WO2021070886A1

WO2021070886A1 - 噛合チェーン及び可動体移動装置

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Publication number: WO2021070886A1
Application number: PCT/JP2020/038081
Authority: WO
Inventors: 龍太庄司; 環志気; 佐倉　俊児; 俊光酒井
Original assignee: 株式会社椿本チエイン; 椿本興業株式会社
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2021-04-15
Also published as: JP6814861B1; CN114502858B; JP2021060101A; EP4043753B1; EP4043753A4; EP4043753A1; US20240052912A1; CN114502858A

Abstract

噛合チェーン（１２）は、対をなす第１チェーン部材（１２Ａ）及び第２チェーン部材（１２Ｂ）を備える。第１及び第２チェーン部材（１２Ａ，１２Ｂ）は、進行方向（Ｚ１）への移動に伴い相互に噛み合って一体化する一方、その一体化した噛合状態から退行方向（Ｚ２）に移動することで相互に噛み外れて分岐する。第１チェーン部材（１２Ａ）を構成する第１リンクプレート（２２）は、連結ピン（２３）が挿通される第１及び第２ピン孔（２１Ａ，２１Ｂ）を有する。第２チェーン部材（１２Ｂ）を構成する第２リンクプレート（２９）は、連結ピン（３０）が挿通される第１及び第２ピン孔（２８Ａ，２８Ｂ）を有する。第１リンクプレート（２２）の第１及び第２ピン孔（２１Ａ，２１Ｂ）間の第１距離（Ｄ１）は、第２リンクプレート（２９）の第１及び第２ピン孔（２８Ａ，２８Ｂ）間の第２距離（Ｄ２）よりも小さい。

Description

噛合チェーン及び可動体移動装置

　本開示は、噛合チェーン及び当該噛合チェーンを用いて可動体を移動させる可動体移動装置に関する。

　従来から、この種の可動体移動装置として、例えば特許文献１に記載の可動体移動装置が知られている。この可動体移動装置は、噛合チェーン及び可動体を備えている。噛合チェーンは進退移動可能な複数対のチェーン部材を備えている。対をなす２つのチェーン部材は、進行方向への移動に伴い相互に噛み合って一体化する一方で当該一体化した噛合状態から退行方向への移動に伴い相互に噛み外れることで分岐する。可動体は、例えば、噛合チェーンにおける進行方向側の端部に連結された昇降テーブルを含む。そして、噛合チェーンが対をなすチェーン部材同士を噛合させた噛合状態で進退移動することにより、その進退移動方向に可動体が移動される。

特開２０１８－６５６３４号公報

　ところで、上記の可動体移動装置では、チェーン部材同士が進行方向への移動に伴い相互に噛み合って一体化するとき、噛み合ったチェーン部材同士は直棒状に一体化した噛合状態となる。そのため、噛合チェーンが対をなすチェーン部材同士を噛合させて直棒状に一体化させた噛合状態のときに進退移動する方向は、そのように直棒状に一体化した噛合部分に沿って直線的に延びる一方向となる。すなわち、対をなすチェーン部材同士が噛み合って直棒状に一体化した状態にある噛合チェーン及び当該噛合チェーンに連結された可動体の移動動作は、直線的な移動動作となる。したがって、対をなすチェーン部材同士が噛み合って一体化した状態にある噛合チェーン及び当該噛合チェーンに連結した可動体を曲線的な移動軌跡に沿って移動させたいという要望があっても対応できず、この点において解決すべき課題があった。

　以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。

　上記課題を解決する噛合チェーンは、進退移動可能な少なくとも一対のチェーン部材を有し、対をなす２つのチェーン部材が進行方向に移動することで相互に噛み合って一体化する一方、その一体化した噛合状態から前記チェーン部材同士が退行方向に移動することで相互に噛み外れて分岐する噛合チェーンであって、各チェーン部材は、進退移動方向に並ぶ第１及び第２ピン孔を各々有する複数のリンクプレートと、複数の連結ピンとを備え、前記複数のリンクプレートは、各リンクプレートの前記第１ピン孔が前記進退移動方向で当該リンクプレートに隣り合う他のリンクプレートの前記第２ピン孔と重なるように直列に配置されており、前記複数のリンクプレートは、その直列に配置された状態で前記第１及び第２ピン孔に挿通された前記連結ピンによって回動自在に連結されており、対をなす２つの前記チェーン部材のうち、一方の前記チェーン部材を第１チェーン部材とし、他方の前記チェーン部材を第２チェーン部材とし、前記第１チェーン部材における前記リンクプレートを第１リンクプレートし、前記第２チェーン部材における前記リンクプレートを第２リンクプレートとし、前記第１リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔間の距離を第１距離とし、前記第２リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔間の距離を第２距離としたとき、前記第１距離は前記第２距離よりも小さい。

　この構成によれば、噛合チェーンは、対をなす２つのチェーン部材が進行方向への移動に伴い相互に噛み合って一体化するとき、対をなすチェーン部材のうち、当該チェーン部材を構成するリンクプレートにおける第１及び第２ピン孔間の距離が相対的に小さい側のチェーン部材を内周側に位置させて湾曲状に一体化した形状となる。すなわち、噛合チェーンは、第１チェーン部材が内周側に位置する一方で第２チェーン部材が外周側に位置する湾曲状に一体化した噛合状態となる。そのため、噛合チェーンは、第１チェーン部材及び第２チェーン部材が湾曲状に一体化した噛合状態において、その湾曲形状に対応した所定の曲率の曲線的な移動軌跡に沿って進退移動することが可能となり、その噛合チェーンに連結された可動体も同様に曲線的な移動軌跡に沿って移動させることが可能となる。

　上記噛合チェーンにおいて、各第１リンクプレートは、前記進行方向側の端部に第１噛合部を有すると共に前記退行方向側の端部に第１係合部を有し、各第１リンクプレートにおいて、前記第１噛合部は、前記退行方向が深さ方向に一致するように切欠形成された第１凹部と、前記進行方向から前記第１凹部を見たときに当該第１凹部を基準として当該第１リンクプレートの前記第１及び第２ピン孔が位置する側とは反対側となる位置から前記進行方向が突出方向に一致するように突出形成された第１凸部と、を備え、各第２リンクプレートは、前記退行方向側の端部に前記第１噛合部と噛合可能な第２噛合部を有すると共に前記進行方向側の端部に前記第１係合部と係合可能な第２係合部を有し、各第２リンクプレートにおいて、前記第２噛合部は、前記第１噛合部の前記第１凸部が食い込み可能に前記進行方向が深さ方向に一致するように切欠形成された第２凹部と、前記退行方向から前記第２凹部を見たときに当該第２凹部を基準として当該第２リンクプレートの前記第１及び第２ピン孔が位置する側とは反対側となる位置から前記第１噛合部の前記第１凹部に対して食い込み可能に前記退行方向が突出方向に一致するように突出形成された第２凸部と、を備え、各第１リンクプレートの前記第１係合部は、当該第１リンクプレートの端面により構成され、各第２リンクプレートの前記第２係合部は、当該第２リンクプレートの端面により構成され、前記第１係合部を構成する前記端面及び前記第２係合部を構成する前記端面は、前記進退移動方向に対して斜めに交差する方向に延びており、前記第１係合部及び前記第２係合部が延びる方向と直交する方向を直交方向とし、前記直交方向での前記第１噛合部の前記第１凹部の底部と前記第１係合部との間の距離を第１凹部側距離とし、前記直交方向での前記第２噛合部の前記第２凸部の先端と前記第２係合部との間の距離を第２凸部側距離とし、前記直交方向での前記第１噛合部の前記第１凸部の先端と前記第１係合部との間の距離を第１凸部側距離とし、前記直交方向での前記第２噛合部の前記第２凹部の底部と前記第２係合部との間の距離を第２凹部側距離とすると、前記第１凹部側距離と前記第２凸部側距離との和は、前記第１凸部側距離と前記第２凹部側距離との和よりも小さいことが好ましい。

　上記噛合チェーンにおいて、前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記第１チェーン部材及び前記第２チェーン部材が相互に噛み合って一体化するときには互いに面接触することが好ましい。

　上記噛合チェーンにおいて、各第１リンクプレートにおいて、前記第１係合部を構成する前記端面は、当該第１リンクプレートにおいて前記第１及び第２ピン孔の軸方向から見たときに前記第１及び第２ピン孔が位置する側から前記進行方向側に上り勾配をなす斜面状をなし、各第２リンクプレートにおいて、前記第２係合部を構成する前記端面は、当該第２リンクプレートにおいて前記第１及び第２ピン孔の軸方向から見たときに前記第１及び第２ピン孔が位置する側から前記退行方向側に下り勾配をなす斜面状をなし、前記第１リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔同士の間を結ぶ直線に対して前記第１係合部が交差する鋭角側の角度を第１角度とし、前記第２リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔同士の間を結ぶ直線に対して前記第２係合部が交差する鋭角側の角度を第２角度とすると、前記第１角度は前記第２角度よりも大きいことが好ましい。

　上記課題を解決する可動体移動装置は、上記構成の噛合チェーンと、前記噛合チェーンに連結されて前記噛合チェーンと共に前記進退移動方向へ移動可能な可動体とを備える。

　この構成によれば、可動体移動装置において、上述した噛合チェーンと同様の作用効果を得ることができる。

　本開示によれば、対をなすチェーン部材同士が相互に噛み合って一体化した状態にある噛合チェーン及び当該噛合チェーンに連結された可動体を曲線的な移動軌跡に沿って移動させることができる。

図１は、可動体移動装置の一実施形態について、可動体が上方位置に位置する状態時を概略的に示す正面図。図２は、可動体が下方位置に位置するときの可動体移動装置の状態を概略的に示す正面図。図３は、噛合チェーンの第１チェーン部材を構成する第１リンクプレートの斜視図。図４は、噛合チェーンの第２チェーン部材を構成する第２リンクプレートの斜視図。図５は、図１における噛合チェーンの一部を拡大して示す正面図。図６は、第１変形例のリンクプレートを示す斜視図。図７は、第２変形例のリンクプレートを示す斜視図。図８は、第３変形例のリンクプレートを示す斜視図。

　以下、噛合チェーン及び当該噛合チェーンを用いて可動体を移動させる可動体移動装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。

　図１及び図２に示すように、可動体移動装置１１は、長手方向に沿って進退移動可能な噛合チェーン１２と、固定状態で配置される収容部１３と、可動体１５とを備えている。可動体１５は、噛合チェーン１２の先端にジョイントリンク１４を介して連結されている。噛合チェーン１２は、互いに噛合可能な一対の第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂを有している。噛合チェーン１２は、対をなす２つのチェーン部材である第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが進行方向に移動することで相互に噛み合って一体化する一方、その一体化した噛合状態から第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが退行方向に移動することで相互に噛み外れて分岐するように構成されている。

　可動体１５には、昇降テーブル等の機能性部材が取り付けられている。

　以下の記載では、可動体１５を移動させる際の噛合チェーン１２の進退移動方向をＺとする。この場合、図１では上方向となる噛合チェーン１２の進行方向をＺ１とし、図１では下方向となる噛合チェーン１２の退行方向をＺ２とする。また、進退移動方向Ｚと直交する方向のうち、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが相互に噛み合って一体化した噛合状態にある噛合チェーン１２が退行方向Ｚ２への移動に伴い第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂを相互に噛み外れさせて分岐させる方向を分岐方向Ｘとする。分岐方向Ｘは、図１では左右方向に対応する。さらに、進退移動方向Ｚ及び分岐方向Ｘの両方と直交する方向を前後方向Ｙとする。前後方向Ｙは、図１では紙面と直交する方向に対応する。なお、図１及び図２では、収容部１３における外装の図示を省略して、収容部１３の内部構成を図示している。

　図１及び図２に示すように、収容部１３は、噛合チェーン１２を収容可能に構成されている。収容部１３内における分岐方向Ｘの中央部には、スプロケット１６が噛合チェーン１２における片方のチェーン部材である第１チェーン部材１２Ａと噛み合うように設けられている。スプロケット１６は、前後方向Ｙに延びる軸線を中心に正逆両方向に回転可能である。スプロケット１６はモーター（図示略）によって前後方向Ｙに沿う軸を回転中心にして正逆両方向に回転駆動される。そして、このスプロケット１６の回転駆動に伴って噛合チェーン１２が進退移動方向Ｚに沿って進退移動することにより、可動体１５が進退移動方向Ｚへ移動するようになっている。

　収容部１３は、前後方向Ｙにおいて外装（図示略）と略同一の矩形状をなす誘導板１７を備えている。誘導板１７の内側面には、一対の誘導溝１８が図１及び図２においてほぼ左右対称となるように設けられている。これらの誘導溝１８は、噛合状態から分岐した第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが反転しながら移動するように、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂを誘導可能な反転経路部分を有している。

　また、収容部１３において、外装（図示略）の内側面には、誘導板１７における一対の誘導溝１８と前後方向Ｙで対応するように一対の誘導溝が設けられている。一対の誘導溝は、一対の誘導溝１８と同一形状をなしている。したがって、収容部１３の前後方向Ｙにおける左右の両内側面には、互いに対向する２つの誘導溝がそれぞれ設けられている。なお、収容部１３における進行方向Ｚ１側の面における分岐方向Ｘのほぼ中央部には、噛合チェーン１２における第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが相互に噛み合って一体化した状態にある噛合部分を進退移動方向Ｚに通過させるための開口部１９が形成されている。

　次に、噛合チェーン１２を構成する第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂについて説明する。

　まず、図１で右側に位置する第１チェーン部材１２Ａは、複数のリンクプレートである第１リンクプレート２２と、円柱状の複数の連結ピン２３とを有している。各第１リンクプレート２２は、進退移動方向Ｚに第１距離Ｄ１を隔てて並ぶ円形状の第１及び第２ピン孔２１Ａ，２１Ｂを有している。複数の連結ピン２３は、進退移動方向Ｚにおいて隣り合う第１リンクプレート２２同士を第1及び第２ピン孔２１Ａ，２１Ｂにおいて回動自在に連結している。すなわち、第１チェーン部材１２Ａは、複数対の第１リンクプレート２２が進退移動方向Ｚに直列に配置された状態において連結ピン２３により回動自在に連結されることで長尺状に形成されている。各対をなす２つの第１リンクプレート２２は、前後方向Ｙに所定の間隔をおいて互いに対向するように配置されている。

　詳しくは、複数対の第１リンクプレート２２は、前後方向Ｙに比較的狭い間隔で対をなす第１リンクプレート２２と、前後方向Ｙに比較的広い間隔で対をなす第１リンクプレート２２と、を含んでいる。そして、第１チェーン部材１２Ａは、比較的狭い間隔で対をなす第１リンクプレート２２と、比較的広い間隔で対をなす第１リンクプレート２２とを、一方の対の第１リンクプレート２２における第１ピン孔２１Ａと他方の対の第１リンクプレート２２における第２ピン孔２１Ｂとが前後方向Ｙで重なるように長手方向に交互に配置した状態において、前後方向Ｙで重なり合ったピン孔２１Ａ，２１Ｂに連結ピン２３を嵌合させることによって組み立てられる。そのため、第１チェーン部材１２Ａにおいて、比較的狭い間隔で対をなす内側の第１リンクプレート２２と比較的広い間隔で対をなす外側の第１リンクプレート２２とは、ピン孔２１Ａ，２１Ｂ間の第１距離Ｄ１に相当する連結ピン２３の１ピッチ分だけ進退移動方向Ｚにおいて互いの位置がずれている。

　この場合、比較的狭い間隔で対をなす内側の第１リンクプレート２２の外側に位置して対をなす外側の第１リンクプレート２２のピン孔２１Ａ，２１Ｂには、連結ピン２３の端部付近が所謂締まり嵌め状態となるように回転不能に嵌合される。その一方、比較的広い間隔で対をなす外側の第１リンクプレート２２の内側に位置して対をなす内側の第１リンクプレート２２のピン孔２１Ａ，２１Ｂには、連結ピン２３における端部付近よりも中央部側の部分が所謂隙間嵌め状態となるように回転可能に嵌合される。

　連結ピン２３の両端部は、前後方向Ｙに比較的広い間隔で対をなす外側リンクプレートとしての第１リンクプレート２２よりも外側に突出している。そして、第１チェーン部材１２Ａが収容部１３内に収容される際には、それらの連結ピン２３の両端部が収容部１３内にて前後方向Ｙで対向する誘導溝に摺動可能に挿入される。すなわち、第１チェーン部材１２Ａが退行方向Ｚ２に移動して収容部１３内に収容される際には、各連結ピン２３の一端部が収容部１３の誘導板１７に設けられた誘導溝１８に挿入され、各連結ピン２３の他端部が収容部１３の外装（図示略）の内側面に設けられた誘導溝に挿入される。

　図３に示すように、第１リンクプレート２２は、進行方向Ｚ１側の端部に、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが相互に噛み合って一体化されるときに噛合動作する第１噛合部２４を有している。第１噛合部２４は、ピン孔２１Ａ，２１Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見た場合の輪郭形状が凹凸形状をなす曲面状の端面により構成されている。第１噛合部２４を構成する曲面状の当該端面は、第１リンクプレート２２の輪郭全体を形成する環状の端面の一部を構成している。

　第１噛合部２４は、輪郭形状が凹形状をなす第１凹部２５と、輪郭形状が凸形状をなす第１凸部２６と、を備えている。第１凹部２５は、第１リンクプレート２２における進行方向Ｚ１側の端部に退行方向Ｚ２が深さ方向に一致するように略Ｕ字状に切欠形成されている。第１凸部２６は、進行方向Ｚ１側から第１凹部２５を見たときに当該第１凹部２５を基準としてピン孔２１Ａ，２１Ｂが位置する側とは反対側となる位置から進行方向Ｚ１が突出方向に一致するように突出形成されている。

　また、第１リンクプレート２２は、退行方向Ｚ２側の端部に、第１係合部２７を有している。第１係合部２７は、ピン孔２１Ａ，２１Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見たときにピン孔２１Ａ，２１Ｂが位置する側から進行方向Ｚ１側に上り勾配をなす斜面状の端面を形成するように、進退移動方向Ｚに対して斜めに交差する方向に直線的に延びている。第１係合部２７は、ピン孔２１Ａ，２１Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙを幅方向として前後方向Ｙと直交する方向を長さ方向として延びる平面状の端面により構成されている。第1係合部２７を構成する当該端面は、第１噛合部２４とは進退移動方向Ｚにおいて反対側となる位置で、第１リンクプレート２２の輪郭全体を形成する環状の端面の一部を構成している。

　一方、図１で左側に位置する第２チェーン部材１２Ｂは、複数のリンクプレートである第２リンクプレート２９と、円柱状の複数の連結ピン３０とを有している。各第２リンクプレート２９は、進退移動方向Ｚに第２距離Ｄ２を隔てて並ぶ円形状の第１及び第２ピン孔２８Ａ，２８Ｂを有している。複数の連結ピン３０は、進退移動方向Ｚにおいて隣り合う第２リンクプレート２９同士を第１及び第２ピン孔２８Ａ，２８Ｂにおいて回動自在に連結している。第２リンクプレート２９における第１及び第２ピン孔２８Ａ，２８Ｂ間の第２距離Ｄ２は、前述した第１リンクプレート２２における第１及び第２ピン孔２１Ａ，２１Ｂ間の第１距離Ｄ１よりも大きい。すなわち、第１リンクプレート２２におけるピン孔２１Ａ，２１Ｂ間の第１距離Ｄ１は、第２リンクプレート２９におけるピン孔２８Ａ，２８Ｂ間の第２距離Ｄ２よりも小さい。そして、この第２チェーン部材１２Ｂも、複数対の第２リンクプレート２９が進退移動方向Ｚに直列に配置された状態において連結ピン３０により回動自在に連結されることで長尺状に形成されている。各対をなす２つの第２リンクプレート２９は、前後方向Ｙに所定の間隔をおいて対向するように配置されている。

　詳しくは、複数対の第２リンクプレート２９も、複数対の第１リンクプレート２２の場合と同様に、前後方向Ｙに比較的狭い間隔で対をなす第２リンクプレート２９と、前後方向Ｙに比較的広い間隔で対をなす第２リンクプレート２９と、を含んでいる。そして、第２チェーン部材１２Ｂは、比較的狭い間隔で対をなす第２リンクプレート２９と、比較的広い間隔で対をなす第２リンクプレート２９とを、一方の対における第２リンクプレート２９の第１ピン孔２８Ａと他方の対における第２リンクプレート２９の第２ピン孔２８Ｂとが前後方向Ｙで重なるように長手方向に交互に配置した状態において、前後方向Ｙで重なり合ったピン孔２８Ａ，２８Ｂに連結ピン３０を嵌合させることによって組み立てられる。そのため、第２チェーン部材１２Ｂにおいても、比較的狭い間隔で対をなす内側の第２リンクプレート２９と比較的広い間隔で対をなす外側の第２リンクプレート２９とは、ピン孔２８Ａ，２８Ｂ間の第２距離Ｄ２に相当する連結ピン３０の１ピッチ分だけ進退移動方向Ｚにおいて互いの位置がずれている。

　そして、この場合、比較的狭い間隔で対をなす内側の第２リンクプレート２９の外側に位置して対をなす外側の第２リンクプレート２９のピン孔２８Ａ，２８Ｂには、連結ピン３０の端部付近が所謂締まり嵌め状態となるように回転不能に嵌合される。その一方、前後方向Ｙに比較的広い間隔で対をなす外側の第２リンクプレート２９の内側に位置して対をなす内側の第２リンクプレート２９のピン孔２８Ａ，２８Ｂには、連結ピン３０における端部付近よりも中央部側の部分が所謂隙間嵌め状態となるように回転可能に嵌合される。

　連結ピン３０の両端部は、前後方向Ｙに比較的広い間隔で対をなす外側リンクプレートとしての第２リンクプレート２９よりも外側に突出している。そして、第２チェーン部材１２Ｂが収容部１３内に収容される際には、第１チェーン部材１２Ａの場合と同様に、それらの連結ピン３０の両端部が収容部１３内にて前後方向Ｙで対向する誘導溝に摺動可能に挿入される。すなわち、第２チェーン部材１２Ｂが退行方向Ｚ２に移動して収容部１３内に収容される際には、各連結ピン３０の一端部が収容部１３の誘導板１７に設けられた誘導溝１８に挿入され、各連結ピン３０の他端部が収容部１３の外装（図示略）の内側面に設けられた誘導溝に挿入される。

　図４に示すように、第２リンクプレート２９は、退行方向Ｚ２側の端部に、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが相互に噛み合って一体化されるときに噛合動作する第２噛合部３１を有している。第２噛合部３１は、ピン孔２８Ａ，２８Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見た場合の輪郭形状が凹凸形状をなす曲面状の端面により構成されている。第２噛合部３１を構成する曲面状の当該端面は、第２リンクプレート２９の輪郭全体を形成する環状の端面の一部を構成している。

　第２噛合部３１は、輪郭形状が凹形状をなす第２凹部３２と、輪郭形状が凸形状をなす第２凸部３３と、を備えている。第２凹部３２は、第１リンクプレート２２における第１噛合部２４の第１凸部２６が食い込み可能に、第２リンクプレート２９における退行方向Ｚ２側の端部に進行方向Ｚ１が深さ方向に一致するように略Ｕ字状に切欠形成されている。第２凸部３３は、第１リンクプレート２２における第１噛合部２４の第１凹部２５に対して食い込み可能に、退行方向Ｚ２側から第２凹部３２を見たときに当該第２凹部３２を基準としてピン孔２８Ａ，２８Ｂが位置する側とは反対側となる位置から退行方向Ｚ２が突出方向に一致するように突出形成されている。

　また、第２リンクプレート２９は、進行方向Ｚ１側の端部に、第２係合部３４を有している。第２係合部３４は、ピン孔２８Ａ，２８Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見たときにピン孔２８Ａ，２８Ｂが位置する側から退行方向Ｚ２側に下り勾配をなす斜面状の端面を形成するように、進退移動方向Ｚに対して斜めに交差するように直線的に延びている。第２係合部３４も、前述した第１係合部２７と同様に、ピン孔２８Ａ，２８Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙを幅方向として前後方向Ｙと直交する方向を長さ方向として延びる平面状の端面により構成されている。第２係合部３４を構成する当該端面は、第２噛合部３１とは進退移動方向Ｚにおいて反対側となる位置で、第２リンクプレート２９の輪郭全体を形成する環状の端面の一部を構成している。

　ここで、第１チェーン部材１２Ａの第１リンクプレート２２と第２チェーン部材１２Ｂの第２リンクプレート２９とを比較すると、両者は、第１リンクプレート２２のピン孔２１Ａ，２１Ｂ間の間隔である第１距離Ｄ１と第２リンクプレート２９のピン孔２８Ａ，２８Ｂ間の距離である第２距離Ｄ２とが相違する以外に以下の点でも構成が相違している。以下、この相違点について説明する。

　まず、図３に示すように、第１リンクプレート２２において、斜面状の端面である第１係合部２７が延びる方向と直交する一方向（直交方向）での、第１噛合部２４の第１凹部２５の底部と第１係合部２７との間の距離を第１凹部側距離Ｒ１とし、第１凸部２６の先端と第１係合部２７との間の距離を第１凸部側距離Ｃ１とする。そして、この第１凸部側距離Ｃ１から第１凹部側距離Ｒ１を減じて得られる第１凹部２５の深さを第１凹部深さＨ１とする。また、第１リンクプレート２２において、第１及び第２ピン孔２１Ａ，２１Ｂの間を結ぶ直線Ｌ１に対して斜面状の第１係合部２７が交差する鋭角側の角度を第１角度θ１とする。

　その一方、第２リンクプレート２９において、斜面状の端面である第２係合部３４が延びる方向と直交する一方向（直交方向）での、第２噛合部３１の第２凹部３２の底部と第２係合部３４との間の距離を第２凹部側距離Ｒ２とし、第２凸部３３の先端と第２係合部３４との間の距離を第２凸部側距離Ｃ２とする。そして、この第２凸部側距離Ｃ２から第２凹部側距離Ｒ２を減じて得られる第２凹部３２の深さを第２凹部深さＨ２とする。また、第２リンクプレート２９において、第１及び第２ピン孔２８Ａ，２８Ｂの間を結ぶ直線Ｌ２に対して斜面状の第２係合部３４が交差する鋭角側の角度を第２角度θ２とする。

　そして、この場合に、第１リンクプレート２２と第２リンクプレート２９とを比較すると、両者間には次のような相違が存在する。すなわち、第１リンクプレート２２における第１凹部側距離Ｒ１と第２リンクプレート２９における第２凹部側距離Ｒ２とを比較すると、第１凹部側距離Ｒ１の方が第２凹部側距離Ｒ２よりも小さい。また、第１リンクプレート２２における第１凸部側距離Ｃ１と第２リンクプレート２９における第２凸部側距離Ｃ２とを比較すると、第１凸部側距離Ｃ１の方が第２凸部側距離Ｃ２よりも大きい。さらに、第１リンクプレート２２における第１凹部深さＨ１と第２リンクプレート２９における第２凹部深さＨ２とを比較すると、第１凹部深さＨ１の方が第２凹部深さＨ２よりも大きい。そして、第１リンクプレート２２における第１角度θ１と第２リンクプレート２９における第２角度θ２とを比較すると、第１角度θ１の方が第２角度θ２よりも大きい。

　そして、図５に示すように、以上のような前提のもと、第１リンクプレート２２の第１噛合部２４と第２リンクプレート２９の第２噛合部３１とが噛合すると共に第１リンクプレート２２の第１係合部２７と第２リンクプレート２９の第２係合部３４とが係合した状態では、以下のような寸法差が存在する。すなわち、第１係合部２７及び第２係合部３４が延びる方向と直交する一方向（直交方向）での、第１凹部側距離Ｒ１と第２凸部側距離Ｃ２との和と第１凸部側距離Ｃ１と第２凹部側距離Ｒ２との和とを比較すると、前者の和の方が寸法的に小さくなる。本実施形態では、第１リンクプレート２２と第２リンクプレート２９との間に存在する以上のような寸法差や構成の相違により、噛合チェーン１２が第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとを噛合させたときに湾曲状に一体化する。

　次に、本実施形態の作用について説明する。

　さて、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂを噛合させて噛合チェーン１２を噛合状態とする場合には、まず、スプロケット１６を図２において時計回り方向に回転駆動させる。すると、左右で対をなす第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂは、収容部１３内に左右で対をなすように形成された誘導溝１８に連結ピン２３，３０がそれぞれガイドされながら進行方向Ｚ１へ移動する。

　そして、図１に示すように、噛合チェーン１２は、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが進行方向Ｚ１への移動に伴って第１リンクプレート２２と第２リンクプレート２９とを相互に噛み合わせることで進退移動方向Ｚに沿って延びる棒状に一体化した剛体構造の噛合状態となる。そして、この噛合状態では、第１チェーン部材１２Ａにおける第１リンクプレート２２の第１噛合部２４と第２チェーン部材１２Ｂにおける第２リンクプレート２９の第２噛合部３１とが噛合すると共に、第１リンクプレート２２の第１係合部２７と第２リンクプレート２９の第２係合部３４とが係合する。

　すなわち、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂは、第１リンクプレート２２の第１噛合部２４の第１凹部２５に第２リンクプレート２９の第２噛合部３１の第２凸部３３が食い込むと共に、第２リンクプレート２９の第２噛合部３１の第２凹部３２に第１リンクプレート２２の第１噛合部２４の第１凸部２６が食い込むことで噛合する。また、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂは、第１リンクプレート２２の斜面状をなす第１係合部２７と第２リンクプレート２９の斜面状をなす第２係合部３４とが面接触する係合状態となる。

　そして、第１チェーン部材１２Ａのチェーンピッチが第１距離Ｄ１で規定され、第２チェーン部材１２Ｂのチェーンピッチが第２距離Ｄ２で規定されるところ、第１チェーン部材１２Ａの第１距離Ｄ１の方が第２チェーン部材１２Ｂの第２距離Ｄ２よりも小さい。また進退移動方向Ｚと交差する左右方向に並んで位置する第１凹部２５及び第２凹部３２については、第１凹部２５の第１凹部深さＨ１の方が第２凹部３２の第２凹部深さＨ２よりも大きい。そのため、左右で対をなす第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂからなる噛合チェーン１２は、図１において二点鎖線で示す直棒状ではなく、同図において実線で示すように、チェーンピッチが小さく且つ凹部の深さが大きい第１チェーン部材１２Ａを内周側にした湾曲棒状に一体化することになる。

　また、この場合において、第１噛合部２４と第２噛合部３１とが噛み合った第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂでは、内周側の第１凹部側距離Ｒ１と第２凸部側距離Ｃ２との和の方が外周側の第１凸部側距離Ｃ１と第２凹部側距離Ｒ２との和よりも小さく、また、第１角度θ１の方が第２角度θ２よりも大きい。そのため、噛合チェーン１２では、第１チェーン部材１２Ａを内周側にする一方で第２チェーン部材１２Ｂを外周側に位置させる湾曲した棒状への一体化が格別に妨げられることなく容易に行われる。その結果、噛合チェーン１２は、そのような湾曲形状に対応した所定の曲率の曲線的な移動軌跡に沿って進退移動することが可能とされる。したがって、そのような噛合チェーン１２の先端に連結された可動体１５も曲線的な移動軌跡に沿って図２に示す下方位置と図１に示す上方位置との間を移動することが可能とされる。

　一方、図１に示す状態において、スプロケット１６を反時計回り方向に回転駆動させると、噛合チェーン１２は、互いに噛み合って一体化した状態にある第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが退行方向Ｚ２へと移動する。なお、この場合にも、噛合チェーン１２は、噛合状態での湾曲形状に対応した所定の曲率の曲線的な移動軌跡に沿って退行方向Ｚ２に移動する。そして、噛合チェーン１２は、第１チェーン部材１２Ａ及び第２チェーン部材１２Ｂが図１に示す噛合状態から退行方向Ｚ２への移動に伴い第１リンクプレート２２と第２リンクプレート２９とを相互に噛み外れさせることで分岐方向Ｘに分岐され、それらの長手方向における大部分が左右対称の誘導溝１８に案内されて収容部１３内に収容される。

　次に、本実施形態の効果について説明する。

　（１）噛合チェーン１２は、進行方向Ｚ１への移動に伴い第１チェーン部材１２Ａが内周側に位置する一方で第２チェーン部材１２Ｂが外周側に位置する湾曲状に一体化した噛合状態となるため、その湾曲形状に対応した所定の曲率の曲線的な移動軌跡に沿って進退移動することが可能となる。

　（２）噛合チェーン１２が噛合状態での湾曲形状に対応した所定の曲率の曲線的な移動軌跡に沿って進退移動するため、噛合チェーン１２の先端に連結された可動体１５は、同様に曲線的な移動軌跡に沿って上下の二位置間を移動することができる。したがって、可動体１５に取り付けられた昇降テーブル等の機能性部材についても、曲線的な移動軌跡に沿って移動させることが可能となる。

　（３）第１チェーン部材１２Ａを構成する第１リンクプレート２２における第１噛合部２４の第１凹部２５は第２チェーン部材１２Ｂを構成する第２リンクプレート２９における第２噛合部３１の第２凹部３２よりも凹部の深さが大きい。また、第１チェーン部材１２Ａを構成する第１リンクプレート２２における第１噛合部２４の第１凸部２６は第２チェーン部材１２Ｂを構成する第２リンクプレート２９における第２噛合部３１の第２凸部３３よりも突出量が長い。そのため、噛合チェーン１２は、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが相互に噛み合って棒状に一体化するとき、相対的に凹部の深さが大きい第１凹部２５が位置する側で第１噛合部２４と第２噛合部３１とがより深く噛み合うことで、第１チェーン部材１２Ａ側に湾曲した棒状に容易に一体化できる。

　（４）噛合チェーン１２は、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが相互に噛み合って一体化するとき、斜面状の第１係合部２７と斜面状の第２係合部３４とが互いに面接触する係合状態となるため、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが湾曲状に一体化した噛合状態を安定的に保持することができる。

　なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

　・図６に示すように、第１リンクプレート２２の第１係合部２７及び第２リンクプレート２９の第２係合部３４は、ピン孔２１Ａ，２１Ｂ，２８Ａ，２８Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見たとき、一方のリンクプレートの輪郭形状が退行方向Ｚ２側に凹形状であり、他方のリンクプレートの輪郭形状が退行方向Ｚ２側に凸形状であってもよい。この構成によれば、第１係合部２７と第２係合部３４とを凹凸嵌合するように係合させることができる。

　・図７に示すように、第１リンクプレート２２の第１係合部２７及び第２リンクプレート２９の第２係合部３４は、ピン孔２１Ａ，２１Ｂ，２８Ａ，２８Ｂの軸方向に一致する前後方向Ｙから見たときの輪郭形状が両者共に凹凸形状をなす波形の係合面を有する構成であってもよい。この構成によれば、第１係合部２７と第２係合部３４とを更に強固な凹凸嵌合状態で係合させることができる。

　・図８に示すように、第１リンクプレート２２及び第２リンクプレート２９のうち少なくとも一方のリンクプレート、例えば第２リンクプレート２９におけるピン孔２８Ａ，２８Ｂは、少なくとも一方のピン孔が円形状の孔ではなく進退移動方向Ｚに沿う長孔で構成されていてもよい。

　・第１リンクプレート２２におけるピン孔２１Ａ，２１Ｂ間の第１距離Ｄ１と第２リンクプレート２９におけるピン孔２８Ａ，２８Ｂ間の第２距離Ｄ２は、それらの大きさを適宜に変更してもよい。すなわち、チェーンピッチを規定する第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２を変更すれば、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが噛合して湾曲状に一体化したときの湾曲の度合を変更することが可能となる。なお、この場合には、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との変更に合わせて、第１リンクプレート２２及び第２リンクプレート２９における第１凹部側距離Ｒ１、第１凸部側距離Ｃ１、第２凹部側距離Ｒ２、第２凸部側距離Ｃ２、第１角度θ１及び第２角度θ２についても変更することが好ましい。

　・噛合チェーン１２は、第１チェーン部材１２Ａと第２チェーン部材１２Ｂとが進行方向Ｚ１に進行して相互に噛合して一体化したとき、第２チェーン部材１２Ｂを内周側にして湾曲するようにしてもよい。そうするには、例えば第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との大小関係や第１角度θ１と第２角度θ２との大小関係等を実施形態の場合とは逆にすればよい。

　・第１リンクプレート２２の第１係合部２７と第２リンクプレート２９の第２係合部３４は、一方を凸部で他方をその凸部が当接する斜面などの係合面で構成されてもよい。

　１１…可動体移動装置、１２…噛合チェーン、１２Ａ…第１チェーン部材、１２Ｂ…第２チェーン部材、１５…可動体、２１Ａ…第1ピン孔、２１Ｂ…第２ピン孔、２２…第１リンクプレート、２３…連結ピン、２４…第１噛合部、２５…第１凹部、２６…第１凸部、２７…第１係合部、２８Ａ…第1ピン孔、２８Ｂ…第２ピン孔、２９…第２リンクプレート、３０…連結ピン、３１…第２噛合部、３２…第２凹部、３３…第２凸部、３４…第２係合部、Ｃ１…第１凸部側距離、Ｃ２…第２凸部側距離、Ｄ１…第１距離、Ｄ２…第２距離、Ｈ１…第１凹部深さ、Ｈ２…第２凹部深さ、Ｌ１，Ｌ２…直線、Ｒ１…第１凹部側距離、Ｒ２…第２凹部側距離、Ｘ…分岐方向、Ｙ…前後方向、Ｚ…進退移動方向、Ｚ１…進行方向、Ｚ２…退行方向、θ１…第１角度、θ２…第２角度。

Claims

　進退移動可能な少なくとも一対のチェーン部材を有し、対をなす２つのチェーン部材が進行方向に移動することで相互に噛み合って一体化する一方、その一体化した噛合状態から前記チェーン部材同士が退行方向に移動することで相互に噛み外れて分岐する噛合チェーンであって、
　各チェーン部材は、進退移動方向に並ぶ第１及び第２ピン孔を各々有する複数のリンクプレートと、複数の連結ピンとを備え、前記複数のリンクプレートは、各リンクプレートの前記第１ピン孔が前記進退移動方向で当該リンクプレートに隣り合う他のリンクプレートの前記第２ピン孔と重なるように直列に配置されており、前記複数のリンクプレートは、その直列に配置された状態で前記第１及び第２ピン孔に挿通された前記連結ピンによって回動自在に連結されており、
　対をなす２つの前記チェーン部材のうち、一方の前記チェーン部材を第１チェーン部材とし、他方の前記チェーン部材を第２チェーン部材とし、前記第１チェーン部材における前記リンクプレートを第１リンクプレートし、前記第２チェーン部材における前記リンクプレートを第２リンクプレートとし、前記第１リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔間の距離を第１距離とし、前記第２リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔間の距離を第２距離としたとき、前記第１距離は前記第２距離よりも小さい
ことを特徴とする噛合チェーン。
　各第１リンクプレートは、前記進行方向側の端部に第１噛合部を有すると共に前記退行方向側の端部に第１係合部を有し、
　各第１リンクプレートにおいて、前記第１噛合部は、前記退行方向が深さ方向に一致するように切欠形成された第１凹部と、前記進行方向から前記第１凹部を見たときに当該第１凹部を基準として当該第１リンクプレートの前記第１及び第２ピン孔が位置する側とは反対側となる位置から前記進行方向が突出方向に一致するように突出形成された第１凸部と、を備え、
　各第２リンクプレートは、前記退行方向側の端部に前記第１噛合部と噛合可能な第２噛合部を有すると共に前記進行方向側の端部に前記第１係合部と係合可能な第２係合部を有し、
　各第２リンクプレートにおいて、前記第２噛合部は、前記第１噛合部の前記第１凸部が食い込み可能に前記進行方向が深さ方向に一致するように切欠形成された第２凹部と、前記退行方向から前記第２凹部を見たときに当該第２凹部を基準として当該第２リンクプレートの前記第１及び第２ピン孔が位置する側とは反対側となる位置から前記第１噛合部の前記第１凹部に対して食い込み可能に前記退行方向が突出方向に一致するように突出形成された第２凸部と、を備え、
　各第１リンクプレートの前記第１係合部は、当該第１リンクプレートの端面により構成され、
　各第２リンクプレートの前記第２係合部は、当該第２リンクプレートの端面により構成され、
　前記第１係合部を構成する前記端面及び前記第２係合部を構成する前記端面は、前記進退移動方向に対して斜めに交差する方向に延びており、
　前記第１係合部及び前記第２係合部が延びる方向と直交する方向を直交方向とし、前記直交方向での前記第１噛合部の前記第１凹部の底部と前記第１係合部との間の距離を第１凹部側距離とし、前記直交方向での前記第２噛合部の前記第２凸部の先端と前記第２係合部との間の距離を第２凸部側距離とし、前記直交方向での前記第１噛合部の前記第１凸部の先端と前記第１係合部との間の距離を第１凸部側距離とし、前記直交方向での前記第２噛合部の前記第２凹部の底部と前記第２係合部との間の距離を第２凹部側距離とすると、前記第１凹部側距離と前記第２凸部側距離との和は、前記第１凸部側距離と前記第２凹部側距離との和よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の噛合チェーン。
　前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記第１チェーン部材及び前記第２チェーン部材が相互に噛み合って一体化するときには互いに面接触する
ことを特徴とする請求項２に記載の噛合チェーン。
　各第１リンクプレートにおいて、前記第１係合部を構成する前記端面は、当該第１リンクプレートにおいて前記第１及び第２ピン孔の軸方向から見たときに前記第１及び第２ピン孔が位置する側から前記進行方向側に上り勾配をなす斜面状をなし、
　各第２リンクプレートにおいて、前記第２係合部を構成する前記端面は、当該第２リンクプレートにおいて前記第１及び第２ピン孔の軸方向から見たときに前記第１及び第２ピン孔が位置する側から前記退行方向側に下り勾配をなす斜面状をなし、
　前記第１リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔同士の間を結ぶ直線に対して前記第１係合部が交差する鋭角側の角度を第１角度とし、前記第２リンクプレートにおける前記第１及び第２ピン孔同士の間を結ぶ直線に対して前記第２係合部が交差する鋭角側の角度を第２角度とすると、前記第１角度は前記第２角度よりも大きい
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の噛合チェーン。
　請求項１～請求項４のうち何れか一項に記載の噛合チェーンと、
　前記噛合チェーンに連結されて前記噛合チェーンと共に前記進退移動方向へ移動可能な可動体と、を備える
ことを特徴とする可動体移動装置。