JP2010259520A

JP2010259520A - 搬送機構、トレッドミル及びコンベア

Info

Publication number: JP2010259520A
Application number: JP2009111099A
Authority: JP
Inventors: Motoji Ono; 元次小野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-18
Also published as: US7922619B2; US20100279819A1

Abstract

【課題】省電力化が可能なトレッドミルを提供する。
【解決手段】トレッドミルは、一対のローラ１０，２０と、一対のローラ１０，２０に架け渡された無端ベルト３０と、を備え、ローラ２０の少なくとも一つの内部には、鉄心２４ｂ及び当該鉄心２４ｂに巻回されたコイル２４ｃからなる電機子２４ａと、ローラ２０と一体的に回転可能に設けられた永久磁石２２と、を備えており、ローラ２０の回転に伴う永久磁石２２と電機子２４ａとの間の電磁誘導によって、コイル２４ｃに誘導電流が流れるように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送機構、トレッドミル及びコンベアに関する。

従来、体力トレーニング装置の一例として、一対のローラに巻回された無端ベルト上をユーザが走行するトレッドミルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−０００３２６号公報

しかしながら、従来のトレッドミルやコンベアは、モータの動力によってローラが回転し、ユーザが走行したり物品を運搬する構成となっているが、これらトレッドミル、コンベア等といった搬送機構においては、より省電力化が可能な技術が望まれている。

本発明は、前記した要望に鑑みて創案されたものであり、省電力化が可能な搬送機構、トレッドミル及びコンベアを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、二以上のローラと、前記二以上のローラに架け渡された無端ベルトと、を備える搬送機構であって、前記二以上のローラの少なくとも一つの内部には、鉄心及び当該鉄心に巻回されたコイルとからなる電機子と、前記ローラと一体的に回転可能に設けられた磁石と、を備えており、前記ローラの回転に伴う前記磁石と前記電機子との間の電磁誘導によって、前記コイルに誘導電流が流れるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記搬送機構を備えるトレッドミルであって、前記無端ベルト上を人が走行可能に構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記搬送機構を備えるコンベアであって、前記無端ベルト上に載置された物品を搬送可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ローラの回転によって発生した誘導電流を活用することができるので、省電力化が可能である。また、発電機構としての電機子及び磁石がローラ内に設けられているので、省スペースで発電することができる。

本発明の第一の実施形態に係るトレッドミルの外観を示す斜視図である。本発明の第一の実施形態に係るトレッドミルを示す模式図である。本発明の第一の実施形態に係るローラの内部構造を示す模式断面図である。本発明の第二の実施形態に係るローラの内部の構造を示す模式断面図である。本発明の第三の実施形態に係るコンベアを示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、本発明の搬送機構をトレッドミル及びコンベアに適用した場合を例にとり、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。以下の説明において、上下前後左右といった方向に関する表現は、ユーザによる使用状態を基準とする（図１参照）。

＜第一の実施形態＞
まず、本発明の第一の実施形態に係るトレッドミルについて、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るトレッドミルの外観を示す斜視図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係るトレッドミルを示す模式図である。図３は、本発明の第一の実施形態に係るローラの構造を示す模式断面図であり、（ａ）は後から見た模式断面図、（ｂ）は左から見た模式断面図である。

図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａは、ルームランナ等とも呼ばれる体力トレーニング装置であり、ユーザ２が無端ベルト３０上を走行することが可能な装置である。図２に示すように、トレッドミル１Ａは、一対のローラ１０，２０と、無端ベルト３０と、プーリ４０と、無端ベルト５０と、モータ６０と、操作部７０と、制御部８０と、を備える。

一対のローラ１０，２０は、それぞれトレッドミル１Ａの前後に設けられており、これら一対のローラ１０，２０には、ユーザ２が走行可能な無端ベルト３０が架け渡されている。前方のローラ１０は、駆動用のプーリ付きローラであり、当該ローラ１０のさらに前方には、モータ６０に連結されたプーリ４０が設けられており、これらのローラ１０のプーリとプーリ４０とには、無端ベルト５０が架け渡されている。操作部７０は、無端ベルト３０よりも前方に設けられており、ユーザ２によって操作可能なボタン、タッチパネル等から構成されている。ユーザ２が操作部７０を操作すると、かかる操作に応じた信号が操作部７０から出力される。制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、入出力回路等から構成されており、操作部７０から出力された信号を取得し、取得された信号に基づいてモータ６０の駆動を制御する。

制御部８０は、操作部７０から出力された信号に基づいて、モータ６０の駆動を制御する。モータ６０は、図示しない電源（商用電源等）から供給される電力によって駆動し、モータ６０の回転力は、プーリ４０、無端ベルト５０及びローラ１０を順次介して無端ベルト３０に伝達される。すなわち、トレッドミル１Ａにおいて、ローラ１０はプーリ付きの駆動ローラであり、ローラ２０は従動ローラである。

本発明の第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａは、図３に示すように、発電機構として、ローラ２０の内部に、軸部２１と、ベアリング２２，２２と、永久磁石２３，２３と、電機子部２４と、整流子２５と、一対の導線２６，２６と、を備える。なお、図３（ａ）において、導線２６に関しては一本のみ図示している。

ローラ２０は、左右に延びる中空円柱形状を呈しており、円筒部２０ａと、左右の側面部２０ｂ，２０ｂと、から構成される。円筒部２０ａ及び左右の側面部２０ｂ，２０ｂは、ユーザ２の荷重及び無端ベルト３０の回転に耐え得る強度を有するとともに軽量化が図られたものであり、例えば、鉄、ステンレス、アルミ等によって形成されている。

軸部２１は、左右に延びる細長い円柱形状を呈しており、その左右端部は、ローラ２０の左右の側面部２０ｂ，２０ｂから突出しており、それぞれトレッドミル１Ａの筐体に固定されている。
ベアリング２２，２２は、軸部２１の左右端部近傍にそれぞれ設けられている。前記したローラ２０は、かかるベアリング２２，２２を介して軸部２１に対して回転可能に支持されている。永久磁石２３，２３は、ローラ２０の内周面に互いに対向するように取り付けられており、ローラ２０と一体的に回転する。電機子部２４は、軸部２１の周りに取り付けられた複数の電機子２４ａ，２４ａ，２４ａを備える。かかる電機子２４ａは、軸部２１から径方向外側に向けて延設された鉄心２４ｂと、鉄心２４ｂに巻回されたコイル２４ｃと、から構成される。

整流器２５は、複数の整流板２５ａ，２５ａ，２５ａによって構成されており、電機子２４ａのコイル２４ｃに電気的に接続されている。一対の導線２６，２６は、整流器２５の整流板２５ａと電気的に接続されており、その一端がローラ２０の外部まで延びている。かかる導線２６，２６は、例えば、軸部２１に形成された溝に収容されて配設されている。なお、複数の整流板２５ａ，２５ａ，２５ａは、図示しない導線によって互いに電気的に接続されていている構成とすることができる。

以上説明したように、トレッドミル１Ａは、ローラ２０の内部に、ＤＣモータの構造を応用した発電機構を備える。制御部８０がモータ６０の駆動を制御した状態において、ユーザ２が無端ベルト３０上を走行すると、ローラ２０が軸部２１まわりに回転する。すなわち、ローラ２０に取り付けられた永久磁石２３，２３が、軸部２１に取り付けられた複数の電機子２４ａ，２４ａ，２４ａのまわりを回転し、永久磁石２３と電機子２４ａとの間の電磁誘導によって、電機子２４ａのコイル２４ｃに誘導電流が流れる。かかる誘導電流は、コイル２４ｃに電気的に接続された整流板２５ａ及び導線２６，２６を順次介して交流電流としてローラ２０外に取り出され、かかる導線２６，２６に電気的に接続されたトレッドミル１Ａのモータ６０、操作部７０又は制御部８０や、トレッドミル１Ａの外部の装置、充電池等に供給される。

本発明の第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａは、発電機構がローラ２０と一体的に構成されているので、省スペースで発電することができる。発電機構において回転する部分（ローラ２０及び永久磁石２３）は、軸部２１に対してベアリング２２によって支持されているため、発電時の摩擦損失を抑えるとともに、無端ベルト３０の摺動への影響を抑えることができる。また、発電機構において重量が大きい電機子部２４を軸部２１に対して固定し、重量が小さい永久磁石２３をローラ２０と一体的に回転させる構成であるので、発電時の摩擦損失を抑えるとともに、無端ベルト３０の摺動への影響を抑えることができる。

＜第二の実施形態＞
続いて、本発明の第二の実施形態に係るトレッドミルについて、図４を参照し、第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａとの相違点を中心に説明する。図４は、本発明の第二の実施形態に係るローラの構造を示す模式断面図であり、後から見た模式断面図である。

本発明の第二の実施形態に係るトレッドミルは、図４に示すように、ローラ２０の内部に、２つの電機子部２４，２４を備える。また、永久磁石２３は、一の電機子部２４に対して２つ設けられており、計４つの永久磁石２３がローラ２０の内部に取り付けられている。なお、一の電機子部２４における複数のコイル２４ｃ，２４ｃ，２４ｃは、図示しない導線によって互いに電気的に接続されていている構成とすることができる。

２つの電機子部２４，２４のコイル２４ｃ（図３（ｂ）参照）が導線によって電気的に接続されている場合には、２つの電機子部２４，２４のコイル２４ｃに発生した誘導電流は、一の電機子部２４のコイル２４ｃに電気的に接続された導線を介してローラ２０外に直流電流として取り出され、かかる導線に電気的に接続されたトレッドミルのモータ６０、操作部７０又は制御部８０や、トレッドミル１Ａの外部の装置、充電池等に供給される。また、図４に示すように、２つの電機子部２４，２４が電気的に独立している場合には、２つの電機子部２４，２４のコイル２４ｃに発生した誘導電流は、それぞれ別の電流として、電機子部２４のコイル２４ｃに電気的に接続された一対の導線２６，２６を介してローラ２０外に直流電流として取り出され、かかる導線２６，２６に接続されたトレッドミルのモータ６０、操作部７０又は制御部８０や、トレッドミル１Ａの外部の装置、充電池等に供給される。

＜第三の実施形態＞
続いて、本発明の第三の実施形態に係るコンベアについて、図５を参照して、第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａとの相違点を中心に説明する。図５は、本発明の第三の実施形態に係るコンベアを示す模式図である。

図５に示すように、本発明の第三の実施形態に係るコンベア（ベルトコンベアともいう）１Ｃは、無端ベルト３０上に載置された物品Ｇを搬送するためのものであり、モータ６０によってローラ１０を直接回転させるように構成されている。かかるコンベア１Ｃは、第一の実施形態に係るトレッドミル１Ａと同様、ローラ２０内に発電機構を備える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、従動ローラであるローラ２０ではなく、駆動ローラであるローラ１０内に本発明の発電機構を一体的に設ける構成であってもよい。また、本発明の搬送機構をコンベアに適用した場合には、無端ベルトのテンションを調整するためのテンションローラ内に本発明の発電機構を一体的に設ける構成であってもよい。また、ベアリング２２としてボールベアリングを採用する場合には、軸部２１に取り付けられる内輪を高くしてボールの数を増やすことによって、摩擦損失をさらに抑えることができる。また、ローラ１０内に設けられる発電機構の構成は、図示したものに限定されず、例えば、電機子２４ａ及び整流板２５ａの数は、適宜変更可能である。また、誘導電流をローラ外に取り出すための導線のコイルへの電気的接続の態様も、図示したものに限定されない。また、本発明の発電機構を備えたローラを、台車等に適用することも可能である。

１Ａトレッドミル（搬送機構）
１Ｃコンベア（搬送機構）
１０ローラ
２０ローラ
２３永久磁石（磁石）
２４ａ電機子
２４ｂ鉄心
２４ｃコイル
３０無端ベルト

Claims

二以上のローラと、前記二以上のローラに架け渡された無端ベルトと、を備える搬送機構であって、
前記二以上のローラの少なくとも一つの内部には、鉄心及び当該鉄心に巻回されたコイルからなる電機子と、前記ローラと一体的に回転可能に設けられた磁石と、を備えており、
前記ローラの回転に伴う前記磁石と前記電機子との間の電磁誘導によって、前記コイルに誘導電流が流れるように構成されている
ことを特徴とする搬送機構。
請求項１に記載の搬送機構を備えるトレッドミルであって、
前記無端ベルト上を人が走行可能に構成されている
ことを特徴とするトレッドミル。
請求項１に記載の搬送機構を備えるコンベアであって、
前記無端ベルト上に載置された物品を搬送可能に構成されている
ことを特徴とするコンベア。