JP2017518942A - コンベヤ用の多方向ローラアセンブリ - Google Patents

Abstract

物品を移動させるためのコンベヤおよび方法は、ローラを方向付けるための方向付け構成要素と、ローラを作動するための作動構成要素とを含む多方向ローラアセンブリを使用する。【選択図】図４

Description

本出願は２０１４年６月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／０１６，７３２号明細書（表題「Ｍｕｌｔｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｒｏｌｌｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ｆｏｒ ａ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ」）に基づく優先権を主張し、当該仮出願の内容を参照によって本明細書に援用する。

本発明は広義には動力駆動式コンベヤに関し、詳細には、コンベヤシステムを介して物品の軌道を操作するためのローラを有するコンベヤに関する。

多くの包装品および材料を取り扱う用途では、搬送される物品をコンベヤの片側に方向転換することを必要とする。２つの例は、物品をベルトの側方から外へ分類すること、およびベルトの側方に対して物品を位置合わせすることである。Ｃｏｓｔａｎｚｏに付与された米国特許第６，４９４，３１２号明細書（「Ｍｏｄｕｌａｒ Ｒｏｌｌｅｒ−Ｔｏｐ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ Ｂｅｌｔ ｗｉｔｈ Ｏｂｌｉｑｕｅｌｙ−Ａｒｒａｎｇｅｄ Ｒｏｌｌｅｒｓ」、２００２年１２月１７日）は、以下のようなコンベヤシステムを開示しており、そのシステムでは、ベルト移動方向に対して斜めの車軸上でコンベヤベルトに取り付けられた円筒ローラが、下に横たわる支持表面によって作動され、ベルトがベルト移動方向に前進するとき、支持表面上を斜めローラが走行する。ベルトが前進するとき、ローラと支持表面とが接触することによって、ローラは回転される。斜めローラの回転によりローラの上の物品はコンベヤベルトを横切ってコンベヤの片側へ押される。これらの斜めローラベルトは、ローラが、ベルト移動方向（０°のローラ角度として定義される）と、ベルト移動方向から約３０°程度との間の角度で回転するように配置される限り、平坦な支持表面上で非常に上手く作用する。ローラ角度が３０°を超える場合、ローラは平坦な支持表面上で過度に空転する。

Ｆｏｕｒｎｅｙに付与された米国特許第６，９６８，９４１号明細書（「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ」、２００５年１１月２９日）は、非常に幅広いローラ角度に対応する改善された支持表面を記載している。平坦な支持表面を使用する代わりに、Ｆｏｕｒｎｅｙは、ベルト移動方向の軸上で回転するように配置された作動ローラの外周面を使用する。コンベヤベルトが前進するとき、斜めのベルトローラは、下に横たわる作動ローラ上を回転し、作動ローラもまたそれらの軸上で回転される。外周面の支持表面が回転するので、空転は低減され、より広いローラ角度に対応することができる。より広いローラ角度によって、平坦な支持表面によって可能なものよりもはるかに鋭い物品方向転換軌道が可能になる。しかし、作動ローラは、単純な平坦支持表面よりも高価であり、またわずかに複雑である。

Ｆｏｕｒｎｅｙに付与された米国特許第７，５８８，１３７号明細書（「Ｃｏｎｖｅｙｏｒ Ｂｅｌｔ Ｈａｖｉｎｇ Ｒｏｌｌｅｒｓ ｔｈａｔ Ｄｉｓｐｌａｃｅ Ｏｂｊｅｃｔｓ」、２００９年９月１５日）は、物品をコンベヤベルトから方向転換するために使用される複数のローラセットを含むコンベヤベルトを記載する。物品をコンベヤから方向転換することができる角度は限定的である。

選択された軌道に沿って製品を方向転換するためのローラアセンブリは、ローラと、ローラ方向付け装置と、ローラアクチベータとを含む。ローラアクチベータは、選択された方向のローラの回転を誘起するようにローラ方向付け装置の周りを回転し得る。ローラプレートはローラアセンブリのアレイを収容し、その少なくとも一部は、噛み合った歯を介して連結される。

本発明の一態様によれば、ローラアセンブリは、ローラを取り付けて方向付けるための第１ギヤと、第１ギヤに取り付けられたローラと、ローラを起動するための第１ギヤに結合された第２ギヤとを含む。

別の実施形態によれば、コンベヤシステム内でローラを起動するための装置は、内側シェルフと中央開口とを有するリングと、リングの外周面の周りに分散された複数の外周歯と、ローラに接続されたギヤと係合するためにリングの中央開口に沿って内側表面の周りに分散された複数の下向きの内歯とを含む。

別の実施形態によれば、コンベヤ中のローラのハウジングは、ローラを取り付けるための第１構成要素と、第１構成要素および第２構成要素の間でローラを挟むための第２構成要素とを含む。第２構成要素は中心軸周りのローラの回転を誘起するために第１構成要素の周りで回転可能である。

別の態様によれば、ローラプレートは、複数の開口を有する第１のプレートと、第２のプレートと、第１および第２のプレートの間のローラアセンブリのアレイとを含む。各ローラアセンブリは、開口から突出するローラと、ローラの回転を誘起するために隣接ローラアセンブリの外周歯と噛み合う外周歯とを有する。

本発明のこれらの態様および特徴は、以下の記載、付随する請求項、および添付の図面中により詳細に記載される。

図１は、本発明の実施形態による多方向ローラのアレイを含むローラプレートの等角図である。 図２は、図１のローラプレートの上面図であり、ローラは第１の向きにある。 図３は、図１のローラプレートの上面図であり、ローラは第２の向きにある。 図４は、図１のローラプレートで使用するのに適した多方向ローラアセンブリの等角図である。 図５は、図４の多方向ローラアセンブリの上面図である。 図６は、図４の多方向ローラアセンブリの底面図である。 図７は、ローラアセンブリを方向付けるための下部リングギヤに取り付けられたローラの等角図である。 図８は、ローラを作動するための上部リングギヤに結合されたローラの底面図である。 図９は、多方向ローラアセンブリで使用するのに適したローラの側面図である。 図９のローラの等角図である。

コンベヤシステムは多方向ローラアセンブリのアレイを含む。各多方向ローラアセンブリは、ローラを方向付けかつ取り付けるためのボトムギヤと、ローラを起動するためのトップギヤとを含む。本発明は以下、特定の例示的実施形態に関して記載されるが、本発明はそれらの例示的実施形態に限定されない。

図１は、本発明の実施形態によるコンベヤシステムで使用するのに適した多方向ローラのアレイを含むローラプレートを示す。例示的ローラプレート１０は、多方向ローラアセンブリ２０のグループを取り付けるための、トッププレート１２およびボトムプレート１４として示されるハウジングを含む。各多方向ローラアセンブリ２０は、選択された軌道に沿って搬送物品を方向付けるように選択された角度で方向付けられるローラ２２を含む。例示的ローラプレートは、６列のローラアセンブリを有し、各列は６個のローラアセンブリを含み、合計で３６個のローラアセンブリになるが、本発明はローラアセンブリのこの例示的数および構成に限定されない。

上部プレート１２は複数の開口１６を含み、複数の開口１６は多方向ローラアセンブリ２０の少なくとも一部が搬送物品と接触することを許容するようにプレート１２の上面を越えてその上に突出することを許容する。

例えば、図２に示されるように、多方向ローラアセンブリ２０は、搬送される物品に対し第１の軌道を形成するために第１の方向に方向付けられ得る。図２の実施形態において、ローラ２２の軸２４は、第１搬送方向３０に対して第１の選択角度αで方向付けられ、この搬送方向は標準的な搬送方向であり得る。図２の実施形態はローラアセンブリ２０の全てを同じ方向で示すが、本発明はそのように限定されず、各ローラアセンブリは選択された方向を有してもよい。ローラ２２が第１の回転方向４０において軸２４の周りを回転するとき、搬送物品は、軸２４に対して垂直な第２の搬送方向５０に押される。反対の回転方向４２におけるローラ２２の回転は、反対の第３の搬送方向５２におけるローラと接触する製品の移動を引き起こす。

図３の実施形態では、多方向ローラアセンブリ２０は、第１搬送方向３０に対して第２の角度θで方向付けられる。回転方向４０’における軸２４周りのローラ２２の作動により搬送物品は別の搬送方向５０’に押される。方向４０’と反対の別の方向４２’におけるローラの回転は、方向５０’と反対の搬送方向５２’におけるローラと接触する製品の移動を引き起こす。

搬送される製品の得られる搬送方向は、ローラの向き、ならびに起動されるときのローラの回転方向に基づく。得られる製品軌道は、９０°プラスまたはマイナス標準搬送方向３０に対するローラ２２の向き角度である。ローラ軸が標準搬送方向に対して垂直のとき、得られる製品軌道は、ローラの回転方向に依存して、標準搬送方向３０に沿う、または標準搬送方向と反対である。ローラ２２は所望の出力軌道を達成するようにいずれかの適切な角度で方向付けられ得る。

図４は、図１〜３に示されるローラプレート１０など、搬送システムのローラプレートでの使用に適した、または搬送システムの別の装置で使用するのに適した多方向ローラアセンブリ２０の実施形態の等角図である。図５はアセンブリ２０の上面図であり、図６はアセンブリ２０の底面図である。例示的ローラアセンブリ２０は、搬送される物品を選択された方向に方向付けるためのローラ２２を含む。ローラ２２のハウジングは、ローラ２２を方向付けるための第１構成要素と、ローラ２２を作動するための第２構成要素とを含む。この例示的方向付け用構成要素は下部リングギヤ６０であり、この例示的作動用構成要素は、ローラ２２を間に挟みながら下部リングギヤのキャップを形成する上部リングギヤ７０である。

図７に示されるように、下部ギヤ６０は、ローラ２２の車軸端部２３を受け入れるための、反対側に配置された溝６３を含む中央リング６２を含むリングギヤである。中央リングは上部部分６２ａと、下部部分６２ｂとを含み、下部部分６２ｂは上部部分６２ａよりも小さい中央開口６７を有し、中央開口６７の周囲に内側シェルフ６４を形成する。主ローラ部分２２は、内側シェルフ６４の下に延在し、内側シェルフ６４はローラの端部を支持する。下部部分６２ｂはまた外周歯６６も含む。

ローラ２２を下部ギヤ６０に取り付けるための他の手段が使用されてもよい。例えば、車軸端部２３は、ローラを下部ギヤ６０に回転可能に取り付けるために中央リング６２の側壁の開口に挿入されてもよい。この例示的実施形態において、ローラ２２は、下部ギヤに取り付けられるとき、その長手軸２４周りを自由に回転するが、本発明はそのように限定されない。

ローラ２２は底部開口６７から突出してもしなくてもよい。

図８は上部ギヤ７０の底面図である。上部ギヤは、外周歯７２を含む中央リング７１を含む。中央リングは、歯７２の上に延在する上部部分７１ａと、歯７２の下に延在する下部部分７１ｂとを有する。中央リングの内側は第１のシェルフ７４を形成するように段を付けられる。上部ギヤはさらに中央リング７１の内縁の周りに分散された歯７６の内側リングを含む。内歯７６は下を向き、ローラ２２に接続されたギヤ２８と係合するように構成される。内歯７６はシェルフ７４から段を付けて上げられる。

図９および１０は下部ギヤ６０および上部ギヤ７０とともに使用するのに適したローラ２２の実施形態を示す。ローラは、搬送される物品と接触するのに適した中央円筒部分を含む。好適なローラ材料およびサイズは当技術分野で知られている。ローラはさらに、中央円筒部分の一端に、上部ギヤ７０の内歯７６と係合するための歯を有するギヤ２８を含む。車軸端部２３は、下部ギヤ６０にローラを取り付けるためにローラの長手軸２４に沿って延在する。例示的ギヤ２８は円錐台の形状であるが、本発明はそのように限定されない。

図４を参照し戻すと、ローラアセンブリ２０を組み立てるために、ローラ２２は下部ギヤ６０に取り付けられ、上部ギヤ７０は下部ギヤ６０の上に配置され、その結果、ギヤは好ましくは同心状である。下部ギヤリングの上部部分６２ａはシェルフ７４と下部リング部分７１ｂとの間の空間に受け入れられ、その結果、下部部分７１ｂは下部歯６６の上に載る。上部ギヤ７０は下部ギヤ６０よりも大きな直径を有し、その結果、上部歯７２は下部歯６６を越えて延在する。ローラ２２のギヤ２８は歯７６と係合し、ローラ２２の少なくとも一部は上部ギヤ７０内で上部開口７７を越えて突出する。

ローラ２２は、上部ギヤ７０を下部ギヤ６０の周りで選択された方向に回転させることによって作動される。ギヤ７０が回転するとき、歯７６はギヤ２８を回転させ、ローラ２２を回転させる。ローラ回転方向はギヤ７０を反対方向に回転させることによって反転され得る。

中央リングの上面７８は歯７２の上面７２ａから段を付けて上げられる。従って、ローラプレート１０が組み立てられると、図１に示されるように、中央リングの上面７８は上部プレート１２と同一平面上にあるかそれよりも上に延在し、その一方で、ギヤの歯７２は上部プレート１２の下にある。上部プレート１２の開口１６は、リング７１の上部部分７１ａを受け入れて、ローラの少なくとも一部が上部プレート１２よりも上に突出することを許容するようにサイズを決められかつ構成される。

アセンブリ２０は、ローラアセンブリ上部歯７２の１つまたは複数あるいはすべてが噛み合うように間隔を空けて離される。従って、１つのローラアセンブリリング７１が回転すると、接続されたリングが回転され、複数のローラを作動する。

上部ギヤ７０がローラを作動する一方、下部ギヤ６０はローラ２２をデフォルト方向に対して選択角度に方向付ける。下部ギヤ６０はラックギヤなどの方向付け装置に接続され、方向付け装置はローラアセンブリを方向付けるようにローラアセンブリ２０の歯６６と係合する。ローラプレート１０はまた、複数のアセンブリを同時に方向付けるために、下部ギヤ６０の間にピニオンギヤを含み得る。

この例示的実施形態は作動機構を方向付け機構のキャップとして示すが、本発明はそのように限定されない。例えば、代替的に、ローラの方向付け機構が、作動機構のキャップであってもよい。加えて、様々な他の代替的な構成が考えられ、本発明は上に記載した例示的実施形態に限定されない。

Claims (19)

1. ローラを取り付け、および方向付けるための第１ギヤと、
   前記第１ギヤに取り付けられたローラと、
   前記ローラを起動するための、前記第１ギヤに結合された第２ギヤと
   を含むことを特徴とするローラアセンブリ。
2. 請求項１に記載のローラアセンブリにおいて、前記第１ギヤが、複数の外周歯を含むリングギヤであることを特徴とするローラアセンブリ。
3. 請求項１に記載のローラアセンブリにおいて、前記第２ギヤが、複数の外周歯を含むリングギヤであることを特徴とするローラアセンブリ。
4. 請求項３に記載のローラアセンブリにおいて、前記第２ギヤがさらに、複数の下向きの内歯を縁に含むことを特徴とするローラアセンブリ。
5. 請求項４に記載のローラアセンブリにおいて、前記ローラが、前記内歯と係合するためのギヤを含むことを特徴とするローラアセンブリ。
6. 請求項３に記載のローラアセンブリにおいて、前記第２ギヤが、前記外周歯の上面から段を付けて上げられた上面を有する中央リングを含むことを特徴とするローラアセンブリ。
7. 請求項１に記載のローラアセンブリにおいて、前記第１ギヤが、前記ローラの車軸端部を受け入れるための、反対側に配置された溝の対を含むことを特徴とするローラアセンブリ。
8. 請求項１に記載のローラアセンブリにおいて、前記第２ギヤが前記第１ギヤと同心状であり、前記第１ギヤの周りを回転する結果、前記ローラを起動することを特徴とするローラアセンブリ。
9. コンベヤシステムのローラを起動するための装置において、
   内側シェルフと中央開口とを有するリングと、
   前記リングの外周面の周りに分散された複数の外周歯と、
   前記ローラに接続されたギヤと係合するために前記リングの前記中央開口に隣接して内側表面の周りに分散された複数の下向きの内歯と
   を含むことを特徴とする装置。
10. 請求項９に記載の装置において、前記リングが、前記外周歯の上面から段を付けて上げられた上面を有することを特徴とする装置。
11. 請求項９に記載の装置において、前記リングが、前記外周歯の底面より下にある底面を有することを特徴とする装置。
12. 請求項９に記載の装置において、前記内歯が、前記内側シェルフから段を付けて上げられることを特徴とする装置。
13. コンベヤのローラ用のハウジングにおいて、
    ローラを取り付けるための第１構成要素と、
    前記第１構成要素との間で前記ローラを挟むための第２構成要素であって、中心軸周りの前記ローラの回転を誘起するために前記第１構成要素の周りを回転可能な第２構成要素と
    を含むことを特徴とするコンベヤのローラ用のハウジング。
14. 請求項１３に記載のハウジングにおいて、前記第１構成要素が下部リングギヤを含み、前記第２構成要素が、前記下部リングギヤのキャップを形成する上部リングギヤを含むことを特徴とするハウジング。
15. 請求項１４に記載のハウジングにおいて、前記上部リングギヤが、前記ローラのギヤと係合するための複数の下向きの歯を含むことを特徴とするハウジング。
16. 請求項１４に記載のハウジングにおいて、前記下部ギヤリングが、前記ローラの車軸端部を受け入れるための、反対側に配置された溝を含むことを特徴とするハウジング。
17. 請求項１４に記載のハウジングにおいて、前記下部ギヤリングが、中心開口の周りに内側シェルフを含むことを特徴とするハウジング。
18. ローラプレートにおいて、
    複数の開口を有する第１のプレートと、
    第２のプレートと、
    前記第１および第２のプレートの間のローラアセンブリのアレイとを含み、各ローラアセンブリが、関係する開口から突出するローラと、軸周りの前記ローラの回転を誘起するために隣接するローラアセンブリの外周歯と噛み合う外周歯とを有する、
    ことを特徴とするローラプレート。
19. 請求項１８に記載のローラプレートにおいて、各ローラアセンブリが、ローラを据え付けるための下部ギヤリングと、上部ギヤリングであって、前記下部ギヤリングに結合され、かつ前記ローラのギヤと係合する結果、前記上部ギヤリングの回転により前記ローラの回転が誘起される上部ギヤリングとを含むことを特徴とするローラプレート。

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