KR20110135808A - 체인 전동 장치 - Google Patents

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KR20110135808A
KR20110135808A KR1020110051451A KR20110051451A KR20110135808A KR 20110135808 A KR20110135808 A KR 20110135808A KR 1020110051451 A KR1020110051451 A KR 1020110051451A KR 20110051451 A KR20110051451 A KR 20110051451A KR 20110135808 A KR20110135808 A KR 20110135808A
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마코토 후지와라
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가부시기가이샤쯔바기모도체인
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Abstract

체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감함과 동시에, 고부하, 고속도에서 구동해도 충격이나 타격음이 증가하지 않고, 체인이나 스프로킷의 진동, 파손, 마모 등을 저감하고, 또한, 내구성을 향상하는 체인 전동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결 수단은, 체인(130)의 핀(134)과 동축으로 회전 가능하게 지지된 가이드 롤러(135)가 스프로킷(110)의 톱니(111)의 측방에 구비된 가이드 레일(101)에 따른 궤도에서 감겨 걸렸을 때에, 스프로킷(110)의 톱니 바닥(112)이, 핀, 부시 혹은 롤러(131)와 접촉하지 않는 것이다.

Description

체인 전동 장치{CHAIN TRANSMISSION MECHANISM}
본 발명은, 복수의 링크 플레이트를 핀에 의해 번갈아 연결하여 이루어진 체인과, 상기 체인의 핀, 부시(bush) 혹은 롤러와 맞물리는 복수의 톱니를 구비하는 스프로킷(sprocket)을 구비한 체인 전동(傳動) 장치에 관한 것으로, 특히 체인 컨베이어 등의 반송(搬送) 설비에 사용하는 것에 바람직한 체인 전동 장치에 관한 것이다.
종래, 도 8에서 도시한 것처럼, 체인(530)을 구동스프로킷(510) 및 종동스프로킷(520)의 적어도 2개의 스프로킷에 연결하여 동력을 전달하는 체인 전동 장치(500)가 널리 사용되었으며, 어느 용도에 있어서나 소음 레벨을 저감하는 것이 바람직하다.
특히, 도 9에서 도시한 것처럼, 체인(530)이 구동스프로킷(510)(종동스프로킷(520)도 같음)에 맞물릴 때에 발생하는, 핀, 부시 혹은 롤러(531)와 스프로킷(510)의 톱니(511)와의 접촉에 의한 타격음은, 소음의 큰 요인이 되어, 이를 저감하는 것이 체인 전동 장치의 과제가 되어 왔다.
또한, 핀, 부시 혹은 롤러와 스프로킷의 톱니와의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이 진동의 요인이 되는 것 이외에, 체인이나 스프로킷의 파손이나 마모의 요인이 되어 체인 전동 장치의 내구성을 저하시키는 등의 문제도 있었다.
핀, 부시 혹은 롤러(531)가, 스프로킷(510)의 톱니(511)의 경사면(513)과 접촉할 때에는, 접촉 각도가 작아지는 형상으로 설계함으로써 충격이나 타격음을 억제할 수 있지만, 톱니 바닥(512)과 접촉할 때의 접촉 각도는 커서, 충격이나 타격음을 억제하는 것이 곤란했다.
이와 같은 체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감하고, 내구성을 향상시키기 위해서는, 부하나 속도에 제한을 둘 필요가 있었다.
또한, 스프로킷의 양측면에 외주면이 체인의 링크플레이트와 접촉하는 탄성 부재로 이루어진 쿠션링을 구비하고, 체인의 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 톱니와 접촉하기 직전에 링크플레이트가 쿠션링의 외주면과 접촉하도록 해서 맞물릴 때의 충격이나 타격음을 경감한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본특허공표 2002-523698호 명세서(전 페이지, 전 도면)
공지된 스프로킷의 쿠션링은, 체인을 연결하여 회전할 때에, 체인의 각 링크플레이트와의 접촉에 의한 압축 변형과, 접촉 이탈에 의한 압축 변형으로부터의 해방 복귀를 반복하기 때문에, 쿠션링의 변형이 반복하여 발생하고, 국소적인 열화가 발생하기 쉬워짐과 동시에, 균열 등이 발생하여 그 균열이 적용되는 체인 전동 장치에 중대한 악영향을 미치는 문제가 있었다.
또한, 고부하로 고속으로 회전했을 때에는, 큰 변형이 고속으로 반복해서 발생하여 열화가 심하고, 또한 균열 등의 발생도 매우 일어나기 쉬워, 체인 전동 장치의 내구성 측면에서, 지속적인 부하나 속도에 제한을 둘 필요가 있다는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 즉, 본 발명의 목적은, 체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감함과 동시에, 고부하, 고속도로 구동해도 충격이나 타격음이 증가하지 않고, 체인이나 스프로킷의 진동, 파손, 마모 등을 저감하고, 또한, 내구성을 향상시키는 체인 전동 장치를 제공하는 것이다.
본 청구항 1에 관련된 발명은, 복수의 링크플레이트를 핀에 의해 번갈아 연결하여 이루어진 체인과, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 맞물리는 복수의 톱니를 구비하는 적어도 1개의 스프로킷을 구비한 체인 전동 장치에 있어서, 상기 체인이, 상기 핀과 동축으로 회전 가능하게 지지된 가이드 롤러를 구비하고, 상기 스프로킷의 톱니의 측방에, 상기 가이드 롤러와 접촉하여 상기 체인의 궤도를 규제하는 가이드 레일을 구비하고, 상기 스프로킷의 톱니 바닥이, 상기 가이드 레일에 따른 궤도에서 체인이 스프로킷에 감겨 걸렸을 때에, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 접촉하지 않는 형상으로 형성됨으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.
본 청구항 2에 관련된 발명은, 청구항 1에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 가이드 레일이, 체인의 당김(tension) 구간에 연속하여 연장되도록 구비됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 3에 관련된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 가이드 레일에 따른 궤도의 상기 스프로킷의 복수의 톱니의 피치(pitch)가, 상기 체인의 핀의 피치보다 짧게 설정됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 4에 관련된 발명은, 청구항 3에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 가이드 레일을 따라 주행할 때의 상기 체인의 피치 원의 원주가, 상기 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 큰 직경을 구비하고, 적어도 상기 체인이 상기 스프로킷에 맞물리는 구간에서, 상기 가이드 레일을 따라 주행할 때의 상기 체인의 피치 원의 원주가, 상기 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 중심측에는 위치하지 않도록 설정됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 5에 관련된 발명은, 청구항 1에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 2열 구비하고, 상기 2열의 링크플레이트 열의 내측의 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 톱니와 맞물리고, 상기 가이드 롤러가, 상기 2열의 링크플레이트 열의 각각의 외측에 구비됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 6에 관련된 발명은, 청구항 1에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 4열 구비하고, 상기 4열의 링크플레이트 열의 중앙 2열의 내측의 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 톱니와 맞물리고, 상기 가이드 롤러가, 상기 4열의 링크플레이트 열의 각각의 외측 2열의 링크플레이트 열의 내측에 구비됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 7에 관련된 발명은, 청구항 1에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 2열 구비하고, 상기 가이드 롤러가, 상기 2열의 링크플레이트 열의 내측에 구비되고 상기 2열의 링크플레이트 열의 각각의 외측에 핀, 부시 혹은 롤러가 구비되고, 상기 스프로킷의 톱니가, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러에 대응하여 폭 방향으로 2열 구비됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
청구항 8에 관련된 발명은, 청구항 1에 기재된 체인 전동 장치의 구성에 더하여, 상기 가이드 레일이, 체인의 리턴(return) 구간에 구비됨으로써, 상기 과제를 더욱 해결하는 것이다.
본 청구항 1에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 복수의 링크플레이트를 핀에 의해 번갈아 연결하여 이루어진 체인과, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 맞물리는 복수의 톱니를 구비하는 적어도 1개의 스프로킷을 구비한 체인 전동 장치에 있어서, 체인이 핀과 동축으로 회전 가능하게 지지된 가이드 롤러를 구비하고, 스프로킷의 톱니의 측방에, 가이드 롤러와 접촉하여 상기 체인의 궤도를 규제하는 가이드 레일을 구비하고, 스프로킷의 톱니 바닥이, 가이드 레일을 따른 궤도에서 체인이 스프로킷에 감겨 걸렸을 때에, 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 접촉하지 않는 형상으로 형성됨으로써, 체인이 스프로킷에 감겨 걸릴 때에, 체인의 핀, 부시 혹은 롤러는 적은 접촉 각도의 톱니의 경사면과만 접촉하고, 큰 접촉 각도의 톱니 바닥에는 접촉하지 않기 때문에, 접촉시의 충격이나 타격음을 경감할 수 있다.
또한, 고부하, 고속도에서 구동해도 충격이나 타격음이 증가하지 않고, 상기 충격에 의한 체인이나 스프로킷의 진동, 파손, 마찰 등이 저감되어, 체인 전동 장치 전체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 반송물의 중량을 지탱하기 위한 롤러를 구비한 체인 컨베이어 등에 사용될 경우는, 상기 롤러를 본 발명의 가이드 롤러로 하는 것이 가능하기 때문에, 체인에 새로운 구성을 부가할 필요가 없다.
본 청구항 2에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 청구항 1에 관련된 체인 전동 장치가 이루는 효과에 더하여, 가이드 레일이, 체인의 당김 구간에 연속하여 연장되도록 구비됨으로써, 가이드 롤러가 당김 구간부터 연속하여 가이드 레일을 굴러서 움직인 상태에서, 체인이 스프로킷에 감겨 걸렸기 때문에, 체인이 스프로킷에 감겨 걸릴 때에, 가이드 롤러와 가이드 레일이 충돌하여 충격이나 타격음을 발생시키지 않고, 더욱 효과적으로 체인과의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감할 수 있다.
또한, 체인 컨베이어 등에 사용되는 경우는, 당김 구간의 가이드 레일을, 반송물의 중량을 지탱하기 위해 롤러가 굴러서 움직이는 레일로 할 수 있어, 새로운 구성을 부가할 필요가 없다.
본 청구항 3에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 청구항 1 또는 청구항 2에 관련된 체인 전동 장치가 이루는 효과에 더하여, 가이드 레일에 따른 궤도에서 스프로킷의 복수의 톱니의 피치가, 체인의 핀의 피치보다 짧게 설정되는 것, 즉 체인이 가이드 레일을 따른 궤도를 주행할 때의 피치 원 직경이, 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원 직경 보다 큼으로써, 체인이 스프로킷과 맞물리는 구간에서 체인의 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 외주 방향으로 이동하지 않기 때문에, 가이드 롤러가 가이드 레일로부터 이탈하지 않고, 이탈·재접촉에 의한 충격이나 타격음의 발생을 억제할 수 있어, 체인 전동 장치 전체의 진동, 파손, 마모 등이 더욱 경감되어 내구성을 향상할 수 있다.
본 청구항 4에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 청구항 3에 관련된 체인 전동 장치가 이루는 효과에 더하여, 가이드 레일을 따라 주행할 때의 체인의 피치 원의 원주가, 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 큰 직경을 구비하고, 적어도 체인이 스프로킷에 맞물리는 구간에 있어서, 가이드 레일을 따라 주행할 때의 체인의 피치 원의 원주가, 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 중심측에는 위치하지 않도록 설정됨으로써, 체인이 스프로킷에 맞물리는 구간에 있어서, 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 스프로킷의 톱니와의 접촉점을 확실히 톱니 바닥으로부터 떨어진 위치에 유지하는 것이 가능하기 때문에, 접촉시의 충격이나 타격음을 더욱 경감할 수 있다.
본 청구항 5 내지 청구항 7에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 청구항 1에 관련된 체인 전동 장치가 이루는 효과에 더하여, 부하, 속도에 따른 다양한 용도에 사용 가능해지고, 특히 체인 컨베이어 등에 사용할 때에, 고부하, 고속도에서 구동해도 충격이나 타격음의 발생을 억제할 수 있어, 체인 전동 장치 전체의 진동, 파손, 마모 등이 더욱 저감되어 내구성을 향상할 수 있다.
본 청구항 8에 관련된 발명인 체인 전동 장치는, 청구항 1에 관련된 체인 전동 장치가 이루는 효과에 더하여, 가이드 레일이, 체인의 리턴 구간에 구비됨으로써 체인의 느슨함이 발생하기 쉬운 리턴 구간에서 가이드 레일에 의해 체인의 궤도를 규제할 수 있기 때문에, 리턴 구간에서의 체인의 흔들림을 방지할 수 있고, 나아가 체인 전동 장치 전체의 진동, 파손, 마모 등이 저감되어 내구성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 체인 전동 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A단면도이다.
도 3은 도 1의 체인 전동 장치의 일부 확대 설명도이다.
도 4는 도 1의 체인 전동 장치의 피치 원의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예인 체인 전동 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예인 체인 전동 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 체인 전동 장치의 가이드 레일의 다른 배치열의 측면도이다
도 8은 종래의 체인 전동 장치의 측면도이다.
도 9는 종래의 체인 전동 장치의 일부 확대 설명도이다.
본 발명은, 복수의 링크플레이트를 핀에 의해 번갈아 연결하여 이루어진 체인과, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 맞물리는 복수의 톱니를 구비하는 적어도 1개의 스프로킷을 구비한 체인 전동 장치에 있어서, 체인이, 핀과 동축으로 회전 가능하게 지지된 가이드 롤러를 구비하고, 스프로킷의 톱니의 측방에, 가이드 롤러와 접촉하여 체인의 궤도를 규제하는 가이드 레일을 구비하고, 스프로킷의 톱니 바닥이, 가이드 레일을 따른 궤도에서 체인이 스프로킷에 감겨 걸렸을 때에, 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 접촉하지 않는 형상으로 형성되어, 체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감함과 동시에, 고부하, 고속도에서 구동해도 충격이나 타격음이 증가하지 않고, 체인이나 스프로킷의 진동, 파손, 마모 등을 저감하고, 또한, 내구성을 향상하는 효과를 이루는 것이라면, 그 구체적인 실시 형태는 어떠한 것이어도 상관없다.
즉, 본 발명의 체인은, 롤러 체인 혹은 부시 체인 등의, 스프로킷의 톱니에 롤러 혹은 부시와 같은 등간격으로 구비된 원통형의 부재가 결합하여 동력 전달되는 어떠한 체인, 혹은, 체인과 유사한 부재여도 된다.
또한, 체인 컨베이어 등의 체인의 주행 구동력만을 필요로 하는 용도에 있어서는, 구동 스프로킷만을 구비하고, 다른 체인의 주행 궤도를 모두 가이드 레일에 의해 규제해도 된다.
또한, 스프로킷의 톱니 형태는, 체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감하는 것이라면, 어떠한 형상이어도 되고, 예를 들면, 인벌류트(involute) 톱니 모양과 같이, 톱니면의 경사가 매끄럽게 변화하는 것이어도 된다.
본 발명의 제 1 실시예인 체인 전동 장치(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 것처럼, 체인(130)이, 각각 주면(周面)에 복수의 톱니(111,121)를 구비하는 구동 스프로킷(110)과 종동스프로킷(120)에 걸려 회전되고, 구동스프로킷(110), 종동스프로킷(120) 및 체인(130)의 당김 측, 리턴 측의 주행 구간의 양 측면에 가이드 레일(101)이 구비되어 구성되어 있다.
체인(130)은, 도 2에 도시한 것처럼, 내부 링크플레이트(132) 및 외부 링크플레이트(133)로 이루어진 링크플레이트 열(137)을 2열 구비하고, 2열의 링크플레이트 열(137)은 각각, 핀(134)에 의해 내부 링크플레이트(132) 및 외부 링크플레이트(133)가 번갈아 굴곡 가능하게 연결되어 있다.
상기 2열의 링크플레이트 열(137)의 내측에는 롤러(131)가 회전 가능하게 구비되어, 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 톱니(111, 121)와 맞물리도록 구성되어 있다.
또한, 2열의 링클플레이트 열(137)의 양 외측에는, 가이드 롤러(135)가 핀(134)에 회전 가능하게 구비되고, 상기 가이드 롤러(135)는 구동스프로킷(110)의 톱니(111), 종동스프로킷(120)의 톱니(121) 및 체인(130)의 당김 측, 리턴 측의 주행 구간의 양 측방에 구비된 가이드 레일(101) 위를 굴러서 움직이도록 구성되어 있다.
이 체인(130)은, 구동스프로킷(110) 혹은 종동스프로킷(120)에 감겨 걸렸을 때, 도 2 도 3에 도시된 것처럼, 가이드 레일(101) 위를 가이드 롤러(135)가 굴러서 움직임으로써 궤도가 규제된다.
구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 톱니(111,121)의 톱니 바닥(112,122)은, 상기 체인(130)이 가이드 롤러(135)에 의해서 궤도가 규제되는 상태에서는 체인(130)의 롤러(131)와는 접촉하지 않는 형상으로 형성된다.
이로써, 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 감겨 걸릴 때에, 체인(130)의 롤러(131)는 톱니(111, 121)의 경사면(113, 123)에 대해서 작은 각도로 거의 충격 없이 접촉 개시하고, 큰 접촉 각도가 되는 톱니 바닥(112, 122)에는 접촉하지 않기 때문에, 접촉시의 충격이나 타격음을 경감할 수 있다.
가이드 레일(101)은, 도 1에 도시한 것처럼, 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 사이의 체인(130)의 당김 구간과 연속되기 때문에, 체인이 스프로킷에 감겨 걸릴 때에, 가이드 롤러(135)와 가이드 레일(101)이 충돌하여 충격이나 타격음을 발생하는 것이 방지됨과 동시에, 체인 컨베이어 등에 사용될 경우, 해당 당김 구간에 구비된 가이드 레일(101) 위를 가이드 롤러(135)가 굴러서 움직임으로써 반송물의 중량을 지탱할 수 있다.
또한, 체인(130)이 가이드 레일(101)을 따른 궤도를 따라 주행하는 위치에서의 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 복수의 톱니(111, 121)의 피치가, 체인(130)의 핀(134)의 피치보다 짧게 설정되어 있다.
즉, 도 4에 도시한 것처럼, 체인(130)이 가이드 레일(101)을 따른 궤도를 주행할 때의 피치 원의 원주 Pg의 직경이, 가이드 레일(101)이 없는 상태에서 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 결합한 경우의 체인(130)의 피치 원의 원주 P의 직경보다 크도록 설정되어 있다.
이로써, 체인(130)이 구동 스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)과 맞물리는 구간에서 롤러(131)가 외주 방향으로 이동하지 않기 때문에, 가이드 롤러(135)가 가이드 레일(101)로부터 이탈하지 않고,이탈·재접촉에 의한 충격이나 타격음의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 것처럼, 체인(130)이 가이드 레일(101)을 따라서 주행할 때의 체인(130)의 피치 원의 원주 Pg의 중심 Cg는, 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 중심 C에서 편심된 위치에 설정되어, 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 맞물리는 구간(도시한 스프로킷의 우측 반원)에 있어서, 가이드 레일(101)을 따라서 주행할 때의 체인(130)의 피치 원의 원주 Pg가, 가이드 레일(101)이 없는 상태에서 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 결합한 경우의 체인(130)의 피치 원의 원주 P보다 중심측에는 위치하지 않도록 설정되어 있다.
본 실시예에서는, 가이드 레일(101)을 따라서 주행할 때의 체인(130)의 피치원의 원주 Pg는, 가이드 레일(101)이 없는 상태에서 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 결합한 경우의 체인(130)의 피치 원의 원주 P와, 체인(130)의 당김 구간의 맞물림 개시 혹은 종료점의 근방(도 4에서는 상측의 점)에서 접하고, 그 밖의 구간에서는 가이드 레일(101)을 따라서 주행할 때의 체인(130)의 피치 원의 원주 Pg가 항상 외측에 위치하도록 설정되어 있다.
이로써, 체인(130)이 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)에 맞물리는 구간에 있어서, 체인(130)의 롤러(131)와 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 톱니(111, 121)와의 접촉점을 확실하게 톱니 바닥으로부터 떨어진 위치에 유지하는 것이 가능하기 때문에, 접촉시의 충격이나 타격음을 더욱 경감할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 2열의 링크플레이트 열(137)의 양 외측에 구비된 가이드 롤러(135)가, 각각 플랜지(flange)(136)를 구비하여, 체인(130)의 폭 방향의 이동도 규제되기 때문에, 내부 링크플레이트(132)가 구동스프로킷(110) 및 종동스프로킷(120)의 톱니(111, 121)에 접촉하여 충격이나 타격음을 발생시키는 것도 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예인 체인 전동 장치(200)는, 제 1 실시예와 체인(230)만 다르고, 다른 구성은 같다.
체인(230)은, 도 5에 도시한 것처럼, 내부 링크플레이트(232) 및 외부 링크플레이트(233)로 이루어진 링크플레이트 열(237)을 4열 구비하고, 4열의 링크플레이트 열(237)은 각각, 핀(234)에 의해 내부 링크플레이트(232) 및 외부 링크플레이트(233)가 번갈아 굴곡 가능하게 연결되어 있다.
상기 4열의 링크플레이트 열(237)의 중앙 2열의 링크플레이트 열(237)의 내측에는 롤러(231)가 회전 가능하게 구비되어, 구동스프로킷(210) 및 종동스프로킷(220)의 톱니(211, 221)와 맞물리도록 구성되어 있다.
또한, 4열의 링크플레이트 열(237)의 각각의 외측 2열의 링크플레이트 열(237)의 내측에는, 가이드 롤러(235)가 핀(234)에 회전 가능하게 구비되고, 상기 가이드 롤러(235)는 구동스프로킷(210)의 톱니(211), 종동스프로킷(220)의 톱니(221) 및 체인(230)의 당김 측, 리턴 측의 주행 구간의 양 측방에 구비된 가이드 레일(201) 위를 굴러서 움직이도록 구성되어 있다.
체인(230)이 4열의 링크플레이트 열(237)을 구비함으로써, 제 1 실시예의 작용에 더하여, 체인(230)의 인장(引張) 강도가 향상하고, 보다 고부하여도 고속으로 구동할 수 있다.
또한, 링크플레이트 열(237)을 더욱 복수 병렬로 연결하여 체인(230)의 인장 강도를 더욱 향상시켜도 된다.
다음은, 본 발명의 제 3 실시예인 체인 전동 장치(300)에 대해서 설명한다.
본 발명의 제 3 실시예인 체인 전동 장치(300)의 체인(330)은, 도 6에 도시한 것처럼, 내부 링크플레이트(332) 및 외부 링크플레이트(333)로 이루어진 링크플레이트 열(337)을 2열 구비하고, 2열의 링크플레이트 열(337)은 각각, 핀(334)에 의해 내부 링크플레이트(332) 및 외부 링크플레이트(333)가 번갈아 굴곡 가능하게 연결된다.
상기 2열의 링크플레이트 열(337)의 중앙 2열의 링크플레이트 열(337)의 내측에는, 가이드 롤러(335)가 핀(334)에 회전 가능하게 구비되고, 상기 가이드 롤러(335)는 구동스프로킷(310)의 톱니(311), 종동스프로킷(320)의 톱니(321)의 측방 및 체인(330)의 당김 측, 리턴 측의 주행 구간의 체인(330)의 아래 측에 구비된 가이드 레일(301) 위를 굴러서 움직이도록 구성된다.
또한, 2열의 링크플레이트 열(337)의 각각의 외측에는, 각각 롤러(331)가 회전 가능하게 구비되어, 각각 구동스프로킷(301) 및 종동스프로킷(320)의 톱니(311, 321)와 맞물리도록 구성된다.
구동스프로킷(310) 및 종동스프로킷(320)은, 체인(330)의 롤러(331)에 대응하는 위치에 각각 톱니(311, 321)를 폭 방향으로 병행하여 구비된다.
또한, 구동스프로킷(310) 및 종동스프로킷(320)은, 1장의 스프로킷으로 톱니(311, 321)를 포함하는 외주 부분만을 병행하여 구비하는 것이어도 되고, 2장의 스프로킷을 병행하여 구비한 것이어도 된다.
이로써, 체인(330)과 구동스프로킷(310) 및 종동스프로킷(320)의 사이에서 보다 큰 동력 전달을 행할 수 있기 때문에, 보다 고부하에서도 고속으로 구동할 수 있다.
또한, 같은 부하라면, 접촉시의 롤러(331)와의 접촉력이 병행하는 2장의 톱니(311, 321)로 분산되기 때문에, 더욱 접촉시의 충격이나 타격음을 경감할 수 있다.
또한, 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 있어서, 가이드 레일(101, 201, 301)은, 도 1에 도시한 것처럼, 긴 막대 모양을 체인 주행 방향으로 연장하여 구비하고 있지만, 판 모양으로서, 그 단면을 가이드 롤러(135, 235, 335)가 굴러서 움직이는 면으로 하는 것이어도 된다.
또한,가이드 레일(101, 201, 301)은, 체인(130, 230, 330)의 전 주행 궤도를 따라서 구비되어 있지만, 적어도 체인(130, 230, 330)이 감겨 걸리는 부분의 톱니(111, 211, 311)의 측방에 구비되어 있으면, 다른 어느 부분에 구비되어도 된다.
예를 들면, 본 발명의 체인 전동 장치가 체인 컨베이어로서 사용되는 경우, 도 7에 도시한 것처럼, 반송물을 적재하는 당김 측 구간에는, 구동 스프로킷(410) 및 종동스프로킷(420)의 톱니(411, 422)의 측방에서 연속하여 일체로 가이드 레일(401)을 구비하고, 느슨해지기 쉬운 리턴 구간에는, 중앙 근방만의 느슨함에 맞춘 위치에 리턴 측 가이드 레일(402)을 구비하도록 해도 된다.
이로써, 리턴 구간에서의 체인(430)의 흔들림을 방지할 수 있고, 나아가 체인 전동 장치(400) 전체의 진동, 파손, 마모 등이 저감되어 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 체인 전동 장치에 의하면, 체인과 스프로킷의 맞물릴 때의 접촉에 의한 충격이나 타격음을 경감함과 동시에, 고부하, 고속도에서 구동해도 충격이나 타격음이 증가하지 않고, 체인이나 스프로킷의 진동, 파손, 마모 등을 저감하고, 또한, 내구성을 향상하는 등, 그 효과는 심히 크다.
또한 이상의 설명에서 이용한 각 도면에서는, 길이, 축적, 간격의 유무 등은, 실제의 구성에 대해서 설명을 위해 과장이나 생략을 한 것이다.
100, 200, 300, 400, 500 체인 전동 장치
101, 201, 301, 401 가이드 레일
402 리턴 측 가이드 레일
110, 210, 310, 410, 510 구동스프로킷
111, 211, 311, 411, 511 톱니
112, 212, 312, 412, 512 톱니 바닥
113, 513 경사면
120, 220, 320, 420, 520 종동스프로킷
121, 221, 321, 421 톱니
122, 222, 322, 422 톱니 바닥
123, 경사면
130, 230, 330,430, 530 체인
131, 231, 331, 431, 531 롤러
132, 232, 332 내부 링크플레이트
133, 233, 333 외부 링크플레이트
134, 234, 334 핀
135, 235, 335 가이드 롤러
136, 236 플랜지
137, 237, 337 링크플레이트 열

Claims (8)

  1. 복수의 링크플레이트를 핀에 의해 번갈아 연결하여 이루어진 체인과, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 맞물리는 복수의 톱니를 구비하는 적어도 1개의 스프로킷을 구비한 체인 전동 장치에 있어서,
    상기 체인이, 상기 핀과 동축으로 회전 가능하게 지지된 가이드 롤러를 구비하고,
    상기 스프로킷의 톱니의 측방에 상기 가이드 롤러와 접촉하여 상기 체인의 궤도를 규제하는 가이드 레일을 구비하고,
    상기 스프로킷의 톱니 바닥이, 상기 가이드 레일을 따른 궤도에서 체인이 스프로킷에 감겨 걸렸을 때에, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러와 접촉하지 않는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 레일이, 체인의 당김 구간에 연속하여 연장하도록 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 레일을 따른 궤도의 상기 스프로킷의 복수의 톱니의 피치가, 상기 체인의 핀의 피치보다 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드 레일을 따라 주행할 때의 상기 체인의 피치 원의 원주가, 상기 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 큰 직경을 구비하고,
    적어도 상기 체인이 상기 스프로킷에 맞물리는 구간에 있어서, 상기 가이드 레일을 따라 주행할 때의 상기 체인의 피치 원의 원주가, 상기 가이드 레일이 없는 상태에서 체인이 스프로킷에 결합한 경우의 체인의 피치 원의 원주보다 중심측에는 위치하지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 2열 구비하고,
    상기 2열의 링크플레이트 열의 내측의 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 톱니와 맞물리고,
    상기 가이드 롤러가, 상기 2열의 링크플레이트 열의 각각의 외측에 구비되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 4열 구비하고,
    상기 4열의 링크플레이트 열의 중앙 2열의 내측 핀, 부시 혹은 롤러가 스프로킷의 톱니와 맞물리고,
    상기 가이드 롤러가, 상기 4열의 링크플레이트 열의 각각의 외측 2열의 링크플레이트 열의 내측에 구비된 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 체인이, 내부 링크플레이트 및 외부 링크플레이트로 이루어진 링크플레이트 열을 2열 구비하고,
    상기 가이드 롤러가, 상기 2열의 링크플레이트 열의 내측에 구비되고,
    상기 2열의 링크플레이트 열의 각각의 외측에 핀, 부시 혹은 롤러가 구비되고,
    상기 스프로킷의 톱니가, 상기 체인의 핀, 부시 혹은 롤러에 대응하여 폭 방향으로 2열 구비되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 레일이, 체인의 리턴 구간에 구비되는 것을 특징으로 하는 체인 전동 장치.
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