JP2004353688A - 自動調芯プーリ及び自動調芯プーリを備えるベルトコンベア及びベルト動力伝導装置 - Google Patents
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Abstract
【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
Description
【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
Claims (15)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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