(57)【要約】【課題】搬送台車の走行に過大な負荷が生じても、破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることなく、また、容易に障害の復旧を行うことができるスクリュー駆動搬送装置を提供すること。【解決手段】搬送台車１２０に設けられたローラ１２２がスクリュー軸１１０に係合して搬送されるスクリュー駆動搬送装置１００において、ローラ１２２がスクリュー軸１１０の回転軸と直交する回転軸を有するテーパ形状をなし、スクリュー軸１１０がローラ１２２を回転軸方向に押圧する分力を発生する傾斜した壁面１１２を有していること。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるスクリュー軸と、該スクリュー軸に係合する係合手段と搬送方向に走行する走行手段とを有する搬送台車とからなるスクリュー駆動搬送装置において、
前記係合手段が、前記スクリュー軸の回転軸と直交する回転軸を有するテーパ形状のローラからなり、
前記スクリュー軸が、前記ローラを回転軸線の搬送台車方向に押圧する分力を発生する傾斜した壁面を有していることを特徴とするスクリュー駆動搬送装置。
【請求項２】
前記ローラが、前記スクリュー軸の回転軸と直交する回転軸上を前記スクリュー軸から離れる方向に移動可能に前記搬送台車に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項３】
前記傾斜した壁面が、前記ローラの外周面と線接触する形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項４】
前記ローラのテーパ形状が、前記傾斜した壁面と線接触した両端部において、前記傾斜した壁面の最外側部の周速度とローラの当該個所の外周面の周速度を等速とした場合、線接触する傾斜した壁面の最内側部の周速度をローラの当該個所の外周面の周速度以上とする径を有し、中間部の断面外形を直線とする円錐台形状であることを特徴とする請求項３に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項５】
前記傾斜した壁面が、前記スクリュー軸に設けられたスクリュー溝の軸方向両側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスクリュー駆動搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動される複数のスクリュー軸と、スクリュー軸に係合する係合部と搬送方向に走行する走行手段を有しスクリュー軸の回転により搬送方向に駆動搬送される搬送台車とからなるスクリュー駆動搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送台車を外部からの駆動力により移動させて搬送する搬送装置として、一対のレールと、一対のレールの間に平行に設けられたスクリュー軸と、レール上を走行する車輪とスクリュー軸の螺旋状の送り部材に係合する係合手段を備えた搬送台車からなり、スクリュー軸を回転駆動して搬送台車がレール上を移動するように構成されたスクリュー駆動搬送装置が知られている。
【０００３】
公知のスクリュー駆動搬送装置の係合手段は、図１１に示すように、スクリュー軸５１０の回転軸と直交する回転軸を有する円筒形状のローラ５２２からなり、スクリュー軸５１０に設けられたスクリュー壁面５１２と接触するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５８４６３号公報（第３乃至４頁、図１、図２、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の係合手段５２０は、円筒形状のローラ５２２からなるため、何らかの障害により搬送台車の走行に過大な負荷が生じた場合、スクリュー軸５１０が回転を継続するとスクリュー壁面５１２からローラ５２２の回転軸５２３と直交する方向に過大な負荷が加わり、ローラ５２２やその回転軸５２３が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりするという問題があった。
【０００６】
また、搬送台車の走行に過大な負荷が生じたことによりスクリュー軸５１０が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラ５２２をスクリュー軸５１０から離れる方向に移動させて係合を解除する必要があるが、ローラ５２２とスクリュー壁面５１２とが過大な負荷により大きな圧力で接触しており、かつ、円筒形状のローラ５２２からなるため移動方向に摩擦力が極めて大きくなるため、障害の復旧が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、搬送台車の走行に過大な負荷が生じても、破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることなく、また、容易に障害の復旧を行うことができるスクリュー駆動搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本請求項１に係る発明は、回転駆動されるスクリュー軸と、該スクリュー軸に係合する係合手段と搬送方向に走行する走行手段とを有する搬送台車とからなるスクリュー駆動搬送装置において、前記係合手段が、前記スクリュー軸の回転軸と直交する回転軸を有するテーパ形状のローラからなり、前記スクリュー軸が、前記ローラを回転軸線の搬送台車方向に押圧する分力を発生する傾斜した壁面を有していることにより、前記課題を解決するものである。
【０００９】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記ローラが、前記スクリュー軸の回転軸と直交する回転軸上を前記スクリュー軸から離れる方向に移動可能に前記搬送台車に支持されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１０】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記傾斜した壁面が、前記ローラの外周面と線接触する形状に形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記ローラのテーパ形状が、前記傾斜した壁面と線接触した両端部において、前記傾斜した壁面の最外側部の周速度とローラの当該個所の外周面の周速度を等速とした場合、線接触する傾斜した壁面の最内側部の周速度をローラの当該個所の外周面の周速度以上とする径を有し、中間部の断面外形を直線とする円錐台形状であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記傾斜した壁面が、前記スクリュー軸に設けられたスクリュー溝の軸方向両側に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、回転駆動されるスクリュー軸と、該スクリュー軸に係合する係合手段と搬送方向に走行する走行手段とを有する搬送台車とからなることにより、搬送台車を外部の駆動源を用いて駆動制御することが可能となるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００１４】
本請求項１に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、係合手段がスクリュー軸の回転軸と直交する回転軸を有するテーパ形状のローラからなり、スクリュー軸がローラを回転軸線の搬送台車方向に押圧する分力を発生する傾斜した壁面を有していることにより、何らかの障害により搬送台車の走行に過大な負荷が生じた場合、傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能となるため、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることが防止されるとともに、スクリュー軸が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラをスクリュー軸から離れる方向に容易に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができる。
【００１５】
本請求項２に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、ローラがスクリュー軸の回転軸と直交する回転軸上をスクリュー軸から離れる方向に移動可能に搬送台車に支持されていることにより、搬送台車の重量に関わらず傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能となるため、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることが防止されるとともに、スクリュー軸が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラをスクリュー軸から離れる方向にさらに容易に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができる。
【００１６】
本請求項３に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１または請求項２に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、傾斜した壁面がローラの外周面と線接触する形状に形成されていることにより、傾斜した壁面からローラに加わる押圧力が分散されて円滑に傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能となるため、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることがさらに防止されるとともに、スクリュー軸が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラをスクリュー軸から離れる方向にさらに容易に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができる。
【００１７】
本請求項４に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、ローラのテーパ形状が、傾斜した壁面と線接触した両端部において、傾斜した壁面の最外側部の周速度とローラの当該個所の外周面の周速度を等速とした場合、線接触する傾斜した壁面の最内側部の周速度をローラの当該個所の外周面の周速度以上とする径を有し、中間部の断面外形を直線とする円錐台形状であることにより、押圧力のローラをその軸線方向に移動させる分力が大きくなり、ローラと傾斜した壁面の線接触する全域が滑りながら転動するため、円滑に傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能とり、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることがさらに防止されるとともに、ローラのテーパ形状が単純な円錐台形状であるため、製造が容易となる。
【００１８】
本請求項５に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、傾斜した壁面がスクリュー軸に設けられたスクリュー溝の軸方向両側に設けられていることにより、いずれの方向に搬送する場合にも、傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能となるため、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることが防止されるとともに、スクリュー軸が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラをスクリュー軸から離れる方向に容易に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図。
【図２】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図。
【図３】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の正面図。
【図４】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の一部拡大図。
【図５】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸とローラの係合状態の拡大平面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】図５のＡ−Ａ断面図および説明図。
【図８】図５の他の実施形態のＡ−Ａ断面図。
【図９】本発明の他の実施例であるスクリュー駆動搬送装置のローラの側面図。
【図１０】図９の正面図。
【図１１】従来のスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸とローラの係合状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、回転駆動されるスクリュー軸と、該スクリュー軸に係合する係合手段と搬送方向に走行する走行手段とを有する搬送台車とからなるスクリュー駆動搬送装置において、係合手段がスクリュー軸の回転軸と直交する回転軸を有するテーパ形状のローラからなり、スクリュー軸がローラを回転軸線の搬送台車方向に押圧する分力を発生する傾斜した壁面を有し、破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることを防止でき、また、容易に障害の復旧を行うことができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００２１】
すなわち、本発明のスクリュー駆動搬送装置の搬送台車の係合手段は、搬送方向にスクリュー軸に係合するものであれば如何なる位置に配置しても良く、搬送台車の側面に配置しても、上面に配置しても、下面に配置しても良い。
【００２２】
また、本発明のスクリュー駆動搬送装置の搬送台車の走行手段は如何なるものでも良く、滑動するものでも良く、車輪により転動するものでも良い。
搬送経路上の走行を円滑かつ正確な経路とするために、走行レール上を転動する車輪が好適である。
【００２３】
また、本発明のスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸は、円柱状の軸の表面に螺旋状の溝を設けたものであっても良く、円柱状の軸の外周に板を螺旋状に立設したものでも良く、螺旋状の溝部の壁面に係合手段が係合するものであればいかなる構造のものであっても良い。
特に、螺旋状にスリットの入った円筒板を円柱状の軸に直接あるいは間隔をあけて固定したものが好適である。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明の実施例であるスクリュー駆動搬送装置について、図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図１乃至図３に示すように、搬送台車１２０がガイドレール（図示省略）に支持案内される走行車輪１２１を有する搬送台車フレーム１２３を備え、該搬送台車フレーム１２３の下部に係合手段であるローラ１２２が回転軸１２４を中心に回転可能に設けられ、該ローラ１２２がスクリュー軸１１０のスクリュー溝１１１に係合して、スクリュー軸１１０の回転によってローラ１２２がスクリュー軸１１０の軸方向に移動することで搬送台車１２０が駆動され、載置された被搬送物を搬送するように構成されている。なお、搬送台車１２０への被搬送物の保持等の他の構成は省略する。
【００２５】
ローラ１２２は搬送台車１２０の幅方向中心を通る搬送方向線上の位置で、それぞれ搬送方向の上流側と下流側に配置されており、スクリュー軸１１０の回転軸と直交する回転軸を中心に回転するように搬送台車フレーム１２３に支持されている。
【００２６】
スクリュー軸１１０は、図４に示すように、円柱状の軸本体１１４と、スクリュー溝１１１を構成する連続した螺旋状のスリットを持つ円筒部材１１５と、該円筒部材１１５を軸本体１１４に同心状に保持する複数のリブプレート１１６とを有しており、円筒部材１１５のスクリュー溝１１１側の端面が、搬送台車１２０のローラ１２２と接触して係合するスクリュー壁面１１２を構成している。
【００２７】
スクリュー軸１１０のスクリュー溝１１１側の端面で構成されるスクリュー壁面１１２は、図５、図６に示すように、スクリュー軸１１０の回転軸に対して斜めの面となるため、ローラ１２２の外周面とスクリュー壁面１１２とは、スクリュー壁面１１２の法線であるＡ−Ａ線上で接して係合する。
そして、図７に示すように、ローラ１２２はテーパ形状に形成されており、スクリュー壁面１１２はローラ１２２の外周面と線接触する傾斜した壁面に形成されている。
【００２８】
スクリュー軸１１０が回転しスクリュー壁面１１２がローラ１２２を押圧すると、傾斜した接触線に垂直な方向に押圧力Ｆを発生し、該押圧力Ｆは、ローラ１２２を搬送方向（図面右水平方向）に押す分力Ｆ１と、ローラ１２２をその回転軸方向に押し上げる分力Ｆ２として働く。
【００２９】
通常の搬送動作時には、ローラ１２２を搬送方向（図示の水平右方向）に押す分力Ｆ１は、ローラ１２２を支持する搬送台車１２０を移動させ被搬送物を搬送する駆動力となり、ローラ１２２をその回転軸方向に押し上げる分力Ｆ２は、被搬送物および搬送台車１２０を上方に持ち上げる力として働くが、分力Ｆ２は被搬送物および搬送台車１２０の重量に基づく重力Ｇより小さいため、被搬送物および搬送台車１２０の上下方向への移動はない。
【００３０】
搬送台車１２０の走行に過大な負荷が生じて停止した場合、傾斜した接触線に垂直な方向に押圧力Ｆ’が大きくなり、ローラ１２２を搬送方向（図示の水平右方向）に押す分力Ｆ’１は、搬送台車１２０が停止しているためローラ１２２を圧縮する力、その回転軸を曲げる力あるいは搬送台車１２０が走行横方向に押す力として働くこととなるが、ローラ１２２をその回転軸方向に押し上げる分力Ｆ’２が被搬送物および搬送台車１２０の重量に基づく重力Ｇより大きくなることで搬送台車１２０が上方に持ち上げられ、ローラ１２２が上方に移動してスクリュー壁面１１２との係合を離脱させることが可能となり、ローラ１２２やその回転軸が破損したり、搬送台車１２０が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることが防止される。
【００３１】
なお、ローラ１２２のテーパ形状は、ローラ１２２が上方に移動してスクリュー壁面１１２との係合を離脱させることが可能な形状であれば如何なるものでも良いが、例えば、線接触する全ての領域で滑りが発生する形状とするのが好適である。
【００３２】
すなわち、スクリュー壁面１１２の最外周の直径をＤＰｏ、最内周の直径をＤＰｉとし、スクリュー溝１１１のピッチをＰとすると、ローラ１２２の外周面との接触線上でのスクリュー軸１１０が１回転した時のスクリュー壁面１１２の最外周、最内周の移動距離Ｌｏ、Ｌｉはそれぞれ、
Ｌｏ＝（（πＤＰｏ）２＋Ｐ２）１／２
Ｌｉ＝（（πＤＰｉ）２＋Ｐ２）１／２
となる。
【００３３】
ここで、ローラ１２２のスクリュー壁面１１２の最外周、最内周および任意の位置との接触線上での直径をそれぞれＤＲｏ、ＤＲｉとすると、ローラ１２２のテーパ形状が
ＤＲｏ：ＤＲｉ＝Ｌｏ：Ｌｉ
となるようなテーパ形状とし、スクリュー壁面１１２を該テーパ形状のローラ１２２と線接触する形状の傾斜面とした場合、ローラ１２２の外周面の周速度とスクリュー壁面１１２の周速度が、線接触する全ての領域でほぼ一致し、滑りの発生が少なくなる。
【００３４】
したがって、ローラ１２２のテーパ形状を、
ＤＲｏ：ＤＲｉ＜Ｌｏ：Ｌｉ
となるように設定することで、理論的にはローラ１２２の外周面の周速度とスクリュー壁面１１２の周速度が一点でのみしか一致せず、線接触するほぼ全ての領域で滑りを発生することができ、かつ、スクリュー壁面１１２の傾斜角を大きくとることができ、搬送台車１２０の走行に過大な負荷が生じた際にローラ１２２の上方への移動がより確実となる。
【００３５】
また、図８に示すように、スクリュー軸１１０に設けられたスクリュー溝１１１の軸方向両側に傾斜したスクリュー壁面１１２を設けることで、いずれの方向に搬送する場合にも使用することができる。
【００３６】
さらに、図９、図１０に示すように、ローラ１２２の回転軸１２４を搬送台車１２０の搬送台車フレーム１２３にホルダ１２５を介して支持し、該ホルダ１２５によって回転軸１２４を上下方向にスライド自在、すなわち、ローラ１２２を上方向に移動可能に支持し、適宜の機構（図示せず）で下方に一定の力で押圧するようにしても良い。
【００３７】
このことによって、被搬送物および搬送台車１２０の重量に関わらず、搬送台車１２０の走行に過大な負荷が生じたときに一定の負荷を越えたときに確実にローラ１２２を上方に移動させ、スクリュー壁面１１２との係合を離脱させることが可能となるとともに、スクリュー軸１１０が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラ１２２と回転軸１２４のみをスクリュー軸１１０から離れる方向に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明のスクリュー駆動搬送装置によれば、何らかの障害により搬送台車の走行に過大な負荷が生じた場合、傾斜した壁面がローラをその軸線方向に押圧して上方に係合を離脱させることが可能となるため、ローラやその回転軸が破損したり、搬送台車が走行横方向に力を受けて搬送経路を逸脱したりすることが防止されるとともに、スクリュー軸が回転を停止した状態から復旧する場合、ローラをスクリュー軸から離れる方向に容易に移動させることができるため、容易に障害の復旧を行うことができるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００３９】
１００          ・・・スクリュー駆動搬送装置
１１０、５１０  ・・・スクリュー軸
１１１          ・・・スクリュー溝
１１２、５１２  ・・・スクリュー壁面
１１４          ・・・軸本体
１１５          ・・・円筒部材
１１６          ・・・リブプレート
１２０、５２０  ・・・搬送台車
１２１          ・・・走行車輪
１２２、５２２  ・・・ローラ
１２３          ・・・搬送台車フレーム
１２４          ・・・回転軸
１２５          ・・・ホルダ
【図１】
2011042313.tif 000003
【図２】
2011042313.tif 000004
【図３】
2011042313.tif 000005
【図４】
2011042313.tif 000006
【図５】
2011042313.tif 000007
【図６】
2011042313.tif 000008
【図７】
2011042313.tif 000009
【図８】
2011042313.tif 000010
【図９】
2011042313.tif 000011
【図１０】
2011042313.tif 000012
【図１１】
2011042313.tif 000013