JP7092115B2

JP7092115B2 - コンベヤベルト

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Publication number: JP7092115B2
Application number: JP2019511058A
Authority: JP
Inventors: 純宮島
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2037-11-13
Also published as: CN110461736B; CN110461736A; JPWO2018185966A1; WO2018185966A1

Description

本発明はコンベヤベルトに関する。

鉱山、採石場、土木建築現場などにおいて石炭、鉱石や土砂などの被搬送物を運搬するためにベルトコンベヤ装置が広く用いられている。
ベルトコンベヤ装置は、長尺状のフレームと、フレームの長手方向の両端に架け渡されたコンベヤベルトと、コンベヤベルトを支持する複数のガイドローラと、コンベヤベルトを走行させる駆動部とを含んで構成されている。
そして、コンベヤベルトの搬送面の両側には、フレームに設けられたガイドがコンベヤベルトの延在方向に沿って延在している。
このようなベルトコンベヤ装置において、被搬送物がコンベヤベルトの幅方向の中心から偏った箇所に積載されることにより、走行中のコンベヤベルトが蛇行する。
コンベヤベルトが蛇行すると、コンベヤベルトの縁部が周囲の構造物やフレームのガイドの特定箇所に長時間接触し続け、コンベヤベルトの縁部が接触した構造物やガイドの箇所が摩擦熱により高温となる。
構造物やガイドの箇所が高温になった状態でコンベヤベルトの走行が停止すると、コンベヤベルトの縁部が構造物やガイドの高温になった箇所に接触した状態で静止することから、コンベヤベルトの縁部の温度が上昇する。
そして、構造物やガイドの高温部分に接触した縁部の部分からコンベヤベルトに熱が伝達され、コンベヤベルトが熱により損傷するおそれがある。
このような熱によるコンベヤベルトの損傷を防止するため、コンベヤベルトの全体を、難燃性を有するゴム材料を用いて構成したものが提供されている（特許文献１）。
しかしながら、難燃性を有するゴム材料を用いたコンベヤベルトは、熱による損傷を抑制する効果はあるものの、材料コストが高くなりがちであり、また、耐摩耗性が高くないため耐久性を確保する上で不利がある。
このような不具合を解消するため、幅方向の両側部に、難燃性を有する難燃ゴム部を設けたコンベヤベルトが提案されている（特許文献２）。

特開２０１４－１１８４５９号公報特開２０００－２７２７２９号公報

しかしながら、コンベヤベルトの幅方向の両側部の平坦な側面に、難燃性を有するゴム材料で構成された難燃ゴム部を設けた場合、難燃性ゴムと、難燃性ゴムとは特性の異なる普通ゴムとの接合面はコンベヤベルトの厚さ方向に延在する単一の平面となり、接合面積が小さい。
ベルトコンベヤ装置では、コンベヤベルト上に被搬送物が積載された状態でガイドローラなどの上を走行するため、コンベヤベルトには常に応力が掛かっており、また、被搬送物の搬送方向の少なくとも上流端と下流端とで搬送方向の向きが変換され、この向きが変換される箇所では、湾曲変形するため被搬送物が積載された状態で掛かる応力とは異なる応力がコンベヤベルトに作用する。
しかもそれら応力は、コンベヤベルトの厚さ方向に作用する。

このようなことからコンベヤベルトの幅方向の両側部の平坦な側面に難燃ゴム部を設けた場合、接合面積が小さく、しかも作用する応力の方向に延在する接合面となることから、接合面での界面剥離が懸念され、何らかの対策が必要となる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、難燃性ゴムの接合強度を確保し、熱による損傷を抑制しつつ、耐久性の向上を図る上で有利なコンベヤベルトを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、芯体補強層と、前記芯体補強層を挟持する上面カバーゴム層と下面カバーゴム層とを有するベルト本体と、前記ベルト本体の幅方向の両側部に設けられ難燃性を有するゴム材料で構成された難燃ゴム部とを備えたコンベヤベルトであって、前記ベルト本体の両側部に前記ベルト本体に対する前記難燃ゴム部の接合面積を増加させる接合面積増加部を備え、前記接合面積増加部は、前記ベルト本体の両側部にそれぞれ設けられ前記ベルト本体の厚さ方向および幅方向の双方に対して傾斜すると共に互いに逆向きの２つの傾斜面を含んで構成され、前記芯体補強層は、複数の芯材と、それら芯材を覆うコートゴムとを含んで構成され、前記芯体補強層の幅方向の両側に、前記コートゴムから前記複数の芯材が突出し前記２つの傾斜面を通過して前記難燃ゴム部に埋設される芯材突出部が設けられ、前記接合面積増加部は、前記芯材突出部を構成する前記複数の芯材の表面を含んで構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、構造物やガイドの高温となった箇所に、停止したコンベヤベルトの縁部が接触した状態で静止した場合であっても、コンベヤベルトの縁部を構成する箇所は難燃ゴム部であり、コンベヤベルトの広い範囲が熱により損傷されることを抑制する上で有利となる。
また、難燃ゴム部の接合面が向きの異なる２つの傾斜面を含んで構成されているので、コンベヤベルトの本来の目的を達成するための、すなわち被搬送物を搬送するためのベルト本体の幅を大きく確保しつつ、同時に、難燃ゴム部の接合面積を大きく確保することができる。
また、難燃ゴム部の接合面を構成する向きの異なる２つの傾斜面は、コンベヤベルトの使用時にコンベヤベルトに作用する応力と交差する方向に延在しているので難燃ゴム部が剥離しにくい。
したがって、難燃ゴム部の接合面積が確保されて難燃ゴム部の接合強度を確保でき、しかも、難燃ゴム部の界面剥離を抑制し、コンベヤベルトの耐久性の向上を図る上で有利となる。

第１の実施の形態のコンベヤベルトをその幅方向と平行な面で破断した断面図である。第２の実施の形態のコンベヤベルトをその幅方向と平行な面で破断した断面図である。第３の実施の形態のコンベヤベルトをその幅方向と平行な面で破断した断面図である。第４の実施の形態のコンベヤベルトをその幅方向と平行な面で破断した断面図である。

以下、本発明の実施の形態のコンベヤベルトについて図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して第１の実施の形態から説明する。
コンベヤベルト１０Ａは、ベルト本体１８と、難燃ゴム部２０と、接合面積増加部２２Ａとを備えている。
ベルト本体１８は、芯体補強層１２と、上面カバーゴム層１４と、下面カバーゴム層１６とを含んで構成されている。
芯体補強層１２は、複数の芯材１２０２と、それら芯材１２０２を覆うコートゴム１２０４とを含んで構成されている。
芯材１２０２としては、スチールコード、帆布、有機繊維など従来公知の様々な材料が使用可能であり、本実施の形態では芯材１２０２としてスチールコードが用いられている。
芯体補強層１２は、コンベヤベルト１０Ａに加わる引張荷重を支え、コンベヤベルト１０Ａの張力を維持する部分である。
上面カバーゴム層１４と下面カバーゴム層１６とは、芯体補強層１２を覆い挟持している。
上面カバーゴム層１４は、被搬送物が積載され被搬送物を搬送する部分であり、下面カバーゴム層１６はコンベヤベルト１０Ａを支持する複数のローラと接触する部分である。
それら芯体補強層１２、上面カバーゴム層１４、下面カバーゴム層１６はそれぞれ一定の幅をもって延在しベルト本体１８が構成されている。

難燃ゴム部２０は、ベルト本体１８の幅方向の両側部に設けられている。
難燃ゴム部２０は、難燃性を有するゴム材料で形成され、ベルト本体１８を構成するゴム材料とは特性が異なる。
このような難燃性を有するゴム材料として、クロロプレンゴムなどの難燃性ゴムや、難燃剤を添加することで難燃性を持たせたゴムなど、従来公知の様々な材料が使用可能である。

接合面積増加部２２Ａは、ベルト本体１８に対する難燃ゴム部２０の接合面積を増加させるものである。
接合面積増加部２２Ａは、ベルト本体１８に設けられ、ベルト本体１８の厚さ方向および幅方向の双方に対して傾斜すると共に互いに逆向きの２つの上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂを含んで構成されている。
本実施の形態では、ベルト本体１８の両側部で上面カバーゴム層１４の上面と、下面カバーゴム層１６の下面とからベルト本体１８の幅方向外方に至るにつれてベルト本体１８の厚さを次第に減少させ難燃ゴム部２０に埋設される凸部２６が形成され、上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂは、凸部２６の表面で構成されている。

より詳細に説明すると、上傾斜面２４Ａは、上面カバーゴム層１４に形成され、上面カバーゴム層１４の上面の幅方向の両端を始点Ｐ１とし、始点Ｐ１からコンベヤベルト１０Ａの幅方向の両端に至るにつれて下面カバーゴム層１６の下面に近づく方向に変位するように形成されている。
また、下傾斜面２４Ｂは、下面カバーゴム層１６から上面カバーゴム層１４にわたって形成され、下面カバーゴム層１６の下面の幅方向の両端を始点Ｐ２とし、始点Ｐ２からコンベヤベルト１０Ａの幅方向の両端に至るにつれて上面カバーゴム層１４の上面に近づく方向に変位するように形成されている。
難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ１までの距離と、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ２までの距離は等しく、上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂの交点Ｐ３は、コンベヤベルト１０Ａの厚さ方向の中心に位置している。したがって、始点Ｐ１、Ｐ２、交点Ｐ３からなる三角形は、始点Ｐ１、Ｐ２間を底辺とする二等辺三角形である。
このように凸部２６の形状を、コンベヤベルト１０Ａの厚さの中心を通る中心線に対して対称な形状とすることで、難燃ゴム部２０に剥す方向の力が作用した場合に、その力を上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂとで均等に受けることができ、難燃ゴム部２０の剥がれを防止する上で有利となっている。
なお、凸部２６は難燃ゴム部２０に埋設されており、難燃ゴム部２０には上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂに対応する上下の傾斜面２０Ａ、２０Ｂが形成され、それら上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂ、２０Ａ、２０Ｂどうしは接合されている。

次に作用効果について説明する。
ベルトコンベヤ装置において走行中のコンベヤベルト１０Ａが蛇行して周囲の構造物やガイドに接触して摩擦を生じることで、構造物やガイドが部分的に高温となる。
構造物やガイドが部分的に高温になった状態でコンベヤベルト１０Ａの走行が停止すると、高温となった構造物やガイドの箇所に停止した状態のコンベヤベルト１０Ａの縁部が接触することから、コンベヤベルト１０Ａの縁部の温度が上昇していく。
本実施の形態によれば、コンベヤベルト１０Ａの縁部は難燃ゴム部２０で形成されているため、熱を難燃ゴム部２０で受けることになり、熱がコンベヤベルト１０Ａの広い範囲に伝導され、コンベヤベルト１０Ａの広い範囲が損傷されることを抑制する上で有利となる。
また、難燃ゴム部２０の接合面が上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂで形成されているので、コンベヤベルト１０Ａの本来の目的を達成するための、すなわち被搬送物を搬送するためのベルト本体１８の幅を大きく確保しつつ、同時に、難燃ゴム部２０の接合面積を大きく確保することができる。
また、上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂは、コンベヤベルト１０Ａの使用時にコンベヤベルト１０Ａに作用する応力と交差する方向で互いに異なった方向に延在しているので、ベルト本体１８を構成するゴム材料と特性の異なるゴム材料で形成された難燃ゴム部２０がベルト本体１８から剥離しにくい。
したがって、難燃ゴム部２０の接合面積が確保されて難燃ゴム部２０の接合強度を確保でき、しかも、難燃ゴム部２０の界面剥離を抑制し、コンベヤベル１０Ａの耐久性の向上を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に、図２を参照して第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同様な箇所に同一の符号を付してその説明を省略し、異なった点を重点的に説明する。
第２の実施の形態のコンベヤベルト１０Ｂは、ベルト本体１８の両側部で上面カバーゴム層１４の上面と、下面カバーゴム層１６の下面とからベルト本体１８の幅方向中央に至るにつれてベルト本体１８の厚さを次第に減少させ難燃ゴム部２０が埋設される凹部２８が形成され、接合面積増加部２２Ｂを構成する上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂは、凹部２８の表面で形成されている。

より詳細に説明すると、上傾斜面２４Ａは、上面カバーゴム層１４に形成され、上面カバーゴム層１４の上面の幅方向の両端を始点Ｐ１とし、始点Ｐ１からコンベヤベルト１０Ａの幅方向中央に至るにつれて下面カバーゴム層１６の下面に近づく方向に変位するように形成されている。
また、下傾斜面２４Ｂは、下面カバーゴム層１６から上面カバーゴム層１４にわたって形成され、下面カバーゴム層１６の下面の幅方向の両端を始点Ｐ２とし、始点Ｐ２からコンベヤベルト１０Ａの幅方向中央に至るにつれて上面カバーゴム層１４の上面に近づく方向に変位するように形成されている。
第２の実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ１までの距離と、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ２までの距離は等しく、上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂの交点Ｐ３は、コンベヤベルト１０Ａの厚さ方向の中心に位置している。したがって、始点Ｐ１、Ｐ２、交点Ｐ３からなる三角形は、始点Ｐ１、Ｐ２間を底辺とする二等辺三角形である。
このように凹部２８の形状を、コンベヤベルト１０Ａの厚さの中心を通る中心線に対して対称な形状とすることで、難燃ゴム部２０に剥す方向の力が作用した場合に、その力を上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂとで均等に受けることができ、難燃ゴム部２０の剥がれを防止する上で有利となっている。
なお、難燃ゴム部２０には上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂに対応する上下の傾斜面２０Ａ、２０Ｂが形成され、それら上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂ、２０Ａ、２０Ｂどうしは接合されている。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。

（第３の実施の形態）
次に、図３を参照して第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態のコンベヤベルト１０Ｃは、第１の実施の形態の変形例であり、接合面積増加部２２Ｃの構成が第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、芯体補強層１２の幅方向の両側に、コートゴム１２０４から複数の芯材１２０２が突出し難燃ゴム部２０に埋設される芯材突出部１２０２Ａが設けられ、接合面積増加部２２Ｃは、芯材突出部１２０２Ａを含んで構成されている。
すなわち、接合面積増加部２２Ｃは、凸部２６の表面を構成する上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂと、芯材突出部１２０２Ａを構成する複数の芯材１２０２とで構成されている。

第３の実施の形態では、上傾斜面２４Ａは、上面カバーゴム層１４および芯体補強層１２（詳細には芯体補強層１２のコートゴム１２０４）に形成され、上面カバーゴム層１４の上面の幅方向の両端からコンベヤベルト１０Ｃの幅方向の両端に至るにつれて下面カバーゴム層１６に近づく方向に変位するように形成されている。
また、下傾斜面２４Ｂは、下面カバーゴム層１６および芯体補強層１２（詳細には芯体補強層１２のコートゴム１２０４）に形成され、下面カバーゴム層１６の下面の幅方向の両端からコンベヤベルト１０Ｃの幅方向の両端に至るにつれて上面カバーゴム層１４に近づく方向に変位するように形成されている。
第３の実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ１までの距離と、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ２までの距離は等しく、上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂの交点Ｐ３は、コンベヤベルト１０Ａの厚さ方向の中心に位置し、始点Ｐ１、Ｐ２、交点Ｐ３からなる三角形は、始点Ｐ１、Ｐ２間を底辺とする二等辺三角形である。
このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な効果が奏される他、難燃ゴム部２０に埋設される芯材突出部１２０２Ａが設けられているので、難燃ゴム部２０の接合強度を確保する上でより有利となる。
また、コートゴム１２０４を含んだ芯体補強層１２の幅方向の両側を難燃ゴム部２０に埋設してもよいが、本実施の形態のように構成すると、芯材突出部１２０２Ａを構成する複数の芯材１２０２の表面積により難燃ゴム部２０の接合面積を大きく確保することができ、難燃ゴム部２０の接合強度を確保する上でより有利となる。

（第４の実施の形態）
次に、図４を参照して第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態のコンベヤベルト１０Ｄは、第２の実施の形態の変形例であり、接合面積増加部２２Ｄの構成が第２の実施の形態と異なっている。
すなわち、芯体補強層１２の幅方向の両側に、コートゴム１２０４から複数の芯材１２０２が突出し難燃ゴム部２０に埋設される芯材突出部１２０２Ａが設けられ、接合面積増加部２２Ｄは、芯材突出部１２０２Ａを含んで構成されている。
すなわち、接合面積増加部２２Ｄは、凹部２８の表面を構成する上下の傾斜面２４Ａ、２４Ｂと、芯材突出部１２０２Ａを構成する複数の芯材１２０２とで構成されている。

第４の実施の形態では、上傾斜面２４Ａは、上面カバーゴム層１４および芯体補強層１２（詳細には芯体補強層１２のコートゴム１２０４）に形成され、上面カバーゴム層１４の上面の幅方向の両端からコンベヤベルト１０Ｃの幅方向中央に至るにつれて下面カバーゴム層１６に近づく方向に変位するように形成されている。
また、下傾斜面２４Ｂは、下面カバーゴム層１６および芯体補強層１２（詳細には芯体補強層１２のコートゴム１２０４）に形成され、下面カバーゴム層１６の下面の幅方向の両端からコンベヤベルト１０Ｃの幅方向中央に至るにつれて上面カバーゴム層１４に近づく方向に変位するように形成されている。
第４の実施の形態でも第２の実施の形態と同様に、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ１までの距離と、難燃ゴム部２０の幅方向の端部から始点Ｐ２までの距離は等しく、上傾斜面２４Ａと下傾斜面２４Ｂの交点Ｐ３は、コンベヤベルト１０Ａの厚さ方向の中心に位置し、始点Ｐ１、Ｐ２、交点Ｐ３からなる三角形は、始点Ｐ１、Ｐ２間を底辺とする二等辺三角形である。
このような第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様な効果が奏される他、難燃ゴム部２０に埋設される芯材突出部１２０２Ａが設けられているので、難燃ゴム部２０の接合強度を確保する上でより有利となる。
また、コートゴム１２０４を含んだ芯体補強層１２の幅方向の両側を難燃ゴム部２０に埋設してもよいが、本実施の形態のように構成すると、芯材突出部１２０２Ａを構成する複数の芯材１２０２の表面積により難燃ゴム部２０の接合面積を大きく確保することができ、難燃ゴム部２０の接合強度を確保する上でより有利となる。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄコンベヤベルト
１２芯体補強層
１４上面カバーゴム層
１６下面カバーゴム層
２０難燃ゴム部
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ接合面積増加部
２４Ａ上傾斜面
２４Ｂ下傾斜面
２６凸部
２８凹部

Claims

芯体補強層と、前記芯体補強層を挟持する上面カバーゴム層と下面カバーゴム層とを有するベルト本体と、前記ベルト本体の幅方向の両側部に設けられ難燃性を有するゴム材料で構成された難燃ゴム部とを備えたコンベヤベルトであって、
前記ベルト本体の両側部に前記ベルト本体に対する前記難燃ゴム部の接合面積を増加させる接合面積増加部を備え、
前記接合面積増加部は、前記ベルト本体の両側部にそれぞれ設けられ前記ベルト本体の厚さ方向および幅方向の双方に対して傾斜すると共に互いに逆向きの２つの傾斜面を含んで構成され、
前記芯体補強層は、複数の芯材と、それら芯材を覆うコートゴムとを含んで構成され、
前記芯体補強層の幅方向の両側に、前記コートゴムから前記複数の芯材が突出し前記２つの傾斜面を通過して前記難燃ゴム部に埋設される芯材突出部が設けられ、
前記接合面積増加部は、前記芯材突出部を構成する前記複数の芯材の表面を含んで構成されている、
ことを特徴とするコンベヤベルト。
前記ベルト本体の両側部で前記上面カバーゴム層の上面と、前記下面カバーゴム層の下面とから前記ベルト本体の幅方向外方に至るにつれて前記ベルト本体の厚さを次第に減少させ前記難燃ゴム部に埋設される凸部が形成され、
前記２つの傾斜面は、前記凸部の表面を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルト。
前記凸部は、前記上面カバーゴム層および前記芯体補強層の前記コートゴムに形成され前記上面カバーゴム層の上面の幅方向の両端から前記コンベヤベルトの幅方向の両端に至るにつれて前記下面カバーゴム層に近づく方向に変位する上傾斜面と、前記下面カバーゴム層から前記芯体補強層の前記コートゴムにわたって形成され前記下面カバーゴム層の下面の幅方向の両端から前記コンベヤベルトの幅方向の両端に至るにつれて前記上面カバーゴム層に近づく方向に変位する下傾斜面とを含んで形成され、
前記２つの傾斜面は、前記上傾斜面と前記下傾斜面とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載のコンベヤベルト。
前記ベルト本体の両側部で前記上面カバーゴム層の上面と、前記下面カバーゴム層の下面とから前記ベルト本体の幅方向中央に至るにつれて前記ベルト本体の厚さを次第に減少させ前記難燃ゴム部が埋設される凹部が形成され、
前記２つの傾斜面は、前記凹部の表面を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルト。
前記凹部は、前記上面カバーゴム層および前記芯体補強層の前記コートゴムに形成され前記上面カバーゴム層の上面の幅方向の両端から前記コンベヤベルトの幅方向中央に至るにつれて前記下面カバーゴム層に近づく方向に変位する上傾斜面と、前記下面カバーゴム層から前記芯体補強層の前記コートゴムにわたって形成され前記下面カバーゴム層の下面の幅方向の両端から前記コンベヤベルトの幅方向中央に至るにつれて前記上面カバーゴム層に近づく方向に変位する下傾斜面とを含んで形成され、
前記２つの傾斜面は、前記上傾斜面と前記下傾斜面とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項４記載のコンベヤベルト。