Našel jsem hlavní příčinu, proč moje vyhledávání nepoužilo shardovací klíč. Všechno je to o porovnávání.
Sdílení klíč vždy používá collation : { locale : "simple" } provést binární srovnání, zatímco v mém případě jsou moje kolekce a indexy navrženy tak, aby používaly "collation" : { "locale" : "en_US", "strength" : 2 } .
Po přepracování mé sbírky bez jakéhokoli řazení je nyní vše v pořádku.