TWI654380B - Belt mechanism and belt lifting mechanism - Google Patents

Belt mechanism and belt lifting mechanism

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TWI654380B
TWI654380B TW104135921A TW104135921A TWI654380B TW I654380 B TWI654380 B TW I654380B TW 104135921 A TW104135921 A TW 104135921A TW 104135921 A TW104135921 A TW 104135921A TW I654380 B TWI654380 B TW I654380B
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田村栄樹
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日商三星皮帶股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種平形皮帶(10)，其係固定於接頭(31、41)之開放式平形皮帶(10)，且在該平形皮帶(10)之至少一面的兩端部(11、12)上，形成有與前述接頭(31、41)上所形成之複數個凹部(33、43)相卡合之複數個凸部(13)。

Description

皮帶機構及皮帶昇降機構
本發明係關於一種搬送被搬送物件所使用之平形皮帶等。
動力傳達或物品搬送所使用之平形皮帶或齒形皮帶，除無端型之無端皮帶以外，尚有具有兩端部之開放式皮帶(參照圖13(A))。相對於無端型之無端皮帶在圓筒狀模具上環狀地成形，具有兩端部之開放式皮帶則能夠藉由擠壓成形等連續地成形，故能夠自由地選定皮帶之長度。作為具有此兩端部之開放式皮帶之使用例，有將齒形皮帶類型之開放式皮帶的兩端部分別固定，並在其端部間安裝具有可與齒形皮帶之齒卡合之齒輪的台車等，且使該台車等在一定範圍內往復運動之機構(參照圖13(B))，或利用連接構件連接開放式皮帶之兩端部，並使該連接構件在一定範圍內往復運動之機構(參照圖13(C))。
作為開放式皮帶之另外的使用例，有如圖14所示般升降搬送裝置500。在該升降搬送裝置500中，使用由懸吊於配置在上方之平形皮帶輪510之開放式平形皮帶100、與嚙合於配置在下方之齒形皮帶輪520之齒之開放式齒形皮帶200所組合之皮帶機構。在如此般皮帶機構中，藉由將平形皮帶100與齒形皮帶200各自之兩端利用接頭部分310、410固定並連結而使其形成為環狀。而且，齒形皮帶200之齒嚙合於齒形皮帶輪520之齒，藉由與驅動皮帶輪即齒形皮帶輪520之旋轉、逆向旋轉驅動同步，而將動力傳達至皮帶機構，使載置於固定在 2組皮帶機構之載物台550上之被搬送物件560上下地升降。
在上述皮帶機構中，在利用接頭部分310、410固定平形皮帶100與齒形皮帶200各自之兩端時，齒形皮帶200之情形如圖15(A)所示，係使齒形皮帶200之齒部201與接頭部分310、410之固定金屬件202上所形成之齒部203相嚙合而固定(例如專利文獻1)。該情形下，因固定金屬件202之齒部203與齒形皮帶200之齒部201相嚙合，故齒形皮帶200不易發生打滑。另一方面，平形皮帶100之情形如圖15(B)所示，若利用平板狀之固定金屬件204固定(例如專利文獻2)，則因平形皮帶100與固定金屬件204並無嚙合，故有平形皮帶100在接頭部分310、410打滑之虞。
因此，為抑制將平形皮帶固定於接頭時之打滑，有下述方法，即：如圖16所示，將平形皮帶101捲繞於捲芯102上，利用螺栓等(例如螺釘103及螺栓104)將平形皮帶101與金屬殼體105固定(例如專利文獻3)。該情形下，由於加入與平形皮帶101捲繞於捲芯102相應之摩擦力，故能夠抑制將平形皮帶101固定於接頭部分310、410時之打滑。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實開昭61-082153號公報
[專利文獻2]日本實開昭52-133487號公報
[專利文獻3]日本特開平08-40669號公報
然而，在將平形皮帶捲繞於上述捲芯之方法中，至少需要容納捲芯之直徑份之空間，導致含有捲芯之金屬殼體(接頭)大型化，從省空間、輕量化之觀點而言事屬不利。
又，亦有考慮減小捲芯之直徑而追求省空間化，但在減小捲芯 之直徑時，捲繞於捲芯之平形皮帶的曲率會變大。為使平形皮帶之曲率變大，必須使為補強平形皮帶而埋設於其周長方向之芯體為小型(細)者，從而會導致平形皮帶之強度降低。所以，減小捲芯之直徑有其界限。
因此，本發明是為解決如上述般問題而完成者，其目的在於提供一種抑制在將平形皮帶固定於接頭時之打滑，且能夠實現小型化之平形皮帶等。
為解決上述問題之發明之一態樣，係一種固定於接頭之開放式平形皮帶；在該平形皮帶之至少一面之兩端部，形成有與前述接頭上所形成之複數個凹部相卡合之複數個凸部。
根據上述構成，由於上述平形皮帶係使兩端部所形成之複數個凸部卡合於接頭上所形成之複數個凹部而固定於接頭，故能夠使平形皮帶牢固地固定於接頭。
又，本發明之一態樣係在上述之平形皮帶中，前述平形皮帶包含：平形狀之皮帶本體部、及設置在前述皮帶本體部之至少一面之兩端部之前述複數個凸部，且前述皮帶本體部係利用熱塑性胺基甲酸酯成形，且於其周長方向上埋設有芯體。
根據上述構成，能夠提高平形皮帶之耐久性。
又，本發明之一態樣係在上述之平形皮帶中，前述平形皮帶包含：平形狀之皮帶本體部、及 設置在前述皮帶本體部之至少一面之兩端部之前述複數個凸部，且前述凸部係以與前述皮帶本體部相同材料而成形。
根據上述構成，藉由使凸部以與皮帶本體部相同材料而成形，能夠降低製造成本。
又，本發明之一態樣係一種捲掛在平形皮帶輪與於外周設置有複數個齒部之齒形皮帶輪之間之皮帶機構；該皮帶機構含有上述之1條前述平形皮帶、n-1條其他開放式皮帶(其中n為2以上的整數)、及n個接頭，且前述平形皮帶之一端與第1個接頭之一端卡合，第1條其他開放式皮帶之一端與前述第1個接頭之另一端卡合，以下同樣地，第n-1條其他開放式皮帶之一端與第n-1個接頭之另一端卡合，該第n-1條其他開放式皮帶之另一端與第n個接頭之一端卡合，於該第n個接頭之另一端卡合前述平形皮帶之另一端，而形成環，前述n-1條其他開放式皮帶分別獨立地為平形皮帶或齒形皮帶，從由前述平形皮帶及前述n-1條其他開放式皮帶組成的群中所選出的至少1條皮帶，在其至少一面之至少一部分具有與前述齒形皮帶輪之前述複數個齒部相嚙合的複數個凸部，與前述平形皮帶卡合之第1個接頭之一端及第n個接頭之另一端具有與前述平形皮帶之複數個凸部相卡合之複數個凹部。
根據上述構成，在將本發明所涉及之開放式平形皮帶與開放式齒形皮帶環狀地連接時，藉由使形成於本發明所涉及之開放式平形皮帶之兩端部的凸部與形成於和本發明所涉及之開放式平形皮帶卡合之接頭上的凹部分別卡合，能夠將平形皮帶與齒形皮帶牢固地連接為環狀。
又，由於本發明相關之開放式平形皮帶之凸部與和本發明相關 之開放式平形皮帶卡合之接頭之凹部二者皆為複數個，故藉由挪移凸部與凹部之卡合位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構的周長。
又，本發明之一態樣係一種捲掛在複數個皮帶輪間之皮帶機構，該皮帶機構包含上述之前述平形皮帶、及1個接頭，且前述平形皮帶之一端與前述接頭之一端卡合，於前述接頭之另一端卡合前述平形皮帶之另一端，而形成環，在與前述平形皮帶卡合之前述接頭之一端及另一端具有與前述平形皮帶之複數個凸部相卡合之複數個凹部。
根據上述構成，在將開放式平形皮帶形成為環狀時，由於使平形皮帶之兩端部所形成之複數個凸部卡合於接頭上所形成之複數個凹部而固定於接頭，故能夠使平形皮帶之兩端部牢固地固定於接頭。
又，由於平形皮帶之凸部與接頭之凹部分別為複數個，故藉由挪移凸部與凹部之卡合位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構的周長。
又，本發明之一態樣係在上述皮帶機構中n可為2。
根據上述n為2之構成，在將本發明所涉及之開放式平形皮帶與開放式齒形皮帶環狀地連接時，藉由使形成於本發明所涉及之開放式平形皮帶與齒形皮帶各自之兩端部之凸部與形成於第1接頭及第2接頭之凹部分別卡合，能夠將平形皮帶與齒形皮帶牢固地連接為環狀。
又，由於本發明所涉及之開放式平形皮帶及齒形皮帶的凸部與和本發明所涉及之開放式平形皮帶卡合之第1接頭及第2接頭的凹部其任何一者皆為複數個，故藉由挪移凸部與凹部之卡合位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構的周長。
又，本發明之一態樣係在前述皮帶機構中，前述接頭之至少一個可在皮帶機構之周向上分離，且前述接頭之至少一個可為利用其他構件連結其一端與另一端者。
根據上述構成，能夠將上述皮帶機構容易地設置在複數個皮帶輪間。又，能夠配合所設置之皮帶輪的構成而容易地調整皮帶之周長。
又，本發明之一態樣係一種皮帶升降機構，其包含：捲掛在平形皮帶輪與於外周設置有複數個齒部的齒形皮帶輪之間之上述皮帶機構、前述平形皮帶輪、及前述齒形皮帶輪，且前述平形皮帶輪係從動皮帶輪，前述齒形皮帶輪係配置於較前述平形皮帶輪更下方之驅動皮帶輪，前述皮帶機構之前述平形皮帶係捲掛於前述平形皮帶輪，前述皮帶機構之前述齒形皮帶係捲掛於前述齒形皮帶輪，前述皮帶機構藉由前述齒形皮帶輪之順向旋轉驅動及逆向旋轉驅動而升降、周繞移動。
根據上述構成，係在平形皮帶輪與齒形皮帶輪之間，捲掛將平形皮帶與齒形皮帶牢固地連接為環狀之皮帶機構，藉由使齒形皮帶輪順、逆向旋轉驅動而使皮帶機構在順、逆向旋轉方向上周繞移動，從而使皮帶機構能夠在平形皮帶輪與齒形皮帶輪之間升降、周繞移動。
又，本發明之一態樣係一種將上述之平形皮帶固定於前述接頭之安裝方法，前述接頭具有2片較前述平形皮帶之寬度更大的寬度之薄板狀構件，前述安裝方法包含卡合步驟及固定步驟，從而將前述平形皮帶固定於前述接頭者；前述卡合步驟係以將前述平形皮帶之寬度方向中央配置於前述構件之寬度方向之大致中央之方式，使形成於前述平形 皮帶上之複數個凸部與形成於至少在前述構件之一者上之複數個凹部相卡合，藉由前述2片構件將前述平形皮帶夾入者；前述固定步驟係在夾入前述平形皮帶之狀態下固定2片構件者。
根據上述方法，由於在卡合步驟中，使形成於平形皮帶上之複數個凸部與形成於構件上之複數個凹部相卡合，故在固定步驟中作為固定接頭前之準備階段，能夠將平形皮帶夾於2片構件間而將其定位(臨時固定)於構件之寬度方向之中央。亦即，由於在卡合步驟中，平形皮帶係被定位(臨時固定)於2片構件之寬度方向之中央，故在固定步驟中，能夠正確地固定接頭。
又，本發明之一態樣係在前述安裝方法中可進一步包含連通步驟，其係在前述2片構件中，形成不經由前述平形皮帶而連通對向位置之連通孔者，在前述固定步驟中，將連通構件插入前述連通孔而固定前述2片構件。又，可行的是，前述連通構件係螺釘，藉由將此螺釘插入連通孔與螺栓螺合而固定前述2片構件。
又，本發明之一態樣係一種藉由切削成形、射出成形、或連續成形而形成前述平形皮帶之複數個凸部的上述平形皮帶之製造方法。
根據上述方法，能夠在平形皮帶之兩端部正確地形成凸部。
又，本發明之一態樣係一種上述之平形皮帶之製造方法，前述平形皮帶包含：平形狀之皮帶本體部、及設置在前述皮帶本體部之至少一面之兩端部之前述複數個凸部，且藉由熔接而將前述複數個凸部接合於前述皮帶本體部。
根據上述方法，能夠將皮帶本體部與複數個凸部分別地製作。
又，本發明之一態樣係一種上述之平形皮帶之製造方法，前述平形皮帶包含： 平形狀之平形皮帶部、及在至少一面上形成有前述複數個凸部之凸形皮帶部，且藉由將前述平形皮帶部與前述凸形皮帶部接續而接合。
根據上述方法，能夠將平形皮帶部與凸形皮帶部分別地製作。
本發明可提供一種能夠抑制將平形皮帶固定於接頭時之打滑，且能夠實現小型化之平形皮帶等。
10‧‧‧平形皮帶
11‧‧‧平形皮帶之端部
12‧‧‧平形皮帶之端部
13‧‧‧平形皮帶之齒部/凸部
13a‧‧‧上底
13b‧‧‧下底
14‧‧‧平形皮帶之皮帶本體部
15‧‧‧鋼絲
16‧‧‧內面
17‧‧‧背面
20‧‧‧齒形皮帶
21‧‧‧齒形皮帶之端部
22‧‧‧齒形皮帶之端部
23‧‧‧齒形皮帶之齒部
23a‧‧‧上底
23b‧‧‧下底
24‧‧‧齒形皮帶之皮帶本體部
25‧‧‧鋼絲
26‧‧‧內面
27‧‧‧背面
30‧‧‧皮帶機構
31‧‧‧接頭
32‧‧‧下板
32a‧‧‧下板之連通孔
32b‧‧‧下板之連通孔
32c‧‧‧下板之連通孔
32d‧‧‧下板之連通孔
32e‧‧‧下板之連通孔
32f‧‧‧下板之連通孔
32g‧‧‧下板之連通孔
32h‧‧‧下板之連通孔
32i‧‧‧下板之連通孔
32j‧‧‧下板之連通孔
32k‧‧‧下板之連通孔
32l‧‧‧下板之連通孔
32x‧‧‧下板本體部
32y‧‧‧下板之端部
32z‧‧‧下板之端部
33‧‧‧在接頭上形成之凹部/設置於接頭之齒部
34‧‧‧上板
34a‧‧‧上板之連通孔
34b‧‧‧上板之連通孔
34c‧‧‧上板之連通孔
34d‧‧‧上板之連通孔
34e‧‧‧上板之連通孔
34f‧‧‧上板之連通孔
34g‧‧‧上板之連通孔
34h‧‧‧上板之連通孔
34i‧‧‧上板之連通孔
34j‧‧‧上板之連通孔
34k‧‧‧上板之連通孔
34l‧‧‧上板之連通孔
35‧‧‧螺栓
36‧‧‧螺釘
41‧‧‧接頭
42‧‧‧下板
42a‧‧‧下板之連通孔
42b‧‧‧下板之連通孔
42c‧‧‧下板之連通孔
42d‧‧‧下板之連通孔
42e‧‧‧下板之連通孔
42f‧‧‧下板之連通孔
42g‧‧‧下板之連通孔
42h‧‧‧下板之連通孔
42i‧‧‧下板之連通孔
42j‧‧‧下板之連通孔
42k‧‧‧下板之連通孔
42l‧‧‧下板之連通孔
42m‧‧‧下板之連通孔
42n‧‧‧下板之連通孔
42x‧‧‧下板本體部
42y‧‧‧下板之端部
42z‧‧‧下板之端部
43‧‧‧在接頭上形成之凹部/設置於接頭之齒部
44‧‧‧上板
44a‧‧‧上板之連通孔
44b‧‧‧上板之連通孔
44c‧‧‧上板之連通孔
44d‧‧‧上板之連通孔
44e‧‧‧上板之連通孔
44f‧‧‧上板之連通孔
44g‧‧‧上板之連通孔
44h‧‧‧上板之連通孔
44i‧‧‧上板之連通孔
44j‧‧‧上板之連通孔
44k‧‧‧上板之連通孔
44l‧‧‧上板之連通孔
45‧‧‧螺栓
46‧‧‧螺釘
50‧‧‧升降搬送裝置
50a‧‧‧皮帶升降機構
50b‧‧‧皮帶升降機構
51‧‧‧平形皮帶輪
52‧‧‧齒形皮帶輪
55‧‧‧載物台
56‧‧‧被搬送物件
90‧‧‧齒剪切力測定裝置
91‧‧‧齒剪切力測定裝置之齒部
99‧‧‧線
100‧‧‧平形皮帶
101‧‧‧平形皮帶
102‧‧‧捲芯
103‧‧‧螺釘
104‧‧‧螺栓
105‧‧‧金屬殼體
200‧‧‧齒形皮帶
201‧‧‧齒形皮帶之齒部
202‧‧‧固定金屬件
203‧‧‧固定金屬件之齒部
204‧‧‧固定金屬件
301‧‧‧熱盤
302‧‧‧模具
303‧‧‧模具
304‧‧‧熱盤
305‧‧‧基台
306‧‧‧模具
307‧‧‧高週波熔接機
308‧‧‧保持具
309‧‧‧槽
310‧‧‧接頭部分
410‧‧‧接頭部分
500‧‧‧升降搬送裝置
510‧‧‧平形皮帶輪
520‧‧‧齒形皮帶輪
550‧‧‧載物台
560‧‧‧被搬送物件
a‧‧‧上板之長度
b‧‧‧上板之寬度
c‧‧‧上板之厚度
d‧‧‧連通孔之中心間距
e‧‧‧下板之長度
f‧‧‧下板之寬度
g‧‧‧下板之厚度
h‧‧‧連通孔之中心間距
L‧‧‧箭頭
P‧‧‧箭頭
圖1係本實施形態所涉及之平形皮帶之說明圖，圖1(A)係仰視圖、圖1(B)係側視圖。
圖2係本實施形態所涉及之齒形皮帶之說明圖，圖2(A)係仰視圖、圖2(B)係側視圖。
圖3係本實施形態所涉及之皮帶機構之說明圖，圖3(A)係接頭部分之俯視圖，圖3(B)係接頭部分之側視圖，圖3(C)係皮帶機構之整體圖。
圖4係本實施形態所涉及之接頭之說明圖，圖4(A)係接頭之上板((A1)：上、下面；(A2)：側面；(A3)：正面)之說明圖，圖4(B)係接頭之下板((B1)：上面；(B2)：下面；(B3)：側面；(B4)：正面)之說明圖，圖4(C)係使平形皮帶及齒形皮帶卡合於下板之上面之說明圖。
圖5係本實施形態所涉及之升降搬送裝置之說明圖。
圖6係熱壓熔接之說明圖。
圖7係高週波熔接之說明圖。
圖8係匯總本實施形態所涉及之平形皮帶之齒部之形狀的說明圖。
圖9(A)~圖9(D)係本實施形態所涉及之平形皮帶之形成方法的說明圖。
圖10係齒剪切力之比較中所使用之齒剪切力測定裝置的概略圖。
圖11係匯總皮帶機構之行走試驗之結果的說明圖。
圖12(A)、圖12(B)係先前技術與本發明之比較圖。
圖13(A)~圖13(C)係具有兩端部之開放式皮帶的說明圖。
圖14係先前之升降搬送裝置之說明圖。
圖15(A)及圖15(B)係先前之齒形皮帶與平形皮帶之接合方法的說明圖。
圖16係先前之平形皮帶之接合方法的說明圖。
(實施形態)
以下、一邊參照圖式，一邊說明本發明所涉及之平形皮帶10、皮帶機構30、及升降搬送裝置50等之實施形態。平形皮帶10如圖1所示係具有兩端部之開放式皮帶。又，皮帶機構30如圖3所示，係將平形皮帶10與齒形皮帶20(參照圖2)經由接頭31、41環狀地連結者。又，升降搬送裝置50如圖5所示係在配置於上方之平形皮帶輪51與配置於下部之齒形皮帶輪52之間捲掛皮帶機構30之構成。
(平形皮帶10)
平形皮帶10如圖1所示係具有端部11、12之開放式皮帶，其包含長且薄之皮帶本體部14、及分別設置在皮帶本體部14之端部11、12之內面16上的6個凸狀之齒部13(相當於凸部)。
皮帶本體部14係例如長度為3.5m、寬度為13mm、厚度為4mm之長且薄之形狀，由熱塑性胺基甲酸酯而形成。在本實施形態之皮帶本體部14中，沿皮帶本體部14之長度方向埋設有4根徑長2.5mm之芯狀之鋼絲15(相當於芯體)。而且，皮帶本體部14之背面17為平面形狀。另一方面，皮帶本體部14之內面16在端部11、12分別設置有6個 齒部13，但在端部11與端部12之間未設置有齒部13，而為平面形狀。
齒部13如圖1所示，從側面觀察為梯形形狀，在皮帶本體部14之內面16側，配置有比上底13a長之下底13b。在本實施形態中，設置於端部11、12之6個齒部13係以齒間距為20mm而鄰接配置。另外，齒部13係為與後述之設置於接頭31、41之齒部33、43相嚙合而設置。
又，在本實施形態中，齒部13係與皮帶本體部14相同，由熱塑性胺基甲酸酯形成。該熱塑性胺基甲酸酯係使用硬度為88~97A者。若提高齒部13之硬度，則能夠使拉伸強度及模量上升。例如若對將齒部13定為硬度88~93A時，與將齒部13定為硬度95~97A時進行比較，則將齒部13定為硬度95~97A時之拉伸強度及模量約為將齒部13定為硬度88~93A時的1.5倍。藉此，在接頭31、41中，伴隨著齒部13與齒部33、43之嚙合所導致之強度強化，或相嚙合之齒部13與齒部33、43之數目之減少，接頭31、41之大小(長度)之降低(所占空間之縮小)成為可能。另外，齒部13及皮帶本體部14之組成材料可為橡膠、胺基甲酸酯、樹脂等，亦可使用分別不同之組成材料，只要能夠熔接即可。
齒部13之形狀在本實施形態中，從剖面觀察為梯形形狀(參照圖8)，但不限定於此，從剖面觀察可為四邊形(正方形、長方形：參照圖8)、三角形、或半圓形，亦可形成為斜齒狀。又，將齒部13形成為梯形形狀時，亦可與本實施形態相反，在皮帶本體部14之內面16側配置較下底13b更短之上底13a。又，齒部13以在皮帶之長度方向上為2~30mm、在厚度方向上為1.5mm~20mm為較佳，但可配合平形皮帶10之形狀、大小而適當變更。又，接頭31、41之齒部33、43係以與齒部13之形狀相對應之形狀而形成。
另外，在本實施形態中，平形皮帶10可使其皮帶本體部14之構成為多層構造，其背面17亦可用帆布被覆。又，亦可為下述構成， 即：在皮帶本體部14之內面16側，在長度方向上以一定間隔沿皮帶寬度方向設置有鼻狀部，進而鋼絲15自該鼻狀部露出。
此外，在本實施形態中，齒部13係形成於皮帶本體部14之一面側(內面16)的兩端部11、12，其亦可設置於皮帶本體部14之背面17側，亦可如圖8所示設置於皮帶本體部14之兩面(內面16及背面17)的端部11、12。
(齒形皮帶20)
齒形皮帶20如圖2所示，係具有兩端之開放式皮帶，其包含長且薄之皮帶本體部24、及在皮帶本體部24之內面26上設置的複數個齒部23。
皮帶本體部24係例如長度為3.5m、寬度為13mm、厚度為4mm之長且薄之形狀，由熱塑性胺基甲酸酯形成。在本實施形態之皮帶本體部24中，沿皮帶本體部24之長度方向埋設有4根徑長2.5mm之芯狀之鋼絲25(相當於芯體)。而且，皮帶本體部24之背面27為平面形狀。另一方面，在本實施形態中，在皮帶本體部24之內面26上形成有複數個以齒間距為20mm而鄰接配置之凸狀之齒部23。
齒部23如圖2所示，從側面觀察為梯形形狀，在皮帶本體部24之內面26側，配置有較上底23a更長之下底23b。又，在皮帶本體部24之兩端部21、22上形成之齒部23係與在後述之接頭31、41上設置之齒部33、43相嚙合，且在皮帶本體部24之端部21與端部22之間形成之齒部23與在齒形皮帶輪52之外周上設置之齒部相嚙合。又，在本實施形態中，齒部23係與皮帶本體部24相同，由熱塑性胺基甲酸酯製成。
又，在本實施形態中，齒形皮帶20係採用熱塑性胺基甲酸酯作為其組成材料，但不特別限定於樹膠、胺基甲酸酯、樹脂等。又，皮帶本體部24之構成可為多層構造，其背面27亦可由帆布被覆。另外，亦可為下述構成，即：在皮帶本體部24之內面26側，在長度方向上以 一定間隔沿皮帶寬度方向設置有鼻狀部，進而鋼絲25自該鼻狀部露出。
(皮帶機構30)
皮帶機構30如圖3所示，係藉由將平形皮帶10與齒形皮帶20經由接頭31(相當於第1接頭)及接頭41(相當於第2接頭)環狀地連結而構成。
接頭31、41如圖4所示，包含金屬製之薄板狀的上板34、44(相當於2片金屬板之1片)、及下板32、42(相當於2片金屬板之1片)，在下板32、42之內側形成有與平形皮帶10之齒部13及齒形皮帶20之齒部23相嚙合之齒部33、43。
上板34、44如圖4所示，係例如長度a為260mm、寬度b為57mm、厚度c為10mm之薄板形狀。在本實施形態之上板34、44上，自其側面之一邊在寬度方向上留有4.5mm之間隔而設置有6個徑長11mm的連通孔34a~34f、44a~44f，其在長度方向上為1行並以規定之間隔隔開，自側面之另一邊在寬度方向上留有4.5mm之間隔設置有6個徑長11mm的連通孔34g~34l、44g~44l，其在長度方向上為1行並以規定之間隔隔開。亦即，在本實施形態中，在寬度方向上相對應之2個連通孔(例如34a與34g)之中心間距d為37mm。
下板32、42如圖4所示，在例如長度e為260mm、寬度f為57mm、厚度g為20mm之薄板形狀的下板本體部32x、42x上，以齒間距為20mm之間隔之方式形成14個齒高度為5mm之齒部33、43。在本實施形態之下板32、42上，自側面之一邊在寬度方向上留有4.5mm之間隔而設置有6個徑長11mm的連通孔32a~32f、42a~42f，其在長度方向上為1行並以規定之間隔隔開，自側面之另一邊在寬度方向上留有4.5mm之間隔而設置有6個徑長11mm的連通孔32g~32l、42g~42l，其在長度方向上為1行並以規定之間隔隔開。亦即，在本實施形態 中，在寬度方向上相對應之2個連通孔(例如32a與32g)之中心間距h為37mm。
另外，在本實施形態中，上板34、44及下板32、42之寬度為57mm，平形皮帶10及齒形皮帶20之寬度為13mm，上板34、44及下板32、42具有較平形皮帶10之寬度更大之寬度。此乃在例如將平形皮帶10及齒形皮帶20夾於上板34與下板32之間並利用螺釘36與螺栓35固定時，為確保平形皮帶10及齒形皮帶20不會重疊於連通孔34a~34l及連通孔32a~32l程度之空間的緣故。藉此，在平形皮帶10及齒形皮帶20上無需設置螺釘穿過之孔即能夠將平形皮帶10及齒形皮帶20夾於上板34與下板32之間而固定。因在平形皮帶10及齒形皮帶20上不形成螺釘穿過之孔，故能夠防止龜裂等自孔處擴大之風險。
平形皮帶10係以下述狀態配置，即：使在端部11上形成之6個齒部13與在接頭31之下板32之一個端部32y上形成之7個齒部33嚙合，並使在端部12上形成之6個齒部13與在接頭41之下板42之個端部42y上形成之7個齒部43嚙合(參照圖3及圖4)。
另一方面，齒形皮帶20係以下述狀態配置，即：使在端部22上形成之6個齒部23與在接頭31之下板32之一個端部32z上形成之7個齒部33嚙合，並使在端部21上形成之6個齒部23與在接頭41之下板42之一個端部42z上形成之7個齒部43嚙合(參照圖3及圖4)。
而且，如上述之使在平形皮帶10之端部11上形成之齒部13及在齒形皮帶20之端部22上形成之齒部23與接頭31之下板32之齒部33相嚙合之狀態下，上板34係以與下板32相對向之方式而配置。又，在上板34上所設置之連通孔34a~34l係配置於與在下板32上形成之連通孔32a~32l分別對向之位置。而且，螺釘36係自上板34側穿過連通孔34a~34l及連通孔32a~32l，與配置於下板32側之螺栓35螺合而被固定。
同樣，如上述之使在平形皮帶10之端部12上形成之齒部13及在齒形皮帶20之端部21上形成之齒部23與接頭41之下板42之齒部23相嚙合之狀態下，上板44係以與下板42相對向之方式配置。又，在上板44上所設置之連通孔44a~44l係配置於與在下板42上形成之連通孔42a~42l分別對向之位置。而且，螺釘46係自上板44側穿過連通孔44a~44l及連通孔42a~42l，與配置於下板42側之螺栓45螺合而被固定。
(具備皮帶升降機構50a、50b之升降搬送裝置50)
升降搬送裝置50如圖5所示，具有2組皮帶升降機構50a、50b，其等係在配置於上方之從動皮帶輪即平形皮帶輪51與配置於下部之驅動皮帶輪即齒形皮帶輪52之間捲掛皮帶機構30者；且在皮帶升降機構50a之接頭41與皮帶升降機構50b之接頭31之間，安裝有載置被搬送物件56之載物台55。
又，在齒形皮帶輪52之外周上，設置有與設置於皮帶機構30之齒形皮帶20之齒部23相嚙合之齒部，藉由來自步進馬達等之驅動裝置之驅動力，齒形皮帶輪52朝順旋轉方向(右旋轉：相當於順向旋轉驅動，圖中箭頭R)及逆旋轉方向(左旋轉：相當於逆向旋轉驅動，圖中箭頭L)旋轉。而且，藉由使皮帶升降機構50a之齒形皮帶輪52朝逆旋轉方向之旋轉與皮帶升降機構50b之齒形皮帶輪52朝順旋轉方向之旋轉為同步旋轉，而使載物台55上升。另一方面，藉由使皮帶升降機構50a之齒形皮帶輪52朝順旋轉方向之旋轉與皮帶升降機構50b之齒形皮帶輪52朝逆旋轉方向之旋轉為同步旋轉，而使載物台55下降。藉此，使被搬送物件56朝上下方向之搬送成為可能。
(平形皮帶10之齒部13之形成方法)
作為設置於平形皮帶10之齒部13之形成方法，可列舉以藉由切繪機或水刀切削出齒形狀而形成之切削成形、或藉由具有齒部形狀之模具使齒部13成形之射出成形等之方式，在只形成齒部13之後，將其 接合於皮帶本體部14。又，亦可列舉連續成形法，其係利用鼓式連續硫化方式連續地形成複數個齒部13，藉由將其切割為任意個數之長度而形成者。
作為將齒部13接合於皮帶本體部14之接合方法，可列舉熱壓熔接法，其係如圖6所示，在熱盤301上配置模具302，在設置於模具302之齒型之槽內放置齒部13，在其上放置皮帶本體部14及模具303，藉由從上方壓按熱盤304(圖中箭頭P)，而將齒部13熔接於皮帶本體部14之內面16。
又，作為將齒部13接合於皮帶本體部14之其他的接合方法，可列舉高週波熔接法，其係如圖7所示，在基台305所載置之模具306上嵌入皮帶本體部14，藉由來自高週波熔接機307之高週波能量之電場作用，使保持於保持具308之齒部13發熱而將齒部13熔接於皮帶本體部14。
在本實施形態中，作為將齒部13接合於皮帶本體部14之接合方法，係進行熱壓熔接。具體而言，係如圖9所示，首先在載置於熱盤301上之模具302所形成之6個槽(與齒部13相對應之齒型之槽)309內，配置利用切削成形而成形之6個齒部13(圖9(A))。其次，在配置於模具302所形成之6個槽309內之6個齒部13之上，載置皮帶本體部14之端部11(又，齒間距為20mm)(圖9(B))。而後，在皮帶本體部14之上放置平板狀之模具303，在壓按條件(熱盤設定溫度為190℃、加熱時間為8分鐘、壓力為0.3MPa)之下，進行從上方壓按熱盤304之熱壓熔接(壓按方向：圖中箭頭P)(圖9(C))，在平形皮帶10之端部11上形成齒部13(圖9(D))。又，上述內容係針對在平形皮帶10之一個端部11上熔接齒部13之情形進行了說明，在平形皮帶10之另一端部12上亦可同樣地熔接齒部13。
(齒剪切力之比較)
次之，如圖10所示，測定藉由上述熱壓熔接而形成之本實施形態之平形皮帶10之齒部13的齒剪切力。具體而言，使平形皮帶10之齒部13與齒剪切力測定裝置90之齒部91相嚙合，以皮帶緊固力矩為1kgf．cm(每1mm皮帶寬度)之壓力夾入平形皮帶10，以50mm/min之皮帶拉伸速度朝上方拉伸該平形皮帶10，來測定在平形皮帶10上形成之齒部13的齒剪切力。其結果顯示：本實施形態之平形皮帶10之齒部13的齒剪切力為3.9kN/20mm，與可耐受實施之基準值(3.8kN/20mm)為大致相同的值。
(皮帶機構30之製造方法)
其次，說明皮帶機構30之製造方法。
首先，說明接頭31、41之製造方法。又，因接頭31及接頭41之構造相同，故只說明接頭31之製造方法。
上板34係使已熔化之金屬流入模具內而成形(參照圖4)。又，下板32亦係使已熔化之金屬流入模具內而形成，此模具內係以可在下板32上形成齒部33之方式經挖出型樣(參照圖4)。
在已成形之下板32及上板34上，以使連通孔32a~32l及連通孔34a~34l分別配置於對向之位置之方式，利用鑽孔器等形成(連通步驟)。
又，亦可預先在上板34之模具中形成與連通孔34a~34l相對應之型樣，而使連通孔34a~34l形成於由模具形成之上板34上。同樣，亦可預先在下板32之模具中形成與連通孔32a~32l相對應之型樣，而使連通孔32a~32l形成於由模具形成之下板32上。該情形下，係以在下板32及上板34中，使連通孔32a~32l及連通孔34a~34l分別配置於對向之位置之方式預先形成型樣(連通步驟)。
藉由上述步驟製造接頭31、41之上板34、44及下板32、42。
其次，如圖3及圖4所示，以使平形皮帶10之寬度方向中央配置 於下板32之寬度方向之大致中央之方式，使在端部11上形成之6個齒部13與在接頭31之下板32之一個端部32y上形成之7個齒部33相嚙合，並使形成於端部12之6個齒部13與形成於接頭41之下板42之一個端部42y的7個齒部43相嚙合，以此狀態而配置。
另一方面，如圖3及圖4所示，齒形皮帶20係以下述狀態配置，即：使在端部22上形成之6個齒部13與在接頭31之下板32之另一端部32z上形成之7個齒部33相嚙合，並使在端部21上形成之7個齒部23與在接頭41之下板42之另一端部42z上形成之7個齒部43相嚙合。
其後，以使平形皮帶10及齒形皮帶20夾於下板32、42及上板34、44之間之方式，將上板34、44載置於平形皮帶10及齒形皮帶20之上(卡合步驟)。
另外，亦可在卡合步驟後，在下板32及上板34上，利用鑽孔器等形成連通孔32a~32l及連通孔34a~34l(連通步驟)。
經過上述卡合步驟後，在接頭31中將螺釘36自上板34側穿過連通孔34a~34l及連通孔32a~32l而與配置於下板32側之螺栓35螺合而固定(固定步驟)。在接頭41中亦可同樣地螺合。
經過上述步驟而製造成皮帶機構30。
(行走試驗)
其次，進行經由上述步驟製造而成之本實施形態之皮帶機構30的行走試驗。具體而言，係在下述狀態下，即：將成為環狀之皮帶機構30之齒形皮帶20側捲掛於齒形皮帶輪52(驅動皮帶輪，Dr：32齒)側，將平形皮帶10側捲掛於平形皮帶輪51(從動皮帶輪，Dn)側，在接頭31上附加重物(CR重量：163.4kg)，在表1所示之條件下，將升降(行走試驗)重複30萬次循環，針對試驗後之皮帶機構30之齒剪切力、平形皮帶10之伸長、齒部13之熔接部之剝離進行了評價。結果係在圖11顯示。
行走試驗之結果顯示：齒剪切力在行走前後未見大的差別。又，試驗後之平形皮帶10未見明顯的伸長(因若發生伸長則圖11之平形皮帶會在上下方向上伸長，故線99之位置會朝上方向上移動)。另外，在試驗後之齒部13之熔接部未見有剝離。
(效果)
根據上述本實施形態之平形皮帶10，由於係使分別在平形皮帶10之兩端部11、12所形成之6個齒部13卡合於在接頭31、41上所形成之複數個齒部33、43而固定於接頭31、41，故能夠將平形皮帶10牢固地固定於接頭31、41。
又，根據上述本實施形態之皮帶機構30，在將開放式平形皮帶10與開放式齒形皮帶20環狀地連接時，藉由將形成於平形皮帶10與齒形皮帶20各自之端部11、12與端部21、22之齒部13、23，與形成於接頭31及接頭41之齒部33、43分別卡合，能夠將平形皮帶10與齒形皮帶20牢固地連接為環狀。
又，由於平形皮帶10及齒形皮帶20之齒部13、23與接頭31及41之齒部33、43為複數個，故藉由挪移齒部13、23與齒部33、43相卡合之位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構30的周長。
又，根據上述本實施形態之皮帶升降機構50a、50b，在平形皮帶 輪51與齒形皮帶輪52之間，捲掛將平形皮帶10與齒形皮帶20牢固地連接為環狀之皮帶機構30，藉由使齒形皮帶輪52順、逆向旋轉驅動而使皮帶機構30在順、逆向旋轉方向上周繞移動，從而使皮帶機構30能夠在平形皮帶輪51與齒形皮帶輪52之間升降、周繞移動。
又，根據在上述本實施形態之皮帶機構30之製造方法中將平形皮帶10固定於接頭31之安裝方法，由於在卡合步驟中係使平形皮帶10上形成之齒部13與下板32上形成之齒部33卡合，故在固定步驟中之將螺釘36穿過連通孔32a~32l及連通孔34a~34l之前之準備階段，能夠將平形皮帶10夾於上板34與下板32之間並定位(臨時固定)於下板32之寬度方向之大致中央之位置。亦即，由於在卡合步驟中，將平形皮帶10定位(臨時固定)於下板32之寬度方向之大致中央之位置，故在固定步驟中能夠使螺釘36正確地穿過連通孔32a~32l及連通孔34a~34l而與螺栓35螺合。
又，上述本實施形態之平形皮帶10之皮帶本體部14係由熱塑性胺基甲酸酯成形，且將鋼絲15埋設於其周長方向上。藉此，能夠提高平形皮帶10之耐久性。
又，根據上述本實施形態之平形皮帶10，藉由使齒部13與皮帶本體部14以相同材料成形，能夠降低製造成本。
又，藉由切削成形、射出成形、或連續成形而形成平形皮帶10之齒部13，能夠在平形皮帶10之兩端部11、12上正確地形成齒部13。
又，在上述本實施形態之平形皮帶10中，藉由將齒部13利用熔接而接合於皮帶本體部14，能夠個別地製作皮帶本體部14與齒部13。
另外，根據上述本實施形態之皮帶機構30(圖12(B))，如圖12所示，與在捲芯102上捲繞平形皮帶10、利用螺釘103及螺栓104固定平形皮帶10與金屬殼體105之方法(參照專利文獻3、圖12(A))相比，能夠省略大約相當於捲芯之直徑之空間。又，因可省去捲芯，故能夠減少 部件數目。
(其他之實施形態)
在上述實施形態之皮帶機構30中，係將平形皮帶10與齒形皮帶20經由接頭31、41連接而構成，但並非限定於此構成。
本發明之皮帶機構含有1條本發明之平形皮帶、n-1條其他之開放式皮帶、及n個接頭， 前述平形皮帶之一端與第1個接頭之一端卡合，第1條其他開放式皮帶之一端與前述第1個接頭之另一端卡合，以下同樣：第n-1條其他開放式皮帶之一端與第n-1個接頭之另一端卡合，該第n-1條其他開放式皮帶之另一端與第n個接頭之一端卡合，該第n個接頭之另一端上有前述平形皮帶之另一端與之卡合而形成環， 前述n-1條其他開放式皮帶分別獨立地為平形皮帶或齒形皮帶， 從由前述平形皮帶及前述n-1條其他開放式皮帶組成的群中所選出的至少1條皮帶係齒形皮帶，該齒形皮帶在其至少一面之至少一部分上具有與前述齒形皮帶輪之前述複數個齒部相嚙合的複數個凸部， 與前述平形皮帶卡合之第1個接頭之一端及第n個接頭之另一端具有與前述平形皮帶之複數個凸部相卡合之複數個凹部。
在上述實施形態之皮帶機構30中，相當於n為2之形態。n亦可為1，換言之，亦可為將平形皮帶10之一個端部11固定於接頭31之一個端部32y，將平形皮帶10之另個端部12固定於接頭31之另個端部32z而形成為環狀之皮帶機構。n的上限係無特別限定，例如n=5左右。n為1~3係較佳者，n為1或2係特別適宜者。
又，本發明之皮帶機構包含至少1條本發明之平形皮帶即可，亦可包含複數條。另外，在本發明之皮帶機構中，皮帶機構所包含之平形皮帶全部係本發明之平形皮帶為特別適宜者。該情形下，所有之接頭具有與本發明之平形皮帶及齒形皮帶之兩端部所形成的凸部相卡合 之凹部為較佳者。藉由使在本發明之平形皮帶及齒形皮帶之兩端部形成之凸部與在接頭上所形成之凹部分別卡合，能夠將平形皮帶與齒形皮帶牢固地連接為環狀。
此外，由於本發明所涉及之開放式平形皮帶及齒形皮帶之凸部與和其等卡合之接頭之凹部之任何一者皆為複數個，故藉由挪移凸部與凹部相卡合之位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構的周長。
根據上述n為1之構成，在使開放式平形皮帶10為環狀時，由於係使在平形皮帶10之兩端部11、12上形成之複數個齒部13與在接頭31上形成之複數個齒部33卡合而固定於接頭31，故能夠使平形皮帶10之兩端部11、12牢固地固定於接頭31。
另外，由於平形皮帶10之齒部13與接頭31之齒部33為複數個，故藉由挪移齒部13與齒部33相卡合之位置，即能夠微調整環狀之皮帶機構130的周長。
在上述實施形態中，係針對接頭在皮帶機構之周向上與其一體之情形進行了說明，但並非限定於此。可使用例如在皮帶機構之周向上能夠分離之接頭，亦可使用將一端及另一端由其他構件連結之接頭。另外，皮帶機構包含複數個接頭時，其複數個接頭可分別為相同，亦可為不同。
藉由使用在皮帶機構之周向上能夠分離之接頭，能夠容易地將本發明之皮帶機構設置於複數個皮帶輪間。且藉由使用由其他構件連結一端及另一端之接頭，能夠配合所設置之皮帶輪之構成容易地調整皮帶之周長。
在上述實施形態中，係針對將齒部13熔接於皮帶本體部14之情形進行了說明，平形皮帶10亦可為具有平形狀之平形皮帶之部分與形成有齒部13之凸形皮帶部分(端部11、12)，且將平形狀之平形皮帶之部分與形成有齒部13之凸形皮帶部分接續而接合者。藉此，能夠分別 製作平形狀之平形皮帶之部分與形成有齒部13之凸形皮帶部分。
在上述實施形態中，係針對使用包含2片金屬製之薄板狀金屬板之接頭的安裝方法進行了說明，但並不限定於金屬製之構件，只要滿足本發明之皮帶機構使用之環境所要求之條件即可。且2片構件之材質可分別為相同，亦可為不同。
又，在上述實施形態中，係針對使用連結孔、螺釘及螺栓來固定2片構件之安裝方法進行了說明，但並不限定於此。例如亦可不形成連結孔，而在將平形皮帶夾於2片構件之狀態下自外側利用帶件(例如金屬製)或「」字型構件等固定。此外，即便為形成連通孔之情形，亦可利用螺釘以外之連通構件(帶件(例如金屬製)等)來固定。
以上係針對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並非限定於上述之實施之形態者，只要是在所記載之專利申請範圍內，本發明當可進行各種變更而實施者。
本申請案係基於2014年10月31日申請之日本專利申請案2014-222612號、及2015年10月27日申請之日本專利申請案2015-210764號而作成者，將其等內容作為參照而納入本申請案中。

Claims (7)

  1. 一種皮帶機構，其係捲掛在平形皮帶輪與於外周設置有複數個齒部的齒形皮帶輪之間者；該皮帶機構含有平形皮帶，該平形皮帶為開放式平形皮帶，在該平形皮帶之至少一面的兩端部，形成有與前述接頭上所形成之複數個凹部相卡合之複數個凸部，前述凸部之硬度為95~97A之範圍；該皮帶機構含有1條前述平形皮帶、n-1條其他之開放式皮帶(其中n為2以上的整數)、及n個接頭，且前述平形皮帶之一端與第1個接頭之一端卡合，第1條其他開放式皮帶之一端與前述第1個接頭之另一端卡合，以下同樣地，第n-1條其他開放式皮帶之一端與第n-1個接頭之另一端卡合，該第n-1條其他開放式皮帶之另一端與第n個接頭之一端卡合，於該第n個接頭之另一端卡合前述平形皮帶之另一端，而形成環，前述n-1條其他開放式皮帶分別獨立地為平形皮帶或齒形皮帶，從由前述平形皮帶及前述n-1條其他開放式皮帶組成的群中所選出的至少1條皮帶，在其至少一面之至少一部分具有與前述齒形皮帶輪之前述複數個齒部相嚙合的複數個凸部，與前述平形皮帶相卡合之第1個接頭之一端及第n個接頭之另一端，具有與前述平形皮帶之複數個凸部相卡合之複數個凹部。
  2. 一種皮帶機構，其係捲掛在複數個皮帶輪間者；該皮帶機構包含如請求項1之前述平形皮帶、及1個接頭，且前述平形皮帶之一端與前述接頭之一端卡合，於前述接頭之另一端卡合前述平形皮帶之另一端，而形成環，與前述平形皮帶卡合之前述接頭之一端及另一端，具有與前述平形皮帶之複數個凸部相卡合之複數個凹部。
  3. 如請求項1之皮帶機構，其中n為2。
  4. 如請求項1至3中任一項之皮帶機構，其中前述接頭之至少一個能夠在皮帶機構之周向上分離。
  5. 如請求項1至3中任一項之皮帶機構，其中前述接頭之至少一個由其他構件連結其一端及另一端。
  6. 如請求項1之皮帶機構，其中前述接頭具有較前述平形皮帶之寬度及具有前述複數個凸部的皮帶之寬度更大寬度之薄板狀構件與具備複數個凹部之構件，前述平形皮帶之寬度方向中央配置於前述薄板狀構件及前述具備複數個凹部之構件之一端且寬度方向之大致中央，具有前述複數個凸部之皮帶之寬度方向中央配置於前述薄板狀構件及前述具備複數個凹部之構件之另一端且寬度方向之大致中央，使形成於前述平形皮帶之複數個凸部及前述皮帶所具有之複數個凸部卡合於前述具備複數個凹部之構件之該複數個凹部，將前述平形皮帶及前述皮帶夾入於前述薄板狀構件與前述具備複數個凹部之構件之間，而且，前述薄板狀構件及前述具備複數個凹部之構件分別形成有將不經由前述平形皮帶及前述皮帶而相對向的位置連通之複數個連通孔，且將連通構件插入於前述薄板狀構件及前述具備複數個凹部之構件中之對向之前述連通孔，而將前述薄板狀構件與前述具備複數個凹部之構件予以固定。
  7. 一種皮帶升降機構，其包含：如請求項1至5中任一項之前述皮帶機構、前述平形皮帶輪、及前述齒形皮帶輪，且前述平形皮帶輪係從動皮帶輪，前述齒形皮帶輪係配置於較前述平形皮帶輪更下方之驅動皮帶輪，前述皮帶機構之前述平形皮帶捲掛於前述平形皮帶輪，前述皮帶機構之前述齒形皮帶捲掛於前述齒形皮帶輪，前述皮帶機構藉由前述齒形皮帶輪之順向旋轉驅動及逆向旋轉驅動而升降周繞移動。
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