JP5512564B2 - コンベア装置のローラ支持体 - Google Patents

Description

本発明は、回転自在なローラを有するコンベア装置に関し、特に、前記ローラの支持軸を容易にフレームに対して着脱できるローラ支持体に関する。

ベルトコンベアやローラコンベアのように、回転自在なローラを主要な構成要素とするコンベア装置においては、前記コンベア装置の組立やローラの交換，点検，修理等を行う際に、ローラをコンベア装置のフレームに着脱する必要がある。
ローラの一端又は両端には、ローラの回転軸線上に支持軸が突出していて、この支持軸をフレームに設けられた支持体の溝に係合させることで、ローラをフレームに対して回転自在に支持させる。前記支持体は、前記フレームと一体であってもよいし、別体に形成されたものを前記フレームにボルト等で取り付けるようにしてもよい。

図３は、ローラの支持軸及び支持体の概要を説明する部分斜視図である。
ローラ１を回転自在に支持する支持軸２の先端は、円柱の両側を平行に切り欠いた切欠き面２ｂを有する嵌挿部２ａとして形成され、図示しないフレームに設けられた支持体３には、嵌挿部２ａが挿入されるＵ字状の溝４が形成されている。溝４の幅は、嵌挿部２ａの二つの切欠き面２ｂの間隔よりも僅かに広く形成され、溝４に嵌挿部２ａを挿入することで、支持軸２がフレームに対して回転しないように支持される。嵌挿部２ａを溝４に挿入するには、切欠き面２ｂが溝４の中心をとおる軸線Ｘと平行になるように、支持軸２の回転角度位置を合わせた状態で、支持２が回転しないように保持しつつ、溝４の真上位置から嵌挿部２ａを溝４に差し込む。

ところが、ローラ１は、大型のものになると一つが数ｋｇ〜１０ｋｇ以上にもなり、この重いローラ１を抱え上げた状態で上記の作業を行うことは容易ではなく、ローラの長さが長くなると複数の作業者で作業を行わなければならない。特に、ベルトコンベア装置のベルトを支持するローラは、ベルトが邪魔になって余計に作業がしづらくなる。このような作業を、狭い間隔で搬送方向に配列された多数本のローラについて行うのは、作業者にとって極めて大きな作業負担になり、作業コストが増大するだけでなく、作業中はコンベア装置が使用できないことから、設備稼働率が低下するという問題を有する。

このような問題を解決するために通常考案される最も簡単な方法は、例えば特許文献１（実開昭６１−１８５７１７号公報 （図２参照））又は特許文献２（特開２００５−７５６３８号公報 （図１参照））のように、溝４の入口部分の角を無くし、円弧状又は切欠き状に仕上げることである。
しかし、この方法では、実際に挿入はそれほど容易にはならず、嵌装部２ａが溝４の軸線に対して少しでも傾いていると、嵌装部２ａが溝４の入口部分に引っ掛かって挿入がしづらくなるというのが現状である。これは、嵌装部２ａの断面形状が円形ではなく、その両側を切り欠いた形状となっているためと思われる。
このような問題は古くから認識されており、支持体に対してローラの支持軸を簡単に着脱できるようにした提案が多数なされている（例えば、特許文献３〜６参照）。

この中でも、例えば特許文献６（実開平５−５１８１４号公報）のローラ支持装置では、ローラ支持軸の嵌装部を嵌装する溝１５の入口両外側側に弾性を有する二つの把持部１３，１３を立設し、この把持部１３，１３が左右に拡開することで、前記嵌装部を受け入れ易くするとともに、把持部１３，１３が前記嵌装部を溝１５まで案内するようにしている。
また、特許文献７（実開平６−４２８２４号公報）のローラ支持装置では、ローラの支持軸を挿入する溝の左右両外側に支柱１３，１３を立設し、各支柱１３，１３の上端から溝１２に向かって弾性片１４を垂設している。特許文献１のローラ支持装置によれば、ローラの支持軸を溝１２に挿入する際には、弾性片１４が左右に拡開して支持軸を受け入れ易くするとともに、弾性片１４がガイドとなって支持軸の姿勢を保ちつつ溝１２まで案内できるという利点がある。

実開昭６１−１８５７１７号公報 （図２参照） 特開２００５−７５６３８号公報 （図１参照） 特開平７−１０１５２７号公報 特開平１１−１７１３２１号公報 特開平１１−２９２１１号公報 実開平５−５１８１４号公報 実開平６−４２８２４号公報

しかし、特許文献６に記載の発明は、把持部１３，１３が折損しやすいうえ、加工が複雑になって支持体のコストが高くなるという問題がある。また、特許文献７に記載の発明は、支柱１３，１３を立設するとともに弾性片１４を設ける必要から、強度を保つために支持体にある程度の幅及び肉厚が必要とされるうえ、構成が複雑になって支持体のコストが高くなるという問題がある。さらに、特許文献６，７の支持装置は、既存の支持体をそのまま利用することができないことから、導入あたっては多数個の支持体の全て又はフレームそのものを交換しなければならず、多大なコストが必要になるという問題がある。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で支持体のコストをそれほど押し上げることがなく、かつ、既存の支持体に簡単な改良を施すだけで導入が可能なコンベア装置のローラ支持体の提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明の発明者は、溝入口部分の形状に着目した。そして、鋭意研究を行った結果、溝入口部分に形成する案内部を円弧状に形成し、この円弧部分の曲率を溝入口の両側で非対称にすること、円弧部分と直線部分との複合形状にして溝入口の両側で非対称にすること、円弧部と円弧部の間に直線部分を形成し、溝入口の両側で対称とすることで、嵌装部が溝の軸線に対して傾いていても、嵌装部を溝入口に向けて落とし込むだけで、嵌装部を溝内に挿入できることに想到した。

具体的に、請求項１に記載の発明は、コンベア装置のフレームに設けられ、回転自在なローラの支持軸を着脱自在に支持する支持体において、前記支持軸に形成された嵌挿部が挿入される溝と、この溝の入口両側に形成された案内部とを有し、前記案内部は、円弧部分単体又は円弧部分と直線部分の複合体から形成されるとともに、前記入口両側で非対称に形成されている構成とした。
また、請求項２に記載の発明は、コンベア装置のフレームに設けられ、回転自在なローラの支持軸を着脱自在に支持する支持体において、前記支持軸に形成された嵌挿部が挿入される溝と、この溝の入口両側に形成された案内部とを有し、前記案内部は、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されるとともに、前記入口両側で対称に形成されている構成とした。
なお、この場合、請求項３に記載するように、前記案内部が、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されている場合に、前記二つの円弧部分の半径を異ならせた場合に、前記二つの円弧部分の半径を異ならせるとよく、また、請求項４に記載するように、前記案内部が、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されている場合に、前記二つの円弧部分の半径を異ならせた場合に、前記直線部分を、前記二つの円弧部分の始点及び終点間の中間よりも溝内側に位置させるとよい。
前記円弧部分の曲率半径は、請求項５に記載するように、前記嵌挿部の幅の６５％〜８０％程度とするとよい。また、直線部分の幅は、請求項６のように前記円弧部の一部を切り欠いて直線部を形成する場合は、前記嵌装部の幅の１４％〜２２％程度とするとよい。

本発明によれば、既存の支持体に簡単な改良を施すだけで、嵌装部両側の切欠き面が溝軸線に対して平行になっていなくても、かつ、嵌装部を落とし込む位置が溝の真上位置からでなくても、嵌装部を溝入口に向けて落とし込むだけで、簡単に嵌装部を溝内に挿入することができる。
そのため、作業者の作業負担が大幅に軽減されるだけでなく、作業時間も大幅に短縮されて設備の稼働率を向上させることができるローラ支持体を、安価なコストで提供することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の支持体における種々の実施形態を示すもので、ローラ１の嵌装部２ａ（図３参照）を嵌装する溝４の部分を拡大した正面図である。
本発明においては、溝４の入口部分両側に、嵌装部２ａを溝４内に導く案内部４ａ，４ｂが形成されている。図１において左右の案内部４ａ，４ｂは、溝４の軸線Ｘ（図３参照）を中心に対称又は非対称とし、各案内部４ａ，４ｂは円弧部（符号Ｒで示す）又は円弧部Ｒと直線部（符号Ｃで示す）との複合形状とする。
円弧部Ｒの半径は、嵌挿部２ａの幅Ｓ（図３参照）の６５％〜８０％程度とするとよく、直線部Ｃの幅は、嵌装部２ａの幅Ｓの１４％〜２２％程度とするとよい。

図１（ａ）の例では、一方の案内部４ａに円弧部Ｒ２を形成し、他方の案内部４ｂに、円弧部Ｒ２と異なる径の円弧部Ｒ１を形成したものである。
図１（ｂ）の例では、一方の案内部４ａに、図１において上方（入口端部側）から順に円弧部Ｒ３，直線部Ｃ１，円弧部Ｒ４を形成し、他方の案内部４ｂには単独の円弧部Ｒ１を形成したものである。円弧部Ｒ３，Ｒ４の半径は、同一であってもよいし異なるものであってもよい。また、円弧部Ｒ１の半径は、円弧部Ｒ３，Ｒ４の半径と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。

図１（ｃ）の例では、一方の案内部４ａに、図１において上方（入口端部側）から順に円弧部Ｒ５、直線部Ｃ２を形成したものである。他方の案内部４ｂには単独の円弧部Ｒ１を形成している。円弧部Ｒ５の半径は、他方の案内部４ｂの円弧部Ｒ１の半径と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
図１（ｄ）の例では、一方の案内部４ａ，４ｂに、図１において上方（入口端部側）から順に円弧部Ｒ３，直線部Ｃ１，円弧部Ｒ４を形成し、他方の案内部に円弧部Ｒ６，直線部Ｃ３，円弧部Ｒ７を形成したものである。
円弧部Ｒ３と円弧部Ｒ４の半径及び円弧部Ｒ６と円弧部Ｒ７の半径は、それぞれ同一であってもよいし異なるものであってもよく、直線部Ｃ１，Ｃ３の幅も同一であってもよいし異なるものであってもよい。また、一方と他方の案内部４ａ，４ｂにおいて、円弧部Ｒ３，直線部Ｃ１，円弧部Ｒ４と円弧部Ｒ６，直線部Ｃ２，円弧部Ｒ７とは、溝４の軸線Ｘ（図３参照）を中心に対称であってもよいし非対称であってもよい。

以下の表１に、案内部４ａ，４ｂにおける円弧部Ｒ及び直線部Ｃの組み合わせと、嵌装部２ａの溝４内への挿入のしやすさを一覧にしたものを示す。
表１において、各記号の意味は以下のとおりである。
Ｒ：円弧部
Ｃ：直線部
×：従来と変わらず
△：従来よりは多少挿入しやすいものの引っ掛かる
○：多少の引っ掛かりはあるものの挿入しやすい
◎：最適（嵌装部２ａを溝４の入口に向けて落とし込むだけで、嵌装部２ａが溝４内に挿入されるもの）
注記：非対称のものについては、一方の案内部側から嵌装部２ａを落とし込む場合と、他方の案内部側から嵌装部２ａを落とし込む場合とに分け、それぞれの側からの挿入のしやすさを、○−△のように表した。

この表からもわかるように、案内部４ａ，４ｂの形状を円弧部単体又は円弧と直線部との複合体とし、かつ、両案内部４ａ，４ｂの形状を非対称とすることで、嵌装部２ａを溝４に対する挿入のしやすさが大幅に向上し、特に、円弧部・直線部・円弧部（Ｒ・Ｃ・Ｒ）の複合体を案内部４ａ，４ｂの少なくとも一方に形成することで、嵌装部２ａを溝４に対して飛躍的に挿入させやすくなることがわかる。

円弧部Ｒ１〜Ｒ７の半径、直線部Ｃ１〜Ｃ３の幅及び直線部Ｃ１〜Ｃ３の位置は、実験等によって決定することができる。
以下にその実施例を示す
［実施例］
この実施例では、図１（ｄ）の案内部４ａ，４ｂで実験を行った。
以下の表は、直径２０ｍｍの円柱体の両側を切り欠いて形成された嵌装部２ａの幅Ｓが１４．０ｍｍ、溝４の幅Ｌが１４．５ｍｍの場合において、円弧部Ｒ３の半径を９．０ｍｍ〜１１．５ｍｍ、直線部Ｃ１の幅を２．４ｍｍ〜３．４ｍｍ、円弧部Ｒ４の半径を９．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの中から選択して適宜に組み合わせた場合における挿入部２ａの溝４への挿入のしやすさを表したものである。
表中の判定「△」「○」「◎」の意味は先ほどの表１と同じである。

この例のように、案内部４ａの円弧部Ｒ３の半径ｒ３を９．０〜１１．５ｍｍ、好ましくは、１０．０〜１０．５ｍｍ、円弧部Ｒ４の半径ｒ４を９．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは、９．３〜９．７ｍｍ、直線部Ｃ１の幅を２．４〜３．４ｍｍ、好ましくは２．８〜３．０ｍｍの範囲で、かつ、円弧部Ｒ３の始点から直線部Ｃ１までの回転角度αを４５°よりも大きく、好ましくは５５°〜６０°の範囲の中から選択することで、嵌装部２ａを溝４に挿入しやすい支持体３が得られることがわかる。

以上と表１の結果とから、案内部４ａと対称の円弧部Ｒ６，直線部Ｃ３及び円弧部Ｒ７を案内部４ｂに形成することで、嵌装部２ａをどの方向から溝４の入口に向けて落とし込んでも、嵌装部２ａが溝４内にスムースに挿入されるローラ支持体を得ることができる。

図２は、上記表に基づいて実際に形成した図１（ｄ）の例における案内部４ａの形状及び各部の寸法を示したものである。この例では、円弧部Ｒ３の半径ｒ３を１０．０ｍｍ、鉛直軸上の始点Ｇ１から円弧部Ｒ３に沿った半時計回り方向の回転角α１を６０°、円弧部Ｒ４の半径ｒ４を９．５ｍｍ、水平軸上の終点Ｇ２から円弧部Ｒ４に沿った時計回り方向の回転角α２を３０°としている。そして、円弧部Ｒ３と円弧部Ｒ４の間の直線部Ｃ１の幅を、両回転角α１，α２の交点を中心として、２．８６ｍｍとしている。この図では、他方の案内部４ａのみを示しているが、この例では、案内部４ｂについても、円弧部Ｒ３と同一半径の円弧部Ｒ６、円弧部Ｒ４と同一半径の円弧部Ｒ７、直線部Ｃ２と同一幅の直線部Ｃ３が形成されている。
これにより得られた支持体３は、嵌装部２ａを溝４の入口に向けて落とし込むだけで簡単に溝４内に嵌装部２ａを挿入することができた。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されない。例えば、溝４の形状はＵ字状に限らず、矩形状や多角形状等の他の形であってもよい。
また、本発明において支持体３は、ローラ１を回転自在に支持するものであればその形態は問わず、例えば、コンベア装置のフレームと一体に形成されているもの、前記フレームとは別体に形成されてボルト等で前記フレームに着脱可能なもの、前記フレームとは別の構造体に一体又は別体に形成されているもののいずれも含むものである。

本発明は、ワークを搬送するために回転するローラを主要な構成要素として有するコンベア装置であれば広汎に適用が可能で、ローラコンベア装置やベルトコンベア装置に好適に適用が可能である。

本発明の支持体における種々の実施形態を示すもので、ローラの嵌装部を嵌装する溝の部分を拡大した正面図である。 表１に基づいて実際に形成した案内部の形状及び各部の寸法を示した一例である。 ローラの支持軸及び支持体の概要を説明する部分斜視図である。

１ ローラ
２ 支持軸
２ａ 嵌装部
２ｂ 切欠き面
３ 支持体
４ 溝
４ａ，４ｂ 案内部
Ｒ 円弧部
Ｃ 直線部
Ｇ１ 円弧部の始点
Ｇ２ 円弧部の終点

Claims (6)

1. コンベア装置のフレームに設けられ、回転自在なローラの支持軸を着脱自在に支持する支持体において、
   前記支持軸に形成された嵌挿部が挿入される溝と、
   この溝の入口両側に形成された案内部とを有し、
   前記案内部は、円弧部分単体又は円弧部分と直線部分の複合体から形成されるとともに、前記入口両側で非対称に形成されていること、
   を特徴とするコンベア装置のローラ支持体。
2. コンベア装置のフレームに設けられ、回転自在なローラの支持軸を着脱自在に支持する支持体において、
   前記支持軸に形成された嵌挿部が挿入される溝と、
   この溝の入口両側に形成された案内部とを有し、
   前記案内部は、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されるとともに、前記入口両側で対称に形成されていること、
   を特徴とするコンベア装置のローラ支持体。
3. 前記案内部が、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されている場合に、前記二つの円弧部分の半径を異ならせたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンベア装置のローラ支持体。
4. 前記案内部が、二つの円弧部分及びこの二つの円弧部分の間に形成された直線部分の複合体から形成されている場合に、前記直線部分を、前記二つの円弧部分の始点及び終点間の中間よりも溝内側に位置させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンベア装置のローラ支持体。
5. 前記案内部の一方及び他方に含まれる前記円弧部分の半径が、それぞれ前記嵌挿部の幅の６５％〜８０％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンベア装置のローラ支持体。
6. 前記直線部分の幅が、前記嵌装部の幅の１４％〜２２％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンベア装置のローラ支持体。
   

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