(57)【要約】【課題】被挿入物を軸に極めて容易に挿入することができる挿入装置を提供する。【解決手段】被挿入物を軸に挿入するための挿入装置であって、その外周部分に形成された被案内部３２ｂ、および、軸が嵌入する嵌入孔を有する型部材３０と、被挿入物を軸の軸方向に案内する案内部４０を有する案内部材１００とを備えており、該案内部４０が被案内部３２ｂに当接する方向に移動させられるように構成されており、軸に挿入されたときの軸の軸心と型部材３０の被案内部３２ｂとの離間距離が、被挿入物が案内部４０に載置され軸に挿入されたときの軸の軸心と被挿入物の案内部４０に当接する部位との離間距離と実質的に同一にされている。【選択図】  図２
2004167648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被挿入物を軸に挿入するための挿入装置であって、
その外周部分に形成された被案内部、および、上記軸が嵌入する嵌入孔を有する型部材と、
上記被挿入物を上記軸の軸方向に案内する案内部を有する案内部材とを備えており、
該案内部が上記被案内部に当接する方向に移動させられるように構成されており、
上記軸に挿入されたときの被案内部と軸の軸心との離間距離が、被挿入物が軸に挿入されたときの軸の軸心と被挿入物の上記案内部に当接する部位との離間距離と実質的に同一にされてなる挿入装置。
【請求項２】
上記型部材が、
上記嵌入孔を有する環状の取付部と、
該取付部の外周部に軸方向に離間して配設された複数の板状の被案内板とを備えており、
該被案内板の端部が上記被案内部を構成してなる請求項１記載の挿入装置。
【請求項３】
上記案内部材が、
上記案内部の上記軸の軸方向への移動を案内するガイドレールを有しており、該ガイドレールおよび案内部が互いに向かい合う部分のいずれか一方に転動自在な転動部材をさらに備えてなる請求項１または２記載の挿入装置。
【請求項４】
上記型部材において、上記被案内部が上記嵌入孔を中心として所定の角度離間した複数の部位に形成されており、
上記案内部材の案内部がこれらの被案内部に対応する位置にそれぞれ別体として設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項５】
上記案内部材が、
上記案内部の位置を上記軸の軸方向に対して略垂直方向に調整するための位置調整手段をさらに備え、
該位置調整手段によって上記案内部が上記型部材の被案内部に当接するようになしてある請求項１乃至４のいずれかに記載の挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸に歯車など被挿入物を挿入する際に使用される挿入装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
二軸剪断破砕機を一例として従来技術について説明する。この二軸剪断破砕機は、水平方向に平行に配されかつ歯車によって連結された二軸を備える。二軸のうちの一軸（主軸）に連結された単一の駆動機が主軸を回転することにより他軸（従軸）を回転するようになっている。各軸に取り付けられた歯車は安全上の観点からケーシングにより囲繞され、主軸だけが駆動機と連結するためにケーシングの外側まで延びている。以上のように構成された二軸剪断破砕機では、以下のように歯車が各軸に挿入されている。
【０００３】
主軸の場合、主軸の軸端部がケーシングの外側に突出しているので歯車は水平方向から主軸に挿入されている。従軸の場合、従軸の軸端部がケーシングから突出していないので歯車を水平方向から従軸に挿入することは困難である。そこで、従来より、二軸剪断破砕機を略垂直に立てて従軸の先端を鉛直上方に向け、歯車は天井クレーンなどを用いてその位置を調整しながら従軸に挿入されている。
【０００４】
しかし、請求項に係る発明と関連性を有する技術の蓄積がなく、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の場合、天井クレーンなど設備の整った場所で実施する場合には容易であるが、このような設備のない場所では歯車を従軸に挿入することはできない。また、通常、歯車は従軸に焼きばめされるので、歯車を加温してその嵌合孔を大きくした状態で素早く従軸に挿入する必要があるが、歯車が重量物であるためクレーン操作では素早い操作が難しい。そのため、歯車が従軸に挿入される途中で歯車から従軸に熱が伝わりその径が膨張して挿入することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、被挿入物を軸に極めて容易に挿入することができる挿入装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、被挿入物を軸に挿入するための挿入装置であって、その外周部分に形成された被案内部、および、軸が嵌入する嵌入孔を有する型部材と、被挿入物を軸の軸方向に案内する案内部を有する案内部材とを備えており、該案内部が被案内部に当接する方向に移動させられるように構成されており、軸に挿入されたときの被案内部と軸の軸心との離間距離が、被挿入物が案内部に載置され軸に挿入されたときの軸の軸心と被挿入物の案内部に当接する部位との離間距離と実質的に同一にされてなる。
【０００８】
以上の構成によれば、型部材が軸に挿入されると被挿入物が軸に挿入された状態における被挿入物の外周の一または複数の部分が再現される。その後、型部材の被案内部が案内部材の案内部に当接され、これによって軸の軸心と被挿入物の案内部に当接する部位との離間距離が調整される。その後、案内部材をその位置に保持したまま型部材を軸から取り外し、案内部上に被挿入物を載置すれば、上記軸に対する被挿入物の位置決めがなされることになる。その後、案内部材によって被挿入物が軸まで案内され軸に挿入される。以上のように、被挿入物は極めて容易に軸に挿入される。
【０００９】
上記型部材が、嵌入孔を有する環状の取付部と、該取付部の外周部に軸方向に離間して配設された複数の板状の被案内板とを備えており、該被案内板の端部が被案内部を構成することが好ましい。これにより、型部材は軽くなり型部材の着脱が容易になる。
【００１０】
上記案内部材が、案内部の軸の軸方向への移動を案内するガイドレールを有しており、該ガイドレールおよび案内部が互いに向かい合う部分のいずれか一方に転動自在な転動部材をさらに備えるように構成されることが望ましい。これにより、被挿入物が重量物（例えば、２００ｋｇ）であっても案内部とともに軸に向けて容易に移動させることができる。その結果、被挿入物を素早く軸に挿入することが可能となる。
【００１１】
上記型部材において被案内部が嵌入孔を中心として所定の角度離間した複数の部位に形成されており、案内部材の案内部がこれらの被案内部に対応する位置にそれぞれ別体として設けられてもよい。例えば、被挿入物が歯車のように断面円形状の場合、その下部から左右方に所定の角度（例えば、４５°）振り分けた位置に対応する位置に案内部をそれぞれ設けることができる。これにより、歯車の下方の空間が小さい場合であっても案内部を容易に取り付けることができる。もちろん、歯車の下方の空間が大きい場合には、案内部を一体的に形成してもよい。
【００１２】
上記案内部材が案内部の位置を軸の軸方向に対して略垂直方向に調整するための位置調整手段をさらに備え、該位置調整手段によって案内部が型部材の被案内部に当接するようにしてもよい。これにより、案内部の位置を容易に調整することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る挿入装置が適用される二軸剪断破砕機の構成を示す縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように主軸１と従軸２とが所定の間隔をおいて平行に並設されている。各軸１、２は矩形断面をした回転軸であり、それらの両軸端は軸受３を介して回転自在に箱形のケーシング４に支承されている。主軸１に連結軸部１ａが継手５によって駆動機６の駆動軸７に連結されている。この連結軸部１ａには平歯車８が挿入され、平歯車８は従軸２の一端部に設けた平歯車９と噛合している。これらの平歯車８、９はケーシング４内に収納されている。
【００１６】
上記２つの平行な軸１、２には、それらの軸方向に円盤状の切断刃１０がスペーサ１１を密着状態に挟んで交互に取り付けられている。両軸１、２の切断刃１０は互いにその側面どうしが互いに密接ラップしている。切断刃１０およびスペーサ１１に対向する位置に、これら切断刃１０およびスペーサ１１とケーシング４の内面との間隙を埋めるためのスクレーパ１２が箱形のケーシング４側から突設されている。スクレーパ１２の先端部はそれぞれの切断刃１０およびスペーサ１１の周面に近接するように半円弧状に形成されている。
【００１７】
以上のように構成される二軸剪断破砕機の各軸１、２に平歯車９を挿入するときに本発明の実施の形態に係る挿入装置が使用される。以下、本発明の実施の形態に係る挿入装置について説明する。
【００１８】
図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図であり、本発明の実施の形態に係る挿入装置の構成を示しており、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示している。なお、本図は平歯車８、９を挿入する前の状態を示している。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る挿入装置は、使用時に従軸２に挿入される型部材３０と、従軸２の下方に配されケーシング４に取り付けられる案内部材１００とから構成される。従って、型部材３０は従軸２が嵌入する嵌入孔を有している。型部材３０は、後述するその被案内部３２ｂが平歯車９の仮想外周面の一部を模擬しており、案内部材１００の位置を決めるために用いられる。案内部材１００は平歯車９を載置して従軸２の軸方向に案内するために用いられる。以下、それぞれの構成部材についてさらに詳しく説明する。
（１）型部材
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、型部材３０は従軸２が嵌入する嵌入孔（図示せず）を有する環状の取付部３１を備える。この取付部３１の長手方向（図２（ｂ）の符号Ｘの方向）の両端部の外周部の下部には、略同一形状の扇状をなした板状の被案内板３２がそれぞれ取り付けられている。また、被案内板３２には、軽量化のために板厚方向に貫通する３つの孔３２ａが互いに被案内板３２の周方向に所定の距離を離間して設けられている。また、両被案内板３２の互いに向かい合う面の間には、被案内板３２の軽量化により強度が低下しないようにその周方向に互いに所定の距離を離隔し平行に配した４本のロッド３３がそれぞれ渡されている。そして、これらのロッド３３の両端部は被案内板３２の互いに向かい合う面にそれぞれ取り付けられている。なお、孔３２ａおよびロッド３３の個数は上述の個数に限定されず、被案内板３２の形状および大きさなどにより適宜設定めることができる。
【００２０】
各被案内板３２の外周部分には被案内部３２ｂが設けられている。図２（ａ）に示すようにこの被案内部３２ｂは従軸２の断面中心から鉛直下方に延びる仮想線に対して左右方に角度略４５°振り分けた位置に配されている。そして、型部材３０は、これを従軸２に挿入したときの被案内部３２ｂと従軸２の軸心との離間距離が、平歯車９が従軸２に挿入されたときの軸の軸心と平歯車９の後述の案内部４０に当接する載置面４０ａとの離間距離と実質的に同一になるように形成されている。また、両被案内板３２の離間距離は、平歯車９の厚さと略同一になるように設定されている。
【００２１】
以上述べた型部材３０を用いることにより、平歯車９を従軸２に挿入するための案内部材１００の位置が決められる。
（２）案内部材１００
図２（ａ）に示すように、ケーシング４に取り付けられた状態の案内部材１００は、上記各被案内部３２ｂにそれぞれ対応してそれぞれの下方に位置する一対の案内部４０と、各案内部４０に対応してそれぞれの下方に位置する一対のガイドレール５０と、各ガイドレール５０に対応してそれぞれの下方に位置しケーシング４の端面に取り付けられた一対の支持部材６０とから構成される。なお、ここでは、図２（ａ）に示すように案内部４０、ガイドレール５０および支持部材６０が別体としてそれぞれ２つずつ設けられているが、従軸２とケーシング４の内面との間の空間に余裕がある場合には案内部４０、ガイドレール５０および支持部材６０を一体的に形成しても構わない。
【００２２】
上記各案内部４０は平歯車９を載置して平歯車９とともに従軸２の軸方向に移動可能に構成されている。各ガイドレール５０は各案内部４０を載置して平歯車９とともに従軸の軸方向への移動を案内するように構成されている。支持部材６０は平歯車９、案内部４０およびガイドレール５０を支持するように構成されている。以下、案内部材１００を構成する構成要素についてさらに詳細に説明する。
【００２３】
各案内部４０は平面視矩形状の板状体であり、各被案内部３２ｂに対応して従軸２の断面中心から鉛直下方に延びる仮想線に対して左右方に角度略４５°振り分けた位置に配されている。各案内部４０の上面（平歯車９を載置する載置面）４０ａは仮想線（図２（ａ）の二点鎖線）で示す平歯車９の外周部の接線方向（図２（ａ）の斜め下方）に逆ハ字状になるように配されている。案内部４０の長手方向（図２（ｂ）の矢符Ｘの方向）の長さはこの上に載置する平歯車９の厚さに基づいて設定されている。
【００２４】
上記各案内部４０の載置面４０ａには、平歯車９が安定した状態で載置されるように平歯車９の外周に対応した形状の凹部が形成されている。従って、この凹部には、被案内部３２ｂがぴったりと当接することができる。各案内部４０の載置面４０ａの反対側の面には、各案内部４０の長手方向（図２（ｂ）の矢符Ｘの方向）への移動を容易にするための転動部材４１、４２が設けられている。
【００２５】
転動部材４１は案内部４０の長手方向およびこれに垂直な幅方向に複数配置され、その軸（図示せず）は案内部４０の幅方向に平行に配されている。これにより、平歯車９が案内部４０に載置したときに転動部材４１に作用する負荷が過大になることが防止される。
【００２６】
転動部材４２は上述の機能に加えて案内部４０を後述のガイドレール５０に移動可能に掛着する機能を備えている。この転動部材４２は、図示はされていないが、案内部４０の転動部材４１の幅方向の外側の面にその長手方向に所定の距離を離隔して２つ設けられている。また、転動部材４２の軸は案内部４０の板厚方向に平行に配されている。これにより、案内部４０が後述のガイドレール５０上に移動可能に保持される。詳細は後述する。
【００２７】
なお、平歯車９の重量が軽い場合には案内部４０に転動部材４１、４２を設けることなく、案内部４０が後述のガイドレール５０上に潤滑油などを介して直に載置されても構わない。また、ここでは、転動部材４１、４２は案内部４０に設けられているがこれに限定するものではない。例えば、転動部材４１、４２を後述のガイドレール５０の案内部４０が当接する部分に設けても構わない。
【００２８】
次に、一対のガイドレール５０は、各ガイドレール５０の長手方向（図２（ｂ）の矢符Ｘの方向）から視た断面形状が四角形状の隣接する角部を面取りした６角形状をなしている。この各ガイドレール５０は、各案内部４０に対応して従軸２の断面中心から鉛直下方に延びる仮想線に対して左右方に角度略４５°振り分けた位置にそれぞれ配置されている。
【００２９】
各ガイドレール５０の長手方向（図２（ｂ）の矢符Ｘの方向）の一端部はケーシング４の端部から外方にそれぞれ突出している。この突出する部分の長さは、突出する部分に平歯車９を載置した案内部４０を載置することができるように設定されている。ガイドレール５０の他端部は、ケーシング４内の平歯車８、９が収納される空間と軸受３などが収納される空間とを従軸２の軸方向に対して略垂直に仕切る仕切り板（図示せず）の近傍まで延設されている。これにより、平歯車９を案内部４０に載置して従軸２まで案内することができる。
【００３０】
また、各ガイドレール５０の一端部には、この一端部から案内部４０が脱落しないように案内部４０が当接する面に対して略垂直に板状のストッパ５１が立設されている。
【００３１】
上述した各ガイドレール５０の面取りされた部分（先細部）は従軸２の断面中心に対して径方向外方に向いて配されている。そして、ガイドレール５０の先細部の面取りされた面５０ａ、５０ｂをその先細り方向へ延長すると互いに交差するようになっている。これは、ガイドレール５０を後述の支持部材６０に載置したときのガイドレール５０の垂直方向および水平方向の位置決めを容易にするためである。
【００３２】
また、ガイドレール５０の先細部の面取りされた面５０ａ、５０ｂのうちの１つの面５０ａはケーシング４の下部の内面に当接するようになっている。これにより、平歯車９がガイドレール５０の他端部に移動してきたときにガイドレール５０が鉛直下方に撓むことによって平歯車９が従軸２に挿入することができなくなることを防止している。但し、ガイドレール５０の剛性が高くその撓みが少ない場合には、ガイドレール５０の面取りされた部分５０ａをケーシング４の下部の内面に当接しなくてもよい。
【００３３】
一方、各ガイドレール５０の先細部の反対側の面は略平坦であり、それぞれの面には案内部４０の転動部材４１が当接している。両ガイドレール５０の先細部の反対側の面に連続して直交する面であって互いに向かい合う面の反対側の面には各案内部４０の転動部材４２がそれぞれ当接している。これにより、案内部４０がガイドレール５０上に移動可能に掛着される。
【００３４】
次に、一対の支持部材６０は、その長手方向（図２（ｂ）の矢符Ｘの方向）から視た断面形状はＬ字状をなしている。各支持部材６０はケーシング４の端面に着脱可能にそれぞれ立設されている。各支持部材６０のＬ字の一辺はケーシング４の下部の端面に沿って水平方向（図２（ａ）の左右方向）に配され、その他辺は略鉛直上方に（図２（ａ）の上方向）向いて配されている。そして、各支持部材６０の内側の面６０ａ、６０ｂは、上記ガイドレール５０の面取りされた部分５０ａ、５０ｂがそれぞれ当接するように構成されている。従って、支持部材６０に対するガイドレール５０の位置決めが容易となる。
【００３５】
また、上記支持部材６０の内側の面６０ａ、６０ｂは支持部材６０がケーシング４の端面に当接する部分とそれぞれ直交するように構成されている。これにより、支持部材６０はケーシング４の端面に対して略垂直に立設される。一方、従軸２もその軸方向がケーシング４の端面に対して直角になるように予め配置されている。それゆえ、支持部材６０の長手方向と従軸２の軸方向とが平行になる。これは、従軸２も支持部材４もケーシング４の端面を基準面としてそれぞれの位置が設定されていることによる。
【００３６】
また、支持部材６０はケーシング４の端面の所定の位置に取付けられている。この取り付け位置は平歯車９を案内部４０に載置して従軸２に嵌入する際の従軸２と支持部材６０との相対位置に基づいて予め設定されている。
【００３７】
以上より、支持部材６０にガイドレール５０および案内部４０を載置するだけで案内部４０の従軸２の軸心に対する略垂直方向の位置を概略設定することが可能となる。これにより、後述の位置調整手段による案内部４０の位置調整時間の短縮を図ることができる。
【００３８】
さらに、案内部材１００は案内部４０の位置を従軸２の軸心に対して略水平方向および略垂直方向に調整するための位置調整手段を備える。
【００３９】
前者の位置調整手段として第１調整部材６１、６２がケーシング４の端面にそれぞれ設けられている。第１調整部材６１は、ケーシング４の端面の両支持部材６０間に立設された直方体状の固定部６１ａと、この固定部６１ａの互いに対向する両側面にそれぞれ螺合され各支持部材６０の互いに向かい合う面にそれぞれ当接するボルト６１ｂとを備える。第１調整部材６２は、主軸１側の支持部材６０の主軸１側のケーシング４の端面に立設された直方体状の固定部６２ａと、この固定部６２ａの支持部材６０側の面に螺合され支持部材６０に当接するボルト６２ｂとを備える。この構成では、固定部６１ａ、６２ａに対してボルト６１ｂ、６２ｂのねじ込み量を調整することによって支持部材６０が水平方向に変位する。これにより、案内部４０の位置が従軸２の軸心に対して略水平方向に調整される。
【００４０】
また、後者の位置調整手段として第２調整部材６３が上記各ガイドレール５０の長手方向の途中にケーシング４の下方の内面に当接するように設けられている。第２調整部材６３は、公知のボルト（図示せず）などと、このボルトが螺合する雌ねじ孔（図示せず）とを備える。この雌ねじ孔は各ガイドレール５０を鉛直方向に貫通して設けられている。この構成では、第２調整部材６３を雌ねじ孔にねじ込みそのねじ込み量によってガイドレール５０が鉛直方向に変位する。これにより、案内部４０の位置が従軸２の軸心に対して略垂直方向に調整される。
【００４１】
以上の構成により案内部４０の従軸２に対する略水平方向および略垂直方向の位置調整を精度良く行うことができる。
【００４２】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る挿入装置は以下の作用を奏する。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る挿入装置を用いて従軸２に平歯車９を取り付ける工程を示している。このうち、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、まず、一対の支持部材６０がケーシング４の端面に取り付けられる。この際、支持部材６０の内側の面６０ａ、６０ｂが支持部材６０がケーシング４の端面と当接する部分に直交するので、ケーシング４の端面に対して略直角に配される。続いて、型部材３０の取付部３１が従軸２に挿入される。その後、ガイドレール５０が支持部材６０上にそれぞれ載置され、ガイドレール５０の面取りされた部分５０ａ、５０ｂが支持部材６０の内側の面６０ａ、６０ｂにそれぞれ当接する。さらに、ガイドレール５０の面取りされた部分５０ａがケーシング４の下方の内面に当接する。その後、各案内部４０が各ガイドレール５０上にそれぞれ載置される。
【００４４】
つぎに、図３（ｂ）に示すように案内部４０がガイドレール５０上を型部材３０まで移動される。案内部４０の載置面４０ａが被案内板３２の被案内部３２ｂにぴったりと当接するように第１調整部材６１、６２および第２調整部材６３を用いて案内部４０の水平方向（図３（ａ）の左右方向）および鉛直方向（図３（ａ）の上下方向）の位置を調整する。以上の工程により、従軸２に対する案内部材１００の位置決めがなされる。
【００４５】
案内部材１００の位置決めがなされた後、案内部４０は再びガイドレール５０上をその突出方向にその端部まで移動せしめられる。その後、型部材３０が従軸２から取り外される。
【００４６】
つぎに、図３（ｃ）に示すように平歯車９が両案内部４０の載置面４０ａに載置される。その後、案内部４０が長手方向（図３（ｃ）の矢符Ｘの方向）に移動され、平歯車９が従軸２に挿入される。
【００４７】
以上の一連の工程が終了後、案内部４０、ガイドレール５０および支持部材６０がケーシング４から取り外される。
【００４８】
なお、上述した本発明の実施の形態の形態は一例でありこれに限定されるものではない。例えば、歯車など被挿入物を挿入する軸の形状は円形断面でなくてもよい。すなわち、本発明は、四角形および六角形などの断面形状を有する軸にも適用することができる。そのためには、型部材３０の軸を嵌入する嵌入孔を四角形および六角形などの断面形状にすればよい。また、本発明の実施の形態では、案内部材１００を構成する案内部４０、ガイドレール５０および支持部材６０を別体としているが一体的に形成しても構わない。また、本発明の実施の形態では、平歯車９を載置した案内部４０がガイドレール５０上を従軸２の軸方向に移動するように構成されているが、平歯車９を案内部４０上を摺動するように押して従軸２に挿入するように構成してもよい。そのためには、例えば、案内部材１００を従軸２に垂直な方向に移動可能に配置するとともに、案内部材１００の平歯車９の載置面４０ａを、その軸方向に平坦にして平歯車９が摺動し得るようにする。その上で、作業員が平歯車９を手またはアクチュエータなどで押せばよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係る挿入装置は、歯車など被挿入物を軸に極めて容易に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る挿入装置が適用される二軸剪断破砕機の構成を示している。
【図２】本発明の実施の形態に係る挿入装置の構成を示している。
【図３】本発明の実施の形態に係る挿入装置を用いて従軸に平歯車を取り付ける工程を示している。
【符号の説明】
３０    型部材
３２ｂ  被案内部
４０    案内部
５０    ガイドレール
６０    支持部材
１００    案内部材
【図１】
2004167648.tif 000003
【図２】
2004167648.tif 000004
【図３】
2004167648.tif 000005