JP2007276887A - ベルトコンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 無端状ベルトを駆動回動するプーリの着脱及び無端状ベルトの交換が容易で、且つフレームの機幅外方への突出量が少ないベルトコンベヤを提供する。
【解決手段】 直線状のフレーム１に横架したプーリ３、テールローラ５等に亘って無端状ベルト８を無端回動可能に巻回し、その無端状ベルト８を巻回したプーリの何れかに、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した従動マグネットリング４を軸方向に挿入固着し、その従動マグネットリングを内蔵したプーリを、駆動マグネットリング７を有した磁力による非接触の動力伝達機構で駆動回転し、無端状ベルト８を回動する。
【選択図】 図１

Description

本発明はストレートタイプのベルトコンベヤに係り、更に詳しくは無端状ベルトを巻回支持するプーリを、非接触で駆動回転するベルトコンベヤに関する。

従来のストレートタイプのベルトコンベヤは、フレームの機長方向両端にテールプーリ（又はテールローラ）が回転可能に横架支持され、その両テールプーリに亘って無端状ベルトが巻回され、両プーリのうち何れか一方のプーリをドライブプーリとして駆動回転させて、前記無端状ベルトを回動する２プーリのヘッドドライブ方式と、フレームの機長方向中程位置にドライブプーリを配置し、そのドライブプーリの外周面に無端状ベルトの復路側を巻き掛け、ドライブプーリを駆動回転させて無端状ベルトを回動するセンタードライブ方式とが存在する（例えば、特許文献１、２参照）。

そして、ヘッドドライブ方式及びセンタードライブ方式とも、ドライブプーリを駆動回転させる動力伝達機構は、ドライブプーリの軸方向端部に、スプロケット、プーリ等の回転伝達手段を取り付け、モータの回転をチェーン、歯付ベルト（タイミングベルト）、Ｖベルト等によって伝達しているのが一般的である。

その為に、前記ドライブプーリに装備されているスプロケットやプーリ等が損傷し、交換が必要になった場合は、前記動力伝達機構のチェーンやベルトを外し、且つフレームを分解するなどしてドライブプーリを外さなければならなかった。従って、無端状ベルトを交換する場合も、フレームを分解するなどしなければならず、非常に面倒であった。
又、ドライブプーリに装備されるスプロケットやプーリ等の回転伝達手段は、該ドライブプーリの軸方向の何れか一方の端部に取り付けられているため、ベルトコンベヤの機幅外方への突出部によって、コンベヤの設置スペースもその分広く必要とする。

また、特許文献１、２に記載のベルトコンベヤは、ドライブプーリ（特許文献２では駆動ローラ）の外周面をベルトの外表面（搬送面）に押し付け、摩擦接触によってベルトを駆動回動している。その為に、ベルトの外表面（搬送面）はドライブプーリとの摩擦接触により傷付くという問題点を有する。そして、この場合、ベルトへの動力伝達を高めようとすればするほど、摩擦力は大きくなり、ベルトの外表面への影響も増大することになる。

特開平９−１０００１６号公報 特開２００１−８８９２６号公報

本発明は上記した従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、無端状ベルトを駆動回動するプーリの着脱及び無端状ベルトの交換が容易で、且つフレームの機幅外方への突出量が少ないベルトコンベヤを提供することにある。
又、他の目的は無端状ベルトの外表面に傷を付けることのない駆動機構を備えたベルトコンベヤを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明が講じた技術的手段は、無端状ベルトを巻回支持する複数のプーリのうちの何れかを、磁力を利用した非接触型の動力伝達機構で駆動回転し、それにより無端状ベルトを回動させるようにした。
具体的には、直線状のフレームに横架した複数のプーリに亘って無端状ベルトを回動可能に巻回し、その無端状ベルトを巻回したプーリの何れかを、非磁性体からなる筒状体で構成し、その筒状体の軸方向内部に、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した従動マグネットリングを挿入固着し、その従動マグネットリングを内蔵したプーリの外部に、駆動マグネットリングを有した動力伝達機構を非接触状態で接近配置し、該駆動マグネットリングの駆動回転により前記従動マグネットリングを内蔵したプーリを磁力によって回転し、無端状ベルトを回動することを特徴とする（請求項１）。
尚、上記複数のプーリとは、駆動プーリ及びテールローラ、スナップローラ等、無端状ベルトを巻回保持する筒状体を含むものである。

上記従動マグネットリングを内蔵したプーリを配置する位置は、フレームの機長方向の一方端部に配置するヘッドドライブ方式（請求項２）、及びフレームの機長方向中程位置に配置するセンタードライブ方式（請求項６）の何れでもよい。

上記手段によれば、駆動マグネットリングがモータによって直接または間接的に駆動回転されると、その磁力は、該駆動マグネットリングと微小間隔をおいて対向配置されたプーリ内の従動マグネットリングに、無端状ベルト及び該プーリの周壁を通して作用し、磁極の移動によってプーリが駆動回転される。それにより、無端状ベルトが回動される。

上記従動マグネットリングを内蔵したプーリに非接触で動力を伝達する動力伝達機構の駆動マグネットリングの配置は、該駆動マグネットリングの軸芯を前記従動マグネットリングを内蔵したプーリの軸芯と交差させて配置する（請求項３）、或いは駆動マグネットリングの軸芯を前記従動マグネットリングを内蔵したプーリの軸芯と平行に配置する（請求項４）等、何れでもよい。尚、駆動マグネットリングの軸芯を、従動マグネットリングを内蔵したプーリの軸芯と交差させて配置する場合、その軸芯同士の交差角度は直角に限定されず、直角以外の角度で交差させてもよい。

又、前記駆動マグネットリングから従動マグネットリングを内蔵したプーリへの磁力による動力伝達は、駆動マグネットリングから従動マグネットリングを内蔵したプーリへ直接伝達する形態に限定されず、駆動マグネットリングから従動マグネットリングを内蔵したプーリへの動力伝達経路間に、１個又は複数個の伝達用マグネットリングを配置してもよい（請求項５）。
そして、無端状ベルトとして、シームレスベルトを使用することで、蛇行調整が減り正逆運転が可能となる（請求項７）。

本発明に係るベルトコンベヤは請求項１〜６記載の構成により、従動マグネットリングを内蔵するプーリの軸芯延長線上、フレーム側板上に、動力伝達に関与する部材は全く存在せず、無端状ベルトを回動させるプーリを支持するフレームの機幅内に、動力伝達機構等の駆動部を収めることができる。従って、フレームの機幅外方への突出物を少なくでき、他のコンベヤ又は、装置等との組み合わせ、或いは搬送ラインへの組み込みなどにおいて、突出物が少ないためレイアウト及び設置スペースの点で有効である。
又、磁力による非接触型の動力伝達により、従来の接触型の動力伝達機構に比べて部品点数を削減できると共に、無端状ベルトを傷付けることが無く、メンテナンス等においても有益である。
従って、短機長で機幅が狭いベルトコンベヤの製作に有効である。
そして、請求項２〜５記載の構成とした場合は、従動マグネットリングを内蔵したプーリ及びテールローラをフレームから取り外すことができるように構成できる。それにより、プーリ、テールローラ及び無端状ベルトの交換等を簡便に行うことができる。
また、請求項７記載の構成とした場合は、正逆運転が可能となる。

以下、本発明に係るベルトコンベヤの実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図５は２プーリのヘッドドライブ方式のベルトコンベヤＡを示し、図中、１はフレーム、２は前記フレーム１に対して着脱可能に載架するトラフ、３は前記トラフ２の機長方向一方端に横架支持した駆動プーリ、４は前記駆動プーリ内部に内蔵された従動マグネットリング、５はトラフ２の機長方向他方端に横架支持したテールローラ、６は前記フレーム１内に収容配置したモータ、７は前記モータ６の出力軸に固着した駆動マグネットリング、８は前記トラフ２に横架支持した駆動プーリ３とテールローラ５とに亘って巻回した無端状ベルトである。

フレーム１は、金属製平板を正面視略矩形状に形成した側板１ａ，１ｂを、平面視略コ字型に屈曲形成した連結枠１ｃの外側面に当接し、各側板１ａ，１ｂと連結枠１ｃをボルト・ナット９で連結して構成されている。
そして、前記側板１ａ，１ｂの上部内面にはトラフ２を載架保持する受ピン１０が該フレーム１の機長方向に間隔をおいて各２個固着されている。
又、フレーム１を構成する連結枠１ｃの内側にはモータ６が収容固定され、そのモータ６の出力軸６ａが該連結枠１ｃを貫通して外方に突出され、その突出した出力軸６ａに駆動マグネットリング７が固着されている。それにより、駆動マグネットリング７はフレーム１を構成する側板１ａ，１ｂ間に配置される。

上記フレーム１に着脱可能に載架するトラフ２は、金属製平板（例えば、ステンレス材、アルミニウム材等）で、無端状ベルト８の往路側８ａを支持する上面部２ａの幅方向（ベルトの回動方向と直交する方向）両側に側面部２ｂ，２ｃが直角下向きに突出形成されて構成され、側面部２ｂ，２ｃには前記フレーム１の側板１ａ，１ｂに固着した受ピン１０に対して嵌脱する係合凹部１１が、該側面部２ｂ、２ｃの下側縁から上方に向かって所定深さ切欠き形成されている。又、その側面部２ｂ、２ｃには、該トラフ２をフレーム１に載架した状態に固定するビス１２を螺合挿通するビス孔１３が形成されている。

又、トラフ２の側面部２ｂ、２ｃの機長方向（無端状ベルトの回動方向）一端部（図面では左側）には、駆動プーリ３を回転可能に支持する軸受溝１４が該側面部の先端側から機長方向に向かって所定深さ切欠き形成されている。同様に、側面部２ｂ、２ｃの他端部（図面では右側）には、テールローラ５を回転可能に支持する軸受溝１５が該側面部の内側から先端側に向かって所定深さ切欠き形成されている。
尚、軸受溝１５は、テールローラ５を側面部２ｂ、２ｃの機長方向中央部側に向かって移動可能に支持するため、該テールローラ５を該軸受溝１５の奥側へ移動規制する押さえボルト１６を螺合支持するボルト取付片１７が該側面部２ｂ、２ｃに切込みを入れて切り起こし形成されている。
上記構成により、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、押さえボルト１６を回転させてテールローラ５の支軸５ｂから離反する方向に移動することで、テールローラ５は軸受溝１５内を開口側に向かって移動可能となり、トラフ２から取り外すことが可能となる。

上記トラフ２の機長方向一端部に横架支持する駆動プーリ３は、非磁性体、例えばステンレス材からなる筒状体３ａの内部に永久磁石の従動マグネットリング４を嵌合固定し、筒状体３ａの軸方向の両端内側には軸受３ｂを嵌着固定し、その両端の軸受３ｂに亘って支軸３ｃを嵌挿して前記筒状体３ａが回転自在に構成されている。尚、筒状体３ａに対する従動マグネットリング４の固定は、接着剤で固定する。又、支軸３ｃが軸受溝１４と嵌合する部分は回転を止めるために断面形状を非円形、例えば小判型に形成されている。尚、駆動プーリ３を構成する筒状体３ａはストレートタイプ、或いはクラウンタイプの何れでもよいが、無端状ベルトの蛇行調整を考慮した場合はクラウンタイプが有効である。

上記駆動プーリ３内に内蔵する従動マグネットリング４は、永久磁石からなるリングで、外周面にＮ極とＳ極が螺旋状に着磁されて構成されている。
そして、この従動マグネットリング４は駆動プーリ３の軸方向略中央部に配置する形態に限定されず、駆動プーリ３の軸方向一側端部に配置してもよい。その実施の形態については後段で説明する。

上記テールローラ５は、今日一般的に採用されているストレートタイプ、或いはクラウンタイプのもので、例えばステンレス材からなる筒状体５ａの軸方向両端内側に軸受（図示省略）を嵌着固定し、その両端の軸受に亘って支軸５ｂを嵌挿して前記筒状体５ａが回転自在に構成されている。尚、支軸５ｂが軸受溝１５と嵌合する部分は、前記駆動プーリ３の支軸３ｃにおける回転止め構造と同様、断面形状を非円形、例えば小判型に形成されている。
無端状ベルト８は、伸縮性を有するシームレスベルトで、図示する機幅と略同じ幅のベルトに限らず、細幅のベルト、或いは丸ベルトを複数本掛け回してもよい。

前記駆動プーリ３を非接触で駆動回転させる駆動マグネットリング７は、駆動プーリ３に内蔵する従動マグネットリング４と同様、永久磁石からなるリングで、外周面にＮ極とＳ極が螺旋状に着磁されて構成されている。そして、この駆動マグネットリング７はモータ６の出力軸６ａに固着されて駆動回転するように構成されている。又、駆動マグネットリング７は、前記駆動プーリ３に内蔵されている従動マグネットリング４の直下位置で、且つ軸芯を駆動プーリ３の軸芯と直交させて、駆動プーリ３の外周面と微小間隔（駆動プーリに巻回される無端状ベルトと接触しない程度）をおいて非接触状態で配置する。

図６乃至図８は、従動マグネットリングを駆動プーリの軸方向一側部に寄せて嵌合固定し、且つその駆動プーリへの動力伝達を駆動マグネットリングから伝達用マグネットリングを介して行うようにしたベルトコンベヤＡ’を示す。
フレーム１８は、前示実施例と同様、正面視略矩形状に形成した側板１８ａ，１８ｂを複数本の連結軸１９で連結して構成され、その側版１８ａ，１８ｂの上部内側に亘ってトラフ２０が架設固定され、該トラフ２０の下方にはモータ取付枠２１を介してモータ２２が出力軸２２ａを機幅方向（後述する駆動プーリの軸芯と平行方向）に向けて固定されている。そして、そのモータ２２の出力軸２２ａには駆動マグネットリング２３が固着されている。

又、前記フレーム１８の機長方向一端部（図面では左側）に駆動プーリ２４が着脱可能に横架支持され、機長方向他端部（図面では右側）にテールローラ２５が着脱可能に横架支持されている。
上記駆動プーリ２４は軸方向の一端部内側に、従動マグネットリング２６を内蔵し、その駆動プーリ２４と前記駆動マグネットリング２３との間に伝達用マグネットリング２７が非接触状態で配置され、駆動マグネットリング２３の回転力が伝達用マグネットリング２７を介して従動マグネットリング２６に伝達され、駆動プーリ２４が駆動回転するように構成されている。そして、駆動プーリ２４における従動マグネットリング２６が内蔵されていない筒部の範囲とテールローラ２５とに亘って無端状ベルト２８が巻回されている。
上記伝達用マグネットリング２７はフレーム１８の側板１８ｂに固着した軸２９に回転可能に支持されている。
尚、フレーム１８に対する駆動プーリ２４、テールローラ２５の支持構造は、前示実施例におけるトラフ２に対する駆動プーリ３、テールローラ５の支持構造と略同様であるため説明は省略する。

上記構成により、前示実施例と同様、図８に示すように、押さえボルト３０を回転してテールローラ２５の支軸２５ｂを移動可能とし、テールローラ２５をフレーム１８から取り外せば、もう一方の駆動プーリ２４も無端状ベルト２８を掛けた状態でフレーム１８から簡単に取り外すことが可能となる。
又、図示した本実施例の場合は、従動マグネットリング２６が無端状ベルト２８の搬送面より外側に位置しているため、搬送物が磁性体であっても、マグネットリングの影響を受けることなく搬送することができる。

図９はセンタードライブ方式のベルトコンベヤＡ”の実施例を示し、モータ３２を内部に取り付けたフレーム３１の上部に、トラフ３３が着脱可能に載架され、そのトラフ３３の機長方向の両端にテールローラ３４，３４’が着脱可能に横架支持されている。
又、前記フレーム３１を構成する側板３１ａ，３１ｂ間には前記トラフ３３の下方に位置させて駆動プーリ３５が回転可能に横架支持され、その駆動プーリ３５の軸方向略中央位置に従動マグネットリング３６が内蔵されている。そして、前記駆動プーリ３５より上方位置の左右両側には、前記トラフ３３に横架支持したテールローラ３４，３４’及び駆動プーリ３５に亘って巻回される無端状ベルト３７の前記駆動プーリ３５の外周面に対する巻き付け量（範囲）を増大させるスナップローラ３８，３８’が回転可能に横架支持されている。
そして、前記モータ３２の出力軸３２ａには駆動マグネットリング３９が固着されている。

上記構成により、駆動マグネットリング３９がモータ３２によって駆動回転されると、該駆動マグネットリング３９と駆動プーリ３５に内蔵された従動マグネットリング３６との磁力の作用で駆動プーリ３５が駆動回転され、それにより無端状ベルト３７が回動される。尚、駆動プーリ３５に対する従動マグネットリング３６の取付構造は、前示実施例と同じであるため説明は省略する。

次に、本発明に係るベルトコンベヤの使用例を図１０に基づいて説明する。
図１０は、図１に示したベルトコンベヤＡを３台、機長方向一列に連設し、そのコンベヤを挟む前後両側に、各ベルトコンベヤＡ上における搬送物Ｗの有無を検出する光電センサ４０が設置され、更に搬送方向上流側に位置するベルトコンベヤの搬送面より下側にはカラーセンサ４１が設置されて、搬送物Ｗの搬送間隔（ピッチ）を制御し得るように構成されている。
上記構成の場合、光電センサ４０が搬送物Ｗを確認する時間が短くなるため、機長が長いコンベヤを連結した場合に比べて、処理能力を高めることができる。そして、コンベヤを複数台連結した状態のままで、プーリ、テールローラ及び無端状ベルトを支持したトラフをフレームから上方へ外すことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。

本発明に係るベルトコンベヤは図示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で変更可能である。
（１）フレームに対してトラフを着脱可能に固定する手段は、図示のネジ止め構造に限らず、パッチン錠等でもよい。
（２）２プーリのヘッドドライブ方式の場合、従動マグネットリングを内蔵した駆動プーリの配置は搬送方向下流側（排出側）に限らず、搬送方向上流側（投入側）に配置してもよい。

本発明に係るベルトコンベヤの実施の一例を示す一部切欠正面図。 同一部切欠平面図。 同一部切欠側面図。 フレームからトラフを外した状態を示す斜視図。 トラフからテールローラ、無端状ベルトを取り外す作業工程を示す説明図。 従動マグネットリングが駆動プーリの軸方向端部に内蔵された構造のベルトコンベヤを示す一部切欠平面図。 図６の（７）−（７）線に沿える断面図。 フレームに対する駆動プーリ、テールローラの支持構造を示す正面図。 （ａ）はセンタードライブ方式のベルトコンベヤを示す縦断正面図、（ｂ）は一部切欠側面図。 （ａ）は本発明に係るベルトコンベヤの使用例を示す平面図、（ｂ）はトラフの一部を取り外した状態を示す一部切欠正面図。

符号の説明

Ａ、Ａ’、Ａ”…ベルトコンベヤ １、１８、３１…フレーム
２、２０、３３…トラフ ３、２４、３５…駆動プーリ
４、２６、３６…従動マグネットリング ７、２３、３９…駆動マグネットリング
８、２８、３７…無端状ベルト ２７…伝達用マグネットリング

Claims (7)

1. 直線状のフレームに横架した複数のプーリに亘って無端状ベルトを回動可能に巻回し、その無端状ベルトを巻回したプーリの何れかを、非磁性体からなる筒状体で構成し、その筒状体の軸方向内部に、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した従動マグネットリングを挿入固着し、その従動マグネットリングを内蔵したプーリの外部に、駆動マグネットリングを有した動力伝達機構を非接触状態で接近配置し、該駆動マグネットリングの駆動回転により前記従動マグネットリングを内蔵したプーリを磁力によって回転し、無端状ベルトを回動することを特徴とするベルトコンベヤ。
2. 前記従動マグネットリングを内蔵したプーリと、該プーリを非接触で駆動回転させる動力伝達機構が、フレームの機長方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１記載のベルトコンベヤ。
3. 前記動力伝達機構の駆動マグネットリングは、その軸芯が前記従動マグネットリングを内蔵したプーリの軸芯と交差して配置されていることを特徴とする請求項２記載のベルトコンベヤ。
4. 前記動力伝達機構の駆動マグネットリングは、その軸芯が前記従動マグネットリングを内蔵したプーリの軸芯と平行に配置されていることを特徴とする請求項２記載のベルトコンベヤ。
5. 前記駆動マグネットリングから従動マグネットリングを内蔵したプーリへの動力伝達経路間に、１個又は複数個の伝達用マグネットリングが配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載のベルトコンベヤ。
6. 前記従動マグネットリングを内蔵したプーリと、該プーリを非接触で駆動回転させる動力伝達機構が、フレームの機長方向中程位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載のベルトコンベヤ。
7. 前記無端状ベルトが、シームレスベルトである請求項１乃至６の何れか１項記載のベルトコンベヤ。

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