JP4776558B2

JP4776558B2 - 軸焼き付き防止型スプロケット

Info

Publication number: JP4776558B2
Application number: JP2007022433A
Authority: JP
Inventors: 耕司田中
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: US20080178698A1; CN101235890A; US20100143030A1; JP2008190548A

Description

本発明は、動力伝達機構などのスプロケット軸に組み付け固定されるスプロケットに関するものであって、特に、スプロケット軸との焼き付きを防止して組み付け交換が可能な軸焼き付き防止型スプロケットに関するものである。

従来、動力伝達機構などのスプロケット軸に組み付け固定されるスプロケットは、スプロケット歯部に摩耗などの損傷が生じた場合に交換されるが、交換の対象となるスプロケットの使用負荷や使用時間に依存してスプロケット軸との接触部分において相互間に強固な焼き付きが生じているため、スプロケット軸から取り外しが困難になっている。

そこで、このようなスプロケット歯部に摩耗などの損傷が生じたスプロケットをスプロケット軸から取り外す場合には、ギアプーラーなどと称する取り外し専用工具を介してスプロケットをスプロケット軸から強制的に取り外したり（例えば、特許文献１参照）、あるいは、摩耗などの損傷を生じた歯部のみが交換可能な特殊形状のスプロケットを用いたり（例えば、特許文献２参照）、さらには、インナーリングとアウターリングとのテーパー面で締結する回転体固定具を利用してスプロケットをスプロケット軸に取り外し自在に固定したり（例えば、特許文献３参照）している。

特開２００２−３６１５７１号公報（第１頁、図１）特公昭６１−２８８６２号公報（第１頁、図１）特開平１０−３７９７１号公報（第１頁、図１）

ところが、特許文献１に開示されているような取り外し専用工具は、取り外し時に大きな作業労力を必要とするばかりでなく、スプロケット歯部に摩耗などの損傷が生じたスプロケットをスプロケット軸から取り外す場合にのみ必要となるため、必要とする時まで別途に工具管理しなければならないという厄介な問題があった。
そして、特許文献２に開示されているような歯部のみが交換可能な特殊形状のスプロケットは、スプロケットの形状構造が複雑化してその取り扱いが厄介であるばかりでなく、スプロケットが高価になるという問題があった。
また、特許文献３に開示されているようなインナーリングとアウターリングとのテーパー面で締結する回転体固定具は、スプロケットを取り付けるための部品点数が多くなるばかりでなく、スプロケットが高価になるという問題があった。

したがって、これらの特許文献１乃至特許文献３に開示されているような対応は、いずれも、スプロケットとスプロケット軸との間の接触部分において焼き付きが生じた場合の事後対策であるため、このような焼き付きを積極的に回避する様々な対応が工夫検討されている。
すなわち、スプロケットやスプロケット軸に油やグリースなどの潤滑剤を塗布することが試みられているが、ＪＩＳ−Ｂ−０４０１に準拠して設計されているスプロケットとスプロケット軸との間隙が狭いため、一過性の塗布では、運動エネルギーなどの発熱で油膜が維持できず、焼き付きを完全に回避するには至っていないという問題があった。

そこで、本発明では、スプロケットに生じがちな運動エネルギーなどの発熱に着目して、上述したような従来の課題を解決することにした。
すなわち、本発明の目的は、特殊な取り外し専用工具や回転体固定具を用いることなく、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間の接触部分に生じがちな焼き付きを長期にわたって完全に回避して組み付け交換が可能な軸焼付き防止型スプロケットを提供することである。

本請求項１に係る発明は、スプロケット歯部と一体成型されたボス部の軸穴内周面に形成されたキー溝がキーを介してスプロケット軸に組み付け固定される軸焼き付き防止型スプロケットにおいて、前記ボス部内に保有してスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成する固形潤滑材が、前記ボス部の軸穴内周面に向けて一部露出状態で配置されていることによって、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る軸焼き付き防止型スプロケットは、本請求項１に係る発明の構成に加えて、前記固形潤滑材が、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることによって、前記課題をさらに解決したものである。

本発明の軸焼き付き防止型スプロケットは、スプロケット歯部と一体成型されたボス部の軸穴内周面に形成されたキー溝がキーを介してスプロケット軸に組み付け固定されることにより、特殊な回転体固定具を用いる必要がなく、特有のスプロケット構造により、以下のような効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る発明の軸焼き付き防止型スプロケットは、ボス部内に保有してスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成する固形潤滑材がボス部の軸穴内周面に向けて一部露出状態で配置されていることによって、スプロケットに生じる運動エネルギーなどの発熱で徐々に軟化する固形潤滑材がスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に毛管現象で膨潤して油膜を形成するため、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避して簡便な組み付け交換を達成することができる。

そして、本請求項２に係る軸焼き付き防止型スプロケットは、本請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、前記固形潤滑材がポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることにより、動力伝達時のスプロケットに生じる運動エネルギーなどの発熱で固形潤滑材のポリエチレンが徐々に軟化してポリエチレン内に分散保持させた潤滑油を徐々に放散させるため、スプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成するに足りる潤滑油を絶えることなく長期にわたって供給することができる。

本発明は、スプロケット歯部と一体成型されたボス部の軸穴内周面に形成されたキー溝がキーを介してスプロケット軸に組み付け固定される軸焼き付き防止型スプロケットにおいて、ボス部内に保有してスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成する固形潤滑材がボス部の軸穴内周面に向けて一部露出状態で配置され、特殊な取り外し専用工具や回転体固定具を用いることなく、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間の接触部分に生じがちな焼き付きを長期にわたって完全に回避して組み付け交換が可能になるものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても、何ら構わない。

たとえば、本発明で意味するところのスプロケットとは、動力伝達するために伝達軸などに取り付けられて取り外すことを前提にした伝動部品であれば良く、例えば、狭義のスプロケットばかりでなく、歯車、鎖車を含んでいる。

また、本発明のスプロケットにおける基本的形状については、鋳造、鍛造、もしくは、焼結加工、切削加工などの機械加工によって造形することができるものであれば、これらのいずれであっても構わない。

本発明のスプロケットに保有してスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成する固形潤滑材の配置形態については、ボス部の軸穴内周面に向けて一部露出状態で配置される形態であれば、例えば、ボス部の軸穴内周面と同心円状に配置するか、または、ボス部の軸穴内周面からボス部内に向けて放射状に配置するか、あるいは、ボス部の軸穴内周面に沿って分散配置するなどのいずれの配置形態であっても構わない。

なお、本発明で用いる固形潤滑材は、潤滑油をポリエチレン内に混濁させた状態でボス部内に成型加工するか、潤滑油を包含しやすい発泡樹脂や多孔体に染み込ませて分散保持した状態でボス部内に装着したものであれば、その具体的態様はいずれであっても良い。

以下、図面を参照して、本発明による軸焼き付き防止型スプロケットの実施例を説明する。
まず、図１は、本発明の第１実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図であり、図２は、図１に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図である。

本発明の第１実施例である軸焼き付き防止型スプロケット１００は、スプロケット歯部１１０とこのスプロケット歯部１１０に一体成型されたボス部１２０とを備えるとともに、前記ボス部１２０の軸穴内周面１２１に形成されたキー溝１３０が動力伝達機構などのスプロケット軸ＳにキーＫを介して組み付け固定されるように構成されて、スプロケット歯部１１０に摩耗損傷が生じた場合、スプロケット歯数を変更する必要がある場合などに組み付け交換できるようになっている。

そして、前記ボス部１２０内には、スプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避するための固形潤滑材１４０が、ボス部１２０の軸穴内周面１２１と同心円状に配置されているとともにボス部１２０の軸穴内周面１２１の中央領域に向けて一部露出状態で配置されている。

また、前記固形潤滑材１４０は、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態でボス部１２０内に固形化されている。
なお、本実施例の場合は、潤滑油をポリエチレンと混濁させてポリエチレン内に分散保持した状態でボス部１２０内に成型加工している。

このようにして得られた本第１実施例の軸焼き付き防止型スプロケット１００によれば、ボス部１２０内に保有してスプロケットの軸穴内周面１２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成する固形潤滑材１４０がボス部１２０の軸穴内周面１２１に向けて一部露出状態で配置されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で徐々に軟化する固形潤滑材１４０が軸穴内周面１２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に毛管現象で膨潤して油膜を形成するため、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面１２１とスプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避して簡便な組み付け交換を達成することができる。

そして、本第１実施例で用いた固形潤滑材１４０がポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で固形潤滑材１４０のポリエチレンが徐々に軟化してポリエチレン内に分散保持させた潤滑油を徐々に放散させるため、軸穴内周面１２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成するに足りる潤滑油を絶えることなく長期にわたって供給することができ、また、過度にスプロケット軸Ｓとの接触部分の温度が高くなると、ポリエチレンの分子運動が活発化して相互分離作用が促進されるため、潤滑油の放散量が増加して焼き付きを未然に解消することができるなど、その効果は甚大である。

つぎに、図３は、本発明の第２実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図であり、図４は、図３に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図である。

本発明の第２実施例である軸焼き付き防止型スプロケット２００は、第１実施例と同様に、スプロケット歯部２１０とこのスプロケット歯部２１０に一体成型されたボス部２２０とを備えるとともに、前記ボス部２２０の軸穴内周面２２１に形成されたキー溝２３０が動力伝達機構などのスプロケット軸ＳにキーＫを介して組み付け固定されるように構成されて、スプロケット歯部２１０に摩耗損傷が生じた場合、スプロケット歯数を変更する必要がある場合などに組み付け交換できるようになっている。

そして、前記ボス部２２０内には、スプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避するための固形潤滑材２４０が、ボス部２２０の軸穴内周面２２１と同心円状に配置されているとともに、ボス部２２０の軸穴内周面２２１の両側開口部分に向けて一部露出状態で配置されている。

また、前記固形潤滑材２４０は、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態でボス部２２０内に固形化されている。
なお、本実施例の場合は、潤滑油をポリエチレンと混濁させてポリエチレン内に分散保持した状態でボス部２２０内に成型加工している。

このようにして得られた本第２実施例の軸焼き付き防止型スプロケット２００によれば、ボス部２２０内に保有してスプロケットの軸穴内周面２２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成する固形潤滑材２４０がボス部２２０の軸穴内周面２２１に向けて一部露出状態で配置されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で徐々に軟化する固形潤滑材２４０が軸穴内周面２２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に毛管現象で膨潤して油膜を形成するため、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面２２１とスプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避して簡便な組み付け交換を達成することができる。
しかも、固形潤滑材２４０がボス部２２０の軸穴内周面２２１と同心円状に配置されているとともにボス部２２０の軸穴内周面２２１の両側開口部分に向けて一部露出状態で配置されていることにより、垂直配置されたスプロケット軸Ｓに組み付けられた場合であっても、ボス部２２０の軸穴内周面２２１との接触部分の全領域にわたって油膜を形成するため、ボス部２２０の軸穴内周面２２１との接触部分の部分的な焼き付きも回避することができる。

そして、本実施例で用いた固形潤滑材２４０がポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で固形潤滑材２４０のポリエチレンが徐々に軟化してポリエチレン内に分散保持させた潤滑油を徐々に放散させるため、軸穴内周面２２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成するに足りる潤滑油を絶えることなく長期にわたって供給することができ、また、過度にスプロケット軸Ｓとの接触部分の温度が高くなると、ポリエチレンの分子運動が活発化して相互分離作用が促進されるため、潤滑油の放散量が増加して焼き付きを未然に解消することができるなど、その効果は甚大である。

つぎに、図５は、本発明の第３実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図であり、図６は、図５に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図である。

本発明の第３実施例である軸焼き付き防止型スプロケット３００は、第１実施例と同様に、スプロケット歯部３１０とこのスプロケット歯部３１０に一体成型されたボス部３２０とを備えるとともに、前記ボス部３２０の軸穴内周面３２１に形成されたキー溝３３０が動力伝達機構などのスプロケット軸ＳにキーＫを介して組み付け固定されるように構成されて、スプロケット歯部３１０に摩耗損傷が生じた場合、スプロケット歯数を変更する必要がある場合などに組み付け交換できるようになっている。

そして、前記ボス部３２０内には、スプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避するための固形潤滑材３４０が、ボス部３２０の軸穴内周面３２１に沿ってキー溝３３０を除く３カ所に一部露出状態で分散配置されている。

また、前記固形潤滑材３４０は、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態でボス部３２０内に固形化されている。
なお、本実施例の場合は、潤滑油をポリエチレンと混濁させてポリエチレン内に分散保持した状態でボス部３２０内に成型加工している。

このようにして得られた本第３実施例の軸焼き付き防止型スプロケット３００によれば、ボス部３２０内に保有してスプロケットの軸穴内周面３２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成する固形潤滑材３４０がボス部３２０の軸穴内周面３２１に向けて一部露出状態で配置されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で徐々に軟化する固形潤滑材３４０が軸穴内周面３２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に毛管現象で膨潤して油膜を形成するため、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面３２１とスプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避して簡便な組み付け交換を達成することができる。
しかも、固形潤滑材３４０が軸穴内周面３２１に沿ってキー溝３３０を除く３カ所に一部露出状態で分散配置されていることにより、ボス部３２０の軸穴内周面３２１とのキー溝３３０を除く接触部分の全領域にわたって油膜を形成するため、キーＫが不用意に抜け出すこともなく、ボス部３２０の軸穴内周面３２１との接触部分の焼き付きを完全に回避することができる。

そして、本実施例で用いた固形潤滑材３４０がポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で固形潤滑材３４０のポリエチレンが徐々に軟化してポリエチレン内に分散保持させた潤滑油を徐々に放散させるため、軸穴内周面３２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成するに足りる潤滑油を絶えることなく長期にわたって供給することができ、また、過度にスプロケット軸Ｓとの接触部分の温度が高くなると、ポリエチレンの分子運動が活発化して相互分離作用が促進されるため、潤滑油の放散量が増加して焼き付きを未然に解消することができるなど、その効果は甚大である。

さらに、図７は、本発明の第４実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図であり、図８は、図７に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図である。

本発明の第４実施例である軸焼き付き防止型スプロケット４００は、第１実施例と同様に、スプロケット歯部４１０とこのスプロケット歯部４１０に一体成型されたボス部４２０とを備えるとともに、前記ボス部４２０の軸穴内周面４２１に形成されたキー溝４３０が動力伝達機構などのスプロケット軸ＳにキーＫを介して組み付け固定されるように構成されて、スプロケット歯部４１０に摩耗損傷が生じた場合、スプロケット歯数を変更する必要がある場合などに組み付け交換できるようになっている。

そして、前記ボス部４２０内には、スプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避するための固形潤滑材４４０が、ボス部４２０の軸穴内周面４２１からボス部４２０内に向けて放射状にキー溝４３０を除く４カ所に一部露出状態で分散配置されている。

また、前記固形潤滑材４４０は、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態でボス部４２０内に固形化されている。
なお、本実施例の場合は、潤滑油をポリエチレンと混濁させてポリエチレン内に分散保持した状態でボス部４２０内に成型加工している。

このようにして得られた本第３実施例の軸焼き付き防止型スプロケット４００によれば、ボス部４２０内に保有してスプロケットの軸穴内周面４２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成する固形潤滑材４４０がボス部４２０の軸穴内周面４２１に向けて一部露出状態で配置されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で徐々に軟化する固形潤滑材４４０が軸穴内周面４２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に毛管現象で膨潤して油膜を形成するため、簡素なスプロケット構造でスプロケットの軸穴内周面４２１とスプロケット軸Ｓとの間の接触部分に生じがちな焼き付きを回避して簡便な組み付け交換を達成することができる。
しかも、固形潤滑材４４０が軸穴内周面４２１からボス部４２０内に向けて放射状にキー溝４３０を除く４カ所に一部露出状態で分散配置されていることにより、ボス部４２０の軸穴内周面４２１のキー溝４３０を除く接触部分の全領域にわたって油膜を形成するため、キーＫが不用意に抜け出すこともなく、ボス部４２０の軸穴内周面４２１との接触部分の焼き付きを長期にわたって回避することができるとともに、固形潤滑材４４０の保有スペースをより多く確保することができる。

そして、本実施例で用いた固形潤滑材４４０がポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることにより、動力伝達時に生じる運動エネルギーなどの発熱で固形潤滑材４４０のポリエチレンが徐々に軟化してポリエチレン内に分散保持させた潤滑油を徐々に放散させるため、軸穴内周面４２１とスプロケット軸Ｓとの間隙に油膜を形成するに足りる潤滑油を絶えることなく長期にわたって供給することができ、また、過度にスプロケット軸Ｓとの接触部分の温度が高くなると、ポリエチレンの分子運動が活発化して相互分離作用が促進されるため、潤滑油の放散量が増加して焼き付きを未然に解消することができるなど、その効果は甚大である。

本発明の第１実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図。図１に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図。本発明の第２実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図。図３に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図。本発明の第３実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図。図５に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図。本発明の第４実施例である軸焼き付き防止型スプロケットの平面図。図７に示す軸焼き付き防止型スプロケットのＡ−Ａ線で切り欠いた斜視図。

１００、２００、３００、４００・・・軸焼き付き防止型スプロケット
１１０、２１０、３１０、４１０・・・スプロケット歯部
１２０、２２０、３２０、４２０・・・ボス部
１２１、２２１、３２１、４２１・・・軸穴内周面
１３０、２３０、３３０、４３０・・・キー溝
１４０、２４０、３４０、４４０・・・固形潤滑材
Ｓ・・・スプロケット軸
Ｋ・・・キー

Claims

スプロケット歯部と一体成型されたボス部の軸穴内周面に形成されたキー溝がキーを介してスプロケット軸に組み付け固定される軸焼き付き防止型スプロケットにおいて、
前記ボス部内に保有してスプロケットの軸穴内周面とスプロケット軸との間隙に油膜を形成する固形潤滑材が、前記ボス部の軸穴内周面に向けて一部露出状態で配置されていることを特徴とする軸焼き付き防止型スプロケット。
前記固形潤滑材が、ポリエチレン内に潤滑油を分散保持させた状態で固形化されていることを特徴とする請求項１記載の軸焼き付き防止型スプロケット。