CN1987147A - 固体润滑的无油链条 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有良好的润滑特性，且即使在高温气氛和粉尘气氛下也可以保持良好的润滑性能并长期维持稳定的润滑效果的无油链条。一种固体润滑的无油链条(100)，将分别装嵌有套筒(111)的两端的一对内链板(112、112)、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒(111)内的链销(113)的两端的一对外链板(114、114)交替地连接多个的套筒链中，进而，在将滚子(116)自由旋转地插嵌于上述套筒(111)外表面的滚子链中，在上述套筒(111)和链销(113)之间、或上述套筒(111)和滚子(116)之间，设置由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件(115)。
Description
技术领域
本发明涉及动力传输机构和输送机构等中所使用的无油链条，尤其涉及在套筒与链销和/或套筒与滚子之间设置有滑动部件的无油链条。
背景技术
以往，作为动力传输机构和输送机构等中所使用的无油链条，有以下儿种，即：装嵌在内链板上的套筒采用含油烧结套筒，而向套筒和链销之间供应所浸渍的润滑油的链条；以及，在内链板和外链板之间配置O形环并将套筒和链销之间密封起来，防止被封入的润滑脂等的润滑油的飞溅和来自于外部的异物的侵入的链条。
另外，还有下述链条：作为具有良好润滑性的滑动部件，在外嵌于套筒的滚子的内表面，设置含有石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等固体润滑剂的金属制或树脂制的滑动轴承，来降低套筒的外周面和滚子内周面的磨损的链条(参照专利文献1)。
【专利文献1】JP特开平11-351338号公报
然而，在上述的采用了含油烧结套筒的链条中，存在下述问题：由于所浸渍的润滑油因大气温度或摩擦热而引起过度的渗出，且保油量较少，所以无法长期维持稳定的润滑效果，此外，在内链板和外链板之间配置有O形环的链条中，存在下述问题：由于填充的润滑油较少，所以容易因摩擦热而导致劣化，且同样无法长期维持稳定的润滑效果。而且，这些链条还存在下述问题：由于需要采用润滑油，所以无法在450℃～600℃这样的高温气氛下使用，并且，如果在粉尘气氛下使用的话，则润滑油被粉尘吸收而进一步缩短无油寿命。
另外，在含有固体润滑剂的滑动部件中，与含油烧结套筒同样，存在下述问题：由于固体润滑剂的含量较少，所以无油寿命较短，特别是由于树脂制链条无法在高温下使用，所以对使用温度也有限制。
发明内容
于是，本发明是解决上述以往的技术问题的发明，即，本发明的目的是提供一种具有良好的润滑特性，即使在高温气氛及粉尘气氛下也可以保持良好的润滑性能，并长期维持稳定的润滑效果的无油链条。
本技术方案1涉及的发明通过下述方案来解决上述问题，即：在将分别装嵌有套筒的两端的一对内链板、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒内的链销的两端的一对外链板交替地连接多个的链条中，在上述套筒和链销之间，设置有由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件。
这里，本发明中所说的“石墨”是指天然石墨、人造石墨或者它们的混合物的意思。
本技术方案2涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案1所述的发明构成的基础上，上述滑动部件加压形成于上述套筒内表面或链销外表面。
本技术方案3涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案2所述的发明构成的基础上，在上述套筒内表面或链销外表面，形成有卡止上述滑动部件的凹部。
本技术方案4涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案1至3任意一项所述的发明构成的基础上，在上述外链板与套筒或与内链板之间，配置有O形环。
本技术方案5涉及的发明通过下述方案来解决上述问题，即：在将分别装嵌有套筒的两端的一对内链板、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒内的链销的两端的一对外链板交替地连接多个，并且在上述套筒的外表面游动嵌合有滚子的链条中，在上述套筒与滚子之间，设置有由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件。
本技术方案6涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案5所述的发明构成的基础上，上述滑动部件加压形成于上述套筒外表面或滚子内表面。
本技术方案7涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案6所述的发明构成的基础上，在上述套筒外表面或滚子的内表面，形成有卡止上述滑动部件的凹部。
本技术方案8涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案5至7任意一项所述的发明构成的基础上，在上述滚子与内链板之间，配置有O形环。
本技术方案9涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案来解决上述问题，即：在技术方案1至8任意一项所述的发明构成的基础上，上述滑动部件具有1.0g/cm3以上的密度。
本技术方案10涉及的固体润滑的无油链条通过下述方案解决上述问题，即：在技术方案1、技术方案4、技术方案5、技术方案8以及技术方案9任意一项所述的发明构成的基础上，上述滑动部件是预先压缩上述石墨薄板而形成为圆筒状的。
发明的效果
本发明的固体润滑的无油链条，由于在套筒与链销之间、或套筒与滚子之间设置有滑动部件，所以，可以防止成为滑动接触的套筒与链销之间、或套筒与滚子之间的滑动摩擦，并且由于具有如下所述的构成，所以可以起到特殊的效果。
即，根据技术方案1或技术方案5涉及的发明，由于设置在套筒和链销之间、或套筒和滚子之间的滑动部件是由具有良好的润滑特性的石墨100％的石墨薄板形成的，所以可以在整个滑动面上发挥高效的润滑作用并提高润滑性，可以实现长时间的无油运转。另外，从石墨的耐热特性来看，即使在如450℃～600℃的高温气氛下也不会丧失润滑性能，且即使在粉尘气氛下也可以不吸收粉尘而发挥润滑效果。而且，由于滑动部件由石墨薄板形成，所以易于操作，可以方便地设置到套筒与链销之间、或套筒与滚子之间。
根据本技术方案2或技术方案6涉及的固体润滑的无油链条，由于在技术方案1或技术方案5所述发明起到的效果的基础上，将滑动部件加压形成于套筒内表面或链销外表面、以及套筒外表面或滚子内表面，所以可以被高密度化并提高润滑性，且进一步提高无油寿命，并且由于可以与通常的套筒、链销以及滚子同样进行操作，所以可以在不增加工序的情况下，进行链条的组装作业。
根据本技术方案3或技术方案7涉及的固体润滑的无油链条，在技术方案2或技术方案6所述发明起到的效果的基础上，由于将卡止滑动部件的凹部形成于套筒的内表面或链销的外表面、以及套筒外表面或滚子内表面，所以可以防止在链条组装时滑动部件发生脱落，可以提高生产率。
根据本技术方案4或技术方案8涉及的固体润滑的无油链条，在技术方案1至技术方案3任意一项所述发明、或技术方案5至技术方案7任意一项所述发明起到的效果的基础上，由于将O形环配置在外链板与套筒或与内链板之间、或滚子与内链板之间，所以可以防止来自于外部的异物的侵入，并且即使滑动部件磨损，也可以防止该磨损粉末的飞溅并继续保持润滑效果。
特别是，如果在套筒或滚子的端部内表面上，以O形环的一部分从套筒或滚子的端面突出的方式设置台阶部等O形环容纳凹部，则可以防止因套筒与外链板之间、或滚子与内链板之间的压缩而引起的O形环的过度变形，可以提高链条的寿命。并且，如果使套筒端部从内链板突出，且将O形环以围绕该突出部的外周面的方式配置在内链板和外链板之间，则由于O形环的一部分从套筒的端面突出，所以可以获得与上述O形环容纳凹部同样的效果。
根据本技术方案9涉及的固体润滑的无油链条，在技术方案1至技术方案8任意一项所述发明起到的效果的基础上，由于滑动部件具有1.0g/cm3以上的密度，所以，可以显著地提高润滑性能，并进一步提高无油寿命。
根据本技术方案10涉及的固体润滑的无油链条，在技术方案1、技术方案4、技术方案5、技术方案8以及技术方案9任意一项所述发明起到的效果的基础上，由于滑动部件是预先压缩石墨薄板而形成为圆筒状的，所以其密度较高，且提高润滑效果，并便于将其安装于套筒或滚子，且可以提高组装效率。
附图说明
图1是用组装图表示其局部的本实施例1的固体润滑的无油链条的立体图。
图2是用放大图表示其局部的图1的A-A剖视图。
图3是本实施例1的滑动部件的制作说明图。
图4是用放大图表示其局部的本实施例2的固体润滑的无油链条的剖视图。
图5是本实施例3的滑动部件的制作说明图。
图6是本实施例3的套筒的剖视图。
图7是表示石墨薄板的密度和磨损量的关系的磨损斜率图。
符号说明如下：
100、200固体润滑的无油链条 111、211、311套筒
111a台阶部 111b突出部 112、212内链板
113、213链销 114、214外链板 115、215、315滑动部件
115a低密度石墨薄板 115b高密度石墨薄板
116、216滚子 216a圆锥形凹部 117、217O形环
315a低密度圆筒体 320凹部 320a半球形凹部
320b沟形凹部 320c圆锥形凹部 P压力机 P1打孔机
具体实施方式
本发明的固体润滑的无油链条，是在将分别装嵌有套筒的两端的一对内链板、与分别装嵌有可自由旋转地插嵌在上述套筒内的链销的两端的一对外链板，交替地连接多个的套筒链中，以及，在将滚子自由旋转地插嵌在套筒的外表面上的滚子链中，通过将由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件，设置在套筒和链销之间、或套筒和滚子之间，使其具有良好的润滑性，并且即使在高温气氛或粉尘气氛下也可以良好地保持润滑性能，并长期维持稳定的润滑效果，只要是满足上述要求的链条，则不限定其具体方式。
即，在本发明所采用的链条，既可以是套筒链，也可以是滚子链，在采用滚子链的场合下，滑动部件可以安装在滚子与套筒之间以及套筒与链销之间的一方或双方。
滑动部件，如果是由石墨100％，即天然石墨100％、人造石墨100％及其混合石墨100％的石墨薄板形成，且可以将其设置在链销和套筒之间或套筒和滚子之间，则其形状可以是任意形状，但是，优选预先压缩石墨薄板而形成为圆筒状，或者，在套筒和滚子的内表面或链销的外表面或套筒的外表面上，加压压缩石墨薄板而形成滑动部件，并且，在如此地加压形成石墨薄板的场合下，优选将通过加压石墨薄板进入并卡止的，即可发挥抛锚效果的凹部，设置于成为滑动部件的形成面的套筒和滚子的内表面或链销和套筒的外表面。
另外，石墨薄板的密度和链条的磨损伸长量的关系，如图7的磨损斜率图所示，从石墨薄板的密度为0.7g/cm3的附近开始，磨损量急剧降低，且从1.0g/cm3开始，其斜率变缓，因此，石墨薄板的密度优选为1.0g/cm3以上。
这里，图7是以石墨薄板的密度(g/cm3)为横轴，且以磨损斜率为纵轴的图，磨损斜率是由每单位滑动次数的磨损伸长量(mm/n，n表示滑动次数)来表示的。
实施例
基于附图说明本发明的实施例。
图1是用组装图表示其局部的本实施例1的固体润滑的无油链条的立体图，图2是用放大图表示其局部的图1的A-A剖视图，图3是本实施例1的滑动部件的制作说明图，图4是用放大图表示其局部的本实施例2的固体润滑的无油链条的剖视图，图5是本实施例3的滑动部件的制作说明图，图6是本实施例3的套筒的剖视图。
如图1及图2所示，本实施例的固体润滑的无油链条100中，将分别装嵌有套筒111的两端的一对内链板112、112、与分别装嵌有自由旋转地插嵌在上述套筒111内的链销113的两端的一对外链板114、114交替地连接多个，并将滑动部件115设置在套筒111和链销113之间。
另外，滚子116自由旋转地插嵌于套筒111的外表面，并将O形环117以围绕链销113的方式配置在套筒111和外链板114之间。
如图2a的放大图所示，对该O形环117而言，O形环117的一部分以从套筒111的端面突出的方式安装在形成于套筒111的端部内表面的台阶部111a，并将O形环的压缩率设在20～30％以下，以便防止因过度变形引起的O形环的损伤。
另外，如图2b所示，也可以使套筒111的端部从内链板112突出，并将O形环117以围绕该突出部111b的外周面的方式配置在内链板112和外链板114之间。此时，O形环117的一部分从套筒111的端面突出，与将O形环117安装在上述台阶部111a的链条同样，可以防止O形环的损伤。
如图3所示，对滑动部件115而言，将低密度的石墨100％的石墨薄板115a压缩而形成为高密度的石墨薄板115b后，形成为圆筒状并设为滑动部件115，且压缩后的密度在1.0g/cm3以上。
并且，该滑动部件115，在链条组装前或组装时，安装在套筒111的内表面或链销113的外表面，并安装链条，由此可以得到在套筒111和链销113之间设置有滑动部件115的本发明的固体润滑的无油链条100。
如这样，本实施例的滑动部件115采用了具有良好的自润滑性的石墨100％的石墨薄板，并进一步压缩来提高润滑性能，并且，在套筒和链销的整个滑动面与石墨接触，因此显著地降低了滑动磨损，并可以达到提高链条寿命的目的。并且，在套筒111与外链板114之间配置的O形环，阻止来自外部的异物侵入到套筒111和链销113之间，并可以防止因异物造成的滑动部件的损伤，并且，即使滑动部件磨损，也可以防止具有该润滑性能的润滑粉末的飞溅，并保持在套筒111和链销113之间或其附近，因此可以持续保持润滑效果。
另外，在本实施例中采用了滚子链，但也同样适用于没有滚子的套筒链。并且，不必一定使用O形环，但尤其是在常温或O形环不会劣化的中温气氛下的使用中，由于可以进一步维持如上所述的润滑效果，所以优选配置O形环。
下面，基于附图4说明本发明的第二实施例。
本实施例中，与上述实施例1的固体润滑的无油链条100相比，除了滑动部件安装在滚子和套筒之间，并O形环安装在滚子和内链板之间这一点之外，其他的具体构成均同样，因此，对于与实施例1的固体润滑的无油链条100同样的部件，赋予200号段的符号，并省略重复的说明。
如图4所示，本实施例的固体润滑的无油链条200中，将分别装嵌有套筒211的两端的一对内链板212、212、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒211内的链销213的两端的一对外链板214、214，交替地连接多个，并将滚子216自由旋转地插嵌在上述套筒211的外表面，且将滑动部件215设置在套筒211和滚子216之间。
另外，将O形环217以围绕套筒211的方式设置在滚子216和内链板212之间。
对该O形环217而言，如图4的放大图所示，将O形环217的一部分以从滚子216的端面突出的方式，安装在形成于滚子216的端部内表面的圆锥形凹部216a，并将O形环的压缩率设置在20～30％以下，以便防止因过度变形引起的O形环的损伤。
另外，在本实施例中，将O形环217安装在圆锥形凹部216a，但与实施例1的O形环同样，也可以在滚子的端部内表面形成台阶部来将其安装在该台阶部。并且，关于实施例1的O形环117，也可以在套筒111的端部内表面形成圆锥形的凹部来将其安装在该凹部。
并且，本实施例的滑动部件215与实施例1同样，是压缩石墨100％的石墨薄板而形成为圆筒状的部件，该滑动部件215，在链条组装前或组装时安装在滚子216的内表面或套筒211的外表面而组装成链条，由此可以得到在套筒211和滚子216之间设置有滑动部件215的本发明的固体润滑的无油链条200。
本实施例的滑动部件215也与实施例1同样，可以显著地降低套筒211和滚子216之间的滑动磨损，因此，可以实现链条寿命的提高。并且，配置在内链板212和滚子216之间的O形环也与实施例1同样，可以阻止来自外部的异物侵入到套筒211和滚子216之间，因此，可以持续保持润滑效果。
另外，在本实施例中，虽然将滑动部件215设置在滚子216与套筒211之间，但与实施例1同样，也可以进一步设置在套筒211与链销213之间。此外，不必一定使用O形环，但尤其是在常温或O形环不会劣化的中温气氛下的使用中，可以进一步持续保持上述的润滑效果，因此，优选为O形环。
在上述实施例1、2中，作为滑动部件115、215，采用了预先压缩石墨薄板而形成为圆筒状的部件，但也可以采用将石墨薄板加压形成在套筒内表面，即，将滑动部件加压形成在套筒内表面的实施例3，对此基于图5及图6进行说明。
另外，在本实施例中，除了将滑动部件加压形成在套筒内表面的点之外，其他均与实施例1的固体润滑的无油链条相同，因此，对将滑动部件加压形成在套筒内表面的套筒进行说明。
如图5所示，本实施例的滑动部件315是将石墨100％的石墨薄板加压形成在套筒311的内表面的部件，且将由低密度的石墨薄板构成的圆筒体315a配置在套筒311的内部，并利用压力机P，将具有该圆筒体315a成为规定的压缩厚度的空隙的打孔机P1，压入到套筒311之间，并在半径方向加压来压缩圆筒体315a，从而在套筒312的内表面形成滑动部件315。
此时，被加压的石墨薄板的一部分侵入并卡止，即，优选在套筒315的内表面设置凹部320，以便发挥抛锚效果。
对该凹部320而言，只要是将加压形成的滑动部件315的一部分卡止在套筒311上，且可发挥抛锚效果的，则可以是任意形状，作为这些方式，可以列举：如图6a所示的开口部设为圆形的凹部320a、如图6所示的沿轴方向延伸的沟形的凹部320b、如图6c所示的在两端面形成有圆锥形的凹部320c等方式。也可以将开口部形成为多边形和椭圆形，来代替图6a的圆形的凹部320a。作为图6b的沟形凹部320b，也可以是两端被封闭的盲沟，也可以是圆周形沟。另外，可以采用圆筒形的台阶部来代替图6c的圆锥形的凹部320c。
另外，在本实施例中，通过将滑动部件315加压形成在套筒311的内表面的链条来进行了说明，但也可以将其形成在链销外表面。此外，在滚子和套筒之间设置滑动部件的场合下，可以形成在滚子内表面或套筒外表面。
如上所述，对本发明的固体润滑的无油链条而言，设置在套筒与链销之间、或套筒与滚子之间的滑动部件，由具有良好润滑性的石墨100％的石墨薄板形成，所以，显著地抑制套筒和链销之间、或套筒和滚子之间的滑动磨损，并长期维持稳定的润滑效果，特别是，即使在如450℃～600℃的高温气氛和粉尘气氛下，也可以保持良好的润滑性，其效果很好。
Claims (10)
1.一种固体润滑的无油链条，将分别装嵌有套筒的两端的一对内链板、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒内的链销的两端的一对外链板交替地连接多个，该链条的特征在于：
在上述套筒与链销之间，设置有由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件。
2.根据权利要求1所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：上述滑动部件加压形成于上述套筒内表面或链销外表面。
3.根据权利要求2所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：在上述套筒内表面或链销外表面，形成有卡止上述滑动部件的凹部。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：在上述外链板与套筒或与内链板之间，配置有O形环。
5.一种固体润滑的无油链条，将分别装嵌有套筒的两端的一对内链板、与分别装嵌有自由旋转地插嵌于上述套筒内的链销的两端的一对外链板，交替地连接多个，且在上述套筒的外表面自由旋转地插嵌有滚子，该链条的特征在于：
在上述套筒和滚子之间，设置有由石墨100％的石墨薄板形成的滑动部件。
6.根据权利要求5所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：上述滑动部件加压形成于上述套筒外表面或滚子内表面。
7.根据权利要求6所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：在上述套筒外表面或滚子内表面，形成有卡止上述滑动部件的凹部。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：在上述滚子和内链板之间，配置有O形环。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：上述滑动部件具有1.0g/cm3以上的密度。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的固体润滑的无油链条，其特征在于：上述滑动部件是预先压缩上述石墨薄板而形成为圆筒状的。
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