(57)【要約】【課題】シャフトと軸受けとの接触領域での表面摩擦を抑制する。【解決手段】環状の溝１１１が外周面を周回して設けられ、溝１１１にゴム輪１１２が装着されたシャフト１１と、シャフト１１に挿入され、内周面にゴム輪１１２が圧着される軸受け１３と、を有する回転機構では、ゴム輪１１２は、軸受け１３の内周面から圧力を受けて、ゴム輪１１２の内周面に密着して、溝１１１及びシャフト１１と軸受け１３との隙間を埋める。このため、シャフト１１と軸受け１３との接触領域での表面摩擦が抑制される。【選択図】図２
2010084810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の溝が外周面を周回して設けられ、前記溝に環状部材が装着された回転軸と、
前記回転軸に挿入され、内周面に前記環状部材が圧着される軸受けと、
を有することを特徴とする回転機構。
【請求項２】
前記回転軸の所定の二箇所にそれぞれ設けられた前記溝に前記環状部材がそれぞれ装着されて、
前記軸受けが前記回転軸にそれぞれ挿入されたことを特徴とする請求項１記載の回転機構。
【請求項３】
前記回転軸の径は前記軸受けの内径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の回転機構。
【請求項４】
前記環状部材の外径は前記軸受けの内径よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の回転機構。
【請求項５】
前記回転軸に設けられた複数の前記溝に前記環状部材がそれぞれ装着されて、前記軸受けが前記回転軸に挿入されて、前記内周面に全ての前記環状部材が圧着することを特徴とする請求項１記載の回転機構。
【請求項６】
所定の二箇所に環状の溝が外周面を周回してそれぞれ設けられ、前記溝に環状部材がそれぞれ装着された第１の回転軸と、前記第１の回転軸にそれぞれ挿入され、それぞれの内周面に前記環状部材がそれぞれ圧着される軸受けと、を備える回転機構と、
前記第１の回転軸に端部が巻き付けられ、前記第１の回転軸と一体的に回転可能な搬送ベルトと、
前記第１の回転軸と対向配置され、前記搬送ベルトの他の端部が回転自在に巻き付けられた第２の回転軸と、
前記第１の回転軸を回転させる駆動部と、
を有することを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機構及び搬送装置に関し、特に、回転軸に軸受けが挿入された回転機構及び、この回転機構を備えた搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関等に設置されているＡＴＭ（Automated Teller Machine：現金自動預け払い機）は、ユーザから受け入れられた紙幣等の紙葉類を、ＡＴＭ内に設置された所定の収納庫に収納する。また、ＡＴＭは、ユーザの操作入力によって指定された紙葉類を、所定の収納庫から払い出す。このようなＡＴＭの収納庫に対する紙葉類の受け入れ及び払い出しは、例えば、紙葉類を載置させた搬送ベルトを回転させて、搬送ベルトによる摩擦力を利用して紙葉類を搬送することで実現される（例えば、特許文献１参照）。また、ＡＴＭは、ユーザがセットした通帳等の冊子媒体を受け入れて、ＡＴＭ内に設置された印字処理機構等へ搬送し、所定の処理が終了したら再び搬送して外部に排出する際も同様に搬送ベルトを回転させて実現される。
【０００３】
以下に、搬送ベルトの回転について説明する。
図４は、搬送装置を説明するための平面図である。
搬送装置１００は、シャフト１１０，１２０と、シャフト１１０に固定されたプーリ１５と、シャフト１２０に回転自在に配置されたプーリ１６０と、プーリ１５０，１６０に両端を巻き付けた搬送ベルト１７０と、シャフト１１０，１２０がそれぞれ挿入された軸受け１３０，１４０とを、有し、上記構成がフレーム１８０で囲まれている。但し、軸受け１３０，１４０はフレーム１８０に配置されている。また、シャフト１１０に外部から駆動部２００が接続されている。なお、シャフト１１０，１２０及び軸受け１３０，１４０はともに金属で構成されている。
【０００４】
上記搬送装置１００では、駆動部２００の駆動によってシャフト１１０が回転駆動すると、シャフト１１０に固定されたプーリ１５０を介して搬送ベルト１７０が、プーリ１６０を空転させて回転駆動する。搬送ベルト１７０上の搬送対象物は、このようにして回転駆動する搬送ベルト１７０から摩擦力を受けて搬送される。また、駆動部２００によってシャフト１１０を逆回転させることにより、搬送方向を反転させることもできる。
【０００５】
シャフト１１０に軸受け１３０が挿入された回転機構を備える上記搬送装置１００は、例えば、ＡＴＭ内に配置されて用いられる場合には、ユーザを待たせることなく瞬時に紙葉類等を搬送する必要がある。このために、軸受け１３０が挿入されたシャフト１１０は高速回転して紙葉類等が高速搬送される。さらにＡＴＭは一日に利用される頻度が高いために、紙葉類等の高速搬送が繰り返し行われる。
【０００６】
したがって、シャフト１１０と軸受け１３０との接触領域に摩擦が頻繁に起こり、微振動が生じる。この微振動によって、シャフト１１０と軸受け１３０との接触領域が表面損傷してしまう（以後、これをフレッチング（Fretting）と呼ぶ）。
【０００７】
そこでフレッチングを防止するために、シャフト１１０と軸受け１３０との隙間を埋める方法が必要であると考えられる。具体的には、しまりはめ公差にした軸受けに、大きめの径を有するシャフトを圧入する方法、シャフトと軸受けとの接触領域を接着剤で接着する方法、シャフトの接触領域に予め表面メッキ処理を施して表面硬度を向上させて、軸受けとの摩擦による摩耗を抑制する等が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−０７６８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、フレッチングの防止方法として、しまりはめ公差にした軸受けにシャフトを圧入する方法は、軸受けにシャフトを挿入するだけの場合と比較すると組立性が悪く、また、シャフトに軸受けを一度挿入すると再び取り外すことが難しい。このため搬送装置の点検や修理等が難しく、搬送装置の保守管理が十分にできないという問題点があった。
【０００９】
シャフトと軸受けとを接着剤で接着する方法でも、上記の方法と同様に、シャフトへの軸受けの挿入後、再び取り外すことが難しく、上記と同様の問題点があった。
また、シャフトに予め表面メッキ処理を行う場合には、シャフトの所定の領域のみに表面メッキ処理を行うために、表面メッキ処理が行われていない領域では依然として摩擦が生じる。また、表面メッキ処理工程が新たに加わることから組立工程が煩雑になる。表面メッキ処理には特殊なメッキ剤を用いる必要があり、このようなメッキ剤を扱うメーカは限定される。このため、例えば、海外で、材料を組み立てて搬送装置を製造する場合には、そのようなメーカが存在しないことがある。この場合は、他国で表面メッキ処理を行わなければならず、組立工程が煩雑になる恐れがある。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、シャフトと軸受けとの接触領域での表面摩擦が抑制された回転機構及び、このような回転機構を備えた搬送装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために、回転軸に軸受けが挿入された回転機構が提供される。
この回転機構は、環状の溝が外周面を周回して設けられ、前記溝に環状部材が装着された回転軸と、前記回転軸に挿入され、内周面に前記環状部材が圧着される軸受けと、を有する。
【００１２】
このような回転機構によれば、環状の溝が外周面を周回して設けられ、溝に環状部材が装着された回転軸に軸受けが挿入されると、軸受けの内周面に環状部材が圧着される。
また、上記目的を達成するために、上記回転機構が備えられた搬送装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記回転機構、及び回転機構を備える上記搬送装置は、回転軸と軸受けとの接触領域のフレッチングを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は実施の形態に係る搬送装置を説明するための平面図である。
搬送装置１０は、回転軸に対応したシャフト１１，１２と、シャフト１１，１２がそれぞれ挿入された軸受け１３，１４と、シャフト１１，１２にそれぞれ配置されたプーリ１５，１６と、プーリ１５，１６に両端を巻きつけた搬送ベルト１７とが、フレーム１８により囲まれている。また、外部から駆動部２０がシャフト１１に接続されている。
【００１５】
シャフト１１，１２は、金属又はステンレス等の合金で構成されている。なお、シャフト１１の詳細については後述する。
軸受け１３，１４は、例えばベアリングであって、フレーム１８にそれぞれ配置されており、内周にシャフト１１，１２がそれぞれ挿入されている。なお、軸受け１３の詳細については後述する。
【００１６】
プーリ１５は、シャフト１１の所定の位置に一体的に配置されている。
プーリ１６は、シャフト１２の、プーリ１５に対向する位置に回転自在に配置されている。
【００１７】
搬送ベルト１７は、合成ゴム又はウレタンゴム等で構成されている。両端部をプーリ１５，１６に巻きつけている。
駆動部２０は、シャフト１１に接続されている。駆動するとシャフト１１を回転させる。駆動部２０は、内部に備えた制御機構、モータ及びギア等により、シャフト１１を時計回り方向又は反時計回り方向に回転駆動させた上、シャフト１１の回転速度を制御する。
【００１８】
なお、上記搬送装置１０では、４組のプーリ１５，１６及び搬送ベルト１７をシャフト１１，１２にそれぞれ配置させているが、プーリ１５，１６及び搬送ベルト１７の配置数は搬送対象物等に応じて設定できる。
【００１９】
さらに、シャフト１１と軸受け１３とについて詳細に説明する。
図２は実施の形態に係るシャフトに軸受けが挿入された回転機構を説明するための平面図である。
【００２０】
なお、図２は、図１の搬送装置１０における駆動部２０が接続されたシャフト１１及びシャフト１１に挿入された軸受け１３を拡大したものである。また、駆動部２０が接続されていない側のシャフト１１も図２と同様の構成である。
【００２１】
シャフト１１は、外周面を周回するように環状の溝１１１が形成されている。この溝１１１に、環状部材に対応する、弾性を有する材料から構成された例えばゴム輪１１２が装着されている。このようなゴム輪１１２の例としては、ニトリルゴム、スチロールゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。
【００２２】
軸受け１３は、溝１１１及びゴム輪１１２が軸受け１３の幅の中心になるようにシャフト１１に挿入されている。
なお、シャフト１１の寸法例としては、径８．０ｍｍ、溝１１１の幅１．０±０．１ｍｍ、溝１１１の深さ０．７±０．１ｍｍとする。ゴム輪１１２の寸法例としては、内径６．０±０．２ｍｍ、ゴム輪１１２の（半径方向の）厚さ１．０±０．１ｍｍとする。また、ゴム輪１１２の外径は、軸受け１３の内径以上とし、軸受け１３の内径はシャフト１１の径以上とする。
【００２３】
上記シャフト１１に軸受け１３を挿入した回転機構では、ゴム輪１１２は軸受け１３の内周面から圧力を受けて、内周面に密着して、溝１１１、及びシャフト１１と軸受け１３との隙間を埋める。シャフト１１は軸受け１３の内周面と接することなく、ゴム輪１１２を介して軸受け１３に固定される。なお、軸受け１３のシャフト１１への挿入の際には、ゴム輪１１２は溝１１１に固定されるために、ゴム輪１１２の装着位置のずれが防止される。
【００２４】
次に、上記回転機構が利用された搬送ベルト１７の回転について説明する。
駆動部２０の駆動によりシャフト１１が所定の方向に回転駆動する。上記の通り、シャフト１１の溝１１１に装着したゴム輪１１２は軸受け１３の内周面と密着している。このため、シャフト１１は、軸受け１３の内周面に接することなく、軸受け１３に固定されている。したがって、シャフト１１と軸受け１３との接触領域での摩擦が生じず、摩耗が抑制される。
【００２５】
シャフト１１のこのような回転駆動が、シャフト１１に固定されたプーリ１５を介して搬送ベルト１７に伝わる。搬送ベルト１７はプーリ１６をフレーム１８に挟まれたシャフト１２に空転させながら回転する。
【００２６】
例えば、ＡＴＭにおいて、搬送ベルト１７に載置された紙葉類は、上記のように回転される搬送ベルト１７との摩擦力により搬送されて、収納庫に対する受け入れ及び払い出しが実現される。
【００２７】
このように搬送装置１０の回転機構において、シャフト１１は、外周面に周回するように形成した環状の溝１１１にゴム輪１１２を装着させて、軸受け１３を挿入した。このため、シャフト１１は、軸受け１３の内周面に接することなく、ゴム輪１１２を介して軸受け１３に固定される。したがって、シャフト１１と軸受け１３との接触領域での回転による摩擦が生じず、摩耗が抑えられ、フレッチングが防止される。この結果、搬送装置１０の信頼性が向上し、使用寿命が延長する。
【００２８】
なお、フレッチングの発生をより確実に防止するためには、圧力が加えられて広がったゴム輪１１２と軸受け１３の内周面との密着領域を増加させることが望まれる。このためには、ゴム輪１１２は、軸受け１３の内周面と密着した際に、軸受け１３の幅と出来るだけ等しくなるような寸法、材質が選択されることが望ましい。また、ゴム輪１１２を固定する溝１１１は、深すぎるとシャフト１１の強度を低下させてしまう恐れがある。このため、溝１１１は、適切な寸法、材質が選択されたゴム輪１１２を固定できる範囲で浅く、また、圧力を受けたゴム輪１１２の広がりを想定してゴム輪１１２よりも、幅を若干広めに形成されることが望ましい。
【００２９】
また、上記回転機構は、シャフト１１を軸受け１３に圧入する場合等と比較して、組立性が向上する。さらに、上記回転機構は、シャフト１１を軸受け１３の間に接着剤を使用していないために、組立後も分解できる。例えば、ゴム輪１１２が長期間の使用により老朽化した場合でも、シャフト１１と軸受け１３とを分解して、新しいゴム輪１１２に交換できる。
【００３０】
次に、ゴム輪と軸受けの内周面との密着領域を増加させる別の回転機構について説明する。
図３はシャフトに軸受けが挿入された回転機構を説明するための別の平面図である。
【００３１】
なお、図３も、図１の搬送装置１０における駆動部２０が接続されたシャフト１１及びシャフト１１に挿入された軸受け１３を拡大したものである。また、駆動部２０が接続されていない側のシャフト１１も図３と同様の構成である。また、図３では、フレーム１８の記載を省略している。
【００３２】
図３では、上記シャフト１１に対して、複数の、例えば２本の溝１１１ａ，１１１ｂを外周面に周回するように形成して、溝１１１ａ，１１１ｂにゴム輪１１２ａ，１１２ｂをそれぞれ装着させている。
【００３３】
このような回転機構でも、ゴム輪１１２ａ，１１２ｂは軸受け１３の内周面からそれぞれ圧力を受けて、内周面に密着して、溝１１１ａ，１１１ｂ、及びシャフト１１と軸受け１３との隙間を埋める。２本のゴム輪１１２ａ，１１２ｂの場合では、１本のゴム輪１１２（図２）の場合に比べて、ゴム輪１１２ａ，１１２ｂと軸受け１３の内周面との密着領域が増加する。すなわち、シャフト１１と軸受け１３との接触領域が確実に減少する。したがって、シャフト１１と軸受け１３との接触領域での回転による摩擦が生じず、摩耗が抑えられ、フレッチングが確実に防止される。この結果、搬送装置１０の信頼性が向上し、使用寿命が延長する。また、このような回転機構は、図２と同様に、組立性が向上し、分解もできる。
【００３４】
なお、本実施の形態で説明した回転機構は、上記の搬送装置に限らず様々な装置に適用することができる。特に、シャフトの高速回転が必要とされる装置に適している。例えば、既述のＡＴＭ、複写機、自動販売機等の紙幣処理機、各種用紙の仕分け機等で行われる各対象物の搬送動作又は繰り出し動作等に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係る搬送装置を説明するための平面図である。
【図２】実施の形態に係るシャフトに軸受けが挿入された回転機構を説明するための平面図である。
【図３】シャフトに軸受けが挿入された回転機構を説明するための別の平面図である。
【図４】搬送装置を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  搬送装置
１１，１２  シャフト
１３，１４  軸受け
１５，１６  プーリ
１７  搬送ベルト
１８  フレーム
２０  駆動部
１１１，１１１ａ，１１１ｂ  溝
１１２，１１２ａ，１１２ｂ  ゴム輪
【図１】
2010084810.tif 000003
【図２】
2010084810.tif 000004
【図３】
2010084810.tif 000005
【図４】
2010084810.tif 000006