特許 5732668 ローラコンベア装置及びローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5732668

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】ローラコンベア装置及びローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造

(51)【国際特許分類】

   B65G 13/071 20060101AFI20150521BHJP

   B65G 39/00 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   B65G13/071 A

   B65G39/00 A

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-123391(P2010-123391)

(22)【出願日】2010年5月28日

(65)【公開番号】特開2011-246267(P2011-246267A)

(43)【公開日】2011年12月8日

【審査請求日】2013年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】592026819

【氏名又は名称】伊東電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135839

【弁理士】

【氏名又は名称】大南 匡史

(72)【発明者】

【氏名】伊東 一夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 竜彦

(72)【発明者】

【氏名】横田 圭祐

【審査官】 大野 明良

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４２５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５３９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３５３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０３４５４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００４４１５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １３／００−１３／１２

Ｂ６５Ｇ ３９／００−３９／２０

Ｆ１６Ｇ １／００−１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隔をおいて並べて配置されたローラの、ローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造において、ローラは金属製であって中空のローラ本体を有し、当該ローラ本体の表面側にはローラ本体自身を塑性変形させて作られた環状の溝が複数列設けられており、隣接するローラの前記溝同士に環状のベルトが懸架され、当該ベルトは抗張体が無く長手方向に弾性を有し、当該ベルトの断面形状は、円弧状に突出した複数の突出部と突出部同士を接続する連結部を有するものであり、突出部の中心間の距離がベルトの全高の１．５倍以上であり、連結部の突出部側の断面形状は円弧状であって当該円弧の半径は突出部の円弧の半径よりも大きいことを特徴とするローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造。

【請求項2】

突出部の形状は、９０度から２００度程度の開き角度を持つ扇形であり、突出部の中心間の距離がベルトの全高の１．８倍以上であり、連結部の円弧の半径は突出部の円弧の半径よりも１８パーセントから２５パーセント大きいことを特徴とする請求項１に記載のローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造。

【請求項3】

熱可塑性樹脂で作られた直線状のベルトの両端が融着されて環状に結合されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造。

【請求項4】

内部にモータが内蔵されていてローラ本体が回転するモータ内蔵ローラと、空転ローラを有し、モータ内蔵ローラと、空転ローラが所定の間隔をおいて配置されてなるローラコンベア装置において、前記モータ内蔵ローラと空転ローラとの間、及び／又は空転ローラ同士の間が請求項１乃至３のいずれかに記載の動力伝動構造によって動力伝動されることを特徴とするローラコンベア装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローラコンベア装置及び、ローラコンベア装置に採用することが望ましい動力伝動構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

工場等の搬送ラインや、宅配便等の仕分け場では、ローラコンベア装置が多用されている。
ローラコンベア装置は、フレームに複数のローラが並列に設置されたものである。即ちローラコンベア装置は、長尺状の取付け部材が平行に配されたフレームを有し、取付け部材間にローラが平行に設置されたものである。旧来のローラコンベア装置は、外付けのモータによってローラを回転させる構造が主流であったが、近年では、モータ内蔵ローラを使用するローラコンベア装置が多い。

【0003】

ここでモータ内蔵ローラは、中空のローラ本体を有し、当該ローラ本体内にモータと減速機が内蔵されており、内部のモータによってローラ本体自体を回転させる構造を持つ。

【0004】

モータ内蔵ローラを使用したローラコンベア装置１００では、図８の様にモータ内蔵ローラ２と、空転ローラ３とを混在させてフレーム５に取り付けられている。
そしてモータ内蔵ローラ２と両隣の空転ローラ３間にベルトＡ，Ｂが懸架され、空転ローラ３がモータ内蔵ローラ２の回転力を受けて回転される。
さらに当該空転ローラ３とこれに隣接する空転ローラ３との間にもベルトＣ，Ｄが懸架されて、隣接する空転ローラ３が回転させる。
こうしてモータ内蔵ローラ２と空転ローラ３とが順次ベルトＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで結合され、全てのローラが回転される。

【0005】

従来技術においては、ベルトＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを懸架するプーリは、ローラ本体とは別途に成形されたものが使用されていた。即ち切削加工や射出成形によってプーリを成形し、当該プーリをローラ本体に装着し、プーリにベルトを懸架していた。
また他の方策として、ローラ本体を絞り加工して環状の溝を形成し、当該溝をプーリとしてベルトを懸架させる場合もあった。
従来技術で使用されていたベルトは、図９の様な公知の丸ベルト１０１または図１０の様な公知のＶリブドベルト１０２である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−６５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

切削加工等によって成形されたプーリを使用する構成は、動力の伝動効率が高く、性能がよい。しかしながら、プーリの成形や、ローラ本体に対するプーリの取り付けに手間がかかり、高コストである。
これに対してローラ本体を絞り加工して溝を設ける構造は、製造コストが低いものの、動力伝動効率が劣るという問題がある。
即ち絞り加工によって形成される溝は、シャープさに欠ける。即ち丸ベルト１０１やＶリブドベルト１０２は、断面形状がＶ形の溝と係合することによって楔効果を発揮し、高い動力伝動効率を発揮するが、絞り加工によって形成される溝は、丸みを帯びた形状となってしまい、楔効果が低い。
またＶリブドベルト１０２を使用する場合には、複数の溝を形成し、複数の溝にリブを係合させる必要があるが、絞り加工によって形成される溝は、溝同士の間隔についても寸法精度が低い。
そのためＶリブドベルト１０２が正規の姿勢で溝と係合せず、いわゆる片当たり状態となる。
また前記した様に丸ベルト１０１を使用する場合には、動力伝動効率が低い。

【0008】

そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、ローラ本体を例えば絞り加工して組成変形させた溝を利用して動力を伝動するものであり、効率の高い動力伝動構造を提案するものである。
また同様の課題を解決するローラコンベア装置を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、所定の間隔をおいて並べて配置されたローラの、ローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造において、ローラは金属製であって中空のローラ本体を有し、当該ローラ本体の表面側にはローラ本体自身を塑性変形させて作られた環状の溝が複数列設けられており、隣接するローラの前記溝同士に環状のベルトが懸架され、当該ベルトは抗張体が無く長手方向に弾性を有し、当該ベルトの断面形状は、円弧状に突出した複数の突出部と突出部同士を接続する連結部を有するものであり、突出部の中心間の距離がベルトの全高の１．５倍以上であり、連結部の突出部側の断面形状は円弧状であって当該円弧の半径は突出部の円弧の半径よりも大きいことを特徴とするローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造である。

【0010】

本発明の動力伝動構造で採用するベルトは、その断面形状が、円弧状に突出した複数の突出部と突出部同士を接続する連結部を有するものである。
本発明の動力伝動構造では、ベルトの突出部がローラ本体の環状の溝と係合する。本発明で採用するベルトは、突出部の中心間の距離がベルトの全高の１．５倍以上であり、長い。そのため溝同士の間隔が多少突出部の中心間の距離と異なっていても、ベルトの幅方向の弾性や、弛み等で距離の相違が吸収される。
そのため本発明の動力伝動構造は、動力伝動効率が高く、空転ローラを高トルクで回転させることができる。

【0011】

請求項２に記載の発明は、突出部の形状は、９０度から２００度程度の開き角度を持つ扇形であり、突出部の中心間の距離がベルトの全高の１．８倍以上であり、連結部の円弧の半径は突出部の円弧の半径よりも１８パーセントから２５パーセント大きいことを特徴とする請求項１に記載のローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造である。

【0012】

請求項３に記載の発明は、熱可塑性樹脂で作られた直線状のベルトの両端が融着されて環状に結合されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造である。

【0013】

本発明の動力伝動構造によると、ローラ同士の間隔に応じてベルトの周長を変えることが可能であり、汎用性が高い。

【0014】

またローラコンベア装置に関する発明は、内部にモータが内蔵されていてローラ本体が回転するモータ内蔵ローラと、空転ローラを有し、モータ内蔵ローラと、空転ローラが所定の間隔をおいて配置されてなるローラコンベア装置において、前記モータ内蔵ローラと空転ローラとの間、及び／又は空転ローラ同士の間が請求項１乃至３のいずれかに記載の動力伝動構造によって動力伝動されることを特徴とする。

【0015】

本発明のローラコンベア装置は、空転ローラを高トルクで回転させることができるので、重い搬送物であっても円滑に搬送することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明のローラ同士の間で動力を伝動する動力伝動構造は、動力伝動効率が高いという効果がある。また本発明の動力伝動構造は別途のプーリを必要としない。
さらに本発明のローラコンベア装置は、部品点数が少なく低コストで製造することができ、且つ空転ローラを高トルクで回転させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態のローラコンベア装置の要部を示す斜視図である。

【図2】図１のローラコンベア装置で使用するベルトの断面斜視図である。

【図3】図２のベルトの断面拡大図である。

【図4】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図5】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ベルトを環状に接続する工程を示す説明図である。

【図6】ローラ本体の溝同士の間隔がベルトの突出部の間隔よりも広い場合のベルトの係合状態を示す断面図である。

【図7】ローラ本体の溝同士の間隔がベルトの突出部の間隔よりも狭い場合のベルトの係合状態を示す断面図である。

【図8】ローラコンベア装置の平面図である。

【図9】丸ベルトの断面斜視図である。

【図10】Ｖリブドベルトの断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態のローラコンベア装置７の外観は、従来技術と同一であり、図１，８の様にモータ内蔵ローラ２と、空転ローラ３とを混在させてフレーム５に平行に取り付けられたものである。そしてモータ内蔵ローラ２と両隣の空転ローラ３間にベルトＡ，Ｂが懸架され、空転ローラ３がモータ内蔵ローラ２の回転力を受けて回転される。
さらに当該空転ローラ３とこれに隣接する空転ローラ３との間にもベルトＣ，Ｄが懸架されて、隣接する空転ローラ３が回転される。
こうしてモータ内蔵ローラ２と空転ローラ３とが順次ベルトＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで結合され、全てのローラが回転される。

【0019】

本実施形態で採用されているベルト１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、図２の様な異形断面の樹脂ベルトでる。
即ちベルト１は、円弧状に突出した二つの突出部１０と突出部１１同士を接続する連結部１２を有するものである。
突出部１０の形状は、９０度から２００度程度、より好ましくは、１２０度から１８０度の開き角度アルファ（α）を持つ扇形である。突出部１０，１１の中心軸Ｘ同士の距離Ｗは、ベルト１の全高Ｈの１．５倍以上であり、より好ましくは、１．８倍以上、もっとも好ましい範囲は、１．９倍から２．１倍である。

【0020】

連結部１２の上面は、略平坦である。これに対して連結部１２の下面の断面形状は、円弧状である。
連結部１２の下面を構成する円弧の半径Ｒは、突出部１０の円弧の半径ｒよりも大きい。より具体的には、下面を構成する円弧の半径Ｒは、突出部１０の円弧の半径ｒよりも１０パーセント以上大きい。より好ましくは、下面を構成する円弧の半径Ｒは、突出部１０の円弧の半径ｒよりも１８パーセントから２５パーセント程度大きい。

【0021】

ベルト１は、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂で作られている。ベルト１は、押し出し成形によって作られており、抗張体は無い。

【0022】

モータ内蔵ローラ２及び空転ローラ３は、いずれも中空のローラ本体２０を有し、その周囲に絞り加工によって２組４条の溝２１，２２，２３，２５が形成されたものである。即ち空転ローラ３は、金属製の筒であり、当該筒を組成変形させて溝２１，２２，２３，２５を形成している。

【0023】

溝は、二つの溝２１，２２が一組となった第１組３０と、他の二つの溝２３，２５が一組となった第２組３１に分かれている。
各溝２１，２２，２３，２５の形状は、それぞれベルト１の突出部１０の形状及び寸法と等しい。また各組３０，３１の溝２１，２２，２３，２５同士の間は、円弧で結ばれている。当該円弧の直径は、連結部１２の下面を構成する円弧の半径Ｒと略等しい。
従ってベルト１が各組３０，３１の溝２１，２２，２３，２５に係合した状態では、図４の様に、ベルト１の突出部１０だけでなく、連結部１２の下面についてもローラ本体２０の表面と接する。

【0024】

またベルト１は、長手方向に弾性を持っているから、自己の弾性力によって適度の張力が維持される。
さらにベルト１は、幅方向にもある程度の弾性力があり、特に連結部１２の下面が円弧状であって撓みやすいから、各組３０，３１の溝２１，２２，２３，２５同士の間隔が多少、ベルト１の突出部１０の中心軸Ｘ同士の距離Ｗと合わなくても、動力伝達効率が顕著に下がることはない。

【0025】

例えば各組３０，３１の溝２１，２２，２３，２５同士の間隔が、ベルト１の突出部１０の中心軸Ｘ同士の距離Ｗよりも広い場合には、図６の様にベルト１の上面が僅かに凹状に湾曲し、突出部１０，１１と溝２１，２２，２３，２５との係合を維持する。
逆に各組３０，３１の溝２１，２２，２３，２５同士の間隔が、ベルト１の突出部１０の中心軸Ｘ同士の距離Ｗよりも狭い場合には、図７の様にベルト１の上面が僅かに凸状に湾曲し、突出部１０と溝２１，２２，２３，２５との係合を維持する。

【0026】

本実施形態のベルト１は、熱可塑性樹脂の押し出し成形で作られる。具体的には、ベルト１の断面形状を有するダイを使用し、公知の押し出し成形によって図５（ａ）の様な長尺状のベルト３５を成形する。そして当該ベルト３５を任意に長さに切断し、図５（ｂ）の様にヒータ３６に両端面を押し当て、両端面を加熱して半溶融状態とする。その後、図５（ｃ）の様に端部同士を当接し、冷却して環状に接続する。この様に、ベルト１は、熱可塑性樹脂で作られた直線状のベルト３５の両端が融着されて環状に結合されたものである。

【0027】

上記した実施形態では、２個の突出部１０，１１を有するベルト１を例示したが、突出部の数は任意であり、３個以上であっても構わない。
またベルト１の素材についても任意であり、ウレタン等の熱硬化性樹脂やゴムを利用することもできる。

【0028】

また上記した実施形態のローラコンベア装置７は、直線状に搬送物を搬送するものであり、各ローラが平行に配置されているが、曲部に設けられるローラコンベアの様に、各ローラが所定の角度を有して配列された構造のものにも本発明を適用することができる。

【実施例】

【0029】

本発明の実施例として、図２，３の様に二つの突出部１０，１１が連結部１２によって結合されたベルト１（異形ベルト）を試作した。
突出部１０，１１の円弧の半径ｒは、２．５ｍｍであり、連結部１２の下面を構成する円弧の半径Ｒは、３ｍｍである。即ち、連結部１２の下面を構成する円弧の半径Ｒは、突出部１０の円弧の半径ｒよりも２０パーセント大きい。
突出部１０の中心軸Ｘ同士の距離Ｗは、ベルト１の全高Ｈの２倍である。

【0030】

当該ベルト１をモータ内蔵ローラ２と空転ローラ３との間に懸架し、接線力からトルクの伝達効率を測定した。
また比較例として、丸ベルト１０１（２本がけ）による伝動とＶリブドベルト１０２による動力伝動を行った。なおＶリブドベルト１０２による動力伝動の際には、モータ本体は、実施例のそれではなく、別途成形したプーリを取り付けたものを利用した。
結果は、次の表の通りであった。
尚、表中「異形ベルト」が本実施形態のベルト１である。

【0031】

【表1】

【0032】

表から明らかな様に、本実施形態の動力伝動構造は、丸ベルトを使用したものに対して顕著に高い伝動効率を発揮する。また、本実施形態のベルト１は、Ｖリブドベルト１０２に匹敵する伝動効率を発揮する。

【符号の説明】

【0033】

１ ベルト
２ モータ内蔵ローラ
３ 空転ローラ
５ フレーム
７，１００ ローラコンベア装置
１０，１１ 突出部
１２ 連結部
２０ ローラ本体
２１，２２，２３，２５ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】