JP4550106B2 - ケーブルコネクタを備えた電動プーリ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に係るケーブルコネクタを備えた電動プーリに関する。

電動プーリは数多くの文献において公知であり、ローラコンベヤと無端コンベヤベルト、包装システム、商品と貨物用の物流システム、計算カウンタを含む品物取り扱いの機器に用いられている。

ヨーロッパ特許ＥＰ０７５２９７０Ｂ１には、シャフトの端部に一体型電気コネクタを備え、電源に接続される電動プーリが開示されている。この電動プーリは、固定ローラシャフト上に回転可能に装着される円筒状ドラムを含む。そして、電動モータとギアとが、前記ドラム内に配置されるとともにシャフトに接続されており、シャフトの回りにドラムを回転させる。シャフトの端部には、電動モータに電気的に接続されているコネクタ組立体を収容するために窪み部（recess）が設けられている。コネクタは、円筒状プラグ装置として構成され、シャフトの端部において窪み部の直径より大きい直径を有し、このため、コネクタが円筒状の窪み部に挿入される際には、コネクタは圧縮される。

シャフトの各端部において、シャフトピンは、ドラムの外側に延びそのドラムを覆うシャフトの一部分の外側に設けられている。シャフトピンは電動プーリを支持台（例えば、コンベヤベルトのフレーム）に固定して、反力（トルク）が支持台に伝達されるようにする。それぞれのシャフトピンは、シャフトピンを通過してシャフトの中に延びるねじまたはピンによって、シャフトに固定される。

一つのシャフトピンは、一端部に四角形の開口を備えており、ケーブルコネクタが形成されるシャフト端部に固定されるようになっている。このような構造において、四角形の開口が電動プーリのための動力供給を確立するために、ケーブルコネクタ（雄型コネクタ）に雌型コネクタを挿入させる機能を果す。雌型コネクタは非常に小さな装着空間を要する特別な形態のものである。ケーブルコネクタの支持及び配線（wiring）のための大きな空間が得られない場合が多いので、このことは利点となる。電動プーリは、電動プーリの電気カップリング（electric coupling）を速く、そして容易にできるという点では有利である。次いで、雌型コネクタは、ねじによってシャフトキャップに固定され、容易に震動によって分離されないように接続される。そのため、必要な場合には、電動プーリの装着と交換とが迅速に、そして容易に行われ得る。

しかし、ある特別な場合では、個別部品（ケーブルコネクタ（雄型コネクタ）／雌型コネクタ及びシャフトキャップ）において、大きい製造上のばらつきが発生するという問題がある。部品が連続して組み立てられる際に、すなわち、雄型コネクタがシャフト端部の窪み部に装着され、シャフトキャップが続いてその上に装着される際に、各部品の製造上のばらつきによって、装着されたケーブルコネクタを備えるシャフト全体のばらつきが非常に大きくなることになる。そのため、シャフトキャップの開口を介して雌型コネクタを装着し、雌型コネクタとケーブルコネクタ（雄型コネクタ）とを接続して最終的に雌型コネクタを固定ねじによってシャフトキャップに確実に固定する場合に問題が生じる。このような特別な場合においては、ケーブルコネクタを含む個別部品に損傷を与えると同時に部品に力を加えなければならない場合がある。また、他の特別な場合においては、ばらつきの大きさが、雌型コネクタがシャフトキャップの穴を介して装着され得ず、ケーブルコネクタと導電可能に接続されないようにする大きさであるため、固定ねじによってシャフトキャップを確実に固定できなくなる場合もある。

もちろんこれは不便であり、ケーブル接続と雌型接続とにおいて、ばらつきが許容値内であるかどうかを見るために、多くのケーブルコネクタと雌型コネクタの組み合わせが試されなければならない。電動プーリの製造時においては、組み合わせ作業は若干の困難で済むが、既に設置された電動プーリを交換する場合、例えば、修理作業に関しては、正確な組み合わせのケーブルコネクタと雌型コネクタとが見つかるまで多くの電動プーリを介して組み合わせを試されなければならず、これは実質的に不可能である。また、コネクタは強制的に圧縮されなければならず、これはコネクタと伝導体の損傷の危険性を伴う。したがって、本発明の目的は、ケーブルコネクタを備える電動プーリを提供し、従来技術の問題を取り除くことにある。

本発明によれば、この目的は、請求項１に係る、ケーブルコネクタを備えた電動プーリによって達成される。ここでは、個別部品（シャフトピン、ケーブルコネクタ、シャフト、穴／窪み部）のばらつきと組立時のばらつきとにもかかわらず、従来技術に存在する問題に直面せず雌型コネクタ（電源）と接続可能な、ケーブルコネクタを備えた電動プーリが提供される。このような構造において、ケーブルコネクタの円筒状面から半径方向に延びる連続環状ビードが（ケーブル端部において）ケーブルコネクタのための「回転地点」を提供することが可能となる。そのため、ケーブルコネクタもこの「回転地点」に対し、ある角度分の回転を行うことができ、ケーブルコネクタの接続端部が、窪み部の内側壁とケーブルコネクタとの間の空間の窪み部内において、ある程度の移動が可能となる。環状ビードは弾性材料から製造され、ケーブルコネクタは、窪み部内で横方向に変位され得る。それによって、雌型コネクタがケーブルコネクタに接続される際、ケーブルコネクタが雌型コネクタに適合することができる。また、連続環状ビードは、ケーブルコネクタとシャフトの窪み部の表面との間でシール構造を提供することがわかる。

本発明の好ましい実施形態によると、ケーブルコネクタは、接続端部とケーブル端部と備え、前記ケーブル端部において弾性材料から構成されたジャケットを含み、前記ジャケットは、ケーブル端部においてケーブルコネクタを取り囲み接続端部に向かって延びる。これによって、ケーブルコネクタの実施形態は、例えば特別な生産技術条件が適用される際に有利となる。

好ましくは、前記連続環状ビードは、弾性ジャケットに形成される。それによって、環状ビードがケーブルコネクタに存在するばらつきに適切に適応する。

好ましくは、連続環状ビードは、弾性ジャケットに一体で成型される。それによって、弾性ジャケットと同時に連続環状ビードを製造する有利な方法が実現される。

好ましくは、ジャケットは、ケーブル端部から遠ざかる方向にケーブル端部から延びる環状リップシール部を含む。それによって、ケーブルコネクタと、シャフトの窪み部の端部での電気ケーブルを装着する開口との間に、有利なシールが提供される。

好ましくは、連続環状ビードは、シャフトの端部に構成された円筒状の窪み部より大きな直径とすることができ、これにより、連続環状ビードが、シャフトの端部での窪み部でケーブルコネクタの挿入によって圧縮される。これによって、連続環状ビードと、窪み部に配置されるケーブルコネクタを固定することに寄与する窪み部との間に、ある程度の摩擦が生じる点で、窪み部にケーブルコネクタを固定する特に有利な方法が実現される。

さらに好ましい実施形態によると、ケーブルコネクタはシャフトの端部において窪み部に配置される導電体を備える雄型コネクタである。ケーブルコネクタはシャフトの窪み部に配置されるため、ケーブルコネクタを保護する方法が達成され、その方法は、特定の状況においては、窪み部において伝導体が保護されるため有利である。

図１は、本発明に係る、ケーブルコネクタ１０を備えた電動プーリ１（電気的に作動するローラ）を示す。前記電動プーリ１は、ローラコンベヤ及び無端コンベヤベルトを含む品物処理システムと、包装システム、品物及び貨物用の物流システム、そして検査カウンタなどに用いられる。

電動プーリ１は、円筒状ドラム５（ジャケット）、または実質的に円筒状であるドラム５を含み、前記ドラム５は、その端部に固定される端部キャップ３において固定シャフト１１に回転可能に装着される。それぞれの端部キャップ３は中央に配置されるハブ４を含み、ハブ４には、ローラまたはボールベアリング１８が設けられ、固定シャフト１１が挿通している。また、ハブ４は、ハブ４とシャフト１１との間のシールを確立し、電動プーリ１の内部とその周辺との間に液体が通過できないようにするシール部材１７（圧縮パッキング）を含む。シャフト１１の各端部には、シャフトピン１２ａ、１２ｂが、電動プーリ１を超えて突き出るシャフト１１部分の外周に設けられ、シャフト１１を覆っている。シャフトピン１２ａ、１２ｂは、電動プーリ１を支持台（例えば、図示されていないコンベヤベルトのフレーム）に固定して、反力（トルク）を伝達する機能を有する。それぞれのシャフトピン１２ａ、１２ｂは、シャフトピン１２ａ、１２ｂを通過しシャフト１１の内部に到達するねじ１５またはピン１６によってシャフト１１に固定される。一つのシャフトピン１２ａは端部に開口１３を備え、ケーブルコネクタ１０が窪み部９に形成されるシャフト端部上に固定されるようになっている。

電動プーリ１は電動モータ２０とギア３０とを含む。電動モータ２０はピン２５によって固定シャフト１１上に固定されている。電動モータ２０は、固定子２３と回転子２４とを含み、固定シャフト１１の窪み部９に形成されたカップリングコネクタ１０と固定子２３との間に電気的に接続される。回転子２４は、固定シャフト１１に対して回転する出力シャフト２５に接続されてギア３０を駆動する。ギア３０は電動モータ２０の出力シャフト２５の回転数を減速し、電動プーリ１の好ましい回転数にする。ギア３０は、トルクをギア３０からドラム５に伝達する地点２６においてドラム５に接続されている。

次いで、図２及び図３を参照すると、図２にはケーブルコネクタ１０が装着されているシャフト端部での電動プーリの断面が示されている。固定シャフト１１の端部に、円形断面を有する窪み部９が形成されている。窪み部９において、ケーブルコネクタ１０は、接続端部４８がシャフトの自由端を向き、かつ、ケーブル端部４９が窪み部９の底部に向くようにして導入されている。図面符号５０は、ケーブルコネクタ１０と窪み部表面との間のばらつきを示しており、これは、装着時の不正確さ及び各部品のばらつきが、電動プーリが電気的に接続されたときに相殺されることを意味する。

電動プーリが交換される場合は、雌型コネクタをケーブルコネクタ１０に固定する固定ねじ１５が除去され、雌型コネクタは後方に引っぱられて互いの導電体の接続が解除される。次いで、電動プーリ１が交換され、再び雌型コネクタはシャフトキャップの開口を介して取り付けられ、雌型コネクタとケーブルコネクタ１との間が電気的に接続される。最後に、固定ねじ１５が、個別部品間のばらつきの初期適応／相殺に続いて雌型コネクタを固定するために装着される。このような構造において、ケーブルコネクタの円筒面から半径方向に延びる連続環状ビードが、（ケーブル端部での）ケーブルコネクタのための「回転地点」（point of rotation）を提供できるようになる。そのため、ケーブルコネクタがこの回転地点の回りにある角度分の回転を行うことができ、ケーブルコネクタの接続端部が窪み部の内側壁とケーブルコネクタとの間の空間の窪み部内である程度動くことができるようになる。環状ビードは弾性材料から形成され、ケーブルコネクタは窪み部内で横方向に動くことができる。特別な場合においては、固定ねじ１５を電動プーリ１に関する接地接続とすることができ、このような側面において固定ねじ１５は電動プーリの電気安全部品を構成する。

図３は、幾つかの場合において、ケーブルコネクタ１０と接続して有利に用いることができる雌型コネクタ５４の一実施形態の平面図である。雌型コネクタ５４は、シャフトピン１２ａの端部に実質的に対応する領域を有するボディ部５５を含む。ボディ部５５上には、導電体５７が形成された円形接触部５６が延設されており、この円形接触部５６はケーブルコネクタ１０の対応する導電体と接続される。また、ボディ部５５は、固定ねじ１５が挿通する円形開口１５ａと、電流を流すためのケーブル５８とを含む。

次いで、図４及び図５を参照すると、図４はケーブルコネクタ１０が装着されるシャフト端部での電動プーリの断面図である。固定シャフト１１の端部には、円形断面を有する窪み部９が形成されている。窪み部９において、ケーブルコネクタ１０は、接続端部４８がシャフトの自由端を向き、ケーブル端部４９が窪み部の底部９に向くようにして導入されている。図面符号５０は、ケーブルコネクタ１０と窪み部表面との間のばらつきを示しており、これは、装着時の不正確さ及び各部品のばらつきが、電動プーリが電気的に接続されたときに相殺されることを意味する。

ケーブルコネクタ１０は、弾性材料からなるジャケット４４を含み、ジャケット４４はケーブル端部４９においてケーブルコネクタ１０を取り囲んで接続端部４８に向かって延びている。ジャケット４４は、例えば、プラスチック、ネオプレン（neoprene）などのプラスチック材料からなる。ケーブルコネクタ１０は、ケーブルコネクタ１０の円筒面から半径方向に延びる三つの連続環状ビード４２を含む。ケーブル端部４９から接続端部４８に向かう方向に見ると、ケーブルコネクタ１０は第１および第２連続環状ビード４２との間の面の環状凹部４３をも含む。凹部４３は、ケーブルコネクタ１０と窪み部９との間の適応性を増加させる。連続環状ビード４２と凹部４３とは、好ましくはジャケット４４と一体で成型されるが、連続環状ビード４２は、本発明によると、ケーブルコネクタ１０に装着される複数の互いに離れて配置された複数のＯリング（図示せず）でもよい。また、ケーブルコネクタ１０は、ケーブル端部４９において、ケーブル端部４９から遠ざかる方向にケーブルコネクタ１０から延びるリップシール部４１を含む。リップシール部４１は窪み部９の底部から肩部８に接触することによって、電動プーリ１の内側と周辺との間のシールを確立する。

図には雌型コネクタが図面符号６０で示されている。特別な場合においては、雌型コネクタは、窪み部９にぴったりとはまり合うような最外径を有する円形コネクタであることが好ましい。雌型コネクタは、ケーブルコネクタ１０の対応する導電体と接続される導電体（図示せず）を備える。

電動プーリが交換される場合は、雌型コネクタを容易に後方に引っ張ることができ、これにより互いの導電体の接続は解除される。次いで電動プーリ１と雌型コネクタとがシャフトキャップの開口を介して装着され、雌型コネクタの導電体とケーブルコネクタ１との間が電気的に接続される。このような構造において、ケーブルコネクタの円筒面から半径方向に延びる連続環状ビードが（ケーブル端部での）ケーブルコネクタの「回転地点」を提供することが可能となる。これによって、ケーブルコネクタは、「回転地点」の回りにある角度分の回転を行うことができるようになり、ケーブルコネクタの接続端部が窪み部の内側壁とケーブルコネクタとの間の空間において、窪み部内である程度動くことができるようになる。連続環状ビードは弾性材料で形成されており、これによりケーブルコネクタが窪み部内において横方向に変位し得る。特別な場合においては、連続環状ビード４２が、シャフト１１の端部に形成される円形窪み部９よりさらに大きい直径を有する。そのため、窪み部９においてケーブルコネクタが挿入されると、連続環状ビード４２は圧縮されて、窪み部の面と連続環状ビード４２との間に摩擦が生じる。したがって、雌型コネクタが接続される際のケーブルコネクタの移動に対して、より安全となる。

上述のケーブルコネクタは雄型コネクタとして説明されたが、ケーブルコネクタが雌型コネクタでもよいことが理解されるであろう。

本発明に係る電動プーリの断面図である。 本発明に係る電動プーリの断面図である。 正面から見た雌型コネクタの図面である。 本発明に係る電動プーリの第２の好ましい実施形態の断面図である。 本発明に係るケーブルコネクタを備えたシャフト端部の断面図である。

Claims (8)

1. ケーブルコネクタ（１０）を備え、
   支持手段に固定されるために設けられるシャフト（１１）の周りに、回転可能に支持される円筒状ドラム（５）を有し、
   前記円筒状ドラム（５）が、前記シャフト（１１）の周りに前記ドラムを回転させるための電動モータ（２０）を収容するための内側空間を画定し、
   前記シャフトが、前記電動モータ（２０）に電気的に接続される円筒状ケーブルコネクタ（１０）を収容するために、前記シャフト（１１）の端部に形成される円筒状窪み部（９）を有する、電動プーリであって、
   前記ケーブルコネクタ（１０）は、ケーブルコネクタ（１０）の円筒状面から連続して半径方向に延び、窪み部（９）の内壁面に接触する、少なくとも一つの環状弾性ビード（４２）を備えることを特徴とする、
   ケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
2. 前記ケーブルコネクタは円筒状であって、接続端部（４８）とケーブル端部（４９）とを備え、前記ケーブル端部（４９）に弾性材料からなるジャケット（４４）を有し、前記ジャケット（４４）は、前記ケーブル端部（４９）において前記ケーブルコネクタ（１０）を取り囲み、前記接続端部（４８）に向かって延びていることを特徴とする、
   請求項１に記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
3. 前記連続環状ビード（４２）が前記弾性ジャケット（４４）に形成されていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
4. 前記連続環状ビード（４２）が前記弾性ジャケット（４４）に一体で成型されていることを特徴とする、
   請求項２または３に記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
5. 前記ジャケット（４４）は、前記ケーブル端部（４９）から遠ざかる方向に向けて、前記ケーブル端部（４９）から延びる環状リップシール部（４１）を含むことを特徴とする、
   請求項２〜４のいずれかに記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
6. 前記連続環形ビード（４２）は、前記シャフト（１１）の端部に形成された円筒状窪み部（９）よりも大きい直径を有し、前記シャフト（１１）の端部において前記窪み部（９）に前記ケーブルコネクタが挿入されると、前記連続環状ビード（４２）が圧縮されることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
7. 前記ケーブルコネクタ（１０）は、雄型コネクタであることを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれか一つに記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。
8. 前記ケーブルコネクタ（１０）は、前記シャフト（１１）の端部における前記窪み部（９）内の全体に配置されていることを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれかに記載のケーブルコネクタを備えた電動プーリ。

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