急傾斜コンベヤベルト
【課題】フランジの屈曲耐久性を向上させた急傾斜コンベヤベルトを提供する。
【解決手段】ベースベルト７の搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジ４を立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、フランジ４のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面６を、側面視でフランジベース７に向かって半径Ｒ１の円弧状に窪ませた形状にして、コンベヤベルトが屈曲する際の歪みを低減させる。
【解決手段】ベースベルト７の搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジ４を立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、フランジ４のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面６を、側面視でフランジベース７に向かって半径Ｒ１の円弧状に窪ませた形状にして、コンベヤベルトが屈曲する際の歪みを低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、急傾斜コンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、フランジの屈曲耐久性を向上させた急傾斜コンベヤベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭、土砂、セメント等を急勾配で下方位置から上方位置まで搬送するために使用する急傾斜コンベヤベルトが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。図１に示すように、急傾斜コンベヤベルト１は、ベースベルト２の搬送面に多数のクリート３をベルト長手方向に一定間隔で立設し、これらクリート３を挟むように搬送面の両端部に波形形状のフランジ４を立設した構造になっている。フランジ４は、フランジベース７とフランジ本体５とで構成され、フランジベース７がベースベルト２に接合されている。
【０００３】
急傾斜コンベヤベルト１は、図２に例示するように、駆動プーリ２３とテールプーリ２４との間に張設されて、ベルト長手方向中途に配置されたディスクローラ２５により支持される。そして、下方位置でクリート３とクリート３との間に投入された被搬送物Ｃが、上方位置まで搬送される。急傾斜コンベヤベルト１が、駆動プーリ２３、テールプーリ２４およびディスクローラ２５の回りを通過して屈曲する際には、フランジ４に曲げ応力が生じる。フランジ頂面６には、特に大きな曲げ応力が生じるため、引張りの曲げ応力によってクラックが発生し易くなり、繰り返し曲げ応力が生じることによってクラックが成長する。このようなクラックが発生した部分を補修するのは難しく、また、新品に交換すれば多大な費用が必要になるため、フランジ４の屈曲耐久性を向上させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４１８６号公報
【特許文献２】特開２００８−９４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、フランジの屈曲耐久性を向上させた急傾斜コンベヤベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の急傾斜コンベヤベルトは、ベースベルトの搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように前記搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジを立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、前記フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ベースベルトの搬送面のベルト幅方向両端部に立設した波形形状のフランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたので、コンベヤベルトがプーリ等の回りを通過して屈曲する際のこの部分の歪みを低減させることができる。フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍は、コンベヤベルトが屈曲する際に、最大の歪が生じる部分であるが、窪ませた形状にして歪みが低減することにより、繰り返し屈曲してもこの部分にクラックが生じ難くなる。これに伴なって、フランジの屈曲耐久性を向上させることが可能になる。
【０００８】
ここで、前記フランジのベルト外側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した仕様にすることもできる。この仕様にした場合、この補強材によって、フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍に生じる歪が低減されるので、フランジの屈曲耐久性をより向上させることができる。
【０００９】
さらに、前記フランジのベルト内側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した仕様にすることもできる。この仕様にした場合、この補強材によって、フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍に生じる歪がさらに低減されるので、フランジの屈曲耐久性をより一段と向上させることができる。
【００１０】
前記補強材には、例えば、ナイロン製の帆布を用いる。ナイロン製の帆布は伸縮性に優れているので、繰り返し屈曲を受ける部分の歪を緩和するには適している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】急傾斜コンベヤベルトを例示する一部切り欠き斜視図である。
【図２】急傾斜コンベヤベルトの使用状態を例示する説明図である。
【図３】本発明の急傾斜コンベヤベルトのフランジを例示する平面図である。
【図４】図３のフランジのベルト外側の側面図である。
【図５】図３のフランジの変形例のベルト外側の側面図である。
【図６】フランジの試験サンプルを例示する平面図である。
【図７】図６の試験サンプルのベルト内側を例示する側面図である。
【図８】図６の試験サンプルのベルト外側を例示する側面図である。
【図９】フランジの屈曲耐久性評価装置の全体概要図である。
【図１０】図９の試験サンプルを巻き付け部材に巻き付けて屈曲させた状態を例示する側面図である。
【図１１】先端保持具の周辺を示す側面図である。
【図１２】先端保持具を試験サンプルに取り付ける状態を例示する説明図である。
【図１３】屈曲させた試験サンプルのベルト外側を例示する側面図である。
【図１４】試験サンプルの屈曲回数Ｎと、クラック長さＬとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の急傾斜コンベヤベルトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
通常、急傾斜コンベヤベルト１のフランジ４は、図６〜図８に例示する形状になっている。図７に例示するように、フランジ本体５のベルト内側では、凹面５ｂの幅（隣り合う凸面５ａの間隔）が、頂面６側に比してフランジベース７の近傍で狭くなっている。フランジ本体５のベルト内側には、被搬送物Ｃが収容されるので、隣り合う凸面５ａの間に被搬送物Ｃが詰まり難くするために、このような形状になっている。また、図８に例示するように、フランジ本体５のベルト内側の形状に対応して、フランジ本体５のベルト外側では、凸面５ｃの幅（隣り合う凹面５ｄの間隔）が、頂面６側に比してフランジベース７の近傍で狭くなっている。フランジ本体５の頂面６は、側面視で直線状になっている。
【００１４】
このフランジ４は、急傾斜コンベヤベルト１がプーリ２３、２４等の回りを通過して繰り返し屈曲を受けると、フランジ４の頂面６にクラックが発生する。クラックが発生し易い場所を、より詳しく把握することがフランジ４の屈曲耐久性を向上させるには、重要である。そこで、この仕様のフランジ４を試験サンプルＴとして、以下のとおり、繰り返し屈曲させて、クラックの発生場所を確認した。
【００１５】
フランジ４の屈曲耐久性を評価するには、図９、１０に例示した屈曲耐久性評価装置９（以下、評価装置９という）を用いた。この評価装置９は、架台１０を有していて、架台１０のベース板１０ａには、２つのスイング支軸１５が間隔をあけて（図９では奥行き方向に間隔をあけて）固設されるとともに、巻き付け部材２０が固定具２１を介して設置されている。巻き付け部材２０の表面は円弧状であり、実使用でのプーリや支持ローラに対応するものである。
【００１６】
それぞれのスイング支軸１５には、スイングロッド１４の長手方向中途が軸支されていて、スイングロッド１４がスイング支軸１５を中心にしてスイングできるようになっている。互いのスイングロッド１４の下端部は、横ロッド１４ｂで連結されていて、横ロッド１４ｂには連結ロッド１３の一端部が回転可能に連結されている。連結ロッド１３の他端部には、回転ロッド１２の先端部がピン結合されている。回転ロッド１２の基端部は、架台１０に設置されたモータ１１の回転軸に固定されている。
【００１７】
また、ベース板１０ａには、試験サンプルＴの一端部をベース板１０ａに固定するサンプル固定具１６が設置されている。サンプル固定具１６は、金属板や固定ボルト等により構成される。
【００１８】
スイングロッド１４の先端部には、試験サンプルＴの他端部を保持する端部保持具１７が回転可能かつ、ロッド長手方向に移動可能に取り付けられている。端部保持具１７は、図１１、１２に例示するように、受台１８とＬ字状のカバー体１９と、両者を連結する固定ボルト等とにより構成されている。受台１８に設けられた支持突起１８ａが、スイングロッド１４の先端部に形成された長穴１４ａを挿通することによって、端部保持具１７が回転可能かつ、ロッド長手方向に移動可能にスイングロッド１４に取り付けられている。
【００１９】
試験サンプルＴを端部保持具１７に取り付けるには、図１２に例示するように、カバー体１９の底面と受台１８との間にフランジベース７を挟んでボルト等で締結する。また、カバー体１９の立面とフランジ本体５とをボルト等で締結する。
【００２０】
試験サンプルＴのフランジベース７の一方端（下端）は、図９に示すように、ベース板１０ａに固定された巻き付け部材２０の円弧状の表面の下端と、略一致する位置に設定される。この位置の近傍にスイング支軸１５が配置されている。試験サンプルＴは鉛直に立った状態で配置され、その下端部がベース板１０ａに固定されるとともに、上端部が端部保持具１７によって保持されてセッティングされている。セッティングした試験サンプルＴのフランジベース７が直線状になっている状態を、スタート状態として設定した。
【００２１】
図９のとおり試験サンプルＴを評価装置９にセッティングした後、モータ１１を稼働させると、図１０に例示するように、回転ロッド１２および連結ロッド１３を介して、スイングロッド１４がスイング支軸１５を中心にスイングする。このスイングロッド１４のスイングによって、試験サンプルＴのフランジベース７が、巻き付け部材２０の表面に押圧されて、試験サンプルＴが図１３に例示するように屈曲する。モータ１１が稼働している間は、試験サンプルＴが、スタート状態と巻き付け部材２０の円弧状の表面に押圧して屈曲させた状態との間で繰り返し屈曲する。
【００２２】
スイングロッド１４がスイングした際には、支持突起１８ａは長穴１４ａの中で自由に動けるので、端部保持具１７はスイングロッド１４の動きに応じて、支持突起１８ａを中心にして自由に回転するとともにロッド長手方向に移動する。ここで、端部保持具１７がスイングロッド１４に対して移動不能に取り付けられていると、スイングロッド１４がスイングしてフランジベース７が巻き付け部材２０の表面に押圧されて屈曲する際に、試験サンプルＴは引張られることになる。また、端部保持具１７がスイングロッド１４に対して回転不能に取り付けられていると、スイングロッド１４がスイングしてフランジベース７が巻き付け部材２０の表面に押圧されて屈曲する際に、試験サンプルＴには局部的な曲げが生じる。このような引張りや局部的な曲げは、コンベヤベルト１がプーリ回りを通過して屈曲する際とは異なる挙動である。
【００２３】
試験サンプルＴには、上記のような不要な引張りや不要な局部的な曲げが生じることなく、コンベヤベルト１がプーリ回りを通過して屈曲する実使用の状況と同様に、試験サンプルＴのフランジベース７を、プーリ等に相当する巻き付け部材２０の表面に押圧して屈曲させることができる。それ故、試験サンプルＴを使用しながらも、フランジ４の屈曲耐久性を精度よく評価することが可能になる。
【００２４】
この屈曲耐久性の評価の結果、フランジ本体５にクラックが最初に生じるのは、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６（図６および図１３のＡ部の位置）であることが判明した。その後、ベルト内側の凹面５ｂの頂面６（図６のＢ部の位置）のやや下方位置にクラックが生じた。この頂面６のやや下方位置とは、頂面６から２０ｍｍ程度下方の位置である。
【００２５】
クラックの成長速度は、図１４に示すとおり、ベルト外側とベルト内側とで異なっていて、ベルト外側では屈曲回数が３５０万回程度でクラックの成長が止まることがわかった。フランジ本体５のベルト外側とベルト内側とでクラックの発生時期が異なるのは、フランジ本体５の下端部（フランジベース７）近傍の形状の違いに起因するためと考えられる。当初は、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６の歪みが最も大きいため、初めにこの部分にクラックが発生し、クラックが発生することによってその歪が緩和されて、ベルト内側の凹面５ｂの頂面６のやや下方位置の歪みが最も大きくなるためであると考えられる。
【００２６】
そこで本発明では、上記知見に基づいて、図１に例示した急傾斜コンベヤベルト１において、フランジ４の仕様を図３、図４に例示するようにしている。即ち、フランジ４を構成するフランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６を、側面視でフランジベース７に向かって半径Ｒ１の円弧状に窪ませた形状にしている。半径Ｒ１のサイズは、例えば、５ｍｍ〜５０ｍｍ程度、さらに好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。
【００２７】
従来、歪みが最も大きかったベルト外側の凹面５ｄの頂面６に相当する部分を、このように窪ませた形状にすることにより、フランジ４が屈曲した際のこの部分歪みが低減して、曲げ応力が広い範囲に分散するためクラックが生じ難くなる。それ故、フランジ４の屈曲耐久性が向上することになる。
【００２８】
側面視で半径Ｒ１の円弧状に形成した部分は、隣接する頂面６に対して、半径Ｒ２の円弧状で滑らかに連続させることが好ましい。滑らかに連続させることにより、フランジ４が屈曲した際の応力集中を防止できる。
【００２９】
この実施形態では、フランジ本体５のベルト内側の凹面５ｂおよびベルト外側の凸面５ｃに相当する部分の頂面６は、側面視でフランジベース７と平行で直線状になっているが、この部分の頂面６を、フランジベース７に向かって円弧状に窪ませた形状にすることもできる。この仕様にした場合、この円弧状に窪ませた形状の半径は、半径Ｒ１よりも小さくして、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６に応力集中が生じないようにする。
【００３０】
また、本発明では、図５に例示するように、フランジ４を構成するフランジ本体５のベルト外側の頂面６近傍に、補強材８をベルト長手方向に延設することもできる。この頂面６近傍とは、頂面６から頂面６の１００ｍｍ下方位置までの範囲であり、この範囲に補強材８を設ける。補強材８は、この範囲でフランジ本体５に埋設することもでき、フランジ本体５の表面に貼り付けることもできる。補強材８の幅は、例えば２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度である。
【００３１】
この仕様にした場合、補強材８によって、フランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６近傍に生じる歪が低減されるので、フランジ４の屈曲耐久性をより向上させることができる。
【００３２】
フランジ本体５のベルト外側の頂面６近傍に加えて、フランジ本体５のベルト内側の頂面６近傍にも、補強材８をベルト長手方向に延設することもできる。この仕様にした場合、この補強材８によって、フランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６近傍に生じる歪がさらに低減されるので、フランジ４の屈曲耐久性をより一段と向上させることができる。
【００３３】
補強材８としては種々の繊維帆布等を用いることができるが、繰り返し屈曲を受ける部分に設けられるので伸縮性のある部材が好ましい。例えば、ナイロン製の帆布が補強材８として好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 急傾斜コンベヤベルト
２ ベースベルト
３ クリート
４ フランジ
５ フランジ本体
５ａ ベルト内側の凸面
５ｂ ベルト内側の凹面
５ｃ ベルト外側の凸面
５ｄ ベルト外側の凹面
６ フランジ頂面
７ フランジベース
８ 補強材
９ 評価装置
１０ 架台
１０ａ ベース板
１１ モータ
１２ 回転ロッド
１３ 連結ロッド
１４ スイングロッド
１４ａ 長穴
１４ｂ 横ロッド
１５ スイング支軸
１６ サンプル固定具
１７ 端部保持具
１８ 受台
１８ａ 支持突起
１９ カバー体
２０ 巻き付け部材
２１ 固定具
２２ フランジベース
２３ 駆動プーリ
２４ テールプーリ
２５ ディスクローラ
Ｔ 試験サンプル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、急傾斜コンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、フランジの屈曲耐久性を向上させた急傾斜コンベヤベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭、土砂、セメント等を急勾配で下方位置から上方位置まで搬送するために使用する急傾斜コンベヤベルトが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。図１に示すように、急傾斜コンベヤベルト１は、ベースベルト２の搬送面に多数のクリート３をベルト長手方向に一定間隔で立設し、これらクリート３を挟むように搬送面の両端部に波形形状のフランジ４を立設した構造になっている。フランジ４は、フランジベース７とフランジ本体５とで構成され、フランジベース７がベースベルト２に接合されている。
【０００３】
急傾斜コンベヤベルト１は、図２に例示するように、駆動プーリ２３とテールプーリ２４との間に張設されて、ベルト長手方向中途に配置されたディスクローラ２５により支持される。そして、下方位置でクリート３とクリート３との間に投入された被搬送物Ｃが、上方位置まで搬送される。急傾斜コンベヤベルト１が、駆動プーリ２３、テールプーリ２４およびディスクローラ２５の回りを通過して屈曲する際には、フランジ４に曲げ応力が生じる。フランジ頂面６には、特に大きな曲げ応力が生じるため、引張りの曲げ応力によってクラックが発生し易くなり、繰り返し曲げ応力が生じることによってクラックが成長する。このようなクラックが発生した部分を補修するのは難しく、また、新品に交換すれば多大な費用が必要になるため、フランジ４の屈曲耐久性を向上させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４１８６号公報
【特許文献２】特開２００８−９４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、フランジの屈曲耐久性を向上させた急傾斜コンベヤベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の急傾斜コンベヤベルトは、ベースベルトの搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように前記搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジを立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、前記フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ベースベルトの搬送面のベルト幅方向両端部に立設した波形形状のフランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたので、コンベヤベルトがプーリ等の回りを通過して屈曲する際のこの部分の歪みを低減させることができる。フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍は、コンベヤベルトが屈曲する際に、最大の歪が生じる部分であるが、窪ませた形状にして歪みが低減することにより、繰り返し屈曲してもこの部分にクラックが生じ難くなる。これに伴なって、フランジの屈曲耐久性を向上させることが可能になる。
【０００８】
ここで、前記フランジのベルト外側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した仕様にすることもできる。この仕様にした場合、この補強材によって、フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍に生じる歪が低減されるので、フランジの屈曲耐久性をより向上させることができる。
【０００９】
さらに、前記フランジのベルト内側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した仕様にすることもできる。この仕様にした場合、この補強材によって、フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面近傍に生じる歪がさらに低減されるので、フランジの屈曲耐久性をより一段と向上させることができる。
【００１０】
前記補強材には、例えば、ナイロン製の帆布を用いる。ナイロン製の帆布は伸縮性に優れているので、繰り返し屈曲を受ける部分の歪を緩和するには適している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】急傾斜コンベヤベルトを例示する一部切り欠き斜視図である。
【図２】急傾斜コンベヤベルトの使用状態を例示する説明図である。
【図３】本発明の急傾斜コンベヤベルトのフランジを例示する平面図である。
【図４】図３のフランジのベルト外側の側面図である。
【図５】図３のフランジの変形例のベルト外側の側面図である。
【図６】フランジの試験サンプルを例示する平面図である。
【図７】図６の試験サンプルのベルト内側を例示する側面図である。
【図８】図６の試験サンプルのベルト外側を例示する側面図である。
【図９】フランジの屈曲耐久性評価装置の全体概要図である。
【図１０】図９の試験サンプルを巻き付け部材に巻き付けて屈曲させた状態を例示する側面図である。
【図１１】先端保持具の周辺を示す側面図である。
【図１２】先端保持具を試験サンプルに取り付ける状態を例示する説明図である。
【図１３】屈曲させた試験サンプルのベルト外側を例示する側面図である。
【図１４】試験サンプルの屈曲回数Ｎと、クラック長さＬとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の急傾斜コンベヤベルトを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
通常、急傾斜コンベヤベルト１のフランジ４は、図６〜図８に例示する形状になっている。図７に例示するように、フランジ本体５のベルト内側では、凹面５ｂの幅（隣り合う凸面５ａの間隔）が、頂面６側に比してフランジベース７の近傍で狭くなっている。フランジ本体５のベルト内側には、被搬送物Ｃが収容されるので、隣り合う凸面５ａの間に被搬送物Ｃが詰まり難くするために、このような形状になっている。また、図８に例示するように、フランジ本体５のベルト内側の形状に対応して、フランジ本体５のベルト外側では、凸面５ｃの幅（隣り合う凹面５ｄの間隔）が、頂面６側に比してフランジベース７の近傍で狭くなっている。フランジ本体５の頂面６は、側面視で直線状になっている。
【００１４】
このフランジ４は、急傾斜コンベヤベルト１がプーリ２３、２４等の回りを通過して繰り返し屈曲を受けると、フランジ４の頂面６にクラックが発生する。クラックが発生し易い場所を、より詳しく把握することがフランジ４の屈曲耐久性を向上させるには、重要である。そこで、この仕様のフランジ４を試験サンプルＴとして、以下のとおり、繰り返し屈曲させて、クラックの発生場所を確認した。
【００１５】
フランジ４の屈曲耐久性を評価するには、図９、１０に例示した屈曲耐久性評価装置９（以下、評価装置９という）を用いた。この評価装置９は、架台１０を有していて、架台１０のベース板１０ａには、２つのスイング支軸１５が間隔をあけて（図９では奥行き方向に間隔をあけて）固設されるとともに、巻き付け部材２０が固定具２１を介して設置されている。巻き付け部材２０の表面は円弧状であり、実使用でのプーリや支持ローラに対応するものである。
【００１６】
それぞれのスイング支軸１５には、スイングロッド１４の長手方向中途が軸支されていて、スイングロッド１４がスイング支軸１５を中心にしてスイングできるようになっている。互いのスイングロッド１４の下端部は、横ロッド１４ｂで連結されていて、横ロッド１４ｂには連結ロッド１３の一端部が回転可能に連結されている。連結ロッド１３の他端部には、回転ロッド１２の先端部がピン結合されている。回転ロッド１２の基端部は、架台１０に設置されたモータ１１の回転軸に固定されている。
【００１７】
また、ベース板１０ａには、試験サンプルＴの一端部をベース板１０ａに固定するサンプル固定具１６が設置されている。サンプル固定具１６は、金属板や固定ボルト等により構成される。
【００１８】
スイングロッド１４の先端部には、試験サンプルＴの他端部を保持する端部保持具１７が回転可能かつ、ロッド長手方向に移動可能に取り付けられている。端部保持具１７は、図１１、１２に例示するように、受台１８とＬ字状のカバー体１９と、両者を連結する固定ボルト等とにより構成されている。受台１８に設けられた支持突起１８ａが、スイングロッド１４の先端部に形成された長穴１４ａを挿通することによって、端部保持具１７が回転可能かつ、ロッド長手方向に移動可能にスイングロッド１４に取り付けられている。
【００１９】
試験サンプルＴを端部保持具１７に取り付けるには、図１２に例示するように、カバー体１９の底面と受台１８との間にフランジベース７を挟んでボルト等で締結する。また、カバー体１９の立面とフランジ本体５とをボルト等で締結する。
【００２０】
試験サンプルＴのフランジベース７の一方端（下端）は、図９に示すように、ベース板１０ａに固定された巻き付け部材２０の円弧状の表面の下端と、略一致する位置に設定される。この位置の近傍にスイング支軸１５が配置されている。試験サンプルＴは鉛直に立った状態で配置され、その下端部がベース板１０ａに固定されるとともに、上端部が端部保持具１７によって保持されてセッティングされている。セッティングした試験サンプルＴのフランジベース７が直線状になっている状態を、スタート状態として設定した。
【００２１】
図９のとおり試験サンプルＴを評価装置９にセッティングした後、モータ１１を稼働させると、図１０に例示するように、回転ロッド１２および連結ロッド１３を介して、スイングロッド１４がスイング支軸１５を中心にスイングする。このスイングロッド１４のスイングによって、試験サンプルＴのフランジベース７が、巻き付け部材２０の表面に押圧されて、試験サンプルＴが図１３に例示するように屈曲する。モータ１１が稼働している間は、試験サンプルＴが、スタート状態と巻き付け部材２０の円弧状の表面に押圧して屈曲させた状態との間で繰り返し屈曲する。
【００２２】
スイングロッド１４がスイングした際には、支持突起１８ａは長穴１４ａの中で自由に動けるので、端部保持具１７はスイングロッド１４の動きに応じて、支持突起１８ａを中心にして自由に回転するとともにロッド長手方向に移動する。ここで、端部保持具１７がスイングロッド１４に対して移動不能に取り付けられていると、スイングロッド１４がスイングしてフランジベース７が巻き付け部材２０の表面に押圧されて屈曲する際に、試験サンプルＴは引張られることになる。また、端部保持具１７がスイングロッド１４に対して回転不能に取り付けられていると、スイングロッド１４がスイングしてフランジベース７が巻き付け部材２０の表面に押圧されて屈曲する際に、試験サンプルＴには局部的な曲げが生じる。このような引張りや局部的な曲げは、コンベヤベルト１がプーリ回りを通過して屈曲する際とは異なる挙動である。
【００２３】
試験サンプルＴには、上記のような不要な引張りや不要な局部的な曲げが生じることなく、コンベヤベルト１がプーリ回りを通過して屈曲する実使用の状況と同様に、試験サンプルＴのフランジベース７を、プーリ等に相当する巻き付け部材２０の表面に押圧して屈曲させることができる。それ故、試験サンプルＴを使用しながらも、フランジ４の屈曲耐久性を精度よく評価することが可能になる。
【００２４】
この屈曲耐久性の評価の結果、フランジ本体５にクラックが最初に生じるのは、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６（図６および図１３のＡ部の位置）であることが判明した。その後、ベルト内側の凹面５ｂの頂面６（図６のＢ部の位置）のやや下方位置にクラックが生じた。この頂面６のやや下方位置とは、頂面６から２０ｍｍ程度下方の位置である。
【００２５】
クラックの成長速度は、図１４に示すとおり、ベルト外側とベルト内側とで異なっていて、ベルト外側では屈曲回数が３５０万回程度でクラックの成長が止まることがわかった。フランジ本体５のベルト外側とベルト内側とでクラックの発生時期が異なるのは、フランジ本体５の下端部（フランジベース７）近傍の形状の違いに起因するためと考えられる。当初は、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６の歪みが最も大きいため、初めにこの部分にクラックが発生し、クラックが発生することによってその歪が緩和されて、ベルト内側の凹面５ｂの頂面６のやや下方位置の歪みが最も大きくなるためであると考えられる。
【００２６】
そこで本発明では、上記知見に基づいて、図１に例示した急傾斜コンベヤベルト１において、フランジ４の仕様を図３、図４に例示するようにしている。即ち、フランジ４を構成するフランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６を、側面視でフランジベース７に向かって半径Ｒ１の円弧状に窪ませた形状にしている。半径Ｒ１のサイズは、例えば、５ｍｍ〜５０ｍｍ程度、さらに好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。
【００２７】
従来、歪みが最も大きかったベルト外側の凹面５ｄの頂面６に相当する部分を、このように窪ませた形状にすることにより、フランジ４が屈曲した際のこの部分歪みが低減して、曲げ応力が広い範囲に分散するためクラックが生じ難くなる。それ故、フランジ４の屈曲耐久性が向上することになる。
【００２８】
側面視で半径Ｒ１の円弧状に形成した部分は、隣接する頂面６に対して、半径Ｒ２の円弧状で滑らかに連続させることが好ましい。滑らかに連続させることにより、フランジ４が屈曲した際の応力集中を防止できる。
【００２９】
この実施形態では、フランジ本体５のベルト内側の凹面５ｂおよびベルト外側の凸面５ｃに相当する部分の頂面６は、側面視でフランジベース７と平行で直線状になっているが、この部分の頂面６を、フランジベース７に向かって円弧状に窪ませた形状にすることもできる。この仕様にした場合、この円弧状に窪ませた形状の半径は、半径Ｒ１よりも小さくして、ベルト外側の凹面５ｄの頂面６に応力集中が生じないようにする。
【００３０】
また、本発明では、図５に例示するように、フランジ４を構成するフランジ本体５のベルト外側の頂面６近傍に、補強材８をベルト長手方向に延設することもできる。この頂面６近傍とは、頂面６から頂面６の１００ｍｍ下方位置までの範囲であり、この範囲に補強材８を設ける。補強材８は、この範囲でフランジ本体５に埋設することもでき、フランジ本体５の表面に貼り付けることもできる。補強材８の幅は、例えば２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度である。
【００３１】
この仕様にした場合、補強材８によって、フランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６近傍に生じる歪が低減されるので、フランジ４の屈曲耐久性をより向上させることができる。
【００３２】
フランジ本体５のベルト外側の頂面６近傍に加えて、フランジ本体５のベルト内側の頂面６近傍にも、補強材８をベルト長手方向に延設することもできる。この仕様にした場合、この補強材８によって、フランジ本体５のベルト外側の凹面５ｄおよびベルト内側の凸面５ａに相当する部分の頂面６近傍に生じる歪がさらに低減されるので、フランジ４の屈曲耐久性をより一段と向上させることができる。
【００３３】
補強材８としては種々の繊維帆布等を用いることができるが、繰り返し屈曲を受ける部分に設けられるので伸縮性のある部材が好ましい。例えば、ナイロン製の帆布が補強材８として好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 急傾斜コンベヤベルト
２ ベースベルト
３ クリート
４ フランジ
５ フランジ本体
５ａ ベルト内側の凸面
５ｂ ベルト内側の凹面
５ｃ ベルト外側の凸面
５ｄ ベルト外側の凹面
６ フランジ頂面
７ フランジベース
８ 補強材
９ 評価装置
１０ 架台
１０ａ ベース板
１１ モータ
１２ 回転ロッド
１３ 連結ロッド
１４ スイングロッド
１４ａ 長穴
１４ｂ 横ロッド
１５ スイング支軸
１６ サンプル固定具
１７ 端部保持具
１８ 受台
１８ａ 支持突起
１９ カバー体
２０ 巻き付け部材
２１ 固定具
２２ フランジベース
２３ 駆動プーリ
２４ テールプーリ
２５ ディスクローラ
Ｔ 試験サンプル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースベルトの搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように前記搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジを立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、前記フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたことを特徴とする急傾斜コンベヤベルト。
【請求項２】
前記フランジのベルト外側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した請求項１に記載の急傾斜コンベヤベルト。
【請求項３】
前記フランジのベルト内側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した請求項２に記載の急傾斜コンベヤベルト。
【請求項４】
前記補強材がナイロン製の帆布である請求項２または３に記載の急傾斜コンベヤベルトのフランジ。
【請求項１】
ベースベルトの搬送面に多数のクリートをベルト長手方向に所定間隔で立設するとともに、クリートを挟むように前記搬送面のベルト幅方向両端部に波形形状のフランジを立設した急傾斜コンベヤベルトにおいて、前記フランジのベルト外側の凹面およびベルト内側の凸面に相当する部分の頂面を、側面視でフランジベースに向かって円弧状に窪ませた形状にしたことを特徴とする急傾斜コンベヤベルト。
【請求項２】
前記フランジのベルト外側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した請求項１に記載の急傾斜コンベヤベルト。
【請求項３】
前記フランジのベルト内側の頂面近傍に、補強材をベルト長手方向に延設した請求項２に記載の急傾斜コンベヤベルト。
【請求項４】
前記補強材がナイロン製の帆布である請求項２または３に記載の急傾斜コンベヤベルトのフランジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２５５９８５（Ｐ２０１１−２５５９８５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０２４２（Ｐ２０１０−１３０２４２）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年３月１５日 社団法人 日本機械学会関西支部発行の「関西学生会 学生員卒業研究発表講演会 講演前刷集」に発表
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年３月１５日 社団法人 日本機械学会関西支部発行の「関西学生会 学生員卒業研究発表講演会 講演前刷集」に発表
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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