JP5020221B2 - ノッチ式チェーン伝動装置のチェーンの伸び対処方法 - Google Patents

Description

この発明はノッチ式チェーン伝動装置のチェーンの伸び対処方法に関し、汚泥掻寄装置用のチェーン伝動装置等に適したものである。

沈殿池等の下水処理設備において汚泥の掻寄装置としては、一対の平行配置の無端状チェーン間に掻寄板を所定間隔にて張渡し、チェーンを駆動することにより処理槽の下面に沿って位置する掻寄板（フライトともいう）が処理槽底面に沿って汚泥ピットに向け移動せしめられ、処理槽の底面に堆積した汚泥の汚泥ピットへの掻寄を行うものである。チェーンとしては通常のスプロケット係合タイプもあるが（特許文献１）、下水設備における設置例からすると所謂ノッチチェーンとしたものが最近は多い（特許文献２）。ノッチチェーンは一連のリンクを連結ピンにより無端連結した構造は通常のスプロケット用チェーンと同様であるが、リンクの底面（腹面）にノッチを形成し、駆動用ホイールとしてはスプロケットの代わりに、一対のディスク間に円周方向に等間隔に離間した駆動ピンを備えたものが使用される。ノッチチェーンは駆動ホイールにおいては駆動ピンをノッチと係合させることで動力伝達するが、従動部においてはリンクの内周腹面を従動ホイール（シーブ）の表面に当接させる構造であり、係合部が分散されるため通常のスプロケットを使用した場合と比較してチェーンの寿命が延びる利点がある。他方、ノッチチェーンにおけるリンクは樹脂製であるため使用継続による伸びでリンクのピッチもそれに応じて長くなる。リンクのピッチが長くなるとノッチに対して駆動ピンが正規の当たり面からずれ、遊びができるためチェーンの緩みによる外れが起こりやすい。チェーンの伸びによる正規の当たり面からの駆動ピンのずれはホイール中心から駆動ピンまでの外径を大きくすることにより修正できるため、ホイール中心からの大きい径位置に予備の駆動ピン装着孔を設けておき、チェーンの伸びがあった場合はそれまで駆動ピンを設置していた駆動ピン装着孔から駆動ピンを一旦取り外し、予備の駆動ピン装着孔を使用して駆動ピンの再装着を行うようにし、これにより駆動ピンのノッチ当たり面からの遊びを解消するようにしている。
特開平１１−２９０８４６号公報 特開２００６−３２６４８３号公報

予備の駆動ピンによりチェーンの伸びに対処する方法にあっては、一つの駆動ピン毎に対して複数の駆動ピン装着孔を穿設しておく必要があり、下水設備において設置される掻寄装置では一つのホイールには通常１１個の駆動ピンが設けられており、１１個の本来の駆動ピン装着孔に加え、最低１１個もの予備の駆動ピン装着孔が必要であり、構造が複雑化するばかりか製造工程が煩雑化することでも不利であった。また、チェーンの伸びによりそれまで使用していた駆動ピン装着孔から予備の駆動ピン装着孔に駆動ピンを装着する作業が駆動ピンを一度完全に引き抜いた後再挿入する作業となり、作業工程として複雑であり効率が悪かった。

この発明は以上の問題点に鑑み、予備の駆動ピン装着孔が不要であり、また作業工程としても簡略化を図ることを目的とする。

この発明によれば、チェーンと該チェーンに係合する駆動ホイールとからなり、前記チェーンは夫々が底面にノッチを形成した複数の樹脂製リンクの連接構造をなし、他方、前記駆動ホイールは、夫々が軸線方向に延び、円周方向にチェーンにおけるリンクのピッチに応じた等間隔で離間して設けられ、回転中に各リンクにおける一対の板状部の下面に設けられたノッチと順次係合する駆動ピンを備えたノッチ式チェーン伝動装置のチェーンの伸び対処方法において、チェーンの伸びに対して駆動ピンの外径を応分に増大せしめる方法が提供される。また、駆動ピンが外周に被着したカラーを具備し、駆動ホイールの側板間のカラーに駆動ピンのねじ部を挿通させ、ナットにより締結される構造としたものにあっては、チェーンの伸びに対しては外径の大きなカラーに交換して装着することで対応させることができる。

チェーンの伸びにより遊びがでた場合に駆動ピンの外径を増大させることだけで遊びを解消することができ、予備の駆動ピン装着孔が不要であり、駆動ホイールの構造が簡素化され、コスト的に有利であり、また、チェーンの伸びに対する対処作業も簡素化される。駆動ピンがカラーを有した場合は、駆動ピンを完全に引き抜かなくてもカラーの交換だけで対応が可能であり、工程の一層の簡素化が実現する。

図１はノッチ式チェーンの伝動装置を備えた汚泥掻寄装置を概略的に示しており、沈殿池１の底部に汚泥ピット２が設けられ、沈殿池１の底面１Ａに堆積した汚泥は汚泥掻寄装置３によって汚泥ピット２に掻き寄せられる。チェーン伝動装置は駆動ホイール４、従動ホイール5, 6, 7、駆動ホイール４及び従動ホイール5, 6, 7に無端に巻き掛けられるチェーン８、並びに駆動ホイール４に回転駆動力を付与する回転駆動手段９により構成される。チェーン８の所定数毎のリンクには掻寄板（フライトとも言う）１０が連結される（図２も参照）。駆動ホイール４及び従動ホイール７が沈殿池１における上部に設けられ、従動ホイール５，６が沈殿池１の底面近くに設けられる。チェーン８は沈殿池１の幅方向に平行に離間して一対設けられる。掻寄板１０は沈殿池１の幅方向（図１の紙面に直交する方向）に延びる板状に形成され、幅方向に離間した一対のチェーンにおける対向したリンクの上面における連結部に固定される。そして、チェーン８の駆動時にチェーン８における沈殿池底面１Ａ（図１）に対向した部位及びそれに連結した掻寄板１０は沈殿池底面１Ａの上に固定された樹脂製レール１１に沿って矢印ａのように摺動案内され、沈殿池底面１Ａに堆積された汚泥は汚泥ピット２に掻寄せされる。他方、沈殿池の上部には型鋼製レール１２が設けられ、チェーン８における液面Ｌに沿った部位において掻寄板１０は型鋼製レール１２上を矢印ｂのように摺動案内される。また、回転駆動手段９は回転駆動モータ9-1と回転駆動モータ9-1の出力軸の回転運動を駆動ホイール４に伝達するチェーン−スプロケットやベルト−プーリ等の動力伝達機構9-2とからなる。駆動ホイールは以下説明のように構成されるが、残余の従動ホイール5, 6, 7はシーブホイールである。

図２はチェーン伝動装置における駆動ホイール４の部位の拡大図である。チェーン８は多数のリンク１６を連結ピン１８により一連に連結してなるもので、チェーン８はリンク１６及び連結ピン１８以外の付属部品も含めて全部品がポリエチレン等の合成樹脂の成形品によるものである。個々のリンク１６は下面（腹面）にノッチ２０を形成しており、ノッチ２０に後述する駆動ホイールの駆動ピンが係合することで動力伝達が行われる。ノッチ２０は前面が比較的急峻で後面が緩くなった実質的に逆Ｖの溝形状をなし（図４も参照）、ノッチ２０の前後のリンク底面（又は腹面）１６Ａは幾分の凹面をなし、この凹面形状は、従動ホイール5, 6, 7を構成するシーブホイールの周面にチェーンを巻きかけたとき、隣接するリンクの板状部の底面がシーブホイールの周面形状をスムースに倣うような凹面形状を呈している。

駆動ホイール４は鋼材にて作られ、回転軸２２（図３）を備えており、回転軸２２に、 図１の動力伝達機構9-2におけるスプロケット若しくはプーリが設けられ、回転駆動モータ9-1からの回転駆動力を受け取ることができる。また、駆動ホイール４は軸線方向に沿って離間固定した一対の環状サポート２４と、夫々の環状サポート２４に固定される一対の側板２６と、夫々が一対の側板２６間に配置され、円周方向にチェーンピッチに応じた等間隔に配置される複数（１１個）の駆動ピン２８とを備える。駆動ピン２８は鋼材よりなるボルト状であるが（図５参照）、外周に合成樹脂素材のカラー３０を被着して構成され、鋼材よりなるナット３２により一対の側板２６間に取付けられる。即ち、駆動ピン２８の先端ねじ部２８ａは一対の側板２６における一方の側板２６の外側より側板２６間のカラー３０に挿入され、他方の側板２６より突出される駆動ピン２８のねじ部２８ａにナット３２が螺合されることにより側板２６に対する駆動ピン２８及びカラー３０の取り付けが行われる。

駆動ピン２８が外周のカラー３０を介してノッチ２０と係合する駆動ホイール４の外周部位に沿ってリンク１６に近接してチェーン８の外れを防止するチェーンガードが設けられている。図２において３４はチェーンガードの内周面を示す。

チェーン８のピッチ（連結ピン１８間の距離）は隣接する駆動ピン２８間の距離に一致し、チェーン８を図２のように巻きかけた状態で駆動ホイール４を回転駆動（矢印ｃ）すると駆動ホイール４の駆動ピンはノッチ２０に係合し、チェーンの駆動（図１の矢印ｂ）が行われ、掻寄板１０による汚泥の掻寄が行われる。図４（イ）は正常作動時の駆動ピン２８とノッチ２０との係合状態を示し、チェーンのピッチＰ１と駆動ピンのピッチとが合っている状態では、駆動ピン２８上のカラー３０はノッチの当たり面２０Ａと遊びなく当接し、当たり面２０Ａに遊びがないため駆動ホイール４から駆動力がチェーン８に的確に伝達される。

使用によりチェーンが伸びるとチェーンピッチもそれに応じて図４（ロ）のように極く僅かであるが大きくＰ２（＞Ｐ１）となり、他方、駆動ホイールは駆動ピン２８も含めて鋼材であるためピッチは基本的にはそのままであり、駆動ピン２８上のカラー３０はノッチの当たり面２０Ａから幾分ずれ遊びＳができてくる。そのため、駆動ホイール４から駆動力がチェーンに的確に伝達されなくなる恐れがある。

この発明ではチェーンの伸びにより駆動ホイールとの適正な噛合ができなくなった場合に駆動ピン２８上のカラーを外径の大きなものに交換して装着するようにしている。図４（ハ）は外径の大きなカラー３０´の装着により駆動ホイールの中心からの外径Ｒ（図３）が大きくなり、図４（ハ）に示すようにノッチ２０の当たり面２０Ａに対する遊びが解消され、これにより駆動ホイールからチェーンへの的確な動力伝達を確保することができる。チェーンの伸びに対して図２の１１個の駆動ピン２８の全てについて遊びを解消しえる外径の大きなカラー３０´に交換する必要があるが、この作業に際しては図５のようにナット３２を取り外し、ボルト形状の駆動ピン２８を先端ねじ部２８ａが側板２６内面と略面一になるまで抜去することで従前の外径の小さなカラー３０（図３）を抜去し、抜去されたカラーが占めていた側板２６間の部位に外径の大きなカラー３０´を配置し、駆動ピン２８を再挿入し、反対側の側板２６から出た駆動ピン２８の先端ねじ部２８ａにナット３２を螺合締結することで効率的に作業を行うことができる。

図１はこの発明が適用される、沈殿池に設置されたノッチ式チェーンの掻寄装置の側面図である。 図２は駆動ホイールにおけるチェーンとの噛合部分の拡大図（図３のII−II線に沿った矢視断面図）である。 図３は図２の駆動ホイールの断面図であり、図２のIII−III線に沿った矢視図である。 図４は噛合状態にある図２の一つのリンクと一つの駆動ピンとの位置関係を示し、（イ）はチェーンの伸びがないため遊びがない、当たり面との適正係合状態を示し、（ロ）はチェーンの伸びにより当たり面に遊びが出た状態を示し、（ハ）はカラーを外径の大きなものに交換して装着することにより当たり面との遊びを解消した状態を示す。 図５は図３の部分図で、カラーを外径の大きなものに交換して装着する作業の説明図である。

符号の説明

１…沈殿池
２…汚泥ピット
３…汚泥掻寄装置
４…駆動ホイール
5, 6, 7…従動ホイール
８…チェーン
１０…掻寄板
１６…リンク
１８…連結ピン
２０…ノッチ
２０Ａ…当たり面
２８…駆動ピン
30, 30'…カラー
３２…ナット

Claims (2)

1. チェーンと該チェーンに係合する駆動ホイールとからなり、前記チェーンは夫々が底面にノッチを形成した複数の樹脂製リンクの連接構造をなし、他方、前記駆動ホイールは、夫々が軸線方向に延び、円周方向にチェーンにおけるリンクのピッチに応じた等間隔で離間して設けられ、回転中に各リンクにおける一対の板状部の下面に設けられたノッチと順次係合する駆動ピンを備えたノッチ式チェーン伝動装置のチェーンの伸び対処方法であって、チェーンの伸びに対して駆動ピンの外径を応分に増大せしめることにより対処する方法。
2. 請求項１に記載の発明において、駆動ピンは外周にカラーを備え、チェーンの伸びに対する駆動ピンの外径の応分の増大はチェーンの伸びに対し応分に外径が増大したカラーにより対処する方法。

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