(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部がそれぞれ２個のサポートローラーによって熱処理炉の炉体に対して回転自在に軸支され、一方の端面に、外径に関わらず一定形状の被係合部が設けられたセラミックローラーと、
前記セラミックローラーとは別に、前記炉体に対して回転自在に軸支され、前記被係合部に対して軸方向に互いに差し込まれるだけの遊嵌状態で駆動方向には当該被係合部と係合する係合部を有する駆動軸と
を備えたことを特徴とするセラミックローラーの駆動構造。
【請求項２】
前記被係合部は、前記端面に取り付けられ、多角形の孔が穿設された金属製の部材であり、前記係合部は前記孔に遊嵌する多角柱状の突起であることを特徴とする請求項１記載のセラミックローラーの駆動構造。
【請求項３】
前記セラミックローラーは薄肉の円筒状であり、前記金属製の部材はキャップ状であって当該セラミックローラーの端部外周面にピン止めされていることを特徴とする請求項２記載のセラミックローラーの駆動構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラーハース炉等の熱処理炉内で被熱処理物を搬送するために用いられるセラミックローラーの駆動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ローラーハース炉等において被熱処理物を搬送するために用いられるセラミックローラーは、金属製の駆動軸と接続されて支持されるとともに、回転駆動される。
例えば、図５及び図６は、ともに、実開昭６３−７５７９３号公報に掲載されたセラミックローラーの駆動構造を示す断面図である。図５において、円筒状のセラミックローラー１０１の一端（他端も同様）には、ベアリング１０２によって炉体（図示せず）から回転自在に支持された駆動軸１０３の先端側のテーパ部１０３ａが当接して配置されている。この状態で、駆動軸１０３が回転駆動されると、セラミックローラー１０１も同方向に回転駆動される。
【０００３】
一方、図６においては、円筒状のセラミックローラー２０１の一端（他端も同様）に、ベアリング２０２によって炉体から回転自在に支持された駆動軸２０３の円筒状先端部２０３ａが遊嵌状態で外挿され、ピン２０４を通すことにより、駆動軸２０３とセラミックローラー２０１とが相互に固定される。従って、セラミックローラー２０１は駆動軸２０３によって支持されるとともに、駆動軸２０３の回転に従って回転駆動される。この構造では、セラミックローラー２０１の反りや曲がりによりその軸心ＣＬ１と駆動軸２０３の軸心ＣＬ２とに若干のずれ（例えば２ｍｍ程度）があっても、上記遊嵌状態によってこれを吸収することができるので、駆動力の伝達に支障はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示した従来のセラミックローラーの駆動構造では、内径の異なるセラミックローラー１０１が各種存在する場合、それに合わせてテーパ部１０３ａの外径が異なる駆動軸１０３を各種用意しなければならない。また、セラミックローラー１０１とテーパ部１０３ａとの接触部における摩耗によりすべりが発生しやすく、これを防止するためには駆動軸１０３の位置を軸方向に調整するメンテナンス作業が必要であり、面倒である。一方、図６に示した従来のセラミックローラーの駆動構造では、遊びの量が大きすぎるとセラミックローラー２０１が大きく偏心して回転するため、遊びの量は自ずと制限される。従って、セラミックローラー２０１の外径に応じて、駆動軸２０３の円筒状先端部２０３ａの内径を決定しなければならない。この結果、セラミックローラー２０１の外径が各種存在する場合には、駆動軸２０３も各種用意しなければならない。
このように、従来のセラミックローラーの駆動構造では、セラミックローラーの径に関わらず駆動軸を共通化するということは実質的に不可能であり、従って、製造上能率が悪かった。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、駆動力の伝達が確実に行われるとともに、セラミックローラーの径の大小に関わらず適用することができるセラミックローラーの駆動構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のセラミックローラーの駆動構造は、両端部がそれぞれ２個のサポートローラーによって熱処理炉の炉体に対して回転自在に軸支され、一方の端面に、外径に関わらず一定形状の被係合部が設けられたセラミックローラーと、前記セラミックローラーとは別に、前記炉体に対して回転自在に軸支され、前記被係合部に対して軸方向に互いに差し込まれるだけの遊嵌状態で駆動方向には当該被係合部と係合する係合部を有する駆動軸とを備えたものである（請求項１）。
このように構成されたセラミックローラーの駆動構造では、セラミックローラーと駆動軸とが互いに別々に支持され、外径に関わらず一定形状の被係合部に係合部が係合することにより、駆動軸の駆動力がセラミックローラーに伝達される。
【０００７】
上記セラミックローラーの駆動構造（請求項１）において、被係合部は、前記端面に取り付けられ、多角形の孔が穿設された金属製の部材であり、係合部は前記孔に遊嵌する多角柱状の突起であってもよい（請求項２）。
この場合、多角形の孔に多角柱が遊嵌して、駆動力の伝達が行われるとともに、駆動軸に対するセラミックローラーの多少の偏心は、遊びにより吸収される。
【０００８】
上記セラミックローラーの駆動構造（請求項２）において、セラミックローラーは薄肉の円筒状であり、金属製の部材はキャップ状であって当該セラミックローラーの端部外周面にピン止めされていてもよい（請求項３）。
この場合、キャップはピンによりセラミックローラーの端部外周面に固定される。従って、キャップ取付に際してセラミックローラーに必要な加工はピン孔を穿設することのみである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２は、炉体１を、被熱処理物（図示せず）の搬送方向と直交する垂直面で切った断面図である。炉体１を水平に貫いている円筒状のセラミックローラー２は、その両端部で炉体１に対して回転自在に軸支されている。炉体１から突出したセラミックローラー２の両端部は、それぞれ金属製のカバー３及び４によって覆われている。向かって右側のカバー３には、駆動軸５が回転自在に取り付けられ、駆動軸５の右端にはスプロケット６が取り付けられている。スプロケット６にはチェーン７が張架され、モータ８によって駆動される。
【００１０】
図１の（ａ）は、セラミックローラー２の右端側における駆動軸５との接続構造を示す部分拡大断面図である。炉体１は主として、断熱材１ａと、外皮金属１ｂと、筒状の金属パイプ１ｃとを有している。金属パイプ１ｃの右端側にはローラー取付座９が取り付けられている。また、このローラー取付座９にローラー取付板１０が取り付けられ、このローラー取付板１０に２個のサポートローラー１１が回転自在に取り付けられている。
【００１１】
図３は、図１の（ａ）におけるIII-III線からサポートローラー１１とセラミックローラー２のみを見た図に相当する。図３に示すように、２個のサポートローラー１１はセラミックローラー２に転接し、セラミックローラー２をその軸回りに回転自在に支持している。
【００１２】
図１に戻り、セラミックローラー２の右端近傍にはピン１２を通すため孔２ａが２箇所に設けられている。セラミックローラー２の右端面には金属製のキャップ１３が冠着される。（ｂ）は当該キャップ１３のみを示す正面図であり、中央部に四角形の孔１３ａが設けられている。また、上下には、ピン１２を通すための孔１３ｂが設けられている。キャップ１３をセラミックローラー２の右端部に被せた状態で、キャップ１３の孔１３ｂとセラミックローラー２の孔２ａとを合わせて、ピン１２を通し、ナット１４でピン１２を固定することにより、キャップ１３はセラミックローラー２に固定される。
なお、キャップ１３は金属であり、セラミックローラー２より熱膨張率が大きいので、セラミックローラー２に対して内嵌めすると、熱膨張によってセラミックローラー２の端部が破損する恐れがある。従って、キャップ１３は、セラミックローラー２に外挿することが好ましい。
【００１３】
一方、カバー３には駆動軸５を通すための孔３ａが設けられ、この孔３ａ周辺の機械的強度を向上させるため、前記孔３ａと同じ大きさの孔１５ａを有する補強部材１５がカバー３に固着されている。カバー３の右側には、放熱効果のある冷却ジャケット１６が固定され、この冷却ジャケット１６に筒状の駆動軸支持部材１７が固着されている。駆動軸５はベアリング１８を介して、回転自在に軸支されている。なお、冷却ジャケット１６は、炉温が高く、ベアリング１８の冷却が必要な場合にのみ用いられる。
【００１４】
冷却ジャケット１６の内周側にはオイルシール１９が装着され、駆動軸５との間に隙間ができることを防止している。このオイルシール１９は、炉内に雰囲気ガスが満たされる場合に、密閉性を高めてガス漏れを防ぐために設けられる。駆動軸５の先端部（左端部）５ａは、キャップ１３の孔１３ａより若干小さめの四角柱として形成されており、この部分がキャップ１３の孔１３ａに係合することにより、駆動軸５からセラミックローラー２への動力の伝達が可能となる。駆動軸５の右端部には前述のスプロケット６が取り付けられ、ボルト２０及びワッシャ２１により抜け止めされている。
【００１５】
上記キャップ１３の孔１３ａの内径（辺長）は、駆動軸５左端の先端部５ａの外径（辺長）より例えば２ｍｍ程度大きく形成されており、従って、駆動軸５の軸心に対してセラミックローラー２の軸心が若干ずれていても、この２ｍｍの範囲内であれば相互の係合は可能であり、動力の伝達に支障は生じない。また、軸心のずれがない場合でも、４角穴と４角柱とであるため、相互の係合関係は常に確保され、すべりや駆動効率の低下は生じない。
【００１６】
なお、セラミックの加工は一般に容易ではなく、加工コストもかかる。しかし、上記の実施形態においては、セラミックローラー２の端部に施す加工は２個の孔２ａのみであるので、加工が簡単であり、コストアップもほとんど問題にならない。また、孔１３ａの形状は一定で、径方向の寸法のみを各種外径のセラミックローラー２に合わせたキャップ１３を作成しておけば、セラミックローラー２の外径の大小に関わらず、駆動軸５との接続を行うことができる。キャップ１３自体は、金属であり、加工が容易なため、キャップ１３を多数用意することは簡単であり、かつコストアップも極めてわずかでしかない。一方、駆動軸５は、セラミックローラー２の大小に関わらず、同じものが使用できるため、共通部材とすることができ、製造上便利である。
【００１７】
なお、上記キャップ１３の孔１３ａ及び駆動軸５の先端部５ａは、正方形を基調とした四角形及び四角柱として図示しているが、長方形や菱形を基調とした形態も可能である。また、四角形以外の多角形を基調とする形状であってもよい。さらに、その他種々の係合形状（例えば十字状）が可能である。
さらに、上記実施形態では駆動軸５の先端部５ａを凸部、キャップ１３の孔１３ａを凹部とする係合形態であるが、これは逆の関係でもよい。すなわち、駆動軸５の先端部に例えば四角形の孔を設け、キャップ１３の対応する位置に四角柱の突起部を設けてもよい。
【００１８】
また、図４の（ａ）は、上記実施形態とは異なるセラミックローラー２２の端部近傍の断面図、（ｂ）は正面図である。このセラミックローラー２２は端部が袋状に閉じた形状であり、その中心部に四角形の孔２２ａを設けたものである。この孔２２ａに直接、駆動軸５の先端部５ａを係合させる。
このような形態にすることは、現在のセラミック部材製作技術では量産に困難性が残るが、キャップ１３を省くことができる点において、部材点数が減少するので有利である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１のセラミックローラーの駆動構造によれば、セラミックローラーと駆動軸とが互いに別々に支持され、外径に関わらず一定形状の被係合部に対して係合部が軸方向に互いに差し込まれるだけの遊嵌状態で駆動方向には当該被係合部と係合することにより、駆動軸の駆動力がセラミックローラーに伝達されるので、駆動力の伝達が常に確実に行われ、セラミックローラーの外径に関わらず一定の係合形態とすることができる。また、駆動軸に対するセラミックローラーの多少の偏心があっても、遊びにより吸収されるので、駆動力の伝達に支障はない。
【００２０】
請求項２のセラミックローラーの駆動構造によれば、多角形の孔に多角柱が遊嵌して、駆動力の伝達が行われるとともに、駆動軸に対するセラミックローラーの多少の偏心があっても、遊びにより吸収されるので、駆動力の伝達に支障はない。
【００２１】
請求項３のセラミックローラーの駆動構造によれば、キャップはピンによりセラミックローラーに固定され、キャップ取付に際してセラミックローラーに必要な加工はピン孔を穿設することのみであるので、加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態によるセラミックローラーの駆動構造を示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中に示すキャップの正面図である。
【図２】上記セラミックローラーの駆動構造を含む炉体の断面図である。
【図３】上記セラミックローラーの駆動構造におけるセラミックローラーとサポートローラーとの位置関係を示す図である。
【図４】他の実施形態におけるセラミックローラーの端部の形状を示す断面図及び正面図である。
【図５】従来のセラミックローラーの駆動構造を示す断面図である。
【図６】従来の他のセラミックローラーの駆動構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１    炉体
２    セラミックローラー
５    駆動軸
５ａ  先端部
１０    ローラー取付板
１１    サポートローラー
１２    ピン
１３    キャップ
１３ａ  孔
１７    駆動軸支持部材
１８    ベアリング
２２    セラミックローラー
２２ａ  孔
【図１】
0003690637.tif 000002
【図２】
0003690637.tif 000003
【図３】
0003690637.tif 000004
【図４】
0003690637.tif 000005
【図５】
0003690637.tif 000006
【図６】
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