JP4450843B2

JP4450843B2 - 伝動用多列チェーン

Info

Publication number: JP4450843B2
Application number: JP2007130918A
Authority: JP
Inventors: 優森本; 淳宏田宮
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: GB2449329B; GB0804704D0; US20080287238A1; DE102008021763A1; JP2008286289A; GB2449329A

Description

本発明は、大きな動力を伝達するためのチェーンであって、特に、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向に中間プレートを介して並列配置されているとともに、前記内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結されている伝動用多列チェーンに関するものである。

一般に、動力伝達負荷の大きな伝動機構には、複数のローラチェーンをチェーン幅方向に並列配置して連結ピンで一体化した伝動用ローラチェーンが用いられている。
そして、このような従来の高強度化した伝動用ローラチェーンとして、左右一対の離間した内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合して組み付けた内リンクユニットが左右一対の隣接した中間プレートを介してチェーン幅方向に並列配置されているとともに、前記内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートに圧入嵌合する連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結されている伝動用多列チェーンが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平１１−１３２２９５号公報（第４欄、図１１参照）

しかしながら、前述したような従来の伝動用多列チェーンでは、中間プレートのピン孔に対して連結ピンを圧入嵌合、所謂、シマリ嵌めして組み付けてチェーン強度を向上させているが、このような中間プレートと連結ピンとのシマリ嵌めを採用することによって、チェーン製造時に中間プレートのピン孔径と連結ピンのピン径を高精度に加工しなければならず、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け時においてもシマリ嵌め作業が厄介となり過分な作業負担を必要とするという問題があった。

また、前述した問題を解決するために、図１０に示すように、中間プレート５２０のピン孔５２１に対して連結ピン５４０を遊嵌、所謂、スキマ嵌めして組み付けた場合には、高負荷状態のチェーン引張力が作用した際に内リンクユニット５１０を介して連結ピン５４０が外リンクピッチゾーンの外側に湾曲するため、内リンクユニット５１０を構成する左右一対の内プレート５１１ａ、５１１ｂのうち外プレート５３０に近接する内プレート５１１ａに対してチェーン引張力が過度に掛かり、その結果、チェーン長手方向の引張りに対するチェーン幅方向の荷重バランスが著しく悪化してチェーンの疲労強さが低下す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、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成するとともに、高負荷状態のチェーン引張力が作用して連結ピンが外リンクピッチゾーンの外側方向に弾性変形した際にも、外プレートに近接して内リンクユニットを構成する内プレートに高負荷を集中させることなく内リンクユニットを構成する各内プレートに高負荷を分散させてチェーン幅方向の荷重バランスを向上する伝動用多列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、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる複数の内リンクユニットがチェーン幅方向に中間プレートを介して並列配置されているとともに、前記中間プレートのピン孔径より小径に設定したピン径を備えてチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンが前記内リンクユニットをチェーン長手方向に多数連結している伝動用多列チェーンであって、前記連結ピンが、前記外プレートよりピン孔間ピッチを狭く設定された中間プレートのピン孔に挿通されることによってチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲していることにより、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記載の構成に加えて、前記中間プレートが圧印加工により形成された環状圧印部をピン孔周囲に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。

請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の構成に加えて、前記連結ピンとの摺接摩耗を抑制する軸受部材が、前記中間プレートのピン孔に圧入嵌合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または請求項２記載の構成に加えて、前記中間プレートがチェーン幅方向に隣接して複数並列されているとともに、前記連結ピンとの摺接摩耗を抑制する軸受部材が、前記複数の中間プレートのピン孔に共通して圧入嵌合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。

なお、本発明の伝動用多列チェーンで言うところの「ピン孔間ピッチ」とは、中間プレートまたは外プレートに前後一対で配置されたピン孔の内面が相互にチェーン長手方向に離間する最大距離を意味している。
また、本発明の伝動用多列チェーンで言うところの「外リンクピッチゾーン」とは、左右一対の外プレートに前後一対で配置されたピン孔の内面を相互にチェーン幅方向に結んだ仮想ラインの中で最も外側に位置する２本の仮想ラインによって画定される領域を意味している。

本発明は、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる複数の内リンクユニットがチェーン幅方向に中間プレートを介して並列配置されているとともに、前記内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結されている伝動用多列チェーンであって、以下のような特有の構成に基づいた格別の作用効果を奏することができる。

すなわち、請求項１に係る本発明の伝動用多列チェーンによれば、連結ピンのピン径が中間プレートのピン孔径より小径に設定されていることにより、チェーン製造時に中間プレートのピン孔に対して連結ピンを遊嵌、所謂、スキマ嵌めすれば良く、シマリ嵌めによる伝動用多列チェーンのように中間プレートのピン孔径と連結ピンのピン径を高精度に加工する必要がないので、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成できる。
また、連結ピンが、外プレートよりピン孔間ピッチを狭く設定された中間プレートのピン孔に挿通されることによってチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲していることにより、高負荷状態のチェーン引張力が作用して連結ピンが外リンクピッチゾーンの外側方向に弾性変形した際にも、このチェーン引張力による高負荷を外プレートに近接して内リンクユニットを構成する内プレートに集中させることなく内リンクユニットを構成する各内プレートに分散させるので、チェーン幅方向の荷重バランスが向上してチェーンの疲労強さ及び引っ張り強さを大幅に向上できるとともに、湾曲した連結ピンがバネ効果を発揮してチェーンに作用する衝撃や振動を確実に吸収するので、チェーン稼動時に発生しがちな屈曲騒音を抑制することができる。

請求項２に係る本発明の伝動用多列チェーンによれば、請求項１記載の伝動用多列チェーンが奏する効果に加えて、中間プレートが圧印加工により形成された環状圧印部をピン孔周囲に有していることにより、チェーン引張力が連結ピンを介して中間プレートに作用した際に疲労破壊を生じがちなピン孔周囲の疲労強さを向上できるので、長期にわたってチェーン寿命を維持できる。

請求項３に係る本発明の伝動用多列チェーンによれば、請求項１または請求項２記載の伝動用多列チェーンが奏する効果に加えて、軸受部材が中間プレートのピン孔に圧入嵌合されていることにより、連結ピンとの摺動接触に起因した中間プレートのピン孔内周面の摩耗損傷を抑制するとともにチェーン引張力に対する中間プレートの疲労強さを向上するので、長期にわたる安定したチェーン走行を実現できる。

請求項４に係る本発明の伝動用多列チェーンによれば、請求項１または請求項２記載の伝動用多列チェーンが奏する効果に加えて、中間プレートがチェーン幅方向に隣接して複数並列されていることにより、チェーン引張力が作用した際における各プレートごとの応力負担が低減するので、チェーンの疲労強さを向上できる。
また、連結ピンとの摺接摩耗を抑制する軸受部材が、複数の中間プレートのピン孔に共通して圧入嵌合されていることにより、連結ピンとの摺動接触に起因した各中間プレートのピン孔内周面の摩耗損傷を抑制するとともにチェーン引張力に対する各中間プレートの疲労強さを向上するので、長期にわたる安定したチェーン走行を実現でき、しかも、複数の中間プレートを一体のものとして取り扱うことができるので、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成できる。

本発明は、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる複数の内リンクユニットがチェーン幅方向に中間プレートを介して並列配置されているとともに、中間プレートのピン孔径より小径に設定したピン径を備えてチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンが内リンクユニットをチェーン長手方向に多数連結している伝動用多列チェーンであって、連結ピンが外プレートよりピン孔間ピッチを狭く設定された中間プレートのピン孔に挿通されることによってチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲し、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成するとともに、高負荷状態のチェーン引張力が作用して連結ピンが外リンクピッチゾーンの外側方向に弾性変形した際にも、外プレートに近接して内リンクユニットを構成する内プレートに高負荷を集中させることなく内リンクユニットを構成する各内プレートに高負荷を分散させてチェーン幅方向の荷重バランスを向上するものであれば、その具体的な実施形態は、如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の伝動用多列チェーンにおいてチェーン幅方向に並列配置する内リンクユニットの列数は、通常、２列または３列であるが、それ以上であっても何ら差し支えない。

また、本発明で用いる内プレート、外プレート、および、中間プレートの具体的な形状については、小判型、ひょうたん型のいずれであっても良く、特に、中間プレートについては、内プレートおよび外プレートと同一若しくは小さなプレート幅寸法で形成されていれば良く、中間プレートが内プレートおよび外プレートより小さなプレート幅寸法で形成されていると、両側から挟むタイプのチェーンガイドに走行させた場合、内プレートのみの高さであるので安定して走行でき、しかも、チェーン全体の軽量化に寄与する。

また、本発明の伝動用多列チェーンは、ブシュチェーン、ローラ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、ブシュチェーンの場合には、比較的動力伝達速度が遅くチェーンに負荷される荷重が小さい動力伝達時に最適であり、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となるため、チェーンの摩耗を防止することができる。

また、中間プレートが前後一対の半円弧状プレート外周を画成する仮想円弧ラインを超えてチェーン長手方向の引っ張りで生じるプレート剪断方向に膨出した円弧状膨出部を備えている場合には、この円弧状膨出部が中間プレートのチェーン長手方向の引っ張り強さや弾性率を向上させて中間プレートのプレート剪断方向への塑性変形を抑制するため、チェーン全体のチェーン強度を増大させ、また、チェーン長手方向の引っ張りに対するチェーン幅方向の荷重バランスが向上するため、大きな動力伝達負荷が発生する場合であってもチェーン耐疲労性を大幅に向上させる。

また、左右一対の中間プレートの間に配置されたスプリングワッシャが、連結ピンに遊嵌されている場合には、前述したスプリングワッシャが左右一対の外プレートに向けて左右均等に付勢力を発揮するため、チェーン稼動時に内プレート、中間プレートなどに生じがちなガタツキを阻止するばかりでなく、中間プレート及び内リンクユニットに生じがちなチェーン幅方向の位置ズレ、すなわち、片寄り現象を防止して、チェーン長手方向の引っ張りに対するチェーン幅方向の荷重バランスが向上し、その結果、チェーンの疲労強さ及び引張り強さを向上させることができるとともに、チェーン稼動時のスプロケットとの噛み合いにおいて伝動用多列チェーンの円滑な屈曲動作を呈して屈曲不良、屈曲騒音を抑制することができる。

そして、本発明の伝動用多列チェーンに組み込まれるローラの具体的な態様については、鋼材製ローラ、ゴム製ローラ、エンプラと称するエンジニアリングプラスチック製ローラなどのいずれであっても良く、特に、ゴム製ローラ、エンジニアリングプラスチック製ローラの場合には、低騒音搬送を実現するので、より好ましい。

以下、本発明の一実施例である伝動用多列チェーン１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例である伝動用多列チェーンの分解組み立てした全体図であり、図２は、本発明の一実施例である伝動用多列チェーンの一部断面を示した平面図であり、図３は、連結ピンの湾曲具合を誇張して示した説明図であり、図４は、図３の伝動用多列チェーンのチェーン引張状態を示す説明図であり、図５は、中間プレートを示す平面図及び側面図であり、図６は、本発明で用いられる用語「ピン孔間ピッチ」の説明図であり、図７は、本発明で用いられる用語「外リンクピッチゾーン」の説明図である。

まず、本発明の一実施例である伝動用多列チェーン１００は、図１及び図２に示すように、左右一対の内プレート１１１、１１１に前後一対のブシュ１１２、１１２を圧入嵌合してなる２組みの内リンクユニット１１０、１１０がチェーン幅方向に２枚の隣接した中間プレート１２０、１２０を介して並列配置されているとともに、このような内リンクユニット１１０がチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレート１３０の前後一対のピン孔１３１、１３１に圧入嵌合する前後一対の連結ピン１４０、１４０でチェーン長手方向に多数連結されている。
なお、連結ピン１４０は、丸型断面で形成されている。

そして、本実施例の伝動用多列チェーン１００では、前述した内リンクユニット１１０のブシュ１１２にローラ１１３を回転自在に外嵌軸支することによって、スプロケット（図示しない）と噛み合う際に、ローラ１１３をスプロケット歯に対して円滑に転動させながら噛み合わせてチェーンの摩耗を防止するローラチェーンを構成するようになっている。

そこで、本実施例の伝動用多列チェーン１００が最も特徴とする中間プレート１２０と連結ピン１４０の具体的な形態について図１乃至図７により詳しく説明する。
まず、図２及び図３に示すように、連結ピン１４０のピン径は、中間プレート１２０のピン孔１２１の径より小さく、すなわち、小径に設定されており、チェーン製造時には中間プレート１２０のピン孔１２１に対して連結ピン１４０を遊嵌、所謂、スキマ嵌めすればいいようになっている。

また、図３に示すように、各中間プレート１２０のピン孔１２１のピン孔間ピッチは、外プレート１３０のピン孔１３１のピン孔間ピッチより狭く設定されており、連結ピン１４０は、中間プレート１２０のピン孔１２１に挿通されてチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲している。
なお、図３における符号Ｃは、湾曲した連結ピン１４０と中間プレート１２０のピン孔
１２１の内周面との間に生じるクリアランスである。
そして、図４に示すように、高負荷状態のチェーン引張力が作用した際には、前述したクリアランスＣ内で連結ピン１４０が外リンクピッチゾーンの外側方向に弾性変形して、その結果、ブシュ１１２の内周面にチェーン幅方向に亘って当接して４枚の内プレート１１１、１１１、１１１、１１１に対してほぼ均等にチェーン引張力による高負荷を分散させるようになっている。

また、図５に示すように、中間プレート１２０のピン孔１２１周囲には、圧印加工により形成された環状圧印部１２２が設けられており、この環状圧印部１２２は、その以外のプレート部分より強度が高められている。

なお、本発明の伝動用多列チェーン１００で言うところの「ピン孔間ピッチＰ」とは、図６に示すように、中間プレート１２０に前後一対で配置されたピン孔１２１ａ、１２１ｂの内面が相互にチェーン長手方向に離間する最大距離を意味しており、外プレート１３０においても同様である。
また、本発明の伝動用多列チェーンで言うところの「外リンクピッチゾーンＺ」とは、図７に示すように、左右一対の外プレート１３０、１３０’に前後一対で配置されたピン孔１３１ａ、１３１ｂ、１３１ａ’、１３１ｂ’の内面を相互にチェーン幅方向に結んだ仮想ラインの中で最も外側に位置する２本の仮想ラインによって画定される領域を意味している。

このようにして得られた本実施例の伝動用多列チェーン１００は、連結ピン１４０のピン径が中間プレート１２０のピン孔１２１の径より小さく、すなわち、小径に設定されている。
したがって、チェーン製造時に中間プレート１２０のピン孔１２１に対して連結ピン１４０を遊嵌、所謂、スキマ嵌めすれば良く、シマリ嵌めによる多列チェーンのように中間プレート１２０のピン孔１２１の径と連結ピン１４０のピン径を高精度に加工する必要がないので、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成できる。

また、連結ピン１４０が、外プレート１３０よりピン孔間ピッチを狭く設定された中間プレート１２０のピン孔１２１に挿通されてチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲している。
したがって、高負荷状態のチェーン引張力が作用して連結ピン１４０が外リンクピッチゾーンの外側方向に弾性変形した際にも、このチェーン引張力による高負荷を外プレート１３０に近接して内リンクユニット１１０を構成する内プレート１１１に集中させることなく内リンクユニット１１０、１１０を構成する各内プレート１１１、１１１、１１１、１１１にほぼ均等に分散させるので、チェーン幅方向の荷重バランスが向上してチェーンの疲労強さ及び引っ張り強さを大幅に向上できるとともに、湾曲した連結ピン１４０がバネ効果を発揮してチェーンに作用する衝撃や振動を確実に吸収するので、チェーン稼動時に発生しがちな屈曲騒音を抑制することができる。

また、中間プレート１２０が、圧印加工により形成された環状圧印部１２２をピン孔１２１の周囲に有している。
したがって、チェーン引張力が連結ピン１４０を介して中間プレート１２０に作用した際に疲労破壊を生じがちなピン孔１２１の周囲の疲労強さを向上できるので、長期にわたってチェーン寿命を維持できる。

また、２枚の中間プレート１２０、１２０が、チェーン幅方向に隣接して複数並列されている。
したがって、チェーン引張力が作用した際における各プレートごとの応力負担が低減するので、チェーンの疲労強さを向上できる。

次に、本発明の伝動用多列チェーン１００の変形例１を図８で示す。
ここで、本発明の変形例１である伝動用多列チェーン２００における中間プレート２２０と軸受部材２６０以外の構成は、前述した伝動用多列チェーン１００と全く同じであるため、伝動用多列チェーン１００に関する記載、および、図１乃至図７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、中間プレート２２０と軸受部材２６０以外の構成についてはその説明を省略する。

そこで、本発明の変形例１である伝動用多列チェーン２００が最も特徴とする中間プレート２２０と軸受部材２６０について説明する。
すなわち、図８に示すように、連結ピン２４０との摺接摩耗を抑制する４つの軸受部材２６０、２６０、２６０、２６０が、２枚の中間プレート２２０、２２０の前後一対のピン孔２２１、２２１、２２１、２２１にそれぞれ圧入嵌合されている。

このようにして得られた本発明の変形例１である伝動用多列チェーン２００は、４つの軸受部材２６０、２６０、２６０、２６０が、中間プレート２２０、２２０の前後一対のピン孔２２１、２２１、２２１、２２１にそれぞれ圧入嵌合されている。
したがって、連結ピン２４０との摺動接触に起因した中間プレート２２０のピン孔２２１の内周面の摩耗損傷を抑制するとともに、チェーン引張力に対する中間プレート２２０の疲労強さを向上するので、長期にわたる安定したチェーン走行を実現できるなど、その効果は甚大である。

次に、本発明の伝動用多列チェーン１００の変形例２を図９で示す。
ここで、本発明の変形例２である伝動用多列チェーン３００における中間プレート３２０と軸受部材３６０以外の構成は、前述した伝動用多列チェーン１００と全く同じであるため、伝動用多列チェーン１００に関する記載、および、図１乃至図７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、中間プレート３２０と軸受部材３６０以外の構成についてはその説明を省略する。

そこで、本発明の変形例２である伝動用多列チェーン３００が最も特徴とする中間プレート３２０と軸受部材３６０について説明する。
すなわち、図９に示すように、連結ピン３４０との摺接摩耗を抑制する軸受部材３６０が、２枚の中間プレート３２０、３２０の相互に対向するピン孔３２１、３２１に共通して圧入嵌合されている。

このようにして得られた本発明の変形例である伝動用多列チェーン３００は、連結ピン３４０との摺接摩耗を抑制する軸受部材３６０が、２枚の中間プレート３２０、３２０の相互に対向するピン孔３２１、３２１に共通して圧入嵌合されている。
したがって、連結ピン３４０との摺動接触に起因した各中間プレート３２０、３２０のピン孔３２１、３２１内周面の摩耗損傷を抑制するとともに、チェーン引張力に対する各中間プレート３２０、３２０の疲労強さを向上するので、長期にわたる安定したチェーン走行を実現でき、しかも、２枚の中間プレート３２０、３２０を一体のものとして取り扱うことができるので、チェーン切り継ぎなどの分解組み付け作業を簡便に達成できるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である伝動用多列チェーンの分解組み立てした全体図。本発明の一実施例である伝動用多列チェーンの一部断面を示した平面図。連結ピンの湾曲具合を誇張して示した説明図。図３の伝動用多列チェーンのチェーン引張状態を示す説明図。中間プレートを示す平面図及び側面図。本発明で用いられる用語「ピン孔間ピッチ」の説明図。本発明で用いられる用語「外リンクピッチゾーン」の説明図。本発明の変形例１である伝動用多列チェーンの一部断面図。本発明の変形例２である伝動用多列チェーンの一部断面図。従来の伝動用多列チェーンの一部断面を誇張して示した説明図。

１００、２００、３００、５００・・・伝動用多列チェーン
１１０、２１０、３１０、５１０・・・内リンクユニット
１１１、２１１、３１１、５１１・・・内プレート
１１２、２１２、３１２、５１２・・・ブシュ
１１３、２１３、３１３、５１３・・・ローラ
１２０、２２０、３２０、５２０・・・中間プレート
１２１、２２１、３２１、５２１・・・中間プレートのピン孔
１２２、２２２、３２２、５２２・・・環状圧印部
１３０、２３０、３３０、５３０・・・外プレート
１３１、２３１、３３１、５３１・・・外プレートのピン孔
１４０、２４０、３４０、５４０・・・連結ピン
２６０、３６０・・・軸受部材

Claims

左右一対の内プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる複数の内リンクユニットがチェーン幅方向に中間プレートを介して並列配置されているとともに、前記中間プレートのピン孔径より小径に設定したピン径を備えてチェーン幅方向の最も外側に配置された外プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンが前記内リンクユニットをチェーン長手方向に多数連結している伝動用多列チェーンであって、
前記連結ピンが、前記外プレートよりピン孔間ピッチを狭く設定された中間プレートのピン孔に挿通されることによってチェーン引張力が発生していない状態で外リンクピッチゾーンへ向けて湾曲していることを特徴とする伝動用多列チェーン。
前記中間プレートが、圧印加工により形成された環状圧印部をピン孔周囲に有していることを特徴とする請求項１記載の伝動用多列チェーン。
前記連結ピンとの摺接摩耗を抑制する軸受部材が、前記中間プレートのピン孔に圧入嵌合されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の伝動用多列チェーン。
前記中間プレートが、チェーン幅方向に隣接して複数並列されているとともに、
前記連結ピンとの摺接摩耗を抑制する軸受部材が、前記複数の中間プレートのピン孔に共通して圧入嵌合されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の伝動用多列チェーン。