JP2021123482A - ローラコンベヤ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ本体に対する回転体の傾きを抑制し、メンテナンスの軽減及び動力の伝達効率の向上を図ることができる、ローラコンベヤ装置を提供する。【解決手段】ローラコンベヤ装置１は、並列に配置された複数の搬送ローラ２と、搬送ローラ２を回転させる駆動手段３と、を備えている。搬送ローラ２は、回転軸を形成するシャフト２１と、シャフト２１の外周に軸受２２を介して配置されたローラ本体２３と、ローラ本体２３の一端に面接触するように配置された回転体２４と、回転体２４とシャフト２１との間に配置された二つの回転体用軸受２５と、を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、ローラコンベヤ装置に関し、特に、複数の環状帯体を用いて搬送ローラを回転させるローラコンベヤ装置に関する。

ローラコンベヤ装置は、並列された複数のローラと、複数のローラを同期させながら回転させる駆動手段と、を備えている。駆動手段には、チェーン駆動方式やベルト駆動方式が用いられる。例えば、特許文献１には、ベルト駆動方式の一つとして、Ｖリブドベルトを用いたローラコンベヤ装置が開示されている。

特許文献１に記載されたローラコンベヤ装置は、ローラ本体の一端に配置されたプーリと、隣接するプーリに互い違いに掛け渡されたＶリブドベルトと、を備えている。具体的には、各プーリにはそれぞれ無端状のＶリブドベルトが二本ずつ掛けられており、一方のＶリブドベルトは下流側のプーリに掛け渡され、他方のＶリブドベルトは上流側のプーリ に掛け渡されている。

特開２０１４−４７０２１号公報

特許文献１に開示された駆動方式の場合、内側に掛け渡されたＶリブドベルトの張力によりプーリに作用する引張方向と、外側に掛け渡されたＶリブドベルトの張力によりプーリに作用する引張方向とが反対方向であることから、ローラ本体に対してプーリを上流側又は下流側に傾けさせようとする曲げモーメントが生じることとなる。

特に、ローラ本体とプーリ（回転体）とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成したアキュムレート式の搬送ローラでは、ローラ本体とプーリ（回転体）とが固定されていないことから、この曲げモーメントによってプーリ（回転体）が傾きやすい。

したがって、曲げモーメント対策が不十分な場合、プーリ（回転体）の傾きによって摩耗や破損が頻繁に生じたり、動力の伝達効率が低下したりしてしまうという問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、ローラ本体に対する回転体の傾きを抑制し、メンテナンスの軽減及び動力の伝達効率の向上を図ることができる、ローラコンベヤ装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、並列に配置された複数の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転させる駆動手段と、を備えたローラコンベヤ装置において、前記搬送ローラは、回転軸を形成するシャフトと、該シャフトの外周に軸受を介して配置されたローラ本体と、該ローラ本体の一端に面接触するように配置された回転体と、該回転体と前記シャフトとの間に配置された少なくとも二つの回転体用軸受と、を備え、前記駆動手段は、隣接する回転体に互い違いに掛け渡された複数の環状帯体と、前記環状帯体に動力を伝達する駆動源と、を備えている、ことを特徴とするローラコンベヤ装置が提供される。

前記回転体用軸受は、前記回転体の前記環状帯体が掛け渡された部分の内側に配置されていてもよい。

前記搬送ローラは、前記シャフトに対して垂直な面を有する段差部を含む凹部を備えていてもよい。

前記搬送ローラは、前記ローラ本体を前記回転体側に付勢する弾性体を備えていてもよい。

前記搬送ローラにより搬送される物体を前記搬送ローラ上で一時的に滞留させるストッパを備えていてもよい。

前記環状帯体は、例えば、前記回転体に掛け渡した状態で張力を発生させる部品である。また、前記環状帯体は、リブドベルトであってもよいし、タイミングベルトであってもよいし、ローラチェーンであってもよい。

また、前記ローラコンベヤ装置は、隣接する前記搬送ローラの間に配置されたアイドラーを備え、前記アイドラーは、小径部と大径部とを備え、前記環状帯体は前記アイドラーを介して前記回転体に掛け渡されていてもよい。

上述した本発明に係るローラコンベヤ装置によれば、回転体の内側に少なくとも二つの回転体用軸受を配置したことにより、シャフトに対する回転体の姿勢を安定させることができ、アキュムレート式の搬送ローラを用いた場合であっても回転体の傾きを抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係るローラコンベヤ装置の側面図である。 搬送ローラに駆動方法を示す部分平面図である。 搬送ローラの断面図である。 搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。 搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第三変形例、（Ｂ）は第四変形例、を示している。 搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第五変形例、（Ｂ）は第六変形例、を示している。 本発明の他の実施形態に係るローラコンベヤ装置を示す概略構成図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、を示している。

以下、本発明の実施形態について図１〜図６（Ｂ）を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るローラコンベヤ装置の側面図である。図２は、搬送ローラに駆動方法を示す部分平面図である。図３は、搬送ローラの断面図である。

本発明の第一実施形態に係るローラコンベヤ装置１は、図１〜図３に示したように、並列に配置された複数の搬送ローラ２と、搬送ローラ２を回転させる駆動手段３と、を備えている。搬送ローラ２は、回転軸を形成するシャフト２１と、シャフト２１の外周に軸受２２を介して配置されたローラ本体２３と、ローラ本体２３の一端に面接触するように配置された回転体２４と、回転体２４とシャフト２１との間に配置された二つの回転体用軸受２５と、を備えている。

搬送ローラ２は、例えば、シャフト２１の両端を回転可能に支持する支持架台４上に配置される。支持架台４は、例えば、シャフト２１を支持する一対のフレーム４１と、フレーム４１に接続された脚部４２と、フレーム４１同士を連結するブレース（図示せず）と、搬送ローラ２により搬送される物体の転落を防止するガイド部材４３と、搬送ローラ２により搬送される物体を搬送ローラ２上で一時的に滞留させるストッパ４４と、を備えている。

ストッパ４４は、例えば、搬送経路の末端部に配置されており、複数の搬送ローラ２によって形成される搬送面に対して出没可能に構成されている。ストッパ４４は、例えば、フレーム４１に配置されたセンサ（図示せず）の信号に基づいて作動し、ストッパ４４の先端を搬送面に突出させることにより物体に接触して物体の移動を停止させる。

駆動手段３は、隣接する回転体２４に互い違いに掛け渡された複数の環状帯体３１と、環状帯体３１に動力を伝達する駆動源３２と、を備えている。環状帯体３１は、回転体２４に掛け渡した状態で張力を発生させる部品であり、例えば、リブドベルトである。リブドベルトは、ゴム製の環状のベルトであり、内面に周方向に沿った溝が形成されている。また、環状帯体３１がリブドベルトの場合、回転体２４は樹脂製のプーリである。

図２に示したように、各プーリ（回転体２４）にはそれぞれ無端状のリブドベルト（環状帯体３１）が二本ずつ掛けられている。ここで、説明の便宜上、プーリ（回転体２４）の内側に掛けられたリブドベルト（環状帯体３１）を第一リブドベルト（第一環状帯体３１ａ）と称し、プーリ（回転体２４）の外側に掛けられたリブドベルト（環状帯体３１）を第二リブドベルト（第二環状帯体３１ｂ）と称することとする。

また、図２に示した四本の搬送ローラ２において、説明の便宜上、上流側から順に、第一搬送ローラ２ａ、第二搬送ローラ２ｂ、第三搬送ローラ２ｃ、第四搬送ローラ２ｄと称することとする。そして、隣接する第一搬送ローラ２ａ及び第二搬送ローラ２ｂには、第一リブドベルト（第一環状帯体３１ａ）が掛け渡され、隣接する第二搬送ローラ２ｂ及び第三搬送ローラ２ｃには、第二リブドベルト（第二環状帯体３１ｂ）が掛け渡され、隣接する第三搬送ローラ２ｃ及び第四搬送ローラ２ｄには、第一リブドベルト（第一環状帯体３１ａ）が掛け渡される。

このように、隣接する搬送ローラ２に対して内側と外側に交互にリブドベルト（環状帯体３１）を掛け渡すことにより、リブドベルト（環状帯体３１）を回転させることによって各搬送ローラ２に動力を伝達することができる。なお、本明細書において、このようなリブドベルト（環状帯体３１）の掛け方を「千鳥掛け」と称することとする。

リブドベルト（環状帯体３１）を千鳥掛けした場合、図２に矢印に示したように、各リブドベルト（環状帯体３１）は収縮しようとすることから、例えば、第一搬送ローラ２ａ及び第三搬送ローラ２ｃにはプーリ（回転体２４）を上流側に傾けようとする曲げモーメントが発生し、第二搬送ローラ２ｂ及び第四搬送ローラ２ｄにはプーリ（回転体２４）を下流側に傾けようとする曲げモーメントが発生する。したがって、曲げモーメント対策が不十分な場合、プーリ（回転体２４）の傾きによって摩耗や破損が頻繁に生じたり、動力の伝達効率が低下したりするおそれがある。

駆動手段３は、例えば、図１に示したように、搬送ローラ２の下方に配置される。駆動手段３は、モータローラ等の駆動源３２によって回転される駆動用プーリ（駆動用回転体３３）と、搬送ローラ２のプーリ（回転体２４）との間に掛け渡された駆動用リブドベルト（駆動用環状帯体３４）と、を備えている。駆動用回転体３３及び駆動用環状帯体３４は、例えば、リブドベルト（環状帯体）３１によって連結された動力伝達経路の中間部に挿入される。

図３に示したように、ローラ本体２３は、略円筒形状の外形を有し、その両端には凹部２３ａが形成されている。凹部２３ａは、例えば、段階的に深くなるように形成されており、中間に段差部２３ｂを有し、底部２３ｃにはシャフト２１を挿通する開口部が形成されている。段差部２３ｂには、シャフト２１に対して垂直な平面を形成する凸部２３ｄが形成されていてもよい。底部２３ｃによって形成される窪みにはローラ本体２３用の軸受２２が配置される。凹部２３ａには、軸受２２の位置決めをする突起２３ｅが形成されていてもよい。

ローラ本体２３の一端２３１側にはプーリ（回転体２４）が配置される。また、ローラ本体２３の他端２３２側に突出したシャフト２１には、ローラ本体２３をプーリ（回転体２４）側に付勢する弾性体５が配置される。弾性体５は、例えば、圧縮ばねである。弾性体５の弾性力（押し付け力）は、弾性体５とフレーム４１との間に挿入されるワッシャ５１の枚数又は厚さで調整することができる。

プーリ（回転体２４）は、例えば、略円筒形状を有する樹脂製の部品である。プーリ（回転体２４）は、例えば、相対的に径の大きい太径部と相対的に径の小さい細径部とを備えている。細径部の外周の一部には、周方向に形成された複数の溝２４ａが形成されている。溝２４ａはリブドベルトと噛み合うように形成される。太径部の形状は、例えば、ローラ本体２３の凹部２３ａの大きさに合わせて形成される。

太径部の端面２４ｂは、シャフト２１に対して垂直な平面を形成するように構成されている。したがって、端面２４ｂは、ローラ本体２３の段差部２３ｂに形成された凸部２３ｄの表面と面接触するように構成されている。

また、プーリ（回転体２４）の細径部側には、シャフト２１を挿通可能な開口部を備えた底部２４ｃが形成されている。なお、シャフト２１とプーリ（回転体２４）との間にはカラー６が配置されていてもよい。カラー６は、フレーム４１とプーリ（回転体２４）との接触を避けるためのスペーサとして機能する。

また、プーリ（回転体２４）の細径部の内面には、回転体用軸受２５を配置するための凹部２４ｄが形成されている。したがって、回転体用軸受２５は、プーリ（回転体２４）のリブドベルト（環状帯体３１）が掛け渡された部分の内側に配置されている。凹部２４ｄは、二つの回転体用軸受２５を固定可能な形状に形成される。なお、回転体用軸受２５の固定方法は図示した構成に限定されるものではない。

このように、プーリ（回転体２４）の内側に二つの回転体用軸受２５を配置したことにより、シャフト２１に対するプーリ（回転体２４）の姿勢を安定させることができ、プーリ（回転体２４）の傾きを抑制することができる。

上述した搬送ローラ２のシャフト２１をフレーム４１に形成された切欠部４１ａに挿入すると、弾性体５の作用によってローラ本体２３はプーリ（回転体２４）に押し付けられる。プーリ（回転体２４）は、カラー６及び回転体用軸受２５によって位置決めされることから、ローラ本体２３とプーリ（回転体２４）とが摩擦伝動可能かつ滑動可能な状態に構成される。

駆動手段３を駆動してリブドベルト（環状帯体３１）を回転させると、プーリ（回転体２４）が回転し、ローラ本体２３が回転される。そして、アキュムレーション時には、ストッパ４４が作動し、搬送中の物体を停止させる。このとき、物体の重量による荷重が、ローラ本体２３とプーリ（回転体２４）との間に生じる摩擦力より大きくなると、プーリ（回転体２４）はローラ本体２３に対して滑り回転することとなる。すなわち、上述した搬送ローラ２は、いわゆるアキュームローラとして機能する。

また、本実施形態にかかるローラコンベヤ装置１は、回転体４が樹脂製のプーリであることから、金属製の回転体４を用いたアキュームローラと比較して、回転体４とローラ本体２３との間に摩擦板を配置する必要がなく、構造の簡略化を図ることができる。

次に、上述した搬送ローラ２の変形例について図４（Ａ）〜図６（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図４は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。図５は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第三変形例、（Ｂ）は第四変形例、を示している。図６は、搬送ローラの変形例を示す部分断面図であり、（Ａ）は第五変形例、（Ｂ）は第六変形例、を示している。なお、上述した実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図４（Ａ）に示した第一変形例は、プーリ（回転体２４）の端面２４ｂの形状を変更したものである。具体的には、プーリ（回転体２４）の端面２４ｂに段差部２４ｅを形成し、ローラ本体２３の段差部２３ｂとプーリ（回転体２４）の端面２４ｂとを面接触させたものである。このとき、ローラ本体２３の段差部２３ｂには、シャフトに対して垂直な面が形成されている。かかる構成によってもローラ本体２３とプーリ（回転体２４）とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成することができる。また、凸部２３ｄによって、プーリ（回転体２４）の姿勢をより安定させることもできる。

図４（Ｂ）に示した第二変形例は、ローラ本体２３の凹部２３ａの形状を変更したものである。具体的には、凹部２３ａは、凸部２３ｄを省略した段差部２３ｂを有している。このとき、ローラ本体２３の段差部２３ｂには、シャフトに対して垂直な面が形成されている。かかる構成によってもローラ本体２３とプーリ（回転体２４）とを摩擦伝動可能かつ滑動可能に構成することができる。また、凸部２３ｄを省略することによって、ローラ本体２３の形状を簡略化することができる。

図５（Ａ）に示した第三変形例は、二つの回転体用軸受２５を離して配置したものである。このように、回転体用軸受２５は、必ずしも接触して配置する必要はない。また、図示しないが、二つの回転体用軸受２５の間にスペーサを配置するようにしてもよい。また、回転体用軸受２５は、図示したように、その一部がプーリ（回転体２４）の太径部の内側に配置されていてもよい。

図５（Ｂ）に示した第四変形例は、三つの回転体用軸受２５を配置したものである。このように、回転体用軸受２５の個数は、二つに限定されるものではなく、必要に応じて設定することができる。なお、回転体用軸受２５は三つ以上であってもよい。

図６（Ａ）に示した第五変形例は、環状帯体３１をタイミングベルトに変更したものである。タイミングベルトは、ゴム製の環状のベルトであり、内面に周方向に垂直な溝が形成されている。環状帯体３１がタイミングベルトの場合、回転体２４は樹脂製のプーリである。このとき、溝２４ａは、プーリの周方向に凹凸を有するように形成される。

図６（Ｂ）に示した第六変形例は、環状帯体３１をローラチェーンに変更したものである。ローラチェーンは、外リンクと内リンクを交互に組合せて連結したものである。環状帯体３１がローラチェーンの場合、回転体２４は金属製のスプロケット２４ｆを含むように構成される。

回転体２４は、例えば、ローラ本体２３と面接触する樹脂製の第一ブロック２４ｇと、回転体用軸受２５の抜け止めを構成する樹脂製の第二ブロック２４ｈと、を備え、第一ブロック２４ｇと第二ブロック２４ｈとの間に二つのスプロケット２４ｆが配置される。第一ブロック２４ｇ、第二ブロック２４ｈ及びスプロケット２４ｆは、一体となって回転するようにそれぞれ連結されている。

このように、環状帯体３１と回転体２４の組み合わせは、用途等に応じて変更することができる。なお、上述した構成は単なる一例であり、環状帯体３１は、リブドベルト、タイミングベルト又はローラチェーンに限定されるものではない。

また、図１では、搬送ローラ２を直線状に配置した場合について図示しているが、搬送ローラ２は、例えば、扇形状に配置してもよい。例えば、環状帯体３１としてリブドベルトを使用した場合、５°程度の傾斜であれば伝達効率を保持することができる。したがって、所定の角度で搬送ローラ２を配置することにより、物体の搬送経路を曲げることができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るローラコンベヤ装置１について、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図７は、本発明の他の実施形態に係るローラコンベヤ装置を示す概略構成図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示した実施形態は、隣接する搬送ローラ２の間にアイドラー７を配置したものである。アイドラー７は、小径部７１と大径部７２とを備え、環状帯体３１はアイドラー７を介して回転体２４に掛け渡されている。アイドラー７は、例えば、小径部７１を構成する円柱体と大径部７２を構成する円柱体を同心軸上に一体に形成したものである。

例えば、環状帯体３１がリブドベルト又はタイミングベルトの場合、回転体２４はプーリであり、アイドラー７は、アイドルプーリである。なお、環状帯体３１がローラチェーンの場合、回転体２４はスプロケットであり、アイドラー７は、アイドルスプロケットである。

図７（Ａ）に示した第二実施形態では、上流側の搬送ローラ２と小径部７１に環状帯体３１を掛け渡し、下流側の搬送ローラ２と大径部７２に環状帯体３１を掛け渡している。かかる構成により、搬送ローラ２の回転速度を段階的に増速することができ、搬送経路中に増速区間Ｓｕを形成することができる。

例えば、回転体２４と小径部７１の径の大きさを１：１の比率で構成し、小径部７１と大径部７２の径の大きさを１：１．２２５の比率で構成した場合、搬送ローラ２の回転速度を上流側から順に、１．２２５倍、約１．５０１倍、約１．８３８倍、約２．２５２倍と増速させることができる。

図７（Ｂ）に示した第三実施形態では、上流側の搬送ローラ２と大径部７２に環状帯体３１を掛け渡し、下流側の搬送ローラ２と小径部７１に環状帯体３１を掛け渡している。かかる構成により、搬送ローラ２の回転速度を段階的に減速することができ、搬送経路中に減速区間Ｓｄを形成することができる。

例えば、回転体２４と小径部７１の径の大きさを１：１の比率で構成し、小径部７１と大径部７２の径の大きさを１：１．２２５の比率で構成した場合、搬送ローラ２の回転速度を上流側から順に、約０．８１６倍、約０．６６６倍、約０．５４４倍、約０．４４４４倍と減速させることができる。

なお、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では搬送経路の下流側に増速区間Ｓｕ又は減速区間Ｓｄを配置しているが、増速区間Ｓｕ及び減速区間Ｓｄは、搬送経路の上流側に配置してもよいし、搬送経路の中間部に配置してもよい。

また、上述した小径部７１及び大径部７２の径の比率は単なる一例であり、上述した数値に限定されるものではない。また、回転体２４と小径部７１の径の比率は１：１に限定されるものではなく、小径部７１の径は、回転体２４の径より小さくてもよいし、大きくてもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ ローラコンベヤ装置
２ 搬送ローラ
２ａ 第一搬送ローラ
２ｂ 第二搬送ローラ
２ｃ 第三搬送ローラ
２ｄ 第四搬送ローラ
３ 駆動手段
４ 支持架台
５ 弾性体
６ カラー
７ アイドラー
２１ シャフト
２２ 軸受
２３ ローラ本体
２３ａ 凹部
２３ｂ 段差部
２３ｃ 底部
２３ｄ 凸部
２３ｅ 突起
２４ 回転体
２４ａ 溝
２４ｂ 端面
２４ｃ 底部
２４ｄ 凹部
２４ｅ 段差部
２４ｆ スプロケット
２４ｇ 第一ブロック
２４ｈ 第二ブロック
２５ 回転体用軸受
３１ 環状帯体
３１ａ 第一環状帯体
３１ｂ 第二環状帯体
３２ 駆動源
３３ 駆動用回転体
３４ 駆動用環状帯体
４１ フレーム
４１ａ 切欠部
４２ 脚部
４３ ガイド部材
４４ ストッパ
５１ ワッシャ
７１ 小径部
７２ 大径部
２３１ 一端
２３２ 他端

Claims (8)

1. 並列に配置された複数の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転させる駆動手段と、を備えたローラコンベヤ装置において、
   前記搬送ローラは、回転軸を形成するシャフトと、該シャフトの外周に軸受を介して配置されたローラ本体と、該ローラ本体の一端に面接触するように配置された回転体と、該回転体と前記シャフトとの間に配置された少なくとも二つの回転体用軸受と、を備え、
   前記駆動手段は、隣接する回転体に互い違いに掛け渡された複数の環状帯体と、前記環状帯体に動力を伝達する駆動源と、を備えている、
   ことを特徴とするローラコンベヤ装置。
2. 前記回転体用軸受は、前記回転体の前記環状帯体が掛け渡された部分の内側に配置されている、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
3. 前記搬送ローラは、前記シャフトに対して垂直な面を有する段差部を含む凹部を備えている、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
4. 前記搬送ローラは、前記ローラ本体を前記回転体側に付勢する弾性体を備えている、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
5. 前記搬送ローラにより搬送される物体を前記搬送ローラ上で一時的に滞留させるストッパを備える、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
6. 前記環状帯体は、前記回転体に掛け渡した状態で張力を発生させる部品である、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
7. 前記環状帯体は、リブドベルト、タイミングベルト又はローラチェーンの何れかである、請求項６に記載のローラコンベヤ装置。
8. 隣接する前記搬送ローラの間に配置されたアイドラーを備え、前記アイドラーは、小径部と大径部とを備え、前記環状帯体は前記アイドラーを介して前記回転体に掛け渡されている、請求項１に記載のローラコンベヤ装置。
   
   

Images