(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記歯付きベルトは、前記軸部材が位置する面とは反対の面に裏板を備え、前記軸部材及び前記裏板が、前記歯付きベルトを挟持する状態で固定されていることを特徴とする請求項1に記載の垂直搬送機。
前記複数の荷受台が、一方の側では水平な状態を保持して走行するとともに、他方の側では垂直な状態となって走行することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の垂直搬送機。
【背景技術】
【0002】
垂直搬送機としては、荷物を載せる荷受台が上下に往復するものも用いられているが、多数の荷物を連続して一方向に搬送するような場合には、複数の無端条体に複数の荷受台を設けて循環走行するものが用いられている。例えば、特許文献1には、4本の無端条体に取り付けられた複数の荷受台が、水平な状態を保持して循環走行する垂直搬送機が記載されている。
【0003】
この垂直搬送機は、荷受台が上昇する側において荷積みが行われ、荷受台が下降する側において荷下ろしが行われることを特徴としている。荷積み及び荷下ろしは、専用の移載機を用いて自動的に行うことができる。また、特許文献2には、3本の無端条体に取り付けられた複数の荷台が、同様に循環走行する垂直搬送機が記載されている。
【0004】
特許文献3には、4本の無端条体に取り付けられた複数の荷受台が、一方の側では水平な状態を保持して走行するとともに、他方の側では垂直な状態となって循環走行する垂直搬送機が記載されている。他方の側で荷受台を垂直状態とすることによって設置スペースを小さくすることができる。そして、無端条体の走行方向を変えることによって、荷物を上方に搬送することも下方に搬送することも可能である。この垂直搬送機は、荷積み及び荷下ろしの作業を、ローラーコンベア等によって比較的簡単に行うことができる。また、荷受台は、水平状態では荷重によって撓むことなく略水平を保持するとともに、これとは逆向きの力に対しては容易に屈曲する構造となっている。
【0005】
これらの垂直搬送機において、1本の無端条体は、同一平面に配置される複数の輪体によって保持されている。そして、多くの場合、無端条体としてはチェーンが使用され、輪体としてはスプロケットが使用されている。
【0006】
しかしながら、チェーンとスプロケットの組み合わせは、僅かながら音を発するとともに、グリースによる潤滑を必須とするために、用途によって嫌われることも少なくない。例えば、食品を取り扱う場所では、グリースによる汚れが問題視される。また、図書館等のように静粛な環境が要求される場所では、僅かな音が問題視される。
【0007】
特許文献4には、チェーン以外の条体を使用した例が記載されている。そして、特許文献3に記載された垂直搬送機と同様の搬送機において、
図12(a)に示すような歯付きベルト120が用いられている。すなわち、歯付きベルト120は、複数の歯付きプーリ130に噛合して張架されている。そして、歯付きベルト120の一方の面に設けられる突起片196がプーリ歯136と噛合している。
【0008】
荷受台による荷重を受ける突起片196の構造については、その詳細が全く記載されていないが、それぞれの突起片196は開口191を備えており、
図12(b)に示すように、この開口191に連結桿192が挿入されて、これによって荷受台を支持することが理解される。そして、連結桿192は、突起片196に対して回動可能でなければならないので、連結桿192の先端が軸として形成され、突起片196の開口191が軸受として形成されているものと理解される。このような歯付きベルト120は、一般的な市販品を使用することができず、特別に設計された高価なベルトを調達する必要がある。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の垂直搬送機は、無端条体として歯付きベルトを使用するものである。そして、この歯付きベルトは、荷受台が取り付けられる位置に、荷受台を支持する軸部が形成された軸部材を備えていることを特徴としている。軸部材を備える歯付きベルトの一例を
図1に示す。
【0017】
図1には、無端状態で使用される歯付きベルト20の一部分が、部分図として示されており、(a)は平面図、(b)は正面図である。歯付きベルト20は、一定形状のベルト歯26を一定間隔で備えているが、荷受台が取り付けられる位置には、軸部材50が設けられている。軸部材50は、歯付きベルト20に固定するための取付部51と、荷受台を支持するための軸部52を備えている。
【0018】
また、
図1(c)は(a)のA−A矢視図であり、(b)の正面図に対する裏面図を示している。また、
図1(d)は(b)のB−B矢視図であり、(a)の平面図に対する底面図を示している。歯付きベルト20は、軸部材50が位置する面とは反対の面に裏板60を備え、軸部材50の取付部51及び裏板60が、歯付きベルト20を挟持する状態に配置され、固定ねじ40によって固定されている。
【0019】
次に、本発明で使用する歯付きベルト20について、軸部材50が取り付けられる前の状態を
図2により説明する。歯付きベルト20としては、一般的な市販品を使用することが可能であり、後述する市販の歯付きプーリ30と噛合させることができる。
【0020】
図2には、歯付きベルト20の部分図が示されており、(a)は一部断面正面図、(b)は(a)のC−C矢視図であり切口断面も示している。歯付きベルト20は、ベルト本体25の一方の面21に、一定形状のベルト歯26を一定の間隔で備えている。ここでは他方の面22が、平面である場合を示している。本発明の垂直搬送機では、他方の面22を自由な形状とし、全く使用しない場合もある。また、他方の面22を平面に形成して、平プーリに張架される平ベルトとして使用する場合もある。さらに、他方の面22にもベルト歯を形成して、一方の面21と同様に歯付きプーリに張架させることもできる。
【0021】
歯付きベルト20は、ベルト本体25の内部に芯線27を備えていることが好ましい。芯線27を備えることによって、荷重の大きな荷物を搬送することができる。すなわち、特に大きな応力が発生する軸部材50の取り付け箇所についても、十分な強度を付与することができる。
【0022】
図2(c)に示すように、歯付きベルト20は、軸部材50が取り付けられる部分を、部分的に切除して使用している。すなわち、一方の面21においては、ベルト歯26を切除して平面23を形成し、他方の面22においては、窪み面24を形成している。
図1に示したように、一方の面21に形成した平面23には、軸部材50の取付部51を位置させている。また、他方の面22に形成した窪み面24には、裏板60を位置させ、必要に応じて、裏板60の表面が、他方の面22と同一面となるように取り付けている。
【0023】
次に、本発明で使用する歯付きプーリ30について
図3により説明する。
図3(a)は概略正面図、(b)は概略側面図である。歯付きプーリ30としては、市販品を使用することが可能であり、歯付きベルト20を噛合させて張架することができる。すなわち、歯付きプーリ30のプーリ歯36は、歯付きベルト20のベルト歯26と噛合する。ここでは歯付きプーリ30が片側に鍔37を備える場合を示しているが、軸部材50を備える歯付きベルト20の走行に支障がない限り、両面に鍔37を備えることもできる。
【0024】
次に、歯付きベルト20に取り付けられる軸部材50の一例を、
図4により説明する。(a)は概略平面図、(b)は概略正面図、(c)は(b)のD−D矢視図、(d)は(b)のE−E矢視図である。軸部材50は、歯付きベルト20に固定するための取付部51、及び荷受台を支持するための軸部52を備えている。
【0025】
歯付きベルト20が、無端条体として垂直面に張架されて循環走行するのに対して、これに取り付けられる荷受台は、これとは別に所定の姿勢を保持して走行する。このため、歯付きベルト20と荷受台とは、相互に回動可能であることが必要である。すなわち、本明細書において、軸部材50とは、歯付きベルト20に固定されるとともに、荷受台に対する回動の中心となる軸部52を備え、荷受台の側に設けられる軸受とともに荷受台を回動可能に支持する部材と定義することができる。
【0026】
取付部51は、円柱の一部を切除して平面55が形成されており、ここに歯付きベルト20を位置させて固定することができる。すなわち、
図2(c)に示したように、ベルト歯26を切除して形成した平面23に平面55を位置させる。取付部51には、雌ねじとして形成されたねじ孔56が設けられ、固定ねじ40を螺合させることができる。
【0027】
軸部52は円柱状に形成され、荷受台の側に設けられる軸受とともに、荷受台を回動可能に支持する。軸受としては、市販のボールベアリングやローラベアリング等を使用することができるが、グリースを充填した密閉構造であることが好ましい。軸受を取り付けるために、軸芯に雌ねじとして形成されたねじ孔57を備えている。
【0028】
次に、軸部材50を歯付きベルト20に固定するために用いられる裏板60の一例を、
図5に示す。(a)は概略平面図、(b)は概略正面図、(c)は概略側面図である。
図2の(c)に示したように、裏板60は、歯付きベルト20の他方の面22に形成した窪み面24に位置させる。
図1の(c)及び(d)に示したように、固定ねじ40を用いて固定するので、固定ねじ40を挿通する開口65が設けられている。
【0029】
歯付きベルト20の他方の面22を、平プーリに張架される平ベルトとして使用するような場合には、裏板60の厚みと窪み面24の深さを考慮し、裏板60の表面61が他方の面22と同一面となるようにする。また、固定ねじ40には、皿ねじを使用して、固定ねじ40の頭が他方の面22から突出しないようにする。裏板60の開口65は、皿ねじの形状に合わせて、裏板60の表面61から裏面62に向けて漸次直径が小さくなるように形成する。
【0030】
本発明の垂直搬送機は、
図1に示したように、軸部材50を備える歯付きベルト20を使用する。歯付きベルト20は、
図2に示したように一部を切除して使用し、
図3に示した歯付きプーリ30に噛合して張架される。軸部材50は
図4に示した構造であり、
図5に示した裏板60とともに、歯付きベルト20を挟持する状態で固定ねじ40により固定される。しかしながら、以上に示した歯付きベルト20は、様々な態様に変形できるものであり、次にこれを示す。
【0031】
図6は、
図1と同様の軸部材50を用いて、歯付きベルト20に対する取付位置を逆にした例を示している。すなわち、ベルト歯26を備える一方の面21に裏板60を、他方の面22に軸部材50を配置している。(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)のF−F矢視図、(d)は(b)のG−G矢視図である。そして、
図2に示した歯付きベルト20、
図4に示した軸部材50、及び
図5に示した裏板60を使用しており、軸部材50及び裏板60が、歯付きベルト20を挟持する点でも全く同様である。
【0032】
図6に示す形態で軸部材50を備える歯付きベルト20は、他方の面22に取付部51が位置するので、他方の面22が凹凸を備える面となる。したがって、この歯付きベルト20は、他方の面を使用しない場合などに、
図1に示す歯付きベルト20と同様に使用することができる。なお、軸部材50の取り付けについては、何れの場合も固定ねじ40に代えて、リベットなどの他の固定手段を採用することもできる。
【0033】
軸部材50を取り付けるために、ベルト歯26が必ず切除されるとは限らない。ベルト歯26が切除されない歯付きベルト20の例を、
図7に示す。
図7(a)〜(d)は軸部材50xを示し、(a)は概略平面図、(b)は概略正面図、(c)は(b)のH−H矢視図、(d)は(b)のI−I矢視図である。
【0034】
この軸部材50xは、取付部51x及び軸部52を備えている。そして、軸部52は軸部材50と同様に形成されているが、取付部51xが円柱状に形成されている点で、軸部材50とは異なっている。
図7(e)は歯付きベルト20の概略正面図であり、(f)はこれに軸部材50xを取り付けた状態を示す概略平面図である。すなわち、荷受台が取り付けられる位置のベルト歯26には開口28が設けられ、ここに取付部51xが差し込まれて固定ねじ41で固定されている。
【0035】
軸部材50xは、軽量な荷物を搬送する垂直搬送機に利用可能であり、歯付きベルト20への取り付けを、より簡単に行うことができる。この場合においても、適当な裏板60x及び固定ねじ40x(ともに図示せず。)を使用することによって強度を上げることができる。すなわち、軸部材50x及び裏板60xが、歯付きベルト20を挟持する状態で固定するように、形成することができる。
【0036】
次に、本発明の垂直搬送機について、具体例を挙げて説明する。特許文献2に記載された垂直搬送機の無端条体として歯付きベルト20を用いた例を
図8に模式的に示す。(a)は側面図、(b)は(a)のJ−J矢視図、(c)は(a)のK−K矢視図、(d)は荷受台の配置図である。
【0037】
垂直搬送機は、非常に多くの輪体を使用するので、次のような方法を用いて記載する。(a)の側面図において、輪体の位置をA、B……で特定し、歯付きプーリ30Aのように記載する。また、J−J矢視図などの矢視図において、平面的な位置を示すとともに、張架する無端条体をa、b……で特定し、歯付きプーリ30Aaのように記載する。
【0038】
例えば、
図8(a)において、歯付きプーリ30Aは特定されていないが、(b)において、これが対向して設けられる2個の歯付きプーリ30Aa、30Abであることを表すとともに、歯付きプーリ30Aaが歯付きベルト20aを張架し、歯付きプーリ30Abが歯付きベルト20bを張架することを示している。
【0039】
図8において、垂直搬送機10は、3本の歯付きベルト20a、20b、20cを使用している。歯付きベルト20aは、順に、4個の歯付きプーリ30Aa、30Ba、30Ca、30Daによって張架される。また、歯付きベルト20bは、順に、4個の歯付きプーリ30Ab、30Bb、30Cb、30Dbによって張架され、歯付きベルト20aに対向して設けられる。また、歯付きベルト20cは、順に、4個の歯付きプーリ30Bc、30Ec、30Fc、30Ccによって張架され、歯付きベルト20bの外側に配置されている。
【0040】
荷受台80xは、各歯付きベルト20a、20b、20cに対して、
図8(d)に示すように配置され、荷受面を水平として所定の間隔で複数取り付けられる。そして、例えば歯付きプーリ30Bの位置に駆動軸を設けて、各歯付きベルト20a、20b、20cを一定の速度で循環走行させることができる。これによって、荷受台80xは、水平状態を保持して循環走行することになる。
【0041】
垂直搬送機10は、荷受台80xが上昇する側において荷積みが行われ、荷受台80xが下降する側において荷下ろしが行われる。荷積み及び荷下ろしは、専用の移載機を用いて自動的に行うことができる。すなわち、荷受台80xが、図のように凹型に形成されている場合には、移載機の荷受台を、これと噛み合う凸型に形成している。
【0042】
これによって、荷受台80xが上昇する側では、凸型の荷受台に載置された荷物を、荷受台80xで受け取ること(荷積み)が可能である。また、荷受台80xが下降する側では、荷受台80xに載置された荷物を、凸型の荷受台に受け渡すこと(荷降ろし)が可能である。
図8(d)に示しているように、荷物の出入り口は、同一の方向(図の手前側)となる。
【0043】
次に、特許文献3及び4に記載された垂直搬送機であって、無端条体として歯付きベルト20を用いた例について説明する。この垂直搬送機は、4本の無端条体に取り付けられた複数の荷受台が、一方の側では水平な状態を保持して走行するとともに、他方の側では垂直な状態となって循環走行するものである。
【0044】
この垂直搬送機は、荷積み及び荷降ろしの方向の違いによって2種類あるので、
図9及び
図10により説明するが、その前に、これらで使用する荷受台について、
図11により説明する。
【0045】
図11(a)は荷受台80の平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。荷受台80は、荷物が載置される荷受面全体が、シート状で可撓性の荷受ベルト81で構成されている。そして、図の上面側が荷物を載せる荷受面である。(a)において、図の左右の方向が進行方向であり、前後となる両端部には剛性を備える板部材82が設けられている。
【0046】
各板部材82の両端部には、リブ85a、85b、85c、85dが設けられ、ここに軸受86a、86b、86c、86dが取り付けられている。軸受86aは歯付きベルト20aに、軸受86bは歯付きベルト20bに、軸受86cは歯付きベルト20cに、軸受86dは歯付きベルト20dに取り付けられる。
【0047】
荷受台80の左右両側には、荷受面である上面側に多数のブロック材83が取り付けられて、荷受ベルト81の撓みを制限している。各ブロック材83は、図示していないが、1個ずつボルトナットによって取り付けられ、隣り合うブロック材83が密着するように配置されている。荷受ベルト81の下面には補強ベルト84が設けられ、ブロック材83と補強ベルト84が荷受ベルト81を挟持する状態で、固定されている。
【0048】
このため、荷受ベルト81に荷物を載せても、ブロック材83の働きによって、荷受台80の中央が凹むような変形を防ぐことが可能である。また、プーリによって姿勢を変えるときには、荷受面(上面側)を外側にしてプーリに巻きつくように、撓むことができる構造となっている。
【0049】
本発明の垂直搬送機に話を戻す。上階と下階において、荷物の出入り口が反対側となる垂直搬送機11を
図9に模式的に示す。(a)は側面図であり、(b)は(a)のL−L矢視図、(c)は(a)のM−M矢視図である。荷積み及び荷降ろしは、ローラコンベヤなどのコンベヤ91、92により自動的に行うことができる。
【0050】
垂直搬送機11は、4本の歯付きベルト20a、20b、20c、20dを使用している。そして、複数の荷受台80を挟むように、歯付きベルト20cと歯付きベルト20dとが対向して配置され、これらよりも外側に、歯付きベルト20aと歯付きベルト20bとが対向して配置されている。これら4本の歯付きベルト20a、20b、20c、20dは、複数の歯付きプーリ30に張架されるとともに、平面に形成された他方の面22によって、平プーリ70E、70Fにも張架されている。
【0051】
歯付きベルト20aは、4個の歯付きプーリ30と1個の平プーリ70によって、30Aa、30Ba、70Fa、30Ca、30Daの順に張架されている。また、歯付きベルト20bも同様に、4個の歯付きプーリ30と1個の平プーリ70により、30Ab、30Bb、70Fb、30Cb、30Dbの順に張架されている。この2本のベルトは、外側ベルトと称されている。
【0052】
また、歯付きベルト20cは、3個の歯付きプーリ30と1個の平プーリ70により、30Ac、70Ec、30Cc、30Dcの順に張架されている。また、歯付きベルト20dも同様に、3個の歯付きプーリ30と1個の平プーリ70により、30Ad、70Ed、30Cd、30Ddの順に張架されている。この2本のベルトは、内側ベルトと称されている。
【0053】
図を簡略化するために、荷受台80は、搬送ラインに1個と戻りラインに1個ずつだけ記載している。前述のように、各荷受台80に形成された軸受86a、86b、86c、86dが、それぞれ歯付きベルト20a、20b、20c、20dに設けられた、軸部材50に回動可能に取り付けられる。
【0054】
荷受台80は、3個の荷受プーリ75A、75C、75Dによって、張架された状態で姿勢を変えることができる。図を簡略化するために、各荷受プーリ75A、75C、75Dは、ドラム型のプーリ1個で示しているが、複数の平プーリを用いて形成することもできる。
【0055】
そして、例えば歯付きプーリ30Aの位置に駆動軸を設けて、各歯付きベルト20a、20b、20c、20dを一定の速度で循環走行させることができる。これによって、荷受台80は、一方の側(搬送ライン)では水平な状態を保持して走行するとともに、他方の側(戻りライン)では垂直な状態を保持して循環走行することになる。
【0056】
搬送ラインは、循環走行するベルト方向によって、上昇することも下降することも可能である。例えば、搬送ラインを上昇として、荷物をコンベヤ91からコンベヤ92に搬送することができる。また、搬送ラインを下降として、荷物をコンベヤ92からコンベヤ91に搬送することができる。
【0057】
次に、上階と下階で荷物の出入り口が同じ側となる垂直搬送機12を、
図10に模式的に示す。(a)は側面図であり、(b)は(a)のN−N矢視図、(c)は(a)のP−P矢視図、(d)は(a)のQ−Q矢視図である。荷積み及び荷降ろしは、ローラコンベヤなどのコンベヤ91、92により自動的に行われる。
【0058】
垂直搬送機12は、4本の歯付きベルト20a、20b、20c、20dを使用している。そして、複数の荷受台80を挟むように、歯付きベルト20cと歯付きベルト20dとが対向して配置され、これらよりも外側に、歯付きベルト20aと歯付きベルト20bとが対向して配置されている。これら4本の歯付きベルト20a、20b、20c、20dは、複数の歯付きプーリ30に張架されるとともに、平面に形成された他方の面22によって、平プーリ70G、70H、70I、70Jにも張架されている。
【0059】
歯付きベルト20aは、5個の歯付きプーリ30と2個の平プーリ70によって、30Aa、30Ba、30Da、70Ha、70Ia、30Ea、30Faの順に張架されている。また、歯付きベルト20bも同様に、5個の歯付きプーリ30と2個の平プーリ70によって、30Ab、30Bb、30Db、70Hb、70Ib、30Eb、30Fbの順に張架されている。この2本のベルトは、外側ベルトと称されている。
【0060】
また、歯付きベルト20cは、5個の歯付きプーリ30と2個の平プーリ70により、30Ac、30Bc、30Cc、70Gc、70Jc、30Ec、30Fcの順に張架されている。また、歯付きベルト20dも同様に、5個の歯付きプーリ30と2個の平プーリ70により、30Ad、30Bd、30Cd、70Gd、70Jd、30Ed、30Fdの順に張架されている。この二つのベルトは、内側ベルトと称されている。
【0061】
図を簡略化するために、荷受台80は、搬送ラインに1個と戻りラインに1個ずつだけ記載している。前述のように、各荷受台80に形成された軸受86a、86b、86c、86dが、それぞれ歯付きベルト20a、20b、20c、20dに設けられた、軸部材50に回動可能に取り付けられる。
【0062】
そして、例えば歯付きプーリ30Aの位置に駆動軸を設けて、各歯付きベルト20a、20b、20c、20dを一定の速度で循環走行させることができる。これによって、荷受台80は、一方の側(搬送ライン)では水平な状態を保持して走行するとともに、他方の側(戻りライン)では垂直な状態となって保持して循環走行することになる。
【0063】
搬送ラインは、循環走行するベルト方向によって、上昇することも下降することも可能である。例えば、搬送ラインを上昇として、荷物をコンベヤ91からコンベヤ92に搬送することができる。また、搬送ラインを下降として、荷物をコンベヤ92からコンベヤ91に搬送することができる。
【0064】
本発明の垂直搬送機は、無端条体として歯付きベルトを使用することにより、グリースによる荷物の汚れを防止して、静粛な環境での運転を実現するものである。したがって、歯付きベルト以外の部品についても、同じ考えで材質等を選定する。例えば、錆の発生による荷物の汚れを防止するために、適宜ステンレス鋼を用いる。また、音の発生を防止するために、ブロック材等には樹脂材料を使用する。