突起付き搬送用平ベルト、及び突起付き搬送用平ベルトの製造方法

【課題】突起を変形させやすくし、突起の耐久性を向上させる。
【解決手段】搬送用平ベルト１０は、無端状に形成されるベルト本体２０を有する。ベルト本体２０は、ゴム層２１と、ゴム層２１の外周側に、平ベルト１０の芯体と成る帆布２２とを積層して構成する。ベルト本体の外周面２０Ａには、複数の突起１１を設ける。ベルト本体２０の内周面２０Ｂには、突起１１の対応する位置に複数の凹部１３を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突起付きベルトに関し、特に搬送用途で使用される平ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動釣り銭機等の貨幣処理機内において、硬貨等の搬送物を搬送するために、搬送用平ベルトが広く使用されている。搬送用平ベルトは、搬送物を搬送するために突起が設けられる場合があり、この場合、突起に搬送物を係止させつつ、搬送用平ベルトを回転させて搬送物を搬送させる。
【０００３】
搬送用ベルトにおける突起は、例えば、接着剤で搬送面に貼り付けられることにより形成されることが知られている。また、突起成型用の溝が設けられた金型を用いて搬送用平ベルトが加硫成型されることにより、ベルトの一方の面に突起が成形されることが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１５６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搬送用平ベルトにおいては、上述したように、突起に搬送物を係止させつつ、ベルトを回転させて搬送物を搬送するので、搬送物から突起に、ベルト搬送面に沿った負荷が作用される。また、搬送物が例えば障害物等に引っかかると、突起には搬送物から大きな負荷が作用されることがある。しかし、搬送用平ベルトにおける突起は、ベルト本体に固定されており、上述の負荷が作用されても、大きく変形または変位することができない。したがって、突起に作用される負荷は、突起とベルトとの接合部分に集中して作用されるので、その部分にクラックが生じ、突起がベルト本体から剥離しやすいという問題がある。
【０００５】
そこで、本願発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであり、突起を変形または変位させやすくし、突起がベルトから剥離しにくい搬送用平ベルト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】
【０００６】
本発明に係る突起付き搬送用平ベルトは、ベルト本体の一方の面に突起が設けられた搬送用平ベルトであって、ベルト本体には、突起の裏側に、中空部が形成されることを特徴とする。このような構成によれば、突起に負荷が作用されると、突起は中空部の内部に沈み込み、突起に作用される負荷は、ベルト本体との接合部分に集中しないので、突起の耐久性を向上させることができる。
【０００７】
ベルト本体の他方の面には、例えば、突起に対応する位置に凹部が設けられ、中空部はこの凹部である。また、中空部は、閉塞されていても良い。
【０００８】
突起は、例えば、一方の面の幅方向において不連続に設けられる。また、突起は、例えば、一方の面の長手方向において不連続に設けられる。さらに、突起は、ベルトの長手方向及び幅方向の少なくとも一方向に複数並べられても良い。
【０００９】
本発明に係る搬送用平ベルトの製造方法は、ベルト本体の一方の面に突起を成形し、一方の面を基台に押し当てることにより、突起に対応するベルト本体の他方の面の一部を膨らませ、その膨らんだ一部を研磨することにより、他方の面に凹部を成形する。このような製造方法によれば、突起の対応する位置に容易に凹部を形成することができる。
【００１０】
基台は柱状体であり、ベルト本体は、無端状に成形され、柱状体に巻きつけられて、一方の面が柱状体に押し当てられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る突起付きベルトにおいては、突起に負荷が作用されても、突起は中空部に沈み込み、その負荷がベルトと突起との接合部分に集中されることがない。したがって、突起は、ベルトから剥離しにくくなり、これにより突起付き搬送用ベルトの寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る搬送用平ベルトの使用状態を示す斜視図である。図２は、図１のII−II線上における搬送用平ベルトの縦断面図である。本実施形態に係る搬送用平ベルト１０は、ベルト本体２０を有し、ベルト本体２０は、ゴム層２１と、ゴム層２１の外周側に、搬送用平ベルト１０の芯体と成る帆布２２とが積層されて構成される。
【００１３】
ベルト本体２０は、無端状に形成され、その外周面２０Ａから垂直に突出し、ベルト本体２０と一体に成形された突起１１が設けられる。突起１１は外周面２０Ａの幅方向における一部において設けられるとともに、外周面２０Ａの長手方向における一部において設けられ、すなわち、突起１１は、ベルトの幅方向、長手方向において不連続に設けられる。具体的には、本実施形態においては、複数の突起１１が、幅方向に２つ等間隔に並べられるとともに、長手方向にも複数個（例えば８個）等間隔に並べられる。
【００１４】
ベルト本体２０の内周面２０Ｂには、複数の凹部１３が形成される。各突起１１及び各凹部１３の断面形状（搬送面に沿った断面）はほぼ同一形状で、幅方向に長い矩形を呈する。そして、それら矩形は、略同一の大きさで、または凹部１３が僅かに大きい。凹部１３はそれぞれ突起１１に対応する位置に設けられ、すなわち、ベルト本体２０における各突起１１の裏側には、凹部１３により中空部が設けられる。
【００１５】
帆布２２は、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ガラス繊維、綿糸のいずれかまたはこれらの２種以上の混合繊維によって形成される。帆布２２は、上記繊維が、例えば無端状に織り上げられて形成される織物、また編み上げられて形成される編物である。
【００１６】
ゴム層２１及び各突起１１は、弾性材料であるエラストマーから形成され、エラストマー成分としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体配合物（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を添加したもの、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、クロロプレン、ウレタンゴム（例えばミラブルウレタン）、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムのいずれか、またはこれらの２種以上の混合物が使用される。
【００１７】
次に、本実施形態に係る搬送用平ベルト１０の作用について説明する。搬送用平ベルト１０は、例えばその外周面２０Ａの搬送面が水平面に対して図１中左上に傾くように、２つのプーリＰに掛け回されて使用される。搬送用平ベルト１０の外周面において、搬送物Ｃ（例えば硬貨）は、幅方向に２つ並べられた突起１１の図１中左側に係止されて、突起１１の幅方向の中間位置に載置される。搬送用平ベルト１０は、図１中反時計回りに回転され、その回転に伴い、搬送物Ｃは突起１１に係止されつつ搬送され、このとき、突起１１には搬送物Ｃから、搬送面に沿った方向に負荷が作用される。また、搬送物Ｃは、例えば搬送中に障害物等に引っ掛かった場合、突起１１には、搬送面に沿った方向にその搬送物Ｃから大きな負荷が作用される場合がある。
【００１８】
本実施形態においては、突起１１は弾性材料で形成されるとともに、各突起１１の内周面側には凹部１３が設けられているので、上述の搬送物Ｃからの負荷により、突起１１は、僅かに図１中右側に変形するとともに、凹部１３の内部に大きく沈み込んで変形することができる。すなわち、突起１１に作用される負荷は、その一部がベルトの内周側に作用される負荷として分散され、突起１１は大きく変形するので、これにより搬送物Ｃから作用された負荷は、突起１１とベルト本体２０との接合部分に集中することがない。したがって、この接合部分にクラック等が生じにくくなり、搬送用平ベルト１０の寿命を長くすることができる。
【００１９】
図３〜７を用いて、本実施形態に係る搬送用平ベルト１０の製造方法について説明する。図３は搬送用平ベルト１０を製造するための加硫成型装置を示す。図４は、加硫成形装置の内型を示す。
【００２０】
図３に示すように本実施形態に係る加硫成型装置３０は、内型４０と、その内型４０に対して、所定の距離を空けつつ径方向外側に取り囲むように配置される外型５０を備える。
【００２１】
内型４０は、軸Ｘを中心とする略円柱状に金属で形成され、その内型４０内部には熱媒体が通過するための通路（不図示）が設けられ、熱媒体が通過することにより、内型４０の外周面４７が加熱させられる。内型４０の上面および下面には、内型４０内部に熱媒体を送入出するための配管４４、４５が設けられる。熱媒体としては、例えば、温水、水蒸気、オイル等が使用される。内型４０の外周面４７には、図４に示すように、ゴムシート２１’が筒状に巻きつけられ、その上に、無端状の帆布２２が被せられる。
【００２２】
外型５０は、図３に示すように、互いにその周方向に所定の間隙を空けて配置される複数（本実施形態では８つ）の外型片５１を有する。外型片５１は、それぞれ湾曲する円弧片であって、これらの内周面５１Ｂが同一の曲率を有する円弧であるとともにその曲率中心が、軸Ｘに一致する。すなわち、外型５０は、軸Ｘを中心とする同一円筒が、その上端から下端まで軸Ｘ方向に平行に延びる間隙５４により、８つの外型片５１に均等に周方向に分割されて、構成される。
【００２３】
各外型片５１の径方向の外側には、それぞれシリンダ５２が取り付けられる。各シリンダ５２は、油圧、水圧、空気圧、蒸気圧、またはこれらの２以上の組み合わせである流体圧によって、各外型片５１全体を径方向に変位させることができる。外型５０は、各外型片５１が径方向に変位されることにより、その全体が縮径しまたは拡径する。なお、各外型片５１は剛体の金属であるので、実質的に形状が変形されずに、各シリンダ５２によって径方向に変位される。
【００２４】
各外型片５１の模式的な斜視図を図５に示す。図５に示すように、各外型片５１の内周面５１Ｂには、軸Ｘ（図３参照）に沿う方向に一列に並べられた複数の凹陥部５３が設けられる。すなわち、凹陥部５３は、内周面５１Ｂにおいて、軸Ｘの方向に一部しか設けられておらず、換言すると軸Ｘの方向において不連続に設けられている。なお、最上及び最下位置に設けられた凹陥部５３は、外型５０の内周面５１Ｂの上端部５１Ｃ、下端部５１Ｄに接続されていない。各凹陥部５３は、突起を成形するための凹陥部であり、突起１１と略同一形状を呈し、各凹陥部５３の断面形状は、軸方向に長い矩形を呈する。
【００２５】
次に図３、６を用いて本実施形態に係る加硫成型方法を説明する。本実施形態においては、まず、上述したように、内型４０にゴムシート２１’および帆布２２が装着される。その後、内型４０内に熱媒体が供給され、内型４０の外周面４７が加熱され、ゴムシート２１’、帆布２２の加熱が開始される。その加熱と同時に、各シリンダ５２が駆動させられ、各外型片５１が径方向内側に変位させられ、外型５０の内周面が縮径される。各外型片５１が内側に変位させられると、これらの各内周面５１Ｂが、帆布２２に沿うように密着させられる。各外型片５１は、帆布２２に密着後、さらに径方向内側に変位させられ、ゴムシート２１’、帆布２２は、各外型片５１と、内型４０の外周面４７によって挟圧される。
【００２６】
なお、各外型片５１が径方向内側に変位されると、外型５０全体は縮径し、各外型片５１の間に設けられた間隙５４は狭められる。これにより、各外型片５１は漸次近づくが、各外型片５１が帆布２２に密着し押圧しているとき、各外型片５１同士が接していても良いし、離間していても良い。
【００２７】
ゴムシート２１’及び帆布２２が挟圧されるとともに、熱媒体により加熱されると、ゴムシート２１’の粘度は低下し、ゴムシート２１’は流動化する。この流動化により、ゴムシート２１’は、帆布２２の各繊維間の隙間に含浸するとともに、その隙間から径方向外側に流れ、各凹陥部５３（図５参照）の内部に流入される。凹陥部５３に流入したゴムシート２１’は、搬送用平ベルト１０における突起１１を形成する。ゴムシート２１’及び帆布２２への挟圧及び加熱は、凹陥部５３へのゴムシート２１’の流入後も継続され、ゴムシート２１’は加硫成型させられるとともに、帆布２２とゴムシート２１’が加硫接着させられる。これにより、ゴムシート２１’によって成形されたゴム層２１（図２参照）に、帆布２２が積層されて構成される円筒状のベルトスリーブ３１が得られ、このベルトスリーブ３１の一方の面３１Ａ（図６においては外周面）には、径方向外側に突出し、ベルト本体２０（図２参照）と一体に成形される突起１１が形成されている。
【００２８】
ベルトスリーブ３１が成形された後、熱媒体の供給が停止され、内型４０内部には冷却媒体（例えば冷却水）の供給が開始され、加硫が終了する。加硫が終了すると、各外型片５１が、それぞれ各シリンダ５２により径方向外側に変位され、外型５０の内周面が拡径され、ベルトスリーブ３１から離型される。ここで、各外型片５１がベルトスリーブ３１から離型されるとき、各外型片５１は突起１１の突出する方向と一致する方向に変位させられるので、外型片５１は、突起１１に引っ掛かることなく、離型することができる。外型片５１が離型されると、次に、ベルトスリーブ３１に軸Ｘの方向への力が作用され、ベルトスリーブ３１が内型４０から離型される。
【００２９】
次に、図７を用いてベルトスリーブ３１への凹部１３の成形方法について説明する。図７に示すように、内型４０から脱型されたベルトスリーブ３１は、まず、その外周面が内周面になるように、裏返され、突起１１が、ベルトスリーブ３１の内周面側に配置される。裏返されたベルトスリーブ３１は、その周方向に伸ばされて、円柱状の研磨芯５５に、巻き付けられる。
【００３０】
ここで、ベルトスリーブ３１のベルト本体は弾性材料で形成されており、伸ばされつつ研磨芯５５に巻き付けられると、ベルトスリーブ３１から径方向内側に力が作用され、ベルトスリーブ３１の一方の面３１Ａ（図７においては内周面）及び突起１１は、研磨芯５５の外周面に押し当てられる。これにより、ベルトスリーブ３１の他方の面３１Ｂ（図７においては外周面）において突起１１に対応する部分３４は、その突起１１の高さに応じて膨らむ。
【００３１】
本実施形態においては、このような状態で、他方の面３１Ｂが研磨され、この研磨により膨らんだ部分３４が集中的に研磨され、ベルトスリーブ３１の他方の面３１Ｂに凹部１３（図１，２参照）が成形される。凹部１３が成形されたベルトスリーブ３１は、所定幅に切断され、さらに再度、外周面が内周面になるように裏返され、突起１１が外周面側に配置され、これにより搬送用平ベルト１０が得られる。
【００３２】
以上のように、本実施形態によれば、ベルトの一方の面に突起１１が、他方の面の突起１１に対応する部分に凹部１３が容易に形成される。また本実施形態における突起１１はベルト本体と一体に成形されるので、突起１１は高い耐久性を有する。
【００３３】
図８を用いて本発明に係る第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においてベルト本体に設けられた中空部は、ベルト本体の内周面側に設けられた凹部であったが、本実施形態においては、中空部はベルト本体の内部に設けられ、閉塞されている。なお、以下の説明においては、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付す。
【００３４】
図８に示すように第２の実施形態の搬送用平ベルト１０は、ベルト本体２０を有し、ベルト本体２０は、第２ゴム層２１ｂに、第１ゴム層２１ａ、及び帆布２２が順に積層されて構成され、帆布２２がベルトの外周面２０Ａを構成するとともに、第２ゴム層２２ｂがベルトの内周面２０Ｂを構成する。
【００３５】
ベルト本体２０は、第１の実施形態と同様に無端状に形成され、その外周面２０Ａには第１の実施形態と同様に突起１１が設けられる。ベルト本体２０内部において、突起１１の裏側には中空部６３が設けられる。ここで中空部６３は、第１ゴム層２１ａの内周側に設けられた凹部として形成されるとともに、第１ゴム層２１ａの内周側には第２ゴム層２１ｂが積層されているので、中空部６３はベルト本体２０内部において、ゴム層によって閉塞されている。本実施形態においても、各突起１１及び各中空部６３の断面形状は、ほぼ同一形状の幅方向に長い矩形を呈する。また、それら矩形は、略同一の大きさで、または中空部６３が僅かに大きい。
【００３６】
以上のように、本実施形態においても、突起１１は弾性材料で形成されるとともに、各突起１１の内周面側には中空部６３が設けられているので、突起１１に、搬送面に沿った負荷が作用されると、突起１１は、僅かにその搬送面に沿って変形されるとともに、中空部６３の内部に大きく沈み込んで変形することができる。したがって、突起１１に作用される負荷は、その根元に集中することがなく、突起１１の根元にクラック等が生じにくくなり、搬送用平ベルト１０の突起の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
次に、第２の実施形態に係る搬送用平ベルト１０の製造方法について説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、まず、帆布２２に第１のゴム層２１ａが積層され、その外周面側に突起１１が、内周面側に凹部が設けられたベルトスリーブが製造される。次に、ベルトスリーブの内周面側にさらに、第２のゴム層２１ｂが加硫接着され、これにより第２の実施形態に係る搬送用平ベルト１０が製造される。なお、第２のゴム層２１ｂが積層される前の、ベルトスリーブの製造工程においては、その加硫工程において、温度を低くし、または加熱時間を短くすることにより、第１のゴム層２１ａを完全に加硫しないほうが良い。このように、加硫を完全にしないと、第１のゴム層２１ａに第２のゴム層２１ｂを加硫接着しやすいからである。
【００３８】
なお、第２の実施形態においては、ベルトの内周面側に第２のゴム層２１ｂの代わりに帆布を積層しても良い。この場合においても、搬送用平ベルト１０は、上述の方法と同様の方法により製造することができる。
【００３９】
なお、第１及び第２の実施形態において、突起の形状は、その断面形状が略矩形であったが、その他の形状であって良く、例えば円形、楕円形等であっても良い。そして、中空部（凹部１３または中空部６３）の断面形状も同様に、例えば円形、楕円形等であっても良い。また、第１及び第２の実施形態では、突起１１と中空部（凹部１３または中空部６３）は同一形状であったが、異なる形状であって良い。ただし、突起１１に負荷が作用されたとき、突起１１が中空部内部に沈み込めるように、中空部の断面形状は突起１１の断面形状より大きい方が良い。また、第１及び第２の実施形態において、使用態様に応じて、突起はベルトの内周面側に、凹部はベルトの外周面側に設けられても良い。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の効果を説明するために、実施例を用いて説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるわけではない。
【００４１】
［実施例のベルト］
実施例のベルトは、第１の実施形態の構成を有する搬送用平ベルトであって、ゴム層の外周面側に帆布が積層されて構成され、外周面には複数の突起が、内周面には各突起に対応するように複数の凹部が設けられる無端状のベルトであった。実施例のベルトにおいて、ゴム層及び突起のゴム成分はミラブルウレタンであった。帆布は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維が編み上げられて形成された編物であった。また、ベルトの幅は３０ｍｍ、長さは２３０ｍｍであった。突起は幅方向に１０ｍｍ離間して２つ並べられると共に、長手方向には等間隔で８個並べられていた。各突起及び各凹部の断面形状は同一形状で同一の大きさの矩形であり、その矩形は１辺が５ｍｍ、他の１辺が３ｍｍであり、その矩形は幅方向に長い。突起はその高さが０．５ｍｍ、凹部はその深さが０．５ｍｍであった。
【００４２】
［比較例のベルト］
比較例のベルトは、凹部が設けられない以外は、実施例のベルトと同様の構成を有するベルトであった。
【００４３】
［ベルトの評価方法］
上記実施例、比較例のベルトを以下の試験により突起の耐久性を評価した。上記実施例及び比較例のベルトＢは、図９に示すように、それぞれ２つのプーリＰに、取り付け張力７％で掛け回して取り付け、ベルトの外周面には搬送物Ｃとして１０円硬貨を載置させた。ベルトＢは、１００ｍｍ／秒で回転させる一方、搬送物Ｃは一定位置に静止させるとともに、搬送物Ｃにはその上方から４０ｇの負荷Ｌを作用させ、これにより各突起に回転するごとに搬送物Ｃから負荷が作用させるようにした。
【００４４】
この試験において、比較例のベルトは、試験開始後から５時間後において、突起の根元にクラックが生じ、ベルト本体から突起が剥離された。一方、実施例のベルトは、４８時後においても、各突起はベルト本体から剥離されなかった。
【００４５】
以上の試験結果から明らかなように突起付き平ベルトにおいて、突起の裏側に中空部（凹部）が設けられると、中空部が設けられないベルトに比べて耐久性が向上することが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施形態に係る使用状態における平ベルトの斜視図である。
【図２】図１のII−II線上における平ベルトの縦断面図である。
【図３】加硫成型装置の上面図である。
【図４】ゴムシート及び帆布が装着された内型の斜視図である。
【図５】各外型片の斜視図である。
【図６】ゴムシート及び帆布が外型と内型により狭圧され、ベルトスリーブが成型される工程を示すための加硫成型装置の上面図である。
【図７】凹部の成形方法を示すための平面図である。
【図８】第２の実施形態に係る平ベルトの縦断面図である。
【図９】突起の耐久性を評価するための試験方法を示すための模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０搬送用平ベルト
１１突起
１３凹部
２０ベルト本体
２０Ａ外周面
２０Ｂ内周面
２１ゴム層

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体の一方の面に突起が設けられた搬送用平ベルトであって、前記ベルト本体には、前記突起の裏側に、中空部が形成されることを特徴とする搬送用平ベルト。
【請求項２】
前記ベルト本体の他方の面には、前記突起に対応する位置に凹部が設けられ、前記中空部はこの凹部であることを特徴とする請求項１に記載の搬送用平ベルト。
【請求項３】
前記中空部は、閉塞されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送用平ベルト。
【請求項４】
前記突起は、前記一方の面の幅方向及び長手方向の少なくとも一方向において、不連続に設けられることを特徴とする請求項１に記載の搬送用平ベルト。
【請求項５】
前記突起は、ベルトの長手方向及び幅方向の少なくとも一方向に複数並べられることを特徴とする請求項１に記載の搬送用平ベルト。
【請求項６】
ベルト本体の一方の面に突起を成形し、前記一方の面を基台に押し当てることにより、前記突起に対応する前記ベルト本体の他方の面の一部を膨らませ、その膨らんだ一部を研磨することにより、前記他方の面に凹部を成形する搬送用平ベルトの製造方法。
【請求項７】
前記基台は柱状体であり、前記ベルト本体は、無端状に成形され、前記柱状体に巻きつけられて、前記一方の面が前記柱状体に押し当てられることを特徴とする請求項６に記載の搬送用平ベルトの製造方法。

【図１】