JP2000007133A - ベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ベルトに生じた微小な亀裂をも検知
することが可能な信頼性の高いベルト駆動装置を提供す
る。 【解決手段】ベルト面の垂直方向に対して角度を有し
て、非接触に対象物の有無を検知するセンサを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト駆動装置に
関し、詳しくはベルトの亀裂，破断を検知することが可
能ベルト駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトにより、駆動力を伝達したり、物
質を搬送する装置は種々実用化されている。長時間使用
することによるベルトの破断は、装置の信頼性の点で大
きな問題となる。そのため、破断を生じる前の段階であ
る、亀裂を検知する方法として、ベルトに通電層を設け
てプーリ間の抵抗変化で劣化を検知する方法が特開平1
−279152号公報に開示されている。

【０００３】また、非接触に対象物の有無を検知するセ
ンサ、例えば、発光ダイオードとフォトトランジスタを
組み合わせ、光の入射，遮蔽により対象物の有無を検知
するような光電センサ等をベルト端部の亀裂の検知に使
用することが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
従来技術は、Ｖベルトの様に接触部の抵抗値が管理でき
る装置には有効と考えられるが、幅広のベルトを用いた
場合、蛇行による接触部分の押圧力分布の変化により、
プーリとの接触抵抗が一定とはならないため、使用する
のが困難と考えられる。また、ベルトを一方のプーリに
巻き付け、他方のプーリに巻き取るベルトの搬送方式で
は、巻付け量により抵抗値が変化するため、上記公知例
では、劣化検知は難しい。

【０００５】また、非接触に対象物の有無を検知するセ
ンサをベルト端部に設け、ベルト端部の亀裂の検知に使
用する方法は、センサをベルト面と垂直に設けた場合、
亀裂が拡大して空隙が生じれば検知可能となるが、亀裂
発生の当初は、ベルトの亀裂部分自体は空隙とならず上
下方向に開くため、ベルトに垂直に設けたセンサでは亀
裂を小さいうちに検知できない。

【０００６】本発明の目的は、ベルトに生じた微小な亀
裂をも検知することが可能な信頼性の高いベルト駆動装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ベルト部材
と、非接触に対象物の有無を検知可能なセンサと、該ベ
ルト部材の搬送方向と略平行に位置するベルト端部のベ
ルト面を検知対象とし、ベルト面鉛直方向より角度を有
して、該センサを取り付ける部材とを有するベルト駆動
装置とすることにより達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面に基づき本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明のベルト駆動装置の一実
施形態の図である。図２は、図１のベルト駆動装置の斜
視図である。図３は、図１のベルト駆動装置のセンサ部
を示す図であり、図４は、ベルト亀裂検知を説明する断
面図である。図５は、図４に対応したセンサ出力を示す
図である。

【０００９】図を用いて、本発明の一実施形態のベルト
駆動装置の構成について説明する。ベルト１は、無端状
に形成したベルトであり、例えばその材質はニッケルに
より構成している。軸受３ａで、回動可能に設けられた
駆動プーリ２ａは、タイミングプーリ２ｄ，タイミング
ベルト２ｅ，タイミングプーリ２ｆを介して駆動モータ
２ｇにより駆動される。従動プーリ２ｂは、軸受３ｂに
より回動可能に設けられ、軸受３ｂは、ばね２ｃにより
押圧力が付与されており、ベルト１が駆動プーリ２ａ，
従動プーリ２ｂに張力を付与した状態でかけ渡される。

【００１０】ベルト１の一端には、例えば発光ダイオー
ドとフォトトランジスタが組み合わされ、光を透過，反
射することで対象物の有無を検知するセンサ４ａ，４ｂ
が、他端には４ｃ，４ｄがベルト面の垂直方向から、ベ
ルト搬送方向に対して角度を有し設けられている。

【００１１】この角度は、本実施形態で用いている反射
型のセンサの場合、対象物表面の光の散乱の程度によっ
て拘束される。しかし、光源と受光部がそれぞれ独立し
たセンサであれば、ベルトを挟んで光源と受光部とを設
けることで任意の角度を設定できる。センサ４ａ〜４ｄ
は、センサのドライバを含むベルト駆動機構制御装置５
に出力される。

【００１２】図３，図４，図５を用いて、センサの出力
について説明する。ベルト１上部に設けられたセンサ４
ａもしくは４ｃ（センサ１とする）、４ｂもしくは４ｄ
（センサ２とする）は、ベルトが正常時には図３に示す
ようにそれぞれ反射光を受けている。ベルト１に亀裂を
生じ図４（ａ）に示すようにベルト搬送方向に対して下
流側のベルト面が浮き上がりを生じた場合、図５（ａ）
に示すように下流側のセンサ１は、亀裂を検知せず出力
は反射光を受けた状態のままであるが、上流側のセンサ
２は、亀裂で光を透過させるので、出力は変化する。

【００１３】同様にベルト１が亀裂を生じ図４（ｂ）に
示すようにベルト搬送方向に対して上流側のベルト面が
浮き上がりを生じた場合、図５（ｂ）に示すように上流
側のセンサ２は、亀裂を検知せず出力は反射光を受けた
状態のままであるが、下流側のセンサ１は、亀裂で光を
透過させるので、出力は変化する。ベルトが亀裂を生じ
て図４（ｃ）のように空隙を生じた場合は、図５（ｃ）
に示すようにセンサ１，２共に出力が変化する。

【００１４】以上の３種類の出力の場合、制御装置５
は、亀裂発生の警告として、例えば、サイレンもしく
は、ランプ点灯，装置停止，徐行運転などを行う。図５
（ｄ）のようにセンサ１，２の出力が双方ともに変化
し、かつ他端のセンサ出力が変化がない時は、ベルト１
の蛇行によるもので、この場合、公知の技術である、プ
ーリの平行度の調整などの蛇行補正手段を用いて蛇行補
正を行う。

【００１５】以上のように、本実施形態によれば亀裂の
種類によらず亀裂を検知することができる。また、光電
式のＯＮ，ＯＦＦセンサのみで、各種の亀裂の状態を検
知できるのでセンサの出力部の回路を簡単にできる。ま
た、本実施形態では、無限軌道状のベルトを使用してい
るが、ベルトを一方のプーリに巻き付け、他方のプーリ
に巻き取るベルトの搬送方式にも同様に使用できること
は明らかである。

【００１６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図６は、本発明の第２の実施形態のベルト駆動
装置の外観図を示す図である。

【００１７】本実施形態では、ベルト１が一度反転して
輪になっている形状(メビウスの輪)であり、ベルト１の
端部が１つとなるため、亀裂検知のセンサ４ａ，４ｂを
一対設ければ良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明によるベルト駆動装置によれば、
ベルト端部のベルト面の鉛直方向に対して角度を有して
非接触に対象物の有無を検知可能なセンサを設けること
で、微小な亀裂に対しても検知することができるため、
装置自体の信頼性を向上させることができる。また、亀
裂検知用センサをベルトの蛇行防止用のセンサと併用す
ることもでき構成を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベルト駆動装置の一実施形態の図であ
る。

【図２】図１のベルト駆動装置の斜視図である。

【図３】図１のベルト駆動装置のセンサ部を示す図であ
る。

【図４】（ａ）ないし（ｃ）は本発明のベルト亀裂検知
を説明する断面図である。

【図５】（ａ）ないし（ｄ）は図４に対応したセンサ出
力を示す波形図である。

【図６】本発明の第２の実施形態のベルト駆動装置の外
観斜視図である。

【符号の説明】

１…ベルト、２…プーリ、４…センサ、５…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 裕光 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 横川 秀穂 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 中嶋 勇夫 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 広瀬 洋二 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 山崎 彰彦 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 Ｆターム(参考） 3F023 BA02 BB01 BC01 CA02 GA03 3F027 AA02 DA23 DA25 EA01 EA09 FA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベルト部材と、該ベルトを搬送する機構
   と、非接触に対象物の有無を検知可能なセンサと、該ベ
   ルト部材の搬送方向と略平行に位置するベルト端部のベ
   ルト面を検知対象とし、ベルト面鉛直方向より角度を有
   して、該センサを取り付ける部材を有したことを特徴と
   するベルト駆動装置。