JP2009137689A - ローラコンベヤ装置 - Google Patents

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Shingo Koyama
晋吾 小山
Makoto Uehira
眞 植平
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Abstract

【課題】磁気式動力伝達手段を採用するとともに、搬送力を増大するローラコンベヤ装置を提供すること。
【解決手段】複数の搬送軸110が回転可能に並列配置されており、それぞれの搬送軸110に磁気式動力伝達手段130の被駆動用磁気回転体132が設けられたローラコンベヤ装置100において、複数の搬送軸110を磁気式動力伝達手段130を介して駆動する駆動軸120が、搬送面の幅方向中間部に搬送軸110と同一平面上で直交して設けられていること。
【選択図】図1

Description

本発明は、搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラと該複数の搬送ローラを軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸と該搬送軸を磁気式動力伝達手段を介して駆動する駆動軸とを有するローラコンベヤ装置に関するものである。
従来、ローラコンベヤ装置において、クリーンな環境でのハンドリングが要求される電子部品基板、液晶パネル、精密部品等を搬送するために、摩耗や発塵、接触騒音等を軽減できる動力伝達手段として磁気式動力伝達手段を備えたものが知られている。
そして、これらのローラコンベヤ装置は、図12に示すように、複数の搬送軸910が回転可能に並列配置され、該搬送軸910にはそれぞれ搬送面を構成する複数の搬送ローラ911が備えられ、前記搬送ローラ911は前記搬送軸910と一体に回転して搬送物Pを搬送するよう構成されている。
前記搬送軸910の側部には駆動軸920が直交方向に設けられ、該駆動軸920は磁気式動力伝達手段930を介して前記搬送軸910を駆動し、前記駆動軸920には駆動用磁気回転体931が、前記搬送軸910には被駆動用磁気回転体932が備えられており、前記駆動軸920から前記搬送軸910に、微小空間を介して非接触で磁気的に駆動力を伝達するようになっている(例えば、特許文献1 参照)。
特開2007−209137号公報(第3頁、図1)
しかしながら、このような従来のローラコンベヤ装置は、磁気式動力伝達手段の伝達トルクの限界が低く、その伝達トルクの限界によって搬送力が制限されてしまうため、駆動軸のトルクを大きくしたり、動力伝達手段の強度を増すことによって搬送力を増大させることができず、歯車やチェーンやベルトのような接触式の動力伝達手段を採用したローラコンベヤ装置に比べて搬送力が小さくならざるを得ないという問題があった。
また、並列配置された複数の搬送軸の端部外方に動力伝達手段を配置していることから装置全体が大きくなるとともに、搬送軸の配置や形状の設計自由度も少ないという問題があった。
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、磁気式動力伝達手段を採用しつつ搬送力を増大させ、装置全体をコンパクトに配置できるとともに、搬送軸の配置や形状の設計自由度が高く、しかも低騒音、低振動のローラコンベヤ装置を提供することである。
本請求項1に係る発明は、搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラと該複数の搬送ローラを軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸と該搬送軸を磁気式動力伝達手段を介して駆動する駆動軸とを有するローラコンベヤ装置において、前記駆動軸が、前記搬送面の幅方向中間部に前記搬送軸と同一平面上で直交するように設けられ、前記搬送軸が、前記駆動軸の両側にそれぞれ配置されて前記駆動軸によって駆動されるように構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載されたローラコンベヤ装置の構成に加えて、前記搬送ローラが、前記磁気式動力伝達手段の被駆動側となる磁気回転体を備えていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
本請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載されたローラコンベヤ装置の構成に加えて、前記両側に配置された搬送軸が、それぞれ逆方向に駆動されるように構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
本請求項4に係る発明は、請求項1または請求項2に記載されたローラコンベヤ装置の構成に加えて、前記両側に配置された搬送軸が、水平視で前記中間部の駆動軸側が低くなるように傾斜していることにより、前記課題をさらに解決するものである。
本請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載されたローラコンベヤ装置の構成に加えて、前記磁気式動力伝達手段が、駆動側に設けられて円筒表面に磁極を交互に配置した磁気円筒と、被駆動側に設けられて円盤表面に磁極を交互に配置した磁気円盤とを有し、前記磁気円筒と前記磁気円盤の回転軸が、同一平面上で直交するように配置されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
本請求項6に係る発明は、請求項5に記載されたローラコンベヤ装置の構成に加えて、前記磁気円盤が、内周から外周に向けて放射曲線状に配置された磁極を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
本発明のローラコンベヤ装置は、搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラと該複数の搬送ローラを軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸と該搬送軸を磁気式動力伝達手段を介して駆動する駆動軸とを有することにより、摩耗や発塵、接触騒音等を軽減できるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
すなわち、本請求項1に係る発明のローラコンベヤ装置は、前記駆動軸が、前記搬送面の幅方向中間部に前記搬送軸と同一平面上で直交するように設けられ、前記搬送軸が、前記駆動軸の両側にそれぞれ配置されて前記駆動軸によって駆動されるように構成されていることによって、一つの駆動軸の磁気式非接触動力伝達手段によって両側の搬送軸にトルクを伝達することができ、ローラコンベヤ装置全体としては2倍に伝達トルクの限界を増大させて、ローラコンベヤ装置全体の搬送力を増大させることができる。
また、本請求項2に係る発明のローラコンベヤ装置は、請求項1に係るローラコンベヤ装置が奏する効果に加えて、前記搬送ローラが、前記磁気式動力伝達手段の被駆動側となる磁気回転体を備えていることにより、搬送ローラの間隙を広げることなく駆動軸を配置することができるため、駆動軸が搬送面の幅方向中間部に搬送軸と同一平面上で直交して設けられても、ローラコンベヤ装置全体を小さくすることができる。
また、本請求項3に係る発明のローラコンベヤ装置は、請求項1または請求項2に係るローラコンベヤ装置が奏する効果に加えて、前記両側に配置された搬送軸が、それぞれ逆方向に駆動されるように構成されていることにより、それぞれ逆方向の搬送力を発生し、ローラコンベヤ装置全体を大きく改造することなく、搬送力を維持したまま往復コンベヤとすることができる。
また、本請求項4に係る発明のローラコンベヤ装置は、請求項1または請求項2に係るローラコンベヤ装置が奏する効果に加えて、前記両側に配置された搬送軸が、水平視で前記中間部の駆動軸側が低くなるように傾斜していることにより、ローラコンベヤ装置全体として搬送面の幅方向中間部部が低くなるため、搬送物がローラコンベヤ装置の搬送方向から見て左右の端から落下するのを防止することができる。
また、本請求項5に係る発明のローラコンベヤ装置は、請求項1乃至請求項4のいずれか1つに係るローラコンベヤ装置が奏する効果に加えて、前記磁気式動力伝達手段が、駆動側に設けられて円筒表面に磁極を交互に配置した磁気円筒と、被駆動側に設けられて円盤表面に磁極を交互に配置した磁気円盤とを有し、前記磁気円筒と前記磁気円盤の回転軸が、同一平面上で直交するように配置されていることにより、搬送軸と駆動軸が直交しつつ、磁気円筒が磁気円盤の前面の空間から大きくはみ出すことがないため、磁気式動力伝達装置全体をコンパクトにできるとともに、効率が良く振動やトルク変動の少ない動力伝達が可能となり、ローラコンベヤ装置全体を小さくすることができる。
また、本請求項6に係る発明のローラコンベヤ装置は、請求項5に係るローラコンベヤ装置が奏する効果に加えて、前記磁気円盤が、内周から外周に向けて放射曲線状に配置された磁極を有することにより、回転中に内周と外周の間で磁極の境界が滑らか移動するため、さらに、トルク変動が少なく騒音や振動が少ない動力伝達が可能となる。
本発明のローラコンベヤ装置は、搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラと該複数の搬送ローラを軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸と該搬送軸を磁気式動力伝達手段を介して駆動する駆動軸とを有するローラコンベヤ装置において、前記駆動軸が、前記搬送面の幅方向中間部に前記搬送軸と同一平面上で直交するように設けられ、前記搬送軸が、前記駆動軸の両側にそれぞれ配置されて前記駆動軸によって駆動されるように構成されているものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
すなわち、本発明で用いる磁気式動力伝達手段は、直交する駆動軸と搬送軸の間で動力伝達が行われるものであれば具体的な形態は如何なるものでも良く、駆動側及び被駆動側それぞれの磁気回転体は、円盤、円錐あるいは円筒のいずれの形状であっても良く、磁気回転体の磁極の配列は、駆動力を有効に伝達できるものであればいかなる配列であっても良い。
特に、駆動側が円筒表面に磁極を交互に配置した磁気円筒であり、被駆動側が円盤表面に磁極を交互に配置した磁気円盤であれば、小型で効率の良い動力伝達が可能となり好適であり、磁気円盤が、内周から外周に向けて放射曲線状に配置された磁極を有するものであれば、トルク変動が少なく騒音や振動が少なくなり、さらに好適である。
そして、本発明で用いる搬送ローラについては、搬送軸と一体に回転するものであれば良く、搬送物の特性に応じてその形状は如何なるものであっても良い。例えば、一つの搬送軸に対して一つの円筒状のものであっても良く、複数に分割した円筒状のものや円盤状のものであっても良い。
また、本発明で用いる搬送ローラの具体的な材料についても、搬送物の特性に応じて如何なるものを使用しても良く、搬送物と接触する外周表面のみを搬送に適した材料としても良い。
以下に、本発明の一実施例であるローラコンベヤ装置について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図であり、図2は、図1に示す本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の平面図であり、図3は、図1に示す本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の正面図であり、図4は、本発明で用いる搬送ローラの一実施例の斜視図であり、図5は、本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図であり、図6は、図5に示す本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の平面図であり、図7は、図5に示す本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の正面図であり、図8は、本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図であり、図9は、図8に示す本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の平面図であり、図10は、図8に示す本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の正面図であり、図11は、本発明の一実施例の磁気式動力伝達手段における磁極配置の説明図である。
まず、本発明の一実施例であるローラコンベヤ装置100は、図1に示すように、搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラ111と該複数の搬送ローラ111を軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸110と該搬送軸110を磁気式動力伝達手段130を介して駆動する駆動軸120とを有し、前記駆動軸120が、前記搬送面の幅方向中間部に前記搬送軸110と同一平面上で直交して設けられ、前記搬送軸110が、前記駆動軸120の両側にそれぞれ配置されて前記駆動軸120によって駆動されるものである。
そこで、本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置100について以下に詳しく説明する。
図1乃至図3に示すように、本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置100は、複数の搬送軸110が回転可能に並列配置されて、かつ、搬送方向Tから見て前記搬送面の幅方向左右に2列設けられており、それぞれの搬送軸110の幅方向外側端はフレーム140に軸支されるとともに、それぞれの搬送軸110には搬送面を構成する複数の円盤状の搬送ローラ111が、搬送軸110と一体的に回転可能に設けられている。
それぞれの搬送軸110の幅方向中間部側の端部は磁気式動力伝達手段130の被駆動用磁気回転体132が設けられており、該被駆動用磁気回転体132は、図4に示すように、外周に搬送ホイール112を一体に嵌め合せて一体化され、搬送ローラ111Aの一部となっており、搬送ローラ111と同様に搬送面を構成するとともに磁気式非接触動力伝達手段130の構成要素としても機能する。
そして、2列の複数の搬送軸110の対向する搬送面の幅方向中間部には、該搬送軸110と同一平面上で直交して駆動源(図示せず)により駆動される駆動軸120が設けられており、該駆動軸120には搬送軸110に駆動力を伝達する磁気式動力伝達手段130の駆動用磁気回転体131が設けられて、該駆動軸120は左右両側の搬送軸110に同時に駆動力を伝達する。
また、左右の搬送軸110が対向する側の搬送ローラ111Aの間隔は他の搬送ローラ111の間隔と同じになっており、全幅を一つの搬送軸110としたものと同一の幅で同一の数の搬送ローラ111、111Aで構成されている。
このように構成された、本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置100は、2列の複数の搬送軸110の幅方向2か所でトルク伝達が行えることとなり、幅方向全体の搬送力に寄与する伝達トルク限界は幅方向で2倍となり、ローラコンベヤ装置100の搬送力を増大することができる。
なお、中間部の駆動軸120の左右の搬送軸111は、搬送方向Tに被駆動用磁気回転体132の約半径分ずれることとなるが、通常、幅方向および搬送方向Tにおいて、常に複数の搬送ローラ111が搬送物に接触して搬送するものであるから、前記のずれは搬送力に何ら影響はない。
次に、本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置200について以下に詳しく説明する。
図5乃至図7に示すように、本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置200は、複数の搬送軸210が回転可能に並列配置されて、かつ、搬送方向Tから見て前記搬送面の幅方向左右に2列設けられており、それぞれの搬送軸210の幅方向外側端はフレーム240に軸支されるとともに、それぞれの搬送軸210には搬送面を構成する複数の円盤状の搬送ローラ211が、搬送軸210と一体的に回転可能に設けられている。
それぞれの搬送軸210の幅方向中間部側の端部は磁気式動力伝達手段230の被駆動用磁気回転体232が設けられており、該被駆動用磁気回転体232は、図4に示す第1実施例の搬送ローラ111Aと同様に、外周に搬送ホイール112を一体に嵌め合せて一体化され、搬送ローラ211Aの一部となっており、搬送ローラ211と同様に搬送面を構成するとともに磁気式非接触動力伝達手段230の構成要素としても機能する。
そして、2列の複数の搬送軸210の対向する搬送面の幅方向中間部には、該搬送軸210と同一平面上で直交して駆動源(図示せず)により駆動される駆動軸220が設けられており、該駆動軸220には搬送軸210に駆動力を伝達する磁気式動力伝達手段230の駆動用磁気回転体231が設けられて、該駆動軸220は左右両側の搬送軸210に同時に駆動力を伝達する。
また、左右の搬送軸210が対向する側の搬送ローラ211Aの間隔は他の搬送ローラ211の間隔と同じになっており、全幅を一つの搬送軸210としたものと同一の幅で同一の数の搬送ローラ211、211Aで構成されている。
そして、中央の駆動軸220の左右の搬送軸210は、同一軸線上に配置されることにより逆回転で駆動され、ローラコンベヤ装置200幅方向の左右の搬送軸211の搬送方向がそれぞれT及びT’と逆になり、ローラコンベヤ装置100全体を大きく改造することなく、搬送力を維持したまま往復コンベヤとすることができる。
次に、本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置300について以下に詳しく説明する。
図8乃至図10に示すように、本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置300は、複数の搬送軸310が回転可能に並列配置されて、かつ、搬送方向Tから見て前記搬送面の幅方向左右に2列設けられており、それぞれの搬送軸310の幅方向外側端はフレーム340に軸支されるとともに、それぞれの搬送軸310には搬送面を構成する複数の円盤状の搬送ローラ311が、搬送軸310と一体的に回転可能に設けられている。
それぞれの搬送軸310の幅方向中間部側の端部は磁気式動力伝達手段330の被駆動用磁気回転体332が設けられており、該被駆動用磁気回転体332は、図4に示す第1実施例の搬送ローラ111Aと同様に、外周に搬送ホイール112を一体に嵌め合せて一体化され、搬送ローラ311Aの一部となっており、搬送ローラ311と同様に搬送面を構成するとともに磁気式非接触動力伝達手段330の構成要素としても機能する。
そして、2列の複数の搬送軸310の対向する搬送面の幅方向中間部には、該搬送軸310と同一平面上で直交して駆動源(図示せず)により駆動される駆動軸320が設けられており、該駆動軸320には搬送軸310に駆動力を伝達する磁気式動力伝達手段330の駆動用磁気回転体331が設けられて、該駆動軸320は左右両側の搬送軸310に同時に駆動力を伝達する。
また、左右の搬送軸310が対向する側の搬送ローラ311Aの間隔は他の搬送ローラ311の間隔と同じになっており、全幅を一つの搬送軸310としたものと同一の幅で同一の数の搬送ローラ311、311Aで構成されている。さらに、左右の搬送軸310はそれぞれ水平視で中央の駆動軸320側が低くなるように傾斜している。
このように構成された、本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置300は、2列の複数の搬送軸310の幅方向2か所でトルク伝達が行えることとなり、幅方向全体の搬送力に寄与する伝達トルク限界は幅方向で2倍となり、ローラコンベヤ装置300の搬送力を増大することができるとともに、左右の搬送軸310はそれぞれ水平視で中間部の駆動軸320側が低くなるように傾斜していることによりローラコンベヤ装置300全体として搬送面の幅方向中間部が低くなるため、搬送物がローラコンベヤ装置300の搬送方向Tから見て左右の端から落下するのを防止することができる。
次に、本発明の一実施例の磁気式動力伝達手段にについて以下に詳しく説明する。
図11(a)及び(b)に示すように、駆動用磁気回転体131は円筒形状であり、被駆動用磁気回転体132は円盤形状であって、駆動用磁気回転体131と被駆動用磁気回転体132の回転軸は同一平面上で直交している。
駆動用磁気回転体131と被駆動用磁気回転体132の対向面には、回転によって磁極が交互に入れ替わるように配置されており、駆動用磁気回転体131と被駆動用磁気回転体132の対向する磁極同士の吸引、対向する隣の磁極との反発により回転が伝達される。図11に示す実施例では、交互に配置される磁極数は8極であるが、必要とするトルクと回転の静粛性に応じて適宜の数を設定することができる。
図11(a)に示すものは、被駆動用磁気回転体132の磁極が、内周から外周に向けて放射曲線状に配置されており、駆動用磁気回転体131の磁極はそれと対向するために傾斜して配置され、回転時に対向位置に来る磁極の境界線が連続的に移動するため、吸引力及び反発力を生じる位置が駆動用磁気回転体131の円筒の軸方向、被駆動用磁気回転体132の円盤の周方向に滑らかに変化し、回転振動やトルク変動が少ない回転が可能である。
図11(b)に示すものは、被駆動用磁気回転体132の磁極が扇状に配置されており、駆動用磁気回転体131の磁極はそれと対向するために直線状に配置され、構造が単純となる。駆動用磁気回転体131は円筒形状であり、被駆動用磁気回転体132は円盤形状であるため、磁極の周速が駆動用磁気回転体131では一定であるのに対し、被駆動用磁気回転体132では内周と外周で異なるため、扇状、直線状の配置であっても滑りを生じて回転振動やトルク変動を吸収し滑らかに回転可能である。
図11(a)及び(b)に示すように、磁気式動力伝達手段が、駆動側に設けられて円筒表面に磁極を交互に配置した磁気円筒と、被駆動側に設けられて円盤表面に磁極を交互に配置した磁気円盤とを有し、磁気円筒と磁気円盤の回転軸が、同一平面上で直交するように配置されていることにより、搬送軸と駆動軸が直交しつつ、磁気円筒が磁気円盤の前面の空間から大きくはみ出すことがないため、磁気式動力伝達装置全体をコンパクトにできるとともに、効率が良く振動やトルク変動の少ない動力伝達が可能となり、ローラコンベヤ装置全体を小さくすることができる。
本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図。 図1に示す本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の平面図。 図1に示す本発明の第1実施例であるローラコンベヤ装置の正面図。 本発明で用いる搬送ローラの一実施例の斜視図。 本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図。 図5に示す本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の平面図。 図5に示す本発明の第2実施例であるローラコンベヤ装置の正面図。 本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の斜視図。 図8に示す本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の平面図。 図8に示す本発明の第3実施例であるローラコンベヤ装置の正面図。 本発明の磁気式非接触動力伝達手段の一実施例の磁極配置の説明図。 従来のローラコンベヤ装置の平面図。
符号の説明
100,200,300,900 ・・・ローラコンベヤ装置
110,210,310,910 ・・・搬送軸
111,211,311,911 ・・・搬送ローラ
111A,211A,311A ・・・搬送ローラ(被駆動用磁気回転体一体型)
120,220,320,920 ・・・駆動軸
130,230,330,930 ・・・磁気式非接触動力伝達手段
131,231,331,931 ・・・駆動用磁気回転体
132,232,332,932 ・・・被駆動用磁気回転体
140,240,340 ・・・フレーム
T,T’ ・・・搬送方向
P ・・・搬送物

Claims (6)

  1. 搬送物の搬送面を構成する複数の搬送ローラと該複数の搬送ローラを軸着して回転可能に並列配置された複数の搬送軸と該搬送軸を磁気式動力伝達手段を介して駆動する駆動軸とを有するローラコンベヤ装置において、
    前記駆動軸が、前記搬送面の幅方向中間部に前記搬送軸と同一平面上で直交するように設けられ、
    前記搬送軸が、前記駆動軸の両側にそれぞれ配置されて前記駆動軸によって駆動されるように構成されていることを特徴とするローラコンベヤ装置。
  2. 前記搬送ローラが、前記磁気式動力伝達手段の被駆動側となる磁気回転体を備えていることを特徴とする請求項1に記載のローラコンベヤ装置。
  3. 前記両側に配置された搬送軸が、それぞれ逆方向に駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のローラコンベヤ装置。
  4. 前記両側に配置された搬送軸が、水平視で前記中間部の駆動軸側が低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のローラコンベヤ装置。
  5. 前記磁気式動力伝達手段が、駆動側に設けられて円筒表面に磁極を交互に配置した磁気円筒と、被駆動側に設けられて円盤表面に磁極を交互に配置した磁気円盤とを有し、前記磁気円筒と前記磁気円盤の回転軸が、同一平面上で直交するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載のローラコンベヤ装置。
  6. 前記磁気円盤が、内周から外周に向けて放射曲線状に配置された磁極を有することを特徴とする請求項5に記載のローラコンベヤ装置。
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