(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横リブ（９２；１１２）を有するフレキシブルベルト（９０；１１０）のためのスプロケット（１０；１２０）であって、
上記スプロケット（１０；１２０）はシャフト上に配置され、上記シャフトと一致する軸（１５；１２３）の周りに回転するように構成されており、
上記スプロケット（１０；１２０）は本体（１２；１２２）を備え、
上記本体（１２；１２２）は、上記シャフトを受けるための中央開口（１４；１２４）と、対（２０；１３０）にして配置された複数の歯（１６，１８；１２６，１２８）とを有し、
上記対（２０；１３０）は上記軸（１５；１２３）の周りに角度的に離間され、
歯の各対（２０；１３０）は、第１の開口（２２；１４０）によって、歯の隣接する対（２０；１３０）から離間され、
歯の各対（２０；１３０）における各歯（１６，１８；１２６，１２８）は、第２の開口（２４；１４４）によって、その対（２０；１３０）における他方の歯（１６，１８；１２６，１２８）から離間され、
各歯（１６，１８；１２６，１２８）のベルト接触面（２６；１３２）は凸であり、その結果、上記歯（１６，１８；１２６，１２８）の上記ベルト接触面（２６；１３２）によって形成される上記本体（１２；１２２）の最も外側の周辺は略円形であり、
上記本体（１２；１２２）の最も外側の周辺に沿った方向に関して、上記第１の開口（２２；１４０）のベルトインタフェース部（３８）は、上記第１の開口（２２；１４０）の最大寸法よりも狭いことを特徴とするスプロケット。
【請求項２】
請求項１に記載のスプロケットにおいて、
上記第１の開口（２２；１４０）は、形状が円形であることを特徴とするスプロケット。
【請求項３】
請求項１に記載のスプロケットにおいて、
上記第１の開口（２２；１４０）は、形状が台形であることを特徴とするスプロケット。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一つに記載のスプロケットにおいて、
上記ベルト接触面（２６；１３２）は、上記スプロケットの円周の５０％以上を占めることを特徴とするスプロケット。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載のスプロケットにおいて、
上記本体（１２；１２２）の外側部分（３４）の縦方向の幅（１２；１２２）は、上記本体（１２；１２２）の内側部分（３２）の幅よりも大きいことを特徴とするスプロケット。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一つに記載のスプロケットにおいて、
上記第２の開口（２４；１４４）の深さは、上記ベルト（９０；１１０）のリブ（９２，１１２）の高さよりも大きいことを特徴とするスプロケット。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一つに記載のスプロケットにおいて、
上記スプロケット（１０；１２０）は駆動スプロケットであることを特徴とするスプロケット。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一つに記載のスプロケットにおいて、
上記スプロケット（１０；１２０）はアイドリングスプロケットであることを特徴とするスプロケット。
【請求項９】
本体（１２；１２２）を有するスプロケット（１０；１２０）を備えたコンベアベルトシステム（１００）であって、
上記本体（１２；１２２）は、
シャフトを受けるための中央開口（１４；１２４）を有し、上記シャフトは縦方向の軸（１５；１２３）の周りに回転するように構成されており、
対（２０；１３０）にして配置された複数の歯（１６，１８；１２６，１２８）を有し、上記対（２０；１３０）は、上記軸（１５；１２３）の周りに角度的に離間され、
歯の各対（２０；１３０）は、第１の開口（２２；１４０）によって、歯の隣接する対（２０；１３０）から離間され、
歯の各対（２０；１３０）における各歯（１６，１８；１２６，１２８）は、第２の開口（２４；１４４）によって、その対（２０；１３０）における他方の歯（１６、１８；１２６、１２８）から離間され、
各歯（１６，１８；１２６，１２８）のベルト接触面（２６；１３２）は凸であり、その結果、上記歯（１６，１８；１２６，１２８）の上記ベルト接触面（２６；１３２）によって形成される上記本体（１２；１２２）の最も外側の周辺は略円形であり、
上記スプロケット（１０；１２０）の上記歯（１６，１８；１２６，１２８）の上記ベルト接触面（２６；１３２）に接触するように構成されたベルト（９０；１１０）を備え、複数の横リブ（９２；１１２）が上記ベルト（９０；１１０）上に配置され、かつ上記ベルト（９０；１１０）が上記スプロケット（１０；１２０）の周りを運ばれるにつれて上記スプロケット（１０；１２０）の上記第２の開口（２４；１４４）と係合するように構成され、
上記本体（１２；１２２）の最も外側の周辺に沿った方向に関して、上記第１の開口（２２；１４０）のベルトインタフェース部（３８）は、上記第１の開口（２２；１４０）の最大寸法よりも狭いことを特徴とするコンベアベルトシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンベアベルトシステムにおいて、さらに第２のスプロケット（１０；１２０）を備えたことを特徴とするコンベアベルトシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してコンベアベルトに関し、より具体的には、衛生状態を維持するために洗浄システムが使われなければならない環境で、コンベアベルトを推進するために使用されるスプロケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軽量コンベヤベルトは、一般的にプラスチックやゴムで被覆された布地、またはプラスチックシートから構成されている。食品加工工場のような、衛生と清潔さが重要な用途では、これらのコンベヤベルトは、細菌の増殖や他の衛生的な問題を防ぐために、モノリシックなプラスチックからなり、または、汚染物質がベルトの本体内に入ることができないように密封されているのが望ましい。さらに、そのようなコンベアのスプロケットとベルトに洗浄液をスプレーする洗浄システムが、汚染物質の拡散を防止するために使用される。
【０００３】
このようなコンベアベルトは、駆動スプロケットがリブに係合し、ベルトをより良く推進することを可能にするために、一般的にベルトの裏側に横リブが設けられている。図９は、ベルトのリブと係合してそのベルトを駆動するために使用される駆動スプロケットの現在の技術を示している（例えば、米国特許出願公開Ｎｏ．２００６／０１４４６７６参照。）。図９に見られるように、現在のスプロケットは、略円筒形の形状で、上記ベルトのリブと係合する溝を有する。
【０００４】
しかしながら、衛生状態を維持するために洗浄システムが使用されている環境で、上述のスプロケットは幾つかの欠点を被る。まず、スプロケットとベルトの裏側との間に隙間を殆ど残さず、ベルトがスプロケット上にきつく載る。この場合、破片や汚染物質が小さな隙間に狭窄されて、影響された領域の洗浄に大きな困難を引き起こす。さらに、多くの場合には、２つ以上のスプロケットがベルトに係合するように使用されており、上述したスプロケットは、スプロケット（複数）の間の領域に洗浄液を通過させるための選択肢を殆ど提供しない。
【０００５】
これらの欠点は、図８に描かれた定置洗浄（cleaning-in-place）システムと併せて、モジュラベルトのために、図７Ａに示されているスプロケットで克服された（例えば、米国特許出願公開Ｎｏ．２００８／０１９０４６２およびＮｏ．２９９０／００５０１８５参照）。しかし、図７Ａのスプロケットは、フレキシブル（非モジュラ）ベルトでの使用には理想的には適していない。例えば、図７Ｂに示されているように、歯の形状と、歯の隣接する対の間のサポートの欠如は、ベルトが張力下にありながらフレキシブルベルトがスプロケットの周辺を取り巻くことを強制されることから、フレキシブルベルトが曲がる（buckle）のを許容する。時間が経つにつれて、この曲がり（buckling）は、ベルトへの損傷（ベルトの表面上のクラックを含む）を引き起こす。
【０００６】
モジュラコンベヤベルトのための別のスプロケットが米国特許Ｎｏ．６３６７６１３Ｂ１に開示されている。このスプロケットは、対にして配置された複数の歯を備え、その対は、軸（その周りに上記スプロケットが回転するように構成されている）の周りに角度的に離間されている。歯の各対は、第１の開口によって、歯の隣接する対から離間されている。また、歯の各対における各歯は、第２の開口によって、その対における他方の歯から離間されている。各歯のベルト接触面は凸であり、その結果、上記スプロケットの最も外側の周辺は略円形である。そのようなスプロケットは、フレキシブルベルトにはあまり適さない。何故ならば、そのフレキシブルベルトは、上記大きい第１の開口をまたがって曲がることができるからである。
【０００７】
したがって、上述の欠点を回避する、フレキシブルベルトの使用のための改善されたスプロケットのニーズがある。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、独立請求項１に記載のスプロケットと、独立請求項９に記載のコンベアベルトシステムを提供することによって、上記ニーズを満たす。好ましい実施形態は、従属請求項から明らかになるであろう。
【０００９】
本発明は、シャフトに係合して軸の周りに回転するための中央開口をもつ本体を有するスプロケットを提供する。上記スプロケットは、上記本体の周辺の周りに配置された複数の歯を有する。上記歯は、上記軸の周りに角度的に離間され、その結果、各歯は、第１の開口によって、隣接する歯から離間されている。各歯は、形状が凸であるベルト接触面を有し、その結果、上記スプロケットの最も外側の周辺は略円形である。
上記歯の上記ベルト接触面は、上記ベルトの曲がる能力を最小化するために、上記スプロケットの上記周辺の周りにベルトを案内する。
【００１０】
上記第１の開口は、円形、台形、または如何なる他の形状であってもよい。上記第１の開口は、上記ベルトの裏側を洗浄液に晒すように構成されている。
【００１１】
上記歯は各々、第２の歯を含んでいてもよい。その結果、歯の対が上記本体の上記周辺の周りに配置される。上記各対は、上記第１の開口によって、隣接する対から離間される。歯の対の各歯は、第２の開口によって、その対の他方の歯から離間され得る。上記第２の開口は、上記ベルトのリブと係合するように構成されている。上記第２の開口は、洗浄液が上記スプロケットと上記リブの間を通過できるようにするために、対応するリブよりも大きく構成され得る。
【００１２】
上記本体の縦方向の幅は、上記本体の外側部分と上記本体の内側部分とで異なっていてもよい。さらに、上記本体は、上記内側部分から上記外側部分へ幅が徐々に増加する遷移部分を有していてもよい。
【００１３】
本発明は、横リブを有し得るベルトを備えたコンベアベルトシステムとして具現化され得る。さらに、上記システムは、上述したものと類似したスプロケットを備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の性質および目的のより完全な理解のため、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明が参照されるべきである。
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るスプロケットの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのスプロケットの側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ及び１Ｂのスプロケットの端面図である
【図２】図１Ａ−１Ｃのスプロケットであって、その上に係合したフレキシブルベルトを有するものの側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシステムの斜視図である。
【図４Ａ】本発明の別の実施形態に係るスプロケットの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのスプロケットの側面図である。
【図４Ｃ】図４Ａおよび図４Ｂのスプロケットの端面図である。
【図５】図４Ａ−４Ｃのスプロケットであって、その上に係合したフレキシブルベルトを有するものの側面図である
【図６】本発明の別の実施形態に係る２つのスプロケットであって、その上に係合したフレキシブルベルトを有するものの斜視図である。
【図７Ａ】従来技術のスプロケットの側面図である。
【図７Ｂ】上記従来技術のスプロケットであって、その上に係合したフレキシブルベルトを有するものの側面図である。
【図８】定置洗浄システムの斜視図である。
【図９】別の従来技術のスプロケットであって、その上に係合したフレキシブルベルトを有するもの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に、本明細書では、用語「ベルト」、「コンベア」、「コンベアベルト」および「フレキシブルベルト」は、当該技術分野で知られている如何なる非モジュラベルトを指すためにも互換的に使用される、ということが注記される。そのようなベルトは、プラスチック若しくはゴムでコーティングされた布地、コーティングされたプラスチックシート、モノリシックなプラスチックシート、または他の非モジュラベルト構造から構成され得る。その用語は、例えば、ベルトコンベア、プロセスベルトのような、如何なる用途のためのベルトを指すためにも使用され得る。
【００１６】
図１Ａ−１Ｃは、本発明の実施形態に係るスプロケット１０を示している。スプロケット１０は、ステンレス鋼、プラスチック、または、食品と両立でき容易に洗浄可能であることが一般的に知られている他の適切な材料から構成され得る本体１２を備えている。スプロケット１０は、シャフト（図示せず）を係合するための中央開口１４を含む。シャフトは駆動シャフトであってもよい。中央開口１４は、シャフトが回転さされると、スプロケット１０が回転するのを引き起こすように形成され得る。例えば、中央開口１４は、正方形の形状に形成され得る。このように、スプロケット１０は、ベルト９０（例えば、図２参照。）を駆動するために、シャフトと一致する軸１５の周りを回転し得る。スプロケット１０は、スプロケット１０の周りのベルト９０の移動によって軸１５の周りに回転さされるアイドリングスプロケットであってもよい。本開示に基づいて当業者には明らかであるように、中央開口１４は、異なるシャフト形状に対応するために、他の形状に形成され得る。
【００１７】
スプロケット１０は、本体１２の周辺に対２０にして配置された歯１６，１８を有している。各歯１６，１８は、ベルト接触面２６を有している。ベルト接触面２６は、形状が凸であり、その結果、歯１６，１８のベルト接触面２６によって形成されたスプロケット１０の最も外側の周辺が略円形になっている。歯１６，１８のベルト接触面２６によって形成された不連続な円は、軸１５を中心とし、ベルト９０の曲がる能力を最小化するために、スプロケット１０の上記周辺の周りにベルト９０を案内する。
【００１８】
歯の対１６が軸１５の周りに角度的に離間しており、その結果、歯の各対１６は、第１の開口２２によって、隣接する歯の対１６から離間されている。図２と図３に最も良く示すように、ベルト９０がスプロケット１０に係合されているとき、第１の開口２２は、ベルト９０の裏側と整列するように構成されている。このようにして、第１の開口２２は、概ねスプロケット１０とベルト９０に向かって噴霧された洗浄液が、ベルト９０の裏側に到達することを可能にする。第１の開口２２は、ベルト９０の曲がりを防止するように歯１６，１８のベルト接触面２６の必要量を維持しながら、ベルト９０への洗浄液のアクセスを許すように形成され得る。
【００１９】
図１Ｂ及び図２に最も良く示されている非限定的な例では、第１の開口２２は形状が円形であり、その円の弦はスプロケット１０の周辺と交差し、それによってエッジ２８，３０を形成している。それで、第１の開口２２の広い円形の構成は、十分な洗浄液が循環するのを許す一方、エッジ２８，３０によって創成された小さい周辺の隙間は、適切なベルト接触面２６が歯１６，１８上に残るのを許す。エッジ２８，３０によって創成された隙間の適正サイズは、特定の用途に依存する。例えば、ベルトの硬さおよび／またはベルト内のリブの数や間隔は、スプロケットの歯のベルト接触面による支持を多かれ少なかれ必要とするだろう。エッジ２８，３０、または開示されたスプロケットの要素によって形成された任意のエッジは、面取りされ、丸みが付けられるなどしてもよい。エッジ２８，３０によって形成された隙間は、第１の開口２２のベルトインタフェース部３８と考えられてもよい。本体１２の最も外側の周辺に沿った方向に関して、このようなベルトインタフェース部３８は、第１の開口の最大直径（または寸法）よりも狭い。
【００２０】
図４Ａ〜図６には、別の実施形態のスプロケット５０が示されている。そこでは、第１の開口６２は台形である。第１の開口２２に適した他の形状やサイズは、本開示に基づいて当業者には明らかであろう。第１の開口２２は、複数の開口を備えてもよい。それで、ベルトはベルトのリブ（複数）の間の複数の位置で洗浄液に晒され得る。
【００２１】
スプロケット１０のベルト接触面２６がスプロケット１０の円周の約５０％を占めることがある（第１の開口２２及び第２の開口２４がその円周の残りの５０％を占める。）。
用途（例えば、ベルトの硬さ、リブの数および間隔など）に応じて、ベルト接触面２６は、スプロケット１０の円周の５０％よりも多く又は少なく占めることがある。
【００２２】
対２０の各歯１６，１８は、第２の開口２４によって、その対２０における他方の歯１８，１６から離間されていてもよい。第２の開口２４は、ベルト９０のリブ９２に係合するように構成されている。第２の開口２４は、例えば、テーパが付けられたリブ９２に係合するように、テーパが付けられていてもよい（しかし、これに限定されない）。第２の開口２４は、対応するリブ９２よりも大きいように構成されていてもよい。例えば、第２の開口２４の深さｄは、対応するリブ９２の高さｈよりも長さが大きくてもよい。この態様で、ベルト９０がスプロケット１０によって係合されていながら、ベルト９０のリブ９２の領域から汚染物質を洗い流すために、洗浄液はスプロケット１０とリブ９２との間を通過し得る。
【００２３】
スプロケット１０の本体１２は、変化する縦の幅を有していてもよい。例えば、図１Ａに最も良く示されているように、本体１２の内側部分３２は、本体１２の外側部分３４の幅Ｗｏ未満である幅Ｗｉを有している。この態様で、依然として大きいベルト接触面２６を提供しながら（上記外側部分３４の比較的広い幅Ｗｏのおかげで）、本体１２のために必要な材料の量と本体１２の質量は最小化され得る（上記内側部分３２の比較的狭い幅Ｗｉのおかげで）。さらに、本体１２は、幅が徐々にＷｉからＷｏまで増加する遷移部分３６を有していてもよい。
【００２４】
また、内側部分３２の減少された幅Ｗｉは、ベルト９０の裏側への、特に２つのスプロケットの間に位置するベルト９０の部分への洗浄液のアクセスを向上させるという利点を有する（例えば、図８を参照されたい。それは、洗浄液のＶ字状のスプレーが、減少された幅Ｗｉによってあまり妨げられないところを示している。）。
【００２５】
それらの図は、スプロケット１０，５０の実施形態を描いている。そこでは、第１の開口２２，６２がスプロケット１０，５０の内側部分３２，６４に達しており、また、第２の開口２４，６６がスプロケット１０，５０のスプロケット１０，５０の遷移部分３６，６８に達している。しかしながら、他の構成が可能であり、本開示の範囲内であると考えられる。
【００２６】
図２に移ると、スプロケット１０がベルト９０に係合していることが示されている。歯１６，１８のベルト接触面２６は、スプロケット１０の周辺の周りのベルトと係合するとともに緩和し、また、第２の開口２４は、ベルト９０の横リブ９２と係合する。依然としてベルト９０の曲がりの危険性を最小化するために十分なベルト接触面２６を維持しながら、第１の開口２２は、大きな開口を提供するとともに、ベルト９０がスプロケット１０上を通過するときに洗浄のためのベルト９０の裏側への改善されたアクセスを提供する。スプロケットの第１の開口２２内側部分３２、遷移部分３６および外側部分３４の関係は、ベルト９０への洗浄液のアクセスを改善させ得る。同様に、第２の開口２４における本体１２の変化する幅は、リブ９２への洗浄液のアクセスを改善させ得る。
【００２７】
本発明は、横リブ１１２を有し得るベルト１１０を備えたコンベアベルトシステム１００として具現化され得る（例えば、図３参照）。さらに、そのシステムは、シャフトを係合するための中央開口１２４をもつ本体１２２を有する、上述したのと同様のスプロケット１２０を備えている。システム１００は、１つ以上のスプロケット１２０を含むことができる。上記シャフトは駆動軸であっても良く、この場合には、スプロケット１２０を軸１２３の周りに回転させることを引き起こすだろう。スプロケット１２０は、本体１２２の周辺の周りに対１３０として配置された複数の歯１２６，１２８を有している。各歯１２６，１２８は、ベルト１１０の裏側１１４と係合するように構成されたベルト接触面１３２を有している。ベルト接触面１３２は、形状が凸であり、その結果、歯１２６，１２８のベルト接触面１３２によって形成されたスプロケット１２０の最も外側の周辺が略円形になっている。歯１２６，１２８のベルト接触面１３２によって形成された不連続な円は、軸１２３を中心とし、ベルト１１０の曲がる能力を最小化するために、スプロケット１２０の上記周辺の周りにベルト１１０を案内する。
【００２８】
歯の対１３０が軸１２３の周りに角度的に離間しており、その結果、歯の各対１３０は、第１の開口１４０によって、隣接する歯の対１３０から離間されている。図示のように、ベルト１１０がスプロケット１２０に係合されているとき、第１の開口１４０は、ベルト１１０の裏側１１４と整列するように構成されている。このようにして、第１の開口１４０は、概ねスプロケット１２０とベルト１１０に向かって噴霧された洗浄液が、ベルト１１０の裏側に到達することを可能にする。第１の開口１４０は、ベルト１１０の曲がりを防止するように歯１２６，１２８のベルト接触面１３２の必要量を維持しながら、ベルト１１０への洗浄液のアクセスを許すように形成され得る。
【００２９】
ベルト１１０がリブ１１２を有している場合は、歯の対１３０の各歯１２６，１２８は、第２の開口１４４によって、その対１３０における他方の歯１２８，１２６から離間されていてもよい。第２の開口１４４は、ベルト１１０を移動させるスプロケット１２０の能力を高めるために、ベルト１１０のリブ１１２に係合するように構成されている（スプロケットが駆動スプロケットであるとき）。第２の開口１４４は、例えば、テーパが付けられたリブ１１２に係合するように、テーパが付けられていてもよい（しかし、これに限定されない）。第２の開口１４４は、対応するリブ１１２よりも大きいように構成されていてもよい。例えば、第２の開口１４４の深さは、対応するリブ１１２の高さよりも長さが大きくてもよい。この態様で、ベルト１１０がスプロケット１２０によって係合されていながら、ベルト１１０のリブ１１２の領域から汚染物質を洗い流すために、洗浄液はスプロケット１２０とリブ１１２との間を通過し得る。
【００３０】
本発明は１つ以上の特定の実施形態に関して説明されたが、本発明の他の実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることが理解されるだろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその合理的な解釈によってのみ制限されるとみなされる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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