JP2009131826A - 汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、泥掻き寄せ装置においてスプロケットホイールの構造が歯部でもピンでも噛み合うことができるチェーン装置に関する。
【解決手段】チェーンのセグメントが、一方側を幅狭部とし他方側を幅広部とし、前記幅狭部に形成された第１孔部を有する第１連結部と、前記幅広部に形成されて第２孔部を有する第２連結部とを有してなり、一方のセグメントの幅広部間に他方のセグメントの幅狭部を嵌め込んで一方の第２孔部と他方の第１孔部とを揃えて屈曲可能に連結し、一対のサイドリンク間にはスプロケットホイールの歯部が挿入可能な大きさの間隙部を有し、各サイドリンクの底面側にはスプロケットホイールのピンを係止可能なノッチ部とが形成されたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、泥掻き寄せ装置においてスプロケットホイールの構造が歯部であってもピンであっても噛み合うことができる汎用性のあるチェーンのセグメントを有するチェーン装置に関する。
この発明の更なる課題は、チェーンのセグメントに翼部を設けることで、浮き上がりを押さえることができるチェーン装置に関する。

汚泥掻き寄せ装置のスプロケットホイールやチェーンは、寿命を長くするため鋳物から鋼製へと変貌してきた。
近年では、より軽量化し、寿命を長くするために超高分子量ポリエチレン等のプラスチックを素材としたスプロケットやこれに対応するチェーンが用いられている。
掻寄せ用チェーンの構造としては、従来、図１３に示すローラや、ブッシュドチェーンのバレル部４１がスプロケットホイールの歯部と噛み合ってチェーンＣ１に動力を伝達する構造が知られていた。
上記構成では各チェーンピッチの引っ張りによるチェーンの伸びや、摩耗による伸びによりスプロケットの歯形ピッチとチェーンのピッチとが合わなくなり、歯飛びを生ずる虞れがある。
そこで、フィンランドのフィンチェーン社で開発されたノッチチェーンでは、図示しないスプロケットホイールにピッチ調整可能に取り付けられたピンをノッチチェーンの凹状のノッチ部４２に噛み合わせてチェーンを回転駆動させている（図１４参照）。
また、上記ピンの位置の調整を容易にした構造として、特開２００２−３１２１４号も知られている。
そのため、汚泥掻き寄せ作業に際しては、スプロケットホイールの構造に対応させてチェーンも別々に用意する必要があった。
また、チェーンの歯飛びを検知する構成として、例えば特開２００５−１３８０２３号では、一対のチェーンが掛け回される対向する従動スプロケットの同位置に検知部としての金属板と、前記金属板を検知して信号を発信する検知手段としての近接スイッチとを設け、前記近接スイッチには、前記信号を取得して、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部が接続された構成が開示されている。
しかし、上記構成では、一対の従動スプロケットに設けた検知部の検知が同期しているか否かを判定するので、チェーンのセグメント毎に判定するには金属板の間隔を狭める必要があり、構造が複雑となり検出精度の信頼性にも欠ける。
また、上記構成では、一対のチェーンの同期を検出するため、一方のチェーンだけの歯飛びを検出することはできない。
特開２００２−３１２１４号 特開２００５−１３８０２３号

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その課題の一つは、従来のスプロケットの歯部であってもノッチ型に対応したピン式であっても、１種類のチェーンでいずれにも噛み合ってチェーンを回転することができる泥掻き寄せ装置のチェーン装置を提供することにある。
この発明の別の課題は、上記チェーンにおいて、歯飛びを検出することができるチェーン装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
汚泥掻き寄せ装置のスプロケットホイールに噛合する合成樹脂製のチェーンを有するチェーン装置において、
該チェーンのセグメントが、
チェーン進行方向の一方側を、チェーン進行方向と直交する幅方向の間隔を幅狭とする幅狭部とし、他方側を該幅狭部に外嵌可能な幅方向の間隔とする幅広部となるように左右に対峙する一対のサイドリンクと、
前記幅狭部のサイドリンク間を幅方向に連結する第１連結部と、
該第１連結部と幅狭部のサイドリンク間を貫通する第１孔部と、
前記幅広部の各サイドリンクに形成されて外方へ突出するボス状の第２連結部と、
該第２連結部と幅広部のサイドリンクを貫通すると共に、前記第１孔部と略同径の孔からなり、対向する幅広部のサイドリンク間で同軸線状に配置された第２孔部と、
一方のセグメントの幅広部のサイドリンク間に他方のセグメントの幅狭部を嵌め込み、一方のセグメントの一対の第２孔部と他方のセグメントの第１孔部を同軸線状に揃えた状態で装着されて各セグメントを屈曲可能に連結する連結軸と、
該連結軸によりセグメントを連結した際に、一対のサイドリンク間に形成されて歯車型のスプロケットホイールの歯部が挿入可能な大きさの間隙部と、
各サイドリンクの底面側で、第１連結部と第２連結部の間に形成されてスプロケットホイールのピンを係止可能な凹状のノッチ部とが形成されてなり、
歯車型のスプロケットホイールとピン型のスプロケットホイールとに兼用することができることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記チェーンのセグメントが、各サイドリンクのノッチ部の上方に外方へ延びる翼部を有しており、
上記チェーンを係止するスプロケットホイールには、該スプロケットホイールの左右両外側で前記翼部とスプロケットホイールの径方向に所定の離間距離で離間した位置に一対の規制板が設けられており、
該規制板は、スプロケットホイールにより牽引されるチェーンのセグメントがスプロケットホイールに正常に係止される際には前記翼部と衝合しない隙間を有しており、前記チェーンのセグメントがスプロケットホイールから浮き上がろうとする際には前記翼部と衝合して浮き上がりを押さえうる離間距離に設定されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明では、
前記ノッチ部が、サイドリンクの底面で外方へ幅広に突出する突出片部の底面に形成されてなることを特徴とする。
更に、請求項４の発明では、
前記突出片部の上に翼部が形成されていることを特徴とする。

この発明は上記のように、チェーンのセグメントを連結した際に従来型のスプロケットの歯部と噛み合うことができる間隙部を設けると共に、各セグメントにはノッチ式のスプロケットのピンと噛み合うノッチ部を形成したので、スプロケットの噛み合い構造が歯部型であっても、ピン型であってもいずれも対応することができる。
また、各サイドリンクのノッチ部の上方に外方へ延びる翼部を設け、該翼部のみに衝合可能な規制板をスプロケットホイール近傍に形成することで、チェーンの浮き上がり自体を抑えることができる。

以下に、この発明の汚泥掻き寄せ装置に用いるチェーン装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置は、左右一対の無端チェーンと、該一対のチェーンを同期して循環動させるために沈殿槽の側壁側に対向して設けられる複数の従動ホイールと、同じく対向して設けられる一対の駆動スプロケットホイールと、前記一対のチェーンに一定間隔を置いて掛け渡される複数の掻寄板（フライト）Ｆとから構成されており、前記無端チェーンは、双方が同じ軌道を採るようにそれぞれのホイールに巻き掛けられる公知構成からなっている。
チェーンは、同一形状のセグメント１を多数連結して構成されている。
このセグメント１は、図１および図２に示すように、一方を幅狭とし、他方を幅広となるように離間して対峙する左右一対のサイドリンク２、２を有している。

該一対のサイドリンク２、２は、本実施例の場合、略中央位置まで幅狭間隔で平行に延びる幅狭部２１と、該幅狭部２１の端部から漸次幅広に拡開する拡開部２２と、該拡開部２２の端部の幅広間隔を維持して平行に延びる幅広部２３とからなっている。

前記幅狭部２１では、筒状の第１連結部３によってサイドリンク２、２が連結されている。
そして、第１連結部３の中空と幅狭部２１のサイドリンク２、２間を貫通する第１孔部３ａが形成されて、第１の軸受形成孔となっている。

次に、前記幅広部２３には、各サイドリンク２に一体に形成されて外方へ突出するボス状の第２連結部４がそれぞれ形成されている。
そして、上記第２連結部４と幅広部２３には、これらを一連に貫通すると共に、前記第１孔部３ａと同径の孔からなる第２孔部４ａが形成されて、第２の軸受形成孔となっている。

各サイドリンク２、２に形成された第２孔部４ａは、同一軸線上に配置されている。
従って、一方のセグメント１の第２孔部４ａ間に、他方のセグメントの第１孔部３ａを同軸線状に揃えることで、第１の軸受形成孔と第２の軸受形成孔が整合して、後述の連結軸５の軸受孔が形成される。

前記幅狭部２１の横幅（チェーン進行方向と直交する方向）の外形寸法Ｗ１は、幅広部２３の対峙するサイドリンク２、２間の内側寸法Ｗ２より僅かに短く設定されている。
そこで、一方のセグメント１の幅広部２３のサイドリンク間の隙間２４に他方のセグメント１の幅狭部２１を挿入して、一方のセグメント１の第２孔部４ａ間に、他方のセグメントの第１孔部３ａを整合して、連結軸５を通してその両端を第２連結部４側に固定して、セグメント１、１相互を屈曲可能に連結する。

連結軸５は、例えば、頭部を有する柱体とし、第２連結部４から抜け出た先端には抜け止めリングを嵌め込んで固定するなどの公知の構成を用いることができる。
ここで、連結軸５は合成樹脂材からなっているが、後述のように芯材として金属製の芯棒５ｂを内蔵させておけば、任意の場所に設けた金属検出器(図示せず)によりチェーンの動きを監視することもできる。

上記のようにセグメント１、１同士が連結されることで、各セグメント１には前記第１連結部３から、第２連結部４に連結された他のセグメントの第１連結部３にいたるまで、即ち、幅狭部２１の中途位置から拡開部２２を含む間隙部Ｓが設定される（図８参照）。
この間隙部Ｓは、その横幅が、少なくとも幅狭部２１のサイドリンク２、２間の内側寸法Ｗ３を有しており、この間隙部Ｓを用いてスプロケットホイール１５の歯部１６を噛み合わせることができる。

次に、拡開部２２には各サイドリンク２の下方で外方へ突出する厚肉の突出片部７が形成されており、該突出片部７の底面を幅広面にして一連に延びる略凹溝状のノッチ部８が形成されている。
これにより、前記間隙部Ｓを確保しながら所定幅を有するノッチ部８を形成してノッチ部８とノッチチェーン用のスプロケットホイール１７のピン１８との接触面積を広げることができる。

なお、左右の突出片部７の横幅方向の全長は、スプロケットホイール１７のピン１８とのみ衝合しうる幅に設定されている。
従って、スプロケットホイール１７がピンホイールの場合には、上記ノッチ部８にピン１８を噛み合わせてチェーンを駆動させることができる。
図中７ａは、幅狭部２１の中途位置から略水平に延びて前記突出片部７に連なる三角形状のガイド片部である。

次に、浮き上がり防止機能を有するチェーン装置の実施例について説明する。
このチェーンのセグメント１は、図３および図４に示すように、各サイドリンク２のノッチ部８の上方で、該ノッチ部８の前後方向で重なる位置に、サイドリンク２の延出方向に対して交叉（図示例では略直交）する外方へ延びる翼部２５を有している。

この翼部２５は、セグメント１の翼部２５を除く左右の横幅よりも外側に長く突出している（図５参照）。
翼部２５の形状は特に限定されないが、図示例の場合、抵抗が少なくなるように前後の辺がテーパ状に形成された略台形状となっており、幅狭部２１に向かって僅かに上向きとなるように傾斜している。

このチェーンのセグメント１の浮き上がりを防止するために、スプロケットホイール１７には、図９〜図１２に示すように、該スプロケットホイール１７の左右両外側で前記翼部２５とスプロケットホイール１７の径方向に所定の離間距離Ｌで離間した位置でスプロケットホイール１７を左右から挟むように一対の規制板３１、３１が設けられている。

該規制板３１は、図示例の場合、スプロケットホイール１７の回転軌跡に対応した円弧形状の面を天壁３１ａとし、該天壁３１ａのスプロケットホイール１７外側となる縁部に沿って垂下する側壁３１ｂを有する断面アングル状のプレートからなっている。

また、上記規制板３１は、図９に例示するようにスプロケットホイール１７を軸受する基台に固定されて横方向に延びる横支持部材３２と該横支持部材３２から立ち上がりスプロケットホイール１７の左右両側に近接して延びる左右一対の縦支持部材３３、３３にそれぞれ固着されており、スプロケットホイール１７の上方離間位置で、且つチェーンのセグメント１の左右の翼部２５とのみ重なる位置に配置されている。

前記規制板３１は、スプロケットホイール１７により牽引されるチェーンのセグメント１のノッチ８がスプロケットホイール１７のピン１８に正常に係止される際には前記翼部２５と衝合しない隙間Ｓ２を有している。

そして、規制板３１の前記離間距離Ｌは、前記チェーンのセグメント１のノッチ８がスプロケットホイール１７のピン１８から浮き上がろうとする際（完全に外れる手前で一部が係止されている際）に前記翼部２５と衝合して浮き上がりを押さえうる距離だけ離間していることが好ましい（図１０、図１２参照）。

図示例では、翼部２５は、突出片部７上に一連に形成されたプレート状からなっており、前記ノッチ部８の前後方向の全部に重なる位置に配置されているが、この発明では前記ノッチ部８の前後方向の一部に重なる位置でもよい。
あるいは前記ノッチ部８に隣接する近傍位置に配置されていてもよい。

また、翼部２５は突出片部７と一体に形成した場合を例示したが、離間した位置に別に設けてもよい。
翼部２５はサイドリンク２の上下方向の中途位置に設けたが、上端位置その他任意の位置であってもよい。
その他の構成は前記実施例１に準じるので、同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。

なお、図示例のチェーン駆動装置４０では、駆動軸４１の外側に歯車式のスプロケットホイール１５が固着されており、その内側にノッチチェーン用のスプロケットホイール１７が固着されており、用途に応じて本発明の兼用タイプのチェーンをいずれかのスプロケットホイール１５または１７を選択して掛け渡し、使用することができるようになっている(図９参照）。

この発明では、前記チェーンのセグメントの形状は上記実施例に限定されず、幅狭部の外形と幅広部のサイドリンク間の内形とは実質的に平行となるように配置されていればよく、図示例のように左右のサイドリンクが平行に延びず、テーパ状に傾斜する形状であってもよい。
また、連結軸の芯材は一本の棒状であってもよいし、複数に分割されたものでもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

実施例１のチェーンのセグメントの平面図である。 同側面図である。 実施例２のチェーンのセグメントの側面図である。 同平面図である。 （ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は図３のＤ−Ｄ断面図、 （ａ）掻寄板を装着した状態の側面図、（ｂ）は掻寄板取付部を設けた同平面図である。 歯車型のスプロケットホイールとチェーンとの噛合状態を説明する側面図である。 歯部が噛合した状態を説明するチェーンの平面図である。 汚泥掻き寄せ装置のチェーン駆動側の浮き上がりを防止する構造を示す正面図である。 同要部拡大図である。 図１０の側面図である。 図１１の要部拡大図である。 従来のローラチェーンの平面図である。 （ａ）は従来のフィンチェーン（ノッチチェーン）の側面図、（ｂ）は同底面図である。

符号の説明

１ セグメント
２ サイドリンク
３ 第１連結部
３ａ 第１孔部
４ 第２連結部
４ａ 第２孔部
５ 連結軸
５ｂ 金属製の芯棒
７ 突出片部
７ａ ガイド片部
８ ノッチ部
１３ 防止手段
１５ スプロケットホイール
１７ ノッチチェーン用スプロケットホイール
２１ 幅狭部
２２ 拡開部
２３ 幅広部
２５ 翼部
３１ 規制板
３１ａ 天壁
３１ｂ 側壁
Ｓ 間隙部
Ｆ 掻寄板
Ｆ’ 掻寄板支持部

Claims (4)

1. 汚泥掻き寄せ装置のスプロケットホイールに噛合する合成樹脂製のチェーンを有するチェーン装置において、
   該チェーンのセグメントが、
   チェーン進行方向の一方側を、チェーン進行方向と直交する幅方向の間隔を幅狭とする幅狭部とし、他方側を該幅狭部に外嵌可能な幅方向の間隔とする幅広部となるように左右に対峙する一対のサイドリンクと、
   前記幅狭部のサイドリンク間を幅方向に連結する第１連結部と、
   該第１連結部と幅狭部のサイドリンク間を貫通する第１孔部と、
   前記幅広部の各サイドリンクに形成されて外方へ突出するボス状の第２連結部と、
   該第２連結部と幅広部のサイドリンクを貫通すると共に、前記第１孔部と略同径の孔からなり、対向する幅広部のサイドリンク間で同軸線状に配置された第２孔部と、
   一方のセグメントの幅広部のサイドリンク間に他方のセグメントの幅狭部を嵌め込み、一方のセグメントの一対の第２孔部と他方のセグメントの第１孔部を同軸線状に揃えた状態で装着されて各セグメントを屈曲可能に連結する連結軸と、
   該連結軸によりセグメントを連結した際に、一対のサイドリンク間に形成されて歯車型のスプロケットホイールの歯部が挿入可能な大きさの間隙部と、
   各サイドリンクの底面側で、第１連結部と第２連結部の間に形成されてスプロケットホイールのピンを係止可能な凹状のノッチ部とが形成されており、
   歯車型のスプロケットホイールとピン型のスプロケットホイールとに兼用することができることを特徴とした汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置。
2. チェーンのセグメントが、各サイドリンクのノッチ部の上方に外方へ延びる翼部を有しており、
   上記チェーンを係止するスプロケットホイールには、該スプロケットホイールの左右両外側で前記翼部とスプロケットホイールの径方向に所定の離間距離で離間した位置に一対の規制板が設けられており、
   該規制板は、スプロケットホイールにより牽引されるチェーンのセグメントがスプロケットホイールに正常に係止される際には前記翼部と衝合しない隙間を有しており、前記チェーンのセグメントがスプロケットホイールから浮き上がろうとする際には前記翼部と衝合して浮き上がりを押さえうる離間距離に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置。
3. ノッチ部が、サイドリンクの底面で外方へ幅広に突出する突出片部の底面に形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置。
4. 突出片部の上に翼部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の汚泥掻き寄せ装置のチェーン装置。

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