(57)【要約】【課題】スライドシュー押出式スラットコンベヤにおける高速かつ小型の切換装置であって、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で仕分けする能力を備え、スライドシューの騒音、摩耗等がない円滑な切換が可能な切換装置を提供すると共に、狭幅のスライドシュー押出式スラットコンベヤを提供することを目的としている。【解決方法】本発明は、スライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、ベーン軸、ベーンアーム、及び、ベーンヘルムを有するベーンがスライドシューカバーの下方に連設されたスライドシューと、ベーンヘルムと接触してスライドシューを方向変換する切換装置と、ベーンヘルムと接触してスライドシューを誘導するノーズと、ベーンアームと接触してスライドシューを誘導するノーズとを備えたことを特徴とする。【選択図】図８
2020070178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の搬送方向と直角方向に延伸したスラットを物品の搬送方向に連結し、物品を積載して搬送するスラットコンベヤと、前記スラットコンベヤのスラット面を搬送方向と直角方向に摺動自在なスライドシューと、前記スライドシューを搬送方向に走行させる直行ガイドレール及び直角方向に走行させる斜行ガイドレールと、前記直行ガイドレールと前記斜行ガイドレールとの間で前記スライドシューの走路を切換える分岐部とから構成されるスライドシュー押出式仕分けコンベヤにおいて、
シュースライドを内在するシューカバー、前記シューカバーの下方にボスを介して回動可能に連接されるベーン、及び、ホイールとから構成され、前記ベーンは、前記ボスに回動可能に係入されるベーン軸、前記ベーン軸の下方に固設されるベーンアーム、及び、前記ベーンアームの下方に固設されるベーンヘルムから成り、前記ホイールは、前記ボスに嵌合され、前記ボスを介して前記ベーン軸に回動可能に係入される前記スライドシューと、
前記分岐部に前記スライドシューを誘導する上流側ベーンガイドと、
前記分岐部に前記直行ガイドレールを中継するように介設される下流側ベーンガイドと、
前記分岐部の下流部分に、前記上流側ベーンガイドから前記斜行ガイドレールへ中継するように順に積層して介設される、前記ベーンヘルムに接触するベーンヘルムノーズ及び前記ベーンアームに接触するベーンアームノーズと、
前記分岐部の中流部分に、前記上流側ベーンガイドから前記ベーンヘルムノーズへ前記ベーンヘルムを誘導可能に配備されるベーンヘルムの方向切換手段とを具備することを特徴とするスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２】
物品の搬送方向と直角方向に延伸したスラットを物品の搬送方向に連結し、物品を積載して搬送するスラットコンベヤと、前記スラットコンベヤのスラット面を搬送方向と直角方向に摺動自在なスライドシューと、前記スライドシューを搬送方向に走行させる直行ガイドレール及び直角方向に走行させる斜行ガイドレールと、前記直行ガイドレールと前記斜行ガイドレールとの間で前記スライドシューの走路を切換える分岐部とから構成されるスライドシュー押出式仕分けコンベヤにおいて、
シュースライドを内在するシューカバー、及び、前記シューカバーの下方にボスを介して回動可能に連接されるベーンから構成され、前記ベーンは、前記ボスに回動可能に係入されるベーン軸、前記ベーン軸の下方に固設されるベーンアーム、及び、前記ベーンアームの下方に固設されるベーンヘルムから成る前記スライドシューと、
前記分岐部に前記スライドシューを誘導する上流側ベーンガイドと、
前記分岐部に前記直行ガイドレールを中継するように介設される下流側ベーンガイドと、
前記分岐部の下流部分に、前記上流側ベーンガイドから前記斜行ガイドレールへ中継するように順に積層して介設される、前記ベーンヘルムに接触するベーンヘルムノーズ及び前記ベーンアームに接触するベーンアームノーズと、
前記分岐部の中流部分に、前記上流側ベーンガイドから前記ベーンヘルムノーズへ前記ベーンヘルムを誘導可能に配備されるベーンヘルムの方向切換手段とを具備することを特徴とするスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項３】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記シュースライドの摺動側壁をｎ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ベーン軸の中心ｍから前記シュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、前記ホイールの直径をΔｅ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることを特徴とする請求項１に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項４】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ホイールの直径をΔｅ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ、０＜Δｋ≦Δｅ、及び、０＜Δｊ≦Δｅであることを特徴とする請求項１に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項５】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ホイールの直径をΔｅ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることを特徴とする請求項１に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項６】
Δｋ≦Δｊであることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項７】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記シュースライドの摺動側壁をｎ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ベーン軸の中心ｍから前記シュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることを特徴とする請求項２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項８】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記シュースライドの摺動側壁をｎ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ベーン軸の中心ｍから前記シュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることを特徴とする請求項２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項９】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心をｍ、前記シュースライドの摺動側壁をｎ、前記ベーンアームの先端をｇ１、前記ベーンアームの後端をｇ２、前記ベーンヘルムの先端をｈ１、前記ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ベーン軸の中心ｍから前記シュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、前記ベーン軸の直径をΔｆ、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、前記ベーン軸の中心ｍから前記ベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、前記ベーンヘルムの長さをΔｈ、前記ベーンアームの深さをΔｉ１、前記ベーンヘルムの深さをΔｉ２、前記ベーンアームの厚さをΔｊ、前記ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると前記ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦３Δｄ／４、Δｆ／２≦Δｇ２≦３Δｄ／４、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることを特徴とする請求項２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１０】
Δｋ≦Δｊであることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１１】
前記ベーンの形状が、前記ベーン軸の中心ｍを線対称の中心として、前後対称な形状であることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１２】
前記ベーンの形状において、更に、ベーン軸の中心からベーンヘルム先端までの長さをΔｇ３とすると、１／４≦Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）であることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１３】
前記ベーンヘルム方向切換手段がシリンダで略水平に回動する切換レバーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１４】
前記ベーンヘルム方向切換手段がモーターで略水平に回動する切換レバーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１５】
前記ベーンヘルム方向切換手段がロータリーソレノイドで略水平に回動する切換レバーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１６】
前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、前記切換レバーの厚さをΔｐ、前記ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、０＜Δｐ≦Δθであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１７】
前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、前記切換レバーの厚さをΔｐ、前記ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δp≦Δθであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１８】
前記切換レバーの長さをΔｑとすると、１０ｍｍ≦Δｑ≦２００ｍｍであることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項１９】
前記ベーンヘルム方向切換手段が電磁石であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２０】
前記ベーンヘルム方向切換手段が高圧エアーを噴出するエアーノズルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２１】
前記ベーンヘルム方向変換手段がアクチュエータであって、水平面上で又は前記水平面と角度をなす傾斜面上で回動する切換ブラシを備えた切換回動体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２２】
前記ベーンヘルム方向変換手段がアクチュエータであって、鉛直面上で又は前記鉛直面と角度を成す傾斜面上で回動する切換ブラシを備えた切換回動体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２３】
前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、前記切換ブラシの厚さをΔｐ’、前記ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、０＜Δｐ’≦Δθであることを特徴とする請求項２１又は２２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２４】
前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、前記スライドシューが前記直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、前記切換ブラシの厚さをΔｐ’、前記ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δp’ ≦Δθであることを特徴とする請求項２１又は２２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２５】
前記切換回動体の長さをΔｑ’とすると、１０ｍｍ≦Δｑ’≦２００ｍｍであることを特徴とする請求項２１に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２６】
前記ベーン軸と前記ボスとの間で、前記ベーンの前記シューカバーに対する回動角を規制する回動角度規制手段が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２７】
前記ベーンヘルムノーズと前記ベーンアームノーズとが、前記ベーンガイドに対して前記スライドシュー切換方向側に曲率の中心を有し、曲率が変化しながら緩く湾曲して前記斜行ガイドレールに連接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２８】
前記ベーンヘルムノーズと前記ベーンアームノーズとが、前記直行ガイドレールに対して前記スラット方向側に曲率の中心を有し、曲率が一定に変化するクロソイド曲線を描いて前記斜行ガイドレールに連接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項２９】
前記斜行ガイドレールが交差する位置に、前記ベーンを案内する通路を、前記斜行ガイドレールに平行で、前記斜行ガイドレールの切欠き部を通過するように凹設した交差路切換部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項３０】
前記交差路切換部材が、ポリアミド（ＰＡ）、ポリオオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、又は、超高分子量ポリエチレン樹脂（ＵＨＭＷＰＥ）、若しくは、これらの中から選択される樹脂とグラスファイバー、カーボンファイバー、ステンレスファイバー、又は、ナノセルロースファイバーとの繊維強化プラスチック、若しくは、鋼材、錫鉛合金、銅合金、又は、アルミニウム合金、若しくは、セラミックにより形成されていることを特徴とする請求項２９に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【請求項３１】
前記ベーン軸が、ポリアミド（ＰＡ）、ポリオオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、又は、超高分子量ポリエチレン樹脂（ＵＨＭＷＰＥ）、若しくは、これらの中から選択される樹脂とグラスファイバー、カーボンファイバー、ステンレスファイバー、又は、ナノセルロースファイバーとの繊維強化プラスチック、若しくは、鋼材、錫鉛合金、銅合金、又は、アルミニウム合金、若しくは、セラミックにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕分けコンベヤの切換装置に関し、特に、形態や大きさ等の異なる物品及び物品収納容器（以下「物品」という。）の搬送に好適な搬送方式であるスラットコンベヤを主搬送経路とし、このスラットコンベヤに取付けられた移動シューにより主搬送経路から分岐搬送経路に物品を移載する仕分けコンベヤにおける切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物流システムにおいて、異なる物品が混在して主搬送経路を移動しつつ、分岐搬送経路にこれらの物品が仕分けられる必要がある場合、物品を搬送する主搬送経路の搬送方式に応じた仕分け方式が備え付けられる仕分けコンベヤが配設される。例えば、スライドシュー押出式のスラットコンベヤ、ホイール切換式のベルトコンベヤ、ポップアップローラ式のベルトコンベヤ、ターンホイール式のローラコンベヤ等がある。
【０００３】
特に、図１及び２に示すスライドシュー押出式スラットコンベヤ２は、ケース物、袋物、薄物等のような形状、形態、大きさ等が異なる物品の搬送に適しており、仕分けコンベヤとして幅広く用いられている。これは、その両端部において、駆動軸５の両側に挿着されたスプロケット７１、７２と従動軸６の両側に挿着されたスプロケット８１、８２とが配設され、それらに張設されたエンドレスチェーン４１、４２に、物品１が載置される細長い数多くのスラット３が接続された骨格構造を有し、スラット３には、それらに沿って自在に摺動するスライドシュー１３が挿入されているコンベヤである。又、スラットコンベヤ２は、本体フレーム１４が横架された本体スタンド１０１、１０２で支えられ、安全運転及び装置保護のために本体カバー１１１、１１２で作動部が遮蔽されている。そして、このようなスライドシュー押出式スラットコンベヤ２を用いた仕分けシステムとしては、例えば、図１のように、矢印の方向に物品１を搬送するスラットコンベヤ２を主搬送経路とし、仕分けゾーンＳ１、Ｓ２で分岐コンベヤ１２１、１２２が分岐搬送経路として接続され、スライドシュー１３によって物品１が押し出され、スラットコンベヤ２から分岐コンベヤ１２１、１２２に物品１が仕分けされるシステムが挙げられる。
【０００４】
このようなシステムにおいて、スライドシュー１３が仕分けゾーンＳ１、Ｓ２で物品１を仕分けできるのは、図１〜４に示すような機構によってスライドシュー１３が作動することによるものである。モーター９の回転が、駆動軸５からスプロケット７１、７２を介し、エンドレスチェーン４１、４２に伝達され、エンドレスチェーン４１、４２に接続された数多くの細長いスラット３が走行する。スライドシュー１３は、スライドカバー１３１、ホイール１３２、支持軸１３３から構成されており、スラット３に沿って自在に摺動するように挿入されると共に、支持軸１３３に嵌合されたホイール１３２が、スラットコンベヤ２の各所に配設されたガイドレール１７１Ａ、１７２Ａ、１７１Ｂ、１７２Ｂ、２２１Ａ、２２２Ａ、２３１Ａ、２３２Ａに案内されている。そのため、スライドシュー１３は、スラット３が走行するに伴って直行ガイドレール１７１Ａ、１７２Ａ、１７１Ｂ、１７２Ｂに誘導されてスラット３の進行方向に移動すると共に、斜行ガイドレール２２１Ａ、２２２Ａ、２３１Ａ、２３２Ａに誘導されてスラット３の幅方向にも移動することができる。従って、斜行ガイドレール２２１Ａ、２２２Ａ、２３１Ａ、２３２Ａ、左右切換装置Ｊ１Ａ、Ｊ２Ａ、及び、交差路切換装置ＫＡを仕分けゾーンＳ１、Ｓ２近辺に配備し、公知の技術である中央情報システムに集約された物品情報に基づいた制御コンピュータの制御信号が切換装置Ｊ１Ａ、Ｊ２Ａを作動させることによって、スラットコンベヤ２の進行方向に搬送されているスラット３上の物品１が、スラット３の幅方向に移動するスライドシュー１３によって分岐コンベヤ１２１、１２２に押し出されて仕分けされる。
【０００５】
このようなスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいては、図４に示す切換装置Ｊ１Ａ、Ｊ２Ａの能力が物品の処理能力に大きな影響を及ぼすため、様々な方式の切換装置が開発、改良されてきた。大別すると、磁気的方式と力学的方式があり、磁気的方式は、磁力を直接切換えに利用する方式であり、力学的方式は、風力を利用する方式、様々なアクチュエータの物理的運動力を利用する方式等である。これらの方式を、図１〜４に示した典型的なスライドシュー押出式スラットコンベヤの模式図を用いて説明することができる。
【０００６】
磁力を利用する方式は古く、例えば、特許文献１に開示された切換装置では、物品を載置搬送する摺動部材の少なくとも一端に永久磁石を取付け、図４のガイドレールに相当する磁気ガイドの搬送経路切換位置に電磁石を配設した機構をしている。電磁石を摺動部材に取付けられた永久磁石と同極性又は反極性に励磁して生起する反発力又は吸着力により、搬送経路切換位置において摺動部材が磁気ガイドから離隔又は磁気ガイドに保持され、物品の分岐搬送を可能とするものである。
【０００７】
風力を利用する方式は、例えば、特許文献２に、スライドシューに新たに備えられた受風板を利用した切換装置が開示されている。図３に示したスライドシュー１３のホイール１３２の下部に、回動自在な風力を受ける（図示されていない）受風板を更に設け、例えば、図４の上部右切換装置Ｊ１Ａでは、上部右直行ガイドレール１７１Ａの外側のレール付近に備えた（図示されていない）エアー吹出口から吹出されたエアーの吹出し方向に受風板が回転し、この受風板が、スラット３の進行に伴って上部右直行ガイドレール１７１Ａから上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに誘導され、スライドシュー１３がスラットコンベヤの幅方向に移動することによって、物品の分岐搬送を可能にするものである。
【０００８】
アクチュエータの物理的運動力を利用する方式は、例えば、特許文献３や４等に、空気圧式のアクチュエータ又はシリンダを用いたレバー切換装置が開示されている。図１〜４に示したようなスラット３の下側に敷設されたガイドレール１７１Ａ、１７２Ａ、１７１Ｂ、１７２Ｂ、２２１Ａ、２２２Ａ、２３１Ａ、２３２Ａで誘導されるスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、所定の仕分け位置に配置された切換装置Ｊ１Ａ、Ｊ２Ａが、制御信号の発信により支点を回転中心として空気圧で作動する（図示されていない）切換レバーであって、この切換レバーがスライドシュー１３の下方に備えられたホイール１３２を誘導するものである。例えば、図４の切換装置Ｊ１Ａでは、アクチュエータにより切換レバーが回転し、ホイール１３２が、スラット３の進行に伴って上部右直行ガイドレール１７１Ａから上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに誘導され、スライドシュー１３が幅方向に移動することによって、物品の分岐搬送を可能とするものである。
【０００９】
アクチュエータの物理的運動力を利用する方式としては、特許文献５のように、上記切換レバーの代わりに、切換レールによってスライドシューの支持軸を誘導することにより物品の分岐搬送を可能とするものもある。
【００１０】
しかしながら、切換装置の処理能力、すなわち、事故がない高速切換を実現するためには、切換装置の保守点検、スライドシューとガイドレールとの衝突によるシューの損傷、騒音、及び、摩耗、並びに、装置価格等の様々な問題を解決する必要があった。
【００１１】
特許文献１に記載された磁力を利用する切換装置では、物品を載置搬送する摺動部材の少なくとも一端に永久磁石を取付け、磁気ガイドの搬送経路切換位置に電磁石を配設した機構をしているため、搬送路を構成する多数の摺動部材の一つ一つに永久磁石を取り付けると共に、分岐方向の搬送経路は、永久磁石を取り付けた摺動部材を磁気ガイドに吸引させることにより形成されるため、磁気ガイドを分岐方向の搬送路の全長にわたって形成する必要がある。更に、摺動部材を高速搬送させる場合、及び、摺動部材上の物品が重い場合、摺動部材の永久磁石と磁気ガイドとの間の吸引・反発力もそれに応じて強力にしなければならず、磁気特性に優れた高価な磁石や磁性体の使用及び電磁石の大型化を図る必要がある。従って、質、量共に、磁石に要するコストが莫大なものとなる。
【００１２】
特許文献３や４等に記載された、空気圧式のアクチュエータ又はシリンダで回転する切換レバーを用いた切換装置は、図３におけるスライドシュー１３のホイール１３２の径に従った切換レバーの長さとする必要があると共に、図４に示す上部右直行ガイドレール１７１Ａと上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａとの開き角度θと切換レバーの回転角度をほぼ一致させる必要がある。従って、切換レバーの長さ及び回転角度が大きくなるに従い、切換レバーを動作させるために必要な駆動力も大きくなると共に、切換レバーの回転移動量が大きくなり、所定の動作を完了するまでに時間を要し、高速切換が困難となる。そのため、切換レバーの駆動系、例えば、電磁弁やエアーシリンダ等の駆動速度を高めると、駆動系の性能アップに伴って装置が大型化し、コストアップになるだけでなく、回転速度の高まりに伴ってその先端部の移動速度も速くなり、レバー回転停止時の衝撃等が増大し、切換レバーのみならずその周辺部材の機械的強度の増強が必要になる等の問題が生じる。
【００１３】
特許文献５に記載した切換レールについても、切換レバーとほぼ同様の問題がある上、切換レールの方がその他の部材との接触音が大きく、摩耗が激しいという問題もある。
【００１４】
このような種々の問題に対して、磁力を利用する新たな切換装置が提案された（特許文献６）。図１〜４に示したようなスラット３の下側に敷設されたガイドレール１７１Ａ、１７２Ａ、１７１Ｂ、１７２Ｂ、２２１Ａ、２２２Ａ、２３１Ａ、２３２Ａで誘導されるスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、所定の仕分け位置に配置された切換装置Ｊ１Ａ、Ｊ２Ａが、制御信号の発信により通電される電磁石と、その電磁石の下流側に配設される磁石であって、この電磁石と磁石が、強磁性体で形成される図３に示されたスライドシュー１３の下方に備えられたホイール１３２を誘導するものである。例えば、図４の切換装置Ｊ１Ａでは、（図示されていない）電磁石及び磁石が上部右直行ガイドレール１７１Ａの内側切換部Ｊ１Ａ１に配備され、制御信号の発信により通電された電磁石がホイール１３２を吸引した後、スラット３の進行と共に磁石に沿ってホイール１３２が移動して、上部右直行ガイドレール１７１Ａから上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに誘導され、スライドシュー１３が幅方向に移動することによって、物品の分岐搬送を実現している。
【００１５】
この切換装置によれば、電磁石及び磁石の使用量を必要最低限に削減することができ、構造が簡単で、作動時間も短いため、従来の磁力を利用した切換装置、及び、アクチュエータの物理的運動力を利用した切換レバー並びに切換レールの有する問題を解決することが可能である上、ホイールはベアリングやローラ等で構成されるため、スライドシューの切換が円滑に行われ、騒音及び摩耗も低減することができ、広く用いられてきた。
【００１６】
しかし、物流における合理化は、生産・販売面のそれに比較すると立ち遅れていたが、物流の量的拡大は言うまでもなく、特にインターネットの普及による個人向け宅配ビジネスの拡大に見られる必要な時に必要な物品を手にしたいという質的拡大が、産業界だけでなく一般消費者でも強くなり、急速な物流合理化、すなわち、物流革命が要求され、推進されるようになってきた。このような物流の量的及び質的拡大に対応するためには、基本的な物流業務を効率化するために用いられるマテリアルハンドリング装置・機器が、多種多様な物品を正確かつ迅速に搬送、移載、仕分けすることができる必要がある。上述したスライドシュー押出式スラットコンベヤについても、従来以上に、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で正確に仕分けする能力が求められるようになってきた。その能力を高めるためには、スライドシュー押出式スラットコンベヤを構成する装置、機器、部品、それらを形成する材料等全てを見直す必要があるが、特に、切換装置は重要な役割を担っている。
【００１７】
このような急速に進歩する物流効率化という観点からは、特許文献６に記載されたような電磁石を用いてホイールを吸引する方式の切換装置においても、次のような課題が認められる場合も発生してきた。スラットコンベヤ上の物品の重量が大きい場合やスラットコンベヤの搬送速度が高い場合、ホイールのような質量の大きな部品を吸引するために、大型の電磁石が必要となるという問題である。特に、高速搬送の場合、精密な切換タイミングの制御が求められるが、長期間に亘って稼働した場合の電磁石の機械的劣化や物品の重量の差異等による切換タイミングのずれが生じ、例えば、図３に示すスライドシュー１３の支持軸１３３が、図４に示す上部切換装置部Ｊ１Ａに配備されているスライドシューの支持軸を誘導するノーズ部Ｊ１Ａ−２等に衝突して、スライドシューの支持軸１３３更にはスライドシュー１３が損傷するという、いわゆる、ロストピンの発生が増加する傾向にある。
【００１８】
又、電磁石を用いてホイールを吸引する方式の切換装置の場合、図４に示す上部切換装置部Ｊ１Ａの内側切換部Ｊ１Ａ１に、制御信号の発信により通電される電磁石を上流側に、その電磁石の下流側に磁石が配備されるため、制御信号の発信により通電された電磁石がホイール１３２を吸引してから、スラット３の進行と共に磁石に沿ってホイール１３２が移動して、上部右直行ガイドレール１７１Ａから上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに誘導されるまでのスライドシュー１３の切換動作に時間（距離）を要するという問題もある。これは、図４において、上部切換装置部Ｊ１Ａを配備する間隔、すなわち、上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａや上部左上流斜行ガイドレール２２２Ａ等の間隔を、スライドシュー１３のピッチに近づけ、小さな容積の物品の分岐搬送及び狭い物品の間隔の分岐搬送の可能性を妨げる要因となる。
【００１９】
このような電磁石を用いてホイールを吸引する方式の切換装置の課題を解決する手段として、特許文献７及び８が提案されている。両者に共通している点は、磁力を用いてホイールを吸引するのではなく、磁力で吸引される新たな部品を導入したことにある。
【００２０】
特許文献７は、電磁石方式の切換装置を物品の回転を伴わないスライドシュー平行押出式スラットコンベヤに適用する場合の課題である電磁石の小型化（スライドシューピッチの狭間隔化）を解決するために、図３に示すようなスライドシュー１３のホイール１３２の下方に、図４に示す各ガイドレールに誘導される案内部材と移行機構を更に設け、透磁性材料で形成された案内部材が電磁石を用いて吸引されることや低摩耗材料を移行機構に適用することを特徴としている。これは、例えば、図４を用いて説明すると、上部切換装置部Ｊ１Ａの内側切換部Ｊ１Ａ１で案内部材が電磁石で吸引され、上部右直行ガイドレール１７１Ａから上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに移行されると、案内部材及び移行機構により、短時間で弱い磁力で、ロストピンのない確実なスライドシュー１３の誘導が行われるため、上部切換装置部Ｊ１Ａの間隔を狭くでき、高速で静寂な切換が行われる切換装置である。
【００２１】
更に、特許文献８は、特許文献７における案内部材と移行機構を一体化させ、より簡便な構造にしたベーンを、図３に示すスライドシュー１３のホイール１３２の下方に設け、特許文献８と同様な作用効果を発現させると共に、切換装置で大量に消費される電力の根源であった電磁石も不要な切換装置を提案している。
【００２２】
空気圧式のアクチュエータやシリンダで回転する切換レバーを用いた切換装置については、高速切換、並びに、装置の小型化及び保守点検・交換の容易性を実現するために、切換レバーの駆動装置として、電気によって生起する磁力を利用する方法が提案されている。例えば、特許文献９では、ロータリーソレノイドを、特許文献１０では、リニアモータ形式の電気式伸縮駆動装置を、それぞれ、切換レバーの切換装置として採用するものである。
【００２３】
このように、磁力を直接活用する磁気切換装置又は磁力を間接的に活用するレバー切換装置を備えたスライドシュー押出式スラットコンベヤは、いずれについても、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で仕分けする能力を備えた、高速かつ小型の切換装置となるように改良が進められてきた。
【００２４】
しかしながら、磁気切換装置は、案内部材と移行機構、或いは、ベーンのようなスライドシューの走路切換を誘導、補助、促進する部品によっても、切換動作の時間の短縮には限界がある。又、磁気切換装置は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を活用した物流システムや精密電子機器等の物流を考慮すると、ＲＦタグ等のＩＣに及ぼす磁気の悪影響が懸念される。レバー切換装置についても、小型で高速回転可能になったが、スライドシューの支持軸が完全に分岐し切るまで元の位置に戻すことができないため、高速切換に限界がある。
【００２５】
そこで、特許文献１１に開示されているように、磁気切換装置を改良するための手段として導入されたスライドシューの走路切換を誘導、補助、促進する部品と、レバー切換装置を改良するための手段として提案された磁力を間接的に活用するロータリーソレノイドとを組み合わせた切換装置が提案された。後述するように、このような構成の切換装置は、基本的には、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で仕分けする能力を備える可能性がある、高速かつ小型の切換装置を示唆するものであるが、開示された技術だけでは、スライドシューの摩耗、騒音等がない円滑な切換が困難であると共に、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で仕分けする能力を備え、切換動作の更なる時間の短縮及び装置の更なる小型化によるシューピッチの短縮には限界があるという問題を含んでいる。
【００２６】
又、特許文献７、８、及び、１１に記載されているように、図３に示すスライドシュー１３の支持軸１３３を磁気的或いは力学的操作によってスライドシュー１３の切換えを行うのではなく、支持軸１３３の下方に（ベーン等と呼称される）切換案内部材を磁気的或いは力学的操作によってスライドシュー１３の切換えを行う場合、仕分けされる物品の荷重が分散されるため、図１に示す物品１とスライドシュー１３との間隔を設ける必要がなく、スラットコンベヤ２のスラット３の幅を狭くできる上、斜行ガイドレール２２１、２２２、２３１、２３２の長さが短くなり物品１が回転することなく仕分けできるという長所があるにもかかわらず、いずれの特許文献にも、この点に言及した記載は認められない。当然、スライドシュー１３と物品１との間隔を狭くするために求められる切換方式、切換案内部材、切換レバー等の適切な解決手段は記載されていない。
【００２７】
一方、スライドシュー押出式スラットコンベヤには、図４に示すように、左右上流斜行ガイドレール２２１Ａ、２２２Ａと、左右下流斜行ガイドレール２３１Ａ、２３２Ａとが交差する仕分けゾーンＳ１、Ｓ２近辺に、スライドシュー１３が円滑に左右へ移動できるように、交差路切換装置ＫＡが配備されている。この交差路切換装置ＫＡは、左右上流斜行ガイドレール２２１Ａ、２２２Ａにスライドシュー１３が通過するために形成された切欠き部２２１Ａ１、２２２Ａ１において、スライドシュー１３のホイール１３２から受ける荷重を左右上流斜行ガイドレール２２１Ａ、２２２Ａと同様に受けることができるカムＫＡ１が左右に揺動され、スライドシュー１３の移動が可能とした一例である。従来、このような交差路切換装置は、動力を必要とする交差路切換機構を必要としていたが、特許文献１２及び１３等に記載されているように、スライドシューの支持軸を左右に振分けるための動力を必要としない方法が提案されてきた。しかし、カム等を機械的に揺動させるために、アームや弾性体等の複雑な動力伝達機構が必要である上、カム等の切換機構は、接触するスライドシューホイール１３２との摩擦が激しく、高熱を発生するため、両者の摩耗が著しいという問題も残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開昭４９−３８３６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５８１号公報
【特許文献３】米国特許第４７３８３４７号
【特許文献４】特開平６−４８５５８号公報
【特許文献５】特開平５−７２２号公報
【特許文献６】特開平６−２２７６４９号公報
【特許文献７】特表２００４−５０１０４０号公報
【特許文献８】特開２０１４−１３３６５１号公報
【特許文献９】特開２００２−２９４９号公報
【特許文献１０】特開２００５−５３６４７号公報
【特許文献１１】特開２０１７−１４５１１６号公報
【特許文献１２】特開平５−２４６１９号公報
【特許文献１３】特開２００７−１２６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、スライドシュー押出式スラットコンベヤにおける高速かつ小型の切換装置であり、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を仕分けする能力を備えると共に、スライドシューの騒音、摩耗等が少ない円滑な切換が可能な切換装置を提供することのみならず、スライドシュー押出式スラットコンベヤ自体の小型化、特に、狭幅化も目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明者らは、スライドシューの走路切換を誘導、補助、促進する部品であるベーンの構造、スライドシューを直行ガイドレールから斜行ガイドに移行させるためのガイド及びノーズの構造及び切換方式、並びに、スライドシューの支持軸の構造及びその材質等を改良することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。
【００３１】
すなわち、本発明は、物品の搬送方向と直角方向に延伸したスラットを物品の搬送方向に連結し、物品を積載して搬送するスラットコンベヤと、スラットコンベヤのスラット面を搬送方向と直角方向に摺動自在なスライドシューと、スライドシューを搬送方向に走行させる直行ガイドレール及び直角方向に走行させる斜行ガイドレールと、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとの間でスライドシューの走路を切換える分岐部とから構成されるスライドシュー押出式仕分けコンベヤにおいて、シュースライドを内在するシューカバー、シューカバーの下方にボスを介して回動可能に連接されるベーン、及び、ホイールとから構成され、ベーンは、ボスに回動可能に係入されるベーン軸、ベーン軸の下方に固設されるベーンアーム、及び、ベーンアームの下方に固設されるベーンヘルムから成り、ホイールは、ボスに嵌合され、ボスを介してベーン軸に回動可能に係入されるスライドシューと、分岐部にスライドシューを誘導する上流側ベーンガイドと、分岐部に直行ガイドレールを中継するように介設される下流側ベーンガイドと、分岐部の下流部分に、上流側ベーンガイドから斜行ガイドレールへ中継するように順に積層して介設される、ベーンヘルムに接触するベーンヘルムノーズ及びベーンアームに接触するベーンアームノーズと、分岐部の中流部分に、上流側ベーンガイドからベーンヘルムノーズへベーンヘルムを誘導可能に配備されるベーンヘルム方向切換手段とを具備することを特徴とするスライドシュー押出式仕分けコンベヤの切換装置である。
【００３２】
特にベーンの形状は、確実で高速な切換動作を得るため、ベーン軸の中心をｍ、シュースライドの摺動側壁をｎ、ベーンアームの先端をｇ１、ベーンアームの後端をｇ２、ベーンヘルムの先端をｈ１、ベーンヘルムの後端をｈ２とし、ベーン軸の中心ｍからシュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、ホイールの直径をΔｅ、ベーン軸の直径をΔｆ、ベーン軸の中心ｍからベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、ベーン軸の中心ｍからベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、ベーンヘルムの長さをΔｈ、ベーンアームの深さをΔｉ１、ベーンヘルムの深さをΔｉ２、ベーンアームの厚さをΔｊ、ベーンヘルムの厚さをΔｋとするとベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることが好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ、及び、０＜Δｋ≦Δｅ、及び、０＜Δｊ≦Δｅであることがより好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ／２、及び、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより更に好ましい。これらの下限値より短くても、また、これらの上限値より長くても、確実で高速な切換動作、並びに、スライドシューの騒音、摩耗等が少ない円滑な切換動作が困難になる。そして、ΔｋとΔｊの大小関係は問われないが、スライドシューが安定して走行するためには、Δｋ≦Δｊである方が好ましい。
【００３３】
ただし、ホイールがない場合、ベーンアームの厚さΔｊ及びベーンヘルムの厚さΔｋは、ホイールの直径Δｅの制約を受けないため、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることが好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦３Δｄ／４、Δｆ／２≦Δｇ２≦３Δｄ／４、０＜Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより更に好ましい。この場合も、同様に、ΔｋとΔｊの大小関係は問われないが、スライドシューが安定して走行するためには、Δｋ≦Δｊである方が好ましい。
【００３４】
ベーンヘルムがベーン軸の中心ｍより後流部にある場合も、適用的条件の下で、ベーンの形状が、ベーン軸の中心ｍを線対称の中心として、前後対称な形状であることによって、確実で高速な切換動作、並びに、スライドシューの騒音、摩耗等が少ない円滑な切換動作が可能である。
【００３５】
更に、仕分けされる物品とスライドシューとの間隔、すなわち、スラットコンベヤの幅を狭くし、スラットコンベヤを軽量、小型化するためには、物品の荷重を分散する必要がある。従来技術の切換装置では、支持軸を磁力や物理的運動力等の切換手段で切換えるため、物品の荷重が１００％負荷されたベーン軸を強力な磁力や応力で切換えることはできず、スラット上の物品と切換装置との間隔（物品とスライドシューとの間隔）を広く取り、物品の荷重が負荷されていない支持軸を切換えざるを得ず、スラットの幅を狭くすることは困難であった。しかし、本発明の上記ベーンの形状では、ベーンヘルムを切換手段で方向変換するため、ベーン軸への物品の負荷が分散され、物品の荷重が負荷された状態でも切換可能とすることができる。従って、本発明の切換装置は、スラット上の物品と切換装置との間隔（物品とスライドシューとの間隔）を取る必要がなく、スラットの幅を狭くすることができ、スラットコンベヤの小型化が可能となる。特に、ベーンの形状として、ベーン軸の中心からベーンヘルムの先端までの長さをΔｇ３とすると、１／４≦Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）であることが好ましく、１／２≦Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）であることがより好ましい。これらの範囲内にない場合、物品の荷重を分散することが困難となる。
【００３６】
ベーンは、耐久性、耐食性、及び、加工性という観点から、ステンレスで製造することが好ましいが、これに限定されるものではない。後述するように、ベーンヘルム方向切換手段に応じて材質を変更しなければならない場合もある。又、ベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズとの接触摩擦を考慮して、ステンレス以外の金属焼結材料やセラミック焼結材料を用いて製造してもよい。ベーンの製造方法は、射出成形のように一体成形することが好ましいが、ベーン軸、ベーンアーム、ベーンヘルムをそれぞれ製造しておき、螺合、嵌合、歯合等の方法で接合し、溶接や接着剤等で固着させてもよい。
【００３７】
一方、スライドシューを搬送方向に走行させる直行ガイドレールと直角方向に走行させる斜行ガイドレールとの分岐部の中流部分に、上流側ベーンガイドからベーンヘルムノーズへベーンヘルムを誘導可能に配備されるベーンヘルム方向切換手段は、特に限定されるものではなく、各種シリンダ、モーター、及び、ロータリーソレノイド等により作動する切換レバー、電磁石、並びに、高圧エアーを噴出するエアーノズル等を用いることができる。
【００３８】
高速で確実な切換動作を作動させるという観点から、ベーンヘルム方向切換手段として、磁力を直接スライドシューの切換動作に適用するよりも、各種アクチュエータにより作動する切換レバーやエアーノズルを採用する方が好ましい。これは、ＲＦＩＤを活用した物流システムや精密電子機器等の物流を考慮した場合の磁気の影響、切換速度、及び、切換装置の大きさという観点に基づいている。より更に高速で確実な切換を行うという点を考慮すると、分岐部におけるベーンヘルムの通路の開閉が物理的に行われる切換レバーが最も優れている。そして、切換レバーの場合、切換レバーの回動中心が、上流側ベーンガイドの最下流部に隣接したベーンヘルムノーズ先端付近の、ベーンヘルムの位置する深さに配備されるが、切換レバーを回動させるアクチュエータは、特に限定されず、シリンダ、モーター、及び、ロータリーソレノイドが好ましく用いられる。
【００３９】
シリンダは、確実で高速な切換動作を得るためには、電動式シリンダがより好ましく用いられるが、切換レバーの切換動作に変換する伝達手段と共にシリンダの占有する空間が必要である。そのため、ベーンヘルム方向切換手段間距離、すなわち、シューピッチを狭くして、小さな物品にも対応するためには、切換レバーを直結でき、小型であるモーター及びロータリーソレノイドの方が好ましい。更なる小型化及び高速化を考慮すると、コイル電流の切換機構や整流子等が不要で、制限された範囲の大きなトルクの高速作動が可能で、安全機構を施しやすいロータリーソレノイドがモーターよりも好ましい。なお、ロータリーソレノイドも磁気を利用するが、ベーンヘルムを吸引する程の磁力を必要とせず、物品からも離れた位置に設置できるため、ＲＦタグや精密電子機器に及ぼす磁気の影響は無視できる程小さい。
【００４０】
更に、各種アクチュエータにより作動する切換レバーの場合、ベーンの形状、切換レバーの厚さ及び長さ、ベーン旋回距離、ベーン旋回角、並びに、シュー分岐角が適切に設定されなければ、スライドシューを高速かつ正確に切換えることが困難であり、切換装置の小型化を図ることができない。
【００４１】
まず、高速かつ正確なスライドシューの切換えのためには、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、切換レバーの厚さをΔｐ、ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、０＜Δｐ≦Δθであることが好ましく、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δp≦Δθであることがより好ましい。切換レバーの厚さが過度に薄いとベーンヘルムとの接触における強度が不足し、過度に厚いとベーンヘルムにベーン旋回動作の事故が発生する可能性が高くなる。
【００４２】
以上のように、適切なベーンの形状及び切換レバーの形状とすることによって、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角をθｂとすると、θｂ≦θａとなり、高速で極めて安定したスライドシューの切換が可能となる。逆に言えば、θｂ≦θａとなる適切なベーンの形状及び切換レバーの形状とする必要がある。
【００４３】
更に、装置の小型化を図り、更なるシューピッチの短縮ためには、切換レバーの長さをΔｑとすると、１０ｍｍ≦Δｑ≦２００ｍｍであることが好ましい。
【００４４】
一方、ベーンガイド２７１及び２７２、並びに２７３及び２７４についても、略同一の高さであってもよいが、この間に適切な段差を設けても良い。また、ホイールがある場合は、ベーンガイド２７１〜２７４は、必ずしも必要ではない。しかし、スライドシュー１３が円滑に移動するためには、ベーンガイド２７１及び２７２は、上流側の間隔が広く、下流側に向かい、適切な曲率を持ってベーンヘルム１３６３の厚さΔｋの間隔に近づけることが好ましい。同様に、ベーンガイド２７３及び２７４も、上流側の間隔が広く、下流側に向かい、適切な曲率を持ってベーンヘルム１３６３の厚さΔｋの間隔に近づけることが好ましい。
【００４５】
又、ベーンヘルムとベーンアームの衝撃を緩和し、摺動性を高めるため、ベーンヘルムノーズ、ベーンアームノーズ、及び、切換レバーは、ポリアミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ、ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）、ポリオキシメチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＯＭ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ  ｒｅｓｉｎ）、ポリオレフィン樹脂（Ｐｏｌｙｏｒｅｆｉｎ）、超高分子量ポリエチレン樹脂（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＵＨＭＷＰＥ）、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂等のエンジニアリングプラスチックであることが好ましいが、これに限定されるものではない。又、これらの樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維、ステンレス繊維、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）等をブレンドした複合材料を利用することができる。そして、ベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズを精度よく成形するためには、材料に応じた加工方法を選択する必要があり、例えば、切削加工法、射出成形法、及び、ＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法等で加工することが好ましい。
【００４６】
特に、磁気の影響を考慮する必要がない場合、ベーンヘルム方向切換手段として電磁石を採用することも可能である。この場合、スライドシューのベーンヘルムの材質により切換機構が異なる。ベーンヘルムが軟質磁性材料であれば、スライドシュー切換方向側の上流側ベーンガイドに連接して配備し、制御信号により通電された電磁石の磁気吸引力を利用して、スライドシューの方向を切換えることができる。又、ベーンヘルムが硬質磁性材料であれば、スライドシュー切換方向と反対側の上流側ベーンガイドに連接して配備し、制御信号により通電された電磁石と硬質磁性材料との磁気反発力を利用して、スライドシューの方向を切換えることができる。しかし、後者は全てのスライドシューに硬質磁性材料を用いる必要があり、設備コストという観点から、前者の方が好ましい。
【００４７】
ベーンヘルム方向切換手段として、切換レバーが不要な電磁石を採用する場合も、適切なベーンの形状及び切換レバーの形状とすることによって、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角をθｂとすると、θｂ≦θａとなり、高速で極めて安定したスライドシューの切換が可能となる。
【００４８】
又、高圧エアーを噴出するエアーノズルをベーンヘルム方向切換手段として活用することもできる。このエアーノズルは、高圧エアー源からエアー噴出力を制御するエアーバルブを介してエアー配管で接続され、ベーンヘルム方向切換手段が電磁石で、ベーンヘルムが硬質磁性材料の場合同様、スライドシュー切換方向と反対側の上流側ベーンガイドに連接して配備される。そして、制御信号によりエアーノズルから噴出される風力を利用して、スライドシューの方向を切換えることができる。切換動作を確実なものとするため、ベーンヘルム方向切換手段が電磁石で、ベーンヘルムが軟質磁性材料の場合同様、スライドシュー切換方向側の上流側ベーンガイドに連接又は近接して磁石や電磁石を配備しても良い。
【００４９】
この場合も切換レバーが不要であるが、適切なベーンの形状及び切換レバーの形状とすることによって、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角をθｂとすると、θｂ≦θａとなり、高速で極めて安定したスライドシューの切換が可能となる。
【００５０】
更に、ベーンヘルム方向切換手段として、切換レバーではなく、モーターで略水平に回動する切換ブラシを備えた切換回動体又はモーターで略鉛直に回動する切換ブラシを備えた切換回動体を使用することも可能である。前者の場合、切換回動体に切換ブラシが突出するように設けられ、切換回動体が略水平に回動することによって切換ブラシがベーンヘルムと接触してスライドシューが切換えられるため、切換回動体は、棒状だけでなく、円板状等、薄い板状であれば形状に制限はなく、切換回動体に設けられる切換ブラシは少なくとも１つ必要であるが、複数個備えていてもよい。後者の場合、略鉛直に回動する切換回動体に設けられた切換ブラシがベーンヘルムと接触してスライドシューが切換えられるため、スライドシューの進行方向と交差するように切換回動体が設けられる必要があり、切換回動体の形状は棒状であることが好ましいが、切換回動体の端に切換ブラシが備えられる場合は、これに限定されるものではない。切換ブラシを設ける位置は、切換回動体の両末端が好ましいが、切換回動体に突出するように設けることも可能である。
【００５１】
切換ブラシを設けた切換回動体の場合も、切換レバーと同様、ベーンの形状、切換ブラシの厚さ、切換回動体の長さ、ベーン旋回距離、ベーン旋回角、並びにシュー分岐角が適切に設定されなければ、スライドシューを高速かつ正確に切換えることが困難であり、切換装置の小型化を図ることができない。
【００５２】
すなわち、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、切換ブラシの厚さをΔｐ’、ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、０＜Δｐ’≦Δθであることが好ましく、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δp≦Δθであることがより好ましい。その結果、ベーンの形状と相まって、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角をθｂとすると、θｂ≦θａでとなり、高速で極めて安定したスライドシューの切換が可能となる。
【００５３】
ただし、略鉛直に回動する切換ブラシを備えた切換回動体の場合、シューピッチと係わる切換装置の大きさは、モーターの大きさに支配されるので、切換回動体の長さとの相関性はない。一方、略水平に回動する切換ブラシを備えた切換回動体の場合、シューピッチと係わる切換装置の大きさは、切換回動体の長さとの相関性があり、この切換回動体の長さをΔｑ’とすると、１０ｍｍ≦Δｑ’≦２００ｍｍであることが好ましい。
【００５４】
このような切換回動体及び切換ブラシの材質については、上述した切換レバーと同様であるが、切換ブラシについては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン等の様々な化学繊維が束ねられた硬さが異なる刷毛状ブラシを使用することによって、ベーンヘルムの衝撃を緩和し、摩耗を抑制することもできる。
【００５５】
これらのベーンヘルム方向切換手段は、公知の技術である、スライドシューの位置を検知するセンサーと中央情報システムに集約された物品情報等に基づいた制御コンピュータの制御信号によって行われる。まず、ベーンガイドに誘導されてスライドシューが分岐部に進行すると、位置センサーから送信される信号により制御コンピュータから切換信号が発信され、モーター、ロータリーソレノイド、電磁石、エアーバルブが作動して磁力又は物理的運動力がベーンヘルムに働くと共に、ベーンヘルムが、ベーンガイドから離れてベーンヘルムノーズに移動し、切換動作が開始される。これに引き続き、ベーンヘルムノーズにベーンヘルムが接触してスライドシューが誘導される区間、ベーンヘルムノーズにベーンヘルムが接触すると共に、ベーンアームノーズにベーンアームが接触してスライドシューが誘導される区間、ベーンアームノーズにベーンヘルム及びベーンアーム、すなわち、ベーンが接触してスライドシューが誘導される区間を経て、斜行ガイドレールにホイールが接触してスライドシューが誘導される。
【００５６】
これら一連の動作は、主搬送スラットコンベヤと分岐搬送コンベヤとが接続された分岐ゾーンで行われるように設計されており、直行ガイドレールに沿って直進していたスライドシューが、斜行ガイドレールに沿って進むため、スラットに摺動可能に挿入されているスライドシューが、進行方向をスラット長さ方向に切換え、スラット上の物品を分岐搬送コンベヤに円滑に移載することができる。
【００５７】
本発明の切換装置には、より確実な切換動作が行われるために、ベーン軸とボスとの間で、ベーン軸にベーンのシューカバーに対する回動角を規制する回動角度規制手段が備えられていることが好ましい。この回動角度規制手段によって、ベーン、特に、ベーンと一体化してスライドシューの初期切換に大きな役割を果たすベーンヘルムが、切換レバー、電磁石、又は、エアーノズルによって方向が切換えられた後、過度に回転することなく、進行方向が制御され、ベーンヘルム及びベーンアームが、それぞれ、ベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズと最適な角度で接触することが可能となるため、ベーンヘルムノーズにベーンヘルムが衝突して発生するロストピンを皆無とすることができる。
【００５８】
スライドシューは、シューカバーとベーンの支持軸が、ボスを介してベーンを回動可能に接続されているので、ベーンが回動する支持軸とボスとの間に角度規制を働かせる機構を持たせることができれば、回動角度規制手段は特に限定されない。例えば、容易に製造できる構造としては、支持軸に所定の大きさの突起部を形成し、ボスの側面に支持軸の回動する中心角に相当する、突起部が貫通可能な円弧状窓枠を穿設して、円弧状窓枠を貫通する突起部で支持軸の回動角を規制する方法、又、支持軸に所定の大きさのベアリングボールが回動可能な凹部を形成し、ボスの側面に支持軸の回動する中心角に相当する円弧状窓枠を穿設して、凹部と円弧状窓枠とでベアリングボールを保持して支持軸の回動角を制御する方法等が考えられる。しかし、支持軸の回動による突起部の損傷を考慮すると、突起部は支持軸に強固に突設しなければならないため、簡単な構造で優れた耐久性を有しているベアリングボールを用いる方法がより好ましい。
【００５９】
更に、制御コンピュータから切換信号が発信され、磁力又は物理的運動力が作動し、ベーンヘルムが、ベーンガイドから離れてベーンヘルムノーズに移動し、切換動作が開始された後、スライドシューが揺動することなく安定して斜行ガイドレールに受け渡されるためには、スラットコンベヤ進行方向にベーンヘルム及びベーンアームからベーンヘルムノーズ及び荷重を受けるベーンアームノーズが、上流側ベーンガイドから斜行ガイドレールへ至る区間を中継するように順に積層して介設される構造とする必要がある。更に、切換レバーで切換えられたスライドシューが、安定かつ円滑な走行をすることを実現するためには、この中継区間を形成する、ベーンヘルムが接触するベーンヘルムノーズ側面及びベーンアームが接触するベーンアームノーズ側面が、上流側ベーンガイドに対してスライドシュー切換方向側に曲率の中心を有し、曲率が変化しながら緩く湾曲して斜行ガイドレールに連接していることが好ましい。特に、ベーンヘルムノーズ側面及びベーンアームノーズ側面が、この曲率が一定に変化するクロソイド曲線であることがより好ましい。
【００６０】
又、ベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズも、ベーンヘルム及びベーンアームから受ける荷重の分散吸収や摺動性を高めるため、ＰＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＩ、ＰＯＭ、ＰＴＦＥ、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＵＨＭＷＰＥ、ＡＢＳ樹脂等のエンジニアリングプラスチックであることが好ましいが、これに限定されるものではない。又、これらの樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維、ステンレス繊維、ＣＮＦ等をブレンドした複合材料を利用することができる。そして、ベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズを精度よく成形するためには、材料に応じた加工方法を選択する必要があり、例えば、切削加工法、射出成形法、及び、ＲＩＭ成形法等で加工することが好ましい。
【００６１】
一方、シューカバーの下方に連設されたスライドシューカバーに回動可能に接続されたベーン軸と、ベーン軸の下方に固設されたベーンアームと、ベーンアームの下方に固設されたベーンヘルムとを有するベーンを有するスライドシューを用いた切換装置は、副次的ではあるが、斜行ガイドレールが交差する斜行ガイドレール切欠き部において、スライドシューが左右に円滑な移動をするために設置されなければならない交差路切換装置の構造を簡略化する顕著な効果もある。従来の交差路切換装置は、カム等を機械的に揺動させるためのアームや弾性体等の複雑な動力伝達機構が必要であるのに対し、本発明の切換装置は、スライドシューがベーンを備えているため、ベーンを案内する通路を、斜行スライドレールに平行で斜行ガイドレールの切欠き部を通過するように凹設した交差路切換部材を配備するだけよい。
【００６２】
この交差路切換部材は、ベーンとの摺動性やベーンを案内する通路の加工性等を考慮すると、わずかな距離ではあるが、滑り軸受の技術を利用し、交差路切換部材自体又はその表面に、エンジニアリングプラスチック、金属焼結材料、及び、セラミック焼結材料を適用することが好ましい。
【００６３】
エンジニアリングプラスチックとしては、上述したＰＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＩ、ＰＯＭ、ＰＴＦＥ、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＵＨＭＷＰＥ、ＡＢＳ樹脂等を挙げることができる。又、これらの樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維、ステンレス繊維、ＣＮＦ等をブレンドした複合材料を利用することができる。ベーン案内通路を精度よく成形するためには、材料に応じた加工方法を選択する必要があり、例えば、切削加工法、射出成形法、及び、ＲＩＭ成形法等で加工することが好ましい。
【００６４】
金属焼結材料としては、一般的な滑り軸受に使用される金属粉末及び合金粉末の粉末冶金成形法によって形成された焼結材料、中でも、ベーン案内通路の加工精度を高めるためには、射出成形法を用いて成形加工することが好ましい。又、金属材料としては、鉄系合金粉末又は銅系合金粉末を用いることがより好ましい。
【００６５】
セラミックは高価ではあるが、摺動性や耐摩耗性等の特性が金属以上の性能を有している。セラミック焼結材料としては、金属酸化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属窒化物等の粉末を用いて粉末冶金成形法、中でも、射出成形法によって成形加工された焼結材料が好ましい。
【００６６】
このような金属焼結材料及びセラミック焼結材料は、それぞれ複合した焼結材料としてもよく、炭素繊維、ステンレス繊維、黒鉛粉等を配合することもできる。特に、焼結材料は多孔質体であり、潤滑剤を保持させることができるため、特別な潤滑装置を必要とすることがない、摩擦及び摩耗が少ない交差路切換部材を提供することが可能である。
【００６７】
更に、ベーン案内通路の表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）をコーティングすることもできる。ＤＬＣは、ダイヤモンドに類似の特性を有する非結晶性のカーボン皮膜で、耐摩耗性に極めて優れた特性を有しており、本発明のベーン軸表面の被覆に適しており、物理気相成長法（ＰＶＤ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び化学気相成長法（ＣＶＤ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりベーン軸上に成膜することができる。特に、ＰＶＤは、真空蒸着装置、スパッタリング装置、イオンプレーティング装置等を用い、ＣＶＤは、プラズマＣＶＤ装置、プラズマイオン注入成膜装置等を用いて成膜することが好ましい。
【００６８】
以上、本発明のスライドシュー押出式のスラットコンベヤの切換装置は、スライドシューが、シュースライドを内在するシューカバー、シューカバーの下方に連設されたスライドシューカバーに回動可能に接続されたベーン軸とベーン軸の下方に固設されたベーンアームとベーンアームの下方に固設されたベーンヘルムとを有するベーン、及び、シューカバーとベーンアームとの間のベーン軸に係入されたホイールから構成される場合について説明してきたが、シューピッチの狭間隔化については、ホイールの直径も弊害になることを見出した。そこで、本発明の切換装置に使用するスライドシューは、更に、シュースライドを内在するシューカバー、及び、シューカバーの下方にボスを介して回動可能に連接されるベーンから構成され、ベーンは、ボスに回動可能に係入されるベーン軸、ベーン軸の下方に固設されるベーンアーム、及び、ベーンアームの下方に固設されるベーンヘルムから成り、ボスに嵌合され、ボスを介してベーン軸に回動可能に係入されるホイールがないことを特徴としている。
【００６９】
本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置は、ホイールがないスライドシューを適用する場合も、ホイールを有しているスライドシューを適用する場合と全く同様の、ベーンの形状、ベーンヘルム方向切換手段、回動角度規制手段、ベーンヘルム及びベーンアームのノーズ形状、及び、交差路切換部材を適用することができる。
【００７０】
特に、この場合、ベーン軸が直行ガイドレール及び斜行ガイドレールと直接接触して大きな荷重受けながら摺動するため、摩擦係数の低いベアリングから成るホイールに匹敵する機能を有している必要がある。そのため、滑り軸受や空気軸受の技術をベーン軸に適用することが好ましい。この技術は、同様に、シューカバー側壁とスラット及び/又はシューカバー側壁と斜向ガイドレールとの接触面についても適用できる。
【００７１】
ベーン軸への滑り軸受の技術は、交差路切換部材に適用することが好ましい材料と同様であり、ベーン軸自体又はベーン軸表面に、摺動性に優れた材料、例えば、エンジニアリングプラスチック、金属焼結材料、及び、セラミック焼結材料を適用することが好ましい。この技術は、ベーンアームノーズ、ベーンヘルムノーズにも同様に応用することができる。なお、これらの材料技術及び加工技術については、交差路切換部材の材料において記載したので、詳細は省略する。
【発明の効果】
【００７２】
本発明により、スライドシューの走路切換を誘導、補助、促進する部品であるベーンの構造、スライドシューを直行ガイドレールから斜行ガイドレールに移行させるためのガイド及びノーズの構造及び切換方式、並びに、スライドシューの支持軸の構造及びその材質等が改良され、高速かつ小型で、シューピッチ及び物品とスライドシューとの間隔が狭く、確実な切換動作が可能な切換装置が提供されるので、スライドシュー押出式スラットコンベヤの幅を狭くした小型軽量化を図ることができ、切換ゾーンにおいて、シューピッチ及び斜行ガイドレールが短くなり、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品が高速で転倒等することなく正確に仕分けされる共に、スライドシューの騒音、摩耗等がない円滑な切換が可能となる。又、本発明により、斜行ガイドレールが交差する位置に配備する交差路切換装置を交差路切換部材に置き換えることができため、スライドシュー押出式スラットコンベヤの更なる装置簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】一般的なスライドシュー押出式スラットコンベヤを用いた分岐搬送システムの平面模式図である。
【図２】図１における切断線Ｉで紙面に垂直に切断した断面の模式図である。
【図３】図１における切断線ＩＩで紙面に垂直に切断した断面の模式図である。
【図４】図１のスラットコンベヤの、スラット、エンドレスチェーン、本体スタンド、本体カバー、ローラ、チェーンカバー、及び、カバー等を取り除いた平面模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、スライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置におけるスライドシューの側面模式図（ａ）及びスラットが挿入されたシューカバーを取り外したスライドシューの斜視模式図（ｂ）である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、スライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置におけるスライドシューを分解したシューカバー以外の斜視模式図（ａ）及びその組立斜視模式図（ｂ）である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、ロータリーソレノイド式レバーを切換手段として採用したスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の構成及び動作を示す平面模式図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、図７に示すスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の分岐部の中流部及び下流部を拡大した平面模式図（ａ）と図８（ａ）の切断線ＩＩＩで紙面に垂直に切断した断面を矢印Ｙ方向から見た断面模式図（ｂ）であり、本発明の切換装置におけるベーンの形状、ノーズの構造、及び、ロータリーソレノイド式切換レバーの相互関係を示している。
【図９】本発明の一実施形態に係る、図７に示すスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の切換動作を示す平面模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、図７に示すスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の切換動作における、ベーンヘルム及びベーンアームとベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズの相互関係を示す平面模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、スライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置におけるスライドシューのベーンの形状の特徴を示す側面模式図である。
【図１２（Ａ）】本発明の一実施形態に係る、スライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置における切換可能距離を示す平面模式図である。
【図１２（Ｂ）】本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置に対する比較例として、ベーンの形状が異なるスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置における切換可能距離を示す平面模式図である。
【図１３（Ａ）】本発明の一実施形態に係る、スライドシューのベーンの形状を特定する側面模式図である。
【図１３（Ｂ）】本発明の一実施形態に係る、スライドシューのベーンの形状を特定する側面模式図である。
【図１３（Ｃ）】本発明のスライドシューのベーン軸に物品の荷重負荷が開始される位置を示す模式図である。
【図１３（Ｄ）】従来のスライドシュー押出式スラットコンベヤのスライドシューに負荷される荷重が、本発明のスライドシューのベーンによってスライドシューに負荷される荷重が低減されることを示す原理図である。
【図１４】本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、シューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために、ベーンが旋回しなければならないベーン旋回距離を示す模式図である。
【図１５】本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、シューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために、ベーンが旋回しなければならないベーン旋回角を示す模式図である。
【図１６】本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤにおいて、切換レバーの長さとシューピッチの関係を示す模式図である。
【図１７（Ａ）】本発明の一実施形態に係る、電磁石を切換手段として採用したスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の構成を示す平面模式図である。
【図１７（Ｂ）】図１７（Ａ）のスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置における切換動作に及ぼすベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズの形状の影響を示す平面模式図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る、エアーノズルを切換手段として採用したスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置を示す平面模式図である。
【図１９（Ａ）】本発明の一実施形態に係る、回動軸が略鉛直に配設されるモーターに取り付けられた切換回動体を切換手段として採用したスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置を示す平面模式図（ａ）及び切断線ＩＩＩで紙面に垂直に切断した断面を矢印Ｙ方向から見た断面模式図（ｂ）である。
【図１９（Ｂ）】図１９（Ａ）の切換手段として適用可能な切換回動体の形態を示す矢印Ｙ方向から見た側面図（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）及びそれらの平面図（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）である。
【図２０（Ａ）】本発明の一実施形態に係る、回動軸が略水平に配設されるモーターに取り付けられた切換回動体を切換手段として採用したスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置を示す平面模式図（ａ）及び切断線ＩＩＩで紙面に垂直に切断した断面を矢印Ｙ方向から見た断面模式図（ｂ）である。
【図２０（Ｂ）】図２０（Ａ）の切換手段として適用可能な切換回動体の形態を示す矢印Ｙ方向から見た側面図（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）及び切断線ＩＩＩの左方向から見た側面図（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る、本発明のスライドシュー押出式スラットコンベヤの交差路に備えられるベーン通路を凹設した交差路切換部材を示す平面模式図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る、ホイールレススライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の切換動作を示し、ホイールの有無が切換動作に及ぼす影響を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以下、図面に示した一実施形態を用い、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能であり、特許請求の範囲に記載した技術思想によってのみ限定されるものである。
【００７５】
本発明の図１〜４に示したようなスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置を構成する機械の一つであるスライドシュー１３の一実施形態を図５及び６に示した。
【００７６】
図５（ａ）は、スライドシューの構成を示す側面模式図であり、図５（ｂ）は、シューカバー１３１を取り外したスライドシューの斜視模式図（ｂ）である。図から明らかなように、本発明のスライドシュー１３は、シュースライド１３４を内在するシューカバー１３１、シューカバー１３１の下方にボス１３５を介して回動可能に連接されたベーン１３６、及び、ホイール１３２から構成されている。更に、ベーン１３６は、ベーン軸１３６１、ベーン軸１３６１の下方に固設されたベーンアーム１３６２、及び、ベーンアーム１３６２の下方に固設されたベーンヘルム１３６３から成り、ホイール１３２は、シューカバー１３１とベーンアーム１３６２の間のベーン軸１３６１の位置にボス１３５を介して係入されている。
【００７７】
図６（ａ）は、スライドシュー１３のシューカバー１３１を取り外して残る、シューカバー１３１とベーン１３６とを回動可能に接続するボス１３５、ホイール１３２、ベーン軸１３６１とベーンアーム１３６２とベーンヘルム１３６３とから成るベーン１３６、及び、ベーンの回動角度規制手段となる、ボス１３５に穿設された角度規制ウィンドウ１３７、角度規制ベアリングボール１３８、ベーン軸１３６１に凹設されたベーンホール１３６１１が分解された状態で図示されており、図６（ｂ）は、図６（ａ）の各部品が組み立てられた状態で、ホイール１３２を透視した図を示している。
【００７８】
図５及び６から分かるように、本発明のスライドシュー１３の一実施形態は、シューカバー１３１の下方にボス１３５を介して回動可能にベーン１３６が連接され、ホイール１３２とボス１３５とが嵌合されると共に、ボス１３５に穿設された角度規制ウィンドウ１３７とベーン軸に凹設されたベーンホール１３６１１に角度規制ベアリングボール１３８が保持されるように、ベーン軸１３６１をボス１３５に回動可能に係入されている。このような構成のスライドシュー１３とすることによって、ベーン１３６の回動が適切な範囲に規制されると共に、後述するように、特定のベーンアーム１３６２及びベーンヘルム１３６３の形状とすることによって、確実で高速な切換動作を円滑に行うことができる。
【００７９】
図７は、図５及び６に図示したスライドシュー１３を用い、ベーンヘルム方向切換手段としてロータリーソレノイド２４で作動する切換レバー２５を採用した場合の、本発明の一実施形態に係る切換装置全体で、ここでは、図４の上部右切換装置Ｊ１Ａに配備される切換装置を示している。又、本発明に係る一実施形態では、寸法精度、摺動性、耐衝撃性等を考慮し、ベーンガイド２７１、２７２、２７３、２７４をＵＨＭＷＰＥの切削加工で、ベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９もＵＨＭＷＰＥの切削加工で製造したが、材質及び製造方法共にこれらに限定されるものではない。
【００８０】
図７の切換装置は、直交ガイドレール１７１Ａと斜行ガイドレール２２１Ａとの間に、図５及び６に図示したスライドシュー１３の走路を切換える分岐部があって、この分岐部にスライドシュー１３を誘導する上流側ベーンガイド２７１、２７２と、直行ガイドレール１７１Ａを中継するように介設される下流側ベーンガイド２７３、２７４とが形成されており、分岐部の下流部分に、上流側ベーンガイド２７１、２７２から斜行ガイドレール２２１Ａへ中継するように順に積層して介設される、ベーンヘルムに接触するベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームに接触するベーンアームノーズ２９と、分岐部の中流部分に、上流側ベーンガイド２７１、２７２からベーンヘルムノーズ２８へベーンヘルムを誘導できるように、ロータリーソレノイド２４で作動するベーンヘルム方向切換手段である切換レバー２５が配備されている。又、スライドシュー１３の位置を検知し、この情報と中央情報システムに集約された物品情報等とに基づいて、（図示していない）制御コンピュータからロータリーソレノイド２４に適切な制御信号が送信されるためのベーンアーム検知センサー３２を備えている。更に、無駄な切換レバー２５の動作を制限し、高速な切換を行う上で、ストッパ２６を備えていることが好ましい。
【００８１】
図７（ａ）には、ロータリーソレノイド２４による切換レバー２５が（後述するように）作動するか否かに関わらず、スライドシュー１３が、直行ガイドレール１７１Ａから上流側ベーンガイド２７１、２７２により分岐部に誘導された後、下流側ベーンガイド２７３、２７４により分岐部から直行ガイドレール１７１Ａに誘導される場合のスライドシュー１３の動きが、図７（ｂ）には、ロータリーソレノイド２４による切換レバー２５が作動して、スライドシュー１３が、直行ガイドレール１７１Ａから上流側ベーンガイド２７１、２７２により分岐部に誘導された後、切換レバー２４によりベーンヘルム１３６３が方向変換され、その後順次スライドシュー１３が方向変換し、ベーンヘルムノーズ２８、ベーンアームノーズ２９、ホイールノーズ３０を経由して斜行ガイドレール２２１Ａに誘導される場合のスライドシュー１３の動きが、周期的ではないが、ストロボスコープのように図示されている。
【００８２】
本発明の切換装置の一つの特徴は、図７（ａ）から分かるように、ロータリーソレノイド２４に直結された切換レバー２５によるベーンヘルム１３６３の切換にあり、ベーン軸１３６１、ベーンアーム１３６２、及び、ベーンヘルム１３６３から構成されるベーン１３６と、ベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９との相互関係にある。
【００８３】
そこで、これらの特徴について、図８を用いて更に詳しく説明する。図８（ａ）は、図７の分岐部中流部から下流部を拡大した平面模式図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の切断線ＩＩＩで紙面に垂直に切断し、矢印Ｙの方向から見た断面模式図である。
【００８４】
図８は、分岐部の中流部において、上流側ベーンガイド２７１、２７２によって誘導されてきたスライドシュー１３のベーンヘルム１３６３が、ロータリーソレノイド２４で作動した切換レバー２５によって、ベーンヘルムノーズ２８の先端と接触してベーンヘルムノーズ２８内へ誘導される瞬間の状態を示している。この図から明らかなように、小型のロータリーソレノイド２４は、切換装置の分岐部の中流部の底に配備され、切換レバー２５は、ベーンヘルム１３６３の通過する深さにロータリーソレノイド２４と直結されている。この切換レバー２５から斜行ガイドレール２２１Ａに至るまでに、ベーンヘルムノーズ２８、ベーンアームノーズ２９、ホイールノーズ３０が、この順に介設されると共に、ベーンヘルム１３６３、ベーンアーム１３６２、ホイール１３２（ベーン軸１６３１）の深さの順に積層されている。そして、ベーンヘルムノーズ側面２８１はベーンヘルム１３６３と接触するように、ベーンヘルムノーズ上面２８２はベーンアーム１３６２と接触しないように、ベーンアームノーズ側面２９１はベーンアーム１３６２と接触するように、ベーンアームノーズ上面２９２はホイール１３２と接触しないように、ホイールノーズ側面３０１はホイール１３２と接触するように、ホイールノーズ上面はシューカバー１３１と接触しないように配設される。
【００８５】
このような、切換レバー２５、ベーン軸１３６１、ベーン１３６、ベーンヘルムノーズ２８、及び、ベーンアームノーズ２９との位置関係において、図８以降は、次のようにスライドシューが移動する。まず、ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ側面２８１と接触して進み、次いで、ベーンアーム１３６２がベーンアームノーズ側面２９１と接触して進み、最後に、ホイール１３２がホイールノーズ側面３０１と接触して進み、スライドシュー１３が斜行ガイドレール２２１Ａに誘導される。
【００８６】
図７に示した本発明の一実施形態に係る切換装置において、スライドシュー１３が直行ガイドレール１７１Ａを進む場合と、スライドシュー１３が直行ガイドレール１７１Ａから斜行ガイドレール２２１Ａに進む場合のスライドシュー１３及び切換レバー２５の一連の動作をストロボスコープ的に表現して図９に示す。直行ガイドレール１７１Ａを進んできたＮｏ．１スライドシュー１３−１は、上流側ベーンガイド２７１、２７２により分岐部の切換レバー２５がある中流部に誘導されてくると、その直前にあるベーンアーム検知センサー３２がＮｏ．１スライドシュー１３−１を検知した信号を送信する（図９（ａ））。送信される信号により（図示されていない）制御コンピュータから切換信号が発信され、切換レバー２５が、ベーンヘルム１３６３を下流側ベーンガイド２７３、２７４側に誘導するように作動する（図９（ｂ））。但し、この切換レバー２５の動作は必ずしも行われる必要がない。切換レバー２５の動作が完了すると、Ｎｏ．１スライドシュー１３−１は下流側ベーンガイド２７３、２７４に進むと共に、切換レバー２５は作動した位置に残り、次のＮｏ．２スライドシュー１３−２を待つ。そして、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２がベーンアーム検知センサー３２により検知されると、同様に検知信号が送信される。（図９（ｃ））。このＮｏ．２スライドシュー１３−２は、同様に（図示されていない）制御コンピュータから切換信号が発信され、切換レバー２５が、ベーンヘルム１３６３を斜行ガイドレール２２１Ａ側に進むように作動しベーンヘルム１３６３が切換レバー２５によりベーンヘルムノーズ２８に誘導される（図９（ｄ））。ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ２８に誘導されると、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２は、ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ２８に沿って進むと共に、ベーンアーム１３６２もベーンアームノーズ２９に沿って進む一方、切換レバー２５は作動した位置に残り、次のＮｏ．３スライドシュー１３−３を待つ（図９（ｅ））。これ以後の切換動作は、図９（ｂ）以降の動作のいずれかが、（図示されていない）制御コンピュータからの切換信号に従って実行されるが、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２は、更に進み、ベーンアームノーズ２９からホイールノーズ３０に引き渡された後、上部右上流斜行ガイドレール２２１Ａに沿って斜行する（図９（ｆ））。
【００８７】
このような一連の動作の中でも、本発明の特徴を明らかにするために、スライドシュー１３が、直行ガイドレール１７１Ａから斜行ガイドレール２２１Ａに切換えられる場合の、ベーンヘルム１３６３及びベーンアーム１３６２とベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９との動作を詳細に図１０に示す。図１０（ａ）は、スライドシュー１３が、上流側ベーンガイド２７１、２７２からホイールノーズ３０に至るまでの拡大図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の破線の領域、すなわち、ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ２８に移動した後、ホイール１３２がホイールノーズ３０に誘導されるまでの区間を更に拡大した図である。図１０（ｂ）に示すように、ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ２８に移動した後、ホイール１３２がホイールノーズ３０に誘導されるまでの区間が、ベーンヘルム１３６３だけがベーンヘルムノーズ２８に接触して移動するヘルム誘導区間Δα、ベーンヘルム１３６３がベーンヘルムノーズ２８に接触すると共にベーンアーム１３６２がベーンアームノーズ２９に接触して移動するベーンアーム誘導区間Δβ、ベーンヘルム１３６３もベーンアーム１３６２もベーンアームノーズ２９に接触して移動するベーン誘導区間Δγの三区間に分けられる。それぞれの区間で、スラットコンベヤ進行方向（図１０において左から右）にベーンヘルム１３６３及びベーンアーム１３６２からベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９に掛かる荷重が、上流側ベーンガイド２７１、２７２から斜行ガイドレール２２１Ａへ至る区間を中継するように順に積層して介設される構造とすることによって、順次分散吸収され、切換レバー２５で切換えられたスライドシュー１３が、安定かつ円滑な走行をすることを実現している。そして、ホイール１３２がホイールノーズ３０に接触して斜行ガイドレール２２１Ａに至るホイール誘導区間Δδに入り、スライドシュー１３が斜行ガイドレール２２１Ａを走行する。
【００８８】
特に、ベーンヘルム１３６３及びベーンアーム１３６２から受ける荷重を分散吸収するためには、ベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９、すなわち、ベーンヘルムノーズ側面２８１及びベーンアームノーズ側面２９が、上流側ベーンガイド２７１に対してスライドシュー切換方向側に曲率の中心を有し、曲率が変化しながら緩く湾曲して斜行ガイドレール２２１Ａに連接していることが好ましく、曲率が一定に変化するクロソイド曲線を描いて斜行ガイドレール２２１Ａに連接していることがより更に好ましい。
【００８９】
このようなスライドシュー１３の切換動作が安定して円滑に完了するためには、ベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９が重要な役割を果たしているが、高速な切換動作という点では、ベーン軸１３６１、ベーンアーム１３６２、及び、ベーンヘルム１３６３から構成されるベーン１３６の形状が重要な役割を果たす。
【００９０】
図１１には、本発明のベーン１３６（ａ）と、本発明とは異なるベーン１３６の形状（ｂ）及び（ｃ）を示した。ここで重要なことは、ベーンヘルム１３６３が、少なくとも、ベーンアーム１３６２の直下に設けられ、スライドシュー１３の進行方向でベーン軸１３６１の中心より前方に形成されることが好ましい。ただし、ベーンヘルム１３６３が、ベーン軸１３６１より後流部にある場合においても、適用的条件の下で同様の効果を得ることができる。
【００９１】
この形状が切換速度に及ぼす影響を明確にするため、代表例として、本発明のベーン１３６（図１１（ａ））とベーンヘルムのないベーン１３６（図１１（ｃ））を用い、図７〜９に示すロータリーソレノイド２４に直結した切換レバー２５でスライドシュー１３を直行及び斜行方向に方向変換する際の切換速度を比較した。切換速度は、一つのスライドシューの切換が完了した後、次のスライドシューを切換えることが可能な切換可能距離で評価した。これは、切換可能時間と考えても良く、この切換可能距離（時間）内においては、いつでも切換動作を行うことができる余裕があるということを意味している。すなわち、切換可能距離（時間）が長い程、切換時間が短く（切換速度が速く）、スライドシューの間隔を短縮できることを示している。
【００９２】
図１２（Ａ）には、本発明のベーンヘルム１３６３を備えたベーン１３６を有するスライドシューを用いた場合の方向切換におけるロータリーソレノイド２４への通電時間を示した。図１２（Ａ）の（ａ）において、上流側ベーンガイド２７１、２７２で誘導されてきたＮｏ．１スライドシュー１３−１は、ベーンアーム検知センサー３２により検知されると、その信号が（図示されていない）制御コンピュータに送信される。そして、図１２（Ａ）の（ｂ）に示すように、（図示されていない）制御コンピュータから切換信号が発信され、切換レバー２５が作動してベーンヘルム１３６３が直行方向に切換えられる。切換には短い長さのベーンヘルム１３６３しか関与せず、切換レバー２５という物理的障害が斜行方向に形成されるので、この時点で、ベーンヘルム１３６３によるＮｏ．１スライドシュー１３−１の直行方向への切換が完了するので、これ以降は、いつでも切換レバー２５を作動させることが可能である。従って、この場合の切換可能距離は、シューピッチΔ１３からベーンヘルム１３６３の長さを引いたΔｓ１となり、この切換可能距離Δｓ１内において切換動作を行うことができる。これは、切換レバー２５が作動してベーンヘルム１３６３が直行方向に切換えられた瞬間から切換レバー２５は元の位置に戻すことも、図１２（Ａ）の（ｃ）の位置に回動させることも可能であり、切換時間が極めて短いことを示している。このことは、図１２（Ａ）の（ｄ）に示したように、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２を斜行方向に切換える場合も同様である。
【００９３】
一方、図１２（Ｂ）には、ベーンヘルムがないベーンアーム１３６２を備えたベーン１３６を有するスライドシューを用いた場合の方向切換におけるスライドシューの切換可能距離を示した。なお、この場合、ベーンヘルムがないため、ベーンヘルムノーズは不要で、ベーンアームノーズ２９だけが配備されている。図１２（Ｂ）の（ａ）において、上流側ベーンガイド２７１、２７２で誘導されてきたＮｏ．１スライドシュー１３−１は、ベーンアーム検知センサー３２により検知されると、その信号が（図示されていない）制御コンピュータに送信される。そして、図１２（Ｂ）の（ｂ）に示すように、（図示されていない）制御コンピュータから切換信号が発信され、切換レバー２５が作動してベーンヘルム１３６３の直行方向への切換が開始される。このスライドシューには、長さを有するベーンアーム１３６２が切換に関与しているため、ベーンアーム１３６２が完全に直交方向に収まるまで、切換は完了することができない。つまり、図１２（Ｂ）の（ｃ）に示すように、ベーンアーム１３６２の後端が直行方向に誘導されて初めて切換が完了する。この切換完了以降、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２を切換えるために、切換レバー２５を作動させることが可能になる。従って、この場合の切換可能距離は、シューピッチΔ１３からベーンアーム１３６２の長さを引いたΔｓ２となり、この切換可能距離Δｓ２内おいて、切換動作を行うことができる。Δｓ１と比較すると、切換可能距離が短く、切換レバー２５が作動する余裕に乏しいので、切換に時間を要していることが分かる。このことは、図１２（Ｂ）の（ｄ）に示したように、Ｎｏ．２スライドシュー１３−２を斜行方向に切換える場合も同様である。
【００９４】
このように、ベーンヘルム１３６３が存在することによって、ロータリーソレノイドによる切換可能距離（時間）が長く、言い換えれば、切換時間が短縮され、切換速度を高めることができる。しかも、ベーンヘルム１３６３の長さが短い程切換可能距離を長くでき、切換時間を短縮できることが、図１２（Ａ）と（Ｂ）との比較から分かった。
【００９５】
そこで、ベーン１３６の形状を種々検討した結果、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すような形状が好ましいことが明らかとなった。すなわち、ベーン軸１３６１、ベーンアーム１３６２、ベーンヘルム１３６３から構成されるベーン１３６のベーン軸１３６１に、ボス１３５と嵌合されたホイール１３２がボス１３５を介して回動可能に連接されており（図５及び６）、ベーンヘルム１３６３がベーンアーム１３６２の先端にある場合（図１３（Ａ））も、ベーンヘルム１３６３がベーンアーム１３６２の先端になく、ベーンアーム１３６２よりも薄い場合（図１３４（Ｂ））も、ベーン軸の中心をｍ、シュースライドの摺動側壁をｎ、ベーンアームの先端をｇ１、ベーンアームの後端をｇ２、ベーンヘルムの先端をｈ１、ベーンヘルムの後端をｈ２とし、前記ベーン軸の中心ｍから前記シュースライドの摺動側壁ｎまでの長さをΔｄ、ホイールの直径をΔｅ、ベーン軸の直径をΔｆ、ベーン軸の中心ｍからベーンアームの先端ｇ１までの長さをΔｇ１、ベーン軸の中心ｍからベーンアームの後端ｇ２までの長さをΔｇ２、ベーンヘルムの長さをΔｈ、ベーンアームの深さをΔｉ１、ベーンヘルムの深さをΔｉ２、ベーンアームの厚さをΔｊ、ベーンヘルムの厚さをΔｋとすると、ベーンヘルムの後端ｈ２の位置が、ｍ≦ｈ２≦ｍ＋Δｇ１の範囲内にあって、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることが好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ、０＜Δｋ≦Δｅ、及び、０＜Δｊ≦Δｅであることがより好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｅ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｅ／２、Δｆ／２≦Δｈ≦Δｅ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより更に好ましい。ここでは、Δｋ≦Δｊと図示しているが、Δｊは、Δｋよりも必ずしも厚い必要はなく、ΔｋとΔｊの大小関係は問われない。ただし、スライドシュー１３の安定した走行のためには、Δｋ≦Δｊである方が好ましい。
【００９６】
ただし、ホイールがない場合、ベーンアームの厚さΔｊ及びベーンヘルムの厚さΔｋは、ホイールの直径Δｅの制約を受けないため、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ、０＜Δｋ≦Δｄ、及び、０＜Δｊ≦Δｄであることが好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦Δｄ、Δｆ／２≦Δｇ２≦Δｄ、０＜Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより好ましく、Δｆ／２≦Δｇ１≦３Δｄ／４、Δｆ／２≦Δｇ２≦３Δｄ／４、０＜Δｈ≦Δｄ／２、０＜Δｋ≦Δｆ、及び、０＜Δｊ≦Δｆであることがより更に好ましい。この場合も、ΔｋとΔｊの大小関係は問われないが、スライドシュー１３の安定した走行のためには、Δｋ≦Δｊである方が好ましい。。
【００９７】
更に、ベーンヘルムがベーン軸の中心ｍより後流部にある場合も、上記ベーンの形状が、ベーン軸の中心ｍを線対称の中心として、前後対称な形状であることによって、適用的条件の下で、確実で高速な切換動作、並びに、スライドシューの騒音、摩耗等が少ない円滑な切換動作が可能である。
【００９８】
更に、仕分けされる物品とスライドシューとの間隔、すなわち、スラットコンベヤの幅を狭くし、スラットコンベヤを軽量、小型化するため、物品の荷重を分散することができるように、ベーンの形状を工夫した。図１３（Ｃ）を用いて、その原理を簡単に説明する。ベーンを備えていない従来のスライドシューの場合、支持軸１３３を磁力や物理的運動力を用いて切換えるので、物品の荷重全てが支持軸１３３に掛かるため、スライドシューを切換える際に物品とスライドシューとを接触させておくことはできなかった。そのため、スラットコンベヤの幅を広くする必要があった。
【００９９】
本発明のベーン軸１３６１、ベーンアーム１３６２、ベーンヘルム１３６３を備えたベーン１３６の場合、図１０に示すようにベーンアーム１３６２がベーンアームノーズ２９に接触するまでは切換ベーンはベーンヘルム１３６３の方向変換をするに要する荷重しか受けていない。図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）に示すように、実際はベーンヘルム１３６３が、ベーンヘルムノーズ２８に接した後、スラットの長さ方向に（Δｇ１−Δｈ）・sinθφ進むまでは、物品及び/又はシュー１３の荷重負荷がない領域Δφがあり、スラットの長さ方向に（Δｇ１−Δｈ）・sinθφだけ進んだ位置からベーン軸１３６１に掛かる物品及び/又はシュー１３の荷重を受けることになる。この位置以降ではベーンアームノーズ２９がこの荷重を支えることになるので所定の荷重を支えることになる。この場合、ベーン１３６に掛かる全荷重Ｗは、ベーン軸１３６１の中心ｍに負荷される物品の荷重Ｗであるとすると、ベーンヘルム１３６１の先端ｈ１を支点として、Ｒ１をベーンアームの末端ｇ２に掛かる荷重、Ｒ２をベーンヘルムの先端ｈ１に掛かる荷重、Δｇ３をベーン軸の中心ｍからベーンヘルムの先端ｈ１までの長さとすると、Δｇ２がベーン軸の中心ｍからベーンアームの後端までの長さであるから、図１３（Ｃ）に記載したように、ベーンヘルムの先端ｈ１に掛かる荷重Ｒ２は、Ｒ２＝Ｗ・｛１−Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）｝となる。このことから、本発明の切換装置では、少なくとも１／４≦Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）として、ベーンヘルムの先端ｈ１に掛かる荷重Ｒ２を約３／４とすることが好ましいが、１／２≦Δｇ３／（Δｇ２＋Δｇ３）として、ベーンヘルムの先端ｈ１に掛かる荷重Ｒ２を半減することがより好ましい。すなわち、スライドシューを切換える際に、ベーンヘルム１３６３に掛かる物品の荷重は分散されるため、物品とスライドシューが接触していても、スライドシューの切換が可能となり、スラットコンベヤの幅を狭くできる。つまり、スライドシュー押出式スラットコンベヤの軽量、小型化を実現することが可能となった。この結果、当然、斜行ガイドレールの長さを短縮することができるので、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品が高速で仕分けされる場合においても、物品が転倒等することなく正確に仕分けされるようになるという効果が発現する。
【０１００】
このようなベーン軸１３６１、ベーンアーム１３６２、及び、ベーンヘルム１３６３を備えたベーン１３６を切換レバー２５の回動によってスライドシューを切換える方式においては、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離Δθ及びベーン旋回角θａが確保される必要がある。これらについても、切換レバーの厚さΔｐ及びベーンヘルムの長さΔｈとの間に適切な関係が存在することが分かった。すなわち、図１４（ａ）に示すように、ベーン１３６のベーンヘルム１３６３が切換レバー２５と接触して切換えを開始した後、ベーンヘルム１３６３が、ベーンヘルムノーズ２８に完全に収まる図１４（ｂ）の状態へ支障なく移行するためには、０＜Δｐ≦Δθであることが好ましく、更にこの状態に速やかに移行するためには、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δｐ≦θであることがより好ましいことが見出された。
【０１０１】
このようなベーンの形状や切換レバーの厚さとすることによって、図１５に示すように、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへの速やかな切換が可能なベーン旋回角θａと、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角をθｂとの間に、θｂ≦θａとなる状態が形成され、ベーンヘルム１３６３によるスライドシューの切換が問題を生じることなく完了できることが分かった。
【０１０２】
更に、切換レバーの長さも、切換レバーの寿命、コンベヤ搬送速度、シューピッチ等の観点から種々検討した結果、適切な領域を見出した。この点について、図１６を用いて説明する。切換レバーの長さΔｑが、Δｑ１、Δｑ２、Δｑ３と長くなるにつれて、切換レバー仕分け角θｑ１、θｑ２、θｑ３が緩やかになり、切換レバーとベーンヘルムとの衝突角が小さくなるため、切換レバーの寿命が長くなる一方、切換レバーの角速度を保つと、回転速度が速くなり、切換レバーとベーンヘルムとの衝突が激しくなるため、コンベヤ搬送速度が制限される。従って、切換レバーの寿命とコンベヤ搬送速度を考慮した切換レバーの長さの設定が求められる。これらに加え、切換レバーの長さは、シューピッチΔ１３と密接に係わり、形態、重量、容積等が異なる多種多様な物品を高速で仕分けする能力を備えたスライドシュー押出式仕分けコンベヤとするためには、短い程好ましい。その結果として、切換レバーの長さが、１０ｍｍ≦Δｑ≦２００ｍｍの範囲にあることが好ましいことが分かった。
【０１０３】
以上、切換レバーを用いたベーンヘルム方向切換手段を説明してきたが、本発明の切換装置は、スライドシュー１３がこのようなベーン１３６の形状を有していることによって、ベーンヘルム方向切換手段として電磁石を採用することもできる。図１７（Ａ）には、ベーン１３６を軟質磁性材料とし、スライドシュー切換方向側の上流側ベーンガイド２７１に連接して電磁石３３を配備し、制御信号により通電された電磁石の磁気吸引力を利用して、スライドシュー１３の方向を切換える本発明の一実施形態を示す。
【０１０４】
図１７（Ａ）の（ａ）において、上流側ベーンガイド２７１、２７２で誘導されてきたＮｏ．１スライドシュー１３−１は、ベーンアーム検知センサー３２により検知されると、その信号が（図示されていない）制御コンピュータに送信される。そして、図１７（Ａ）の（ｂ）に示すように、（図示されていない）制御コンピュータから切換信号が発信されると、電磁石３３に通電されてベーンヘルム１３６３を吸引し、斜行方向への切換を開始する。磁気吸引力による切換のため、この時点で、ベーンヘルム１３６３によるＮｏ．１スライドシュー１３−１の斜行方向への切換を完了することはできない。図１７（Ａ）の（ｃ）に示すように、電磁石３３の終端を超えるところまでベーンヘルム１３６３が誘導されて初めて切換が完了するので、この場合の切換可能距離は、シューピッチΔ１３からベーンヘルム１３６３の長さと電磁石３３の長さを引いたΔｔとなり、この切換可能距離Δｔ内において、切換動作を行うことができる。図１７から明らかなように、方向切換手段として切換レバー２５を使用した場合の切換可能距離Δｓ１は、方向切換手段として電磁石３３を使用した場合の切換可能距離Δｔよりも長く、切換レバー２５の方が切換速度に優れていることが分かる。
【０１０５】
ここで、既に説明したベーンヘルムノーズ及びベーンアームノーズの効果について、電磁石３３をベーンヘルム方向切換手段として用い、ベーンアームノーズが備えられていない場合の切換動作を比較例として図１７（Ｂ）に示す。ここでは、スライドシュー１３のベーン１３６として、本発明の図１７（Ａ）と同じベーンアーム１３６２及びベーンヘルム１３６３を有するものを用い、ノーズが、ベーンヘルムノーズ２８だけで、図１７（Ａ）に備えられていたベーンアームノーズ２９のない切換装置である。図１７（Ｂ）の（ｃ）から明らかなように、切換可能距離Δｔに変化はないが、図１７（Ｂ）の（ｄ）に示すように、ベーンアームノーズがないため、ベーンアーム１３６２の荷重を受けることができず、スライドシュー１３は大きく回動し、不安定な切換動作となる。このことから、本発明の切換装置におけるノーズは、図１７（Ａ）に示したようなベーンヘルムノーズ２８及びベーンアームノーズ２９が、上流側ベーンガイド２７１、２７２から斜行ガイドレール２２１Ａへ至る区間を中継するように順に積層、介設される構造であることによって、ベーンヘルム１３６３及びベーンアーム１３６２からの荷重を順次分散吸収し、方向切換手段で切換えられたスライドシュー１３が、安定かつ円滑な走行を行えるのである。
【０１０６】
更に、図１８には、ベーンヘルム方向切換手段として、エアーノズル３４を採用した場合の切換動作を示した。ベーンヘルム１３６３の通過する位置に配備されたエアーノズル３４には、（図示されていない）高圧エアー源からエアー配管３６を経由し、エアーバルブ３５で噴出力が制御されたエアーが供給され、ベーンヘルム１３６３に噴出される。ここでは、エアーバルブ３５に加え、永久磁石３７が、スライドシュー切換方向側の上流側ベーンガイド２７１側のベーンヘルムノーズ２８付近に配備され、永久磁石３７の磁気吸引力を利用して、更に安定した切換を実現する本発明の一実施形態を示している。永久磁石は電磁石でもよい。又、必ずしも永久磁石又は電磁石を必要とするものではない。
【０１０７】
エアーノズル３４をベーンヘルム方向切換手段として採用した場合は、図１８（ａ）において、ベーンアーム検知手段３２によりＮｏ．１スライドシュー１３−１が検知された後、これまでと同様の方法で信号が送受信され、図１８（ｃ）において、ベーンヘルム１３６３のベーンヘルムノーズ２８への誘導が完了する。図１８（ｃ）から明らかなように、永久磁石１７は、ベーンヘルム１３６３を吸引する位置に設置されるので、この場合の切換可能距離は、シューピッチΔ１３からベーンアーム１３６２の長さを引いたΔｕとなる。この場合も、図１２（Ａ）に示した切換レバー２５のように、ベーンヘルム１３６２の通路を物理的に閉鎖することはできないため、切換可能距離Δｕは、切換レバー２５を用いた場合の切換可能距離Δｓ１よりも短くなるが、図１２（Ｂ）に示したベーンヘルムがない場合の切換可能距離Δｓ２よりも短く、切換速度の向上を図ることが可能である。
【０１０８】
また、切換レバーと類似しているが、ベーンヘルム方向切換手段として、切換回動体に備えられた切換ブラシを適用することもできる。切換回動体を回動するアクチュエータの回動軸を略鉛直に配備して、略水平面上で回動する切換ブラシを備えた場合、及び、切換回動体を回動するアクチュエータの回動軸を略水平に配備して、略鉛直面上で回動する切換ブラシを備えた場合を、それぞれ、アクチュエータがモーターの場合を例にした一実施形態として図１９及び２０に示す。図８同様、図７に示すスライドシュー押出式スラットコンベヤの切換装置の分岐部の中流部及び下流部を拡大した平面模式図が図１９（Ａ）（ａ）及び図２０（Ａ）（ａ）であり、それぞれの平面図の切断線ＩＩＩで紙面に垂直に切断した断面を矢印Ｙ方向から見た断面模式図が図１９（Ａ）（ｂ）及び図２０（Ａ）（ｂ）である。図１９及び２０では、アクチュエータとしてモーターを用いた例を記載しているが、アクチュエータは、シリンダ、モーター、ロータリーソレノイド等を用いることができ、特に限定されるものではない。ただし、これらの場合、回動の自由度が高く、モーターであることが好ましい。
【０１０９】
図１９（Ａ）から分かるように、モーター３８の回動軸３８１を略鉛直に配備する場合、切換レバー２５とは異なる切換機構として、モーター３８に固定された切換回動体３９の上部に切換ブラシ３９１を備えた構成とすることが可能である。この場合、ベーンヘルム１３６３より更に深い位置に切換回動体３９が配置され、切換ブラシ３９１だけがベーンヘルム１３６３と接触して切換えることができるため、切換レバー２５を用いた切換装置よりも設置場所の自由度が広がると共に、切換回動体３９の形状及び回動の自由度も広がる。切換回動体３９の形状の例として、図１９（Ｂ）の（ａ−１）、（ｂ−１）、及び、（ｃ−１）、並びに、（ａ−２）、（ｂ−２）、及び、（ｃ−２）に、それぞれ、側面図と平面図を示したが、これらに限定されるものではなく、切換ブラシ３９１の数を三つ以上備えていてもよい。また、切換回動体３９は、正逆両方向に回転を制御して切換操作を行うことができるという特徴もある。
【０１１０】
一方、モーター３８の回動軸３８１を略水平に配備する場合、図２０（Ａ）、並びに、図２０（Ｂ）の(ａ−１)、（ａ−２）、及び、（ａ−２）’に示すように、モーター３８に固定された切換回動体３９の両端に切換ブラシ３９１を備えた切換機構の構成とすることも可能である。この場合も、図２０（Ｂ）の（ｂ−１）及び（ｂ−２）並びに（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すように、切換回動体３９の一端に切換ブラシを備えても良いし、切換回動体３９のモーター３８の反対側に突起するように切換ブラシを備えても良い。図２０（Ｂ）（ｃ）のタイプには当てはまらないが、この場合も、ベーンヘルム１３６３より更に深い位置に切換回動体３９が配置され、切換ブラシ３９１だけがベーンヘルム１３６３と接触して切換えることができるため、切換レバー２５を用いた切換装置よりも設置場所の自由度が広がると共に、切換回動体３９の形状及び回動の自由度も広がる。切換回動体３９の形状の例として、図２０（Ｂ）に切換回動体の例を側面図と平面図で示したが、切換回動体３９自体がブラシであっても良く、これらに限定されるものではなく、切換ブラシ３９１の数を三つ以上備えていてもよい。また、切換回動体３９は、正逆両方向に回転を制御して切換操作を行うことができるという特徴もある。
【０１１１】
しかし、このような切換ブラシを用いた切換機構においても、切換レバーと同様、図１４〜１６に示したように、ベーンの形状、ベーン旋回角、ベーン旋回距離、シュー分岐角、切換ブラシの形状等を最適化する必要がある。まず、切換ブラシについては、スライドシューが直行ガイドレールから前記斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回距離をΔθ、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角をθａ、切換ブラシの厚さをΔｐ’、前記ベーンヘルムの長さをΔｈとすると、０＜Δｐ’≦Δθであることが好ましく、Δｈ・ｓｉｎθａ≦Δp’≪Δθであることがより好ましい。
【０１１２】
このような条件の下では、スライドシューが直行ガイドレールから斜行ガイドレールへと切換えられるために必要なベーン旋回角θａと、直行ガイドレールと斜行ガイドレールとが形成するシュー分岐角θｂとの間に、θｂ≦θａとなる状態が形成され、高速で極めて安定したスライドシューの切換が可能である。
【０１１３】
更に、切換回動体の長さについては、回動軸を略水平に配備する場合、シューピッチと係わる切換装置の大きさはアクチュエータで決定されるため、切換回動体の長さとシューピッチとの相関性はないが、回動軸を略鉛直に配備する場合は、切換レバーと同様、シューピッチは切換回動体の長さに依存するため、切換回動体の長さをΔｑ’とすると、１０ｍｍ≦Δｑ’≦２００ｍｍであることが好ましい。
【０１１４】
このような切換回動体及び切換ブラシの材質については、切換レバーと同様のものが好ましく用いられる。ただし、切換ブラシについては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン等の様々な化学繊維が束ねられた硬さが異なる刷毛状ブラシを使用することによって、ベーンヘルムの衝撃を緩和し、摩耗を抑制することもできる。
【０１１５】
以上、切換回動体に備えられた切換ブラシを適用した切換装置について、アクチュエータの回動軸を略垂直に配備して、略水平面上で回動する切換ブラシを備えた場合、及び、アクチュエータの回動軸を略水平に配備して、略鉛直面上で回動する切換ブラシを備えた場合を示した。しかし、回動軸を鉛直方向と角度をなすようにアクチュエータを配備して、切換回動体が傾斜面で回動させても良い。同様に、回動軸を水平方向と角度をなすようにアクチュエータを配備して、切換回動体が傾斜面で回動させても良い。
【０１１６】
一方、シューカバーの下方に連設されたスライドシューカバーに回動可能に接続されたベーン軸と、ベーン軸の下方に固設されたベーンアームと、ベーンアームの下方に固設されたベーンヘルムとを有するベーンを有するスライドシューを用いた切換装置は、斜行ガイドレールが交差する斜行ガイドレール切欠き部において、スライドシューが左右に円滑な移動をするために設置されなければならない交差路切換装置の構造を簡略化する顕著な効果もある。図２１に、このような交差路切換装置の本発明の一実施形態を示す。図２１は、図４同様に、スラットコンベヤ上部の、スラット、エンドレスチェーン、本体スタンド、本体カバー、ローラ、チェーンカバー、及び、カバー等を取り除いた平面模式図で、ＫＢが、本発明の一実施形態に係る、ベーン通路ＫＢ１を有する交差路切換部材である。
【０１１７】
図２１の左側から右側に物品等が移動する上部交差路においては、スライドシュー１３が通過するために、右上流斜行ガイドレール２２１Ａ及び左上流斜行ガイドレール２２２Ａに、それぞれ、切欠き部２２１Ａ１及び切欠き部２２２Ａ１が設けられる必要があり、従来は、例えば、図４に示すように、カム等を機械的に揺動させるためのアームや弾性体等の複雑な動力伝達機構を配備する必要があるのに対し、本発明の交差路切換部材は、スライドシュー１３がベーン１３６を備えているため、ベーン１３６を案内する通路を、右上流斜行スライドレール２２１Ａから左下流斜行ガイドレール２３２Ａにかけて、両斜行ガイドレール２２１Ａ、２３２Ａからホイール１３２の半径だけ隔てた位置に、厚さΔｊ（図１３）のベーンアーム１３６が誘導可能な幅の平行なベーン通路ＫＢ１を凹設するだけでよい。左上流斜行ガイドレール２２２Ａから右下流斜行ガイドレール２３１Ａにかけても同様である。
【０１１８】
このような交差路切換部材は、ベーン１３６との摩耗が少ない摺動性に優れた材質が好ましく、通路の幅の精度が要求されるため、本発明の一実施形態では、エンジニアリングプラスチックの一つであるＵＨＭＷＰＥを用い、切削加工で製造したものを採用したが、これに限定されるものではない。摺動性に優れた金属焼結材料やセラミック焼結材料等を射出成形により製造したものも好ましく用いられる。
【０１１９】
以上、本発明のスライドシュー押出式のスラットコンベヤの切換装置は、スライドシューが、シュースライドを内在するシューカバー、シューカバーの下方に連設されたスライドシューカバーに回動可能に接続されたベーン軸とベーン軸の下方に固設されたベーンアームとベーンアームの下方に固設されたベーンヘルムとを有するベーン、及び、シューカバーとベーンアームとの間のベーン軸に係入されたホイールから構成される場合について説明してきた。しかしながら、シューピッチの更なる狭間隔化を実現するためには、本発明の切換装置を構成するスライドシューは、ホイールを有していないことを特徴とする。すなわち、本発明の切換装置に使用するスライドシューは、シュースライドを内在するシューカバー、及び、シューカバーの下方にボスを介して回動可能に連接されるベーンから構成され、ベーンは、ボスに回動可能に係入されるベーン軸、ベーン軸の下方に固設されるベーンアーム、及び、ベーンアームの下方に固設されるベーンヘルムから成り、ボスに嵌合され、ボスを介してベーン軸に回動可能に係入されるスライドシューである。
【０１２０】
図２２には、ホイールを削除する効果を示す。図２２（ａ）は、図１０（ａ）に示した本発明の一実施形態に係る切換動作であり、図２２（ｂ）は、ホイール１３２を削除して、更にシューピッチを狭間隔化可能であることを示した本発明の一実施形態に係る切換動作である。図２２（ａ）はホイールノーズ３０であるのに対し、図２２（ｂ）では、ベーン軸ノーズ３１を使用しており、図から明らかなように、同じ位置までスライドシュー１３を移動させた場合に、ホイール１３２を削除した方が、ノーズの位置をΔｒだけ上流側にシフトすることが可能となる。このことが、正しくシューピッチを狭くすることを示している。
【０１２１】
ただし、ホイール１３２は、回転による摩擦の低減によって、直行ガイドレール及び斜行ガイドレールから大きな荷重を受けながら接触によって生じる摩耗を阻止してきたため、ホイール１３２を削除することによって、ベーン軸１３６１は、ベアリングから成るホイールに匹敵する機能を有している必要がある。そのため、滑り軸受や空気軸受の技術をベーン軸１３６１に適用することが好ましい。本発明の一実施形態では、鉄系合金粉末の金属焼結法、特に、砂型鋳造法でベーンを製造し、潤滑剤を保持させたものを適用した。これは、金属焼結法で製造した成形品が多孔質体であり、潤滑剤を保持させることによって、特別な潤滑装置を必要とすることがなく摩擦及び摩耗を阻止することができるためである。
【０１２２】
また、ベーンアーム自体で荷重をガイドレールに伝えることもできるが、この場合はガイドレール側にベアリング等の滑走材を設ける等でベーンアームの摩耗や摩擦抵抗を低減することも可能である。
【０１２３】
ホイール１３２を削除する場合の上記課題を解消する方法としては、スライドシューの摺動性を転がり軸受の技術を用いて高めることも有効な手段である。すなわち、図５に示したスライドシュー１３のシューカバー１３１の斜行ガイドレールとの接触部に、ベアリングを埋め込む等の措置を講じることもできる。これは滑り軸受の構造としても効能は同様である。又、レール側にこれを取付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の切換装置は、スラットシュー押出式スラットコンベヤに利用される部品、器具、器械等を備えているが、これらに適用されている要素技術は、物流システムの基本となる各種ソータを含むあらゆる搬送システムに応用することができるものであり、物流産業における利用可能性が極めて高い発明である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  物品
２  スラットコンベヤ
３  スラット
４１  右エンドレスチェーン
４２  左エンドレスチェーン
５  駆動軸
６  従動軸
７１  駆動軸側右スプロケット
７２  駆動軸側左スプロケット
８１  従動軸側右スプロケット
８２  従動軸側左スプロケット
９  モーター
１０１  本体右側スタンド
１０２  本体左側スタンド
１１１  本体右側カバー
１１２  本体左側カバー
１２１  右側分岐コンベヤ
１２２  左側分岐コンベヤ
１３  スライドシュー
１３−１  Ｎｏ．１スライドシュー
１３−２  Ｎｏ．２スライドシュー
１３−３  Ｎｏ．３スライドシュー
１３−４  Ｎｏ．４スライドシュー
Δ１３  シューピッチ
１３１  シューカバー
１３２  ホイール
１３３  支持軸
１３４  シュースライド
１３５  ボス
１３６  ベーン
１３６１  ベーン軸
１３６２  ベーンアーム
１３６３  ベーンヘルム
１３６１１  ベーンホール
１３７  角度規制ウィンドウ
１３８  角度規制ベアリングボール
１４  本体フレーム
１５  横連結フレーム
１６Ａ  上部レール支持フレーム
１６Ｂ  下部レール支持フレーム
１７１Ａ  上部右直行ガイドレール
１７２Ａ  上部左直行ガイドレール
１７１Ｂ  下部右直行ガイドレール
１７２Ｂ  下部左直行ガイドレール
１８１Ａ  上部右移動ガイド
１８２Ａ  上部左移動ガイド
１８１Ｂ  下部右移動ガイド
１８２Ｂ  下部左移動ガイド
１８１Ｃ  下部右移動ガイド
１８２Ｃ  下部左移動ガイド
１９１  右ガイドローラ
１９２  左ガイドローラ
２０１  右サイドローラ
２０２  左サイドローラ
２１１  右チェーンカバー
２１２  左チェーンカバー
２２１Ａ  上部右上流斜行ガイドレール
２２１Ａ１  上部右上流斜行ガイドレール切欠き部
２２２Ａ  上部左上流斜行ガイドレール
２２２Ａ１  上部左上流斜行ガイドレール切欠き部  
２３１Ａ  上部右下流斜行ガイドレール
２３２Ａ  上部左下流斜行ガイドレール
２４  ロータリーソレノイド
２５  切換レバー
２６  ストッパ
２７１  上流側ベーンガイド（１）
２７２  上流側ベーンガイド（２）
２７３  下流側ベーンガイド（３）
２７４  下流側ベーンガイド（４）
２８  ベーンヘルムノーズ
２８１  ベーンヘルムノーズ側面
２８２  ベーンヘルムノーズ上面
２９  ベーンアームノーズ
２９１  ベーンアームノーズ側面
２９２  ベーンアームノーズ上面
３０  ホイールノーズ
３１  ベーン軸ノーズ
３２  ベーンアーム検知センサー
３３  電磁石
３４  エアーノズル
３５  エアーバルブ
３６  エアー配管
３７  永久磁石
３８  モーター
３８１  回動軸
３９  切換回動体
３９１  切換ブラシ
Ｓ１、Ｓ２  仕分けゾーン
Ｊ１Ａ  上部右切換装置
Ｊ１Ａ１  内側切換部
Ｊ１Ａ２  ノーズ部
Ｊ２Ａ  上部左切換装置
Ｊ２Ａ１  内側切換部
Ｊ２Ａ２  ノーズ部
ＫＡ  上部交差路切換装置
ＫＡ１  カム
ＫＢ  上部交差路切換部材
ＫＢ１  上部交差路切換部材のベーン通路
Δα  ヘルム誘導区間
Δβ  ベーンアーム誘導区間
Δγ  ベーン誘導区間
Δδ  ホイール誘導区間
ｍ  ベーン軸の中心
ｎ  シュースライドの摺動側壁
ｇ１  ベーンアームの先端
ｇ２  ベーンアームの後端
ｈ１  ベーンヘルムの先端
ｈ２  ベーンヘルムの後端
Δｄ  ベーン軸の中心からシュースライド摺動側壁までの長さ
Δｅ  ホイールの直径
Δｆ  ベーン軸の直径
Δｇ１  ベーン軸の中心からベーンアームの先端までの長さ
Δｇ２  ベーン軸の中心からベーンアームの後端までの長さ
Δｇ３  ベーン軸の中心からベーンヘルムの先端までの長さ
Δｈ  ベーンヘルムの長さ
Δｉ１  ベーンアームの深さ
Δｉ２  ベーンアームの深さ
Δｊ  ベーンアームの厚さ
Δｋ  ベーンヘルムの厚さ
Ｗ  ベーンに掛かる全荷重
Ｒ１  ベーンアーム末端に掛かる荷重
Ｒ２  ベーンヘルム先端に掛かる荷重
Ｚ−１  シューの直進移動中心線
Ｚ−２  ベーン旋回方向中心線
Ｚ−３  シューの斜行移動中心線
θφ  ベーン軸への物品の荷重負荷が開始するベーン旋回角
Δφ  ベーン軸への物品の荷重負荷がない領域
θａ  シューが上部右直行ガイドレールから上部右斜行ガイドレールへの切換えに必要なベーン旋回角
θｂ  上部右直行ガイドレール（１７１Ａ）と上部右斜行ガイドレール（２２１Ａ）とが形成するシュー分岐角
Δθ シューが上部右直行ガイドレールから上部右斜行ガイドレールへの切換えに必要なベーン旋回距離
Δｐ  切換レバーの厚さ
Δｐ’  切換ブラシの厚さ
Δｑ（Δｑ１、Δｑ２、Δｑ３）  切換レバーの長さ
Δｑ’  切換回動体の長さ
θｑ（θｑ１、θｑ２、θｑ３）  切換レバー仕分け角
Δｒ  切換装置削減幅
Δｓ１  ロータリーソレノイド方式の切換可能距離＜ベーンヘルム有＞
Δｓ２  ロータリーソレノイド方式の切換可能距離＜ベーンヘルム無＞
Δｔ  電磁石方式の切換可能距離
Δｕ  風力方式の切換可能距離
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ  切断線
Ｙ  視野の方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020070178.tif 000012
【図１１】
2020070178.tif 000013
【図１２（Ａ）】
2020070178.tif 000014
【図１２（Ｂ）】
2020070178.tif 000015
【図１３（Ａ）】
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【図１３（Ｂ）】
2020070178.tif 000017
【図１３（Ｃ）】
2020070178.tif 000018
【図１３（Ｄ）】
2020070178.tif 000019
【図１４】
2020070178.tif 000020
【図１５】
2020070178.tif 000021
【図１６】
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【図１７（Ａ）】
2020070178.tif 000023
【図１７（Ｂ）】
2020070178.tif 000024
【図１８】
2020070178.tif 000025
【図１９（Ａ）】
2020070178.tif 000026
【図１９（Ｂ）】
2020070178.tif 000027
【図２０（Ａ）】
2020070178.tif 000028
【図２０（Ｂ）】
2020070178.tif 000029
【図２１】
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【図２２】
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