JP6374588B2 - ベルト機構 - Google Patents

Description

本発明は、搬送物の搬送に使用されるベルト機構に関する。

動力伝達や物品搬送に使用される平ベルトや歯付ベルトには、無端状のエンドレスベルトのほかに、両端部を有するオープンエンドベルト（図１４参照）がある。無端状のエンドレスベルトが、円筒状のモールド上に輪状に成形されるのに対し、両端部を有するオープンエンドベルトは、押出成形などによって連続的に成形できるため、ベルトの長さを自由に選定することができる。この両端部を有するオープンエンドベルトの使用例として、歯付ベルトのオープンエンドベルトの両端部をそれぞれ固定して端部間に歯付ベルトの歯に係合可能な歯車を有する台車等を装着し、該台車等を一定範囲内で往復運動させる機構（図１４参照）や、オープンエンドベルトの両端部を接続部材によって接続し、該接続部材を一定範囲内で往復運動させる機構（図１４参照）等がある。

オープンエンドベルトの別の使用例として、図１５に示すような昇降搬送装置がある。この昇降搬送装置では、上方に配置された平プーリに吊り下げられるオープンエンドタイプの平ベルトと、下方に配置された歯付プーリの歯に噛み合わせられるオープンエンドタイプの歯付ベルトと、を組み合わせたベルト機構が使用される。このようなベルト機構では、平ベルトと歯付ベルトの各両端を、継手部分で固定し、連結することによって輪状にしている。そして、歯付ベルトの歯が歯付プーリの歯に噛み合い、駆動プーリである歯付プーリの回転・逆回転駆動に同期することによってベルト機構に動力が伝達され、２本のベルト機構に固定された荷台に乗せられた搬送物を上下に昇降する。

上記ベルト機構において、平ベルトと歯付ベルトの各両端を、継手部分で固定するとき、歯付ベルトの場合は、図１６に示すように、歯付ベルトの歯部と継手部分の固定金具に形成した歯部とを噛み合わせて固定する（例えば、特許文献１）。この場合、歯付ベルトの歯部と固定金具の歯部が噛み合っているため、歯付ベルトに滑りは発生しにくい。一方、平ベルトの場合は、図１６に示すように、平板状の固定金具で固定するとなると（例えば、特許文献２）、平ベルトと固定金具との噛み合いがないので、継手部分で平ベルトが滑るおそれがある。

そこで、平ベルトを継手に固定する際の滑りを抑制するために、図１７に示すように、巻き芯に平ベルトを巻き付けて、ボルト等（例えば、ねじ及びボルト）で平ベルトと金属カバーケースとを固定する方法がある（例えば、特許文献３）。この場合、巻き芯に平ベルトを巻き付けている分だけ摩擦力が加味されるため、平ベルトを継手部分に固定する際の滑りを抑制することができる。

実開昭６１−０８２１５３号公報 実開昭５２−１３３４８７号公報 特開平０８−４０６６９号公報

しかしながら、上記巻き芯に平ベルトを巻き付ける方法では、少なくとも巻き芯の直径分のスペースが必要となり、巻き芯を含む金属カバーケース（継手）が大型化してしまい、省スペース・軽量化の観点から不都合である。

なお、巻き芯の直径を小さくして、省スペース化を図ることも考えられるが、巻き芯の直径を小さくした場合、巻き芯に巻き付けられた平ベルトの曲率が大きくなってしまう。平ベルトの曲率を大きくするためには、平ベルトに補強のために周長方向に埋設した心線を小さい（細い）ものにしなければならず、平ベルトの強度が低下してしまうことになる。よって、巻き芯の直径を小さくするには限界がある。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、平ベルトを継手に固定する際の滑りを抑制しつつ、コンパクト化が可能な平ベルト等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための発明の一態様は、継手に固定される、オープンエンドの平ベルトであって、
当該平ベルトの、少なくとも一方の面の両端部に、前記継手に形成された複数の凹部に係合する複数の凸部が形成されている。

上記構成によれば、上記平ベルトは、両端部に形成された複数の凸部を、継手に形成された複数の凹部に係合させて、継手に固定するため、平ベルトを継手に強固に固定することができる。

また、本発明の一態様は、上述の平ベルトにおいて、
前記平ベルトは、
平状のベルト本体部と、
前記ベルト本体部の少なくとも一方の面の両端部に設けられた前記複数の凸部と、を有し、
前記ベルト本体部は、熱可塑性ウレタンにより成形され、周長方向に心線が埋設されている。

上記構成によれば、平ベルトの耐久性を高めることができる。

また、本発明の一態様は、上述の平ベルトにおいて、
前記平ベルトは、
平状のベルト本体部と、
前記ベルト本体部の少なくとも一方の面の両端部に設けられた前記複数の凸部と、を有し、
前記凸部は、前記ベルト本体部と同素材により成形されている。

上記構成によれば、凸部を、ベルト本体部と同素材により成形することにより、製造コストを低減することができる。

また、本発明の一態様は、平プーリと外周に複数の歯部が設けられた歯付プーリとの間に巻き掛けられる、ベルト機構であって、
該ベルト機構は、上述した前記平ベルトを一個、その他のオープンエンドベルトをｎ−１個（ｎは２以上の整数）、及び、継手をｎ個含み、
前記平ベルトの一端が第一の継手の一端に係合し、第一のその他のオープンエンドベルトの一端が前記第一の継手の他端に係合し、以下同様に第ｎ−１のその他のオープンエンドベルトの一端が第ｎ−１の継手の他端に係合し、該第ｎ−１のその他のオープンエンドベルトの他端が第ｎの継手の一端に係合し、該第ｎの継手の他端に前記平ベルトの他端が係合し、輪を形成しており、
前記ｎ−１個のその他のオープンエンドベルトは、それぞれ独立に平ベルト又は歯付ベルトであり、
前記平ベルト及び前記ｎ−１個のその他のオープンエンドベルトからなる群から選ばれる少なくとも一つのベルトは、少なくとも一方の面の少なくとも一部に前記歯付プーリの前記複数の歯部と噛み合う複数の凸部を有し、
前記平ベルトと係合する第一の継手の一端及び第ｎの継手の他端が、前記平ベルトの複数の凸部と係合する複数の凹部を有している。

上記構成によれば、本発明に係るオープンエンドの平ベルトと、オープンエンドの歯付ベルトとを輪状に接続するに際して、本発明に係るオープンエンドの平ベルトの両端部に形成された凸部を、本発明に係るオープンエンドの平ベルトに係合する継手に形成された凹部にそれぞれ係合させることにより、平ベルトと歯付ベルトとを輪状に強固に接続することができる。
また、本発明に係るオープンエンドの平ベルトの凸部と、本発明に係るオープンエンドの平ベルトに係合する継手の凹部がどちらも複数あるため、凸部と凹部とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構の周長を微調整することができる。

また、本発明の一態様は、複数のプーリ間に巻き掛けられる、ベルト機構であって、
該ベルト機構は、上述した前記平ベルト、及び、継手を１個含み、
前記平ベルトの一端が前記継手の一端に係合し、前記継手の他端に前記平ベルトの他端が係合し、輪を形成しており、
前記平ベルトと係合する前記継手の一端及び他端が、前記平ベルトの複数の凸部と係合する複数の凹部を有している。

上記構成（ｎ＝１の場合）によれば、オープンエンドの平ベルトを輪状にする際に、平ベルトの両端部に形成された複数の凸部を、継手に形成された複数の凹部に係合させて、継手に固定するため、平ベルトの両端部を継手に強固に固定することができる。
また、平ベルトの凸部と継手の凹部がそれぞれ複数あるため、凸部と凹部とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構の周長を微調整することができる。

また、本発明の一態様は、上記ベルト機構は、上述した前記平ベルトを一個、その他のオープンエンドベルトを１個（ｎ＝２）、及び、継手を２個含んでいる。

上記ｎが２である構成によれば、本発明に係るオープンエンドの平ベルトと、オープンエンドの歯付ベルトとを輪状に接続するに際して、本発明に係るオープンエンドの平ベルトと歯付ベルトのそれぞれの両端部に形成された凸部を、第１の継手及び第２の継手に形成された凹部にそれぞれ係合させることにより、平ベルトと歯付ベルトとを輪状に強固に接続することができる。
また、本発明に係るオープンエンドの平ベルト及び歯付ベルトの凸部と、本発明に係るオープンエンドの平ベルトに係合する第１継手及び第２継手の凹部がどちらも複数あるため、凸部と凹部とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構の周長を微調整することができる。

また、本発明の一態様は、前記ベルト機構において、前記継手の少なくとも一つがベルト機構の周方向に分離可能であってもよく、前記継手の少なくとも一つが一端と他端が別部材で連結されている継手であってもよい。

上記構成によれば、上記ベルト機構を複数のプーリ間に容易に設置することができる。また、設置するプーリの構成に合せてベルトの周長を容易に調整することができる。

また、本発明の一態様は、平プーリと外周に複数の歯部が設けられた歯付プーリとの間に巻き掛けられる上述のベルト機構と、
前記平プーリと、
前記歯付プーリとを備え、
前記平プーリは、従動プーリであり、
前記歯付プーリは、前記平プーリよりも下方に配置された駆動プーリであって、
前記ベルト機構の前記平ベルトが前記平プーリに巻き掛けられ、前記ベルト機構の前記歯付ベルトが前記歯付プーリに巻き掛けられ、前記歯付プーリの順回転駆動及び逆回転駆動により、前記ベルト機構が昇降周動する、ベルト昇降機構である。

上記構成によれば、平プーリと歯付プーリとの間に、平ベルトと歯付ベルトとを輪状に強固に接続したベルト機構を巻き掛け、歯付プーリを順・逆回転駆動させることにより、ベルト機構が順・逆回転方向に周動して、ベルト機構が平プーリと歯付プーリとの間を昇降周動可能となる。

また、本発明の一態様は、上述の平ベルトを前記継手に固定する取付方法であって、
前記継手は、前記平ベルトの幅長よりも大きな幅長をした、薄板状の部材を２枚有し、
前記平ベルトの幅方向中央が前記部材の幅方向の略中央に配置されるように、前記平ベルトに形成された複数の凸部を、少なくとも一方の前記部材に形成された複数の凹部に係合させて、前記２枚の部材によって前記平ベルトを挟み込む係合過程と、
前記平ベルトを挟み込んだ状態で２枚の部材を固定する固定過程と、を含む、前記平ベルトを前記継手に固定する取付方法である。

上記方法によれば、係合過程で、平ベルトに形成された複数の凸部を、部材に形成された複数の凹部に係合させているため、固定過程で継手を固定する前の準備段階として、平ベルトを２枚の部材に挟み、部材の幅方向の中央に位置決め（仮止め）が可能となる。即ち、係合過程で、平ベルトが２枚の部材の幅方向の中央に位置決め（仮止め）されているため、固定過程では、正確に継手を固定することができる。

また、本発明の一態様は、前記取付方法において、前記２枚の部材において、前記平ベルトを介さずに対向する位置を連通する連通孔を形成する連通過程をさらに有し、前記固定過程において、前記連通孔に連通部材を挿入し前記２枚の部材を固定してもよい。また、前記連通部材が螺子であり、該螺子を連通孔に挿入しボルトに螺合させることで前記２枚の部材を固定してもよい。

また、本発明の一態様は、
前記平ベルトの複数の凸部を切削成形、インジェクション成形、又は、連続成形により形成する、上述の平ベルトの製造方法である。

上記方法によれば、平ベルトの両端部に凸部を正確に形成することができる。

また、本発明の一態様は、
前記平ベルトは、
平状のベルト本体部と、
前記ベルト本体部の少なくとも一方の面の両端部に設けられた前記複数の凸部と、を有し、
前記ベルト本体部に、前記複数の凸部を溶着により接合する、上述の平ベルトの製造方法である。

上記方法によれば、ベルト本体部と複数の凸部を別個に製作することができる。

また、本発明の一態様は、
前記平ベルトは、
平状の平ベルト部と、
少なくとも一方の面に前記複数の凸部が形成された凸ベルト部と、を有し、
前記平ベルト部と前記凸ベルト部とを継ぎ合わせることにより接合する、上述の平ベルトの製造方法である。

上記方法によれば、平ベルト部と凸ベルト部とを別個に製作することができる。

平ベルトを継手に固定する際の滑りを抑制しつつ、コンパクト化が可能な平ベルト等を提供することができる。

本実施形態に係る平ベルトの説明図である。 本実施形態に係る歯付ベルトの説明図である。 本実施形態に係るベルト機構の説明図である。 本実施形態に係る継手の説明図である。 本実施形態に係る昇降搬送装置の説明図である。 歯部の形成方法をまとめた説明図である。 熱プレス溶着の説明図である。 高周波溶着の説明図である。 本実施形態に係る平ベルトの歯部の形状をまとめた説明図である。 本実施形態に係る平ベルトの形成方法の説明図である。 歯せん断力の比較に使用する歯せん断力測定装置の概略図である。 ベルト機構の走行試験の結果をまとめた説明図である。 従来技術と本発明との比較図である。 両端部を有するオープンエンドベルトの説明図である。 従来の昇降搬送装置の説明図である。 従来の歯付ベルト及び平ベルトの接合方法の説明図である。 従来の平ベルトの接合方法の説明図である。

（実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本願発明に係る平ベルト１０、ベルト機構３０、及び、昇降搬送装置５０等の実施形態を説明する。平ベルト１０は、図１に示すように、両端部を有するオープンエンドベルトである。また、ベルト機構３０は、図３に示すように、平ベルト１０と歯付ベルト２０（図２参照）とを、継手３１・４１を介して輪状に連結したものである。また、昇降搬送装置５０は、図５に示すように、上方に配置された平プーリ５１と下部に配置された歯付プーリ５２との間にベルト機構３０を巻き掛けた構成をしている。

（平ベルト１０）
平ベルト１０は、図１に示すように、端部１１・１２を有するオープンエンドベルトであり、長尺かつ薄厚のベルト本体部１４と、ベルト本体部１４の端部１１・１２の内面１６にそれぞれ設けられた６個の凸状の歯部１３（凸部に相当）とを有している。

ベルト本体部１４は、例えば長さ３．５ｍ、幅１３ｍｍ、厚み４ｍｍの長尺かつ薄厚形状をしており、熱可塑性ウレタンにより形成されている。本実施形態のベルト本体部１４には、径長２．５ｍｍの芯状のスチールコード１５（心線に相当）が、ベルト本体部１４の長手方向に沿って、４本埋設されている。そして、ベルト本体部１４の背面１７は、平面形状をしている。一方、ベルト本体部１４の内面１６は、端部１１・１２にそれぞれ６個の歯部１３が設けられているが、端部１１と端部１２との間には、歯部１３は設けられておらず、平面形状をしている。

歯部１３は、図１に示すように、側面視にて台形形状をしており、ベルト本体部１４の内面１６側に、上底１３ａより長い下底１３ｂが配置されている。本実施形態において、端部１１・１２に設けられた６個の歯部１３は、歯ピッチ２０ｍｍで隣接配置されている。なお、歯部１３は、後述する継手３１・４１に設けられた歯部３３・４３に噛み合わせるために設けられている。

また、本実施形態において、歯部１３は、ベルト本体部１４同様に、熱可塑性ウレタンにより形成されている。この熱可塑性ウレタンは、硬度８８〜９７Ａのものを使用している。歯部１３の硬度を高くすると、引張強度及びモジュラスを上昇させることができる。例えば、歯部１３を硬度８８〜９３Ａにした場合と、歯部１３を硬度９５〜９７Ａにした場合とを比較すると、歯部１３を硬度９５〜９７Ａにした場合の引張強度及びモジュラスは、歯部１３を硬度８８〜９３Ａにした場合に比べて約１．５倍になる。これにより、継手３１・４１における、歯部１３と歯部３３・４３の噛み込みによる強度強化や、噛み合わせる歯部１３と歯部３３・４３の数の低減に伴う継手３１・４１の大きさ（長さ）の低減（スペースの縮小）が可能になる。なお、歯部１３及びベルト本体部１４の組成材料は、溶着可能であれば、ゴム、ウレタン、樹脂などでもよいし、それぞれ異なった組成材料を使用してもよい。

歯部１３の形状は、本実施形態では、断面視で台形形状（図９参照）をしているが、これにかぎらず、断面視で、四角形状（正方形、長方形：図９参照）、三角形状、又は半円形状であってもよいし、はす歯状に形成してもよい。また、歯部１３を台形形状にする場合、本実施形態とは逆に、ベルト本体部１４の内面１６側に、下底１３ｂより短い上底１３ａが配置されるようにしてもよい。また、歯部１３は、ベルトの長さ方向に２〜３０ｍｍ、厚み方向に１．５ｍｍ〜２０ｍｍあるのが望ましいが、平ベルト１０の形状・大きさに合わせて適宜変更可能である。なお、継手３１・４１の歯部３３・４３は、歯部１３の形状に対応する形状で形成される。

なお、本実施形態では、平ベルト１０はベルト本体部１４の構成を多層構造にしてもよいし、背面１７が帆布で被覆されていても良い。また、ベルト本体部１４の内面１６側に、長手方向に一定間隔でベルト幅方向に沿ってノーズが設置されており、さらにそのノーズからはスチールコード１５が露出した構成にしてもよい。

また、本実施形態では、歯部１３は、ベルト本体部１４の一方の面側（内面１６）の両端部１１・１２に形成されているが、ベルト本体部１４の背面１７側に設けても良いし、図９に示すように、ベルト本体部１４の両面（内面１６及び背面１７）の端部１１・１２に設けても良い。

（歯付ベルト２０）
歯付ベルト２０は、図２に示すように、両端を有するオープンエンドベルトであり、長尺かつ薄厚のベルト本体部２４と、ベルト本体部２４の内面２６に設けられた複数の歯部２３とを有している。

ベルト本体部２４は、例えば長さ３．５ｍ、幅１３ｍｍ、厚み４ｍｍの長尺かつ薄厚形状をしており、熱可塑性ウレタンにより形成されている。本実施形態のベルト本体部２４には、径長２．５ｍｍの芯状のスチールコード２５（心線に相当）が、ベルト本体部２４の長手方向に沿って、４本埋設されている。そして、ベルト本体部２４の背面２７は、平面形状をしている。一方、本実施形態においてベルト本体部２４の内面２６には、歯ピッチ２０ｍｍで隣接配置された凸状の歯部２３が複数形成されている。

歯部２３は、図２に示すように、側面視にて台形形状をしており、ベルト本体部２４の内面２６側に、上底２３ａより長い下底２３ｂが配置されている。なお、ベルト本体部２４の両端部２１・２２に形成された歯部２３は、後述する継手３１・４１に設けられた歯部３３・４３に噛み合い、ベルト本体部２４の端部２１と端部２２との間に形成された歯部２３は、歯付プーリ５２の外周に設けられた歯部と噛み合う。また、本実施形態において歯部２３は、ベルト本体部２４同様に、熱可塑性ウレタンにより生成されている。

なお、本実施形態では、歯付ベルト２０は、その組成材料として、熱可塑性ウレタンを採用しているが、ゴム、ウレタン、樹脂など特に限定されるものではない。また、ベルト本体部２４の構成としても多層構造としてもよいし、背面２７が帆布で被覆されていても良い。また、ベルト本体部２４の内面２６側に、長手方向に一定間隔でベルト幅方向に沿ってノーズが設置されており、さらにそのノーズからはスチールコード２５が露出した構成にしてもよい。

（ベルト機構３０）
ベルト機構３０は、図３に示すように、平ベルト１０と歯付ベルト２０とを、継手３１（第１継手に相当）及び継手４１（第２継手に相当）を介して輪状に連結することにより構成されている。

継手３１・４１は、図４に示すように、金属製の薄板状の上板３４・４４（２枚の金板の１枚に相当）と、平ベルト１０の歯部１３及び歯付ベルト２０の歯部２３に噛み合い係合する歯部３３・４３が内側に形成された下板３２・４２（２枚の金板の１枚に相当）と、を有している。

上板３４・４４は、図４に示すように、例えば長さａが２６０ｍｍ、幅ｂが５７ｍｍ、厚みｃが１０ｍｍの薄板形状をしている。本実施形態の上板３４・４４には、一方の側面から幅方向に４．５ｍｍの間隔を置いて、６個の径長１１ｍｍの連通孔３４ａ〜３４ｆ・４４ａ〜４４ｆが長さ方向に１列に所定の間隔をあけて設けられており、他方の側面から幅方向に４．５ｍｍの間隔を置いて、６個の径長１１ｍｍの連通孔３４ｇ〜３４l・４４ｇ〜４４ｌが長さ方向に１列に所定の間隔をあけて設けられている。すなわち、本実施形態においては、幅方向に対応する二つの連通孔（例えば３４ａと３４ｇ）の中心間距離ｄは、３７ｍｍである。

下板３２・４２は、図４に示すように、例えば長さｅが２６０ｍｍ、幅ｆが５７ｍｍ、厚みｇが２０ｍｍの薄板形状をした下板本体部３２ｘ・４２ｘに、歯高さ５ｍｍの歯部３３・４３が歯ピッチ２０ｍｍの間隔で１４個形成されている。本実施形態の下板３２・４２には、一方の側面から幅方向に４．５ｍｍの間隔を置いて、６個の径長１１ｍｍの連通孔３２ａ〜３２ｆ・４２ａ〜４２ｆが長さ方向に１列に所定の間隔をあけて設けられており、他方の側面から幅方向に４．５ｍｍの間隔を置いて、６個の径長１１ｍｍの連通孔３２ｇ〜３２l・４２ｇ〜４２ｌが長さ方向に１列に所定の間隔をあけて設けられている。すなわち、本実施形態においては、幅方向に対応する二つの連通孔（例えば３２ａと３２ｇ）の中心間距離ｈは、３７ｍｍである。

なお、本実施形態において、上板３４・４４及び下板３２・４２の幅は、５７ｍｍであり、平ベルト１０及び歯付ベルト２０の幅は、１３ｍｍであり、上板３４・４４及び下板３２・４２の幅長は、平ベルト１０の幅長よりも大きな幅長をしている。これは、例えば、平ベルト１０及び歯付ベルト２０を、上板３４と下板３２との間に挟んで、螺子３６とボルト３５により固定する際に、連通孔３４ａ〜３４ｌ、及び、連通孔３２ａ〜３２ｌに平ベルト１０及び歯付ベルト２０が重ならないだけのスペースを確保するためである。これにより、平ベルト１０及び歯付ベルト２０に、螺子が通る孔を設けずに、平ベルト１０及び歯付ベルト２０を、上板３４と下板３２との間に挟んで固定することができる。平ベルト１０及び歯付ベルト２０に、螺子が通る孔を形成していないため、孔から亀裂等が広がるリスクを防止することができる。

平ベルト１０は、端部１１に形成された６個の歯部１３を、継手３１の下板３２の一方の端部３２ｙに形成された７個の歯部３３に噛み合わせ、端部１２に形成された６個の歯部１３を、継手４１の下板４２の一方の端部４２ｙに形成された７個の歯部４３に噛み合わせた状態で配置される（図３及び図４参照）。
一方、歯付ベルト２０は、端部２２に形成された６個の歯部１３を、継手３１の下板３２の一方の端部３２ｅに形成された６個の歯部３３に噛み合わせ、端部２１に形成された６個の歯部１３を、継手４１の下板４２の一方の端部４２ｅに形成された６個の歯部４３に噛み合わせた状態で配置される（図３及び図４参照）。

そして、上記のように継手３１の下板３２の歯部３３に、平ベルト１０の端部１１に形成された歯部１３及び歯付ベルト２０の端部２２に形成された歯部２３を噛み合わせた状態で、上板３４が下板３２に対向するように配置されている。また、上板３４に設けられた連通孔３４ａ〜３４ｌは、下板３２に形成された連通孔３２ａ〜３２ｌにそれぞれ対向した位置に配置されている。そして、螺子３６が、上板３４側から、連通孔３４ａ〜３４ｌ、及び、連通孔３２ａ〜３２ｌを通して、下板３２側に配置したボルト３５に螺合されて固定されている。

同様に、上記のように継手４１の下板４２の歯部４３に、平ベルト１０の端部１２に形成された歯部１３及び歯付ベルト２０の端部２１に形成された歯部２３を噛み合わせた状態で、上板４４が下板４２に対向するように配置されている。また、上板４４に設けられた連通孔４４ａ〜４４ｌは、下板４２に形成された連通孔４２ａ〜４２ｌにそれぞれ対向した位置に配置されている。そして、螺子４６が、上板４４側から、連通孔４４ａ〜４４ｌ、及び、連通孔４２ａ〜４２ｌを通して、下板４２側に配置したボルト４５に螺合されて固定されている。

（ベルト昇降機構５０ａ・５０ｂを備えた昇降搬送装置５０）
昇降搬送装置５０は、図５に示すように、上方に配置された従動プーリである平プーリ５１と下部に配置された駆動プーリである歯付プーリ５２との間にベルト機構３０を巻き掛けた、２つのベルト昇降機構５０ａ・５０ｂを有し、ベルト昇降機構５０ａの継手４１と、ベルト昇降機構５０ｂの継手３１との間に、搬送物５６を載置する荷台５５を取り付けている。

また、歯付プーリ５２の外周には、ベルト機構３０の歯付ベルト２０に設けられた歯部２３に噛み合う歯部が設けられており、ステッピングモータ等の駆動装置からの駆動力により、歯付プーリ５２は順回転方向（右回り：順回転駆動に相当）及び逆回転方向（左回り：逆回転駆動に相当）に回転する。そして、ベルト昇降機構５０ａの歯付プーリ５２の逆回転方向への回転と、ベルト昇降機構５０ｂの歯付プーリ５２の順回転方向への回転とを、同期回転させることにより、荷台５５を上昇させる。一方、ベルト昇降機構５０ａの歯付プーリ５２の順回転方向への回転と、ベルト昇降機構５０ｂの歯付プーリ５２の逆回転方向への回転とを、同期回転させることにより、荷台５５を降下させる。これにより、搬送物５６の上下方向への搬送を可能にしている。

（平ベルト１０の歯部１３の形成方法）
平ベルト１０に設ける歯部１３の形成方法としては、図６に示すように、カッティングプロッターやウォータージェットにより歯形状を切削して形成する切削成形や、歯部形状を持つ金型により歯部１３を成形するインジェクション成形などのように、歯部１３のみを形成した後、ベルト本体部１４に接合する方法が挙げられる。また、ロートキュアー方式により、複数の歯部１３を連続的に形成し、任意の個数分の長さにカットすることにより形成する連続成形も挙げられる。

ベルト本体部１４への歯部１３の接合方法としては、図７に示すように、熱盤に金型を配置し、金型に設けられた歯型の溝に歯部１３を置き、その上にベルト本体部１４及び金型を置き、上方から熱盤をプレスすることにより、ベルト本体部１４の内面１６に歯部１３を溶着する熱プレス溶着が挙げられる。

また、ベルト本体部１４への歯部１３の別の接合方法としては、図８に示すように、ベースに載置した金型にベルト本体部１４を嵌め込み、高周波溶着機からの高周波エネルギーの電界作用によって、ホルダーに保持した歯部１３を発熱させ、ベルト本体部１４に歯部１３を溶着する高周波溶着が挙げられる。

本実施形態では、ベルト本体部１４への歯部１３の接合方法としては、熱プレス溶着を行っている。具体的には、図１０に示すように、まず熱盤の上に載置した金型に形成された６個の溝（歯部１３に対応する歯型の溝）に、切削成形により成形した６個の歯部１３を配置する。次に、金型に形成された６個の溝に配置された６個の歯部１３の上にベルト本体部１４の端部１１を載置する（なお、歯ピッチは２０ｍｍ）。そして、ベルト本体部１４の上に平板状の金型を置き、プレス条件（熱盤設定温度１９０℃、加熱時間８分、圧力０．３ＭＰａ）の下、上方から熱盤をプレスする熱プレス溶着を行い、平ベルト１０の端部１１に歯部１３を形成している。なお、上記は、平ベルト１０の一方の端部１１に歯部１３を溶着した場合について説明したが、平ベルト１０の他方の端部１２にも同様にして歯部１３を溶着している。

（歯せん断力の比較）
次に、図１１に示すように、上記熱プレス溶着により形成した本実施形態の平ベルト１０の歯部１３の歯部１３の歯せん断力を測定した。具体的には、平ベルト１０の歯部１３を、歯せん断力測定装置９０の歯部９１に噛み合わせて、平ベルト１０をベルト締付トルク１ｋｇｆ・ｃｍ（ベルト幅１ｍｍあたり）の圧力で挟み込み、平ベルト１０を上方へ５０ｍｍ/ｍｉｎのベルト引張速度で引っ張って、平ベルト１０に形成した歯部１３の歯せん断力を測定した。その結果、本実施形態の平ベルト１０の歯部１３の歯せん断力は、３．９ｋＮ/２０ｍｍであり、実施に耐えうる基準値（３．８ｋＮ/２０ｍｍ）とほぼ同様の値を示した。

（ベルト機構３０の製造方法）
次に、ベルト機構３０の製造方法について説明する。
まず、継手３１・４１に製造方法について説明する。なお、継手３１及び継手４１の構造は、同じであるため、継手３１のみの説明をする。

上板３４は、金型に溶解させた金属を流して成形される（図４参照）。また、下板３２も、下板３２に歯部３３が形成されるように型が掘られた金型に溶解させた金属を流して形成される（図４参照）。

成形された下板３２及び上板３４に、連通孔３２ａ〜３２ｌ及び連通孔３４ａ〜３４ｌがそれぞれ対向する位置に配置されるように、ドリル等により形成する（連通過程）。

なお、上板３４の金型に、連通孔３４ａ〜３４ｌに対応する型を形成しておいて、金型形成した上板３４に連通孔３４ａ〜３４ｌが形成されるようにしてもよい。同様に、下板３２の金型に、連通孔３２ａ〜３２ｌに対応する型を形成しておいて、金型形成した下板３２に連通孔３２ａ〜３２ｌが形成されるようにしてもよい。この場合、下板３２及び上板３４において、連通孔３２ａ〜３２ｌ及び連通孔３４ａ〜３４ｌがそれぞれ対向する位置に配置されるように、型を形成しておく（連通過程）。

上記過程により、継手３１・４１の上板３４・４４及び下板３２・４２が製造される。
次に、図３及び図４に示すように、平ベルト１０の幅方向中央が下板３２の幅方向の略中央に配置されるように、端部１１に形成された６個の歯部１３を、継手３１の下板３２の一方の端部３２ｙに形成された７個の歯部３３に噛み合わせ、端部１２に形成された６個の歯部１３を、継手４１の下板４２の一方の端部４２ｙに形成された７個の歯部４３に噛み合わせた状態で配置する。
一方、図３及び図４に示すように、歯付ベルト２０は、端部２２に形成された６個の歯部１３を、継手３１の下板３２の一方の端部３２ｚに形成された７個の歯部３３に噛み合わせ、端部２１に形成された７個の歯部２３を、継手４１の下板４２の一方の端部４２ｚに形成された７個の歯部４３に噛み合わせた状態で配置する。
その後、平ベルト１０及び歯付ベルト２０が下板３２・４２と上板３４・４４との間に挟まれるように、上板３４・４４を平ベルト１０及び歯付ベルト２０の上に載置する（係合過程）。

なお、係合過程後に、下板３２及び上板３４に、連通孔３２ａ〜３２ｌ及び連通孔３４ａ〜３４ｌを、ドリル等により形成してもよい（連通過程）。

上記係合過程を経て、継手３１において、螺子３６を、上板３４側から、連通孔３４ａ〜３４ｌ、及び、連通孔３２ａ〜３２ｌを通して、下板３２側に配置したボルト３５に螺合して固定する（固定過程）。継手４１においても同様に螺合する。

上記過程を経てベルト機構３０が製造される。

（走行試験）
次に、上記過程を経て製造した本実施形態のベルト機構３０の走行試験を行った。具体的には、輪状になったベルト機構３０の歯付ベルト２０側を歯付プーリ５２（駆動プーリ：３２歯）側に巻き掛け、平ベルト１０側を平プーリ５１（従動プーリ）側に巻きかけて、継手３１におもり（ＣＲ重量：１６３．４ｋｇ）を付けた状態で、図１２に示す条件下で、昇降（走行試験）を３０万サイクル繰り返し、試験後のベルト機構３０の歯せん断力、平ベルト１０の伸び、歯部１３の溶着部の剥離について評価した。結果を図１２に示す。

走行試験の結果、歯せん断力は、走行前後で大きな差は見られなかった。また、試験後の平ベルト１０に顕著な伸びは見られなかった（伸びが発生すると図１２の平ベルトが上下方向に伸びるため、線９９の位置が上方向に移動する）。また、試験後の歯部１３の溶着部に剥離は見られなかった。

（効果）
上記本実施形態の平ベルト１０によれば、平ベルト１０の両端部１１・１２にそれぞれ形成された６個の歯部１３を、継手３１・４１に形成された複数の歯部３３・４３に係合させて、継手３１・４１に固定するため、平ベルト１０を継手３１・４１に強固に固定することができる。

また、上記本実施形態のベルト機構３０によれば、オープンエンドの平ベルト１０と、オープンエンドの歯付ベルト２０とを輪状に接続するに際して、平ベルト１０と歯付ベルト２０のそれぞれの端部１１・１２・端部２１・２２に形成された歯部１３・２３を、継手３１及び継手４１に形成された歯部３３・４３にそれぞれ係合させることにより、平ベルト１０と歯付ベルト２０とを輪状に強固に接続することができる。
また、平ベルト１０及び歯付ベルト２０の歯部１３・２３と、継手３１及び４１の歯部３３・４３が複数あるため、歯部１３・２３と歯部３３・４３とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構３０の周長を微調整することができる。

また、上記本実施形態のベルト昇降機構５０ａ・５０ｂによれば、平プーリ５１と歯付プーリ５２との間に、平ベルト１０と歯付ベルト２０とを輪状に強固に接続したベルト機構３０を巻き掛け、歯付プーリ５２を順・逆回転駆動させることにより、ベルト機構３０が順・逆回転方向に周動して、ベルト機構３０が平プーリ５１と歯付プーリ５２との間を昇降周動可能となる。

また、上記本実施形態のベルト機構３０の製造方法における、平ベルト１０を継手３１に固定する取付方法によれば、係合過程で、平ベルト１０に形成された歯部１３を、下板３２に形成された歯部３３に係合させているため、固定過程で連通孔３２ａ〜３２ｌ、及び、連通孔３４ａ〜３４ｌに螺子３６を通す前の準備段階として、平ベルト１０を上板３４と下板３２との間に挟み、下板３２の幅方向の略中央に位置決め（仮止め）が可能となる。即ち、係合過程で、平ベルト１０が下板３２の幅方向の略中央に位置決め（仮止め）されているため、固定過程では、螺子３６を正確に連通孔３２ａ〜３２ｌ、及び、連通孔３４ａ〜３４ｌに通してボルト３５に螺合することができる。

また、上記本実施形態の平ベルト１０のベルト本体部１４は、熱可塑性ウレタンにより成形され、かつ周長方向にスチールコード１５が埋設されている。これによれば、平ベルト１０の耐久性を高めることができる。

また、上記本実施形態の平ベルト１０によれば、歯部１３を、ベルト本体部１４と同素材により成形することにより、製造コストを低減することができる。

また、平ベルト１０の歯部１３を切削成形、インジェクション成形、又は、連続成形により形成することにより、平ベルト１０の両端部１１・１２に歯部１３を正確に形成することができる。

また、上記本実施形態の平ベルト１０では、ベルト本体部１４に、歯部１３を溶着により接合することにより、ベルト本体部１４と歯部１３とを別個に製作することができる。

また、上記本実施形態のベルト機構３０によれば、図１３に示すように、巻き芯に平ベルトを巻き付けて、ねじ及びボルトで平ベルトと金属カバーケースとを固定する方法（特許文献３参照）に比べて、およそ巻き芯の直径分のスペースを省略することができる。また、巻き芯を不要にできることから、部品点数の削減も可能となる。

（その他の実施形態）
上記実施形態におけるベルト機構３０では、平ベルト１０と歯付ベルト２０とを継手３１・４１を介して接続した構成にしているが、この構成に限られない。
本発明のベルト機構は、本発明の平ベルトを一個、その他のオープンエンドベルトをｎ−１個（ｎは２以上の整数）、及び継手をｎ個含み、
前記平ベルトの一端が第一の継手の一端に係合し、第一のその他のオープンエンドベルトの一端が前記第一の継手の他端に係合し、以下同様に第ｎ−１のその他のオープンエンドベルトの一端が第ｎ−１の継手の他端に係合し、該第ｎ−１のその他のオープンエンドベルトの他端が第ｎの継手の一端に係合し、該第ｎの継手の他端に前記平ベルトの他端が係合し、輪を形成しており、
前記ｎ−１個のその他のオープンエンドベルトは、それぞれ独立に平ベルト又は歯付ベルトであり、
前記平ベルト及び前記ｎ−１個のその他のオープンエンドベルトからなる群から選ばれる少なくとも一つのベルトは、少なくとも一方の面の少なくとも一部に前記歯付プーリの前記複数の歯部と噛み合う複数の凸部を有し、
前記平ベルトと係合する第一の継手の一端及び第ｎの継手の他端が、前記平ベルトの複数の凸部と係合する複数の凹部を有する、ベルト機構である。
上記実施形態におけるベルト機構３０は、ｎが２である態様に相当する。ｎは１でもよく、すなわち、平ベルト１０の一方の端部１１を継手３１の一方の端部３２ｙに固定し、平ベルト１０の他方の端部１２を継手３１の他方の端部３２ｚに固定し、輪状にしたベルト機構にしてもよい。ｎの上限は特に限定されず、例えばｎ＝５程度であってもよい。好ましくは、ｎは１〜３であり、１又は２が特に好ましい。
また、本発明のベルト機構は本発明の平ベルトを少なくとも一つ含んでいればよく、複数含んでいてもよい。なお、本発明のベルト機構は、ベルト機構に含まれる平ベルトが全て本発明の平ベルトであることが特に好ましい。その場合、全ての継手が本発明の平ベルト及び歯付ベルトの両端部に形成された凸部と係合する凹部を有していることが好ましい。本発明の平ベルト及び歯付ベルトの両端部に形成された凸部を、継手に形成された凹部に各々係合させることにより、平ベルトと歯付ベルトとを輪状に強固に接続することができる。
また、本発明に係るオープンエンドの平ベルト及び歯付ベルトの凸部と、それらに係合する継手の凹部がどちらも複数あるため、凸部と凹部とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構の周長を微調整することができる。

上記ｎが１である構成によれば、オープンエンドの平ベルト１０を輪状にする際に、平ベルト１０の両端部１１・１２に形成された複数の歯部１３を、継手３１に形成された複数の歯部３３に係合させて、継手３１に固定するため、平ベルト１０の両端部１１・１２を継手３１に強固に固定することができる。
また、平ベルト１０の歯部１３と継手３１の歯部３３が複数あるため、歯部１３と歯部３３とが係合する位置をずらすことにより、輪状のベルト機構１３０の周長を微調整することができる。

上記実施形態では、継手がベルト機構の周方向に一体である場合について説明したが、これに限られない。例えばベルト機構の周方向に分離可能な継手を用いてもよく、一端と他端が別部材で連結されている継手を用いてもよい。なお、ベルト機構が複数の継手を含む場合、その複数の継手はそれぞれ同一であっても異なってもよい。

ベルト機構の周方向に分離可能な継手を用いることで、本発明のベルト機構を複数のプーリ間に容易に設置することができる。また一端と他端が別部材で連結されている継手を用いることで、設置するプーリの構成に合せてベルトの周長を容易に調整することができる。

上記実施形態では、ベルト本体部１４に歯部１３を溶着する場合について説明したが、平ベルト１０は、平状の平ベルトの部分と、歯部１３が形成された凸ベルト部分（端部１１・１２）とを有しており、平状の平ベルトの部分と歯部１３が形成された凸ベルト部分とを継ぎ合わせて接合したものでもよい。これによれば、平状の平ベルトの部分と歯部１３が形成された凸ベルト部分とを別個に製作することができる。

上記実施形態では、金属製の薄板状の金板を２枚含む継手を使用した取付方法について説明したが、本発明のベルト機構が用いられる環境に求められる条件を満足する限り、金属製の部材に限られない。また２枚の部材の材質はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、連結孔、螺子及びボルトを用いて２枚の部材を固定する取付方法について説明したが、これに限られない。例えば連結孔を形成せず、平ベルトを２枚の部材に挟み込んだ状態で外側からバンド（例えば金属製）やコの字型部材等で固定してもよい。また、連通孔を形成する場合でも、螺子以外の連通部材（バンド（例えば金属製）等）により固定してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。

１０ 平ベルト
１１・１２ 端部
１３ 歯部
２０ 歯付ベルト
３０ ベルト機構
３１・４１ 継手
３３・４３ 歯部
５０ 昇降搬送装置
５０ａ・５０ｂ ベルト昇降機構

Claims (1)

1. 平プーリと外周に複数の歯部が設けられた歯付プーリとの間に巻き掛けられる、ベルト機構であって、
   該ベルト機構は、
   複数の凹部が形成された、複数の継手と、
   少なくとも一方の面の両端部に、前記継手に形成された複数の凹部に係合する複数の凸部が形成された、オープンエンドの平ベルトを少なくとも１個と、
   少なくとも一方の面に前記歯付プーリの前記複数の歯部と噛み合う複数の凸部、及び、少なくとも一方の面の両端部に、前記継手に形成された複数の凹部に係合する複数の凸部が形成された、オープンエンドベルトを少なくとも１個と、
   を含み、
   前記平ベルトの端部と前記オープンエンドベルトの端部、前記平ベルトの端部と他の前記平ベルトの端部、或いは、前記オープンエンドベルトの端部とその他の前記オープンエンドベルトの端部が、それぞれ前記各継手に係合され、輪を形成しており、
   前記各継手は、前記平ベルトの幅長及び前記オープンエンドベルトの幅長よりも大きな幅長をした、薄板状の部材及び複数の凹部を備えた部材を有し、
   前記平ベルトの幅方向中央が、前記薄板状の部材及び前記複数の凹部を備えた部材の一方端、且つ、幅方向の略中央に配置され、その他の前記平ベルト或いは前記オープンエンドベルトの幅方向中央が、前記薄板状の部材及び前記複数の凹部を備えた部材の他方端、且つ、幅方向の略中央に配置され、
   前記平ベルトに形成された複数の凸部、及び、前記その他の前記平ベルト或いは前記オープンエンドベルトが有する複数の凸部を、前記複数の凹部を備えた部材の当該複数の凹部に係合させて、前記薄板状の部材と前記複数の凹部を備えた部材との間に、前記平ベルト及び前記その他の前記平ベルト或いは前記オープンエンドベルトが挟み込まれ、
   更に、前記薄板状の部材及び前記複数の凹部を備えた部材には、前記平ベルト及び前記その他の前記平ベルト或いは前記オープンエンドベルトを介さずに対向する位置を連通する複数の連通孔がそれぞれ形成されており、
   前記薄板状の部材及び前記複数の凹部を備えた部材における、対向する前記連通孔に連通部材を挿入し、前記薄板状の部材と前記複数の凹部を備えた部材とを固定した、ベルト機構。