(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
急傾斜面や垂直面に沿ってワークを搬送するベルト搬送装置であって、
ワークが積載される平板状のベルト本体と、前記ベルト本体の幅方向縁部に長手方向に沿って立設された一対の波桟と、これら波桟の間に架け渡すように配置された複数の横桟とを有する無端の搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを長手方向に沿って循環駆動させる駆動装置と、
入口と出口とを有し、前記入口から入ったワークを前記出口に向けて落下させて、前記出口から前記搬送ベルト上にさらに落下させるホッパーと、
前記ホッパーの内部に前記搬送ベルトの長手方向に延びて配設され、前記入口から前記出口に向けて落下するワークが衝突する緩衝部材とを備え、
前記緩衝部材の幅は、前記搬送ベルトの幅よりも狭く、かつ、前記出口の幅よりも狭くなっており、前記緩衝部材にワークが衝突することによって、当該ワークが前記搬送ベルトの長手方向と直交する方向の両端部へ分散される、ベルト搬送装置。
【請求項２】
前記緩衝部材は、ワークが衝突する傾斜案内面を有する、請求項１に記載のベルト搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、粉体、土砂、石炭等のワークを搬送ベルトを用いて搬送するベルト搬送装置、特に、急傾斜面や垂直面に沿って搬送するタイプのベルト搬送装置に適用される緩衝装置に関するものである。より詳しくは、ワークを搬送ベルトに送給する際に、当該ワークと搬送ベルトとの間に生じる衝撃を緩和するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば土砂等のワークを急斜面や垂直面に沿って搬送する場合には、従来から図７に示すようなベルト搬送装置が用いられている。同図は、従来のベルト搬送装置を模式的に示したものである。同図を参照して、参照符号１は搬送用の無端ベルト（搬送ベルト）を示しており、図示しないベルト駆動機構によって矢印２の方向に駆動される。搬送ベルト１の上方にはホッパー３が配置されており、土砂等はこのホッパー３によって搬送ベルト１上に案内される。
【０００３】
図８は、搬送ベルト１の構造を示す要部斜視図であり、また、図９は図８におけるＡ−矢視図である。これらの図に示すように、搬送ベルト１は、平板状のベルト本体４と、ベルト本体４の幅方向縁部に長手方向に沿って立設された一対の波桟５と、これら波桟５の間に架け渡すように配置された複数の横桟６とを備えている。各横桟６は、通常ベルト本体４から直立しており、ワークの形態に応じて途中から所定の傾きを持つように形成されており、直立した部分が波桟５と締結されている。したがって、隣り合う横桟６，ベルト本体４および一対の波桟５によってワークの収容室７が区画形成されている。
【０００４】
そして、図９に示すように、ホッパー３に供給されたワーク８は、ホッパー３に案内されながら上記収容室７に落下され、横桟５の中央部に配置されて搬送される。ここで、ワーク８を横桟５の中央部に配置するのは、搬送中におけるワーク８の荷こぼれを防止するためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記横桟６は、波桟５に架け渡された梁状の部材であるから、収容室７の中央部にワークが積載されるときには、横桟６の中央部が衝撃を受け、大きな曲げモーメントが作用する。このため、横桟６の中央部のみが摩耗・疲労し、短期間のうちに破損する場合があり、結果的に搬送ベルト１の寿命も短くなっていた。
【０００６】
この場合、横桟６の摩耗を抑えて搬送ベルト１の寿命を延ばすには、ホッパー３の位置を搬送ベルト１に近づけ、ワーク８の落下する高さを低く抑えればよいが、現場の状況からそのような対策を講じることが不可能な場合が多い。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、現場の状況にかかわらずに搬送ベルトの寿命を延ばすことのできるベルト搬送装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
(1)  上記目的を達成するため、本願発明者は、ワークの落下高さを抑えることができなくても、ワークを直接搬送ベルト上に落下させなければワークの積載時に搬送ベルトに与える衝撃を緩和できる点に着目した。
【０００９】
(2) そこで、本願に係るベルト搬送装置は、急傾斜面や垂直面に沿ってワークを搬送するベルト搬送装置であって、ワークが積載される平板状のベルト本体と、前記ベルト本体の幅方向縁部に長手方向に沿って立設された一対の波桟と、これら波桟の間に架け渡すように配置された複数の横桟とを有する無端の搬送ベルトと、前記搬送ベルトを長手方向に沿って循環駆動させる駆動装置と、入口と出口とを有し、前記入口から入ったワークを前記出口に向けて落下させて、前記出口から前記搬送ベルト上にさらに落下させるホッパーと、前記ホッパーの内部に前記搬送ベルトの長手方向に延びて配設され、前記入口から前記出口に向けて落下するワークが衝突する緩衝部材とを備え、前記緩衝部材の幅は、前記搬送ベルトの幅よりも狭く、かつ、前記出口の幅よりも狭くなっており、前記緩衝部材にワークが衝突することによって、当該ワークが前記搬送ベルトの長手方向と直交する方向の両端部へ分散されるものである。
【００１０】
この構成によれば、落下するワークは、一旦緩衝部材に衝突してから搬送用ベルト上に落下する。すなわち、ワークは、直接搬送ベルト上に落下しないので、ワークの積載時に搬送ベルトに与える衝撃を緩和することができる。
【００１２】
また、緩衝部材をホッパーに設けることにより、緩衝部材の自由な配設が可能となり、またその取り付けも簡単である。
【００１３】
(3) 前記緩衝部材は、ワークが衝突する傾斜案内面を有することもできる。
【００１４】
この構成によれば、落下するワークは緩衝部材の傾斜案内面に沿って案内され、搬送用ベルトの幅方向に分散して落下する。これにより、ワークが搬送用ベルトの一部に集中して落下することを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の全体斜視図である。
【００１７】
同図を参照して、このベルト搬送装置１０は、たとえば工事現場等において土砂その他の粉体等（以下、「ワーク」という。）を搬送ベルト１１上に載置して急傾斜面に沿って所定の場所へ搬送するためのものである。ベルト搬送装置１０は、無端の搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１を長手方向（矢印１３の方向）に沿って循環駆動させるための駆動装置１２と、搬送ベルト１１上にワーク１４を案内するためのホッパー１５と、搬送されたワーク１４を排出するためのシューター１６とを備えている。
【００１８】
そして、本実施形態の特徴とするところは、上記ホッパー１５がワーク１４を搬送ベルト１１上に落下させる際に案内するものであるところ、このホッパー１５が搬送ベルト１１に与える衝撃を緩和するための衝撃緩和装置として機能している点にある。以下、ベルト搬送装置１０について詳しく説明する。
【００１９】
搬送ベルト１１は従来の同様のものであって、図８に示したものと同様の構成である。すなわち、図８（以下、同図において括弧付きの参照符号に基づいて説明する。）を援用して説明すると、搬送ベルト１１は、ベルト本体１７と、波桟１８と、横桟１９とを備えている。
【００２０】
図２は、ベルト本体１７の構造を示す模式図である。
【００２１】
同図を参照して、ベルト本体１７は、所要の剛性および柔軟性を有する平帯状の部材であって、芯体層２０とカバーゴム層２１とが積層された構造となっている。なお、カバーゴム層２１および芯体層２０の種類は、工事現場やワークの種類に応じて必要な抗張力、剛性および柔軟性を確保するために適宜選択することができる。また、本実施形態では、芯体層２０はスチールコード２０ａを含んでいる。このスチールコード２０ａは、ベルト本体１７の抗張力を高めるためのものであって、ベルト本体１７の長手方向（矢印Ｂの方向）に沿って配置されている。もっとも、このスチールコード２０ａは無くすこともできる。
【００２２】
再び図８を参照して、波桟１８は、ベルト本体１７の幅方向の縁部に一対設けられており、ベルト本体１７の長手方向に沿って立設されている。
【００２３】
図３は波桟１８の構造を示す要部斜視図である。
【００２４】
同図に示すように、波桟１８は、ベルト本体１７に取り付けるための取付部２２と波形部２３とを有しており、たとえばゴムで一体的に成形されている。波形部２３は、取付部２２に対して垂直方向に立設されており、このように波形にしているのは、搬送ベルト１１が図１に示すように循環駆動されるが、プーリ２４によって湾曲される際にスムーズに変形することができるようにするためである。また、取付部２２とベルト本体１７との取り付けは、たとえば接着剤等を採用して固着する手段を採用することができる。なお、本実施形態では、横桟１８をゴムで形成したが、剛性を向上させるために適宜布等を積層させることも可能である。
【００２５】
再び図８を参照して、横桟１９は、波桟１８の間に架け渡すように配置されており、所定のピッチで複数設けられている。図８では模式的に示しているが、横桟１９の構造は、図４に詳しく図示している。
【００２６】
図４を参照して、横桟１９は、ベルト本体１７に取り付けるための取付部２５と、これに立設された立設部２６と、立設部２６に設けられた取付ボルト２７とを有している。取付部２５と立設部２６とは、ゴム等により一体的に形成されている。なお、上記波桟１８の場合と同様に、これらの剛性を向上させるために適宜布２８等を積層させることもできる。立設部２６は、本実施形態では、図に示すように、立設部２６が屈曲形成されている。これにより、ワークを搬送する際の荷こぼれを防止することができる。
【００２７】
また、取付ボルト２７はＵ字状のボルトであって、立設部２６に埋め込むようにして設けられている。この取付ボルト２７は横桟１９に挿通されるものであって、図示しないナットを締め込むことによって、横桟１９を波桟１８に締結することができるようになっている。
【００２８】
再び図８を参照して、このようにベルト本体１７，隣り合う横桟１９および一対の波桟１８によって、搬送されるワーク１４の収容室７が区画形成されている。
【００２９】
次に、駆動装置１２について説明する。
【００３０】
図１を参照して、駆動装置１２は、駆動モータ３０と、駆動ローラ３１と、案内ローラ３２，３３，３４，３５とを備えている。駆動搬送ベルト１１は、駆動ローラ３１により長手方向（矢印１３の方向）に順次送られて循環駆動されるようになっている。
【００３１】
駆動ローラ３１は、円筒状のローラ本体３６と、ローラ本体３６の中心に配置された回転軸３７とを有している。また、駆動モータ３０は、モータ本体３８と、ギアボックス３９とを有し、ギアボックス３９と上記回転軸３７とが連結されている。上記搬送ベルト１１のベルト本体１７は、上記ローラ本体３６にぴったりと当接するようになっており、駆動モータ３０が作動することにより駆動ローラ３１が回転され、これにより搬送ベルト１１が駆動されるようになっている。
【００３２】
案内ローラ３２および案内ローラ３５は、中心軸４０と、中心軸４０の両端部に設けられたプーリ４１，４２とを有している。案内ローラ３２，３５がこのように中間部分がくりぬかれた形状となっているのは、これら案内ローラ３２，３５が搬送ベルト１１の表側、すなわち波桟１８および横桟１９が形成された側に配置されることから、これらとの干渉を避けるためである。なお、中心軸４０の両端は軸受けブロック４３によって支持されており、この軸受けブロック４３は、所定部位に固定されるようになっている。
【００３３】
また、案内ローラ３３，３４は、円筒状のローラ本体４４と、ローラ本体４４の中心に配置された回転軸４５とを有している。ローラ本体４４は回転軸４５に対して自由に回動することができるようになっており、駆動される搬送ベルト１１をスムーズに案内するようになっている。回転軸４５の両端は軸受けブロック４６によって支持されており、この軸受けブロック４６は、所定部位に固定されるようになっている。
【００３４】
なお、駆動ローラ３１および案内ローラ３２〜３５の配設位置は、図１に示した位置に限定されるものではなく、現場の地形等によって適宜変更することが可能である。
【００３５】
次に、ホッパー１５について説明する。図５は、ホッパー１５の斜視図である。
【００３６】
同図を参照して、ホッパー１５は、外枠４７と、外枠４７の内部に配設された緩衝部材４８（衝撃緩和装置）とを有する。
【００３７】
外枠４７は、たとえば鋼板により構成することができる。外枠４７は、ワーク１４を入れるための入口４９と、ワーク１４が排出されて搬送ベルト１１に落下される出口５０とを有している。本実施形態では、外枠４７は図に示すような漏斗状に形成されており、ワーク１４がスムーズに出口５０へ案内されるようになっている。もっとも、外枠４７の形状はこのような漏斗状に限定されるものではなく、ワーク１４がスムーズに出口５０へ案内されるものであれば他の形状にすることもできる。
【００３８】
緩衝部材４８は、本実施形態では等辺山形鋼（いわゆるアングル部材）により構成されている。この緩衝部材４８は、その両端部が外枠４７の側板５１，５２に固定されている。緩衝部材４８の固定位置は、外枠４７の出口５０の中央部上方である。緩衝部材４８を固定する手段としては、たとえば溶接等により行えるが、ブラッケト等を用いてねじ止めすることもできる。
【００３９】
図に示すように、緩衝部材４８は、傾斜案内面５３，５４を有している。この緩衝部材４８が設けられていることにより、落下するワーク１４は、まず緩衝部材４８に衝突してから出口５０へ案内される。しかも、緩衝部材４８の傾斜案内面５３，５４によって、ワーク１４が緩衝部材４８の両側へ案内されながら出口５０へ落下する。
【００４０】
次に、図１を参照して、シュータ１６について説明する。シュータ１６は、たとえば鋼板により構成することができる。シュータ１６は図に示すような外枠５５を備えており、搬送されたワーク１４は、出口５６から排出される。シュータ１６の下方にはたとえば他の搬送用のベルトコンベア等を配置することができる。なお、シュータ１６の外枠５５の形状についても、搬送された後のワーク１４の処理（搬送、梱包その他の所要の処理）によって様々に設計変更することができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係るベルト搬送装置１０の動作について、緩衝部材４８の作用効果と共に説明する。
【００４２】
まず、図１に示すようにワーク１４がホッパー１５に送給される。ワーク１４はホッパー１５内を落下するが、このとき、一旦緩衝部材４８に衝突する。すなわち、ワーク１４は、直接搬送ベルト１１上に落下しない。したがって、現場の状況等によりワーク１４の落下高さを低く抑えることができないときであっても、結果的に搬送ベルト１１までの落下高さを低く抑えることができる。これにより、搬送ベルト１１に与える衝撃を緩和することができ、搬送ベルト１１の集中的摩耗や集中的な曲げモーメントの作用を抑えることができる。その結果、搬送ベルト１１の寿命を延ばすことができる。
【００４３】
特に本実施形態では、緩衝部材４８をホッパー１５に設けたので、緩衝部材４８の自由な配設が可能となり、またその取り付けも簡単である。しかも、衝撃緩和装置を当該緩衝部材４８のみによって構成することができ、緩衝部材４８および衝撃緩和装置としての構造がきわめて簡単となる。したがって、ベルト搬送装置１０全体としても構成が簡単になり、ベルト搬送装置１０の製造コストの上昇を抑えることができるという利点がある。
【００４４】
加えて、緩衝部材４８に傾斜案内面５３，５４を備えたので、落下するワーク１４は緩衝部材４８の傾斜案内面５３，５４に沿って案内され、搬送ベルト１１の幅方向（すなわち、搬送ベルト１１の長手方向と直交する方向）に分散して落下することになる。これにより、ワーク１４が搬送ベルト１１の一部（特に中央部）に集中して落下することを確実に防止することができると共に、意図的に搬送ベルト１１の両端部へ分散させることができる。
【００４５】
図６は、現場状況をインプットして計算した結果であり、緩衝部材４８によるワーク１４の分散の程度等を示す図である。計算の条件は、搬送ベルト１１の幅寸法を１ｍとし、ワーク１４として土砂を採用した。そして、緩衝部材４８を設けた場合と設けない場合について、搬送ベルト１１の幅方向に関して、落下した土砂の粒子数と落下する粒子の平均速度を計算した。
【００４６】
同図に示すように、緩衝部材４８を設けない場合には土砂は搬送ベルト１１の中央部に集中して落下し、その落下速度も大きくなっているのに対して、傾斜案内面５３，５４を設けた緩衝部材４８を配設することにより、土砂４は確実に搬送ベルト１１の両端側へ分散されており、その落下速度も小さい。これにより、従来から強度的に問題があった搬送ベルト１１の中央部（従来ワークが積載されていた部分）の集中的摩耗や集中的な曲げモーメントの作用を抑えることができ、その結果、搬送ベルトの寿命を一層延ばすことができることがわかる。そして、上記計算に用いた条件で実験したところ、従来の横桟寿命が１．５年であったものが５年に延びることが確認された。
【００４７】
なお、本実施形態では、緩衝部材４８として上述したようなアングル部材を採用したが、これに限定されるものではなく、要するにホッパー１５内で落下するワーク１４が出口５０に達する前に予め衝突する部材であればよい。ただし、緩衝部材４８の形状は、衝突したワーク１４がその後スムーズに出口５０に達するようなものである必要がある。そのため、たとえばアングル部材に代えて断面が半円形状の部材や、丸棒状のもの等を採用することもできる。
【００４８】
もっとも、落下するワーク１４をさらに確実に分散させるような特別の衝撃緩和装置を設けることもできる。たとえば、出口５０上で櫛状の部材が左右に往復運動されるような衝撃緩和装置が考えられる。これにより、ワーク１４は確実に分散される。この場合、このような衝撃緩和装置をユニットとして構成することにより、従来のホッパーに、いわゆる後付けにより簡単に取り付けることが可能となる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、落下するワークが一旦緩衝部材に衝突した後に搬送用ベルト上に落下するから、搬送ベルトに与える衝撃が緩和される。これにより、搬送ベルトの中央部（ワークが積載される部分）の集中的摩耗や集中的な曲げモーメントの作用を抑えることができ、その結果、搬送ベルトの寿命を延ばすことができる（請求項１に係る発明）。
【００５０】
特に、緩衝部材に傾斜案面面を設けることによって落下するワークを搬送用ベルトの幅方向に分散して落下させることができるから、ワークが搬送用ベルトの一部に集中して落下することを防止して一層寿命を延ばすことができる（請求項２に係る発明）。
【００５１】
また、ホッパーに緩衝部材を設けるようにすることにより、緩衝部材の配設が容易となり、その結果、搬送装置全体としても構成が複雑となることを回避して製造コストを抑えることができる（請求項１に係る発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る衝撃緩和装置が適用されたベルト搬送装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る搬送ベルトのベルト本体の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る搬送ベルトの波桟の構造を示す要部斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る搬送ベルトの横桟の構造を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るホッパーの一部破断斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置に関して、ワークの分散の程度等についての実験結果を示す図である。
【図７】従来のベルト搬送装置を示す模式図である。
【図８】従来の搬送ベルトの構造を示す要部斜視図である。
【図９】図８におけるＡ−矢視図である。
【符号の説明】
１０  ベルト搬送装置
１１  搬送ベルト
１２  駆動装置
１４  ワーク
１５  ホッパー
１７  ベルト本体
１８  波桟
１９  横桟
４８  緩衝部材（衝撃緩和装置）
５３  傾斜案内面
５４  傾斜案内面
【図１】
0004608067.tif 000002
【図２】
0004608067.tif 000003
【図３】
0004608067.tif 000004
【図４】
0004608067.tif 000005
【図５】
0004608067.tif 000006
【図６】
0004608067.tif 000007
【図７】
0004608067.tif 000008
【図８】
0004608067.tif 000009
【図９】
0004608067.tif 000010