JP2018522174A - チェーン継手アセンブリ - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの第１のチェーンリンク（３，４）と一体のピン（２）と、少なくとも１つの第２のチェーンリンク（６，７）と一体の軸受筒（５）とを備えるタイプのチェーン継手アセンブリであって、ピン（２）と軸受筒（５）とは同軸であって、軸受筒（５）は一定の内径を有し、ピン（２）と軸受筒（５）との間には、それぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された軸受筒（５）の部分（９，１０）と実質的に整列した少なくとも１つの弾性リング（８）が挿入されている、チェーン継手アセンブリである。

Description

本発明は、チェーン継手アセンブリに関する。

チェーン継手は、２つの構造（一般に２つのシャフト）を、相互的な動きを可能にするとともに連接することができる機械的装置である。そのような動きは回転又は回動であり得る。

「フレキシブルチェーン継手」は、２つの伝動軸を相互的に軸方向に整列するように連接するために用いられ、不十分な取り付け及び回転の固有の不規則性に起因する何らかのずれを吸収することができる。

チェーン継手に吸収される動力のロスはごく僅かであるため、無視できると考えられる。

これらの継手は、自在継ぎ手に代わるものではなく、角度ずれ又は軸方向のずれを吸収するようには設計されたものでもなく、単に軸方向に結合された２つのシャフトの回転中に発生される振動又は緩みを吸収するものである。

メンテナンス及び取り付けは非常に簡単で迅速である。

継手は、第１の構造（実質的にチェーンの第１のリンク）に連接されたピン、及び第２の構造（実質的にチェーンのリンク）に連接された軸受筒から構成される。

ピンと軸受筒との間の接触面は、機械的負荷を一方の構造から他方の構造に伝達する（すなわち、リンクを強固に結合する）。

継手が負荷を受けると、ピンが曲がるようになり、その結果、負荷が縮小された接触面に集中する（負荷は実質的に縁部に加えられる）。

接触面を縮小させる（従って負荷を局所化する）ことにより、影響を受ける部品の摩耗が増加し、その結果、継手の劣化が急速に進む。

この状況により、摩耗を抑えるとともに所望の性能レベルを可能にするために、継手（特にピン）の寸法を大きくすることが必要となる。

あるいは、あらかじめ設定されたしきい値を超える負荷がピンに加えられる可能性がある場合の全てにおいて、継手は、設計速度よりも低い速度で使用することができる。

いずれにしても、従来の継手における遭遇する可能性の最も高いリスクは、ピンの破損又は摩耗による故障である。

Ｃａｔｅｒｐｉｌｌａｒ Ｉｎｃ．の先行技術文献である米国特許第６４８５１１６号及び米国特許第６８４６０５１号は、前述した課題を克服することを目的とする技術手段を開示している。

これらの手段は、負荷のより良い分布により、摩耗現象を最小限に抑えるように輪郭形成された特殊の軸受筒を採用している。

一方、これらの手段の実施には、製造が複雑な軸受筒を採用する必要がある。継手には多数の構成要素を有するため、その製造の複雑さは、最終製品の高い全体コストに繋がる。

本発明の主要な目的は、負荷を適切に分配するように構成されたチェーン継手アセンブリを提供することによって、前述した欠点を解決することである。

前記目標内において、本発明の目的は、摩耗率の低いチェーン継手アセンブリを提供することである。

本発明の他の目的は、製造が簡単な構成要素を使用するチェーン継手アセンブリを提供することである。

本発明の他の目的は、従来のアセンブリとは実質的に異なる形状構造を有する構成要素によって構成されたチェーン継手アセンブリを提供することである。

本発明の他の目的は、低コストで、容易且つ実用的に実施され、なお安全に使用されるチェーン継手アセンブリを提供することである。

この目的及び以下でより明らかになるこれら及び他の目的は、チェーン継手アセンブリによって達成される。当該チェーン継手アセンブリは、少なくとも１つの第１のチェーンリンクと一体のピンと、少なくとも１つの第２のチェーンリンクと一体の軸受筒とを備え、前記ピンと前記軸受筒とは同軸であり、前記軸受筒は、一定の内径を有し、前記ピンと前記軸受筒との間に、それぞれの第２のチェーンリンクに結合された軸受筒の部分と実質的に整列した少なくとも１つの弾性リングが挿入されていることを特徴とするチェーン継手アセンブリである。

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面における限定されない例によって示されている、本発明に係るチェーン継手アセンブリの好ましいが限定的ではない実施形態の説明からより明らかになるであろう。

本発明に係るチェーン継手アセンブリの長手方向平面に沿った断面の正面図である。 本発明に係るチェーン継手アセンブリの弾性リングの斜視図である。

図面を参照すると、参照符号１は全体としてのチェーン継手アセンブリを示す。

チェーン継手アセンブリ１は、少なくとも１つの第１のチェーンリンク３，４と一体のピン２と、少なくとも１つの第２のチェーンリンク６，７と一体の軸受筒５とを備えている。

ピン２及び軸受筒５は同軸であり、且つ、特に、使用の構成において、ピン２は、軸受筒５の内部キャビティに挿入される。

軸受筒５は一定の内径を有する。

特に、軸受筒５は、完全な円筒形の本体によって構成することができる。この幾何学的な特性は、簡単且つ低価格で軸受筒５を製造することを可能にする。

このタイプの軸受筒５の経済性は、結果として、数多くの、場合によっては、大量の軸受筒５を含む可能性がある継手アセンブリ１のコストの全体的な低減に繋がる。

更に、幾何学的及び寸法的な不規則性を実質的に有さない円筒形の構成要素は、実質的に破損トリガーポイントがなく、これは、継手１が高い機械的負荷を受ける場合に特に有用である。

本発明によれば、ピン２と軸受筒５との間には、少なくとも１つの弾性リング８が挿入されており、当該弾性リング８は、それぞれの第２のチェーンリンク６，７に結合されている軸受筒５の部分９，１０と実質的に整列している。

特に効率的且つ容易に組み立てる実施形態を参照すると、ピン２は、少なくとも１つの弾性リング８を安定に収容するために、縮径を有する少なくとも１つの領域１１，１２を含む。

組み立て段階において、弾性リング８をピン２に挿入し、ピン２に沿って各領域１１，１２に到達するまで摺動させることができる。なお、弾性リング８は、各領域１１，１２内に留まれる。

実装の観点から最も有利な実施形態によれば、ピン２が、少なくとも２つの互いに対向する第１のチェーンリンク３及び４と一体であることに留意すべきである。

同様に、軸受筒５も、少なくとも２つの第２のチェーンリンク６，７と一体である。

このような場合、弾性リング８の数が少なくとも２つであり、各弾性リング８が、それぞれの第２のチェーンリンク６，７に結合された軸受筒５の部分９，１０と整列していることに留意すべきである。

特にこのような実施形態を参照すると、ピン２が、従って、縮径を有する少なくとも２つの領域１１及び１２をそれぞれ含むことに留意すべきである。

各領域１１，１２は、少なくとも１つの弾性リング８を安定に収容するように構成される。

このような領域１１及び１２は、それぞれの第２のチェーンリンク６及び７に結合された軸受筒５の部分９及び１０と整列している。

各軸受筒５の内径が、各ピン２の外径よりも大きいことに留意することも同様に重要である。

従って、軸受筒５とピン２との間に画定された環状チャンバ１３は、オイル、グリース類潤滑剤を収容するように適合される。

このようにして、相対運動の影響を受ける部品は常に適切に潤滑され、そして、摩擦及び摩耗が最小限に抑えられる。

継手１の組立が安定であり、そして使用中に生じる機械的応力に容易に耐えることができることを保証するためには、それぞれの第２のリンク６，７と一体の軸受筒５の部分９，１０における軸受筒５の外径は、少なくとも１つの第２のリンク６，７に設けられたそれぞれの収容孔１４，１５の直径よりも大きい。

したがって、軸受筒５の部分９，１０は、それぞれの第２のリンク６，７のそれぞれの収容孔１４，１５内の締めしろ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）によって固定されている。

同様に、それぞれの第１のリンク３，４と一体のピン２の部分１６，１７におけるピン２の外径は、少なくとも１つの第１のリンク３，４に設けられたそれぞれの収容アイレット（ｅｙｅｌｅｔ）１８，１９の直径よりも大きい。

したがって、ピン２の部分１６及び１７は、対応する第１のリンク３，４のそれぞれの収容アイレット１８，１９内の締めしろによって固定されている。

少なくとも１つの第１のリンク３，４が、少なくとも１つの第２のリンク６，７に面する直近の表面において、軸受筒５とピン２との間に画定された環状チャンバ１３を閉じるための少なくとも１つのバルクヘッド２２用の少なくとも１つの収容シート２０，２１を有することに留意すべきである。

環状チャンバ１３の気密封止を提供する必要がない場合には、クロージャバルクヘッド２２は、ポリマー材料（特にポリウレタンを使用することができる）又は金属材料（特にスチールを使用することができる）製であってもよい。

軸受筒５の内側とピン２の外側との間に画定された環状チャンバ１３の気密封止を提供する必要がある場合には、少なくとも１つのクロージャバルクヘッド２２は、エラストマータイプの材料で作製される。

天然エラストマー及び合成ポリマーエラストマーの他に、密封ガスケットとして機能するようにバルクヘッド２２を提供するために、シリコーン材料を採用することも可能であることに留意すべきである。

この場合、密封バルクヘッド２２を設けることにより、環状チャンバ１３内の潤滑剤の予め設定された量を維持することが可能となり、相対運動における構成要素の摺動に好適である。

各弾性リング８は、好ましくは、当該弾性リング８が収容されている、縮径を有する各領域１１，１２の直径よりも実質的に大きい内径を有し、軸受筒５が当接しているそれぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された軸受筒５の対応する部分９，１０よりも実質的に小さい外径を有する。この緩みの存在は、相対運動に好適であり、そして、摩擦及び摩耗を最小限に抑える。更に、この緩みは、環状チャンバ１３内の潤滑剤のより均一で規則的な分布を可能にする。これは、摩擦及び摩耗を更に最小限に抑える特性である。

各弾性リング８は、組み立てが特に簡単な実施形態（継手１を提供するコストの全体的な低減に繋がる）によれば、貫通のスリット２３を備えている。

このようなスリット２３は、リング８の対称軸に対して実質的に３０°と６０°との間の角度で傾斜している平面上に設けられ、好ましくは、４５°で傾斜しているスリット２３が採用される。

示された特定の傾斜でスリット２３を設けた結果、特に当該スリット２３の近傍において、リング８における負荷がよりよい分布になる。

さらに、弾性リング８の取り付けられている継手１が高い機械的負荷を受ける場合、各弾性リング８が、６０ＨＲＣよりも高い（特に、６２ＨＲＣよりも高い）表面硬度を有することに留意すべきである。

ＨＲＣ測定単位は、圧子（ｉｎｄｅｎｔｅｒ）（すなわち、試料の表面に試験負荷をかける工具）が１２０°の開口角のダイヤモンド円錐であるロックウェル硬度スケールを明確に参照している。

従って、前記に示したリング８の表面硬度の値が非常に高く、機械的負荷を受けたとき、その表面の変形を最小限に抑えるように適合されていることに留意すべきである。

更に、各弾性リング８の外側表面及び内側表面が、０．３μｍ（好ましくは０．２μｍ）以下の粗面度を有することに留意すべきである。この特性は、このような表面の摺動性を高めることに役立つ。

軸受筒５の部分９，１０が、弾性リング８に対して外側に突出し、軸受筒５のカンチレバー配置における２つの端部タブを画定することに注意すべきである。弾性リング８は、各軸受筒５の端部に接触するのではなく、中央部に接触する。この特徴は、継手１が受ける機械的負荷の分布を均一化することに役立つ。

特に本発明の特定の実施形態を参照すると、弾性リング８が、４ｍを超える外径（２０００ｍｍよりも大きい半径）を有することもできることに留意すべきである。

このように提供される継手アセンブリ１は、現在の技術水準により提供されるアセンブリに対して、非常に高い耐摩耗性を提供する。

更に、本発明によるアセンブリ１における機械的負荷の分布は、ピン２のより大きな表面上に生じ、従って、集中した負荷のリスクが低減される。更に、弾性リング８は、その形状により、圧縮負荷のみを受けるため、非常に高い表面硬度値を有するように作製すれば、摩耗を生ずる力に最適に耐えるように完全に適合される。

前述した構成により、ピン２と軸受筒５との間に緩みを持たせることができ、当該緩みは、従来の実施案よりも（環状チャンバ１３を画定することによって）大きく、従って、従来の継手アセンブリに比べ、より大量の潤滑剤（通常は、オイル）を導入することができる。これによって、より効果的な潤滑、及び重い負荷を受けている領域からより良い熱の除去が可能になる。

本発明は、負荷を適切に分配するように適合されたチェーン継手アセンブリ１を提供することにより、前述した課題を効果的に解決する。前記チェーン継手アセンブリは、一定の内径を有する軸受筒５と、特定の幾何学的及び前述した構造的特徴を有する弾性リング８と、潤滑剤を収容することができる環状チャンバ１３を画定するピン２と軸受筒５との間に設けられた緩みとによって実現され、負荷の均等な分配に好適である（附着及び摩擦が実質的に抑制される結果である）。

好適には、本発明によるチェーン継手アセンブリ１は、低い摩耗率を有するため、平均寿命が従来の継手の平均寿命を超えることが特徴である。

好適には、チェーン継手アセンブリ１は、製造が容易な構成要素を採用するため、継手１の製造コスト及び組立コストを最小限に抑えることができる。

実際的に、チェーン継手アセンブリ１は、従来のアセンブリとは実質的に異なる形状の構成要素によって構成されているため、顧客が特定の製品を迅速且つ明確に識別することができる。

好適には、チェーン継手アセンブリ１は、全体的に低コスト、容易且つ実用的に実施されることが特徴であり、使用上安全な継手アセンブリである。

本発明は、多数の修正及び変形が可能であり、それらの全ては、添付の特許請求の範囲内に含まれる。更に、全ての詳細は、技術的に同等の要素によって代えてもよい。

示された実施形態において、特定の例に関連して示された個別の特性は、実際には他の実施形態に存在する他の異なる特性と入れ替えてもよい。

実際に、使用される材料、及び寸法は、要求及び技術水準に応じて任意に採用されてもよい。

特許請求の範囲に記載された技術的特徴の後に参照数字及び／又は符号が付されている場合、それらの参照数字及び／又は符号は、特許請求の範囲の明瞭性を高めるためのみに含まれている。したがって、そのような参照数字及び／又は符号は、例としてそのような参照数字及び／又は符号によって識別される各要素の解釈にいかなる限定的な影響も及ぼさないものである。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの第１のチェーンリンク（３，４）と一体のピン（２）と、少なくとも１つの第２のチェーンリンク（６，７）と一体の軸受筒（５）とを備えるタイプのチェーン継手アセンブリであって、
   前記ピン（２）と前記軸受筒（５）とは同軸であって、
   前記軸受筒（５）は一定の内径を有し、前記ピン（２）と前記軸受筒（５）との間には、
   それぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された軸受筒（５）の部分（９，１０）と実質的に整列した少なくとも１つの弾性リング（８）が挿入されている、
   ことを特徴とする、チェーン継手アセンブリ。
2. 前記ピン（２）は、少なくとも１つの前記弾性リング（８）を安定に収容するために縮径を有する少なくとも１つの領域（１１，１２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のチェーン継手アセンブリ。
3. 前記ピン（２）は、少なくとも２つの互いに対向する前記第１のチェーンリンク（３，４）と一体であり、
   前記軸受筒（５）は、少なくとも２つの前記第２のチェーンリンク（６，７）と一体であり、
   前記弾性リング（８）は、数が少なくとも２つであり、
   各前記弾性リング（８）は、前記それぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された前記軸受筒（５）の前記部分（９，１０）と整列するように構成されている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のチェーン継手アセンブリ。
4. 前記ピン（２）は、縮径を有する少なくとも２つの領域（１１，１２）を有し、
   各前記領域（１１，１２）は、少なくとも１つの前記弾性リング（８）を安定に収容するために設けられ、
   前記領域（１１，１２）は、前記それぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された前記軸受筒（５）の前記部分と整列するように構成されている、
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
5. 各前記軸受筒（５）の内径は前記ピン（２）の外径よりも大きく、
   前記軸受筒（５）と前記ピン（２）との間に画定された環状チャンバ（１３）は、油、グリース類潤滑剤を収容している、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のチェーン継手アセンブリ。
6. 前記それぞれの第２のリンク（６，７）と一体の軸受筒（５）の部分（９，１０）において、前記軸受筒（５）の外径は、前記少なくとも１つの第２のリンク（６，７）に設けられたそれぞれの収容孔（１４，１５）の直径よりも大きく、
   前記軸受筒（５）は、前記少なくとも１つの第２のリンク（６，７）の前記収容孔（１４，１５）内の締めしろによって固定されている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のチェーン継手アセンブリ。
7. 前記それぞれの第１のリンク（３，４）と一体のピン（２）の部分（１６，１７）において、前記ピン（２）の外径は、前記少なくとも１つの第１のリンク（３，４）に設けられたそれぞれの収容アイレット（１８，１９）の直径よりも大きく、
   前記ピン（２）は、前記少なくとも１つの第１のリンク（３，４）の前記収容アイレット（１８，１９）内の締めしろによって固定されている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のチェーン継手アセンブリ。
8. 前記少なくとも１つの第１のリンク（３，４）は、前記少なくとも１つの第２のリンク（６，７）に面する直近の表面において、前記軸受筒（５）と前記ピン（２）との間に画定された環状チャンバ（１３）を閉じるための少なくとも１つのバルクヘッド（２２）用の少なくとも１つの収容シート（２０，２１）を有する、
   ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
9. 前記軸受筒（５）と前記ピン（２）との間に画定された環状チャンバ（１３）を閉じるための少なくとも１つのバルクヘッド（２２）は、前記環状チャンバ（１３）の気密封止のためのガスケットであり、エラストマータイプの材料で作製される、ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
10. 各前記弾性リング（８）は、
    前記弾性リング（８）が収容されている縮径を有する各領域（１１，１２）の直径よりも実質的に大きい内径を有し、
    前記軸受筒（５）が当接しているそれぞれの第２のチェーンリンク（６，７）に結合された軸受筒（５）の対応する部分（９，１０）よりも実質的に小さい外径を有する、
    ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
11. 各前記弾性リング（８）は、貫通するスリット（２３）を備え、
    前記スリット（２３）は、前記リング（８）の対称軸に対して実質的に３０°と６０°との間の角度で傾斜している平面上に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
12. 各前記弾性リング（８）は、圧子が１２０°の開口角のダイヤモンド円錐であるロックウェル硬度スケールを参照して、６０ＨＲＣよりも高い表面硬度を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。
13. 各前記弾性リング（８）の外側表面及び内側表面は、０．３μｍ以下の粗面度を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のチェーン継手アセンブリ。

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