割式シャフト100の動作を説明するために利用されるにすぎない。
【0035】
機械装置300は、物品(例えば、缶)を送込スターホイール302から主トレントスターホイール304に供給するように構成されている。主トレントスターホイール304は、処理するための位置で物品を支持している。例えば、主トレントスターホイール304は、カートリッジをトリミングすることによってトリミングするための位置で物品を支持しており、その後にトリミングされた缶を排出シュート306に向かわせる。送込スターホイール302は、分割式シャフト100の第1のセクション102に接続されており、図2A及び図2Bに表わす機械装置200の第2のセクション104と係合している第1のセクション102を介して、分割式シャフト100の第1のセクション102によって駆動される。機械装置300は、機械装置200と同様に、同一のシャーシ216に接続されている。
【0036】
図4A図4Cは、本発明の一の実施例における、図2A図3Bに表わす機械装置200,300から形成されている機械ラインのセクション400を表わす。機械装置200,300の両方が、シャーシ216に固定されており、主シャフト214及び分割式シャフト100を介して接続されている。より具体的には、図4Bに表わすように、分割式シャフト100において第1のセクション102と第2のセクション104とは係合解除されている。第1のセクション102は、送込スターホイール302に接続されている。第2のセクション104は、送込スターホイール302に駆動力を供給すると共に送込スターホイール302と機械的同期をとるために、機械装置200のプーリ210のうち一のプーリに接続されている。主シャフト214は、送込スターホイール304に駆動力を供給すると共に送込スターホイール302と機械的同期をとるために、一方の端部において、主トレントスターホイール304に接続されており、他方の端部において、機械装置200のプーリ210のうち一のプーリに接続されている。
【0037】
機械装置300は取り外し可能とされる。単に分割式シャフト100の第1のセクション102を第2のセクション104から係合解除し、機械装置300をシャーシ216から取り外すことに基づいて、機械装置300は、機械ラインのセクション400の内部において他の機械装置に交換することができる。しかしながら、第1のセクション102と第2のセクション104とは、機械装置200,300それぞれから取り外す必要は無い。従って、機械装置300,400のうち1つ以上の機械装置は、第1のセクション102と第2のセクション104とを取り外し係合解除するために分解される必要は無い。その代わりに、第1のセクション102と第2のセクション104とは、簡単に互いから係合解除することができる。さらに、機械装置200,300がシャーシ216に結合されているので、第1のセクション102と第2のセクション104とを互いに結合する必要は無い。その代わりに、機械装置200,300の間において駆動力や機械的同期等を伝達させるために、第1のセクション102と第2のセクション104とは、それぞれの第2の端部102b,104bにおいて、要素106,108同士の係合を介して係合されることのみ必要とされる。例えば、図4Bを参照すると、第1のセクション102の第2の端部102bは、共に係合された場合に第1のセクション102を第2のセクション104に結合するために取り外し可能な固定具(例えば、ネジ)を螺合するための開口部120を含んでいる。1つ以上の実施例において、開口部120,122は、第1のセクション102と第2のセクション104とが係合している場合に重なっており、単一の固定具が、開口部120,122の両方に挿入可能となるので、第1のセクション102と第2のセクション104とを主に結合することができる。
【0038】
図4Cを参照すると、物品402は、送込スターホイール302と主トレントスターホイール304との間で搬送される。物品402は、送込スターホイール302の窪み302aから主トレントスターホイール304の窪み304aに移動する必要があるので、送込スターホイール302と主トレントスターホイール304との間における機械的同期(例えば位置合わせ)が正確でなければならない。従って、主シャフト214と分割式シャフト100との両方が機械装置200の相互接続されたプーリ210によって駆動されるので、主シャフト214と分割式シャフト100との同期は正確でなければならない。分割式シャフト100の機械的同期は、第1のセクション102を第2のセクション104に接続するときに、例えば機械装置300を機械ラインのセクション400に追加するときに、上述のインジケータ114a,116a(又は114b,116b)を確実に位置合わせすることによって設定される。第1のセクション102と第2のセクション104とが結合された場合にこれらインジケータが位置合わせされていないならば、利用者は、インジケータ114a,116aが位置合わせされるまで、例えば第1のセクション102を手動で容易に回転させることができる。
【0039】
分割式シャフト100の第1のセクション102及び第2のセクション104を係合解除することができるので、分割式シャフト100を係合/係合解除するために、非分割式シャフトの構成の場合に必要とされる付加的な分解/再組立が不要となる。分割式シャフト100を送込駆動シャフトとして利用する場合には、分割式シャフト100は、トリマー送込/排出タワー組立体を完成させるための交換時間が減少するという付加的な利益を有している。また、分割式シャフト100は、既存の送込/排出タワー組立体を再利用する場合に高さ及び直径を変更するための交換時間を減少させることができる。また、分割式シャフト100は、送込/排出タワーの点検及び/又は送り込みスターホイールの作業が必要とされる場合に送り込みスターホイールを主トレントスターホイールに再同期させる必要が無い。また、分割式シャフト100は、トリマー送込シャフト駆動装置が点検を要する場合に送り込みスターホイールを主トレントスターホイールに再同期させる必要が無い。また、本明細書は、送込セクションに関する分割式シャフト100を説明しているが、分割式シャフト100は、任意の回転シャフト組立体に交換することができる。このような利益は、急速切替型係合/係合解除構成から得ることができる。
【0040】
これら実施例及び当該実施例から明白な変形例それぞれが、特許請求の範囲に記載の発明の技術的思想及び技術的範囲に属することに留意すべきである。さらに、本発明の技術的思想は、上述の構成要素及び実施態様の任意の組み合わせ及びすべての組み合わせを包含している。
【0041】
本明細書で用いられるように、“およそ(approximately)”、“約(about)”、“実質的に(substantially)”、及び類似する用語は、本発明の属する技術分野における当業者による共通する一般に認められた語法と調和する広義の意味を有することを意図している。本明細書を精読した当業者であれば理解可能であるように、これら用語は、これら用語の範囲を正確な数位範囲に制限すること無く、本明細書及び特許請求の範囲に記載の特定の特徴の説明を許可することを意図する。従って、これら用語は、本明細書及び特許請求の範囲に記載の主題の実質的でない又は些細な修正又は変更が、特許請求の範囲に記載の発明の技術的範囲に属すると解釈すべきである。
【0042】
本明細書で様々な実施形態を説明するために使用される「例示的(exemplary)」という用語は、そのような実施形態が可能な実施形態の例、表現、及び/又は図解であることを示すことを意図していることに留意すべきである(そして、そのような用語は、そのような実施形態が必ずしも並外れた例または最上級の例であることを意味することを意図していない)。
【0043】
本明細書では、「結合(coupled)」、「接続(connected)」、「固定(attached)」等の用語は、2つの部材を直接又は間接的に互いに結合することを意味する。このような結合は、静止(例えば、永続的)していても、移動可能(例えば、取り外し可能または解除可能)であっても良い。このような結合は、2つの部材若しくは2つの部材と任意の追加の中間部材とが互いに単一のユニット体として一体的に形成されている状態で、又は2つの部材若しくは2つの部材と任意の追加の中間部材とが互いに取り付けられている状態で達成される。
【0044】
本明細書では、要素の位置(例えば、「頂部(top)」、「底部(bottom)」、「上方(above)」、及び「下方(below)」等)への言及は、単に図中の様々な要素の向きを説明するために使用される。様々な要素の向きは、他の例示的な実施形態に応じて異なる可能性があり、本明細書はそのような変化を包含することを意図することに留意すべきである。
【0045】
肝心なことに、様々な例示的な実施形態に表わした機械モジュール及び/又は機械装置の構造及び配置が例示的にすぎないことに留意すべきである。本明細書は、幾つかの実施例のみを詳細に説明したが、本明細書を精読する当業者であれば容易に理解可能なように、本明細書に記載の主題の新規の教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの変形が可能である(例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状及び比率、パラメータの値、取付配置、材料の使用、色、方向などのバリエーション)。例えば、一体的に形成されているように見える要素であっても、複数の部品や要素から構成されていたり、要素の位置が逆になっていたり、個別の要素や位置の性質や数が変更されている場合がある。プロセス又は方法のステップの順序は、代替的な実施例に従って変更又は再順序付けすることができる。また、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件、及び配置について、他の置換、修正、変更、及び省略をすることができる。
【符号の説明】
【0046】
100 シャフト
102 第1のセクション(近位セクション)
102a 第1の端部
102b 第2の端部
104 第2のセクション(遠位セクション)
104a 第1の端部
104b 第2の端部
106 要素
108 要素
110 延長部分
114a インジケータ
114b (凹状)インジケータ
116a インジケータ
116b (凸状)インジケータ
116c (凸状)インジケータ
116d (凸状)インジケータ
120 開口部
122 開口部
200 機械装置
202 モータ
204 出力プーリ
206 ベルト
208 伝動入力プーリ
210 プーリ
212 サーペンタインベルト
214 主シャフト
216 シャーシ
218 垂直サポート
300 機械装置
302 送込スターホイール
302a 窪み
304 主トレントスターホイール
304a 窪み
306 排出シュート
400 (機械ラインの)セクション
402 物品
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図1F
図1G
図2A
図2B
図3A
図3B
図4A
図4B
図4C