説明

噛合チェーン

【課題】占有スペース当たりの駆動力を増大し、連結ピンの曲げ方向の応力を軽減して耐久性を向上するとともに、駆動時の係合騒音を低減する噛合チェーンを提供すること。
【解決手段】それぞれフック状部121、111を有する外リンクプレート120と内リンクプレート110が連結ピン131によりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーン100において、外リンクプレート120と内リンクプレート110がチェーン幅方向に隙間なく多数配置され、フック状部の背面が駆動用スプロケット101に係合すること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被駆動物を設置面に対して平行に進退動させる駆動装置に組み込まれる噛合チェーンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、相互に噛み合って一体的に昇降する一対の噛合チェーン、所謂、チャックチェーンを用いて重量物などの被駆動物を昇降移動させる駆動装置がある公知である(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このような公知の噛合チェーン500は、図8および図9に示すように、左右一対で離間配置されたフック状部511を有する内リンクプレート510に前後一対のブシュ530を圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置されたフック状部521を有する外リンクプレート520の前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピン531によりチェーン長手方向に多数連結されている。
【0004】
ブシュ530にはローラ532が外嵌されており、対向配置された一対の駆動用スプロケット501と該ローラ532が係合することで、噛合チェーン500は、それぞれ水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内リンクプレート510のフック状部511同士および外リンクプレート520のフック状部521同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で噛み合わせて一体に直線状に自立状態で駆動されるようになっている。
【0005】
また、一対の駆動用スプロケット501外方位置で分離状態のそれぞれの噛合チェーン500は、1対の内リンクプレート510の対向内面でローラ532が摺接するように設けられた案内板502よってその走行軌道が規定されるようになっている。
【特許文献1】特許第3370928号公報(特許請求の範囲、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、公知の噛合チェーン500は、ローラ532が駆動用スプロケット501と係合して駆動力を伝達するために、チェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレート510および外リンクプレート520の存在しない空間を必要とし、噛合チェーン500の占有するスペースが大きくなるという問題があった。
【0007】
また、駆動用スプロケット501からローラ532に伝えられた駆動力は連結ピン531の中央部に作用し、左右の1対の内リンクプレート510あるいは外リンクプレート520に伝達されるため、連結ピン531に大きな曲げ方向の応力および剪断力が発生し耐久性が低下するという問題があった。
【0008】
さらに、駆動用スプロケット501の回転時に、ローラ532が半径方向から駆動用スプロケット501の歯に向かって衝突する方向に係合するため、駆動時の係合騒音が大きいという問題があった。
【0009】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、占有スペース当たりの駆動力を増大し、連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力を軽減して耐久性を向上するとともに、駆動時の係合騒音を低減する噛合チェーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本請求項1に係る発明は、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットに対向配置させて偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、前記外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結されるとともに、前記フック状部の背面が前記駆動用スプロケットに係合することにより、前記課題を解決するものである。
【0011】
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートと、該ガイドプレートの内方に同列に配置され背面に前記駆動用スプロケットに係合する歯を有する中間プレートからなり、前記内リンクプレートが、前記ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置され背面に前記駆動用スプロケットに係合する歯を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【0012】
本請求項3に係る発明は、請求項2に記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記ガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔が、前記内リンクプレートと連結ピンの嵌合隙間分だけチェーンピッチより長く設定されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【0013】
本請求項4に係る発明は、請求項3に記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記中間プレートの前後一対のピン孔の間隔が、該中間プレートと連結ピンの嵌合隙間分だけ前記ガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔より長く設定されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【0014】
本請求項5に係る発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記連結ピンが、前記ガイドプレートの外方に突出する案内部を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【0015】
本請求項6に係る発明は、請求項2乃至請求項5のいずれかに記載された噛合チェーンの構成に加えて、前記中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと前記連結ピンとが直接摺動することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の噛合チェーンは、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットに対向配置させて偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離されることにより、駆動用スプロケットの回転によって被昇降物の昇降動作等の駆動力の伝達を等速かつ迅速に行うことができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【0017】
すなわち、本請求項1に係る発明の噛合チェーンは、外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結されるとともに、フック状部の背面が駆動用スプロケットに係合することにより、チェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレートおよび外リンクプレート以外の空間を占有しないため、占有スペース当たりの駆動力を増大することができる、すなわち、従来のローラーチェーンタイプと比較して横方向でコンパクトにすることができる。
また、駆動用スプロケットから伝達される駆動力は外リンクプレートおよび内リンクプレートから連結ピンの幅方向に均等に作用するため、連結ピンの曲げ方向の応力を軽減することができるとともに、従来のローラーチェーンタイプに比べて連結ピンに加わる剪断力を分散して軽減することができることで、チェーンの耐久性を向上することができ、さらに、フック状部の背面と駆動用スプロケットの形状を任意に設計することができるため、係合時に衝突が生じない形状とすることにより駆動時の係合騒音を低減することができる。
【0018】
そして、本請求項2に係る発明の噛合チェーンは、請求項1に係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートと、該ガイドプレートの内方に同列に配置され背面に駆動用スプロケットに係合する歯を有する中間プレートからなり、内リンクプレートが、ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置され背面に駆動用スプロケットに係合する歯を有することにより、ガイドプレートにより駆動用スプロケットと噛合チェーンの幅方向の位置が正確に規定されるため、内リンクプレートに設けられた歯と駆動用スプロケットの係合精度が向上することにより、全ての外リンクプレートおよび内リンクプレートに均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減することができチェーンの耐久性を向上することができるとともに、駆動時の係合騒音をさらに低減することができる。
【0019】
また、本請求項3に係る発明の噛合チェーンは、請求項2に係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、ガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔が、内リンクプレートと連結ピンの嵌合隙間分だけチェーンピッチより長く設定されていることにより、推進方向に駆動力を伝達する際に該嵌合隙間分が詰められてすべての内リンクプレートが均等に連結ピンに接触するため、均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減することができチェーンの耐久性を向上することができる。
【0020】
また、本請求項4に係る発明の噛合チェーンは、請求項3に係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、中間プレートの前後一対のピン孔の間隔が、該中間プレートと連結ピンの嵌合隙間分だけガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔より長く設定されていることにより、推進方向に駆動力を伝達する際に該嵌合隙間分が詰められてすべての中間プレートが均等に連結ピンに接触するため、均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減することができチェーンの耐久性を向上することができる。
【0021】
また、本請求項5に係る発明の噛合チェーンは、請求項2乃至請求項4のいずれか1つに係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、連結ピンが、ガイドプレートの外方に突出する案内部を有するため、噛合チェーンの両側方に設けられた案内溝等に該案内部を係合することができるため、正確に噛合チェーンの走行経路を規定することで、より駆動用スプロケットの係合精度が向上し、駆動時の係合騒音をさらに低減することができる。
【0022】
また、本請求項5に係る発明の噛合チェーンは、請求項2乃至請求項5いずれか1つに係る噛合チェーンが奏する効果に加えて、中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと連結ピンとが直接摺動することにより、中間プレート及び内リンクプレートの摩耗が防止されるため、中間プレート及び内リンクプレートと連結ピンと均等な接触が長期間維持され、均等に駆動力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減することができチェーンの耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明の噛合チェーンは、それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットに対向配置させて偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結されるとともに、フック状部の背面が駆動用スプロケットに係合し、占有スペース当たりの駆動力が増大し、連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力が軽減されて耐久性が向上するとともに、駆動時の係合騒音が低減されるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【0024】
例えば、本発明の噛合チェーンで用いる内リンクプレートおよび外リンクプレートのフック状部の具体的な形状については、相互に対向する同種のプレート同士を相互に噛み合せて偏向しながら一体となり、逆方向に偏向しながら相互に噛み外して分岐するものであれば如何なる形状を呈するものであっても良い。
【0025】
また、本発明の噛合チェーンにおいてチェーン幅方向に配置する内リンクプレートおよび中間プレートの枚数は必要とする駆動力に応じていかなる枚数でも良く、複数枚の内リンクプレートおよび中間プレートのチェーン幅方向の配置は、連結ピンに均等に駆動力が加わる配置であれば如何なる配置でも良く、1枚ずつ交互に配置されても、複数枚ずつが交互に配置されても良い。
【0026】
そして、本発明の噛合チェーンが組み込まれる噛合チェーン式駆動装置は、床面に設置据え置き設置形態となるように設置されるものであっても、天井に吊り下げ設置形態となるように設置されるものであっても良く、さらには、垂直壁面に片持ち支持形態となるように設置されるものであっても良い。
【実施例】
【0027】
以下に、本発明の実施例である噛合チェーンについて、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施例である噛合チェーンを用いた使用態様図であり、図2は、図1から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図であり、図3は、噛合チェーンの一部拡大図であり、図4は、噛合チェーンをフック状部側から見た斜視図であり、図5は、噛合チェーンをフック状部背面側から見た斜視図であり、図6は、噛合チェーンの断面図であり、図7は、噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図である。
【0028】
まず、本発明の一実施例である噛合チェーン100は、図1に示すように、重量物などの被駆動物(図示しない)を搭載する昇降テーブルTを設置面に対して平行に昇降させるために、作業床面に据え置き状態で設置された噛合チェーン式駆動装置Eに組み込まれて使用されるものである。
【0029】
前述した噛合チェーン式駆動装置Eは、図1および図2に示すように、前述した昇降テーブルTが平行に昇降する設置面に据え付けたベースプレートPと、このベースプレートPに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の駆動用スプロケット101と、これらの一対の駆動用スプロケット101と噛み外れることによって昇降テーブルTを昇降する一対の噛合チェーン100と、この噛合チェーン100の上端に固着されて一体に昇降する前述した昇降テーブルTと、一対の駆動用スプロケット101を駆動する駆動モータMと、一対の噛合チェーン100の走行経路を規定する案内溝103を有する案内板102とを基本的な装置構成として備えている。
【0030】
なお、図1および図2に示す符号Dは、駆動モータMの出力軸側に同軸配置した一対の駆動側スプロケットであり、符号Cは、駆動側スプロケットDから一対の駆動用スプロケット101側へ動力伝達するためのローラチェーンからなる一対の動力伝達チェーンであり、符号Gは、一対の動力伝達チェーンCから一方向の回転を変速するとともに一対の駆動用スプロケット101へ相互に反対方向に正逆回転するように動力伝達するための同期ギア群であり、符号Aは、昇降テーブルTと設置面側のベースプレートPとの間に設置されたX字状のパンタアームと称するインナーアームA1とアウターアームA2とからなる上下2段連結形態の昇降補助ガイド手段であり、符号Rは、昇降動作に応じたインナーアームA1の下端の往復動を摺動案内するスライドレールであり、符号Bは、相互に噛み外れて分岐した一対の噛合チェーン100の一方を収納する巻き取り型のチェーン収納ボックスである。
【0031】
噛合チェーン式駆動装置Eにおいて一対で用いられる本実施例の噛合チェーン100は、図2乃至図5に示すように、それぞれフック状部121、111を有する外リンクプレート120と内リンクプレート110がチェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結ピン131によりチェーン長手方向に多数連結されており、フック状部121、111の背面が駆動用スプロケット101に係合するように構成されている。
【0032】
このことで、噛合チェーン100の占有する空間はチェーン長手方向に駆動力を伝達する内リンクプレート110および外リンクプレート120が密に存在し、駆動力に関係のない空間が存在しないためしないため、占有スペース当たりの駆動力を増大することができる。
【0033】
外リンクプレート120は、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレート123と、該ガイドプレート123の内方に同列に配置され背面に駆動用スプロケット101に係合する歯122を有する中間プレート124からなり、内リンクプレート110は、背面に駆動用スプロケット101に係合する歯112を有しており、ガイドプレート123および中間プレート124とチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置されている。
なお、中間プレート124あるいは内リンクプレート110の背面に設けられた駆動用スプロケットに係合する歯122、112はいずれか一方が省略されても良い。
【0034】
駆動用スプロケット101のスプロケット歯105と中間プレート124あるいは内リンクプレート110の背面に設けられた駆動用スプロケットに係合する歯112、122のそれぞれの形状は、図7に示すように、係合時に接線方向に極力近い方向から接触するように形成されており、衝突による駆動時の係合騒音が低減されるようになっている。
【0035】
そして、一対の噛合チェーン100の一方の内リンクプレート110のフック状部111、中間プレート124およびガイドプレート123のフック状部121が、これに対向する他方の噛合チェーン100の内リンクプレート110のフック状部111、中間プレート124およびガイドプレート123のフック状部121と、チェーン方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合って、噛合チェーン100のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制し、また、ガイドプレート123が駆動用スプロケット101の左右外方から案内することで、駆動用スプロケット101との係合精度が向上するようになっている。
【0036】
また、一対の噛合チェーン100は、図2および図3に示すように、前述した一対の駆動用スプロケット101にそれぞれ対向配置させて水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内リンクプレート110のフック状部111、中間プレート124およびガイドプレート123のフック状部121同士をそれぞれ噛み合せて一体に自立状態で上昇するようになっており、また、前述した一対の駆動用スプロケット101により垂直方向から水平方向へ偏向しながら内リンクプレート110のフック状部111、中間プレート124およびガイドプレート123のフック状部121同士をそれぞれ噛み外して分岐するようになっている。
【0037】
ガイドプレート123の一対のピン孔の間隔、すなわち、ガイドプレート123に嵌合固定された連結ピン131の中心軸の間隔は、図6に示すように、内リンクプレート110と連結ピン131の嵌合隙間分αだけチェーンピッチPtより長く設定されおり、中間プレート124の前後一対のピン孔の間隔は、該中間プレート124と連結ピン131の嵌合隙間α分だけガイドプレート123の前後一対のピン孔の間隔Pt+αより長く設定されている。
【0038】
このことにより、噛合チェーン100の長手方向圧縮力を受けた時、内リンクプレート110と連結ピン131および中間プレート124と連結ピン131は幅方向で均等に連結ピン131に当接し、均等に力が伝達されて連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力が軽減されるとともに、ガイドプレート123の一対の連結ピン131の間隔がPt+α、隣り合うガイドプレート123の連結ピン131の間隔がPt−αとなるため、噛合チェーン100の長手方向圧縮力を受けた時の平均チェーンピッチはPtとなり、駆動用スプロケット101の回転量から噛合チェーン100の移動量を容易に推定することができる。
なお、噛合チェーン100の長手引張方向の荷重が生じる使用形態の場合は、上記とは逆のピッチ設計となる。
【0039】
また、中間プレート124及び内リンクプレート110の摩耗を防止し、中間プレート124及び内リンクプレート110と連結ピン131と均等な接触を長期間維持し、均等に駆動力が伝達されて連結ピン131の曲げ方向の応力および剪断力をさらに軽減するため、中間プレート124及び内リンクプレート110の一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入し、該ブシュと連結ピン131とが直接摺動するようにしても良い。
【0040】
さらに、各連結ピン131の長さは、噛合チェーン100の幅よりも長く設定されており、図2乃至図6に示すように、各ガイドプレート123に嵌合固定された時、両側の外方に突出部134が形成される。
【0041】
そして、図2に示すように、該突出部134が案内板102の案内溝103に係合することにより噛合チェーン100の走行経路が規定され、噛合チェーン100と駆動用スプロケット101の係合精度が向上し、駆動時の係合騒音が低減される。
なお、突出部134には、案内溝103内をさらに円滑に摺動させるためにローラやカムフォロア等を設けてもよい。
【0042】
以上述べたように、本発明によれば、占有スペース当たりの駆動力が増大し、連結ピンの曲げ方向の応力および剪断力が軽減されて耐久性が向上するとともに、駆動時の係合騒音が低減されるなど、その効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の一実施例である噛合チェーンを用いた使用態様図。
【図2】図1から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図。
【図3】噛合チェーンの一部拡大図。
【図4】噛合チェーンをフック状部側から見た斜視図。
【図5】噛合チェーンをフック状部背面側から見た斜視図。
【図6】噛合チェーンの断面図。
【図7】噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図。
【図8】従来の噛合チェーンの一部断面平面図。
【図9】従来の噛合チェーンと駆動スプロケットの噛合の説明図。
【符号の説明】
【0044】
100、500 ・・・噛合チェーン
101、501 ・・・駆動用スプロケット
102 ・・・案内板
103 ・・・案内溝
105 ・・・スプロケット歯
110、510 ・・・内リンクプレート
111、511 ・・・フック状部
112 ・・・背面歯
120、520 ・・・外リンクプレート
121、521 ・・・フック状部
122 ・・・背面歯
123 ・・・ガイドプレート
124 ・・・中間プレート
530 ・・・ブシュ
131、531 ・・・連結ピン
532 ・・・ローラ
134 ・・・案内部
E ・・・噛合チェーン式昇降装置
T ・・・昇降テーブル
P ・・・ベースプレート
M ・・・駆動モータ
D ・・・駆動側スプロケット
C ・・・動力伝達チェーン
G ・・・同期ギア群
A ・・・昇降補助ガイド手段
A1 ・・・インナーアーム
A2 ・・・アウターアーム
R ・・・スライドレール
B ・・・チェーン収納ボックス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれフック状部を有する外リンクプレートと内リンクプレートが連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結され、一対の駆動用スプロケットに対向配置させて偏向しながら相互に対向するフック状部同士を噛み合わせて一体化されるとともに前記一対の駆動用スプロケットにより偏向しながらフック状部同士をそれぞれ噛み外して分離される噛合チェーンにおいて、
前記外リンクプレートと内リンクプレートが、チェーン幅方向に隙間なく多数配置され屈曲可能に連結されるとともに、
前記フック状部の背面が前記駆動用スプロケットに係合することを特徴とする噛合チェーン。
【請求項2】
前記外リンクプレートが、チェーン幅方向の両側方の最外方に位置するガイドプレートと、該ガイドプレートの内方に同列に配置され背面に前記駆動用スプロケットに係合する歯を有する中間プレートからなり、
前記内リンクプレートが、前記ガイドプレートおよび中間プレートとチェーン長手方向及びチェーン幅方向に交互に配置され背面に前記駆動用スプロケットに係合する歯を有することを特徴とする請求項1に記載の噛合チェーン。
【請求項3】
前記ガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔が、前記内リンクプレートと連結ピンの嵌合隙間分だけチェーンピッチより長く設定されていることを特徴とする請求項2に記載の噛合チェーン。
【請求項4】
前記中間プレートの前後一対のピン孔の間隔が、該中間プレートと連結ピンの嵌合隙間分だけ前記ガイドプレートの前後一対のピン孔の間隔より長く設定されていることを特徴とする請求項3に記載の噛合チェーン。
【請求項5】
前記連結ピンが、前記ガイドプレートの外方に突出する案内部を有することを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の噛合チェーン。
【請求項6】
前記中間プレート及び内リンクプレートが、一対のピン孔の内面に耐摩耗性のブシュを圧入され、該ブシュと前記連結ピンとが直接摺動することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の噛合チェーン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−138926(P2010−138926A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−313003(P2008−313003)
【出願日】平成20年12月9日(2008.12.9)
【出願人】(000003355)株式会社椿本チエイン (861)
【Fターム(参考)】