JP5728121B1 - チェーンカップリング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】二つのカバー部材の接合部において、潤滑剤の漏れを確実に防止する。【解決手段】軸端部同士が対向する２本の軸１と、２本の軸１にそれぞれ設けられる対のスプロケット２と、対のスプロケット２の歯に噛み合う２列の係合部を有する無端状のチェーン３と、その噛み合い部全体を覆う２つ割りのカバー部材１０とを備えたカップリング構造において、カバー部材１０は半円筒状を成す筒状部１１とその筒状部１１の筒軸方向両端から内径方向に突出する端壁部１２とを備え、筒状部１１と端壁部１２のうちカバー部材１０同士が対向する部分にはフラットな当接面部１８を備え、端壁部１２はその内径側縁に軸１の外周に沿う環状のシールリング１６を収容する凹溝１３を備え、対向する当接面部１８同士は、板状の緩衝部材２０を介して互いに密着した状態に固定され、緩衝部材２０が凹溝１３に臨む部分に未硬化の樹脂を塗布して形成されたシール部Ｓを備える構造とした。【選択図】図１

Description

この発明は、チェーンカップリング構造に関するものである。

カップリングは、一対の軸の端部同士を連結するために用いられる。チェーンカップリングはカップリングの一種であり、それぞれの軸に固定され周方向に沿って並列する歯を有するスプロケット等の係止体と、両方の軸のスプロケットの歯に対応する２列の係合部を有する無端状チェーン等の回転伝動体によって構成されている。

チェーン等の回転伝動体は、二つのスプロケット等からなる係止体を通じて、駆動側の軸から被駆動側の軸へと回転を伝達する。このとき、係止体と回転伝動体との噛み合い部のガタによって、両軸の軸心のずれや、軸心同士の屈曲、たわみ等を許容しつつ、回転が伝達される（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００１−２０８１４１号公報 特開２００９−２１０１０２号公報

上記のカップリングでは、係止体と回転伝動体との噛み合い部全体を覆うカバーが設けられている。

カバーは、図４に示すように２つ割りのカバー部材１０で構成される。カバー部材１０は、半円筒状を成す筒状部１１と、その筒状部１１の筒軸方向両端から内径方向に突出する端壁部１２とを備える。また、筒状部１１と端壁部１２のうち、両カバー部材１０同士が対向する部分には、フラットな当接面部１８が設けられている。

軸１を挟んで対向する二つのカバー部材１０が、係止体２と回転伝動体との噛み合い部をその外周から覆い、そのカバー部材１０の内側の密閉空間にグリース等の潤滑剤を保持する。

端壁部１２は、その内径側縁に、一方の軸１の外周に沿う円弧状のシール部と、他方の軸の外周に沿う円弧状のシール部とを備える。

二つのシール部は、それぞれ軸の外周に沿う部分に内径側に向く凹溝１３を有し、軸１の外周に嵌る環状のシールリング１６をその凹溝１３内に収容する。シールリング１６は、例えばＯリング等、ゴム等の弾力性のある素材からなる環状の部材が用いられる。

また、対向するカバー部材１０の当接面部１８同士が、互いに密着した状態となるようにボルト１７等で軸１の外周に締め付けて固定される。当接面部１８同士の間には、コルク等の弾性素材からなる板状の緩衝部材２０が挟まれている。

このチェーンカップリングにおいて軸１を回転させると、潤滑剤は遠心力によって徐々に径方向外側に移動し、係止体２や回転伝動体に供給される。

しかし、温度の上昇に伴って潤滑剤の粘度が下がると、二つのカバー部材１０の接合部において、潤滑剤が漏れ出す場合がある。潤滑剤が漏れ出しやすい場所は、図４（ａ）に二つのカバー部材１０の接合部のうち、図中丸印で囲んだ部分、すなわち、図４（ｂ）に示すように、カバー部材１０の当接面部１８間に介在させた緩衝部材２０が、端壁部１２の凹溝１３に臨む端縁部２２付近である。軸周りに沿って、このような箇所が合計４箇所存在する。

この場所では、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、図中矢印Ｘ、Ｙに示す当接面部１８間を圧縮する方向への力が加わるために、緩衝部材２０のほぼ全域にわたって適切なシールが行われるものの、その緩衝部材２０が凹溝１３に臨む部分については、図中矢印Ｚに示す内径方向へのシールが相対的に弱いという問題がある。

そこで、この発明は、二つのカバー部材の接合部において、潤滑剤の漏れを確実に防止することを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、軸端部同士が対向する２本の軸と、前記２本の軸にそれぞれ設けられ軸周り方向に沿って複数の歯を並列して備える対の係止体と、前記対の係止体の歯に噛み合う２列の係合部を有する無端状の回転伝動体と、前記係止体と前記回転伝動体との噛み合い部全体を覆う２つ割りのカバー部材とを備えたカップリング構造において、前記カバー部材は半円筒状を成す筒状部とその筒状部の筒軸方向両端から内径方向に突出する端壁部とを備え、前記筒状部と前記端壁部のうち前記カバー部材同士が対向する部分にはフラットな当接面部を備え、前記端壁部はその内径側縁に前記軸の外周に沿う環状のシールリングを収容する凹溝を備え、対向する前記当接面部同士は、板状の緩衝部材を介して互いに密着した状態に固定され、前記緩衝部材が前記凹溝に臨む部分に未硬化の樹脂を塗布して形成されたシール部を備えるカップリング構造を採用した。

２つ割りのカバー部材間に介在する緩衝部材が凹溝に臨む部分、すなわち、シールリングや軸の外周に臨む部分に、未硬化の樹脂を塗布して形成されたシール部を備えたので、二つのカバー部材の接合部において、潤滑剤の漏れを確実に防止することができる。

前記緩衝部材の素材としては、弾性を有し且つその接合部のシール性を維持できる種々の素材を採用でき、例えば、紙、不織布、その他素材を作用できるが、特に、従来から多用されてきたコルク材である場合に、シール部を備えたことによる大きな効果が期待できる。

また、前記シール部の素材としては、例えば、ウレタン系、アクリル系、ブチル系の各シール材等、種々の素材を採用し得るが、特に、シリコーン系シール材とすることができる。シリコーン系シール材は、耐熱性が−４０℃から１５０℃程度と幅広く、耐熱性、耐候性にも優れ、接着性も高いことから、この発明のシール部の素材として好適である。

この発明は、２つ割りのカバー部材間に介在する緩衝部材が凹溝に臨む部分に、未硬化の樹脂を塗布して形成されたシール部を備えたので、二つのカバー部材の接合部において、潤滑剤の漏れを確実に防止することができる。

この発明の一実施形態のチェーンカップリングのカバー固定構造を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図 同実施形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はチェーンとスプロケットとの噛み合い部を示す側面図、（ｃ）はスプロケットの側面図、（ｄ）は軸の縦断面図 カバー部材を示し、（ａ）は対のカバー部材を連結した状態の左側面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は一方のカバー部材の正面図、（ｄ）は同右側面図 従来のチェーンカップリングのカバー固定構造を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は緩衝部材の端縁部を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）の正面図

以下、図面に基づいて、この発明の実施形態を説明する。この実施形態のカップリング構造は、一対の軸１の端部同士を連結するため、それぞれの軸１に固定され周方向に沿って並列する歯を有するスプロケット（係止体）２と、両方の軸１のスプロケット２の歯に対応する２列の係合部を有する無端状のチェーン（回転伝動体）３を備えたチェーンカップリングである。

チェーン３は２列の係合部３ａ，３ｂが一体となるように連結されており、二つのスプロケット２を通じて、駆動側の軸１から被駆動側の軸１へと回転を伝達する。このとき、スプロケット２とチェーン３との噛み合い部のガタによって、両軸の軸心のずれや、軸心同士の屈曲、たわみ等を許容しつつ、回転が伝達される。

スプロケット２は、その中心に設けられたボス部に、軸１を装入してネジ等によりその軸１に固定されている。軸１とスプロケット２は軸方向及び軸周り方向に相対移動不能に固定されている。スプロケット２は、キーやスプラインを介して、軸１に対して位置決め、固定されている場合もある。この対のスプロケット２は、互いに同じ形状、同じ大きさである。

チェーン３は、２列の金属製ローラチェーンである。このチェーン３は、図２（ａ）に示すように、１本のピン３ｃに対して二対の外プレート３ｄ，３ｄが嵌合されている。また、そのピン３ｃの外周にブシュを介して内プレート３ｅ，３ｅが嵌合されている。内プレート３ｅは、２対の外プレート３ｄ，３ｄ間にそれぞれ配置され、その各列において、内プレート３ｅと外プレート３ｄとが、チェーン３の長さ方向に沿って交互に配置されている。さらに、ブシュの外周には回転自在のローラが嵌挿されている。すなわち、２つのローラチェーンを、横方向に連結した構造である。

各スプロケット２，２の歯２ａに、２列のチェーン３の隣り合うピン３ｃ，３ｃ間、及び、内プレート３ｅ，３ｅ間の空間によって形成された係合部３ａ，３ｂが噛合することで、駆動側の軸１から被駆動側の軸１へと回転トルクが伝達される。

また、このカップリング構造では、スプロケット２とチェーン３との噛み合い部全体を覆う２つ割りのカバー部材１０を備えている。

カバー部材１０は、図１及び図２に示すように、半円筒状を成す筒状部１１とその筒状部１１の筒軸方向両端から内径方向に突出する端壁部１２とを備える。

筒状部１１と端壁部１２のうち、カバー部材１０同士が対向する部分にはフラットな当接面部１８を備えている。当接面部１８は、図１に示すように、筒状部１１の端縁に沿って軸１に平行に且つ等幅に伸びる平行部１８ａと、端壁部１２に沿って内径方向に立ち上がる立上部１８ｂとを備える。また、平行部１８ａと立上部１８ｂとの接続部には、内径方向に膨出するコーナ部１４が設けられている。

端壁部１２は、その内径側縁に、軸１の外周に沿う環状のシールリング１６を収容する凹溝１３を備える。凹溝１３は全周に亘って断面Ｖ字状であり、その幅方向中央の底部１３ａから、幅方向両端縁１３ｂに向かって徐々に浅くなるように傾斜する形状となっている。凹溝１３の形状は、断面Ｖ字状以外にも、断面円弧状や断面コ字状のものも考えられる。

立上部１８ｂは、その内径側の端縁が凹溝１３に臨んでおり、その内径側の端縁の形状は、凹溝１３と同じ断面Ｖ字状である。

対向する当接面部１８同士は、板状の緩衝部材２０を介して互いに密着した状態に固定される。このとき、軸１を挟む２つ割りのカバー部材１０同士は、コーナ部１４に設けたボルト孔１５に挿通されたボルト１７によって、当接面部１８同士が密着する方向へ締め付け固定される。一方のカバー部材１０のボルト孔１５はネジ溝のない貫通孔であり、他方のカバー部材１０のボルト孔１５には雌ねじが形成されている。

このとき、凹溝１３内にはゴム製のＯリング（シールリング）１６が収容され、Ｏリング１６は、軸１の外周と端壁部１２の内径側縁のシール部との間から潤滑油が漏れ出ないようにシールする。

この実施形態では、緩衝部材２０の素材として耐熱性の高いコルク材を採用している。緩衝部材２０は、図１に示すように、当接面部１８の外縁とほぼぴったり重なる外縁を有する同形状の板状部材である。すなわち、筒状部１１の端縁に沿って軸１に平行に且つ等幅に伸びる平行部２３と、端壁部１２に沿って内径方向に立ち上がる立上部２１とを備える。また、平行部２３と立上部２１との接続部には、内径方向に膨出するコーナ部２４が設けられている。コーナ部２４は、ボルト１７用のボルト孔１５の位置に合致する孔２５が設けられている。

立上部２１は、その内径側の端縁部２２が凹溝１３に臨んでおり、その内径側の端縁の形状は、凹溝１３と同形状である。すなわち、この実施形態では、立上部２１の内径側の端縁部２２は、その幅方向中央の底部２２ａから、幅方向両端縁２２ｂに向かって徐々に浅くなるように傾斜する形状となっている。

この緩衝部材２０の凹溝１３に臨む部分、すなわち、立上部２１の内径側の端縁部２２に沿って、未硬化の樹脂を塗布して形成されたシール部Ｓを設けている。この実施形態では、シール部Ｓは、凹溝１３と同形状の断面Ｖ字状である。端縁部２２の全面に、所定の厚さでシール部Ｓが形成されている。

シール部Ｓは、未硬化の樹脂を塗布してそれが硬化することより形成される。ここで、硬化とは、液状又はゾル状のシール部Ｓの素材が硬化反応によって状態が変化すること全般を意味し、その硬化後の状態は、例えば、硬質樹脂のような硬い状態のみならず、軟質樹脂のような弾力のある状態、ゲル状の状態等、塗布時の流動性が失われた状態あるいは減少した状態になること全般が含まれる。

シール部Ｓの素材として、この実施形態では、シリコーン系シール材を採用している。シリコーン系シール材は、コルク材からなる緩衝部材２０の凹溝１３に臨む部分を覆い、内径側に向かって潤滑剤が漏れ出ることを防止する。

前述のように、従来のチェーンカップリング構造では、緩衝部材２０は、その全域に亘って当接面部１８間を圧縮する方向への力が加わるため、ほぼ全域にわたって適切なシールが行われるものの、その緩衝部材２０が凹溝１３に臨む部分（内径側の端縁部２２）については、内径方向へのシールが相対的に弱いという問題があった。

しかし、このように、２つ割りのカバー部材１０間に介在する緩衝部材２０が凹溝１３に臨む部分、すなわち、Ｏリング１６や軸１の外周に臨む部分に、未硬化の樹脂を塗布して硬化させたシール部Ｓを備えたので、二つのカバー部材１０の接合部において、潤滑剤の漏れを確実に防止することができる。

緩衝部材２０の素材としては、弾性を有し且つその接合部のシール性を維持できる種々の素材を採用でき、通常は、この実施形態のように、２００℃以上の耐熱性を有するコルク材が採用されているが、その他にも、カップリングの使用条件に応じて、例えば、紙、不織布、その他素材を採用できる。

また、シール部Ｓの素材としては、この実施形態のシリコーン系シール材以外にも、未硬化の樹脂を塗布し、それを硬化させることにより形成できる種々のシール材を採用することができる。

１ 軸
２ スプロケット（係止体）
３ チェーン（回転伝動体）
１０ カバー部材
１１ 筒状部
１２ 端壁部
１３ 凹溝
１４ コーナ部
１５ ボルト孔
１６ Ｏリング（シールリング）
１７ ボルト
１８ 当接面部
２０ 緩衝部材
２１ 立上部
２２ 端縁部
Ｓ シール部

Claims (3)

1. 軸端部同士が対向する２本の軸（１）と、前記２本の軸（１）にそれぞれ設けられ軸周り方向に沿って複数の歯を並列して備える対の係止体（２）と、前記対の係止体（２）の歯に噛み合う２列の係合部を有する無端状の回転伝動体（３）と、前記係止体（２）と前記回転伝動体（３）との噛み合い部全体を覆う２つ割りのカバー部材（１０）とを備えたカップリング構造において、
   前記カバー部材（１０）は半円筒状を成す筒状部（１１）とその筒状部（１１）の筒軸方向両端から内径方向に突出する端壁部（１２）とを備え、前記筒状部（１１）と前記端壁部（１２）のうち前記カバー部材（１０）同士が対向する部分にはフラットな当接面部（１８）を備え、前記端壁部（１２）はその内径側縁に前記軸（１）の外周に沿う環状のシールリング（１６）を収容する凹溝（１３）を備え、
   対向する前記当接面部（１８）同士は、板状の緩衝部材（２０）を介して互いに密着した状態に固定され、前記緩衝部材（２０）が前記凹溝（１３）に臨む部分に未硬化の樹脂を塗布して硬化させることにより形成されたシール部（Ｓ）を備えるカップリング構造。
2. 前記緩衝部材（２０）は、コルク材である請求項１に記載のカップリング構造。
3. 前記シール部（Ｓ）は、シリコーン系シール材で形成されている請求項１又は２に記載のカップリング構造。

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