(57)【要約】【課題】エンドレスベルトの蛇行を防止する自動調芯プーリと、このプーリを備えたベルトコンベアを提供する。【解決手段】ベルトコンベア１は、１対の本発明に係る自動調芯プーリ２０を有し、１対の自動調芯プーリの間にエンドレスベルト１０がかけ渡される。一方の自動調芯プーリ２０は、駆動プーリとして機能し、モータ等の駆動装置８０を備える。他方の自動調芯プーリ２０は、従動プーリとして機能する。２つの自動調芯プーリ２０は、図示しない軸受装置により支持される。自動調芯プーリ２０は、基本的な手段として、シャフト２１と、シャフト２１の中央部に装備される球面滑り軸受５０と、シャフト２１の外周部に取り付けられる円筒状のドラム３０と、ドラム３０の両端部に配設されてシャフト２１との間を連結する連結部材４０を備える。連結部材４０は、例えばネオプレンゴム等の可撓性の材料を断面Ｕ字形に折り曲げてつくられる。シャフト２１とドラムの間でトルクは伝達されるが、シャフト２１とドラム３０の回転軸は互に偏位でき、自動調芯される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、シャフトの外周側に配設されるドラムと、シャフトに取り付けられてドラムの中央部を揺動自在に支持する球面滑り軸受と、ドラムの両端部に取り付けられるフランジと、シャフトとドラムに両端部が固定されてシャフトとドラムの間でトルクを伝達する連結部材を備え、
連結部材は弾性を有する材料でつくられる自動調芯プーリ。
【請求項２】
連結部材は、断面がＵ字形状のリング状の部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項３】
連結部材は、断面がＶ字形状のリング状の部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項４】
連結部材は、断面がＳ字形状のリング状の部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項５】
連結部材は、断面がＺ字形状のリング状の部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項６】
連結部材は、断面が平行な円筒形状のリング状の部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項７】
連結部材の材料は、ゴム又は樹脂である請求項１乃至６のいずれかに記載の自動調芯プーリ。
【請求項８】
連結部材は、複数の板バネをスポーク状に配設した請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項９】
連結部材は、ベローズ構造を有する部材である請求項１記載の自動調芯プーリ。
【請求項１０】
連結部材の材料は、金属、樹脂、セラミックス、又は複合材料である請求項７，８又は９に記載の自動調芯プーリ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の自動調芯プーリを駆動プーリと従動プーリとし、駆動プーリと従動プーリの間にかけ渡されるエンドレスベルトを備えるベルトコンベア。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の自動調芯プーリを駆動プーリと従動プーリとし、駆動プーリと従動プーリの間にかけ渡されるエンドレスベルトを備えるベルト動力伝導装置。
【請求項１３】
シャフトと、シャフトの外周側に配設されるドラムと、シャフトに取り付けられてドラムの中央部及び両端部を揺動自在に支持する自動調芯ベアリングと、ドラムの両端部に取り付けられるフランジと、シャフトに取り付けられた自動調芯ベアリングのアウタレースと、ドラムに両端部が固定される連結部材を備え、
連結部材は弾性を有する材料でつくられる自動調芯プーリ。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の自動調芯プーリを駆動プーリとし、請求項１３に記載の自動調芯プーリを従動プーリとし、駆動プーリと従動プーリの間にかけ渡されるエンドレスベルトを備えるベルトコンベア。
【請求項１５】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の自動調芯プーリを駆動プーリとし、請求項１３に記載の自動調芯プーリを従動プーリとし、駆動プーリと従動プーリの間にかけ渡されるエンドレスベルトを備えるベルト動力伝導装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動プーリと従動プーリの間にスチール製やプラスチック製のベルトがエンドレス状にかけ渡されたベルトコンベアにおける蛇行防止機能をもつ自動調芯ベルトプーリ装置とベルトコンベア装置及びベルト動力伝導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトコンベアは、各種の物品の搬送装置として多用されており、特に高硬度のスチールベルトを用いるものは、化学薬品、食料品をはじめとして、半導体を製造するクリーンルーム等で使用されている。
特に、搬送の位置精度が要求されるベルトコンベアにあっては、ベルト走行時の蛇行防止が重要であって、ベルトの裏面にＶ字断面のガイド帯を貼着して、Ｖ字断面の溝を有するプーリにより蛇行防止を行うようにしている。
【０００３】
又、下記の特許文献１は、プーリの両端に鍔を備え、この鍔に回転ローラを軸着して片寄りするベルトを案内するものが開示されている。
特許文献２は、プーリの両側の軸を自動調芯軸受で支承し、プーリの軸が軸線方向に移動することを利用して走行するベルトの蛇行を防止するものを開示している。
特許文献３は、軸の両端を支持する軸受に自動調芯軸受を使用するものを開示する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６４４２５号公報
【特許文献２】
特開平６−２４７５２６号公報
【特許文献３】
特開平１１−７９３４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献に開示された装置は、いずれも複雑な機構を備えるものである。
本発明は、より簡単な構成によって走行ベルトの蛇行を防止することができるベルトコンベア用の自動調芯プーリと、このプーリを備えたベルトコンベアの蛇行防止装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動調芯プーリは、基本的手段として、シャフトと、シャフトの外周側に配設されるドラムと、シャフトに取り付けられてドラムの中央部を揺動自在に支持する球面滑り軸受と、ドラムの両端部に取り付けられるフランジと、シャフトとドラムに両端部が固定されてシャフトとドラムの間でトルクを伝達する連結部材を備える。そして、連結部材は弾性を有する材料でつくられるものである。
【０００７】
また、連結部材は、断面がＵ字形状のリング状の部材、断面がＶ字形状のリング状の部材、断面がＳ字形状のリング状の部材、断面がＺ字形状のリング状の部材、断面が平行な円筒形状のリング状の部材でつくることができる。
【０００８】
そして、連結部材の材料は、ゴム又は樹脂が選択される。
さらに、連結部材は、複数の板バネをスポーク状に配設したり、ベローズ構造を有する部材でつくることができ、連結部材の材料は、金属、樹脂、セラミックス、又は複合材料でつくられる。
【０００９】
また、本発明のベルトコンベア及びベルト動力伝導装置は、上述した自動調芯プーリを駆動プーリと従動プーリとし、駆動プーリと従動プーリの間にかけ渡されるエンドレスベルトを備えるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の自動調芯プーリと、このプーリを備えたベルトコンベア及びベルト動力伝導装置の説明図である。
全体を符号１で示すベルトコンベア及びベルト動力伝導装置は、１対の本発明に係る自動調芯プーリ２０を有し、１対の自動調芯プーリの間にエンドレスベルト１０がかけ渡される。
【００１１】
一方の自動調芯プーリ２０は、駆動プーリとして機能し、モータ等の駆動装置８０を備える。
他方の自動調芯プーリ２０は、従動プーリとして機能する。２つの自動調芯プーリ２０は、図示しない軸受装置により支持される。
【００１２】
自動調芯プーリ２０は、基本的な手段として、シャフト２１と、シャフト２１の中央部に装備される球面滑り軸受５０と、シャフト２１の外周部に取り付けられる円筒状のドラム３０と、ドラム３０の両端部に配設されてシャフト２１との間を連結する連結部材４０を備える。
【００１３】
連結部材４０は、例えばネオプレンゴム等の可撓性の材料を断面Ｕ字形に折り曲げてつくられる。
Ｕ字形の連結部材の内周部は、シャフト２１に固定されるカラー２２に固着される。連結部材４０の外周部は、ドラム３０の両端部に取り付けられるフランジ２４と一体にドラム３０に固着される。
【００１４】
この自動調芯プーリ２０は、シャフト２１とドラム３０が連結部材４０で連結されているので、一体に回転する。しかし、シャフト２１はその中央部で球面滑り軸受５０を介してドラム３０を支持し、連結部材４０は可撓性のある材料でつくられているので、シャフト２１の回転軸線Ｃ１と、ドラム３０の回転軸線Ｃ２はある角度範囲内で交差しつつ共回転することができる機能を備えている。
【００１５】
図２は、自動調芯プーリ２０の全体構造を示す説明図、図３は要部の構造を示す説明図である。
自動調芯プーリ２０のシャフト２１には、１対のカラー２２がねじ穴２３を利用して、セットビス等により固定される。
【００１６】
カラー２２の外周部には、連結部材４０の内周部４２が接合される。この場合は、接着剤を使用したり、焼付け等の手段が利用される。
連結部材４０の外周部４１は、フランジ２４に重ね合わされ、ドラム３０のねじ穴３１を利用して、ボルト等により固着される。
【００１７】
シャフト２１の中央部でドラム３０を支持する球面滑り軸受５０は、インナレース５１がシャフト２１に固定され、アウタレース５２がドラム３０の中央部の内側に固定される。
インナレース５１とアウタレース５２の接合滑り面５３は、球状に形成されている。
【００１８】
図３に示すように、連結部材４０は、ネオプレンゴム等の弾性材料でつくられているので、内周部４２と外周部４１の間隔は、矢印Ｆ１で示す方向に伸縮することができる。
シャフト２１とドラム３０は、中央部で１個の球面滑り軸受５０で支持されているので、シャフト２１の回転軸線Ｃ１に対して、ドラム３０の回転軸線Ｃ２は、球面滑り軸受５０を中心として、互いに偏位し、傾くことが可能となる。
【００１９】
図４は、本発明の自動調芯プーリを使用するベルトコンベアの作動の原理を示す説明図である。
先に説明したように、自動調芯プーリ２０のシャフト２１は、連結部材４０を介してドラム３０にトルクを伝達する。したがって、モータ等の駆動装置８０からトルクを与えられる駆動側のプーリは、ドラム３０を回転駆動し、エンドレスベルト１０を送る。
【００２０】
従動側のプーリは、エンドレスベルト１０により駆動され、ドラム３０とシャフト２１は一体に回転する。
駆動側のプーリと従動側のプーリともに、図示しない適宜のラジアル軸受により、シャフト２１を回転自在に支持する。
適宜の調整機構により、駆動側のプーリと従動側のプーリの間の軸間距離Ｌ１を調整して、エンドレスベルト１０に所定の張力を与えると、ドラム３０の回転軸線Ｃ２は、エンドレスベルト１０の走行軸線Ｖ１に対して直交する方向に調芯される。
【００２１】
そこで、シャフト２１を支持する軸受の位置精度によって、シャフト２１の回転軸線Ｃ１がドラム３０の回転軸線Ｃ２に対して、それぞれ角度α、角度θだけずれた場合にでも、ドラム３０の回転軸線は正しく調芯され、エンドレスベルト１０の蛇行を防止することができる。
【００２２】
図５は、エンドレスベルト１０の幅寸法Ｗ１と自動調芯プーリ２０のフランジ２４の間の寸法Ｗ２の関係を示す説明図である。
エンドレスベルト１０の幅寸法Ｗ１は、プーリのフランジ２４の間の寸法Ｗ２より小さく設定されている。
【００２３】
そこで、エンドレスベルト１０は走行中にこの幅寸法の差の距離だけ、ドラム３０上を矢印Ｓ１方向に移動する。移動したベルトは、一方のフランジ２４の内側面２４ａに当接する。ベルトの走行によりベルトが他方のフランジ２４側へ移動して内側面２４ａに当接する動きをくり返すことにより、蛇行が発生する。
しかしながら、本発明の自動調芯プーリを使用すると、エンドレスベルトは一方のフランジ２４に当接した状態で走行するようにドラム３０はシャフト２１に対して撓むので、ベルトは蛇行することなく、幅方向の位置を保って走行する。
【００２４】
そこで、本発明の自動調芯プーリを使用するコンベアは、エンドレスベルトの走行面が水平面以外の傾斜面、さらには、垂直面となるように構成することが可能となる。
【００２５】
図６は、エンドレスベルト１０の材料にステンレススチール等の硬質金属を使用する場合を示し、フランジ２４の内周側面２４ｂに鏡面加工仕上げを施し、エンドレスベルト１０がフランジ２４に乗り上げるのを防止する。
【００２６】
図７はエンドレスベルト１０の端部１０ａに面取り加工を施して、フランジへの乗上げを防止する手段を示す。
上述した本発明の実施の形態にあっては、連結部材をゴムや樹脂等の弾性材料を断面がＵ字形になるように折り曲げて形成した例を示した。
しかしながら、この連結部材は、シャフト２１とドラム３０の間でトルクのみを伝達し、回転軸の偏位を吸収する機能を備えればよいので、種々の形態が採用できる。
【００２７】
図８は、４つの例を示す。
（ａ）は、連結部材１４０を断面がＶ字状のリングに形成した例を示す。
（ｂ）は、連結部材１４１を断面がＳ字状のリングに形成した例を示す。
（ｃ）は、連結部材１４２を断面がＺ字状のリングに形成した例を示す。
（ｄ）は、連結部材１４３を断面が平行となるリングに形成した例を示す。
いずれも、材質はゴム（ネオプレン、ＮＢＲ、シリコン、ポリウレタン、弗素ゴム等）や、樹脂（塩ビ、ＡＢＳ、ポリエチレン、テフロン（登録商標）等）が使用される。
【００２８】
図９〜図１１は、比較的大きなトルクを伝達する連結部材の実施形態を示す。図９は、連結部材２４０を複数枚の板バネで構成する例を示す。板バネは、リベット２４０ａ等で、シャフト２１の取付部材２１ｂとドラム３０の取付部材３０ｂに固着される。
【００２９】
図１０は、連結部材２４１をベローズにより構成する例を示す。
【００３０】
図１１は、連結部材２４２を溶接構造により構成する例を示す。
いずれも、材質はバネ鋼等の金属や、ＦＲＰ、セラミックス、又はこれらの複合材等が選択される。
【００３１】
図１２は、本発明のベルトコンベアの従動側に使用される自動調芯プーリの他の実施形態を示す説明図である。
全体を符号３００で示す従動側の自動調芯プーリはシャフト３１０を有し、シャフト３１０の外周部にドラム３３０が配設される。ドラム３３０の中央部には、取付部３３２を介して自動調芯ベアリング３６０が取り付けられる。
【００３２】
ドラム３３０の両端部にはフランジ３４０が固定される。ドラム３３０の両端部に対向するシャフト３１０上には、自動調芯ベアリング３６０が配設される。ベアリング３６０のアウタレース３６２は、リング部材３２０の内周部に固定される。リング部材３２０のフランジ３４０の間は連結部材３５０で連結される。
【００３３】
連結部材は、弾性材料でつくられ、シャフト３１０の回転軸線とドラム３３０の回転軸線の偏位を許容する。
連結部材３５０の形状、構造、材質等は、先に説明した実施形態のものが利用できる。
【００３４】
従動側のプーリは、トルク伝達を必要としないので、従動側の自動調芯プーリ３００のシャフト３１０は、回転する必要はない。
そこで、本発明のように、シャフトを固定し、自動調芯ベアリングでドラムを回転支持するので、よりスムーズなドラムの回転が達成される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の自動調芯プーリは以上のように、プーリのシャフトとドラムの間でトルクは伝達するが、シャフトとドラムの回転軸は偏位することを許容して、自動調芯を達成するものである。
この自動調芯プーリを装備するベルトコンベア及びベルト動力伝導装置は、ベルトの蛇行が防止され、ベルトがプーリのドラムのフランジに乗り上げる不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動調芯プーリとベルトコンベアの説明図。
【図２】本発明の自動調芯プーリの全体構造を示す説明図。
【図３】本発明の自動調芯プーリの要部の構造を示す説明図。
【図４】本発明のベルトコンベアの作動を示す説明図。
【図５】ベルトと自動調芯プーリの寸法関係を示す説明図。
【図６】フランジの鏡面仕上げを示す説明図。
【図７】ベルトの端部の面取り加工処理を示す説明図。
【図８】連結部材の例を示す説明図。
【図９】連結部材の他の例を示す説明図。
【図１０】連結部材の他の例を示す説明図。
【図１１】連結部材の他の例を示す説明図。
【図１２】本発明の従動プーリの他の例を示す説明図。
【符号の説明】
１  ベルトコンベア
１０  エンドレスベルト
２０  シャフト
２２  カラー
２４  フランジ
３０  ドラム
４０  連結部材
５０  球面滑り軸受
８０  駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004353688.tif 000011
【図１０】
2004353688.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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