【解決手段】ローラコンベヤ装置1は、並列に配置された複数の搬送ローラ2と、搬送ローラ2を回転させる駆動手段3と、を備えている。搬送ローラ2は、回転軸を形成するシャフト21と、シャフト21の外周に軸受22を介して配置されたローラ本体23と、ローラ本体23の一端に面接触するように配置された回転体24と、回転体24とシャフト21との間に配置された二つの回転体用軸受25と、を備えている。
隣接する前記搬送ローラの間に配置されたアイドラーを備え、前記アイドラーは、小径部と大径部とを備え、前記環状帯体は前記アイドラーを介して前記回転体に掛け渡されている、請求項1に記載のローラコンベヤ装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された駆動方式の場合、内側に掛け渡されたVリブドベルトの張力によりプーリに作用する引張方向と、外側に掛け渡されたVリブドベルトの張力によりプーリに作用する引張方向とが反対方向であることから、ローラ本体に対してプーリを上流側又は下流側に傾けさせようとする曲げモーメントが生じることとなる。
【0006】
特に、ローラ本体とプーリ(回転体)とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成したアキュムレート式の搬送ローラでは、ローラ本体とプーリ(回転体)とが固定されていないことから、この曲げモーメントによってプーリ(回転体)が傾きやすい。
【0007】
したがって、曲げモーメント対策が不十分な場合、プーリ(回転体)の傾きによって摩耗や破損が頻繁に生じたり、動力の伝達効率が低下したりしてしまうという問題がある。
【0008】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、ローラ本体に対する回転体の傾きを抑制し、メンテナンスの軽減及び動力の伝達効率の向上を図ることができる、ローラコンベヤ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】
【0009】
本発明によれば、並列に配置された複数の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転させる駆動手段と、を備えたローラコンベヤ装置において、前記搬送ローラは、回転軸を形成するシャフトと、該シャフトの外周に軸受を介して配置されたローラ本体と、該ローラ本体の一端に面接触するように配置された回転体と、該回転体と前記シャフトとの間に配置された少なくとも二つの回転体用軸受と、を備え、前記駆動手段は、隣接する回転体に互い違いに掛け渡された複数の環状帯体と、前記環状帯体に動力を伝達する駆動源と、を備えている、ことを特徴とするローラコンベヤ装置が提供される。
【0010】
前記回転体用軸受は、前記回転体の前記環状帯体が掛け渡された部分の内側に配置されていてもよい。
【0011】
前記搬送ローラは、前記シャフトに対して垂直な面を有する段差部を含む凹部を備えていてもよい。
【0012】
前記搬送ローラは、前記ローラ本体を前記回転体側に付勢する弾性体を備えていてもよい。
【0013】
前記搬送ローラにより搬送される物体を前記搬送ローラ上で一時的に滞留させるストッパを備えていてもよい。
【0014】
前記環状帯体は、例えば、前記回転体に掛け渡した状態で張力を発生させる部品である。また、前記環状帯体は、リブドベルトであってもよいし、タイミングベルトであってもよいし、ローラチェーンであってもよい。
【0015】
また、前記ローラコンベヤ装置は、隣接する前記搬送ローラの間に配置されたアイドラーを備え、前記アイドラーは、小径部と大径部とを備え、前記環状帯体は前記アイドラーを介して前記回転体に掛け渡されていてもよい。
【発明の効果】
【0016】
上述した本発明に係るローラコンベヤ装置によれば、回転体の内側に少なくとも二つの回転体用軸受を配置したことにより、シャフトに対する回転体の姿勢を安定させることができ、アキュムレート式の搬送ローラを用いた場合であっても回転体の傾きを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について
図1〜
図6(B)を用いて説明する。ここで、
図1は、本発明の第一実施形態に係るローラコンベヤ装置の側面図である。
図2は、搬送ローラに駆動方法を示す部分平面図である。
図3は、搬送ローラの断面図である。
【0019】
本発明の第一実施形態に係るローラコンベヤ装置1は、
図1〜
図3に示したように、並列に配置された複数の搬送ローラ2と、搬送ローラ2を回転させる駆動手段3と、を備えている。搬送ローラ2は、回転軸を形成するシャフト21と、シャフト21の外周に軸受22を介して配置されたローラ本体23と、ローラ本体23の一端に面接触するように配置された回転体24と、回転体24とシャフト21との間に配置された二つの回転体用軸受25と、を備えている。
【0020】
搬送ローラ2は、例えば、シャフト21の両端を回転可能に支持する支持架台4上に配置される。支持架台4は、例えば、シャフト21を支持する一対のフレーム41と、フレーム41に接続された脚部42と、フレーム41同士を連結するブレース(図示せず)と、搬送ローラ2により搬送される物体の転落を防止するガイド部材43と、搬送ローラ2により搬送される物体を搬送ローラ2上で一時的に滞留させるストッパ44と、を備えている。
【0021】
ストッパ44は、例えば、搬送経路の末端部に配置されており、複数の搬送ローラ2によって形成される搬送面に対して出没可能に構成されている。ストッパ44は、例えば、フレーム41に配置されたセンサ(図示せず)の信号に基づいて作動し、ストッパ44の先端を搬送面に突出させることにより物体に接触して物体の移動を停止させる。
【0022】
駆動手段3は、隣接する回転体24に互い違いに掛け渡された複数の環状帯体31と、環状帯体31に動力を伝達する駆動源32と、を備えている。環状帯体31は、回転体24に掛け渡した状態で張力を発生させる部品であり、例えば、リブドベルトである。リブドベルトは、ゴム製の環状のベルトであり、内面に周方向に沿った溝が形成されている。また、環状帯体31がリブドベルトの場合、回転体24は樹脂製のプーリである。
【0023】
図2に示したように、各プーリ(回転体24)にはそれぞれ無端状のリブドベルト(環状帯体31)が二本ずつ掛けられている。ここで、説明の便宜上、プーリ(回転体24)の内側に掛けられたリブドベルト(環状帯体31)を第一リブドベルト(第一環状帯体31a)と称し、プーリ(回転体24)の外側に掛けられたリブドベルト(環状帯体31)を第二リブドベルト(第二環状帯体31b)と称することとする。
【0024】
また、
図2に示した四本の搬送ローラ2において、説明の便宜上、上流側から順に、第一搬送ローラ2a、第二搬送ローラ2b、第三搬送ローラ2c、第四搬送ローラ2dと称することとする。そして、隣接する第一搬送ローラ2a及び第二搬送ローラ2bには、第一リブドベルト(第一環状帯体31a)が掛け渡され、隣接する第二搬送ローラ2b及び第三搬送ローラ2cには、第二リブドベルト(第二環状帯体31b)が掛け渡され、隣接する第三搬送ローラ2c及び第四搬送ローラ2dには、第一リブドベルト(第一環状帯体31a)が掛け渡される。
【0025】
このように、隣接する搬送ローラ2に対して内側と外側に交互にリブドベルト(環状帯体31)を掛け渡すことにより、リブドベルト(環状帯体31)を回転させることによって各搬送ローラ2に動力を伝達することができる。なお、本明細書において、このようなリブドベルト(環状帯体31)の掛け方を「千鳥掛け」と称することとする。
【0026】
リブドベルト(環状帯体31)を千鳥掛けした場合、
図2に矢印に示したように、各リブドベルト(環状帯体31)は収縮しようとすることから、例えば、第一搬送ローラ2a及び第三搬送ローラ2cにはプーリ(回転体24)を上流側に傾けようとする曲げモーメントが発生し、第二搬送ローラ2b及び第四搬送ローラ2dにはプーリ(回転体24)を下流側に傾けようとする曲げモーメントが発生する。したがって、曲げモーメント対策が不十分な場合、プーリ(回転体24)の傾きによって摩耗や破損が頻繁に生じたり、動力の伝達効率が低下したりするおそれがある。
【0027】
駆動手段3は、例えば、
図1に示したように、搬送ローラ2の下方に配置される。駆動手段3は、モータローラ等の駆動源32によって回転される駆動用プーリ(駆動用回転体33)と、搬送ローラ2のプーリ(回転体24)との間に掛け渡された駆動用リブドベルト(駆動用環状帯体34)と、を備えている。駆動用回転体33及び駆動用環状帯体34は、例えば、リブドベルト(環状帯体)31によって連結された動力伝達経路の中間部に挿入される。
【0028】
図3に示したように、ローラ本体23は、略円筒形状の外形を有し、その両端には凹部23aが形成されている。凹部23aは、例えば、段階的に深くなるように形成されており、中間に段差部23bを有し、底部23cにはシャフト21を挿通する開口部が形成されている。段差部23bには、シャフト21に対して垂直な平面を形成する凸部23dが形成されていてもよい。底部23cによって形成される窪みにはローラ本体23用の軸受22が配置される。凹部23aには、軸受22の位置決めをする突起23eが形成されていてもよい。
【0029】
ローラ本体23の一端231側にはプーリ(回転体24)が配置される。また、ローラ本体23の他端232側に突出したシャフト21には、ローラ本体23をプーリ(回転体24)側に付勢する弾性体5が配置される。弾性体5は、例えば、圧縮ばねである。弾性体5の弾性力(押し付け力)は、弾性体5とフレーム41との間に挿入されるワッシャ51の枚数又は厚さで調整することができる。
【0030】
プーリ(回転体24)は、例えば、略円筒形状を有する樹脂製の部品である。プーリ(回転体24)は、例えば、相対的に径の大きい太径部と相対的に径の小さい細径部とを備えている。細径部の外周の一部には、周方向に形成された複数の溝24aが形成されている。溝24aはリブドベルトと噛み合うように形成される。太径部の形状は、例えば、ローラ本体23の凹部23aの大きさに合わせて形成される。
【0031】
太径部の端面24bは、シャフト21に対して垂直な平面を形成するように構成されている。したがって、端面24bは、ローラ本体23の段差部23bに形成された凸部23dの表面と面接触するように構成されている。
【0032】
また、プーリ(回転体24)の細径部側には、シャフト21を挿通可能な開口部を備えた底部24cが形成されている。なお、シャフト21とプーリ(回転体24)との間にはカラー6が配置されていてもよい。カラー6は、フレーム41とプーリ(回転体24)との接触を避けるためのスペーサとして機能する。
【0033】
また、プーリ(回転体24)の細径部の内面には、回転体用軸受25を配置するための凹部24dが形成されている。したがって、回転体用軸受25は、プーリ(回転体24)のリブドベルト(環状帯体31)が掛け渡された部分の内側に配置されている。凹部24dは、二つの回転体用軸受25を固定可能な形状に形成される。なお、回転体用軸受25の固定方法は図示した構成に限定されるものではない。
【0034】
このように、プーリ(回転体24)の内側に二つの回転体用軸受25を配置したことにより、シャフト21に対するプーリ(回転体24)の姿勢を安定させることができ、プーリ(回転体24)の傾きを抑制することができる。
【0035】
上述した搬送ローラ2のシャフト21をフレーム41に形成された切欠部41aに挿入すると、弾性体5の作用によってローラ本体23はプーリ(回転体24)に押し付けられる。プーリ(回転体24)は、カラー6及び回転体用軸受25によって位置決めされることから、ローラ本体23とプーリ(回転体24)とが摩擦伝動可能かつ滑動可能な状態に構成される。
【0036】
駆動手段3を駆動してリブドベルト(環状帯体31)を回転させると、プーリ(回転体24)が回転し、ローラ本体23が回転される。そして、アキュムレーション時には、ストッパ44が作動し、搬送中の物体を停止させる。このとき、物体の重量による荷重が、ローラ本体23とプーリ(回転体24)との間に生じる摩擦力より大きくなると、プーリ(回転体24)はローラ本体23に対して滑り回転することとなる。すなわち、上述した搬送ローラ2は、いわゆるアキュームローラとして機能する。
【0037】
また、本実施形態にかかるローラコンベヤ装置1は、回転体4が樹脂製のプーリであることから、金属製の回転体4を用いたアキュームローラと比較して、回転体4とローラ本体23との間に摩擦板を配置する必要がなく、構造の簡略化を図ることができる。
【0038】
次に、上述した搬送ローラ2の変形例について
図4(A)〜
図6(B)を参照しつつ説明する。ここで、
図4は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、(A)は第一変形例、(B)は第二変形例、を示している。
図5は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、(A)は第三変形例、(B)は第四変形例、を示している。
図6は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、(A)は第五変形例、(B)は第六変形例、を示している。なお、上述した実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【0039】
図4(A)に示した第一変形例は、プーリ(回転体24)の端面24bの形状を変更したものである。具体的には、プーリ(回転体24)の端面24bに段差部24eを形成し、ローラ本体23の段差部23bとプーリ(回転体24)の端面24bとを面接触させたものである。このとき、ローラ本体23の段差部23bには、シャフトに対して垂直な面が形成されている。かかる構成によってもローラ本体23とプーリ(回転体24)とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成することができる。また、凸部23dによって、プーリ(回転体24)の姿勢をより安定させることもできる。
【0040】
図4(B)に示した第二変形例は、ローラ本体23の凹部23aの形状を変更したものである。具体的には、凹部23aは、凸部23dを省略した段差部23bを有している。このとき、ローラ本体23の段差部23bには、シャフトに対して垂直な面が形成されている。かかる構成によってもローラ本体23とプーリ(回転体24)とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成することができる。また、凸部23dを省略することによって、ローラ本体23の形状を簡略化することができる。
【0041】
図5(A)に示した第三変形例は、二つの回転体用軸受25を離して配置したものである。このように、回転体用軸受25は、必ずしも接触して配置する必要はない。また、図示しないが、二つの回転体用軸受25の間にスペーサを配置するようにしてもよい。また、回転体用軸受25は、図示したように、その一部がプーリ(回転体24)の太径部の内側に配置されていてもよい。
【0042】
図5(B)に示した第四変形例は、三つの回転体用軸受25を配置したものである。このように、回転体用軸受25の個数は、二つに限定されるものではなく、必要に応じて設定することができる。なお、回転体用軸受25は三つ以上であってもよい。
【0043】
図6(A)に示した第五変形例は、環状帯体31をタイミングベルトに変更したものである。タイミングベルトは、ゴム製の環状のベルトであり、内面に周方向に垂直な溝が形成されている。環状帯体31がタイミングベルトの場合、回転体24は樹脂製のプーリである。このとき、溝24aは、プーリの周方向に凹凸を有するように形成される。
【0044】
図6(B)に示した第六変形例は、環状帯体31をローラチェーンに変更したものである。ローラチェーンは、外リンクと内リンクを交互に組合せて連結したものである。環状帯体31がローラチェーンの場合、回転体24は金属製のスプロケット24fを含むように構成される。
【0045】
回転体24は、例えば、ローラ本体23と面接触する樹脂製の第一ブロック24gと、回転体用軸受25の抜け止めを構成する樹脂製の第二ブロック24hと、を備え、第一ブロック24gと第二ブロック24hとの間に二つのスプロケット24fが配置される。第一ブロック24g、第二ブロック24h及びスプロケット24fは、一体となって回転するようにそれぞれ連結されている。
【0046】
このように、環状帯体31と回転体24の組み合わせは、用途等に応じて変更することができる。なお、上述した構成は単なる一例であり、環状帯体31は、リブドベルト、タイミングベルト又はローラチェーンに限定されるものではない。
【0047】
また、
図1では、搬送ローラ2を直線状に配置した場合について図示しているが、搬送ローラ2は、例えば、扇形状に配置してもよい。例えば、環状帯体31としてリブドベルトを使用した場合、5°程度の傾斜であれば伝達効率を保持することができる。したがって、所定の角度で搬送ローラ2を配置することにより、物体の搬送経路を曲げることができる。
【0048】
次に、本発明の他の実施形態に係るローラコンベヤ装置1について、
図7(A)及び
図7(B)を参照しつつ説明する。ここで、
図7は、本発明の他の実施形態に係るローラコンベヤ装置を示す概略構成図であり、(A)は第二実施形態、(B)は第三実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【0049】
図7(A)及び
図7(B)に示した実施形態は、隣接する搬送ローラ2の間にアイドラー7を配置したものである。アイドラー7は、小径部71と大径部72とを備え、環状帯体31はアイドラー7を介して回転体24に掛け渡されている。アイドラー7は、例えば、小径部71を構成する円柱体と大径部72を構成する円柱体を同心軸上に一体に形成したものである。
【0050】
例えば、環状帯体31がリブドベルト又はタイミングベルトの場合、回転体24はプーリであり、アイドラー7は、アイドルプーリである。なお、環状帯体31がローラチェーンの場合、回転体24はスプロケットであり、アイドラー7は、アイドルスプロケットである。
【0051】
図7(A)に示した第二実施形態では、上流側の搬送ローラ2と小径部71に環状帯体31を掛け渡し、下流側の搬送ローラ2と大径部72に環状帯体31を掛け渡している。かかる構成により、搬送ローラ2の回転速度を段階的に増速することができ、搬送経路中に増速区間Suを形成することができる。
【0052】
例えば、回転体24と小径部71の径の大きさを1:1の比率で構成し、小径部71と大径部72の径の大きさを1:1.225の比率で構成した場合、搬送ローラ2の回転速度を上流側から順に、1.225倍、約1.501倍、約1.838倍、約2.252倍と増速させることができる。
【0053】
図7(B)に示した第三実施形態では、上流側の搬送ローラ2と大径部72に環状帯体31を掛け渡し、下流側の搬送ローラ2と小径部71に環状帯体31を掛け渡している。かかる構成により、搬送ローラ2の回転速度を段階的に減速することができ、搬送経路中に減速区間Sdを形成することができる。
【0054】
例えば、回転体24と小径部71の径の大きさを1:1の比率で構成し、小径部71と大径部72の径の大きさを1:1.225の比率で構成した場合、搬送ローラ2の回転速度を上流側から順に、約0.816倍、約0.666倍、約0.544倍、約0.4444倍と減速させることができる。
【0055】
なお、
図7(A)及び
図7(B)では搬送経路の下流側に増速区間Su又は減速区間Sdを配置しているが、増速区間Su及び減速区間Sdは、搬送経路の上流側に配置してもよいし、搬送経路の中間部に配置してもよい。
【0056】
また、上述した小径部71及び大径部72の径の比率は単なる一例であり、上述した数値に限定されるものではない。また、回転体24と小径部71の径の比率は1:1に限定されるものではなく、小径部71の径は、回転体24の径より小さくてもよいし、大きくてもよい。
【0057】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。