JP7105865B2 - コンベヤシステムにおける非線形掘削孔を有するローラー - Google Patents

Description

本発明は、一般に、動力駆動コンベヤに関し、特に、コンベヤシステムに使用される支持ローラーおよび他の付属品に関する。

エンドレスコンベヤベルトは、物品を移動、仕分け、運搬、保管、または処理するために、多くの業界で広く使用されている。コンベヤベルトは、一般に、スプロケットなどの駆動部と、１つ以上の遊びローラーとの周りに掛け渡されて、送込みの上方運搬路と、送出し部と、下方戻り路とを備える回路またはループを形成する。品物は、上方運搬路に沿って支持されたコンベヤベルト上を搬送される。コンベヤベルトは下方戻り路に沿って戻る。戻り路におけるベルトの最大たるみを最小限にするため、リターンシューまたはローラーなどの支持体がしばしば使用される。普通の戻り路支持体は、円形シャフト上に自由回転のために取り付けられた１組のドーナツ形ローラーを含む。ローラーは自由に回転するので、シューなどの静的支持体よりも、ベルトに接触する際に少ない摩擦を生じる。但し、戻り路ローラーに伴う１つの問題は、ベルトからの力の影響により、時間が経つにつれシャフトに沿って軸方向に移動する傾向があることである。ドーナツ形ローラーの移動は、ベルトの不整列およびノイズを惹起し得る。

通常、戻り路ローラーなどのローラーは、ローラーを円形シャフトまたは軸に取り付けるための中央円筒形掘削孔を有し、円形シャフトまたは軸は円筒形掘削孔の直径よりも僅かに小さい直径を有する。ローラーがシャフトに沿って移動することを防ぐために、様々な方策が用いられている。シャフトクランプやホースクランプは有効であるが、高価であり、設置するのに多大な労力を要する。ドーナツ形ローラーの側面に配置されるシャフト上のダクトテープは有効であり得るが、見映えが良くない。浴室シンクにおいてリフトロッドの底部にあるクレビスをストッパの枢動ロッドに接続するために使用されるものと同様の、ばね張力クリップも使用されている。但し、外側に曲がったアームを有するこのようなばね張力クリップに対するドーナツ形ローラーによる側方圧力は、シャフト上のクリップの咬合を解放し、ローラーがクリップをシャフトに沿って押すことを許容する傾向がある。

コンベヤベルト用支持ローラーは、支持ローラーをシャフト上に取り付けるための非線形掘削孔を備える。非線形掘削孔は、支持ローラーをシャフトの動作可能部分に拘束するように設計されている。

１つの態様によれば、コンベヤ用ローラーは、第１の面、第２の面および外側周囲表面を有する環状本体と、シャフトを受容するために、第１の面から第２の面まで環状本体を貫いて延在する非線形掘削孔と、を備える。

別の態様によれば、コンベヤ用ローラーは、第１の面、第２の面および外側周囲表面を有する環状本体と、第１の面から第２の面まで延在する中央円筒形部分、中央円筒形部分および第１の面と連通する第１のスロット、ならびに中央円筒形部分および第２の面と連通する第２のスロットを備える掘削孔であって、第２のスロットは第１のスロットと不整列である掘削孔と、を備える。

別の態様によれば、組合せローラーおよびシャフトは、ローラー受容部分および主要部分を有するシャフトと、ローラー受容部分上に取り付けられた、非線形掘削孔を備えるローラーと、を備える。

開示されるシステムおよび方法は、以下の図面を参照して理解することができる。図中の構成要素は必ずしも縮尺通りではない。

図１は、本発明の一実施形態に従う、非線形掘削孔を有するローラーを含むコンベヤの戻り路のアイソメ図である。 図２は、本発明の一実施形態に従う、非線形掘削孔を有するコンベヤローラーの一実施形態を示す。 図３は、図２のコンベヤローラーと共に使用するのに適したコンベヤシャフトを示す。 図４は、図２のコンベヤローラーの前面図である。 図５は、図２のローラーの非線形掘削孔の形状を示す側面図である。 図６は、図３のシャフト上に取り付けられた、動作位置にある図２のローラーを示す。 図７は、図６のシャフトから図６のローラーを取り外すことに関与するステップを示す。 図８は、図６のシャフトから図６のローラーを取り外すことに関与するステップを示す。 図９は、図６のシャフトから図６のローラーを取り外すことに関与するステップを示す。 図１０は、図６のシャフトから図６のローラーを取り外すことに関与するステップを示す。 図１１は、図６のシャフトから図６のローラーを取り外すことに関与するステップを示す。 図１２は、本発明の別の実施形態に従う、非線形掘削孔を有するコンベヤローラーのアイソメ図である。 図１３は、図１２のローラーの前面図である。 図１４は、図１２のローラーの上面図である。 図１５は、線Ａ－Ａを通る図１２のローラーの断面図である。 図１５は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図１６は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図１７は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図１８は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図１９は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図２０は、本発明の一実施形態に従う、図１２のローラーをシャフト上に取り付けることに関与するステップを示す。 図２１は、本発明の代替実施形態に従う、非線形掘削孔を有するローラーのための非線形トラック部分の様々な例を示す。 図２２は、本発明の代替実施形態に従う、非線形掘削孔を有するローラーのための非線形トラック部分の様々な例を示す。 図２３は、本発明の代替実施形態に従う、非線形掘削孔を有するローラーのための非線形トラック部分の様々な例を示す。 図２４は、本発明の代替実施形態に従う、非線形掘削孔を有するローラーのための非線形トラック部分の様々な例を示す。

コンベヤは、シャフトの選択された部分にローラーを自己保持するように設計された掘削孔を有するローラーを採用する。本発明を、特定の例示的な実施形態に関して説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。

図１は、コンベヤベルトを支持するローラーを含むコンベヤの戻り路のアイソメ図であり、ローラーは、各ローラーをシャフト上に保持することを容易にするための非線形掘削孔を有する。コンベヤベルト１０は、運搬路レール１２上を走行する運搬路１１と、コンベヤベルトがシャフト３０上に取り付けられた戻り路支持ローラー２０によって支持される、運搬路下方の戻り路１３とを形成する。シャフト３０は、フレームに接続され、回転可能に固定され得、その一方、支持ローラーはシャフト上で自由に回転する。シャフト３０および戻り路支持ローラー２０は、戻り路支持ローラー２０をシャフト３０の選択セクションに拘束するように構成されている。自己保持戻り路支持ローラー３０の様々な実施形態を以下に記載するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。加えて、本発明は、コンベヤの戻り路におけるローラーに限定されず、シャフト上に回転可能に取り付けられる任意のローラーに適用することができる。

図２は、シャフト上でローラーの軸方向位置を保持するための非線形掘削孔１４０を有するローラー１２０の一実施形態を示す。例示的なローラー１２０は、コンベヤにおける戻り路支持ローラーであるが、本発明はそのように限定されず、搬送システムに使用される任意のローラーを備え得る。図３は、ローラー１２０と共に使用するのに適したシャフト１３０を示す。

例示的なローラー１２０は、第１の円形面１２１と、第２の円形面１２２と、２つの面１２１、１２２の間の外側周囲表面１２３とを備えるディスク部分を有する。例示的な非線形掘削孔１４０は、２つのオフセットして重なり合うスロット１４１、１５１を備える。第１のスロット１４１は第１の面１２１に形成され、第２のスロットは第２の面１２２に形成されている。

図４に示すように、ローラー１２０の第１のスロット１４１は円形スロットであり、スタジアムの形状を有するが、本発明はそのように限定されない。スロット１４１は、ディスク部分の中心軸１２４と一致する曲率中心を有する第１の湾曲壁１４３によって形成されている。スロット１４１は、外側周囲表面１２３に向かって延在し、第２の湾曲壁１４４で終端し、真直壁１４６、１４７が湾曲端部壁１４３、１４４を接続している。

第２のスロット１５１は、第２の面１２２に形成されている。第２のスロット１５１もスタジアムの形態をとり、第１のスロット１４１と重なり合う部分を有して、第１の面１２１から第２の面１２２まで延在する円筒形開口を形成する。第２のスロットの第１の湾曲表面１５３もまた、ディスク部分の中心軸１２４と一致する曲率中心を有する。第２のスロット１５１は周囲部分１２３に向かって外に延在する。第２のスロット１５１は、第１のスロット１４１と１８０°位相が異なる。

図５を参照すると、第１の面から第２の面まで延在する例示的な非線形掘削孔１４０は、一定の断面を有する中央円筒形開口１２５（スロットが重なり合う部分）と、中央円筒形開口から延在する２つのオフセットしたスロット（中央円筒形開口１２５の一部を形成しない１４１、１５１の部分）とを有するとして記述することができる。中央円筒形開口１２５は、第１の面１２１から第２の面１２２まで軸１２４に沿って延在する。

例示的な非線形掘削孔１４０は、回転対称である全体的形状を有する。図５に示すように、掘削孔１４０は、２つの面１２１と１２２の間の中間にあり、かつディスクの幾何学的中心にある軸１２７の周りで回転対称である。軸１２７は、ディスクの軸１２４に垂直に延在する非線形掘削孔１４０は、軸１２７の周りに２つの要素で回転対称である。形状が軸１２７の周りに１８０°だけ回転すると同じ形状となる。

図２に戻って参照すると、シャフト１３０は、ローラー受容部分１３１と、オフセット部分１３２、１３３とを備える。オフセット部分１３２、１３３は、ローラー受容部分１３１の脇に三日月形壁１３４を形成する。

図６は、非線形掘削孔１４０を介してシャフト１３０上に取り付けられたローラー１２０を示す。ローラー受容部分１３１は、中央円筒形開口１２５を貫いて延在し、三日月形壁１３４はローラー面１２１、１２２に隣接して、シャフト１３０上でのローラー１２０の軸方向の動きを防止または低減または制限する。ローラー１２０は、シャフトのローラー受容部分１３１上で自由に回転することができる。

図７～図１１は、ローラー１２０をシャフト１３０から取り外すためのステップを示す。図７～図１０において、ローラー１２０の９０°セグメントは、例証の目的で除去されている。まず、ローラー受容部分１３１を円筒形部分内にとどめつつ、シャフト１３０のオフセット部分１３３をスロット１５１の周方向外側部分と整列させる。次いで、図８に示すように、オフセット部分１３３を、壁１３４がスロットの内側表面に当接するまで、第２のスロット１５１を通して押し込むと、ローラー受容部分１３１が第１の面１２１から現われる。次に、図９に示すように、シャフト１３０を掘削孔１４０内で下方に変位させると、ローラー受容部分１３１はスロット１４１の周方向外側部分内に着座し、オフセット部分は中央円筒形開口１２５内に存在する。次いで、図１０に示すように、部分１３１および１３３を、掘削孔１４０から引き出し、図１１に示すように、ローラー１２０をシャフト１３０から完全に取り外すことができる。掘削孔１４０の非線形形状とシャフト１３０の非線形形状とが協同して、シャフトのローラー受容部分１３１上でのローラーの回転を可能にしながら、通常動作の間にローラー１２０がシャフト１３０から外れるのを防止する。

図１２～図１５は、シャフトの動作可能部分上にローラーを拘束するための非線形掘削孔２４０を有する、別の実施形態のローラー２２０を示す。ローラー２２０は、第１の面と、反対側の第２の面と、外側周囲表面とを有する環状ディスクを備える。非線形掘削孔２４０は、シャフトの回転部分を着座させるように構成された中央円筒形部分２４１と、中央円筒形部分と連通する非線形トラック部分２４２とを備える。中央円筒形部分２４１および非線形トラック部分２４２の両方が、第１の面から反対側の第２の面まで延在する。中央円筒形開口１２５と同様に、中央円筒形部分２４１は、その周りをローラー２２０が回転する中心軸２４３に沿って延在する。

例示的な非線形トラック部分２４２は、第１のローラー面２２１からローラーの軸方向中心に向かって横方向に延在する第１の脚部２４５を有するｖ字形スロットである。第２の脚部２４６は、第２のローラー面２２２から（第１のローラー面２２１と第２のローラー面２２２との中間にある）ローラーの軸方向中心に向かって横方向に延在する。非線形トラック２４２は、ローラーの軸方向中心の周りで鏡像対称性を有するが、本発明は限定されない。

例示的なトラック部分は、天底２４７で合流する２つの横方向脚部またはスロットによって形成されるｖ字形であるが、本発明はそのように限定されない。例えば、トラックは、Ｕ字形、Ｗ字形、もしくはＳ字形であるか、またはシャフト上でのローラーの拘束を可能にする別の適切な形状を有することができる。あるいは、トラック部分２４２は、鏡像対称性および－または回転対称性を欠くこともでき、シャフトの選択部分上でローラーを拘束するように別様に構成される。

図１６～図２０は、本発明の一実施形態に従う、ローラーを拘束するように構成されたシャフト２３０上にローラー２２０を取り付けるステップを示す。シャフト２３０は、ローラー２２０の中央円筒形部分２４１に受容されるように構成された主要本体と、ローラー２２０の軸方向長さＬよりも僅かに大きく（Ｌ＋＋）離間された突起２３２、２３３とを含む。

図１６において、シャフト２３０を、第１の突起２３２が第１の面２２１に当接するまで、掘削孔２４０を通して押し込む。突起２３２が、トラック２４２への開口に隣接して配置される。シャフト２３０を、突起２３２がトラック２４２に進入するまで、前方に押し続ける。図１７に示すように、シャフト２３０を、前方に押し続けながら、その中心軸２３１の周りで方向Ｒに回転させると、突起２３２が、トラック２４２の第１の脚部２４５内に進入しかつ下方に進行する。突起２３２は、シャフトが押されかつ捩られることによって、図１８に示すように天底２４７にある底部に達するまで、トラックの下方に進行し続ける。次いで、シャフトを開口２４１を通して押し込み続けながら、シャフトを反対方向Ｒ’に回転させると、突起２３２がトラックの第２の脚部２４６に進入する。シャフト２３０を、図２０に示すように、第１の突起２３２が第２の脚部２４６から現れるまで、掘削孔を通して回転かつ押し込み続ける。図２０において、ローラー２２０はシャフト２３０の動作可能部分、即ち突起２３２、２３３の間の部分の上に完全に取り付けられる。この位置では、突起２３２、２３３はローラーに跨り、面２２２、２２１にそれぞれ当接し、その一方、ローラーがそのローラー受容部分上で自由に回転することを可能にしている。

ローラー２２０が動作方向Ｒｏに回転するとき、ローラー２２０は、非線形掘削孔２４０の構成によって２つの突起２３２、２３３の間に拘束される。トラック２４５における脚部２４５、２４６の横方向は、ローラーが動作方向Ｒｏに回転するとき突起２３２、２３３はトラック２４５に進入できないので、ローラーがシャフトの動作可能部分から移動することを防止する。しかしながら、ローラーの反対方向の回転は、軸方向にシャフトを押すことまたは引くことと組合わされて、突起２３２、２３３の一方がトラック２４５に進入することを許容し、ローラーを、２つの突起２３２、２３３の間のシャフトのローラー受容部分上のその動作位置から意図的に外す。

上述したように、ローラー掘削孔の非線形トラックは、動作中にローラーを拘束するのに適した任意の適切な実施形態を有することができる。例えば、１つの実施形態では、ローラー面に当接するトラックの一方または両方の端部のみが横方向であり、トラックの内側部分は真直、横方向、円形または別様に構成された状態である。図２１～図２４は、シャフトの動作可能部分にローラーを拘束するのに適したローラー内の非線形掘削孔の一部分を形成する非線形トラック部分の様々な代替実施形態を示すが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、図２１に示すように、ローラー掘削孔の非線形トラック３４２は、２つの横方向脚部３４５、３４６と、中央真直部分３４７とを含むことができる。図２２の別の非限定的実施形態は、鏡像対称性または回転対称性を必要としない、曲線によって接続された様々な横方向部分を有する非線形トラック４４２を示す。図２３は、本発明の別の実施形態に従うローラー掘削孔のＳ字形の非線形トラック部分５４２を示す。図２４は、中央真直部分６４７と、ローラーの前面および後面から中央真直部分まで延在する２つの湾曲端部６４５、６４６とを備える、ローラー掘削孔の例示的な非線形トラック部分６４２を示す。非線形掘削孔の他の様々な実施形態を使用して、自己保持ローラーを提供することができる。

本発明を例示的なバージョンに関して詳細に説明したが、他のバージョンも可能である。従って、これら幾つかの例が示唆するように、特許請求の範囲は、詳細に説明された例示的な実施形態に限定されることは意図されない。

Claims (17)

1. コンベヤ用ローラーであって、
   第１の面、第２の面および外側周囲表面を有する環状本体と、
   シャフトを受容するために、前記第１の面から前記第２の面まで前記環状本体を貫いて延在する非線形掘削孔と、を備えるローラー。
2. 前記非線形掘削孔は、前記第１の面から前記第２の面まで延在する中央円筒形開口と、前記第１の面内の第１の円形スロットと、前記第２の面内の第２の円形スロットとを備える、請求項１に記載のローラー。
3. 前記非線形掘削孔は、前記第１の面から前記第２の面まで延在する中央円筒形開口と、前記第１の面から前記第２の面まで延在する、前記中央円筒形開口と連通する非線形トラックとを備える、請求項１に記載のローラー。
4. 前記非線形トラックはｖ字形である、請求項３に記載のローラー。
5. 前記非線形掘削孔は、１対のオフセットして重なり合うスロットを備える、請求項１に記載のローラー。
6. 各スロットはスタジアム形状を有する、請求項５に記載のローラー。
7. 前記非線形掘削孔は鏡像対称性を有する、請求項１に記載のローラー。
8. 前記非線形掘削孔は、中心軸の周りで回転対称である、請求項１に記載のローラー。
9. コンベヤ用ローラーであって、
   第１の面、第２の面および外側周囲表面を有する環状本体と、
   前記第１の面から前記第２の面まで延在する中央円筒形部分、前記中央円筒形部分および前記第１の面と連通する第１のスロット、ならびに前記中央円筒形部分および前記第２の面と連通する第２のスロットを備える掘削孔であって、前記第２のスロットは前記第１のスロットと不整列である掘削孔と、を備えるローラー。
10. 前記第１のスロットおよび第２のスロットは交差して、ｖ字形トラックを形成する、請求項９に記載のローラー。
11. 前記第１のスロットおよび前記第２のスロットは互いに１８０°オフセットしている、請求項９に記載のローラー。
12. 前記第１のスロットおよび第２のスロットは円形端部を有する、請求項９に記載のローラー。
13. 前記第１のスロットは、前記環状本体の中心軸と一致する曲率中心を有する第１の湾曲端部を有し、前記第２のスロットは、前記環状本体の前記中心軸と一致する曲率中心を有する第１の湾曲端部を有する、請求項９に記載のローラー。
14. 前記第１のスロットおよび第２のスロットは、前記ローラーの回転方向に対して横方向に延在する、請求項９に記載のローラー。
15. ローラー受容部分および主要部分を有するシャフトと、
    前記ローラー受容部分に取り付けられた、非線形掘削孔を備えるローラーと、を備える組合せローラーおよびシャフト。
16. 前記ローラー受容部分は、前記主要部分からオフセットし、かつ重なり合っており、前記非線形掘削孔は２つのオフセットして重なり合うスロットを備える、請求項１５に記載の組合せ。
17. 前記ローラー受容部分は、前記シャフト上の２つの突起の間に形成されており、前記非線形掘削孔は、中央円筒形部分と、前記突起の一方を受容するための非線形トラック部分とを備える、請求項１５に記載の組合せ。
    

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