JP5879080B2 - 自動調芯プーリーローラを備えるベルト搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動プーリーローラと従動プーリーローラの間にスチール製あるいは樹脂製のベルトがエンドレス状に掛け渡されたベルトコンベア等のベルト搬送装置に関する。

ベルトコンベア等のベルト搬送装置は、各種の物品の搬送装置として多用されており、特に高硬度のスチールベルトや繊維強化型の合成樹脂ベルトを用いるものは、化学薬品、食料品をはじめとした製造ラインや、半導体を製造するクリーンルーム等で使用されて、近年、非常に高い搬送精度が求められるケースが急増している。
特に、搬送の位置精度が要求されるベルトコンベアにあっては、ベルト走行時の蛇行防止が重要であって、ベルトの裏面にＶ字断面のガイド帯を貼着して、Ｖ字断面の溝を有するプーリーローラにより蛇行防止を行うようにしている。

さらに、プーリーローラの両端に鍔を備え、この鍔に回転ローラを軸着して片寄りするベルトを案内するもの（下記特許文献１）、プーリーローラの両側の軸を自動調芯軸受で支承し、プーリーローラの軸が軸線方向に移動することを利用して走行するベルトの蛇行を防止するもの（下記特許文献２）、さらには、軸の両端を支持する軸受に自動調芯軸受を使用するもの（下記特許文献３）などが提案されている。

しかし、これらは、いずれも複雑な機構を備えるものであり、発明者は、下記特許文献４、特許文献５にみられるように、より簡単な構成によって走行ベルトの蛇行を防止することができるよう、プーリーローラを、シャフトとその外周側に配置され、両端部にフランジを有する円筒状のドラムとで構成し、このドラムの中央部を、球面滑りを介して揺動自在にシャフトに支持させることにより自動調芯を行うプーリーローラを提案している。

特開２０００−２６４４２５号公報 特開平６−２４７５２６号公報 特開平１１−７９３４３号公報 特許第４３０２４３４号公報 特許第４３２３２２２号公報

上述した特許文献４あるいは特許文献５によれば、ドラムの中央部を、球面滑り軸受を介して揺動自在にシャフトに支持させることにより、ベルトに載置される物品の荷重変動等に起因して、ベルトが蛇行を開始してドラム両端のフランジに当接した際、ドラムがその当接圧を解消する方向に揺動し、ベルトがフランジを乗り上げる前に、ベルトの惰行を効果的に抑制することができ、複雑な機構を用いることなく優れた自動調芯機能を奏することができる。

しかし、ベルトを介したドラムへの負荷は、ドラム中央の球面滑り軸受に集中し、しかも、ドラム内部の両端において，ドラムがシャフトに対しフリーな状態で揺動して自動調芯を行うため、幅を広いベルトを使用する場合、球面滑り軸受だけでは、ベルトからの負荷に対し屈曲し、正確なベルト走行を実現するのに必要な剛性を確保できないおそれがある。また、十分な剛性を確保するためには、ベルトの幅に合わせて、球面滑り軸受及びドラムを大型化せざるを得ず、ドラムの径を小径化することが困難となる。

また、例えば製造ラインが長く、複数のベルトコンベアを使用し、１つのベルトコンベアから他のベルトコンベアに搬送物品を受け渡す場合、ドラムの径が大きいと、ドラム間の隙間の曲率が大きくなり、小さな搬送物品は、ベルトコンベア間に落下してしまい、スムースに次のベルトコンベアに乗り移れないという問題も生じる。

さらに、食品機械に使用する搬送ベルトやコピー機の転写ベルトでは、張力を付加する弾性繊維を含まず、非常に薄いテフロン（登録商標）ベルト等を採用しているが、このようなベルトではそもそも面剛性がきわめて小さいため、蛇行、脱輪が生じやすく、ドラムの径を小径化することがきわめて困難である。
そこで、本発明は、プーリーローラの両端を回転自在に支持するアームと、これらのアームを両端に固着した揺動アームとからなる支持装置を使用して、ドラムの中心点を不動のものとしてドラムを揺動可能に支持することにより、ドラム径の小さいプーリーローラを使用して幅の広いベルトでも高い剛性を確保しつつ、優れたベルトの自動調芯を実現するとともに、小さな搬送物品についても、確実な乗り移りを実現することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明においては、両端のプーリーローラの間に掛け渡されるエンドレスのベルトを備えたベルト搬送装置において、前記プーリーローラは、両端部に前記ベルトの端面に対向し、前記ベルトが蛇行したときに接触して調芯を行うための復元力を発生する接触部を備えており、かつ、該接触部から突出する回転軸の両端を回転自在に支持する２本のアームと、これらのアームを両端に固着した揺動アームとからなる支持装置により支持されており、前記揺動アームを、前記プーリーローラ両端部間の中心線（ＣＬ１）に対し垂直方向に延びる垂直２等分線（ＣＬ２）を中心軸として回転自在に支持する軸受部を備えた基盤と、該基盤上における前記垂直２等分線上（ＣＬ２）の１点を、前記プーリーローラの中心線上にある幅方向中心点（Ｏ）を不動の中心とした円弧上を回動させるスライド支持機構とを備えるようにした。

上記のベルト搬送装置において、前記接触部は、前記プーリーローラの両端部に形成されたフランジ部とした。

上記のベルト搬送装置において、前記プーリーローラの両端は案内部材を介して前記アームに回転自在に支持されており、該案内部材は、搬送面に対し略平行でベルトを前記プーリーローラの上端に案内する面と、前記プーリーローラから下方のガイドローラに向けて案内する面を備え、前記接触部が前記案内部材の各面に沿って形成された段差部とから構成した。

上記のベルト搬送装置において、前記案内部材が自己潤滑性のある樹脂により形成された案内ブロックからなり、該案内ブロックは、その略中央部から前記プーリーローラを軸支する内側面に至るまで、前記各面に沿って凹部が形成されており、ブリッジシャーシの両端が該凹部に嵌入されて、前記各面に沿って均一な面を形成するようにした。

上記のベルト搬送装置において、前記プーリーローラの回転軸両端の中空部に嵌合され、しかも、該回転軸の回転を阻害しないよう結合された端末キャップを設け、該端末キャップに形成されたカバーリングにより、前記プーリーローラの略半周にわたり、前記プーリーローラのドラム表面との間で所定の間隙を介してベルトの両端を覆うことにより前記接触部とした。

また、上記のベルト搬送装置において、前記基盤の外周側面及び内周側面を、前記プーリーローラの中心線（ＣＬ１）上にある幅方向中心点（Ｏ）を中心とした大小２つの半径の円弧形状とし、前記スライド支持機構が、基盤の下面に位置して前記コンベアベルトの基台に取り付けられたスライダーブラケットベースと、該スライダーブラケットベースの上面に取り付けられ、かつ、前記基盤の外周側面及び内周側面のそれぞれに対向するよう略同一半径の周面を備えたブラケットスペーサと、該ブラケットスペーサの上面に取り付けられ、前記基盤の外周側及び内周側を覆うスライダー圧力座金とから構成されるようにしてよい。

さらに、上記のベルト搬送装置において、前記スライド支持機構が、前記基盤の下面に、前記プーリーローラの中心線（ＣＬ１）上にある幅方向中心点（Ｏ）として、半径の異なる円周上にそれぞれ少なくとも１個設けたホイールと、前記コンベアベルトの基台に取り付けられ、各ホイールを案内するレールを備えたレール盤とから構成されるようにしてもよい。

本発明によれば、プーリーローラの回転軸が両端で２本のアームにより高い剛性で回転自在に支持されるとともに、この２本のアームを両端に固着した揺動アームが、垂直２等分線を中心軸としたプーリーローラの回転を可能にするとともに、プーリーローラの中心線上にある幅方向中心点を不動の中心として、揺動アームを円弧状に回動させるので、ドラム内に球面滑り軸受を設ける必要はなく、さらに、ベルトが蛇行したときに、切磋北部により調芯を行うための復元力を効果的に発生することができ、ドラム径の小さいプーリーローラを使用して幅の広いベルトでも非常に高い剛性を確保した上で、ベルトの惰行を効果的に抑制することができる。

実施例１のベルトコンベアの平面図。 実施例１のベルトコンベアの側面図。 ガイドローラ等に使用する球面滑り軸受の構造を示す図。 プーリーローラ支持構造の一例を示す図。 基盤を回転自在に支持するニードルスラストベアリングを示す一例を示す図。 プーリーローラ支持構造の他の例を示す図。 図６の側面図。 実施例２の案内ブロックの俯瞰図。 実施例２の案内ブロックとプーリーローラとの関係を示す図。 実施例２の案内ブロックの要部拡大図。 実施例３の端末キャップとプーリーローラとの結合構造を示す図。 実施例３の端末キャップ全体図。 実施例３の端末キャップ側面図。

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

［実施例１］
図１、図２は、本実施例のベルトコンベアの全体構成を示すもので、図１はその平面図、図２は側面図である。
ステンレスや繊維強化型の合成樹脂等で形成されるエンドレスのベルト１は、左右両端のプーリーローラ２、３、ベルトコンベアの基台４の底面両端に取り付けられたガイドローラ５、６及び基台４の底面中央に設けられた駆動プーリーローラ７に掛け渡されており、この駆動プーリーローラ７を、基台４に取り付けられた減速機付きモータ８により駆動することにより、ベルト１は、プーリーローラ２、３、ガイドローラ５、６に案内されて、ベルト１上の物品を搬送する。なお、駆動プーリーローラ７は、図示しないハンドルなどにより、上下に移動できるようになっており、ベルトテンションを調節することができる。

この駆動プーリーローラ７の左右上方には、ベルト１を駆動プーリーローラ７に確実に係合させるための補助プーリーローラ８、９が設けられ、これらの補助プーリーローラ８、９は、図３に示されるように、球面滑りによりその中央部をシャフトに揺動自在に支持させた、前記特許文献４、５に示されているような自動調芯型のものを採用することが好ましい。
なお、搬送物品は、プーリーローラ２、３間のベルト１上面で搬送されるが、物品がエンドレスベルト１の左右にずれて載置されたり、また、物品をエンドレスベルト１から両サイドに振り分ける際に、ベルト１の上面に作用する物品の荷重が幅方向に大きく変化するので、これがベルト１を蛇行させる大きな要因となるが、基台４の下側ではこうした搬送物品の荷重変化の影響が少ないので、上述したプーリーローラ内部の球面滑りを用いた自動調芯装置により十分に惰行を防止できる。

このプーリーローラ２、３の両端には、ベルトの離脱を防止するための接触部として、フランジ１０が設けられており、このフランジ１０から突出する回転軸１１（図１参照）は、左右のアーム１２、１３の端部に回転自在に支持されており、これらのアーム１２、１３の他端は、揺動アーム１４にボルト等により固着されており、この実施例では、左右のアーム１２、１３と揺動アーム１４とからなるコの字状のプーリーローラ支持装置１５を構成している。

このプーリーローラ支持装置１５は、図４に示されるように、プーリーローラ２、３の回転軸１１の中心線ＣＬ１上において、その長さ方向の中心点Ｏを基準点としてこれを不動にした上で、この中心点Ｏから、中心線ＣＬ１の回転軸１１両端部間の線分に対する直角２等分線ＣＬ２を中心軸として、プーリーローラ２、３を、中心点Ｏを含む垂直面内においてＡ−Ｂ方向に揺動可能にするとともに、中心点Ｏを含む水平面内において、プーリーローラ２、３を、中心点Ｏを通る垂直中心線ＣＬ３を中心として、Ｃ−Ｄ方向に揺動可能に支持する。

すなわち、揺動アーム１４の中央部には、前述の直角２等分線ＣＬ２を中心とする円形の開口が内周側壁（プーリーローラ２側）及び外周側壁（反プーリーローラ２側）の双方に形成されている。
一方、基盤１６に立設されたフランジ１７間にも、直角２等分線ＣＬ２を中心軸とし、揺動アーム１４の中央部に形成された開口とほぼ同一の径を有する支軸１８が設けられており、揺動アーム１３を両フランジ１７間に配置し、支軸１８を一方のフランジ１７の開口から、揺動アーム１４の中央部の両開口を通し、他方のフランジ１７の開口に挿通することにより、これを軸受部として、揺動アーム１３は、直角２等分線ＣＬ２を中心軸として、図４のＡ−Ｂ方向に、アーム１２、１３が基台４のいずれかの箇所に接触する角度範囲内で揺動できるようになっている。なお、支軸１８は、ボールベアリング等の回転軸受を介して、揺動アーム１４の中央部に形成された開口に支持され、コの字型のプーリーローラ支持装置１５がスムースに揺動できるようになっている。

基盤１６は、プーリーローラ２の中心点Ｏを中心として、内側に小径の円弧に沿う内周側面１６１と外側に大径の円弧に沿う外周側面１６２を備えており（図１参照）、図４に示されるように、内周側１６１面寄りに中心点Ｏを中心とする半径Ｒ１の溝１６３、１６４、そして外周側面１６２寄りに中心点Ｏを中心とする半径Ｒ２の溝１６５、１６６が表裏両面に形成されている。
一方基台４には、基盤１６をスライド可能に支持するスライダーブラケットベース１９が取り付けられており、基盤１６の内周側面１６１に対向するよう、わずかに径の小さい円弧状の対向周面を備えたブラケットスペーサ２０を介して、スライダー圧力座金２１が基盤１６の内周側上面を覆うように取り付けられている。

スライダーブラケットベース１９の上面及びスライダー圧力座金２１の下面には、基盤１６の内周側面１６１寄りに表裏に形成された半径Ｒ１の溝１６３、１６４のそれぞれに対向するよう、半径Ｒ１の溝１９１、２１１が形成され、対向する溝１６３−１９１間及び溝１６４−２１１間のそれぞれに、半径Ｒ１の曲率を有するスチールボールスペーサ２２が、スライダーブラケットベース１９の上面側及びスライダー圧力座金２１の下面に固定されている。

基盤１６の外周側面１６２側も同様の構造をしており、スライダーブラケットベース１９には、基盤１６の外周側面１６２に対向するよう、わずかに径の大きい円弧状の対向周面を備えたブラケットスペーサ２３を介して、スライダー圧力座金２４が基盤１６の外周側上面を覆うように取り付けられている。

スライダーブラケットベース１９の上面及びスライダー圧力座金２４の下面には、基盤１６の外周側面１６２（図１参照）寄りに表裏両面に形成された、半径Ｒ２の溝１６５、１６６のそれぞれに対向するよう、半径Ｒ２の溝１９２、２４１が形成され、対向する溝１６５−１９２間及び溝１６６−２４１間のそれぞれに、半径Ｒ２の曲率を有するスチールボールスペーサ２２が、スライダーブラケットベース１９の上面側及びスライダー圧力座金２４の下面に固定されている。

なお、ブラケットスペーサ２０、２３の基盤１６の内周側面１６１、外周側面１６２に対向する周面は、プーリーローラ２、３の中心点Ｏを中心とした円弧とするが、基盤１６が、中心点Ｏを中心として、がたつくことなく、しかもスチールボールスペーサ２２によりスムースに円弧軌跡を描いてスライドできるよう、前述のように、ブラケットスペーサ２０の周面は、基盤１６の内周側面１６１の半径よりわずかに小さく、また、また、ブラケットスペーサ２３の周面は、基盤１６の外周側面１６２の半径よりわずかに大きくして、最小限の遊びを設けている。

この実施例では、スチールボールスペーサ２２を使用したが、図５に示されるようなニードルスラストベアリングを使用してもよい、このときは、基盤１６の表裏面、スライダーブラケットベース１９の上面、スライダー圧力座金２１、２４の下面に形成される溝形状を、ニードルスラストベアリングに合わせてコの字状の溝とすればよい。
なお、基盤１６、スライダーブラケットベース１９、ブラケットスペーサ２０、２３、スライダー圧力座金２１、２４の加工精度を高めれば、スチールボールスペーサ２２やニードルスラストベアリングを使用しなくても、潤滑油を介在させるだけで、基盤１６の円滑なスライドを実現できる。

さらに、この実施例では、スライダーブラケットベース１９、ブラケットスペーサ２０、２３、スライダー圧力座金２１、２４やスチールボールスペーサ２２等を介して、基盤１６を、プーリーローラ２、３の軸方向に延びる中心軸の長さ方向中心点Ｏを中心とした円弧軌跡上にスライド可能としたが、図６、図７にみられるように、基盤１６の下面に設けた、Ｖ溝を有するホイール２５、２６（図６では図示省略）、２７、２８と、基台４に設けた、円弧状のＶ型レール２９（内周側）、３０（外周側）を有するレール盤３１により、プーリーローラ２、３の軸方向に延びる中心軸の長さ方向中心点Ｏを中心とした円弧上をスライドできるようにしてもよい。

すなわち、基盤１６の下面には、内周側に中心点Ｏから半径Ｒ３の箇所にホイール２５、２６が、そして、外周側に、中心点Ｏから半径Ｒ４の箇所に２個のホイール２７、２８が設けられており、各ホイール２５ないし２８は、中央にＶ溝（この実施例では直角溝）を備えている。
一方、基台４の上面には、内周側及び外周側に、中心点Ｏを中心とする大小の円弧を描くＶ型レール２９、３０を備えたレール盤３１が固着されており、Ｖ型レール２９、３０のそれぞれに、ホイール２５、２６及びホイール２７、２８が、図７に示されるように互いに嵌合し、基盤１６の中心点Ｏを中心とする円弧状のスライドを可能にしている。

［実施例２］
実施例１では、ベルト１が蛇行しようとすると、ベルト１の端部がプーリーローラ２、３の両端に設けられたフランジ１０に接触することにより当接圧が作用し、この当接圧を解消する方向に基盤１６がスライドし、また、揺動アーム１４を揺動させる。すわなち、フランジ１０との接触により、ベルト１に作用する当接圧が、ベルト１を中心方向に復帰させて調芯を行う復元力として作用し、上述のように効果的な自動調芯を実現できる。

ところで、ベルト１として合成樹脂製のものを使用する場合、こうした樹脂ベルトには、様々な仕様があり、例えば、ガラス繊維で強化したポリウレタン樹脂、フッ素樹脂の心体裏面にポリウレタン含浸導電帆布を積層したもの等が使用されている。
樹脂ベルトの材質、厚さに応じて、使用し得るプーリーローラ径の最小半径が定められており、例えば、ガラス繊維で強化したポリウレタン樹脂の裏面に、ポリウレタン含浸導電帆布を積層した樹脂のベルトの場合、厚さ０．５ｍｍの心体を２層使用した強化型のものでは最小半径５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの心体を１層使用した薄型のものでは、最小半径が２０ｍｍと定められている。

したがって、ベルト１として強化型ベルトを使用した場合、プーリーローラ２、３のドラム径は半径５０ｍｍ以上とすることになるが、この半径であれば、ベルト１が蛇行した際、その端部とフランジ１０との接触範囲を十分に確保することができ、ベルト１を中心方向に引き戻して調芯を行うのに十分な復元力を発生させることができる。
しかし、より小さな搬送物品のコンベアベルト間の円滑な乗り移りを実現するため、ベルト１として薄型ベルトを使用することにより、プーリーローラ２、３のドラム径を２０ｍｍ程度まで小さくして、実験を行ったところ、運転をしばらく継続させると、ベルト１の端部がフランジ１０に乗り上げてしまい、最終的にはベルト１が脱輪してしまうトラブルが頻繁に発生した。
これは、プーリーローラ２、３のドラム径が２０ｍｍ程度まで小径化したため、ベルト１とフランジ部１０の接触範囲（接触長さ及び接触面積）が非常に小さくなり、さらに、ベルト１の端部の１点が、フランジ部１０に接触してから離れるまでの時間が非常に短くなるため、ベルト１の蛇行により、プーリーローラ２、３上で、スラスト方向に移動しようとする力に対し、調芯を行うための十分な復元力を発生させることができないことに起因する。

そこで、実施例２では、プーリーローラ２、３のドラム径をさらに小径化するため、薄型ベルトを使用した場合でも、ベルト調芯を行うための十分な復元力を発生させるための接触部として、フランジ１０に換え、図８に示されるように、両端にナイロン樹脂等の自己潤滑性のある樹脂で形成された案内ブロック３２を採用した。以下、実施例２について詳述する。

この実施例では、ベルト１として、現在市販されている樹脂製ベルトのうち、許容し得るプーリーローラ半径が最小の５ｍｍである薄型ベルトを使用し、これに伴い、プーリーローラ２、３として、ドラム直径が１３ｍｍ、両端に突出する回転軸１１の直径が５ｍｍのものを使用した。プーリーローラ２、３は、同一の構造であるため、以下、プーリーローラ２側の構造について説明する。
図９に示されるように、回転軸１１は、プーリーローラ２の両端から突出し、ナイロン樹脂製案内ブロック３２の内側面３２−１に設けられた軸受孔に回転自在に支持されている。したがって、プーリーローラ２の長さは、実施例１のものと比較して、両端のナイロン樹脂製案内ブロック３２の軸方向長さ分だけ短くなっている。

案内ブロック３２の内側面３２−１は、プーリーローラ２の回転軸１１に対し略垂直で、プーリーローラ２の外端面に対し微少間隙を介して対向している。
案内ブロック３２を軸方向からみたとき、図１０にみられるように、角部が円弧状の３角形状をしており、ベルト１の搬送面、すなわち揺動アーム１４に対し略平行な面３２−２と、基台４の底面に設けられたガイドローラ５、６に向かうベルト１の面に対し略平行な面３２−３と、揺動アーム１４に略垂直に対向する面３２−４と、面３２−２と３２−３間を接続する円弧状の面３２−５を備えている。なお、面３２−２と面３２−３とを接続する円弧状の面３２−５は、プーリーローラ２の軸方向でみたとき、プーリーローラ２と同一の中心点を有しており、その直径もドラム径とほぼ同一に設定されている。
したがって、ベルト１の両端部は、搬送面と平行な面３２−２からプーリーローラ２の上端に案内され、このベルト１が、プーリーローラ２の外周に巻き掛けられて屈曲する際、プーリーローラ２の軸方向からみて、面３２−２と面３２−３とを接続する円弧状の面３２−５が、プーリーローラ２の外表面のうち、ベルト１が巻き掛けられて接触する外表面と均一な表面を形成するようになっている。

案内ブロック３２は、面３２−２が揺動アーム１４のアーム１２に対し略平行となるよう、その外側面に形成されたネジ孔あるいは埋め込みナットにより、アーム１２の端部外方に形成された開口部から挿通される２本のボルト３３により取り付けられている。

案内ブロック３２の外縁部には、図９に示されるように、面３２−２、３２−５、３２−３に対し、ベルト１の厚さより若干高い段差部３２−６が形成されている。段差部３２−６の内端面は、ベルト１の進行方向（図９下方向）に対し、若干先細状に形成されており、本実施例では、段差部３２−６の厚さを、上流端側で９ｍｍ、下流端側で１０ｍｍとしている。
なお、回転軸１１を通る垂直断面でみたとき、段差部３２−６の内端面は、各面３２−２、３２−５、３２−３に対し略直角をなしており、その上流端は、垂直方向に半径２ｍｍ程度の円弧状に形成され、進行してくるベルト１をスムースに案内できるようになっている。

案内ブロック３２の面３２−２、３２−３の軸方向略中央部から内側端には、図１０に示されるように、面３２−２のベルト進行方向の略中央部から、それぞれ面３２−４に至るまで、凹部３２−７、３２−８が形成されており、両凹部に、図９に示されるように、例えば、ステンレス等からなるブリッジシャーシ３４の両端を嵌入し、案内ブロック３２の面３２−４の背面をそれぞれボルト３５で固定することにより、両案内ブロック３２間に掛け渡される。
このようにして、左右一方の案内ブロック３２の段差部３２−６の内端から他方の案内ブロック３２の段差部３２−６の内端に至るまで、両端側が案内ブロック３２の表面、その間がブリッジシャーシ３４の表面よりなる、均一な面が形成されるようになっている。
すなわち、ステンレス製のブリッジシャーシ３４の厚さは、凹部３２−７、３２−８の深さとほぼ等しくなるよう選定されており、両案内ブロック３２の面のうち、揺動アーム１４に対し略平行な面３２−２に形成された凹部３２−７に嵌入された部分から、揺動アーム１４に略垂直に対向する面３２−４を経て、ガイドローラ５、６に向かうベルト１の面に対し略平行な面３２−３に形成された凹部３２−８の端部に到る。

このため、ステンレス製のブリッジシャーシ３４の表面は、案内ブロック３２のうち、凹部３２−７に嵌入された部分は、この面３２−２の両端側とともに均一の面を形成し、ベルト１をプーリーローラ２の外周に向けて案内する案内面を形成している。
同様に、ブリッジシャーシ３４のうち、凹部３２−８に嵌入された部分は、この面３３−３の両端側とともに均一の面を形成し、プーリーローラ２の外周により屈曲した後のベルト１を基台４の底面に設けられたガイドローラ５(図２参照）に向けて案内する案内面を形成している。

このように、ベルト１の両端部は、案内ブロック３２の段差部３２−６により案内されながら、面３２−２を摺動し、ベルト１の端部間がステンレス製のブリッジシャーシ３４の表面に沿って摺動した後、プーリーローラ２に案内される。
そして、ベルト１は、端部を案内ブロック３２の段差部３２−６のうち、面３２−２と面３２−３とを接続する円弧状の面３２−５に形成された段差部により案内されながら、回転するプーリーローラ２により屈曲される。
その後、ベルト１は、再び、端部が段差部３２−６により案内されながら、ナイロン樹脂製案内ブロック３２の面３２−３を摺動し、端部間がステンレス製のブリッジシャーシ３４の下方表面を摺動して、ガイドローラ５に向けて案内される。
なお、両端側の案内ブロック３２には自己潤滑性があるため、ベルト１の端部を損傷することはなく、また、ブリッジシャーシ３４としては、ステンレス等の金属板表面を研磨したものを使用しているので、この部分での摺動によりベルト１の寿命が劣化することもない。

次に実施例２の作用を説明する。
ベルト１が蛇行し、スラスト方向に移動すると、ベルト１の端面が、案内ブロック３２の段差部３２−６の内側面に乗り上げるようとする。しかし、段差部３２−６が面３２−２、３２−５、３２−３に沿って形成されているため、プーリーローラ２との接触部と比較して、ベルト１の端面との接触範囲及び接触時間をはるかに長く確保することができ、調芯を行うのに十分な復元力を長時間にわたって発生させることができる。これにより、ベルト１が、段差部３２−６の上方に乗り上げるのを確実に防止することができる。

なお、段差部３２−６を、前述のように、ベルト１の進行方向に対し、若干先細状に形成すると、搬送面に沿って走行するベルト１は、面３２−１の下流端でのスラスト方向の移動が最小限に抑制され、さらにベルト１が蛇行してスラスト方向に移動すると、ベルト１の端面が、段差部３２−６の内側面に順次接して、徐々に復元力が増加してゆくので、ベルト１の蛇行をより低減し、しかも、ベルト１の端面の損傷を低減することができる。
また、段差部３２−６を、回転軸１１を通る垂直断面でみたとき、その内側面が底面に対し、上方に向けて拡開するよう傾斜させると、ベルト１が蛇行してスラスト方向に移動する際、復元力を連続的に増加させることができ、調芯作用をより円滑化するとともに、ベルト１の端面の損傷をさらに防止することができる。

［実施例３］
前述のように、食品機械に使用する搬送ベルトやコピー機の転写ベルトでは、張力を付加する弾性繊維を含まず、非常に薄いテフロン（登録商標）ベルト等を採用している。
このようなベルトではそもそも面剛性がきわめて小さいため、実施例２の案内ブロック３２を使用しても、蛇行して乗り上げ、最終的に脱輪を引き起こす可能性がある。
そこで、この実施例では、図１１に示すように、プーリーローラ２の回転軸１１の両端に圧入スリーブ式の端末キャップ３６を嵌着し、この端末キャップ３６に、プーリーローラ２のドラム表面との間できわめてベルト両端上部を覆うようなＬ型のカバーリング３６−１を設けた。

端末キャップ３６は、プーリーローラ２の回転軸１１の中空部内に挿入され、しかもその回転を阻害しないよう、中空部内に形成された凹部と嵌合する爪部を備えた圧入部３６−２を備えた端末キャップ３６を押し込むことにより、回転軸１１の回転を確保しながら強固に連結される。なお、図１２は、端末キャップ３６の全体図を示している。
また、カバーリング３６−１は、図１１、及びそのＡ−Ａ’断面を矢印方向からみた図１３に示されるように、回転軸１１の上方中心近傍から、ベルト１の進行方向にプーリーローラ２のドラム表面とベルト１の厚み＋０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの一定の間隙を形成し、回転軸１１の下方中心近傍に到るまで形成されている。これにより、プーリーローラ２の略半周にわたり、ドラム表面との間で、カバーリング３６−１の下面がベルト１の両端部を覆うようになっている。ベルト１の両端部を覆う範囲は、プーリーローラ２の周方向に可能な限り広範囲とすることが好ましいが、ベルト１の材質や厚みに応じて、半周に到らないものでも有効である。
なお、この実施例では、ベルト１の両端部を覆う範囲がほぼ半周にわたっているため、ベルト１はほぼ水平にプーリーローラ２の下方中心近傍から送られることになるが、その直上流に案内プーリーを設け、基台４の下方に設けられたガイドローラ５、６に向けて案内するようにすればよい。

なお、ベルト１の進行に伴い、回転軸１１の内周面が圧入部３６−２の外周面に接触したとき、端末キャップ３６を同方向に回転させる力が作用するが、図１３に示されるように、端末キャップ３６のベルト進行方向上流側の端部と基台４との間に、基盤１６のスライド、揺動アーム１４の揺動を阻害しない程度の小さなバネ定数を有するスプリングやゴム等の弾性部材３７が連結されている。これにより、端末キャップ３６の回転方向の位置をほぼ一定に維持しつつ、回転軸１１のスムースな回転が可能になる。
なお、端末キャップ３６は、案内ブロック３２と同様、ナイロン等の自己潤滑性の高い樹脂で一体成型するのが好ましいが、他の樹脂や金属素材の表面を、テフロン（登録商標）でコーティングしたものでもよい。これは、案内ブロック３２についても同様である。

以上の実施例では、基盤１６の下面に、内周側及び外周側にそれぞれ２個のホイールを設けたが、ホイールの数は、それぞれ１個でもよいし、２個以上設けてもよい。
また、上記実施例では、プーリーローラを水平面内及び垂直面内での揺動を可能にしているが、コンベアベルトの形式や配置に応じて、揺動面を適宜傾斜させることも可能である。

さらに、基台４の底面中央に設けられた駆動プーリーローラ７についても、本実施例と同様の構造とし、例えば、左右のアーム１２、１３のそれぞれに、小型モータを使用した減速機付きモータを取り付け、ベルト等を介して駆動プーリーローラ７の両端に駆動力を伝達するようにしてもよい。ただし、その際は、揺動アーム１３が、支軸１８に対して平行を維持するよう、左右のバランスを確保することが必要である。

そのほか、基盤１６のスムースな揺動を実現するため、空気圧や磁気により浮上させるなど、さまざまな変形が可能である。

以上説明したように、本発明によれば、ドラム内に球面滑り軸受を設ける必要はなく、ドラム径の小さいプーリーローラを使用して幅の広いベルトでも非常に高い剛性を確保した上で、ベルトの惰行を効果的に抑制し、搬送精度の向上、ベルト搬送装置の高寿命化、メンテナンスフリー化を実現することができ、しかもプーリーローラの小径化により、小さな搬送物品であってもベルト間で確実な受け渡しが可能となるので、各種組立ライン、半導体製造ライン、食品製造ラインで使用されるさまざまなベルト搬送装置に広く適用されることが期待できる。

１ エンドレスのベルト
２、３ プーリーローラ
４ 基台
５、６ ガイドローラ
７ 駆動プーリーローラ
１０ フランジ
１１ プーリーローラの回転軸
１２、１３ 左右アーム
１４ 揺動アーム
１５ コの字状プーリーローラ支持装置
１６ 基盤
１７ フランジ
１８ 支軸
１９ スライダーブラケットベース
２０、２３ ブラケットスペーサ
２１、２４ スライダー圧力座金
２２ スチールボールスペーサ
２５〜２８ ホイール
２９、３０ Ｖ型レール
３１ レール盤
３２ ナイロン樹脂製の案内ブロック
３４ ブリッジシャーシ
３６ 端末キャップ
３７ 弾性部材

Claims (7)

1. 両端のプーリーローラの間に掛け渡されるエンドレスのベルトを備えたベルト搬送装置において、
   前記プーリーローラは、両端部に前記ベルトの端面に対向し、前記ベルトが蛇行したときに接触して調芯を行うための復元力を発生する接触部を備えており、かつ、該接触部から突出する回転軸の両端を回転自在に支持する２本のアームと、これらのアームを両端に固着した揺動アームとからなる支持装置により支持されており、
   前記揺動アームを、前記プーリーローラ両端部間の中心線（ＣＬ１）に対し垂直方向に延びる垂直２等分線（ＣＬ２）を中心軸として回転自在に支持する軸受部を備えた基盤と、
   該基盤上における前記垂直２等分線上（ＣＬ２）の１点を、前記プーリーローラの中心線上にある幅方向中心点（Ｏ）を不動の中心とした円弧上を回動させるスライド支持機構とを備えたことを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記接触部は、前記プーリーローラの両端部に形成されたフランジ部であることを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 前記プーリーローラの両端は案内部材を介して前記２本のアームのそれぞれに回転自在に支持されており、該案内部材は、搬送面に対し略平行でベルトを前記プーリーローラの上端に案内する面と、前記プーリーローラから下方のガイドローラに向けて案内する面を備え、前記接触部が前記案内部材の各面に沿って形成された段差部であることを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
4. 前記案内部材が自己潤滑性のある樹脂により形成された案内ブロックからなり、該案内ブロックは、その略中央部から前記プーリーローラを軸支する内側面に至るまで、前記各面に沿って凹部が形成されており、ブリッジシャーシの両端が該凹部に嵌入されて、前記各面に沿って均一な面を形成するようにした請求項３に記載のベルト搬送装置。
5. 前記プーリーローラの回転軸両端の中空部に嵌合され、しかも、該回転軸の回転を阻害しないよう結合された端末キャップを設け、該端末キャップに形成されたカバーリングにより、前記プーリーローラの略半周にわたり、前記プーリーローラのドラム表面との間で所定の間隙を介してベルトの両端を覆うことにより前記接触部としたことを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
6. 前記基盤の外周側面及び内周側面を、前記プーリーローラの中心線（ＣＬ１）上にある幅方向中心点（Ｏ）を中心とした大小２つの半径の円弧形状とし、前記スライド支持機構が、基盤の下面に位置して前記コンベアベルトの基台に取り付けられたスライダーブラケットベースと、該スライダーブラケットベースの上面に取り付けられ、かつ、前記基盤の外周側面及び内周側面のそれぞれに対向するよう略同一半径の周面を備えたブラケットスペーサと、該ブラケットスペーサの上面に取り付けられ、前記基盤の外周側及び内周側を覆うスライダー圧力座金とからなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のベルト搬送装置。
7. 前記スライド支持機構が、前記基盤の下面に、前記プーリーローラの中心線（ＣＬ１）上にある幅方向中心点（Ｏ）として、半径の異なる円周上にそれぞれ少なくとも１個設けたホイールと、前記コンベアベルトの基台に取り付けられ、各ホイールを案内するレールを備えたレール盤とからなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のベルト搬送装置。

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