特許 6105764 ベルト駆動装置

(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】6105764

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】ベルト駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/12 20060101AFI20170316BHJP

【ＦＩ】

   F16H7/12 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-9044(P2016-9044)

(22)【出願日】2016年1月20日

(62)【分割の表示】特願2011-267002(P2011-267002)の分割

【原出願日】2011年12月6日

(65)【公開番号】特開2016-56955(P2016-56955A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2016年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】寶邉 清子

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２７９５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５２８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−８４７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６１３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ７／００−７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの外周に回転方向において凹凸状の噛合歯が形成されて歯付きプーリとして構成された駆動プーリおよび従動プーリと、
内面が上記噛合歯に噛み合う凹凸歯とされるとともに外面がフラットな面に形成され、内面側が上記駆動プーリおよび従動プーリに当接するように掛け回された無端状の歯付きベルトと、
上記歯付きベルトの外面に当接するベルト走行面を有し、このベルト走行面の幅方向における中間部が両端部よりも大径となるように膨出する形状とされており、且つ、上記歯付きベルトの外面側から当該歯付きベルトに張力を付与するアイドラプーリと、上記歯付きベルトに設けられたキャリッジと、を備え、
上記歯付きベルトの移動経路として、２つの上記従動プーリによって挟まれ、かつ上記キャリッジが直線的に往復動させられる直線移動区間と、当該直線移動区間以外の区間と、を有し、
上記直線移動区間以外の区間には、上記アイドラプーリと、上記２つの上記従動プーリとは異なる追加の上記従動プーリと、が設けられており、
上記歯付きベルトの内面の上記凹凸歯は、当該歯付きベルトの幅方向に対して傾いて形成されており、
上記駆動プーリおよび従動プーリのそれぞれの上記噛合歯は、上記凹凸歯に対応するようにそれぞれの軸線方向に対して傾いていることを特徴とする、ベルト駆動装置。

【請求項2】

上記アイドラプーリは、上記直線移動区間を規定する上記２つの上記従動プーリのいずれかと、上記追加の上記従動プーリとの間に配置されている、請求項１に記載のベルト駆動装置。

【請求項3】

それぞれの外周に回転方向において凹凸状の噛合歯が形成されて歯付きプーリとして構成された駆動プーリおよび従動プーリと、
内面が上記噛合歯に噛み合う凹凸歯とされるとともに外面がフラットな面に形成され、内面側が上記駆動プーリおよび従動プーリに当接するように掛け回された無端状の歯付きベルトと、
上記歯付きベルトの外面に当接するベルト走行面を有し、このベルト走行面の幅方向における中間部が両端部よりも大径となるように膨出する形状とされており、且つ、上記歯付きベルトの外面側から当該歯付きベルトに張力を付与するアイドラプーリと、上記歯付きベルトに設けられたキャリッジと、を備え、
上記歯付ベルトの移動経路として、上記駆動プーリと上記従動プーリとによって挟まれ、かつ上記キャリッジが直線的に往復動させられる直線移動区間と、当該直線移動区間以外の区間と、を有し、
上記アイドラプーリは、上記直線移動区間以外の区間に設けられており、
上記歯付きベルトの内面の上記凹凸歯は、当該歯付きベルトの幅方向に対して傾いて形成されており、
上記駆動プーリおよび従動プーリのそれぞれの上記噛合歯は、上記凹凸歯に対応するようにそれぞれの軸線方向に対して傾いていることを特徴とする、ベルト駆動装置。

【請求項4】

上記アイドラプーリのそれぞれにおいて、当該アイドラプーリの軸線に対して、上記ベルト走行面の周方向において当該ベルト走行面と上記歯付きベルトの外面とが接触する範囲のなす角度である巻き付け角度は、５０°以上である、請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト駆動装置。

【請求項5】

上記駆動プーリの軸線方向に対する上記アイドラプーリの軸線方向の角度を調整可能な角度調整機構をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載のベルト駆動装置。

【請求項6】

付勢部材によって上記アイドラプーリを介して上記歯付きベルトの外面を付勢して、当該歯付きベルトに張力を付与するオートテンション機構をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載のベルト駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動プーリおよび従動プーリに無端状の歯付きベルトが掛け回された構成のベルト駆動装置に関し、特に、ベルト駆動式の直線移動機構を備えた搬送ロボットに用いるのに適したベルト駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワーク搬送用のロボットとして、直線状の移動行程に沿ってハンドを移動させる機構（直線移動機構）をもつものが知られている（たとえば特許文献１参照）。直線移動機構をもつ搬送ロボットは、いわゆる多関節型ロボットに比較して構成が簡単で安価であり、たとえば、半導体装置の製造工程、あるいは、液晶表示パネルの製造工程において、各処理室へのウエハ、あるいはガラス基板等の薄板状ワークの搬入あるいは搬出用のロボットとして多用されている。

【0003】

特許文献１に記載された搬送ロボットにおいては、直線移動機構としてベルト駆動式の駆動装置が採用されている。このベルト駆動装置は、同文献の図１１等に表れているように、駆動源からの駆動力によって回転駆動させられる駆動プーリ（３３５）および従動プーリ（３３６ａ，３３６ｂ）を含む複数のプーリに無端状の出力ベルト（３３７）が掛け回された構成とされている。上記複数のプーリは、実質的に互いに平行な回転軸線周りに回転可能とされており、出力ベルト（３３７）には、ハンド（４Ａ）に連結された連結部材（４２ａ）が設けられている。ハンド（４Ａ）は、直線状のガイドレールによってスライド可能に支持されており、連結部材（４２ａ）が従動プーリ（３３６ａ，３３６ｂ）の間の移動区間を往復動することによって直線状に移動させられる。駆動プーリ（３３５）と従動プーリ（３３６ａ，３３６ｂ）との間には、出力ベルト（３３７）の外面に当接して当該出力ベルト（３３７）に張力を付与するアイドラプーリ（３３６ｃ，３３６ｄ）が設けられている。

【0004】

近年では、たとえば、液晶表示パネルの製造において取り扱うパネルサイズが大型化する傾向にあり、これにともなってワークを保持するハンドの移動距離についても長大化が求められる。また、生産性向上の観点から、高速かつ高精度でのワーク搬送が求められる。これに対し、上述のベルト駆動装置を用いた搬送ロボットでは、ハンドの移動距離を長くするには、ハンドを支持するガイドレール、および出力ベルトを長尺化することにより比較的容易に対応することができる。また、高速搬送への対応については、駆動プーリおよび従動プーリを歯付きプーリによって構成し、出力ベルトとして、内面に駆動プーリおよび従動プーリに噛み合う凹凸歯が形成されたタイミングベルト（歯付きベルト）を用いる。これにより、出力ベルトと駆動プーリあるいは従動プーリとの間のベルト走行方向への滑りをなくすことができる。

【0005】

複数のプーリに出力ベルトが掛け回されたベルト駆動装置では、これらプーリの回転軸線どうしの平行度の精度を高めることが望まれる。しかしながら、実際には、複数のプーリのそれぞれの製作誤差やこれらプーリの組付け時の誤差等により、回転軸線どうしの平行度の精度を十分によくするのは困難である。出力ベルトについても、個体差のばらつきがある。このようなことから、出力ベルトの走行時には、当該出力ベルトがプーリの軸線方向の一方側に片寄ってしまい、プーリ（駆動プーリ・従動プーリ）の軸線方向端部に設けられた鍔部に出力ベルトの側縁が接触する場合がある。この場合、出力ベルトの走行状態が不安定になり、このようなベルトの走行を続けると、出力ベルトが破損するおそれがある。また、出力ベルトの全長を長くし、あるいは高速でのワーク搬送に対応すべく出力ベルトの走行速度を速くすると、走行時のベルトの幅方向への変位量が大きくなりやすく、上記した不都合がより顕著となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２７２８４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、駆動プーリおよび従動プーリに無端状の歯付きベルトが掛け回された構成のベルト駆動装置において、ベルトの走行時の片寄りを抑制するのに適したベルト駆動装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

【0009】

本発明よって提供されるベルト駆動装置は、それぞれの外周に回転方向において凹凸状の噛合歯が形成されて歯付きプーリとして構成された駆動プーリおよび従動プーリと、内面が上記噛合歯に噛み合う凹凸歯とされ、上記駆動プーリおよび従動プーリに掛け回された無端状の歯付きベルトと、上記歯付きベルトの外面に当接するベルト走行面を有し、このベルト走行面の幅方向における中間部が両端部よりも大径となるように膨出する形状とされたアイドラプーリと、を備えることを特徴としている。

【0010】

好ましい実施の形態においては、上記従動プーリは、第１および第２の従動プーリを含み、上記歯付きベルトの移動経路のうち上記第１および第２の従動プーリの間において上記歯付きベルトが掛け回された区間が直線移動区間として設定されており、上記アイドラプーリは、上記歯付きベルトの移動方向において上記駆動プーリを挟んだ両側に対をなして配置されている。

【0011】

好ましい実施の形態においては、対をなす上記アイドラプーリのそれぞれにおいて、当該アイドラプーリの軸線に対して、上記ベルト走行面の周方向において当該ベルト走行面と上記歯付きベルトの外面とが接触する範囲のなす角度である巻き付け角度は、５０°以上である。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記歯付きベルトには、上記直線移動区間において往復動させられるキャリッジが設けられている。

【0013】

好ましい実施の形態においては、上記駆動プーリの軸線方向に対する上記アイドラプーリの軸線方向の角度を調整可能な角度調整機構をさらに備える。

【0014】

好ましい実施の形態においては、付勢部材によって上記アイドラプーリを介して上記歯付きベルトの外面を付勢して、当該歯付きベルトに張力を付与するオートテンション機構をさらに備える。

【0015】

好ましい実施の形態においては、上記歯付きベルトの内面の上記凹凸歯は、当該歯付きベルトの幅方向に対して傾いて形成されており、上記駆動プーリおよび従動プーリのそれぞれの上記噛合歯は、上記凹凸歯に対応するようにそれぞれの軸線方向に対して傾いている。

【0016】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るベルト駆動装置を備えた搬送ロボットの一例を示す全体斜視図である。

【図2】図１に示す搬送ロボットの平面図である。

【図3】図１に示す搬送ロボットの側面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るベルト駆動装置を示し、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図である。

【図5】図４に示すベルト駆動装置の部分拡大図である。

【図6】歯付きベルトの部分展開図である。

【図7】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図8】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。

【図9】従動プーリを示す図８と同様の図である。

【図10】図４に示すベルト駆動装置の部分拡大図である。

【図11】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。

【図12】角度調整機構を説明するための図であり、アイドラプーリの軸線に対して垂直な方向から見た概略図である。

【図13】オートテンション機構を説明するための図であり、アイドラプーリの軸線に対して垂直な方向に沿って切断した状態を示す概略図である。

【図14】ベルト駆動装置の他の例を示す概略構成図である。

【図15】ベルト駆動装置の他の例を示す概略構成図である。

【図16】ベルト駆動装置の他の例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【0019】

図１〜図３は、本発明に係るベルト駆動装置を備えて構成された搬送ロボットの一例を示している。搬送ロボットＡは、たとえば液晶表示パネル用の基板等といった薄板状のワークＷを搬送するためのものである。この搬送ロボットＡは、固定ベース１と、この固定ベース１に支持された旋回ベース２と、旋回ベース２に支持されたガイド体３と、ガイド体３の内部に収容されたベルト駆動装置４（図２参照）と、ガイド体３によって各別に支持された２つのハンド５Ａ，５Ｂとを備えている。ハンド５Ａ，５Ｂは、上記薄板状のワークＷを水平姿勢で保持するためのものである。

【0020】

旋回ベース２は、固定ベース１に対して昇降可能とされ、かつ垂直状の旋回軸Ｏｓ周りに回転可能に支持されている。固定ベース１の内部には、図示しない昇降用モータおよび旋回用モータが設けられており、これらモータの駆動により、旋回ベース２は昇降あるいは旋回させられる。ガイド体３は、平面視において長矩形の箱状とされている。ガイド体３の内部には、ハンド５Ａ，５Ｂを各別に支持するための図示しないガイドレールが設けられている。ハンド５Ａ，５Ｂは、上記ガイドレールに支持されながら、互いが干渉することなく水平直線状の移動行程ＧＬに沿ってスライド可能となっている。

【0021】

図１〜図４に表れているように、ハンド５Ａ，５Ｂには、ガイド体３の長手方向に延びる複数のホーク状の保持片５１ａ，５１ｂが一体形成されており、これらの保持片５１ａ，５１ｂ上に上記薄板状のワークＷが載置保持される。なお、図３および図４においては、図１および図２と異なり、ハンド５Ａ，５Ｂの双方が固定ベース１の上方に位置する状態を示している。

【0022】

ベルト駆動装置４は、ハンド５Ａ，５Ｂを上記ガイドレール上にてスライド移動させるためのものであり、ハンド５Ａ，５Ｂに対応して対をなして設けられている（図２参照）。固定ベース１の内部には、ハンド５Ａ，５Ｂをそれぞれ駆動するための図示しないハンド用モータが設けられており、固定ベース１、旋回ベース２、およびガイド体３の内部に跨るようにして、上記ハンド用モータの駆動力をベルト駆動装置４に伝達するための駆動力伝達機構が設けられている。なお、旋回ベース２の支持構造、ハンド５Ａ，５Ｂの支持構造、およびベルト駆動装置４への駆動力伝達機構については、詳細な図示説明は省略したが、たとえば特開２００８−２７２８４７号公報記載の構造と同様の構造によって実現することができる。

【0023】

図４は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置を示している。本実施形態のベルト駆動装置４は、駆動プーリ４１と、従動プーリ４２，４２と、アイドラプーリ４３，４３と、これらプーリに掛け回された無端状の出力ベルト４４（歯付きベルト）と、を備えている。駆動プーリ４１、従動プーリ４２，４２、およびアイドラプーリ４３，４３は、それぞれガイド体３に支持されており、実質的に互いに平行な軸線周りに回転可能とされている。なお、図４以降の図面においては、ハンド５Ａに対応するベルト駆動装置４について示すが、ハンド５Ｂに対応するベルト駆動装置についても図４以降に示すベルト駆動装置４と同様の構成を有する。

【0024】

図５〜図７に表れているように、出力ベルト４４は、内面に凹凸歯４４１が形成されたタイミングベルト（歯付きベルト）として構成されている。本実施形態では、出力ベルト４４は、たとえば長尺化に容易に対応可能なオープンエンドベルトを用いて作製される。オープンエンドベルトは、軸方向に沿って延びた凹凸条を有する円筒状のベルト材料を一定幅で螺旋状に切り出したものであり、このオープンエンドベルトの両端を熱融着によって接合することにより、所望の長さの無端状の出力ベルト４４が形成される。このようにして得られた出力ベルト４４の内面の凹凸歯４４１は、図６に表れているように、幅方向に対して少し傾いている。

【0025】

出力ベルト４４の材質としては、たとえば高温環境（たとえば１６０℃程度）での使用に対応可能なフッ化ビニリデン系のフッ素ゴム（ＦＫＭ）が好適に用いられる。また、出力ベルト４４は、ベルト主体部４４２に補強材としてのガラス心線が走行方向に沿って埋め込まれた高強度のものを採用することができる。ガラス心線を含むベルトは、引張荷重や温度変化に対する長さの変化率が比較的に小さい。出力ベルト４４の寸法の一例を挙げると、走行方向の全長が５〜１０ｍ程度、幅方向の寸法Ｌ１が６０ｍｍ程度、ベルト主体部４４２の厚さＴ１が２ｍｍ程度、凹凸歯４４１のピッチＰ１が８ｍｍ程度、幅方向に対する凹凸歯４４１の傾斜角度αが１°程度とされる。

【0026】

図４に表れているように、駆動プーリ４１は、ガイド体３の長手方向における中央付近に配置されており、上記した駆動力伝達機構からの駆動力を受けて回転駆動する入力軸（図示略）と一体回転可能とされている。

【0027】

図５および図８に表れているように、駆動プーリ４１は、その外周部に回転方向において凹凸状の噛合歯４１１が形成された歯付きプーリとして構成されている。駆動プーリ４１の軸線方向の両端部には、径方向に突出する環状の鍔部４１２が設けられている。噛合歯４１１は、出力ベルト４４の凹凸歯４４１が噛み合う形状とされている。本実施形態では、噛合歯４１１は、出力ベルト４４の凹凸歯４４１に対応するように軸線方向に対して傾いている。

【0028】

図８に表れているように、出力ベルト４４は、幅方向の両端部が駆動プーリ４１の両鍔部４４２との間に僅かな隙間を有する状態で装着されている。駆動プーリ４１の寸法の一例を挙げると、噛合歯４１１が形成された外周部の径方向の寸法Ｄ１が１３０ｍｍ程度、両鍔部４１２間の寸法Ｌ２（噛合歯４４１の軸線方向長さ）が６３ｍｍ程度とされる。なお、図８において出力ベルト４４は仮想線で表している。

【0029】

図４に表れているように、従動プーリ４２，４２は、ガイド体３の長手方向における両端付近に配置されている。従動プーリ４２，４２は、それぞれ支持軸（図示略）によって回転自在に支持されている。従動プーリ４２，４２は、それぞれ上記した駆動プーリ４１と実質的に同一の構成とされており、図９に表れているように、凹凸状の噛合歯４２１と、軸線方向の両端に設けられた鍔部４２２とを備えている。

【0030】

図４に表れているように、アイドラプーリ４３，４３は、出力ベルト４４の移動方向において駆動プーリ４１を挟んだ両側に対をなして配置されている。アイドラプーリ４３，４３は、それぞれ支持軸（図示略）によって回転自在に支持されている。アイドラプーリ４３，４３は、出力ベルト４４の外面４４ａに当接して当該出力ベルト４４に張力を付与するものである。図１０および図１１に表れているように、アイドラプーリ４３は、出力ベルト４４の外面４４ａに当接しながら軸線周りに回転するベルト走行面４３ａを有する。ベルト走行面４３ａは、軸線に沿った幅方向における中間部が両端部よりも大径となるように膨出するクラウン形状とされている。アイドラプーリ４３の寸法の一例を挙げると、幅方向の寸法Ｌ３が１００ｍｍ程度、幅方向中央の最大外径部の直径Ｄ２が１００ｍｍ程度、幅方向端部の最小外径部の直径Ｄ３が９８ｍｍ程度とされており、上記最大外径部は上記最小外径部よりも半径方向において１ｍｍ程度外側に膨出している。

【0031】

本実施形態では、アイドラプーリ４３，４３は、いずれも駆動プーリ４１に隣接して配置されている。そして、図４および図１０から理解されるように、各アイドラプーリ４３においては、当該アイドラプーリ４３の軸線に対して、ベルト走行面４３ａの周方向において当該ベルト走行面４３ａと出力ベルト４４の外面４４ａとが接触する範囲のなす角度である巻き付け角度βは、たとえば５０°以上とされる。

【0032】

本実施形態のベルト駆動装置４は、角度調整機構４５（図１２参照）、およびオートテンション機構４６（図１３参照）をさらに備えている。角度調整機構４５は、駆動プーリ４１の軸線方向に対するアイドラプーリ４３の軸線方向の角度を調整するものであり、本実施形態では、一方のアイドラプーリ４３について角度調整が可能とされている。たとえば、図１２に表れているように、アイドラプーリ４３は、端部に取付フランジ４３１が連結された支持軸４３２に支持されおり、取付フランジ４３１は、ガイド体３（図示せず）に固定された支持ベース３１に取り付けられている。取付フランジ４３１の適部には、複数ずつの貫通孔４３１ａおよびネジ孔４３１ｂが形成されている。各貫通孔４３１ａには、支持ベース３１に植え込まれた取付ボルト３１１が挿通されており、この取付ボルト３１１の先端側からナット３１２を締め付けることにより、取付フランジ４３１が支持ベース３１に締結される。各ネジ孔４３１ｂには、調整ボルト４５１が螺合されている。いずれかの調整ボルト４５１を締め付けて先端を支持ベース３１に押し付けると、取付フランジ４３１における当該調整ボルト４５１の設置部位が支持ベース３１から離間し、これにともないアイドラプーリ４３の軸線方向が変わる。取付フランジ４３１における各調整ボルト４５１の設置部位と、支持ベース３１との間隔を適宜調整することにより、アイドラプーリ４３の軸線方向を調整することができる。

【0033】

オートテンション機構４６は、付勢部材によって出力ベルト４４の外面４４ａを付勢して、当該出力ベルト４４に張力を付与するものである。図１３に表れているように、オートテンション機構４６は、付勢部材としての圧縮コイルバネ４６１を備えている。この圧縮コイルバネ４６１は、ガイド体３（図示せず）に固定された支持部材３２によって一定姿勢を保った状態で支持されるとともに、他方のアイドラプーリ４３（上記した軸線方向の調整が可能なアイドラプーリ４３とは異なる）の支持軸４３３を弾性的に押圧している。支持軸４３３は、支持部材３２に形成された長孔３２ａに挿通されており、支持軸４３３（アイドラプーリ４３）は長孔３２ａに沿ってスライド移動可能である。かかる構成により、出力ベルト４４には、圧縮コイルバネ４６１の弾性力によって適度な張力が付与されている。

【0034】

図４に表れているように、駆動プーリ４１および従動プーリ４２，４２に掛け回された出力ベルト４４の移動経路のうち、従動プーリ４２，４２の上方に位置する領域は、直線移動区間４７ａとなっている。出力ベルト４４は、この直線移動区間４７ａにおいて往復動し得る。出力ベルト４４における直線移動区間４７ａの所定部位には、キャリッジ４８が設けられており、このキャリッジ４８は、ハンド５Ａに連結されている。これにより、駆動プーリ４１の回転駆動によって出力ベルト４４が往復動させられると、キャリッジ４８は、出力ベルト４４とともに直線移動区間４７ａにおいて往復動する。そして、このキャリッジ４８の移動に伴って、ハンド５Ａは、上記ガイドレールに支持されながら上記移動行程ＧＬに沿って水平にスライドする。直線移動区間４７ａの長さ寸法は、ハンド５Ａにより搬送されるワークＷの大型化や搬送距離の長大化に対応すべく比較的に長い寸法に設定にされており、たとえば４ｍ程度である。搬送ロボットＡを用いたワークＷの搬送に際しては、高速化が求められている。ワーク搬送時のハンド５Ａ，５Ｂ（出力ベルト４４）の移動速度は、たとえば最高３ｍ／秒程度とされる。

【0035】

次に、上記した実施形態に係るベルト駆動装置４の作用について説明する。

【0036】

内面に凹凸歯４４１を有する出力ベルト４４は、アイドラプーリ４３，４３によって外面側から張力が付与されている。アイドラプーリ４３において、出力ベルト４４の外面４４ａに当接するベルト走行面４３ａは、中間部が両端部より膨出しており、ベルト走行面４３ａの中間部において出力ベルト４４に作用する張力は、他の部位よりも高い。ベルトは走行時に張力の高い方に寄る性質があるため、本実施形態の出力ベルト４４が往復動する際には、図１１に表れているように、当該出力ベルト４４は、ベルト走行面４３ａの中央寄りに位置するように矯正される。したがって、出力ベルト４４の往復動時にプーリ軸線方向へ片寄るのを抑制することができる。これにより、駆動プーリ４１および従動プー４２，４２の鍔部４１２，４２２への出力ベルト４４の接触が抑制され、出力ベルト４４の長寿命化を図ることができる。

【0037】

本実施形態では、歯付きプーリとして構成された駆動プーリ４１や従動プーリ４２，４２をクラウン形状にするのではなく、出力ベルト４４のフラットな外面４４ａに当接させるアイドラプーリ４３，４３をクラウン形状にしている。このような構成によれば、従動プーリ４２，４２等をクラウン形状にする場合に比べて、複雑な加工等を必要とせず、ベルト駆動装置４の製造コストの高騰化を抑制することができる。

【0038】

出力ベルト４４の内面の凹凸歯４４１は、出力ベルト４４の幅方向に対して傾いており、駆動プーリ４１および従動プーリ４２，４２のそれぞれの噛合歯４１１，４２１は、凹凸歯４４１に対応してそれぞれの軸線方向に対して傾いている。このため、出力ベルト４４の走行時には、上記した凹凸歯４４１の傾きに起因して幅方向の一方に片寄りやすい。また、出力ベルト４４が直線移動区間４７ａにおいて往復動させられると、出力ベルト４４は、一方向への走行時には幅方向の一方に変位しやすく、反対方向への走行時には幅方向の他方に変位しやすい。ここで、アイドラプーリ４３によって出力ベルト４４を幅方向の中央寄りに戻す矯正作用については、アイドラプーリ４３が、駆動プーリ４１に対してベルト走行方向の上流側に位置する場合よりも下流側に位置する場合の方が大きい。本実施形態では、駆動プーリ４１を挟んだ両側にアイドラプーリ４３，４３が配置されている。この構成は、出力ベルト４４が往復動する際に、出力ベルト４４の幅方向両側への変位を抑制するのに適している。

【0039】

アイドラプーリ４３，４３は、駆動プーリ４１に隣接して配置されており、アイドラプーリ４３のベルト走行面４３ａにベルト４４の外面４４ａが接触する巻き付け角度βは、５０°以上である。このように一定以上の巻き付け角度βを確保することにより、出力ベルト４４に対して張力が適切に付与されるとともに、出力ベルト４４を幅方向中央寄りに戻す矯正作用が適切に発揮される。

【0040】

本実施形態のベルト駆動装置４は、駆動プーリ４１の軸線方向に対するアイドラプーリ４３の軸線方向の角度を調整するための角度調整機構４５を備えている。出力ベルト４４が長尺になると、出力ベルト４４の個体差のばらつきが大きくなり、出力ベルト４４の走行時に幅方向に片寄る影響についてもばらつきが出やすくなる。これに対し、本実施形態では、アイドラプーリ４３の軸線方向を調整することにより、出力ベルト４４の個体差のばらつきによる影響を抑制することができる。このことは、出力ベルト４４の走行時における幅方向への変位を抑制するうえで好ましい。

【0041】

本実施形態のベルト駆動装置４は、図１３を参照して上述したように、オートテンション機構４６を備えている。本実施形態のベルト駆動装置４を備えて構成された搬送ロボットＡは、高温環境下で使用される場合がある。搬送ロボットＡが高温環境下で使用されると、従動プーリ４２，４２の軸線間の距離が延びて出力ベルト４４が引っ張られる場合がある。ここで、アイドラプーリ４３は、圧縮コイルバネ４６１の弾性力を受けつつ出力ベルト４４の張力が緩む方向に移動し、出力ベルト４４には適度な張力が付与されることとなる。

【0042】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るベルト駆動装置の各部の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。

【0043】

上記実施形態では、図４を参照して、アイドラプーリ４３，４３が駆動プーリ４１に隣接して配置された場合を例に挙げて説明したが、本発明に係るクラウン形状のアイドラプーリの配置はこれに限定されない。たとえば、図４に示す構成に代えて、直線移動区間を規定する従動プーリ４２（第１および第２の従動プーリ）の近傍に、本発明に係るアイドラプーリを配置してもよい。図１４は、そのようなアイドラプーリ４３を備えた構成の一例（ベルト駆動装置４Ａ）を示している。従動プーリ４２の近傍にアイドラプーリ４３を配置する場合、このアイドラプーリ４３に対し、従動プーリ４２が位置する方とは反対側に追加の従動プーリ５２を隣接して配置することにより、アイドラプーリ４３の走行面における出力ベルト４４の巻き付け角度を十分に確保することができる。図１４に示す場合、駆動プーリ４１を挟む両側には、図４におけるアイドラプーリ４３に代えて普通の円筒状のアイドラプーリ４９を配置しており、駆動プーリ４１における出力ベルト４４の巻き付け角度を十分に確保している。また、図４に示す構成に加えて、直線移動区間を規定する従動プーリ４２（第１および第２の従動プーリ）の近傍に、本発明に係るアイドラプーリを追加的に配置してもよい。図１５は、追加のアイドラプーリ５３を備えた構成の一例（ベルト駆動装置４Ｂ）を示している。従動プーリ４２の近傍にアイドラプーリ５３を追加する場合、このアイドラプーリ５３に対し、従動プーリ４２が位置する方とは反対側に追加の従動プーリ５２を隣接して配置することにより、アイドラプーリ５３の走行面における出力ベルト４４の巻き付け角度を十分に確保することができる。

【0044】

上記実施形態では、図４を参照して、離間する一対の従動プーリ４２，４２の中間に駆動プーリ４１が配置された場合を例に挙げて説明したが、駆動プーリ４１の配置はこれに限定されない。図４に示す構成に代えて、たとえば従動プーリ４２，４２のいずれか一方の位置に駆動プーリが配置された構成としてもよい。図１６は、そのような駆動プーリ４１を備えた構成の一例（ベルト駆動装置４Ｃ）を示しており、図４において駆動プーリ４１が配置されたていた位置に従動プーリ４２が配置されている。

【0045】

上記実施形態のベルト駆動装置は、出力ベルトを往復動させることにより、この出力ベルトの動きに応じてキャリッジ（移動対象物）を移動させるように構成されていたが、これに限定されない。本発明は、たとえば、駆動プーリに入力された回転駆動力を従動プーリの回転によって出力させることを目的として構成されたベルト駆動装置に適用することもできる。

【符号の説明】

【0046】

Ａ 搬送ロボット
１ 固定ベース
２ 旋回ベース
３ ガイド体
３１ 支持ベース
３１１ 取付ボルト
３１２ ナット
３２ 支持部材
３２ａ 長孔
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ ベルト駆動装置
４１ 駆動プーリ
４１１ 噛合歯
４１２ 鍔部
４２ 従動プーリ
４２１ 噛合歯
４２２ 鍔部
４３ アイドラプーリ
４３ａ ベルト走行面
４３１ 取付フランジ
４３１ａ 貫通孔
４３１ｂ ネジ孔
４３２，４３３ 支持軸
４４ 出力ベルト（歯付きベルト）
４４ａ （歯付ベルトの）外面
４４１ 凹凸歯
４４２ ベルト主体部
４５ 角度調整機構
４５１ 調整ボルト
４６ オートテンション機構
４６１ 圧縮コイルバネ（付勢部材）
４７ａ 直線移動区間
４８ キャリッジ
５３ アイドラプーリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】