(57)【要約】【課題】レールなどの外部に設置されたガイドに沿って移動する搬送装置や扉などを電動機で駆動する場合の摩擦駆動ローラにおいて、簡単な構造で且つ安価で確実に弾性体の摩擦駆動部とローラ本体との回り止めができる摩擦駆動ローラを得る。【解決手段】一体で成形加工される弾性体の摩擦駆動部１０の一部分である複数の突起１０aがローラ本体の回転面に対して垂直な方向に突出し、ローラ本体側面の壁５を貫通しているため安価で確実性のある機械的な回り止め構造を実現した。【選択図】図１
2006021728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属からなるローラ本体の外周面の全周にわたり弾性体の摩擦駆動部を形成してなる駆動ローラにおいて、ローラ本体の全周にわたり少なくとも１本の凹状の溝部を有し、該溝部の少なくとも一方の側面の壁を貫通するとともに、該ローラ本体の回転面に垂直な方向に突出する複数の弾性体の突起をもつ前記摩擦駆動部を一体で成形加工したことを特徴とする摩擦駆動ローラ。
【請求項２】
前記摩擦駆動部の突起が段付きの突起で、突起の外径が貫通する前記溝部側面の壁の内側よりも外側で大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦駆動ローラ。
【請求項３】
前記摩擦駆動部の突起が逆テーパの突起で、突起の外径が貫通する前記溝部側面の壁の内側から外側にいくほど径が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の摩擦駆動ローラ。
【請求項４】
前記摩擦駆動部が熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の摩擦駆動ローラ。
【請求項５】
前記摩擦駆動部の複数の突起部端面にゲートを設け、溶融した熱可塑性エラストマーをゲート部を通して射出成形することにより製造される請求項４に記載の摩擦駆動ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構造で且つ安価で確実に弾性体の摩擦駆動部とローラ本体との回り止めができる摩擦駆動ローラの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レールなどの外部に設置されたガイドに沿って移動する搬送装置や扉などを駆動する場合、電動機の出力を減速機で減速し、その出力で摩擦駆動ローラを回転させレール上を自走する。摩擦駆動ローラは金属のローラ本体と、該ローラ本体の外周面を覆うようにして形成される弾性体の摩擦駆動部で構成される。前記摩擦駆動部は、凸状のレールの断面形状にはまる凹状の断面形状をしており、ローラ本体と一体となって回転駆動される。
【０００３】
図７は従来の摩擦駆動ローラを示す部分断面図である。
金属製のローラ本体２と摩擦駆動部１０の回り止めは、摩擦駆動部の材質や製造方法により各種の方法がとられている。加硫ゴム成形で摩擦駆動部１０を形成する場合は、ローラ本体２の接着面４aに接着剤を塗布しゴムとの接着強度を向上させて回り止めとしている。
【０００４】
一方、ローラ本体を本体と側板の２つの部品に分割し、ウレタンゴム成形品と本体及び側板に機械的な回り止め形状を設けて組付けすることにより回り止めとしている場合もある（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５５４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の摩擦駆動ローラは次に掲げるような課題があった。ローラ本体と摩擦駆動部の回り止めを接着剤で行う方法は、金属とゴムとの接着強度が金属の表面処理や洗浄、及び接着剤の塗布方法に大きく影響され、製造された摩擦駆動ローラの回り止めトルクにばらつきが生じるという課題があった。回り止めトルクが電動機から減速機を経由して伝達された駆動トルクを下回ると、ローラ本体から摩擦駆動部が外れて破損に至る。
【０００７】
また、図８は従来の摩擦駆動ローラに大きな荷重がかかった場合の摩擦駆動部１０の剥離を示す図である。
摩擦駆動部１０が荷重により変形しローラ本体２の側面の壁５から剥離し内側に倒れ込む。この場合、摩擦駆動部が変形し滑らかに動作せず振動や動作不良の原因となっていた。
【０００８】
さらに、成形加工の前工程として金属の表面処理を剥離する工程や洗浄工程、接着剤を塗布する工程など加硫成形を行う前工程が複雑でコストが高いという課題があった。
【０００９】
また、部品を別体で製作し機械的な回り止め形状を設けて組付ける方法では、加工や部品点数が多くなる、さらに組立て工程が必要であり、コストが高いという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような課題の少なくとも１つを解消するために考案されたもので、簡単な構造で確実に回り止めができる低コストな摩擦駆動ローラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、金属からなるローラ本体の外周面の全周にわたり弾性体の摩擦駆動部を形成してなる駆動ローラにおいて、ローラ本体の全周にわたり少なくとも１本の凹状の溝部を有し、該溝部の少なくとも一方の側面の壁を貫通するとともに、該ローラ本体の回転面に垂直な方向に突出する複数の弾性体の突起をもつ前記摩擦駆動部を一体で成形加工したことにより上記目的が達成される。
【００１２】
本発明において最も特徴的なことは、一体で成形加工される弾性体の摩擦駆動部の一部分である複数の突起がローラ本体の回転面に対して垂直な方向に突出し、ローラ本体側面の壁を貫通しているため機械的な回り止めとなることである。そして、その突起を形成するためにはローラ本体の所定の位置に孔をあけておくという簡単な方法で、成形加工時に可塑化した弾性体が充填され形状が形成される。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の突起が段付きの突起で、突起の外径が貫通するローラ本体の外周にある溝部側面の壁の内側よりも外側で大きくなっていることにより上記目的が達成される。
【００１４】
摩擦駆動ローラに荷重がかかると、弾性体の摩擦駆動部がひずんで凹形状の側面部分が内側に引っ張られる方向に力がかかる。このとき段付きの突起の段差部がひっかかりとなり内側に倒れないようになっている。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１の突起が逆テーパの突起で、突起の外径が貫通するローラ本体の外周にある溝部側面の壁の内側から外側にいくほど径が大きくなることにより上記目的が達成される。
【００１６】
これは、前記段付きの突起の段差部分と同じような効果が期待できる。すなわち、摩擦駆動部の凹形状の側面部分が内側に倒れようとしても突起のテーパー部が逆テーパーとなっていて倒れるのを防止している。
【００１７】
請求項４の発明は、前記摩擦駆動部を熱可塑性エラストマーとすることにより上記目的が達成される。熱可塑性エラストマーはゴムと樹脂の中間の性質をもち、加硫成形と比較して高い生産性を実現でき、コストを安く抑えることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、前記摩擦駆動部の複数の突起部端面にゲートを設け、溶融した熱可塑性エラストマーをゲート部を通して射出成形することにより上記目的が達成される。
【００１９】
通常、射出成形のゲート部にはゲート残りといって不定形の小さな突起が形成される。円周面にゲートを設定した場合、このゲート残りが摩擦駆動面と外部に設置されたレールとの間に挟まり異常な振動や騒音がでないよう検査し、場合によっては取り除く必要があった。ところが本発明のようにゲートをローラ本体側面の壁を貫通する複数の突起部端面に設けることにより、ゲートの位置を摩擦駆動ローラの円周面から避けることができ、ゲート残りを検査し取り除く工程を省略することができ、コストをより安く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明の摩擦駆動部とローラ本体の回り止めは、機械的な回り止めの構造をとっているため安定した回り止めトルクを有している。
また、摩擦駆動部の突起は回り止めの効果だけでなく、凹形状の側面部分が内側に倒れるのを防ぐ効果を有する。
さらに、ローラ本体に追加する加工は単純な孔あけ加工のみであり低コストで効果的な回り止め方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面をもとに詳述する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の摩擦駆動ローラの第１実施例を示す正面図（a）と部分断面図（b）である。金属製のローラ本体２は減速機の出力軸に嵌装するための孔３を中心に持つ。またローラ本体２の外周面４は、レールに接する摩擦駆動部１０を均一の肉厚で形成するために凹形状となっている。さらに、前記摩擦駆動部１０とローラ本体２の機械的な回り止めとして凹形状の側面の壁部５を貫通する複数の孔１１を有する。
【００２３】
また、孔の位置はできるだけローラ本体の外径に近い位置に設けるのが望ましく、円周方向に受ける力がより小さくて済むことと、摩擦駆動部凹形状の側面部分が内側に倒れるのを防ぐ効果が高い。また、必要に応じて孔の数を増やしたり直径を大きくすることにより回り止めとしての強度を増すことが可能である。成形加工の金型を修正することなしにローラ本体２の加工で対応できるのも設計の自由度が高い。
【００２４】
レールに接する摩擦駆動部１０は、前記ローラ本体２の外周面４の凹形状を覆うように全周にわたってゴムなどの弾性体で成形加工され、その形状は相手レールの断面形状に合わせて凹形状をしている。そして、ローラ本体２に設けられた回り止め用の複数の孔11には成形加工時に可塑化した弾性体が充填され回り止めの突起１０aが形成される。該突起１０aは、ローラ本体２の回転面に垂直方向に突き出ていてなおかつローラ本体２と一体化しているため、回り止めとしての効果は高い。摩擦駆動部１０がゴムなどの弾性体で構成される理由は、レールとの接触面の摩擦係数を確保するとともに、走行時の騒音や振動を軽減する目的である。
【００２５】
図６は本発明の摩擦駆動ローラを使用した駆動装置１００を示す正面図（a）と側面図（b）である。
電動機１０１の出力は減速機１０２に入力され、所定の減速比で回転速度は減速され、トルクは増大する。減速機出力軸に１０３に嵌装された摩擦駆動ローラ１に伝達された動力は、外部に設置されたレール１１０上でころがり駆動装置１００自身を自走させる。
【００２６】
図示しない搬送物は、減速機１０２のフランジ部１０４に固定され、その荷重の一部若しくは全部を摩擦駆動ローラ１で支承する。
【実施例２】
【００２７】
図２は本発明の第２実施例である摩擦駆動ローラを示す部分断面図である。第１実施例の摩擦駆動ローラと異なる点は、回り止めの突起１０bが大径部１２と小径部１３で構成されている点である。これは第１実施例の摩擦駆動ローラと同様、ローラ本体２の凹形状の側面の壁部５を貫通する孔を大径部と小径部に加工し可塑化した弾性体が充填されることで実現される。
【００２８】
本実施例は、図８に示す壁部５からの剥離に対してさらに改善した実施例である。摩擦駆動部１０に荷重がかかって内側に倒れるような力がかかっても段差部７があることによりローラ本体２の壁部５から剥離しないようになっている。
【実施例３】
【００２９】
図３は本発明の第３実施例である摩擦駆動ローラを示す部分断面図である。第１実施例の摩擦駆動ローラと異なる点は、回り止めの突起１０cが側面外側にいくほど大径となっているテーパー状の突起であることである。これは第１実施例の摩擦駆動ローラと同様、ローラ本体２の凹形状の側面の壁部５を貫通する孔をテーパーに加工し可塑化した弾性体が充填されることで実現される。
【００３０】
本実施例も第２実施例と同様、壁部５からの剥離に対してさらに改善した一実施例である。摩擦駆動部１０に荷重がかかって内側に倒れるような力がかかってもテーパー部１４があることによりローラ本体２の壁部５から剥離しないようになっている。
【００３１】
摩擦駆動部１０の材質にはゴムが主に用いられていたが、ゴムと樹脂の中間の性質を持つ熱可塑性エラストマーを用いることにより成形サイクルが非常に短くなりコストが安くなった。
【００３２】
通常、ゴムの加硫成形では金型内で熱を加えゴムのモノマーを架橋反応させ高分子にしている。このように金型内で化学反応を伴うものは一般に成形サイクルが長くなるのが欠点である。熱可塑性エラストマーの成形加工は、このような化学反応を伴う成形法ではなく、溶融したエラストマーの冷却、固化を行っており通常の樹脂成形加工と同じで高い生産性がある。
【００３３】
さらに、ゴムの加硫成形では架橋前の分子量の比較的小さいモノマーが流動するためバリが発生する。従って成形加工した後、バリを取り除く工程が必要であった。熱可塑性エラストマーの成形加工では、高分子量のポリマーのまま溶融して流動化させるため、バリの発生を抑えることができ、バリを取り除く工程を省略することが可能となりコストを抑えることができる。
【００３４】
図４は第２実施例の摩擦駆動ローラの摩擦駆動部１０を熱可塑性エラストマーで射出成形する場合の金型要部断面図である。
【００３５】
ローラ本体２は中心にある孔３と金型内にあるピン５０で位置決めされる。さらにゲート５２の位置に段付き突起が形成されるべき孔が位置決めされるよう円周方向の位置決めを行うピン５１とローラ本体２にある穴６を勘合させて金型内に挿入される。摩擦駆動部１０の駆動面の形状を形成する中子５３がスライドして溶融したエラストマーが充填される空間を形成する。回り止めの段付き突起が形成されるべき孔は複数あり、従ってゲートも複数設置することが可能であり成形条件的にも都合が良い。
【００３６】
溶融したエラストマーは、金型内に形成された通路とゲート部５２を通して前記製品となるべき空間を充填し、冷却され製品となる。ゲート部は摩擦駆動ローラの駆動面とは異なる側面に設けてあるため、ゲート残りの段差が振動や騒音の原因になったりすることはない。
【００３７】
図５は、レールと摩擦駆動ローラの駆動面の凹凸の関係が反対になった例である。この例においてもローラ本体２の外周の凸形状部８の両側もしくは片側に凹状の溝部を設け、該溝部側面の壁５に貫通孔を設けることにより回転面に垂直な方向に突出する突起１０aを一体で成形加工することが可能であり、同様の回り止め構造を実現できる。さらに、ローラ本体２の外周の凸形状部８に同様の貫通孔１５を設け成形加工することにより摩擦駆動部１０とローラ本体２を強固に一体化することも本発明の範疇にある。
【００３８】
また、本発明の特徴をなす回り止めの突起は、発明の趣旨を逸脱しない範囲内でローラ本体の回転面に対し垂直であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施例を示す正面図（a）と部分断面図（b）
【図２】本発明の第２実施例を示す部分断面図
【図３】本発明の第３実施例を示す部分断面図
【図４】本発明を実施するための射出成形金型の要所を示す断面図
【図５】本発明の第４実施例を示す正面図（a）と部分断面図（b）
【図６】本発明の摩擦駆動ローラの使用状態を示す正面図（a）と側面図（b）。
【図７】従来の摩擦駆動ローラを示す部分断面図
【図８】従来の摩擦駆動ローラの摩擦駆動部の変形を示す図面
【符号の説明】
【００４０】
１・・・摩擦駆動ローラ
２・・・ローラ本体
３・・・取り付け孔
４・・・ローラ本体の外周面
４a・・・接着面
５・・・側面の壁
６・・・位置決め穴
７・・・段差部
８・・・凸形状部
９・・・摩擦駆動部のハガレ
１０・・・摩擦駆動部
１０a、１０b、１０c・・・突起部（回り止め）
１１・・・ローラ本体の孔
１２・・・大径部
１３・・・小径部
１４・・・テーパー部
１５・・・回り止め
５０、５１・・・位置決めピン
５２・・・ゲート部
５３・・・中子
１００・・・駆動装置
１０１・・・電動機
１０２・・・減速機
１０３・・・減速機の出力軸
１０４・・・フランジ部
１１０、１１１・・・レール
【図１】
2006021728.tif 000003
【図２】
2006021728.tif 000004
【図３】
2006021728.tif 000005
【図４】
2006021728.tif 000006
【図５】
2006021728.tif 000007
【図６】
2006021728.tif 000008
【図７】
2006021728.tif 000009
【図８】
2006021728.tif 000010