JP4662507B1

JP4662507B1 - 噛合チェーン

Info

Publication number: JP4662507B1
Application number: JP2009254156A
Authority: JP
Inventors: 聖岳矢追; 道雄生鷹
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-11-05
Also published as: CN102052427A; TWI437171B; CN102052427B; US20110101294A1; EP2320109B1; EP2320109A1; KR20110049686A; TW201116741A; US8500101B2; JP2011099505A

Abstract

【課題】一対の噛合チェーンの座屈強度を向上して、噛合チェーンの座屈や傾斜を抑制する補助ガイド手段の設置を必要とすることなくワークの安定した進退駆動を実現し、しかも、相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン内に生じるガタを排除する噛合チェーンを提供すること。
【解決手段】内歯プレート１１０とブシュ１２０と外歯プレート１４０と連結ピン１５０とを備え、内歯プレート１１０のフック部同士および外歯プレート１４０のフック部同士を噛み合わせて一体化し、内歯プレート１１０のフック部同士および外歯プレート１４０のフック部同士を噛み外して分岐し、被屈曲規制面１７１を有する被屈曲規制プレート１７０と屈曲規制部１８１を有する屈曲規制プレート１８０とが連結ピン１５０の両端に連結されている噛合チェーン１００。
【選択図】図３

Description

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ワークを設置面に対して垂直に昇降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。

従来、駆動装置として、相互に噛み合って一体的に昇降する一対の伝動チェーン、所謂、噛合チェーンを用いて重量物などのワークを昇降移動させる昇降装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許第３３７０９２８号公報（特許請求の範囲、図１）

ところが、従来の噛合チェーンでは、リンクプレートの噛合部同士を噛み合せた際に噛合部間に生じる間隙やブシュと連結ピンとの間の間隙等に起因して相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン内に不可避的に生じるガタが生じ、相互に噛み合った一対の噛合チェーンの剛性が確保できず、一対の噛合チェーンの座屈強度が低下する恐れがあるという問題が生じていた。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、一対の噛合チェーンの座屈強度を向上して噛合チェーンの座屈や傾斜を抑制する補助ガイド手段の設置を必要とすることなくワークの安定した進退駆動を実現するとともに相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン内に生じるガタを排除し、しかも、噛合チェーンの設計自由度を確保する噛合チェーンを提供することである。

請求項１に係る本発明は、相互に離間して並列配置したフック部を有する内歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のブシュ圧入孔にブシュをそれぞれ圧入嵌合してなる内リンクユニットが該内リンクユニットの外側でチェーン幅方向に配置したフック部を有する外歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のピン孔にそれぞれ嵌合する連結ピンにより少なくともチェーン長手方向に連結され、前記ブシュと噛合う一対の駆動用スプロケットにそれぞれ対向配置させて偏向しながら相互に対向する内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み合わせて一体化す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内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み外して分岐する噛合チェーンにおいて、前記連結ピンの最端部に外歯プレートと並列して配置されて内歯プレートおよび外歯プレートのフック噛み合い側に被屈曲規制面を有する被屈曲規制プレートが前記連結ピンの両端に連結されているとともに、前記外歯プレートと被屈曲規制プレートとの間に内歯プレートと並列して配置されて被屈曲規制プレートの被屈曲規制面に向けて突出してチェーン長手方向に隣接する被屈曲規制面の相互に跨った状態で当接する屈曲規制部を有する屈曲規制プレートが、前記連結ピンの両端に連結されていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記被屈曲規制プレートの被屈曲規制面と屈曲規制プレートの屈曲規制部が、前記内歯プレート同士および外歯プレート同士をそれぞれ噛み合わせた状態で相互に干渉させてフック噛み合い側へのチェーン屈曲を規制するように形成されていることにより、前述した課題を解決したものである。

そこで、本発明の噛合チェーンは、相互に離間して並列配置したフック部を有する内歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のブシュ圧入孔にブシュをそれぞれ圧入嵌合してなる内リンクユニットが内リンクユニットの外側でチェーン幅方向に配置したフック部を有する外歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のピン孔にそれぞれ嵌合する連結ピンによりチェーン長手方向に連結され、ブシュと噛合う一対の駆動用スプロケットにそれぞれ対向配置させて偏向しながら相互に対向する内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み合わせて一体化するとともに一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み外して分岐することにより、駆動用スプロケットの回転に合わせてワークの進退動作を等速かつ迅速に達成するばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

請求項１に係る本発明の噛合チェーンによれば、内歯プレートおよび外歯プレートのフック噛み合い側に被屈曲規制面を有する被屈曲規制プレートと被屈曲規制プレートの被屈曲規制面に向けて突出する屈曲規制部を有する屈曲規制プレートとが、連結ピンの両端にそれぞれ連結されていることにより、屈曲規制部がチェーン長手方向に隣接する被屈曲規制面の相互に跨った状態で当接して１本の噛合チェーンがフック噛み合い側へ屈曲することを規制するため、相互に噛み合った一対の噛合チェーンがプレート高さ方向に屈曲することを抑制して、チェーン噛合姿勢を一直線状に確実に保持でき、一対の噛合チェーンの座屈強度を向上することができる。
そして、被屈曲規制プレートが連結ピンの最端部に外歯プレートと並列して配置されているとともに、屈曲規制プレートが外歯プレートと被屈曲規制プレートとの間に内歯プレートと並列して配置されていることにより、被屈曲規制プレート側に向けて突出する屈曲規制プレートの屈曲規制部が他のチェーン構成部材に干渉することを回避するため、噛合チェーンの設計自由度を確保することができる。

特に、天井面を設置面として設置される吊り下げ設置形態の駆動装置や垂直壁面を設置面として設置される片持ち支持形態の駆動装置等に用いた場合には、相互に噛み合った一対の噛合チェーンのチェーン噛合姿勢を一直線状に確実に保持してワークの安定した進退動を実現することができる。

また、前述したような駆動装置に用いた場合には、一対の噛合チェーンの座屈強度が向上し、噛合チェーンの座屈や傾斜を抑制する補助ガイド手段の設置を必要とすることなく装置構成を簡素化してワークの安定した進退駆動を実現でき、また、噛合チェーンを駆動用スプロケットからより遠い位置にまで安定して進退動させることができ、また、噛合チェーンが傾斜して噛合チェーンに部分的な過負荷が作用することを回避してチェーン耐久性を向上でき、さらに、チェーンサイズの小型化および軽量化を図ることができる。

請求項２に係る本発明の噛合チェーンによれば、請求項１に記載の噛合チェーンが奏する効果に加えて、被屈曲規制プレートの被屈曲規制面と屈曲規制プレートの屈曲規制部が、内歯プレート同士および外歯プレート同士をそれぞれ噛み合わせた状態で相互に干渉するように形成されていることにより、一対の噛合チェーンが相互に噛み合って各噛合チェーンのチェーン噛合姿勢が直線状を呈した際に、被屈曲規制面と屈曲規制部とが相互に干渉して被屈曲規制プレートと屈曲規制プレートとを非フック噛み合い側に屈曲させる力が発生し、一対の噛合チェーンが非フック噛み合い側に向けて相互に引っ張り合うため、内歯プレートおよび外歯プレートのフック部同士を噛み合せた際に各フック部間に生じる間隙やブシュと連結ピンとの間の間隙等に起因して相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン内に不可避的に生じるガタを排除でき、一対の噛合チェーンの座屈強度を更に向上することができる。

そして、相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーンに不可避的に生じるガタを排除することにより、チェーン稼動時における駆動騒音の発生を防止でき、また、チェーン全長を一定に維持してワークの位置決め精度を向上することができる。

本発明の噛合チェーンは、相互に離間して並列配置したフック部を有する内歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のブシュ圧入孔にブシュをそれぞれ圧入嵌合してなる内リンクユニットが内リンクユニットの外側でチェーン幅方向に配置したフック部を有する外歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のピン孔にそれぞれ嵌合する連結ピンによりチェーン長手方向に連結され、ブシュと噛合う一対の駆動用スプロケットにそれぞれ対向配置させて偏向しながら相互に対向する内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み合わせて一体化するとともに一対の駆動用スプロケットにより偏向しながら内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み外して分岐し、連結ピンの最端部に外歯プレートと並列して配置されて内歯プレートおよび外歯プレートのフック噛み合い側に被屈曲規制面を有する被屈曲規制プレートが連結ピンの両端に連結され、外歯プレートと被屈曲規制プレートとの間に内歯プレートと並列して配置されて被屈曲規制プレートの被屈曲規制面に向けて突出してチェーン長手方向に隣接する被屈曲規制面の相互に跨った状態で当接する屈曲規制部を有する屈曲規制プレートが連結ピンの両端に連結され、一対の噛合チェーンの座屈強度を向上して噛合チェーンの座屈や傾斜を抑制する補助ガイド手段の設置を必要とすることなくワークの安定した進退駆動を実現するとともに、相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン内に生じるガタを排除し、噛合チェーンの設計自由度を確保するものであれば、その具体的な実施の形態は、如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明の噛合チェーンにおいてチェーン幅方向に並列配置する内リンクユニットの列数は、単列、または、２列や３列などの複列のいずれであっても良く、内リンクユニットがチェーン幅方向に複数配置されている場合、一対の噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートと内歯プレートが、これに対向する他方の噛合チェーンを構成する外歯プレートと内歯プレートに対して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うので、噛合チェーンのチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を実現でき、また、チェーン幅方向における駆動用スプロケットとの噛合バランスを向上できる。

また、本発明の噛合チェーンで用いる被屈曲規制プレートに形成される被屈曲規制面の具体的形状については、噛合チェーンを直線状に伸ばした状態で、屈曲規制プレートに形成された屈曲規制部に接触するものであれば、例えば、平坦面や、中央部分を凹ませた曲面などの如何なる形状であっても良い。

また、本発明の噛合チェーンで用いる屈曲規制プレートに形成される屈曲規制部の具体的形状については、被屈曲規制プレート側に向けて突出形成されて、噛合チェーンを直線状に伸ばした状態で、チェーン長手方向に隣接する２つの被屈曲規制面に跨った状態で接触するものであれば、如何なる形状であっても良い。

また、本発明の噛合チェーンで用いる内歯プレートおよび外歯プレート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一体化するとともに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く、特に、内歯プレートおよび外歯プレートにそれぞれ形成されてチェーン噛合姿勢を保持する座屈規制平坦面が、駆動用スプロケットにより噛み合って一体化する内歯プレート同士および外歯プレート同士をそれぞれ対向させた状態で相互に干渉して弾性変形しながら面接触するように膨出形成されている場合、内歯プレートおよび外歯プレートのプレート外形を高精度に成形することなく相互に対向する座屈規制平坦面が確実に面接触するため、内歯プレートおよび外歯プレートのガタつきや相互に対向する内歯プレート同士および外歯プレート同士の相互間における座屈規制平坦面に沿った相対的なズレを確実に抑制して、相互に噛み合った一対の噛合チェーンの剛性を確保して座屈強度を向上できる。

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、設置面が据え置き設置形態となる床面であっても、吊り下げ設置形態となる天井面であっても昇降動作に何ら支障はなく、さらには、片持ち支持形態となる垂直壁面であっても前述した昇降動作に相当する進退動作に何ら支障はない。

以下、本発明の一実施例である噛合チェーン１００を図面に基づいて説明する。
ここで、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に示す駆動用スプロケット近傍の一部拡大図であり、図３は、噛合チェーンを示す斜視図であり、図４は、噛合チェーンを示す一部拡大図であり、図５は、噛合チェーンを示す一部断面図である。

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、重量物などのワーク（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。

前述した噛合チェーン式駆動装置Ｅは、図１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Ｓと、これらの一対の駆動用スプロケットＳ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Ｓを駆動する駆動モータＭとを基本的な装置構成として備えている。

なお、図１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Ｓ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させるとともに一対の駆動用スプロケットＳ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Ｂは、相互に噛み外し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。

また、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、相互に離間して並列配置したフック部を有する内歯プレート１１０のチェーン長手方向に形成された一対のブシュ圧入孔にブシュ１２０をそれぞれ圧入嵌合してなる内リンクユニット１３０と、内歯プレート１１０に対してチェーン長手方向に半ピッチずれた状態で内歯プレート１１０の外側面側に配置されてフック部を有する外歯プレート１４０と、外歯プレート１４０に対してチェーン長手方向に半ピッチずれた状態で外歯プレート１４０の外側面側に配置される屈曲規制プレート１８０と、屈曲規制プレート１８０に対してチェーン長手方向に半ピッチずれた状態で屈曲規制プレート１８０の外側面側に配置された被屈曲規制プレート１７０と、ブシュ１２０および外歯プレート１４０のピン孔および屈曲規制プレート１８０のピン孔にそれぞれ遊嵌されるとともに被屈曲規制プレート１７０のピン孔に圧入嵌合される連結ピン１５０と、ブシュ１２０の外周に外嵌されるローラ１６０とを備えている。
なお、連結ピン１５０は、外歯プレート１４０のピン孔に圧入嵌合されていても何ら構わない。

また、一対の噛合チェーン１００は、図１および図２に示すように、前述した一対の駆動用スプロケットＳ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歯プレート１１０同士および外歯プレート１４０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Ｓにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら内歯プレート１１０同士および外歯プレート１５０同士をそれぞれ噛み外して分岐するようになっている。

そこで、本実施例の噛合チェーン１００が最も特徴とする被屈曲規制プレート１７０と屈曲規制プレート１８０の具体的な形態について図２乃至図５により詳しく説明する。
まず、被屈曲規制プレート１７０は、図２乃至図５に示すように、内歯プレート１１０または外歯プレート１４０にフック部を形成したフック噛み合い側に被屈曲規制面１７１を有している。
そして、屈曲規制プレート１８０は、図２乃至図５に示すように、被屈曲規制プレート１７０側に突出して、噛合チェーン１００を直線状に伸ばした際に、チェーン長手方向に隣接する２つの被屈曲規制面１７１に跨った状態で接触してフック噛み合い側へのチェーン屈曲を規制する屈曲規制部１８１を有している。

被屈曲規制プレート１７０に形成された被屈曲規制面１７１と屈曲規制プレート１８０に形成された屈曲規制部１８１は、駆動用スプロケットＳにより内歯プレート１１０同士および外歯プレート１４０同士をそれぞれ噛み合わせた状態で相互に干渉するように形成され、軽い力で噛合チェーン１００を直線状に伸ばした場合、１本の噛合チェーン１００はチェーン全体で非フック噛み合い側に向けて反るように設計されている。

このようにして得られた本実施例の噛合チェーン１００は、内歯プレート１１０または外歯プレート１４０のフック噛み合い側に被屈曲規制面１７１を有する被屈曲規制プレート１７０が、連結ピン１５０により連結されているとともに、被屈曲規制プレート１７０側に向けて突出した屈曲規制部１８１を有する屈曲規制プレート１８０が、被屈曲規制プレート１７０にチェーン幅方向に隣接して連結ピン１５０により連結されている。
したがって、噛合チェーン１００を直線状に伸ばした際に、屈曲規制部１８１がチェーン長手方向に隣接する２つの被屈曲規制面１７１に跨った状態で接触して１本の噛合チェーン１００がフック噛み合い側へ屈曲することを規制するため、相互に噛み合った一対の噛合チェーン１００がプレート高さ方向に屈曲することを抑制して、チェーン噛合姿勢を一直線状に確実に保持でき、一対の噛合チェーン１００の座屈強度を向上できる。

被屈曲規制プレート１７０の被屈曲規制面１７１と屈曲規制プレート１８０の屈曲規制部１８１が、駆動用スプロケットＳにより内歯プレート１１０同士および外歯プレート１４０同士をそれぞれ噛み合わせた状態で相互に干渉するように形成されている。
したがって、一対の噛合チェーン１００が相互に噛み合って各噛合チェーン１００のチェーン噛合姿勢が直線状を呈した際に、被屈曲規制面１７１と屈曲規制部１８１とが相互に干渉して被屈曲規制プレート１７０と屈曲規制プレート１８０とを非フック噛み合い側に屈曲させる力が発生し、一対の噛合チェーン１００が非フック噛み合い側に向けて相互に引っ張り合うため、内歯プレート１１０および外歯プレート１４０のフック部同士を噛み合せた際に各フック部間に生じる間隙やブシュ１２０と連結ピン１５０との間の間隙等に起因して相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン１００内に不可避的に生じるガタを排除でき、一対の噛合チェーン１００の座屈強度を更に向上できる。

また、天井面を設置面として設置される吊り下げ設置形態の駆動装置や垂直壁面を設置面として設置される片持ち支持形態の駆動装置等に用いた場合には、相互に噛み合った一対の噛合チェーン１００のチェーン噛合姿勢を一直線状に確実に保持してワークの安定した進退動を実現できる。

また、前述したような駆動装置に用いた場合には、一対の噛合チェーン１００の座屈強度が向上することで、噛合チェーン１００の座屈や傾斜を抑制する補助ガイド手段の設置を必要とすることなく装置構成を簡素化してワークの安定した進退駆動を実現でき、また、噛合チェーン１００を駆動用スプロケットＳからより遠い位置にまで安定して進退動させることができ、また、噛合チェーン１００が傾斜して噛合チェーン１００に部分的な過負荷が作用することを回避してチェーン耐久性を向上でき、さらに、チェーンサイズの小型化および軽量化を図ることができる。

そして、相互に噛み合った状態の一対の噛合チェーン１００に不可避的に生じるガタを排除することにより、チェーン稼動時における駆動騒音の発生を防止でき、また、チェーン全長を一定に維持してワークの位置決め精度を向上できる。

被屈曲規制プレート１７０が連結ピン１５０の最端部に外歯プレート１４０と並列して配置されているとともに、屈曲規制プレート１８０が外歯プレート１４０と被屈曲規制プレート１７０との間に内歯プレート１１０と並列して配置されている。
したがって、被屈曲規制プレート１７０側に向けて突出する屈曲規制プレート１８０の屈曲規制部１８１が他のチェーン構成部材に干渉することを回避するため、噛合チェーン１００の設計自由度を確保できるなど、その効果は甚大である。

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１に示す駆動用スプロケット近傍の一部拡大図。噛合チェーンを示す斜視図。噛合チェーンを示す一部拡大図。噛合チェーンを示す一部断面図。

１００・・・噛合チェーン
１１０・・・内歯プレート
１２０・・・ブシュ
１３０・・・内リンクユニット
１４０・・・外歯プレート
１５０・・・連結ピン
１６０・・・ローラ
１７０・・・被屈曲規制プレート
１７１・・・被屈曲規制面
１８０・・・屈曲規制プレート
１８１・・・屈曲規制部
Ｅ・・・噛合チェーン式駆動装置
Ｓ・・・駆動用スプロケット
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
Ｂ・・・チェーン収納ボックス

Claims

相互に離間して並列配置したフック部を有する内歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のブシュ圧入孔にブシュをそれぞれ圧入嵌合してなる内リンクユニットが該内リンクユニットの外側でチェーン幅方向に配置したフック部を有する外歯プレートのチェーン長手方向に形成された一対のピン孔にそれぞれ嵌合する連結ピンにより少なくともチェーン長手方向に連結され、前記ブシュと噛合う一対の駆動用スプロケットにそれぞれ対向配置させて偏向しながら相互に対向する内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み合わせて一体化す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内歯プレートのフック部同士および外歯プレートのフック部同士をそれぞれ噛み外して分岐する噛合チェーンにおいて、
前記連結ピンの最端部に外歯プレートと並列して配置されて内歯プレートおよび外歯プレートのフック噛み合い側に被屈曲規制面を有する被屈曲規制プレートが前記連結ピンの両端に連結されているとともに、
前記外歯プレートと被屈曲規制プレートとの間に内歯プレートと並列して配置されて被屈曲規制プレートの被屈曲規制面に向けて突出してチェーン長手方向に隣接する被屈曲規制面の相互に跨った状態で当接する屈曲規制部を有する屈曲規制プレートが、前記連結ピンの両端に連結されていることを特徴とする噛合チェーン。
前記被屈曲規制プレートの被屈曲規制面と屈曲規制プレートの屈曲規制部が、前記内歯プレート同士および外歯プレート同士をそれぞれ噛み合わせた状態で相互に干渉させてフック噛み合い側へのチェーン屈曲を規制するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の噛合チェーン。