特許 7590824 筒状体取付治具

(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】2024-11-19

(45)【発行日】2024-11-27

(54)【発明の名称】筒状体取付治具

(51)【国際特許分類】

   B25B 27/06 20060101AFI20241120BHJP

   B65G 15/64 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

B25B27/06 A

B65G15/64

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020128679

(22)【出願日】2020-07-29

(65)【公開番号】P2022025701

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000111085

【氏名又は名称】ニッタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】窪田 武士

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 佑紀

【審査官】山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１５８８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０２２９０９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ ２７／０６

Ｂ６５Ｇ １５／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒状の棒状体が挿入される棒状体挿入路を有するベースと、
前記棒状体挿入路の中心軸上に配置されており、前記棒状体挿入路に連通する第１連通路を有し、前記第１連通路に筒状の筒状体が挿入され、前記筒状体に前記棒状体が挿入されることにより、前記中心軸に直交する平面において前記第１連通路が拡大するホルダと、
前記中心軸上において前記ベースと前記ホルダとの間に配置されており、前記棒状体挿入路と前記第１連通路とに連通する第２連通路と、前記第２連通路に設けられ、前記第１連通路に挿入された前記筒状体の端部を受ける段部とを有し、前記棒状体が前記段部を越えて挿入されることにより、前記平面において前記第２連通路が拡大するエンドプレッシャーと
を備える筒状体取付治具。

【請求項2】

前記第１連通路は、前記中心軸の周りに配置された複数の第１可動部と、前記平面において前記複数の第１可動部を移動可能に付勢する第１付勢部とを有し、
前記第２連通路は、前記中心軸の周りに配置された複数の第２可動部と、前記平面において前記複数の第２可動部を移動可能に付勢する第２付勢部とを有する請求項１に記載の筒状体取付治具。

【請求項3】

前記ホルダと前記エンドプレッシャーとを揺動可能に前記ベースに固定し、前記第１連通路及び前記第２連通路を介して、前記棒状体を前記棒状体挿入路へ案内するガイドリングを更に備える請求項１または２に記載の筒状体取付治具。

【請求項4】

前記ベースは、筒状体取付装置に接続する接続部を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の筒状体取付治具。

【請求項5】

前記ベースは、使用者が把持する把持部を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の筒状体取付治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、棒状体に筒状体を取り付ける筒状体取付治具に関する。

【背景技術】

【0002】

ベルトコンベアのベルトの蛇行を抑制する技術として、ローラの外径を部分的に大きくしたクラウンを形成するクラウン加工が知られている。クラウンは、例えば機械加工により形成することができる。クラウン加工は、ローラの表面に周速差を生じさせることで、ベルトが周速の早い部分へ寄る特性を利用し、ベルトの走行の安定性を図るものである。

【0003】

部分的にクラウンを形成する方法として、機械加工以外に、ストレートのローラにエラストマーのリングを装着する方法がある。この方法では、パイプの両端にプレスベアリングを取り付けてローラを形成し、このローラに対し、樹脂成型で形成したスリーブを取り付ける方法が多く採用されている。例えば、特許文献１－３には、スリーブを装着したローラが開示されている。

【0004】

スリーブは、ローラの外径より小さい内径で形成し、棒状の棒状体に筒状の筒状体を取り付けるための筒状体取付治具を用いて、ローラに圧入するのが一般的である。例えば、特許文献４には、ばねによって支持された３つのリング片によりリングをピストンに押し込むことで、ピストンにリングを取り付ける取付治具が開示されている。また、スリーブをローラに圧入する方法として、ローラよりわずかに外径の大きいパイプでスリーブの端部を押すといった方法もある。しかし、スリーブにローラを挿入する過程でスリーブの外径が変化するため、スリーブの変形段階に応じて治具を使い分ける必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１５８８２６号公報

【文献】実開平２－０２２９０９号公報

【文献】実開昭５２－１２２４８２号公報

【文献】特開平１１－２３０３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

スリーブは、肉厚が２ｍｍ以上であれば剛性が確保でき、ローラへの圧入に適しているが、ベルトの周速差や走行音が大きくなり、また、ベルトの摩耗も発生しやすくなるため、肉厚が１ｍｍ～１．５ｍｍ程度であることが好ましい。

【0007】

しかし、肉厚の薄い筒状体としてのスリーブは、剛性が低くなり、棒状体としてのローラに挿入する際に変形する。スリーブの挿入過程で、スリーブの変形に応じた治具を使い分ける必要があるが、治具を使い分けるには段取り替えが必要になり、工程数が多いという問題があった。

【0008】

本発明は、肉厚の薄い筒状体を棒状体に取り付ける作業の効率化が図れる筒状体取付治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る筒状体取付治具は、棒状の棒状体が挿入される棒状体挿入路を有するベースと、前記棒状体挿入路の中心軸上に配置されており、前記棒状体挿入路に連通する第１連通路を有し、前記第１連通路に筒状の筒状体が挿入され、前記筒状体に前記棒状体が挿入されることにより、前記中心軸に直交する平面において前記第１連通路が拡大するホルダと、前記中心軸上において前記ベースと前記ホルダとの間に配置されており、前記棒状体挿入路と前記第１連通路とに連通する第２連通路と、前記第２連通路に設けられ、前記第１連通路に挿入された前記筒状体の端部を受ける段部とを有し、前記棒状体が前記段部に挿入されることにより、前記平面において前記第２連通路が拡大するエンドプレッシャーとを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、筒状体が挿入される第１連通路と、筒状体の端部を受ける段部が設けられた第２連通路とが、棒状体を筒状体に挿入する過程で筒状体の変形に追従して独立に拡大するので、筒状体の変形に応じた治具の使い分けを要せず、肉厚の薄い筒状体を棒状体に取り付ける作業の効率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】筒状体取付治具の外観を示す斜視図である。

【図2】筒状体取付治具の構成を示す断面図である。

【図3】複数の第１可動部の平面図である。

【図4】複数の第２可動部の平面図である。

【図5A】筒状体取付方法を説明する説明図である。

【図5B】図５Ａ中の符号Ｂで示した部分を拡大した部分拡大断面図である。

【図6A】筒状体取付方法を説明する説明図である。

【図6B】図６Ａ中の符号Ｂで示した部分を拡大した部分拡大断面図である。

【図7A】筒状体取付方法を説明する説明図である。

【図7B】図７Ａ中の符号Ｂで示した部分を拡大した部分拡大断面図である。

【図8】変形例に係る筒状体取付治具の外観を示す斜視図である。

【図9】変形例に係る筒状体取付治具の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に示す実施形態及び変形例は、本発明の一例であり、本発明はこれに限られるものではない。各実施形態及び各変形例に関する以下の説明において、同様の構成については同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0013】

（全体構成）
図１において、筒状体取付治具の一例としてのスリーブ取付治具１０は、ベルトを搬送する棒状の棒状体としてのローラに、筒状の筒状体としてのスリーブを取り付けるために用いられる。本実施形態では、スリーブ取付治具１０は、全体として中空の筒状に形成されている。スリーブ取付治具１０の内部に円筒状のスリーブを挿入した後、スリーブの内部に円柱状のローラを挿入することにより、ローラの外周にスリーブを取り付けることができる。スリーブは、弾性を有する材料、例えばエラストマー等により形成される。スリーブの肉厚は、例えば１ｍｍ～１．５ｍｍ程度である。ローラは、硬質の材料、例えば金属等により形成される。ローラの端部の縁部は、Ｒ形状の曲面部であることが好ましい。ローラの端部の縁部が曲面部であることにより、スリーブにローラを挿入し易くなる。なお、ローラの端部の縁部が角形状の角部である場合は、Ｒ形状の曲面部を有するアダプターを別途準備し、当該アダプターをローラの端部に設けることが好ましい。

【0014】

図２に示すように、スリーブ取付治具１０は、ベース１１と、ホルダ１２と、エンドプレッシャー１３と、ガイドリング１４とを備えている。スリーブ取付治具１０において、ローラは、ガイドリング１４、ホルダ１２、エンドプレッシャー１３、及びベース１１の順に挿入される。ガイドリング１４側を先端とし、ベース１１側を基端とする。

【0015】

ベース１１は、ローラ（棒状体）が挿入される棒状体挿入路としてのローラ挿入路１６を有する。ローラ挿入路１６は、中空の筒状に形成されており、本実施形態では円筒状に形成されている。ローラ挿入路１６の中心軸は、Ｘ軸と平行に配される。中心軸に直交する平面は、Ｘ軸と直交するＹ軸及びＺ軸により形成されるＹＺ平面と平行に配される。

【0016】

ローラ挿入路１６は、中心軸に直交する平面において中心軸から離れる方向に突出するフランジ部１６ａと、フランジ部１６ａに設けられた複数のねじ穴１６ｂとを有している。フランジ部１６ａの外形は、この例では円形である。各ねじ穴１６ｂは、フランジ部１６ａを、中心軸と平行な方向に貫通している。本実施形態では、フランジ部１６ａに対し、４つのねじ穴１６ｂが等間隔に設けられている。図２では、４つのねじ穴１６ｂのうち、Ｚ軸方向に配列された２つのねじ穴１６ｂを図示しており、Ｙ軸方向に配列された２つのねじ穴１６ｂを図示していない。複数のねじ穴１６ｂには、後述するアセンブリボルト２６のねじ部２６ａが挿入される。

【0017】

ベース１１は、本実施形態では、図示しない筒状体取付装置としてのスリーブ取付装置に接続する接続部１７を更に有している。接続部１７は、フランジ部１６ａの基端に設けられている。接続部１７は、この例ではフランジ部１６ａと一体に形成されているが、フランジ部１６ａと別体に形成しても良い。接続部１７の形状は、この例では円筒状であるが、スリーブ取付装置に適合するように所定の形状とすることができる。

【0018】

ホルダ１２は、ローラ挿入路１６の中心軸上に配置されている。ホルダ１２は、ローラ挿入路１６に連通する第１連通路２１を有している。ホルダ１２は、第１連通路２１に筒状のスリーブが挿入され、当該スリーブにローラが挿入されることにより、ローラ挿入路１６の中心軸に直交する平面において第１連通路２１が拡大するように構成されている。

【0019】

第１連通路２１は、中空の筒状に形成されており、本実施形態では円筒状に形成されている。第１連通路２１の内径は、スリーブの外径と同じ、またはスリーブの外径より僅かに小さい。肉厚の薄いエラストマーのスリーブは、成形後、外力により楕円や繭型に変形するが、当該第１連通路２１に挿入されることで、第１連通路２１の内面に沿って円筒状に矯正され、形状が保持される。このように、第１連通路２１は、スリーブの形状を矯正しかつ保持する機能を有する。第１連通路２１によりスリーブの形状が円筒状に矯正されることで、スリーブにローラを挿入し易くなる。

【0020】

第１連通路２１は、ローラ挿入路１６の中心軸の周りに配置された複数の第１可動部２１ａと、中心軸に直交する平面において複数の第１可動部２１ａを移動可能に付勢する第１付勢部２１ｂと、各第１可動部２１ａに設けられた第１貫通穴２１ｃとを有している。第１連通路２１は、本実施形態では、４つの第１可動部２１ａと、２つの第１付勢部２１ｂと、４つの第１貫通穴２１ｃとを有している。第１可動部２１ａの数と第１付勢部２１ｂの数と第１貫通穴２１ｃの数は、それぞれ適宜変更して良い。第１付勢部２１ｂとしては、例えば、ガータスプリング、Ｏリング等が用いられる。

【0021】

図３は、複数（４つ）の第１可動部２１ａの平面図である。各第１可動部２１ａは、円筒を４分割した形状（環状扇形）を有している。各第１貫通穴２１ｃは、楕円形状を有しており、長軸がローラ挿入路１６の中心軸と交差するように配されている。各第１貫通穴２１ｃには、後述するアセンブリボルト２６の円筒部２６ｂが挿入される。各第１可動部２１ａは、第１貫通穴２１ｃに円筒部２６ｂが挿入された状態で、第１貫通穴２１ｃの長軸方向に沿って独立して移動可能である。

【0022】

各第１可動部２１ａは、第１連通路２１にスリーブが挿入され、当該スリーブにローラが挿入される過程で、中心軸に直交する平面において中心軸から離れる方向に移動する。このように各第１可動部２１ａが移動することにより、第１連通路２１がスリーブの外径の変化に追従するように拡大する。各第１可動部２１ａは、スリーブにローラが挿入されていない状態では、互いに接触し、一体化している（図１参照）。

【0023】

エンドプレッシャー１３は、ローラ挿入路１６の中心軸上においてベース１１とホルダ１２との間に配置されている（図２参照）。エンドプレッシャー１３は、ローラ挿入路１６と第１連通路２１とに連通する第２連通路２２と、第２連通路２２に設けられ、第１連通路２１に挿入されたスリーブの端部を受ける段部２３とを有している。エンドプレッシャー１３は、ローラが段部２３に挿入されることにより、ローラ挿入路１６の中心軸に直交する平面において第２連通路２２が拡大するように構成されている。

【0024】

第２連通路２２は、中空の筒状に形成されており、本実施形態では円筒状に形成されている。段部２３は、ローラ挿入路１６の中心軸と平行な側面と、中心軸に直交する底面とにより構成されている。段部２３の側面は、第１連通路２１の内面と接続する。図２において、段部２３の側面と第１連通路２１の内面とは、Ｚ軸方向における位置が一致している。段部２３の底面は、第１連通路２１に挿入されたスリーブの端部と当接する。段部２３は、底面がスリーブの端部と当接することにより、基端側へのスリーブの移動を制限する。段部２３の底面の幅（図２におけるＺ軸方向の長さ）は、スリーブの肉厚と同程度であることが好ましい。

【0025】

第２連通路２２は、ローラ挿入路１６の中心軸の周りに配置された複数の第２可動部２２ａと、中心軸に直交する平面において複数の第２可動部２２ａを移動可能に付勢する第２付勢部２２ｂと、各第２可動部２２ａに設けられた第２貫通穴２２ｃを有している。第２連通路２２は、本実施形態では、４つの第２可動部２２ａと、２つの第２付勢部２２ｂと、４つの第２貫通穴２２ｃとを有している。第２可動部２２ａの数と第２付勢部２２ｂの数と第２貫通穴２２ｃの数とは、それぞれ適宜変更して良い。第２付勢部２２ｂとしては、例えば、ガータスプリング、Ｏリング等が用いられる。

【0026】

図４は、複数（４つ）の第２可動部２２ａの平面図である。各第２可動部２２ａは、円筒を４分割した形状（環状扇形）を有している。各第２貫通穴２２ｃは、楕円形状を有しており、長軸がローラ挿入路１６の中心軸と交差するように配されている。各第２貫通穴２２ｃには、後述するアセンブリボルト２６の円筒部２６ｂが挿入される。各第２可動部２２ａは、第２貫通穴２２ｃに円筒部２６ｂが挿入された状態で、第２貫通穴２２ｃの長軸方向に沿って独立して移動可能である。

【0027】

各第２可動部２２ａは、ローラが段部２３に挿入される過程で、中心軸に直交する平面において中心軸から離れる方向に移動する。このように各第２可動部２２ａが移動することにより、第２連通路２２が拡大する。第２連通路２２は、スリーブの端部に挿入圧を加えることができ、かつ、ローラのエッジが段部２３に引っかかることがない。各第２可動部２２ａは、スリーブにローラが挿入されていない状態では、互いに接触し、一体化している（図１参照）。

【0028】

ガイドリング１４は、ホルダ１２とエンドプレッシャー１３とを揺動可能にベース１１に固定し、第１連通路２１及び第２連通路２２を介して、ローラをローラ挿入路１６へ案内する（図２参照）。ガイドリング１４は、中空の筒状に形成されており、本実施形態では円筒状に形成されている。ガイドリング１４の内径は、ローラに挿入したスリーブの外径より僅かに大きい。

【0029】

ガイドリング１４は、アセンブリボルト２６を用いてベース１１に固定される。アセンブリボルト２６は、ローラ挿入路１６のねじ穴１６ｂに挿入されるねじ部２６ａと、第１連通路２１の第１貫通穴２１ｃと第２連通路２２の第２貫通穴２２ｃとに挿入される円筒部２６ｂとを有している。ガイドリング１４がベース１１に固定され、ホルダ１２とエンドプレッシャー１３とが一体化されることにより、スリーブ取付治具１０に対し、ローラを同軸に安定して挿入できる。

【0030】

（動作及び効果）
スリーブ取付治具１０の動作及び効果について説明する。

【0031】

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、スリーブ取付治具１０の先端側から、ガイドリング１４を介して、ホルダ１２の第１連通路２１にスリーブ３０を挿入する。スリーブ３０の端部は、エンドプレッシャー１３の段部２３に当接させる。

【0032】

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、スリーブ取付治具１０の先端側からスリーブ３０の内部にローラ３１を挿入する。スリーブ３０の基端側の端部がエンドプレッシャー１３の段部２３に当接しており、スリーブ３０が基端側へ移動しないので、スリーブ３０にローラ３１を挿入できる。スリーブ３０は、ローラ３１の挿入により、先端側の端部の外径が拡大する。各第１可動部２１ａは、スリーブ３０の先端側の端部が拡大する過程で、中心軸から離れる方向に移動する。これにより第１連通路２１全体が拡大する。一方、各第２可動部２２ａは移動しないので、スリーブ３０の基端側の端部と段部２３とが当接した状態が維持される。なお、この例では、ローラ３１の端部にＲ形状の曲面部を有するアダプター３２が設けられている。アダプター３２が曲面部を有することにより、スリーブ３０にローラ３１が容易に挿入される。

【0033】

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ローラ３１をスリーブ取付治具１０の基端側へ更に挿入する。ローラ３１が段部２３に挿入されることにより、スリーブ３０の基端側の端部の外径が拡大する。各第２可動部２２ａは、スリーブ３０の基端側の端部が拡大する過程で、中心軸から離れる方向に移動する。これにより第２連通路２２全体が拡大する。第２連通路２２の拡大後も、スリーブ３０の基端側の端部と段部２３とが当接した状態が維持される。このため、ローラ３１を基端側へ更に移動することで、ローラ３１の所定の位置にスリーブ３０を配置できる。

【0034】

以上のように、スリーブ取付治具１０は、スリーブ３０が挿入される第１連通路２１と、スリーブ３０の端部を受ける段部２３が設けられた第２連通路２２とを備え、ローラ３１をスリーブ３０に挿入する過程で、スリーブ３０の変形に追従して第１連通路２１と第２連通路２２とが独立して拡大するので、治具の交換を要せず、肉厚の薄いスリーブ３０をローラ３１に取り付ける作業の効率化が図れる。

【0035】

スリーブ取付治具１０は、ホルダ１２とエンドプレッシャー１３とを一体化してベース１１に固定するガイドリング１４を備えることにより、ベース１１の中心軸に沿ってローラ３１を安定して挿入できる。

【0036】

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。

【0037】

上記実施形態に係るスリーブ取付治具１０は、ベース１１が接続部１７を有していることにより、図示しないスリーブ取付装置に接続し、スリーブ３０をローラ３１に取り付けているが、これに限定されない。

【0038】

図８及び図９において、スリーブ取付治具４０は、スリーブ取付装置に接続せずに、使用者が手動でスリーブ３０をローラ３１に取り付けるために用いられる。スリーブ取付治具４０は、ベース４１と、ホルダ１２と、エンドプレッシャー４３と、ガイドリング１４とを備えている。スリーブ取付治具４０は、ベース４１とエンドプレッシャー４３とを備えること以外は、上記実施形態に係るスリーブ取付治具１０と同じ構成を有している。上記実施形態と同じ構成については、上記実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

【0039】

ベース４１は、ローラ挿入路１６を有する他、使用者が把持する把持部４５を更に有している。把持部４５の形状は、この例では長方形の板状であるが、所定の形状とすることができる。把持部４５は、ローラ挿入路１６のフランジ部１６ａの外周部に設けられている。図８では、把持部４５は、Ｙ軸方向に突出して設けられている。把持部４５は、この例ではフランジ部１６ａと一体に形成されているが、フランジ部１６ａと別体に形成しても良い。

【0040】

エンドプレッシャー４３は、第２付勢部２２ｂが１つであること以外は、上記実施形態に係るエンドプレッシャー１３と同じ構成を有する。すなわち、エンドプレッシャー４３は、ローラ挿入路１６の中心軸上においてベース４１とホルダ１２との間に配置されており、ローラ挿入路１６と第１連通路２１とに連通する第２連通路２２と、第２連通路２２に設けられ、第１連通路２１に挿入されたスリーブの端部を受ける段部２３とを有し、ローラ３１が段部２３に挿入されることにより、ローラ挿入路１６の中心軸に直交する平面において第２連通路２２が拡大するように構成されている。

【0041】

スリーブ取付治具４０は、上記実施形態に係るスリーブ取付治具１０と同様に、スリーブ３０が挿入される第１連通路２１と、スリーブ３０の端部を受ける段部２３が設けられた第２連通路２２とを備え、ローラ３１をスリーブ３０に挿入する過程で、スリーブ３０の変形に追従して第１連通路２１と第２連通路２２とが独立して拡大する。したがって、スリーブ取付治具４０は、治具の交換を要せず、肉厚の薄いスリーブ３０をローラ３１に取り付ける作業の効率化が図れる。

【0042】

筒状体取付治具は、ベルトコンベアのローラにスリーブを取り付けるスリーブ取付治具１０，４０に限られない。例えば、筒状体取付治具は、パイプ椅子において、床と接する部分のパイプに滑り止め用のキャップを取り付けるために用いても良い。パイプラックにおいて、床と接する部分のパイプや天板を置く部分のパイプに滑り止め用のキャップを取り付けるために用いても良い。ハンガーラックにおいて、ハンガーを掛けるパイプに、ハンガーの移動を防止するスリーブを取り付けるために用いても良い。階段等の手すりにスリーブを取り付けるために用いても良い。

【符号の説明】

【0043】

１０，４０ スリーブ取付治具（筒状体取付治具）
１１，４１ ベース
１２ ホルダ
１３，４３ エンドプレッシャー
１４ ガイドリング
１６ ローラ挿入路（棒状体挿入路）
１７ 接続部
２１ 第１連通路
２１ａ 第１可動部
２１ｂ 第１付勢部
２２ 第２連通路
２２ａ 第２可動部
２２ｂ 第２付勢部
２３ 段部
３０ スリーブ（筒状体）
３１ ローラ（棒状体）
３２ アダプター
４５ 把持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】