WO2019167864A1

WO2019167864A1 - 搬送装置及び搬送方向変更装置

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Publication number: WO2019167864A1
Application number: PCT/JP2019/006994
Authority: WO
Inventors: 伊東　一夫; 竜彦中村; 崇紘伊藤
Original assignee: 伊東電機株式会社
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-09-06
Also published as: EP3760557A1; EP3760557A4; JPWO2019167864A1; US11097899B2; CN110546088B; JP7266308B2; CN110546088A; US20200385213A1

Abstract

多数の方向に搬送物を搬出することが可能な搬送装置を開発することを課題とする。　ローラ部（回転体）３０と、駆動体５０を有する。回転体３０は少なくとも一軸の第一回転軸６０を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸６０に対して交差する方向の第二回転軸６１を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸６０の向きを変更可能である。駆動体５０は、第三回転軸６２を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸６２は、前記第一回転軸６０に対して交差する方向にのびる。駆動体５０は、前記回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸６１に対して第一回転軸６０方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触する。

Description

搬送装置及び搬送方向変更装置

　本発明は、搬送物を搬送する搬送装置に関するものであり、特に搬送物を複数の方向に搬出したり、複数の方向から搬送物を搬入する搬送装置に関するものである。
　また本発明は搬送物の搬送方向を変更する搬送方向変更装置に関するものである。

　配送場や集荷場、倉庫等では、数多くの種類の搬送物を取り扱う場合がある。また数多くの搬送物を仕分けて、トラックに積み込んだり、特定の棚に運ぶ場合がある。
　従来技術においては、特許文献１、２、３の様な移載装置が複数設置された仕分けシステムによって搬送物の仕分けが行われていた。
　特許文献１、２に記載の移載装置は、搬送物を直線的に通過させる主搬送路と、搬送物を直交する方向に搬出する副搬送路を有し、搬送物を別のコンベヤラインに載せ変えることができるものである。
　特許文献３に記載の移載装置は、搬送物を直線的に通過させる主搬送路と、搬送物を斜め方向に排出する排出手段を有しており、搬送物を斜め方向に搬出して別のコンベヤラインに載せ変えることができるものである。

　従来技術の仕分けシステムは、前記した様な移載装置を多数配置してコンベヤラインを複雑に枝分かれさせたものである。そして当該仕分けシステムで搬送物を搬送し、元のコンベヤラインから枝分かれした支流のコンベヤラインに搬送物を受け渡し、搬出先を次第に絞り込んで行って目的の搬送先に搬送物を移動させていた。

特開２０１５－１６３５４９号公報特開２０１２－５１６８０号公報特開２０１５－１６３５４７号公報

　従来技術の移載装置は、導入された搬送物を特定の２方向に選択的に搬出するものである。
　そのため従来技術の仕分けシステムは、複雑に枝分かれしたコンベヤラインとなり、相当に大がかりなものとなる。即ち従来技術の仕分けシステムを構築するには、大きな設置場所を要する。
　そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、任意の方向に搬送物を搬出することが可能な搬送装置を開発することを課題とするものである。

　上記した課題を解決するための態様は、搬送物を付勢する回転体と、前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸は、前記第一回転軸に対して交差する方向にのび、駆動体は、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触し、前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置である。

　本態様の搬送装置は、回転体の上に搬送物を載せ、回転体を回転して搬送物を移動させるものである。
　本態様の搬送装置では、回転体は第一回転軸を中心として回転するだけでなく、第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転することもできる。
　ここで「交差する方向」とは、直交する方向の他、傾斜する方向に交差する構成を含む。また「交差」とは軸同士が交わる場合の他、立体的に交差する状態を含む。即ち食い違い状態に交差する場合を含む。
　駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転する。第三回転軸は、第一回転軸に対して交差する方向にのびる。ここで第三回転軸と前記した第二回転軸は、同軸であることが望ましいが、両者が異なっていてもよい。
　駆動体の第三回転軸と回転体の第一回転軸は、交差する方向にのびるので、駆動体が回転すると、回転体は接線方向に付勢されて回転する。
　本態様の搬送装置では、駆動体は、回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で回転体と接触し、回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させる。
　そのため回転体を回転して第一回転軸の向きを変え、搬送物の搬送方向を変更しても、駆動体から回転体に動力伝動が可能であり、搬送物を所望の方向に送りだすことができる。

　上記した態様において、前記第二回転軸と前記第三回転軸は、略同一直線上に並び、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心が前記第三回転軸に対して偏心していることが望ましい。

　「略同一直線上に並び」とは実質的に同一直線状であることを意味する。本態様によると、第二回転軸と第三回転軸が略同一直線上に並ぶので、全体形状が過度に大きくならない。
　本態様では、回転体の前記回転軸方向の中心が第三回転軸に対して偏心しているので、回転体自体が、第二回転軸及び第三回転軸に対して偏心した位置関係となる。
　そのため駆動体は、回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で回転体と接触することとなる。

　上記した各態様において、前記回転体は、球状又は樽状又は円柱状であり、前記回転体の姿勢変更に係わらず、前記回転体の軸方向の一部の周囲が駆動体と接し、他の部位は実質的に非接触であることが望ましい。

　本態様によると、駆動体は回転体に対して片当たり状態となり、駆動体から回転体に加えられる接線方向の力は、一方方向のみとなる。そのため回転体は円滑に回転する。
　また駆動体は回転体に対して片当たり状態となるので、回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に接触させ、回転体を回転することができる。

　上記した各態様において、前記駆動体は、環状の接触部を有し、当該接触部が前記回転体の一部と接し、当該接触部が回転して前記回転体を回転することが望ましい。

　本態様によると、駆動体は環状の接触部をもって回転体の一部と接する。そのため回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に回転体に接触させ、回転体を回転することができる。

　同様の課題を解決するもう一つの態様は、搬送物を付勢する回転体と、前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、前記駆動体は動力によって回転し、前記駆動体は、環状の接触部を有し、前記接触部は回転体と片当たり状に接触し、前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置である。

　本態様によると、駆動体は回転体に対して片当たり状態となるので、回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に接触させ、回転体を回転することができる。

　上記した各態様において、前記回転体を平面視したとき、前記回転体と前記駆動体は特定の座標位置で接触し、前記回転体の姿勢変更に応じて、前記回転体と前記駆動体とが接する座標位置が変化することが望ましい。

　上記した各態様において、前記回転体を第二回転軸を中心として回転させた場合における、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心点の移動軌跡は、第二回転軸を中心とする振れ回り軌跡を描くことが望ましい。

　上記した各態様において、前記回転体を第一回転軸を中心として回転可能に支持する支持部材と、他の部材から動力伝動を受けて支持部材を第二回転軸を中心として回転する第二動力伝動部材片を有することが望ましい。

　「伝動部材片」とは一連の動力伝動機構を構成する部材の一つである。例えば動力伝動機構として歯車列を構成させる場合には、個々の歯車が「伝動部材片」に相当する。動力伝動機構として摩擦車列を構成させる場合には、個々の摩擦車が「伝動部材片」に相当する。動力伝動機構としてチェーン伝動やベルト伝動を構成させる場合には、スプロケットやプーリが「伝動部材片」に相当する。

　上記した搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が姿勢変更される搬送方向変更装置が構成されることが望ましい。

　第二動力伝動部材片の間は、例えば歯車、チェーン、ベルト等によって動力伝動される。

　第二動力伝動部材片は歯車であり、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間に他の歯車が介在されて隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されるものであり、前記第二動力伝動部材片たる歯車は、歯数が６の倍数であり、前記他の歯車は歯数が３の倍数であることが望ましい。

　上記した各態様において、他の部材から動力伝動を受けて駆動体を回転する第一動力伝動部材片を有することが望ましい。

　「伝動部材片」とは一連の動力伝動機構を構成する部材の一つである。

　上記した搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第一動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が回転され、搬送方向変更装置が構成されることが望ましい。

　第一動力伝動部材片の間は、例えば歯車、チェーン、ベルト等によって動力伝動される。

　本発明の搬送装置及び搬送方向変更装置は、多数の方向に搬送物を搬出することが可能であり、狭い空間に仕分けシステムを構築することができる。

本発明の実施形態の搬送方向変更装置の斜視図である。図１の搬送方向変更装置を構成する搬送装置の斜視図であり、（ａ）（ｂ）は回転台を回転して回転体の向きを変えた状態を示す。図２の搬送装置の断面図である。図２の搬送装置を回転台側と、駆動部材側に分割した状態の断面図である。図２の搬送装置の分解斜視図である。（ａ）は図２の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した斜視図であり、（ｂ）は駆動体の斜視図である。搬送装置の回転体と駆動体の位置関係を概念的に図示した説明図である。（ａ）は搬送ローラの短軸側を９時方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、（ｂ）はその平面図である。（ａ）は搬送ローラの短軸側を７時３０分方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、（ｂ）はその平面図である。（ａ）は搬送ローラの短軸側を６時方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、（ｂ）はその平面図である。搬送ローラの短軸側を所定の方向に向けた場合の回転体の第一回転軸方向の中心点と第二回転軸との関係を概念的に図示した平面図、拡大図及び矢印方向から見た矢視図であり、（ａ）は搬送ローラの短軸側を９時方向に向けた場合を示し、（ｂ）は搬送ローラの短軸側を７時３０分方向に向けた場合を示し、（ｃ）は搬送ローラの短軸側を６時方向に向けた場合を示す。図１の搬送方向変更装置の断面図である。図１の搬送方向変更装置の平面断面図であり、各搬送装置の回転駆動用歯車と、アイドル歯車の関係を示す。（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１の搬送方向変更装置の動作を示す平面図である。本発明の他の実施形態の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した斜視図である。（ａ）は図１５の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した正面断面図であり、（ｂ）はその斜視図である。本発明のさらに他の実施形態の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した断面図である。

　以下さらに本発明の実施形態について説明する。
　なお、以下の説明において、上下の関係は、使用時の姿勢を基準とする。
　図１は、本発明の実施形態の搬送方向変更装置２を示している。搬送方向変更装置２は、図１の様に小型の搬送装置１を面状に多数配列したものである。即ち多数の搬送装置１が面状に敷きつめられて搬送方向変更装置２が構成されている。

　搬送装置１の外観は図２の通りである。
　搬送装置１は、搬送ローラ３のローラ部（回転体）３０によって搬送物を付勢し、搬送物を移動させる機能を有する。また搬送方向を変更する搬送方向変更手段を備えている。具体的には、搬送装置１は、回転台６を有しており、回転台６に搬送ローラ３のローラ部３０が回転可能に支持されている。本実施形態では、回転台６を回転して搬送ローラ３の向きを変え、搬送物の移動方向を変更することができる。
　以下、搬送装置１の構造について説明する。搬送装置１は、図４に示す様に、回転台側部材１０と、固定台側部材１１に分かれ、両者が一体的に組み合わされたものである。

　回転台側部材１０は、回転台６に、搬送ローラ３のローラ部３０が回転可能に支持されたものである。回転台６は、図５の様に、ローラ受けカップ１５と、押さえ部材１６によって構成されている。
　ローラ受けカップ１５は、図５の様に、上部側の容積が大きく、下部側がやや窄んだ形状の筒体である。ローラ受けカップ１５は、ローラ部３０を回転可能に支持する支持部材である。

　ローラ受けカップ１５は、前記した様に筒体であり、内部は上下方向に貫通している。
　ローラ受けカップ１５の上部は、ローラ収容部１８として機能するものであり、内部は空洞である。
　ローラ受けカップ１５の下部であって、その外周には、図５の様に歯車２０が刻まれている。歯車２０は、ローラ受けカップ１５に一体に形成されているから、歯車２０を回転するとローラ受けカップ１５全体が回転し、内部のローラ部３０を回転させる。本実施形態では、歯車２０は、第二動力伝動部材片として機能する。
　ローラ受けカップ１５の上端は開放されている。ローラ受けカップ１５のローラ収容部１８の側壁には、切り欠き２１が２か所に設けられている。２か所の切り欠き２１は、対向する位置関係にある。

　押さえ部材１６は、ローラ受けカップ１５の上部の開口に対応する蓋である。押さえ部材１６の中央には大きな開口２２がある。開口２２の径はローラ部３０の直径よりも小さい。
　押さえ部材１６の外周には、図３、図４、図５の様に段部２３がある。即ち押さえ部材１６の外周であって、その上端部分には、水平壁部２５と、垂直壁部２６がある。

　搬送ローラ３は、ローラ部（回転体）３０及び軸３１を有している。
　ローラ部３０の形状は、球体に近い樽型である。
　軸３１は、ローラ部３０を貫通している。ローラ部３０には軸受け２７が取り付けられており、軸３１は軸受け２７に支持されている。
　軸３１はその両端がローラ部３０から突出している。本実施形態では、ローラ部３０からの軸３１の突出量は、軸３１の両端で異なっており、一方の突出量は、他方に比べて短い。説明の都合上、突出量が少ない側を短軸Ｓと称し、長い方を長軸Ｌと称する。

　搬送ローラ３は、ローラ部３０が、ローラ受けカップ１５のローラ収容部１８に収容され、軸３１の両端がローラ受けカップ１５の切り欠き２１と係合している。
　前記した様に、ローラ部３０は軸受け２７を有し、軸受け２７を介して軸３１が貫通しているので、ローラ部３０は、ローラ受けカップ１５に自由回転可能に支持されている。
　ローラ受けカップ１５の上部の開口には、押さえ部材１６が装着されている。ローラ部３０の一部は、押さえ部材１６の開口２２から露出している。

　搬送ローラ３のローラ部３０は、ローラ受けカップ１５と押さえ部材１６の間に形成されたローラ収容部１８に回転可能に収容されている。
　ただしローラ部３０の位置は、ローラ受けカップ１５の中心から一方に偏心した位置にある。前記した様に、ローラ部３０からの軸３１の突出量は、左右で長短があるから、ローラ部３０は、ローラ受けカップ１５の中心からやや短軸Ｓ側に寄っている。

　次に固定台側部材１１について説明する。
　固定台側部材１１は、下蓋部材３２、動力伝動部材３３、駆動部材３８、バネ３７及び軸受け４１によって構成されている。
　下蓋部材３２は、中央に筒状部４３があり、その長手（上下方向）方向の中間部にフランジ部４５がある。筒状部４３は長手方向に連通している。

　動力伝動部材３３は、一端（下部側）にプーリ部４６があり、プーリ部４６の中心から動力伝動軸４７を突出させたものである。
　プーリ部４６は、２連のプーリである。プーリ部４６は、第一動力伝動部材片として機能する。
　動力伝動軸４７は小径の筒である。動力伝動軸４７の先端には係合部４８が設けられている。係合部４８は、筒体の一部が切り欠かれたものである。

　駆動部材３８は、駆動体５０と接続軸５１によって構成されている。
　駆動体５０は、概観形状が皿状であり、内面にはテーパー状の接触部５２がある。また接触部５２には、摩擦増大部材５３が貼られている。
　駆動体５０の接触部５２を上から見ると、図６の様に環状を呈している。
　接続軸５１は、駆動体５０の裏面側に垂直方向に設けられている。
駆動体５０の裏面には、係合部５５が設けられている。係合部５５は下側に張り出した突起である。

　図３、図４の様に、固定台側部材１１では下蓋部材３２の筒状部４３の孔内に軸受け４１を介して動力伝動部材３３の動力伝動軸４７が挿入されている。また動力伝動軸４７の筒体内に駆動部材３８の接続軸５１が挿入されている。
　下蓋部材３２の筒状部４３の中には、バネ３７が挿入されており、動力伝動部材３３は、バネ３７によって突出方向に付勢されている。
　動力伝動部材３３の動力伝動軸４７は、係合部４８、５５を介して駆動部材３８の接続軸５１と係合している。
　動力伝動軸４７と接続軸５１は、軸方向の相対移動を許容し、回転方向には一体となる様に係合している。

　動力伝動部材３３は、下蓋部材３２の筒状部４３に、軸受け４１を介して挿入されているから、動力伝動部材３３は、下蓋部材３２の筒状部４３に対して相対回転可能である。なお図示しない抜け止め部材によって、動力伝動部材３３の動力伝動軸４７が下蓋部材３２の筒状部４３に対して軸方向には移動しない様に固定されている、そのため動力伝動部材３３は、下蓋部材３２に、回転可能であって脱落不能に取り付けられている。
　前記した様に、動力伝動部材３３に駆動部材３８が相対回転不能に取り付けられているから、動力伝動部材３３のプーリ部（第一動力伝動部材片）４６を回転すると、駆動部材３８が同期的に回転する。即ち動力伝動部材３３のプーリ部４６を回転すると、駆動体５０が回転する。

　搬送装置１は、前記した様に、回転台側部材１０と、固定台側部材１１が組み合わされたものである。
　即ち搬送装置１は、回転台側部材１０の下部に固定台側部材１１が取り付けられたものである。
　組み立てられた状態は、図３の通りであり、固定台側部材１１のフランジ部４５が、回転台６の下部の開口を覆い、筒状部４３の上部側が、ローラ受けカップ１５の内部に挿入されている。
　なお、図示しない係合部材によって、回転台側部材１０と固定台側部材１１が結合されており、両者は一体化されている。
　固定台側部材１１側に属する駆動部材３８の駆動体５０は、ローラ収容部１８内にある。

　次に、搬送装置１を構成する各部材の位置関係について図６、図７を参照しつつ説明する。
　図３、図７の様に示す様に、搬送ローラ３は、ローラ受けカップ１５内のローラ収容部１８にあり、ローラ部３０は、ローラ受けカップ１５に回転自在に支持されている。
　ローラ部３０は、ローラ部３０に挿通された軸３１を中心として回転する。即ちローラ部３０の第一回転軸６０は、図６、図７の様に、軸３１の中心線である。
　ローラ部３０の第一回転軸６０は、水平方向に向いている。

　ローラ受けカップ１５は、下部の固定台側部材１１に下蓋部材３２を介して固定されているが、固定台側部材１１の筒状部４３に挿通された動力伝動部材３３の動力伝動軸４７は、軸受け４１によって回転可能に支持されている。
　そのため回転台側部材１０は、下部の動力伝動部材３３及び内部の駆動体５０に対して回転可能である。回転台側部材１０内のローラ部３０は、回転台側部材１０と一体的に回転する。
　回転台側部材１０は、固定台側部材１１の動力伝動軸４７を中心として回動する。そのためローラ部３０についても、固定台側部材１１の動力伝動軸４７を中心として回動する。
　従って、ローラ部３０の第二回転軸６１は、動力伝動軸４７の中心線である。第二回転軸６１は、縦軸である。

　ローラ収容部１８に設置された駆動体５０は、固定台側部材１１の動力伝動軸４７によって回転されるから、駆動体５０は動力伝動軸４７を中心として回動する。そのため駆動体５０の第三回転軸６２は、動力伝動軸４７の中心線であり、ローラ部３０の第二回転軸６１と一致する。第三回転軸６２は、縦軸である。

　ここで前記した様に、本実施形態では、ローラ部３０からの軸３１の突出量が軸３１の両端が異なっており、一方の突出量は、他方に比べて短い。
　従って、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃは、搬送ローラ３全体の第一回転軸６０と第二回転軸６１の交点６３とは一致しない。具体的には、ローラ部３０は、ローラ受けカップ１５の短軸Ｓに寄っており、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃは、短軸Ｓに寄っている。
　ローラ部３０の中心Ｃは、ローラ受けカップ１５のセンターラインから外れており、短軸Ｓに寄っている。
　そのためローラ部３０は、水平方向には、一方に偏心した位置にある。ローラ部３０の第二回転軸６１は、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃを通過しない。ローラ部３０の中心Ｃを通る垂線６５は、第三回転軸６２とは一致しない。
　図４、図７の姿勢に基づくと、ローラ部３０は、全体的に左側（短軸Ｓ側）に寄った位置にあり、ローラ部３０単体の中心Ｃは、第三回転軸６２及び第二回転軸６１が通過しない位置である。

　図７は、これらの関係を模式的に表現したものであり、ローラ部３０は、水平軸たる一軸の第一回転軸６０を中心として回転可能であり、且つローラ部３０は第一回転軸６０に対して直交する方向の第二回転軸６１を中心としても回転可能である。
　ローラ部３０は第二回転軸６１を中心として回転して姿勢変更し、第一回転軸６０の向きを変えることができる。
　一方、駆動体５０は、縦軸たる第三回転軸６２を中心として回転する。第三回転軸６２は、第二回転軸６１と同心であり、第三回転軸６２は、第一回転軸６０に対して交差する方向にのびている。
　またローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃは、第二回転軸６１及び第三回転軸６２に対して偏心している。

　本実施形態の搬送装置１では、ローラ収容部１８の内であって、ローラ部３０の下に駆動体５０がある。
　また駆動体５０の下部にはバネ３７があり、駆動体５０は、上部のローラ部３０に向かって付勢されている。
　駆動体５０はバネ３７の付勢力によって、ローラ部３０の周面に押し当てられる。

　ここで本実施形態では、ローラ部３０は、水平方向の一方に偏った位置にあり、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃは、第二回転軸６１及び第三回転軸６２に対して偏心している。

　そのためローラ部３０の球の中心Ｃを通る垂線６５は、第三回転軸６２とは一致せず、駆動体５０は、図７の円内拡大図の様に、ローラ部３０の周面に対して片当たり状態となる。即ち図７の様に、駆動体５０の表面の一部だけか、ローラ部３０の周面と接し、他の部位は、接触しない。
　図７のモデル図の様に、第一回転軸６０が水平であり、且つ平面方向には搬送ローラ３の短軸Ｓが、姿勢表示で示すように、時計状の座標の９時の方向を向いて第一回転軸６０が同方向に向いている場合、駆動体５０は、時計状の座標の９時の方向の位置でローラ部３０と点接触し、他の部位では接触しない。
　またローラ部３０が駆動体５０と接触する領域は、第二回転軸６１に対して短軸側Ｓに寄った一定の当接範囲７０である。なお当接範囲７０は、ローラ部３０の球の中心Ｃよりもさらに短軸側Ｓに寄っている。

　図７、図８、図１１（ａ）のモデル図の様に、水平軸たる第一回転軸６０が時計状の座標の９時方向を向いている場合、駆動体５０は、座標９時部分でローラ部３０の当接範囲７０と点接触するので、駆動体５０を回転すると、ローラ部３０が動力伝動を受けて第一回転軸６０の回りに回転する。

　前記した様に、ローラ部３０は縦軸たる第二回転軸６１を中心として回転可能である。
　例えば、図９、図１１（ｂ）の姿勢表示で示すように、ローラ部３０が縦軸たる第二回転軸６１を中心として回転し、搬送ローラ３の短軸Ｓが時計状の座標の７時３０分方向を向いて水平軸たる第一回転軸６０が同方向を向いた場合、駆動体５０は、７時３０分部分でローラ部３０と点接触し、他の部位では接触しない。
　またローラ部３０が駆動体５０と接触する領域は、前記したローラ部３０が９時方向を向いた場合と同じであり、第一回転軸６０方向の中心６３よりも短軸側Ｓに寄った一定の当接範囲７０である。前記した様に、当接範囲７０は、ローラ部３０の球の中心Ｃよりもさらに短軸側Ｓに寄っている。

　図９、図１１（ｂ）のモデル図の様に、第一回転軸６０が座標の７時３０分方向を向いている場合、駆動体５０は、座標７時３０分部分でローラ部３０の当接範囲７０と点接触するので、駆動体５０を回転すると、ローラ部３０が動力伝動を受けて第一回転軸６０回りに回転する。

　さらに図１０、図１１（ｃ）の姿勢表示で示すように、ローラ部３０が縦軸たる第二回転軸６１を中心として回転し、搬送ローラ３の短軸Ｓが時計状の座標の６時方向を向いて、水平軸たる第一回転軸６０が同方向を向いた場合、駆動体５０は、６時部分でローラ部３０と点接触し、他の部位では接触しない。
　またローラ部３０が駆動体５０と接触する領域は、前記したローラ部３０が９時方向を向いた場合と同じであり、第一回転軸６０方向の中心６３よりも短軸側Ｓに寄った一定の当接範囲７０である。

　図１０、図１１（ｃ）のモデル図の様に、第一回転軸６０が座標の６時方向を向いている場合、駆動体５０は、座標６時部分でローラ部３０の当接範囲７０と点接触するので、駆動体５０を回転すると、ローラ部３０が動力伝動を受けて第一回転軸６０の回りに回転する。

　上記した様に、本実施形態では、ローラ部３０を平面視したとき、ローラ部３０と駆動体５０は特定の時計状の座標位置で点接触する。そしてローラ部３０が姿勢変更して向きを変えるのに応じて、ローラ部３０と駆動体５０とが接する座標位置が変化する。

　またローラ部３０を第二回転軸６１を中心として回転させた場合における、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心点の移動軌跡は図１１の様であり、第二回転軸６１を中心とする振れ回り軌跡を描く。

　次に、搬送装置１が組み込まれた搬送方向変更装置２について説明する。
　前記した様に、搬送方向変更装置２は、図１の様に小型の搬送装置１を面状に多数配列したものである。
　搬送方向変更装置２は、搬送装置１が面状に敷きつめられる搬送箱７１と、外部のベルト７２、７３（動力伝動部材）等によって構成されている。

　搬送箱７１は、図１２の様に、天面板７５と、側面板７６及び底面板７７で覆われ、内部に空洞部７８を有する箱体である。
　搬送箱７１の天面板７５と底面板７７には開口８０、８１が形成されている。開口８０、８１は同軸状であり、連通する。
　搬送装置１は、その大部分が搬送箱７１の空洞部７８に収容され、ローラ部３０の一部が天面板７５の開口８０から突出している。
　また搬送装置１のプーリ部４６は、底面板７７の開口８１から突出している。

　各搬送装置１は、図示しないネジ等によって、搬送箱７１の底面板７７に固定されている。即ち搬送装置１の下蓋部材３２のフランジ部４５が、底面板７７の開口８１の孔の周囲と接し、当該部分がネジ等で締結されて搬送箱７１に固定されている。

　各搬送装置１の上面は、天面板７５から離れている。
　また搬送箱７１の天面板７５には、軸受け８３が垂下されており、当該軸受け８３の外輪が、搬送装置１のローラ受けカップ１５の外周に設けられた段部２３と係合している。　そのため搬送装置１の固定台側部材１１の下蓋部材３２は搬送箱７１に対して一体的に固定されていて回転不能であるが、回転台側部材１０は、搬送箱７１に対して回転可能である。

　搬送箱７１の中には、図１２、図１３の様に多数のアイドル歯車８５が設置されている。アイドル歯車８５は、図１３の様に、隣接する搬送装置１の歯車（第二動力伝動部材片）２０の間に設けられている。
　本実施形態では、搬送箱７１に装着された全ての搬送装置１の歯車２０がアイドル歯車８５を介して係合し、全体として一つの歯車列を構成している。
　搬送箱７１の中には、図１の様に姿勢変更用のモータ８７が内蔵されており、当該モータ８７によっていずれかの歯車が回動される。
　その結果、全ての搬送装置１の回転台側部材１０が同じ角度だけ回転し、図１４の様に一斉に向きを変える。

　本発明者らの実験によると、搬送装置１の歯車（第二動力伝動部材片）２０の歯数が６の倍数であり、アイドル歯車８５の歯数が３の倍数である場合に、最も円滑に搬送装置１で動力伝達が行われた。
　なお本実施形態では、搬送装置１の歯車２０の歯数は１８であり、６の倍数である。一方、アイドル歯車８５の歯数は９であり、３の倍数である。

　また図１２の様に、搬送箱７１の下部から搬送装置１のプーリ部４６が露出している。そして隣接する搬送装置１のプーリ部４６にベルト７２、７３が懸架されている。
　また搬送箱７１の中には、図１の様に走行用モータ８８が内蔵されており、当該走行用モータ８８によっていずれかのプーリ部４６が回動される。
　その結果、全ての搬送装置１のローラ部３０が同期的に回転し、搬送物を付勢して移動させる。
　前記した様に、回転用モータ８７を駆動することにより、全ての回転台側部材１０が同じ角度だけ回転し、全てのローラ部３０が同一角度に向く、そして走行用モータ８８を回転することによって各ローラ部３０が回転し、搬送物を所望の方向に送り出すことができる。即ち上部の回転台６のセンターラインと、下部の固定台側部材１１のセンターがずれていても搬送物を所望の方向に送り出すことができる。

　例えば、図８、図１１（ａ）及び図１４（ｃ）の様に搬送ローラ３の短軸側を９時方向に向けた状態から、図９、図１１（ｂ）及び図１４（ｂ）の様に搬送ローラ３の短軸側を７時３０分方向に変化させると、搬送物は進行方向を４５度変化させて送り出される。
　また図８、図１１（ａ）及び図１４（ｃ）の様に搬送ローラ３の短軸側を９時方向に向けた状態から、図１０、図１１（ｃ）及び図１４（ａ）の様に搬送ローラ３の短軸側を６時方向に変化させると、搬送物は進行方向を９０度変化させて送り出される。

　以上説明した実施形態では、ローラ部３０の位置を一方に偏らせることによって、駆動体５０をローラ部３０に片当たり状態としたが、駆動体５０の第三回転軸６２をローラ部３０の第二回転軸６１に対してずらしても同様の作用効果が期待できる。

　以上説明した実施形態では、ローラ部３０の形状は、概ね球形である。球形のローラ部３０は、ローラ部３０の位置をずらすだけで駆動体５０に対して片当たり状態とすることができ、推奨される。
　しかしながら、工夫を加えれば、円柱状のローラを使用することもできる。
　例えば図１５、図１６に示した搬送装置９０の様に、円柱状のローラ部９１を採用し、ローラ部９１の一部の領域９２に逃がし用の環状溝９５を形成する。
　また駆動体５０とは、他の一部の領域９３で点接触させる。
　その結果、駆動体５０はローラ部９１に対して片当たり状態となる。

　以上説明した実施形態では、ローラ部３０の第一回転軸６０方向の中心Ｃを通る垂線６５は、第三回転軸６２とは一致しない。
　本発明はこの構成に限定されるものではなく、ローラ部３０の中心Ｃを通る垂線６５を、第三回転軸６２と一致させてもよい。
　例えば図１７に示す様に、球形のローラ部９６ではあるが、その一部に逃がし用の環状溝９７を有するものを使用する。
　本構成では、ローラ部９６の第一回転軸６０方向の中心Ｃを通る垂線６８ガ第三回転軸６２及び第二回転軸６１とする。
　本構成でも、駆動体５０はローラ部９６に片当たり状態となり、ローラ部９６の姿勢に係わらず駆動体５０はローラ部９６に当接して動力を伝えることができる。

　上記した実施形態では、ローラ受けカップ１５の外周に設けられた歯車２０を第二動力伝動部材片として機能させ、他の歯車と係合させて支持部材たるローラ受けカップ１５を回転させ、ローラ部３０を第二回転軸６１を中心として回転させた。
　第二動力伝動部材片は、歯車２０に限定されるものではなく、他の動力伝動部材の構成部材であってもよい。ただし、搬送方向変更装置２では、複数のローラ部３０を同期的に回転させる必要があるので、滑りの無い動力伝動部材を採用することが望ましい。この観点から、第二動力伝動部材片としては、歯車、スプロケット、歯付きプーリを採用することが望ましい。
　一方、第一動力伝動部材片は、必ずしも同期的に回転する必要はないから、上記した実施形態で採用するプーリの他、歯車、摩擦車、チェーン等を採用することができる。

　以上説明した実施形態では、搬送装置１を面状に配置して搬送方向変更装置２を構成したが、単体の搬送装置１で搬送物を搬送してもよい。

　以上説明した実施形態では、ローラ部３０に軸３１が挿通されており、ローラ部３０は軸３１を中心として回転するが、特定の軸を持たない球状の回転体を採用し、搬送ローラの周囲を摺動可能に保持し、回転体が任意の方向に転がる様に構成してもよい。

１　搬送装置
２　搬送方向変更装置
３　搬送ローラ
６　回転台
１０　回転台側部材
１１　固定台側部材
１８　ローラ収容部
２０　歯車（第二動力伝動部材片）
３０　ローラ部（回転体）
３３　動力伝動部材
３８　駆動部材
４６　プーリ部（第一動力伝動部材片）
５０　駆動体
６０　第一回転軸
６１　第二回転軸
６２　第三回転軸
９０　搬送装置
９１　ローラ部

Claims

　搬送物を付勢する回転体と、
　前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、
　前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、
　駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸は、前記第一回転軸に対して交差する方向にのび、
　駆動体は、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触し、
　前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置。
　前記第二回転軸と前記第三回転軸は、略同一直線上に並び、
　前記回転体の前記第一回転軸方向の中心が前記第三回転軸に対して偏心していることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
　前記回転体は、球状又は樽状又は円柱状であり、前記回転体の姿勢変更に係わらず、前記回転体の軸方向の一部の周囲が駆動体と接し、他の部位は実質的に非接触であることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
　前記駆動体は、環状の接触部を有し、当該接触部が前記回転体の一部と接し、当該接触部が回転して前記回転体を回転することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送装置。
　搬送物を付勢する回転体と、
　前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、
　前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、
　前記駆動体は動力によって回転し、
　前記駆動体は、環状の接触部を有し、前記接触部は回転体と片当たり状に接触し、
　前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置。
　前記回転体を平面視したとき、前記回転体と前記駆動体は特定の座標位置で接触し、前記回転体の姿勢変更に応じて、前記回転体と前記駆動体とが接する座標位置が変化することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置。
　前記回転体を第二回転軸を中心として回転させた場合における、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心点の移動軌跡は、第二回転軸を中心とする振れ回り軌跡を描くことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送装置。
　前記回転体を第一回転軸を中心として回転可能に支持する支持部材と、他の部材から動力伝動を受けて支持部材を第二回転軸を中心として回転する第二動力伝動部材片を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の搬送装置。
　請求項８に記載の搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が姿勢変更されることを特徴とする搬送方向変更装置。
　第二動力伝動部材片は歯車であり、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間に他の歯車が介在されて隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されるものであり、
　前記第二動力伝動部材片たる歯車は、歯数が６の倍数であり、前記他の歯車は歯数が３の倍数であることを特徴とする請求項９に記載の搬送方向変更装置。
　他の部材から動力伝動を受けて駆動体を回転する第一動力伝動部材片を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の搬送装置。
　請求項１１に記載の搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第一動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が回転されることを特徴とする搬送方向変更装置。