JP2004183695A - チェーン用のシールリングと、それを使用するローラチェーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対の内向きの第1のシールリップ11、11を内周面に形成し、一対の斜め外向きの第2のシールリップ12、12を外周面に形成し、一対の軸C方向の第3のシールリップ13、13を第1のシールリップ11、11の基部より外周側に形成する。
第2のシールリップ12、12による軸C方向の圧縮強度は、第3のシールリップ13、13による軸C方向の圧縮強度より小さく設定されている。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、チェーンの屈曲抵抗を過大にすることがなく、耐久性を向上させることができるチェーン用のシールリングと、それを使用するローラチェーンに関する。
【0002】
【従来の技術】
注油を必要としない無注油のローラチェーンは、ピンと、ピンに装着するブッシュとの間に封入するオイルの漏出を防ぐために、シールリングが組み込まれている。
【0003】
従来のシールリングは、断面形状が上下左右対称のX字状に形成されており、Xリングと称されている。そこで、このものは、内周面、外周面にそれぞれ斜め内向き、斜め外向きの各一対のシールリップが形成されており、内周面側のシールリップは、ブッシュの外周面上にシールを形成し、内周面側、外周面側の各片側のシールリップは、それぞれ軸方向に等量ずつ圧縮されて弾性変形し、外リンクプレートまたは内リンクプレートの表面上にシールを形成する。なお、内周面側のシールリップの先端部によるXリングの最小内径は、ブッシュの外径より小さく設定されており、したがって、内周面側のシールリップは、径方向にも併せて弾性変形する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、内周面側、外周面側の各片側のシールリップは、軸方向に等量ずつ圧縮されて弾性変形するから、チェーンの屈曲抵抗が過大になりがちであるという問題が避けられなかった。外周面側のシールリップが外リンクプレート、内リンクプレートの表面上に形成するシールは、径が大きく、したがって全長が長いため、外リンクプレート、内リンクプレートの相対回転を妨げる大きな摩擦抵抗の発生原因となるからである。加えて、このような大きな摩擦抵抗に抗して外リンクプレート、内リンクプレートを相対回転させるため、外周面側のシールリップの間に過大な剪断応力を生じ、深いクラックが外周面の周方向に発生してシールリングが早期に破損し、チェーンの耐久性を劣化させることがあるという問題もあった。
【0005】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、内周面に形成する内向きの第1のシールリップ、外周面に形成する斜め外向きの第2のシールリップ、径方向の中間部に形成する軸方向の第3のシールリップを組み合わせることによって、チェーンの屈曲抵抗を過大にすることなく、耐久性を向上させることができるチェーン用のシールリングと、それを使用するローラチェーンを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明の構成は、一対の内向きの第1のシールリップを内周面に左右対称に形成し、一対の斜め外向きの第2のシールリップを外周面に左右対称に形成し、一対の軸方向の第3のシールリップを第1のシールリップの基部より外周側に左右対称に形成してなり、第2のシールリップによる軸方向の圧縮強度は、第3のシールリップによる軸方向の圧縮強度より小さいことをその要旨とする。
【0007】
なお、第2のシールリップの先端部における軸方向の最大幅は、第3のシールリップの先端における軸方向の幅より大きくすることができる。
【0008】
また、第1のシールリップの間には、第3のシールリップの先端位置より内周側に滑らかな凹溝を形成してもよく、各第1、第3のシールリップの外面は、滑らかな凸面を介して左右対称に連続させてもよい。
【0009】
さらに、各第2、第3のシールリップの外面は、滑らかな凹面を介して左右対称に連続させることができ、第2のシールリップの間には、凹面の最大深さ位置より外周側に滑らかな凹溝を形成することができる。
【0010】
第2発明の構成は、ピンとブッシュとを介して屈曲自在に連結する各一対の外リンクプレート、内リンクプレートと、ブッシュを介して内リンクプレートの間に回転自在に装着するローラと、内リンクプレートの外側に突出するブッシュの先端部を介して各外リンクプレート、内リンクプレートの間に介装する第1発明に係るチェーン用のシールリングとを備えてなり、シールリングは、少なくとも一方の第1のシールリップがブッシュの外周面上にシールを形成し、各第2、第3のシールリップが外リンクプレート、内リンクプレートの表面上にシールを形成することをその要旨とする。
【0011】
なお、シールリングは、各第2、第3のシールリップの間の凹面が消失しない限度において軸方向に圧縮して弾性変形させることができる。
【0012】
【作用】
かかる第1発明の構成によるときは、シールリングをローラチェーンに適正に組み込むと、少なくとも一方の第1のシールリップは、ブッシュの外周面上にシールを形成し、各第2、第3のシールリップは、対応する外リンクプレートまたは内リンクプレートの表面上にシールを形成する。このとき、外周面側の第2のシールリップは、径方向の中間部の第3のシールリップより軸方向の圧縮強度が小さいため、外リンクプレート、内リンクプレートの表面上のシールは、第3のシールリップによる小径のシールが主位的となり、第2のシールリップによる大径のシールは、補助的なものに留まる。したがって、第2のシールリップによる大径のシールの摩擦抵抗が十分小さく、それに起因するチェーンの屈曲抵抗を小さく抑えるとともに、外周面にクラックが発生するおそれを最少にすることができる。
【0013】
なお、シールリングは、全体として均一な断面形状のリング状に一体成形するものとする。また、シールリングの材料は、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ふっ素ゴム、多硫化ゴム、ポリエーテルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムなどの合成ゴム材であって、適切な耐油性、耐熱性を有するゴム状弾性材料が好適に使用可能である。
【0014】
第2のシールリップは、先端部における軸方向の最大幅を第3のシールリップの先端における軸方向の幅より大きくすることにより、互いに近付く方向に屈曲し易くし、外リンクプレート、内リンクプレートの表面上に形成するシールの安定性を向上させることができる。なお、第2のシールリップの先端部は、断面半円弧状に仕上げることが好ましい。
【0015】
第1のシールリップの間に形成する凹溝は、第1のシールリップの間にオイル溜りを形成し、第1のシールリップによるシールの安定性を向上させる。
【0016】
第1、第3のシールリップの外面を連続させる凸面は、シールリングをブッシュに装着する際に、ブッシュの先端をシールリング内に滑らかにガイドし、シールリングに有害な捻れを生じることを防止する。なお、第3のシールリップの先端位置は、第1のシールリップの先端から、ブッシュの厚さ相当以上に外周面側に離れているものとする。
【0017】
第2、第3のシールリップの外面を連続させる凹面は、第2、第3のシールリップによる外リンクプレート、内リンクプレート上のシールの間にオイル溜りを形成し、第2、第3のシールリップによるシールの安定性を向上させる。
【0018】
第2のシールリップの間に形成する凹溝は、その両側の第2のシールリップを互いに近付く方向に弾性変形し易くし、第2のシールリップによる軸方向の圧縮強度を小さくすることに貢献する。
【0019】
第2発明の構成によるときは、シールリングは、少なくとも一方の第1のシールリップがブッシュの外周面上にシールを形成し、各第2、第3のシールリップが外リンクプレート、内リンクプレートの表面上にシールを形成することにより、チェーンの屈曲抵抗を過大にすることなく、ピンとブッシュとの間に封入されているオイルの漏出を有効に防止することができる。
【0020】
シールリングは、各第2、第3のシールリップの間の凹面が消失しないように軸方向に圧縮することにより、凹面によるオイル溜りを形成し、チェーンの屈曲抵抗を過大にすることなく、第2、第3のシールリップによるシールを一層安定にすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0022】
ローラチェーンは、ピン21、ブッシュ22を介して各一対の外リンクプレート23、23、内リンクプレート24、24を屈曲自在に連結してなる(図1)。ただし、図1は、特定のピン21による連結部分の模式断面図であり、ローラチェーンは、等ピッチに配設するピン21、21…を介し、多数組の外リンクプレート23、23…、内リンクプレート24、24…が紙面に垂直方向に連続的に連鎖されているものとする。
【0023】
ピン21には、ブッシュ22が相対回転自在に装着されている。なお、ピン21の両端は、それぞれ外リンクプレート23のピン孔23aに挿入してかしめ付けられており、ブッシュ22の両端は、それぞれ内リンクプレート24のピン孔24aに圧入されている。そこで、ピン21の両端、ブッシュ22の両端は、それぞれ外リンクプレート23、23、内リンクプレート24、24の外側にまで突出している。ブッシュ22には、内リンクプレート24、24の間において、ローラ25が相対回転自在に装着されている。
【0024】
ピン21の両端部の外リンクプレート23、23、内リンクプレート24、24の間には、それぞれブッシュ22の先端部を介してシールリング10が介装されている。各シールリング10は、外リンクプレート23、内リンクプレート24により軸方向に圧縮されて弾性変形し、外リンクプレート23、内リンクプレート24の各表面上にシールを形成するとともに、内リンクプレート24の外側に突出するブッシュ22の外周面上にもシールを形成し、ピン21、ブッシュ22の間に封入されるオイルの漏出を防止する。
【0025】
シールリング10の自由形状を図2に示す。
【0026】
シールリング10の内周面には、一対の内向きの第1のシールリップ11、11が左右対称に形成されている。また、シールリング10の外周面には、一対の斜め外向きの第2のシールリップ12、12が左右対称に形成されており、第1のシールリップ11、11の基部より外周側の径方向の中間部には、一対の軸C方向の第3のシールリップ13、13が左右対称に形成されている。なお、第2のシールリップ12、12の先端部における軸C方向の最大幅W1 は、第3のシールリップ13、13の先端における軸C方向の幅W2 に対し、W1 >W2 となっている。また、各第2のシールリップ12の先端部は、断面半円弧状に形成されている。ただし、ここでいう左右対称とは、軸Cに直交し、第1のシールリップ11、11の中間を通る仮想平面PLに関して対称であることをいう。
【0027】
第1のシールリップ11、11の間には、第3のシールリップ13、13の先端位置P1 より内周側に、滑らかな凹溝14が形成されている。また、各第1、第3のシールリップ11、13の外面は、滑らかな凸面15を介して左右対称に連続しており、各第2、第3のシールリップ12、13の外面は、滑らかな凹面16を介して左右対称に連続している。第2のシールリップ12、12の間には、凹面16、16の最大深さ位置P2 より外周側に、滑らかな凹溝17が形成されている。なお、第3のシールリップ13、13の先端位置P1 は、第1のシールリップ11、11の先端から、ブッシュ22の厚さt相当以上に外周面側に離れている(図3)。ただし、ブッシュ22の両端は、それぞれ内周面側に微少な面取りが施され、外周面側が適切な曲率半径に滑らかに丸められている。
【0028】
シールリング10は、内リンクプレート24の外側に突出するブッシュ22の先端に嵌め込むために、第1のシールリップ11、11の先端による最小内径D1 、第1のシールリップ11、11の間の凹溝14の最大深さdが、ブッシュ22の外径D2 に対し、D1 <D2 ≪D1 +2dの関係に設定されている(図1、図2)。すなわち、シールリング10は、全長を引き伸ばすようにしてブッシュ22の先端に嵌め込むことができ(図3の矢印A方向)、このとき、シールリング10のブッシュ22側の凸面15は、シールリング10を適切にガイドしてブッシュ22の中心に自動的に心合せすることができる。また、このときのシールリング10は、第3のシールリップ13の先端位置P1 が第1のシールリップ11、11の先端からブッシュ22の厚さt以上に外周側に離れているため、有害な捻れを生じるおそれがなく、ローラチェーンの組立性を向上させることができる。
【0029】
各シールリング10は、ローラチェーンに正規に組み込まれると、外リンクプレート23、内リンクプレート24に挟まれ、軸C方向に圧縮されて弾性変形し(図1、図4の実線)、第1のシールリップ11、11がブッシュ22の外周面上に弾発的に当接して二重のシールを形成し、一方の第2、第3のシールリップ12、13が外リンクプレート23の表面上に弾発的に当接して大径、小径の二重のシールを形成し、他方の第2、第3のシールリップ12、13が内リンクプレート24の表面上に弾発的に当接して二重のシールを形成する。ただし、このとき、シールリング10は、各第2、第3のシールリップ12、13の間の凹面16が消失しない限度において軸C方向に圧縮するものとし、したがって、左右の凹面16、16は、それぞれ外リンクプレート23または内リンクプレート24の表面上の各第2、第3のシールリップ12、13によるシールの間にオイル溜りを形成する。また、第1のシールリップ11、11の間の凹溝14も、ブッシュ22の外周面上の第1のシールリップ11、11によるシールの間にオイル溜りを形成する。なお、図4において、自由形状のシールリング10が二点鎖線により併せて図示されている。
【0030】
軸C方向に圧縮されるシールリング10は、第3のシールリップ13、13による軸C方向の圧縮強度が第2のシールリップ12、12による軸C方向の圧縮強度より格段に大きくなっており、後者が前者より小さくなっている。第2のシールリップ12、12は、互いに近付く方向(図4の矢印B、B方向)に容易に屈曲するのに対し、第3のシールリップ13、13は、軸C方向に直接圧縮されるからである。
【0031】
そこで、第2のシールリップ12、12による大径のシールは、外リンクプレート23、内リンクプレート24に対して過大な摩擦抵抗を発生させるおそれがなく、チェーンの屈曲抵抗を過大にしたり、外リンクプレート23、内リンクプレート24が相対回転することによるシールリング10の外周側の剪断応力を過大にして凹溝17にクラックを発生させたりするおそれがない。すなわち、シールリング10と、従来のXリングとの比較試験の結果、チェーンの屈曲抵抗が50%以下に低下し、チェーンの耐久性が約2.8倍以上に向上することが確認できた。また、ローラチェーンの組立性も、10%以上向上した。
【0032】
なお、図4において、第1のシールリップ11、11は、内リンクプレート24側の一方のみをブッシュ22の外周面上に当接させてシールを形成してもよい(図1参照)。すなわち、第1のシールリップ11、11は、少なくとも一方がブッシュ22の外周面上にシールを形成するようにしてもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第1発明によれば、外周面側の第2のシールリップによる軸方向の圧縮強度を径方向の中間部の第3のシールリップによる軸方向の圧縮強度より小さくすることによって、第3のシールリップによる小径のシールが主位的となり、第2のシールリップによる大径のシールが補助的となるから、第2のシールリップによる大径のシールの摩擦抵抗に起因するチェーンの屈曲抵抗を小さくし、チェーンの耐久性を向上させることができるという優れた効果がある。
【0034】
第2発明によれば、第1発明に係るシールリングを組み込むことによって、第1発明の効果を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ローラチェーンの要部拡大断面図
【図2】シールリングの要部拡大断面図
【図3】シールリングの組立状態説明図
【図4】シールリングの使用状態説明図
【符号の説明】
C…軸
W1 …最大幅
W2 …幅
P1 …先端位置
P2 …最大深さ位置
10…シールリング
11…第1のシールリップ
12…第2のシールリップ
13…第3のシールリップ
14…凹溝
15…凸面
16…凹面
17…凹溝
21…ピン
22…ブッシュ
23…外リンクプレート
24…内リンクプレート
25…ローラ
Claims (8)
- 一対の内向きの第1のシールリップを内周面に左右対称に形成し、一対の斜め外向きの第2のシールリップを外周面に左右対称に形成し、一対の軸方向の第3のシールリップを前記第1のシールリップの基部より外周側に左右対称に形成してなり、前記第2のシールリップによる軸方向の圧縮強度は、前記第3のシールリップによる軸方向の圧縮強度より小さいことを特徴とするチェーン用のシールリング。
- 前記第2のシールリップの先端部における軸方向の最大幅は、前記第3のシールリップの先端における軸方向の幅より大きいことを特徴とする請求項1記載のチェーン用のシールリング。
- 前記第1のシールリップの間には、前記第3のシールリップの先端位置より内周側に滑らかな凹溝を形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のチェーン用のシールリング。
- 前記各第1、第3のシールリップの外面は、滑らかな凸面を介して左右対称に連続させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載のチェーン用のシールリング。
- 前記各第2、第3のシールリップの外面は、滑らかな凹面を介して左右対称に連続させることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記載のチェーン用のシールリング。
- 前記第2のシールリップの間には、前記凹面の最大深さ位置より外周側に滑らかな凹溝を形成することを特徴とする請求項5記載のチェーン用のシールリング。
- ピンとブッシュとを介して屈曲自在に連結する各一対の外リンクプレート、内リンクプレートと、前記ブッシュを介して前記内リンクプレートの間に回転自在に装着するローラと、前記内リンクプレートの外側に突出する前記ブッシュの先端部を介して前記各外リンクプレート、内リンクプレートの間に介装する請求項1ないし請求項6のいずれか記載のチェーン用のシールリングとを備えてなり、該シールリングは、少なくとも一方の前記第1のシールリップが前記ブッシュの外周面上にシールを形成し、前記各第2、第3のシールリップが前記外リンクプレート、内リンクプレートの表面上にシールを形成することを特徴とするローラチェーン。
- 前記シールリングは、前記各第2、第3のシールリップの間の前記凹面が消失しない限度において軸方向に圧縮して弾性変形させることを特徴とする請求項7記載のローラチェーン。
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