JP4896525B2 - ローラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、直交する２方向に物品を搬送自在なローラ装置に関するものである。

物品を搬送するためのコンベア装置には、物品の搬送方向を直角方向に変えたり、物品のセンター合わせをしたりするために、直交する２方向に物品を搬送自在なローラ装置を組み込んだものがある。

この種のローラ装置は、装置本体の回転中心の同心円上に配置され、装置本体が回転する方向に対して直交する方向に回転自在な複数個のローラを有している（特許文献１、２を参照）。装置本体は、その中央部から径方向外方に伸びるリブと、リブの先端をＹ字状に分岐して形成した支持腕とを有している。複数個のローラのそれぞれには、ローラ軸が挿通されている。ローラ軸の両端が支持腕に取り付けられ、ローラを回転自在に支持している。
特開昭４８− ８７５８３号公報（第１、３図を参照） 特開昭６２−２６４１１１号公報（第１、４図を参照）

しかしながら、支持腕は比較的薄肉であることから、ローラに作用する衝撃や荷重に抗することができず、ローラ軸を取り付けた部分に亀裂や破損が生じる虞がある。このため、ローラのがたつきや脱落を招き、ローラ装置を長期にわたって安定して使用できないという問題がある。

本発明の目的は、長期にわたって安定して使用し得るローラ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、円盤形状を有するベアリングケースと、
前記ベアリングケースの回転中心の同心円上に配置され、前記ベアリングケースが回転する方向に対して直交する方向に回転自在な複数個のローラと、
前記複数個のローラに挿通され、前記ローラのそれぞれを回転自在に支持する円弧状の支持リングと、
隣り合う前記ローラの間に径方向外方に伸びるように前記ベアリングケースに形成され、前記支持リングのうち隣り合う前記ローラの間に臨んだ部位を保持する保持部と、を有してなるローラ装置である。

保持部の面積を比較的大きくとることができることから、ローラに作用する衝撃や荷重に十分に抗することができ、保持部に亀裂や破損が生じ難くなる。ローラのがたつきや脱落の発生を抑えることができる結果、長期にわたって安定して使用し得るローラ装置を提供することができる。しかも、支持リングには複数個のローラを挿通していることから、仮に、一の保持部に不具合が生じたとしても、支持リングやローラが直ぐに脱落することがない。このため、搬送している物品に支持リングやローラが混入することを確実に防止でき、物品を搬送するコンベア装置に要求される重要な事項を満足することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るローラ装置１０を示す斜視図、図２（Ａ）は、ローラ装置１０を示す正面図、図２（Ｂ）は、ベアリングケース２０のカバー４０を取り外した状態を示す正面図、図３（Ａ）は、図２（Ａ）の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。図４は、ローラ装置１０を分解して示す斜視図、図５（Ａ）は、ベアリングケース２０のカバー４０を、裏面側を上にして示す斜視図、図５（Ｂ）は、ベアリングケース２０のボディ３０を、表面側を上にして示す斜視図である。

本実施形態に係るローラ装置１０は、例えば、物品を搬送するためのコンベア装置に組み込まれ、物品の搬送方向を直角方向に変えたり、物品のセンター合わせをしたりするために用いられる。

図１を参照して、ローラ装置１０は、回転自在に軸支されたローラシャフト７０に取り付けられ、Ｘ軸およびＹ軸の直交する２方向に、物品を搬送することが可能である。

図２および図３をも参照して、このローラ装置１０は、概説すれば、扁平な円盤形状を有するベアリングケース２０と、ベアリングケース２０の回転中心Ｏの同心円上に配置され、ベアリングケース２０が回転する方向ｘに対して直交する方向ｙに回転自在な複数個（図示例では８個）のローラ５０と、複数個のローラ５０に挿通され、ローラ５０のそれぞれを回転自在に支持する円弧状の支持リング６０と、隣り合うローラ５０の間に径方向外方に伸びるようにベアリングケース２０に形成され、支持リング６０のうち隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１を保持する保持部２１と、を有している。ベアリングケース２０が回転する方向は矢印ｘによって示され、複数個のローラ５０のそれぞれが回転する方向は矢印ｙによって示されている。以下、詳述する。

図４および図５をも参照して、前記ベアリングケース２０は、当該ベアリングケース２０の回転中心Ｏが伸びる方向に複数個（図示例では２個）に分割されたボディ３０およびカバー４０（いずれもケース体に相当する）を組み合わせて形成されている。ボディ３０およびカバー４０には、ローラシャフト７０を挿通するための中心孔３１、４１が形成されている。中心孔３１、４１の内周面には、図示しないキーが挿入される凹溝３２、４２が形成されている。

ボディ３０およびカバー４０のそれぞれには、径方向外方に伸びるようにリブ部３３、４３が形成されている。ボディ３０およびカバー４０を組み合わせると、各リブ部３３、４３が組み合わされる。組み合わされた各リブ部３３、４３によって、支持リング６０のうち隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１を保持する前記保持部２１が構成される。ボディ３０のリブ部３３には、支持リング６０が嵌まり込む受け溝３４が形成されている。カバー４０のリブ部４３のうち受け溝３４に臨む部分は、当該受け溝３４の開口部を覆うように平坦面に形成されている。これにより、ボディ３０およびカバー４０を組み合わせると、受け溝３４に支持リング６０が嵌まり込んだ状態が維持される。

隣り合う保持部２１の間に、複数個のローラ５０のそれぞれを収納するローラ収納部２２が形成されている。ボディ３０の裏面およびカバー４０の裏面のうちローラ収納部２２に臨む部分は、ローラ５０の外周面に対応した円弧面３５、４５に形成されている。

また、隣り合う保持部２１の周方向に沿う間隔は、ローラ５０の円滑な回転を阻害しない限度において、ローラ５０の周方向に沿う寸法に可及的に等しくされている。これにより、隣り合う保持部２１は、複数個のローラ５０のそれぞれの、支持リング６０に沿う周方向の位置を定めている。なお、各リブ部３３、４３は等間隔に設けられ、複数個のローラ５０は、周方向に沿って等間隔に配置されている。

ベアリングケース２０の最大径をなす部位２３（図３（Ｂ）参照）は、ボディ３０のリブ部３３によってのみ形成されている。ボディ３０のリブ部３３の先端は、断面半円形状に形成されている。したがって、本実施形態のベアリングケース２０にあっては、ボディ３０とカバー４０との合わせ面２４は、ベアリングケース２０の最大径をなす部位２３以外の部位に設定されている。

ボディ３０およびカバー４０は、樹脂材料から形成されている。樹脂材料として、アセタール樹脂などの一般的なエンジニアプラスチックを用いることができる。

ボディ３０とカバー４０との接合は、特に限定されないが、熱溶着によって相互に接合することが好ましい。ベアリングケース２０に必要な接合強度を十分に得ることができるからである。図２（Ｂ）には、熱溶着する範囲２５が破線によって示される。熱溶着する範囲２５はリブ部３３、４３にまで伸びており、熱溶着の面積を比較的広い面積に設定できることから、ベアリングケース２０に必要な接合強度を容易に得ることができる。

前記８個のローラ５０は、ベアリングケース２０の回転中心Ｏの同心円上に、かつ、対をなす２個のローラ５０が回転中心Ｏを挟んで向かい合うように配置されている。各ローラ５０は、長手方向の中央部を両端部に比べて若干寸法膨出させた略樽型の外観形状を有している。各ローラ５０の外表面によって形成される輪郭は、ベアリングケース２０の回転中心Ｏの同心円をほぼ形成する。各ローラ５０の外表面は、ベアリングケース２０から径方向外方に突出している。各ローラ５０がベアリングケース２０から突出する寸法は、適宜の寸法に設定できるが、例えば、１ｍｍ程度である。各ローラ５０には、支持リング６０を挿通するための貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１は、円弧状をなす支持リング６０に対応して、断面円弧状をなす内周面５１ａを有している。

各ローラ５０は、ナイロンなどの樹脂材料から形成されている。

なお、本発明では、ベアリングケース２０やローラ５０を金属材料から形成することを除外するものではないが、軽量化および加工の容易化を図る観点から、樹脂材料から形成することが好ましい。

前記支持リング６０は、金属材料からなる丸棒部材を円弧状に曲げ加工して形成され、両端部６０ａ、６０ｂの間には隙間６２が設けられている（図４参照）。支持リング６０は、ある程度の弾性を有しているので、一方の端部６０ａを図４の上側に撓ませ、他方の端部６０ｂを下側に撓ませることができる。これにより、両端部６０ａ、６０ｂの間には、ローラ５０を差し込む際の作業空間が形成される。

８個のローラ５０に挿通された支持リング６０は、隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１がボディ３０のリブ部３３の受け溝３４に嵌め込まれている（図２（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）。このとき、支持リング６０の隙間６２は、ボディ３０の裏面に突出して設けられた突出部３６に嵌め込まれている。カバー４０の裏面には、突出部３６が嵌まり込む凹所４６が形成されている（図４、図５（Ａ）参照）。

支持リング６０は、ベアリングケース２０の回転中心Ｏに対して直交する面に配置されている。このため、支持リング６０は、ローラ５０のそれぞれを、ベアリングケース２０が回転する方向ｘに対して直交する方向ｙに回転自在に支持することになる。

図示したローラ装置１０は、単独で用いることができるのはもちろんのこと、ベアリングケース２０の回転中心Ｏが伸びる方向に複数個（例えば２個）を連結して用いることができる。このため、ボディ３０およびカバー４０は、ベアリングケース２０の回転中心Ｏと平行にボルト孔３７、４７が貫通して設けられている（図３（Ａ）参照）。図示省略するが、複数個のローラ装置１０のボルト孔３７、４７に連結ボルトを挿通し、ナットを締結することによって、複数個のローラ装置１０を連結して用いることができる。なお、２個のローラ装置１０を連結する場合において、ボディ３０同士あるいはカバー４０同士が向き合うように連結することにより、ローラ５０の位相をずらすことができる。これにより、物品はいずれか一方のローラ装置１０におけるローラ５０によって必ず支持されるため、物品の搬送を円滑に行うことができる。

ローラ装置１０の組み立ては次のように行う。

まず、支持リング６０の両端部６０ａ、６０ｂを撓ませて、ローラ５０を差し込む際の作業空間を形成する。この状態で、支持リング６０に８個のローラ５０を順次挿通する。８個のローラ５０の挿通が終わると、支持リング６０の両端部６０ａ、６０ｂの撓みを解放する。支持リング６０は、自身の弾性によって元の状態に復帰する。

次いで、支持リング６０に挿通された各ローラ５０を各ローラ収納部２２に位置させた状態で、支持リング６０のうち隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１をボディ３０のリブ部３３の受け溝３４に嵌め込む。このとき、支持リング６０の両端部６０ａ、６０ｂ間の隙間６２を、ボディ３０の突出部３６に嵌め込む。

次いで、カバー４０をボディ３０に組み合わせて、各リブ部３３、４３を組み合わせる。これにより、支持リング６０のうち隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１を保持する保持部２１が形成される。カバー４０をボディ３０に組み合わせるときには、カバー４０の凹所４６にボディ３０の突出部３６を嵌め込む。凹所４６と突出部３６との嵌まり合いによって、ボディ３０に対するカバー４０の相対的な位置が定まり、ボディ３０の各ボルト孔３７とカバー４０の各ボルト孔４７とが連通状態となる。

そして、ボディ３０とカバー４０とを熱溶着によって相互に接合すれば、ローラ装置１０の組み立てが完了する。

上記のように構成したローラ装置１０は、円盤形状を有するベアリングケース２０の回転方向ｘと、ベアリングケース２０の回転中心Ｏの同心円上に配置された複数個のローラ５０の回転方向ｙとが直交しているので、このローラ装置１０をコンベア装置のローラシャフト７０に取り付けることにより、Ｘ軸およびＹ軸の直交する２方向に物品を搬送することが可能となる。したがって、物品の搬送方向を直角方向に変えたり、物品のセンター合わせをしたりするために、ローラ装置１０を好適に用いることができる。

ローラ装置１０は、特に、複数個のローラ５０に挿通される円弧状の支持リング６０と、支持リング６０のうち隣り合うローラ５０の間に臨んだ部位６１を保持する保持部２１と、を有しているので、保持部２１の面積を比較的大きくとることができる。これにより、ローラ５０に作用する衝撃や荷重に十分に抗することができ、保持部２１に亀裂や破損が生じ難くなる。ローラ５０のがたつきや脱落の発生を抑えることができる結果、長期にわたって安定して使用し得るローラ装置１０を提供することができる。

しかも、支持リング６０には複数個のローラ５０を挿通していることから、仮に、一の保持部２１に不具合が生じたとしても、支持リング６０やローラ５０が直ぐに脱落することがない。このため、搬送している物品に支持リング６０やローラ５０が混入することを確実に防止でき、物品を搬送するコンベア装置に要求される重要な事項を満足することができる。

また、隣り合う保持部２１によって各ローラ５０の支持リング６０に沿う周方向の位置を定めているので、保持部２１の面積を可及的に大きくとることができる。保持部２１の面積を可能な範囲で最大とすることによって、より一層、長期にわたって安定して使用し得るローラ装置１０となる。

ベアリングケース２０は、当該ベアリングケース２０の回転中心Ｏが伸びる方向に分割されたボディ３０とカバー４０とを組み合わせて形成されている。ここで、ボディとカバーとの合わせ面をベアリングケースの最大径をなす部位に設定した場合において、搬送する物品がゴム製品などの柔軟性を有するときには、弾性変形した物品が合わせ面に衝突あるいは圧接し易くなる。このため、ベアリングケースは、合わせ面に作用する衝撃や荷重に十分に抗することができず、亀裂や破損が生じ易くなる。これに対して、本実施形態では、ボディ３０とカバー４０との合わせ面２４を、ベアリングケース２０の最大径をなす部位２３以外の部位に設定してあるので、弾性変形した物品がボディ３０とカバー４０との合わせ面２４に衝突あるいは圧接しない。このため、ベアリングケース２０は、物品からの衝撃や荷重に十分に抗することができ、亀裂や破損が生じ難くなる。この点からも、長期にわたって安定して使用し得るローラ装置１０を提供することができる。

ボディ３０、カバー４０を樹脂材料から形成する場合であっても、上述した構成によってローラ装置１０を長期にわたって安定して使用することができ、さらに、ローラ装置１０の軽量化および加工の容易化を図ることができる。

樹脂材料から形成されたボディ３０およびカバー４０を熱溶着によって相互に接合してあるので、ベアリングケース２０に必要な接合強度を十分かつ簡単に得ることができる。

（変形例）
８個のローラ５０のすべてを１つの支持リング６０に挿通した形態を示したが、本発明は、この場合に限定されるものではない。例えば、半円弧状をなす２つの支持リングに４個づつ挿通する形態も採用することができる。

ボディ３０とカバー４０とを熱溶着によって相互に接合する形態を示したが、熱溶着とともに、あるいは、熱溶着に代えて、係合爪を利用した嵌め合いによって両者を接合してもよい。この形態の場合には、例えば、ボディ３０側には、ベアリングケース２０の回転中心Ｏが伸びる方向に突出する係合爪を設け、カバー４０側には、係合爪を貫通させてカバー４０表面に係合させる貫通孔を設ければよい。

本発明の実施形態に係るローラ装置を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、ローラ装置を示す正面図、図２（Ｂ）は、ベアリングケースのカバーを取り外した状態を示す正面図である。 図３（Ａ）は、図２（Ａ）の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。 ローラ装置を分解して示す斜視図である。 図５（Ａ）は、ベアリングケースのカバーを、裏面側を上にして示す斜視図、図５（Ｂ）は、ベアリングケースのボディを、表面側を上にして示す斜視図である。

符号の説明

１０ ローラ装置、
２０ ベアリングケース、
２１ 保持部、
２２ ローラ収納部、
２３ ベアリングケースの最大径をなす部位、
２４ 合わせ面、
２５ 熱溶着する範囲、
３０ ボディ（ケース体）、
３３、４３ リブ部（保持部）、
３４ 受け溝、
３７、４７ ボルト孔、
４０ カバー（ケース体）、
５０ ローラ、
５１ 貫通孔、
６０ 支持リング、
６１ 支持リングのうち隣り合うローラの間に臨んだ部位、
６２ 隙間、
７０ ローラシャフト、
Ｏ ベアリングケースの回転中心、
ｘ ベアリングケースの回転方向、
ｙ ローラの回転方向。

Claims (6)

1. 円盤形状を有するベアリングケース（２０）と、
   前記ベアリングケース（２０）の回転中心（Ｏ）の同心円上に配置され、前記ベアリングケース（２０）が回転する方向（ｘ）に対して直交する方向（ｙ）に回転自在な複数個のローラ（５０）と、
   前記複数個のローラ（５０）に挿通され、前記ローラ（５０）のそれぞれを回転自在に支持する円弧状の支持リング（６０）と、
   隣り合う前記ローラ（５０）の間に径方向外方に伸びるように前記ベアリングケース（２０）に形成され、前記支持リング（６０）のうち隣り合う前記ローラ（５０）の間に臨んだ部位を保持する保持部（２１）と、を有してなるローラ装置。
2. 隣り合う前記保持部（２１）は、前記複数個のローラ（５０）のそれぞれの、前記支持リング（６０）に沿う周方向の位置を定めていることを特徴とする請求項１に記載のローラ装置。
3. 前記ベアリングケース（２０）は、当該ベアリングケース（２０）の回転中心（Ｏ）が伸びる方向に複数個に分割されたケース体（３０、４０）を組み合わせて形成され、
   前記複数個のケース体（３０、４０）の合わせ面（２４）は、前記ベアリングケース（２０）の最大径をなす部位（２３）以外の部位に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のローラ装置。
4. 前記複数個のケース体（３０、４０）は、樹脂材料から形成されていることを特徴とする請求項３に記載のローラ装置。
5. 前記複数個のケース体（３０、４０）は、樹脂材料から形成され、熱溶着によって相互に接合されていることを特徴とする請求項３に記載のローラ装置。
6. 前記複数個のローラ（５０）は、樹脂材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラ装置。

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