(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路に沿って進行する台車に設けられたトレーを傾倒させ、前記トレーに保持された搬送物品を前記搬送路の側方に送り出す傾倒作動装置であって、
固定ベースと、前記固定ベースに対して回動可能に設けられたトレー作動部材と、前記トレー作動部材を駆動するロータリソレノイドと、前記トレー作動部材の回動軸として機能する回動軸部材とを備え、
前記ロータリソレノイドは、前記回動軸部材を介して前記トレー作動部材に連結されるマグネットロータと、前記固定ベースによって支持されコイルを有したステータとから構成され、
前記マグネットロータと前記ステータとは、回動軸方向に対向配置され、
前記回動軸部材は、前記マグネットロータから前記ステータとは反対側に向けて延び、前記ステータとは反対側で前記トレー作動部材に連結されるとともに、前記トレー作動部材の回動軸方向両側方で前記固定ベースによって軸受けされていることを特徴とする傾倒作動装置。
【請求項２】
前記トレー作動部材の回動領域を第１位置および第２位置の間の領域に制限する回動規制部を更に備え、
前記ロータリソレノイドは、前記コイルの正通電時に、前記トレー作動部材によって前記トレーを傾倒させる第１位置側に前記マグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じるとともに、前記コイルの逆通電時に、前記トレー作動部材を退避させる第２位置側に前記マグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じ、前記コイルの非通電時において、前記第１位置に前記マグネットロータを位置させた状態で、前記第２位置側に前記マグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の傾倒作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動対象を作動させる傾倒作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送物品を搬送するとともに搬送物品の仕分けを行う搬送物品仕分け装置に組み込まれ、搬送路に沿って進行する台車に設けられたトレーを傾倒させ、トレーに保持された搬送物品を搬送路の側方に設けたシュートに送り出す傾倒作動装置が知られている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載の傾倒作動装置は、先端にローラが取り付けられた揺動レバーを回動させ、トレーを支持するトレー支持体を前記ローラによって押し上げることにより、トレーを傾倒させるように構成され、前記揺動レバーは、揺動レバーの他端に設けられた平歯車に噛み合うラックギアを有した直動アクチュエータによって回動駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような傾倒作動装置では、設置スペースの関係で小型化が要求されており、傾倒作動装置の小型化を実現する一つの案として、揺動レバーを駆動するアクチュエータを電動化することが考えられる。この場合、ロータリソレノイドを用いることも考えられるが、一般的なロータリソレノイドはラジアルギャップ型が多く、このようなラジアルギャップ型のロータリソレノイドは回動軸方向に大きくなるため、トレーがアクチュエータ側にも傾倒する場合には、設置スペースの関係で、ラジアルギャップ型のロータリソレノイドを使用することが難しい場合がある。
【０００６】
また、上述した直動アクチュエータをエア駆動式のアクチュエータとして構成することも考えられるが、この場合、コンプレッサを必要とする等、装置構成が大掛かりなものになり、装置コストや設置工数が増加する他、不使用時における待機電力を必要とするという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、装置構造の小型化を実現し、しかも、回動軸部材の確実な軸受を実現することが可能な傾倒作動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の傾倒作動装置は、搬送路に沿って進行する台車に設けられたトレーを傾倒させ、前記トレーに保持された搬送物品を前記搬送路の側方に送り出す傾倒作動装置であって、固定ベースと、前記固定ベースに対して回動可能に設けられたトレー作動部材と、前記トレー作動部材を駆動するロータリソレノイドと、前記トレー作動部材の回動軸として機能する回動軸部材とを備え、前記ロータリソレノイドは、前記回動軸部材を介して前記トレー作動部材に連結されるマグネットロータと、前記固定ベースによって支持されコイルを有したステータとから構成され、前記マグネットロータと前記ステータとは、回動軸方向に対向配置され、前記回動軸部材は、前記マグネットロータから前記ステータとは反対側に向けて延び、前記ステータとは反対側で前記トレー作動部材に連結されるとともに、前記トレー作動部材の回動軸方向両側方で前記固定ベースによって軸受けされていることにより、前記課題を解決するものである。
なお、本明細書内における「正通電」とは、通電のプラス・マイナスを意味するものではなく、第１位置側にマグネットロータを回動させるようにコイルに通電を行うことを意味し、また、「逆通電」とは、第２位置側にマグネットロータを回動させるようにコイルに通電を行うことを意味する。
【発明の効果】
【０００９】
本請求項１に係る発明によれば、トレー作動部材を駆動するロータリソレノイドの構造として、マグネットロータとステータとを回動軸方向に対向配置した構造を採用することにより、ロータリソレノイドの回動軸方向寸法を低減するばかりでなく、トレー作動部材の回動軸として機能する回動軸部材を、マグネットロータからステータとは反対側に向けて延ばすことにより、ステータに回動軸部材を貫通させるための孔部を形成する必要がないため、ロータリソレノイドを径方向に小型化することができ、また、回動軸方向にマグネットロータおよびステータの厚みを薄くした場合であっても、マグネットロータとステータとの対向面積を大きく確保し、マグネットロータのトルクを充分に得ることが可能であるため、ロータリソレノイドを回動軸方向にも小型化することができる。
さらに、トレー作動部材の回動軸方向両側方で軸受けされていることにより、トレー作動部材から回動軸部材に伝わる荷重をトレー作動部材の回動軸方向両側方で均等に受け、各軸受部を含めた回動軸構造の耐久性を向上することができるとともに、トレー作動部材の正確な動作を確保することができるばかりでなく、軸受部間に充分な間隔を確保しつつ、軸受部間のスペースをトレー作動部材の設置スペースとして有効利用することが可能であるため、回動軸部材の確実な軸受を実現しつつ、回動軸方向に傾倒作動装置を小型化することができる。
【００１０】
本請求項２に係る発明によれば、ロータリソレノイドが、コイルの正通電時に、トレー作動部材によってトレーを傾倒させる第１位置側にマグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じるとともに、コイルの逆通電時に、トレー作動部材を退避させる第２位置側にマグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じ、コイルの非通電時において、第１位置にマグネットロータを位置させた状態で、第２位置側にマグネットロータを回動させるトルクを磁力によって生じるように構成されていることにより、コイルへの通電を制御することによって、作動部材を第１位置および第２位置に良好に移動させることができるばかりでなく、コイルの非通電時において、トレーを傾倒させない第２位置側に作動部材を移動させることが可能であるため、停電が発生した場合でも、搬送物品の誤仕分けが発生することを確実に防止することができる。また、上述したような停電発生時における誤仕分けを抑制するために、第１位置にマグネットロータを位置させた状態で第２位置側にマグネットロータを回動させるトルクを付与するバネ等の付勢部材を設置することも考えられるが、このような付勢部材は、通常使用時においても、マグネットロータの動作に負荷を与えてしまうため、ロータリソレノイドおよび作動部材の応答性が遅くなってしまう。これに対して、本請求項２に係る発明では、コイルの非通電時に第２位置側に向けて作動部材を磁力によって移動させるため、通常使用時におけるロータリソレノイドおよび作動部材の応答性に悪影響を与えることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る傾倒作動装置の使用態様を示す説明図。
【図２】図１とは異なる方向から見て傾倒作動装置の使用態様を示す説明図。
【図３】傾倒作動装置を示す斜視図。
【図４】図３とは異なる方向から見て傾倒作動装置を示す斜視図。
【図５】傾倒作動装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態である傾倒作動装置１０について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、傾倒作動装置１０は、搬送物品Ｗを搬送するとともに搬送物品Ｗの仕分けを行う搬送物品仕分け装置に組み込まれるものであり、図１に示すように、搬送路Ａに沿って進行する台車Ｃに傾倒可能に設けられた作動対象としてのトレーＴを傾倒させ、トレーＴに保持された搬送物品Ｗを搬送路Ａの側方に設けたシュート（図示しない）に送り出すものである。
【００１４】
本実施形態では、図２に示すように、トレーＴが、搬送路Ａの延在方向の左右両側に傾倒可能であるように、支持台Ｏによって支持され、また、傾倒作動装置１０が、支持台Ｏの左右両側にそれぞれ設けられている。この図２に示す例のように、トレーＴが各傾倒作動装置１０側にも傾倒する場合には、設置スペースの関係上、傾倒作動装置１０の小型化が要求される。
【００１５】
傾倒作動装置１０は、図３〜図５に示すように、固定状態で設置された固定ベース２０と、固定ベース２０に対して回動可能に設けられたトレー作動部材３０と、トレー作動部材３０を駆動するロータリソレノイド４０と、トレー作動部材３０の回動軸として機能する回動軸部材５０と、トレー作動部材３０の回動領域を制限する回動規制部６０とを備えている。
【００１６】
固定ベース２０は、図３〜図５に示すように、ロータリソレノイド４０等を収容するケース２１と、ケース２１に取り付けられる板状の軸受支持部材２２および先端側軸受支持部材２３とを有している。
【００１７】
ケース２１は、図５に示すように、トレー作動部材３０側に面する前面側とその反対側の背面側に、前面側開口および背面側開口を有している。ケース２１の下部には、傾倒作動装置１０を取付対象としての支持台Ｏに取り付けるための取付部２１ａが形成されている。
軸受支持部材２２は、ケース２１の前面側開口に取り付けられ、ケース２１の前面蓋としても機能する。軸受支持部材２２には、ロータリソレノイド４０側に面するトレー作動部材３０の回動軸方向の一側方において、トレー作動部材３０を軸受けする第１ベアリング２２ａが取り付けられている。
先端側軸受支持部材２３は、Ｌ字状に形成され、その先端側部分がロータリソレノイド４０側とは反対側のトレー作動部材３０の回動軸方向の他側方に配置される。先端側軸受支持部材２３には、トレー作動部材３０の回動軸方向の他側方において、トレー作動部材３０を軸受けする第２ベアリング２３ａが取り付けられている。
【００１８】
なお、上記では、軸受支持部材２２および先端側軸受支持部材２３に、別体に形成されたベアリング２２ａ、２３ａを取り付けるものとして説明したが、軸受支持部材２２や先端側軸受支持部材２３に孔部を形成し、これら孔部によってトレー作動部材３０を直接的に軸受けしてもよい。
【００１９】
トレー作動部材３０は、図１〜図５に示すように、回動軸部材５０に固定されたアーム３１と、アーム３１の先端に回転可能に取り付けられ、トレー支持体Ｓを押し上げるためのローラ３２とから構成されている。
【００２０】
ロータリソレノイド４０は、図５に示すように、固定ベース２０に対して回動可能に配置されたマグネットロータ４１と、固定ベース２０によって固定状態で支持されたステータ４３とから構成されている。マグネットロータ４１とステータ４３とは、回動軸方向（すなわち、回動軸部材５０の延在方向）に対向配置されている。
【００２１】
マグネットロータ４１は、図５に示すように、一対の永久磁石４２から構成され、回動軸方向に見た場合に、八角形の全体形状を有している。
マグネットロータ４１を構成する一方の永久磁石４２は、Ｎ極をステータ４３側に対向させ、他方の永久磁石４２は、Ｓ極をステータ４３側に対向させた状態で配置されている。
マグネットロータ４１は、図５に示すように、回動軸部材５０の先端に固定されている。
【００２２】
ステータ４３は、図５に示すように、ケース２１に取り付けられたヨーク４５と、ヨーク４５から回動軸方向に突出するように取り付けられた左右の芯部材（図示しない）と、各芯部材の周囲に巻かれたコイル４４とから構成されている。コイル４４、芯部材、およびヨーク４５は、鉄等の磁性体材料から形成されている。また、ヨーク４５は、ケース２１の背面側開口に取り付けられ、ケース２１の背面蓋としても機能する。
【００２３】
回動軸部材５０は、マグネットロータ４１の出力軸およびトレー作動部材３０の回動軸として機能するものであり、図５に示すように、一端がマグネットロータ４１に固定され、マグネットロータ４１からステータ４３とは反対側のみに向けて延び、ステータ４３とは反対側でトレー作動部材３０に連結されている。これにより、ステータ構造の設計自由度を確保することができ、傾倒作動装置１０の性能の向上および小型化を良好に図ることができる。回動軸部材５０は、トレー作動部材３０の回動軸方向両側方で固定ベース２０によって軸受けされ、具体的には、第１ベアリング２２ａおよび第２ベアリング２３ａによって軸受けされている。
【００２４】
回動規制部６０は、図３や図４に示すように、トレー作動部材３０によってトレーＴを傾倒させる第１位置と、トレー作動部材３０によってトレーＴを傾倒させない位置である第２位置との間の領域に、トレー作動部材３０の回動領域を制限するものであり、具体的には、第１位置側に配置された第１ストッパ６１と、第２位置側に配置された第２ストッパ６２とから構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の傾倒作動装置１０の作動について、以下に説明する。
【００２６】
まず、コイル４４の正通電時には、ロータリソレノイド４０は、第１位置側にマグネットロータ４１を回動させるトルクを磁力によって生じ、これにより、マグネットロータ４１に連結されたトレー作動部材３０を第１位置側に移動させ、トレー作動部材３０によってトレーＴを傾倒させる。
【００２７】
また、反対に、コイル４４の逆通電時には、ロータリソレノイド４０は、第２位置側にマグネットロータ４１を回動させるトルクを磁力によって生じ、これにより、トレーＴを傾倒させない位置である第２位置側にトレー作動部材３０を移動させる。
【００２８】
また、本実施形態のロータリソレノイド４０では、コイル４４の非通電時に、マグネットロータ４１を回動させる磁力によるトルクを生じない中立位置が、トレー作動部材３０の回動領域内に形成されており、これにより、コイル４４の非通電時には、マグネットロータ４１が中立位置に移動する。
そして、トレー作動部材３０の回動領域には、第１位置寄りの、トレー作動部材３０によってトレーＴを傾倒させる傾倒領域と、第２位置寄りの、トレー作動部材３０によってトレーＴを傾倒させない退避領域とが含まれ、中立位置は退避領域内に位置するため、中立位置に移動したトレー作動部材３０はトレーＴを傾倒させることはない。
【００２９】
また、本実施形態では、マグネットロータ４１に対向する芯部材のロータ対向面には、第１位置にマグネットロータ４１を位置させた状態で、回動軸方向においてマグネットロータ４１に対向しない非対向部が形成されている。
この非対向部を形成することにより、第１位置にマグネットロータ４１を位置させた状態で、コイル４４への通電が止まった場合、第２位置側にマグネットロータ４１を回動させるトルクを磁力によって生じさせ、コイル４４の非通電時に、トレー作動部材３０を中立位置に移動させることができ、また、マグネットロータ４１に作用するトルクを大きくすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、マグネットロータ４１を構成する各永久磁石４２の一辺を斜めに傾斜させることにより、マグネットロータ４１の回動軸方向に見た場合の全体形状を調整し、上述した非対向部を形成したが、非対向部を形成する方法については上記に限定されず、例えば、各永久磁石４２の一辺の高さ（回動軸からの距離）を低くしたり、水平方向に並べられた左右の芯部材のロータ対向面の配置を上下方向にずらす等、如何なるものでもよい。
【００３１】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３２】
例えば、上述した実施形態では、マグネットロータを２つの永久磁石から構成したが、永久磁石の個数や形状や配置等は、上記に限定されない。
また、ステータの具体的構成についても、マグネットロータを磁力によって良好に回動させるものであれば如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、第１位置において、トレー作動部材がトレー支持体を介してトレーを押し上げることでトレーを傾倒させるものとして説明したが、トレー作動部材の具体的態様は、第１位置に移動することでトレーを傾倒させるものであれば如何なるものでもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０    ・・・  傾倒作動装置（作動装置）
２０    ・・・  固定ベース
２１    ・・・  ケース
２１ａ  ・・・  取付部
２２    ・・・  軸受支持部材
２２ａ  ・・・  第１ベアリング
２３    ・・・  先端側軸受支持部材
２３ａ  ・・・  第２ベアリング
３０    ・・・  トレー作動部材（作動部材）
３１    ・・・  アーム
３２    ・・・  ローラ
４０    ・・・  ロータリソレノイド
４１    ・・・  マグネットロータ
４２    ・・・  永久磁石
４３    ・・・  ステータ
４４    ・・・  コイル
５０    ・・・  回動軸部材
６０    ・・・  回動規制部
６１    ・・・  第１ストッパ
６２    ・・・  第２ストッパ
Ａ    ・・・  搬送路
Ｃ    ・・・  台車
Ｔ    ・・・  トレー（作動対象）
Ｓ    ・・・  トレー支持体
Ｗ    ・・・  搬送物品
Ｏ    ・・・  支持台
【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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