JP7092419B1 - ローラチェーン軸継手 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも簡単な構成で、組み立てやメンテナンスが容易であり、高トルクを伝達できるローラチェーン軸継手を提供する。【解決手段】一対の回転軸のそれぞれに固定されるスプロケット１，１と、そのスプロケット１，１の両方に巻き掛けられるローラチェーン２とを備え、ローラチェーン２は、一対の内リンクプレート３，３と、内リンクプレート３，３に軸方向両側から挟まれるローラ４とを貫通する継手ピン６が、その両端部をそれぞれ一対の内リンクプレート３，３の外側に配される外リンクプレート５，５に固定されることにより、内リンクプレート３，３と外リンクプレート５，５が順次連結されて、１本の環状とされるものであり、ローラ４は、その軸方向の両端部が一対のスプロケット１，１のそれぞれの歯１ａ，１ａと噛み合う係合部４ａ，４ａとなっているローラチェーン軸継手とした。【選択図】図１

Description

この発明は、同軸に配置された一対の回転軸の間に組み込まれ、両回転軸間でトルクを伝達するローラチェーン軸継手に関するものである。

ローラチェーン軸継手は、チェーンカップリングとも呼ばれ、同軸に配置された一対の回転軸の間に組み込まれ、両回転軸の軸心のずれを吸収しつつ両回転軸間でトルクを伝達できる軸継手として、一般の機械装置に広く使用されている。その構成は、一対の回転軸のそれぞれに固定されるスプロケットと、両スプロケットに巻き掛けられる２列ローラチェーンとで構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来のローラチェーン軸継手の一例を図４～図６に示す。このローラチェーン軸継手は、一対のスプロケット５１，５１のそれぞれにローラチェーン５２，５２が巻き掛けられている。

各ローラチェーン５２は、図６に示すように、所定の間隔をおいて対向する一対の内リンクプレート５３，５３と、その一対の内リンクプレート５３，５３に軸方向両側から挟まれるローラ５４と、各内リンクプレート５３，５３のそれぞれの外側に配される外リンクプレート５５，５５とに、両ローラチェーン５２，５２に共通の継手ピン５６を挿通し、その継手ピン５６の両端部をそれぞれ両ローラチェーン５２，５２の軸方向外側の外リンクプレート５５，５５に固定することにより、長手方向に交互に並ぶ内リンクプレート５３と外リンクプレート５５を順次連結して環状としたものであり、その継手ピン５６によって互いに横方向に連結されている。

そして、各スプロケット５１がそれぞれ一対の回転軸（図示省略）の軸端部に固定され、各ローラチェーン５２のローラ５４がそれぞれスプロケット５１の歯５１ａに噛み合うことにより、駆動側の回転軸に加えられたトルクが、その回転軸に固定された駆動側のスプロケット５１から一方のローラチェーン５２のローラ５４と継手ピン５６を経て、他方のローラチェーン５２のローラ５４、被駆動側のスプロケット５１、被駆動側の回転軸の順に伝達されるようになっている。

この構成によれば、各スプロケット５１の歯５１ａとローラ５４の噛み合いの遊び、各ローラチェーン５２の構成部品間の隙間等によって、両回転軸の軸心のずれを吸収しつつトルク伝達を行うことができる。

特開２００９－２１０１０２号公報

ところで、上述したような従来のローラチェーン軸継手では、許容伝達トルクがローラチェーンの破断荷重とほぼ比例し、実質的にはトルク伝達経路の途中に介在している継手ピンの強度によって決定されるようになっている。このため、伝達しようとするトルクが高いほど大径の継手ピンを用いる必要があり、軸継手全体が大型化しやすいという問題がある。

また、このようなローラチェーン軸継手は、２列のローラチェーンを共通の継手ピンで連結した構成となっているので、部品点数が多く、組み立てやメンテナンスの際は、継手ピンを両方のローラチェーンの各内リンクプレート、ローラ及び内側の外リンクプレートに通すときに、これらの部品を位置決めするのに手間がかかるという難点もある。

そこで、この発明の課題は、従来よりも簡単な構成で、組み立てやメンテナンスが容易であり、高トルクを伝達できるローラチェーン軸継手を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明は、一対の回転軸間でトルクを伝達するローラチェーン軸継手において、前記一対の回転軸のそれぞれに固定されるスプロケットと、前記スプロケットの両方に巻き掛けられるローラチェーンとを備え、前記ローラチェーンは、所定の間隔をおいて対向する一対の内リンクプレートと、前記一対の内リンクプレートに軸方向両側から挟まれるローラとを貫通する継手ピンが、その両端部をそれぞれ前記一対の内リンクプレートの外側に配される外リンクプレートに固定されることにより、前記内リンクプレートと前記外リンクプレートが順次連結されて、１本の環状とされるものであり、前記ローラは、その軸方向の両端部が前記一対のスプロケットのそれぞれの歯と噛み合う係合部となっているローラチェーン軸継手の構成を採用した。

上記の構成によれば、従来の２列ローラチェーンを用いたものに比べて、ローラ、内リンクプレート及び外リンクプレートの数が半減するため、部品点数が大幅に減少し、組み立てやメンテナンスの際に継手ピンを通す部品の位置決めを効率よく行うことができる。そして、ローラが駆動側のスプロケットの歯から被駆動側のスプロケットの歯に直接トルクを伝達することにより、継手ピンがトルク伝達経路から外れて、継手ピンよりも大径のローラの強度によって許容伝達トルクが実質的に決定されるようになるので、同一サイズの従来のものよりも高いトルクを伝達することができる。

ここで、前記ローラを、前記両係合部の間に、前記係合部よりも大径で、前記両スプロケットの歯同士の間に挟まれるスペーサ部が形成されているものとすれば、ローラを直円筒状に形成する場合に比べて、ローラの強度が大きくなり、より高いトルクを伝達できるようになる。

また、前記継手ピンは、トルク伝達経路から外れており、高い強度を必要とされないので、樹脂製として材料費のコストダウンを図ることもできる。

この発明のローラチェーン軸継手は、上述のように、従来のものよりも部品点数の少ない簡単な構成で、組み立てやメンテナンスが容易であり、高トルクを伝達できるものである。したがって、組み立てやメンテナンスの際の作業時間や作業コストを低減できるし、軸継手全体の小型化を図ることもできる。

この発明の実施形態を示すローラチェーン軸継手の正面断面図 図１のII－II線に沿った断面図 図１のローラチェーンの展開状態の要部の平面図 従来のローラチェーン軸継手の正面断面図 図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図 図４のローラチェーンの展開状態の要部の平面図

以下、図１～図３に基づいて、この発明の実施形態を説明する。この実施形態のローラチェーン軸継手は、一対のスプロケット１，１と、両スプロケット１，１に巻き掛けられるローラチェーン２とを備え、軸端同士が対向する状態で同軸に配置された一対の回転軸（図示省略）のそれぞれにスプロケット１，１が固定されて、両回転軸間のトルク伝達を行うものである。なお、ここでいう同軸とは、一対の回転軸の端部同士が回転伝達可能に向かいあった状態を意味し、これは、一対の回転軸の軸心同士が完全に一直線上にある状態だけでなく、両者の軸心がわずかにずれた状態、わずかに屈曲した状態等も含む概念である。

各スプロケット１は、径方向外側に突出する複数個の歯１ａがボス部１ｂの一端の外周に周方向に沿って形成されたものであり、そのボス部１ｂに前記回転軸が挿通される軸孔１ｃが設けられている。そして、ボス部１ｂの一端同士が対向する姿勢で軸孔１ｃに回転軸を挿入され、その回転軸に図示省略したネジ等によって軸方向及び回転方向に相対移動不能に固定されている。なお、スプロケット１の回転軸に対する固定方法としては、キーやスプラインを採用することもできる。

ローラチェーン２は、所定の間隔をおいて対向する一対の内リンクプレート３，３と、その一対の内リンクプレート３，３に軸方向両側から挟まれるローラ４と、各内リンクプレート３，３のそれぞれの外側に配される外リンクプレート５，５とに継手ピン６を挿通し、その継手ピン６の両端部をそれぞれ外リンクプレート５，５に固定することにより、長手方向に交互に並ぶ内リンクプレート３と外リンクプレート５を順次連結して１本の環状としたものである。その内リンクプレート３、ローラ４および外リンクプレート５は金属製であり、継手ピン６は樹脂で形成されている。

なお、継手ピン６の両端部の外リンクプレート５，５への固定は、外リンクプレート５の外側へ突出する継手ピン６の端部を加締めるようにしている。ただし、ローラチェーン２を環状とする際の最後に連結する部分では、継手ピン６の一端部と外リンクプレート５の外側面との間に、隣り合う２つの継手ピン６を同時に抜け止めするクリップを装着している（図示省略）。

ローラ４は、その軸心に継手ピン６を挿通するための孔を有する円筒状部材であり、外リンクプレート５，５に固定された継手ピン６に対して相対回転可能となっている。そして、その軸方向両端部が一対のスプロケット１，１のそれぞれの歯１ａ，１ａと噛み合う係合部４ａ，４ａとなっており、両係合部４ａ，４ａの間に、係合部４ａよりも大径で、両スプロケット１，１の歯１ａ，１ａ同士の間に挟まれるスペーサ部４ｂが形成されている。また、ローラ４の両端面は軸方向に直交する面方向を有するフラット面である。

そして、各スプロケット１がそれぞれ前記一対の回転軸に固定され、ローラチェーン２のローラ４の両係合部４ａ，４ａがそれぞれスプロケット１，１の歯１ａ，１ａに噛み合うことにより、駆動側の回転軸に加えられたトルクが、その回転軸に固定された駆動側のスプロケット１からローラチェーン２のローラ４を経て、被駆動側のスプロケット１、被駆動側の回転軸の順に伝達されるようになっている。

このローラチェーン軸継手は、上記の構成であり、前記一対の回転軸の間で、各スプロケット１の歯１ａとローラ４の噛み合いの遊び、ローラチェーン２の構成部品間の隙間等によって、両回転軸の軸心のずれを吸収しつつトルク伝達を行うことができる。

しかも、そのローラチェーン２は、一対のスプロケット１，１のそれぞれの歯１ａ，１ａと噛み合う係合部４ａ，４ａを両端に有するローラ４を備えたものであり、１列のみで両方のスプロケット１，１に巻き掛けられるので、従来の２列ローラチェーンを用いたものに比べて、ローラ４、内リンクプレート３，３及び外リンクプレート５，５の数が半減し、部品点数の大幅な減少が図れる。

また、組み立てやメンテナンスの際には、ローラチェーン２の継手ピン６を通す部品の数が従来の２列ローラチェーンを用いたものの半分になるので、これらの部品の位置決めにかかる手間が従来よりも大幅に軽減され、効率よく作業を行うことができる。

また、このローラチェーン軸継手では、ローラ４が駆動側のスプロケット１の歯１ａから被駆動側のスプロケット１の歯１ａに直接トルクを伝達するようになっており、従来のものと異なり、継手ピン６はトルク伝達に対して大きくは寄与しない。すなわち、継手ピン６よりも大径のローラ４の強度によって許容伝達トルクが実質的に決定されるので、同一サイズの従来のものよりも高いトルクを伝達することができる。一方、要求される許容伝達トルクが従来と同じ場合には、ローラ４の径を従来の継手ピンと同程度まで小さくして、軸継手全体を従来よりも小型化することもできる。

ここで、ローラ４は、両係合部４ａ，４ａの間に、係合部４ａよりも大径のスペーサ部４ｂを設けて、ローラを直円筒状に形成する場合よりも強度が大きく、より高いトルクを伝達できるようにしている。

なお、スペーサ部４ｂの幅は、前記各回転軸へのスプロケット１の固定位置等に応じて任意に変更することができる。例えば、従来のものでは、両スプロケットの歯同士の間に２枚の内リンクプレートと２枚の外リンクプレートが挟まれるため（図４、図６参照）、その４枚のプレートの厚みの合計によって両スプロケット間の距離の下限値が決定されるが、このローラチェーン軸継手では、スペーサ部４ｂの幅を小さくして、従来よりもスプロケット１，１同士を接近させ、軸継手全体を軸方向に小型化することもできる。

また、この実施形態では、トルク伝達経路から外れている継手ピン６を樹脂製とすることにより、材料費のコストダウンを図っている。

なお、上述した実施形態のローラチェーン軸継手はローラチェーンに定期的に潤滑材を供給するタイプのものであるが、この発明は、スプロケットの歯とローラチェーンの全体を覆うケースの内部に潤滑材を保持するタイプのものにも、もちろん適用が可能である。

１ スプロケット１ａ 歯
１ｂ ボス部
１ｃ 軸孔
２ ローラチェーン
３ 内リンクプレート
４ ローラ
４ａ 係合部
４ｂ スペーサ部
５ 外リンクプレート
６ 継手ピン

Claims (2)

1. 一対の回転軸間でトルクを伝達するローラチェーン軸継手において、
   前記一対の回転軸のそれぞれに固定されるスプロケット（１，１）と、前記スプロケット（１，１）の両方に巻き掛けられるローラチェーン（２）とを備え、
   前記ローラチェーン（２）は、所定の間隔をおいて対向する一対の内リンクプレート（３，３）と、前記一対の内リンクプレート（３，３）に軸方向両側から挟まれるローラ（４）とを貫通する継手ピン（６）が、その両端部をそれぞれ前記一対の内リンクプレート（３，３）の外側に配される外リンクプレート（５，５）に固定されることにより、前記内リンクプレート（３，３）と前記外リンクプレート（５，５）が順次連結されて、１本の環状とされるものであり、
   前記ローラ（４）は、その軸方向の両端部が前記一対のスプロケット（１，１）のそれぞれの歯（１ａ，１ａ）と噛み合う係合部（４ａ，４ａ）となっており、
   さらに、前記ローラ（４）は、前記両係合部（４ａ，４ａ）の間に、前記係合部（４ａ）よりも大径で、前記両スプロケット（１，１）の歯（１ａ，１ａ）同士の間に挟まれるスペーサ部（４ｂ）が形成されていることを特徴とするローラチェーン軸継手。
2. 前記継手ピン（６）が樹脂製である請求項１に記載のローラチェーン軸継手。

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