(57)【要約】【課題】駆動を停止することなく、一部の部分ホイールを交換することができ、部分ホイールが固定盤に対してがたつきにくいチェーンスプロケットホイールを提供すること。【解決手段】外周に掛け渡したチェーンを長さ方向に駆動するチェーンスプロケットホイール１であって、チェーンが係合する多数の歯４を有するホイール部２と、固定盤３とを備え、ホイール部２が周方向に複数の部分ホイール５に分割され、各部分ホイール５が単独で交換可能に固定盤３に取り付けられ、固定盤３には、部分ホイール５の内周面と当接して、部分ホイール５の固定盤３に対する周方向への回転を規制する当接面３３が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンを外周に掛け渡すチェーンスプロケットホイールであって、
チェーンが係合する多数の歯を有するホイール部と、固定盤と、を備え、
前記ホイール部が周方向に複数の部分ホイールに分割され、各部分ホイールが固着具によって着脱可能に前記固定盤に接合され、
前記固定盤には、前記部分ホイールの内周面と当接して、該部分ホイールの前記固定盤に対する周方向への回転を規制する当接面が形成される
ことを特徴とするチェーンスプロケットホイール。
【請求項２】
前記固定盤及び前記部分ホイールの接合面のうち、いずれか一方に凸部が、他方に凹部が形成され、前記凸部と前記凹部とは係合することを特徴とする請求項１に記載のチェーンスプロケットホイール。
【請求項３】
前記部分ホイールを前記固定盤に着脱可能に取り付ける前記固着具は複数であって、
前記複数の固着具は、第一固着具と、該第一固着具よりも前記部分ホイールの回転方向後方に配置される第二固着具とを有し、
前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離と、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離とが異なる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンスプロケットホイール。
【請求項４】
前記チェーンスプロケットホイールは、駆動チェーンスプロケットホイールであって、
前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離より長い
ことを特徴とする請求項３に記載のチェーンスプロケットホイール。
【請求項５】
前記チェーンスプロケットホイールは、従動チェーンスプロケットホイールであって、
前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離より短い
ことを特徴とする請求項３に記載のチェーンスプロケットホイール。
【請求項６】
隣設された前記部分ホイール間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載のチェーンスプロケットホイール。
【請求項７】
前記ホイール部が前記歯の谷部を通って周方向に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のチェーンスプロケットホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周に掛け渡されたチェーンを長さ方向に可動させるチェーンスプロケットホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なチェーン機構のチェーンスプロケットホイールは、複数配置されてその外周にチェーンが掛け渡され、少なくとも一つのチェーンスプロケットホイールが駆動装置で回転され、その回転力をチェーンに伝達して長さ方向に移動させるようになっている。
チェーンはチェーンスプロケットホイールの歯の一部に係合されるので、この歯に大きな荷重が加わることになり、破損や摩耗が生じやすい。特に、重量物を搬送するチェーンコンベアや、汚泥かき寄せ装置のチェーン機構では、歯の損傷が激しいため、チェーンスプロケットホイールの交換頻度が高くなる。この際、大型のチェーンスプロケットホイール全体を交換すると、多大な労働力及び作業時間を要するだけでなく、コストも非常に高くついた。
また、従動チェーンスプロケットホイールについても同様である。
【０００３】
そこで、従来、ホイール本体とこれを取り付け固定する固定盤とからなり、ホイール本体は、取替え可能に分割型に形成してあるチェーンスプロケットホイールが特許文献１に開示されている。
このような分割型のチェーンスプロケットホイールは、歯が部分的に欠損したり、摩耗するなどして使用に耐えられなくなった場合に、チェーンを掛け渡したまま、ホイール本体の分割片の一部を交換するのみで補修することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のようなチェーンスプロケットホイールは、ホイール本体の分割片と固定盤がボルト・ナットのみで取り付け固定されているので、歯の一部に大きい力が加わると、分割片が固定盤に対してがたつき、チェーンとの間で力の伝達が十分に行われないおそれがあった。
本発明が解決しようとする課題は、チェーンを取り外すことなく、部分ホイールの一部のみを交換することができ、部分ホイールが固定盤に対してがたつきにくいチェーンスプロケットホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願請求項１に係る発明は、チェーンを外周に掛け渡すチェーンスプロケットホイールであって、チェーンが係合する多数の歯を有するホイール部と、固定盤と、を備え、前記ホイール部が周方向に複数の部分ホイールに分割され、各部分ホイールが固着具によって着脱可能に前記固定盤に接合され、前記固定盤には、前記部分ホイールの内周面と当接して、該部分ホイールの前記固定盤に対する周方向への回転を規制する当接面が形成されることを特徴とするチェーンスプロケットホイールである。
【０００７】
本願請求項２に係る発明は、前記固定盤及び前記部分ホイールの接合面のうち、いずれか一方に凸部が、他方に凹部が形成されており、前記凸部と前記凹部とは係合することを特徴とする請求項１に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【０００８】
本願請求項３に係る発明は、前記部分ホイールを前記固定盤に着脱可能に取り付ける前記固着具は複数であって、前記複数の固着具は、第一固着具と、該第一固着具よりも前記部分ホイールの回転方向後方に配置される第二固着具とを有し、前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離と、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離とが異なることを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【０００９】
本願請求項４に係る発明は、前記チェーンスプロケットホイールは、駆動チェーンスプロケットホイールであって、前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離より長いことを特徴とする請求項３に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【００１０】
本願請求項５に係る発明は、前記チェーンスプロケットホイールは、従動チェーンスプロケットホイールであって、前記第一固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記ホイール部の回転中心からの距離より短いことを特徴とする請求項３に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【００１１】
本願請求項６に係る発明は、隣設された前記部分ホイール間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【００１２】
本願請求項７に係る発明は、前記ホイール部が前記歯の谷部を通って周方向に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のチェーンスプロケットホイールである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、いずれかの部分ホイールに不具合が生じた場合に、その部分ホイールがチェーンと係合しない位置に移動させて、チェーンを取り外すことなく簡単に摩耗や損傷した部分ホイールのみを交換することができ、交換に要する手間やコストを大幅に低減することが可能となる。
また、固定盤に、部分ホイールの内周面と当接して部分ホイールの周方向への回転を規制する当接面を形成したので、部分ホイール５の固定盤３に対する周方向への回転が規制され、部分ホイール５ががたつかず、安定して固定される。
【００１４】
加えて、固着具によって接合された部分ホイール及び固定盤との接合面に形成された凹部と凸部とを係合することにより、歯の一部に大きな力が加わっても、部分ホイールが固定盤に対してがたつきを防止することができる。
【００１５】
加えて、部分ホイールを固定盤に着脱可能に取り付ける固着具を、少なくとも第一固着具とそれより前記部分ホイールの回転方向後方に配置される第二固着具との複数とし、第一固着具が配置されるホイール部の回転中心からの距離と、第二固着具が配置されるホイール部の回転中心からの距離とを異なるようにすることで、歯にチェーンの可動方向に大きな力が加わっても、部分ホイールが固定盤に対してがたつきをより防止することができる。
【００１６】
加えて、チェーンスプロケットホイールを駆動チェーンスプロケットホイールとした場合に、第一固着具が配置されるホイール部の回転中心からの距離を、第一固着具よりホイールの回転方向後方に配置される第二固着具のホイール部の回転中心からの距離より長くすることで、駆動チェーンスプロケットホイールの回転によって生じるチェーンからの部分ホイールの回転方向反対側に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００１７】
加えて、チェーンスプロケットホイールを従動チェーンスプロケットホイールとした場合に、第一固着具が配置されるホイール部の回転中心からの距離を、第一固着具よりホイールの回転方向後方に配置される第二固着具のホイール部の回転中心からの距離より短くすることで、チェーンの可動によって生じるチェーンからの部分ホイールの回転方向に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００１８】
加えて、隣設して配置された部分ホイール間に隙間を形成することにより、部分ホール同士が競ることを防止し部分ホイールの着脱が容易となる。
【００１９】
加えて、ホイール部が歯の谷部を通って周方向に分割されることにより、山部同士の分割に比較して、接触面が少なくなり着脱が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの正面図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る固定盤の正面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る部分ホイールの背面図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの正面図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの正面図。
【図７】本発明の第３の実施形態における効果を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２２】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図４と共に説明する。
図１は第１の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの正面図であり、図２は第１の実施形態を示すチェーンスプロケットホイールの断面図であり、図３は第１の実施形態に係る固定盤の正面図であり、図４は第１の実施形態に係る部分ホイールの背面図である。
【００２３】
第１の実施形態において、チェーンスプロケットホイール１は、駆動チェーンスプロケットホイールであって、外周に掛け渡したチェーン（図示せず）を長さ方向に可動させるものである。
図１及び図２に示すように、チェーンスプロケットホイール１は、ホイール部２と、円盤状の固定盤３とを備える。
ホイール部２は、その外周にチェーンが係合する多数の歯４を有し、歯４は、山部４１と谷部４２とを備える。また、ホイール部２の内周面は、正多角形状（本実施例では正八角形状）となっている。
【００２４】
ホイール部２は、周方向に等間隔で複数（本実施形態では８個）の部分ホイール５に分割されている。この分割数は、チェーンをＵターン状に掛け渡した際においても、チェーンが係合しない部分ホイール５が少なくとも一つは存在できるだけの分割数として設定すれば良い。
ホイール部２は、歯４の山部４１及びホイール部２の内周に形成された正多角形の頂点を通って径方向に伸びる分割線に沿って分割され、すべての部分ホイール５を周方向に組み合わせることにより、全体として円盤状に形成される。また、すべての部分ホイール５を組み合わせると、隣接する部分ホイール５の間には、わずかな隙間７が形成される。
【００２５】
部分ホイール５は、固定盤３のボルト孔９（図３参照）及び部分ホイール５のボルト孔１０（図４参照）に挿通したボルト８によって、単独で着脱可能に固定盤３の一面に接合される。
ボルト８は、一つの部分ホイール５に対して二つ設けられており、これらのボルトは、第一ボルト８ａと、第一ボルト８ａよりも部分ホイール５の回転方向後方に配置される第二ボルト８ｂとで構成されている。ボルト８、第一ボルト８ａ、第二ボルト８ｂは、それぞれ本願発明の固着具、第一固着具、第二固着具に相当する。
【００２６】
そして、第一ボルト８ａが配置されるホイール部２の回転中心からの距離と、第二ボルト８ｂが配置されるホイール部２の回転中心からの距離とが異なるものとなっている。
このように配置することで、歯４にチェーンの可動方向に大きな力が加わっても、部分ホイール５が固定盤３に対してがたつきをより防止することができる。
【００２７】
具体的には、第一ボルト８ａが配置されるホイール部２の回転中心からの距離は、第二ボルト８ｂが配置されるホイール部２の回転中心からの距離より長くなるように設定されている。
これにより、駆動チェーンスプロケットホイールであるので、チェーンスプロケットホイール１の回転によって生じるチェーンからの部分ホイール５の回転方向反対側に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができ、がたつきを防止することができる。
【００２８】
図２及び図３に示すように、固定盤３は、図示しないシャフトを通すための筒状部３０と、ホイール部２を取り付けるための円形鍔状のホイール固定部３１とを備える。
ホイール固定部３１の一面（ホイール部２が接合される面）には、内周縁沿って固定用フランジ３２が形成され、固定用フランジ３２の内周面が筒状部３０の外周面に溶接等により固定されている。
また、固定用フランジ３２の外周面は、ホイール部２の内周面に対応した正多角形（本実施形態では正八角形）となっており、各部分ホイール５の内周面に当接する複数の（本実施形態では８個の）当接面３３が形成される。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ホイール固定部３１の一面には、外周縁全てに沿って円形状の凸部１１が形成され、図４に示すように、部分ホイール５の固定盤３に接合される面には、固定盤３の凸部１１と係合する凹部１２が周方向に沿って形成される。
部分ホイール５の内周面を固定用フランジ３２の当接面３３に当接させると、部分ホイール５と固定盤３とが径方向に位置決めされ、凸部１１と凹部１２を簡単に係合できるとともに、ボルト孔９，１０も位置合わせしやすい。また、部分ホイール５の内周面及び固定盤３の当接面３３は平面なので、両者を当接すると部分ホイール５の固定盤３に対する周方向への回転が規制される。
【００３０】
ホイール固定部３１の外周縁全てに沿って円形状の凸部１１が形成するので、凸部１１の加工が行いやすい。
チェーンスプロケットホイール１を回転させてチェーンを駆動する際に、部分ホイール５の歯４に不均等な力が加わり、部分ホイール５は固定盤３に対してがたつこうとするが、周方向に延びる固定盤３の凸部１１と部分ホイール５の凹部１２が係合して、がたつきを抑える。
また、部分ホイール５の内周面及び固定盤３の当接面は、ホイール部２と同心の円の接線と平行な平面状なので、部分ホイール５の内周面を固定盤３の当接面３３に当接すると、部分ホイール５の固定盤３に対する周方向への移動が規制され、部分ホイール５のがたつきをより抑制できる。
【００３１】
いずれかの部分ホイール５が摩耗・損傷した場合は、チェーンスプロケットホイール１からチェーンを取り外すことなく、その部分ホイール５がチェーンと係合しない位置まで移動させ、第一ボルト８ａ及び第二ボルト８ｂを抜き取り、摩耗・損傷を受けた部分ホイール５を取り外して、新たな部分ホイール５を取り付ける。
この時、隣設して配置された部分ホイール５間には隙間７が形成されている。このように隙間７が形成されているので、隣の部分ホイール５と取り外す部分ホイール５とが競ることなく、隣の部分ホイール５に邪魔されずに、容易に部分ホイール５を取り外しができる。また、取り付けにおいても隣の部分ホイール５に邪魔されずに作業が行うことができる。
【００３２】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態について図５と共に説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３３】
第２の実施形態におけるチェーンスプロケットホイール１は、従動チェーンスプロケットホイールであって、外周に掛け渡したチェーン（図示せず）の可動に伴って回転する。
チェーンスプロケットホイール１は、チェーンの可動に伴って図５に示す矢印方向に回転する。このため、部分ホイール５には、チェーンの可動によって生じるチェーンからの部分ホイールの回転方向の回転モーメントが作用することになる。
【００３４】
これに対応して、第一ボルト８ａが配置されるホイール部２の回転中心からの距離を、第一ボルト８ａよりホイール部２の回転方向後方に配置される第二ボルト８ｂのホイール部２の回転中心からの距離より短くして、ボルト８を配置している。このようにすることで、チェーンの可動によって生じるチェーンからの部分ホイール５の回転方向に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００３５】
〔第３の実施形態〕
以下、本発明に係る第３の実施形態について図６及び図７と共に説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３６】
第３の実施形態において、ホイール部２は、歯４の谷部４２を通って径方向に伸びる分割線に沿って、複数の部分ホイール５に分割されている。
このようにホイール部２を歯４の谷部４２で分割すると、山部４１で分割したものと比べて、強度がやや低くなって部分ホイール５間が開きやすくなるが、着脱に際して、隣設して配置された部分ホイール５と接触し得る部分が少なくなるので、隣設して配置された部分ホイール５が邪魔にならず、着脱が容易になる。また、山部４１で分割したものと比べて、着脱に際して、隣設して配置された部分ホイール５と接触し得る部分が少なくなるので、指を挟む可能性も低くなり安全な着脱作業をすることができる。
【００３７】
取り付けられた８個の部分ホイール５は、ホイール固定部３１の接合面に面一となるように通って設けられるものであるが、着脱する際に隣り合う部分ホイール５同士との間で、段差が生じる場合がある。このような場合であっても、歯４の谷部４２を通って径方向に伸びる分割線に沿って、複数の部分ホイール５が分割されていれば、チェーンの可動に対する段差の存在による影響が小さくすることができ、チェーンのスムーズな可動に貢献する。この効果を図７により具体的に説明する。
図７は、この効果を説明するための図で、図７（イ）は、ホイール部２を歯４の山部４１で分割した部分を拡大した平面図（図５におけるＡ方向から見た図）で、図７（ロ）は、第３の実施形態を示すもので、ホイール部２を歯４の谷部４２で分割した部分を拡大した平面図（図６におけるＢ方向から見た図）である。
【００３８】
隙間７を介して配置された隣合う部分ホイール５、５において、段差Ｚが生じた場合に、段差Ｚに対する分割された山部４１の距離については、図７（イ）のように歯４の山部４１で分割されているケースでは、分割された山部４１の距離は隙間７のＬ１である。一方、図７（ロ）のように歯４の谷部４２で分割されているケースでは、分割された山部４１の距離は隙間７より谷部４２、４２分だけ大きいＬ２であり、谷部４２で分割されるケースでは、山部４１の同じ段差Ｚが生じる距離が長くなる。
このことから、チェーンに対する山部４１の段差の影響は、図７（ロ）の谷部４２で分割されるケースの方が相対的に小さくなる。しかも、図７（イ）の山部４１で分割されるケースでは、チェーンの一つの穴に係合する山部４１間で段差Ｚが生じるが、図７（ロ）の谷部４２で分割されるケースでは、チェーンの二つの穴に係合する山部４１間で段差Ｚが生じることになり、チェーンに対する段差の影響は少なくなる。
【００３９】
〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。
【００４０】
本実施形態では、ホイール部を８個の部分ホイールに分割してあるが、チェーンスプロケットホイールの大きさ、チェーンが係合する角度等によって、分割する数は適宜変更できる。これに伴って、固定盤の固定用フランジの外周面には、部分ホイールの数に対応した数の当接面が形成される。
【００４１】
本実施形態では、部分ホイールの内周面及び固定盤の当接面を平面状としてあるが、部分ホイールの周方向への移動を規制する形状であればよく、屈曲面、凹凸面等とすることもできる。
【００４２】
本実施形態では、固定盤３の筒状部３０の外周面に固定されたホイール固定部３１の固定用フランジ３２の外周面に当接面３３が形成されていたが、これに限定されない。固定用フランジがなく、部分ホイールの内周面が筒状部の外周面に直接接するような場合には、筒状部の外周面に当接面を形成する。
【００４３】
本実施形態では、当接面は、固定盤側の外周面と部分ホイールの内周面とが当接する面であるが、この当接とは常時接しているものに限られるものではない。例えば、部分ホイールが固定盤に接合された際に、若干の隙間があったとしても、部分ホイールに力が作用し周方向への若干の移動があった後に固定盤側の外周面と接触して当該移動が規制される場合も本願発明の当接面に含まれる。
【００４４】
本実施形態では、固定盤に凸部を形成し、部分ホイールに凹部を形成してあるが、もちろん、固定盤に凹部を形成し、部分ホイールに凸部を形成してもよい。
【００４５】
本実施形態では、ホイール固定部３１の外周縁全長に沿って円形状の凸部１１を形成したが、これに限られない。外周縁全てに沿ってではなく断続的に設けるようにしても良い。また、外周縁でなく内側の接合面に凸部を形成しても良い。また、その場合、係合する凹部も対応する位置に形成することはいうまでもない。
【００４６】
本実施形態では、各部分ホイールを第一ボルト及び第二ボルトの２本のボルトで固定盤に取り付けてあるが、これに限られず、１本のボルトで固定盤に取り付けても良い。
【００４７】
本実施形態では、各部分ホイールを第一ボルト及び第二ボルトの２本のボルトで固定盤に取り付けてあるが、部分ホイールの大きさに応じて、３本以上のボルトで取り付けても良い。
【００４８】
本発明は、チェーンスプロケットホイールの構造についてのものであったが、本明細書で述べた技術思想を歯車の構造に適用して、歯車の発明としても良い。この場合には、多数の歯に係合するのはチェーンではなく他の歯車の歯となる。
【００４９】
いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１              チェーンスプロケットホイール
２              ホイール部
３              固定盤
４              歯
５              部分ホイール
７              隙間
８              ボルト
８ａ            第一ボルト
８ｂ            第二ボルト
９，１０        ボルト孔
３０            筒状部
３１            ホイール固定部
３２            固定用フランジ
３３            当接面
【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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