JPH0780530B2 - 回転ボールデッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は回転ボールデッキに適用される回転ボール組立
体及び複数の回転ボール組立体を組付けたデッキに関す
る。

（発明の背景技術） 完全に回転し得るように支持された複数のスチール製ボ
ールを備えた回転ボールデッキはよく知られており、倉
庫等において物品の搬送を助けるために広く用いられて
いる。また、特定の一方向に回転駆動される複数のボー
ルを備えた回転ボールデッキを設けることはよく知られ
ており、あらゆる方向に回転可能な被駆動ボールデッキ
についても種々な提案がなされてきたが、これらのボー
ルデッキは構造が複雑でその結果製造上高価であった。
単一の被駆動回転ボールを設けるための一つの提案がＧ
−Ｂ−Ａ−1366206に示されている。この提案において
は、被駆動ボールに接触する二つの垂直な駆動ローラが
同ボールの回りに90°の角度で離間して配置され同ボー
ルを相互に垂直な方向に回転させるようにしている。

（発明の要約） 本発明は回転ボールデッキに採用される簡単で比較的安
価な被駆動回転ボール組立体を提供しようとするもので
ある。

本発明によれば、球状のボールと、該ボールをそれを通
る水平な軸線回りに自由回転させるように支持する手段
と、前記ボールの一側にそれぞれ位置する一対の水平な
駆動シャフトと、これら各駆動シャフトに設けたカラー
を備え、該カラーの外周が前記駆動シャフトに垂直な前
記ボールの水平軸線と前記駆動シャフトに平行な水平軸
線の間において前記ボールの赤道を通る水平面にて又は
同水平面に近接して前記ボールに駆動係合するように構
成して、前記駆動シャフトを回転させることにより前記
ボールがあらゆる水平軸線回りに回転されるようにした
回転ボールデッキに採用される回転ボール組立体が提供
される。

他の見地によれば、本発明は上述した構成をもつ複数の
回転ボール組立体を備えた回転ボールデッキを提供す
る。

図面の簡単な説明 以下に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例
を単なる例として記述する。

図面において、第１図は個々の回転ボール組立体を示す
回転ボールデッキの側面図、第２図は第１図に示した回
転ボール組立体の平面図、第３図は円錐カラーを用いた
他の回転ボール組立体の等角図、第3a図〜第3d図は作動
モードを図示するために使用された回転ボール組立体を
平面と正面にて概略的に示している。第４図は支持ブロ
ック，過負荷の保護手段及び駆動手段を備えた回転ボー
ルデッキの断面図、第4a図はボールデッキの覆い板を取
外した状態の第４図の平面図、第５図は弾性材料からな
る保護キャップの配置を示す第４図の部分拡大図、第６
図は他の金属製保護キャップを示す第５図に対応する
図、第７図はその他の好ましい保護キャップを示す第５
図に対応する図である。

（好ましい実施例の記載） 第１図及び第２図を参照すると、複列のボール組立体を
備えた回転ボールデッキの部分を形成している個々の回
転ボール組立体は、基板1,基板１から突出するフランジ
３の傾斜面に取付けたボールユニットとして示された回
転ベアリング２及びその他の構成部品を備えている。一
対の平行な駆動シャフト4,5は基板１から突出する各ブ
ラケット6,7に回転可能に支持されている。各駆動シャ
フトは一体回転可能に固着した環状のカラー8,9を有
し、球状の被駆動ボール10は駆動シャフト4,5間にてボ
ールユニット２上に支承され各カラー8,9の角部8a,9aに
着座している。孔を設けた覆い板11は各球状の被駆動ボ
ール10が同覆い板の孔から小さな間隙を有し同孔を通し
て覆い板11の上面の上方に僅かに突出するように回転ボ
ール組立体を覆って位置決めされている。

回転ベアリング２はボール型の回転ベアリング又はユニ
ットであって一部球状の支持体内に支持された回転ボー
ルを備えている。この場合、機能的に同様ないかなるベ
アリングも回転ベアリング２として使用され得る。この
回転ベアリング２はフランジ３の傾斜面内に設けられて
いる。駆動シャフト4,5は、第４図及び第4a図に示した
ように、デッキに設けた一連の回転ボール組立体に向け
て同回転ボール組立体を同時に駆動すべく延出してい
る。各駆動シャフト4,5は例えば電動モータのような適
宜な二方向駆動機構にベルト又はチェーン等を介して接
続されている。上記のボールデッキにおいては、全て均
等な駆動シャフト４は図示しない一つの二方向駆動機構
に接続され、かつ均等な駆動シャフト５は他の単一の二
方向駆動機構に接続されてもよい。

カラー8,9は、例えばキー結合又は各シャフトの外周と
各カラーの内周に設けた互に結合する多角形断面部のよ
うな適宜な手段によって各シャフト上に取付けられてい
る。これらのカラーは駆動シャフトと一体の部分として
形成されてもよく、図示したような環状のカラー以外に
第３図に示したような円錐形状のものであってもよい。
環状のカラー8,9は球状のボール10と駆動係合している
各角部8a,9aを有する平らな円筒状のもので、使用時に
接触負荷を被駆動ボール10のより大きな表面積に分散さ
せるべく小さな半径を有している。

被駆動ボール10は、同ボールの垂直軸線Ａから偏位しか
つ平行な駆動シャフトに対して平行で等間隔な垂直面Ｂ
内にある回転ベアリング２により支持されている。これ
により、被駆動ボールはカラー8,9の角部8a,9bに当接
し、一方カラー8,9は被駆動ボールの赤道Ｅの位置又は
近く（直下）にて前記垂直面Ｂに対して対称的に被駆動
ボールに係合している。被駆動ボールと各環状カラーの
接触面積は小さい。両カラーは駆動シャフトに平行な水
平軸線と直角な水平軸線間に位置する点にて被駆動ボー
ル10に接触して示されており、両水平軸線はそれらの間
に接触点があるべき限界を表している。図示のように、
各接触点は被駆動ボールの赤道上又はその直下の点にて
上記の垂直面Ｂとボールの垂直軸線Ａを通る同垂直面Ｂ
に対して直角な面Ｃから実質的に等間隔に位置してい
る。これにより、被駆動ボールが各カラーによって互い
に等しく回転されるような回転半径X,Yが設定される。

上記の構成部品は全て金属製であって、カラーは焼入れ
した鋼製であり、また被駆動ボールは鋼製である。な
お、球状のボール10は硬質プラスチック製であってもよ
い。

第３図は、被駆動ボール10が基板１に固着したブロック
3aに回転可能に取付けた回転ボールベアリング２によっ
て支持され、かつ円錐形のカラー8bと9bの外周面によっ
て支持されているボールユニットを示している。駆動シ
ャフト4,5は基板１に固着したマウント７に支持されて
いる。

以下に、第3a図〜第3d図を参照して上述した個々の回転
ボール組立体の作動を述べることとする。通常、被駆動
ボール10は駆動シャフト４及び（又は）５の時計方向CW
の回転及び（又は）反時計方向ACWの回転によってその
中心を通る水平軸線の回りに回転駆動される。この駆動
は各カラー8,9とボール10の接触点にて被駆動ボールに
付与される。被駆動ボールの回転方向は駆動シャフトの
回転速度と方向によって決定され、以下に第3a図〜第3d
図に示した４つのケースを参照して詳細に説明する。

第3a図においては、両駆動シャフトが同一方向（時計方
向CW）に同じ速度で回転され、これによりボールが駆動
シャフトの軸線に平行な水平軸線の回りに一方向に回転
されて左方向の送りをもたらす。第3b図においては、両
駆動シャフトが反対方向（反時計方向ACW）に回転さ
れ、これにより被駆動ボールが上記と同じ水平軸線の回
りに反対方向に回転されて右方向の送りをもたらす。

第3C図においては、左側の駆動シャフトが反時計方向AC
Wに回転され右側の駆動シャフトが時計方向CWに回転さ
れて、ボール上の回転力成分が同ボールを両駆動シャフ
トの軸線に直角な水平軸線の回りに一方向（前方）に回
転させる。第3d図においては、両駆動シャフトが第3c図
に示した回転とは反対方向に回転され、すなわち左側の
駆動シャフトが時計方向CWに右側の駆動シャフトが反時
計方向ACWに回転されて、被駆動ボールが上記と同じ水
平軸線の回りに反対方向（後方）に回転される。両駆動
シャフトが相対的に逆に回転されるようにした第3c図と
第3d図の場合には、回転速度が同じにされて図示した結
果をもたらすが、相対的な回転速度を変化させることに
より図示した限定条件間にてボールの回転方向が変えら
れ得る。また、一方の駆動シャフトを停止させ他方の駆
動シャフトのみを回転させることにより、被駆動ボール
は駆動シャフトの軸線に対して45°の方向に回転され得
る。

第４図及び第4a図においては、上記の構造を簡素化し可
能な限り強化するとともに過負荷に対して保護するため
に、上記の支持構造とボールユニット２の好ましい変形
例が示されている。この配置は、車輪のように過負荷を
付与されたとき球状のボール10とボールベアリング２の
押圧を可能にするドライブオーバー機能をもたらし、過
負荷がなくなったとき上記の部品を正常な作動位置に復
帰させる。上記配置は、ボールユニットの回転中心を通
る垂直面内にて変位し得るスプリング付勢されたボール
ユニット組立体11aを備えている。この場合、ボールユ
ニット２は一体形成した取付けブロック15の一方のウェ
ブ３の傾斜面に支持され、同ブロック15はそのウェブ７
にて駆動シャフト４、５を支持している。

ウェブ３の円筒状の孔13内にては、スプリングカップ13
がディスク型スプリング12を備えている。ボールベアリ
ング２はそのハウジングのフランジから上下に突出して
いる。ボールユニット２とそのハウジングは、充分な
（又は過剰な）負荷が球状のボール10に付与されてディ
スク型スプリング12の付勢力に打ち勝ったとき、カップ
13内にて軸線14に沿って一体的に変位され得る。球状ボ
ール10の変位はブロック15の頂面にボルト17にて固着さ
れた支持プレート16から成るストップ部材によって制限
される。ボール10が過負荷を付与されると同ボール10は
ストップ部材16に着座し、それに応じてボールユニット
２とそのハウジング11aはカップ13内にて変位しそれら
の破損が回避される。

また、第４図及び第4a図は第５図を参照して引き続き記
述される保護キャップ18,19,20の配置を示している。こ
の場合、カラー8,9は駆動シャフト4,5にピン結合21して
示されており、各駆動シャフト4,5は各カラーに設けた
多角形断面の孔に結合する多角形断面を有している。シ
ャフト４は各シャフトにキー結合21aした歯車21bを介し
て駆動シャフト22に連結して示されている。同様な駆動
連結は他のシャフト５にもなされている。

上記の駆動シャフト22は組立体の端部から突出してベア
リング23に支持され、その先端にて適宜な二方向駆動機
構（図示しない）に連結されるプーリ24を有している。
一体のブロック15は基板１にボルト付け15aされて、基
板１に沿って長手方向に横一列に離間して一連に設けら
れている。通常の積荷搬送使用においては、球状のボー
ルが第４図に示した位置に保持され過負荷状態において
のみ変位するように、スプリング12の強さが調整され
る。

第５図を参照すると、弾性のある可撓性プラスチック又
は柔軟材料からなる保護キャップ18は覆い板11の孔を覆
うボール10の上面部分と同孔の周縁間に延在する上面部
分20を有している。同保護キャップ18の下面部分19は同
様に前記孔の周縁を覆っている。この保護キャップ18は
球状ボールの外形輪郭にほぼ符合して僅かな隙間を形成
する内側形状を有している。可撓性材料からなりその外
周に環状凹所を有するキャップであれば、同キャップは
手で覆い板に挿入され得る。使用において、キャップの
環状凹所の直径が覆い板の孔より小であれば、同キャッ
プは被駆動ボールにそれ自身によって整列されるので、
被駆動ボール及び（又は）覆い板の孔の製作時における
形状及び（又は）寸法誤差はより良く許容され得る。

第６図に示した保護キャップ20の配置は、第５図に示し
た配置と同様な重合構成を有しているが、この保護キャ
ップ20は金属で構成されている。しかして、保護キャッ
プ20はその外周に環状凹所を有しかつ孔を形成している
覆い板の上方周縁部分を覆う上面部分を有している。同
保護キャップ20は鋼板プレスとして或いは三つ以上の弾
性クリップを溶着又はリベット付けした鋼製プレートの
形態に製作され得る。第７図に示したように、可撓性材
料又は金属製材料からなる上記の保護キャップは覆い板
11の孔から下方に突出する環状突起部30を有するように
してもよい。この場合、環状突起部30にはサークリップ
32からなるリテーナ部材を支承する環状溝31が覆い板の
下側にて設けられている。これにより、使用時における
保護キャップの移動が防止され、ボール10の制御作用を
より正確にもたらし得る。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板（１）上に支持した複数の回転ボール
   組立体の上方に配置した覆い板（11）を有し、前記各回
   転ボール組立体が、前記覆い板に設けた各孔を通して上
   方に突出する表面部分を有する球状の被駆動ボール（1
   0）と、前記基板上に設けたフランジ（３）の傾斜面に
   取付けられて前記被駆動ボールの他の表面部分に同被駆
   動ボールを自由回転させるように係合して同被駆動ボー
   ルの第１支持点を規定する回転ベアリング（２）と、前
   記覆い板の下方にて前記被駆動ボールの直径方向の両側
   に互いに平行に配置された一対の水平な駆動シャフト
   （4,5）と、これら各駆動シャフトに設けられその各外
   周面が前記被駆動ボールの赤道を通る水平面又はその近
   傍にて同ボールの両表面部分と駆動係合して同ボールの
   第２支持点と第３支持点を規定する一対のカラー（8,
   9）を備えて、前記被駆動ボールの中心（Ａ）がその内
   部に位置する三角形の面内に前記第1,第２及び第３支持
   点が位置するようにした回転ボールデッキ装置。
2. 【請求項２】前記回転ベアリングが所定値以上の負荷を
   付与されたときその回転中心を通る垂直面内にて変位す
   るようにスプリング付勢されている請求項１に記載の回
   転ボールデッキ装置。
3. 【請求項３】前記回転ベアリングが前記球状の被駆動ボ
   ールの直下に設けられその回転中心が前記駆動シャフト
   の水平軸線から等間隔の垂直面に位置する回転可能なボ
   ールを備えてなる請求項２に記載の回転ボールデッキ装
   置。
4. 【請求項４】前記駆動シャフトと前記球状の被駆動ボー
   ルの支持手段が前記基板上に取付けられている請求項１
   に記載の回転ボールデッキ装置。
5. 【請求項５】スプリング付勢された前記回転ベアリング
   がそのスプリング負荷に打ち勝って変位されたとき、前
   記球状の被駆動ボールの押圧を制限するストップ部材を
   設けてなる請求項２に記載の回転ボールデッキ装置。
6. 【請求項６】前記覆い板に設けた各孔にボールキャップ
   が設けられ、該ボールキャップが前記覆い板の上下に突
   出する部分を有しかつ前記の孔及び（又は）球状の被駆
   動ボールの僅かな許容誤差を調整するように前記球状の
   被駆動ボールに対して自己整列されるように構成されて
   いる請求項１に記載の回転ボールデッキ装置。
7. 【請求項７】前記一対のカラーがそれぞれ平らな円筒状
   のものであって、その角部が前記球状の被駆動ボールの
   両表面部分に駆動係合して接触している請求項１又は２
   に記載の回転ボールデッキ装置。
8. 【請求項８】駆動係合している前記角部が小径である請
   求項７に記載の回転ボールデッキ装置。
9. 【請求項９】前記一対のカラーが前記球状の被駆動ボー
   ルの両表面部分と駆動係合する円錐状の外周面をそれぞ
   れ有している請求項７に記載の回転ボールデッキ装置。
10. 【請求項１０】前記一対の水平な駆動シャフトが一連に
    配置した前記回転ボール組立体を同時に駆動するように
    延在している請求項１に記載の回転ボールデッキ装置。
11. 【請求項１１】前記の各駆動シャフトが二方向駆動機構
    に接続されてなる請求項１又は２に記載の回転ボールデ
    ッキ装置。