JP6667094B2 - カーブローラ - Google Patents

Description

本発明は、物品の搬送用のローラコンベヤの曲線部分に用いられるカーブローラに関し、特に、カーブの外側に向かってローラの直径が大きくなるテーパ状のカーブローラに関するものである。

物流の分野において、ローラを、物品の進行方向と直角に略水平に多数配列し、ローラ上に物品を載せ、ローラの回転により、物品を進行方向に搬送するローラコンベヤは広汎に用いられている。また、ローラコンベヤにおいて直線状だけでなく、曲線状にローラを配置することにより、物品の進行方向を変えていくことも、同様に幅広く用いられている。

このようなローラコンベヤの曲線部分に用いられる、いわゆるカーブローラについては、物品の安定した搬送、すなわち、曲線部での外側への飛び出しや、内側への変位、物品の過大な回転などを起こさないように、テーパ状の外周形状とすることが一般的である。

更に、テーパ状の外周形状のローラを一体で成形することは、種々の曲率が想定されるコンベヤにおいて、多種のテーパ角度のカーブローラをそれぞれ製作する必要があり、経済的に負担が大きい。そこで、芯体に外殻部分のみをテーパ状にしたものを被せることにより、低廉にカーブローラを提供することが考えられた。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、芯体に、複数に分割されたテーパ状外周を有する部材を外装し、カーブローラを構成する技術思想が開示されている。

これらの方法によれば、カーブローラを芯体と外装体とに分割して構成したから、製造上の利便が増し、経済的負担も小さくすることができた。

米国特許第７，２９９，９０９号公報 特開２０１１−３７５７６号公報

しかしながら、このような構成のカーブローラについては、芯体と外装体とが分割されていること、及び、カーブローラ運転時に芯体の軸方向外側向きに遠心力が発生することから、外装体の、芯体から軸方向外側へ移動すること（抜け）が発生しやすいという課題が生じている。

特許文献１による方法では、特に、外装体の、遠心力による芯体の軸上で外側方向への抜け止めを、芯体の外側端部で、芯体表面に溝部を形成し、その溝部に断面がＵ字型のキャップを圧入することで防止しているが、これによると芯体に溝部を形成する加工が必要であり、低廉にカーブローラを提供することは難しいという問題があった。

また、特許文献２による方法では、外周方向への外装体（スリーブ）の抜け止めについて、軸方向に若干テーパ状であって、均一の厚みを有するリング状の部材で、その一方の端部側の内径が芯体（筒体）の外径とほぼ等しく、他方の端部側の内径が芯体の外径より若干大きく構成された「抜け防止部材」を使用しているが、これによると、抜け防止部材と芯体は、芯体の外径とほぼ等しい方の端部において、僅かに円周状の線接触をしているのみで、その抜け止め効果はあまり期待できないという問題がある。

そこで、上記問題を解決するため、本発明は、外装体の芯体からの外側方向への抜けを確実に防止するための手段を有するカーブローラを、低廉に提供することを課題とした。

かかる課題を解決するため、本発明では、芯体と、芯体に外装されるカーブの外側の径が大きく内側の径が小さい外装体と、外装体が芯体の軸方向に移動することを阻止する阻止部材とを有するローラコンベヤ用のカーブローラであって、阻止部材が十分な移動阻止能力を有することを特徴とする。

これによって、外装体の移動(抜け)による、ローラコンベヤの異常動作や、それを防止する点検や修繕作業が減少し、長時間保守せずに良好な稼働状態が維持できる。

また、その阻止部材が、芯体と外装体の間に圧入される圧入部とを有することを特徴とする。このようにすれば、圧入による十分な抜け止め強度を確保することができ、簡便な方法で、外装体の、芯体軸外側方向への移動を阻止することができる。

更に、圧入後に、阻止部材と芯体とをカシメにより、固着することを特徴としてもよい。このようにすると、抜け止め強度を更に強くすることができる。

あるいは、その阻止部材が、内径が芯体１１と嵌め合うか、あるいは少し大きい円筒形部材１４１と、その円筒形部材１４１に、例えば、円周上均等に分割された３個所に設けた雌ねじ１４２と、この雌ねじに対応する雄ねじ１４３から構成されることを特徴としてもよい。このようにすれば、ねじの大きさや個数を適切に選ぶことにより、必要な阻止強度が得られるとともに、外装体の交換時には、ねじを外すことにより容易に対応できるという利点がある。

更に、阻止部材を、芯体の、カーブ外側のみに設けることを特徴としてもよい。内側は、カーブローラ運転時の遠心力がかからないため、阻止力がゼロかあるいは弱くても構わないためである。このようにすると、部材の削減などの効果が期待できる。

更に、カーブローラにおいて、外装体は樹脂製であることを特徴としてもよい。このようにすると、カーブローラ全体を軽量化することができ、抜け止め防止についても、遠心力が小さくなるため、小規模で済むという利点がある。

また、外装体は、内部にリブを形成することを特徴としてもよい。このようにすると、外装体の軽量化と、強度の確保ができ、更に、阻止部材により外装体を変形させる場合にも、大きく変形させることができ、移動阻止効果を高めることができる。

また、外装体は、複数に分割されていることを特徴としてもよい。なお、分割された外装体同士は嵌め合い構造で嵌合してもいいし、そのまま縦列に配置するのみとしてもよい。このようにすると、製作や組み立てが容易となり、また、準備すべき部材の種類を減じることができるなどの利点がある。

本発明に係るカーブローラでは、芯体と外装体とを分離し、更に、芯体に何ら加工を必要とせず、外装体の芯体軸外側方向への十分な移動阻止能力を有する阻止部材を使用したから、外装体の芯体軸方向への抜けを阻止できるとともに、製作の容易さが増し、安価な製造コストで、長期間の安定した稼働が実現できる。

本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るカーブローラを用いたローラコンベヤの説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの軸方向断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの直径方向断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るカーブローラの斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の第１の実施形態にかかるカーブローラについて説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るカーブローラを用いたローラコンベヤの説明図である。ローラコンベヤ１００は、支柱５０上に設置された両側の枠５１、５２の間に渡されたローラ５３群を、図示しない、例えばモータと丸ベルト、あるいは、モータ内蔵ローラのような駆動機構によって回転駆動することにより、荷物・小包などの物品Ｂを矢印方向に搬送するものである。

ここで、ローラコンベヤ１００は、直線方向に進行する場合は、円筒形のローラ２を用いる。また、搬送方向を変更することが必要な場合には、ローラの形状を、搬送方向の曲線の内側の径が小さく、外側の径が大きいテーパ状のローラ、いわゆるカーブローラ１を使用する。ここで、カーブローラ１の内側の径、外側の径、搬送速度などは、物品Ｂが外側へ飛び出さず、内側に変位せず、回転を起こさず、かつ、追い付きや間延びを起こさないように、理論計算及び実測によって決定される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの斜視図である。金属製の芯体１１は、薄肉中空で両端が閉じられた円筒部分１１１と、その両端に設けられた保持部１１２よりなる。円筒部分１１１が、物品Ｂの搬送に用いられ、保持部１１２は、カーブローラ１の枠体への保持や、駆動力伝達に用いられる。なお、芯体１１は、金属製が、強度及び製造の容易さなどから望ましいが、それに限定されるものでなく、使用状況によっては、樹脂など他の材料であってもよく、中空円筒形でなくとも中実円柱形であってもよい。また、駆動力伝達は、保持部１１２でなく、円筒部分１１１によってなされてもよい。

この芯体１１に、外形がテーパ状の外装体１２が圧入される。なお、外装体１２は、軸方向に、１２ａ、１２ｂ、１２ｃに３分割されている。外装体１２は、樹脂製で、外周部の薄肉環状の外環１２１と、外環１２１から中心部に向かい、かつ、外装体１２の軸方向に延伸する、薄肉のリブ１２２からなる。リブ１２２は、円周上均等に６本設けられる。なお、外装体は、樹脂製であることが、軽量であることから望ましいが、それに限定されるものではなく、金属による押出成形やダイキャストなど、他の素材や製法であっても、強度、製造コストなどの面から用いることも可能である。また、リブ１２２の本数は、６本に限定されず、適宜増減してもよい。なお、外装体は上述のようにリブを設けた中空状としているが、軽量な樹脂などの素材によっては中実状であってもよい。更に、外装体１２の外形は、テーパ状であるとしたが、その形態は、稜が直線状である円錐台の形状でなくても、稜が曲線状であっても、あるいは、稜が角度の異なる線分のつながりであってもよい。

外装体１２のコンベヤ外側方向への移動を阻止する阻止部材１３が、芯体１１と外装体１２の間に圧入される。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの断面図である。これによって、更に阻止部材１３についての詳細を説明する。阻止部材１３は、内径が均一で、外径が径の異なる２段の円筒形である、フランジ状の形状であり、内径部１３１を芯体１１に強圧入し、段付部分の小外径部１３２を外装体１２のリブ１２２を変形させながら圧入し、段付部１３３においてリブ１２２の端部を押さえるようにする。

ここで、阻止部材１３の外側端面と芯体１１の外側端面は、ほぼ段差がない面一の状態になるように構成されており、阻止部材１３を圧入後、更に、阻止部材１３と芯体１１との接触円周上を、３か所カシメ加工する。

なお、阻止部材１３の外側端面が、芯体１１の外側端面よりも内側に入り込んでいてもよい。この場合、カシメ加工は難しくなるが、芯体１１の外側部分を駆動力伝達などに用いることができる利点もある。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るカーブローラの外装体の断面図である。これによって、更に外装体１２の詳細を説明する。外装体１２の軸方向にわたって延伸する６本のリブ１２２は、芯体１１には、リブ１２２の先端部が変形した状態で挿入されている。このことから、外装体１２が、芯体１１に対して空回りすることが防止できる。また、外装体１２のコンベヤ内側方向については、遠心力が働くこともないため、このリブ１２２の変形のみで、コンベヤ内側方向への移動は阻止できる。

なお、外装体１２は、１２ａ、１２ｂ、１２ｃに３分割されており、分割された外装体同士はそのまま縦列に配置するのみでよいが、更に嵌め合い構造で嵌合すれば、空回り防止には有効である。ここで、外装体１２を３分割するとしたが、３分割に限定されず、製作の容易さ、部材の標準化、製造コストなどの観点から、分割なしや２分割あるいは４分割以上であってもよい。

次に、このような構成のカーブローラの動作について説明する。図２において、物品Ｂは、矢印方向に、ローラコンベヤの直線部分に進入し、直線部分を円筒ローラ２によって搬送される。その後、曲線部分に入ってくると、カーブローラ１によって、滑らかに進行方向を変えながら搬送され、曲線部分の出口に向かい、引き続く直線部分に受け渡されて直線部分の出口方向に搬送される。

ここで、カーブローラ１は、図示しない駆動機構によって回転駆動され、外装体１２の上に載置された物品Ｂを搬送する。この際に、物品Ｂの重量による影響もあり、カーブローラ１には、その芯体の軸の外側方向に遠心力が働く。それにより、外装体１２が芯体１１から抜けるような力が作用するが、図１にしめすように、阻止部材１３によって、そのような事態の発生はなく、長期間にわたって、カーブローラ１により、安定した物品Ｂの搬送が継続できる。

なお、これまでの説明で、阻止部材１３は、フランジ状の形状であり、圧入によって外装体１２の外側への移動を阻止することとしたが、図５に示すような阻止部材１４であってもよい。これは、内径が芯体１１と嵌め合うか、あるいは少し大きい円筒形部材１４１と、その円筒形部材１４１に、円周上均一に分割された３個所に設けた雌ねじ１４２と、この雌ねじに対応する雄ねじ１４３を少なくとも備えてから構成される。ここで、円筒形部材１４１を芯体１１に挿入し、その端面が外装体１２と密着する位置で、雌ねじ１４２に雄ねじ１４３をネジ込み、更にネジを締め付けることによって、円筒形部材１４１を芯体１１に固定し、それにより、外装体１２の外側への移動を阻止することができる。

この方法によると、外装体１２の交換が必要な場合に、ネジを外せば容易に外装体１２が交換できる。従って、外装体１２の損傷の際や、芯体１１を共通にして別の形状の外装体１２を使用する際などに、便利であり、経済的であるという利点がある。

なお、雌ねじ１４２の個所数は、３個所が安定した締結ができて望ましいが、これに限定されず、１個所以上であれば適宜増減してよい。

また、円筒形部材１４１をリング状の永久磁石とすれば、芯体１１が鉄などの磁性体で構成されている場合は、円筒形部材１４１にねじを設ける構造としなくても当該部材と芯体１１が固着するので、さらに少ない構成部材で外装体１２の外側への移動を阻止することができる。

１ カーブローラ
２ 円筒ローラ
１１ 芯体
１２ 外装体
１３ 阻止部材
１４ 阻止部材
１００ ローラコンベヤ
Ｂ 物品

Claims (4)

1. ローラコンベアに用いるための略円筒状の形状をなす芯体と、
   前記芯体に外装され、軸方向にテーパ状の外形及び環状の断面を有する外環体と該外環体から中心部に向けて前記軸方向に延伸するように突設され変形された先端部を有するリブ体とを有する外装体と、
   前記外装体の大口径側端部を塞ぐように配置され断面Ｌ字型のフランジ状の形状を有する阻止部材であって、前記芯体に強圧入される内径部と前記リブ体の端部を押さえる段付部とを備えた阻止部材と
   を具備することを特徴とするカーブローラ。
2. 前記阻止部材と前記芯体とがカシメにより固着されていることを特徴とする請求項１記載のカーブローラ。
3. ローラコンベアに用いるための略円筒状の形状をなす芯体と、
   前記芯体に外装され、軸方向にテーパ状の外形及び環状の断面を有する外環体と該外環体から中心部に向けて前記軸方向に延伸するように突設され変形された先端部を有するリブ体とを有する外装体と、
   前記芯体と嵌め合うかあるいは少し大きい内径を有する円筒形部材と、前記円筒形部材に設けた雌ねじと、前記雌ねじに対応する雄ねじとを前記外装体の大口径側端部に有する阻止部材と
   を具備することを特徴とするカーブローラ。
4. 前記外装体が樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のカーブローラ。
   

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