JP2002098207A - チェーン緊張装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】チェーンの緩みを大量に吸収できてエンドレス
チェーンの使用が可能となり、ひいてはチェーン寿命が
向上し、且つ正逆回転いずれにもチェ一ン緊張機能が有
効に作用し、またチェーン衝撃が緩和されると共にチェ
ーン伸びを自動的に補償できるチェーン緊張装置を提供
する。 【解決手段】ローラーチェーン６を用いた２軸間の巻掛
け伝動装置に用いるチェーン緊張装置で、中間部を回動
自在にピン９で支持した１本のアーム８の両端に２個の
小径アイドルスプロケット５，５’を取り付け、その一
方をチェーン６の緊張側に内側から噛み合わせると共
に、他方をチェーン６の緩み側に外側から噛み合わせ
た。アーム８の中間部を移動手段１５に係合せしめてチ
ェーン６と交叉する方向に引っ張ることで、緊張側のチ
ェーンと緩み側チェーンとの双方にそれぞれ同一方向か
ら力を加えてチェーン６を緊張させ、緩みを大量に吸収
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チェーン緊張装置
に係り、特に機械の動力伝達手段として一般的に多用さ
れているローラーチェーンを用いた巻掛け伝動装置にお
けるチェーン寿命の改善に極めて有効なチェーン緊張装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のローラーチェ一ンを用い
た巻掛け伝動装置の概要を示したもので、駆動側スプロ
ケット１と従動側スプロケット２との間に、ローラーチ
ェ一ン３が懸けわたしてあり、駆動側スプロケット１が
図で時計方向に回転すると、ローラーチェ一ン３は下側
が引っ張られて緊張側となり、上側が送り出されて緩み
側となる。このような巻掛け伝動装置は古くから用いら
れており、その使用技術はほぼ確立されていて、寿命延
長手段としては材質の改良、使用条件の改善、余裕を持
ったサイズ選択等が残されているにすぎないと考えられ
ていた。しかし、本発明者が実際の破損実態を調べてみ
た結果、チェーン継手部分からの破損やチェーンの緩み
に起因する衝撃で破損するものが大半を占めており、疲
労限界や摩耗限界にまで達したものは少ないことがわか
った。

【０００３】このことは、ローラーチェーンを動力伝達
手段とする一般機械においては、理想的な使用条件を達
成することが困難であることを示しており、上述のチェ
ーン継手の問題と緩みの問題とを解決すれば、相当の寿
命延長が期待できることを示唆している。チェーン継手
に関しては、従来から継手部分の強度が低いことは知ら
れており、とくにオフセット継手を使用すると強度は６
５％程度まで低下してしまう。この問題を改善するに
は、継ぎ手のないエンドレスチェーンを採用するのが理
想的であるが、他方で緩みが大きくなるという問題が発
生することから、現時点ではチェーン継手を使用するの
が一般的である。

【０００４】次にチェーンの緩みの問題であるが、この
問題に対しては、通常、一方の軸をスライドさせたり、
あるいは市販の緊張装置を取り付けてそのアイドルスプ
ロケット４を図４に示すようにチェーン緩み側に押し付
けたりして対処している。しかしながら、これらの装置
は簡便である反面、逆転時には効果がなく、また短時間
で再調整が必要であるため本来の機能を果たしていない
ものが多く見られるのが現実である。

【０００５】こうした問題を改善するべく、従来からい
くつかの提案がなされてきた。例えば、実公昭４９−２
０６３４号公報（以下、従来例１という）には、２個の
緊張用鎖車（スプロケット）を有し、その鎖車をそれぞ
れ回動自在に軸支する支持部材にはねじ軸の一端をそれ
ぞれ固定し、そのねじ軸は他端同士をターンバックルに
よって連続し、該ターンバックルの回動操作により前記
鎖車同士を縦方向に遠近移動可能に構成し、かつこれら
の部材を対外物固定台に対して横方向複数位置に固定可
能に構成したチェーン緊張装置が開示されている。この
場合は、２個のスプロケットを、緊張側のチェーンと緩
み側チェーンとの双方にそれぞれ反対方向から押しつけ
る。すなわち、チェーンを両外側から挟持して内側へ押
しつけることにより、チェーンを緊張させて緩みを防止
しているのである。

【０００６】また、特公平７−２６６７５号公報（以
下、従来例２という）にも、回転速度調整装置の従動側
スプロケットと駆動側スプロケットとの間に張設された
チェーンに、テンション調整用の大小２個のアイドルス
プロケットを配設したテンション調整装置が開示されて
いる。この場合も上記同様に、２個のアイドルスプロケ
ットがそれぞれ緩み側，引張側のチェーンの外側に配置
されている、すなわち大径のアイドルスプロケットは緩
み側チェーンの外側に、小径のアイドルスプロケットは
引張側チェーンの外側に位置しているが、但し両アイド
ルスプロケットは同一方向に同期的に連動する動作を間
欠的に繰り返すようになっている。すなわち、大径のア
イドルスプロケットがチェーンに向かい移動して緩み側
チェーンを押し付けるとき、小径のアイドルスプロケッ
トは外方に移動して引張側チェーンから離反する。逆
に、小径のアイドルスプロケットがチェーンに向かい移
動して引張側チェーンを押し付けるとき、大径のアイド
ルスプロケットは外方に移動して緩み側チェーンから離
反する。このような移動動作を交互に繰り返すことで従
動側の回転速度を周期的に調整するようにしたものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１のものは、チェーンの外側に配置した２個のアイ
ドルスプロケットを、ターンバックルを利用して同時に
反対方向に移動させて（すなわち両スプロケットを接近
させて）、緩み側および引張側の双方のチェーンを押し
付け緊張させるため、双方に共に過大な張力が作用して
もこれを自動的に緩和することは出来ず、チェーンの伸
びを助長するという問題点がある。

【０００８】また、従来例２のものは、従動側の回転速
度調整を目的としたものであり、速度を上げる場合に
は、緩み側チェーンに外側から大径アイドルスプロケッ
トを押し付けて遊びをなくすのであるが、このとき小径
アイドルスプロケットは引張側チェーンから離反してい
る。逆に速度を遅くするときには、緩み側チェーンから
大径アイドルスプロケットを離反させ、引張側チェーン
に小径アイドルスプロケットを押し付けて緊張させるも
のであるから、チェーンの緩み防止に関しては、実質的
に１個のアイドルスプロケットを用いた場合と同じであ
り、格別の効果はえられない。

【０００９】そこで本発明は、このような従来技術の問
題点に着目してなされたもので、チェーンの緩みを大量
に吸収できてエンドレスチェーンの使用が可能となり、
ひいてはチェーン寿命が向上し、且つ正逆回転いずれに
もチェ一ン緊張機能が有効に作用し、またチェーン衝撃
が緩和されると共にチェーン伸びを自動的に補償できる
チェーン緊張装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る本発明は、ローラーチェーンを用
いた２軸間の巻掛け伝動装置に用いるチェーン緊張装置
であって、中間部を回動自在に支持した１本のアームの
両端に取り付られると共に緊張側のチェーンと緩み側チ
ェーンとの双方にそれぞれ同一方向から押しつけてチェ
ーンに噛み合わせる２個の小径アイドルスプロケット
と、前記アームの中間支持部に係合して当該アームをチ
ェーンと交叉する方向に移動せしめる移動手段とを少な
くとも備えたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項２に係る本発明は、上記請求
項１に係る発明であるチェーン緊張装置において、前記
ア一ムの長さを、チェーン緊張状態でアームがその移動
方向に対して４５°±１５°傾斜できる長さに設定した
ことを特徴とする。また、請求項３に係る本発明は、上
記請求項１または２に係る発明であるチェーン緊張装置
において、前記移動手段が前記チェーンに緊張力を負荷
するスプリングを備えてなることを特徴とする。

【００１２】また、請求項４に係る本発明は、上記請求
項１または２に係る発明であるチェーン緊張装置におい
て、前記移動手段が、空圧，油圧，電動シリンダのいず
れかから選定したアクチュエータを備えてなることを特
徴とする。更に、請求項５に係る本発明は、上記請求項
１または２に係る発明であるチェーン緊張装置におい
て、前記移動手段が、旋回金具を備えてなることを特徴
とする。

【００１３】本発明のチェーン緊張装置にあっては、緊
張側と緩み側両方のチェーンの内外にアイドルスプロケ
ットを１個づつ噛み合わせて、移動手段により両アイド
ルスプロケットを同時に同一方向に引張る構造とした。
そのため、１個のアイドルスプロケットを使用して片側
のチェーンのみを緊張させる従来の緊張装置と比較して
大量のチェーン緩みが吸収できるようになり、エンドレ
スチェーンを使用してチェーン強度を有効に活用するこ
とができる。

【００１４】また、２個のアイドルスプロケットをその
中間部に回転自在の支点を持った１本のア一ムの両端部
に取り付け、そのアーム支点をチェーン緊張方向へ引っ
張ることにより、両方のチェーンに均一の緊張状態が作
り出せる構造とした。そのため、一方のチェーンに過大
な張力が作用すればもう一方のチェーン張力が緩み勝手
となり、アームが少し回転することにより過大張力は緩
和され、常時適切なチェーン緊張状態が自動的に維持で
きる。

【００１５】さらに、アーム支点をエアシリンダ等のア
クチュエータで引張るようにすれば、チェーン伸びも自
動的に吸収できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１により先ず構成を説明する
と、巻掛け伝動装置は、駆動側スプロケット１、従動側
スプロケット２、エンドレスのローラーチェーン６を備
えており、各スプロケット１，２の回転方向が時計方向
の場合、下側が緊張側、上側が緩み側になる。この巻掛
け伝動装置は、例えば水平状態に配設されており、これ
に本発明のチェーン緊張装置が装着されている。

【００１７】当該チェーン緊張装置は、２個の小径のア
イドルスプロケット５，５’を備えており、各スプロケ
ット５，５’はそれぞれローラーチェーン６の緩み側の
外と緊張側の内に噛み合い可能に、１本のアーム８の両
端部に片持ち状態で取り付けられている。そのアーム８
は、中間部に設けたピン９を支点として回動自在に引張
り部材１０に係合して支持されており、その引張り部材
１０は下記の移動手段１５により滑らかに上下にスライ
ド可能とされている。

【００１８】本実施形態のアイドルスプロケット５，
５’の引張り移動手段１５は、ねじとスプリングとを組
み合わせ形成されている。すなわち、引張り部材１０
に、下方に延びる引張り棒１０ａを取り付けて、その先
端部分に雄ねじｍが形成されている。一方、引張り部材
１０に沿いスライドガイド１１を垂直に配設して固定
し、これに引張り部材１０を係合させてある。引張り棒
１０ａは、固定フレーム１３を上下動自在に貫通して下
方に延びており、その先端部の雄ねじｍに調整ナット１
４が螺合されるとと共に、調整ナット１４と固定フレー
ム１３との間にはスプリング１２が介装されている。

【００１９】以上のように構成されている移動手段１５
の調整ナット１４の螺合位置を変えることにより、引張
り部材１０ひいてはアーム８の位置を、スライドガイド
１１に沿って滑らかに上下に移動させることができる。
アーム先端に支持されているスプロケット５，５’は、
図１に示すように、その一方をチェーン６の緊張側に内
側から噛み合わせ、他方は緩み側に外側から噛み合わせ
るようにセットする。このとき、アーム８は中間部をピ
ン９で支持されていることから、垂直軸に対して傾斜す
る。この場合のアーム８の傾斜角度は４５°±１５°と
するのが好ましい。その理由は、アームが水平に近い
と、両アイドルスプロケット間が長くなり、チェーン取
付け位置が駆動側，従動側スプロケットに接近し好まし
くない。一方で垂直に近いとチェーン張力の水準化機能
が低下する。このため４５°付近、とりわけ４５°±１
５°の範囲が好適である。

【００２０】上記傾斜角は、アーム８の長さに応じて変
わる。したがって、アーム８の長さは、チェーン緊張状
態で４５°±１５°程度の傾斜角が得られる長さを選定
するのがよい。次に、作用を述べる。移動手段１５の調
整ナット１４を締めつければ、引張り部材１０を介して
アーム８全体が垂直方向に引き下げられると共に、垂直
軸に対し４５°程度傾斜しているアイドルスプロケット
５，５’が、ローラーチェーン６の緊張側と緩み側との
双方にそれぞれ同一方向から噛み合い押しつけられる。
そして、スプリング１２の弾性力とチェーン６の張力と
が釣り合いを保った状態に維持され、チェーン６を緩み
側と緊張側との両側において均一に緊張させることがで
きる。駆動側スプロケット１の回転などにより、ローラ
ーチェーン６の緊張側と緩み側とのいずれか一方に過大
な張力が作用しても、他方の側のチェーン張力が緩み勝
手となり、これによりアーム８がピン９を支点として自
然に若干回動し、過大張力は自動的に緩和される。

【００２１】よって、本実施形態によれば、常に適切な
チェーン緊張状態を維持することができるという効果が
得られる。また、２個のアイドルスプロケット５，５’
を用いてチェーン６の緩み側のみならず、緊張側にも緊
張力を付与するから、片側のチェーンのみにアイドルス
プロケットを押し付けて緊張させる場合よりも大量のチ
ェーン緩みが吸収でき、チェーン継ぎ手の問題がないエ
ンドレスチェーンを使用することが可能で、チェーン強
度を有効に活用できるという効果に加えて、正逆いずれ
の回転にも有効に機能させることができるという効果も
得られる。

【００２２】また、スプリング１２の弾性力を利用して
チェーン６を緊張させているから、例えば駆動スプロケ
ット１の急停止や急始動等でチェーン６に衝撃が加わっ
ても、これを吸収緩和できるという効果が得られる。更
に、従来例１のようにチェーンを両外側から２個のアイ
ドルスプロケット挟持して反対方向から押し付ける場合
には、駆動側スプロケット１及び従動側スプロケット２
の径が小さいと、対向するチェーンが干渉するおそれが
ありことからアイドルスプロケットの移動代（チェーン
緊張代）が制限されるが、本実施形態の場合は、両アイ
ドルスプロケット５，５’のチェーンとの噛み合い個所
が左右にずれており、チェーン同士の干渉は起こりにく
いためアイドルスプロケットの移動代（チェーン緊張
代）を大きくとることができる。

【００２３】なお、上記実施形態では、アイドルスプロ
ケット５，５’の引張り移動手段１５として、ねじとス
プリングとを組み合わせて構成したものを説明したが、
これに限定されるものではない。例えば、当該移動手段
として、図２に示すようにエアシリンダ２０を用いるこ
とができる。この場合、エアシリンダ２０のロッド２１
の先端をアーム８の中間部に設けたピン９と係合させれ
ば、エアシリンダ２０を直接アーム移動用のアクチュエ
ータとして使用できる。このようにしてアーム８の中間
部の支点をシリンダで引っ張るようにすれば、ロッド２
１には常時引張力が負荷されているから、ローラーチェ
ーン６の伸びが自動的に補償できるという利点がある。
引張用の移動手段であるアクチュエータとして、エアシ
リンダを使用する代わりに、油圧シリンダまたは電動シ
リンダのいずれかを用いることもできる。

【００２４】またなお、移動手段としてスライドガイド
と引張金具に代えて、例えば図３に示すような旋回金具
２５をアーム移動手段として用いて、アーム８を（上
下）移動させるようにしても良い。２０はエアシリン
ダ、２１はそのロッド、２５ａは旋回金具の支点を示
す。また、チェーンの配設について、上記実施形態には
チェーン６が水平配置されたものを示したが、その他傾
斜配置や垂直配置であっても、同様の構成，作用，効果
が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１に係る
本発明によれば、以下のような種々の効果を奏する。 巻掛け伝動装置におけるチェーンの緩みを大量に吸収
できるため、エンドレスチェーンの使用が可能となり、
チェーン寿命が向上する。正逆回転いずれにもチェ一
ン緊張機能が有効に作用する。チェーン衝撃が緩和さ
れる。シリンダタイプのアクチュエータを使用すれば
チェーン伸びを自動的に補償できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチェーン緊張装置の一実施形態の概略
図である。

【図２】図１のチェーン緊張装置とは移動手段を異にし
た概略図である。

【図３】図１のチェーン緊張装置とは移動手段を更に異
にした概略図である。

【図４】従来のチェーン緊張装置の一例を示した概略図
である。

【符号の説明】

１ 駆動側スプロケット ２ 従動側スプロケット ５ アイドルスプロケット ５’ アイドルスプロケット ６ ローラチェーン ８ アーム ９ ピン １０ 引張り部材 １０ａ 引張り棒 １１ スライドガイド １２ スプリング １３ 固定フレーム １４ 調整ナット １５ 移動手段 ２０ 移動手段 ２５ 移動手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラーチェーンを用いた２軸間の巻掛
   け伝動装置に用いるチェーン緊張装置であって、中間部
   を回動自在に支持した１本のアームの両端に取り付られ
   ると共に緊張側のチェーンと緩み側チェーンとの双方に
   それぞれ同一方向から押しつけてチェーンに噛み合わせ
   る２個の小径アイドルスプロケットと、前記アームの中
   間支持部に係合して当該アームをチェーンと交叉する方
   向に移動せしめる移動手段とを少なくとも備えたことを
   特徴とするチェーン緊張装置。
2. 【請求項２】 前記ア一ムの長さを、チェーン緊張状態
   でアームがその移動方向に対して４５°±１５°傾斜で
   きる長さに設定したことを特徴とする請求項１記載のチ
   ェーン緊張装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段が、前記チェーンに緊張力
   を負荷するスプリングを備えてなることを特徴とする請
   求項１または２記載のチェーン緊張装置。
4. 【請求項４】 前記移動手段が、空圧，油圧，電動シリ
   ンダのいずれかから選定したアクチュエータを備えてな
   ることを特徴とする請求項１または２記載のチェーン緊
   張装置。
5. 【請求項５】 前記移動手段が、旋回金具を備えてなる
   ことを特徴とする請求項１または２記載のチェーン緊張
   装置。