JP2015137765A - プッシュチェーン及びプッシュチェーン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の省スペース化を図ることができるプッシュチェーン又はその駆動装置を提供する。
【解決手段】プッシュチェーン（１０）は、縦横交互に複数のチェーン環が連結されるショートチェーン（１１）と、縦位置にあるチェーン環に結合するリンクプレート（１２）とを備え、各リンクプレートが、互いに隣り合うリンクプレート同士が当接する当接面を有している。プッシュチェーン装置（２０）は、このようなプッシュチェーン（１０）と、駆動機構としてプッシュチェーンに係合しトルクをリンクプレートへの押圧力に変換して伝達する駆動用のハンドホイール（２１、２２）と、駆動用のハンドホイールの回転軸とは方向が異なる回転軸を有してプッシュチェーンを巻き取る巻き取り用のハンドホイール（２６、２７，２８）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、押圧力を伝達可能なプッシュチェーン及びそのようなプッシュチェーンを駆動するプッシュチェーン装置に関する。

従来プッシュチェーンは、その先端に設けたアプリケーションアタッチメント部材に対し押圧力を伝達可能であり、そのために圧縮力に対しては座屈しにくい構造又は剛性を有している。プッシュチェーンは、スプロケットに巻き付けて駆動することにより、例えば直動型の流体圧シリンダに比較して長いストローク範囲での動作が可能である。したがって、プッシュチェーンは、動力源装置本体から例えば距離を有する遠方のアタッチメント部材に対し直接的かつ効率的な押圧力の伝達が求められるような用途に適している。例えば特許文献１には、ハウスの天井に設けた天窓の開閉装置にプッシュチェーンが使用された例が示されている。

従来の一般的なプッシュチェーンは、隣り合うリンク同士が平坦な当接面で互いに当接することにより座屈を防ぎ、これとともにスプロケットに対しては巻き付けができるようにするために、各リンクにおいてピッチ線（隣り合うリンクのピンを結ぶ線）に対する一方の側に例えば切り込み（逃げ部）が設けられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−３１４６３０号公報

ところで、従来の一般的なプッシュチェーンは、スプロケットに対し巻き付けられる側にのみに折れ曲がる構造となっている。このために、押圧力の伝達に寄与しないチェーン部分を格納するための巻き取り機構をチェーンの押圧方向（ストローク方向）と同列の後方位置に配置せざるを得ず、巻き取り機構を含む装置全体が大型化してしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、例えば装置スペースに制約がある等の用途にも適合できる等の簡素な構造のプッシュチェーンを提供することを目的としている。また、本発明は、プッシュチェーンの巻き取り機構をその押圧方向（ストローク方向）とは同列に配置しないようにすることで装置全体の省スペース化を図るプッシュチェーン装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明のプッシュチェーンは、縦横交互に複数のチェーン環が連結されるショートチェーンと、縦位置にある前記チェーン環１つおきに結合するリンクプレートとを備え、前記各リンクプレートが、互いに隣り合うリンクプレート同士が当接する当接面を有する。

また、本発明のプッシュチェーン装置は、縦横交互に複数のチェーン環が連結されるショートチェーン及び縦位置にある前記チェーン環１つおきに結合するリンクプレートを備え、前記各リンクプレートが互いに隣り合うリンクプレート同士が当接する当接面を有するプッシュチェーンと、前記プッシュチェーンに係合しトルクを前記リンクプレートへの押圧力に変換して伝達する第１のハンドホイールと、前記第１のハンドホイールの回転軸とは方向が異なる回転軸を有して前記プッシュチェーンを巻き取る第２のハンドホイールとを備える。

本発明のプッシュチェーンによれば、チェーンの連結方向の軸回りに関して回転（すなわち捩じり）可能な自由度を有している。このため、押圧力を伝達するストローク方向とは異なる方向にプッシュチェーンを巻き取ることができ、プッシュ装置の省スペース化を図ることができる。

また、本発明のプッシュチェーン装置によれば、プッシュチェーンの巻き取り機構をそのストローク方向とは同列に配置しないようにすることができる。このため、例えばストローク方向から後方のスペースに制約がある等の用途にも適合できる小型化したプッシュチェーン装置を提供することができる。

本発明の一実施形態によるプッシュチェーンの平面図及び側面図である。 図１に示したプッシュチェーンの断面図である。 本発明の一実施形態によるプッシュチェーン装置の構造を示す外観略図である。 図３に示したプッシュチェーン装置を矢示Ａ側から見た外観略図である。 本発明の一実施形態によるハンドホイールの構造を説明するための一部断面図である。 本発明の他の実施形態によるハンドホイールの構造を説明するための一部断面図である。 本発明の一実施形態によるロック装置を説明するための平面図及び断面図である。 本発明の他の実施形態によるロック装置を説明するための平面図及び断面図である。

本発明に係るプッシュチェーンの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

（プッシュチェーンの説明）
図１は、本発明の一実施形態によるプッシュチェーン１０の平面図及び側面図である。プッシュチェーン１０は、縦横交互にチェーン環１１ｈ、１１ｖ、・・・が連結されるショートチェーン（リンクチェーン）１１と、縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・に接合するリンクプレート１２、１２、・・・とを備えている。

リンクプレート１２は、例えば鋼材からなり、図１に示されるように例えば直方体の形状を有している。そして、互いに隣り合う長手方向の側面が当接面１２ａ、１２ａとなっている。リンクプレート１２は、その上面で、縦のチェーン環１１ｖが直立して接合されている。より詳細には、リンクプレート１２の当接面１２ａに対しチェーン環１１ｖの長手方向が直交する向きとなるように、チェーン環１１ｖが接合されている。

図２の断面図には、縦のチェーン環１１ｖとリンクプレート１２とがすみ肉溶接により接合された例が示されている。リンクプレート１２の上面に予めＵ字状溝をライン状に形成しておき、チェーン環１１ｖの一部をそのＵ字状溝に挿入した状態で、すみ肉溶接することが好ましい。但し、チェーン環１１ｖとリンクプレート１２とを接合する方法は、他にボルト締めなど任意の方法を採用することができる。

プッシュチェーン１０は、圧縮力が作用すると、連結しているチェーン環１１ｈ、１１ｖ、・・・のテンションが緩み、隣り合うリンクプレート１２、１２の当接面１２ａ、１２ａ同士が当接して押圧力を伝達することができる。

ここで本明細書において「ストローク方向」とは、プッシュチェーン１０のチェーン環１１ｈ、１１ｖ、・・・が直線的に連結する方向、すなわち押圧力でプッシュチェーン１０が移動する方向をいう。

プッシュチェーン１０は、仕様上許容される限度までリンクプレート１２の当接面１２ａの面積を広く設計することにより、圧縮に対して座屈しにくい構造又は剛性を得ることができる。一つの実施例は、リンプクレートの材料（素材）が鉄であり、長さＬ＝１００ｍｍ、幅Ｗ＝５０ｍｍに対し、厚さＴ＝２０ｍｍのものを使用することができる。この実施例によれば、少なくとも５ｔｏｎｆの荷重に対し座屈は発生しなかった。なお、この実施例において、プッシュチェーン１０を巻き取る際など引っ張り力を作用させたときの最大伸長量（遊び）Ｄｍａｘは約１０ｍｍである。

また、プッシュチェーン１０は、チェーン環１１ｈ、１１ｖ、・・・が縦横交互に連結するショートチェーン１１の構造により、チェーンの連結方向の軸回りに関して回転（捩じり）自由度を有している。このため、ストローク方向とは異なる方向にプッシュチェーン１０を巻き取ることができ、巻き取り機構を有する装置全体の省スペース化を図ることができる。

（プッシュチェーン装置の説明）
次に、このようなプッシュチェーン１０の特性に適したプッシュチェーン装置２０の実施形態を説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるプッシュチェーン装置２０の構造を示す外観略図である。また図４は、図３のプッシュチェーン装置２０を矢示Ａ側から見た外観略図である。

これらの図に示されるプッシュチェーン装置２０は、例えば上述した構造のプッシュチェーン１０と、プッシュチェーン１０に係合しトルクをリンクプレート１２、１２、・・・への押圧力Ｆに変換して伝達する駆動用のハンドホイール（第１のハンドホイール）２１、２２とを備える。プッシュチェーン１０を駆動し押圧力Ｆを発生させる駆動用のハンドホイールは１つでもよいが、図３に示すように複数のハンドホイールで駆動させるほうが個々のショートチェーン１１へ負荷荷重を分散させることができ、より好ましい。

ここで図５は、ハンドホイール２１の構造を説明するためその一部を断面で示す図である。ハンドホイール２１は、プッシュチェーン１０を係合させるため、その全外周に沿って形成される浅溝２１ａと、浅溝２１ａの底部に等間隔に抉られて形成される横楕円状凹部２１ｂ、２１ｂ、・・・と、同じく浅溝２１ａの底部に等間隔に抉られ横楕円状凹部２１ｂ、２１ｂの間に更に深く形成される縦楕円状凹部２１ｃ、２１ｃ、・・・を有している。

横楕円状凹部２１ｂ、２１ｂ、・・・は、ハンドホイール２１の全外周にわたり、ショートチェーン１１の横のチェーン環１１ｈ、１１ｈ、・・・のピッチに適合して形成される。縦楕円状凹部２１ｃ、２１ｃ、・・・は、同様にハンドホイール２１の全外周にわたり、ショートチェーン１１の縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・のピッチに適合して形成される。すなわち、プッシュチェーン１０がハンドホイール２１の外周に巻かれたときに、縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・が縦楕円状凹部２１ｃ、２１ｃ、・・・に入り、横のチェーン環１１ｈ、１１ｈ、・・・が横楕円状凹部２１ｂ、２１ｂ、・・・に入るように形成されている。

例えば鋳造によりこれらの形状を有するハンドホイール２１を形成することができるが、円盤状のプレート素材を切削加工することにより、このようなハンドホイール２１を形成してもよい。なお、図３に示されるハンドホイール２２は、ハンドホイール２１と同径かつ同寸法であり、プッシュチェーン１０を係合させるための溝２１ａ、２１ｂ、２１ｃが同様に形成されている。

なお図６は、他の実施形態による構造のハンドホイール２１を示す一部断面図である。図６の実施形態では、ハンドホイール２１の全外周にわたる浅溝２１ａと、浅溝２１ａの中央底部において更に深く形成される縦溝２１ｄと、ショートチェーン１１の横のチェーン環１１ｈ、１１ｈ、・・・のピッチに適合して浅溝２１ａの底部に等間隔に抉られて形成される横楕円状凹部２１ｂ、２１ｂ、・・・とが形成されている。

図６の実施形態によれば、ハンドホイール２１を機械加工によって、より容易又は効率的に製造することができる。

プッシュチェーン装置２０において、各回転軸を互いに平行にして並設されるハンドホイール２１、２２は、例えばチェーンベルト２５を介して連結されている。チェーンベルト２５を介したハンドホイール２１、２２間のギア比は１：１であり、一方のハンドホイール２１に回転モータ２３が接続している（図４参照）。したがって、２つのハンドホイール２１、２２は、回転モータ２３によって図３の矢印で示される方向に均等のトルクで回転駆動される。２つのハンドホイール２１、２２は同径なので、プッシュチェーン１０に対しそれぞれが係合する位置で同じ大きさの押圧力を作用させることができる。

プッシュチェーン１０は、リンクプレート１２、１２、・・・のショートチェーン１１が接合されていない下面を平坦な搬送基盤５０の上面に接した状態で設置される。なお、少なくとも駆動用のハンドホイール２１、２２のトルクにより押圧力Ｆが作用しているプッシュチェーン部分（図３ではハンドホイール２１よりも右側の圧縮されている部分）のみが搬送基盤５０上にあればよい。これにより、プッシュチェーン１０は、リンクプレート１２、１２、・・・の下面が搬送基盤５０の上面で規制された範囲で摺動可能となる。その結果として、プッシュチェーン１０がストローク方向に押圧力を作用させる限りにおいては搬送基盤５０により座屈が抑制されるので、プッシュチェーン１０が例えば山状に折れ曲がるような座屈モードを効果的に防止することができる。

また、図３に示されるように、ハンドホイール２１に巻回されるプッシュチェーン１０を案内するためのバックガイド６０が設けられることが好ましい。バックガイド６０に対し規制されたリンクプレート１２、１２、・・・が摺動することにより、ハンドホイール２１のトルクが効率的にプッシュチェーン１０に伝達される。また、リンクプレート１２、１２、・・・の捩じれやばたつきも規制されるので、以下説明する巻き取り機構へプッシュチェーン１０を円滑に送ることができる。

（巻き取り機構の説明）
次に、プッシュチェーン装置２０に備えられる、プッシュチェーン１０の巻き取り機構の実施形態を説明する。

特に図４に示したように、プッシュチェーン装置２０の巻き取り機構は、駆動用のハンドホイール２１、２２の回転軸とは方向が異なる回転軸を有してプッシュチェーン１０に巻かれる巻き取り用のハンドホイール（第２のハンドホイール）２６、２７、２８を備えている。巻き取り用のハンドホイール２６、２７、２８は、駆動用のハンドホイール（第１のハンドホイール）２１、２２と同様の形状を有しているが、ショートチェーン１１のチェーン環１１ｈ、１１ｖ、・・・に係合する溝（横楕円状凹部２１ｂや縦楕円状凹部２１ｃなど）を有していなくてもよい。

図４には、３つの巻き取り用のハンドホイール２６、２７、２８が例示されているが、巻き取り用のハンドホイールの配置構成やその個数などはこれに限定されず、プッシュチェーン装置２０が設置されるスペースの制約や装置能力などに応じて任意に定めることができる。

プッシュチェーン１０を巻き取る際には、例えばプッシュチェーン１０の後端部に接続したワイヤーロープをウインチなどの適宜の巻取装置２９で牽引すればよい。これにより、プッシュチェーン１０の巻き取り機構（ハンドホイール２６、２７、２８や巻取装置２９など）を、プッシュチェーン１０のストローク方向とは同列に配置しないようにすることができる。したがって、ストローク量が長いプッシュチェーン１０であっても小スペースの装置内に格納することができる。

このように、本実施形態のプッシュチェーン装置２０によれば、プッシュチェーン１０の巻き取り機構をそのストローク方向とは同列に配置しないようにすることができ、例えばストローク方向から後方のスペースに制約があるなどの用途にも適合できる小型化したプッシュチェーン装置２０を提供することができる。

（ロック機構の説明）
プッシュチェーン装置２０は、プッシュチェーン１０の先端部に設けたアタッチメント部材などから押圧力の反作用として受ける負荷荷重に対抗するロック機構３０を設けることができる。

図７には、そのようなロック機構３０の一実施形態が示される。図７（ａ）は、プッシュチェーン１０に相対して上下するロックプレート３１の平面図である。図７（ｂ）は、ロックプレート３０を断面図として示す、ロック機構３０の動作を説明するための図である。

ロックプレート３１の下面３１ａには、ショートチェーン１１の横のチェーン環１１ｈ、１１ｈ、・・・のピッチに適合する横楕円状凹部３１ａ、３１ａ、・・・と、縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・のピッチに適合する縦楕円状凹部３１ｂ、３１ｂ、・・・とが形成されている。すなわち、ロックプレート３１が下降しプッシュチェーン１０をロックする位置では、ショートチェーン１１の横のチェーン環１１ｈ、１１ｈ、・・・が横楕円状凹部３１ａ、３１ａ、・・・に係合し、縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・の略上半分が縦楕円状凹部３１ｂ、３１ｂ、・・・に係合するように構成される。これによりプッシュチェーン１０の移動が規制される。

図８には、ロック機構３０の他の実施形態が示される。図８（ａ）は、プッシュチェーン１０のショートチェーン１１の両側から開閉する、櫛形のロックゲート３２の平面図である。図８（ｂ）は、本実施形態のロック機構３０の動作を説明するための断面図である。

ロックゲート３２の一側には、ショートチェーン１１に向けて突出する櫛歯３２ａ、３２ａ、３２ａが縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・のピッチに適合して形成されている。そして、２つのロックゲート３２、３２が、プッシュチェーン１０を中心に対向配置され、互いに接近及び離間する方向に動作する。なお、ロックゲート３２は、プッシュチェーン１０の片側１つのみであってもよい。

２つのロックゲート３２、３２が接近しプッシュチェーン１０をロックする位置では、櫛歯３２ａ、３２ａ、３２ａが縦のチェーン環１１ｖ、１１ｖ、・・・内に入り込み、これによりプッシュチェーン１０の移動が規制される。

なお図示はしていないが、一方のロックゲート３２の櫛歯３２ａがチェーン環１１ｖ内に挿入したロック位置で、当該櫛歯３２ａの先端部分が対向するもう一方のロックゲート又は他の固定部材に嵌合又は係止されてもよい。これによりチェーン環１１ｖに挿入した櫛歯３２ａが両持ち支持され、上述の片持ち支持の態様よりもプッシュチェーン１０を固定する耐力を増すことができる。

１０ プッシュチェーン
１１ ショートチェーン
１１ｈ、１１ｖ チェーン環
１２ リンクプレート
１２ａ 当接面
２１、２２ ハンドホイール
２３ 回転モータ
２５ チェーンベルト
２６、２７、２８ ハンドホイール
２９ 巻取装置
３０ ロック機構
３１ ロックプレート
３２ ロックゲート
３２ａ 櫛歯
５０ 搬送基盤
６０ バックガイド

Claims (2)

1. 縦横交互に複数のチェーン環が連結されるショートチェーンと、縦位置にある前記チェーン環１つおきに結合するリンクプレートとを備え、前記各リンクプレートが、互いに隣り合うリンクプレート同士が当接する当接面を有するプッシュチェーン。
2. 縦横交互に複数のチェーン環が連結されるショートチェーン及び縦位置にある前記チェーン環１つおきに結合するリンクプレートを備え、前記各リンクプレートが互いに隣り合うリンクプレート同士が当接する当接面を有するプッシュチェーンと、
   前記プッシュチェーンに係合しトルクを前記リンクプレートへの押圧力に変換して伝達する第１のハンドホイールと、
   前記第１のハンドホイールの回転軸とは方向が異なる回転軸を有して前記プッシュチェーンを巻き取る第２のハンドホイールとを備えるプッシュチェーン装置。

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