JP2004036639A

JP2004036639A - 摩耗限界表示付きスプロケット

Info

Publication number: JP2004036639A
Application number: JP2002190418A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Nakamura; 中村　健一郎
Original assignee: Tsubakimoto Sprocket Co
Current assignee: Tsubakimoto Sprocket Co
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: CA2429302C; US7018313B2; JP3824266B2; US20040002402A1; CA2429302A1

Abstract

【課題】歯の摩耗が最も進行する部分の摩耗状態が限界にあるか否かをスプロケットの側面から容易に、しかも確実に判定することができ、この摩耗状態の判定をスプロケットが装置に装着されている状態においても行うことができる摩耗限界表示付きスプロケットを提供することを目的とする。
【解決手段】スプロケット１の歯側面に、歯面２ａからの摩耗限界量を示す摩耗判別手段、例えば、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材７が設けられている。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブシュチェーン、ローラチェーン等のチェーンが懸回されるスプロケットに関し、特に摩耗限界表示付きスプロケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スプロケットにローラチェーンが懸回されてスプロケットの歯とローラとが噛み合って動力が伝達される場合、以下に詳述するように、両者の噛み合い部分における滑り接触により、特にスプロケットの歯面に摩耗が生じる。
【０００３】
通常、スプロケットの歯１１とチェーンのローラ１２とが噛み合う場合、図５に示すように、一定の接触位置１３で接触する。このとき、ローラ１２から歯面１１ａに、又は歯面１１ａからローラ１２に、その接触位置１３で一定の方向に力が作用する。この力の作用する方向は、スプロケットの歯形によって決まる圧力角方向１４である。
【０００４】
この圧力角方向１４に作用する力Ｆにより、チェーンのローラ１２とスプロケットの歯１１との接触位置で、接触面圧が高くなり、ローラ１２の噛み込み、噛み外れ作動時の滑り接触により、スプロケットの歯１１に摩耗が発生し、スプロケットの歯１１は圧力角方向１４に、すなわち作用線に沿って摩耗が進行する。
【０００５】
チェーンのローラ１２とスプロケットの歯１１との噛合い時の作用力は、圧力角方向に向かう力Ｆであるが、通常、スプロケットの圧力角θは、歯形ピッチ中心線１５とチェーンのローラ接触面に直角に作用するローラ１２中心からの釣合角度θと定義されている（図６参照）。なお、図６中の１５ａはスプロケットのピッチ円である。
【０００６】
上記のように、スプロケットの歯の摩耗が進行して、ある限界に達すると、スプロケットとローラチェーンとの噛合いが不円滑となり、スプロケットの歯の欠損が発生する恐れがあるため、歯がローラとの接触部位で摩耗したとき、その摩耗限界の判定をする必要がある。
【０００７】
従来、スプロケットの歯の摩耗程度を検知するには、図７に示すように、スプロケットの歯１１と同じ歯形の歯形ゲージＤを測定歯面に当ててゲージとの間に生じる隙間を測定したり（隙間測定法）、スプロケットの歯１１の側面を紙に写し取り、元の歯形形状との差異を測定したり（魚拓法）、あるいは図８に示すように、スプロケットの歯面１１ａに所定の深さの摩耗限界凹溝１１ｂを形成し、歯面１１ａが摩耗して凹溝１１ｂが消えているか否かを視認していた（実開平３−７８１５３号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記隙間測定法は、（１）目測によるため個人差や測定技術に左右される、（２）スプロケットは常に表面に出ているとは限らず奥まったところにある場合は歯形ゲージ測定ができない、（３）測定に際しては常に歯形ゲージが必要になる等の問題がある。
【０００９】
上記魚拓法は、（１）装置に装着されているスプロケットの歯形を写し取る場合、紙がずれたり、伸びたりするため正確性に劣る、（２）スプロケットの歯形は曲面であるため垂直方向から正確に写し取れない、（３）摩耗量の測定、判定には基準歯形が必要になる等の問題がある。
【００１０】
また、上記摩耗限界凹溝を識別する方法は、（１）チェーンローラ接触歯面に凹溝が位置するため、接触面積が少ないことに起因する接触面圧の増大により、摩耗が進行する、（２）歯面への凹溝形成が複雑であるためコスト的に高くつく、（３）凹溝に油脂と摩耗粉の混合物、搬送物等がはまりこみ、摩耗測定時に除去しなければ判定しにくい、（４）装置の奥まったところに装着されている状態ではチェーンの陰になり凹溝が見えにくく判定しにくい等の問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解消し、歯の摩耗が最も進行する部分の摩耗状態が限界にあるか否かをスプロケットの側面から容易に、しかも確実に判定することができ、この摩耗状態の判定をスプロケットが装置に装着されている状態においても行うことができる摩耗限界表示付きスプロケットを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、前記問題点の第１の解決手段として、スプロケットの歯側面に、歯面からの摩耗限界量を示す摩耗判別手段が設けられている摩耗限界表示付きスプロケット、という構成としたものであり、第２の解決手段として、前記摩耗限界表示付きスプロケットにおいて、摩耗判別手段が、圧力角方向に設けられている、という構成とし、第３の解決手段として、前記各摩耗限界表示付きスプロケットにおいて、摩耗判別手段が、軸穴に設けられたキー溝と対応する位置にある歯に設けられている、という構成とし、第４の解決手段として、前記各摩耗限界表示付きスプロケットにおいて、摩耗判別手段が、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材が歯側面に穿設された溝又は孔に嵌着されている、という構成としたものである。
【００１３】
【作用】
スプロケットの歯側面に、歯面からの摩耗限界量を示す摩耗判別手段が設けられていることにより、スプロケットの歯の摩耗状態が限界にあるか否かがスプロケットの側面から容易に、しかも確実に視認可能になる。この摩耗状態の判定はスプロケットが装置に装着されている状態においても行えるようになる。摩耗判別手段が、軸穴に設けられたキー溝と対応する歯部に設けられている場合は、摩耗判別手段の設置位置が容易に見つけられる。また、摩耗判別手段が、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材を歯側面に穿設された孔に嵌着されている場合は、使用によりスプロケットの表面が摩耗しても摩耗限界マーク部材が消えることがなく、スプロケット母材との色違いにより、容易に摩耗限界マーク部材が視認可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１〜図４に基づき説明する。スプロケット１は、その外周に歯２、中心の軸穴３にキー溝３ａを有する。なお、図１、図２中の１ａはボス、４はローラチェーンのローラ、４ａはローラチェーンのプレート、５は歯形ピッチ中心線、５ａはピッチ円、６は圧力角方向、θは圧力角である。
【００１５】
キー溝３ａと対応する位置にある歯２の側面には、最も摩耗が進行する部位の摩耗限界位置に摩耗判別手段である摩耗限界マーク部材７が設けられる。すなわち、摩耗限界マーク部材７は、圧力角方向６で歯面２ａの摩耗が限界となる摩耗限界距離Ｌの位置である摩耗限界位置に設けられる。
【００１６】
この摩耗限界マーク部材７は、スプロケット１の回転方向によりチェーンのローラとの接触位置が反対側に変わるので、スプロケット１が正逆回転使用された場合でも、そのいずれにも対応できるように、図示の如く、歯の側面に歯山部を挟んで２箇所設けられる。また、スプロケットの反対側からも視認できるように、歯の反対側の側面にも２箇所設けられ、全部で４箇所に設けられる。
【００１７】
上記のように摩耗限界マーク部材７は、圧力角方向（作用線上）の摩耗限界距離Ｌの位置に設けられるが、この摩耗限界距離Ｌは、次のように定められる。硬化されたスプロケットの場合、スプロケットは摩耗強度向上のため、表面から高周波焼き入れ等により、ある一定の深さで焼き入れ硬化されるが、摩耗がこの硬化層を越えると急速に摩耗が進行するので、この硬化層の境界部分が摩耗の限界点となるため、有効硬化深さに相当する距離を摩耗限界距離とする。また、硬化されないスプロケットの場合、スプロケットは、歯の摩耗に従い歯が痩せ強度不足となって破損することがあり、この破損時のスプロケットの歯の摩耗距離（実験、駆動試験等により確認される）を摩耗限界距離とする。
【００１８】
摩耗限界マーク部材７は、図３、図４に示すように、スプロケット１の母材とは異質の金属、非鉄金属、樹脂等で色が異なる部材で形成される円形状部材７ａ、三日月形状部材７ｂ（図４では他の１つを図示省略）等である。この摩耗限界マーク部材７は、スプロケット１の歯２の側面に穿設された深さ数ミリメートルの溝（貫通していない有底の孔）又は貫通孔８に圧入、接着などにより外れないように嵌着して取り付けられる。この場合、スプロケット１の表面と面一にすることが好ましい。なお、摩耗限界マーク部材７は、上記形状のものに限らず、楕円形状、多角形状のものなどでもよく、また金属の場合は、黄銅、ステンレスなどスプロケット母材と異色のものであればよい。
【００１９】
上記のように構成されたスプロケット１は、その歯側面に、歯部の摩耗が最も進行する圧力角方向６の摩耗限界位置に摩耗限界マーク部材７が設けられているので、スプロケットの側方から摩耗状態が限界にあるか否かを容易に、しかも確実に視認することができる。歯側面に摩耗限界マーク部材７が設けられていることにより、スプロケットが装置の奥まったところに装着されている状態においても、摩耗限界マーク部材７を容易に視認することができる。摩耗限界マーク部材７が軸穴に設けられたキー溝と対応する歯の側面にに設けられていることにより、摩耗限界マーク部材７を容易に見つけることができる。また、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材が歯側面に穿設された溝又は孔に嵌着されていることにより、使用によりスプロケット１の表面が摩耗しても容易に摩耗限界マーク部材を視認することができる。
【００２０】
以上実施例において、摩耗判別手段として、摩耗限界マーク部材を歯側面に穿設された溝又は孔に嵌着した例を示したが、摩耗判別手段としては、溝又は孔のみでもよく、また、歯側面にスプロケット母材と異なる色を塗装等により着色してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明は、スプロケットの歯側面に、歯面からの摩耗限界量を示す摩耗判別手段が設けられているので、スプロケットの歯の摩耗状態が限界にあるか否かをスプロケットの側面から容易に、しかも確実に視認、判定することができ、この摩耗状態の判定をスプロケットが装置に装着されている状態においても行うことができる。
【００２２】
請求項２に係る本発明は、摩耗判別手段が、圧力角方向に設けられているので、スプロケットの歯の摩耗が最も進行する方向に設けられることになり、スプロケットの歯の欠損が起こる前にその摩耗状態を視認、判定することができる。
【００２３】
請求項３に係る本発明は、摩耗判別手段が、軸穴に設けられたキー溝と対応する歯部に設けられているので、摩耗判別手段の位置を確認して容易に見つけることができる。
【００２４】
請求項４に係る本発明は、摩耗判別手段が、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材を歯側面に穿設された孔に嵌着されているので、使用によりスプロケット１の表面が摩耗しても摩耗限界マーク部材の消失を防止することができ、スプロケット母材との色違いにより、容易に摩耗限界マーク部材を視認することができると共に、スプロケットが装置の奥まったところに装着されている状態においても摩耗状態の判定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のスプロケットの正面図である。
【図２】スプロケットとローラチェーンとの噛み合い部の拡大図である。
【図３】摩耗限界マーク部材の取付状態の説明図である。
【図４】他の摩耗限界マーク部材の取付状態の説明図である。
【図５】スプロケットの歯とローラとの接触状態の説明図である。
【図６】圧力角の説明図である。
【図７】従来のスプロケット歯の摩耗状態判定説明図である。
【図８】従来のスプロケット歯の斜視図である。
【符号の説明】
１　　スプロケット
１ａ　ボス
２　　歯
２ａ　歯面
３　　軸穴
３ａ　キー溝
４　　ローラチェーンのローラ
４ａ　ローラチェーンのプレート
５　　歯形ピッチ中心線
６　　圧力角方向
７　　摩耗限界マーク部材
７ａ　円形状部材
７ｂ　三日月形状部材
８　　溝又は貫通孔
Ｌ　　摩耗限界距離
θ　　圧力角
１１　スプロケットの歯
１２　チェーンのローラ
１３　接触位置
１４　圧力角方向
１５　歯形ピッチ中心線

Claims

スプロケットの歯側面に、歯面からの摩耗限界量を示す摩耗判別手段が設けられていることを特徴とする摩耗限界表示付きスプロケット。
前記摩耗判別手段は、圧力角方向に設けられていることを特徴とする請求項１記載の摩耗限界表示付きスプロケット。
前記摩耗判別手段は、軸穴に設けられたキー溝と対応する位置にある歯に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の摩耗限界表示付きスプロケット。
前記摩耗判別手段は、スプロケット母材と色が異なる摩耗限界マーク部材が歯側面に穿設された溝又は孔に嵌着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の摩耗限界表示付きスプロケット。