JP2005145568A - 突起付き搬送ベルト - Google Patents

Abstract

【目的】
本発明は、ピンを用いることなく過負荷に対して安全に対応できる突起付き搬送ベルトを提供する
【構成】
ベルト本体に設けた支持部材に突起部材を取り付けた突起付き搬送ベルトであって、支持部材と突起部材に係合用の凹部及び／又は凸部を設け、両者の係合を着脱自在の構成とした
【選択図】 図３

Description

本発明は、ベルト背面に突起が設けられた突起付き搬送ベルトに関する。この突起は、ベルト背面で物品を搬送する場合の物品間の仕切りとなったり、ベルトの走行位置を検知するセンサーを作動させたり、物品を押して移動させたり等する機能を果たすものである。

突起をベルトの背面に形成するに当たり、本出願人は、ベルト背面に一体に立設された支持部に貫通孔を設け、その支持部を外嵌又は挟持する一対の脚部を有し且つその支持部に固設された突起部材に、支持部の貫通孔を充塞して通じ且つ両脚部を連結する脚部連結部を一体に設けるようにしたものを先に提案している（特許文献１：特許第３４４９４１５号公報）。図８参照。本例は、支持部材４に形成された貫通孔５内を突起部材６の成形と同時に樹脂を充填して充塞して脚部連結部材７ｂを一体的に形成するものであるから、突起部材は支持部に強固に接続され脱落することがない。
また、支持部の貫通孔にステンレス製のピンを挿通し、それに突起部材を外嵌させた構成も提案している（特許文献２：特開２００２−８７５６７号公報、特許文献３：特開２００１−１０６３１８号公報）。この提案は、支持部とピンと突起部材の３つの部材から構成されるものである。
特許第３４４９４１５号 特開２００２−８７５６７号公報 特開２００１−１０６３１８号公報

この種の突起付き搬送ベルトの突起には、突起先端に障害物が接触し、搬送の障害となる異常が発生することがある。このような過負荷が発生する用途においては、特許文献１に提案した例は、連結部の引き千切れやモーター等の駆動部の損傷が発生する等の事故になる。連結部が引き千切れた場合はベルトの交換が必要であり、駆動部の損傷の場合は、装置の運転を長期に止める必要が生ずる。
また、ピン方式では、３つの部材から構成され、部品点数も多くなり、工程数も多く、生産性の向上が望めない。

本発明は、ピンを用いることなく過負荷に対して安全に対応できる突起付き搬送ベルトを提供することを目的とするものである。

本発明は、支持部材と突起部材の結合を着脱自在な構造として、過負荷に対して両者が分離して過負荷を回避し、あるいは、突起部材を障害物との接触によって変形させ、負荷を逃がす構成とし、さらに両者を組み合わせて負荷の強度に応じて回避手段を講ずるようにしたものである。

具体的な、構成は次のとおりである。
(1) ベルト本体に設けた支持部材に突起部材を取り付けた突起付き搬送ベルトであって、
支持部材と突起部材に係合用の凹部及び／又は凸部を設け、
両者の係合を着脱自在の構成としたことを特徴とする突起付き搬送ベルト。
(2) 係合用凹部及び凸部は、複数対設けたことを特徴とする(1)記載の突起付き搬送ベルト。
(3) 係合用の凹部及び凸部の横断面の形状は、円形あるいは多角形とすることを特徴とする(1)又は(2)記載の突起付き搬送ベルト。
(4) 係合用の凹部及び凸部の縦断面の形状はテーパあるいは逆テーパとなっていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
(5) 突起部材の材質を支持部材の材質よりも軟らかい材質としたことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
(6) 突起部材に過負荷が作用した場合、係合が解除されて過負荷を回避することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
(7) 突起部材に加わる軽度の過負荷に対しては、軟質材で形成された突起部材の変形により回避し、重度の過負荷に対しては両者の係合が解除されることによって過負荷が回避されることを特徴とする(5)に記載の突起付き搬送ベルト。
(8) 突起部材に空隙を設けたことを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
(9) ベルトが歯付きベルトであることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
(10) 軟質材で形成された突起部材が変形により、過負荷を回避することを特徴とする突起付き搬送ベルト。

・ 係合用の凹凸の組合せは様々で、形状、個数、位置によって、係合強度をコントロールすることができ、用途に応じた多様な対応が可能となる。
・ 本発明は、支持部材と突起部材の結合を着脱自在な構造として、過負荷に対して両者が分離して過負荷を回避し、あるいは、突起部材を障害物との接触によって変形し、負荷を逃がす構成とし、さらに両者を組み合わせて負荷の強度に応じて回避手段を講ずることができる。
・ 突起部材が外れた場合は、ベルト自体の損傷がないばかりか、装置自体への致命的な損傷を防ぐことができる。
・ 脱落した突起部材は、再度取り付けて継続使用が可能である。
・ 突起部材を軟質材で構成した場合は、障害物との接触に対して、変形することにより一時的に回避することができる。そのまま、ベルトは使用することができる。
・ 突起部材を軟質材で構成した場合であって、突起物の変形のみでは障害を克服できないときは、突起部材の係合が外れて回避するという２段の回避手段を採ることができる。
・ 突起部材に設けた空隙によって、脚部の開閉が容易となり、結合作業性が向上する。また、軟質材の変形にあたっては、変形性能が向上する。
・ 軟質材で構成した突起部材の背面に凹部を形成することにより、圧力を吸収して、変形性能を向上させることができる。
・ 突起部材の脱落や変形を感知して、異常発生の検知とすることができる。

本発明は、歯付きベルトやＶベルトなどの背面に一体に形成した支持部材に突起部材を取り付けて、突起部材によるシートなどの搬送支持部の形成やタイミングの検知具に使用できるものである。

突起の大きさ、外形は特に限定されるものではないが、進行方向の上部に張り出しを設けると、搬送物がめくり上がって、突起を乗り越える動きを規制することができる。突起の配置は、ベルトに１個、一定間隔をおいて複数個、あるいはベルトの幅方向全体に渡る幅、一部の幅、幅方向に複数個など各種の配置ができる。

突起は、ベルト本体に一体に設けた支持部材に突起部材を外嵌することによって形成する。支持部はベルトがプーリを回装する動作を妨げることのない幅でベルトから立設する。例えば、歯付きベルトにおいては、歯のピッチ程度が望ましい。ただし、プーリ間を往復動し、突起がプーリに回装しない態様ではこの制約はない。 これに対して、突起部材は、底面がベルトの表面に接するが、ベルトとは切り離されているのでプーリの回装には影響を与えない。

支持部材と突起部材の係合は、両者に設けた嵌合用の凹凸を用いて、着脱自在に組み付けられている。両者の組立は、別個に形成して組み立て工程を経ることもできるし、支持部材を成形型で覆い該型内に樹脂を射出することによって、突起部材の成形と組付けを同時に行うことができる。
係合のための凹凸の形状は、相互補完関係の組合せの各種の形状とすることができる。形状の設計は係合強度を考慮して決定される。係合強度には、凹凸の形状の外、突起部材がベルト表面と接触する面積にも影響される。

ベルト本体は、歯付ベルトの他、平ベルト、Ｖベルト等であってもよい。

突起部材の材質は、先行例として本出願人が開示したものが利用できる。例えば、アセタール樹脂（ＰＯＭ）、弾性ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、アクリロノトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）等である。突起部材は弾性素材で形成され、少なくとも、着脱自在に係合される程度の弾性が必要である。さらに、より軟質の弾性とすることにより、衝撃を突起部材が変形することにより回避動作できるように設計することができる。

以下、本発明を図１乃至図８に示す実施例により具体的に説明する。
図１は、突起付き搬送ベルトの全体概要図を示す。図２は、突起部Ｔの拡大図を示す。図３は、突起部材と支持部材の分解図を示す。図４は、図３に示された突起部材と支持部材の断面図を示す。図５は、突起部材の係合用凹凸部のバリエーションを示す。図６は支持部材の係合用の凹凸部のバリエーションを示す。図７は、軟質材で構成した突起部材の変形例を示す。図８は、従来例の突起部の断面を示す。

図１に示すように、突起Ｔが取り付けられた突起付き搬送ベルトは、左右のプーリに掛け渡されて、回動する。この突起付きベルトは、ベルト背面に設けられた突起部材６により紙葉類等の搬送物を押圧して水平搬送したり、突起部材６により搬送物を支持して上下搬送するのに使用されるものである。この図示の例では、障害物Ｓに接触した状体を示している。この接触による負荷によって、ベルトの損傷などの異常が発生することとなる。接触による負荷が大きい場合に、突起Ｔを構成する突起部材６がベルトから外れるように構成することによって、装置に発生する異常を最小限に止めようとするものである。以下に、この突起のＴの構成を説明する。
この実施例では、歯付きベルトが用いられている。また、障害物Ｓとして示した接触体を接触センサーとした場合には、タイミングを検知する機能も付与することができる。

図８は、本出願人が先に出願した従来例であるが、基本構成は共通するので、図８を引用して、概略を説明する。
ベルト本体１が歯付ベルト本体であって、そのベルト背面に支持部材４が立設され、その支持部材４に突起部材６が固設された構成のものである。
ベルト本体１は、ポリウレタン組成物からなり、内面にベルト歯部２，２，…が所定ピッチで設けられている。また、各ベルト歯部２の底部に沿って抗張体としてのアラミド繊維からなる芯線３がベルト幅方向にピッチを形成した螺旋状をなして埋設されている。

支持部材４は、ベルト本体と一体に形成され、板面がベルト走行方向を向く矩形であり、その中央には外郭形状が円形の貫通孔５が設けられている。
突起部材６は、アセタール樹脂（ＰＯＭ）製の板状であり、支持部材４を挟持する１対の前側脚部７ｆ，後側脚部７ｒが設けられていると共に、支持部材４の貫通孔５を充塞して通じ且つ両脚部７ｆ，７ｒを連結する脚部連結部７ｂが一体に設けられている。また、突起部材６上端には、搬送物のはみ出しを規制するはみ出し規制部がベルトの進行方向に突設されている。
すなわち、突起部材６は、一対の脚部７ｆ，７ｒで支持部材４を挟持し、且つ、脚部連結部７ｂが貫通孔５を充塞して通じ且つ両脚部７ｆ，７ｒに結合していることにより、物理的に支持部材４に固設されているものである。なお、突起部材６底部はベルト背面に接触しているのみであり、これによってベルトをプーリに巻き掛けた際、突起部材６とベルト背面との接触が解かれ、ベルトはプーリに沿って適正に巻き掛けられることとなる。
そして、この突起付きベルトは、ベルト背面に設けられた突起部材６により紙葉類等の搬送物を押圧して水平搬送したり、突起部材６により搬送物を支持して上下搬送するのに使用されるものである。
以上の構成の突起付きベルトによれば、支持部材４に設けられた貫通孔５に突起部材６に一体に設けられた脚部連結部７ｂが充塞して通じ、支持部材４又は突起部材６が破損されない限り突起部材６が支持部材４から脱落することはないので、突起部材６の支持部材４への固設状態は極めて強固なものとなっている。

本実施例は、この強固な固設状体が過負荷が発生するような使用状態では、ベルトの破損あるいは搬送装置が組み込まれている機器への過剰負荷による損傷を与えかねないことを解消するために、過負荷が作用した場合に突起部材を支持部材から脱落する構成としたものである。

図２に示したものは、突起付き搬送ベルトの突起部の拡大斜視図である。
歯付きベルト本体１の背面に一体に形成された支持部材４を突起部材６の前側脚部７ｆと後側脚部７ｒが挟み込んだ状体となっている。外れ止めとして、支持部材４に形成された貫通孔５に、前側脚部７ｆと後側脚部７ｒに設けた凸状部を挿入させた構成としている。

その分解図を図３に示す。
(a)図には、基本的な形状の突起部材６の斜視図が示されている。略直方体の外形を為し、下部中央にスリットを設け、その左右の片を前側脚部７ｆと後側脚部７ｒとし、該脚部の中央には凸部２０を形成し、該スリット上部に空隙１０を長手方向に貫通して形成している。
一方(b)図には、基本的な形状の支持部材４の斜視図が示されている。歯付きベルト本体１の背面に略直方体形状に一体に形成され、中央部に左右に貫通する貫通孔５が形成されている。この貫通孔には、突起部材の凸部が挿入されるものであるから、挿入を許容する外形と深さであれば十分であるから、必ずしも貫通している必要はなく、左右の凸部が挿入される深さの凹部であれば十分である。

図４には、図３に示された突起部材と支持部材の断面が示されている。(a)図は、凸部２０を含む断面であり、(b)図は貫通孔５を含む断面である。
支持部材の直方体の外形は突起部材のスリットが外嵌される関係の形状とされる。また、凸部２０は貫通孔５に挿入され嵌着される形状と大きさの関係であって、本例では、円柱状と円形筒状である。突起部材６に設けられた空隙１０は、突起部材６を支持部材４に外装する際に、前側脚部７ｆと後側脚部７ｒとを外側に拡開し易いように設けてある。また、この空隙は、過負荷が突起に作用した場合に、突起部材と支持部材との係合が解除されるときにも同様に作用する。突起部材の材質は、少なくともこれらの拡開を許容する程度の弾性材が用いられる。

４図(c)には、突起部材６の脚部の拡大図が示されている。前側脚部７ｆには凸部２１が、後側脚部７ｒには凸部２２の形成されている。それぞれの寸法は、前側脚部７ｆの幅寸法をｗ１、後側脚部７ｒの幅寸法をｗ２、凸部２１の長さをｐ１、太さをｄ１、凸部２２の長さ、太さをそれぞれｐ２，ｄ２とする。ここに示されたそれぞれの寸法は、同一である必要はなく、必要とする係合強度や組み付け操作を考慮して決定される事項である。
図示の例では、ｐ１＞ｐ２、ｗ２＞ｗ１として、進行方向側（前側脚部７ｆの方から）から受ける圧力に対して、抵抗力が大きくなるように設定している。
このようにすることにより、凸部２１による抜け止め抵抗が大きくなり、ｗ２が広いので抵抗モーメントを大きくすることができる。なお、脚部底面は、ベルト背面とは平面的には接触するが、プーリの回転に沿うことができるように切り離されているので、前からの圧力に対して前側脚部７ｆの底面ｗ１は、浮き上がり、抜け止めの抵抗とはならないから、主に抜け止め抵抗は、凸部２１の係合力と後側脚部７ｒの底面の支持力により、次いで、凸部２２の係合力による。

なお、前側脚部７ｆの底面は浮き上がり易く、紙等のシート状物などの搬送物を咬み込む危険に対しては、本出願人が先に提案した特開２００２−８７５６７号公報に開示した手法により侵入防止措置を講ずることができる。

成型及び組立方法は、突起部材と支持部材を別々に作成して組み立てることもでき、支持部材を突起部材の型で覆い樹脂を注入して、突起部材の成型と組付けを同時に行うことも可能である。この後者方法は本出願人が先に提案した特許出願の方法を採用でき、ここでは、一例として、特許第３４４９４１５号公報記載の例を紹介する。

＜ベルト本体形成工程＞
ベルト背面に板状支持部材が立設された歯付ベルト本体が成形されるようなキャビティを有する注型用金型にウレタンプレポリマー組成物を注入し、加熱して硬化させる。これによって、そのキャビティ形状に対応したベルト本体が成形されることとなる。なお、注型用金型には上記組成物の注入前に予め心線を緊張状態でセットしておき、ベルトに心線が埋設されるようにしておく。
＜貫通孔形成工程＞
板状支持部の中央部に外郭形状が円形の孔を左右から穿孔し、中央部には貫通しないように仕切り壁を残す。
＜射出成形金型セット工程＞
突起部材を成形するための射出金型内に板状支持部材のみをインサートし、所定位置にセットする。
＜樹脂射出工程＞
射出金型内に溶融したアセタール樹脂（ＰＯＭ）を射出する。このとき、支持部材に設けた孔には溶融樹脂が流入充填されると共に、突起部材が成形されることとなる。
＜脱型工程＞
射出成形金型からベルトに取り付けられた突起部材を取り出す。板状支持部材が熱可塑性樹脂によって形成された突起部材で覆われ、しかも板状支持部材に設けられた孔に突起部材の凸部が充塞されているので、組み付け作業は必要がない。組み付け不良も発生しないので、歩留まりの向上に寄与する。

以上の説明は、支持部材４に凹部を設け、突起部材６に凸部を設けた例を主にして説明してきたが、係合用の凹凸の形成はどちらか一方に限定する必要はなく、相対的なものである。また、係合箇所も複数、上下、あるいは長さ方向に複数設けても良いものである。そして、形状も、円に限らず、三角形、多角形、不定形などの横断面とテーパ、逆テーパ、片テーパ、曲線、先側膨出、先絞りなどの縦断面形状など各種を挙げることができる。

これらのバリエーションの断面を図５、図６に例示する。
図５は突起部材側を例示している。
ａ−１は左右に凸部と上部に空隙を形成した例、ａ−２は左右に凹部を形成した例、ａ−３は左側に凸部、右側に凹部を形成した例、ａ−４は左右に凸部上部に凹部を形成した例、ａ−５は左右に凸部を２段に形成した例、ａ−６は先端広がりの台形の凸部を左右に形成した例、ａ−７は先端を短辺とした台形の凸部を左右に形成した例、ａ−８は円形の凸部を左右に形成した例、ａ−９は右側のみに凸部を形成した例である。ａ−２からａ−９の例においても、ａ−１と同様に空隙を設けることができる。
ａ−７のようなテーパを設けた場合は、係脱が容易である。また、ａ−９の例のように左右非対称に設けることも可能である。ａ−９の場合は、前側脚部側に凸部を形成し、後側脚部側をストレートに形成したので、凸部を長く、後側脚部底面を大きくとることができ、係止強度を強くできる構造である。

図６は支持部材側を例示している。
ｂ−１は左右に凹部を形成した例、ｂ−２は凹部を貫通させ例、ｂ−３は左右に凸部を形成した例、ｂ−４は左に凹部右に凸部を形成した例、ｂ−５は左右に凹部を上に凸部を形成した例、ｂ−６は凹部を上下に２段に形成した例、ｂ−７は先端広がりの台形の凹部を左右に形成した例、ｂ−８は先端を短辺とした台形の凹部を左右に形成した例、ｂ−９は円形の凹部を左右に形成した例、ｂ−１０は右側のみに凹部を形成した例である。ｂ−１１は、凹部の上側に切り込みを入れた例である。この切り込みによって、係合の解除を助長することができる。凹部貫通した貫通孔である場合は、凸部が連通していても、係脱可能とすることができる。
図５と図６に図示された凹凸は、互いに補完するする形状と組み合わせて係合できる。

図７に実施例２の例を示している。
本例は、突起部材をより軟質な素材で成形して、軽度な過負荷に対しては、突起部材の変形によって回避し、重度の過負荷に対しては突起部材と支持部材の係合を解除して回避しようとするものである。これによって、突起部材の脱落回数を減らし、装置を停止させる回数を減らし、あるいは、停止しても、安全を確認するだけで再始動させて、メンテナンス性能を向上させるものである。
具体的には、次のような構成である。
実施例１とは、基本的に、突起部材の素材を軟らかくし、より弾性変形し易いようにした点で異なり、他の構成は共通するものである。突起部材の硬度は、ＪＩＳ−Ａ４０°〜９０°を使用することができる。
また、空隙１０は、脚部を挿入する際の拡開作用に加えて、弾性変形の機能を向上させる上でも有効であり、また、突起部材の背面側に凹みや切り欠きを設けると、変形性を向上させることができる。
図７の(a)は、支持部材４０に軟質性突起部材６０を取り付けた通常の状態姿勢を示し、(b)は軽度の過負荷Ｆが作用した場合に突起部材が変形した状態を示している。
図７の(c)は、空隙１０と凹み６１を背面に設けた軟質性突起部材６０を取り付けた通常状態姿勢を示し、(d)は軽度の過負荷Ｆが作用した場合に突起部材が空隙１０と凹み６１の変形吸収作用を受けて大きく変形した状態を示している。

本実施例は、実施例２における支持部材と突起部材の係合をより強度にした例である。係合強度を高くすることにより、過負荷の大部分は、突起部材の変形能力で回避することとするものである。これによって、さらにメンテナンス性能を向上させるものである。
具体的な構成は、実施例２と同様であるから省略する。図５及び図６に例示されたバリエーションも当然適用できるものである。比較的係合が外れにくい形状を採用できる。さらに、極端な変形例として、図６のｂ−２に示される支持部に設けた貫通孔を充塞するように突起部材の凸部が左右連続して、一体に形成された場合でも、応用できるものである。

突起付き搬送ベルトの全体概要図 突起部Ｔの拡大図 突起部材と支持部材の分解図 図３に示された突起部材と支持部材の断面図 突起部材の係合用凹凸部のバリエーション図 支持部材の係合用の凹凸部のバリエーション図 軟質材で構成した突起部材の変形例 従来例の突起部の断面

符号の説明

１ ベルト本体
２ 歯部
３ 芯線
４ 支持部材
５ 貫通孔
６ 突起部材
６ａ 搬送支持面
７ 脚部
７ｂ 脚部連結部
７ｆ 前側脚部
７ｒ 後側脚部
１０ 空隙
２０、２１、２２ 凸部
４０ 支持部材
６０ 軟質突起部材
６１ 凹み
Ｆ 過負荷
Ｔ 突起

Claims (10)

1. ベルト本体に設けた支持部材に突起部材を取り付けた突起付き搬送ベルトであって、
   支持部材と突起部材に係合用の凹部及び／又は凸部を設け、
   両者の係合を着脱自在の構成としたことを特徴とする突起付き搬送ベルト。
2. 係合用凹部及び凸部は、複数対設けたことを特徴とする請求項１記載の突起付き搬送ベルト。
3. 係合用の凹部及び凸部の横断面の形状は、円形あるいは多角形とすることを特徴とする請求項１又は２記載の突起付き搬送ベルト。
4. 係合用の凹部及び凸部の縦断面の形状はテーパあるいは逆テーパとなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
5. 突起部材の材質を支持部材の材質よりも軟らかい材質としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
6. 突起部材に過負荷が作用した場合、係合が解除されて過負荷を回避することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
7. 突起部材に加わる軽度の過負荷に対しては、軟質材で形成された突起部材の変形により回避し、重度の過負荷に対しては両者の係合が解除されることによって過負荷が回避されることを特徴とする請求項５に記載の突起付き搬送ベルト。
8. 突起部材に空隙を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
9. ベルトが歯付きベルトであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の突起付き搬送ベルト。
10. 軟質材で形成された突起部材が変形により、過負荷を回避することを特徴とする突起付き搬送ベルト。
    

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