JP2010270885A - 耐摩耗チェーン - Google Patents

Abstract

【課題】チェーン引張力を分散して受けるとともにピン外周面の垂直方向に働くチェーン引張力の分力を小さくしてピン外周面とブシュ内周面の摩耗損傷を抑制し、しかも、円滑なチェーン屈曲運動を実現するとともに、連結ピンと外プレートとの間における安定した嵌合状態を長期に亘って維持する耐摩耗チェーンを提供すること。
【解決手段】内プレート１１０と中空の円筒体からなるブシュ１２０と連結ピン１４０と外プレート１５０とで構成され、連結ピン１４０が、連結ピン１４０のチェーン張力負荷側周面１４２を連結ピン１４０の中心をチェーン長手方向に結んだチェーン張力負荷ラインＬを跨いだ状態で一部凹陥してブシュ１２０のブシュ内周面１２１に２ヶ所で線接触させるピン外周面１４１を備えている耐摩耗チェーン１００。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送コンベヤチェーン、伝動チェーンなどに用いる耐摩耗チェーンに係るものであって、特に、離間配置された左右一対の内プレートと該内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュと該ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと該連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレートとで構成されている耐摩耗チェーンに関する。

従来、図９に示すように、２本のピン５４０の両端に外プレート５５０を圧入した外リンクとローラ５３０を回転自在に嵌めた中空の円筒体からなる２本のブシュ５２０の両端に内プレート５１０を圧入した内リンクとを相互に連結することで構成されるローラチェーン５００が知られている（例えば特許文献１参照。）。

特開２０００−２４９１９８号公報（特許請求の範囲、図５）

前述したような従来のローラチェーン５００では、図９に示すように、ピン外周面５４１の輪郭およびブシュ内周面の輪郭５２１が断面真円状を呈しており、チェーン引張時に、ピン５４０の中心をチェーン長手方向の相互間で結んだチェーン張力負荷ラインＬ上に位置するピン外周面５４１の線接触部５４２ａで、ピン外周面５４１がブシュ内周面５２１に対して１箇所で線接触するため、チェーン引張力がピン外周面５４１の線接触部５４２ａとこの線接触部５４２ａに対応するブシュ内周面５２１の一部に集中し、ピン外周面５４１の線接触部５４２ａと対応のブシュ内周面５２１の一部の摩耗が進行するという問題があった。

また、ピン外周面５４１の輪郭および外プレート５５０に形成されたピン圧入孔５５１の輪郭が断面真円状を呈しており、チェーン張力が大きくピン外周面５４１の線接触部５４２ａとブシュ内周面５２１との間における潤滑が充分でない場合やチェーンに衝撃が加わる場合、線接触部５４２ａとブシュ内周面５２１との間で生じる摺動抵抗に起因して、ピン外周面５４１とピン圧入孔５５１の内周面との間に滑りが生じ、ピン５４０がピン圧入孔５５１内で回転するため、ピン外周面５４１およびピン圧入孔５５１の内周面が摺動摩耗を生じ、ピン５４０と外プレート５５０との間の嵌合が緩むことがあるという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、チェーン引張力を分散して受けるとともにピン外周面の垂直方向に働くチェーン引張力の分力を小さくしてピン外周面とブシュ内周面の摩耗損傷を抑制し、しかも、円滑なチェーン屈曲運動を実現するとともに、連結ピンと外プレートとの間における安定した嵌合状態を長期に亘って維持する耐摩耗チェーンを提供することである。

請求項１に係る本発明は、離間配置された左右一対の内プレートと該内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュと該ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと該連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレートとで構成されている耐摩耗チェーンにおいて、前記連結ピンが、該連結ピンのチェーン張力負荷側周面を該連結ピンの中心をチェーン長手方向の相互間で結んだチェーン張力負荷ラインを跨いだ状態で一部凹陥して前記ブシュのブシュ内周面に２ヶ所で線接触させるピン外周面を備えていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記連結ピンのピン外周面が、チェーン引張状態でチェーン張力負荷ラインを跨いで対称に輪郭形成されていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２に記載の構成に加えて、前記ブシュ内周面に線接触するピン外周面の線接触部が、曲面で輪郭形成されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項４に係る本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構成に加えて、前記外プレートが、前記ピン外周面の輪郭に相応するピン圧入孔を有していることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

なお、本発明の耐摩耗チェーンで言うところの「チェーン張力負荷側周面」とは、チェーン引張時にブシュ内周面と接触してチェーン張力を負荷するピン外周面の一部領域を意味している。

そこで、本発明は、離間配置された左右一対の内プレートとこの内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュとブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンとこの連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレートとで構成されていることにより、円滑なチェーン駆動を実現できるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

請求項１に係る本発明の耐摩耗チェーンによれば、連結ピンが、連結ピンのチェーン張力負荷側周面を該連結ピンの中心をチェーン長手方向の相互間で結んだチェーン張力負荷ラインを跨いだ状態で一部凹陥したピン外周面を備えていることにより、チェーン引張時に、ピン外周面が２箇所の線接触部でブシュ内周面に接触してチェーン引張力を分散して受けるため、ピン外周面とブシュ内周面の摩耗損傷を抑制できる。

また、チェーン張力負荷ラインを跨いでチェーン内周側とチェーン外周側にそれぞれ位置する２箇所の線接触部においてピン外周面がブシュ内周面に線接触する、すなわち、２箇所の線接触部がチェーン張力負荷ライン上に位置していないことにより、線接触部でピン外周面の垂直方向に作用する力はチェーン引張力の分力になるため、ピン外周面とブシュ内周面の摩耗損傷を著しく低減できる。

請求項２に係る本発明の耐摩耗チェーンによれば、請求項１に記載の耐摩耗チェーンが奏する効果に加えて、連結ピンのピン外周面が、チェーン引張状態でチェーン張力負荷ラインを跨いで対称に輪郭形成されていることにより、チェーン張力負荷ラインから等間隔の箇所に位置する２箇所の線接触部でピン外周面がブシュ内周面に接触してチェーン引張力を均等に受けるため、ピン外周面に形成された線接触部の一方に応力が集中して過度に摩耗損傷することを防止できる。

請求項３に係る本発明の耐摩耗チェーンによれば、請求項１または請求項２に記載の耐摩耗チェーンが奏する効果に加えて、ブシュ内周面に線接触するピン外周面の線接触部が、曲面で輪郭形成されていることにより、チェーン屈曲時に、ブシュ内周面に対してピン外周面が円滑に摺動してピン外周面とブシュ内周面との間における摺動抵抗が低減するため、特定箇所に応力を集中させることなくピン外周面とブシュ内周面の摺動摩耗を低減するとともに、円滑なチェーン屈曲運動を実現できる。

請求項４に係る本発明の耐摩耗チェーンによれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐摩耗チェーンが奏する効果に加えて、外プレートが、ピン外周面の輪郭に相応するピン圧入孔を有していることにより、ピン外周面の輪郭およびピン圧入孔の輪郭が断面真円状を呈している場合に発生しがちなピン外周面とピン圧入孔との間における相対的な回転を抑制して、ピン外周面が摺動摩耗することを防止するため、連結ピンと外プレートとの間における安定した嵌合状態を維持できる。

本発明の第１実施例である耐摩耗チェーンの連結状態を示す全体概要図。 図１に示す耐摩耗チェーンを一部拡大視した断面図。 図１に示す耐摩耗チェーンのチェーン引張状態を示す説明図。 図３に示す耐摩耗チェーンの連結ピンとブシュを中心として示す説明図。 第２実施例である耐摩耗チェーンのチェーン引張状態を示す説明図。 図５に示す耐摩耗チェーンの連結ピンとブシュを中心として示す説明図。 第３実施例である耐摩耗チェーンのチェーン引張状態を示す説明図。 図７に示す耐摩耗チェーンの連結ピンとブシュを中心として示す説明図。 従来のローラチェーンのチェーン引張状態を示す説明図。

本発明は、離間配置された左右一対の内プレートと内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュとブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレートとで構成されている耐摩耗チェーンにおいて、連結ピンが、連結ピンのチェーン張力負荷側周面を該連結ピンの中心をチェーン長手方向の相互間で結んだチェーン張力負荷ラインを跨いだ状態で一部凹陥してブシュのブシュ内周面に２ヶ所で線接触させるピン外周面を備えて、チェーン引張力を分散して受けるとともにピン外周面の垂直方向に働くチェーン引張力の分力を小さくしてピン外周面とブシュ内周面の摩耗損傷を抑制し、しかも、円滑なチェーン屈曲運動を実現するとともに、連結ピンと外プレートとの間における安定した嵌合状態を長期に亘って維持するものであれば、その具体的な実施の形態は如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明の耐摩耗チェーンは、ローラチェーン、ブシュチェーンのいずれのものがその対象であっても差し支えないが、ローラチェーンの場合には、スプロケットとの噛み合いが円滑になり、チェーンの摩耗を防止するため、より好ましい。

また、本発明の耐摩耗チェーンにおいてチェーン幅方向に並列配置する内プレートとブシュとからなる内リンクの列数は、単列、または、２列や３列などの複列のいずれであっても良い。

以下、本発明の第１実施例である耐摩耗チェーン１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である耐摩耗チェーンの連結状態を示す全体概要図であり、図２は、図１に示す耐摩耗チェーンを一部拡大視した断面図であり、図３は、図１に示す耐摩耗チェーンのチェーン引張状態を一枚の外プレートを取り外して示す説明図であり、図４は、図３に示す耐摩耗チェーンの連結ピンとブシュを中心として示す説明図である。

まず、本発明の第１実施例である耐摩耗チェーン１００は、図１乃至図３に示すように、離間配置された左右一対の内プレート１１０と、この内プレート１１０のブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュ１２０と、このブシュ１２０に外嵌されるローラ１３０と、ブシュ１２０に遊嵌された中実の円柱体からなる前後一対の連結ピン１４０と、この連結ピン１４０をそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔１５１を形成して内プレート１１０をチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレート１５０とで構成されている。

そこで、本実施例の耐摩耗チェーン１００が最も特徴とする連結ピン１４０の具体的な形態について図３および図４により詳しく説明する。
まず、連結ピン１４０は、図３および図４に示すように、チェーン引張時にブシュ内周面１２１と接触してチェーン張力を負荷するチェーン張力負荷側周面１４２と、チェーン引張時にブシュ内周面１２１に接触しない非チェーン張力負荷側周面１４３とから構成されるピン外周面１４１を備えている。

連結ピン１４０のチェーン張力負荷側周面１４２は、図３および図４に示すように、チェーン引張時にブシュ内周面１２１と直接的に線接触してチェーン張力を負荷する２つの線接触部１４２ａと、これら線接触部１４２ａの間に形成されてチェーン張力負荷ラインＬを跨いだ状態で一部凹陥、すなわち、一部切り欠いた非線接触部１４２ｂとから構成されている。
なお、ここで言う「チェーン張力負荷ラインＬ」とは、連結ピン１４０の中心をチェーン長手方向の相互間で結んだ仮想ラインを意味している。

図３および図４に示すように、連結ピン１４０の非線接触部１４２ｂは、チェーン張力負荷ラインＬの近傍領域に位置する直線領域と、この直線領域の両側、すなわち、チェーン内周側およびチェーン外周側に位置して非チェーン張力負荷側周面１４３の曲率半径よりも小さな曲率半径で設定された２つの円弧状領域とから構成され、この非線接触部１４２ｂの直線領域と非線接触部１４２ｂの２つの円弧状領域と２つの線接触部１４２ａとは、相互に滑らかに接続され、面取りされている。

前述したように、本実施例の耐摩耗チェーン１００は、チェーン引張時に、２箇所の線接触部１４２ａでチェーン引張力Ｔを受けるため、図４に示すように、線接触部１４２ａに作用する力はそれぞれＴ／２になる。

２箇所の線接触部１４２ａはチェーン張力負荷ラインＬを跨いでチェーン内周側とチェーン外周側とにそれぞれ位置していることにより、図４に示すように、この線接触部１４２ａに作用する力Ｔ／２は、ピン外周面１４１の垂直方向への分力Ｔｖと、ピン外周面１４１の接線方向への分力Ｔｈとに分けられるため、垂直方向への分力ＴｖはＴ／２より小さくなり、線接触部１４２ａにおけるピン外周面１４１とブシュ内周面１２１の摩耗損傷が低減するように設計されている。

連結ピン１４０のピン外周面１４１は、図３および図４に示すように、チェーン引張状態でチェーン張力負荷ラインＬを跨いで対称に輪郭形成されている。

ブシュ内周面１２１に線接触するピン外周面１４１の線接触部１４２ａは、図３および図４に示すように、曲面で輪郭形成されている。

外プレート１５０は、図３に示すように、ピン外周面１４１の輪郭に相応する輪郭、すなわち、断面真円状ではない輪郭で形成されたピン圧入孔１５１を有している。

このようにして得られた本実施例の耐摩耗チェーン１００は、連結ピン１４０が、連結ピン１４０のチェーン張力負荷側周面１４２をチェーン張力負荷ラインＬを跨いだ状態で一部凹陥してブシュ１２０のブシュ内周面１２１に２ヶ所で線接触させるピン外周面１４１を備えている。
したがって、チェーン引張時に、ピン外周面１４１が２箇所の線接触部１４２ａでブシュ内周面１２１に接触してチェーン引張力を分散して受けるため、ピン外周面１４１とブシュ内周面１２１の摩耗損傷を抑制できる。

また、チェーン張力負荷ラインＬを跨いでチェーン内周側とチェーン外周側にそれぞれ位置する２箇所の線接触部１４２ａにおいてピン外周面１４１がブシュ内周面１２１に線接触する、すなわち、２箇所の線接触部１４２ａがチェーン張力負荷ラインＬ上に位置していないことにより、線接触部１４２ａでピン外周面１４１の垂直方向に作用する力はチェーン引張力の分力になるため、ピン外周面１４１とブシュ内周面１２１の摩耗損傷を著しく低減できる。

また、連結ピン１４０のピン外周面１４１が、チェーン引張状態でチェーン張力負荷ラインＬを跨いで対称に輪郭形成されている。
したがって、チェーン張力負荷ラインＬから等間隔の箇所に位置する２箇所の線接触部１４２ａでピン外周面１４１がブシュ内周面１２１に接触してチェーン引張力を均等に受けるため、ピン外周面１４１に形成された線接触部１４２ａの一方に応力が集中して過度に摩耗損傷することを防止できる。

また、ブシュ内周面１２１に線接触するピン外周面１４１の線接触部１４２ａが、曲面で輪郭形成されている。
したがって、チェーン屈曲時に、ブシュ内周面１２１に対してピン外周面１４１が円滑に摺動してピン外周面１４１とブシュ内周面１２１との間における摺動抵抗が低減するため、特定箇所に応力を集中させることなくピン外周面１４１とブシュ内周面１２１の摺動摩耗を低減するとともに、円滑なチェーン屈曲運動を実現できる。

そして、外プレート１５０が、ピン外周面１４１の輪郭に相応するピン圧入孔１５１を有している。
したがって、ピン外周面１４１の輪郭およびピン圧入孔１５１の輪郭が断面真円状を呈している場合に発生しがちなピン外周面１４１とピン圧入孔１５１との間における相対的な回転を抑制して、ピン外周面１４１が摺動摩耗することを防止するため、連結ピン１４０と外プレート１５０との間における安定した嵌合状態を維持できるなど、その効果は甚大である。

つぎに、本発明の第２実施例である耐摩耗チェーン２００について、図５および図６に基づいて説明する。
ここで、本発明の第２実施例である耐摩耗チェーン２００における連結ピン２４０の非線接触部２４２ｂ以外の構成は、前述した第１実施例の耐摩耗チェーン１００と全く同じであるため、第１実施例の耐摩耗チェーン１００に関する明細書、および、図１乃至図４に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、連結ピン２４０の非線接触部２４２ｂ以外の構成についてはその説明を省略する。

本実施例の耐摩耗チェーン２００では、図５および図６に示すように、連結ピン２４０の非線接触部２４２ｂが、チェーン張力負荷ラインＬの近傍領域に位置してピン外周面２４１の外側に中心を有する内側円弧状領域と、この内側円弧状領域の両側、すなわち、チェーン内周側およびチェーン外周側に位置してピン外周面２４１の内側に中心を有する外側円弧状領域とから構成され、この非線接触部２４２ｂの内側円弧状領域と非線接触部２４２ｂの２つの外側円弧状領域と２つの線接触部２４２ａとは、相互に滑らかに接続されて、面取りされている。

つぎに、本発明の第３実施例である耐摩耗チェーン３００について、図７および図８に基づいて説明する。
ここで、本発明の第３実施例である耐摩耗チェーン３００における連結ピン３４０の非線接触部３４２ｂ以外の構成は、前述した第１実施例の耐摩耗チェーン１００と全く同じであるため、第１実施例の耐摩耗チェーン１００に関する明細書、および、図１乃至図４に示す１００番台の符号を３００番台の符号に読み替えることによって、連結ピン３４０の非線接触部３４２ｂ以外の構成についてはその説明を省略する。

本実施例の耐摩耗チェーン３００では、図７および図８に示すように、連結ピン３４０の非線接触部３４２ｂが、チェーン張力負荷ラインＬを跨いで２つの線接触部３４２ａを結ぶ直線領域で構成され、この非線接触部３４２ｂの直線領域と２つの線接触部３４２ａとは相互に滑らかに接続されて、面取りされている。

１００、 ２００、 ３００ ・・・ 耐摩耗チェーン
１１０、 ２１０、 ３１０ ・・・ 内プレート
１２０、 ２２０、 ３２０ ・・・ ブシュ
１２１、 ２２１、 ３２１ ・・・ ブシュ内周面
１３０、 ２３０、 ３３０ ・・・ ローラ
１４０、 ２４０、 ３４０ ・・・ 連結ピン
１４１、 ２４１、 ３４１ ・・・ ピン外周面
１４２、 ２４２、 ３４２ ・・・ チェーン張力負荷側周面
１４２ａ、２４２ａ、３４２ａ ・・・ 線接触部
１４２ｂ、２４２ｂ、３４２ｂ ・・・ 非線接触部
１４３、 ２４３、 ３４３ ・・・ 非チェーン張力負荷側周面
１５０、 ２５０、 ３５０ ・・・ 外プレート
１５１、 ２５１、 ３５１ ・・・ ピン圧入孔
Ｌ ・・・ チェーン張力負荷ライン

Claims (4)

1. 離間配置された左右一対の内プレートと該内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された中空の円筒体からなる前後一対のブシュと該ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと該連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレートとで構成されている耐摩耗チェーンにおいて、
   前記連結ピンが、該連結ピンのチェーン張力負荷側周面を該連結ピンの中心をチェーン長手方向の相互間で結んだチェーン張力負荷ラインを跨いだ状態で一部凹陥して前記ブシュのブシュ内周面に２ヶ所で線接触させるピン外周面を備えていることを特徴とする耐摩耗チェーン。
2. 前記連結ピンのピン外周面が、チェーン引張状態でチェーン張力負荷ラインを跨いで対称に輪郭形成されていることを特徴とする請求項１に記載の耐摩耗チェーン。
3. 前記ブシュ内周面に線接触するピン外周面の線接触部が、曲面で輪郭形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐摩耗チェーン。
4. 前記外プレートが、前記ピン外周面の輪郭に相応するピン圧入孔を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐摩耗チェーン。
   
   
   

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