(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動ローラーコンベア装置において、メンテナンス性の良さを最大の目的として、全体に於ける部品点数を極力少なくし、使用部品の汎用化・組み立て、据え付け作業工数の減少によるコストの低下をできる利用法を提供する。【解決手段】コンベアローラーと駆動モーターを一体に組み付けることでモータートルクを少ないロスで伝達する事を可能とする駆動伝達ローラーの開発・製造と構造の汎用化。そして、モーター・周辺部品は汎用品を使用する事による多機能化・多目的化が可能となる。  又、多種の規格品・使用品を目的に応じて使い分ける事で、多くの特殊環境での使用や特殊条件・仕様での対応を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアローラーのローラーにモーターの回転力を直接伝達することで、モーター回転の伝達トルクのロスを極力削減し、従来のコンベア装置と比較した時に必要なモーター出力を約３分の１以下にし省トルク化・省エネルギー・駆動部の小型・簡易化を可能にする、ことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項２】
コンベアローラーのローラーを押さえガイドの一部として利用することで、保持部品は適切なバネ圧で押すだけでトルク（回転）伝達が可能になり、負荷となっていたチェーン・平ベルト・アイドラ等を無くす事によって省トルク化に貢献すると同時に、部品数の大幅な削減・コンベア全体の小型・簡易化を可能なことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項３】
駆動用モーターを駆動ローラーと同一軸で組み付けることで駆動部の精度調整が要らなくなり、加工精度・組み立て精度が良くないローラーコンベアでも基本的な基準を満たして組み立てればよいことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項４】
駆動伝達部分の全てを真円回転の運動のみとしたために駆動時の振動や摩擦による負荷が大幅に軽減し、コンベアとして最高搬送速度もコンベア搬送装置として最高速度になる毎分１２０ｍ／ｍｉｎ以上が可能であり、駆動の負荷も非常に少ないことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項５】
駆動伝達部分にチェーンや平ベルトの駆動部品を使用していないので、製造時やメンテナンス作業時の都度毎にチェーンや平ベルトの張り調整や給油をする必要がないので、製造やメンテナンス作業が簡単に済み  油や摩耗粉の飛散がないことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項６】
コンベアローラーを回転させるのに、従動ローラーのローラー部を適切なバネ圧にて押しつけることで駆動ローラーの回転力を伝達できる。従動ローラーで回すコンベアローラーも駆動ローラーで回すコンベアローラーと同じ条件で使用できることでコンベアローラーをすべて、標準型のストレートローラーが使用できローラー形状の統一化、高速搬送化・機械部品の高精度化・搬送音の低下・機械的寿命の延長・低価格化、等ができる様になったことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項７】
従来なら調整必要箇所のガイドやレベル調整ブラケットを全て同軸駆動型ローラーコンベアでは固定する事で、機械部品の交換・修理時にモーターやローラーを一切調整する必要なく分解・組み立てできるので作業が非常に迅速で簡単に済む、又交換の対象になる必要性がある部品点数が４点（モーター本体・駆動ローラ・従動ローラー・フリーローラー）しかないので保全・交換用の予備部品が非常に少なく済む、ことを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【請求項８】
駆動コンベアとして搬送した時に、低電力化・駆動モーターのブロック毎の分離にて、コンベアが簡単に制御可能になる。それによる省エネルギー化制御は、従来ある駆動コンベアの約１５〜３０分の１の消費電力になり、機械寿命を３〜６倍に延命できる。又、省エネルギー機能や位置制御機能を付加させた時に従来の一定速度型チェーン駆動コンベアと同程度の価格で、省エネルギー制御をさせる事が可能になることを特徴とする同軸駆動型ローラーコンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は軽荷重〜中荷重（１ｋｇ〜１０００ｋｇ）の重量がある段ボール箱や各種パレットを搬送するローラーコンベアを効果的に駆動ローラーコンベア化にする事に関する物である。
【背景技術】
【０００２】駆動ローラーコンベアとして考えると、従来の技術では大きく４つの系統に別れ、それぞれに１点の問題点の解決にのみ集中し、他の総体的な問題点に対応しないまま特殊化していき結果として、ある程度の特殊化・低価格化は進んだがメンテナスが困難で不可能な機械や使用耐久年数が３年程度の物が非常に多くなった。【０００３】チェーン駆動や平ベルト駆動、ドライブシャフト駆動、ライブモーター等を用いた駆動方法がある。従来の技術としては安価な駆動方法か、特殊条件で使用できるかでしか選択基準がなく複合的な機能や総体的に利便性を図った設計（機械設計・電機設計・制御設計の３つを指して）に対応している物は無い、駆動方法にもそれぞれ欠点の駆動方式の欠点があるため新しく別の機能・性能を持たせるには従来の駆動方式では不可能か無理な補正・改造が多大にかかっていた。搬送重量や搬送速度が変わった時に広い選択範囲で基本構造や、駆動方式を保ったまま大／小型（荷幅１００〜１５００ｍｍ）・軽／重量化（１〜１０００ｋｇ）・低／高速化（毎分５〜１２０ｍ／ｍｉｎ）に対応できている駆動コンベアは皆無である。【０００４】平ベルト駆動は小物・傾斜面での搬送には向くが、省エネルギー性やメンテナンス性は悪く搬送可能重量が低くなり、搬送効率の割に高価になる。【０００５】ドライブシャフト駆動（ラインドライブ等とも言う）では、小物〜中型の荷物の搬送は、可能であるがメンテナンス性が非常に悪く条件的な拘束が多いので、一般的には一定速度で回っているだけにしか利用出来ないが、駆動コンベアとしては最も安価に構成できるとしてよく利用される。
しかし、メンテナンス性の無さから稼働の後によく問題が発生する。【０００６】チェーン駆動の方式は搬送荷重が１００ｋｇを超えると、従来ではこの駆動方式でないと殆ど搬送できず１トンを超える重荷重のコンベア搬送ではこの方式になってしまう。欠点は、チェーン駆動の為コンベアローラーや出力軸に必ずスプロケット等が必要で必然的に高価になる。
又、実際の性能制限はチェーン性能に依存しているので、搬送トルクは出るが高速化・低騒音化に向かない。給油が必要なので駆動コンベア周りが油気で汚れる為近年では利用者に敬遠される傾向が強い。【０００７】ライブモーターとも言われる、ローラー内にモーターを内蔵したタイプの駆動ローラーコンベア装置がある。特徴は、他の駆動装置の様に駆動部を置くスペースが全く要らないのと、数本ずつ駆動するので電源の入切だけで狭い範囲毎に駆動ローラーを制御できる。しかし、ローラー内にモーターを設置する為ローラーのロック（拘束）や熱によるモーター焼損が多いことや、ライブモーター１本の単価が非常に高価で納期などもかかる、保護機能や特殊機能等の付いた物は更に高価になる為、実際の利用価値の割に評判は悪い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】従来では、搬送荷物の重量で搬送駆動の方法を変えてしまう為に駆動ローラーコンベアでは、標準といえる駆動方式は無いという状態であるのが現実である。そこで、一種類の駆動方式（仕様により大小等をできる）で１〜１０００ｋｇ程度の搬送荷物を低速から高速（５〜１２０ｍ／ｍｉｎ）まで、搬送できる簡単な駆動コンベアを発案し今後、標準型と呼べるコンベアを開発する事を目的とする。【０００９】ライブモーターには欠点が多く、よいを評価する事はできないが、駆動部の必要スペースの小ささと数本単位でコンベアローラーを回せる事で容易に制御化できる点と、修理単位をローラー数本ごとの狭い範囲で可能になるのは非常に使い勝手がよいので、２〜１２本程度のローラーを一つの駆動単位とし今後考えられる制御化・省エネルギー化に簡単に対応できる様にすることを目的とする。【００１０】基本における構造で一般的入手可能な部品をなるべく使用し、特殊な条件下でも基本になる形状は同じで材質の変更程度でよい様にし、部品形状の統一化を計り一般的に流通している規格品を使用することで、加工・組み立ての単純化や後に発生するメンテナンスを容易にできるようにすることを目的とする。【００１１】ローラーへの駆動力伝達時に発生するな無駄なトルクを無くし従来の３〜４分の１のモーター出力で搬送トルクを足りる様にする、騒音や振動を従来より少ない構造にすることで高速搬送時の限界速度を高め、搬送時の静粛性をよくすることを目的とする。【００１２】コンベアローラーと駆動部分を一体化することで調整部分を無くし、技術者・熟練者による組み立て調整を不要にし、加工・組み立て時の作業簡易化やメンテナンス作業を容易にできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本発明は、駆動用モーターとフリーローラーを直接駆動する事を特徴とし、従動ローラーを用いてに前後に並ぶ数本のフリーローラーを同時に駆動化できることを特徴とする。【００１４】従動ローラーの設置位置の上下方向と前後方向は、２本のコンベアローラーの間に挟み込み常にテンションを掛けることで、適切な搬送トルクを発生させる事ができる、左右方向の位置ズレ（ニゲ）を押さえるガイド・当てのみがあればよいことを特徴とする。【００１５】従動ローラーとコンベアローラーのテンション・接圧保持を一般の押しバネでできる事で必要に応じバネ圧を変更し高精度・高トルクが必要な時は強いバネ圧を、ローラーのロックでのモーター焼損や使用者の指などの挟み込み事故を予防したい時等は弱いバネ圧等、押しバネのバネ圧だけでもコンベア装置特性の設定・変更が簡単にできることを特徴とする。【００１６】同軸駆動型ローラーコンベアのモーターを中空軸型減速機を使用しトルクアームにて固定することでモーター〜駆動ローラー間の調整部や取り付け部品が無くなることで、チェーンの張り調整や平ベルトの蛇行調整の様な据え付けの現場やメンテナンス毎に芯出し・張り調整等の難しい作業が一切必要ないことを特徴とする。【００１７】コンベアローラーや駆動モーター等を稼働していく上で摩耗・劣化の様なメンテナンスが必要になる可能性のある部品を一般的に販売・規格化している部品のみで構成する事で、メンテナンス部品の単価や入手の期日が短く済み大量生産が容易に可能になる。稼働後のメンテナンス時の必要部品が２〜３日の納期で手に入る物だけで構成されていることを特徴とする。【００１８】コンベアローラーや駆動モーター等の使用部品を一般的な部品で構成した事で多種多様の特殊仕様の部品も利用・選択できるので、基準型の機械装置に対し必要に応じた特殊仕様の部品を使用することで様々な特殊仕様条件に適合するコンベアが容易に開発し対応できることを特徴とする。【００１９】駆動用モータープーリー・従動ローラー・コンベアローラー等のコンベアとしての駆動時に動作する部品を真円の回転運動だけで出来る様にする事で、動作時の無駄な負荷や摩擦を従来の１０〜３０分の１にできた結果、従来の駆動ローラーコンベアと同等の搬送速度時での低騒音化、駆動に必要な駆動モーターの小型化・省エネルギー化・長寿命化・毎分１２０ｍを超える高速搬送、等の実現を同時に可能なことを特徴とする。【００２０】駆動用モーター１個で、コンベアローラー２〜１２本を駆動させる事で、基本の設計や組み立て、メンテナンス、制御方法等が２〜１２本単位（コンベア長さで１００〜１８００ｍｍ）で考えられるので、後は延長・繰り返し並べて連続的に設計していけば良い。その為設計上では、駆動部分の設計を仕様条件が変わる毎にする必要無く製造・組み立てでは同じ部品を多数扱える。メンテナンス時の修理や部品がほぼ同じ物になり、制御上では短い範囲（ローラー２〜１２本）で運転・停止の制御が簡単に可能になることを特徴とする。
【発明実施の形態】
【００２１】同軸駆動型ローラーコンベアの形態は図１のような形状になる。このときに重要なのは搬送荷物の重量や使用条件によりコンベアフレームやコンベアローラーの大きさやモーター出力・強度が決定される事である。
その理由は、搬送荷重を１００％とした時、荷物の乗っているローラーは１本に５０〜２０％の荷重が掛かり、フレームには２〜５本のローラーからまた１００％の荷重がかかる。しかし、コンベアローラー表面と荷物の摩擦は荷重に対して３０〜５０％の引っ張りでスリップして滑るので、荷物長さの間で荷重の半分以下のブレーキ性能で足りることになる。
又、搬送時に必要なモータートルクは、コンベアローラーの場合荷重に対して３〜５％で十分に搬送でき、制動して止める時でも荷重に対し１０％程で十分に足りるからである。
【００２２】同軸駆動型ローラーコンベアは基本的に駆動部分１個で１個の荷物を搬送する形態になるので、機械強度的な問題点の発生する弱い部分（ボトルネックとなる点）はコンベアローラーになってくる。
【００２３】同軸駆動型ローラーコンベアの位置形態は、図１のように０３の駆動になるコンベアローラーと同軸上に中空軸型減速機の出力軸を配置し駆動シャフトをベアリングユニットで保持する形態になる。こうすることで駆動のコンベアローラー・駆動モーターが一体になり駆動モーターは回り止めのトルクアームになる物さえあれば他には調整やフレームとの固定が一切不要になる。
【００２４】従動ローラーの置形態は、図１のように０２従動ローラーのローラー部を２本の０３コンベアローラー間の中央下から挟み込む格好で設置する。０２従動ローラーはローラーを挟んでいるブラケットの裾を伸ばし下の１２従動ローラー用レールを挟みズレ無い様にしている。従動ローラーの位置芯はモーターが駆動すれば自動的に矯正され位置芯が合う事になる。この方法ならば加工精度が低くてもコンベアローラーの当て回しで十分な駆動能力が得られる。
【００２５】基本的な形態は上記迄であり後は、実際に使用する環境や搬送重量・搬送速度の条件に応じて機械形態を調整していけば良い。
【実施例】
【００２６】図４は実際に納入運用した機械の写真である。図５・図６は本発明に係わる実施例を図示している。【００２７】図４は実際に運用されている機体であるがこの様に同軸駆動型ローラーコンベアは、２〜１２本（図４は１２本）のコンベアローラー数本毎１つの駆動ローラーコンベアとして形態が完結しているので台車やリフター上の駆動ローラーコンベアとしても簡単に利用でき、図６にある様な今迄は出来なかったブロック単位で１個ずつ荷物を搬送する制御が簡単に実現できる。【００２８】図５の図である様に２〜１２本のコンベアローラーを駆動させて１つの搬送装置として完結しているので、コンベアフレームが３や５メートルあったとしても３個以上の駆動ブロックが連続してあるだけで良い。そのおかげで基本的な搬送機能では、コンベアローラー・従動ローラー・駆動用モーターを準備しておけば発生する全ての問題に対応できメンテナンスが可能である。又、基本的な搬送機能の間はボルト等での固定や調整部分が無いので、ラジオペンチが一本あれば全てのメンテナンスが可能である。【００２９】図５は、システム用のストーレージ（アキューム）機能付コンベア・省エネルギー機能付コンベアとして運用しようとした時の光電管センサーの位置関係であるが、駆動ローラーコンベアとして機械的には図６と違いは無い。【００３０】図５の時の様な駆動制御化する時は、搬送する荷物の大きさによって何本毎のコンベアローラーを１ブロックとして駆動するか選定する必要がある。
ストーレージ機能付コンベアとして利用するときは搬送荷物長サ＋１００ｍｍ程度、アキューム機能付コンベアとして利用するときは搬送荷物長さと同じか短くする必要があり、省エネルギー機能付コンベアとしての利用では搬送荷物長サ＋１００ｍｍ程度から数ブロック同時制御でも可能である。【００３１】図５のコンベアを駆動制御化したときに制御方式のイメージは、以下のようになる。【００３２】ストレージ機能付コンベアとした時は、制御しようとしているブッロックの１つ下流の荷物が無い時はコンベアを駆動し荷物を無条件で流し続け、１つ下流のブロックで荷物がある状態になった時に荷物をブロックの最前で止める（センサー・タイマー機能で調整）。後は、再び下流の荷物が無くなった時点で搬送を再開する。このようなソフトをブロック毎に入れることで簡単にストレージ動作出来る様になる。【００３３】アキューム機能付コンベアとした時は、制御しようとしているブロックの１つ下流の荷物が無い時は荷物を無条件で流し続け、１つ下流のブロックで荷物がある状態になった時には、荷物を１ブロックの距離を流れるのに必要な時間＋数秒間余分に回転させてから駆動を止める。そうすることで下流のコンベアとの隙間があったとしても押し付けの作用で隙間無く累積的に荷物を並べる事が可能である。後は、再び下流の荷物が無くなった時点で搬送を再開する。このようなソフトをブロック毎に入れることで簡単にアキューム動作出来る様になる。【００３４】省エネルギー機能付コンベアとした時は、制御しようとしているブロックと１つ上流のブロックに荷物が無い時は、コンベアの駆動を停止し無駄な電力を節約する。そして、一つ上流のブロックに荷物が来た時点で初めてコンベアを駆動する。そして、制御しているブロック上から荷物が無くなった時点で再びコンベアの駆動を停止する。このようなソフトをブロック毎に入れることで簡単に省エネルギー動作出来る様になる。省エネルギー化を利用する事で、必要な電気代が従来の６〜１２分の１となり機械の寿命も３〜６倍程度長持ちする。【００３５】図６は、直線型駆動伝達ローラーを使用しての合流・分岐コンベアラインでの使用例である。上の図が合流ライン、下の図が分岐ラインとなる。【００３６】図６上の図の合流コンベアでは、一定速度で回転を続ける０７合流コンベアメインラインに０８合流コンベア合流ラインから流入し合流していく事になる。この時のポイントとなるのは機械的な動作部品が、図４にある１ブロックを基本的には繋ぎ合わせているだけなので、機械的な駆動部分はこの様な特殊搬送機械でも１箇所５分程度でメンテナンスできる。０８合流ラインの先端部分のスピードをある程度早くする事で荷物をガイドにむりやり擦らせて向きを変えるのではなく、投入する様な動作で合流させることも可能になる。又、従動ローラーを上手に使う事で合流ラインの先頭の様な幅５０ｍｍ程度の狭いコンベアローラーも駆動可能になる。【００３７】図６下の図の分岐コンベアでは、０９分岐コンベアメインラインからダイダーバで押され１０分岐コンベア分岐ラインへと分岐（選別）されて行く。
【発明の効果】
【００３８】本発明における効果の中で最も重要なのは、不要となる物を極限まで削除して、もっとも少ないと思われる部品点数でありながら十分な機械性能を有し。一般的に販売・規格化された部品で簡単な基本構成にしたことにある。
【００３９】これにより設計、製造時には同じ構造を連続的に使うことで設計の簡略化が可能になり加工・作業工数が少なくなる。メンテナンス時には、コンベアの修理に適切な準備をしておけば１カ所５分程度でコンベアの駆動部は交換・復旧できるようになる。
【００４０】搬送荷物の許容範囲が直接型駆動伝達ローラーでは、１〜１０００ｋｇとなっているので物流搬送として殆どの荷物を対応できる様になっている。
そして、小型・大型問わずに機械として必要としている技術的な機械構成は全く同じ物である。なので、基本構造は従来のどの様なコンベア装置よりも簡単に製造でき低コストに抑えられることより、将来的には広い範囲で利用される様になると思われる。
【００４１】性能的には、チェーンや平ベルトが無くなり構造が簡単になったことで機械的な無駄な負荷（トルク）が少なくなったので従来の３分の１程度の電力・出力の駆動部で従来の性能の物に足りる様になる事で、省エネルギー・長寿命化・小型化につながっている。
【００４２】又、無駄な負荷（トルク）が少なくなったことで、振動や騒音・摩擦抵抗が軽減し従来の数倍の高速化が可能になったり、速度制御や位置制御のサーボモーター・ＤＣブラシレスモーターを使っての精密・複雑な制御も可能になった。但し、今回の出願では高速化に関して機械構造的には理論上毎分４８０ｍ程度迄は上げられるが、コンベアローラーに標準品で高速搬送に対応している物が無い為、毎分１２０ｍに止めている。
【００４３】部品点数が少ないことで対応できる環境も非常に多くなっている。耐環境製品・環境条件を考慮する時に最大の問題点になる回転部分・伝達部分が少ないので、駆動用モーター・従動ローラー・コンベアローラーの３点での特殊環境対応品を利用すれば良い。それにより対応可能になる条件として挙げられるのは、クリーンルーム・多湿環境・防滴必要環境（ＩＰ６５レベル）・食品加工場・洗浄ライン・防爆環境・薬品の搬送する環境・電気ノイズや静電気の消去・除電の必要な環境等が挙げられる。
【００４４】電気・制御面より同軸駆動型ローラーコンベアを考えた場合、６ｍや１２ｍの長さ毎にコンベア装置の駆動を入切している時でも駆動モーターの総合消費電力が小さい為に従来型の３分の１程度になっている、そこにセンサーと制御装置を組み込省エネルギー用制御を利用すると、例えば６ｍの長さのコンベアを１ｍずつコンベアローラーを駆動させて荷物を搬送させ、制御的に省エネルギー化する事で６分の１の駆動電力で良い事になり最終的には、（機械的な省エネルギー３分の１）×（電気的な省エネルギー６分の１）＝１８分の１の省エネルギー化を計ることができる。実際には使用する環境や条件により変動するが省エネルギー機能付コンベアならば従来の３０〜１０分の１の省エネルギー・省電力化にすることができる。
【００４５】省エネルギー化の制御は電気の節約ができるだけでなく機械的な耐久時間の節約もでき、コンベアの機械寿命も３〜６倍に長くする事が可能になる。
以上の事からまとめると、従来の一定速度のチェーン式の駆動コンベアとほぼ同等の価格帯で、機械寿命を３〜６倍、電気代を３０〜１０分の１でコンベアを利用することができるうえに、搬送時以外は搬送音がなく無音で、メンテナンスも１箇所５分程度で可能となる。
【００４６】この様に省エネルギー化の制御は、必要なコストに比べると非常に利点が大きい為、将来に省エネルギー化制御が正しく認知されればコンベア装置ほぼ全てに取り付けられる様になるはずである。又、ストレージ機能やアキューム機能にも併用できるので益々必要性は高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】「同軸駆動型ローラーコンベア」と従動ローラーの位置関係を  側面から見た概略図である。
【図２】「同軸駆動型ローラーコンベア」と従動ローラーのと位置関係を  正面より見た概略図である。
【図３】「同軸駆動型ローラーコンベア」の従動ローラーである。
【図４】「同軸駆動型ローラーコンベア」と従動ローラーで構成された搬送コンベアの使用実例である。
【図５】「同軸駆動型ローラーコンベア」を使用してのストレージコンベア（アキュームコンベア）を製造したときの光電センサー位置の概略図である。
【図６】「同軸駆動型ローラーコンベア」を利用して合流／分岐コンベアを製造したときの例を表した概略図である。
【符号の説明】
０１同軸駆動型ローラーコンベア駆動部
０２従動ローラー    ０３コンベアローラー    ０４コンベアフレーム
０５光電センサー    ０６ワークストッパー
０７合流コンベアメインライン    ０８合流コンベア合流ライン
０９分岐コンベアプッシャー    １０分岐コンベア分岐ライン
１１従動ローラー支持アングル    １２従動ローラー用レール
【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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