(57)【要約】【課題】  搬送台の速度変化が少なくなるように、駆動チェーンの速度を変化させて主軸の回転速度を変化させ、搬送台の速度変化を軽減させるチェーンコンベヤを得る。【解決手段】  駆動ユニット１によって回転される駆動スプロケット３、駆動スプロケットに巻き掛けられた駆動チェーン４、主軸６に取り付けられて駆動チェーンに掛け回される主軸駆動スプロケット５、主軸に取り付けられて主軸駆動スプロケットと等角速度で回転される搬送台駆動スプロケット７、従動軸８に回動自在取り付けられた従動スプロケット９、および搬送台駆動スプロケットと従動スプロケットに掛け回される搬送台１５が取り付けられた搬送台駆動チェーン１０を有するものにおいて、駆動スプロケットの各歯形３１の歯形基準点３２の動径を、搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化させる。【選択図】    図２
2006264818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニットによって回転される駆動スプロケット、前記駆動スプロケットに巻き掛けられた駆動チェーン、主軸に取り付けられて前記駆動チェーンに掛け回される主軸駆動スプロケット、前記主軸に取り付けられて前記主軸駆動スプロケットと等角速度で回転される搬送台駆動スプロケット、従動軸に回動自在取り付けられた従動スプロケット、および前記搬送台駆動スプロケットと前記従動スプロケットに掛け回される搬送台が取り付けられた搬送台駆動チェーンを有するチェーンコンベヤにおいて、
前記駆動スプロケットの各歯形の歯形基準点の動径を、前記搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化させたことを特徴とするチェーンコンベヤ。
【請求項２】
駆動スプロケットの各歯形基準点の動径を、搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化できるように、連続した円弧と直線や楕円で構成した図形の上に各歯形基準点を配置したことを特徴とする請求項１記載のチェーンコンベヤ。
【請求項３】
駆動スプロケットの各歯形基準点の動径を、搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化できるように、楕円の上に各歯形基準点を配置したことを特徴とするチェーンコンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チェーンとスプロケットを用いて搬送台を駆動するチェーンコンベヤ、特にそれに用いるスプロケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チェーンコンベヤは、コンベヤの一端部付近の荷の載せ口と他端側の荷の降し口との間を積荷面が平らな搬送台が無端状に循環しており、その搬送台の上に荷を載せて搬送される。荷は物品はもとより、人を搬送するためのチェーンコンベヤもあり、これらはマンコンベヤと呼ばれる。マンコンベヤの一端部付近の人の乗り込み口と他端側の降り口との高さが同じものを「動く歩道」、両者の高さが異なるものを「エスカレーター」という。近年これらのチェーンコンベヤは設置スペースを小さくしたいというニーズが高まり、とりわけ枠体の薄形化に関しては大きな課題となっている。
【０００３】
従来形のチェーンコンベヤの構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は従来形のチェーンコンベヤの概略構成を示す側面図、図７は図６のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
チェーンコンベヤの長手方向の一端部付近には回動自在な従動軸８がチェーンコンベヤ枠体（図示せず）に取り付けられており、従動軸８の両端付近には一対の従動スプロケット９が取り付けられている。またチェーンコンベヤの長手方向の他端部付近には回動自在な主軸６がチェーンコンベヤ枠体（図示せず）に取り付けられており、主軸６の両端付近には一対の搬送台駆動スプロケット７が取り付けられている。搬送台駆動チェーン１０は屈曲可能な２本の無端状体からなり、１本は前記従動軸８の端部付近に取り付けられた前記従動スプロケット９と前記主軸６の端部付近に取り付けられた前記搬送台駆動スプロケット７に巻き掛けられている。もう１本は、前記従動軸８の他端付近に取り付けられた前記従動スプロケット９と前記主軸６の他端付近に取り付けられた前記搬送台駆動スプロケット７に巻き掛けられている。
これら２本の搬送台駆動チェーン１０は、搬送台の長さＰ’とほぼ同じ間隔Ｐで配置された複数の駆動ローラ軸１２の両端部付近に各々取り付けられて駆動ローラ軸１２と一体化している。駆動ローラ軸１２は、搬送台駆動チェーン１０を貫通する形に形成されており、その両端部付近には各々駆動ローラ１１が回動自在に設けられている。
搬送台１５は、搬送台に一体にして設けられた駆動ローラ軸ブラケット１３を介して、駆動ローラ軸１２に取り付けられる。
チェーンコンベヤの往路側Iの駆動ローラ１１の下側には直線状の駆動ローラガイド１４が設けられているので、連続的して移動される搬送台１５の上面が、隣接する搬送台１５の上面と同じ高さとなり、段差がつかないようにされる。
搬送台駆動スプロケット７を取り付けた主軸６の一端側には、主軸駆動スプロケット５が取り付けられている。また、主軸６から離れた位置には駆動ユニット１が置かれ、駆動ユニット軸２を動力により回転させる。その駆動ユニット軸２の端部付近には、駆動スプロケット３が駆動ユニット軸２と一体に取り付けられている。また、無端状に形成された１本の駆動チェーン４は駆動スプロケット３と主軸スプロケット５に巻き掛けられて、駆動ユニット軸２の回転が主軸６に伝達可能にされる。
【０００４】
次に従来形のチェーンコンベヤの動作について説明する。
駆動ユニット１によって駆動ユニット軸２が回転し、これに一体に取り付けられた駆動スプロケット３が回転すると、駆動チェーン４の張力により主軸駆動スプロケット５に動力が伝わり、主軸６が回転する。
主軸６の回転に伴い、主軸６に取り付けられた搬送台駆動スプロケット７が回転し、搬送台駆動チェーン１０を掛け回すが、これにより搬送台駆動チェーン１０に駆動ローラ軸１２と駆動ローラ軸ブラケット１３を介して取り付けられた搬送台１５が移動する。
往路側Iの搬送台１５が従動スプロケット９側から搬送台駆動スプロケット７の方向に移動する場合で説明すると、往路側Iを直線状の駆動ローラガイド１４に沿って移動する搬送台駆動チェーン１０は、主軸６の付近、すなわち主軸側反転部IIで搬送台駆動スプロケット７に巻き掛りながら方向を変えるが、このとき搬送台１５も搬送台駆動チェーン１０とともに方向を変え、反転動作を行う。
その後、搬送台１５は搬送面を下側に、駆動ローラ１１を上側にして、帰路側IIIを搬送台駆動スプロケット７側から従動スプロケット９の方向に移動する。
従動軸側反転部IVにおいて、従動スプロケット９は搬送台駆動スプロケット７によって駆動される搬送台駆動チェーン１０が巻き掛っているので、これにより方向を変えるが、このとき搬送台１５も搬送台駆動チェーン１０とともに方向を変え反転動作を行って、再び往路側Iに戻る。このような動作を連続的に行うことで、物品や人を連続的に搬送することができる。
【０００５】
ここで、従来形のチェーンコンベヤに使用するチェーンについて説明する。
駆動チェーン４は搬送台駆動チェーン１０に比べてチェーン長さが短いために、稼動時間内でのチェーンの回転総数が搬送台駆動チェーン１０に比べて多く、その分損耗が著しい。このため、交換の頻度が高くなるので、一般的に安価で入手性の良い日本工業規格（ＪＩＳ）に示されるチェーンピッチが比較的短い規格品が使われることが多く、またこれにより前記駆動スプロケット３と主軸駆動スプロケット５も規格品が使われることになる。
図５は、規格品のスプロケットの態様を示す説明図である。これらのスプロケットは円盤状の材料の外周部を工具を用いて凹部を形成するように加工されたものであるが、完成品の外形は、図５に示すように凹凸が連続した形状である。この凹部は歯形３１と称して、駆動チェーン４が巻き掛ったとき、駆動チェーン４のチェーンローラ２２がスムーズにはまり込むようになっている。この歯形３１は、歯形基準点３２を基準に日本工業規格の手順で求めた複数の円弧を連続させた形状であり、隣接する歯形基準点３２同士の距離は、駆動チェーン４のチェーンピッチＰＫにほぼ一致する。これらの歯形基準点３２は単一の円弧上に配置されているが、前述のように駆動チェーン４のチェーンピッチＰＫは、比較的短いので歯数が比較的多く、チェーンを駆動スプロケット３と主軸駆動スプロケット５に巻き掛けると頂角の大きい多角形状、つまり略円弧状となる。
これに対し搬送台駆動チェーン１０は、チェーンの関節部を減らし、チェーンの部品点数を少なくしてコストを低減させるなどの理由から、チェーンピッチの長いものがよく用いられる。チェーンコンベヤは設置スペースを小さく抑えるために枠体を薄くしているので、これに用いられるスプロケットも、その外径を小さく抑えなければならず、このために歯数をより少なくせざるをえない。したがって搬送台駆動チェーン１０を搬送台駆動スプロケット７や従動スプロケット９に巻き掛けると、比較的頂角の小さな正多角形状となる。
【０００６】
図８は、従来形のチェーンコンベヤの駆動部付近の構成を示す説明図であるが、従来形のチェーンコンベヤの問題点をこの図８を用いて説明する。
搬送台駆動チェーン１０のチェーンローラ１７ａは、搬送台駆動スプロケット７に巻き掛っており、搬送台駆動スプロケット７の回転中心、すなわち主軸６の軸心からの距離は、搬送台駆動スプロケット７のピッチ円直径の半分の距離ＲＨに等しい。また、隣接するチェーンローラ１７ｂは往路側の軌道上に位置しており、主軸６の軸心とチェーンローラ１７ｂの往路側の軌道との距離は、搬送台駆動スプロケット７のピッチ円直径の半分の距離ＲＨに等しい。
２つのチェーンローラ１７ａと１７ｂは、チェーンリンク１６で連結され、その距離は固定距離Ｐである。
さて、主軸６の軸心ＯＳの座標をＯＳ（０，０）とし、主軸６の軸心とチェーンローラ１７ａとを結ぶ直線と主軸６の軸心ＯＳをとおる垂直線とのなす角度をθＨとすると、チェーンローラ１７ａの軸心の水平方向の位置Ｘ１は、
2006264818.tif 000003
である。そして、チェーンローラ１７ａと往路側Iの軌道上に位置しているチェーンローラ１７ｂとの水平方向の距離Ｘ２は、
2006264818.tif 000004
である。チェーンローラ１７ｂの軸心の水平方向の位置Ｘ３  は（１）式と（２）式との差であるから、
2006264818.tif 000005
となる。
また、搬送台駆動スプロケット７の回転角速度を ωＨ、時間を ｔ と置いた場合、角度θＨは、
2006264818.tif 000006
である。ここで（４）式を（３）式に代入し、Ｘ３を 時間ｔについて微分してチェーンローラ１７ｂの水平方向の速度ｖＸ３を求めると、
2006264818.tif 000007
となり、ｖＸ３はθＨの関数で表される。これは、搬送台駆動スプロケット７の回転角速度ωＨを一定として回転させても、搬送台駆動スプロケット７に巻き掛ったチェーンローラ１７ａの主軸６の軸心を原点としたときの極座標によって、往路側Iの軌道上を移動しているチェーンローラ１７ｂの移動速度が変わり、搬送台駆動チェーン１０や搬送台駆動チェーン１０に取り付けられている搬送台１５の移動速度が変化してしまうことを表している。なお以降、このθＨを、搬送台駆動スプロケット７の変位角度と称することにする。
今、搬送台駆動スプロケット７に巻き掛った搬送台駆動チェーン１０のチェーンローラ１７ａが、主軸６の軸心を通る垂直線の上にあるとすると、搬送台駆動スプロケット７の
変位角度θＨ０は、
2006264818.tif 000008
であり、このときの隣接するチェーンローラ１７ｂの移動速度ｖｘ３０ は、（５）式に（６）式を代入して、
2006264818.tif 000009
となる。
そして、搬送台駆動スプロケット７が時計方向に回転すると、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨ が大きくなるにつれ、往路側Iの軌道上を移動しているチェーンローラ１７ｂの速度は（６）式の計算結果のように変化していく。
さらに、搬送台駆動スプロケット７が時計方向に回転し、チェーンローラ１７ｂが搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰの距離を移動すると、その軸心は、主軸６の軸心を通る垂直線の上に位置することになり、チェーンローラ１７ａの軸心が主軸６の軸心を通る垂直線の上に位置していた（６）式の条件と一致し、往路側Iを移動するチェーンローラの速度が再び ｖＸ３０ と等しくなる。
また、このとき搬送台駆動スプロケット７に巻き掛っていたチェーンローラ１７ａは、（６）式の時の状態から主軸６の軸心を中心にθＨＥの角度を回転移動することになるが、この角度θＨＥは搬送台駆動スプロケット７の割出し角度と称し、その大きさは搬送台駆動スプロケット７の歯数をＮＨとおくと、
2006264818.tif 000010
である。
図１０は（５）式をもとに、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨを θＨ０からθＨＥまでの範囲で変化させたとき、のチェーンローラ１７ｂの水平方向の速度ｖＸ３の変化を線図に表したものであり、横軸は搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨ、縦軸はチェーンローラ１７ｂの水平方向の移動速度ｖｘ３としている。
前述したように、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨが θＨ０からθＨＥ まで変化すると、チェーンローラ１７ｂの配置はθＨ０のときの配置に一致するので、それ以降の往路側Iを移動するチェーンローラ１７ｂも同様の速度変化を繰り返し、往路側Iを移動する搬送台駆動チェーン１０は連続的に規則的な速度変化を繰り返す、つまり脈動が発生することになる。
搬送台１５は、駆動ローラ軸１２と駆動ローラ軸ブラケット１３とを介して搬送台駆動チェーン１０に取り付けられているので、搬送台１５の速度も搬送台駆動チェーン１０の速度に一致した脈動を起こす。横軸を時間ｔ、縦軸を搬送台１５の速度ｖｘ３として線図に示すと、図１１のようになる。
このように搬送台１５の移動速度が脈動すると、その度合いが顕著な場合、搬送物が揺れたり、倒れたりして不具合が生じる場合が考えられる。またそのチェーンコンベヤが人を搬送する動く歩道やエスカレーターの場合だと乗り心地が悪く、乗客に対して不快感を与えたり、場合によっては転倒事故を引き起こすなどの不具合が考えられる。
【０００７】
これに対する対策として、チェーンコンベヤとしての「動く歩道」の場合を例に挙げ、搬送台１５の脈動を軽減する方法として、次の内容の従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、この従来技術のチェーンコンベヤに関する説明を行う。
図９は、従来技術の一例における駆動部付近を示した説明図である。各部の構成は、前述した従来形のチェーンコンベヤと同じであるので、これに関する説明は省略する。このチェーンコンベヤが前述した従来形のチェーンコンベヤと異なる点は、前述した従来形の主軸駆動スプロケット５の歯形基準点３２が、単一の円弧上に配置されていたのに対し、図９の従来技術に示されている主軸駆動スプロケット２０は、歯数が搬送台駆動スプロケット２１と同歯数のもので、駆動チェーン４が主軸駆動スプロケット２０に多角形状に巻き掛けているところである。また、その多角形状の頂点すなわち主軸６の軸心を原点としたときの歯形基準点３２の方向は、搬送台駆動スプロケット２１と同じに設定されている。
また、この従来技術のチェーンコンベヤでは、図７に示す従来形のチェーンコンベヤのような往路側Iで駆動ローラ１１の移動を案内する駆動ローラガイド１４は設けていない。
この従来技術のチェーンコンベヤによれば、主軸駆動スプロケット２０の歯数を搬送台駆動スプロケット２１と同歯数とし、その歯の位相は搬送台駆動用スプロケット２１と同じに設定したので、主軸６に往路側を移動する駆動ローラ１１の脈動を軽減することができるような脈動を主軸６に与えることができ、搬送台駆動チェーン１０や搬送台１５をほぼ一定速度で駆動できるとしている。
この理論を図９を用いて説明する。
駆動スプロケット３は、従来形のチェーンコンベヤと同様に歯数が多いものであり、歯形基準点３２は単一の円弧上に配置されているので、駆動チェーン４の巻き掛かり状態は略円弧状である。駆動スプロケット３は、駆動ユニット１によって一定速度ωＫで駆動されるから、それに掛け回される駆動チェーン４の速度もほぼ一定速度ｖＫである。
一方、この駆動チェーン４によって回転力を与えられる主軸駆動スプロケット２０は、歯数が少ないのでこれに駆動チェーン４を巻き掛けると略円弧状とはならずに比較的頂角の小さい多角形状になり、回転中心、すなわち主軸６の軸心から、駆動チェーン４までの距離Ｈ１が変化する。その距離Ｈ１は、主軸駆動スプロケット２０のピッチ円直径の半分の距離をＲＳ、主軸６の軸心と主軸駆動スプロケット２０に噛合う駆動チェーン４のチェーンローラ２２の軸心とを結んだ直線と、主軸６の軸心を通る垂直な直線とのなす角度をθＳとすると、
2006264818.tif 000011
である。
駆動チェーン４の速度ｖＫと主軸６の回転速度ωＳとの関係は、
2006264818.tif 000012
であるので、主軸の回転速度ωは、
2006264818.tif 000013
であり、ωＳは角度θＳ の関数となることから、主軸６の回転速度ωＳは、駆動チェーン４の速度ｖＫを一定にしたとしても、角度θＳ の変化に伴って変化することがわかる。なお以降、このθＳを、主軸駆動スプロケット２０の変位角度と称することにする。
次にこの従来技術における搬送台駆動スプロケット２１と搬送台駆動チェーン１０との関係を説明する。
搬送台駆動スプロケット２１の歯数は、主軸駆動スプロケット２０の歯数と同じであり、歯数が少ないのでこれに搬送台駆動チェーン１０を巻き掛けると略円弧状とはならずに比較的頂角の小さい多角形状になり、回転中心、すなわち主軸６の軸心から、搬送台駆動チェーン１０のピッチラインまでの距離Ｈ２が変化する。その距離Ｈ２は、搬送台駆動スプロケット２１のピッチ円直径の半分の距離をＲＨ、搬送台駆動スプロケット２１の変位角度をθＨとすると、
2006264818.tif 000014
である。
搬送台駆動チェーン１０の速度ｖＨと主軸６の回転速度ωＳとの関係は、
2006264818.tif 000015
であるので、これに（９）（１０）式を代入すると、
2006264818.tif 000016
となる。また、この従来技術では主軸駆動スプロケット２０の歯形基準点３２と搬送台駆動スプロケット２１の変位角度を同一としているので θＨ＝θＳ であり、（１２）式は
2006264818.tif 000017
となる。駆動チェーン４の速度ｖＫは一定であり、主軸駆動スプロケット２０のピッチ円直径の半分の距離ＲＳ、および搬送台駆動スプロケット２１のピッチ円直径の半分の距離ＲＨは固定値であるので、（１３）式の計算結果は常に一定であることになる。
しかしこの従来技術のチェーンコンベヤの場合、主軸６の軸心から、搬送台駆動チェーン１０までの距離Ｈ２を変化させなければ（１３）式に示す関係は成り立たない。
仮に搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰ＝４０６．４ｍｍ（１６インチ）とし、搬送台駆動スプロケット２１の歯数を６歯とすると、主軸６の軸心から、搬送台駆動チェーン１０のピッチラインまでの距離Ｈ２は、搬送台駆動スプロケット２１の変位角度θＨを、θＨ０から割出し角度θＨＥまで変化させて、（１０）式より計算すると、Ｈ２は最大約５５ｍｍ変化するという計算結果となる。例えばこの従来技術のチェーンコンベヤが、人を搬送するマンコンベヤであって、搬送台駆動チェーン１０のピッチラインまでの距離Ｈ２が最大となるときの搬送台１５の高さと乗降口の床の高さを一致させていたとすると、搬送台駆動チェーン１０のピッチラインまでの距離Ｈ２が最小となるときの搬送台１５と乗降口の床との間に約５５ｍｍもの段差を生じさせてしまい、乗降の際に乗客が足をとられて転倒する危険がある。また、往路側を移動する過程でも搬送台１５が上下方向に変位するために乗り心地が良くないなどという、新たな問題が発生する。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２９７７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上述べたように従来技術のチェーンコンベヤでは、例えば人を搬送するマンコンベヤであって、搬送台駆動チェーンのピッチラインまでの距離が最大となるときの搬送台の高さと乗降口の床の高さを一致させていたとすると、搬送台駆動チェーンのピッチラインまでの距離が最小となるときの搬送台と乗降口の床との間に約５５ｍｍもの段差を生じさせてしまい、乗降の際に乗客が足をとられて転倒する危険がある。また、往路側を移動する過程でも搬送台が上下方向に変位するために乗り心地が良くないなどという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、搬送台の速度変化が少なくなるように、駆動チェーンの速度を変化させて主軸の回転速度を変化させ、搬送台の速度変化を軽減させるようにしたチェーンコンベヤを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るチェーンコンベヤにおいては、駆動ユニットによって回転される駆動スプロケット、駆動スプロケットに巻き掛けられた駆動チェーン、主軸に取り付けられて駆動チェーンに掛け回される主軸駆動スプロケット、主軸に取り付けられて主軸駆動スプロケットと等角速度で回転される搬送台駆動スプロケット、従動軸に回動自在取り付けられた従動スプロケット、および搬送台駆動スプロケットと従動スプロケットに掛け回される搬送台が取り付けられた搬送台駆動チェーンを有するものにおいて、駆動スプロケットの各歯形の歯形基準点の動径を、搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化させたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、駆動スプロケットの各歯形の歯形基準点の動径を、搬送台駆動スプロケットの変位角度に応じて変化させたので、往路側を移動する搬送台の速度変化を軽減したチェーンコンベヤを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１.
図１はこの発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの概略構成を示す側面図、図２はこの発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの駆動部付近の構成を示す拡大図、図３は図２の初期状態から微少時間経過後の状態を示す図２相当図、図４はこの発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの駆動スプロケットの外形を示す説明図である。
【００１４】
まず、この発明の実施の形態１について説明するが、おおまかな構成・作用は、前述した従来形のチェーンコンベヤ（図５〜図８）や、前述した従来技術のチェーンコンベヤに示されたもの（図９）と同様であるので、詳細な説明を省略し、ここでは主にこの発明がそれらと異なる点を説明する。
主軸駆動スプロケット５は、前述した従来形のチェーンコンベヤと同様に歯数が多いものであり、前述した従来技術のチェーンコンベヤに示されている歯数の少ない主軸駆動スプロケット２０とは異なる。
また前述した従来形のチェーンコンベヤや、従来技術のチェーンコンベヤに示されている主軸駆動スプロケット２０の歯形の駆動ユニット軸２の軸心から歯形基準点３２までの距離、すなわち動径は、図５に示すように、すべての歯形基準点３２で同じ距離で、駆動ユニット軸２の軸心を中心とした単一の円弧上に配置されているのに対し、この発明の駆動スプロケット３の歯形基準点３２の動径ＬＫは、図４に示すように、各歯形毎に異なった距離に設定されている。したがって、歯形基準点３２を順々につないだ曲線を描くと、その曲線３４（以降ではピッチ図形３４と称することにする）は、円弧などとは異った形状となる。
さらにこの発明では、従来技術に示されているチェーンコンベヤとは異なり、動作中の極端な搬送台１５の高さの変化を無くすため、従来形のチェーンコンベヤと同様に、往路側Iで駆動ローラ１１の移動を案内する駆動ローラガイド１４を設けている。
【００１５】
次に、この発明における、駆動スプロケット３の各歯形基準点３２の駆動ユニット軸２の軸心からの距離、すなわち動径ＬＫと搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨとの関係について説明する。
図１に示すこの発明におけるチェーンコンベヤの場合、搬送台１５の長さＰ’と搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰを等しくしている。また、搬送台駆動スプロケット７の隣接する歯形間の距離Ｐ”も搬送台１５の長さＰ’に等しい。搬送台駆動スプロケット７の歯数をＮＨとすると、スプロケットは一辺の長さがＰ”である正ＮＨ角形である。隣接する歯形から搬送台駆動スプロケット７の回転中心、すなわち主軸６の中心に向かって直線を引いたとき、各々の長さは搬送台駆動スプロケット７のピッチ円直径の半分ＲＨであり、隣接する歯形基準点３２から主軸６の中心に向かって引いた直線と隣接する歯形基準点３２とを結んだ直線とで２等辺三角形を描くことができる。このときの中心角θＨＥが搬送台駆動スプロケット７の割出し角度であり、θＨＥとＲＨは、次の（１４）式、（１５）式で求まる。
2006264818.tif 000018
搬送台駆動スプロケット７は主軸６に取り付けられ、主軸６の軸心を中心に回動自在にされており、主軸駆動スプロケット５も、搬送台駆動スプロケット７と同様に主軸６に取り付けられ、主軸６の軸心を中心に回動自在にされているので、搬送台駆動スプロケット７がある角度を回転するためには、主軸駆動スプロケット５も同じ角度を回転させることになる。
この発明において駆動チェーン４は、前述した従来形のチェーンコンベヤや、従来技術のチェーンコンベヤに示されるものと同様に、チェーンピッチＰＫが短いものを使用するために、主軸駆動スプロケット５の歯数ＮＳが多いものを使用する。したがって、主軸駆動スプロケット５の隣接する歯形同士を線でつないでいくと、半径ＲＳの略円状になり、その半径ＲＳは、
2006264818.tif 000019
である。
一方、歯数がＮＫ歯である駆動スプロケット３は駆動ユニット軸２に取り付けられており、駆動チェーン４は、その駆動スプロケット３と主軸駆動スプロケット５に巻き掛けられて、駆動ユニット軸２の回転を主軸６に伝動する。駆動ユニット軸２が１回転したときの主軸６の回転数IＫは
2006264818.tif 000020
であり、このIＫ が、駆動系の平均速比である。
チェーンコンベヤの往路側Iの上において搬送台１５を搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰの距離移動させるとき、一辺の長さがＰである正ＮＨ角形の搬送台駆動スプロケット７は、割出し角度θＨ分回転するが、これに要する時間をＴとおくと、主軸６の平均角速度ωＳ’は、
2006264818.tif 000021
である。
そして主軸６をこの平均角速度ωＳ’で回転させるための駆動ユニット軸２の回転角速度ωＫは、
2006264818.tif 000022
である。
ところで、先の背景技術の項では、従来形のチェーンコンベヤは、主軸６の回転角速度ωＳを一定としていたため、搬送台１５の速度が搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに応じて変化すると述べており、それを（５）式で表わした。
これに対し、この発明では、搬送台１５の速度ｖＰをほぼ一定に保つために主軸６の回転角速度ωＳを変化させるように考えている。したがって、前述した（５）式の搬送台駆動チェーン１０の移動速度ｖＨは一定値となり、主軸６の回転角速度ωＳは変化する。このようにして（５）式を主軸６の回転角速度ωＳについて導くと、（２０）式のように搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨの関数で表される。
2006264818.tif 000023
主軸駆動スプロケット５は主軸６に取り付けられており、その回転角速度は搬送台駆動スプロケット７の回転角速度ωＳと同じであるので、主軸駆動スプロケット５に巻き掛けられている駆動チェーン４の速度ｖＫは、
2006264818.tif 000024
であり、駆動チェーン４の速度ｖＫも搬送台駆動スプロケット７の移動角度θＨの関数となるので、搬送台駆動チェーン１０の移動速度ｖＨを一定にするためには、駆動チェーンの速度ｖＫをθＨに応じて変化させなければならないことになる。
一方、駆動ユニット軸２に取り付けられている駆動スプロケット３の回転角速度ωＫは、主軸６の平均回転角速度ωＳ’に合わせて一定に設定しているが、駆動スプロケット３に巻き掛けられている駆動チェーン４の速度ｖＫは、（２１）式のように変化させなければならない。そこで、この発明では、駆動スプロケット３の駆動チェーン４と噛合う歯形の基準点と駆動ユニット軸２の軸心からの距離、すなわち動径ＬＫを変化させて、駆動スプロケット３の回転角速度ωＫが一定でも、チェーン速度を変化させることができるようにしたのである。
その動径ＬＫとチェーン速度ｖＫとの関係は
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であるから、（２２）式に（１９）式と（２１）式を代入すると
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となり、これにより、搬送台駆動チェーン１０と搬送台駆動チェーン１０に取り付けられている搬送台１５の速度を一定にすることが可能な、駆動スプロケット３の動径ＬＫを搬送台駆動スプロケット７の移動角度θＨに応じて求めることができる。
【００１６】
次に、この発明における駆動スプロケット３のピッチ図形３４について説明する。
図２は、この発明におけるチェーンコンベヤの主軸６付近の状態を模式的に示した説明図である。
搬送台駆動スプロケット７に巻き掛っている搬送台駆動チェーン１０のチェーンローラ１７の軸心の一つが、主軸６の軸心ＯＳを通る垂直線上にあるとき、このチェーンローラ軸心Ａの座標（ＡＸ ， ＡＹ）は、
（ＡＸ ， ＡＹ） ＝ （０ ， ＲＨ）
ただし、座標ＯＳ（ＯＳＸ ， ＯＳＹ）＝（０ ， ０） とする。
である。また、主軸６の軸心を通る水平線と距離ＲＨ離れた往路側Iに位置し、チェーンローラ軸心Ａに隣接するチェーンローラ軸心Ｂとチェーンローラ軸心Ａとの距離は搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰであるから、チェーンローラ軸心Ｂの座標（ＢＸ ， ＢＹ）は、
（ＢＸ ， ＢＹ） ＝ （−Ｐ ， ＲＨ）
である。このとき、主軸駆動スプロケット５と駆動チェーン４との噛合い個所をＤ点、駆動スプロケット３と駆動チェーン４との噛合い個所をＥ点とする。説明をわかりやすくするために、ここではＤ点とＥ点との間の駆動チェーン部分は水平としているが、このＤ点とＥ点とを結ぶ直線の角度は特にこだわらない。
図２の状態のとき、搬送台駆動スプロケット７の移動角度をθＨ０＝０であるので、この値を（２２）式に代入すれば、駆動ユニット軸２の軸心ＯＫとＥ点間での距離、すなわち初期状態における駆動チェーン４と駆動スプロケット３との歯形の噛合い個所Ｅ点の動径ＬＫ０は、
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である。
そしてこのときの状態を初期状態と呼ぶことにする。
次に、図３を用いて、初期状態から微少時間Δｔが経過したときの状態を説明する。
往路側を移動する搬送台駆動チェーン１０は一定速度ｖＰであるので、微少時間Δｔが経過したときのチェーンローラ軸心Ｂは、Ｂ’の位置に移動し、その座標は
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である。
そしてこのときの搬送台駆動スプロケット７に巻き掛ったチェーンローラ軸心Ａの座標は、チェーンローラ軸心Ｂ’を中心とし、搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰを半径とした円弧と、主軸６の軸心を中心とし、搬送台駆動スプロケット７のピッチ円直径の半分ＲＨを半径とする円弧との交点Ａ’に移動する。このときのチェーンローラ軸心Ａ’の座標は（Ａ’Ｘ ， Ａ’Ｙ）であり、次の（２５）式と（２６）式で求まる。これらの式は、２円の交点を求める一般式であるので、式の説明はここでは省略する。
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そして（２５）式と（２６）式により求めたＡ’の座標値を次の（２７）式に代入すると、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨを計算することができる。
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このθＨの値を（２２）式に代入すれば、微少時間Δｔが経過したときの、駆動チェーン４と駆動スプロケット３との噛合い位置Ｅ’点の動径ＬＫ’を求めることができる。
このとき駆動スプロケット３と駆動チェーン４との噛合い個所Ｅ点は、角度θＫを時計方向に回転し、駆動チェーン４との噛合い個所は、Ｅ’点に移る。Ｅ点とＥ’点との相対角度θＫ’は、
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であるので、駆動ユニット軸２を原点とするＥ’点の極座標（θＫ’，ＬＫ’）を得ることができる。
そしてさらに時間Δｔが経過したものとして同じ計算を繰り返し、順々に駆動スプロケット３と駆動チェーン４との噛合い個所を求め、駆動ユニット軸２を原点としたときの、初期状態の駆動スプロケット３と駆動チェーン４との噛合い個所Ｅ点に対する相対極座標を連続的に求めていき、それらの点をプロットすれば、図４に示すような駆動スプロケット３の歯形基準点３２が配置されるピッチ図形３４を、点の集合体として描くことができる。
また、往路側を移動するチェーンローラ１７の軸心Ｂが時間Ｔ経過後に、搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰの距離を移動したとき、チェーンローラ１７の軸心Ｂは初期状態のチェーンローラの軸心Ａの位置に一致し、往路側を移動するチェーンローラ１７の軸心Ｂに隣接するチェーンローラ１７の軸心Ｃが初期状態のチェーンローラ１７の軸心Ｂの位置に一致するが、以降の計算はチェーンローラ１７の軸心Ｂをチェーンローラ１７の軸心Ａに、チェーンローラ１７の軸心Ｃをチェーンローラの軸心Ｂに置き換えて、前述の手順を繰り返していけばよい。
そして、隣接する駆動スプロケット３の歯形基準点３２間の距離は、駆動チェーン４のチェーンピッチＰＫと同じであるので、初期状態の駆動スプロケット３と駆動チェーン４との噛合い個所Ｅ点から、距離ＰＫ毎に先に求めたピッチ図形３４を刻んでいき、その刻み位置の近傍に駆動スプロケット３の歯形基準点３２を配置し、駆動スプロケット３の歯形３１を形成すれば、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに応じて駆動スプロケット３の噛合い部の動径ＬＫを適当に変化させることができる駆動スプロケット３となる。これにより、往路側Iを移動する搬送台１５の速度変化を軽減したチェーンコンベヤとすることができる。
なお、
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とし、駆動スプロケット３の歯数ＮＫをＫの倍数になるように設計しておけば、駆動スプロケット３が初期状態から１回転したときに、搬送台駆動チェーン１０と搬送台駆動スプロケット７との噛合い状態も初期状態と同じになるので、搬送台１５の位置や、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに対する駆動チェーン４と駆動スプロケット３との噛合い個所Ｅ’点の駆動ユニット軸２の軸心よりの動径ＬＫの変化の関係を常に保った状態で、搬送台１５の駆動を続けることができる。
【００１７】
また、求めたピッチ図形３４は、円弧などのような幾何的な図形とは異なる形状であり、ＣＡＤなどを用いて製図を行う上では取り扱い難い形状である。この場合、求めたピッチ図形３４を製図に適した円弧や楕円、および直線を連続させて近似した図形とし、駆動スプロケット３の歯形基準点３２を配置し、駆動スプロケット３の歯形３１を形成しても、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに応じて駆動スプロケット３の噛合い部の動径ＬＫを適当に変化させることができるので、往路側Iを移動する搬送台１５の速度変化を軽減したチェーンコンベヤとすることができる。
【００１８】
また、求めたピッチ図形３４を楕円で近似し、駆動スプロケット３の歯形基準点３２を配置し、駆動スプロケット３の歯形３１を形成しても、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに応じて駆動スプロケットの噛合い部の動径ＬＫを適当に変化させることができるので、往路側Iを移動する搬送台１０の速度変化を軽減したチェーンコンベヤとすることができる。
【００１９】
この発明における実施の形態１では、搬送台１５は駆動ローラ軸１２などを介して搬送台駆動チェーン１０に取り付けていたが、この発明では、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに影響されることなく、搬送台駆動チェーン１０の速度の変化を軽減するように考えたので、搬送台１５を直接搬送台駆動チェーン１０の本体に取り付ける方法でも、同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、この発明における実施の形態１は、駆動ローラ１１を搬送台駆動チェーン１０の外側に取り付けたものとしているが、この発明では、搬送台駆動スプロケット７の変位角度θＨに影響されることなく、搬送台駆動チェーン１０の速度の変化を軽減するように考えたので、搬送台駆動チェーン１０に対しての駆動ローラ１１の取付位置、または駆動ローラ１１の有無は大きな問題ではなく、そのような場合でも、この発明を適用可能である。
【００２１】
さらにまた、この発明における実施の形態１では、搬送台駆動チェーン１０のチェーンピッチＰ毎にチェーンピッチと同じ長さＰ’の搬送台１５を取り付けていたが、これがチェーンピッチＰの倍数の間隔で取り付けられていても、また搬送台１５の長さがチェーンピッチと同じ長さでなくても、この発明は搬送台駆動チェーン１０の速度変化を軽減するように考えたので、搬送台１５の取付間隔や長さは大きな問題ではなく、そのような場合でも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの概略構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの駆動部付近の構成を示す拡大図である。
【図３】図２の初期状態から微少時間経過後の状態を示す図２相当図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤの駆動スプロケットの外形を示す説明図である。
【図５】従来形のチェーンコンベヤの駆動スプロケットの外形を示す説明図である。
【図６】従来形のチェーンコンベヤの概略構成を示す側面図である。
【図７】図６のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図８】従来形のチェーンコンベヤの駆動部付近の構成を示す拡大図である。
【図９】従来技術におけるチェーンコンベヤの駆動部付近の構成を示す拡大図である。
【図１０】従来形のチェーンコンベヤの搬送台駆動スプロケットの変位角度を変化させた時の往路側を移動するチェーンローラの水平方向の速度の変化を表した特性図である。
【図１１】従来形のチェーンコンベヤの往路側Iを移動する搬送台の速度の変化を表した特性図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  駆動ユニット
２  駆動ユニット軸
３  駆動スプロケット
４  駆動チェーン      
５  主軸駆動スプロケット
６  主軸
７  搬送台駆動スプロケット
８  従動軸        
９  従動スプロケット
１０  搬送台駆動チェーン  
１１  駆動ローラ      
１２  駆動ローラ軸
１３  駆動ローラ軸ブラケット              
１４  駆動ローラガイド    
１５  搬送台
１６  チェーンリンク    
１７ａ、１７ｂ  チェーンローラ
２０  主軸駆動スプロケット
２１  搬送台駆動スプロケット              
２２  チェーンローラ
３１  歯形        
３２  歯形基準点
３３  駆動ユニット軸の軸心
３４  ピッチ図形
I  往路側        
II  駆動側反転部    
III  帰路側
IV  従動側反転部
【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】
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【図１１】
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