JP5518034B2 - ノッチ付きチェーン、ノッチ式チェーン伝動装置 - Google Patents
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Description
このような従来のノッチ式チェーン伝動装置として、例えば、図10に示すようなノッチ式チェーン伝動装置500がある。
また、駆動スプロケット520は、周方向に等間隔に複数設けられた駆動ピン521を有していた。
そして、ノッチ付きチェーン510が駆動スプロケット520に掛け回された範囲で、複数の駆動ピン521がそれぞれ複数のノッチ部512と当接して、駆動スプロケット520の動力をノッチ付きチェーン510に伝達するように構成されていた。
また、「駆動ピンのピッチ角β」とは、駆動スプロケットの中心を基準として一の駆動ピンと隣の駆動ピンとがなす角度をいう。
つまり、歯飛びを防止するためのチェーンガードを必要としない。
また、ノッチ部が一つの第1リンク材の第1リンク材長手方向両側において互いに逆向きの関係で二つ形成されるため、駆動スプロケットの正転逆転の両方向を進行方向とすることができる。
つまり、歯飛びを防止するためのチェーンガードを必要としない。
また、ノッチ部が一つの第1リンク材の第1リンク材長手方向両側において互いに逆向きの関係で二つ形成されるため、駆動スプロケットの正転逆転の両方向を進行方向とすることができる。
換言すると、第1リンク材が二枚の金属リンクプレートによって構成されてもよいし、樹脂によって一体成形されている構成でもよい。
同様に、第2リンク材が二枚の金属リンクプレートによって構成されてもよいし、樹脂によって一体成形されている構成でもよい。
また、第1リンク材と第2リンク材との連結に連結ピンに加えてブシュを用いてもよい。
さらに、ノッチ部の直線部分は、略直線であればよい。
つまり、完全な直線でなくてもよい。
また、ノッチ部の直線部分より第1リンク材長手方向中央側に円の4分の1を超えてなる円弧部分を設けるとともに、反対側である直線部分より第1リンク材長手方向端側に駆動ピンの第1リンク材長手方向端側への移動を規制する規制円弧部分または規制傾斜部を設けてもよい。
さらに、円弧部分は、円の4分の1を超えており、かつ、円の2分の1以下の範囲で形成されており、駆動スプロケット外側から駆動スプロケット中心側へ回り込んで包み込むようにして駆動ピンの外周と接触するとともに、駆動ピンが直線部分の範囲と円弧部分の範囲との間を移動できればよい。
ここで、図1は、本発明の実施例のノッチ式チェーン伝動装置100を適用した汚泥掻寄機180の概略斜視図であり、図2は、本発明のノッチ付きチェーン110を内周側からみた斜視図であり、図3(A)は、本発明のノッチ付きチェーン110の平面図であり、図3(B)は、本発明のノッチ付きチェーン110の側面図であり、図4は、本発明のノッチ付きチェーン110と駆動スプロケット120との噛み合いを示す側面図であり、図5は、図4の状態から駆動スプロケット120が僅かに回転したときの噛み合いを示す側面図であり、図6は、図5の状態から駆動スプロケット120が僅かに回転したときの噛み合いを示す側面図であり、図7は、図6の状態から駆動スプロケット120が僅かに回転したときの噛み合いを示す側面図であり、図8は、本発明のノッチ付きチェーン110の噛み合い時を示す側面図であり、図9は、本発明のノッチ付きチェーン110の噛み外れ時を示す側面図である。
このうち、図8(A)は、ノッチ付きチェーン110が新品であり、図8(B)は、ノッチ付きチェーン110’のピッチP2が新品のときの長さP1と比べて1%伸びたものである。
同様に、図9(A)は、ノッチ付きチェーン110が新品であり、図9(B)は、ノッチ付きチェーン110’のピッチP2が新品のときの長さP1と比べて1%伸びたものである。
図1に示すように、汚泥掻寄機180は、例えば下水処理場で固液分離プロセスに使用されるものであり、沈殿槽182と、フライト板181と、汚泥ピット183と、シャフト184と、さらにノッチ式チェーン伝動装置100のノッチ付きチェーン110と、駆動スプロケット120と、従動スプロケット130a、130b、130cとを備えている。
そして、フライト取り付け部D(図3参照)にフライト板181が掛け渡されて複数取り付けられている。
一対の駆動スプロケット120が駆動することにより、動力が一対のノッチ付きチェーン110に伝達されて複数のフライト板181が移動する。
沈殿槽182の上方のフライト板181が、沈殿槽182の内部で浮上したスカムを図1中の左側へかき寄せ、沈殿槽182の下方のフライト板181が、沈殿槽182の内部で分離された固形物である汚泥を図1中の右側へかき寄せて汚泥ピット183へ送るように構成されている。
本発明の実施例であるノッチ付きチェーン110は、図1乃至図9に示すように、第1リンク材111と第2リンク材117とを交互に連結ピン118でチェーン長手方向に無端状に多数連結して第1リンク材111に形成したノッチ部112を駆動スプロケット120の円柱形の外周を有する駆動ピン121と噛み合わせるように構成されている。
また、本実施例の第1リンク材111は、二枚の内リンクプレートによって構成されており、第2リンク材117は、二枚の外リンクプレートによって構成されている。
そして、ブシュ119のブシュ端部が第1リンク材111としての二枚の内リンクプレートのブシュ孔に圧入嵌着されているとともに、連結ピン118がブシュ119および第2リンク材117としての二枚の外リンクプレートのピン孔に回転自在に挿入されて所謂ピン留めされている。
また、ノッチ部112が一の第1リンク材111の長手方向両側に長手方向中央を基準として線対称に二つ、すなわち、一つの第1リンク材111の第1リンク材長手方向両側において互いに逆向きの関係で二つ形成される。
このうち、規制円弧部分115は、駆動ピン121と接触した際に駆動ピン121がそれ以上第1リンク材長手方向端側へ行かないように規制する。
また、本実施例の複数ある第1リンク材111のうち等間隔に配設される一部の第1リンク材111には、ねじによってフライト板181を取り付けることができるフライト取り付け部Dが、二枚の内リンクプレートのうちの一方を曲げ加工して他方に掛け渡すようにして形成されている。
これにより、ノッチ付きチェーン110が駆動スプロケット120と接触する箇所と、従動スプロケット130a、130b、130cと接触する箇所とが異なるため、その分耐摩耗性を向上させることができる。
なお、水処理用としては、ノッチ付きチェーン110の第1リンク材111としての二枚の内リンクプレートおよび第2リンク材117としての外リンクプレートを耐腐食性の高いオーステナイト系ステンレスで形成し、その他をステンレス鋼とするのがよい。
図4に示すように、図中の反時計方向へ回転する駆動スプロケット120にノッチ付きチェーン110が掛け回されており、ノッチ付きチェーン110のノッチ部112のピッチ角αが、駆動スプロケット120の駆動ピン121のピッチ角βより小となる関係が成立している。
また、駆動スプロケット120の駆動ピン121のうち、駆動ピン121aが先行する第1リンク材111aの進行方向前側のノッチ部112aの直線部分113aと接触しており、駆動ピン121bが先行する第1リンク材111aの進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bと接触しており、駆動ピン121cが後続の第1リンク材111bの進行方向前側のノッチ部112cの直線部分113cと接触しており、駆動ピン121dが後続の第1リンク材111bの進行方向後側のノッチ部112dの直線部分113dと接触している。
ここで、ノッチ部112(112a〜112d)は、連結ピン118(118a〜118d)の位置のチェーン内周側にそれぞれ設けられている。
これにより、ノッチ付きチェーン110が駆動スプロケット120の駆動ピン121と噛み合った際の連結ピン118の位置がチェーン長手方向でノッチ部112の位置と略同じとなる。
さらに、一の連結ピン118(例えば118c)と隣接する連結ピン118(例えば118d)との間にノッチ部112がないため、その分だけ第1リンク材111としての二枚の内リンクプレートの強度を向上させることができる。
この際、駆動ピン121bと接触するノッチ部112bの円弧部分114bは、円の4分の1を超える円弧であるため、円弧部分114bが駆動ピン121bの外周を駆動スプロケット外側から駆動スプロケット中心側に回り込んで包み込むようにして駆動ピン121bの外周と接触してこの駆動ピン121bからの動力をしっかりと受け止める。
換言すると、ノッチ部112bが駆動ピン121bを乗り越えようとする力が生じない。
この際、先行する第1リンク材111aは、進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bで駆動ピン121bと接触しており、駆動ピン121bを支点Aとして駆動スプロケット120に対して相対的に図中の時計方向へ揺動する。
これに伴って先行する第1リンク材111aの進行方向後側の連結ピン118bも図中の時計方向へ揺動してスプロケット駆動方向後側へも僅かに変位するため、後続の隣接する第2リンク材117bおよびこれにさらに隣接する後続の第1リンク材111bがスプロケット駆動方向後側へ駆動スプロケット120に対して相対的に僅かに変位する。
これにより、後続の第1リンク材111bの進行方向後側のノッチ部112dの円弧部分114dが駆動ピン121dに接近する。
すなわち、駆動ピン121dは、後続の第1リンク材111bの進行方向後側のノッチ部112dの直線部分113dを転がるようにして円弧部分114dに接近する。
これにより、後続の第1リンク材111bの進行方向後側のノッチ部112dの円弧部分114dが駆動ピン121dにさらに接近してこの駆動ピン121dと当接する。
なお、この瞬間は、駆動ピン121bおよび駆動ピン121dの二つでそれぞれ駆動スプロケット120の動力をノッチ付きチェーン110へ伝達する。
ここで、後続の第1リンク材111bは進行方向後側のノッチ部112dの円弧部分114dで駆動ピン121dと当接してこの駆動ピン121dから駆動スプロケット120の動力を受けており、先行する第1リンク材111aに連結された後続の第2リンク材117bおよびこの第2リンク材117bに連結された後続の第1リンク材111bは駆動スプロケット120に対して相対的にこれ以上スプロケット駆動方向後側へ変位することができない。
これにより、先行する第1リンク材111aの進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bが図中の時計方向へ揺動して駆動ピン121bから離間する。
このとき、円弧部分114bが進行方向前側へも移動するため、先行する第1リンク材111aの進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bと駆動ピン121bとの噛み合いがスムーズに外れる。
このようにして図4乃至図7の噛み合いおよび噛み外れの動作を繰り返しながら、ノッチ付きチェーン110は駆動ピン121から駆動スプロケット120の動力を受けて駆動する。
図8(A)に示すように、チェーンピッチP1が伸びていない新品のノッチ付きチェーン110の場合、前述したように複数ある駆動ピン121のうちの一つの駆動ピン121bが第1リンク材111aの進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bと当接する。
そして、ノッチ付きチェーン110が駆動スプロケット120と噛み合う際、後続の第1リンク材111bの進行方向後側のノッチ部112dの直線部分113dが、駆動ピン121dと接触する。
この場合であっても、ノッチ部112d’の直線部分113d’がチェーンピッチP2の長くなった分を許容するため、前述したように複数ある駆動ピン121のうちの一つの駆動ピン121bが第1リンク材111a’の進行方向後側のノッチ部112b’の円弧部分114b’と当接する。
そして、ノッチ付きチェーン110’が駆動スプロケット120と噛み合う際、新品のノッチ付きチェーン110の場合と同様、後続の第1リンク材111b’の進行方向後側のノッチ部112d’の直線部分113d’が、駆動ピン121dと接触する。
そして、ノッチ付きチェーン110と駆動スプロケット120と噛み合いが外れる際、前述したように先行する第1リンク材111aが駆動スプロケット120に対して相対的に図中の時計方向へ揺動することによって、先行する第1リンク材111aの進行方向後側のノッチ部112bの円弧部分114bが、駆動ピン121bからスムーズに離間する。
そして、ノッチ付きチェーン110’と駆動スプロケット120と噛み合いが外れる際、新品のノッチ付きチェーン110の場合と同様、前述したように先行する第1リンク材111a’が駆動スプロケット120に対して相対的に図中の時計方向へ揺動することによって、先行する第1リンク材111a’の進行方向後側のノッチ部112b’の円弧部分114b’が、駆動ピン121bからスムーズに離間する。
なお、チェーンピッチP2となった場合は、チェーンピッチP1の場合と比べて、先行する第1リンク材111a’が揺動して先行する第1リンク材111a’の進行方向後側のノッチ部112b’の円弧部分114b’が駆動ピン121bから離間し始めるタイミングが僅かに早い。
110 ・・・ ノッチ付きチェーン
111、111a、111b… ・・・ 第1リンク材
112、112a、112b… ・・・ ノッチ部
113、113a、113b… ・・・ 直線部分
114、114a、114b… ・・・ 円弧部分
115 ・・・ 規制円弧部分
116 ・・・ 当接部
117 ・・・ 第2リンク材
118 ・・・ 連結ピン
119 ・・・ ブシュ
120 ・・・ 駆動スプロケット
121、121a、121b… ・・・ 駆動ピン
130a、130b、130c ・・・ 従動スプロケット
180 ・・・ 汚泥掻寄機
181 ・・・ フライト板
182 ・・・ 沈殿槽
183 ・・・ 汚泥ピット
184 ・・・ シャフト
500 ・・・ 従来技術のノッチ式チェーン伝動装置
510 ・・・ ノッチ付きチェーン
511 ・・・ リンク材
512 ・・・ ノッチ部
513 ・・・ 連結ピン
520 ・・・ 駆動スプロケット
521 ・・・ 駆動ピン
A、B ・・・ 支点
D ・・・ フライト取り付け部
P1、P2 ・・・ チェーンピッチ
Claims (4)
- 第1リンク材と第2リンク材とを交互に連結ピンでチェーン長手方向に無端状に多数連結して第1リンク材に形成したノッチ部を駆動スプロケットの円柱形の外周を有する駆動ピンと噛み合わせるノッチ付きチェーンにおいて、
前記ノッチ部が、前記連結ピンの位置のチェーン内周側にそれぞれ設けられているとともに、
前記ノッチ部の少なくとも一部の形状が、前記チェーン長手方向に延びてなり駆動ピンと噛み合った際に駆動ピンの外周と接触する直線部分と、該直線部分より第1リンク材長手方向中央側に円の4分の1を超えてなり駆動ピンよりスプロケット駆動方向前側で該駆動ピンから動力を受ける時に駆動ピンの外周と接触する円弧部分とからなる側視J字形状に形成され、
前記ノッチ部が、一つの第1リンク材の第1リンク材長手方向両側において互いに逆向きの関係で二つ形成されていることを特徴とするノッチ付きチェーン。 - ノッチ部を形成した第1リンク材と第2リンク材とを交互に連結ピンでチェーン長手方向に無端状に多数連結してなるノッチ付きチェーンと、該ノッチ付きチェーンのノッチ部と噛み合う円柱形の外周を有する駆動ピンを等間隔で外周に配列してなる駆動スプロケットと、前記ノッチ付きチェーンの内周側と接触して従動回転する従動スプロケットとで構成されているノッチ式チェーン伝動装置において、
前記ノッチ部が、前記連結ピンの位置のチェーン内周側にそれぞれ設けられているとともに、
前記ノッチ部の少なくとも一部の形状が、前記チェーン長手方向に延びてなり駆動ピンと噛み合った際に駆動ピンの外周と接触する直線部分と、該直線部分より第1リンク材長手方向中央側に円の4分の1を超えてなり駆動ピンよりスプロケット駆動方向前側で該駆動ピンから動力を受ける時に駆動ピンの外周と接触する円弧部分とからなる側視J字形状に形成され、
前記ノッチ部が、一つの第1リンク材の第1リンク材長手方向両側において互いに逆向きの関係で二つ形成されていることを特徴とするノッチ式チェーン伝動装置。 - 前記ノッチ付きチェーンのノッチ部のピッチ角αが、前記駆動スプロケットの駆動ピンのピッチ角βより小となる関係が成立していることを特徴とする請求項2に記載のノッチ式チェーン伝動装置。
- 前記第1リンク材の進行方向前後両方のノッチ部が前記駆動スプロケットの駆動ピンとそれぞれ接触し、該第1リンク材の進行方向後側のノッチ部の円弧部分で駆動ピンから動力を受けている状態から進行方向前側のノッチ部が前記駆動ピンから離間して駆動スプロケットとの噛み合いが外れようとするとき、
前記第1リンク材が前記駆動スプロケットの複数ある駆動ピンのうち第1リンク材の進行方向後側のノッチ部と接触する駆動ピンを支点に揺動して、前記第1リンク材の進行方向後側の連結ピンの位置が前記駆動スプロケットに対して相対的にスプロケット駆動方向後側へも変位するとともに、前記第1リンク材と連結する後続の第2リンク材および該第2リンク材とさらに連結する後続の第1リンク材の位置が前記駆動スプロケットに対して相対的にスプロケット駆動方向後側へ変位して、該後続の第1リンク材の進行方向後側のノッチ部の円弧部分が該ノッチ部の直線部分と接触していた駆動ピンと接触することを特徴とする請求項2または請求項3に記載のノッチ式チェーン伝動装置。
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