(57)【要約】【課題】縦裂き検出精度の高いコンベヤベルトとコンベヤベルト装置を提供する。【解決手段】本発明のコンベヤベルト１０は、ベルト本体１１と、ベルト本体１１に埋設されたループコイル１５とを有する。ループコイル１５は、少なくとも一部が、他の部分よりもベルト本体１１の表面に近くなるよう埋設されているから、ループコイル１５に誘導電流が流れるときの検出精度が高くなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長のベルト本体と、
前記ベルト本体に埋設された縦裂き検出用のループコイルと、を有し、
前記ループコイルは、少なくとも一部が他の部分よりも前記ベルト本体の表面に近くなるよう埋設されたコンベヤベルト。
【請求項２】
前記ループコイルは、両端が接続された導線を有し、
前記導線の接続部分は、前記ベルト本体の表面に近い部分よりも、コンベヤベルトの長手方向湾曲状態における中立軸に近くされた請求項１に記載のコンベヤベルト。
【請求項３】
前記ベルト本体に埋設された芯体を更に有し、
前記ループコイルは、前記芯体と前記ベルト本体表面の間に位置し、
前記導線の接続部分は、前記ベルト本体の表面に近い部分よりも、前記芯体に近くされた請求項２に記載のコンベヤベルト。
【請求項４】
前記ループコイルは、コンベヤベルト表面を上方から観察したときの平面視で、ベルト幅方向に沿って細長の環状にされ、当該ループコイルのベルト幅方向に沿った２本の辺のうち、いずれか一方の辺に前記導線の接続部分が配置された請求項２又は３に記載のコンベヤベルト。
【請求項５】
前記ループコイルのベルト幅方向に沿った２本の辺のうち、コンベヤベルトの走行方向先頭側の辺に前記接続部分が配置された請求項４に記載のコンベヤベルト。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンベヤベルトと、
前記ループコイルに誘導電流を生じさせる発信部と、
前記ループコイルに生じた誘導電流を検出する受信部と、
を有するコンベヤベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトの縦裂き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンベヤベルトを用いた搬送装置が物質の運搬に広く用いられている。このような装置では、コンベヤベルトが走行方向に沿って切断（縦裂き）されることがあり、縦裂きを検出する手段が用いられている。
【０００３】
縦裂きの検出手段としては、コンベヤベルトにループコイルを埋設し、そのループコイルを検出するセンサーを設置したものが公知である。センサーの発信部は高周波を発信し、ループコイルが破断していなければ、センサーの検出位置を通るループコイルに誘導電流が流れる。従って、この誘導電流の有無を検出することで縦裂きを検出することができる。
【０００４】
コンベヤベルトの縦裂き時には、縦裂き部分のループコイルが確実に破断する必要があり、ループコイルは比較的強度の低い導線で形成されているため、実際には縦裂きが発生していないにも関わらずループコイルが破損することがあり、誤検出の原因となる。
【０００５】
特許文献１では、金属線材を編組して筒状体を形成し、その筒状体の一端を他端に挿入して接続し、ループコイルを製造している。このループコイルでは、一端を他端に接続した部分が二重になっているため、強度が向上している。しかし、このようなループコイルも強度が十分とはいえず、不必要な破断を完全に防止するには至っていない。しかも、線材を筒状体に編み込む工程が必要なため、製造コストも高いという問題がある。
【０００６】
他方、コンベヤベルトの本体を厚くし、ループコイルをより深く埋設すれば、ループコイル自体の強度を挙げなくても耐久性を向上することができる。しかし、ベルト表面からの深さが深くなると、検出精度が低下するという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３６６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ループコイルの不必要な破損を防止し、縦裂き検出精度の高いコンベヤベルト並びにそれを用いた装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、細長のベルト本体と、ベルト本体に埋設された縦裂き検出用のループコイルとを有するコンベヤベルトにおいて、ループコイルの少なくとも一部を他の部分よりもベルト本体の表面に近づけている。すなわち、ループコイルの少なくとも一部は、ベルト本体に浅く埋設されているから、誘導電流を流したときの検出精度が高くなる。
【００１０】
本発明の好ましい態様は以下の通りである。
（１）導線の両端を接続してループコイルを形成し、導線の両端を接続した部分（接続部分）を、ベルト本体の表面からより深く埋設し、コンベヤベルトが長手方向に湾曲したときの中立軸に近づける。接続部分は他と比較して破損しやすいが、中立軸に近づけることで、湾曲時の伸縮量が小さくなり、破損しにくくなる。
（２）ベルト本体には、過剰な変形を防止するために芯体を更に埋設させることが好ましく、この場合、ループコイルを芯体とベルト本体表面との間に埋設する。芯体はベルト本体と比較して曲げ剛性が高く、中立軸は芯体を通るので、導線の接続部分を芯体に近づければ、中立軸に近接したことになる。
（３）縦裂き時に確実に破断させるためには、ループコイルは、コンベヤベルトの幅方向一端から他端まで延設させることが好ましい。そのため、コンベヤベルト表面を上方から観察したときの平面視で、ループコイルは、ベルト幅方向に沿った細長の環状になり、ベルト幅方向に沿った２本の辺（長辺）を有する。導線の接続部分は、これら２本の辺の一方に配置することが好ましい。
（４）コンベヤベルトの走行方向が予め決定されている場合には、導線の接続部分を、走行方向先頭の辺に配置し、その辺を中立軸に近づけることが好ましく、ループコイルがプーリーに侵入する際、ループコイルがより破損し難くなる。
（５）本発明のコンベヤベルトを、発信部及び受信部と組み合わせてコンベヤベルト装置とした場合、発信部の形成する磁界でループコイルに誘導電流が生じ、その誘導電流により受信部のコイルに誘導起電力が生じ、ループコイルの通過が検出される。本発明では、ループコイルの一部がベルト表面に近接しているので、検出感度が高い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ループコイルの不必要な破断が防止される上、ループコイルの誘導電流が検出されやすいので、縦裂きの検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】コンベヤベルト装置を説明する側面図
【図２】コンベヤベルト装置の一部を説明する平面図
【図３】図２のＡ−Ａ切断線断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ切断線断面図
【図５】プーリーとコンベヤベルトとの関係を説明する側面図
【図６】第２例のコンベヤベルトを説明する断面図
【図７】第３例のコンベヤベルトを説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明はコンベヤベルトと、それを用いたコンベヤベルト装置に関するものであり、その実施形態を、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】
＜コンベヤベルト装置＞
図１に示すように、本発明のコンベヤベルト装置１は、コンベヤベルト１０と、複数のプーリー２１、２２と、検出装置３０とを有している。プーリー２１、２２は回転軸を互いに平行に向けた状態で、離間して配置されている。
【００１５】
コンベヤベルト１０は無端の環状であって、ベルト幅方向をプーリー２１、２２の回転軸と直交させて、プーリー２１、２２に架け渡されており、駆動用のプーリー２１を回転させると、コンベヤベルト１０がプーリー２１、２２の回転軸と直交する方向に走行する。すなわち、コンベヤベルト１０の走行方向Ｓは、ベルトの長手方向と平行である。
次に、このコンベヤベルト１０の第一例を説明する。
【００１６】
＜コンベヤベルト＞
図２はコンベヤベルト１０の表面を、高さ方向（ベルト厚さ方向）の上方から観察したときの平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ切断線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ切断線断面図である。
【００１７】
図３、４に示すように、コンベヤベルト１０は、細長のベルト本体１１と、ベルト本体１１に埋設された芯体１２と、ベルト本体１１の表面及び/又は裏面と芯体１２との間に埋設されたループコイル１５とを有している。ベルト本体１１は芯体１２とループコイル１５とが埋設された状態で両端が接続され、閉ループ（輪）となり、コンベヤベルト１０が形成されている。
【００１８】
ベルト本体１１、芯体１２及びループコイル１５の種類は特に限定されないが、全体の形状を維持するため、芯体１２はベルト本体１１よりも曲げ剛性が高いものを選択し、また、ループコイル１５は、ベルト本体１１及び／又は芯体１２が破断する（縦裂き）の際に確実に破断するような、材質、形状、寸法を選択する。
【００１９】
具体的には、ベルト本体１１は、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）等を単独又は混合して含む硫黄加硫可能なゴム材料で形成されている。芯体１２は、ベルト本体１１の長手方向全周に亘って延設されたコード又はシート（帆布）であって、その材質はスチールなどの金属及び／又はナイロン、ポリエステル、アラミドなどの有機繊維などである。
【００２０】
ループコイル１５は、１本又は複数本の細径の導電性コード（例：スチールコード）からなる導線を有する。導電性コードが複数本の場合は縒り合されて１本の導線となり、導電性コードの一端が同じ導電性コードの他端に接続（例：さつま撚り、さつま加工、溶接、金具接続）され、導線両端が接続されて閉ループ（ループコイル１５）となる。従って、ループコイル１５には、用いた導電性コードの本数と同じ数の接続部分（ジョイント部）１９が存在する。
【００２１】
ループコイル１５は、図２の平面視で、ベルト本体１１の幅方向に沿った細長（例：略長方形）であって、ベルト本体１１の幅方向に沿った辺（長辺）を２本有し、この２本の長辺のうち、一方の辺にジョイント部１９がそれぞれ配置されている。ジョイント部１９は他の部分に比べ破損しやすいから、ジョイント部１９が配置された辺が、特に破損しやすい弱化部１４となる。
【００２２】
ベルト本体１１の膜厚は略一定で、芯体１２はベルト本体１１表面及び裏面と平行な平面内に位置するが、ループコイル１５は、ベルト本体１１表面及び裏面に対し１〜５°傾斜した平面内に位置し、その傾斜面のうち、弱化部１４のある辺が芯体１２に最も近接し、弱化部１４とは反対側の辺が芯体１２から最も離間している。
【００２３】
例えば、コンベヤベルト１０がプーリー２１、２２を通過して走行方向Ｓを変える場合、その長手方向側面がＵ字状に湾曲するが（図５）、芯体１２はベルト本体１１よりも曲げ剛性が高いため、芯体１２が位置する面が伸縮の無い（伸び応力と歪み応力がゼロになる）中立面となる。
【００２４】
図５の符号Ｐは、コンベヤベルト１０の厚さ方向断面と中立面とが交差する中立軸（ピッチ線）を示している。この中立軸Ｐを境に、ベルト本体のプーリー２１と接触する表面側は縮み、その反対の裏面側は伸びる力が働くが、弱化部１４は芯体１２、すなわち中立軸Ｐに近接するため伸縮量が少なく、破損が起こり難いものとなる。
次に、このコンベヤベルト１０を用いた装置での縦裂き検出方法について説明する。
【００２５】
＜検出方法＞
本発明のコンベヤベルト装置１は、コンベヤベルト１０やプーリー２１、２２に加え、更に検出装置３０を有する。検出装置３０は特に限定されないが、例えば、発信部３１と受信部３２とを有する。
【００２６】
コンベヤベルト１０を、芯体１２を境に膜厚方向に表面側と裏面側に区別し、ループコイル１５が配置された側を表面とすると、発信部３１と受信部３２は、コンベヤベルト１０の表面と対向する位置にあり、コンベヤベルト１０を走行させ、発信部３１及び受信部３２上の検出位置を順次通過させる。
【００２７】
コンベヤベルト１０の走行方向Ｓは特に限定されないが、好ましくは、弱化部１４が位置する辺が走行方向Ｓの先頭側、弱化部１４とは反対側の辺が走行方向の後方になる向きで走行させる。この場合、ループコイル１５の先頭部分（弱化部１４）は、中立軸Ｐに近く、ベルト本体１１表面までの深さが深くなっている。従って、コンベヤベルト１０が走行方向Ｓに過剰に引っ張られ、プーリー２１に強く押し付けられても、衝撃がベルト本体１１に吸収され、ループコイル１５の先頭部分が破損しない。
【００２８】
しかも、中立軸Ｐに近い弱化部１４は、他の部分よりもプーリー２１通過時の伸縮量が少ないので、ループコイル１５は破損することなく、閉ループを維持したまま検出位置を通過する。
【００２９】
検出位置では、発信部３１が高周波磁界を形成し、ループコイル１５に誘導電流が流れる。ループコイル１５は、弱化部１４がベルト本体１１表面から深く埋設されているが、少なくとも弱化部１４とは反対側の辺はベルト本体１１表面に近接している。従って、ループコイル１５流れる誘導電流が受信部３２により高感度に検出され、その検出情報が制御装置５に伝達される。
【００３０】
ループコイル１５は弱化部１４が破断しにくくなってはいるが、ループコイル１５自体の機械的強度は芯体１２やベルト本体１１よりも弱く、コンベヤベルト１０に縦裂きが起こると、その部分のループコイル１５も破断する。破断したループコイル１５が検出位置を通過しても誘導電流は発生しない。
【００３１】
制御装置５には、予め、コンベヤベルト１０の走行速度、ループコイル１５の設置場所等の情報が設定されており、この設定情報と受信部３２からの信号とを関連付けて、コンベヤベルト１０の縦裂きの有無及び位置を判断し、必要であればプーリー２１、２２の回転を停止させる。
【００３２】
このように、本発明によれば、ループコイル１５の検出精度が高い上、ループコイル１５が不必要には破断しないから、縦裂きの検出精度が向上する。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、多様な変形が可能である。以下にその具体例を説明する。
【００３３】
＜他の実施形態＞
芯体１２の数や設置方法は特に限定されない。例えば、芯体１２を、コンベヤベルト１０の膜厚方向に離間した２層以上の複層構造にしてもよい。この場合も、弱化部が、いずれかの層の芯体１２と接近し、中立軸に近くなるのであれば、ループコイル１５の設置場所は特に限定されない。しかし、ループコイル１５の検出感度を上げるためには、ループコイル１５は芯体の層の間ではなく、芯体の層とコンベヤベルト１０の表面又は裏面との間に設置することが好ましい。
【００３４】
ベルト本体１１自体の曲げ剛性が必要十分に高い場合には、芯体を設置する必要もない。このようなコンベヤベルト４０では、芯体ではなく、中立軸Ｐに弱化部１４を近接させればよい（図６）。芯体が存在しない場合、例えば、ベルト本体１１の材質が均一であれば、中立軸Ｐはベルト本体１１の膜厚方向中心を通る。
【００３５】
なお、ループコイル１５を配置する傾斜面が、ベルト表面又は裏面と成す角度は特に限定されないが、傾斜角度が大きすぎると、ループコイル１５は全部がベルト本体１１に埋設されずに一部が露出するおそれがあるため、その角度は１〜５°が好ましい。一例を挙げると、ループコイル１５の走行方向Ｓに沿った長さが３２０ｍｍの場合は、傾斜角度は２°程度である。
【００３６】
更に、ループコイル１５は、上記傾斜面に位置する必要もない。例えば、弱化部１４がループコイル１５の複数の辺、複数箇所に離間して配置された場合、各弱化部１４が中立軸Ｐに近くなるように、ループコイル１４のベルト膜厚方向断面での形状を、Ｖ字、Ｕ字状又は波形状に折り曲げてもよい。要するに、ループコイル１５の一部がベルト本体１１の表面に近く、他の部分（弱化部）が中立軸Ｐに近くなるものであれば、ループコイル１５の埋設方法は特に限定されない。
【００３７】
また、ループコイル１５の平面形状、すなわち、コンベヤベルト１０の表面を膜厚方向上方から観察したときの形状も特に限定されない。縦裂き時に確実にループコイル１５を破損させるためには、ベルト幅方向に沿った細長形状が好ましいが、長方形の他、楕円形、正円、正方形、台形など、いかなる形状をも採用することができる。
【００３８】
ループコイル１５の設置場所も特に限定されず、中立軸Ｐ（芯体１２）を挟んで両方の側（表面及び裏面側）に設置してもよい。また、ループコイル１５を、径（長径、短径）が異なる２本以上の導線の閉ループで形成してもよく、この場合は、大径の導線が小径の導線を囲むように同心円状に設置する。
【００３９】
図７は、ループコイル５５を複数の導線で二重に形成したコンベヤベルト５０の、走行方向に沿った切断線断面図である。これらの導線のうち、１本以上の導線の弱化部５４ａ、５４ｂは、同じ導線の他の部分よりも中立軸Ｐに近くなっている。２本以上の導線をそれぞれ傾斜させる場合は、傾斜方向は同じでもよいし、異なってもよい。
【００４０】
図７に示すように、同一のループコイル５５で、１以上の導線の弱化部５４ａを第１の走行方向Ｓの先頭とし、他の１以上の導線の弱化部５４ｂを第１の走行方向Ｓとは逆向きの第２の走行方向Ｓ‘の先頭とすれば、両方の走行方向Ｓ、Ｓ’に対し、破断し難いループコイル５５となる。
【００４１】
ループコイル５５を複数の導線で形成する場合は、いずれか１以上の導線の弱化部５４ａが中立軸Ｐに近接するのであれば、他の１以上の導線を、コンベヤベルト１０の表面及び裏面と平行な平面内に配置することも可能である。
【００４２】
なお、中立軸Ｐに近接させる部分は、ジョイント部１９に限定されず、ループコイル１５の導線は部分的に幅狭（小径）になっているような場合は、その部分を弱化部として中立軸Ｐに近づける。更に、ループコイル１５の弱化部１４を、ベルト長手方向（走行方向）に沿った辺に設けることも可能であり、この場合も弱化部１４が配置された辺を中立軸Ｐに近接させる。
【００４３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記具体例並びに周知技術との組み合わせ、置換は適宜可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…コンベヤベルト装置、１０、４０、５０…コンベヤベルト、１１…ベルト本体、１２…芯体、１５、５５…ループコイル、１４、５４ａ、５４ｂ…弱化部、１９…ジョイント部（接続部分）、２１、２２…プーリー、３０…検出装置、３１…発信部、３２…受信部、Ｐ…中立軸、Ｓ、Ｓ‘…走行方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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