JP6392031B2 - サイドローラ及びサイドローラ付きチェーン - Google Patents

Description

本発明は、例えば、チェーンなどの物品の側部に取り付けられて転動することで物品を移動させるサイドローラ及びこのサイドローラをチェーンの側部に設けたサイドローラ付きチェーンに関する。

従来、この種のサイドローラ付きチェーンは、チェーンの連結ピンに一体形成されて外リンクの外側へ突出するとともにスリーブで覆われたローラ軸に、サイドローラが軸受を介して回転可能に取り付けられた構成になっている（例えば、特許文献１参照）。こうしたサイドローラ付きチェーンでは、先端側が閉塞された円筒状のサイドローラの基端面と外リンクの外側面とが摺接している。そして、外部の塵埃、粉塵、及び雨水などの異物がサイドローラと外リンクとの隙間からサイドローラ内の軸受まで進入することを抑制するべく、サイドローラの内周面とスリーブの外周面との間にシール構造が設けられている。

このシール構造は、ローラ軸の軸方向に間隔をおいて配置された非接触式の２つのラビリンスシールと、これらのラビリンスシール間にグリースシール層及びフェルトシール層が軸方向で交互に配置されてなるグリースシール部とを備えている。ラビリンスシールは、異物の進入経路を複雑に屈曲させて進入経路の距離を稼ぐことで異物を進入し難くするものである。

特開２０１４−１２５９６号公報

ところで、上述のようなシール構造では、ラビリンスシールが異物を遮断するものではない上に、サイドローラ付きチェーンの使用時にグリースシール部のフェルトシール層がスリーブの外周面上を摺動するため、フェルトシール層とスリーブとの間に隙間が形成されやすい。このため、外部の異物がサイドローラ内の軸受まで進入することを抑制する上では、改善の余地を残すものとなっている。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、外部の異物が転がり軸受まで進入することを効果的に抑制することが可能なサイドローラ及びサイドローラ付きチェーンを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するサイドローラは、移動体の側部に突設された軸部材に転がり軸受を介して回転可能に支持され、前記移動体の移動に伴って転動するローラ部材と、前記ローラ部材と前記軸部材との間における前記転がり軸受よりも前記移動体側に形成されたシール室と、前記シール室内に前記軸部材の軸方向に並んで配置され、前記シール室における前記ローラ部材と前記軸部材との間を弾性力によってシールする複数のシール部材と、前記シール室内に充填された潤滑剤とを備え、前記複数のシール部材同士は、互いに接触しないように配置されている。

この構成によれば、ローラ部材と軸部材との間における転がり軸受よりも移動体側にあるシール室内に配置された複数のシール部材の弾性力によってローラ部材と軸部材との間がシールされるので、外部の異物が移動体側から転がり軸受まで進入することを効果的に抑制することが可能となる。

また、複数のシール部材同士の間の隙間にも潤滑剤が充填されるので、複数のシール部材を効果的に潤滑することが可能となる。加えて、複数のシール部材同士の間に隙間が形成されることで、複数のシール部材同士が干渉することを抑制することが可能となる。

上記サイドローラにおいて、前記ローラ部材と前記軸部材との間における前記シール室よりも前記移動体側には、第２のシール部材が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、ローラ部材と軸部材との間におけるシール室よりも移動体側にもシール部材が配置されているので、異物に対するシール性能を向上することが可能となる。

上記サイドローラにおいて、前記移動体の側部と前記ローラ部材との間における前記軸部材の径方向の端部には、第３のシール部材が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、移動体の側部とローラ部材との間における軸部材の径方向の端部にもシール部材が配置されているので、異物の進入を効果的に抑制することが可能となる。

上記サイドローラにおいて、前記転がり軸受の潤滑剤には、合成樹脂にグリースを含浸させたものが使用されていることが好ましい。
この構成によれば、転がり軸受の耐摩耗性を向上させることが可能となる。

上記課題を解決するサイドローラ付きチェーンは、前記移動体がチェーンであり、前記チェーンに上記構成のサイドローラを設けた。
この構成によれば、上記サイドローラと同様の作用効果を得ることが可能となる。

本発明によれば、外部の異物が転がり軸受まで進入することを効果的に抑制することができる。

一実施形態のサイドローラ付きチェーンの一部を示す一部を破断した平面図。 図１の要部拡大断面図。 変更例のサイドローラ付きチェーンの要部拡大断面図。

以下、サイドローラ付きチェーンの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、サイドローラ付きチェーン１１は、移動体の一例としてのチェーン１２と、チェーン１２の側部に突設された軸部材１３に回転可能に設けられたサイドローラ１４とを備えている。サイドローラ１４は、チェーン１２の移動に伴って不図示のレール上を転動しながら移動する。

チェーン１２は、互いに幅方向Ｙで対向して離れて配置される一対の内リンクプレート１５を各々有した複数の内リンク１６と、一対の内リンクプレート１５を幅方向Ｙの外側から挟むように配置される一対の外リンクプレート１７を各々有した複数の外リンク１８とを備えている。内リンク１６の内リンクプレート１５及び外リンク１８の外リンクプレート１７は、チェーン１２が幅方向Ｙと直交する長手方向の一方側から引っ張られて移動する場合の移動方向ともなる直列方向Ｘに沿って延びる略矩形板状をなしている。

そして、幅方向Ｙで対向する内リンクプレート１５及び外リンクプレート１７は、互いに平行となるように配置されている。したがって、本実施形態のチェーン１２は、その直列方向Ｘにおける内リンク１６及び外リンク１８の一端側と他端側でそれぞれ内リンクプレート１５間の間隔及び外リンクプレート１７間の間隔が等しくなるように構成された所謂フラットタイプのチェーンである。

内リンクプレート１５の直列方向Ｘにおける両端部には、それぞれ円形のブシュ挿入孔１５ａが内リンクプレート１５の厚さ方向ともなる幅方向Ｙに貫通するように形成されている。内リンク１６において対向する一対の内リンクプレート１５間には、これら一対の内リンクプレート１５間の距離を保つように円筒状のブシュ１９が２つ組み付けられる。ブシュ１９は、その両端部が一対の内リンクプレート１５のブシュ挿入孔１５ａに対してそれぞれ嵌合している。ブシュ１９は、円筒状のローラ２０に挿通されることでローラ２０を回転可能に支持している。すなわち、ブシュ１９は、ローラ２０に遊嵌されている。

外リンクプレート１７の直列方向Ｘにおける両端部には、それぞれブシュ１９の内径よりも若干小さい外径を有した円柱状のピン２１が挿嵌される円形のピン挿入孔１７ａが外リンクプレート１７の厚さ方向ともなる幅方向Ｙに貫通するように形成されている。そして、外リンク１８の外リンクプレート１７は、ブシュ１９が一対の内リンクプレート１５間に組み付けられて形成された内リンク１６における内リンクプレート１５の外側からピン２１を介して内リンク１６の内リンクプレート１５に対して回動自在に連結される。

この場合、ピン２１は、両端部以外の中間部が内リンク１６の一対の内リンクプレート１５間に組み付けられたブシュ１９に挿入された状態で、両端部が外リンク１８の一対の外リンクプレート１７のピン挿入孔１７ａに対して嵌合されている。したがって、ピン２１の両端部は一対の外リンクプレート１７をそれぞれ貫通しており、直列方向Ｘで隣り合う内リンク１６の内リンクプレート１５と外リンク１８の外リンクプレート１７とが直列方向Ｘの端部同士でピン２１及びブシュ１９を介して回動自在に連結される。なお、本実施形態のチェーン１２は、鋼材によって構成されている。

図１及び図２に示すように、ピン２１は、その軸方向ともなる幅方向Ｙの両側に、チェーン１２の側部となる各外リンクプレート１７の外側面１７ｂから幅方向Ｙの外側に向かって突出するピン突出部２１ａを有している。ピン突出部２１ａには、鋼材よりなる円筒状の軸部材１３がピン突出部２１ａのほぼ全体を覆うように外嵌された状態で固定されている。軸部材１３は、基部側（チェーン１２側）が大径で先端側が小径となる段差を有した形状をなしている。

サイドローラ１４は、軸部材１３に対して転がり軸受の一例としての玉軸受３１（ボールベアリング）を介して回転可能に支持され、チェーン１２の直列方向Ｘへの移動に伴って転動する円筒状のローラ部材３２を有している。本実施形態では玉軸受３１はその軸方向ともなる幅方向Ｙに互いに隣接するように二つ設けられている。

玉軸受３１は、軸部材１３の外周面１３ａに固定された円環状の内輪３３（インナーレース）と、ローラ部材３２の内周面３２ａに固定された円環状の外輪３４（アウターレース）と、内輪３３と外輪３４との間に介在し周方向に所定の間隔をあけて一列に配列された状態で不図示の保持器により保持された複数個のボール３５とを備えている。

二つの玉軸受３１のうちの一方側（図２では左側）の玉軸受３１は、内輪３３が軸部材１３の段差部１３ｂに当接するとともに外輪３４がローラ部材３２の内周面３２ａ上の角部に当接している。また、二つの玉軸受３１のうちの他方側（図２では右側）の玉軸受３１は、外輪３４がローラ部材３２の内周面３２ａに係止されたＣ型止め輪よりなる円環状の規制板３６で抜け止めされている。

さらに、二つの玉軸受３１のうちの他方側（図２では右側）の玉軸受３１は、内輪３３が、ピン突出部２１ａの断面略Ｄ形状を有する先端部が挿入された略Ｄ形状の孔３７ａを有する円環状の欠孔座金よりなる規制板３７により抜け止めされている。規制板３７は、ピン突出部２１ａの端面に締結されたボルト３８とピン突出部２１ａの端面との間に介在する平座金よりなる円環状の座板３９に当接することで抜け止めされている。なお、玉軸受３１の内部の潤滑剤としては、合成樹脂にグリース等を含浸させたものが使用されている。

ローラ部材３２の内周側の先端部には、円板状のキャップ４０がその外周面をＯリング４１によって封止された状態で嵌着されている。キャップ４０は、ローラ部材３２の内周面３２ａに係止された止め輪よりなる環状の規制板４２によりローラ部材３２から抜け止めされている。

ローラ部材３２と軸部材１３との間における玉軸受３１に対してチェーン１２側で隣り合う位置には、円環状のシール室４３が形成されている。シール室４３は、ローラ部材３２と軸部材１３と玉軸受３１とによって区画形成されている。シール室４３内には、シール部材の一例としての複数（本実施形態では２つ）の円環状のオイルシール４４が軸部材１３の軸方向ともなる幅方向Ｙに並んで配置されている。

幅方向Ｙにおける２つのオイルシール４４同士の間には、例えば１ｍｍ程度の僅かな隙間が形成されている。各オイルシール４４は、弾性力により、その径方向においてローラ部材３２及び軸部材１３を押圧している。すなわち、各オイルシール４４は、シール室４３におけるローラ部材３２と軸部材１３との間を弾性力によってシールしている。そして、シール室４３内には、グリースなどの潤滑剤が充填されている。潤滑剤は、各オイルシール４４を潤滑する。

また、ローラ部材３２と軸部材１３との間におけるシール室４３よりもチェーン１２側には、ローラ部材３２と軸部材１３との間を弾性力によってシールするシール部材の一例としての円環状のＯリング４５が配置されている。この場合、Ｏリング４５は、ローラ部材３２の内周面３２ａに形成された凹部４６内に配置されている。

さらに、チェーン１２の側部である外リンクプレート１７の外側面１７ｂとローラ部材３２における外側面１７ｂとの対向面３２ｂとの間における軸部材１３の径方向の端部には、外側面１７ｂと対向面３２ｂとの間を弾性力によってシールするシール部材の一例としての円環状のＶリング４７が配置されている。この場合、Ｖリング４７は、ローラ部材３２の対向面３２ｂに形成された凹部４８内に配置されている。

次に、サイドローラ付きチェーン１１を粉塵（例えば、石炭やセメント）などの異物が多い環境で使用する際の作用について説明する。
さて、サイドローラ付きチェーン１１は、チェーン１２の移動に伴ってサイドローラ１４が不図示のレール上を転動しながら移動（走行）するようにして使用される。このとき、粉塵などの異物は、外リンクプレート１７の外側面１７ｂとローラ部材３２の対向面３２ｂとの隙間における軸部材１３の径方向の周端を入口として進入する。この入口から進入した異物は、入口近傍に位置するＶリング４７によってブロックされるが、Ｖリング４７が外側面１７ｂに対して摺動するため、Ｖリング４７と外リンクプレート１７の外側面１７ｂとの間から異物が少しずつＶリング４７を擦り抜けてサイドローラ１４内へ進行する。

Ｖリング４７を擦り抜けてサイドローラ１４内へ進行した異物は、Ｏリング４５によってブロックされるが、Ｏリング４５が軸部材１３に対して摺動するため、Ｏリング４５と軸部材１３の外周面１３ａとの間から異物が少しずつＯリング４５を擦り抜けてサイドローラ１４内の奥へ向かって進行する。Ｏリング４５を擦り抜けてサイドローラ１４内の奥へ向かって進行した異物は、シール室４３内に進入する。

シール室４３内に進入した異物は、幅方向Ｙに並ぶ２つのオイルシール４４によってブロックされる。この場合、特に、潤滑剤が充填されたシール室４３内に２つのオイルシール４４が幅方向Ｙに並んで配置されているため、シール室４３内に進入した異物が２段階でブロックされる。すなわち、シール室４３内に進入した異物は、２つのオイルシール４４のうちの一方（図２では左側）を擦り抜けたとしても他方（図２では右側）によってブロックされる。

この場合、シール室４３内への異物の進入により、２つのオイルシール４４は、これらのうちの玉軸受３１から遠い方のオイルシール４４（図２では左側）から順に異物に対するシール機能が徐々に低下していく。しかしながら、玉軸受３１から遠い方のオイルシール４４（図２では左側）は、シール機能が低下しても、玉軸受３１に近い方のオイルシール４４（図２では右側）に向かう異物の進入量を抑制する。すなわち、各オイルシール４４は、異物によってシール機能が低下した後も、異物進入経路の下流側へ異物が進行することを抑制する。したがって、シール室４３内に進入した異物が玉軸受３１に進入することが効果的に抑制される。

このように、サイドローラ１４の外部からサイドローラ１４の内部の玉軸受３１までの異物の進入経路には、弾性力を利用した接触式のシール部材であるＶリング４７、Ｏリング４５、及び２つのオイルシール４４が順次配置されている。そして、これら弾性力を利用した接触式のシール部材は、従来の非接触式のラビリンスシールや、フェルトシールに比べてシール性能が格段に高いので、玉軸受３１に異物が進入することを効果的に抑制することができる。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）潤滑剤が充填されたシール室４３内には、シール室４３内におけるローラ部材３２と軸部材１３との間を弾性力によってシールする幅方向Ｙに並ぶ２つのオイルシール４４が配置されている。このため、シール室４３内に進入した異物が２つのオイルシール４４によって２段階でブロックされるので、外部の異物がチェーン１２側から玉軸受３１まで進入することを効果的に抑制することができる。

（２）シール室４３内における２つのオイルシール４４同士の間には、隙間が形成されている。このため、シール室４３内に充填された潤滑剤は、２つのオイルシール４４同士の隙間にも充填されるので、２つのオイルシール４４を効果的に潤滑することができる。したがって、各オイルシール４４の軸部材１３の外周面１３ａに対する摺動抵抗を軽減できるので、各オイルシール４４の摩耗寿命の延長に貢献できる。加えて、２つのオイルシール４４同士の間に隙間が形成されることで、２つのオイルシール４４同士が干渉することを抑制することができる。

（３）ローラ部材３２と軸部材１３との間におけるシール室４３よりもチェーン１２側には、シール部材であるＯリング４５が配置されている。このため、玉軸受３１まで進入しようとする異物に対するシール性能を向上することができる。

（４）外リンクプレート１７の外側面１７ｂとローラ部材３２の対向面３２ｂとの間における軸部材１３の径方向の端部には、シール部材であるＶリング４７が配置されている。すなわち、サイドローラ１４内に進入しようとする異物の入口近傍にＶリング４７が配置されているので、異物の進入を早い段階で効果的に抑制することができる。

（５）玉軸受３１の潤滑剤には、合成樹脂にグリースを含浸させたものが使用されている。このため、玉軸受３１の耐摩耗性を向上させることができる。
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。

・図３に示すように、シール室４３内にシール部材の一例としてのオイルシール５０を３つ配置するようにしてもよい。この場合、各オイルシール５０は、隣り合う他のオイルシール５０との間に僅かな隙間を形成するように配置される。さらにこの場合、３つのオイルシール５０のうち少なくとも１つをＯリングに変更してもよい。

・シール室４３内にシール部材を４つ以上配置するようにしてもよい。この場合、４つ以上のシール部材は、少なくとも１つがＯリングであってもよいし、少なくとも１つがオイルシールであってもよいし、一部がＯリングで残りがオイルシールであってもよい。

・シール室４３内に配置された２つのオイルシール４４のうちの少なくとも一方をＯリングに変更してもよい。
・Ｖリング４７は、省略してもよい。

・Ｏリング４５は、省略してもよい。
・シール室４３内における２つのオイルシール４４同士の間には、必ずしも隙間を形成する必要はない。すなわち、２つのオイルシール４４同士を接触させてもよい。

・玉軸受３１の潤滑剤には、必ずしも合成樹脂にグリースを含浸させたものを使用する必要はない。
・２つの玉軸受３１のうちのいずれか一方を省略してもよい。

・玉軸受３１の代わりに、ころ軸受を転がり軸受として用いてもよい。
・移動体は、搬送用のトレイやケースなどであってもよい。
・チェーン１２は、一対のリンクプレートの幅が長手方向の両端部で異なるように構成した所謂オフセットタイプのチェーンであってもよい。

・チェーン１２は合成樹脂製であってもよい。

１１…サイドローラ付きチェーン、１２…移動体の一例としてのチェーン、１３…軸部材、１４…サイドローラ、３１…転がり軸受の一例としての玉軸受、３２…ローラ部材、４３…シール室、４４，５０…シール部材の一例としてのオイルシール、４５…シール部材の一例としてのＯリング、４７…シール部材の一例としてのＶリング。

Claims (3)

1. 移動体の側部に突設された軸部材に転がり軸受を介して回転可能に支持され、前記移動体の移動に伴って転動するローラ部材と、
   前記ローラ部材と前記軸部材との間における前記転がり軸受よりも前記移動体側に形成されたシール室と、
   前記シール室内に前記軸部材の軸方向に並んで配置され、前記シール室における前記ローラ部材と前記軸部材との間を弾性力によってシールする複数のシール部材と、
   前記シール室内に充填された潤滑剤と
   を備え、
   前記複数のシール部材同士は、互いに接触しないように配置され、
   前記ローラ部材と前記軸部材との間における前記シール室よりも前記移動体側には、前記ローラ部材と前記軸部材との間を弾性力によってシールする第２のシール部材が配置され、
   前記移動体の側部と前記ローラ部材との間における前記軸部材の径方向の端部には、前記移動体の側部と前記ローラ部材との間を弾性力によってシールする第３のシール部材が配置されていることを特徴とするサイドローラ。
2. 前記転がり軸受の潤滑剤には、合成樹脂にグリースを含浸させたものが使用されていることを特徴とする請求項１に記載のサイドローラ。
3. 前記移動体は、チェーンであり、
   前記チェーンに請求項１または請求項２に記載のサイドローラを設けたサイドローラ付きチェーン。