JP7308626B2 - シールチェーン - Google Patents

Description

本発明は、ローラチェーン等のチェーンに係り、詳しくはピンとブシュとの間の摺動面に潤滑油を保持するシールリングを内プレート及び外プレートの間に挟持したシールチェーンに関する。

従来、シールチェーン１は、図８に示すように、一対の外プレート２の両端部にピン３を圧入しかつ該ピンの両端をカシメ等により抜止め固定した外リンク５と、一対の内プレート６の両端部にブシュ７を圧入固定し、かつ内プレート６の間のブシュ７にローラ９を遊嵌した内リンク１０と、をピン３をブシュ７に嵌挿して交互にかつ無端状に連結したローラチェーンを基本として、ブシュ７の両端部を内プレート６の外側面６ａから一部突出し、該ブシュ突出部７ａを囲むようにして内プレート６と外プレート２との間にシールリング１１を挟持して構成される。

上記シールチェーン１は、ピン３とブシュ７との間に封入した潤滑油をシールリング１１でシールして、ピン３とブシュ７との間の相対移動を滑らかにし、シールチェーン１の屈曲を長期に亘って滑らかに維持する。この際、前記ブシュ突出部７ａにより内プレート６と外プレート２とのクリアランスが規定され、両プレート６，２との間に挟持されるシールリング１１の潰し代が規制され、シールリング１１が過度に圧潰されることにより早期に摩耗し、更には破損することを防止している。

しかし、該シールチェーン１は、シールリング１１が平坦面からなる内プレート６の外側面６ａと、同じく平坦面からなる外プレート２の内側面２ａとの間に挟持されるため、両プレート２，６のクリアランスが広くなり、その分一対の外プレート２，２の間隔が広くなって、該外プレートに固定されるピン３の曲げモーメントが大きくなる。この結果、図８に強調して示してあるが、ピン３が弾性曲げ変形すると共に、外プレートが外側に拡がるように弾性撓み変形することが繰返されて、チェーンの疲労強度を低下すると共に、ピン３が外プレート２から抜け落ちる等によりチェーンの引張り強度も低下する傾向となる。

更に、外プレート２が外側に拡がることにより、外プレート２の長手方向外側においてシールリング１１がブシュ突出部７ａと外プレート２の内側面２ａとの間に噛込み、また外プレート２の長手方向内側においてシールリング１１が過度に圧潰される等のシールリングの潰し代が不安定になると共に、シールリングに不自然な力が作用して、正確なシール機能に支障を来すことがある。これにより、シールチェーンの滑らかな作動を妨げると共に、シールチェーンの寿命を短くする虞がある。

なお、前記ブシュ７は、板状部材を巻き成形して形成されるか、丸棒素材を施削して形成されるか又はパイプ素材を切断して形成される。このため、ブシュ、特にその端面の精度は高くなく、ブシュ突出部７ａの端面によりシールリングを傷付ける場合がある。

従来、外プレートの内面側にピン孔と同芯状の凹部を、外面側に凸部を形成して、前記凹部にブシュ突出部と共にシールリングを収納したシールチェーン（ローラチェーン）が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１８－１７９１２１号公報

前記特許文献１のシールチェーンは、ブシュ突出部及びシールリングを前記凹部に収納するため、外プレートと内プレートとの間隔（クリアランス）を小さくすることができるが、外プレートの剛性を確保するため、外プレートの外面側に、上記凹部に対応する形で凸部を形成しており、その分ピンが長くなっている。該外プレートは、内面側に凹部を外面側に凸部を形成して、重量を増加することなく剛性を確保し、ピンの弾性的な曲りや、それに伴う外プレートの撓みを小さく抑えているとしても、ピンが長くなっている分、ピンの曲げモーメントは大きくなり、前記図８で示した従来のシールチェーンと同様に、ピンに曲げ変形及び外プレートに拡がり方向の撓みを生じる可能性が大きい。

また、外プレートに凹部を形成し、該凹部にシールリング及びブシュ突出部を収納したので、チェーン屈曲に伴うブシュとピンとの間に相対移動のために所定の間隙がある関係で、ピンと一体の外プレートの凹部に収納されたシールリングとブシュ突出部との間に、上記間隙に伴う相対移動を生じる。この結果、シールリングがブシュ突出部先端と外プレートとの間に噛込まれ、シールリングを早期摩耗若しくは破断することがある。

そこで、本発明は、内プレートの外側面にシールリングを収納する凹部を形成し、もって上述した課題を解決したシールチェーンを提供することを目的とするものである。

本発明は、一対の外プレート（２２）の両端部にピン（２３）を固定した外リンク（２５）と、一対の内プレート（２６）の両端部に形成したブシュ孔（３５）にブシュ（２７）を圧入した内リンク（３０）と、を前記ピン（２３）を前記ブシュ（２７）に嵌挿して交互にかつ無端状に連結し、前記ピンと前記ブシュとの間に介在した潤滑油をシールリング（３１）でシールしたシールチェーン（２１）（２１’）において、
前記外プレート（２２）の内側面（２２ａ）は、平坦面からなり、
前記内プレート（２６）の外側面（２６ａ）に、前記ブシュ孔（３５）と同芯状に凹部（３６）（３６’）を形成し、
該凹部に前記シールリング（３１）を収納し、前記外プレートの内側面（２２ａ）と前記内プレートの外側面（２６ａ）との間に所定のクリアランス（Ｃ）を在して前記シールリング（３１）を挟持してなり、
前記ブシュ（２７）は、両端が前記内プレート（２６）の前記外側面（２６ａ）と略面一となるように前記ブシュ孔（３５）に圧入されている、
ことを特徴とするシールチェーンにある。

例えば図１，図３及び図６を参照して、前記凹部（３６）の内径側と前記ブシュ孔（３５）との間を、先端が前記内プレート（２６）の外側面（２６ａ）と面一となる縁部（３７）により区画してなる。

例えば図４，図５を参照して、前記凹部（３６’）は、前記ブシュ孔（３５）に連通してなる。

前記シールリング（３１_１）は、断面Ｘ字状からなる。

前記シールリング（３１_２）は、断面Ｏ字状からなる。

例えば図６を参照して、前記シールリング（３１_１）は、４個のリップ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を有する断面Ｘ字状からなり、前記４個のリップの内の１個のリップ（ａ）が、他のリップ（ｂ，ｃ，ｄ）に比して先端部が円形で幅広であり、前記縁部（３７）の先端部と前記外プレート（２２）の内側面（２２ａ）とに接触してなる。

前記クリアランス（Ｃ）は、前記ピン（２３）の直径の２～５％であり、かつ前記ピン（２３）と前記ブシュ（２７）との間隙（Ｇ）より広く設定されてなる。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本シールチェーンは、内プレートの外側面に凹部を形成し、該凹部にシールリングを収納するだけの単純な構成で足り、コストダウンを図れるものでありながら、外プレートの内側面は、平坦な面であり、かつシールリングは、上記凹部に収納されて内プレートと外プレートとの間のクリアランスは、通常のシールなしチェーンと殆んど変わらない比較的狭い間隙で足りる。これにより、ピンが長くなることはなく、ピンの曲げモーメントが大きくなることを阻止して、ピンの曲げ変形及び外プレートの拡がり撓み変形を低減して、シールチェーンの疲労強度及び引張り強度を向上できる。また、シールリングの潰し代の変化を低減し、上記クリアランスによりシールリングの過度の圧潰を防止して、シールリングのシール機能を長期に亘って保持することができる。

請求項２に係る本発明によると、凹部は、縁部でブシュ孔と区画されるので、凹部、特に縁部による内径側面の精度を向上して、シールリングとの接触精度を高めて、シールリングの摩耗及び破損を低減できる。

請求項３に係る本発明によると、凹部は、ブシュ孔と連通しているので、凹部の成形を容易として生産性を向上し得る。

請求項４に係る本発明によると、シールリングが断面Ｘ字状のＸリングであるので、シール性を向上すると共に、シールによる摩擦抵抗を低減できる。

請求項５に係る本発明によると、シールリングが断面Ｏ字状のＯリングであるので、コストダウンを図ることができる。

請求項６に係る本発明によると、Ｘ字状シールリングの１個のリップを先端部を円形として幅広とし、該１個のリップに縁部先端部と外プレートの内側面との２箇所で接触して、シールリングのシール性を向上することができる。

請求項７に係る本発明によると、前記クリアランスは、ピンの直径の２～５％の狭い間隙で足り、またピンとブシュとの間隙より広いので、内プレートと外プレートとの接触を防止できる。

本発明の実施形態によるシールチェーンを一部断面した平面図。 その外プレートを示す斜視図。 縁部を有する凹部に断面Ｘ字状のシールリングを装着した部分拡大断面図。 ブシュ孔に連通する凹部に断面Ｏ字状のシールリングを装着した部分拡大断面図。 内プレートの凹部がブシュ孔に連通した実施の形態を示す拡大断面図。 内プレートの凹部がブシュ孔との間と縁部で区画された実施の形態を示す拡大断面図。 引張り力が作用している本発明の実施形態によるシールチェーンの一部断面した平面図。 従来のシールチェーンを示す一部断面した平面図。

以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。シールチェーン２１は、図１に示すように、一対の外プレート２２の両端部にピン２３を圧入して連結しかつピンの両端をカシメて抜止した外リンク２５と、一対の内プレート２６の両端部にブシュ２７を圧入固定し、かつブシュ２７にローラ２９を遊嵌した内リンク３０とを交互にかつ無端に連結したローラチェーンが基本となっている。

内プレート２６の外側面２６ａは、平坦面からなり、該外側面２６ａにはブシュ孔３５と同芯状に環状の凹部３６が形成されている。ブシュ２７は、両端が内プレート２６の外側面２６ａと略面一となるように上記ブシュ孔３５に圧入されて固定されている。上記凹部３６は、ブシュ孔３５との間を環状の縁部３７で区画されており、該縁部３７の先端面は、内プレート２６の外側面２６ａと面一となっている。従って、上記凹部３６は、図２に示すように、外径側面３６ａ、内径側面３６ｂ及び底面３６ｃの３面からなり、ブシュ２７及びブシュ孔３５から独立した凹溝となっている。該凹部３６には、図３に示すようにシールリング３１が収納され、該シールリング３１は、内プレート２６と外プレート２２との間に所定潰し代で挟持され、内プレート２６の外側面２６ａと外プレート２２の内側面２２ａとの間は、比較的狭いクリアランスＣをあけて対向している。

シールリング３１は、図３に示すように断面Ｘ字状のＸシールリングでもよいが、これに限らず、断面Ｏ字状のＯシールリング（図４参照）等のどのような形状でもよい。上記内プレート２６と外プレート２２とのクリアランスＣは、シールリング３１の所定潰し代を保持するための僅かな間隔でよいが、ピン２３とブシュ２７との間隔Ｇは、上記内プレート及び外プレートの接触を避けるため、上記クリアランスＣより小さく設定される。上記クリアランスＣは、ピン２３の径の２～５％であることが、ピンの曲げモーメントを低減させてチェーンの強度を保つためにも好ましい。

本シールチェーン２１は、ピン３３とブシュ２７との間にグリース等の潤滑油が注入され、シールリング３１で潤滑油が封入されている。シールチェーン２１は、チェーン走行に従い、外リンク２５と内リンク３０とが屈曲するが、該屈曲に際してピン２３とブシュ２７とが相対移動し、該相対移動は、上記シールリング３１により封入されている潤滑油により滑らかに行なわれる。

本シールチェーン２１は、内プレート２６の外側面２６ａに凹部３６を形成した簡単な構成で足り、コストダウンを図ることができる。また、上記シールチェーン２１は、上記シールリング３１が内プレート２６に形成された凹部３６に収納されているため、内プレート２６と外プレート２２とのクリアランスＣは、僅かな間隔であり、かつ外プレート２２の内側面２２ａは、平坦面からなるため、該外プレート２２は、板形状のままで所定の剛性を有する。従って、ピン２３の軸方向長さは、シールリングのない通常のローラチェーンに比して、上記僅かなクリアランスＣ分だけ長くなるが、その量は極めて少なく、通常のローラチェーンと略同じ長さで足りる。

図７は、図８に示す従来のシールチェーン１と同様な引張り荷重が作用している状態の本実施の形態のシールチェーン２１を示す。本シールチェーン２１は、ピン２３が長くない関係で、図７に示すように、外プレート２２を介してピン２３に作用する曲げモーメントも小さく、ピン２３の曲げ変形は小さく、かつ外プレート２２の拡がり方向の撓み変形は極めて僅かであり、その結果疲労強度及び引張り強度に対して高い耐性を有する。また、外プレート２２の撓み変形も少なく、かつシールリング３１は、凹部３６に収納されて潰し代もクリアランスＣで規制され、適度に圧縮されて変形が促進されることはない。

ついで、図４に沿って一部変更した実施の形態について説明する。本実施の形態は、先の実施の形態に対してシールリング３１を収納する凹部の形状が相違し、他の部分は、同一なので、同一符号を付して説明を省略する。本シールチェーン２１’の凹部３６’は、ブシュ孔３５まで連通しており、従って先の実施の形態であったブシュ孔３５と凹部３６とを区画する縁部３７が存在しない。シールリング３１は、図４では断面Ｏ字状のリング（Ｏリング３１_２）が示されているが、図３に示すような断面Ｘ字状のリング（Ｘリング３１_１）でもよい。

本実施の形態にあっては、内プレート２６に、ブシュ孔３５と同芯状に該ブシュ孔に連通して凹部３６’を形成すればよく、製造が容易で一層のコストダウンを図ることができる。特に、該凹部３６’は、Ｏリング３１_２がブシュ２７と干渉することがなく、相性がよく、該Ｏリング３１_２を用いることにより更なるコストダウンを図ることが可能となる。

上記独立した環状の凹溝からなる凹部３６とブシュ孔３５と連通する凹部３６’との違いを、Ｘシールリング３１_１を適用した場合について図５及び図６に沿って説明する。Ｘシールリング３１_１は、自然状態にあっては、比較的幅広で先端部が円形に近いリップａを中央内径側にして断面十字状からなる（詳しくは特開昭６４－０３０９４６号公報及び特開２００６－３４９０８６号公報参照）。該十字状のリングを、内プレート２６と外プレート２２との間に装着して挟持する際、該十字状リングが中央リップａを中心に回動して断面Ｘ字状のＸシールリング３１_１となって装着される。

図５に示すように、凹部３６’に装着されたＸシールリング３１_１は、中央リップａとブシュ２７との間に所定空間ｅが存在し、該中央リップａは外プレート２２の内側面２２ａのみに接触し、他のリップｂが内側面２２ａ、リップｃ，ｄが凹部３６’の底面３６ｃにそれぞれ接触する。従って、該Ｘシールリング３１_１は、所定クリアランスＣで内プレート２６と外プレート２２との間に挟持された装着状態にあって、所定潰し代による合計４箇所の接触によりシールされる。

図６に示すように、凹部３６にＸシールリング３１_１を装着する際、中央リップａが縁部３７の先端に接触して該Ｘシールリング３１_１を回転し、該中央リップａは、縁部３７の先端部及び外プレート２２の内側面２２ａの２箇所、それも潤滑油を保持するクリアランスＣを比較的幅広の中央リップａが密着して封止する。上記Ｘシールリング３１_１の他のリップｂは内側面２２ａ、リップｃは凹部３６の底面３６ｃ、リップｂは凹部３６の底面３６ｃと縁部３７側の内径側面３６ｂの隅部にそれぞれ接触する。従って、Ｘシールリング３１_１は所定クリアランスＣで内プレート２６と外プレート２２との間に挟持された装着状態にあって、中央リップｂが潤滑油を封止するように密接し、合計５箇所の接触により高い精度で確実にシールする。

なお、上記実施の形態は、ローラチェーンに適用したが、これに限らず、例えばローラのないブシュチェーン等の外のチェーンにも適用可能である。また、上記ピン及び外プレートの変形の低減により、ピンの細径化及びシールチェーンのコンパクト化及び軽量化も可能となる。

２２ 外プレート
２２ａ 内側面
２３ ピン
２５ 外リンク
２６ 内プレート
２６ａ 外側面
２７ ブシュ
２９ ローラ
３１ シールリング
３１_１ Ｘシールリング
３１_２ Ｏシールリング
３５ ブシュ孔
３６，３６’ 凹部
３７ 縁部

Claims (7)

1. 一対の外プレートの両端部にピンを固定した外リンクと、一対の内プレートの両端部に形成したブシュ孔にブシュを圧入した内リンクと、を前記ピンを前記ブシュに嵌挿して交互にかつ無端状に連結し、前記ピンと前記ブシュとの間に介在した潤滑油をシールリングでシールしたシールチェーンにおいて、
   前記外プレートの内側面は、平坦面からなり、
   前記内プレートの外側面に、前記ブシュ孔と同芯状に凹部を形成し、
   該凹部に前記シールリングを収納し、前記外プレートの内側面と前記内プレートの外側面との間に所定のクリアランスを在して前記シールリングを挟持してなり、
   前記ブシュは、両端が前記内プレートの前記外側面と略面一となるように前記ブシュ孔に圧入されている、
   ことを特徴とするシールチェーン。
2. 前記凹部の内径側と前記ブシュ孔との間を、先端が前記内プレートの外側面と面一となる縁部により区画してなる、
   請求項１記載のシールチェーン。
3. 前記凹部は、前記ブシュ孔に連通してなる、
   請求項１記載のシールチェーン。
4. 前記シールリングは、断面Ｘ字状からなる、
   請求項１ないし３のいずれか１項記載のシールチェーン。
5. 前記シールリングは、断面Ｏ字状からなる、
   請求項１ないし３のいずれか１項記載のシールチェーン。
6. 前記シールリングは、４個のリップを有する断面Ｘ字状からなり、前記４個のリップの内の１個のリップが、他のリップに比して先端部が円形で幅広であり、前記縁部の先端部と前記外プレートの内側面とに接触してなる、
   請求項２記載のシールチェーン。
7. 前記クリアランスは、前記ピンの直径の２～５％であり、かつ前記ピンと前記ブシュとの間隙より広く設定されてなる、
   請求項１ないし６のいずれか１項記載のシールチェーン。

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