(57)【要約】【課題】ベルトが正規の位置からずれた場合にベルト自体の復元力によって位置ずれが確実に修正されるとともに、ベルトの位置ずれを修正可能な最大回転角度がプーリの円周の半分である１８０°程度と非常に大きな、荷物仕分け機用コンベヤベルトと同ベルトコンベヤ装置とを提供する。【解決手段】間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ２・２間に掛け渡される無端の荷物仕分け機用コンベヤベルト３において、プーリ２・２間の平行部に該当するベルト部分３ａを２プライ構造とし、プーリ２の曲率部２ｒに当接するベルト部分３ｂを１プライ構造とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡される無端の荷物仕分け機用コンベヤベルトにおいて、
前記プーリ間の平行部に該当するベルト部分を２プライ構造とし、前記プーリの曲率部に当接するベルト部分を１プライ構造としたこと
を特徴とする荷物仕分け機用コンベヤベルト。
【請求項２】
間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡される無端の荷物仕分け機用コンベヤベルトにおいて、
前記コンベヤベルトを全長にわたり２プライ構造とし、前記プーリの曲率部に当接するベルト部分の表面側における１プライ構造の部分に、ベルト幅方向のスリットを長さ方向に一定のピッチで設けたこと
を特徴とする荷物仕分け機用コンベヤベルト。
【請求項３】
前記プーリ間の平行部に該当するベルト部分における剛性と前記プーリの曲率部に当接するベルト部分における剛性の比が３以上であること
を特徴とする請求項１又は２記載の荷物仕分け機用コンベヤベルト。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトを間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡してなること
を特徴とするベルトコンベヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に通販、書籍の販売の業種において自動的に荷物としての商品を仕分けするための荷物仕分け機用のコンベヤベルトと同ベルトを備えた、荷物仕分け機としての台車等に搭載されるベルトコンベヤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
荷物仕分け機においては、一般的に１台の走行台車に対して、１本のコンベヤベルトが間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡され、コード化された荷物がこの走行台車のコンベヤベルト上に積み込まれる。そして、走行台車が目的の仕分け地用のピッキング装置に到達すると、コンピュータ制御によってコンベヤベルトが半周回転（以下、半回転ともいう）し、荷物が自動的に払い出される。
【０００３】
ところで、この種のコンベヤベルトでは積み込まれた荷物が走行中などに落下するのを防止するため、コンベヤベルト上に横桟（フラップ）が幅方向に設けられる場合がある。この場合、横桟はプーリ上に位置するコンベヤベルトの上部の変角位置（曲率部と平行部の境界位置）および下部の変角位置付近にそれぞれ設けられる。これにより、荷物はコンベヤベルトの上位回送部の水平なベルト平面部分上の２つの横桟間に積み込まれることになり、荷物の落下が両端の横桟で防止される。
【０００４】
しかし、プーリとコンベヤベルトとの間に滑りが生じることがあり、コンベヤベルトが半周回転したときに横桟の位置が正規の位置からずれて、たとえばプーリの曲率部（円周部）上に来たりする。このような場合、プーリの回転を細かく制御してコンベヤベルトの横桟の位置を修正する方法があるが、制御が複雑なうえに、横桟検知用のセンサーが必要になるなど、機器の点数が増えてコストが大幅にアップする。
【０００５】
そこで、無端のコンベヤベルトのプーリ当接箇所において、プーリの曲率部からベルト平面部に向けて復元力が作用するように、コンベヤベルトの構造に工夫を凝らしたコンベヤベルトが提案されている。
【０００６】
こうした考え方に基づく先行技術の一つに、コンベヤベルト上に装着されるフラップの基底部の剛性（復元力）をコンベヤベルトの剛性に比べて高くし、フラップの基底部をベルト平面部に向けて延設した装置がある。この装置の構成によればフラップの位置がプーリの変角位置から曲率部側へずれても、フラップは復元力を受けて変角位置上に戻される（特許文献１）。
【０００７】
もう一つの先行技術として、コンベヤベルトのプーリの曲率部上に位置する箇所の柔軟性を他の箇所である平面部の柔軟性に比べて高くし、両者に剛性差をもたせてフラップがプーリの変角位置から曲率部側へずれても、フラップが復元力を受けて変角位置上に戻るように構成した装置がある（特許文献２）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３１６２１６号公報（請求項２、段落番号０００９、図２参
照）
【特許文献２】
特開２００２−２４０９３４（請求項１、段落番号００１０、００７１、
００７２、図１４、図１５参照）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した先行技術として挙げた荷物仕分け機用コンベヤベルトには、つぎのような点で改良の余地がある。すなわち、
▲１▼  前者はフラップの基底部ではコンベヤベルトの剛性を高くできるが、剛性の高くなる箇所がフラップの取付位置に限られるため、フラップの位置ずれが大きくなると、正規の位置へフラップが戻らないおそれがある。このため、本来の荷物仕分け機に要求される機能である「所定の位置で荷物を積み卸しする」について、誤作動が生じることが多い。なお、後述の比較例１に示すように、プーリ上におけるベルトの復元可能な最大回転角度は１３５°前後である。
【００１０】
▲２▼  後者は、コンベヤベルトの曲率部において柔軟性の度合いを高めるために多数の貫通孔を穿設したり、ベルトの厚みを薄くしたりしている。こうした構造の場合、プーリ上におけるベルトの復元可能な回転角度を１８０°前後まで大きくしようとすると、貫通孔の大きさやそれらの個数を変えたりベルト厚みを調整したりすることになるが、その調整が非常に難しい。
【００１１】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ベルトが正規の位置からずれた場合にベルト自体の復元力によって位置ずれが確実に修正されるとともに、ベルトの位置ずれを修正可能な最大回転角度がプーリの円周の半分である１８０°程度と非常に大きな、荷物仕分け機用コンベヤベルトと同ベルトコンベヤ装置とを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトは、間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡される無端の荷物仕分け機用コンベヤベルトにおいて、前記プーリ間の平行部に該当するベルト部分を２プライ構造とし、前記プーリの曲率部に当接するベルト部分を１プライ構造としたことを特徴としている。
【００１３】
上記の構成を有する荷物仕分け機用コンベヤベルトによれば、相対向する２軸のプーリの曲率部（円周部）に１プライ構造のベルト部分が当接し、プーリ間の平行部に２プライ構造のベルト部分が配置される。この状態で、プーリに駆動力が伝達されプーリが回転するのに伴ってコンベヤベルトが半周回転し、このときプーリに対しコンベヤベルトがスリップし、プーリの曲率部上に２プライ構造のベルト部分が位置ずれして残ったと仮定すると、プーリ曲率部上の１プライ構造のベルト部分に比べて平行部の２プライ構造のベルト部分は剛性がかなり高い、つまり２プライ構造のベルト部分は１プライ構造のベルト部分に比べて復元力（弾性力）が高い（大きい）から、プーリ曲率部上に残って湾曲している２プライ構造のベルト部分はその復元力によってプーリの曲率部上から平行部側へ戻ろうとしてプーリを反時計方向（図１）へ回転させながら平行部側へ移動し、２プライ構造のベルト部分の端がプーリの曲率部の変角位置である正規の位置に戻る。この結果、とくにプーリに駆動モータ等で駆動力を与えて微小回転させなくても、コンベヤベルトは２軸の各プーリに対し正規の位置に戻る。
【００１４】
請求項２記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトは、間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡される無端の荷物仕分け機用コンベヤベルトにおいて、前記コンベヤベルトを全長にわたり２プライ構造とし、前記プーリの曲率部に当接するベルト部分の表面（外周面）側における１プライ構造の部分に、ベルト幅方向のスリットを長さ方向に一定のピッチで設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトによれば、相対向する２軸のプーリの円弧状の曲率部に当接するベルト部分表面の１プライ構造部分に所定ピッチでベルト幅方向にスリットを入れているから、プーリ曲率部上のベルト部分の剛性は平行部の２プライ構造のベルト部分に比べて低く、両ベルト部分に剛性差が生じるので、上記した請求項１記載のコンベヤベルトとほぼ同様の作用を発揮する。つまり、プーリの曲率部の一方（たとえば上部）からスリットを設けたベルト部分が平行部側へずれ、曲率部の他方（たとえば下部）上にスリットなしの２プライ構造のベルト部分が位置する場合に、プーリ曲率部上のスリットなしの２プライ構造のベルト部分のもつ復元力でそのベルト部分が平行部側へ移動すると同時にプーリが回転し、スリットを設けたベルト部分がプーリの曲率部上に戻り、スリットなしのベルト部分の端がプーリの曲率部の変角位置である正規の位置に戻る。この結果、とくにプーリに外力を加えて所定角度だけを微小回転させなくても、コンベヤベルトは２軸の各プーリに対し自然に正規の位置に戻る。
【００１６】
請求項３に記載のように、請求項１又は２記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトにおいて、前記プーリ間の平行部に該当するベルト部分における剛性と前記プーリの曲率部に当接するベルト部分における剛性の比が３以上であることが好ましい。ただし、上記剛性比は、幅２５ｍｍ×長さ１８８．５ｍｍの試料を円筒状にテープ止めし、テープ位置を真下にして直径が６０ｍｍから４０ｍｍまで歪ませるのに必要な負荷加重を各ベルト部分の剛性値として求める。
【００１７】
請求項３記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトによれば、幅２００ｍｍ×長さ１０００ｍｍのベルトモデルを直径６０ｍｍの２軸プーリに掛け渡し、右側プーリの回転中心の真上位置から手動力にて時計方向へ回転させて解放した際に、元の真上位置まで復帰可能な回転角を求めて復元力を評価したところ、いずれも１８０°（半周）の復元力があった。したがって、本発明のコンベヤベルトではプーリ上のどの位置にベルトの所定位置がずれても元の正規位置へ戻るので、荷物の仕分けに支障を来すことがない。
【００１８】
請求項４に記載のベルトコンベヤ装置は、前記請求項１〜３のいずれか記載の荷物仕分け機用コンベヤベルトを間隔をあけて回転軸を平行に配置した一対のプーリ間に掛け渡してなることを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載のベルトコンベヤ装置によれば、同装置を搬送台車等に搭載し荷物仕分け機として使用する際に、たとえばプーリとベルト間に生じたスリップ等で両者間に位置ずれが生じても、１プライ構造のベルト部分あるいはスリットを設けたベルト部分と他方のベルト部分との剛性差から生じる復元力によってプーリに対し正規の位置にベルトが回転し復帰する。この結果、コンベヤベルトは常に正規の位置（２軸の各プーリに対し）からプーリの回転に伴って半周分回転することになり、荷物の仕分けがスムーズにかつ正確に遂行される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の荷物仕分け機用コンベヤベルトと同ベルトコンベヤ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図３は第１実施形態にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトを備えたベルトコンベヤ装置を示すもので、図１は正面図、図２は斜視図、図３はプーリ間の平行部（平面部）における２プライ構造のベルト部分を示す拡大断面図、同プーリ曲率部における１プライ構造のベルト部分を示す拡大断面図である。
【００２２】
図１・図２に示すように、ベルトコンベヤ装置１は間隔をあけて相対向し各回転軸が平行な一対のプーリ２・２を備え、無端のコンベヤベルト３が２つのプーリ２・２間に掛け渡されている。２つのプーリ２・２のうちの少なくとも一方には、駆動モータ（図示せず）から回転伝達機構等を介して回転力が伝達され、プーリ２・２と同時にコンベヤベルト３が回転する。このコンベヤベルト３は、１／２周（半周）ずつ間欠的に回転するように制御される。
【００２３】
コンベヤベルト３は、本実施形態では２プライ構造（図３（ａ））のベルト部分３ａと１プライ構造（図３（ｂ））のベルト部分３ｂとを２カ所ずつ交互に設けて一連に接続した構造からなり、通常はベルト部分３ｂはプーリ２の円周部である円弧状の曲率部２ｒに当接し、ベルト部分３ａがプーリ２とプーリ２の間に平行に位置する。限定するものではないが、図１・図２に想像線で表すように、ベルト部分３ａとベルト部分３ｂの境界線に沿って横桟（フラップ）４が幅方向に沿って一体にかつ直角に突設される場合があり、この場合には横桟４は合計４カ所に設けられる。
【００２４】
２つのプーリ２・２に対しコンベヤベルト３が正規の状態にある場合、横桟４は各プーリ２の上下の変角位置（曲率部２ｒから平面部に変更になる位置）に配置される。
【００２５】
本実施形態では、２プライ構造のベルト部分３ａは、図３（ａ）のように表面層と中間層とがポリウレタンの樹脂層３１からなり、表面側と裏面側の帆布３２がポリエステル繊維で織製されている。１プライ構造のベルト部分３ｂも、図３（ｂ）のようにポリウレタンの樹脂層３１とポリエステル繊維で織製された帆布３２からなる。ベルト部分３ａの厚さは１．１〜２ｍｍで、ベルト部分３ｂの厚さはその半分の０．５５〜１ｍｍである。
【００２６】
下記の表１は本発明の実施例１〜４について、帆布３２の破断強度、ベルト部分３ｂのベルト剛性、ベルト部分３ａのベルト剛性、ベルト部分３ｂ／ベルト部分３ａのベルト剛性比、ベルト部分３ａのベルト厚さ、およびコンベヤベルト３の復元力を、それぞれ数値で表したものである。
【００２７】
なお、比較例１には、先行技術として挙げた特開平１０−３１６２１６号公報に記載のコンベヤベルトを試作して使用した。
【００２８】
▲１▼  ベルト剛性の評価方法
評価用ベルト片サイズ：幅２５ｍｍ×長さ１８８．５ｍｍ（６０φに相当）
評価方法：ベルト片２１を円筒状に丸め両端を突き合わせてテープ２２で接続する。テープ２２の位置を真下にし、真上から荷重Ｗを負荷する。円筒形の直径を当初の６０ｍｍから４０ｍｍまで歪ませて楕円にした時の負荷加重Ｗを測定し、その測定値（単位ｇ）を剛性値とする〔図４参照）。ベルト片２１は２プライ構造と１プライ構造とを準備する。
【００２９】
▲２▼  ベルト復元力の評価方法
評価用ベルトサイズ：幅２００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ
評価方法：図１に示すようにコンベヤベルト３を２軸のプーリ（６０φ）に掛け渡してセットする。なお、コンベヤベルト３は、評価では横桟４を備えていないものを用いる。そして、２プライ構造のベルト部分３ａの右端を正規の位置０から時計方向へ手動力でＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの位置へ回転させ、手を離して解放したときに、ベルト部分３ａの右端が正規の位置０へ復帰するかどうかを調べて正規の位置０へ復帰する最大回転角を復元力とする。なお、ベルト部分３ａの右端を上記の各位置へ回転させるとき、および解放して正規の位置へ復帰させるときのいずれも、２つのプーリ２・２は回転自在な状態にしている。
【００３０】
【表１】
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上記の表１から明らかなように、本発明の実施例１〜４にかかるコンベヤベルトは、いずれも復元力が位置Ｄから正規の位置０へ１８０°復元し、比較例の位置Ｃから１３５°復元するのに比べて、復元力に優れていた。また、実施例１〜４ではベルト剛性比は、５．５〜６．５と５以上であった。
【００３１】
図３（ｃ）は１プライ構造のベルト部分３ｂ’の厚さを２プライ構造のベルト部分３ａの厚さに一致させた断面図である。同図に示すように、１プライ構造のベルト部分３ｂ’では帆布３２の層は上記実施形態と変わらないが、ポリウレタンの樹脂層３１の厚さを厚くし、２プライ構造のベルト部分３ａと同じ厚さにすることで、コンベヤベルトの厚さが全周にわたり同じになり、図１のプーリ曲率部と平行部との間にベルトの段差が生じないようにしている。ただし、ベルト厚みが相違するだけであるので、この実施形態にかかるコンベヤベルトの全長の図面は省略する。
【００３２】
図５および図６は本発明の第２実施形態にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトを備えたベルトコンベヤ装置を示すもので、図５は斜視図、図６は図５の曲率部上のベルト部分３ｃの一部を拡大して示す断面図である。
【００３３】
本実施形態のコンベヤベルト３は全周にわたり２プライ構造のベルトからなるが、プーリ曲率部２ｒに当接するベルト部分３ｃにスリット５が幅方向にわたり、かつ周方向（長さ方向）に一定のピッチで入れてある。スリット５のピッチは、表２に示すように、実施例５では５ｍｍ、実施例６では３ｍｍである。一方、比較例２では１０ｍｍである。なお、２プライ構造からなるコンベヤベルト３の厚みは１．４ｍｍで、ベルト剛性は３００ｇである。ベルト剛性の評価方法およびベルト復元力の評価方法は、上記した表１の場合と共通する。
【００３４】
【表２】
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上記の表２から明らかなように、本発明の実施例５・６にかかるコンベヤベルトは、いずれも復元力が位置Ｄから正規の位置０へ１８０°復元し、比較例２の位置Ｂから９０°復元するのに比べて、復元力に優れていた。また、実施例５・６のベルト剛性比は、３．３３と４．２９であった。一方、比較例２のベルト剛性は２．３１と３よりも小さかった。
【００３５】
図７は本発明に関連するコンベヤベルト２３の参考例を示すもので、これは復元力を１８０°にするためにはベルト剛性比が３以上にする必要があることを確認したものである。
【００３６】
本例のコンベヤベルト２３は、全周にわたり１プライ構造のベルト部分からなり、ベルト部分は全てポリウレタンの表面樹脂層３１とポリエステル繊維で織製された帆布３２からなるが、厚さを厚くした本体ベルト部分２３ａと薄くしたベルト部分２３ｂとで構成されている。コンベヤベルト２３は２軸のプーリ２・２に掛け渡されるが、プーリ２の曲率部２ｒに当接する箇所のベルト部分２３ｂを薄くする一方、プーリ２・２間の平行部の本体ベルト部分２３ａを厚くしている。参考例１〜３については、表３に示すようにプーリ曲率部２ｒにおけるベルト部分２３ｂは共通にして本体ベルト部分２３ａの厚さだけを変更して剛性を変えている。
【００３７】
【表３】
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上記の表３から明らかなように、参考例１のコンベヤベルトにおける本体ベルト部分２３ａの厚さを１．８ｍｍとし、同ベルト剛性を１７５ｇとし、本体ベルト部分２３ａ／ベルト部分２３ｂのベルト剛性比だけが３．５としたことで、位置Ｄから１８０°の復元力が生じた。しかし、参考例２・３では、ベルト剛性比が２．８と１．９となり、復元力は位置Ｂ（回転角９０°）と位置Ａ（回転角４５°）となって低かった。これらの結果および表１・表２の結果より位置Ｄから１８０°の復元力を発生させるには、ベルト部分３ａ／ベルト部分３ｂのベルト剛性比を３以上にしなければならないことが確認される。ベルト剛性の評価方法およびベルト復元力の評価方法は、上記した表１・表２の場合と共通する。
【００３８】
上記に本発明の２つの実施形態および実施例１〜６について説明したが、これらに限定されるものではなく、たとえば下記のように実施できる。
【００３９】
１）コンベヤベルト３の材質については、ポリウレタンおよびポリエステル繊維以外のものであってよい。
【００４０】
２）仕分け用荷物の落下防止のため、図１・図２のように横桟４を設けることが多いが、横桟４を省くこともできる。
【００４１】
３）荷物仕分け機の構造については、搬送台車等を含めて限定するものではなく、各形式の仕分け機に適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトおよび同ベルトコンベヤ装置には、次のような優れた効果がある。
【００４３】
（１）  コンベヤベルトが正規の位置からずれた場合にベルト自体の復元力によって位置ずれが確実に修正されるとともに、コンベヤベルトの位置ずれを修正可能な最大回転角度がプーリの円周の半分である１８０°程度と非常に大きい。
【００４４】
（２）  本発明においてはコンベヤベルトの本体部分を２プライ構造とし、プーリの曲率部に当接するベルト部分を１プライ構造にするか幅方向にスリットを入れるかしてベルト剛性を下げているから、ベルトの厚さを変更してベルト剛性を下げるのに比べて確実にかつ大きく下げることができるとともに、剛性の下げ方を任意に調整可能である。
【００４５】
（３）    本発明にあっては平行部のベルト部分と曲率部のベルト部分とにおけるベルトの剛性比を３以上と大きくすることによって、コンベヤベルトの位置ずれを修正可能な最大回転角度をプーリの円周の半分である１８０°まで確実に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトを備えたベルトコンベヤ装置を示す正面図である。
【図２】図１のベルトコンベヤ装置を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）はプーリ間の平行部（平面部）における２プライ構造のベルト部分を示す拡大断面図、図３（ｂ）は同プーリ曲率部における１プライ構造のベルト部分を示す拡大断面図である。図３（ｃ）は１プライ構造のベルト部分３ｂ’の厚さを２プライ構造のベルト部分３ａの厚さに一致させた断面図である。
【図４】ベルト剛性の評価方法を示すもので、図４（ａ）はベルト片を円筒状に丸めた状態の正面図、図４（ｂ）は荷重を負荷して直径４０ｍｍまで歪ませた状態の正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる荷物仕分け機用コンベヤベルトを備えたベルトコンベヤ装置の一部を示す斜視図である。
【図６】図５のプーリ曲率部上のベルト部分３ｃの一部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明に関連するコンベヤベルト２３の参考例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  ベルトコンベヤ装置
２  プーリ
２ｒ  プーリ曲率部
３・２３  コンベヤベルト
３ａ  ２プライ構造のベルト部分
３ｂ・３ｂ’１プライ構造のベルト部分
３ｃ  スリットを入れた箇所のベルト部分
４  横桟
５  スリット
【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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