JP2021175690A - Belt transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベルト伝動機構に関する。 The present invention relates to a belt transmission mechanism.
特許文献1には、ベルト伝動機構として、搬送物を上下に昇降可能な昇降運搬装置に用いられたものが開示されている。具体的には、この昇降運搬装置におけるベルト伝動機構では、上方及び下方に配置された歯付きプーリと、歯付きプーリに噛み合わせられる歯付きベルトとを用いて、歯付きプーリのうちの駆動プーリを回転・逆回転させることによって、歯付きベルトに固定された荷台に載せられた搬送物を上下に昇降させている。
また、特許文献2には、ベルト伝動機構として、薬剤等を搭載したバケットの入出庫を行う自動倉庫用に用いられたものが開示されている。この自動倉庫用のベルト伝動機構では、バケットを載置した可動台を連結したベルトを上下方向に沿って駆動させることで、可動台を上下動させている。
Further,
ところで、この種のベルト伝動機構においては、アライメント(プーリ同士の位置ズレ)が生じた状態でベルトを走行させると、ベルトは直進性が乱れてベルト幅方向へ蛇行(片寄り)する。特に、搬送物が重量物である場合や、高速で移送する場合など、負荷が高い条件で長い距離を移送させると、蛇行が顕著に生じる。更にはベルトが捩じれてプーリの鍔部に乗り上げようとすることで、ベルトに過剰な張力が掛かり、ベルトがプーリから逸脱する虞がある。 By the way, in this type of belt transmission mechanism, when the belt is run in a state where alignment (positional deviation between pulleys) occurs, the straightness of the belt is disturbed and the belt meanders (shifts) in the belt width direction. In particular, when the transported object is a heavy object or is transported at a high speed for a long distance under a high load condition, meandering occurs remarkably. Further, when the belt is twisted and tries to ride on the flange portion of the pulley, excessive tension is applied to the belt, and the belt may deviate from the pulley.
このため、ベルトの蛇行を抑制するためにはアライメントを精度よく調整する必要があるが、この調整が困難な場合がある。例えば、特許文献2に開示されているような自動倉庫用のベルト伝動機構の中には、搬送物の搬送距離が2m以上となるロングスパンの仕様が存在する。一例を挙げると、建物と一体になったビル式自動倉庫用に用いられるベルト伝動機構の場合には、搬送物の垂直方向の搬送距離が20m以上となる場合がある。このような搬送物の搬送距離が長いロングスパン仕様のベルト伝動機構では、一対のプーリの軸間距離が長い(長い場合で25mほど)ため、アライメントの調整は困難である。従って、一対のプーリ間に許容しうる程度の位置ズレ(ミスアライメント)が存在する場合でも、ベルトの蛇行を抑制可能なベルト伝動機構の提供が望まれていた。
Therefore, it is necessary to adjust the alignment accurately in order to suppress the meandering of the belt, but this adjustment may be difficult. For example, in the belt transmission mechanism for an automated warehouse as disclosed in
そこで、本発明の目的は、一対のプーリ間に位置ズレが存在する場合でも、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトのプーリからの逸脱を抑制可能なベルト伝動機構を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a belt transmission mechanism capable of suppressing meandering of the belt and suppressing deviation of the belt from the pulleys even when a positional deviation exists between the pair of pulleys.
上記の課題を解決するために、本発明のベルト伝動機構は、少なくとも1つが歯付きプーリである、互いに離間して配置された一対のプーリと、前記一対のプーリに掛架され、且つ、前記歯付きプーリと噛合可能な歯部を有し、前記一対のプーリの回転により周動するベルトと、前記ベルトの蛇行を抑制可能な蛇行抑制機構と、を備え、前記蛇行抑制機構は、前記ベルトのベルト幅方向において前記ベルトを挟んで対向配置され、それぞれの軸方向が前記ベルトのベルト厚み方向と平行となる一対のローラと、前記一対のローラを回転自在に支持し、且つ、前記ベルト厚み方向において前記一対のローラ及び前記ベルトを挟んで対向配置された一対のガイドと、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the belt transmission mechanism of the present invention has a pair of pulleys arranged apart from each other, one of which is a toothed pulley, and the pair of pulleys which are hung on the pair of pulleys. A belt having a tooth portion that can mesh with a toothed pulley and rotating by the rotation of the pair of pulleys, and a meandering suppressing mechanism capable of suppressing the meandering of the belt are provided, and the meandering suppressing mechanism is the belt. A pair of rollers that are arranged so as to face each other with the belt in the width direction of the belt and whose axial directions are parallel to the belt thickness direction of the belt, and the pair of rollers that are rotatably supported and the belt thickness. It is characterized by having the pair of rollers and a pair of guides arranged to face each other across the belt in the direction.
上記の構成によれば、蛇行抑制機構の一対のローラによりベルトのベルト幅方向の移動が抑制される。さらに、一対のガイドによりベルトのベルト厚み方向の移動も抑制される。これにより一対のプーリ間に位置ズレが存在する場合でも、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトのプーリからの逸脱を抑制することができる。 According to the above configuration, the movement of the belt in the belt width direction is suppressed by the pair of rollers of the meandering suppressing mechanism. Further, the pair of guides suppresses the movement of the belt in the belt thickness direction. As a result, even if there is a positional deviation between the pair of pulleys, the meandering of the belt can be suppressed and the deviation of the belt from the pulleys can be suppressed.
また、本発明のベルト伝動機構においては、前記一対のプーリの軸間距離が2m以上であってもよい。一対のプーリの軸間距離が長いと、これらプーリ間の位置ズレを精度よく調整することは難しく、ベルトの蛇行やベルトのプーリからの逸脱が生じやすい。しかしながら、本発明によれば、プーリ間の位置ズレが精度よく調整されていない場合でも、蛇行抑制機構により、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトのプーリからの逸脱を抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, the distance between the axes of the pair of pulleys may be 2 m or more. If the distance between the axes of the pair of pulleys is long, it is difficult to accurately adjust the positional deviation between these pulleys, and the belt meanders and the belt is likely to deviate from the pulleys. However, according to the present invention, even when the positional deviation between the pulleys is not adjusted accurately, the meandering suppressing mechanism can suppress the meandering of the belt and suppress the deviation of the belt from the pulley.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記ベルトには、搬送物が載置される荷台が固定されていてもよい。荷台に搬送物が載置される場合には、負荷が高くなり、ベルトの蛇行が顕著に生じる。しかしながら、本発明によれば、蛇行抑制機構により、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトのプーリからの逸脱を抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, a loading platform on which a conveyed object is placed may be fixed to the belt. When the transported object is placed on the loading platform, the load becomes high and the belt meanders remarkably. However, according to the present invention, the meandering suppressing mechanism can suppress the meandering of the belt and suppress the deviation of the belt from the pulley.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記蛇行抑制機構は、前記荷台の移動範囲の外側、且つ、前記一対のプーリに接触しない位置に配置されていてもよい。上記の構成によれば、蛇行抑制機構がプーリの近傍に配置されることになるため、ベルトのベルト幅方向及びベルト厚み方向への移動をより効果的に抑えることができる。また、蛇行抑制機構と荷台が接触することを抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, the meandering suppressing mechanism may be arranged outside the moving range of the loading platform and at a position not in contact with the pair of pulleys. According to the above configuration, since the meandering suppressing mechanism is arranged in the vicinity of the pulley, the movement of the belt in the belt width direction and the belt thickness direction can be suppressed more effectively. In addition, it is possible to prevent the meandering suppression mechanism from coming into contact with the loading platform.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記荷台は、前記ベルトにおいて前記一対のプーリの間で互いに対向するベルト部分のうち一方側のベルト部分に固定されており、前記蛇行抑制機構における前記一対のローラは、前記一方側のベルト部分を挟んで対向配置されていてもよい。荷台が取り付けられた側のベルト部分は、搬送物にかかる慣性力の影響で激しく揺動しやすくなる。そこで、蛇行抑制機構の一対のローラを、荷台が取り付けられた側のベルト部分を挟んで対向配置させることで、荷台が取り付けられた側のベルト部分の蛇行を効果的に抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, the loading platform is fixed to one of the belt portions facing each other between the pair of pulleys in the belt, and the pair of belts in the meandering suppressing mechanism. The rollers may be arranged so as to face each other with the belt portion on one side interposed therebetween. The belt portion on the side to which the loading platform is attached tends to swing violently due to the influence of the inertial force applied to the transported object. Therefore, by arranging the pair of rollers of the meandering suppressing mechanism so as to face each other with the belt portion on the side to which the loading platform is attached, the meandering of the belt portion on the side to which the loading platform is attached can be effectively suppressed.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記一対のローラの外周面同士の前記ベルト幅方向における最小ローラ間隔は、前記ベルトのベルト幅よりも大きく、且つ、前記歯付きプーリの歯幅よりも小さくてもよい。上記の構成によれば、ベルトの走行中における、一対のローラとベルトとの接触を低減しつつ、ベルトのベルト幅方向の移動をより効果的に抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, the minimum roller spacing between the outer peripheral surfaces of the pair of rollers in the belt width direction is larger than the belt width of the belt and smaller than the tooth width of the toothed pulley. You may. According to the above configuration, it is possible to more effectively suppress the movement of the belt in the belt width direction while reducing the contact between the pair of rollers and the belt during the running of the belt.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記一対のガイドそれぞれは、前記ベルトに向けて突出する凸部を有し、前記凸部は前記ベルト厚み方向から見たときに前記ベルトと重なる範囲内に位置し、前記一対のガイドの前記凸部同士の前記ベルト厚み方向の最小間隔は、前記ベルトのベルト厚みよりも大きく、前記一対のローラの前記ベルト厚み方向の長さよりも小さくてもよい。上記の構成によれば、ベルトの走行中における、一対のガイドとベルトとの接触を低減しつつ、ベルトのベルト厚み方向の移動をより効果的に抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, each of the pair of guides has a convex portion protruding toward the belt, and the convex portion is within a range overlapping the belt when viewed from the belt thickness direction. The minimum distance between the convex portions of the pair of guides in the belt thickness direction may be larger than the belt thickness of the belt and smaller than the length of the pair of rollers in the belt thickness direction. According to the above configuration, it is possible to more effectively suppress the movement of the belt in the belt thickness direction while reducing the contact between the pair of guides and the belt during the running of the belt.
また、本発明のベルト伝動機構において、前記一対のプーリは、上下方向に互いに離間して配置されており、前記ベルトは、前記一対のプーリの順回転及び逆回転により昇降周動してもよい。一対のプーリが上下方向に互いに離間して配置されていた場合、剛体支持の観点から、プーリ間の位置ズレを精度よく調整することは難しく、ベルトの蛇行やベルトのプーリからの逸脱が生じやすい。しかしながら、本発明によれば、プーリ間の位置ズレが精度よく調整されていない場合でも、蛇行抑制機構により、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトの歯付きプーリからの逸脱を抑制することができる。 Further, in the belt transmission mechanism of the present invention, the pair of pulleys are arranged apart from each other in the vertical direction, and the belt may move up and down by forward rotation and reverse rotation of the pair of pulleys. .. When a pair of pulleys are arranged apart from each other in the vertical direction, it is difficult to accurately adjust the positional deviation between the pulleys from the viewpoint of rigid body support, and the belt meanders and the belt is likely to deviate from the pulley. .. However, according to the present invention, even when the positional deviation between the pulleys is not adjusted accurately, the meandering suppressing mechanism can suppress the meandering of the belt and suppress the deviation of the belt from the toothed pulley. can.
本発明によると、一対のプーリ間に位置ズレが存在する場合でも、ベルトの蛇行を抑制し、且つ、ベルトのプーリからの逸脱を抑制することができる。 According to the present invention, even when there is a positional deviation between the pair of pulleys, the meandering of the belt can be suppressed and the deviation of the belt from the pulleys can be suppressed.
以下、本実施形態に係るベルト伝動機構1をベルト昇降装置100に用いた場合を例にして説明する。
Hereinafter, a case where the
図1に示すように、ベルト昇降装置100は、搬送物Mを上下方向に搬送する装置である。ベルト昇降装置100の搬送物Mの搬送距離は、2m以上である。
As shown in FIG. 1, the
ベルト昇降装置100は、ベルト伝動機構1と、荷台10とを備えている。
The
ベルト伝動機構1は、4つのプーリ2a〜2dと、2つのベルト3a,3bと、2つの蛇行抑制機構4a,4bとを備えている。尚、以下では、図1の紙面手前側をベルト昇降装置100の「前方」、紙面向こう側をベルト昇降装置100の「後方」と定義する。また、図1に示す上下方向及び左右方向を、ベルト昇降装置100の「上下方向」及び「左右方向」と定義する。以下、前後、左右、上下の各方向語を適宜使用して説明する。また、プーリ2a〜2dを区別しない場合には「プーリ2」と総称する。ベルト3a,3bを区別しない場合には「ベルト3」と総称する。蛇行抑制機構4a,4bを区別しない場合には「蛇行抑制機構4」と総称する。
The
4つのプーリ2は、互いに同じ構成をした歯付きプーリであり、その軸方向が前後方向と平行となるように配置されている。プーリ2a,2bは、対をなしており、プーリ2aは、プーリ2bよりも上方に配置されている。プーリ2c,2dは、対をなしており、プーリ2cは、プーリ2dよりも上方に配置されている。このように、ベルト伝動機構1は、上下方向に離間した2対のプーリ2を備えている。また、プーリ2a及びプーリ2cは、左右方向に互いに離間して並設されており、その上下方向の位置は互いに同じである。プーリ2b及びプーリ2dは左右方向に互いに離間して並設されており、その上下方向の位置は互いに同じである。
The four
また、プーリ2a及びプーリ2bの軸間距離D、及びプーリ2c及びプーリ2dの軸間距離Dはともに同じ距離である。また、軸間距離Dは、2m〜25mの範囲内、好ましくは5m〜25mの範囲内に設定されている。
Further, the distance D between the shafts of the
図2に示すように、4つのプーリ2は、それぞれ、所定の厚みを有する円板状のプーリ本体部20と、一対の鍔部21とを有している。プーリ本体部20は、ベルト3が巻きかけられる。プーリ本体部20の外周面には、前後方向(プーリ本体部20の軸方向)に沿って延びる複数の歯部20aが形成されている。複数の歯部20aは、プーリ本体部20の外周面の周方向に沿って複数形成されている。
As shown in FIG. 2, each of the four
一対の鍔部21は、プーリ本体部20の軸方向両端にそれぞれ接続され、円板状の形状をなしている。鍔部21は、プーリ本体部20と同軸上に設けられている。鍔部21の外径は、プーリ本体部20の外径よりも大きい。これにより、ベルト3がプーリ本体部20に巻きかけられた状態において、ベルト3がプーリ本体部20から逸脱するのを抑制できる。
The pair of
2つのベルト3は、互いに同じ構成をした無端状の歯付きベルト(伝動ベルト)である。ベルト3は、複数の心線と、複数の心線を埋設した背面部と、複数の歯部とを含むベルト本体を備えている。ベルト3の複数の歯部は、ベルト長手方向において互いに離間して配置されている。また、複数の歯部は、ベルトの全周にわたって形成されている。ベルト3の複数の歯部は、プーリ2の歯部20aと噛合可能である。
The two
本実施形態のベルト3は、以下の要件を満足している。
・ベルト幅=10〜200mm
・ベルト全厚=2〜18mm
・背面部の厚み=0.8〜6mm
・各歯部の高さ=1.2〜8mm
・歯部のピッチ=5〜30mm
・各心線の直径=0.4〜2.6mm
・各心線の強力=0.15〜8kN
・心線のピッチ=1.0〜3.7mm
・心線の間隔=0.4〜1.4mm(各間隔の合計値はベルト幅の13〜36%)
・ベルト幅1mmあたりのベルト強力=0.10kN以上、2.60kN以下である。
The
・ Belt width = 10 to 200 mm
・ Belt total thickness = 2 to 18 mm
・ Thickness of the back part = 0.8 to 6 mm
・ Height of each tooth = 1.2-8mm
・ Pitch of teeth = 5 to 30 mm
・ Diameter of each core wire = 0.4 to 2.6 mm
・ Strength of each core = 0.15-8kN
・ Pitch of core wire = 1.0 to 3.7 mm
・ Core wire spacing = 0.4 to 1.4 mm (total value of each spacing is 13 to 36% of the belt width)
-Belt strength per 1 mm of belt width = 0.10 kN or more and 2.60 kN or less.
また、本実施形態のベルト3は、より好ましくは、以下の要件を満足している。
・ベルト幅=10〜200mm
・ベルト全厚=2〜14mm
・背面部の厚み=2〜4mm
・各歯部の高さ=2.5〜6.1mm
・歯部のピッチ=8〜20mm
・各心線の直径=0.9〜2.5mm
・各心線の強力=1.0〜7.5kN
・心線のピッチ=2.0〜3.2mm
・心線の間隔=0.7〜1.1mm(各間隔の合計値はベルト幅の13〜36%)
・ベルト幅1mmあたりのベルト強力=0.50kN以上、2.30kN以下である。
Further, the
・ Belt width = 10 to 200 mm
・ Belt total thickness = 2 to 14 mm
・ Thickness of the back part = 2-4 mm
・ Height of each tooth = 2.5 to 6.1 mm
・ Pitch of teeth = 8 to 20 mm
・ Diameter of each core wire = 0.9 to 2.5 mm
・ Strength of each core wire = 1.0 to 7.5 kN
・ Pitch of core wire = 2.0 to 3.2 mm
-Core line spacing = 0.7 to 1.1 mm (total value of each spacing is 13 to 36% of the belt width)
-Belt strength per 1 mm of belt width = 0.50 kN or more and 2.30 kN or less.
先に触れたように、4つのプーリ2の軸方向は前後方向と平行であるため、各ベルト3のベルト幅方向は前後方向と平行となり、各ベルト3のベルト厚み方向は左右方向と平行となる。また各ベルト3のベルト長手方向が上下方向に対応している。
As mentioned earlier, since the axial directions of the four
尚、ベルト3(歯付きベルト)の構成自体は公知のもの(例えば、特開2018−185044号公報参照)であるため、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。 Since the structure of the belt 3 (toothed belt) itself is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-185044), further detailed description thereof will be omitted here.
図1に示すように、ベルト3aは、一対のプーリ2a,2bに掛架され、ベルト3bは、一対のプーリ2c,2dに掛架されている。上述したように一対のプーリ2a,2b及び一対のプーリ2c,2dの軸間距離Dはともに2m以上であるため、これらプーリ2に掛架されるベルト3の長さは、ベルト幅W(図2参照)に比して非常に長くなっている。即ち、本実施形態のベルト3は、細幅でスパンが長いベルトである。
As shown in FIG. 1, the
また、ベルト3aの、一対のプーリ2a,2bの間で互いに対向するベルト部分30a,30bのうち、左側のベルト部分30bには、荷台10が固定される固定具35が取り付けられている。同様に、ベルト3bの、一対のプーリ2c,2dの間で互いに対向するベルト部分31a,31bのうち、右側のベルト部分31aには、荷台10が固定される固定具36が取り付けられている。
Further, of the
プーリ2bは、不図示の電動モータ(駆動源)により順回転駆動及び逆回転駆動される。プーリ2bが回転駆動すると、残りの3つのプーリ2a,2c,2dが2つのベルト3及び荷台10を介して同期駆動される。このように、本実施形態では、プーリ2bが駆動プーリであり、残りの3つのプーリ2a,2c,2dが従動プーリである。
The
荷台10は、平板状の台であり、その右端部が固定具35を介してベルト3aに固定され、且つ、その左端部が固定具36を介してベルト3bに固定されている。荷台10の上面には、搬送対象の搬送物Mが載置される。
The
以上の構成において、荷台10に搬送物Mを載置した状態で、プーリ2bを順回転駆動又は逆回転駆動すると、2つのベルト3が上下方向に昇降周動し、その結果として搬送物Mが上下に昇降する。このように本実施形態のベルト昇降装置100では、搬送物Mを両持ちの状態で昇降搬送可能である。
In the above configuration, when the
ところで、ベルト伝動機構1において、アライメント(一対のプーリ2同士の位置ズレ)が生じた状態でベルト3を走行させると、ベルト3は直進性が乱れてベルト幅方向へ蛇行する。特に、搬送物Mが重量物である場合や、高速で走行する場合など、負荷が高い条件で長い距離を移送させると、蛇行が顕著に生じる。また、軸間距離Dが5m〜25mの範囲内に設定されているなど、軸間距離Dが長い場合には、ベルト3の蛇行も大きくなりやすい。更に、ベルト3が捩じれてプーリ2の鍔部21に乗り上げようとすることで、ベルト3に過剰な張力が掛かり、ベルト3がプーリ2から逸脱する虞がある。
By the way, in the
このため、ベルト2の蛇行を抑制するためにはアライメントを精度よく調整する必要がある。しかしながら、本実施形態のベルト伝動機構1では、上述したように一対のプーリ2の軸間距離Dが長い(長い場合で25mほど)ため、アライメントの調整は困難である。加えて、一対のプーリ2が上下方向に互いに離間して配置されているため、剛体支持の観点から、アライメントの調整は非常に困難である。
Therefore, in order to suppress the meandering of the
そこで、本実施形態のベルト伝動機構1は、ベルト3の蛇行を抑制するための2つの蛇行抑制機構4を備えている。以下、蛇行抑制機構4について詳細に説明する。
Therefore, the
蛇行抑制機構4aは、ベルト3aの蛇行を抑制するための機構であり、ベルト3を昇降周動させた際に荷台10が移動し得る移動範囲Rの外側、且つプーリ2と接触しない(干渉しない)、プーリ2bの近傍の位置に配置されている。より詳細には、蛇行抑制機構4aは、移動範囲Rの下端と、プーリ2bの上端との間の範囲Nのうち、当該範囲Nの中央Cよりもプーリ2b側に配置されている。
The meandering suppressing
蛇行抑制機構4bは、ベルト3bの蛇行を抑制するための機構であり、移動範囲Rの外側、且つプーリ2と接触しない、プーリ2dの近傍の位置に配置されている。より詳細には、蛇行抑制機構4bは、移動範囲Rの下端と、プーリ2dの上端との間の範囲Nのうち、当該範囲Nの中央Cよりもプーリ2d側に配置されている。
The meandering suppressing
図1〜図6に示すように、蛇行抑制機構4は、それぞれ一対のローラ40、及び一対のガイド45を備えている。蛇行抑制機構4は、床に公知の手段で繋止された支持部材50によって固定されている。尚、支持部材50は、ベルト昇降装置100の本体等に繋止されていてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 6, the meandering suppressing
図2に示すように、一対のローラ40は、ベルト3のベルト幅方向(前後方向)においてベルト3を挟んで対向し、それぞれの軸方向がベルト3のベルト厚み方向(左右方向)と平行となるように配置されている。図1に示すように、蛇行抑制機構4aの一対のローラ40は、ベルト3aにおけるベルト部分30bを挟んで対向する。蛇行抑制機構4bの一対のローラ40は、ベルト3bにおけるベルト部分31aを挟んで対向する。このように蛇行抑制機構4それぞれの一対のローラ40は、ベルト3における荷台10が固定されるベルト部分30b,31aを挟むように構成されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
図4〜図6に示すように、一対のローラ40は、それぞれ円筒形状をなしている。尚、ローラ40は、中空や肉抜き加工されていてもよい。ローラ40の材質は、樹脂であり、例えば、低摩擦係数のフッ素樹脂やポリアセタール等が好適に用いられる。変形例として、ローラ40の材質は、鉄鋼、ステンレス、アルミ等であってもよい。
As shown in FIGS. 4 to 6, each of the pair of
図2及び図4に示すように、一対のローラ40は、その外周面同士の最小間隔であるローラ間隔Iが、ベルト3のベルト幅Wよりも大きく、且つ、プーリ2の歯部20aの歯幅X(プーリ本体部20のベルト幅方向の幅)よりも小さくなるように配置されている。好ましくは、ローラ間隔Iは、歯幅Xより小さく、ベルト幅Wより2mm以上大きくなる(プーリ2の静止時に、一対のローラ40それぞれとベルト3との間の各間隔が1mm以上大きくなる)ように配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the pair of
また、図4に示すように、ローラ40の軸方向(ベルト厚み方向)の厚みZは、少なくともベルト3のベルト厚みGよりも大きくなるように設定される。また、ローラ40のローラ径については、蛇行抑制機構4の全体サイズや、荷台10の搬送を阻害しないようなコンパクトさ等を考慮して設定される。
Further, as shown in FIG. 4, the thickness Z of the
本実施形態のローラ40においては、以下の要件を満足している。
・ローラの径=30〜60mm
・ローラの軸方向の厚み=5〜20mm
The
・ Roller diameter = 30-60 mm
・ Axial thickness of roller = 5 to 20 mm
図1〜図6に示すように、一対のガイド45は、ベルト厚み方向(左右方向)において一対のローラ40及びベルト3を挟んで対向配置されている。一対のガイド45は、軸受け49を介して一対のローラ40を回転自在に支持する。
As shown in FIGS. 1 to 6, the pair of
ガイド45の材質は、樹脂であり、例えば、低摩擦係数のフッ素樹脂、ポリアセタール等が好適に用いられる。変形例として、ガイド45の材質は、鉄鋼、ステンレス、アルミ等であってもよい。
The material of the
また、一対のガイド45は、それぞれ、略凸状の板材である。詳細には、一対のガイド45は、それぞれ平板状の平板部45aと、平板部45aからベルト3に向けて突出する板状の凸部45bとを有する。凸部45bは、ベルト厚み方向から見たときに、ベルト3と重なる範囲内に位置している。
Further, each of the pair of
平板部45aの上下方向の長さと、凸部45bの上下方向の長さは同じである。一方で、平板部45aのベルト幅方向の長さは、凸部45bのベルト幅方向の長さよりも長い。詳細には、平板部45aのベルト幅方向の長さは、一対のローラ40の軸間距離よりも長い。凸部45bのベルト幅方向の長さは、一対のローラ40のローラ間隔Iよりも短い。また、平板部45aは、軸受け49を介して一対のローラ40を回転自在に支持する。
The vertical length of the
凸部45bにおける、ベルト3と対向する対向面と上面との稜線部、及び当該対向面と下面との稜線部はそれぞれ角処理(面取り)されて湾曲している。これにより、上下方向に周動するベルト3が凸部45bに接触した際の摩擦を低減することができる。
In the
図4に示すように、一対のガイド45は、凸部45b同士のベルト厚み方向の最小間隔Hが、ベルト3のベルト厚みGよりも大きく、ローラ40の厚みZよりも小さくなるように配置されている。より好ましくは、一対のガイド45は、最小間隔Hがベルト厚みGより2mm以上大きく(プーリ2の静止時に、一対のガイド45それぞれとベルト3との間の各間隔が1mm以上大きく)なり、ローラ40の厚みZよりも小さくなるように配置されている。ガイド45のサイズについては、蛇行抑制機構4の全体サイズや、荷台10の搬送を阻害しないようなコンパクトさ等を考慮して設定される。
As shown in FIG. 4, the pair of
尚、蛇行抑制機構4は、一対のガイド45を、工具等を使用して取り外し可能にされている。このためプーリ2にベルト3が掛架された状態でも、後付けで蛇行抑制機構4をベルト3に対して容易に設置可能である。
The
軸受け49は、ローラ40が回転できれば良く、転がり軸受、すべり軸受、磁気軸受、流体軸受など公知の軸受を適用可能である。
As the
以上説明した蛇行抑制機構4により、ベルト3の蛇行を抑制することができる。以下、詳細に説明する。
The meandering suppressing
ベルト3の走行中において、ベルト3がベルト幅方向へ移動(揺動)した場合には、ベルト3は、一対のローラ40のうちの移動方向下流側のローラ40に接触することにより、ベルト幅方向へのさらなる移動が規制される。その結果として、ベルト3がベルト幅方向へ大きく蛇行することを抑制することができる。また、ベルト3がローラ40に接触した際には、ローラ40は当該接触により回転する。このため、ベルト3とローラ40との間の摩擦を低減することができる。
When the
一方で、ベルト3の走行中において、ベルト3がベルト厚み方向へ移動した場合には、ベルト3は、一対のガイド45のうちの移動方向下流側のガイド45に接触することにより、ベルト厚み方向へのさらなる移動が規制される。その結果として、ベルト3がベルト厚み方向へ大きく移動することを抑制することができる。
On the other hand, when the
以上のように、本実施形態によれば、一対のプーリ2間に位置ズレが存在する場合でも、蛇行抑制機構4により、ベルト3の蛇行を抑制することができ、且つ、ベルト3のプーリ2からの逸脱を抑制することができる。特に、軸間距離Dが5m〜25mの範囲内に設定されているなど、軸間距離Dが長く、ベルト3の蛇行が大きくなりやすい条件であったとしても、蛇行抑制機構4により、ベルト3の蛇行を効果的に抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, even when there is a positional deviation between the pair of
また、本実施形態では、蛇行抑制機構4aは、荷台10が移動し得る移動範囲Rの外側、且つプーリ2と接触しない、プーリ2bの近傍の位置に配置され、蛇行抑制機構4bは、移動範囲Rの外側、且つプーリ2と接触しない、プーリ2dの近傍の位置に配置されている。このため、蛇行抑制機構4と荷台10が接触することを抑制することができる。さらには、蛇行抑制機構4は、ベルト3の状態(品質)によらずに、ベルト3の蛇行を効果的に抑制することができる。以下、詳細に説明する。
Further, in the present embodiment, the meandering suppressing
1本のベルト3は、全周に亘る形状が一定ではなく、部位によってばらつきがある場合がある。例えば、ベルト3のベルト幅方向の両端は、製造上、カッターで所定幅に切断した切断端部になるが、例え直線的に切断していても、ベルト自体の材料特性からベルト幅方向に微妙に収縮する。その結果、ベルト3は、その直線性が乱れて微妙にカーブした形状になる場合がある。特に、本実施形態のように周長の大きいベルト3ほど、この直線性の乱れが顕著になりやすい。このようなベルト3の形状的な直線性の乱れが大きいと、蛇行の程度も大きくなる。
The shape of one
ここで、蛇行抑制機構4がベルト3の蛇行を抑制する原理は、蛇行抑制機構4と、プーリ2との2点が、走行するベルト3の支持点(2点支持)となって、ベルト3の、ベルト幅方向及びベルト厚み方向への揺動を強制的に抑える(ロックする)作用を利用したものである。このとき、2つの支持点の距離が近いほど、ベルト3の揺動を抑える効果が高くなる。本実施形態では、蛇行抑制機構4がプーリ2の近傍に配置されているため、2つの支持点の距離が近くになっている。このため、ベルト3の状態が、形状的な直線性の乱れが大きい状態であったとしても、蛇行抑制機構4によりベルト3の蛇行を効果的に抑制することができる。
Here, the principle that the meandering suppressing
また、荷台10が取り付けられた側のベルト部分30b,31aは、搬送物Mにかかる慣性力の影響で激しく揺動しやすくなる。しかしながら、本実施形態では、各蛇行抑制機構4a,4bにおける一対のローラ40は、ベルト3における荷台10が固定されたベルト部分30b,31aをそれぞれ挟んで対向配置されている。このため、荷台10が取り付けられたベルト部分30b,31aの蛇行を効果的に抑制することができ、ベルト3のプーリ2からの逸脱を抑制する効果をより高めることができる。
Further, the
また、本実施形態では、一対のローラ40のローラ間隔Iは、ベルト幅Wよりも大きく、且つ、歯幅Xよりも小さい。このため、ベルト3の走行中における、一対のローラ40とベルト3との接触を低減しつつ、ベルト3がベルト幅方向へ蛇行した際の、ベルト3のベルト幅方向へのさらなる移動をより効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the roller spacing I of the pair of
また、本実施形態では、一対のガイド45の凸部45b同士のベルト厚み方向の最小間隔Hがベルト厚みGよりも大きく、ローラ40の厚みZよりも小さく。このため、ベルト3の走行中における、一対のガイド45とベルト3との接触を低減しつつ、ベルト3がベルト厚み方向へ移動した際の、ベルト3のベルト厚み方向へのさらなる移動をより効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the minimum distance H in the belt thickness direction between the
ところで、ベルトの蛇行を抑制するための手段としては、以下の手段も知られている。即ち、一対のプーリ間の略全範囲に亘ってベルトの姿勢を規制するためのガイドレールを設ける手段が知られている。しかしながら、この手段では、一対のプーリ間の特に中央付近において、ベルトが大きく振れた場合に、荷台がガイドレールに接触する虞がある。加えて、本実施形態のように、ロングスパンのベルト伝動機構に適用すると、ガイドレールが長大となるため、コスト高となる。 By the way, the following means are also known as means for suppressing the meandering of the belt. That is, there is known a means for providing a guide rail for regulating the posture of the belt over substantially the entire range between the pair of pulleys. However, with this means, there is a risk that the loading platform will come into contact with the guide rail when the belt swings significantly between the pair of pulleys, especially near the center. In addition, when applied to a long-span belt transmission mechanism as in the present embodiment, the guide rail becomes long, resulting in high cost.
また、ベルト伝動機構に、蛇行を抑制する機能を持たせたテンションプーリを設ける手段(例えば、特開2005−249092号公報)も知られているが、この手段では、テンションプーリを設けることで、ベルト伝動機構が複雑でコスト高になる。加えて、この手段を適用可能なベルト伝動機構は、スパンの短いベルト伝動機構であり、本実施形態のようにロングスパンのベルト伝動機構においては、テンションプーリだけでは十分にベルトの蛇行を抑制することができない。 Further, a means for providing a tension pulley having a function of suppressing meandering in the belt transmission mechanism (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-249902) is also known. The belt transmission mechanism is complicated and the cost is high. In addition, the belt transmission mechanism to which this means can be applied is a belt transmission mechanism having a short span, and in a belt transmission mechanism having a long span as in the present embodiment, the tension pulley alone sufficiently suppresses the meandering of the belt. Can't.
本実施形態の蛇行抑制機構4では、これらの手段と異なり、複雑でコスト高となることもない簡素な機構で、且つベルト3のスパンにかかわらず、ベルト3の蛇行を抑制することができる。
Unlike these means, the meandering suppressing
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本明細書に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、4つのプーリ2のうちの2つのプーリ2b,2dそれぞれの近傍に蛇行抑制機構が配置されていたがこれに限定されるものではない。例えば、4つのプーリそれぞれの近傍に蛇行抑制機構が配置されていてもよい。この場合、ベルトの蛇行抑制の信頼度をより高めることができる。また、ベルトに荷台が固定されていなくてもよい。ベルトが掛架される一対のプーリの軸間距離は、2m未満であってもよく、25mよりも長くてもよい。
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the present specification. For example, in the above-described embodiment, the meandering suppression mechanism is arranged in the vicinity of each of the two
また、上述の実施形態では4つのプーリの全てが歯付きプーリであったが、これに限定されるものではない。一対のプーリのうちの一方のプーリ(従動プーリ)は、平プーリであってもよい。また。上述の実施形態では、ベルト3は、全周に亘って歯部が形成された歯付きベルトであったが、これに限定されるものではなく、駆動プーリである歯付きプーリに噛合可能な歯部を少なくとも有するベルトであればよい。即ち、従動プーリに巻きかかる部分や、プーリを通らないベルト部分は噛み合い伝動である必要はないため、部分的に平ベルトやVベルトなどの摩擦伝動ベルトを組み合わさったベルトであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, all four pulleys are toothed pulleys, but the present invention is not limited to this. One of the pair of pulleys (driven pulley) may be a flat pulley. Also. In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、一対のローラ40は、軸受け49を介して一対のガイド45に回転自在に支持されていたが、これに限定されるものではない。例えば、一対のガイドのうちの一方のガイドにローラの心棒が立っており、他方のガイドが当該心棒を挿通又は嵌合する為の、挿通孔又は凹部を有するのであれば、一対のガイドは、一対のローラを、軸受けがなくても回転自在に支持することは可能である。
In the above-described embodiment, the pair of
上述の実施形態では、一対のガイド45は略凸状の板材であったが、これに限定されるものではなく、走行中のベルトを傷つけることなく、ベルトの厚み方向の移動を規制できる程度の強度と形であればよい。例えば、一対のガイドは、ベルトと接触する部分がローラ(回転する円筒体)であってもよい。この構成によれば、ベルトとガイドとの間の摩擦をより減らすことができる。
In the above-described embodiment, the pair of
また、上述の実施形態では、ベルト昇降装置100では、搬送物Mを両持ちの状態で昇降搬送する装置であったが、これに限定されるものではない。例えば、図7に示すベルト昇降装置200のように、搬送物Mを片持ちの状態で昇降搬送する装置であってもよい。より詳細には、このベルト昇降装置200が備えるベルト伝動機構201は、一対のプーリ2と、この一対のプーリ2に掛架される1つのベルト3と、ベルト3の蛇行を抑制する1つの蛇行抑制機構4とを備えている。ベルト3のベルト部分30aには固定具35を介して荷台10が固定されている。荷台10は、その右端部のみが固定部35を介してベルト3に固定されている。以上の構成において、荷台10に搬送物Mを載置した状態で、プーリ2bを順回転駆動又は逆回転駆動すると、1つのベルト3が上下方向に昇降周動し、その結果として搬送物Mが上下に昇降することになる。尚、荷台10の左端部側をガイドレール等で支持するように構成されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、ベルト伝動機構1をベルト昇降装置100に用いた場合を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、ベルト伝動機構を他の装置に用いることも可能である。例えば、ベルト伝動機構を、搬送物を水平方向に搬送する搬送装置に用いてもよい。この場合、ベルト伝動機構の一対のプーリは、水平方向に離間して配置され、これら一対のプーリに掛架されるベルトは、プーリの回転により水平方向に周動することになる。尚、水平方向の搬送距離が長い搬送装置の場合には、ベルトにおける一対のプーリ間にあるベルト部分は、自重により鉛直方向に撓みやすい。このため、この場合には、ベルト伝動機構は、蛇行抑制機構に加えて、撓みを抑制するためのガイドレールをさらに備えていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述の実施形態において、ベルト伝動機構は、一対のプーリが順回転及び逆回転の双方向に回転するように構成されていたが、一方向のみに回転するように構成されていてもよい。ここで、ベルトに蛇行(揺動)が生じてプーリに侵入する(巻き掛かる)と、その影響でベルトがプーリの鍔部と衝突したり、乗り上げたりする虞がある。したがって、この構成の場合には、蛇行抑制機構の一対のローラは、ベルトにおけるプーリに侵入する側のベルト部分を挟むように配置することが好ましい。 Further, in the above-described embodiment, the belt transmission mechanism is configured such that the pair of pulleys rotate in both forward and reverse rotations, but may be configured to rotate in only one direction. .. Here, if the belt meanders (swings) and invades (wraps around) the pulley, the belt may collide with the collar of the pulley or ride on the pulley. Therefore, in the case of this configuration, it is preferable that the pair of rollers of the meandering suppressing mechanism are arranged so as to sandwich the belt portion on the side of the belt that penetrates the pulley.
1 ベルト伝動機構
2 プーリ
3 ベルト
4 蛇行抑制機構
40 ローラ
45 ガイド
凸部 45b
1
Claims (8)
前記一対のプーリに掛架され、且つ、前記歯付きプーリと噛合可能な歯部を有し、前記一対のプーリの回転により周動するベルトと、
前記ベルトの蛇行を抑制可能な蛇行抑制機構と、
を備え、
前記蛇行抑制機構は、
前記ベルトのベルト幅方向において前記ベルトを挟んで対向配置され、それぞれの軸方向が前記ベルトのベルト厚み方向と平行となる一対のローラと、
前記一対のローラを回転自在に支持し、且つ、前記ベルト厚み方向において前記一対のローラ及び前記ベルトを挟んで対向配置された一対のガイドと、
を有していることを特徴とする、ベルト伝動機構。 A pair of pulleys spaced apart from each other, at least one of which is a toothed pulley.
A belt that is hung on the pair of pulleys and has a tooth portion that can mesh with the toothed pulley and that rotates by the rotation of the pair of pulleys.
A meandering suppression mechanism capable of suppressing the meandering of the belt and
With
The meandering suppression mechanism is
A pair of rollers arranged so as to face each other in the belt width direction of the belt and whose axial directions are parallel to the belt thickness direction of the belt.
A pair of guides that rotatably support the pair of rollers and are arranged to face each other with the pair of rollers and the belt sandwiched in the belt thickness direction.
A belt transmission mechanism characterized by having.
前記蛇行抑制機構における前記一対のローラは、前記一方側のベルト部分を挟んで対向配置されていることを特徴とする、請求項3又は4に記載のベルト伝動機構。 The loading platform is fixed to one of the belt portions facing each other between the pair of pulleys in the belt.
The belt transmission mechanism according to claim 3 or 4, wherein the pair of rollers in the meandering suppression mechanism are arranged so as to face each other with the belt portion on one side interposed therebetween.
前記一対のガイドの前記凸部同士の前記ベルト厚み方向の最小間隔は、前記ベルトのベルト厚みよりも大きく、前記ローラの前記ベルト厚み方向の長さよりも小さいことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のベルト伝動機構。 Each of the pair of guides has a convex portion that protrudes toward the belt, and the convex portion is located within a range that overlaps with the belt when viewed from the belt thickness direction.
Claims 1 to 1, wherein the minimum distance between the convex portions of the pair of guides in the belt thickness direction is larger than the belt thickness of the belt and smaller than the length of the roller in the belt thickness direction. The belt transmission mechanism according to any one of 6.
前記ベルトは、前記一対のプーリの順回転及び逆回転により昇降周動することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のベルト伝動機構。 The pair of pulleys are arranged so as to be separated from each other in the vertical direction.
The belt transmission mechanism according to any one of claims 1 to 7, wherein the belt moves up and down by rotating the pair of pulleys in the forward and reverse directions.
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