JP2018144931A

JP2018144931A - ホイール式方向変換装置

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Publication number: JP2018144931A
Application number: JP2017040296A
Authority: JP
Inventors: 嘉峰佐藤; Yoshimine Sato
Original assignee: Toyo Kanetsu Solutions KK
Current assignee: Toyo Kanetsu Solutions KK
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: JP6987431B2

Abstract

【課題】物流集配拠点における物品の高速配膳に対応した高速コンベヤ移動での物品の搬送ルート変更に対応したコンベヤ上の合流点でのスムーズな物品移載を可能とする移載技術を開発すること。【解決手段】本発明に係るホイール式方向変換装置は、搬送コンベヤ上の搬送物品の搬送方向に略直交する方向に第１の駆動軸方向を有するシャフト軸と、前記第１の駆動軸に軸支されて回転力を伝達される第１の駆動回転体と、前記第１の駆動回転体に巻回されて前記回転力を伝達する巻回体と、前記巻回体に巻回されて該巻回体から伝達される回転力によって第２の軸を回転する第２の回転伝達体と、前記第２の回転伝達体に一定の傾斜角度で摺接され第２の軸に対して該軸周りの自由回転が制限されて軸支される第３の回転体と、前記第３の回転体の外周に前記第２の軸周りに回転自在に環装される環状回転体とを具備して構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送コンベヤの切換装置に係り、特に、左右複数のコンベヤからなる副搬送コンベヤから搬送された物品が主搬送コンベヤへ合流する際に合流地点の構造にホイール（車輪）を用いることに関する。

従来、複数の並列する搬送コンベヤから搬送される物品を合流して、単一の主搬送コンベヤに物品を順次搬出するための搬送物の合流装置として搬送コンベヤは様々なものが開発されている。

物品をコンベヤ搬送する場合、その物品の選別を兼ねた搬送路の変更は必須であり、搬送コンベヤには分岐点又は合流点が必要になる。搬送コンベヤにはベルトタイプのものやナローベルトタイプ、ローラータイプ等様々であり、コンベヤの分岐点又は合流点において搬送される物品を移載する方法として物品を移動させるシュート機構などの様々な技術開発が行われている。

搬送コンベヤによる物品の搬送過程において、物品を衝撃から保護し、損傷させずに安全に正確に進路変更させる分岐点又は合流点での物品を移載させる方法の開発は、高速物流が主流となった現代の商品物流拠点においては極めて重要な課題である。

そのようなコンベヤ上の物品移載の技術としては、例えば、特許文献１には、搬入コンベヤから物品を受容してこれを搬出コンベヤに移送する長尺のベルトコンベヤから成る主搬送体と、その側方に並設されるサイド搬送体と、他の搬入コンベヤから物品を受容してこれをサイド搬送体に移送する短尺のベルトコンベヤから成る副搬送体とから構成された技術開示がある。

この技術における主要な構成は、サイド搬送体が物品を案内するシュー（物品シュート機構）を長手方向に摺動可能に設けたスラットを搬送方向に多数並列することにより形成された搬送面を搬送方向の前後位置で旋回して無端状に走行可能に構成し、かつ副搬送体から移送された物品を、搬送過程で搬送面から主搬送体に移送するように、シューのスラットの長さ方向における位置を規制する規制機構を備えた構造である。

しかし、これらのスラットシューを用いた構造においては、搬送された物品を仕分ける場合、搬送対象物は形状や寸法が多様な物品が混在しているために、主搬送体への物品の方向変換時に物品の重さによって物品に与えるべきシューの力が大きく変わる。

このため、物品が大きく揺れるなどで、搬送物によってはその衝撃などでダメージを受けることも考えられる。場合によってはコンベヤからの脱落破損なども起こる。形状や寸法が多様な物品に対して、各々シューからの物品への衝撃加重をコントロールすることは、制御の複雑さから非常に難しく、徒に機能を付加することはコスト面からも好ましくないため、物品の移載技術として十分なものではない。

これらの開示技術に示されるように、物品の移載においては、ベルトコンベヤの分岐又は合流に長いコンベヤ範囲を要し、且つシューによる物品の逐次移動手段等を要する場合が多く、コンベヤ分岐又はコンベヤ合流において同質のコンベヤ同士で簡易なシステムを用いて安全かつ確実に物品を進路変更させる技術には至っていない。

特開２００４−２６４９０号公報

このように、物流集配拠点における物品の高速配膳に対応した高速コンベヤでの物品の搬送ルート変更に対応したコンベヤ上の分岐点又は合流点でのスムーズな物品移載を可能とする移載技術を開発することが課題である。

壊れやすい商品を含む物品のコンベヤ上の移動及び移載において、物品の破損事故を防ぎつつ高速でコンベヤ搬送方向又はルートを変更する技術手段を提示することが求められている。

本発明は、特にコンベヤ合流におけるスムーズな物品移載を目的に、複雑な制御を必要とせず、ホイールの回転の方向と高さの位置を変動させることにより、物品の形状や寸法に関係なく合流点での方向変換が可能なホイール式方向変換装置を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するため、本発明に係るホイール式方向変換装置は、
搬送コンベヤ上の搬送物品の搬送方向に略直交する方向に第１の駆動軸方向を有するシャフト軸と、
上記第１の駆動軸に軸支されて回転力を伝達される第１の駆動回転体と、
上記第１の駆動回転体に巻回されて上記回転力を伝達する巻回体と、
上記巻回体に巻回されて該巻回体から伝達される回転力によって第２の軸を回転する第２の回転伝達体と、
上記第２の回転伝達体に一定の傾斜角度で摺接され第２の軸に対して該軸周りの自由回転が制限されて軸支される第３の回転体と、
上記第３の回転体の外周に上記第２の軸周りに回転自在に環装される環状回転体と
を具備していることに特徴を有する。

そして本発明に係るホイール式方向変換装置は、上記ホイール式方向変換装置を複数軸支する上記シャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、上記シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向変換装置であって、上記シャフト軸ユニットの上記環状回転体の外周上端部が搬送コンベヤ上の搬送物品底面より高く突出して設定され、当該突出寸法をシャフト軸ユニット毎に自在に設定することができることに特徴を有する。

つまり、本発明に係るホイール式方向変換装置は、第２の軸を中心に回転する環状回転体の外周上端部が、搬送コンベヤ上の搬送物品底面より若干寸法において高く突出して設定されている。よってナローベルト式コンベヤのベルト間やローラ式コンベヤのローラ間に本発明に係るホイール式方向変換装置を設置した場合、搬送物品はホイール式方向変換装置の上に慣性力により乗り上げることになる。そして、第２の軸を中心に回転する環状回転体の外周上端部は、乗り上げた搬送物品の底面をその回転力により回転方向に誘導する。

一方、本発明に係るホイール式方向変換装置は、上記第１の駆動軸方向であるシャフト軸に対して略円盤状の環状回転体の回転方向である第２の軸方向が一定の傾斜角度を有しているため、回転可能な上記第１のシャフト軸の回転角度の固定位置により上記環状回転体の外周上端部の回転方向を搬送物品の進行方向に対して３６０度変更することができる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、上記ホイール式方向変換装置を複数有する上記シャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、上記シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向転換装置であって、第１の上記シャフト軸ユニットの上記環状回転体の外周上端部が搬送コンベヤ上の搬送物品底面より高く突出して設定され、続く第２又は第３の上記シャフト軸ユニットの上記環状回転体の外周上端部が徐々に高く突出して設定されることにより搬送コンベヤ合流における搬送物品の引き込みを容易にしたことに特徴を有する。

よって本発明に係るホイール式方向変換装置は、乗り上げた搬送物品の底面を環状回転体の外周上端部の回転力により任意の方向に誘導することができる。また、複数のホイール式方向変換装置を具備したシャフト軸ユニットが、並列に複数列のシャフト軸ユニットとしてローラコンベヤ又はナローコンベヤの間からコンベヤ上に突出しているため、複数のホイール式方向変換装置がコンベヤ上の合流地点の一定面積を専有することになる。

つまり、本発明に係るホイール式方向変換装置は、１本のシャフト軸に複数のホイール式方向変換装置を併設することができ、それを１本のシャフト軸ユニットとし、且つそのシャフト軸ユニットを並列設置することにより搬送コンベヤ上の一定面積をホイール式方向変換装置で専有することができる。

搬送コンベヤ上を搬送されてきた物品は、主搬送コンベヤに合流する際、上記の複数のホイール式方向変換装置で占められた合流地点に達し、突出したホイール式方向変換装置の環状回転体の上に乗り上げられ、その回転駆動力によって主搬送コンベヤ内に誘導される。環状回転体は、合流してきた物品を主搬送コンベヤの走行方向に方向転換させるために都合の良い一定角度を有して回転しているため、物品はスムーズに主搬送コンベヤに移載され方向転換を図ることができる。

合流地点で一定面積上に乗り上げた搬送物品の底面を、複数のホイール式方向変換装置が一定の方向に誘導することができる。また、個々のホイール式方向変換装置の環状回転体の外周上端部のコンベヤ上面への突出寸法も任意に設定できるため、例えば環状回転体の外周上端部のコンベヤ上面への突出寸法を徐々に大きくなるように設定すれば、合流してくる搬送物品を徐々に滑らかにホイール式方向変換装置に引き込み且つ乗り上げさせることができる。つまり合流してくる搬送物品に衝撃を与えず且つ損傷を与えず滑らかに複数のホイール式方向変換装置を有する合流地点上に乗り上げさせることができる。

同様に本発明に係るホイール式方向変換装置は、ホイール式方向転換装置を複数有するシャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向転換装置であって、シャフト軸ユニットの環状回転体の外周上端部の搬送コンベヤ上の突出寸法が、主搬送コンベヤの進行方向前方に向かって徐々に小さくなるように設定されることにより、搬送コンベヤ合流地点から主搬送コンベヤ前方へ向かって搬送物品の送り出しを容易に且つスムーズにすることができる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、シャフト軸ユニットが、搬送物品の搬送位置検知情報に従いシャフト軸ユニット毎に上下移動又は回転することにより、シャフト軸ユニットの上記環状回転体の外周上端部の高さを任意に変動させ、且つシャフト軸ユニットの環状回転体の外周上端部の回転方向とシャフト軸との角度を任意に変更することができることに特徴を有する。

よって、ホイール式方向変換装置に乗り上げた搬送物品の底面を複数のホイール式方向変換装置が各々の回転角度で一定の方向に誘導することができる。例えばもとの搬送コンベヤから主搬送コンベヤに合流してくる搬送物品をホイール式方向変換装置によって主搬送コンベヤの進行方向へとスムーズに引き入れ導くことができるため、搬送物品にコンベヤ合流における衝撃や損傷を与えずに方向変換させることができる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、上記第１の駆動軸方向を有するシャフト軸が、搬送コンベヤ上の搬送物品の搬送方向に略平行に設定することもできる。

つまり、搬送コンベヤの進行方向に平行にシャフト軸ユニットを配設することができるため、複数のシャフト軸ユニットを搬送コンベヤ方向に並列設置した場合、例えば進行方向に向かって１本のシャフト軸によって並ぶホイール式方向変換装置のみを上下方向に移動変更設定することができる。同様に、進行方向に向かって１本のシャフト軸によって並ぶホイール式方向変換装置のみを、シャフト軸の回転による角度設定を変更し、環状回転体の外周上端部の回転誘導方向を変更して設定することもできる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、搬送コンベヤによる物品の搬送のコンベヤ合流及び搬送方向変更において、合流地点の主搬送コンベヤ上にホイール式方向変換機構を有することにより、合流するもとのコンベヤから合流される主搬送コンベヤにスムーズに物品を移載して搬送方向を変更することができる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、環状回転体の数に限定はない。例えば複数の環状回転体を有する複数のシャフト軸ユニットを有していればよく、搬送コンベヤの幅やスピード及び搬送される物品の大きさに応じたホイール式方向変換装置を設定することができる。定形的に並ぶ複数の回転する環状回転体に搬送スピードのまま走行移動の慣性により乗り上げた物品は、回転移動体の回転スピード及び向きに従いスムーズに合流される主搬送コンベヤの搬送方向へと向きを変え且つ導かれ、場合によってはスピードを変えることができる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、環状回転体の外周の回転伝達体に圧接する駆動回転体の回転力を受けて環状回転体が回転するため、同一シャフト軸ユニットに搬送対象物が接している時間に合わせて駆動回転させることによりスムーズで連続的な物品の方向転換を促すことができる。

また、本発明に係るホイール式方向変換装置は、シャフト軸の回転角度の設定によってそのシャフト軸に併設された複数のホイール式方向変換装置の環状回転体の突出量や回転方向及び回転角度、回転スピードを自在に制御することができる。

また、物品の主搬送コンベヤへの合流の際、もとのコンベヤと主搬送コンベヤとの進行方向角度変更及びスピード変更による慣性衝撃が原因による物品のコンベヤ外への脱落を防止できるため、従来のガイドレール等の防御柵が不要になる。そして、搬送物品を環状回転体との摩擦抵抗の大きい側に引き込み力を付加することもできるため、搬送される物品の向きをスムーズに変換できる。このことは、搬送物品の幅寄せや分岐にも利用できる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、ナローベルト式コンベヤでなくても、ローラ式コンベヤでもローラ間の間隔と環状回転体の外径寸法の調整により設置することができる。本発明において構成物品の各寸法を特に限定する必要はない。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、合流・仕分けコンベアの切換装置における搬送対象物に過大な衝撃を与えることなく円滑な方向転換が可能となり、さらには方向変位量を徐々に設定することができるため物品のコンベヤ上スリップ量も少なく、搬送対象物の左右方向の振れや振動も低減されるので、前後に隣接する搬送物品同士の間隔をも小さくすることが可能となり、コンベア上に搭載される搬送対象物の搭載密度を高くできるので搬送効率を一層向上させることが可能となる。

本発明に係るホイール式方向変換装置は、複数多段に構成された個々の環状回転体の回転向きを任意に設定し、且つ搬送コンベヤからの突出量を任意に設定することができる。つまり、合流してくるもとのコンベヤが左右どのような角度で主搬送コンベヤに合流してきても、また、どのような物品が搬送されてきても、本発明に係るホイール式方向変換装置は、全ての環状回転体の設定を最も合流方向変換が行われやすい回転方向及び突出量に任意に設定することができるため、物品に衝撃を与えることがなく安全でスムーズな搬送合流が可能になる。

本発明によれば、搬送物品の安全性と作業効率を格段に向上させつつ、経済効率も格段に向上することが可能なホイール式方向転換装置が実現される。

本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の全体の上面概略図である。本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の構成を示す概念図である。本発明の一実施形態に係る駆動回転体と環状回転体の押圧接点箇所を示す概念図である。本発明の一実施形態に係る駆動回転体と環状回転体の押圧接点箇所を示す概念図である。本発明の一実施形態に係る駆動回転体と環状回転体の押圧接点箇所を示す概念図である。本発明の一実施形態に係る駆動回転体と環状回転体の押圧接点箇所を示す概念図である。本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の固定部を回転する状況の図であり、図２の状態を図中上方から固定部を俯瞰した状態図である。本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の固定部を回転する状況の図であり、図２の状態を図中上方から固定部を俯瞰した状態図である。本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の固定部を回転する状況の図であり、図２の状態を図中上方から固定部を俯瞰した状態図である。本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の固定部を回転する状況の図であり、図２の状態を図中上方から固定部を俯瞰した状態図である。本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の複数のシャフトユニットが多段に構成された時の環状回転体の方向が変化する状態を示した概念図である。本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の複数の環状回転体が多段に構成された時の回転体の突出量が変化する状態を示す構成図である。本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の複数の環状回転体が多段に構成された時の回転体の突出量が変化する状態を示す構成図である。本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置のシャフト軸ユニットの環状回転体の回転角度を示す概念図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態にかかるホイール式方向変換装置について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の全体の上面概略図である。同図に示すように、主搬送コンベヤ２０１に向かってもとのコンベヤ２０２が左右から合流している（以降、合流前のコンベヤを「もとのコンベヤ」と称する。）。合流部分である略四角形領域（破線部）を形成しているのが合流地点２０３である。図１の場合は、主搬送コンベヤ２０１がナローベルト式コンベヤ２０４であって、もとのコンベヤがロール式コンベヤ２０５である。

もとのロール式コンベヤによって搬送されてきた物品２０６は、合流地点２０３を経て主搬送コンベヤ２０１に移動・載置され、向きを変え、その後主搬送コンベヤ２０１によって継続搬送される（以降、移動及び載置を「移載」と称する。）。合流地点２０３には、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置２１０が複数並列設置されている。図１においては、４個のホイール式方向変換装置２１０が１本のシャフト軸２１１に軸支され、１本のシャフト軸ユニットを形成しており、３本のシャフト軸ユニットが主搬送コンベヤ２０１の進行方向に対して略直角に並列に設置されて合流地点２０３を形成している。

各シャフト軸２１１に軸支されたホイール式方向変換装置２１０は、そのシャフト軸に対して各々一定角度を有して回転する環状回転体の外周面がコンベヤ上面より突出して一定方向に回転駆動している。図１の場合は、各々のホイール式方向変換装置２１０の環状回転体は、主搬送コンベヤ２０１の複数のナローベルト式コンベヤ２０４の間からナローベルト式コンベヤの上面へ突出して回転駆動している。

各ホイール式方向変換装置２１０の環状回転体の外周は、もとのコンベヤ２０２から合流する物品２０６を主搬送コンベヤ２０１に引き入れ、方向変換をさせるために都合がよい角度に設定され回転している。つまり、もとのコンベヤ２０２から合流してくる物品２０６が最初の段階で接触するホイール式方向変換装置２１０の角度は、もとの搬送コンベヤ２０２の進行方向に近似した角度で回転し、順次にその角度は増加し、物品２０６が合流地点２０３から主搬送コンベヤ２０１の進行方向前方へと搬送されるに従い角度は徐々に主搬送コンベヤ２０１の進行方向に近似するように設定され回転している。

同様に、各ホイール式方向変換装置２１０の環状回転体の外周は、もとのコンベヤ２０２から合流する物品２０６を主搬送コンベヤ２０１に引き入れ方向変換を図るために都合がよい突出量に設定され回転している。つまり、例えばもとのコンベヤ２０２から合流してくる物品２０６が最初の段階に乗り上げるホイール式方向変換装置２１０のコンベヤ上面からの突出量を小さくし、合流地点２０３に円滑に侵入できるよう誘導する機能を持つ。

このように本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、物品のコンベヤ搬送における合流地点において、物品をスムーズに方向変換させて主搬送コンベヤに移載するために必要な回転角度、回転速度、外周突出量、ホイール数等を任意に設定することができるホイール式方向変換装置である。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の構成を示す概念図である。同図に示すように、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置２１０は、第１の駆動軸２１５であるシャフト軸２１１に軸支されて構成される。シャフト軸２１１の第１の駆動軸によって自由回転する第１の駆動回転体２１２には巻回体２１３が敷設されている。同様にシャフト軸２１１に軸支された第３の回転体２１４はシャフト軸２１１に対して固定されており自由回転はできない。シャフト軸２１１の回転と共に回転する。第３の回転体２１４の傾斜円盤２１６の外周には、ベアリング２１７を介して第２の軸２１８を中心に自由回転可能な環状回転体２１９が軸支されている。この環状回転体２１９に敷設される第２の回転伝達体２２０は、巻回体２１３との接触を介して第１の駆動回転体２１２の回転力を環状回転体２１９に伝達する。環状回転体２１９の外周面は外装弾性体２２１で被覆されており、この部分がコンベヤ上に突出して搬送物品の底面を回転誘導させる。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、本発明の第１の実施形態に係る回転駆動体と環状回転体の押圧接点箇所を示す概念図である。図２Ａは回転駆動体と環状回転体が回転軸に対して図中の手前側で接している状態を示す。図２Ｂは図２Ａの状態から一方へ９０度回転させた状態を示す。図２Ｃは図２Ｂから更に同方向に９０度回転させた状態、もしくは図２Ａから１８０度回転させた状態を示す。図２Ｄは図２Ｃから更に同方向に９０度回転させた状態、もしくは図２Ａから２７０度回転させた状態を示す。

同図は、本発明の一実施形態に係る駆動回転体４と環状回転体１１の押圧接点箇所を示し、図２Ａに示す位置においては駆動回転体４と環状回転体１１がＥ_１１とＥ_１２とで圧接されている場合で、図では環状回転体１１の陰となる部分Ｐ_１に力が掛ることを示している。更に、図２Ａの状態から一方へ９０度回転させた図２Ｂの状態では、図示する位置Ｐ_２に力が掛り、更に同方向へ９０度回転させた状態、もしくは上記図２Ａ状態から同方向へ１８０度回転させた図２Ｃの状態では、図示する位置Ｐ_３に力が掛り、更に同方向へ９０度回転させた状態、もしくは上記図２Ａ状態から同方向へ２７０度回転させた図２Ｄの状態では、図示する位置Ｐ_４で力が掛ることを示している。

図３は、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の固定部を回転する状況の図であり、前記図２の状態を図中上方から固定部３のみを俯瞰した状態図である。図３Ａは図２Ａの状態を上方から見た固定部の状態を示す。図３Ｂは図２Ｂの状態を上方から見た固定部の状態を示す。図３Ｃは図２Ｃの状態を上方から見た固定部の状態を示す。図３Ｄは図２Ｄの状態を上方から見た固定部の状態を示す。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の固定部を示し、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄの状態を図中上方から俯瞰した固定部３のみを示す図である。固定部３は便宜上、シャフト２に一体的に取り付けられた固定部３１とシャフト２の回転により傾斜する傾斜円盤３２との二部分に分けて、その状態を図示している。図示しない環状回転体は、傾斜円盤３２の外周を自由回転し、その回転力によって搬送対象物が搬送される。

図３Ａの状態では搬送対象物が矢印に示すとおり右側に寄せられ、固定部が一方向へ９０度回転した図３Ｂの状態では、コンベヤにより直進方向に進み、更に固定部３が同一方向に９０度回転して図３Ｃとなる状態では左側に寄せられ、更に固定部３が同一方向に９０度回転して図３Ｄとなる状態では、上記図３Ｂの状態と同じように、直進方向に進むことを示している。なお、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄに示す矢印は、その外周部に取り付けられる図示されていない環状回転体の外周面で搬送対象物に接することになり、同じ矢印方向で搬送対象物を誘導搬送することになる。

図４は、本発明の一実施形態に係るホイール式変換装置の複数のシャフトユニットが多段に構成された時の環状回転体の方向が変化する状態を示した概念図である。同図に示すように、１本のシャフト２に３個のホイール式変換装置を設置した三段で構成されるシャフト軸ユニット１１１_I、１１１_II、１１１_IIIの例を示す構成図で、第１段目のシャフト軸ユニット１１１_Iにおけるホイール式変換装置１によって向けられる仕分け方向の角度（α_１）と、第２、３段目の軸ユニット１１１_II、１１１_IIIにおけるホイール式変換装置１によって向けられる仕分け方向の角度（α_２、α_３）とが、α_１＜α_２＜α_３の関係にある事例を示している。

図４においては搬送コンベヤ及び物品は図示されていないが、例えば搬送される物品が図４の左下側から合流されてきたとすると、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の環状回転体は合流してくる物品の進行方向を１１１_III、１１１_II、１１１_Iの順に徐々に方向変換することができる。このように本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、コンベヤ合流における物品の方向変換を、衝撃を低減しつつスムーズに行うことができる。

図５は、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の複数の環状回転体を有するシャフト軸ユニットが多段に構成された時の回転体の突出量が変化する状態を示す構成図である。２_I、２_II、２_IIIは、シャフト軸であり、その断面を示している。同図に示すように、第１段目の軸ユニット１１１_Iにおける回転体の最大外径部がコンベヤ表面から突出している量（ｔ_I）と、第２、３段目の軸ユニット１１１_II、１１１_IIIにおける回転体の突出量（ｔ_II、ｔ_III）とが、ｔ_I＜ｔ_II＜ｔ_IIIの関係にある事例を示している。

例えば図５に示すように搬送される物品が搬送コンベヤ６の図の左側から合流して来た場合は、ホイール式方向変換装置の環状回転体の突出量が少ないｔ_Iからｔ_IIそしてｔ_IIIへと向かうことによって物品はスムーズに環状回転体に乗り上げ、方向変換を図ることができる。このように本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、コンベヤ合流において物品への衝撃を最も低減することができる。

図６は、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の複数の環状回転体が多段に構成された時の回転体の突出量が変化する状態を示す構成図である。本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置のシャフト軸ユニットは、各ユニット毎にシャフト軸を上下方向に移動することができる。シャフト軸ユニット毎にシャフト軸高さの設定が上下方向に対して可変であるため、シャフト軸ユニットごとにコンベヤ表面からの突出量を可変設定することができる。各シャフト軸の移動機構については割愛するが、従来の周知技術で対応できる。

図６に示すように、シャフト軸１１１_IIIを下方向に移動させることによって、環状回転体のコンベヤ表面からの突出量をｔ_IIIのように縮小することができる。これにより例えば図６の左側から合流してくる物品を突出量の小さいｔ_Iからｔ_IIへとスムーズに引き入れ、そして突出量の小さいｔ_IIIを経て滑らかに進行方向へと排出することができる。物品の方向変換において衝撃を最小限に抑えることができる。各シャフト軸１１１_I、１１１_II、も同様に上下移動が可能であることは言うまでもない。

図７は、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置のシャフト軸ユニットの環状回転体の回転角度を示す概念図である。図１Ａに示すように第３の回転体２１４の固定部はシャフト軸２１１に対して固定されているが、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、その固定角度を各環状回転体ごとに変更して固定することができる。図７に示すように、第３の回転体２１４の固定部のシャフト軸に対する固定角度を変更して固定することにより、例えばα１、α２、α３のように同じシャフト軸ユニットでありながら環状回転体の回転方向の角度を変えることができる。

既に説明した図４のように、各ホイール式方向変換装置の環状回転体の回転方向の角度αは、シャフト軸ユニット毎に同一角度であることが基本であるが、上記図７のように第３の回転体２１４の固定部のシャフト軸に対する固定角度を変更することにより同一のシャフト軸ユニットであっても回転方向角度αは可変となる。このことは、全てのホイール式方向変換装置の環状回転体の回転方向の角度αが可変となることを意味する。つまり、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置の環状回転体の回転方向の角度αは、全て任意に設定することができる。

本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、シャフト軸ユニットのシャフト軸方向を搬送コンベヤの進行方向に略平行して設定することもできる。図１に示すように合流地点に設置されたホイール式方向変換装置は、シャフト軸が全て搬送コンベヤ２０１の進行方向に対して略直角方向に設定されているが、このシャフト軸方向は略直角方向に限定されたものではない。つまり、シャフト軸方向を搬送コンベヤの進行方向に対して略平行にして設定することもできる。特に図１に示すナローベルト式コンベヤやローラ式コンベヤにおいてはホイール式方向変換装置のシャフト軸ユニットの軸方向をコンベヤ進行方向に並列して設定することが可能である。

以上、搬送コンベヤの物品合流搬送において合流地点２０３を形成する本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、複数多段に構成された個々の環状回転体の回転向きを任意に設定し、且つ搬送コンベヤ上面からの突出量を任意に設定することができる。つまり、合流してくるもとのコンベヤ２０２が左右どのような角度で主搬送コンベヤ２０１に合流してきても、また、大小どのような物品が搬送されてきても、本発明の一実施形態に係るホイール式方向変換装置は、全ての環状回転体の設定を最も合流方向変換が行われやすい回転方向及び突出量に任意に設定することができるため、合流される物品に衝撃を与えることがなく安全でスムーズな合流搬送が可能になる。

以上、本発明のホイール式方向変換装置は、搬送コンベヤ合流における一実施形態において詳細実施例を説明したが、合流のみならず分岐においても又は交差においても利用が可能であることは言うまでもない。また搬送コンベヤはナローベルト式コンベヤやローラ式コンベヤに限定するものではなく、ホイール式方向変換装置の環状回転体がコンベヤ上に突出できるスペースがあれば足りる。これらはいずれの形態においても本技術思想の範囲内のものである。

今日の商品配送拠点においては、搬送対象物の量が増加し、形状や形態も多様化し、それに伴い高速化が望まれる反面、搬送対象物に優しく衝撃や加速度が加わらないような配慮が要求される。本発明に係るホイール式方向転換装置は、特に物品合流及び仕分けにおいて搬送速度が速いほど大きな損害を及ぼす衝撃力を大幅に緩和することが可能になるため、物流における様々な場所で適用され、搬送対象物に対して優しく且つスムーズな搬送に大きく貢献する。また各種産業においても利用可能性を有する。本願に係る発明によれば、搬送物品の安全性と作業効率を格段に向上させつつ、経済効率も格段に向上させることが可能なホイール式方向転換装置が実現される。

１ホイール式方向変換装置（回転体）
１１環状回転体
２シャフト
２_I、２_II、２_III 多段に並ぶ各シャフト（I段〜III段の例）
３固定部（第３の回転体）
４駆動回転体
６コンベヤ部
１１１シャフト軸ユニット
１１１_I、１１１_II、１１１_III 多段に並ぶ軸ユニット（I〜IIIの例）
Ｅ回転力を生じさせるための外力
Ｅ_１１固定部を押圧する力
Ｅ_１２回転駆動体を押圧する力
Ｐ環状回転体と駆動回転体が圧接力の掛る位置
Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４環状回転体と駆動回転体が図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄの各段階で圧接力の掛る位置
ｔ軸ユニットにおける環状回転体の最大径部のコンベヤ表面からの突出量
ｔ_I、ｔ_II、ｔ_III軸ユニットにおける環状回転体の最大径部のコンベヤ表面からの突出量（I段〜III段の例）
θ 固定部における傾斜円盤のシャフトに対する傾斜角
α シャフトに対して環状回転体が傾斜する角度
α₁、α₂、α₃、シャフトに対する環状回転体の角度（I段〜III段の例）
２００ホイール式方向転換装置全体概要
２０１主搬送コンベヤ（合流後のコンベヤ）
２０２もとの搬送コンベヤ（合流前のコンベヤ）
２０３合流地点
２０４ナローベルト式コンベヤ
２０５ロール式コンベヤ
２０６物品（搬送物品）
２１０ホイール式方向変換装置
２１１シャフト軸
２１２第１の駆動回転体
２１３巻回体
２１４第３の回転体（固定部）
２１５第１の駆動軸
２１６傾斜円盤
２１７ベアリング
２１８第２の軸
２１９環状回転体
２２０第２の回転伝達体
２２１外装弾性体
２２２シャフト軸ユニット

Claims

搬送コンベヤ上の搬送物品の搬送方向に略直交する方向に第１の駆動軸方向を有するシャフト軸と、
前記第１の駆動軸に軸支されて回転力を伝達される第１の駆動回転体と、
前記第１の駆動回転体に巻回されて前記回転力を伝達する巻回体と、
前記巻回体に巻回されて該巻回体から伝達される回転力によって第２の軸を回転する第２の回転伝達体と、
前記第２の回転伝達体に一定の傾斜角度で摺接され第２の軸に対して該軸周りの自由回転が制限されて軸支される第３の回転体と、
前記第３の回転体の外周に前記第２の軸周りに回転自在に環装される環状回転体と
を具備していることに特徴を有するホイール式方向変換装置。
前記ホイール式方向変換装置を複数有する前記シャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、前記シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向変換装置であって、前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の外周上端部が搬送コンベヤ上の搬送物品底面より高く突出して設定され、当該突出寸法をシャフト軸ユニット毎に自在に設定することができることに特徴を有するホイール式方向変換装置。
前記ホイール式方向変換装置を複数有する前記シャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、前記シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向変換装置であって、第１の前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の外周上端部が搬送コンベヤ上の搬送物品底面より高く突出して設定され、続く第２又は第３の前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の外周上端部が徐々に高く突出して設定されることにより搬送コンベヤ合流における搬送物品の引き込みを容易にしたことに特徴を有する請求項１または２のいずれか１項に記載のホイール式方向変換装置。
前記ホイール式方向変換装置を複数有する前記シャフト軸を１本のシャフト軸ユニットとし、前記シャフト軸ユニットを２以上有するホイール式方向変換装置であって、前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の外周上端部の搬送コンベヤ上の突出寸法が、進行方向最終の前記シャフト軸ユニットに向かって徐々に小さく設定されることにより搬送コンベヤ合流における搬送物品の送り出しを容易にしたことに特徴を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のホイール式方向変換装置。
前記シャフト軸ユニットは、搬送物品の搬送位置検知情報に従い前記シャフト軸ユニット毎に上下移動及び／若しくは回転することにより、前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の外周上端部の高さが任意に変動し、且つ前記シャフト軸ユニットの前記環状回転体の前記外周上端部の回転方向と前記シャフト軸との角度を任意に変動することができることに特徴を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のホイール式方向変換装置。
前記第１の駆動軸方向を有するシャフト軸が、搬送コンベヤ上の搬送物品の搬送方向に略平行に設定されていることに特徴を有する請求項１に記載のホイール式方向変換装置。
請求項６に記載のホイール式方向変換装置であって且つ請求項２〜５のいずれか1項に記載のホイール式方向変換装置。