JP7066085B2 - チェーン - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性および耐久性に優れたチェーンに関するものである。

従来、チェーンは、複数の外プレートおよび内プレートが、ピンおよびブシュを介して屈曲自在に連結されて構成される。チェーンの使用時には、チェーンの屈曲に伴い、ピンの外面とブシュの内面とが摺動する。このため、この部位の摩耗を防ぐとともに、チェーンの屈曲動作を滑らかにするため、ピンとブシュとの間には定期的に給油を施す必要がある。

給油作業は工数を要するため、給油間隔は長い方が望ましい。このため、ピン自体に潤滑剤を保持させる方法が提案されている。このようなチェーンとしては、例えば、ピンの外周面に溝を設け、溝に潤滑油を保持させる方法がある。（特許文献１）。

実用新案登録第３１２６９７０号公報

しかし、特許文献１のように、溝に給油を行うとしても、使用時に溝から潤滑油が流出し、油切れを起こす恐れがある。このため、溝を設けたとしても、それなりの頻度では、給油が必要である。また、溝を形成することで、ピンの強度が落ちるため、チェーンの耐久性が落ちる要因となる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、耐摩耗性および耐久性に優れたチェーンを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために本発明は、複数のプレートが連結するチェーンであって、前記プレート同士の連結部において、外側に配置され、端部近傍にピン嵌合孔が設けられる外プレートと、前記外プレートの内側に配置され、前記ピン嵌合孔に対応する部位にブシュ嵌合孔が設けられる内プレートと、前記ブシュ嵌合孔に嵌合するブシュと、前記ブシュを貫通し、前記外プレートの前記ピン嵌合孔に固定されるピンと、を具備し、前記ブシュは、外層と前記外層の内部に配置される内層との二層構造であり、前記内層には、固体潤滑剤が設けられ、前記ブシュの前記内層が、前記外層よりも長く、前記外層の両端に突出することを特徴とするチェーンである。

この場合、前記外層の両端に突出する前記内層の外周部にシール部材が配置されてもよい。

本発明によれば、ブシュが二層構造であり、内層に固体潤滑剤が設けられるため、潤滑油の流出が抑制される。また、ピンに溝を形成する必要がないため、耐久性にも優れる。

また、内層の長さが外層よりも長ければ、潤滑性に優れる内層のみが外プレートと接触するため、チェーンの動作がスムーズであり、ブシュ等の摩耗を抑制することができる。また、内層の突出代によって、外プレートと内プレートとの隙間を維持することができるため、外プレートと内プレートとの隙間への異物の詰まりを抑制することができる。

さらに、外層の両端に突出する内層の外周部にシール部材を配置することで、外部から給油した際に、潤滑油の流出を抑制することができる。

本発明によれば、耐摩耗性および耐久性に優れたチェーンを提供することができる。

チェーン１を示す斜視図。 （ａ）は、チェーン１の断面図であって、図１のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図。 （ａ）はチェーン１ａの断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図。 （ａ）、（ｂ）は、さらに他の実施形態を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本実施の形態に係るチェーン１の斜視図である。チェーン１は、主にプレート３、ピン５、ブシュ７等から構成される。

プレート３は、板状部材であり、外プレート４と内プレート６からなる。一対の外プレート４と一対の内プレート６とは交互に配置される。外プレート４の両端付近には、ピン嵌合孔９が設けられる。また、内プレート６の両端付近には、ブシュ嵌合孔１１が設けられる。

外プレート４と内プレート６の連結部においては、一対の内プレート６が対向して配置される。ブシュ嵌合孔１１には、孔１３を有する筒状のブシュ７が嵌合する。また、一対の外プレート４は、内プレート６の外側にそれぞれ配置され、ブシュ嵌合孔１１に対応する位置のピン嵌合孔９には、ブシュ７を貫通するピン５が固定される。すなわち、ピン５により、一対の外プレート４と一対の内プレート６は、それぞれの両端部近傍で互いに連結される。このように、チェーン１は、ピン５を中心に、外プレート４と内プレート６が回転可能に連結される。なお、ブシュ７の外周に、さらにローラが設けられてもよい。

図２（ａ）は、チェーン１の断面図であり、図１のＡ－Ａ線断面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ部拡大図である。図示したように、ブシュ７は、外層１５と内層１７の二層構造である。

外層１５は、耐食性や剛性を有する材料で構成され、例えばステンレス製である。外層１５の内部に配置される内層１７は、母材と固体潤滑剤から構成される。すなわち、内層１７には、固体潤滑剤が設けられる。

母材は、例えばＣｕやＰＥＥＫなどの樹脂など、それ自体が摺動性の良好な材料が好適である。また、母材中に設けられる固体潤滑剤としては、例えば、グラファイト系や２硫化モリブデン、フッ素系などが適用可能である。なお、固体潤滑剤は、タブレット状のものを母材に埋め込んでもよく、粒子状のものを母材に分散配合してもよく、その形態は限定されない。

このようにブシュ７の外層１５を相対的に剛性の高い材質で構成することで、ブシュ７の変形等を抑制し、チェーン１の強度を確保することができる。一方、ブシュ７の内層１７を潤滑性の高い材質で構成することで、ピン５とブシュ７との摺動部における摩耗を低減することができる。この際、内層１７には、固体潤滑剤が設けられるため、液体の漏れ出しなどがない。このため、長期にわたって潤滑性能を発揮させることができる。

例えば、ブシュの材質を変えて、ピンとの摩耗量について評価すると、表１に示すように、ブシュを固体潤滑剤を含む材質とすることで、高い耐摩耗性が確認された。

なお、評価方法としては、１５．８ｍｍ径のピンと、内径１６．３ｍｍ×長さ５２．９ｍｍのブシュを作成し、ピンをブシュに挿入して、２９．４ｋＮの荷重を付与した状態で、往復回転摺動させた。摺動速度は４４．１回／分とし、回転角度は±１６．４°とした。なお、１ｃｃ／分で水を滴下した。摩耗量は、摺動回数３００，０００回後の、ブシュに対するピンの変位量（すなわち、ピンとブシュの摩耗量の総和）とした。

ＳＵＳ同士のＮｏ．１は、従来のピンとブシュの材質であるが、０．７８ｍｍと大きな摩耗量であった。一方、ブシュの材質を自己潤滑性のある樹脂としたＮｏ．２，３は、摩耗量がＳＵＳと比較して低減したが、０．５０～０．６４ｍｍの摩耗が見られた。これに対し、固体潤滑剤を含むＮｏ．４，５は、摩耗量が０．２５～０．３１ｍｍと大きな耐摩耗性の向上が見られた。

以上、本実施の形態によれば、ブシュ７を二層構造とし、内層１７の材質を、母材に固体潤滑剤を含めた形態とすることで、耐摩耗性に優れたチェーン１を得ることができる。また、ブシュ７の外層１５は強度が高いため、ブシュ７の強度を確保することができる。

次に、第２の実施形態について説明する。図３（ａ）は、チェーン１ａの断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ部拡大図である。なお、以下の説明において、チェーン１と同様の構成については、図１、図２と同一符号を付し、重複する説明を省略する。

チェーン１ａは、チェーン１とほぼ同様の構成であるが、ブシュ７の形態が異なる。チェーン１ａのブシュ７は、内層１７の長さが、外層１５の長さよりも長い。このため、外層１５の両端から、内層１７の端部の一部が突出する。

ここで、チェーン１ａは、外プレート４と内プレート６との間に隙間が形成される。チェーン１ａは、例えば水中等で使用される。このため、外プレート４と内プレート６との間に異物が挟まる恐れがある。これに対し、あえて外プレート４と内プレート６との間に隙間を形成することで、外プレート４と内プレート６とが回転する際に、異物が排出されやすくなり、異物の詰まりに伴う動作不良を抑制することができる。

このように、チェーン１ａでは、内層１７が外層１５よりも両端に突出するため、この突出部によって、外プレート４と内プレート６との間の隙間を維持することができる。この際、外プレート４と外層１５が接触することがなく、外プレート４と内層１７の端面とが摺動する。すなわち、潤滑性の高い内層１７のみが外プレート４と摺動する。このため、チェーンの動作がスムーズであり、当該部位におけるブシュ７等の摩耗を抑制することができる。

図４（ａ）は、さらに他の実施形態を示す図である。図４（ａ）に示す例では、外層１５の端部から突出する内層１７の外周部に、さらにシール部材１９が配置される。シール部材１９は、例えばＯリングである。前述したように、内層１７には、固体潤滑剤が設けられるため、給油は不要であるが、さらに潤滑性を高めるため、給油を行ってもよい。この際、シール部材１９によって、ブシュ７の内部の潤滑油が外部に流出するのを抑制することができる。

なお、シール部材１９を配置する場合には、図４（ｂ）に示すように、ブシュ７の内層１７を外層１５よりも短くし、外層１５の内面であって、内層１７の両側にシール部材１９を配置してもよい。このようにしても、外プレート４と内プレート６との間の隙間を維持するとともに、潤滑油の流出を抑制することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明のチェーン１は、図１等に示した例には限られず、いわゆるオフセット型のチェーンにも適用可能である。オフセット型のチェーンは、プレートの一方の端部は外プレート部となり、他方の端部が内プレート部となる。外プレート部と内プレート部との間には、段差が設けられる。

このような、オフセット型のチェーンは、各プレートが、チェーン１における１つの外プレート４と１つの内プレート６とが一体で構成されたものと同様の構成である。したがって、本発明おける外プレートには、オフセット型のチェーンにおける外プレート部を含み、本発明における内プレートには、内プレート部を含むものとする。

１、１ａ………チェーン
３………プレート
４………外プレート
５………ピン
６………内プレート
７………ブシュ
９………ピン嵌合孔
１１………ブシュ嵌合孔
１３………孔
１５………外層
１７………内層

Claims (2)

1. 複数のプレートが連結するチェーンであって、
   前記プレート同士の連結部において、
   外側に配置され、端部近傍にピン嵌合孔が設けられる外プレートと、
   前記外プレートの内側に配置され、前記ピン嵌合孔に対応する部位にブシュ嵌合孔が設けられる内プレートと、
   前記ブシュ嵌合孔に嵌合するブシュと、
   前記ブシュを貫通し、前記外プレートの前記ピン嵌合孔に固定されるピンと、
   を具備し、
   前記ブシュは、外層と前記外層の内部に配置される内層との二層構造であり、前記内層には、固体潤滑剤が設けられ、
   前記ブシュの前記内層が、前記外層よりも長く、前記外層の両端に突出することを特徴とするチェーン。
2. 前記外層の両端に突出する前記内層の外周部にシール部材が配置されることを特徴とする請求項１記載のチェーン。

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