JP5923453B2 - スプロケット磨耗痕測定治具及びそれを用いたスプロケット平行度判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、エスカレータや動く歩道等の乗客コンベアを駆動するためのスプロケットの平行度のずれでチェーンに対する噛み合いが変化することでスプロケットの歯部に生じる磨耗による磨耗痕を測定するスプロケット磨耗痕測定治具、及びそれを用いた測定結果からスプロケットの平行度を判定するスプロケット平行度判定方法に関する。

従来、乗客コンベアの駆動機構の基本構造（文献公知に係る発明でないが、一般的に知られている構造のもの）は、その要部を側面方向から示した図１１、並びにその要部を一部を除いて上面方向から示した図１２を参照すれば、駆動力を発生するモータ１と、モータ１による駆動力を増大させる減速機２と、減速機２からの動力が駆動スプロケット３及び駆動チェーン４を介して伝達されると共に、踏み段チェーン８が掛けられるターミナルギヤ７に対して同一の回転軸６を有して一体化された従動スプロケット５と、を備え、従動スプロケット５が回転することでターミナルギヤ７も回転するのに伴い、踏み段チェーン８に連結された踏み段９が循環するように移動する仕組みとなっている。

ところで、図１２中に示される駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０は、駆動チェーン４の異常磨耗を防止する上で正しく平行状態に維持される必要があり、保守点検時には係る平行度１０の計測も実施されている。図１３は、平行度１０を実測するための周知技術を説明するために示した要部の模式図である。図１３を参照すれば、平行度１０の実測に際しては、基準面１１を任意に定め、基準面１１から駆動スプロケット３までの距離３ａと基準面１１から従動スプロケット５までの距離５ａとを計測し、距離３ａ、５ａの差により駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０を実測している。因みに、スプロケットの磨耗量の測定に係る周知技術としては、様々の磨耗パターンの測定に対応してティースの磨耗量を正確に把握することができる「スプロケットティースの磨耗量の測定治具」（特許文献１参照）が挙げられる。

実用新案登録第２５９２２３１号公報

上述した基準面を定めてスプロケットの平行度を実測する技術では、基準面の精度を常に一定に保つのが困難であるという問題や、計測に要する機器配置が複雑になって実測に困難を伴うという実用的な問題がある他、測定作業者の熟練度や判断基準により実測結果にバラツキが生じ易いという問題もある。

また、特許文献１に係る技術は、スプロケットティースの磨耗限界等を計測できるが、スプロケットの磨耗状態を測定した上でスプロケットの平行度のずれ量を把握する機能は持たないため、乗客コンベアを駆動するスプロケットの平行度の判定には適用し難いものとなっている。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、スプロケットの磨耗痕を正確に測定できるスプロケット磨耗痕測定治具、及びそれを用いた測定結果からスプロケットの平行度を適確に判定できるスプロケット平行度判定方法を提供することにある。

上記技術的課題を解決するため、本発明の第１の手段は、スプロケットの歯部の磨耗度を測定するためのスプロケット磨耗痕測定治具において、スプロケットの歯部同士間の形状に合わせた形状を有すると共に、当該歯部同士間の凹凸及び曲線部に嵌め込まれた状態で当該歯部の磨耗度を測定する目盛りを持つ計測部を備え、計測部は、磨耗度の測定時にスプロケットの歯部側壁間でクリアランスを有して配置される外形を持ち、目盛りは、磨耗度の測定時にスプロケットの歯部に生じる磨耗痕の上端部の高さとの比較に供されることを特徴とする。

本発明の第２の手段は、第１の手段のスプロケット磨耗痕測定治具を用いたスプロケット平行度判定方法であって、計測部を測定対象のスプロケットの歯部同士間に配置して嵌め込んだ状態で当該歯部に生じる磨耗痕の上端部の高さを目盛りと比較した結果、当該磨耗痕の上端部の高さが当該目盛りの所定の指標よりも高い位置にある場合に当該スプロケットの平行度が許容範囲外であると判定することを特徴とする。

本発明によれば、スプロケットの歯部同士間の形状に合わせた形状で歯部同士間の凹凸及び曲線部に密着して歯部の磨耗度を測定する目盛りを持つ計測部を備えたスプロケット
磨耗痕測定治具を用いてスプロケットの歯部に生じる磨耗痕の上端部の高さを目盛りと比較してスプロケットの平行度の判定を行うため、直接測定するのが困難であったスプロケットの平行度について正常であるか異常であるかを適確に把握することができ、乗客コンベアを駆動するスプロケットの平行度を適確に判定できるようになる。

本発明の実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具が測定対象とするスプロケット局部の歯部を正面方向から示した概略図である。 図１に示したスプロケット局部の歯部に生じる磨耗痕の様子を示した斜視図である。 図１及び図２で説明したスプロケットに掛けられる駆動チェーン局部の外観を示したもので、（ａ）は上面方向からの図、（ｂ）は正面方向からの図である。 図１及び図２で説明したスプロケットと図３で説明した駆動チェーンとの噛み合いの状態をスプロケットの平行度にずれが無い状態について示した上面方向からの概略図である。 図１又は図２で説明したスプロケットと図３で説明した駆動チェーンとの噛み合いの状態をスプロケットの平行度にずれが有る状態について示した上面方向からの概略図である。 図４のスプロケットの平行度にずれが無い状態でのスプロケット断面方向での駆動チェーンとの噛み合いの状態を示した図である。 図５のスプロケットの平行度にずれが有る状態でのスプロケット断面方向での駆動チェーンとの噛み合いの状態を示した図である。 本発明の実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具の基本構造を一部透視して示した外観斜視図である。 図８に示すスプロケット磨耗痕測定治具を用いた駆動スプロケットの歯部に生じる磨耗痕の測定の様子を示した局部の外観斜視図である。 本発明の実施例２に係るスプロケット磨耗痕測定治具の基本構造を示した外観斜視図である。 既存の一般的な乗客コンベアの駆動機構の基本構造の要部を側面方向から示した図である。 図１２に示す乗客コンベアの駆動機構の基本構造の要部を一部を除いて上面方向から示した図である。 図１２に示す乗客コンベアの駆動機構に示される平面度を実測するための周知技術を説明するために示した要部の模式図である。

以下に、本発明のスプロケット磨耗痕測定治具及びそれを用いたスプロケット平行度判定方法について、幾つかの実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具が測定対象とするスプロケット局部の歯部を正面方向から示した概略図である。また、図２は、図１に示したスプロケット局部の歯部に生じる磨耗痕の様子を示した斜視図である。図１及び図２を参照すれば、ここでのスプロケットは、図１１〜図１３で説明した乗客コンベアの駆動機構に用いられる駆動スプロケット３、並びに従動スプロケット５を示すものであり、凹凸形状の凸部となる歯部２１の磨耗発生範囲２２に磨耗痕２３が発生する様子を示している。乗客コンベアの駆動機構では、図１２に示した駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０が正しく許容値の範囲内で設置されていても、駆動スプロケット３及び駆動チェーン４と従動スプロケット５及び駆動チェーン４とがそれぞれ噛み合うことで磨耗して磨耗痕２３が発生する。

図３は、ここでのスプロケットに掛けられる駆動チェーン４局部の外観を示したもので、同図（ａ）は上面方向からの図、同図（ｂ）は正面方向からの図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すれば、ここでは駆動チェーン４のプレート３１の内側における磨耗発生範囲３２で磨耗を起こす様子を示している。本発明では、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との相互間の平行度１０がずれていると、駆動スプロケット３及び駆動チェーン４と従動スプロケット５及び駆動チェーン４との噛み合わせが変化して磨耗痕２３が発生する位置にも変化が生じることを確認し、更に駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０と駆動スプロケット３及び従動スプロケット５に発生する磨耗痕２３の発生位置の変化に相関性があることを確認した。その結果、スプロケットと駆動チェーン４との磨耗痕２３を測定すれば、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０がずれていること、即ち、平行度１０について正常であるか異常であるかを適確に把握（判定）できることを見出したものである。

図４は、スプロケットと駆動チェーン４との噛み合いの状態をスプロケットの平行度１０にずれが無い状態について示した上面方向からの概略図である。図５は、スプロケットと駆動チェーン４との噛み合いの状態をスプロケットの平行度１０にずれが有る状態について示した上面方向からの概略図である。また、図６は、図４のスプロケットの平行度１０にずれが無い状態でのスプロケット断面方向での駆動チェーン４との噛み合いの状態を示した図である。更に、図７は、図５のスプロケットの平行度１０にずれが有る状態でのスプロケット断面方向での駆動チェーン４との噛み合いの状態を示した図である。

駆動スプロケット３及び駆動チェーン４と従動スプロケット５及び駆動チェーン４との噛み合いは、図４に示すように、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０にずれが無ければ、回転軸５１を持つ駆動スプロケット３の歯部５２及び駆動チェーン４と回転軸５３を持つ従動スプロケット５の歯部５４及び駆動チェーン４とのギャップ５５は均一で、一定のギャップ５５が確保された状態となる。これに対し、図５に示すように、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０にずれが有れば、回転軸５１を持つ駆動スプロケット３の歯部５２及び駆動チェーン４と回転軸５３を持つ従動スプロケット５の歯部５４及び駆動チェーン４とのギャップ５５に偏りが発生し、ギャップ５５が零以下になると駆動スプロケット３や従動スプロケット５と駆動チェーン４とが常に干渉する部分が生じて磨耗する。

また、図６を参照すれば、駆動スプロケット３の歯部５２や従動スプロケット５の歯部５４の駆動チェーン４との噛み合いは、スプロケットの歯部断面５６が曲線形状で、歯元５７から歯先５８に向かう程、幅が狭くなっているため、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれが小さい状態では、スプロケットの磨耗が小さく、歯元５７側に近い位置に磨耗痕２３の上端部が発生する。更に、図７を参照すれば、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれが大きい状態では、スプロケットの磨耗が大きく、歯先５８側に近い位置に磨耗痕２３の上端部が発生する。従って、スプロケットの歯部断面５６で磨耗痕２３の上端部がどの程度歯元５７側に発生しているか、或いは歯先５８側に発生しているかを測定すれば、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれを把握して判定を行うことができる。

このように、スプロケットの磨耗痕２３を測定すれば、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれを把握できるが、駆動チェーン４の磨耗痕については、プレート３１の内側に発生するため、測定することが困難である。因みに、スプロケットの磨耗痕２３を測定することは可能であっても、磨耗痕２３が発生する歯部２１は凹凸形状及び曲線形状を持つため、一般的な測定治具では正確に測定を行うことが難しく、しかも測定作業者の熟練度や判断基準により実測結果にバラツキが生じ易いものとなっている。そこで、実施例１のスプロケット磨耗痕測定治具では、こうした問題を解決してスプロケットの磨耗を容易にバラツキ無く測定できるようにすることを技術的課題としている。

図８は、本発明の実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０の基本構造を一部透視して示した外観斜視図である。このスプロケット磨耗痕測定治具４０は、スプロケットの歯部２１同士間の形状に合わせた形状を有すると共に、歯部２１同士間の凹凸及び曲線部に嵌め込まれた状態で歯部２１の磨耗度を測定する目盛り４２を持つ計測部４１を備えており、この計測部４１がその外周形状よりも大きい平面を有する平板材４６における平面に対して取り付けられ、平板材４６にはマグネット４３が配備されている。

このうち、計測部４１は、スプロケットの歯部２１の高さと同じ高さの形状で、スプロケットの磨耗度の測定時にスプロケットの歯部２１側壁間で若干のクリアランスを有して配置される外形を持つ。この計測部４１の外形については、歯部２１同士間の曲線部に対しても若干のクリアランスを持たせるようにスプロケットの歯部２１の高さよりもやや低い高さにしても良い。但し、計測部４１の厚さについては、スプロケットの歯部２１同士間に嵌め込む際に動きを固定でき、磨耗痕２３を測定し易い程度にすることが好ましい。計測部４１の厚さが薄過ぎたり、或いは厚過ぎるとスプロケットの表面と計測部４１の表面の目盛り４２との位置が奥行き方向でずれて段差を生じてしまい、測定し難くなるためである。また、目盛り４２は、スプロケットの磨耗度の測定時にスプロケットの歯部２１に生じる磨耗痕２３の（上端部の）高さとの比較に供される。更に、マグネット４３は、スプロケットの磨耗度（磨耗痕２３）の測定時にスプロケットに対して吸着固定させ、スプロケット磨耗痕測定治具４０を測定作業者が手で支えて使用する場合に生じ得る傾き等の影響を無くして安定して測定を行わせるためのものであるが、ここでは更に計測部４１を嵌め込んで配置する際の位置決めの確保の妨げにならないように、平板材４６の平面の表面側、表面に露出しないように配置されている。また、本実施例１では、マグネット４３が平板材４６の裏面側より突出して他の部材と干渉することを避けるため、裏面側表面より突出しないような厚さに設定されている。

図９は、係るスプロケット磨耗痕測定治具４０を用いた駆動スプロケット３の歯部２１に生じる磨耗痕２３の測定の様子を示した局部の外観斜視図である。図９を参照すれば、ここでは駆動スプロケット３の磨耗度の測定時に計測部４１を駆動スプロケット３の歯部２１同士間に配置して嵌め込んだ状態で目盛り４２により駆動スプロケット３の歯部２１（歯元５７から歯先５８までの背高部分）に生じる磨耗痕２３の上端部の高さと比較する様子を示している。この比較結果で磨耗痕２３の上端部の高さ（磨耗痕測定箇所２４）が目盛り４２の所定の指標よりも高い位置にある場合には、駆動スプロケット３の平行度が許容範囲外の異常であると判定し、低い位置にある場合には、駆動スプロケット３の平行度が許容範囲内の正常であると判定する。

具体的に云えば、計測部４１の目盛り４２は、駆動スプロケット３の歯部２１の底部である歯元５７を０％、頂部である歯先５８を１００％として、駆動スプロケット３に対して回転軸５１を中心とする同心円状にその間隔を１０等分した指標を設ける場合を例示できる。１０等分以外でも必要数分設けることが可能である。何れにせよ、磨耗痕２３の上端部の高さとなる磨耗痕測定箇所２４が目盛り４２の指標により歯部２１の深さに対して何％の高さであるかが示されることになるので、例えば所定の指標として、磨耗痕測定箇所２４の位置が目盛り４２の３０％以下であれば平行度１０が許容範囲内の正常であると判定し、３０％を超える場合には平行度１０が許容範囲外の異常であると判定して平行度１０の調整が必要であるとする具合に、絶対的な指標として用いることができる。

更に、図４を参照して説明したスプロケットの平行度１０にずれが無い状態や、図５を参照して説明したスプロケットの平行度１０にずれが有る状態を想定し、ＪＩＳ Ｂ１８０１の伝動用ローラチェーンに規定された呼び番号１００番のチェーン又は呼び番号８０番のチェーンを使用し、駆動スプロケット３の回転軸５１と従動スプロケット５の回転軸５３との軸間距離が７００ｍｍである条件下を仮定すると、磨耗痕測定箇所２４の位置が歯元５７から歯先５８に向かって３０％の位置にある場合、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平面度１０が４ｍｍずれた状態であることを把握することができる。チェーンサイズが異なる場合でも、スプロケット磨耗痕測定治具４０の計測部４１の目盛り４２と平行度１０との相関性を予め規定しておけば、計測部４１の目盛り４２と磨耗痕２３の上端部の高さの磨耗痕測定箇所２４とを比較してスプロケットの磨耗度を確認し、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれを把握（判定）することができる。

実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０によれば、スプロケットの歯部２１に発生する磨耗痕２３を容易にバラツキを無くして測定することが可能となり、駆動スプロケット３と従動スプロケット５との平行度１０のずれを適確に把握して判定することができる。また、計測部４１を取り付けた平板材４６にはマグネット４３が埋設されているため、スプロケットの歯部２１の磨耗痕２３の測定時にスプロケットの吸着固定が安定して行われ、作業性が向上するだけでなく、スプロケット磨耗痕測定治具４０を毎回同一条件で設置することが可能となり、測定精度の向上も図られる他、スプロケットの歯部２１の磨耗痕２３の測定後にスプロケット磨耗痕測定治具４０をスプロケットから取り外す際にも、マグネット４３が平板材４６の表面側に露出していないため、平板材４６から離脱してスプロケットに吸着されたままとなるようなトラブルも回避される。

図１０は、本発明の実施例２に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０′の基本構造を示した外観斜視図である。このスプロケット磨耗痕測定治具４０′は、実施例１に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０と比べ、平板材４６の平面の表面側、裏面側のそれぞれにスプロケットの大きさが異なるものに適合させるために大きさが異なる大サイズ計測部４４、小サイズ計測部４５を取り付けて構成される点が相違している。因みに、ここでの平板材４６内では、表裏両面共に測定時にスプロケットに接触する可能性があることを考慮し、図示されないマグネット４３が埋設されている。

実施例２に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０′によれば、大きいサイズのスプロケットに対応する大サイズ計測部４４、小さいサイズのスプロケットに対応する小サイズ計測部４５が平板材４６の平面の表面側、裏面側にそれぞれ一体的に設けられており、１台で異なるサイズのスプロケットの歯部の磨耗痕を測定してそれらのスプロケットの平行度の判定を行うことができる。これにより、異なるサイズのスプロケットの歯部の磨耗痕の測定並びにそれらのスプロケットの平行度の判定を行う場合に、測定作業者が実施例１のスプロケット磨耗痕測定治具４０の構成であれば２種類の別体構成の治具を持ち運ぶ必要があるのに対し、そのような持ち運び手間を省くことができて便利になる。

以上に説明した各実施例に係るスプロケット磨耗痕測定治具４０、４０′を用いてスプロケットの平行度を判定する場合の技術的概要は、スプロケット平行度判定方法として換言することができる。即ち、この場合のスプロケット平行度判定方法は、スプロケット磨耗痕測定治具４０、４０′の計測部４１、大サイズ計測部４４、小サイズ計測部４５の何れか１つを測定対象のスプロケットの歯部同士間に配置して嵌め込んだ状態で歯部に生じる磨耗痕の（上端部の）高さを目盛りと比較した結果、磨耗痕の高さが目盛りの所定の指標よりも高い位置にある場合にスプロケットの平行度が許容範囲外であると判定するものとなる。また、ここでの磨耗痕の高さが目盛りの所定の指標よりも低い位置にある場合には、スプロケットの平行度が許容範囲内であると判定するものとなる。

１ モータ
２ 減速機
３ 駆動スプロケット
４ 駆動チェーン
５ 従動スプロケット
６ 回転軸
７ ターミナルギヤ
８ 踏み段チェーン
９ 踏み段
１０ 平行度
２１、５２、５４ 歯部
２２、３２ 磨耗発生範囲
２３ 磨耗痕
２４ 磨耗痕測定箇所
３１ プレート
４０、４０′ スプロケット磨耗痕測定治具
４１ 計測部
４２ 目盛り
４３ マグネット
４４ 大サイズ計測部
４５ 小サイズ計測部
４６ 平板材
５１、５３ 回転軸
５５ ギャップ
５６ 歯部断面
５７ 歯元
５８ 歯先

Claims (5)

1. スプロケットの歯部の磨耗度を測定するためのスプロケット磨耗痕測定治具において、
   前記スプロケットの歯部同士間の形状に合わせた形状を有すると共に、当該歯部同士間の凹凸及び曲線部に嵌め込まれた状態で当該歯部の磨耗度を測定する目盛りを持つ計測部を備え、
   前記計測部は、前記磨耗度の測定時に前記スプロケットの歯部側壁間でクリアランスを有して配置される外形を持ち、前記目盛りは、前記磨耗度の測定時に前記スプロケットの歯部に生じる磨耗痕の上端部の高さとの比較に供されることを特徴とするスプロケット磨耗痕測定治具。
2. 請求項１記載のスプロケット磨耗痕測定治具において、前記計測部の外周形状よりも大きい平面を有する平板材における当該平面に当該計測部が取り付けられ、前記平板材にはマグネットが配備されたことを特徴とするスプロケット磨耗痕測定治具。
3. 請求項２記載のスプロケット磨耗痕測定治具において、前記平板材の前記平面の表面側、裏面側のそれぞれに前記スプロケットの大きさが異なるものに適合させるために前記計測部の大きさが異なるものを取り付けて成ることを特徴とするスプロケット磨耗痕測定治具。
4. 請求項３記載のスプロケット磨耗痕測定治具において、前記マグネットは、前記平板材の前記平面の表面側、裏面側の表面に露出しないように当該平板材内に埋設されたことを特徴とするスプロケット磨耗痕測定治具。
5. 請求項１〜４の何れか１項記載のスプロケット磨耗痕測定治具を用いたスプロケット平行度判定方法であって、前記計測部を測定対象の前記スプロケットの歯部同士間に配置して嵌め込んだ状態で当該歯部に生じる磨耗痕の上端部の高さを前記目盛りと比較した結果、当該磨耗痕の上端部の高さが当該目盛りの所定の指標よりも高い位置にある場合に当該スプロケットの平行度が許容範囲外であると判定することを特徴とするスプロケット磨耗痕測定治具を用いたスプロケット平行度判定方法。