JP4098340B2 - シールチェーン - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達（伝動）、搬送（コンベヤ）等に用いるシールチェーンに関し、特に、ピンの外周面とブシュの内周面との間に封入された潤滑油（グリース等）が外部へ漏れ出すのを防止すると共に、ピンの外周面とブシュの内周面との間に外部から異物が侵入するのを防止するために、内リンクプレートと外リンクプレートの対向面の間にシール機構を配置したシールチェーンに関する。

シールチェーンは、一般に、高速伝動チェーン、塵芥雰囲気中での伝動チェーンやコンベヤチェーン、高負荷の掛かる伝動チェーンやコンベヤチェーン等として使用され、チェーンの内リンクプレートと外リンクプレートとの間にシール機構を設け、ピンとブシュとの間に封入した潤滑油（グリース、オイル）等の飛散防止と外部からの異物侵入を防止している。このシール機構には、従来より様々なものが提案されている。

図７に、従来のシールチェーンの一例を一部拡大して示す。シール機構２０は、ブシュ２１の端部と外リンクプレート２２の内側部との間に設けた窒化鋼やステンレスからなるシールリング２３と、シールリング２３とブシュ２１の端部との間に設けた弾性リング２４とから構成されている。このシールリング２３の摺動面２３ｃは弾性リング２４により外リンクプレート２２の内側部に押し付けられる。この弾性リング２４はブシュ２１の保持溝２１ａとシールリング２３の保持溝２３ａとで保持されると共に、ブシュ２１の垂直面２１ｂとシールリング２３の垂直面２３ｂとで挟持されている。（特許文献１参照。）
実開平５−１７１７号公報

前記従来のシールチェーンは、シール機構２０がシールリング２３と弾性リング２４からなる１重シール構造であるため、シール性能が充分でなく、外部からの異物侵入に対する耐久性が劣る、という問題があり、チェーンは直線走行中あるいは屈曲走行中に、内リンクプレート２５が進行方向左右いずれかにずれて外リンクプレート２に接近あるいは離間することがあるため、弾性リング２４がブシュ２１の垂直面２１ｂとシールリング２３の垂直面２３ｂとで圧縮され、弾性リング２４が劣化したり、永久変形し、その結果、シール性能の低下、寿命の低下が促進される、という問題がある。

そこで、本発明は、前記したような従来の問題点を解決し、シール機構のシール性能が充分で、外部からの異物侵入に対する耐久性が優れていると共に、シール性能の低下、寿命の低下を抑制できるシールチェーンを提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、一対の外リンクプレートのピン孔にピン両端部を嵌入固定した外リンクと、一対の内リンクプレートのブシュ孔に、ローラが遊嵌されたブシュの両端部を突出させて嵌入固定した内リンクとが、前記ブシュに前記ピンが遊嵌されることにより連結され、前記外リンクプレートと前記内リンクプレートの対向面の間にシール機構が配置されてなるシールチェーンにおいて、前記シール機構が、前記ピンと同軸的に配置された弾性リングと、該弾性リングの外側に配置され前記外リンクプレートの対向面に圧接されたシールリングと、該シールリングの外側に配置され前記内リンクプレートの対向面に圧接された舌片付き樹脂製環状シール部材と、該舌片付き樹脂製環状シール部材の外側に間隔を開けて配置され前記外リンクプレートの対向面に固着されたリング状プレートとで構成され、前記弾性リングが、前記ブシュの両最外端部外周に形成された傾斜面と前記シールリングの内周面に形成された傾斜面とで保持され、前記舌片付き樹脂製環状シール部材は、環状の基端部と該基端部に立設した舌片とからなり、該基端部の内周面が前記シールリングの外周面に摺動可能に密接し、該基端部が前記内リンクプレートの対向面に圧接され、舌片先端が前記外リンクプレートの対向面に当接しているシールチェーン、という構成とすることにより前記課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、前記請求項１に記載のシールチェーンにおいて、前記シール機構には、前記シールリングと、前記舌片付き樹脂製環状シール部材と、前記外リンクプレートの対向面とで囲繞された環状空間部が形成されている、という構成としたものである。

請求項３に係る本発明は、前記請求項１又は２に記載のシールチェーンにおいて、前記舌片付き樹脂製環状シール部材がナイロン系樹脂で一体成形されている、という構成としたものである。

請求項１に係る本発明のシールチェーンによれば、外リンクプレートと内リンクプレートの対向面の間に配置されるシール機構が、ピンと同軸的に配置された弾性リングと、該弾性リングの外側に配置されたシールリングと、該シールリングの外側に配置された舌片付き樹脂製環状シール部材と、該舌片付き樹脂製環状シール部材の外側に間隔を開けて配置されたリング状プレートとで構成されているので、シール機構が弾性リングとシールリングと舌片付き樹脂製環状シール部材とで構成される２重シール構造のものとなるため、シール性能を充分に確保することができると共に、外部からピンとブシュとの間に異物が侵入することを防止することができる。

また、最外にリング状プレートが配置されているので、外リンクプレートと内リンクプレートとの対向面間への異物侵入が抑制されるため、シール機構の耐久性を向上させることができる。

弾性リングが、ブシュの両最外端部外周に形成された傾斜面とシールリングの内周面に形成された傾斜面とで保持されているので、内リンクプレートが外リンクプレートに接近する移動量より、弾性リングの断面変形量を小さくすることができ、その結果、弾性リングの耐久性を向上させることができる。

舌片付き樹脂製環状シール部材は、環状の基端部と該基端部に立設した舌片とからなり、この基端部の内周面がシールリングの外周面に摺動可能に密接し、基端部が内リンクプレートの対向面に圧接され、舌片先端が外リンクプレートの対向面に当接しているので、内リンクプレートがずれて外リンクプレートに接近あるいは離間した場合、ずれに応じて舌片付き樹脂製環状シール部材の基端部の内周面がシールリングの外周面に接触摺動するため、常にシール性能を維持することができ、さらに弾性リングが配置されていることと相俟って、シール性能の向上を図ることができ、外部からの異物侵入防止を図ることができる。

また、舌片付き樹脂製環状シール部材の外側に間隔を開けてリング状プレートが配置されているので、外リンクプレートと内リンクプレートとが離間した場合、リング状プレートと内リンクプレートとの間に隙間ができると共に、舌片先端と外リンクプレートとの間にも隙間ができたとしても、これら隙間とリング状プレートと舌片付き樹脂製環状シール部材とでラビリンス構造が形成され、さらに舌片付き樹脂製環状シール部材の基端部の内周面がシールリングの外周面に摺動可能に密接しているため、潤滑油の流出、外部からの異物侵入を防止することができると共に、シール性能の低下を抑制することができる。

請求項２に係る本発明のシールチェーンによれば、請求項１に係るシールチェーンの効果に加えて、シール機構には、シールリングと、舌片付き樹脂製環状シール部材と、外リンクプレートの対向面とで囲繞された環状空間部が形成されているので、この環状空間部を油溜まりとすることができる。この油はシールリングと外プレートと間の潤滑油となり、シールリング・外プレート間の摩耗を抑制し、シール寿命が延び、また、ピン内部から供給された潤滑油（グリース、オイル）の外部への流出を抑制することができ、長期に亘りピン・ブシュ間の潤滑性能を維持することができる。

請求項３に係る本発明のシールチェーンによれば、請求項１又は２に係るシールチェーンの効果に加えて、舌片付き樹脂製環状シール部材がナイロン系樹脂で一体成形されているので、シール機構の耐久性を更に向上させることができる。

なお、上記のナイロン系樹脂としてはＭＣナイロン（登録商標）が好適であり、このＭＣナイロン（登録商標）とは、日本ポリペンコ株式会社の登録商標であり、主原料のナイロンモノマーを大気圧下で重合・成形することでナイロンの特性を向上させたものであり、特に連続使用温度（１１０℃）、耐薬品性、機械的強度、耐摩耗性、滑り特性等に優れている。

本発明の実施例を図１〜図６を参照して説明する。図１はシールチェーンの要部を断面で示した一部平面図、図２はシールチェーンの断面図、図３はシール機構の説明図、図４は図２におけるＸ−Ｘ線矢視方向に見た断面図、図５は弾性リングの断面変形量を模式的に示す説明図であり、（Ａ）は本発明実施例対応の説明図、（Ｂ）は従来例対応の説明図、図６は舌片付き樹脂製環状シール部材の屈曲状態の説明図である。

シールチェーン１は、図１、図２に示すように、一対の外リンクプレート２，２のピン孔２ａにピン３の両端部を嵌入固定した外リンク４と、一対の内リンクプレート５，５のブシュ孔５ａに、ローラ６が遊嵌されたブシュ７の両端部を突出させて嵌入固定した内リンク８とが、ブシュ７にピン３が遊嵌されることにより交互に多数連結され、外リンクプレート２と内リンクプレート５の対向面２ｂ、５ｂの間にピン３・ブシュ７間のシールを行うシール機構９が配置されたものである。

前記のピン３は、図２に示すように、内部に油通路３ａ，３ｂ、外周面に油通路３ｂに連通する凹溝３ｃを備え、ピン３の終端部３ｄから油通路３ａ，３ｂ、凹溝３ｃを介してピン３の外周面とブシュ７の内周面との間に潤滑油（グリース、オイル等）が供給されるようになっている。ピン３外周の油溝となる凹溝３ｃは無くてもよく、必要に応じて適宜設けられる。

シール機構９は、図３、図４に示されるように、ピン３と同軸的に配置された弾性リング１０と、弾性リング１０の外側に順次配置されたシールリング１１、舌片付き樹脂製環状シール部材１２、リング状プレート１４等で構成される。

弾性リング１０は、耐油性、耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂や合成ゴム（ニトリルゴム、フッ素ゴムが好ましい。）からなるＯリングである。また、この弾性リング１０の外側に配置されるシールリング１１は、鋼製又はステンレス製のもので、外リンクプレート２の対向面２ａに圧接される。

図３に示すように、シールリング１１は内周面に傾斜面１１ａが形成され、弾性リング１０は、ブシュ７の両最外端部外周に形成された傾斜面７ａとシールリング１１の内周面に形成された傾斜面１１ａとで保持される。

シールリング１１の外側に配置される舌片付き樹脂製環状シール部材１２は、ＭＣナイロンで一体成形されたもので、環状の基端部１２ａと、基端部１２ａに立設した舌片１２ｂとからなり、基端部１２ａが内リンクプレート５の対向面５ｂに圧接されている。この基端部１２ａの内周面１２ｃはシールリング１１の外周面１１ｂに摺動可能に密接し、舌片１２ｂの先端は外リンクプレート２の対向面２ｂに当接している。

舌片付き樹脂製環状シール部材１２の外側に間隔１３を開けて配置される最外のリング状プレート１４は、鋼製又はステンレス製のもので、外リンクプレート２の対向面２ｂに溶接により固着されている。

また、シール機構９には、図３に示すように、シールリング１１と、舌片付き樹脂製環状シール部材１２と、外リンクプレート２の対向面２ｂとで囲繞された環状空間部１５が形成されている。この環状空間部１５は、ピン３から供給された潤滑油の油溜まりを形成するもので、シールリング・外プレート間を潤滑させ、シール寿命を延ばせると共に、ピン３内部から供給された潤滑油の外部への流出を抑制し、シールチェーン１の潤滑性能を長期に亘り維持することを可能としている。

以上、本発明の実施例であるシールチェーン１の構成について説明したが、以下作用効果を説明する。外リンクプレート２と内リンクプレート５の対向面の間に配置されるシール機構９が、ピン３と同軸的に配置された弾性リング１０と、弾性リング１０の外側に配置され外リンクプレート２の対向面２ｂに圧接されたシールリング１１と、シールリング１１の外側に配置され内リンクプレート５の対向面５ｂに圧接された舌片付き樹脂製環状シール部材１２と、舌片付き樹脂製環状シール部材１２の外側に間隔を開けて配置され外リンクプレート２の対向面２ａに固着されたリング状プレート１４とで構成されているので、シール機構９が弾性リング１０とシールリング１１と舌片付き樹脂製環状シール部材１２とで構成される２重シール構造のものとなり、その結果、シール性能を充分に確保することができると共に、外部からピン３とブシュ７との間に異物が侵入することを防止することができる。

シール機構９には、シールリング１１と、舌片付き樹脂製環状シール部材１２と、外リンクプレート２の対向面２ｂとで囲繞された環状空間部１５が形成されているので、この環状空間部１５をピン３から供給された潤滑油の油溜まり（グリース溜まり）とすることができ、シールリング・外リンク間を潤滑させ、シール寿命を延長させると共に、ピン３内部から供給された潤滑油の外部への流出を抑制し、シールチェーン１の潤滑性能を長期に亘り維持することができる。

また、最外に配置されているリング状プレート１４により、外リンクプレート２と内リンクプレート５の対向面２ｂ・５ｂ間への異物侵入が防止されるため、シール機構９の耐久性を向上させることができる。

弾性リング１０が、ブシュ７の両最外端部外周に形成された傾斜面７ａとシールリング１１の内周面に形成された傾斜面１１ａとで保持されているので、次の段落番号００２９，００３０で説明するように、内リンクプレート２が外リンクプレート５に接近する移動量より、弾性リング１０の断面変形量を小さくすることができ、その結果、弾性リング１０の耐久性を向上させることができる。

弾性リングの断面変形量について、弾性リングＮの断面変形状態を模式的に示す図５を参照して説明する。図５（Ａ）に本発明対応のものとして示すように、例えば、ブシュＢの両最外端部外周に形成された傾斜面Ｂａ及びシールリングＳの傾斜面Ｓａがそれぞれ４５°の場合、内リンクプレートが外リンクプレートＬＰに近づく移動量をδとすると、つぶれた弾性リングＮの断面変形量は略々δ／２となる。

これに対して、図５（Ｂ）に従来例対応のものとして示すように、弾性リングＮ’がブシュＢ’の垂直面Ｂａ’とシールリングＳ’の垂直面Ｓａ’とで挟持されている場合、内リンクプレートが外リンクプレートＬＰに近づく移動量をδとすると、つぶれた弾性リングＮ’の断面変形量はδとなる。したがって、弾性リングＮをブシュＢの傾斜面ＢａとシールリングＳの傾斜面Ｓａとで保持した方が、弾性リングＮの耐久性を向上させることができる。なお、上記において、本発明対応のものとして、傾斜面Ｂａ及び傾斜面Ｓａが平行でそれぞれ４５°傾斜しているものについて説明したが、両者共に４５°以下で傾斜させることが好ましい。

また、弾性リング１０を保持するブシュ７の傾斜面７ａがブシュ７の両最外端部外周に形成されているので、図３と図７との比較から理解されるように、内リンクプレート５から突出しているブシュ７端部のピン３との接触面からの高さを高く、すなわち、ブシュ７端部の肉厚を厚くすることができ、ブシュ７の強度低下を抑制することができる。

舌片付き樹脂製環状シール部材１２は、環状の基端部１２ａと、この基端部１２ａに立設した舌片１２ｂとからなり、基端部１２ａの内周面１２ｃがシールリング１１の外周面１１ｂに摺動可能に密接し、基端部１２ａが内リンクプレート５の対向面５ａに圧接され、舌片先端が外リンクプレート２の対向面２ａに当接されているので、内リンクプレート５がチェーンの走行方向左右にずれて外リンクプレート２に接近あるいは離間した場合、ずれに応じて舌片付き樹脂製環状シール部材１２の基端部内周面１２ｃがシールリング１１の外周面１１ｂに接触して摺動するため、常にシール性能を維持することができ、外部からの異物侵入防止を図ることができる。

外リンクプレート２と内リンクプレート５とが接近した場合、図６に示すように、舌片付き樹脂製環状シール部材１２が屈曲しシール状態が維持されると共に、リング状プレート１４の端面１４ａが内リンクプレート５に接近あるいは摺動接触し、確実にシール効果が発揮される。なお、当然のことであるが、一方側の外リンクプレート２と内リンクプレート５とが接近すると、反対側の外リンクプレート２と内リンクプレート５とは離間することになる。

外リンクプレート２と内リンクプレート５とが離間した場合、舌片付き樹脂製環状シール部材１２の外側に間隔を開けてリング状プレート１４が配置されているので、リング状プレート１４と内リンクプレート５との間に隙間ができると共に、舌片１２ｂの先端と外リンクプレート２との間にも隙間ができたとしても、これら隙間とリング状プレート１４と舌片付き樹脂製環状シール部材１２とでラビリンス構造が形成され、さらに舌片付き樹脂製環状シール部材１２の基端部の内周面１２ｃがシールリング１１の外周面１１ｂに摺動可能に密接しているため、潤滑油の流出、外部からの異物侵入を防止することができると共に、シール性能の低下を抑制することができる。

また、舌片付き樹脂製環状シール部材１２がＭＣナイロン（登録商標）で一体成形されているので、舌片付き樹脂製環状シール部材１２自体の耐久性が向上され、シールリング１１の外周面１１ｂとの滑動性が良好であるためシール機構９の耐久性を向上させることができる。

本発明実施例のシールチェーンの要部を断面で示した一部平面図概略側面図である。 シールチェーンの断面図である。 シール機構の説明図である。 図２におけるＸ−Ｘ線矢視方向に見た断面図である。 弾性リングの断面変形量を模式的に示す説明図であり、（Ａ）は本発明実施例対応の説明図、（Ｂ）は従来例対応の説明図である。 舌片付き樹脂製環状シール部材の屈曲状態の説明図である。 従来のシールチェーンのシール機構の説明図である。

符号の説明

１ シールチェーン ２ 外リンクプレート
２ａ ピン孔 ２ｂ 対向面
３ ピン ３ａ、３ｂ 油通路
３ｃ 凹溝 ３ｄ 終端部
４ 外リンク ５ 内リンクプレート
５ａ ブシュ孔 ５ｂ 対向面
６ ローラ ７ ブシュ
７ａ 傾斜面 ８ 内リンク
９ シール機構 １０ 弾性リング
１１ シールリング １１ａ 傾斜面
１１ｂ 外周面 １２ 舌片付き樹脂製環状シール部材
１２ａ 環状の基端部 １２ｂ 舌片
１２ｃ 基端部の内周面 １３ 間隔
１４ リング状プレート １４ａ 端面
１５ 環状空間部
Ｎ 弾性リング Ｂ，Ｂ’ ブシュ
Ｂａ ブシュの傾斜面 Ｓ，Ｓ’ シールリング
Ｓａ 傾斜面 ＬＰ 外リンクプレート
δ 移動量 Ｂａ’ ブシュの垂直面
Ｓａ’ 垂直面

Claims (3)

1. 一対の外リンクプレートのピン孔にピン両端部を嵌入固定した外リンクと、一対の内リンクプレートのブシュ孔に、ローラが遊嵌されたブシュの両端部を突出させて嵌入固定した内リンクとが、前記ブシュに前記ピンが遊嵌されることにより連結され、前記外リンクプレートと前記内リンクプレートの対向面の間にシール機構が配置されてなるシールチェーンにおいて、
   前記シール機構が、前記ピンと同軸的に配置された弾性リングと、該弾性リングの外側に配置され前記外リンクプレートの対向面に圧接されたシールリングと、該シールリングの外側に配置され前記内リンクプレートの対向面に圧接された舌片付き樹脂製環状シール部材と、該舌片付き樹脂製環状シール部材の外側に間隔を開けて配置され前記外リンクプレートの対向面に固着されたリング状プレートとで構成され、
   前記弾性リングが、前記ブシュの両最外端部外周に形成された傾斜面と前記シールリングの内周面に形成された傾斜面とで保持され、
   前記舌片付き樹脂製環状シール部材は、環状の基端部と該基端部に立設した舌片とからなり、該基端部の内周面が前記シールリングの外周面に摺動可能に密接し、該基端部が前記内リンクプレートの対向面に圧接され、舌片先端が前記外リンクプレートの対向面に当接していることを特徴とするシールチェーン。
2. 前記シール機構には、前記シールリングと、前記舌片付き樹脂製環状シール部材と、前記外リンクプレートの対向面とで囲繞された環状空間部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のシールチェーン。
3. 前記舌片付き樹脂製環状シール部材がナイロン系樹脂で一体成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシールチェーン。

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