(57)【要約】【課題】動力伝達機構の簡素化を図るとともにメンテナンスフリーにすることができる仕分け装置を提供する。【解決手段】搬送経路中に配置される支持台２と、支持台２の表面に回動可能に配置された複数の回転台３と、回転台３を同期させて回動させる方向変更手段４と、回転台３に回転可能に配置され被搬送物を搬送する搬送ローラ５と、搬送ローラ５を回転させるローラ駆動手段６と、を有し、搬送ローラ５は、一対の車輪５１と、車輪５１を連結する車軸５２と、車軸５２に配置された円筒磁石５３と、を備え、ローラ駆動手段６は、半径部分が円筒磁石５３の周面と対峙するように配置される円盤磁石６１と、円盤磁石６１を回転させる円盤回転手段６２と、を備えている。【選択図】図１
2015000779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路中に配置され被搬送物の進路を変更する仕分け装置において、
前記搬送経路中に配置される支持台と、
該支持台の表面に回動可能に配置された複数の回転台と、
該回転台を同期させて回動させる方向変更手段と、
前記回転台に回転可能に配置され前記被搬送物を搬送する搬送ローラと、
該搬送ローラを回転させるローラ駆動手段と、を有し、
前記搬送ローラは、一対の車輪と、該車輪を連結する車軸と、該車軸に配置された円筒磁石と、を備え、
前記ローラ駆動手段は、半径部分が前記円筒磁石の周面と対峙するように配置される円盤磁石と、該円盤磁石を回転させる円盤回転手段と、を備える
ことを特徴とする仕分け装置。
【請求項２】
前記車輪は、対峙する内側に凹部を有し、該凹部に前記円盤磁石が配置されるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の仕分け装置。
【請求項３】
前記円盤回転手段は、一端に前記円盤磁石が配置された回転軸と、該回転軸の他端の外周に沿って配置された回転子と、隣り合う前記回転軸が反対回りとなるように前記回転子に斜めに掛け回される無端索条体と、該無端索条体を駆動させる駆動モータと、を有することを特徴とする請求項１に記載の仕分け装置。
【請求項４】
前記円盤回転手段は、一端に前記円盤磁石が配置された回転軸と、該回転軸の他端に配置された第二円盤磁石と、該第二円盤磁石と対峙するように配置された駆動軸と、前記第二円盤磁石の半径部分に対応するように前記駆動軸に配置された第二円筒磁石と、前記駆動軸を回転させる駆動モータと、を有することを特徴とする請求項１に記載の仕分け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕分け装置に関し、特に、ベルトコンベヤ等の搬送経路中に配置され被搬送物の進路を変更する仕分け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベヤ等の搬送装置によって搬送される被搬送物（荷物）は、その種類や行先等に応じて搬送経路を変更しなければならない。この被搬送物の搬送経路を変更する手段として種々の仕分け装置（分岐装置や振り分け装置という場合もある）が既に提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された仕分け装置（分岐手段）は、主搬送経路中に設けられた回転体と、この回転体に連動連結された向き変更装置と、前記回転体に配設されて搬送面を形成するローラ群と、これらローラに連動連結される回転駆動装置とを有し、この回転駆動装置は、駆動軸が機枠側に配設され、この駆動軸側の駆動輪体とローラ群とに亘って１個の無端回動体が巻回されることによって構成されている。
【０００４】
特許文献２に記載された仕分け装置（振り分けコンベヤ）は、並列配置した各搬送ローラに内蔵する複数の永久磁石を同一線上に並ぶように配置し、前記各搬送ローラの各列の永久磁石と対応する位置に駆動磁気車を前記各搬送ローラの外周面と非接触で且つ交差させて回転自在に接近配置し、前記各駆動磁気車を回転して前記搬送ローラを回転させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８２３５１号公報
【特許文献２】特開２００８−７４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に記載された仕分け装置では、無端回動体の回転軸に対して、無端回動体が巻回された状態のまま、搬送ローラの回転軸の向きが変更されることから、無端回動体としてベルトやロープ等の弾力性を有するものが使用される。そして、搬送ローラの回転に伴って無端回動体が捻れることとなるため、無端回動体が摩擦により摩耗したり、繰り返し疲労によって劣化したりしてしまい、破断してしまうという問題があった。また、無端回動体を破断させないためには、定期的にメンテナンスをしなければならず、作業効率が低下してしまう、コストアップの要因となってしまう等の問題もあった。
【０００７】
上述した特許文献２に記載された仕分け装置では、磁石を利用して搬送ローラの向きを非接触状態で変更するようにしたことから、摩耗部分がなく、メンテナンスフリーにすることができる。しかしながら、搬送ローラを回転させるために、元駆動磁気車の動力を中間伝達磁気車、回転軸及び駆動磁気車を介して搬送ローラに伝達していることから、動力伝達機構が複雑であり、エネルギー効率が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、動力伝達機構の簡素化を図るとともにメンテナンスフリーにすることができる仕分け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、搬送経路中に配置され被搬送物の進路を変更する仕分け装置において、前記搬送経路中に配置される支持台と、該支持台の表面に回動可能に配置された複数の回転台と、該回転台を同期させて回動させる方向変更手段と、前記回転台に回転可能に配置され前記被搬送物を搬送する搬送ローラと、該搬送ローラを回転させるローラ駆動手段と、を有し、前記搬送ローラは、一対の車輪と、該車輪を連結する車軸と、該車軸に配置された円筒磁石と、を備え、前記ローラ駆動手段は、半径部分が前記円筒磁石の周面と対峙するように配置される円盤磁石と、該円盤磁石を回転させる円盤回転手段と、を備えることを特徴とする仕分け装置が提供される。
【００１０】
前記車輪は、対峙する内側に凹部を有し、該凹部に前記円盤磁石が配置されるように構成されていてもよい。
【００１１】
前記円盤回転手段は、一端に前記円盤磁石が配置された回転軸と、該回転軸の他端の外周に沿って配置された回転子と、隣り合う前記回転軸が反対回りとなるように前記回転子に斜めに掛け回される無端索条体と、該無端索条体を駆動させる駆動モータと、を有していてもよい。
【００１２】
また、前記円盤回転手段は、一端に前記円盤磁石が配置された回転軸と、該回転軸の他端に配置された第二円盤磁石と、該第二円盤磁石と対峙するように配置された駆動軸と、前記第二円盤磁石の半径部分に対応するように前記駆動軸に配置された第二円筒磁石と、前記駆動軸を回転させる駆動モータと、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明に係る仕分け装置によれば、搬送ローラの駆動手段（ローラ駆動手段）として磁石を用いた非接触式動力伝達機構を採用したことにより、動力伝達機構の摩耗を低減することができ、メンテナンスフリーにすることができる。また、円盤磁石と円筒磁石との組み合わせにより非接触式動力伝達機構を構成したことにより、円盤磁石を回転させるだけで搬送ローラ（円筒磁石）を駆動させることができ、動力伝達機構の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る仕分け装置を示す全体構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は底面図、である。
【図２】ローラ駆動手段を示す説明図であり、（Ａ）は拡大図、（Ｂ）は原理説明図、である。
【図３】本発明の実施形態に係る仕分け装置の作用を示す説明図であり、（Ａ）は直進時、（Ｂ）は進路変更時、を示している。
【図４】本発明の他の実施形態に係る仕分け装置を示す底面図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、を示している。
【図５】本発明の他の実施形態に係る仕分け装置を示す部分断面図であり、（Ａ）は第五実施形態、（Ｂ）は第六実施形態、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る仕分け装置を示す全体構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は底面図、である。図２は、ローラ駆動手段を示す説明図であり、（Ａ）は拡大図、（Ｂ）は原理説明図、である。なお、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）において、方向変更手段の図を省略してある。
【００１６】
本発明の第一実施形態に係る仕分け装置１は、図１〜図２に示したように、搬送経路中に配置され被搬送物の進路を変更する仕分け装置であって、搬送経路中に配置される支持台２と、支持台２の表面に回動可能に配置された複数の回転台３と、回転台３を同期させて回動させる方向変更手段４と、回転台３に回転可能に配置され被搬送物を搬送する搬送ローラ５と、搬送ローラ５を回転させるローラ駆動手段６と、を有し、搬送ローラ５は、一対の車輪５１と、車輪５１を連結する車軸５２と、車軸５２に配置された円筒磁石５３と、を備え、ローラ駆動手段６は、半径部分が円筒磁石５３の周面と対峙するように配置される円盤磁石６１と、円盤磁石６１を回転させる円盤回転手段６２と、を備えている。
【００１７】
支持台２は、搬送ローラ５を備えた回転台３を支持する部品である。支持台２は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、ローラ駆動手段６を支持する支持フレーム２１と、支持フレーム２１を支持する脚部２２と、回転台３と同一平面を形成するカバー体２３と、を有している。支持フレーム２１は、水平方向に延設された略角筒形状を有しており、長手方向に沿って複数のローラ駆動手段６が並列に回転可能に配置されている。脚部２２は、床面に接地されるとともに支持フレーム２１を水平に支持する。カバー体２３は、支持フレーム２１に接続されローラ駆動手段６を覆うとともに、回転台３と略同一平面を形成する。なお、図１（Ａ）に示した仕分け装置１では、二つの支持台２を連結している。
【００１８】
回転台３は、搬送ローラ５の向きを変更するために支持する部品である。回転台３は、例えば、図２（Ａ）に示したように、ローラ駆動手段６に対して相対回転可能に接続された底部３１と、底部３１の上部に接続された円筒形状の側壁部３２と、側壁部３２の上部を覆う蓋体３３と、を有している。回転台３は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、支持フレーム２１の長手方向に沿って複数配置される。なお、かかる回転台３の構成は単なる一例であり、側壁部３２は搬送ローラ５を回転可能に支持する平板部材であってもよいし、蓋体３３を省略するようにしてもよい。
【００１９】
方向変更手段４は、回転台３を回動させて搬送ローラ５の向きを変更させる動力伝達機構である。方向変更手段４は、例えば、図１（Ａ）に示したように、各回転台３の底部３１にピン結合されるロッド４１と、ロッド４１を往復動させるアクチュエータ４２と、を有している。アクチュエータ４２は、支持台２上に配置された台座により支持される。かかる方向変更手段４の構成は、単なる一例であり、ロッド４１にリンク機構を介して接続された電動モータにより往復動させるようにしてもよい。
【００２０】
搬送ローラ５は、被搬送物と接触して回転によって被搬送物を移動させる部品である。車軸５２は、回転台３の側壁部３２に回転可能に水平に掛け渡されている。車軸５２の両端部には一対の車輪５１が接続されている。車輪５１の中間部の車軸５２には、円筒磁石５３が接続されている。円筒磁石５３は、車輪５１の回転方向に合わせて回転台３の中心軸からずれた位置に配置される。具体的には、円筒磁石５３は、周面が円盤磁石６１の半径部分と対峙する位置に配置される。
【００２１】
また、車輪５１は、対峙する内側に凹部５４を有し、凹部５４に円盤磁石６１が配置されるように構成されている。かかる凹部５４を形成することにより、車軸５２の中央部に非接触式動力伝達機構の一部（円筒磁石５３及び円盤磁石６１）が配置された場合であっても、車輪５１の間隔及び幅を任意に調整することができ、搬送ローラ５の搬送力を担保することができる。なお、車輪５１は、金属材又は樹脂材により構成され、表面には被搬送物との摩擦力を高めるための樹脂材や弾性材をコーティングするようにしてもよい。
【００２２】
ローラ駆動手段６は、搬送ローラ５に回転力を付与する動力伝達機構である。ローラ駆動手段６は、例えば、図１（Ｃ）及び図２（Ａ）に示したように、円盤磁石６１と、円盤回転手段６２と、を有し、円盤回転手段６２は、一端に円盤磁石６１が配置された回転軸６３と、回転軸６３の他端の外周に沿って配置された回転子６４と、隣り合う回転軸６３が反対回りとなるように回転子６４に斜めに掛け回される無端索条体６５と、無端索条体６５を駆動させる駆動モータ６６と、を有している。図示した第一実施形態では、回転子６４が歯車により構成され、無端索条体６５がチェーンにより構成されている。
【００２３】
図１（Ｃ）に示したように、駆動モータ６６により回転されるギア６６ａに掛け回された無端索条体６５は、反時計回りに、最初の回転軸６３の回転子６４に右側から掛け回され、二番目の回転軸６３の回転子６４に左側から掛け回され、三番目の回転軸６３の回転子６４に右側から掛け回され、以後順に右側と左側の交互に掛け回される。このように無端索条体６５をジグザグに斜めに掛け回すことによって、隣接する回転軸６３の回転子６４の間で無端索条体６５の張力を一定に保持し易くすることができ、駆動モータ６６の動力をロスなく回転軸６３に伝達することができる。
【００２４】
このとき、隣り合う回転軸６３は反対方向に回転することになる。そこで、円盤磁石６１上に非接触に配置される円筒磁石５３は、図１（Ｂ）に示したように、交互に配置位置が変更される。具体的には、例えば、図示したように、右端の搬送ローラ５に配置された円筒磁石５３は円盤磁石６１の左側の半径部分に配置され、右から二番目の搬送ローラ５に配置された円筒磁石５３は円盤磁石６１の右側の半径部分に配置され、右から三番目の搬送ローラ５に配置された円筒磁石５３は円盤磁石６１の右側の半径部分に配置され、以後交互に配置される。
【００２５】
ここで、本実施形態において採用する磁石を用いた非接触式動力伝達機構の原理について、図２（Ｂ）に基づいて説明する。非接触式動力伝達機構は、一定方向に回転される円盤磁石Ｄと、円盤磁石Ｄの右側の半径部分に周面が対峙するように配置された円筒磁石Ｒと、により構成される。また、円盤磁石Ｄは略放射状にＮ極とＳ極とが交互に配置された構成を有し、円筒磁石Ｒは略周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置された構成を有している。そして、図示したように、円盤磁石Ｄを反時計回りに回転させると、磁極による吸引と反発の作用により、円筒磁石Ｒは非接触であるにも拘わらず手前側に回転されることとなる。
【００２６】
なお、図示しないが、円筒磁石Ｒを円盤磁石Ｄの左側の半径部分に周面が対峙するように配置した場合には、円盤磁石Ｄを反時計回りに回転させると、磁極による吸引と反発の作用により、円筒磁石Ｒは非接触であるにも拘わらず奥側に回転されることとなる。すなわち、円筒磁石Ｒを円盤磁石Ｄの左側に配置するか、右側に配置するかによって、円盤磁石Ｄの回転方向を変更することなく、円筒磁石Ｒを反対方向に回転させることができる。
【００２７】
かかる原理を用いたのが本実施形態であり、回転軸６３を交互に反対方向に回転させた場合であっても、円盤磁石６１に対する円筒磁石５３の配置位置を変更することにより、全ての搬送ローラ５（車輪５１）を同一方向に回転させることができる。
【００２８】
次に、上述した仕分け装置１の作用について、図３を参照しつつ説明する。ここで、図３は、本発明の実施形態に係る仕分け装置の作用を示す説明図であり、（Ａ）は直進時、（Ｂ）は進路変更時、を示している。
【００２９】
搬送経路は、例えば、仕分け装置１の上流側に配置された第一ベルトコンベヤ１１と、仕分け装置１の下流側に配置された第二ベルトコンベヤ１２と、により構成されている。かかる搬送経路の側面部には分岐路を構成する仕分けコンベヤ１３が配置されている。仕分けコンベヤ１３は、例えば、図示したように、被搬送物Ｐの進行方向との角度が鋭角となるように斜めに配置されたり、被搬送物Ｐの進行方向に対して直交するように配置されたりする。
【００３０】
図３（Ａ）に示したように、被搬送物Ｐを直進させる場合には、仕分け装置１における搬送ローラ５の車軸５２を被搬送物Ｐの進行方向に対して直交するように位置決めし、搬送ローラ５の回転によって、被搬送物Ｐを第一ベルトコンベヤ１１から第二ベルトコンベヤ１２に移送させる。
【００３１】
図３（Ｂ）に示したように、被搬送物Ｐの進路を変更させる場合には、仕分け装置１の回転台３を方向変更手段４により所定の角度θだけ回動させて、搬送ローラ５の車軸５２を被搬送物Ｐの進行方向に対して傾斜するように位置決めし、搬送ローラ５の回転によって、被搬送物Ｐを第一ベルトコンベヤ１１から仕分けコンベヤ１３に移送させる。
【００３２】
なお、ここでは、搬送経路（第一ベルトコンベヤ１１及び第二ベルトコンベヤ１２）の一方の側（図の右側）に仕分けコンベヤ１３が配置された場合について説明しているが、搬送経路の他方の側（図の左側）に仕分けコンベヤ１３が配置されている場合には、回転台３を反対方向に回動させるようにすればよい。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態に係る仕分け装置について、図４及び図５を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本発明の他の実施形態に係る仕分け装置を示す底面図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態、を示している。図５は、本発明の他の実施形態に係る仕分け装置を示す部分断面図であり、（Ａ）は第五実施形態、（Ｂ）は第六実施形態、を示している。なお、各図において、上述した第一実施形態に係る仕分け装置１と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３４】
図４（Ａ）に示した第二実施形態に係る仕分け装置１は、支持台２を一つの支持フレーム２１により構成したものである。例えば、被搬送物が軽量である場合や小型である場合には、搬送ローラ５を有する回転台３は一列に配置されていれば十分である。無端索条体６５は、複数の中継歯車６７を介して駆動モータ６６のギア６６ａ及び複数の回転子６４に掛け回される。
【００３５】
図４（Ｂ）に示した第三実施形態に係る仕分け装置１は、隣接した回転子６４の中間に無端索条体６５に張力を付与するスプロケット６８を配置したものである。かかる第三実施形態では、各回転子６４に対して、無端索条体６５が同じ側（図では右側）から掛け回されることから、無端索条体６５の回転に伴って回転子６４（すなわち、回転軸６３）は同じ方向に回転されることとなる。したがって、図示しないが、第三実施形態における円筒磁石５３は、円盤磁石６１に対して全て同じ位置となるように配置される。
【００３６】
図４（Ｃ）に示した第四実施形態に係る仕分け装置１は、回転子６４をプーリーにより構成し、無端索条体６５をベルトにより構成したものである。かかるベルト駆動機構であっても第一実施形態に示したチェーン駆動機構と同一の動作をさせることができる。また、かかるベルト駆動機構において、図４（Ａ）に示したように、支持台２を一つの支持フレーム２１により構成してもよいし、図４（Ｂ）に示したように、隣接した回転子６４の中間に無端索条体６５に張力を付与するプーリーを配置するようにしてもよい。
【００３７】
図５（Ａ）に示した第五実施形態に係る仕分け装置１は、搬送ローラ５の車輪５１を円柱形状に形成したものである。すなわち、第一実施形態における車輪５１の内側に形成した凹部５４を省略したものである。車輪５１の間隔が広くても被搬送物を搬送できる場合や、円盤磁石６１の半径が小さくて凹部５４を形成しなくても車輪５１の間隔を適切な間隔に形成できる場合には、本実施形態のように凹部５４を省略してもよい。
【００３８】
図５（Ｂ）に示した第六実施形態に係る仕分け装置１は、円盤回転手段６２に磁石を用いた非接触式動力伝達機構を採用したものである。具体的には、円盤回転手段６２は、一端に円盤磁石６１が配置された回転軸６３と、回転軸６３の他端に配置された第二円盤磁石６９と、第二円盤磁石６９と対峙するように配置された駆動軸７０と、第二円盤磁石６９の半径部分に対応するように駆動軸７０に配置された第二円筒磁石７１と、駆動軸７０を回転させる駆動モータ７２と、支持フレーム２１の下面に配置され駆動軸７０を回転可能に支持する支持アーム７３と、を有している。
【００３９】
このとき、隣接する回転軸６３は全て同じ方向に回転させればよいことから、第二円筒磁石７１は第二円盤磁石６９に対して全て同じ側（例えば、図の右側）に配置される。このように円盤回転手段６２にも非接触式動力伝達機構を採用することにより、搬送ローラ５の駆動に際し摩擦部分を究極的に低減することができ、メンテナンスフリーな環境を構築することができる。
【００４０】
なお、円盤回転手段６２としての非接触式動力伝達機構の構成は、単なる一例であり、例えば、二つの円筒磁石を非接触状態に交差させて配置し、動力を伝達させるようにしてもよい。
【００４１】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１  仕分け装置
２  支持台
３  回転台
４  方向変更手段
５  搬送ローラ
６  ローラ駆動手段
１１  第一ベルトコンベヤ
１２  第二ベルトコンベヤ
１３  仕分けコンベヤ
２１  支持フレーム
２２  脚部
２３  カバー体
３１  底部
３２  側壁部
３３  蓋体
４１  ロッド
４２  アクチュエータ
５１  車輪
５２  車軸
５３  円筒磁石
５４  凹部
６１  円盤磁石
６２  円盤回転手段
６３  回転軸
６４  回転子
６５  無端索条体
６６  駆動モータ
６６ａ  ギア
６７  中継歯車
６８  スプロケット
６９  第二円盤磁石
７０  駆動軸
７１  第二円筒磁石
７２  駆動モータ
７３  支持アーム
【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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