JP2762247B2 - ベルト掛け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば同一面上に回転
面を有する複数のプーリを同期して回転させるために、
これらプーリにベルトを掛けるベルト掛け装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、同一面上に回転面を有する複数の
プーリに無端状のＶベルト等のベルトを掛けて、各プー
リが同期して回転するようにした動力伝達方式は、極め
て多くの機械に利用されているが、このプーリにベルト
を掛ける作業は一般に手作業により行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように複数のプ
ーリにベルトを巻回する作業は手作業により行われてい
るため、特に常時のベルトの周の長さがプーリに掛け終
えた後の周の長さ未満の場合、ベルトを引張って掛ける
など、作業に意外な労力を必要としており、労力的に作
業者の負担となっている等の問題が発生している。ま
た、このように引張ってベルト掛け作業を行う場合、作
業者によって、あるいはベルトの材質などによって必要
以上にベルトを引き延ばすことがあり、これによりベル
トに局部的な変形が生じ、プーリに掛け終えた後に必要
以上の弛みが生じ、動力伝達などに悪影響を及ぼす原因
となっている等の問題が発生している。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みて創成されたもの
であり、作業者の負担を軽減し、プーリにベルトを良好
に掛け得るベルト掛け装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】少なくとも２個以上のプ
ーリが同期して回転するよう、各プーリにベルトを掛け
る装置であって、一方のプーリに対応して、昇降駆動源
の作動により昇降可能かつ第一平行移動手段により平行
移動可能な落とし板を設け、この落とし板と一体に動作
可能な保持ブロックを摺動可能に設ける一方、他方のプ
ーリに対応して、前記昇降駆動源の作動により昇降可能
な押し板と保持ロッドとを設け、保持ロッドをその軸線
方向に往復移動可能に構成し、これら押し板と保持ロッ
ドとを回転駆動源に連結して他方のプーリの外形付近に
沿って回転するよう構成されており、この構成に加え、
他方のプーリに対応して、前記昇降駆動源の作動により
昇降可能かつ第二平行移動手段に連結されて平行移動可
能なテンションロッドをその軸線方向に往復移動可能に
設けて構成することもできる。なお、落とし板の形状
は、プーリの外形に沿う形状にしてもよく、さらに回転
駆動源の出力軸の軸心を、対応するプーリの回転中心か
ら偏心させて設けてもよい。

【０００６】

【作用】保持ブロックおよび保持ロッドを、昇降駆動源
の作動によりベルトに囲まれた位置に下降させて、保持
ブロックを平行移動させて、保持ブロックと保持ロッド
とによりベルトを弛みのない状態に張って保持する。こ
れをプーリの所定位置に移動させて、一方のプーリの外
形に沿う位置の上方に落とし板を位置させて後、ベルト
掛け装置を下降させると、保持ブロックおよび保持ロッ
ドは、それぞれ対応するプーリ上面に当接して摺動す
る。この時、保持ブロックが摺動することにより、落と
し板は下降してベルトを押し出し、これをまず一方のプ
ーリに掛ける。次に回転駆動源が駆動して保持ロッドお
よび押し板を一体に他方のプーリ外形付近に沿って旋回
させると、ベルトは押し板により他方のプーリに掛けら
れる。この時、他方のプーリに対応して平行移動可能な
テンションロッドを設けることにより、他方のプーリ上
でベルトを拡げて保持し、保持ロッドの旋回によるベル
ト掛けを良好になすことができる。また、回転駆動源の
出力軸の軸心を、保持ロッドがテンションロッドに近づ
くにつれて他方のプーリの回転中心に近づく軌跡で旋回
するよう、他方のプーリの回転中心から偏心させておけ
ば、ベルトを引っ張る力点を徐々にテンションロッドに
移管して、ベルト各部に均一な引っ張り力を作用させる
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下図面に基づき本発明の一実施例を説明す
る。図１ないし図４において１はベルト掛け装置であ
り、Ｘ、Ｙ、Ｚ各方向に動作可能な位置決め装置（図示
せず）に連結されて、コンベア（図示せず）等により搬
送されるプーリ２に、別のコンベア（図示せず）等を搬
送されるＶベルト等の無端状のベルト３を掛けるように
構成されている。なお、本実施例において、プーリ２
は、同一平面内に回転面を有する大プーリ２ａと小プー
リ２ｂとから成り、各プーリ２ａ，２ｂには円周面にベ
ルト３が嵌合するための溝が成形されている。

【０００８】本ベルト掛け装置１は、前記位置決め装置
におけるＺ方向、すなわち垂直方向への位置決めを担当
するＺ方向移動部４に連結されて昇降動作が可能なよう
に構成されており、この位置決め装置におけるＺ方向移
動部４が、本ベルト掛け装置１における昇降駆動源とし
て機能するよう構成されている。前記Ｚ方向移動部４に
は、前方に向かって延びるベース板５が取り付けられて
おり、このベース板５後端には、本ベルト掛け装置１の
前後方向に進退するロッド６ａを有する第一シリンダ６
が連結されている。この第一シリンダ６は第一平行移動
手段の一例であり、そのロッド６ａには、ガイドレール
７に沿って前進後退するブラケット８を介して落とし板
９が、一方のプーリである小プーリ２ｂに対応するよう
下方に垂下して平行移動可能に連結されている。この落
とし板９は小プーリ２ｂの円周面に沿う円弧状を成し、
小プーリ２ｂの後方部分と僅かな隙間を保って垂直移動
するように構成されている。また、ブラケット８の前部
付近には案内軸１０がこれも小プーリ２ｂに対応するよ
う下方に垂下して固定されており、この案内軸１０に
は、ばね１１が嵌装されるとともに、このばね１１の落
下を阻止するばね受け１２が摺動可能に挿通されてい
る。このばね受け１２は、ばね１１の弾性力を受けて常
時下方に付勢されており、その下端には保持ブロック１
３が一体に動作するよう取付けられている。この保持ブ
ロック１３は、大円弧部が前記小プーリ２ｂの半径とほ
ぼ同一半径を有する扇形状を成し、前記落とし板９の前
面に沿って摺動可能に構成されている。

【０００９】また、前記ベース板５上面には回転駆動源
１４が設置されている。この回転駆動源１４は、水平方
向に進退可能なロッド１５ａを有する第二シリンダ１５
と、この第二シリンダ１５のロッド１５ａの進退により
一体に動作するラック１６と、このラック１６の前面に
成形される歯部１６ａに噛合するギア１７とから構成さ
れるラックピニオン機構であり、第二シリンダ１５の作
動によりラック１６が水平方向に移動することによって
ギア１７が回転し、後記保持ロッドおよび押し板を旋回
駆動するよう構成されている。この回転駆動源１４にお
けるギア１７には、一体に回転する出力軸１７ａがベー
ス板５下方に突出して取り付けられており、その軸心Ｃ
１は、他方のプーリである大プーリ２ａの回転中心Ｃ２
から僅かに偏心した位置に配置されている。

【００１０】前記回転駆動源１４における出力軸１７ａ
のベース板５下方の突出端には、ベース板５の一側面方
向に延びるアーム１８が一体に連結され、このアーム１
８先端には、図５に示す保持ロッド１９および押し板２
０がそれぞれ大プーリ２ａに対応するように連結されて
いる。保持ロッド１９は、アーム１８下面側に固定され
るスリーブ１９ａに摺動可能に挿入されており、前記回
転駆動源１４の回転中心から偏心した位置である大プー
リ２ａの円周部付近にその軸心を置くよう構成されてい
る。この保持ロッド１９は、スリーブ１９ａに形成され
る長穴に沿って移動可能なピンにより、スリーブ１９ａ
から脱落せぬよう支持されるとともに、スリーブ１９ａ
内に収納されたばね１９ｂにより常時下方に付勢されて
いる。また前記押し板２０は、アーム１８下方に一体に
取り付けられており、その下面は、前記落とし板９の下
面と常時同一面上に位置するように設定されている。な
お、保持ロッド１９の下面は常時押し板２０の下面より
も下方向に突出するよう構成される。

【００１１】また、前記ベース板５の他側面下方には、
対向するベース板５一側面下方に向かって水平に伸長す
るロッド２１ａを有する第三シリンダ２１が、第二平行
移動手段の一例として配置されており、この第三シリン
ダ２１のロッド２１ａには、ロッド２１ａの伸長方向に
延びるガイド２２に沿って移動可能なブラケット２３が
ばね２４を介して連結されている。このブラケット２３
は、前記ばね２４により常時第三シリンダ２１のロッド
２１ａ後退方向に付勢されており、このブラケット２３
には、図６に示すように、垂直下方に延びるテンション
ロッド２５がその軸線方向に摺動可能に挿入されてい
る。このテンションロッド２５は、常時ばねにより下方
に付勢されており、第三シリンダ２１の作動により、大
プーリ２ａの直径に沿って水平に平行移動するように構
成されている。なお、このテンションロッド２５および
前記保持ブロック１３、保持ロッド１９は、保持ブロッ
ク１３が小プーリ２ｂに、また保持ロッド１９およびテ
ンションロッド２５が大プーリ２ａに対応するよう配置
され、各下端面が常時同一面上にあるよう構成されてい
る。また、保持ロッド１９は常時テンションロッド２５
にほぼ対向して位置し、回転駆動源１４の駆動時、大プ
ーリ２ａの円周付近から徐々に内側に入り込むような軌
跡Ｌを描いて旋回する。

【００１２】上記構成のベルト掛け装置１において、コ
ンベア等により搬送されてきたプーリ２は、ベルト掛け
装置１の下方の所定位置に停止すろ。一方、別のコンベ
アからは無端形状のベルト３が搬送され、これも所定の
位置において停止する。このようにプーリ２およびベル
ト３の供給が完了すると、続いて位置決め装置がＸ、Ｙ
各方向に作動して本ベルト掛け装置１をベルト３の停止
位置まで移動させるとともに、Ｚ方向移動部４が駆動し
て保持ブロック１３、保持ロッド１９およびテンション
ロッド２５の各下面がベルト３を搬送するコンベア上面
に当接するまでベルト掛け装置１を下降させる。この
時、第三シリンダ２１のロッド２１ａの伸長によりテン
ションロッド２５は保持ロッド１９側に位置しており、
また第一シリンダ６のロッド６ａの伸長により保持ブロ
ック１３は前方側に移動している。したがって、保持ブ
ロック１３、保持ロッド１９およびテンションロッド２
５はそれぞれ接近した状態にあり、Ｚ方向移動部４が駆
動することによってこれらはベルト３に囲まれるコンベ
ア上に接地することになる。

【００１３】その後、第一シリンダ６および第三シリン
ダ２１のロッド６ａ、２１ａがそれぞれ後退すると、こ
れにともなって保持ブロック１３およびテンションロッ
ド２５はコンベア上面に沿って移動し、ベルト３の内周
に当接する。この時、保持ロッド１９は動作しないた
め、保持ブロック１３およびテンションロッド２５の移
動によってベルト３は弛みのない状態に３点支持され
る。またこの時、第三シリンダ２１はテンションロッド
２５の取り付けられるブラケット２３をロッド２１ａの
後退方向に付勢するようばね２４を圧縮するまで作動
し、テンションロッド２５をばね２４の付勢によって圧
力的にベルト３に接触させる。この状態で再度位置決め
装置がＸ、Ｙ、Ｚ各方向に作動すると、ベルト３は保持
ブロック１３、保持ロッド１９およびテンションロッド
２５に保持されて一体に移動して、プーリ２上方まで搬
送される。

【００１４】本ベルト掛け装置１は、このようにベルト
３を保持して後、続いてこのベルト３をプーリ２へ掛け
る作業を行う。ベルト掛け作業にあたっては、図７
（ａ）に示すように、保持ブロック１３、保持ロッド１
９およびテンションロッド２５が対応するプーリ上に位
置するようベルト掛け装置１の位置決めを行って後、ま
ずＺ方向移動部４が駆動してベルト掛け装置１を、落と
し板９下面が小プーリ２ｂ上面と同一面上に一致するま
で下降させる。すなわち、保持ブロック１３が小プーリ
２ｂ上面に当接し、さらにばね１１の付勢に抗して落と
し板９に沿って摺動するまで下降させる。この時、保持
ブロック１３の大円弧部は小プーリ２ｂの円周に一致す
るか、もしくは小プーリ２ｂの円周から後方側に僅かに
突出しているため、落とし板９は小プーリ２ｂの円周に
沿って下降し、保持ブロック１３からベルト３を押し出
し、これを小プーリ２ｂに掛ける。これと同時に、保持
ロッド１９およびテンションロッド２５も大プーリ２ａ
上で各ばね１９ｂ，２６の付勢に抗して摺動している。
このことによって押し板２０下面は大プーリ２ａ上面と
同一面上に位置し、移動路上にあるベルト３の一部を大
プーリ２ａの溝に嵌合するよう押圧している。なお、常
時におけるベルト３の周囲の長さは、大プーリ２ａと小
プーリ２ｂとに掛けた後の周囲の長さよりも短いため、
押し板２０下面が大プーリ２ａ上面に一致していても、
この状態ではベルト３は大プーリ２ａの溝部に全て嵌合
することはできない。

【００１５】次に大プーリ２ａにベルト３を掛けるた
め、回転駆動源１４が駆動して、保持ロッド１９および
押し板２０を旋回させる。すなわち、第二シリンダ１５
のロッド１５ａが伸長してラック１６を移動させ、これ
と噛合するギア１７を回転させることによりアーム１８
と一体に保持ロッド１９および押し板２０を図７（ｂ）
に示すようにテンションロッド２５に向かって旋回させ
る。これにともなってベルト３の各部分は保持ロッド１
９により順次必要最小限引き伸ばされ、保持ロッド１９
に追従して旋回する押し板２０によって溝に押し込まれ
る。この時、テンションロッド２５も第三シリンダ２１
のロッド２１ａが後退することによって移動し、保持ロ
ッド１９の旋回にともなって生ずるベルト３の弛みを除
去する。

【００１６】また、保持ロッド１９は、回転駆動源１４
の出力軸１７ａの軸心Ｃ１が大プーリ２ａの回転中心Ｃ
２に対して偏心していることによって、大プーリ２ａの
円周から徐々に内側に入り込み、テンションロッド２５
との間隔が狭まった時には、平面的に見て大プーリ２ａ
から突出しない状態、すなわちベルト３を支持しない状
態となる。このような旋回軌跡Ｌをもって保持ロッド１
９を旋回させることにより、ベルト３の弛みを除去する
ために移動するテンションロッド２５の移動量を少なく
することができ、また、ベルト３を引っ張る力点をテン
ションロッド２５に徐々に移管して、保持ロッド１９が
テンションロッド２５に徐々に接近する時、ベルト３に
おける一部の短い部分に保持ロッド１９およびテンショ
ンロッド２５双方から引っ張り力が作用することを防
ぎ、ベルト３の局部的な変形などを防止している。な
お、第三シリンダ２１のロッドの後退動作はばねにより
弾力的にテンションロッド２５が取り付けられるブラケ
ット２３に伝達されるため、ベルト３の弛みを除去する
時のテンションロッド２５の動作は極めて滑らかであ
り、したがって、ベルト３に突発的な力が作用するよう
なことはない。

【００１７】回転駆動源１４の駆動、すなわち第二シリ
ンダ１５のロッド１５ａの伸長は、保持ロッド１９がテ
ンションロッド２５に近接するまで旋回した時点で停止
する。この時テンションロッド２５はベルト３の弛みを
除去するため、下端面が大プーリ２ａから外れる位置ま
で移動している。この時点で、ベルト３のテンションロ
ッド２５に支持されている部分は大プーリ２ａに掛けら
れていないが、テンションロッド２５が大プーリ２ａか
ら外れることによってベルト３は大プーリ２ａ側面に位
置している。したがって、最終的にテンションロッド２
５に支持される部分を大プーリ２ａに掛けるためには、
位置決め装置におけるＺ方向移動部４の駆動により本ベ
ルト掛け装置１全体を上昇させるのみでよい。なお、プ
ーリの径によっては、テンションロッド２５がプーリか
ら外れない場合があるが、このような場合には、第三シ
リンダ２１の作動によりテンションロッド２５をプーリ
から外れる位置に移動させて後にベルト掛け装置１の上
昇動作を行えばよい。なお、一般に最後までテンション
ロッド２５に支持されるベルト３は、すでに大、小各プ
ーリ２ａ、２ｂに掛けられた部分に比して僅かであるた
め、テンションロッド２５に支持される部分はベルト全
体が一直線になろうとする力により、テンションロッド
２５から滑り落ちて大プーリ２ａの溝部に嵌合すること
が多い。

【００１８】なお、本実施例において、ベルト掛け装置
１は、保持ブロック１３、保持ロッド１９およびテンシ
ョンロッド２５の連動によりプーリ２にベルト３を掛け
るよう構成したが、テンションロッド２５を省略した保
持ブロック１３および保持ロッド１９のみの構成によっ
ても、同様にベルト掛け作業を行うことが可能である。
この場合、回転駆動源１４の出力軸１７ａを大プーリ２
ａの回転中心に一致するよう配置し、保持ロッド１９お
よび押し板２０が大プーリ２ａ円周から突出した状態で
大プーリ２ａに沿って旋回するよう構成することで、上
記同様のベルト掛け作業を行うことができる。また、ベ
ルト掛け装置１は、Ｚ方向移動部４に連結されて垂直方
向に動作するよう構成したが、これを９０°回転させ
て、保持ロッド１９などが水平方向に摺動するように設
定し、同一垂直面上に回転面を有する少なくとも二個以
上のプーリ２にベルト３を掛けることも容易である。さ
らに、第一、第二平行移動手段としてシリンダを用いた
が、これに回転駆動源１４として使用したようなラック
ピニオン機構を使用してもよく、また回転駆動源１４も
ラックピニオン機構以外にモータ等を使用しても同様の
効果を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のベルト掛け
装置は、小プーリに対応して、Ｚ方向移動部の作動によ
り昇降可能かつ第一シリンダの作動により平行移動可能
な落とし板を設け、この落とし板と一体に昇降可能な保
持ブロックを落とし板に沿って摺動可能に設ける一方、
大プーリに対応して、前記Ｚ方向移動部の作動により前
記落とし板と一体に昇降可能な押し板と、この押し板と
一体に昇降可能かつ軸線方向に摺動可能な保持ロッドと
を設け、これら押し板と保持ロッドとを回転駆動源に連
結して大プーリの円周付近に沿って旋回するよう構成し
ているため、ベルトを保持して、これを２個以上設けら
れたプーリに掛けることができ、一連のベルト掛け作業
を自動化して、作業者の負担を軽減することができると
ともに、プーリに掛けられる前の周の長さがプーリに掛
け終えた後の周の長さ未満のベルトであっても極めて良
好にプーリに掛けることができる。

【００２０】また、前記大プーリに対応して、前記Ｚ方
向移動部の作動により昇降可能かつ第三シリンダに連結
されて水平方向に平行移動可能なテンションロッドを設
けることにより、ベルトを広げて保持し、保持ロッドの
旋回を極めて容易なすことができ、ベルト掛け作業の効
率を向上できる。さらに、保持ブロック、保持ロッドお
よびテンションロッドによりベルトを内側から支持し
て、保持ロッドおよび押し板の旋回、およびテンション
ロッドの移動によってベルト掛け作業を行うため、各部
の操作力、駆動力、あるいは保持力などを小さくでき、
このことによって、各部以外に駆動源なども軽量小型化
してロボットなどの先端ユニットとして使用するなど、
自動化に寄与することができる等の利点がある。また、
テンションロッドを設けたベルト掛け装置の構成におい
て、保持ロッドおよび押し板を旋回駆動する回転駆動源
の出力軸軸心を大プーリの回転中心から偏心させて設け
ることにより、保持ロッドおよび押し板を大プーリの円
周付近から内側へ食い込む軌跡を描いて旋回させること
ができ、このことによってベルトを掛ける時、テンショ
ンロッドにベルトを引っ張る力点を徐々に移管してベル
ト各部分に対して均等な張引力を作用させ、これを安定
して引き伸ばし、ベルトの局部的な伸び等の変形を防止
することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るベルト掛け装置の実施例の正面要
部切欠断面図である。

【図２】本発明に係るベルト掛け装置の実施例の平面図
である。

【図３】本発明に係るベルト掛け装置の実施例の底面図
である。

【図４】本発明に係るベルト掛け装置の実施例の側面図
である。

【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】本発明に係るベルト掛け装置の一実施例の動作
説明図である。

【符号の説明】

１ ベルト掛け装置 ２ プーリ ２ａ 大プーリ ２ｂ 小プーリ ３ ベルト ４ Ｚ方向移動部 ６ 第一シリンダ ９ 落とし板 １３ 保持ブロック １４ 回転駆動源 １５ 第二シリンダ １６ ラック １７ ギア １７ａ 出力軸 １９ 保持ロッド ２０ 押し板 ２１ 第三シリンダ ２５ テンションロッド Ｌ 旋回軌跡 Ｃ１ 出力軸の軸心 Ｃ２ 大プーリの回転中心

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２個以上のプーリが同期して
   回転するよう、各プーリにベルトを掛ける装置であっ
   て、 一方のプーリに対応して、昇降駆動源の作動により昇降
   可能かつ第一平行移動手段により平行移動可能な落とし
   板および保持ブロックを設け、保持ブロックを落とし板
   に沿って摺動可能に構成する一方、 他方のプーリに対応して、前記昇降駆動源の作動により
   昇降可能な押し板と保持ロッドとを設け、保持ロッドを
   その軸線方向に往復移動可能に構成し、これら押し板と
   保持ロッドとを回転駆動源に連結して他方のプーリの外
   形付近に沿って旋回するよう構成したことを特徴とする
   ベルト掛け装置。
2. 【請求項２】 他方のプーリに対応して、前記昇降駆動
   源の作動により昇降可能かつ第二平行移動手段に連結さ
   れて平行移動可能なテンションロッドをその軸線方向に
   往復移動可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載
   のベルト掛け装置。
3. 【請求項３】 落とし板は一方のプーリの外形に沿う形
   状を成し、一方のプーリの外形に沿って昇降するよう構
   成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のベルト掛け装置。
4. 【請求項４】 回転駆動源の出力軸の軸心は、他方のプ
   ーリの回転中心から偏心した位置に設けられることを特
   徴とする請求項２に記載のベルト掛け装置。