JP5940407B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品を搬送する搬送装置に関するものであり、特に区分装置で区分けされた配達物を所定のボックス等に導入する際に、そのボックス等を傾倒姿勢にできる機能を備えた搬送装置として好適なものである。

従来より、配達物を区分けする集配センター等においては、異なる多数の配達物を、所定の条件に基づいて、自動的に区分けする配達物区分装置が利用されている。例えば、特許文献１には、配達区域を条件として、配達物を区分けする郵便物自動区分装置が開示されている。そして、この種の配達物区分装置によって区分けされた配達物は、所定の配達物用ボックス（以下、単にボックスという）に導入されて、配達の時まで保管される。

そのため、一般的に、集配センター等では、区分けされた配達物が導入されたボックスを搬送するボックス用搬送ライン（以下、単に搬送ラインともいう）が備えられ、その搬送ライン上に用意されたボックスに、区分けされた配達物が導入される一連のシステムが構築されている。より具体的には、この種のシステムでは、区分けされた配達物を、搬送ライン上のボックスに対して、上方から落下させるようにして導入し、そのボックスを搬送ライン上の保管可能な場所に搬送する。

ところが、この種の一連のシステムでは、配達物をボックス内に導入する際に、配達物が乱れた姿勢で収納される場合があり、その場合、導入すべき一部の配達物がボックスに収まらなかったりするなど、ボックスにおける収納効率を著しく低下させてしまう不満があった。

そこで、近年の市場においては、配達物をボックス内に導入する際に、ボックスを一定方向に傾倒させることを可能とした配達物受入機構を備えた搬送装置が普及している。この搬送装置によれば、ボックスを傾倒姿勢にした状態で、配達物を上方から落下させることができるため、ボックス内に導入された配達物の姿勢は殆ど乱れることはなく、ボックスの収納効率を低下させることがない。

特開昭６２−２６６１８６号公報

ところが、従来の搬送装置は、ボックスを搬送する搬送部と、ボックスを一定方向に傾倒する配達物受入機構とのそれぞれに、別個の駆動源が備えられているため、製造コストが高価にならざるを得なかった。

また、この搬送装置は、搬送部と配達物受入機構のそれぞれの駆動源を個別に動作させるべく、それぞれの機器にドライバーが必要となるため、構造が煩雑化していた。

そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、製造コストを抑えつつ、構造が煩雑化しない搬送装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、物品を搬送する搬送部と、当該搬送部に物品が載置される前後のタイミングで姿勢変更が可能な物品受入機構を備えた搬送装置であって、搬送部は、少なくとも１つのモータが備えられ、当該モータを駆動させることで、物品を搬送方向下流側に向けて搬送できるものであり、物品受入機構は、クラッチ機能を有した回転方向規制手段と、当該回転方向規制手段と接続されたカム構造体を有し、回転方向規制手段は、搬送部のモータの駆動力が直接的又は間接的に入力されるもので、当該モータの回転方向が物品を下流側に搬送する方向に制御されると当該モータの回転力を外部へ出力せず、当該モータの回転方向が物品を上流側に搬送する方向に制御されると当該モータの回転力を外部へ出力するものであり、搬送部に物品を載置する際においては、搬送部のモータの回転方向を物品を上流側に搬送する方向に駆動制御することで、回転方向規制手段を介して当該モータの回転力をカム構造体に伝動し、当該カム構造体を所定の位置まで回動させる受入動作が実行されることを特徴とする搬送装置である。

本発明の搬送装置は、搬送部において設けられた物品搬送用のモータを、物品受入機構の駆動源として共用した構成とされている。すなわち、本発明では、物品受入機構に対して、個別の駆動源を用意することなく、受入動作の実行を可能とした構成とされている。そして、本発明では、搬送部のモータを物品受入機構の受入動作に用いるべく、当該受入機構の構成部材として、クラッチ機能を有した回転方向規制手段が採用されている。この回転方向規制手段は、搬送部のモータの駆動力が直接的又は間接的に入力されるものであり、そのモータから入力された動力の回転方向に応じて、外部への出力状態を変化させることができるものである。より具体的に説明すると、回転方向規制手段は、搬送部が物品を下流側に搬送する方向に制御されると、搬送部から伝動される回転力が外部に出力されず、搬送部が物品を上流側に搬送する方向に制御されると、搬送部から伝動される回転力が外部へ出力される構成とされている。

したがって、本発明によれば、通常通り、搬送部において物品を下流に向けて搬送する場合は、回転方向規制手段に入力された回転力はカム構造体に出力されず、通常の搬送と異なる動作、つまり搬送部において物品を上流に向けて搬送する場合に、回転方向規制手段に入力された回転力をカム構造体に出力することができる。すなわち、通常の搬送制御と異なる制御を行う場合にのみ、搬送部の駆動力がカム構造体に伝動され、カム構造体を所定の位置まで回転させる受入動作が可能となる。その結果、カム構造体における回転芯から離反した部分（特に突端部）の高さ位置を変化させることができる。

すなわち、本発明では、受入動作によって、姿勢を変化させた状態（以下、単に受入状態ともいう）のカム構造体の突端部の高さ位置を、姿勢を変化させる直前の状態（以下、単に待機状態ともいう）のカム構造体の突端部の高さ位置よりも高位置となるように制御することが可能である。そしてさらに、本発明において、受入状態のカム構造体の突端部の高さ位置が、搬送部の搬送面（物品の底面が位置する高さ）よりも高位置に達するように設定しておけば、その突端部によって、搬送部上に用意された例えば物品を受け入れるボックス等を持ち上げることが可能となる。つまり、カム構造体によって、ボックス等の一端側が持ち上げられれば、そのボックス等を傾倒姿勢にすることが可能となる。

このようにして、本発明では、搬送部のモータの動力を物品受入機構に共用し、通常と異なる搬送制御を行った場合に、搬送部上に用意されたボックス等を傾倒姿勢にできるため、従来の搬送装置と同様の搬送機能を確保しつつも、従来よりも合理的に物品受入機能を発揮させることができる。そしてこれに伴い、製造コストの削減を図ることが可能である。
また、本発明によれば、搬送部と物品受入機構の双方に、個別に駆動源を用意する必要がないため、従来の搬送装置のように、個別のドライバーを必要としない。その結果、本発明では、従来のように、構造が煩雑化することがない。

本発明の搬送装置は、回転方向規制手段は、ワンウェイクラッチ機構あるいはラチェット機構を備えた部材であることが望ましい。（請求項２）

前述したが、回転方向規制手段は、搬送部における搬送方向が下流側に向いている場合には、カム構造体に回転力を伝動せず、搬送部における搬送方向が上流側に向いている場合に、カム構造体に回転力を伝動する。そのため、カム構造体を受入状態にした後、搬送部を物品が下流側に搬送されるように駆動した場合、カム構造体には重力以外の力が加わらなくなってしまい、カム構造体が受入状態のまま維持されてしまう可能性がある。すなわち、カム構造体を待機状態から受入状態に姿勢変更した場合、何らかの方法によって、確実に、カム構造体を待機状態に戻す必要がある。
そこで、そのような目的を達成するべく提供される請求項３に記載の発明は、物品受入機構は、付勢手段を有し、カム構造体は、付勢手段によって、受入動作の際に回動する方向と相反する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置である。

かかる構成によれば、付勢手段が、カム構造体を受入動作の際に回動する方向と相反する方向に付勢しているため、カム構造体を所定の位置まで回動させて受入状態にした後、回転方向規制部材から搬送部の動力が出力されなくなった場合であっても、付勢力の作用によって、カム構造体を待機状態まで戻すことができる。すなわち、本発明によれば、受入状態に姿勢変更されたカム構造体を、確実に待機状態に戻すことが可能となる。
また、本発明では、カム構造体を待機状態から受入状態に姿勢変更する場合にのみ搬送部の動力が利用され、受入状態から待機状態に姿勢を戻す場合には、搬送部の動力が遮断されて付勢力のみが利用されるため、構造の複雑化を招くことがない。

請求項４に記載の発明は、板状部材を有し、当該板状部材は、カム構造体の動作に連動して回動動作を行うもので、当該板状部材の平面部は、回動方向に交差する姿勢を維持しながら、高さ方向の位置変更を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装置である。

かかる構成によれば、カム構造体の動作に連動する板状部材が、その平面部の姿勢を回動方向に交差する状態、例えば回動方向に直交する姿勢が維持されるように、高さ方向の位置変更を行うため、搬送部上に用意されたボックス等を、線状あるいは平面状の力で持ち上げることができる。これにより、搬送部上のボックス等を、より安定的且つより確実に傾倒させることができる。

本発明の搬送装置は、搬送部は、複数のローラを有し、そのうちの１つが前記モータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、当該モータ内蔵ローラが駆動することで、その他のローラが連動して回転するものであって、前記回転方向規制手段は、前記その他のローラのうちの１つと接続されていることがより望ましい。（請求項５）

本発明の搬送装置は、搬送部に設けられたモータの動力を、物品受入機構の動力として共用できるため、機器ごとに動力源を用意する必要がない。これにより、製造コストが無駄に嵩むことが防止される。また同時に、本発明では、機器ごとの動力源を制御する必要もないため、ドライバーの数も減縮でき、構造の煩雑化が抑制される。

本発明の実施形態に係る搬送装置が配されたコンベアラインを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。 図２の搬送装置を示す分解斜視図である。 土台形成部材を示す斜視図である。 搬送部を示す斜視図である。 モータ内蔵ローラを示す断面図である。 空転ローラを示す断面図である。（ローラ本体のみ回転） 空転ローラを示す断面図である。（ローラ本体及び一方の支持軸が共に回転） 物品受入機構を示す斜視図である。 図９の物品受入機構を示す分解斜視図である。 ワンウェイクラッチを示す模式図である。 補助部材を示す断面図である。 カム部材を示す正面図である。 カム部材を示す側面図である。 物品受入機構を構成する各部品の位置関係を示す説明図である。 付勢部材とカム部材と一次側支持部材との関係を示す説明図である。 回動部材を示す斜視図である。 回動部材を示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、搬送装置によって物品を受け入れて、搬送する状況を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１９の各状況に対応したカム部材の動作を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１９の各状況に対応した回動部材の動作を示す説明図である。

以下に、本発明の実施形態の搬送装置１について説明する。
本実施形態の搬送装置１は、配達物を所定の条件（例えば配達区域ごと）によって区分けする図示しない配達物区分装置の下流端に設置される装置であり、その区分けされた配達物を配達物収納用ボックス等（以下、単にボックスともいう）に受け入れて、そのボックスを所定の保管場所まで搬送するための装置である。すなわち、本実施形態の搬送装置１は、図１に示すように、ボックスが搬送されるコンベアラインの一部を構成するものであり、当該コンベアラインの始端を担う装置である。

搬送装置１は、図１、２に示すように、搬送方向上流側の幅が細く、搬送方向中間から下流端にかけて幅が広い外観を呈しており、主に、ボックスの搬送に寄与する搬送部２と、ボックスの姿勢変更を可能とする物品受入機構３と、それらを支持する土台形成部５とで構成されている。より具体的には、本実施形態の搬送装置１は、幅狭長方形領域２１と幅広長方形領域２２に区分されており、幅広長方形領域２２に物品受入機構３が配置されており、その幅広長方形領域２２と幅狭長方形領域２１とに跨るように搬送部２が配置されている。

まず、土台形成部５から説明する。
土台形成部５は、金属製の板体であり、幅狭長方形領域２１の底壁を形成する幅狭底壁部３１と、幅広長方形領域２２の底壁を形成する幅広底壁部３２とで構成されている。そして、土台形成部５は、幅狭底壁部３１が、幅広底壁部３２のいずれかの一辺であって、その一辺の中央に配置されており、当該幅狭底壁部３１の長手側の辺が当該幅広底壁部３２から張り出すように接続された形状である。なお、土台形成部５には、図示しないが、搬送部２や物品受入機構３の構成部品を固定するための複数の固定用孔が設けられている。

続いて、搬送部２について説明する。
搬送部２は、コンベアライン上に載置されたボックスを、搬送用ローラ１１と搬送用ベルト１２の双方で搬送できる構成である。そして、本実施形態は、搬送部２に１つの駆動源が設けられており、その駆動源によって、搬送用ローラ１１と搬送用ベルト１２の双方を駆動できる構成である。すなわち、搬送部２は、ローラ本体３６に駆動源たるモータ３７が内蔵されたモータ内蔵ローラ３５及び５本の従動ローラ３８とで構成された搬送用ローラ１１と、２条の搬送用ベルト１２と、搬送用ベルト１２を懸架するための２つのプーリ４０と、搬送用ローラ１１及びプーリ４０を支持する３種類の搬送用フレーム６７、６８、６９を有する。

モータ内蔵ローラ３５は、図６に示すように、ローラ本体３６内にモータ３７と減速機３９が内蔵されたものが採用されている。すなわち、モータ内蔵ローラ３５は、減速機３９の出力軸４５をローラ本体３６の内面と係合させており、モータ３７の回転力が減速機３９で減速されてローラ本体３６を回転させる構成である。

また、ローラ本体３６の両端からは、支持軸４６、４７が突出している。すなわち、支持軸４６、４７は、図６に示すように、ローラ本体３６の両端に装着された蓋部材４８に、ローラ本体３６の内外に渡って挿通されている。そして、２つの支持軸４６、４７はいずれも、蓋部材４８よりもローラ本体３６の内側に位置する軸受け５０、５１を介して、ローラ本体３６に取り付けられている。そのため、ローラ本体３６は、支持軸４６、４７に対して相対回転可能である。

また、一方の支持軸４７は、中空構造であり、その中空部内部に給電線６０が挿通されている。すなわち、ローラ本体３６の内部に配されたモータ３７は、この給電線６０を介して、外部から電力が供給される。
なお、ローラ本体３６の軸線方向一方（図６の右側）の端部に装着された蓋部材４８の表面には、駆動用ベルト５９（図１、２）を係合させるための溝６１が環状に設けられている。

本実施形態の従動ローラ３８は、図７に示すローラ本体５２のみが回転し得る空転ローラ３８ａと、図８に示すローラ本体５２とその軸線方向一方の端部に配された支持軸５３が共に回転する軸一体型空転ローラ３８ｂが採用されている。

空転ローラ３８ａは、図７に示すように、ローラ本体５２の中に、モータ等の駆動源を有さない構成である。また、ローラ本体５２の両端には、軸線方向に突出した支持軸５３、５５が設けられている。すなわち、支持軸５３、５５は、ローラ本体５２の両端に装着された蓋部材５８に、ローラ本体５２の内外に渡って挿通されている。そして、２つの支持軸５３、５５は、いずれも蓋部材５８よりもローラ本体５２の内側に位置する軸受け５６、５７を介して、ローラ本体５２に取り付けられている。そのため、空転ローラ３８ａにおいては、ローラ本体５２が支持軸５３、５５に対して相対回転可能である。
なお、空転ローラ３８ａの支持軸５３、５５は、一つの軸部材を構成する一部分であり、その軸部材の両端部分である。

また、本実施形態では、ローラ本体５２の軸線方向両端の位置において、当該ローラ本体５２よりも外径が大きい外筒体６２が挿着されている。外筒体６２は、ゴムや樹脂等により成形された軸線方向に貫通した構造体である。また、外筒体６２は、ローラ本体５２の軸線方向長さよりも、十分に短い長さ（本実施形態ではローラ本体５２の１／４倍程度の長さ）に設計されている。
なお、ローラ本体５２の軸線方向の端部に装着された蓋部材５８の表面には、駆動用ベルト５９（図１、２）を係合させるための溝６３が環状に設けられている。

また、本実施形態では、従動ローラ３８の１つとして、ローラ本体５２の代わりに、中心軸６５を備えた構造の空転ローラ３８ｃ（図１、２の右側に位置する従動ローラ３８）が採用されているが、基本構造は前記した空転ローラ３８ａと同様であり、搬送用ベルト１２を懸架するための懸架部６６を有するという点だけが異なるため、説明を省略する。

軸一体型空転ローラ３８ｂは、基本構造が前記した空転ローラ３８ａと同様であり、ローラ本体５２の軸線方向一方（図８の右側）の支持軸４３がローラ本体５２と一体的に回転するという構造だけが異なるため、基本構造の説明は省略し、その異なる点に着目して説明する。

すなわち、軸一体型空転ローラ３８ｂは、ローラ本体５２の軸線方向一方（図８の右側）の端部に、蓋部材４４と支持軸４３とが相対回転不能に接続された回転軸体４２が装着された構成である。より具体的には、ローラ本体５２の端部には、蓋部材４４が装着され、さらにその蓋部材４４の内側に一体的に接続された支持軸４３が、ローラ本体５２の内外に渡って挿着されている。そして、ローラ本体５２と回転軸体４２の一体性を向上させるべく、ローラ本体５２の外側から蓋部材４４に渡って固定ピン７０が取り付けられている。一方、ローラ本体５２の軸線方向他方（図８の左側）の端部に設けられた支持軸５３は、前記したように、軸受け５６を介して取り付けられている。これにより、軸一体型空転ローラ３８ｂは、支持軸５３以外の部分、つまりローラ本体５２と蓋部材４４及び支持軸４３が一体的に回転する。

搬送用ベルト１２は、公知の歯付ベルトであり、無端状に形成されたものが採用されている。
また、プーリ４０は、公知のそれと同様であり、本体部７１の中央に回転軸７２が挿着されており、その回転軸７２に対して、本体部７１の相対回転を可能とするものである。

３種類の搬送用フレーム６７、６８、６９は、用途ごとに分類されており、いずれもほぼ同一の大きさ及び形状のものが対を成して形成されている。すなわち、本実施形態では、モータ内蔵ローラ３５及び空転ローラ３８ｃを支持する駆動用フレーム６７と、空転ローラ３８ａ及び軸一体型空転ローラ３８ｂを支持する従動用フレーム６８と、プーリ４０を支持するプーリ用フレーム６９とに分類されている。そして、いずれの搬送用フレーム６７、６８、６８も、ほぼ同様の構造であり、土台形成部５に固定される底壁ｆと、搬送用ローラ１１やプーリ４０等を支持する側壁ｗとを有する構成である。

そして、本実施形態の搬送部２では、各搬送用フレーム６７、６８、６９を、以下に示す順番で並べている。すなわち、搬送方向下流側から順番に、駆動用フレーム６７、従動用フレーム６８、プーリ用フレーム６９を直列状に並べている。そして、それぞれのフレーム６７、６８、６９の間に、モータ内蔵ローラ３５、搬送用ローラ１１、プーリ４０のうちのいずれか１種あるいは２種の回転体を配置し、全ての回転体が同一の方向に回転し得るように固定されている。より詳細に説明すると、駆動用フレーム６７には、上流側にモータ内蔵ローラ３５が配置され、その下流側に隣接する位置に空転ローラ３８ｃが配置されている。従動用フレーム６８には、４つの従動ローラ３８が並べられており、上流側から、空転ローラ（以下、第１空転ローラともいう）３８ａ、軸一体型空転ローラ３８ｂ、空転ローラ（以下、第２空転ローラともいう）３８ａ、空転ローラ（以下、第３空転ローラともいう）３８ａの順番で配列されている。また、プーリ用フレーム６９には、２つのプーリ４０がそれぞれの回転軸７２の端部を対向させた姿勢で配されている。

また、モータ内蔵ローラ３５の動力を従動ローラ３８に伝動するべく、隣接するローラ３５、１１同士を、駆動用ベルト５９で懸架している。具体的には、搬送方向下流側から順番に、モータ内蔵ローラ３５と空転ローラ３８ｃに跨るように、１つの駆動用ベルト５９が懸架され、その空転ローラ３８ｃと第３空転ローラ３８ａに跨るように、別の１つの駆動用ベルト５９が懸架され、第３空転ローラ３８ａと第２空転ローラ３８ａに跨るように、さらに別の１つの駆動用ベルト５９が懸架され、第２空転ローラ３８ａと第１空転ローラ３８ａに跨るようにさらに別の１つの駆動用ベルト５９が懸架されている。

そして、本実施形態では、モータ内蔵ローラ３５の動作に連動させるべく、２条の搬送用ベルト１２が、空転ローラ３８ｃからプーリ４０に渡るように懸架されている。より具体的には、搬送用ベルト１２は、長手方向中途の部分が、空転ローラ３８ａ及び軸一体型空転ローラ３８ｂに装着された外筒体６２よりも軸線方向内側の位置に配され、さらにその位置において各ローラ３８ａ、３８ｂの軸線に対して直交するように配されており、その状態で、空転ローラ３８ｃの懸架部６６とプーリ４０の本体部７１に懸架されている。このため、搬送用ベルト１２は、空転ローラ３８ｃを介して入力された動力によって、空転ローラ３８ｃとプーリ４０との間を環状に移動する。なお、搬送用ベルト１２は、上方から載荷されていない状態においては、空転ローラ３８ａ及び軸一体型空転ローラ３８ｂには非接触であり、それらから若干離反した位置で移動を行う。

続いて、物品受入機構３について説明する。
物品受入機構３は、コンベアライン上に載置されたボックスを一定方向に傾倒できる部分であり、図９、１０に示すように、搬送部２から動力が入力される一次側伝達部６と、搬送部２の動力が一次側伝達部６を介して入力される二次側伝達部７とで構成されている。

一次側伝達部６は、クラッチ機能を有した回転方向規制手段１６を備え、搬送部２から入力される動力の回転方向によって、外部への出力の可否を変更可能な部分である。そして、一次側伝達部６は、回転方向規制手段１６に加えて、固定用軸受け１３と、カム部材（カム構造体）１５と、カム部材１５に付勢力を付与する付勢部材１７と、それらを支持する一次側支持部材１８とを有する。

回転方向規制手段１６は、公知のワンウェイクラッチたる回転規制部材２５と、その回転規制部材２５を収容する補助部材２６とで構成されている。

回転規制部材２５は、例えば、図１１に示すような構造を有するものである。すなわち、回転規制部材２５は、外輪８０と内輪８１との間にワンウェイクラッチ機構８２が内蔵されたものである。これにより、回転規制部材２５は、外輪８０と内輪８１が同期的に回転する「トルク伝達状態」と、外輪８０と内輪８１の相対回転を可能とする「トルク非伝達状態」とを相互に切り換え可能とする。具体的には、回転規制部材２５は、外輪８０及び内輪８１の回転方向によって、「トルク伝達状態」と「トルク非伝達状態」が切り換わるものであり、外輪８０が一方の方向（図１１では時計回り方向）に回転する場合又は内輪８１が他方の方向（図１１では反時計回り方向）に回転する場合に「トルク伝達状態」となり、外輪８０が他方の方向（図１１では反時計回り方向）に回転する場合又は内輪８１が一方の方向（図１１では時計回り方向）に回転する場合に「トルク非伝達状態」となる。

補助部材２６は、回転規制部材２５の外輪８０と一体に回転する部分であり、異なる径の円筒体が直列状に並べられて、一体接続された構成である。具体的には、補助部材２６は、径が小さい（大径筒部２６ｂよりも径が小さい）小径筒部２６ａと、径が大きい（小径筒部２６ａよりも径が大きい）大径筒部２６ｂとを有し、内部において、小径筒部２６ａと大径筒部２６ｂとが連通した構造となっている。すなわち、補助部材２６は、図１２に示すように、小径筒部２６ａに軸挿通空間３３が設けられ、大径筒部２６ｂに回転規制部材配置空間３４が設けられており、それらの空間３３、３４が互いに連通した構成である。

なお、本実施形態では、小径筒部２６ａの外径は、後述するカム部材１５の回動孔２３の開口径とほぼ同程度の大きさに設定され、大径筒部２６ｂの内径は、前記した回転規制部材２５の外径とほぼ同程度の大きさに設定されている。換言すれば、補助部材２６は、小径筒部２６ａをカム部材１５の回動孔２３に嵌合でき、大径筒部２６ｂに回転規制部材２５を嵌合させることができるものである。

固定用軸受け１３は、公知のベアリングであり、本実施形態では、搬送部２の軸一体型空転ローラ３８ｂの支持軸４３を支持するものとして使用されている。

カム部材１５は、二次側伝達部７に動力を出力する部分であり、基本構造が公知の板カムと同様のものが採用されている。すなわち、カム部材１５は、図１０に示すように、外観が板状体であり、回動中心と部材中心とが一致しない構造、つまり偏心した構造である。そして、本実施形態では、図１３に示すように、正面視した形状がほぼ楕円を呈したカム部材１５が採用されている。より詳細には、カム部材１５は、正面視形状がほぼ楕円であると見た場合、回動中心たる回動孔２３を長軸方向の一方に偏らせた配置にしている。すなわち、カム部材１５は、回動孔２３を基準に、長軸方向一方の端部までの距離が、他方の端部までの距離よりも長いあるいは短い構成である。

また、カム部材１５は、長軸方向の中途の位置において、部材厚方向に所定の角度（本実施形態では９０°）で折り曲げた段部７３が設けられている。そして、カム部材１５は、図１４に示すように、段部７３を挟んだ両側の位置に、互いに平行な異なる平面部７５ａ、７５ｂが配されている。すなわち、本実施形態のカム部材１５は、部材厚方向に立体的な構造である。そして、カム部材１５には、平面部７５ａに対して、ほぼ直交方向に立設した立設部４９が設けられている。この立設部４９は、平面部７５ａの一部を切り込んで、その平面部７５ａに対して立ち上げた部分であり、後述する付勢部材１７を係止する機能を有する。

なお、本実施形態のカム部材１５には、図９、１０に示すように、長軸方向回動孔２３と対向する側、具体的には平面部７５ｂ側に、二次側伝達部７への動力の伝達を円滑にするための補助輪７６が設けられている。すなわち、カム部材１５には、図１３に示すように、平面部７５ｂの部材厚方向に軸孔８３が設けられており、その軸孔８３を介して補助輪７６が軸支されている。

付勢部材１７は、公知のねじりコイルばね（トーションばね）であり、両端のアーム９０ａ、９０ｂ同士の間に角度が形成されていないものが採用されている。すなわち、付勢部材１７は、アーム９０ａ、９０ｂの延伸方向が同一であり、双方のアーム９０ａ、９０ｂを相対的に離反するように変位させれば、両者が相対的に近接する方向に反力が発生する。

一次側支持部材１８は、ほぼ「Ｌ」字型の外観を呈しており、底壁ｋと側壁ｊとで構成されている。そして、側壁ｊには、搬送部２の軸一体型空転ローラ３８ｂの支持軸４３が挿通される挿通部７７と、付勢部材１７のアーム９０の一方を保持する保持部７８が設けられている。挿通部７７は、側壁ｊの上端に設けられた、「Ｕ」字型を呈した切欠きである。また、保持部７８は、側壁ｊの一方の面に配されており、その面からほぼ直交する方向に立設した部分である。なお、本実施形態では、保持部７８は、側壁ｊを切り込んで立設した立設部７８ａ、７８ｂを２つ組み合わせて形成されている（図１０、１６）。

そして、一次側伝達部６では、図９に示すように、一次側支持部材１８の側壁ｊを部材厚方向に挟むように、他の部材が配されている。すなわち、一次側支持部材１８の保持部７８が位置する側の面には、その面から離反する方向に向けて、付勢部材１７、カム部材１５、回転方向規制手段１６の順番で配され、その面の裏面側には、固定用軸受け１３が配されている。具体的には、一次側伝達部６は、一次側支持部材１８の挿通部７７と連通するように、固定用軸受け１３と、付勢部材１７のコイル部と、カム部材１５の回動孔２３と、回転方向規制手段１６における補助部材２６の空間３３、３４及び回転規制部材２５が配されている。

より詳細には、回転方向規制手段１６の補助部材２６は、図１５に示すように、小径筒部２６ａをカム部材１５側に向けた姿勢にされており、その小径筒部２６ａの外周部分にカム部材１５と付勢部材１７が装着されている。そのため、厳密に言うと、付勢部材１７、カム部材１５、回転方向規制手段１６は、この順番で配されているとは言えないが、回転方向規制手段１６の主たる構成部品たる回転規制部材２５が、その順番を満たすため、付勢部材１７、カム部材１５、回転方向規制手段１６の順番で並んでいることとする。

そして、このような状態において、付勢部材１７のアーム９０が、カム部材１５と一次側支持部材１８に係止あるいは係合するように配されている。すなわち、カム部材１５を回動孔２３の真下に補助輪７６が位置するような姿勢にして（以下、待機状態という）、その状態で、付勢部材１７を、図１６に示すように、一方のアーム９０ａをカム部材１５の立設部４９に係止させると共に、他方のアーム９０ｂを一次側支持部材１８の保持部７８に係合させている。換言すれば、付勢部材１７は、待機状態のカム部材１５が回動孔２３を基準に所定の方向に回動すれば、アーム９０ａ、９０ｂが相対的に離反し、カム部材１５が前記方向と相反する方向に回動すれば、アーム９０ａ、９０ｂが相対的に近接する配置である。

一方、二次側伝達部７は、図１０に示すように、所定の大きさを有した平面部５４を備え、その平面部５４によって、コンベアライン上のボックス等を実際に傾倒させる部分である。すなわち、二次側伝達部７は、平面部５４を有する回動部材２７と、その回動部材２７を支持する二次側支持部材２８とを有する。

回動部材２７は、主要部分が金属製の１枚の板体で形成されており、その板部材を所定の位置で折り曲げて屈曲形状に形成した部材である。具体的には、回動部材２７は、長方形状の板体を屈曲した部材であり、短手方向に異なる２箇所で折り曲げられている。より詳細には、短手方向に異なる２箇所の折曲部８６、８７のうちの１つは、短手方向一方の端部寄りに配され（端部側折曲部８６）、残りの１つは、その端部側折曲部８６よりも短手方向中央寄りに配されている（中央側折曲部８７）。そして、その回動部材２７における２箇所の位置では、互いに異なる方向に折り曲げると共に、その折り曲げの角度は、いずれも優角及び劣角側が鈍角に設定されている。
なお、本実施形態では、端部側折曲部８６と中央側折曲部８７との間を平面部５４としている。

また、回動部材２７には、短手方向他方の端部側（端部側折曲部８６の位置と対向する端部側）に、一対の軸保持部６４が設けられている。そして、その一対の軸保持部６４は、回動部材２７の長手方向両端に設けられ、回動軸９１が挿通される孔８８を向き合わせて配されている。
なお、回動軸９１は、断面形状が円形の棒状部材であり、回動部材２７の長手方向長さと同等あるいは若干大きい長さである。

二次側支持部材２８は、同一の大きさ及び形状のものが対をなして形成されたものであり、対をなすいずれの部材も、ほぼ「Ｌ」字型の外観を呈しており、底壁ｑと側壁ｒとで構成されている。そして、側壁ｒには、回動軸９１を回動可能に支持する孔９９が設けられている。

そして、二次側伝達部７では、図９に示すように、二次側支持部材２８の孔９９と、回動部材２７の孔８８とを連通させた状態にして、回動軸９１が挿通されている。すなわち、二次側伝達部７では、図１５に示すように、回動部材２７が回動軸９１を基準に回動し得る配置にされている。

次に、本実施形態の搬送装置１における各部材の位置関係について説明する。
本実施形態の搬送装置１は、前述したように、配達物を区分けする配達物区分装置の下流端に設置される装置であり、その区分けされた配達物をボックスを用いて受け入れて、そのボックス（以下、配達物が導入されたボックスを物品という）を所定の保管場所まで搬送するコンベアラインの一部を形成している。そして、この搬送装置１は、物品の搬送方向上流側に幅狭長方形領域２１を配置し、その下流側に幅広長方形領域２２を配置している。

そして、図１に示すように、その２つの領域２１、２２に跨るように、搬送部２が配置されている。具体的には、搬送部２は、幅狭長方形領域２１の張出端部側に、プーリ４０を取り付けたプーリ用フレーム６９を配して土台形成部５に固定し、幅広長方形領域２２であって、幅狭長方形領域２１との境界近傍に、４つの従動ローラ３８を取り付けた従動用フレーム６８を配して土台形成部５に固定し、その下流側の位置に、１つの従動ローラ３８及び１つのモータ内蔵ローラ３５を取り付けた駆動用フレーム６７を配して土台形成部５に固定している。なお、上記したように、空転ローラ３８ｃとプーリ４０とに渡って、搬送用ベルト１２が環状に懸架されている。

また、幅広長方形領域２２には、搬送部２の搬送方向に直交する位置に、物品受入機構３が配置されている。具体的には、物品受入機構３は、一次側伝達部６を、軸一体型空転ローラ３８ｂの支持軸４３に接続される位置に配し、二次側伝達部７を、一次側伝達部６から出力される動力が入力される位置に配している。より詳細に説明すると、図１５に示すように、一次側伝達部６は、軸一体型空転ローラ３８ｂの支持軸４３によって支持される位置に配され、その支持軸４３の基端側から、固定用軸受け１３、一次側支持部材１８、付勢部材１７、カム部材１５、回転方向規制手段１６の順番で並べられている。

そして、その一次側伝達部６のカム部材１５から動力を受け得る位置に、二次側伝達部７の回動部材２７が配されている。すなわち、図１５に示すように、回動部材２７は、回動基点となる軸保持部６４が、一次側伝達部６よりも上方の位置に配され、さらに回動部材２７の平面部５４が、一次側伝達部６のほぼ真上に存在するように配されている。

ここで、本実施形態では、回動部材２７が搬送部２の動作を弊害しないように、回動部材２７の先端側の高さ位置を一定以下に至らせない図示しないストッパが設けられている。そのため、回動部材２７が前記ストッパによって規制されている状態においては、回動部材２７の平面部５４は、ほぼ水平状態を維持する。すなわち、回動部材２７と一次側伝達部６は、一次側伝達部６から動力が入力されない状態においては、回動部材２７の平面部５４の垂直投影面内に、一次側伝達部６がほぼ存在する関係を維持する（以下、この状態を待機状態という）。

次に、搬送装置１の動作について説明する。
本実施形態における搬送装置１は、コンベアライン上に載置されたボックスＢに配達物を受け入れるべく、当該ボックスＢを傾倒し、その後、配達物が導入されたボックスＢ（以下、配達物の有無に関わらず単にボックスＢという）を下流に向けて搬送するものである。すなわち、搬送装置１は、幅狭長方形領域２１に配された図示しない在荷センサ等によって、自己の装置にボックスＢが載置されたことが確認されれば、搬送部２を起動して、当該ボックスＢを幅広長方形領域２２側に搬送する初期搬送動作が実施される。

より具体的には、この初期搬送動作が実施されると、モータ内蔵ローラ３５は、モータ３７を正回転方向に回転し、ローラ本体３６を支持軸４６、４７を中心に正回転方向に回転させる。すると、搬送部２の従動ローラ３８にその回転力が伝動されて、ローラ本体５２が正回転方向に回転すると共に、搬送用ベルト１２が正回転方向に移動する。これにより、図１８（ａ）に示すように、ボックスＢが搬送方向下流側、具体的には幅狭長方形領域２１から幅広長方形領域２２に向けて搬送される。そして、初期搬送動作では、図１８（ｂ）に示すように、幅広長方形領域２２に搬送されたボックスＢを、当該ボックスＢの先頭が幅広長方形領域２２の下流端に至る程度まで移動する。そして、幅広長方形領域２２の所定の場所に配された図示しない在荷センサ等によって、ボックスＢの搬送が確認されれば、モータ内蔵ローラ３５の駆動を停止する。

一方、このときの物品受入機構３の動作に注目すると、一次側伝達部６は、軸一体型空転ローラ３８ｂを介して、モータ内蔵ローラ３５の回転力が間接的に入力される。すなわち、一次側伝達部６の回転方向規制手段１６には、ボックスＢを下流側に向けて搬送する正回転方向の回転力が入力される。そして、このとき、回転方向規制手段１６のワンウェイクラッチ機能が作用する。
なお、本実施形態においては、回転方向規制手段１６における回転規制部材２５の内輪８１が正回転方向（時計回り方向）に回転する際に、「トルク非伝達状態」となり、その内輪８１が逆回転方向（反時計回り方向）に回転する際に、「トルク伝達状態」となるものとする。

すなわち、初期搬送動作では、一次側伝達部６に入力される動力の回転方向が正回転方向であるため、回転方向規制手段１６が「トルク非伝達状態」となり、外部への出力が遮断される。すなわち、搬送装置１が初期搬送動作を行っている間は、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、回転方向規制手段１６の回転規制部材２５の外輪８０は回転することはなく、それに接続されたカム部材１５は待機状態を維持する。また同時に、二次側伝達部７に対しても、動力が入力されることがないため、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、回動部材２７は待機状態を維持する。
したがって、本実施形態では、モータ内蔵ローラ３５が正回転方向に回転制御されている間は、ボックスＢが物品受入機構３によって、傾倒させられることはない。

そして、初期搬送動作によりボックスＢが所定の位置に至ると、ボックスＢを傾倒させるべく、受入動作を実行する。受入動作が実行されると、モータ内蔵ローラ３５のモータ３７を、逆回転方向に回転するように駆動する。すなわち、受入動作では、モータ内蔵ローラ３５の回転方向が、初期搬送動作の際の回転方向と逆方向に制御される。これにより、モータ内蔵ローラ３５のローラ本体３６及び従動ローラ３８のローラ本体５２が逆回転方向に回転すると共に、搬送用ベルト１２が逆回転方向に移動する。したがって、ボックスＢは、図１９（ｃ）に示すように、搬送方向上流側、具体的には幅広長方形領域２２から幅狭長方形領域２１に向かうように搬送される。そして、受入動作では、図１９（ｄ）に示すように、そのボックスＢを物品受入機構３と隣接し得る程度の位置で停止させる。このとき、本実施形態では、モータ内蔵ローラ３５を、所定のパルス数、具体的には、軸一体型空転ローラ３８ｂを半回転させることができるパルス数だけ駆動する。

そして、前記同様、このときの物品受入機構３の動作に注目すると、一次側伝達部６は、軸一体型空転ローラ３８ｂを介して、間接的に逆回転方向の回転力が入力される。すなわち、受入動作では、前記したように、モータ内蔵ローラ３５を逆回転方向に回転するため、回転方向規制手段１６は「トルク伝達状態」となり、図２０（ｃ）に示すように、回転方向規制手段１６の回転規制部材２５の外輪８０及び補助部材２６が回転して、カム部材１５を回動させる。そして、カム部材１５が、図２０（ｄ）に示す待機状態からほぼ１８０°回転した位置に至ると、回動動作が停止される。すなわち、カム部材１５は、駆動制御されるモータ内蔵ローラ３５の前記所定のパルス数だけ回動して、一次側受入状態となる。

そして、カム部材１５の回動動作に伴って、一次側伝達部６から二次側伝達部７への動力の入力が行われる。すなわち、図２１（ｃ）に示すように、カム部材１５の先端側が、回動動作によって所定の高さに至ることで、その先端側に設けられた補助輪７６が、回動部材２７の下面側に当接し、二次側伝達部７に動力が出力される。

より具体的には、回動部材２７は、カム部材１５によって、平面部５４が上方に向けて押し上げられて、回動軸９１を基点として回動する。そして、回動部材２７は、図２１（ｄ）に示すように、平面部５４が水平面に対して所定の角度に至るまで、換言すれば、中央側折曲部８７と軸保持部６４に跨った平面がほぼ水平状態に至るまで回動する。これにより、回動部材２７は、平面部５４を含む先端側が、搬送部２の搬送面よりも上部に露出した状態（以下、二次側受入状態という）となる。その結果、図２１（ｃ）、（ｄ）に示すように、搬送面よりも上部に露出した回動部材２７が、ボックスＢを傾倒する。
その後、物品受入機構３において、搬送部２から出力される動力が二次側伝達部７に入力されなくなれば、カム部材１５が、付勢部材１７の付勢力によって、待機状態まで戻り、ボックスＢを通常の姿勢に戻す。

以上のように、本実施形態では、搬送部２の駆動力を物品受入機構３に共用し、通常と異なる搬送、つまりボックスＢを上流に向けて流す搬送制御を行った場合に、搬送部２上のボックスＢを傾倒することができるため、従来の搬送装置と同様の搬送機能を確保しつつも、従来よりも合理的に物品受入機能を発揮させることができる。そして、モータ数の削減に伴って、製造コストの削減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、搬送部２と物品受入機構３の双方に、個別に駆動源を用意する必要がないため、従来の搬送装置のように、個別のドライバーを必要としない。その結果、本実施形態では、従来のように、構造が煩雑化することがない。

上記実施形態では、一次側伝達部６と二次側伝達部７とを備えた物品受入機構３を採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、一次側伝達部６のみで構成された物品受入機構を用いても構わない。この場合、カム部材１５が、直接的に、ボックスＢを傾倒姿勢にすることができる。

上記実施形態では、従動ローラ３８を介して、搬送部２の駆動力を物品受入機構３に伝達する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、モータ内蔵ローラ３５から直接、物品受入機構３に伝達する構成であっても構わない。

上記実施形態では、ワンウェイクラッチ機構を備えた回転方向規制手段１６を採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ラチェット機構を備えた回転方向規制手段を採用しても構わない。

上記実施形態では、搬送用ローラ１１だけでなく、搬送用ベルト１２を備えた搬送部２を採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、搬送用ローラ１１のみを備えた構成であっても構わない。また、搬送用ローラ１１を構成する従動ローラ３８を５本用いた構成を示したが、４本以下あるいは６本以上の従動ローラ３８を備えた構成であっても構わない。

１ 搬送装置
２ 搬送部
３ 物品受入機構
５ 土台形成部
６ 一次側伝達部
７ 二次側伝達部
１１ 搬送用ローラ
１５ カム部材（カム構造体）
１６ 回転方向規制手段
１７ 付勢部材（付勢手段）
２５ 回転規制部材
２７ 回動部材
３５ モータ内蔵ローラ
３７ モータ（駆動源）
３８ 従動ローラ
５４ 平面部
８２ ワンウェイクラッチ機構
Ｂ ボックス

Claims (5)

1. 物品を搬送する搬送部と、当該搬送部に物品が載置される前後のタイミングで姿勢変更が可能な物品受入機構を備えた搬送装置であって、
   搬送部は、少なくとも１つのモータが備えられ、当該モータを駆動させることで、物品を搬送方向下流側に向けて搬送できるものであり、
   物品受入機構は、クラッチ機能を有した回転方向規制手段と、当該回転方向規制手段と接続されたカム構造体を有し、
   回転方向規制手段は、搬送部のモータの駆動力が直接的又は間接的に入力されるもので、当該モータの回転方向が物品を下流側に搬送する方向に制御されると当該モータの回転力を外部へ出力せず、当該モータの回転方向が物品を上流側に搬送する方向に制御されると当該モータの回転力を外部へ出力するものであり、
   搬送部に物品を載置する際においては、搬送部のモータの回転方向を物品を上流側に搬送する方向に駆動制御することで、回転方向規制手段を介して当該モータの回転力をカム構造体に伝動し、当該カム構造体を所定の位置まで回動させる受入動作が実行されることを特徴とする搬送装置。
2. 回転方向規制手段は、ワンウェイクラッチ機構あるいはラチェット機構を備えた部材であることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 物品受入機構は、付勢手段を有し、
   カム構造体は、付勢手段によって、受入動作の際に回動する方向と相反する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 板状部材を有し、当該板状部材は、カム構造体の動作に連動して回動動作を行うもので、当該板状部材の平面部は、回動方向に交差する姿勢を維持しながら、高さ方向の位置を変更可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装置。
5. 搬送部は、複数のローラを有し、そのうちの１つが前記モータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、当該モータ内蔵ローラが駆動することで、その他のローラが連動して回転するものであって、
   前記回転方向規制手段は、前記その他のローラのうちの１つと接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置。

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