特開 2024-71790 搬送装置に用いられる方向転換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071790

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】搬送装置に用いられる方向転換装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/29 20060101AFI20240520BHJP

   B65G 39/02 20060101ALI20240520BHJP

   B65G 47/54 20060101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

B65G47/29 C

B65G39/02 Z

B65G47/54 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182202

(22)【出願日】2022-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000196705

【氏名又は名称】西部電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126712

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 督生

(72)【発明者】

【氏名】田中 伸尚

【テーマコード（参考）】

3F016

3F033

3F081

【Ｆターム（参考）】

3F016AA01

3F016CD01

3F033GA06

3F033GC03

3F081BE04

3F081BE08

3F081CC01

3F081CC12

3F081CE06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡易で低コストでありつつ、使用時に十分な搬送能力を発揮できる搬送装置に用いられる方向転換装置を提供する。
【解決手段】本発明の搬送装置に用いられる方向転換装置は、搬送装置に用いられる方向転換装置であって、Ｘ軸方向に荷物を搬送するＸ搬送路とＹ軸方向に荷物を搬送するＹ搬送路との交差位置に備わり、前記Ｘ軸方向に回動するＸチェーンコンベヤと、前記Ｘチェーンコンベヤに備わり、Ｘ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＸローラーと、前記Ｙ軸方向に回動するＹチェーンコンベヤと、前記Ｙチェーンコンベヤに備わり、Ｙ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＹローラーと、前記Ｘチェーンコンベヤの回動を制御するＸ回動制御部と、前記Ｙチェーンコンベヤの回動を制御するＹ回動制御部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送装置に用いられる方向転換装置であって、
Ｘ軸方向に荷物を搬送するＸ搬送路とＹ軸方向に荷物を搬送するＹ搬送路との交差位置に備わり、
前記Ｘ軸方向に回動するＸチェーンコンベヤと、
前記Ｘチェーンコンベヤに備わり、Ｘ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＸローラーと、
前記Ｙ軸方向に回動するＹチェーンコンベヤと、
前記Ｙチェーンコンベヤに備わり、Ｙ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＹローラーと、
前記Ｘチェーンコンベヤの回動を制御するＸ回動制御部と、
前記Ｙチェーンコンベヤの回動を制御するＹ回動制御部と、を備え、
前記方向転換装置が形成する平面は、前記荷物が前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とでの方向転換をする方向転換平面であり、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｘ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｘ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｘ回動制御部は、前記Ｘチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物を前記Ｘ軸方向に搬送し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｘ軸方向に自由回転し、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｙ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｙ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｙ回動制御部は、前記Ｙチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物をＹ軸方向に搬送し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｙ軸方向に自由回転し、
前記Ｘ軸搬送期間と前記Ｙ軸搬送期間との変化によって、前記方向転換平面において、前記荷物の搬送方向が転換できる、搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項2】

前記方向転換平面において、前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーは、前記荷物の底面と接触する、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項3】

前記Ｘローラーと前記Ｙローラーは、略同一平面にある、請求項２記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項4】

前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とは、略直交している、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項5】

前記Ｘローラーを前記Ｘチェーンコンベヤに取り付け、前記Ｙローラーを前記Ｙチェーンコンベヤに取り付ける、取り付け具を更に備える、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項6】

前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの個数は、前記荷物の大きさ、形状および重量の少なくとも一つに基づいて、可変である、請求項５記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項7】

前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの少なくとも一方は、表面粗さを有する、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項8】

前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの少なくとも一方は、弾性力を有する、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項9】

前記複数のＸローラー同士の間隔および前記複数のＹローラー同士の間隔は、前記荷物の短手方向の幅の半分未満である、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項10】

前記Ｘ軸搬送期間と前記Ｙ軸搬送期間とは、前記Ｘ軸搬送期間の終了前に、その一部が重複する、請求項１記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【請求項11】

前記重複により、前記方向転換平面における前記荷物の移動曲線が、カーブを有する、請求項１０記載の搬送装置に用いられる方向転換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンベヤ装置などで荷物を搬送する際に、搬送方向を転換する場合に、昇降機などの特殊な機器を必要とせずに荷物の搬送方向の方向転換を行える搬送装置に用いられる方向転換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

製造工場や荷物の流通センターなどにおいて、様々な荷物を、コンベヤ装置などで搬送することが行われる。流通や配送に回される荷物が、目的地別に分けられるために搬送されたり、製造工場で、部品や完成品などの物品が荷物として搬送されたりする。更に、製造工場や流通センターなどでは、次の工程に移行するために、物品を含む荷物を搬送することが多く行われている。

【0003】

また、製造された物品、配送前の商品などの荷物の検査のために、コンベヤ装置などで荷物が搬送されることも多くある。あるいは、製造工場の製造ラインにおいて、必要な荷物が搬送されることも多々ある。

【0004】

荷物は、軽量のもの重量の大きいもの、様々な形状のもの、小型のもの、大型のものなどがある。あるいは、荷物は、複数の物品を収容したパレットであったり段ボールであったりすることもある。

【0005】

このように、製造工場や流通センターなどにおいては、様々な荷物がコンベヤ装置などの搬送装置によって搬送されている。製造ラインや出荷ライン等に応じたルートに沿って搬送装置が構成されている。

【0006】

上述した通り、搬送装置はコンベヤ装置などにより構成されていることが多い。ベルトコンベヤやローラーコンベヤなど、荷物を効率的に搬送できる機構により、搬送装置は構成されている。このような搬送装置を構成するコンベヤ装置は、直線方向に荷物を搬送させることがほとんどである。

【0007】

一方で、製造工程、集荷・出荷工程などの様々な目的に応じて、搬送ルートは様々であり、直線だけで構成できない。このため、搬送装置の途中において、荷物を方向転換させる必要がある。特に、略直角に方向転換する必要がある。

【0008】

このような場合には、Ｘ軸方向に搬送する搬送装置とＹ軸方向に搬送する搬送装置とを、方向転換するように組み合わせて、荷物をＸ軸方向からＹ軸方向への搬送に方向転換する必要がある。例えば、Ｘ軸とＹ軸とが略直交で交差している場合には、略直角に方向転換させる必要がある。

【0009】

コンベヤ装置などで構成される搬送装置は、上述の通り直線方向のみにしか搬送できない。このため、Ｘ軸方向の搬送装置とＹ軸方向の搬送装置の交差部分において、方向転換させる装置を備える必要がある。従来技術においては、昇降装置をこの方向転換する部位に備えて、Ｘ軸方向（もしくはＹ軸方向）から搬送されてきた荷物を昇降装置が上昇（もしくは下降）させる。上昇（もしくは下降）した荷物が、Ｙ軸方向（もしくはＸ軸方向）の搬送装置に受け渡される。受け渡されて荷物がそのまま搬送される。

【0010】

こうして荷物が方向転換される。搬送装置は直線方向にしか荷物を搬送できないので、同じ平面上でＸ軸方向の搬送装置からＹ軸方向の搬送装置への荷物を受け渡して方向転換できない。コンベヤ装置などの搬送方向が異なるＸ軸方向とＹ軸方向とでは、荷物を搬送させつつ同じ平面でつながった別方向の搬送装置に荷物を渡せないからである。

【0011】

このような特性のため、Ｘ軸方向の搬送装置とＹ軸方向の搬送装置とは、異なる高さに設置される。両者の交差位置に昇降装置が備わり、異なる高さ平面で荷物の昇降での受け渡しが行われ、荷物の搬送方向が転換される。

【0012】

このような従来技術では、異なる方向の搬送装置の交差位置において高コストで複雑な構造を有する昇降装置を備えなければならない問題があった。また、昇降装置による方向転換で、搬送に必要となる所要時間が長くなり、製造工場や流通センターでの作業コストが増大する問題があった。

【0013】

また、異なる方向の搬送装置同士を異なる高さに設置しなければならないので、搬送装置全体に必要となる空間が大きくなり、運用コスト、施工コスト、管理コストが大きくなる問題もある。これが相まって、搬送に要する作業時間が更に長大化する問題もあった。

【0014】

このような状況で、直交転換についての技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２０１１－２２５３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

特許文献１は、進行方向回転ホイールが互いに対をなし、回転軸に沿って等間隔で複数配置され、搬送物品の搬送方向と揃う方向に進行方向回転ホイールが配列された回転軸が連続する搬送方向ローラー部１００と、この搬送方向ローラー部の搬送方向と直角方向に配列された方向転換ローラー部２００を含み、搬送方向ローラー部の進行方向回転ホイールと、方向転換ローラー部の進行方向回転ホイールが互いに直角方向に交差するようにし、これらのアイドルローラーが互いに同一の高さを有するマルチゲートコンベヤであって、方向転換ローラー部が上下に昇降するようにする昇降手段が備えられたマルチゲートコンベヤを、開示する。

【0017】

交差する回転ホイールにより、搬送物品の搬送方向を直角に転換する。

【0018】

しかしながら、特許文献１は次のような問題を有している。

【0019】

特許文献１の図２に示すように、特許文献２の技術で用いられるローラーは特殊な加工により設計・製造される必要がある。設計・製造・素材などの面で高コストとなり、装置全体のコストを増大させる問題がある。特に高い精度での製造が求められるので、その点でもコスト増や製造までのリードタイムを増加させる問題がある。また、特許文献１の装置は、複数のローラーを配したホイールを多数必要としている。これにより、コストの増大や精度を確保するための困難性がある。

【0020】

また、シャフトが複数のホイールを支える構造を有している。このシャフトに支えられた複数のホイールが、搬送物品を支えながら搬送する。このとき、直交する方向に回転するホイールによって、搬送物品は直交転換する。しかしながら、複雑な構造を有する重量の大きい複数のホイールをシャフトに備えている。

【0021】

このため、シャフトが自重あるいは搬送物品の荷重でたわんでしまう。あるいは、製作（製造）時点での湾曲（精度不足）がありえる。このような場合には、シャフトに備わる複数のホイールのいずれかが下がってしまって、搬送物品の底面に接触できずに備わるホイールすべてが搬送物品を支持できなくなる問題がある。支持できないとなると、すべてのホイールの回転が搬送物品に伝わらず、搬送物品の搬送力が低下する問題がある。

【0022】

また、搬送物品が重かったり大きかったりする場合には、この問題が顕著となり、搬送物品の特性によって、搬送能力が変動する問題がある。搬送能力が変動すると、搬送装置を用いた搬送システムの信頼性や搬送システム設計の困難性に繋がってしまう問題もある。搬送管理などのコストや手間が増大する問題がある。

【0023】

このようなシャフトたわみを防止しようとすると、シャフトの強度や径などを大きくする必要があるが、コスト増を招く問題がある。

【0024】

以上のように、従来技術では、装置の複雑化、設計・製作で高い精度が求められる、部品、設計、製造、使用のいずれにおいても高コストとなる問題があった。加えて、実際の使用では、搬送能力を十分に出せない問題があった。

【0025】

本発明は、上記の課題に鑑み、簡易で低コストでありつつ、使用時に十分な搬送能力を発揮できる搬送装置に用いられる方向転換装置を、提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0026】

上記課題に鑑み、本発明の搬送装置に用いられる方向転換装置は、搬送装置に用いられる方向転換装置であって、
Ｘ軸方向に荷物を搬送するＸ搬送路とＹ軸方向に荷物を搬送するＹ搬送路との交差位置に備わり、
前記Ｘ軸方向に回動するＸチェーンコンベヤと、
前記Ｘチェーンコンベヤに備わり、Ｘ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＸローラーと、
前記Ｙ軸方向に回動するＹチェーンコンベヤと、
前記Ｙチェーンコンベヤに備わり、Ｙ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＹローラーと、
前記Ｘチェーンコンベヤの回動を制御するＸ回動制御部と、
前記Ｙチェーンコンベヤの回動を制御するＹ回動制御部と、を備え、
前記方向転換装置が形成する平面は、前記荷物が前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とでの方向転換をする方向転換平面であり、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｘ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｘ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｘ回動制御部は、前記Ｘチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物を前記Ｘ軸方向に搬送し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｘ軸方向に自由回転し、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｙ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｙ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｙ回動制御部は、前記Ｙチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物をＹ軸方向に搬送し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｙ軸方向に自由回転し、
前記Ｘ軸搬送期間と前記Ｙ軸搬送期間との変化によって、前記方向転換平面において、前記荷物の搬送方向が転換できる。

【発明の効果】

【0027】

本発明の搬送装置に用いられる方向転換装置は、Ｘ軸方向への搬送装置とＹ軸方向への搬送装置との交差位置にあって、搬送する荷物のＸ軸方向とＹ軸方向の方向転換を行える。このとき、同一平面で方向転換を行えるので、昇降機などを必要としない。

【0028】

また、汎用のチェーンコンベヤの回動により方向転換の領域で荷物を搬送し、回動方向の異なるチェーンコンベヤで方向転換するので、簡便な構成での装置で方向転換を実現できる。結果として、低コストでの装置の実現ができる。

【0029】

チェーンコンベヤによる搬送と方向転換であり、チェーンコンベヤに取り付けられたローラーに底面を接触させた状態での方向転換である。よって、従来技術のようにたわんで接触不足が起きて搬送能力が下がる問題も解消される。このため、使用時の管理が簡便化され、メンテナンスコストも低減できる。また、搬送能力を落とさないので、方向転換を含めた搬送全体の作業時間の効率化を実現できる。

【0030】

異なる回転方向の２種類のローラーは、回動方向と同じ回転方向となるローラーは、荷物の搬送を促し、回動方向と異なる回転方向となるローラーは、回動での搬送でのグリップ（荷物への摩擦付与）を行う。このため、交差する方向のローラーが、荷物の搬送を阻害しない。同一平面での方向転換を確実に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】特許文献１の技術で使用されるホイールの正面図である。

【図2】特許文献１の技術で使用される搬送装置の側面図である。

【図3】本発明の実施の形態１における方向転換装置の平面図である。

【図4】本発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤ周辺の拡大図である。

【図5】本発明の実施の形態１におけるＸチェーンコンベヤとＹチェーンコンベヤの拡大図である。

【図6】取り付け具によりチェーンコンベヤにローラーが取り付けられた状態を示す模式図である。

【図7】本発明の実施の形態２におけるローラーをチェーンコンベヤに取り付ける状態を示す説明図である。

【図8】方向転換装置によるＸ軸方向への搬送を示す模式図である。

【図9】方向転換装置によるＹ軸方向への搬送を示す模式図である。

【図10】本発明の実施の形態２における搬送期間の重複の概念を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明の第１の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置は、搬送装置に用いられる方向転換装置であって、
Ｘ軸方向に荷物を搬送するＸ搬送路とＹ軸方向に荷物を搬送するＹ搬送路との交差位置に備わり、
前記Ｘ軸方向に回動するＸチェーンコンベヤと、
前記Ｘチェーンコンベヤに備わり、Ｘ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＸローラーと、
前記Ｙ軸方向に回動するＹチェーンコンベヤと、
前記Ｙチェーンコンベヤに備わり、Ｙ軸方向と略直交方向に自由回転可能な複数のＹローラーと、
前記Ｘチェーンコンベヤの回動を制御するＸ回動制御部と、
前記Ｙチェーンコンベヤの回動を制御するＹ回動制御部と、を備え、
前記方向転換装置が形成する平面は、前記荷物が前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とでの方向転換をする方向転換平面であり、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｘ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｘ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｘ回動制御部は、前記Ｘチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物を前記Ｘ軸方向に搬送し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｘ軸方向に自由回転し、
前記方向転換平面において、前記荷物が前記Ｙ軸方向に搬送される期間（以下、「Ｙ軸搬送期間」という）においては、
前記Ｙ回動制御部は、前記Ｙチェーンコンベヤを回動させて、前記荷物をＹ軸方向に搬送し、
前記Ｙローラーは、前記荷物の底面に摩擦を付与し、
前記Ｘローラーは、前記荷物の搬送方向である前記Ｙ軸方向に自由回転し、
前記Ｘ軸搬送期間と前記Ｙ軸搬送期間との変化によって、前記方向転換平面において、前記荷物の搬送方向が転換できる。

【0033】

この構成により、昇降装置を必要とせず同一平面で荷物を方向転換できる。また、装置の高コスト化や複雑化をしないで実現できる。

【0034】

本発明の第２の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記方向転換平面において、前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーは、前記荷物の底面と接触する。

【0035】

この構成により、同一平面において方向転換できる。また、搬送方向と異なる回転方向のローラーからは回動のための摩擦を受け、搬送方向と同じ回転方向のローラーからは回動のための補助を受けることができる。

【0036】

本発明の第３の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第２の発明に加えて、前記Ｘローラーと前記Ｙローラーは、略同一平面にある。

【0037】

この構成により、同一平面での荷物の方向転換が可能である。

【0038】

本発明の第４の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とは、略直交している。

【0039】

この構成により、直交の方向転換が可能である。

【0040】

本発明の第５の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘローラーを前記Ｘチェーンコンベヤに取り付け、前記Ｙローラーを前記Ｙチェーンコンベヤに取り付ける、取り付け具を更に備える。

【0041】

この構成により、必要に応じた取り付けや取り外しが可能であり、交換なども容易である。

【0042】

本発明の第６の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの個数は、前記荷物の大きさ、形状および重量の少なくとも一つに基づいて、可変である。

【0043】

この構成により、荷物の特性に柔軟に対応した方向転換装置を構成できる。

【0044】

本発明の第７の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの少なくとも一方は、表面粗さを有する。

【0045】

この構成により、摩擦を十分に付与できる。

【0046】

本発明の第８の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘローラーおよび前記Ｙローラーの少なくとも一方は、弾性力を有する。

【0047】

この構成により、荷物の特性に対応して荷物に接触をすることができる。

【0048】

本発明の第９の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記複数のＸローラー同士の間隔および前記複数のＹローラー同士の間隔は、前記荷物の短手方向の幅の半分未満である。

【0049】

この構成により、荷物の落下が生じない。

【0050】

本発明の第１０の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１の発明に加えて、前記Ｘ軸搬送期間と前記Ｙ軸搬送期間とは、前記Ｘ軸搬送期間の終了前に、その一部が重複する。

【0051】

この構成により、方向転換に要する時間を短縮できる。

【0052】

本発明の第１１の発明における搬送装置に用いられる方向転換装置では、第１０の発明に加えて、前記重複により、前記方向転換平面における前記荷物の移動曲線が、カーブを有する。

【0053】

この構成により、方向転換を適切に行いながら、所要時間を短縮できる。

【0054】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0055】

（実施の形態１）

【0056】

（発明者による分析）
発明者は従来技術である特許文献１の問題点について次のように解析した。

【0057】

図１は、特許文献１の技術で使用されるホイールの正面図である。図２は、特許文献１の技術で使用される搬送装置の側面図である。特許文献１の技術は、ホイール５００，５０１を必要とする。このホイール５００，５０１は、外周にクラウニング加工を施したローラーを配したものである。また、ホイール５００，５０１のように直径の異なる２種類のホイールを必要とする。クラウニングローラーは専用製作品であり、コストが大きくなる問題がある。また、高い精度が必要であることで、装置全体の製作の難しさやコスト増の問題にも繋がる。

【0058】

また、ホイール５００は、図２のようにシャフト５０５に取り付けられている。このシャフト５０５が荷重でたわんだり、製作時点で湾曲したりしていると、図２に示すように荷物５１０の搬送時に、荷物５１０の底面へのホイール５００の接触が不十分、不均一となる。図２では、この状態を示している。このようになると安定した搬送ができなくなる。

【0059】

このような問題を生じさせないためには、シャフトの強度増強や大型化などが必要となる。これは、コスト増や装置の大型化につながる。また、装置全体の製作の難しさにもつながる。特許文献１では、板ガラス搬送を想定しているが、それでも、このような問題は生じうる。更には、より重い荷物の搬送を行う場合には、この問題はより大きくなる。

【0060】

このように、従来技術である特許文献１の技術には問題がある。

【0061】

（全体概要）
搬送装置に用いられる方向転換装置（以下、適宜「方向転換装置」と略す）の全体概要について、説明する。図３は、本発明の実施の形態１における方向転換装置の平面図である。方向転換装置１とその周囲の一部を上方から見た状態を示している。なお、図の見やすさのために、適宜簡略して記載している。方向転換装置１は、搬送装置に用いられる。搬送装置は、荷物２００を搬送する装置であり、コンベヤ機構などを備えることで荷物を搬送できる。

【0062】

この搬送装置は、Ｘ軸方向に荷物を搬送するＸ搬送路２０と、Ｙ軸方向に荷物を搬送するＹ軸搬送路３０を備える。もちろん、他の方向の搬送路や必要となる他の要素を備えていてもよい。方向転換装置１は、このＸ軸搬送路２０とＹ軸搬送路３０との交差位置に備わる。この交差位置において、方向転換装置１が形成する平面が、方向転換平面２である。

【0063】

方向転換装置１は、交差位置に生じる空間に備わり、その交差位置での平面に備わる。言い換えれば、方向転換装置１が、方向転換平面２を形成する。この方向転換平面２において、方向転換装置１により、荷物の搬送方向が転換される。

【0064】

方向転換装置１は、Ｘチェーンコンベヤ３、Ｘローラー３１、Ｙチェーンコンベヤ４、Ｙローラー４１，Ｘ回動制御部５，Ｙ回動制御部６を、備える。

【0065】

Ｘチェーンコンベヤ３は、Ｘ軸方向に回動する。チェーンコンベヤであるので、チェーン上の部材が荷物の底面に接触して、これが回動することで荷物を搬送する。Ｘチェーンコンベヤ３は、駆動による自らの回動により、荷物２００を移動させる。図３に示すＸ軸方向に回動することで、Ｘ搬送路２０から方向転換平面２に入った荷物をＸ軸方向に搬送できる。図３の中に記載の回動方向は、Ｘチェーンコンベヤ３の回動方向である。

【0066】

Ｘローラー３１は、Ｘチェーンコンベヤ３に備わり、Ｘ軸方向と略直交方向に自由回転可能なローラーである。Ｘ軸方向とＹ軸方向とが略直交である場合には、Ｘローラー３１は、Ｙ軸方向に自由回転する。自由回転であるので、荷物２００の底面が接触して荷物２００がＸローラー３１の回転方向に移動する場合には、この荷物２００の移動圧力に応じてＸローラー３１が回転する。荷物２００の移動方向がＸローラー３１の回転方向でなければ、Ｘローラー３１は回転しない。荷物２００の移動による力が加わる場合に自由回転するのが、Ｘローラー３１である。

【0067】

このため、荷物２００がＹ軸方向に移動するときに、Ｘローラー３１は回転する。

【0068】

Ｙチェーンコンベヤ４は、Ｙ軸方向に回動する。チェーンコンベヤであるので、チェーン上の部材が荷物２００の底面に接触して、この部材が回動することで荷物を搬送する。Ｙチェーンコンベヤ４は、駆動による自らの回動により、荷物２００を移動させる。図３に示すＹ軸方向に回動することで、方向転換平面２にある荷物２００を、Ｙ軸方向に搬送できる。Ｘ軸方向への搬送が終わった荷物２００に対して、Ｙチェーンコンベヤ４がＹ軸方向に移動圧力を付与して、Ｙ軸方向へ搬送させる。

【0069】

Ｙローラー４１は、Ｙチェーンコンベヤ４に備わり、Ｙ軸方向と略直交方向に自由回転可能なローラーである。Ｘ軸方向とＹ軸方向とが略直交である場合には、Ｙローラー４１は、Ｘ軸方向に自由回転する。自由回転であるので、荷物２００の底面が接触して荷物２００がＹローラー４１の回転方向に移動する場合には、この荷物２００の移動圧力に応じてＹローラー４１が回転する。荷物２００の移動方向がＹローラー４１の回転方向でなければ、Ｙローラー４１は回転しない。荷物２００の移動による力が加わる場合に自由回転するのが、Ｙローラー４１である。

【0070】

このため、荷物２００がＸ軸方向に移動するときに、Ｙローラー４１は回転する。

【0071】

Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３の回動を制御する。Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３を回動させる場合には回動させ、回動の必要がない場合には回動を止める。Ｘ搬送路２０から方向転換平面２に入った場合には、Ｘ回動制御部５がＸチェーンコンベヤ３を回動させる。

【0072】

このとき、方向転換平面２において、Ｘ軸方向の搬送からＹ軸方向の搬送へ切り替えるまでにおいて、Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３を回動させる。Ｙ軸方向への搬送へ切り替えるところで、Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３の回動を止める。

【0073】

すなわち、荷物２００がＸ搬送路２０から方向転換平面２に入って、Ｘ軸方向に搬送される期間（Ｙ軸方向に搬送方向が変わるまでの期間）である「Ｘ軸搬送期間」において、Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３を回動させて、荷物２００をＸ軸方向に搬送する。

【0074】

Ｙ回動制御部６は、Ｙチェーンコンベヤ４の回動を制御する。Ｙ回動制御部６は、Ｙチェーンコンベヤ４を回動させる必要のある場合には回動させ、回動の必要がない場合には回動を止める。方向転換平面２において、Ｘ軸方向の搬送からＹ軸方向への搬送に切り替わった後の期間である「Ｙ軸搬送期間」において、Ｙ回動制御部６は、Ｙチェーンコンベヤ４を回動させる。

【0075】

荷物２００が、方向転換平面２かＹ搬送路３０に到達するところで、Ｙ軸搬送期間は終了する。Ｙ搬送路３０に到達すると、Ｙ搬送路３０が荷物２００をそのまま搬送する。これにより、Ｙ回動制御部６は、Ｙチェーンコンベヤ４の回動を止める。

【0076】

（方向転換動作）
方向転換平面２において、Ｘローラー３１およびＹローラー４１とは、荷物２００の底面と接触する。特に、方向転換の搬送時に同時に接触できる。Ｘローラー３１とＹローラー４１とは、略同一平面に存在する。これにより、同時接触が可能である。

【0077】

Ｘ搬送期間においては、Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３を回動させて、Ｘ搬送路２０から方向転換平面２に入った荷物２００を、Ｘ軸方向に搬送する。このとき、荷物２００の移動方向はＸローラー３１の回転方向と異なるので、Ｘローラー３１は、回転しない。ただし、Ｘ軸搬送期間において、荷物２００の底面はＸローラー３１に接触している。このため、回転しないＸローラー３１は、荷物２００の底面に摩擦を付与する。

【0078】

この摩擦付与によって、Ｘチェーンコンベヤ３の回動での荷物２００のＸ軸方向への搬送能力が高まる。

【0079】

一方で、Ｙローラー４１は、荷物２００の搬送方向であるＸ軸方向に自由回転する。荷物２００の底面はＹローラー４１に接触している。Ｙローラー４１はＸ軸方向に自由回転するので、Ｘ軸搬送期間においては、荷物２００の移動に伴ってＹローラー４１が回転する。この回転により、荷物２００のＸ軸方向への搬送が補助される。

【0080】

このように、Ｘ軸搬送期間では、Ｘチェーンコンベヤ３の回動で荷物２００はＸ軸方向に搬送され、Ｘローラー３１による摩擦付与とＹローラー４１による回転補助とが合わさって、荷物２００がＸ軸方向に搬送される。

【0081】

Ｙ軸搬送期間においては、Ｙ回動制御部６は、Ｙチェーンコンベヤ４を回動させる。このとき、Ｘ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３の回動を停止させている。Ｙチェーンコンベヤ４の回動により、荷物２００をＹ軸方向に搬送する。これにより、方向転換平面２における荷物２００は、Ｙ軸方向の搬送へ方向転換される。

【0082】

方向転換平面２において、Ｘチェーンコンベヤ３による搬送からＹチェーンコンベヤ４による搬送に切り替わることで、荷物２００のＸ軸方向からＹ軸方向への搬送方向の転換ができる。

【0083】

Ｙ軸搬送期間においては、荷物２００の移動方向はＹローラー４１の回転方向と異なるので、Ｙローラー４１は回転しない。ただ、Ｙ軸搬送期間において、荷物２００の底面はＹローラー４１に接触している。このため、回転しないＹローラー４１は、荷物２００の底面に摩擦を付与する。

【0084】

この摩擦付与によって、Ｙチェーンコンベヤ４の回動での荷物２００のＹ軸方向への搬送能力が高まる。

【0085】

一方で、Ｘローラー３１は、、荷物２００の搬送方向であるＹ軸方向に自由回転する。荷物２００の底面はＸローラー３１に接触している。Ｘローラー３１はＹ軸方向に自由回転するので、Ｙ軸搬送期間においては、荷物２００の移動に伴ってＸローラー３１が回転する。この回転により、荷物２００のＹ軸方向への搬送が補助される。

【0086】

このように、Ｙ軸搬送期間では、Ｙチェーンコンベヤ４の回動で荷物２００はＹ軸方向に搬送され、Ｙローラー４１による摩擦付与とＸローラー３１による回転補助とが合わさって、荷物２００がＹ軸方向に搬送される。

【0087】

このように、Ｘチェーンコンベヤ３とＹチェーンコンベヤ４のそれぞれの回動により、荷物２００は、Ｘ軸方向の移動からＹ軸方向への移動に切り替わり、搬送方向が転換される。

【0088】

Ｘローラー３１はＸチェーンコンベヤ３の表面を構成して、Ｘチェーンコンベヤ３と荷物２００との接触部分となる。Ｘチェーンコンベヤ３そのものは回動し、この回動に伴って、Ｘローラー３１も回動方向に沿って移動する。すなわち、Ｘチェーンコンベヤ３の回動によって、Ｘローラー３１は荷物２００に摩擦を付与して荷物２００を移動させる。このとき、Ｙチェーンコンベヤ４のＹローラー４１は自由回転で荷物２００の移動を補助する。他方、Ｙローラー４１とＹチェーンコンベヤ４についても、同様である。

【0089】

特許文献１では、ホイールの回転方向と荷物の移動方向がそろっている。このため、移動させるホイールと荷物とは、点接触に過ぎない。このため、たわみなどの問題が生じる。

【0090】

本発明では、移動方向に回転しないローラーが荷物と接触するので、線接触（面接触）である。これにより、回動しているチェーンコンベヤのたわみなども生じにくいし、荷物の移動力も高まる。

【0091】

以上のように、方向転換平面２において、荷物２００の搬送方向が転換できる。このとき、従来技術のような昇降機を必要とせず、全体の小型化やリードタイムの削減ができる。また、特許文献１のようなシャフトとホイールの組み合わせを必要としないので、たわみなどによる問題もない。

【0092】

荷物２００に接触して回動して移動させるチェーンコンベヤで移動させつつ方向転換するので、たわみなども生じないし、部材コストや製作コストも低減できる。また、チェーンコンベヤを構成するローラーは、回転補助と摩擦とを付与できるので、同一平面にあっても方向転換を妨げず、むしろ動作時間の短縮に寄与できる。

【0093】

（各部の詳細）

【0094】

次に各部の詳細などについて説明する。

【0095】

（Ｘ軸方向とＹ軸方向）
方向転換装置１であるので、Ｘ軸とＹ軸とは、交差している。このとき、Ｘ軸方向とＹ軸方向とが略直交していることも好適である。略直交していることで、略直交方向への方向転換が可能となる。

【0096】

搬送装置においては、荷物２００の搬送目的に応じて、略直交する搬送方向を組み合わされることがある。このような構成の中においては、Ｘ軸方向とＹ軸方向が略直交した方向転換装置１は、有用である。

【0097】

もちろん、略直交以外の角度での交差であってもよい。このとき、交差角度に応じて、Ｘローラー３１とＹローラー４１の取り付け角度を調整することが必要である。

【0098】

（チェーンコンベヤ）
図４は、本発明の実施の形態１におけるチェーンコンベヤ周辺の拡大図である。

【0099】

Ｘチェーンコンベヤ３、Ｙチェーンコンベヤ４は、回動可能である。その表面にＸローラー３１，Ｙローラー４１を取り付けている。Ｘローラー３１およびＹローラー４１は、荷物２００の底面に接触する。図４では、荷物２００の底面に接触している状態が示されている。

【0100】

Ｘチェーンコンベヤ３は、Ｘ軸方向に回動する。この回動に伴って、取り付けられているＸローラー３１はＸチェーンコンベヤ３と共に移動していく。この移動に伴って、荷物２００の底面に摩擦を付与しつつ、荷物２００を回動方向であるＸ軸方向に移動させる。

【0101】

このように、Ｘチェーンコンベヤ３はＸローラー３１を取り付けた構成で、回動する。この回動において、Ｘローラー３１が荷物２００に摩擦を付与しながら荷物２００をＸ軸方向に搬送できる。

【0102】

一方、既述したように、このＸローラー３１は、Ｙ軸方向への搬送の際にＹ軸方向に回転できる。これにより、Ｘローラー３１は、Ｙ軸方向での搬送を補助できる。勿論、搬送を阻害しない。

【0103】

Ｙチェーンコンベヤ４は、Ｙ軸方向に回動する。この回動に伴って、取り付けられているＹローラー４１はＹチェーンコンベヤ４と共に移動していく。この移動に伴って、荷物２００の底面に摩擦を付与しつつ、荷物２００を回動方向であるＹ軸方向に移動させる。

【0104】

このように、Ｙチェーンコンベヤ４はＹローラー４１を取り付けた構成で、回動する。この回動において、Ｙローラー４１が荷物２００に摩擦を付与しながら荷物２００をＹ軸方向に搬送できる。

【0105】

一方、既述したように、このＹローラー４１は、Ｘ軸方向への搬送の際に、Ｘ軸方向に回転できるる。これによりＹローラー４１は、Ｘ軸方向での搬送を補助できる。勿論、搬送を阻害しない。

【0106】

図５は、本発明の実施の形態１におけるＸチェーンコンベヤとＹチェーンコンベヤの拡大図である。図５に示されるように、Ｘチェーンコンベヤ３とＹチェーンコンベヤ４とが交差して備わっている。Ｘチェーンコンベヤ３は、回動によって、荷物２００をＸ軸方向に搬送する。このとき、Ｘローラー３１の回転方向はＹ軸方向なので回転せずに、荷物２００の底面に摩擦を付与する。Ｙローラー４１は、Ｘ軸方向に回転して、荷物２００のＸ軸方向の搬送を補助する。

【0107】

Ｙチェーンコンベヤ４は、回動により、荷物２００をＹ軸方向に搬送する。このとき、Ｙローラー４１の回転方向はＸ軸方向なので回転せずに、荷物２００の底面に摩擦を付与する。Ｘローラー３１は、Ｙ軸方向に回転して、荷物２００のＹ軸方向への搬送を補助する。

【0108】

ここで、Ｘチェーンコンベヤ３に取り付けられるＸローラー３１の個数は、荷物２００の大きさ、形状および重量の少なくとも一つに基づいて可変であることも好ましい。Ｘローラー３１が荷物２００の底面に摩擦を付与する、あるいは回転を付与するので、搬送能力などの観点から、その個数を荷物２００の状況で可変にできるのが好ましい。

【0109】

Ｙチェーンコンベヤ４に取り付けられるＹローラー４１についても同様である。

【0110】

Ｘローラー３１およびＹローラー４１の少なくとも一方は、表面粗さを有することも好適である。上述した通り、Ｘローラー３１は、Ｘ軸方向への搬送の際に、荷物２００の底面に摩擦を付与する。このため、表面粗さを有すると、摩擦付与の能力や効率が高まる。

【0111】

同様に、Ｙローラー４１は、Ｙ軸方向への搬送の際に、荷物２００の表面に摩擦を付与する。このため、表面粗さを有すると、摩擦付与の能力や効率が高まる。

【0112】

表面粗さは、表面処理により実現してもよいし、摩擦力を上げる塗料などを塗布することで実現してもよい。また、搬送装置が搬送する荷物２００の種類や重量などに応じて、表面粗さの度合いを決めることも好適である。

【0113】

Ｘローラー３１とＹローラー４１の少なくとも一方は、弾性力を有することも好適である。例えば、素材がゴムや軟性樹脂のような弾性力を有するものでＸローラー３１やＹローラー４１が構成されればよい。

【0114】

弾性力を有することで、荷物２００の形状や重量に対応して（重量が大きく、ローラーに接触する部分の荷物の変形などに対応して）、自由回転による搬送補助を、より効率的に行える。あるいは、回転方向でない摩擦付与においても、荷物２００の形状や重量に対応して（重量が大きく、ローラーに接触する部分の荷物の変形などに対応して）、十分に付与できる。

【0115】

また、Ｘローラー３１とＹローラー４１の荷物２００との接触面は略同一平面に存在する。しかし、製作上のばらつきで、複数のＸローラー３１やＹローラー４１の中で径にわずかな相違がある場合もある。あるいは、Ｘチェーンコンベヤ３とＹチェーンコンベヤ４との位置関係において、製作上の不均一が生じることもあり得る。

【0116】

このような場合でも、Ｘローラー３１とＹローラー４１が弾性力を有していれば、このようなずれや相違を吸収できる。

【0117】

以上のように実施の形態１における方向転換装置は、従来技術のような昇降機を必要とせず、コスト高や複雑化などの問題も解決できる。また、同一平面での方向転換ができる。更に、特許文献１のようなたわみによる弊害やこれに伴う製作上の困難性やコスト高などを解決できる。

【0118】

（実施の形態２）

【0119】

次に、実施の形態２について説明する。

【0120】

（取り付け具）
Ｘローラー３１をＸチェーンコンベヤ３に取り付け、Ｙローラー４１をＹチェーンコンベヤ４に取り付ける取り付け具を更に備える。図６は、取り付け具によりチェーンコンベヤにローラーが取り付けられた状態を示す模式図である。取り付け状態を、下方、側面、正面から見たそれぞれを示している。

【0121】

Ｘチェーンコンベヤ３には取り付け具８が取り付けられる。同様に、Ｙチェーンコンベヤ４には取り付け具８が取り付けられる。取り付け具８は、チェーンコンベヤに装着されており、Ｘローラー３１，Ｙローラー４１を取り付け可能な構造を有している。例えば、取り付け具８はねじ孔を有しており、Ｘローラー３１，Ｙローラー４１をねじで取り付けることができる。

【0122】

図６では、取り付け具８により、Ｘローラー３１がＸチェーンコンベヤ３に取り付けられ、Ｙローラー４１がＹチェーンコンベヤ４に取り付けられている、

【0123】

取り付けにおいては、図７のように取り付け具８とのねじ止めを介して、チェーンコンベヤにローラーが取り付けられる。図７は、本発明の実施の形態２におけるローラーをチェーンコンベヤに取り付ける状態を示す説明図である。

【0124】

取り付け具８によって取り付けられることで、チェーンコンベヤにローラーを容易に取り付けることができる。必要な個数を必要な場所に、ローラーを取り付けることができる。また、必要に応じて、容易に取り外すこともできる。 これらの結果、状況や目的に応じた、柔軟性のある方向転換装置１を構成することができる。また、ローラーの損傷などの不具合が生じた場合でも、交換などが容易である。

【0125】

（ローラーの間隔）
Ｘチェーンコンベヤ３は、複数のＸローラー３１を装着する。Ｙチェーンコンベヤ４は、複数のＹローラー４１を装着する。ここで、複数のローラーは、図６，図７のように、略等間隔で取り付けられてもよい。また、不均等な間隔で取り付けられてもよい。

【0126】

ここで、複数のＸローラー３１同士の間隔および複数のＹローラー４１同士の間隔は、荷物２００の短手方向の幅の半分未満であることも好適である。荷物２００の底面は、Ｘローラー３１およびＹローラー４１の上面に接触して、搬送される。すなわち、方向転換平面においては、荷物２００は、Ｘローラー３１およびＹローラー４１に支持された状態である。

【0127】

このため、荷物の短手方向の幅の半分未満の間隔であれば、荷物２００のローラーへの乗り方や搬送時の姿勢の違いに関わらず、荷物２００がローラー同士の間から落下することが防止される。

【0128】

（搬送期間の重複により搬送時間の短縮）
実施の形態１では、荷物２００は、方向転換装置１において、まずＸ軸方向に搬送されてからＹ軸方向に搬送される。図８，図９は、この状態を示している。図８は、方向転換装置によるＸ軸方向への搬送を示す模式図である。図９は、方向転換装置によるＹ軸方向への搬送を示す模式図である。

【0129】

方向転換装置１は、まずＸ搬送路２０から方向転換平面２に入った荷物２００を、方向転換平面２において所定位置までＸ軸方向に搬送する。所定位置とは、Ｙ軸方向への搬送に切り替える位置である。

【0130】

所定位置まで来ると、Ｘ軸方向への搬送が終了する。具体的にはＸ回動制御部５は、Ｘチェーンコンベヤ３の回動を終了させる。

【0131】

この後に、Ｙ回動制御部６はＹチェーンコンベヤ４を回動させて、荷物２００をＹ軸方向に搬送する。最終的に、荷物２００は、Ｙ搬送路３０に到達する。その後は、Ｙ搬送路３０により搬送される。

【0132】

すなわち、Ｘ軸方向への必要な量の搬送、これに続いてＹ軸方向への必要量の搬送が切り替わることで、方向転換装置１は、荷物２００の搬送方向の方向転換を行う。つまり、Ｘ搬送期間とＹ搬送期間とが、分かれている処理である。

【0133】

これに対して、Ｘ搬送期間とＹ搬送期間とは、Ｘ搬送期間の終了前にその一部が重複することもよい。

【0134】

図１０は、本発明の実施の形態２における搬送期間の重複の概念を示す概念図である。Ｘ帆走期間とＹ搬送期間とこの２つが重複する期間とを概念として理解しやすいように示している。

【0135】

Ｘ搬送期間においては、Ｘ回動制御部５がＸチェーンコンベヤ３を回動させて、荷物２００はＸ軸方向に移動する。所定位置まで荷物２００が到達する前に、Ｙ回動制御部６がＹチェーンコンベヤ４を回動させ始める。このとき、Ｘ回動制御部５もＸチェーンコンベヤ３の回動を行っている。すなわち、Ｘチェーンコンベヤ３とＹチェーンコンベヤ４との両方が回動している重複期間が生じる（Ｘ搬送期間とＹ搬送期間との重複期間）。

【0136】

この重複期間においては、荷物２００は、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれに交差する方向に搬送される。すなわち、荷物２００の移動曲線がカーブを有するようになる。

【0137】

その後、Ｘチェーンコンベヤ３は回動を停止して、Ｙチェーンコンベヤ４のみが回動を続ける。これにより、Ｙ軸方向に荷物２００が移動して、Ｙ搬送路３０に到達する。この後は、Ｙチェーンコンベヤ４も回動を停止する。Ｙ搬送路３０の搬送機構によって、荷物２００がＹ搬送路３０で搬送される。

【0138】

このようにＸ搬送期間とＹ搬送期間が重複することで、方向転換装置１での方向転換による搬送時間を短縮することができる。

【0139】

なお、実施の形態１～２で説明された搬送装置に用いられる方向転換装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

【符号の説明】

【0140】

１ 方向転換装置
２ 方向転換平面
３ Ｘチェーンコンベヤ
３１ Ｘローラー
４ Ｙチェーンコンベヤ
４１ Ｙローラー
５ Ｘ回動制御部
６ Ｙ回動制御部
８ 取り付け具
２０ Ｘ搬送路
３０ Ｙ搬送路
２００ 荷物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】