(57)【要約】長尺のベルト本体（７０）はエラストマーから成る。複数の高強度心線（７１）はベルト本体（７０）内に埋設され、ベルト本体（７０）の長手方向に延び、相互に平行に配列される。導体心線（７２、７３）はベルト本体（７０）内に埋設され、ベルト本体（７０）の長手方向に延び、高強度心線（７１）と導体心線（７２、７３）はベルト本体（７０）の幅方向に交互に配列される。
2016002899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーから成る長尺のベルト本体と、
前記ベルト本体内に埋設され、前記ベルト本体の長手方向に延び、相互に平行に配列された複数の高強度心線と、
前記ベルト本体に設けられ、前記ベルト本体の長手方向に延びる導電体と
を備えることを特徴とする多機能ベルト。
【請求項２】
前記導電体が前記ベルト本体内に埋設された複数の導体心線であり、前記高強度心線と前記導体心線が前記ベルト本体の幅方向に交互に配列されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項３】
前記高強度心線と前記導体心線が、前記ベルト本体の横断面において、前記ベルト本体の表面に平行な直線に接するように配列されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項４】
前記高強度心線の間に複数の前記導体心線が設けられることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項５】
前記ベルト本体の横断面において、両端には前記高強度心線が配置されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項６】
前記導体心線が絶縁体によって被覆されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項７】
前記導電体が前記ベルト本体に埋設された導体心線であり、複数本の前記高強度心線が１本の前記導体心線の外周面を覆うように配設されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項８】
前記導電体が前記ベルト本体に埋設された導体心線であり、複数本の前記導体心線が１本の前記高強度心線の外周面を覆うように配設されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項９】
前記導電体がフレキシブルプリント配線板に形成された配線であり、前記フレキシブルプリント配線板が前記ベルト本体の表面に貼付されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項１０】
前記導電体が前記ベルト本体に埋設された複数の導体心線であり、前記導体心線は前記高強度心線よりも低い導体抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項１１】
前記導体心線が軟銅線または銅合金線を有することを特徴とする請求項１０に記載の多機能ベルト。
【請求項１２】
前記導体心線が前記ベルト本体のエラストマーに接着しない被膜材により被覆されることを特徴とする請求項１０に記載の多機能ベルト。
【請求項１３】
前記被膜材が前記ベルト本体のエラストマーよりも融点が高い材質から成ることを特徴とする請求項１２に記載の多機能ベルト。
【請求項１４】
前記被膜材がフッ素樹脂から成ることを特徴とする請求項１３に記載の多機能ベルト。
【請求項１５】
前記導体心線が、単線、撚線（集合撚り）、撚線（ロープ撚り）、シールド線、ケーブルおよびシールド付きケーブルのいずれかの構成を有することを特徴とする請求項１０に記載の多機能ベルト。
【請求項１６】
前記ベルト本体のエラストマーが導電材を付加されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項１７】
エラストマーから成るベルト本体内に高強度心線と導体心線を複数本ずつ交互に配置して成るベルトの荷重制御領域におけるベルト伸び変化率が０．２％以下になるように設計された高強度心線を備えることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項１８】
前記ベルト本体のエラストマーの硬さがＡ８０〜Ａ９５であることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項１９】
前記ベルト本体が歯付きベルトとして成形されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【請求項２０】
前記ベルト本体が平ベルトとして成形されることを特徴とする請求項１に記載の多機能ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動倉庫等において可動式ラックを移動させるために利用可能な多機能ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動倉庫等に設けられる可動式ラックを駆動するための構成として、可動式ラックに搭載された駆動モータと、可動式ラックの外部に設けられた電源とを接続する給電ケーブル等のケーブルを、ケーブルベアに挿通させたものが知られている（特許文献１）。ケーブルベアは、ケーブルを挿通させるための空間が形成された多数のコマ部材を屈曲可能に連結させて構成され、複数本のケーブルを収容可能であり、可動式ラックの移動に追従して変形し、ケーブルを保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可動式ラックを動力伝達ベルトにより駆動する構成を採用することも可能である。しかし、可動式ラックへの給電・通信は、ケーブルベアに電線やケーブルを挿通させることが必要となり、ベルトおよびケーブルベアの双方を使用することによって、可動式ラックを駆動する装置が大きくなるという問題を生じる。【０００５】
本発明は、ケーブルベア等の保護部材を用いることなく、可動式ラック等の可動装置を機械的に移動させ、かつ可動装置に給電・通信することができる多機能ベルトを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る多機能ベルトは、エラストマーから成る長尺のベルト本体と、ベルト本体内に埋設され、ベルト本体の長手方向に延び、相互に平行に配列された複数の高強度心線と、ベルト本体に設けられ、ベルト本体の長手方向に延びる導電体とを備えることを特徴としている。【０００７】
好ましくは、導電体はベルト本体内に埋設された複数の導体心線であり、高強度心線と導体心線はベルト本体の幅方向に交互に配列される。この場合、高強度心線と導体心線がベルト本体の横断面において、ベルト本体の表面に平行な直線に接するように配列されることが好ましい。また、高強度心線の間に複数の導体心線が設けられてもよい。さらに、ベルト本体の横断面において、両端に高強度心線が配置されてもよい。また、導体心線が絶縁体によって被覆されてもよい。【０００８】
導電体がベルト本体に埋設された導体心線であり、複数本の高強度心線が１本の導体心線の外周面を覆うように配設されてもよい。あるいは、導電体がベルト本体に埋設された導体心線であり、複数本の導体心線が１本の高強度心線の外周面を覆うように配設されてもよい。【０００９】
導電体はフレキシブルプリント配線板に形成された配線であってもよく、この場合、フレキシブルプリント配線板はベルト本体の表面に貼付される。【００１０】
好ましくは、導電体はベルト本体に埋設された複数の導体心線であり、導体心線は高強度心線よりも低い導体抵抗値を有する。これにより高電力の給電が可能になる。導体心線は軟銅線または銅合金線を有することが好ましい。【００１１】
また、好ましくは、導体心線はベルト本体のエラストマーに接着しない被膜材により被覆される。この構成によれば、多機能ベルトが屈曲しても、ベルト本体のエラストマーと導体心線の間に相対的な位置ずれが生じるので、導体心線が損傷し難くなり、多機能ベルトの耐久性が向上する。この場合、被膜材はベルト本体のエラストマーよりも融点が高い材質から成ることが好ましい。被膜材は例えばフッ素樹脂から成る。【００１２】
導体心線は例えば、単線、撚線（集合撚り、ロープ撚り）、シールド線、ケーブル、およびシールド付きケーブルのいずれかの構成を有する。より好ましくは、ベルト本体のエラストマーには導電材が付加される。これによれば、導体心線によって複雑な信号通信が可能になり、また信号通信におけるノイズ対策が施されることとなる。【００１３】
多機能ベルトの高強度心線は、エラストマーから成るベルト本体内に高強度心線と導体心線を複数本ずつ交互に配置して成るベルトの荷重制御領域におけるベルト伸び変化率が０．２％以下になるようにして設計されることが好ましい。【００１４】
ベルト本体のエラストマーの硬さは例えばＡ８０〜Ａ９５の範囲である。【００１５】
ベルト本体は例えば歯付きベルト、または平ベルトとして成形される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ケーブルベア等の保護部材を用いることなく、可動式ラック等の可動装置を機械的に移動させ、かつ可動装置に給電・通信することができる多機能ベルトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の多機能ベルトが使用される自動倉庫の概略的な構成を示す図である。
【図２】ベルト本体の両端から突出する導体心線を示す斜視図である。
【図３】導体心線を含む電気回路を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る多機能ベルトの横断面図である。
【図５】導体心線の拡大断面図である。
【図６】第２実施形態に係る多機能ベルトの横断面図である。
【図７】ハイブリッド心線の断面図である。
【図８】第３実施形態に係る多機能ベルトの横断面図である。
【図９】導体心線の第１の例を示す断面図である。
【図１０】導体心線の第２の例を示す断面図である。
【図１１】導体心線の第３の例を示す断面図である。
【図１２】導体心線の第４の例を示す断面図である。
【図１３】導体心線の第５の例を示す断面図である。
【図１４】多機能ベルトの耐荷重試験の方法を示す図である。
【図１５】多機能ベルトの耐荷重試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
５０  多機能ベルト
７０  ベルト本体
７１  高強度心線
７２、７３  導体心線
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図示された実施形態を参照して、本発明の多機能ベルトを説明する。図１は本発明の第１実施形態の多機能ベルト５０の使用例である自動倉庫の概略的な構成を示している。
【００２０】
可動式ラック５１は多機能ベルト５０によって昇降する。可動式ラック５１は、１階から５階まで設けられたステージＳ１〜Ｓ５において停止可能であり、各ステージＳ１〜Ｓ５との間においてコンテナＣの授受を行う。可動式ラック５１には電磁石５２が設けられ、各ステージＳ１〜Ｓ５の床の端部には、電磁石５２に吸着する連結部材５３が設けられる。すなわち可動式ラック５１は各ステージＳ１〜Ｓ５において、電磁石５２と連結部材５３が吸着することにより固定可能である。
【００２１】
各ステージＳ１〜Ｓ５には、コンテナＣを移動させるためのローラコンベヤ５４が設けられ、またローラコンベヤ５４を回転駆動するためのモータ５５が設けられる。同様に、可動式ラック５１にも、コンテナＣを移動させるためのローラコンベヤ５６とモータ５７が設けられる。コンテナＣの外壁面には、コンテナＣを識別するためにバーコード５８が貼付されており、可動式ラック５１にはバーコード５８を読み取るためのバーコードリーダ５９が設けられる。また、可動式ラック５１のローラコンベヤ５６の一部には、ローラコンベヤ５６に載置されたコンテナＣの重量を計測するために歪みゲージ式の重量計６１が設けられる。
【００２２】
可動式ラック５１はクランプ６２によって多機能ベルト５０の一端に連結され、多機能ベルト５０の他端は自動倉庫の床面に固定されたクランプ６３に連結される。多機能ベルト５０は、原動プーリ６４と定滑車６５、６６と動滑車６７、６８に掛け回される。多機能ベルト５０は歯付きベルトである。すなわち原動プーリ６４と定滑車６５、６６は歯付きプーリであり、動滑車６７、６８は平プーリである。
【００２３】
多機能ベルト５０には、後述するように高強度心線７１と導体心線７２、７３（図２、３）が埋設され、導体心線７２、７３は、クランプ６３側の端部から突出して制御ユニット７４に接続される。制御ユニット７４は電源７５に接続され、後述するように、導体心線７２、７３を介して給電と信号通信を行う。また制御ユニット７４は原動プーリ６４を駆動するためのモータ７６にも接続され、モータ７６に対して給電・制御する。
【００２４】
多機能ベルト５０のベルト本体７０の素材はエラストマーであり、図２に示すように、その両端は除去されて電力用導体心線７２と信号用導体心線７３が露出している。高強度心線７１は１本おきに設けられる。すなわち隣り合う２本の高強度心線７１の間には電力用導体心線７２または信号用導体心線７３が設けられる。
【００２５】
図３に示すように電力用導体心線７２は電磁石５２とモータ５５、５７に接続され、信号用導体心線７３はバーコードリーダ５９と重量計６１に接続される。また全ての導体心線７２、７３は制御ユニット７４を介して電源７５に接続される。すなわちモータ５５、５７へは電力用導体心線７２を介して給電され、これによりコンテナＣが各ステージＳ１〜Ｓ５と可動式ラック５１の間で受け渡され、またコンベヤ５４、５６上において固定される。電磁石５２への給電も電力用導体心線７２を介して行われ、可動式ラック５１は各ステージＳ１〜Ｓ５の高さ位置において固定される。バーコードリーダ５９への給電と信号通信は信号用導体心線７３を介して行われ、制御ユニット７４によりコンテナＣが識別される。重量計６１に対する給電と信号通信も信号用導体心線７３によって行われ、制御ユニット７４によりコンテナＣの重量が測定される。
【００２６】
図４は第１実施形態に係る多機能ベルト５０の横断面図である。多機能ベルト５０は、エラストマー（熱可塑性樹脂）から成る長尺のベルト本体７０を有する。ベルト本体７０を構成する熱可塑性エラストマーとしては、ウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、シリコンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリスチレンエラストマー等が利用可能であるが、ウレタンエラストマーとポリエステルエラストマーが適材である。
【００２７】
ベルト本体７０内であってベルト歯７７の底面７８に近接した部位には、高強度心線７１と導体心線７２、７３が埋設される。なお、多機能ベルト５０の製造上の理由により、高強度心線７１と導体心線７２、７３のそれぞれにおいて、一部は底面７８において露出する。すなわち、この明細書において「埋設」とは、高強度心線７１と導体心線７２、７３がベルト本体７０内に完全に埋め込まれるという意味ではなく、部分的にベルト本体７０から露出する場合も含む。
【００２８】
高強度心線７１は例えばスチール線であるが、アラミド心線、カーボン心線、ＰＢＯ心線、高強度ガラス心線等の高強度・高弾性心線が利用可能である。導体心線７２、７３は例えば軟銅線あるいは銅合金線である。高強度心線７１と導体心線７２、７３は共に、複数本設けられ、相互に平行に配列される。高強度心線７１と導体心線７２、７３はベルト本体７０の幅方向に、等間隔をあけて交互に配列され、隣り合う２本の高強度心線７１の間に導体心線７２または７３が配置される。ベルト本体７０の横断面における両端には高強度心線７１が配置される。
【００２９】
高強度心線７１と導体心線７２、７３のベルト歯７７の底面７８側の面は共通の面上にあり、つまりベルト本体７０の横断面において、高強度心線７１と導体心線７２、７３は、ベルト本体７０の底面（表面）７８に平行な直線に接するように配列される。高強度心線７１と導体心線７２、７３は、ベルト本体７０の長手方向に延びてベルト本体７０の両端に達している。ベルト本体７０の両端は熱可塑性樹脂が除去され、導体心線７２、７３が露出して、クランプ６２、６３に設けられた電気部品に接続される。高強度心線７１はベルト本体７０の両端面から突出していない。
【００３０】
導体心線７２、７３の素材、外径および本数は、ローラコンベヤ５４の駆動用モータ５５やローラコンベヤ５６の駆動用モータ５７に、制御ユニット７４を介して供給される電力等を考慮し、所定の電気的特性（導体抵抗値等）を有するように選定される。
【００３１】
図５は導体心線７２、７３の拡大断面図である。この導体心線７２、７３の導体２１は後述するように、多数の素線を一定方向に撚ることにより成形され、その外周面は絶縁体層２２により被覆されている（図９参照）。すなわち導体心線７２、７３は集合撚りと呼ばれる構成を有する。導体心線７２、７３は、絶縁体層２２により保護されることにより絶縁性が向上するが、絶縁体層２２は省略可能である。
【００３２】
本実施形態によれば、可動式ラック５１を機械的に昇降駆動するための動力伝達機能と、コンテナＣを移動させるためのローラコンベヤを回転駆動するためのモータ等への電力供給機能とを多機能ベルト５０に持たせることができる。すなわち給電ケーブルを保護するためのケーブルベア等の保護部材は不要であり、可動式ラック５１等の可動装置を機械的に移動させ、かつ可動装置に給電・通信するための構造を簡単かつ小型化することができる。
【００３３】
図６は第２実施形態に係る多機能ベルト５０の横断面図である。第１実施形態との違いは、高強度心線と導体心線を組み合わせてなるハイブリッド心線３１がベルト本体７０に埋設されていることである。ハイブリッド心線３１は、図７に示されるように撚線（集合撚り）の導体心線３２の外周面が絶縁体層３３により被覆され、さらに複数本の撚線（集合撚り）の高強度心線３４により覆われている。ハイブリッド心線３１は、ベルト本体７０の幅方向に等間隔毎に配置される。
【００３４】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様な効果が得られるが、ハイブリッド心線３１がベルト本体７０の幅方向に均一に分布されるので、第１実施形態よりも多機能ベルト７０の強度性能を向上させることができる。
【００３５】
なおハイブリッド心線３１の構成として、中心側に高強度心線を配置し、複数本の導体心線を高強度心線の外周面を覆うように設けてもよい。
【００３６】
図８は第３実施形態に係る多機能ベルト５０の横断面図である。第１および第２実施形態との違いは、導体心線がベルト本体７０に埋設されておらず、導電体を有するフレキシブルプリント配線板４１がベルト本体７０の背面（表面）８０に貼付されている点である。すなわちフレキシブルプリント配線板４１に形成された配線４２はベルト本体７０の長手方向に延びる導電体であり、第１および第２実施形態における導体心線７２、７３と同様に、多機能ベルト５０の電気的な作用を果たすが、フレキシブルプリント配線板４１はベルト本体７０の背面８０に貼付されているので、フレキシブルプリント配線板４１に作用する引張力と圧縮力の変化は、図２に示す第１実施形態よりも激しく、フレキシブルプリント配線板４１には、その変化に追随するだけの柔軟性が必要である。
【００３７】
第１〜第３実施形態の多機能ベルト５０は、ベルト本体７０が歯付きベルトとして成形されていたが、本発明は歯付きベルトに限定されるものではなく、ベルト本体が平ベルトとして成形されるものにも適用できる。
【００３８】
図９〜１３は導体心線の例を示している。
図９は第１実施形態において用いられる導体心線７２、７３の第１の例を示す断面図である。この例は、導体８１の外周面を絶縁体８２で被覆した絶縁被膜の撚線（集合撚り）であり、導体８１は、表１に示すような軟銅線あるいは銅合金線の多数の素線を一定方向に撚ることにより成形される。すなわち、軟銅線の場合、例えば直径０．０８ｍｍの素線を１９本撚り合わせることによって直径０．４０ｍｍの導体心線に成形される。銅合金線の場合、例えば直径０．０５ｍｍの素線を２８本または４４本撚り合わせることによって直径０．３１ｍｍまたは０．３９ｍｍの導体心線に成形される。この軟銅線と銅合金線のＪＩＳＣ３００５に基づく導体抵抗値は表１に示すように、例えば直径０．４ｍｍの場合、スチール心線と比べて約１０分の１である。したがって軟銅線または銅合金線を用いて成形した導体心線によれば、高電力の給電が可能であり、特に電力用導体心線７２において有利である。
【００３９】
なお表１において、スチール心線は軟銅線および銅合金線との導体抵抗値の比較のために示している。スチール心線の構成としては、直径０．０８ｍｍの素線を３本撚ったストランドを３本合わせて撚る撚線と、直径０．０６ｍｍの素線を３本撚ったストランドを７本合わせて撚る撚線と、直径０．０８ｍｍの素線を３本撚ったストランドを７本合わせて撚る撚線を示している。すなわち、表１に示すスチール心線は全て撚線（ロープ撚り）により形成される。
【００４０】
【表１】
2016002899.tif 000003
【００４１】
絶縁体８２は、ベルト成型時にベルト本体７０のエラストマーであるウレタン樹脂に溶融せず、かつ、このウレタン樹脂に接着しないフッ素樹脂（ＥＴＦＥ等）である。すなわち被膜材である絶縁体８２は、ウレタン樹脂よりも融点が高い材質から成る。このような絶縁体８２を用いることにより、導体心線７２、７３がベルト本体７０から露出した状態であっても、これらの導体心線７２、７３が短絡することはない。また、絶縁体８２がベルト本体７０に接着しないので、導体心線７２、７３はベルト本体７０に対して相対的に変位可能である。したがって多機能ベルト５０が原動プーリ６４、定滑車６５、６６、動滑車６７、６８によって屈曲を繰り返しても、導体心線７２、７３に作用する荷重を抑えることができ、多機能ベルト５０の耐久性が向上する。
【００４２】
信号用導体心線７３では、伝送される信号にノイズが含まれないようにするためノイズ対策が必要である。そこでベルト本体７０のエラストマーにはカーボン等の導電材が付加され、ベルト本体７０は導電性を付与されている。したがって本実施形態の多機能ベルト５０によれば、バーコードリーダ５９の読取りや重量計６１の測定等において誤差が生じることはない。
【００４３】
なお絶縁体８２の材料としてはフッ素樹脂が適材であるが、その他の利用可能な材料として、シリコンゴムやポリイミド樹脂が挙げられる。またフッ素樹脂としてはＥＴＦＥ以外にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＶＤＦ等が利用可能である。
【００４４】
図１０は導体心線７２、７３の第２の例であるロープ撚りの撚線を示す断面図である。この例における導体８１は、例えば直径０．０８ｍｍの素線を７本撚ったストランド８３を７本合わせて撚る撚線（ロープ撚り）を有し、導体８１の外周面を絶縁体８２で被覆している。
【００４５】
図１１は導体心線７２、７３の第３の例であるシールド線を示す断面図である。この例は、表１に示すような軟銅線あるいは銅合金線から成る導体８１の外周面を絶縁体８２で被覆し、さらに絶縁体８２の外側を金属のシールド８４で覆い、その外側に絶縁材料のシース８５で被覆した構成を有する。すなわち導体８１は絶縁体８２とシース８５によって被覆され、シース８５はベルト本体７０のエラストマーより融点が高く、ベルト本体のエラストマーに接着しない。このようなシールド線を用いることにより、信号通信におけるノイズ対策がより完全になる。
【００４６】
図１２は導体心線７２、７３の第３の例であるケーブルを示す断面図である。この例は、図９と同じ構成を有する撚線（集合撚り）８６を３本撚り合わせ、その外側を紙テープ８７で覆うとともに、さらにその外周面を絶縁材料のシース８８で覆った構成を有する。このようなケーブルによっても、シールド線と同様に、ノイズ対策を改善できる。
【００４７】
図１３は導体心線７２、７３の第４の例であるケーブルを示す断面図である。この例は、図９と同じ構成を有する撚線（集合撚り）８６を３本撚り合わせ、その外側を紙テープ８７で覆うとともに、その外側を金属のシールド８４で覆い、さらにその外周面を絶縁材料のシース８８で覆った構成を有する。このようなケーブルによっても、シールド線と同様に、ノイズ対策を改善できる。
【００４８】
以上のように第１〜第３実施形態の多機能ベルト５０は、導電体としての導体心線７２、７３あるいは配線４２を有するので、多機能ベルト５０を介して、種々の駆動機構に給電し、また制御装置に電気信号を伝送することができる。また、ケーブルベア等の保護部材を省略することができ、多機能ベルト５０が設けられる装置の小型化を図ることができる。
【００４９】
導体心線７２、７３が軟銅線または銅合金線を用いて成形されるので、高電力の給電が可能である。したがって、特に可動式ラック５１に搭載されるモータ５７の高出力化や高速反応が可能になり、倉庫（第１〜第５ステージＳ１〜Ｓ５）内へのコンテナＣの出し入れに要する時間を短縮することができる。また、可動式ラック５１の電磁石５２として高出力のものを用いることができるので、可動式ラック５１の固定、コンテナＣの固定、電磁力を利用したコンテナＣの搬送が可能になる。さらに、照明具やドアの開閉、アーム等の可動等、多彩な機能を採用することができる。
【００５０】
さらに、複雑な信号通信が可能になることにより、可動式ラック５１の動作の制御を微細化でき、またバーコードリーダ５９の読取りや重量計６１の測定の精度を向上させることができる。また導体心線７２、７３が絶縁体によって被覆されているので、短絡、感電、火災等の事故の発生を防ぎ、安全性を向上させるとともに、機器保全を改善することができる。また導体心線７２、７３の端末加工における絶縁作業を簡略することができる。
【００５１】
（実施例）
第１実施形態の多機能ベルト５０と基本的に同じ構成を有する無端状の多機能ベルトを作成し、一対のプーリに取付けて耐久性試験を行った。原動プーリおよび従動プーリは、歯数が１８で、歯ピッチが５ｍｍの台形歯形を有する歯付きプーリである。原動プーリの回転数は４０００ｒｐｍに定めた。サンプルベルトとしては、歯ピッチが５ｍｍの台形歯を有する歯付きベルトで、周長が６００ｍｍ、幅が１５ｍｍであり、ジョイント加工により無端状に成形されたものを用い、取付け張力は１００Ｎに定めた。
【００５２】
【表２】
2016002899.tif 000004
【００５３】
表２に示すように、サンプルベルト１において導体心線は、銅合金線から成り、直径０．０５ｍｍの素線を２８本撚り合わせて成形されたもので、その外周面は絶縁体によって被覆されず、ベルト本体のウレタンとの接着のためにイソシアネート接着処理されている。すなわちサンプルベルト１は本発明には含まれず、比較例である。
【００５４】
サンプルベルト２の導体心線は軟銅線から成り、直径０．０８ｍｍの素線を１９本撚り合わせて成形され、その外周面はＥＴＦＥから成る絶縁体によって被覆されている。サンプルベルト３の導体心線はサンプルベルト２と同じであるが、ベルト本体の材料であるウレタン樹脂がサンプルベルト２よりも低硬度のものである。サンプルベルト４の導体心線は銅合金線から成り、直径０．０５ｍｍの素線を２８本撚り合わせて成形され、その外周面はＥＴＦＥから成る絶縁体によって被覆されており、ベルト本体のウレタン樹脂はサンプルベルト３と同じである。すなわちサンプルベルト２、３、４は本発明の実施例である。なおサンプルベルト２〜４において、ベルト本体のエラストマーは、ＪＩＳＫ６２５３規格に準拠した試験により測定された硬さがＡ８０〜Ａ９５の範囲に含まれる。
【００５５】
耐久性試験では、導体心線に電流を流し、テスターにより導体心線の切断の有無を検出した。この切断の検出におけるサンプルベルトの屈曲回数は、サンプルベルトが１回転して、原動プーリと従動プーリにおいてそれぞれ半周（１８０°）ずつ屈曲する毎に１回カウントして得られる数値である。
【００５６】
表２に示すように、サンプルベルト１は１万回未満の屈曲により切断した。すなわち、ピップ部と歯元部において導体心線の切断が確認されたが、これは応力集中のためと推測される。サンプルベルト２は２００〜５００万回未満の屈曲により切断した。これは、ＥＴＦＥの絶縁体とベルト本体の間において滑りが生じたために応力集中が緩和され、サンプルベルト１よりも耐久性が向上したと考えられる。サンプルベルト３は８００〜１５００万回未満の屈曲により切断した。これは、サンプルベルト２よりもベルト本体のウレタンの硬度を柔らかくしたことにより、導体心線に作用する応力をさらに緩和したためと考えられる。サンプルベルト４は２０００万回まで屈曲しても切断しなかった。これは導体心線を銅合金線にしたために屈曲疲労性が改善されたためと考えられる。
【００５７】
多機能ベルトの高強度心線の設計では、多機能ベルトが伸縮することによる導体心線の疲労破壊を回避するために、多機能ベルトの伸縮率を考慮することが好ましいと考えられる。そこで多機能ベルトの耐荷重試験を行い、サンプルベルトに発生する負荷に対してサンプルベルトの伸び変化率が０．２％以下になるような高強度心線を設計することを試みた。耐荷重試験において用いたサンプルベルトの構成は以下の通りである。
ベルト本体はウレタン樹脂から成り、ベルト幅は１５ｍｍであり、ベルト標線間距離は１００ｍｍである。
高強度心線の構成は、７本×３本×０．０８ｍｍのスチール心線であり、４本のＳ撚り心線と４本のＺ撚りを１５ｍｍの幅の中に交互に配置した。
導体心線は以下の２種類のいずれかを用い、導体心線と高強度心線を７本ずつ交互に配置した。
導体心線１：ＥＴＦＥ被膜銅合金心線。直径０．０５ｍｍの素線を２８本撚った撚線。
導体心線２：ＥＴＦＥ被膜軟銅心線。直径０．０８ｍｍの素線を１９本撚った撚線。
【００５８】
図１４を参照して多機能ベルトの耐荷重試験の方法を説明する。サンプルベルトＢの両端をクランプ９１、９２により把持し、クランプ９１、９２を介してサンプルベルトＢに引張荷重をかけた。引張荷重の周期は２０Ｈｚとした。一般的にベルト取付け張力は、ベルトに負荷が発生するときにベルト緩み側の張力が常に０Ｎ以上になるように設定される。したがって本耐荷重試験では、緩み側の張力が２０Ｎになるように定めた。また荷重の振幅を１００Ｎとし、後述するように荷重の大きさを種々変化させ、サンプルベルトＢの両端における電位差をセンサ９３によって検知することにより、導体心線が断線したか否かを判断した。
【００５９】
図１５を参照して多機能ベルトの耐荷重試験の結果を説明する。荷重制御領域を７００Ｎ〜２０Ｎにした場合、符号Ｆ１で示すように、サンプルベルトＢの伸び率は０．６０〜０．７０％であった。また導体心線１を有するサンプルベルトＢでは約１０万〜２０万サイクルで導体心線１の切断が検出されたが、導体心線２を有するサンプルベルトＢでは７千〜３５万サイクルで導体心線２の切断が検出された。荷重制御領域を４７５Ｎ〜２０Ｎにした場合、符号Ｆ２で示すように、サンプルベルトＢの伸び率は０．４０〜０．５０％であった。また導体心線１を有するサンプルベルトＢでは９０万〜２１０万サイクルで導体心線１の切断が検出されたが、導体心線２を有するサンプルベルトＢでは２０万〜５０万サイクルで導体心線２の切断が検出された。
【００６０】
荷重制御領域を３５０Ｎ〜２０Ｎにした場合、符号Ｆ３で示すように、サンプルベルトＢの伸び率は０．３０〜０．４０％であった。また導体心線２を有するサンプルベルトＢでは約２５万〜８０万サイクルで導体心線２の切断が検出されたが、導体心線１を有するサンプルベルトＢでは３００万サイクルで導体心線１の切断が検出されるか、あるいは１５００万サイクルを越えても切断しないものもあった。荷重制御領域を２２０Ｎ〜２０Ｎにした場合、符号Ｆ４で示すように、サンプルベルトＢの伸び率は０．１０〜０．２０％であった。また導体心線１を有するサンプルベルトＢで１５００万サイクルを越えても導体心線１の切断が検出されず、導体心線２を有するサンプルベルトＢでは１０００万サイクルを越えても切断が検出されなかった。
【００６１】
以上のような耐荷重試験の結果から、エラストマーから成るベルト本体内に高強度心線と導体心線を複数本ずつ交互に配置して成るベルトの荷重制御領域におけるベルト伸び変化率が０．２％以下になるように多機能ベルトの高強度心線を設計することが使用条件における耐久性向上に有効であることが確認された。
【図１】
2016002899.tif 000005
【図２】
2016002899.tif 000006
【図３】
2016002899.tif 000007
【図４】
2016002899.tif 000008
【図５】
2016002899.tif 000009
【図６】
2016002899.tif 000010
【図７】
2016002899.tif 000011
【図８】
2016002899.tif 000012
【図９】
2016002899.tif 000013
【図１０】
2016002899.tif 000014
【図１１】
2016002899.tif 000015
【図１２】
2016002899.tif 000016
【図１３】
2016002899.tif 000017
【図１４】
2016002899.tif 000018
【図１５】
2016002899.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月16日(2016.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーから成る長尺のベルト本体と、
前記ベルト本体内に埋設され、前記ベルト本体の長手方向に延び、相互に平行に配列された複数の高強度心線と、
前記ベルト本体に設けられ、前記ベルト本体の長手方向に延びる導電体とを備え、
前記導電体がフレキシブルプリント配線板に形成された配線であり、前記フレキシブルプリント配線板が前記ベルト本体の表面に貼付されることを特徴とする多機能ベルト。
【請求項２】
エラストマーから成る長尺のベルト本体と、
前記ベルト本体内に埋設され、前記ベルト本体の長手方向に延び、相互に平行に配列された複数の高強度心線と、
前記ベルト本体に設けられ、前記ベルト本体の長手方向に延びる導電体とを備え、
前記導電体が前記ベルト本体に埋設された複数の導体心線であり、前記導体心線は前記高強度心線よりも低い導体抵抗値を有し、
前記導体心線が前記ベルト本体のエラストマーに接着しない被膜材により被覆されることを特徴とする多機能ベルト。
【請求項３】
前記導体心線が絶縁体によって被覆されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項４】
前記導体心線が軟銅線または銅合金線を有することを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項５】
前記被膜材が前記ベルト本体のエラストマーよりも融点が高い材質から成ることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項６】
前記被膜材がフッ素樹脂から成ることを特徴とする請求項５に記載の多機能ベルト。
【請求項７】
前記導体心線が、単線、撚線（集合撚り）、撚線（ロープ撚り）、シールド線、ケーブルおよびシールド付きケーブルのいずれかの構成を有することを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項８】
前記ベルト本体のエラストマーが導電材を付加されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項９】
エラストマーから成るベルト本体内に高強度心線と導体心線を複数本ずつ交互に配置して成るベルトの荷重制御領域におけるベルト伸び変化率が０．２％以下になるように設計された高強度心線を備えることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項１０】
前記ベルト本体のエラストマーの硬さがＡ８０〜Ａ９５であることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項１１】
前記ベルト本体が歯付きベルトとして成形されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【請求項１２】
前記ベルト本体が平ベルトとして成形されることを特徴とする請求項２に記載の多機能ベルト。
【国際調査報告】
2016002899.tif 000020
2016002899.tif 000021
2016002899.tif 000022
2016002899.tif 000023