JPH1067417A - 非丸鋼チェーン、並びにそのための駆動装置及びチェーンホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストが小さく、過度の応力を発生させな
いチェーン駆動装置を提供する。 【解決手段】チェーン駆動装置（１）は、チェーンホイ
ール（２）とチェーン（３）を含んでいる。チェーンを
構成する長円状リンクは、水平リンク（６ｌ）と垂直リ
ンク（６ｓ）とからなる。水平リンク（６ｌ）は、チェ
ーンホイール（２）の平坦支持面によって支持される。
垂直リンク（６ｓ）は、前記歯の間の溝に受容される。
リンクのワイヤ部材の断面は、リンク内側の曲率領域
と、これに隣接する矩形領域とを有する。チェーンホイ
ール（２）を囲むようにガイド（４）が設けられる。ガ
イド（４）にはガイド溝（１７）が形成される。端部部
材（１６）がガイド（４）に連続して設けられる。端部
部材（１６）の間には、ストリッパー（５）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、チェーン、並び
にチェーンのための駆動装置及びチェーンホイールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電気駆動式又は空気駆動式リフト装置や
コンベヤーなどに用いるチェーン駆動装置に対しては、
ポケットホイールや丸鋼チェーンが使用される。このよ
うな使用に適切なポケットホイールが英国特許公開第１
１９８４７３号公報に開示されている。当該公報の図１
から明らかなように、垂直リンク及び水平リンクはいず
れも、チェーンホイールの限られた領域においてのみ支
持されている。すなわち、水平リンクにおいてはそれら
の曲線状端部のみが歯状部材のフランクに支持されてお
り、垂直リンクにおいては、両曲線状端部の間に位置す
る中間部のみが溝のベース部材に支持されている。この
構成では、主に線接触のみが行われるので大きな支持応
力が発生する要因となっている。

【０００３】上述したような大きな支持応力は、ポケッ
トホイールのベース部材が平坦に形成されている場合に
も生ずる。これは、丸鋼リンクが線接触によってのみベ
ース部材に接するからである。その結果、装置が作動す
ると磨耗による溝が形成されてしまう。

【０００４】欧州特許公開第２６９５５７号公報には、
丸鋼チェーン用のチェーンホイールが示されている。し
かしながら、当該欧州特許公開公報にも、上記英国特許
公開公報の場合と同様、ポケットのベース部材を利用し
て水平リンクを支持することは開示されていない。主眼
はむしろ歯状部材のフランクとポケットのベース部材と
の境界領域における凹状領域の加工状態に向けられてお
り、これによって少なくとも１つの小さな平坦支持領域
を構成する。

【０００５】ドイツ特許公開第３９２９１４８号公報
は、チェーン形状の一例を開示している。当該引例発明
の場合には、圧縮下における断面の曲率が内側に位置す
るチェーンリンクの曲率に完全に適合することが要求さ
れる。しかしながら、実際上は当該公報による構成で
は、小さな負荷をかけただけでもチェーンリンクが詰ま
り現象を起こし、深刻な磨耗を起こすことは明らかであ
る。

【０００６】欧州特許公開第５３０９３５号公報に示さ
れた丸鋼チェーン用チェーンホイールの場合には、チェ
ーンホイールの支持面が相対的に軟質の材料で形成され
ており、チェーンリンクが当該支持面の中にほとんど埋
もれてしまう可能性がある。このような軟質性支持面が
早い段階におけるチェーンホイールの磨耗につながるこ
とは言うまでもない。

【０００７】米国特許第４７９２３２３号は、コストを
削減すべくシートメタルで形成されたチェーン駆動装置
用ハウジングを開示している。しかしながら、当該特許
においても、チェーンを安定した態様で、すなわち平坦
な状態で案内することは考慮されていない。

【０００８】周知の解決策は、チェーンリンクが極めて
大きな応力にさらされる結果、かなり深刻な磨耗及び／
又は破損が生ずるという点で共通する。このような欠点
は、装置の寸法を適切な大きさに設計することや、高価
な材料を選択することにより解消することも可能であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、上
述の欠点を解消できるチェーンや、そのための駆動装置
及びチェーンホイールを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
願発明に基づき提供されるチェーンホイールは、約９０
°の角度差で交互に配置される長円状の垂直リンクと水
平リンクとからなるチェーンを使用するためのものであ
る。当該チェーンホイールには、前記水平リンクを支持
するための実質的に平坦な支持面を有するポケットと、
前記水平リンクをその曲線状端部において支持するため
の歯とが設けられている。当該歯は凸状のフランクを有
しており、前記垂直リンクは、当該歯の間の溝に受容さ
れる構成である。そして、前記凸状フランクと前記平坦
支持面とが、互いに境界縁に沿って実質的に直接的に接
することを特徴とする。

【００１１】また、本願発明に基づき提供されるチェー
ンは、使用に際して約９０°の角度差をなして交互に配
置される長円状のリンクからなるチェーンである。前記
リンクを構成するワイヤ部材の断面は、矩形領域と、こ
れに接続するリンク内側の曲率領域とを有している。非
負荷状態及び負荷状態の双方において、前記曲率領域の
半径は、前記リンクの曲線状端部の半径よりも小さいこ
とが好ましい。

【００１２】また、本願発明に基づき提供される駆動装
置は、チェーンホイールの回りを回転するチェーンを含
んでいる。当該駆動装置は、特にリフト装置に用いられ
るものであって、約９０°の角度差をなすように交互に
配置された前記チェーンを構成する長円状のリンクは、
前記チェーンホイールに係合する水平リンクと垂直リン
クとからなる。前記水平リンクは前記チェーンホイール
の実質的に平坦な支持面によって支持されるとともに、
その曲線状端部は凸状フランクを有する歯によって支持
される。前記垂直リンクは、前記歯の間に規定される溝
に受容される。前記チェーンリンクを構成するワイヤ部
材の断面は、リンク内側の曲率領域に隣接する矩形領域
を有している。前記凸状フランクと前記平坦支持面とは
境界縁に沿って実質的に直接に接しており、その結果、
前記水平リンク及び垂直リンクの各表面は、チェーンポ
ケット及び／又は溝の支持面によって実質的に支持さ
れ、各水平リンクにおける曲線状端部の縁部は境界縁ま
で移動可能である。

【００１３】本願発明は、従来の丸鋼チェーンではな
く、いわゆる非丸鋼チェーンを利用する。

【００１４】本願発明によれば、水平リンクをポケット
の支持面の広い領域にわたって面接触状態で支持するこ
とができる。その結果、接触面に加わる圧力は小さくな
る。また、垂直リンクを面接触状態で支持することもで
きる。しかも丸鋼チェーンの場合に必要であるコストの
大きな輪郭フライス盤による溝のベース面加工を行う必
要もない。また、本願発明によれば、チェーンガイドに
加わる力を従来よりも小さくできる。これは、垂直リン
ク及び水平リンクの双方ともが、より適切な状態でチェ
ーンホイールに支持されることによる。歯状部材のフラ
ンク部とポケットの支持面との境界縁が丸みを帯びてい
る従来のチェーンホイールを製造する場合と比較する
と、本願発明のチェーンホイールはコストの面で安く仕
上がる。これは、本願発明のポケット支持面が簡単なエ
ンドミルカッターによって形成できることによる。

【００１５】本願発明のその他の特徴及び利点は、以下
において添付の図面を参照しつつ行う好適な実施例の詳
細な説明によって明らかとなろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜３に示すチェーン用駆動装
置１は、リフト装置等に用いるものであり、チェーンホ
イール２、チェーン３、チェーンガイド４及びストリッ
パー５を具備している。チェーンホイール２の詳細を図
２及び図５〜９に示す。

【００１７】本願発明に係るチェーン３はリンクの断面
形状が非円形である、いわゆる非丸鋼チェーンである。
チェーン３の詳細について図４を参照しつつ説明する。
チェーン３を構成するリンク６の全体的な形状は、従来
の丸鋼チェーンのリンクと同様に長円形である。同図に
示すように、使用の際には、隣接するリンク６どうし
が、チェーン３の長手方向の軸心回りに約９０°の角度
差をもって配置される（図４の実線で表された垂直状態
のリンク及び破線で表された水平状態のリンクを参
照）。図１においては、チェーンホイール２と係合する
垂直状態のリンクは６ｓで、水平状態のリンクは６ｌで
示す。

【００１８】チェーンリンク６を構成するワイヤ部材の
断面は略矩形領域と、これに隣接する曲率領域からなっ
ている。曲率領域とは円の一部と同じ形状を有する領域
のことであり、リンク６の内側に形成する。曲率領域は
好ましくは半円形である。リンク６は、半円状の２つの
曲線状端部６’とこれに隣接する直線状連結部６”とか
らなる。好ましくは、チェーン３のピッチはリンクを構
成するワイヤの強度すなわち太さの３倍である。チェー
ン３は、好ましくは熱処理したスチールなどから形成す
る。

【００１９】既に述べたように、隣接する２つのリンク
６は、使用時において互いに９０°の角度差を有する状
態に位置づけられ、各リンクの曲線状端部６’の内側に
位置する曲面を介して互いに接する。理論的にはこのと
きの接触は線接触である。しかしながら、負荷をかけた
際に、これらリンクの接触部分に大きな応力が発生しな
いようにするため、上記内側曲面は、当該曲面が曲線状
端部６’の曲率半径に対して適切な形態となるように構
成される。すなわち、チェーン３に負荷がかかると曲線
状端部６’の曲率半径は減少するが、このとき上記内側
曲面の半径が曲線状端部６’の曲率半径よりも大きくな
らないように構成しておく必要がある。より具体的に
は、図９及び１０に示すように、内側曲面の半径Ｒが曲
線状端部６’の半径Ｒ１よりも小さくなるように構成す
る。これは負荷をかけた場合のみならず、無負荷状態に
おいても当てはまる。なお、リンクを構成するワイヤ部
材の「曲面」なる語は、当該曲面の横切り断面が滑らか
な曲線である場合ばかりではなく、複数の線分からなる
多角形状輪郭を有する場合も含んでいる。

【００２０】図１０に示すように、本願発明に基づく好
適な実施例においては、上記内側曲面の半径Ｒは前記矩
形領域の側面寸法の半分に実質的に等しい。すなわち、
ｂ／２＝Ｒである。また、矩形領域の底面から円形領域
の頂点までの寸法をａとすると、ａ＝ｂである。

【００２１】本願発明に基づくチェーンホイール２は、
いわゆるポケットチェーンホイールである。すなわち、
当該チェーンホイールはポケット７を含んでいる。この
ポケットは、リンク６の長円形状に適合するように構成
されており、実質的に平坦な支持面８（ポケットベー
ス）を含んでいる。ポケット７の長手方向中央には凹部
９が形成されており、必要に応じて、チェーンリンク６
における連結部６”の周囲に形成される溶着ビード（図
示せず）を受容する機能をはたす。その結果、溶着ビー
ドが形成された場合であっても、リンク６は支持面８に
対して面接触することが可能である。

【００２２】チェーンホイール２のポケット７は、その
両側に設けられた歯１０によって規定される。一対の歯
１０は溝１１をはさんで互いに離間している。この間に
垂直リンク６ｓが受容される。図示した実施例に係るチ
ェーンホイール２は５角形であって、一対の歯１０を５
組と、ポケットを５つを含んでいる。しかしながら、チ
ェーンホイールにこれよりも多くの、あるいは少ない歯
１０を設けてもよいことは明らかである。

【００２３】図５及び６に示すように、歯１０に形成さ
れた凸状のフランク１２は、丸みを帯びた領域、例えば
凹状の中間領域などを介さずに、直接に平坦支持面８に
接続している。その結果、図６に示すような明確な境界
縁１３が形成されている。前記垂直リンクを受容するた
めの溝１１における、好ましくは平坦なベース面１４に
は陥凹部１５が形成されている。この陥凹部も凹部９と
同じ目的で設けられている。すなわち、この陥凹部に垂
直リンク６ｓの溶着ビード（図示せず）を受容させて、
当該リンクが前記溝のベース面１４に平坦に支持される
ようにするためである。垂直リンク６ｓを前記溝のベー
ス面１４に支持することは、チェーン駆動装置及び／又
はホイールの機能にとって極めて重要なことである。こ
れにより回転動作中における水平リンクが、垂直リンク
によって支持されるからである。上述の構成をとらない
場合には、水平リンクがチェーンホイールに係合すると
きに当該リンクの縁部が支持面８にくい込んでしまう。

【００２４】図１から明らかなように、本願発明によれ
ば、水平リンク６ｌ及び垂直リンク６ｓの双方が面接触
状態で支持される。すなわち、水平リング６ｌにおいて
は、その側面の大部分がポケット７の支持面８によって
支持され、垂直リンク６ｓにおいては、内側に位置して
支持される連結部の外側面が前記溝のベース面１４に対
して平坦に支持されるのである。

【００２５】図１〜３に示すチェーン用駆動装置１にお
いて、チェーンガイド４は１８０°の回転範囲にわたっ
てチェーンホイール２を囲んでいる。そしてこの範囲に
連続し、且つその接線方向に延びるように、互いに平行
な端部部材１６が設けられている。このチェーンガイド
４においては、ガイド溝１７は矩形の断面を有してい
る。この断面形状はリンクの外側形状に適するものであ
る。当該溝の中を回転移動する垂直リンク６ｓは、外方
に位置する連結部６”及び曲線状端部６’の一部を介し
て支持される。

【００２６】ストリッパー５は周知の態様でチェーンホ
イール２の溝１１の内部まで延びるストリッピングノー
ズ１９を備えており、当該ストリッピングノーズはチェ
ーン３と係合しないチェーンホイール２の領域を実質的
にカバーしている。

【００２７】図１において負荷を加える方向は矢印Ｌで
示されている。負荷をかけた状態において、水平リンク
６ｌは、その曲線状端部の縁（図１における左側）を前
記歯のフランク１２と支持面８との間の境界縁１３に接
する状態で支持される。もう１つの曲線状端部の縁（同
図の右側）は、境界縁１３からわずかに離間した状態に
位置している。

【００２８】本願発明によれば、チェーン及びチェーン
用駆動装置の外寸法が従来のものと同じであっても、チ
ェーンに加わる支持応力は小さくなるので、信頼性の向
上が保証される。さらに、従来と同レベルの信頼性を維
持しつつ、上記寸法をより小さくすることも、材料に課
される条件を緩めることも可能である。

【００２９】チェーンガイド４やストリッパー５と同様
に、熱処理済みのスチールでチェーンホイール２を形成
してもよい。また、これと同程度の強度を有する、ある
いはさらに補強された合成材料を使用してもよい。本願
発明に基づくスチール製チェーンホイールを加工する場
合、特に平坦なポケット支持面を形成するに際し、市販
のエンドミルカッターＳ（図８参照）を利用することが
できる。従来のチェーンホイールにおけるポケット支持
面を形成する場合には、その断面が丸鋼チェーンのリン
クに適合するように、輪郭フライス盤を用いた加工を行
っていた。しかしながら、本願発明の場合には、このよ
うなコスト高の工作方法を用いる必要がないので有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、図３のＩ−Ｉ線に沿って見た場合の、
本願発明に基づくチェーン駆動装置の断面図である。

【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た場合
の断面図である。

【図３】図３は、チェーンがない状態における、図１の
ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た場合の断面図である。

【図４】図４は、非丸鋼チェーンの部分的断面図であ
る。

【図５】図５は図１と同じチェーンホイールの中心角９
０°分を示す図である。

【図６】図６は、図５の矢印ＶＩ方向に見た状態を示す
図である。

【図７】図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た
場合の断面図である。

【図８】図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って
見た場合の断面図である。

【図９】図９は、図１の拡大部分図である。

【図１０】図１０は、図４の拡大部分図である。

【符号の説明】

１ チェーン駆動装置 ２ チェーンホイール ３ チェーン ５ ストリッパー ６ リンク ６’ 曲線状端部 ６” 直線連結部 ６ｌ 水平リンク ６ｓ 垂直リンク ７ ポケット ８ 支持面 １０ 歯 １１ 溝 １２ フランク １３ 境界縁 １４ ベース面 １６ 端部部材 １７ ガイド溝 １８ ガイド溝 Ｒ 半径 Ｒ１ 半径

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 約９０°の角度差で交互に配置される長
   円状の垂直リンク（６ｓ）及び水平リンク（６ｌ）から
   なるチェーン（３）用のチェーンホイール（２）であっ
   て、前記水平リンク（６ｌ）を支持するための実質的に
   平坦な支持面（８）を有するポケット（７）と、前記水
   平リンクをその曲線状端部（６’）において支持するた
   めの歯（１０）と、が設けられており、歯（１０）は凸
   状のフランク（１２）を有しており、前記垂直リンク
   （６ｓ）は前記歯の間の溝（１１）に受容される構成に
   おいて、前記凸状フランク（１２）と前記平坦支持面
   （８）とが互いに境界縁（１３）に沿って実質的に直接
   的に接していることを特徴とするチェーンホイール。
2. 【請求項２】 前記溝（１１）のベース面（１４）は実
   質的に平坦である、請求項１に記載のチェーンホイー
   ル。
3. 【請求項３】 ポケットチェーンホイールに対して使用
   する際に約９０°の角度差をなして交互に配置される長
   円状のリンク（６）からなるチェーン駆動装置用チェー
   ン（３）であって、前記リンク（６）を構成するワイヤ
   部材の断面は、矩形領域と、これに隣接するリンク内側
   の曲率領域とを有しており、非負荷状態及び負荷状態の
   双方において、前記曲率領域の半径（Ｒ）は、前記リン
   クの曲線状端部（６’）の半径（Ｒ１）よりも小さいこ
   とを特徴とするチェーン。
4. 【請求項４】 前記曲率領域の半径（Ｒ）は、前記矩形
   領域の長手側面の長さ（ｂ）の半分に実質的に等しい、
   請求項３に記載のチェーン。
5. 【請求項５】 前記曲率領域は円の一部である、請求項
   ３又は４に記載のチェーン。
6. 【請求項６】 前記チェーンリンクは前記曲線状端部
   （６’）に隣接する直線状連結部（６”）を有してい
   る、請求項３〜５のいずれかに記載のチェーン。
7. 【請求項７】 ピッチとワイヤ強度との比は約３：１で
   ある、請求項３〜６のいずれかに記載のチェーン。
8. 【請求項８】 チェーンホイール（２）の回りを回転す
   るチェーン（３）を具備するチェーン駆動装置（１）で
   あって、約９０°の角度差をなすように交互に配置され
   た前記チェーンを構成する長円状のリンク（６）は、前
   記チェーンホイールに係合する水平リンク（６ｌ）と垂
   直リンク（６ｓ）とからなり、前記水平リンク（６ｌ）
   は前記チェーンホイールの実質的に平坦な支持面（８）
   によって支持されるとともに、その曲線状端部（６’）
   は凸状フランク（１２）を有する歯（１０）によって支
   持されており、前記垂直リンク（６ｓ）は、前記歯の間
   の溝（１１）に受容される構成において、前記チェーン
   リンク（６）を構成するワイヤ部材の断面は、リンク内
   側の曲率領域に隣接する矩形領域を有しており、前記凸
   状フランク（１２）と前記平坦支持面（８）とは境界縁
   （１３）に沿って実質的に直接に接しており、その結
   果、前記水平リンク（６ｌ）及び垂直リンク（６ｓ）の
   各表面は、チェーンポケット（７）及び／又は溝（１
   １）の支持面（８、１４）によって実質的に支持され、
   各水平リンク（６ｌ）における曲線状端部（６’）の縁
   部が境界縁（１３）まで到達可能である、チェーン駆動
   装置。
9. 【請求項９】 非負荷状態及び負荷状態の双方におい
   て、前記曲率領域の半径（Ｒ）は前記リンク（６）の曲
   線状端部（６’）の半径（Ｒ１）よりも小さいことを特
   徴とする、請求項８に記載の駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記曲率領域の半径（Ｒ）が実質的に
    前記矩形領域の長手側面の長さ（ｂ）の半分である、請
    求項８又は９に記載の駆動装置。
11. 【請求項１１】 前記チェーンホイール（２）は、当該
    チェーンホイールを少なくとも所定の回転角度範囲にお
    いて囲むガイド（４）に対して配置されており、当該ガ
    イド（４）には前記垂直リンク（６ｓ）の外側部分を支
    持するためのガイド溝（１７）が形成されており、この
    ガイド溝の断面形状は矩形であることを特徴とする、請
    求項１０に記載の駆動装置。
12. 【請求項１２】 前記ガイド（４）及びガイド溝（１
    ７）が前記回転角度範囲以外の部分において接線方向に
    延びる端部部材（１６）に連続的につながっていること
    を特徴とする、請求項１１に記載の駆動装置。
13. 【請求項１３】 前記端部部材（１６）の間には、ガイ
    ド溝（１８）を有するストリッパー（５）が設けられて
    おり、当該ガイド溝の断面形状は、前記垂直リンク及び
    水平リンクの内側輪郭に適合するように構成されている
    ことを特徴とする、請求項１２に記載の駆動装置。