JP4662503B2

JP4662503B2 - 噛合チェーン

Info

Publication number: JP4662503B2
Application number: JP2008313003A
Authority: JP
Inventors: 敏彦青木
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: DE102009047600B4; US20100140572A1; DE102009047600A1; CN101749368A; JP2010138926A; US8585015B2; CN101749368B

Description

本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被駆動物を設置面に対して平行に進退動させる駆動装置に組み込まれる噛合チェーンに関するものである。

従来、相互に噛み合って一体的に昇降する一対の噛合チェーン、所謂、チャックチェーンを用いて重量物などの被駆動物を昇降移動させる駆動装置がある公知である（例えば、特許文献１参照。）。

このような公知の噛合チェーン５００は、図７および図８に示すように、左右一対で離間配置されたフック状部５１１を有する内リンクプレート５１０に前後一対のブシュ５３０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の最も外側に配置されたフック状部５２１を有する外リンクプレート５２０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５３１によりチェーン長手方向に多数連結されている。

ブシュ５３０にはローラ５３２が外嵌されており、対向配置された一対の駆動用スプロケット５０１と該ローラ５３２が係合することで、噛合チェーン５００は、それぞれ水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内リンクプレート５１０のフック状部５１１同士および外リンクプレート５２０のフック状部５２１同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で噛み合わせて一体に直線状に自立状態で駆動されるようになっている。

また、一対の駆動用スプロケット５０１外方位置で分離状態のそれぞれの噛合チェーン５００は、１対の内リンクプレート５１０の対向内面でローラ５３２が摺接するように設けられた案内板５０２よってその走行軌道が規定されるようになっている。
特許第３３７０９２８号公報（特許請求の範囲、図１）

しかしながら、公知の噛合チェーン５００は、ローラ５３２が駆動用スプロケット５０１と係合して駆動力を伝達するために、チェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレート５１０および外リンクプレート５２０の存在しない空間を必要とし、駆動用スプロケット５０１に対する噛合チェーン５００の占有するスペースが大きくなるという問題があった。

また、駆動用スプロケット５０１からローラ５３２に伝えられた駆動力は連結ピン５３１の中央部に作用し、左右の１対の内リンクプレート５１０あるいは外リンクプレート５２０に伝達されるため、連結ピン５３１に大きな曲げ方向の応力および剪断力が発生し耐久性が低下するという問題があった。

さらに、駆動用スプロケット５０１の回転時に、ローラ５３２が半径方向から駆動用スプロケット５０１の歯に向かって衝突する方向に係合するため、駆動時の係合騒音が大きいという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する占有スペース当たりの駆動力を増大させるととも噛合チェーンの連結ピンに対する曲げ方向の応力および剪断力を軽減して耐久性を向上させ、噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する係合騒音を低減する噛合チェーンを提供することである。

本請求項１に係る発明は、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、前記外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置されて屈曲可能に連結され、前記外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートと該ガイドプレートの内方に同列に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有している中間プレートとで構成され、前記内リンクプレートが、前記ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有していることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記連結ピンが、前記ガイドプレートの外方に突出する案内部を有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと連結ピンとが直接摺動することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本発明の噛合チェーンは、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離されることにより、駆動用スプロケットの回転によって被昇降物の昇降動作等の駆動力の伝達を等速かつ迅速に行うことができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る発明の噛合チェーンは、外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結されるとともに、フック状部の背面が駆動用スプロケットに係合することにより、チェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレートおよび外リンクプレート以外の空間を占有しないため、噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する占有スペース当たりの駆動力を増大することができる、すなわち、従来のローラーチェーンタイプと比較して横方向でコンパクトにすることができる。
また、駆動用スプロケットから伝達される駆動力は外リンクプレートおよび内リンクプレートから連結ピンの幅方向に均等に作用するため、連結ピンの曲げ方向の応力を軽減することができるとともに、従来のローラーチェーンタイプに比べて連結ピンに加わる剪断力を分散して軽減するため、チェーンの耐久性を向上することができ、さらに、フック状部の背面と駆動用スプロケットの形状を任意に設計することができるため、係合時に衝突が生じない形状とすることにより噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する係合騒音を低減することができる。

さらに、外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートとこのガイドプレートの内方に同列に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有している中間プレートとで構成され、内リンクプレートが、ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有していることにより、ガイドプレートにより駆動用スプロケットと噛合チェーンの幅方向の位置が正確に規定されるため、内リンクプレートに設けられた背面歯と駆動用スプロケットの係合精度が向上することにより、全ての外リンクプレートおよび内リンクプレートに均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減してチェーンの耐久性を向上することができるとともに、駆動時の係合騒音をさらに低減することができる。

そして、本請求項２に係る発明の噛合チェーンは、請求項１に係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、連結ピンが、ガイドプレートの外方に突出する案内部を有していることにより、噛合チェーンの両側方に設けられた案内溝等に該案内部が係合するため、正確に噛合チェーンの走行経路を規定することで、より駆動用スプロケットの係合精度が向上し、駆動時の係合騒音をさらに低減することができる。

また、本請求項３に係る発明の噛合チェーンは、請求項１または請求項２に係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと連結ピンとが直接摺動することにより、中間プレート及び内リンクプレートの摩耗が防止されるため、中間プレート及び内リンクプレートと連結ピンと均等な接触が長期間維持され、均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減することができチェーンの耐久性を向上することができる。

本発明は、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、外リンクプレートと内リンクプレートがチェーン幅方向に隙間なく多数配置されて屈曲可能に連結され、外リンクプレートがチェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートとこのガイドプレートの内方に同列に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有している中間プレートとで構成され、内リンクプレートが、前記ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有し、噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する占有スペース当たりの駆動力を増大させるととも噛合チェーンの連結ピンに対する曲げ方向の応力および剪断力を軽減して耐久性を向上させ、噛合チェーンの駆動用スプロケットに対する係合騒音を低減するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明の噛合チェーンで用いる内リンクプレートおよび外リンクプレートのフック状部の具体的な形状については、相互に対向する同種のプレート同士を相互に噛み合せて偏向しながら一体となり、逆方向に偏向しながら相互に噛み外して分岐するものであれば如何なる形状を呈するものであっても良い。

また、本発明の噛合チェーンにおいてチェーン幅方向に配置する内リンクプレートおよび中間プレートの枚数は、必要とする駆動力に応じていかなる枚数でも良く、複数枚の内リンクプレートおよび中間プレートのチェーン幅方向の配置は、連結ピンに均等に駆動力が加わる配置であれば如何なる配置でも良く、１枚ずつ交互に配置されても、複数枚ずつが交互に配置されても良い。

そして、本発明の噛合チェーンが組み込まれる噛合チェーン式駆動装置は、床面に設置据え置き設置形態となるように設置されるものであっても、天井に吊り下げ設置形態となるように設置されるものであっても良く、さらには、垂直壁面に片持ち支持形態となるように設置されるものであっても良い。

以下に、本発明の実施例である噛合チェーンについて、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例である噛合チェーンを用いた使用態様図であり、図２は、図１から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図であり、図３は、噛合チェーンの一部拡大図であり、図４は、噛合チェーンをフック状部側から見た斜視図であり、図５は、噛合チェーンをフック状部背面側から見た斜視図であり、図６は、噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図である。

まず、本発明の一実施例である噛合チェーン１００は、図１に示すように、重量物などの被駆動物（図示しない）を搭載する昇降テーブルＴを設置面に対して平行に昇降させるために、作業床面に据え置き状態で設置された噛合チェーン式駆動装置Ｅに組み込まれて使用されるものである。

前述した噛合チェーン式駆動装置Ｅは、図１および図２に示すように、前述した昇降テーブルＴが平行に昇降する設置面に据え付けたベースプレートＰと、このベースプレートＰに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の駆動用スプロケット１０１と、これらの一対の駆動用スプロケット１０１と噛み外れることによって昇降テーブルＴを昇降する一対の噛合チェーン１００と、この噛合チェーン１００の上端に固着されて一体に昇降する前述した昇降テーブルＴと、一対の駆動用スプロケット１０１を駆動する駆動モータＭと、一対の噛合チェーン１００の走行経路を規定する案内溝１０３を有する案内板１０２とを基本的な装置構成として備えている。

なお、図１および図２に示す符号Ｄは、駆動モータＭの出力軸側に同軸配置した一対の駆動側スプロケットであり、符号Ｃは、駆動側スプロケットＤから一対の駆動用スプロケット１０１側へ動力伝達するためのローラチェーンからなる一対の動力伝達チェーンであり、符号Ｇは、一対の動力伝達チェーンＣから一方向の回転を変速するとともに一対の駆動用スプロケット１０１へ相互に反対方向に正逆回転するように動力伝達するための同期ギア群であり、符号Ａは、昇降テーブルＴと設置面側のベースプレートＰとの間に設置されたＸ字状のパンタアームと称するインナーアームＡ１とアウターアームＡ２とからなる上下２段連結形態の昇降補助ガイド手段であり、符号Ｒは、昇降動作に応じたインナーアームＡ１の下端の往復動を摺動案内するスライドレールであり、符号Ｂは、相互に噛み外れて分岐した一対の噛合チェーン１００の一方を収納する巻き取り型のチェーン収納ボックスである。

噛合チェーン式駆動装置Ｅにおいて一対で用いられる本実施例の噛合チェーン１００は、図２乃至図５に示すように、それぞれフック状部１２１、１１１を有する外リンクプレート１２０と内リンクプレート１１０がチェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結ピン１３１によりチェーン長手方向に多数連結されており、フック状部１２１、１１１の背面が駆動用スプロケット１０１に係合するように構成されている。

このことで、噛合チェーン１００の占有する空間はチェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレート１１０および外リンクプレート１２０が密に存在し、駆動力に関係のない空間が存在しないため、占有スペース当たりの駆動力を増大することができる。

外リンクプレート１２０は、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレート１２３と、該ガイドプレート１２３の内方に同列に配置され背面に駆動用スプロケット１０１に係合する背面歯１２２を有する中間プレート１２４からなり、内リンクプレート１１０は、背面に駆動用スプロケット１０１に係合する背面歯１１２を有しており、ガイドプレート１２３および中間プレート１２４とチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されている。
なお、中間プレート１２４あるいは内リンクプレート１１０の背面に設けられた駆動用スプロケットに係合する背面歯１２２、１１２はいずれか一方が省略されても良い。

そして、駆動用スプロケット１０１のスプロケット歯１０５と中間プレート１２４あるいは内リンクプレート１１０の背面に設けられた駆動用スプロケットに係合する背面歯１１２、１２２のそれぞれの形状は、図６に示すように、係合時に接線方向に極力近い方向から接触するように形成されており、衝突による駆動時の係合騒音が低減されるようになっている。

そして、一対の噛合チェーン１００の一方の内リンクプレート１１０のフック状部１１１、中間プレート１２４およびガイドプレート１２３のフック状部１２１が、これに対向する他方の噛合チェーン１００の内リンクプレート１１０のフック状部１１１、中間プレート１２４およびガイドプレート１２３のフック状部１２１と、チェーン方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合って、噛合チェーン１００のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制し、また、ガイドプレート１２３が駆動用スプロケット１０１の左右外方から案内することで、駆動用スプロケット１０１との係合精度が向上するようになっている。

また、一対の噛合チェーン１００は、図２および図３に示すように、前述した一対の駆動用スプロケット１０１にそれぞれ対向配置させて水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内リンクプレート１１０のフック状部１１１、中間プレート１２４およびガイドプレート１２３のフック状部１２１同士をそれぞれ噛み合せて一体に自立状態で上昇するようになっており、また、前述した一対の駆動用スプロケット１０１により垂直方向から水平方向へ偏向しながら内リンクプレート１１０のフック状部１１１、中間プレート１２４およびガイドプレート１２３のフック状部１２１同士をそれぞれ噛み外して分岐するようになっている。

また、中間プレート１２４及び内リンクプレート１１０の摩耗を防止し、中間プレート１２４及び内リンクプレート１１０と連結ピン１３１と均等な接触を長期間維持し、均等に駆動力が伝達されて連結ピン１３１の曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減するため、中間プレート１２４及び内リンクプレート１１０の一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入し、該ブシュと連結ピン１３１とが直接摺動するようにしても良い。

さらに、各連結ピン１３１の長さは、噛合チェーン１００の幅よりも長く設定されており、図２乃至図５に示すように、各ガイドプレート１２３に嵌合固定された時、両側の外方に突出部１３１ａが形成される。

そして、図２に示すように、この連結ピン１３１の突出部１３１ａが案内板１０２の案内溝１０３に係合することにより噛合チェーン１００の走行経路が規定され、噛合チェーン１００と駆動用スプロケット１０１の係合精度が向上し、駆動時の係合騒音が低減される。
なお、連結ピン１３１の突出部１３１ａには、案内溝１０３内をさらに円滑に摺動させるためにローラやカムフォロア等を設けてもよい。

以上述べたように、本発明によれば、駆動用スプロケットに対する占有スペース当たりの駆動力が増大し、連結ピン１３１の曲げ方向の応力および剪断力が軽減されて耐久性が向上するとともに、駆動時の係合騒音が低減されるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である噛合チェーンを用いた使用態様図。図１から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図。噛合チェーンの一部拡大図。噛合チェーンをフック状部側から見た斜視図。噛合チェーンをフック状部背面側から見た斜視図。噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図。従来の噛合チェーンの一部断面平面図。従来の噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図。

１００、５００・・・噛合チェーン
１０１、５０１・・・駆動用スプロケット
１０２・・・案内板
１０３・・・案内溝
１０５・・・スプロケット歯
１１０、５１０・・・内リンクプレート
１１１、５１１・・・フック状部
１１２・・・背面歯
１２０、５２０・・・外リンクプレート
１２１、５２１・・・フック状部
１２２・・・背面歯
１２３・・・ガイドプレート
１２４・・・中間プレート
５３０・・・ブシュ
１３１、５３１・・・連結ピン
５３２・・・ローラ
１３１ａ・・・連結ピン１３１の案内部
Ｅ・・・噛合チェーン式昇降装置
Ｔ・・・昇降テーブル
Ｐ・・・ベースプレート
Ｍ・・・駆動モータ
Ｄ・・・駆動側スプロケット
Ｃ・・・動力伝達チェーン
Ｇ・・・同期ギア群
Ａ・・・昇降補助ガイド手段
Ａ１・・・インナーアーム
Ａ２・・・アウターアーム
Ｒ・・・スライドレール
Ｂ・・・チェーン収納ボックス

Claims

それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、
前記外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置されて屈曲可能に連結され、
前記外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートと該ガイドプレートの内方に同列に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有している中間プレートとで構成され、
前記内リンクプレートが、前記ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されてフック状部の背面に駆動用スプロケットと係合する背面歯を有していることを特徴とする噛合チェーン。
前記連結ピンが、前記ガイドプレートの外方に突出する案内部を有していることを特徴とする請求項１に記載の噛合チェーン。
前記中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと連結ピンとが直接摺動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の噛合チェーン。