JP2021092235A - チェーンピン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＦＲＰ製チェーンを提供する。【解決手段】動力伝達用チェーンの構成部品である中実ピンないしパイプ状ピンが、熱可塑性繊維強化プラスチックで作られたことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、動力伝達用チェーンのピンに関する。

動力伝達用チェーン（以下チェーン）は、強くて、軽くて、錆びない、伸びない、高速駆動ができ、耐磨耗性が高く、静粛であり、潤滑油を必要としないものが望まれている。現状、動力伝達用チェーン素材は金属あるいは合成樹脂が用いられている。金属製は合成樹脂製と比較して、強度上の優位性はあるが、重量・錆・重量に基づく駆動速度制限・駆動時の騒音・潤滑油が必要等の劣位性がある。もし、強度が金属製と同等以上で合成樹脂製と同等ないし以上の優位性を有するチェーンを構成できれば、まさに“望まれている”チェーンとなる。強度は金属と同等ないし以上で合成樹脂並あるいは以上の材料特性を有する素材として繊維強化合成樹脂（FRP）が存在する。 このFRPで動力伝達用チェーンを構成する考えは文献1（1986年）等、すでに数十年前に見られる。その後も、FRP製チェーンの実現が求められている（文献２）が、今なお、実現し市販に至っていない。チェーンは図1に見るような部品構成になっている。各部品をFRPで作成し、これらを組み上げればFRPチェーンは出来上がる。

チェーン構成部品のうち、FRP製リンクプレートに関しては多くの文献（下記特許文献）がある。ローラーについては、FRP織物シートや一方向材シートを巻き重ねて作られるパイプ（例えば釣り竿等）の技術が適用できる。ピッチ軸（以下ピン）に関しては、プラスチックローラーチェーン等においても、プラスチック製のピンよりは金属製ピンが多用されている。FRPチェーンのピンに関しては、金属製ピンの使用も可能であるが、全複合材チェーンの点からは、複合材製ピンが望まれる。チェーン用複合材製ピンについては中実な丸棒、あるいはホローピンチェーンにおいてはパイプが使用できる。加工技術的には上記ローラーと同様である。 チェーンを組み立てるためには、リンクプレート、ローラーにピンを貫通して、リンクプレート、ローラーがピンから抜けないようにする必要がある。

本発明は、FRP製ピンの抜け止めに関する。
ピン抜け止めの方法としては、１．ピン端をかしめる方法、２、ピン端部を曲げる方法、３．ピン端近くにピン軸に垂直に穴をあけ、その穴に別のピンを差し込む方法、４．ピン端近くに溝切を行い、Cリングを取り付ける方法あるいはナット等をピン端部に接着する方法がある。２〜４の方法はピンの抜けを防ぐ機能は有するが、１の方法に比べ、チェーン幅が大きくなること、チェーン側面からの突出が大きいため使用例は少ない。
FRPチェーンを構成する場合でも複合材製ピンの抜けとめ方法は、上記、１のピン端面のかしめの方法が望まれるが、未だ明記文献は見当たらない。

特開昭６１−２１１５５７号公報 特開２００３−１０６３８０号公報 特開２０１３−２２１５５０号広報 特開２０１３−１１９８７１号広報 実開昭６２−９８６１４号 特願２０１９−０００３６５号

複合材製チェーンにおいて構成部品のピンのかしめによるチェーン組み立てを可能にすることである。

課題発生の要因は、複合材製ピンの素材による。FRPの素材であるプラスチックには、熱硬化プラスチックと熱可塑プラスチックがある。熱硬化プラスチックはいったん硬化すると、加熱によっても不溶であり、再成形は難しくなる。一方、熱可塑プラスチックは過熱により再成形が可能である。従い、ピン素材として熱可塑性FRPを用いることにより、ピン端部を加熱することによりかしめが可能になる。

本発明の複合材製ピンを用いた複合材製チェーンは軽量、高強度、伸びない、錆びない、摺動用給油不要、高速駆動が可能、耐磨耗性が高い、駆動時音は静かであり、現在使われている多様なチェーンを代替できる。大型動力伝達装置等においては、チェーンの重量軽減は装置の伝達効率を大きく向上する。また、高速での動力伝達は、主として歯車により行われるが、高速駆動が可能な複合材チェーンは歯車の代替も可能である。

チェーンの一般的構造図 本発明の複合材ピンの製作例

本発明の複合材製ピンは、複合材製丸棒、あるいはパイプから製作可能である。複合材丸棒あるいはパイプは既存技術で製作できるが、ピン端部の変形を可能とするためには複合材素材として熱可塑性FRPを使用する必要がある。先行文献６では、ピンのかしめについての記載はあるが、素材の指定がされていない。
図２は、ピンのかしめ状況の一例である。

現在主流である金属チェーン、合成樹脂チェーンに対し、これらチェーンの長所を併せ持つチェーンを提供する。既存チェーンに取って代わることができる。

１ FRP製リンクプレート
２ ピン（ピッチ軸）
３ ローラー

Claims (1)

1. 動力伝達用チェーンの構成部品である中実ピンないしパイプ状ピンが、熱可塑性繊維強化プラスチックで作られたことを特徴とするチェーン

Images