(57)【要約】【課題】ブッシュとピンとの接触面における面圧を上げずに、良好な潤滑状態を維持することが可能な、伝動用チェーンを提供する。【解決手段】２本のピン１０により連結される一対のアウターリンクプレート４０と、２つのブッシュ２０により連結される一対のインナーリンクプレート３０とを、交互に複数連結して形成された伝動用チェーン１において、ピン１０の外周面及びブッシュ２０の内周面は、それぞれ、互いに接触して摺動する摺動領域１０ｓを有し、ピン１０の外周面及びブッシュ２０の内周面のうち少なくとも一方は、摺動領域１０ｓの外側に、潤滑油を溜める溝１４，１５を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のピンにより連結される一対のアウターリンクプレートと、
２つのブッシュにより連結される一対のインナーリンクプレートとを複数有し、
前記一対のインナーリンクプレートに固定された前記２つのブッシュのうち、一方のブッシュに、前記一対のアウターリンクプレートに固定された前記２本のピンのうち、一方のピンが回転可能に挿通されて、前記一対のアウターリンクプレートと前記一対のインナーリンクプレートとが交互に複数連結された、伝動用チェーンであって、
前記ピンの外周面及び前記ブッシュの内周面は、それぞれ、
互いに接触して摺動する摺動領域を有し、
前記ピンの前記外周面及び前記ブッシュの前記内周面のうち少なくとも一方は、
前記摺動領域の外側に、潤滑油を溜める溝を有する、
伝動用チェーン。
【請求項２】
前記溝は、
前記摺動領域の輪郭の、少なくとも一部に沿って形成されている、
請求項１に記載の伝動用チェーン。
【請求項３】
前記ピンの、前記摺動領域の外側における外径と、
前記ブッシュの、前記摺動領域の外側の領域における内径との差は、
前記外径の、０．０５％〜０．６％である、
請求項１又は請求項２に記載の伝動用チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、潤滑油を滴下給油して使用する伝動用チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
エスカレータに用いられる伝動用チェーンは、その緊張状態を保つようにテンションが調整されている。しかし、伝動用チェーンの構成要素であるピン及びブッシュが摩耗して、伝動用チェーンに伸びが生じると、伝動用チェーンとスプロケットとの係合が緩み、伝動用チェーンがスプロケットから外れることがあった。このため、エスカレータの保守作業者は、一定期間毎に伝動用チェーンの伸び量を測定し、伸び量が許容範囲外となった伝動用チェーンを交換していた。
【０００３】
伝動用チェーンは、スプロケットと係合して移動することにより動力の伝達を行なうが、スプロケットと係合して移動方向を変える場合には、スプロケットと係合する際に曲がり、スプロケットから離れると直線状に戻る。このため、スプロケットの入り口および出口において、ブッシュはピンに対して部分的に回転運動をする。この回転運動の角度は、スプロケットの歯数が少ないほど大きく、歯数が多いほど小さい。
【０００４】
ピン及びブッシュにおいて摩耗が発生する部分は、伝動用チェーンが直線状に引張られている際に接触する領域に、この部分的な回転運動によって接触する領域を加えた、摺動領域に限られる。したがって、ピン及びブッシュの摩耗によるチェーンの伸びを抑制するためには、ピンとブッシュの摺動領域において、良好な潤滑状態を保つ必要がある。
【０００５】
そこで、ブッシュ内径とピン外径との隙間を狭くして、ブッシュまたはピンに形成した凹部に潤滑油を貯留し、貯留した潤滑油により、ブッシュとピンの摩耗を抑制するようにしたものがある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３８５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたような伝動用チェーンは、ブッシュ内周面またはピン外周面の全域にわたって凹部が形成されるため、摺動領域における、ブッシュとピンの接触面積が小さい。このため、高荷重下で運転を行うと、摺動面の面圧が上がり、油膜切れが発生して、摩耗や、凹部からの亀裂が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ブッシュとピン間の面圧を上げずに、良好な潤滑状態を維持することが可能な、伝動用チェーンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る伝動用チェーンは、２本のピンにより連結される一対のアウターリンクプレートと、２つのブッシュにより連結される一対のインナーリンクプレートとを複数有し、一対のインナーリンクプレートに固定された２つのブッシュのうち、一方のブッシュに、一対のアウターリンクプレートに固定された２本のピンのうち、一方のピンが回転可能に挿通されて、一対のアウターリンクプレートと一対のインナーリンクプレートとが交互に複数連結されて形成され、ピンの外周面及びブッシュの内周面は、それぞれ、互いに接触して摺動する摺動領域を有し、ピンの外周面及びブッシュの内周面のうち少なくとも一方は、摺動領域の外側に、潤滑油を溜める溝を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ブッシュとピンが摺動する領域に、摺動しない領域から潤滑油を供給することができる。これにより、ブッシュとピンの間の面圧を上げずに、ブッシュとピンの摺動領域を良好な潤滑状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における伝動用チェーンが組み込まれる、エスカレータ装置を示す模式図である。
【図２】図１のエスカレータ装置における、伝動用チェーンの部分拡大図である。
【図３】伝動用チェーンがスプロケットと噛み合う状態を示す図である。
【図４】スプロケットの歯数Ｔと、チェーンの角度θとの関係を示す図である。
【図５】直線状態のステップチェーンに、Ａ方向の張力が加えられたときの部分断面図である。
【図６】伝動用チェーンのブッシュから、ピンに加わる力の分布Ｐを示している。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う伝動用チェーンの断面及び側面の模式図である。
【図８】伝動用チェーンのブッシュの内周面を示す断面図である。
【図９】実施の形態１による伝動用チェーンの、図７と同様の線に沿う断面及び側面の模式図である。
【図１０】図９のＥ部拡大図である。
【図１１】実施の形態１による伝動用チェーンのピンを、アウターリンクプレートに組付ける際に使用する、位置決め治具を示す図である。
【図１２】実施の形態１による伝動用チェーンの第１変形例である。
【図１３】実施の形態１による伝動用チェーンの第２変形例である。
【図１４】実施の形態１による伝動用チェーンの第３変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の伝動用チェーンの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における伝動用チェーンが組み込まれる、エスカレータ装置を示す模式図である。また、図２は、伝動用チェーンを、部分的に拡大して示した模式図である。また、図３は、伝動用チェーンがスプロケットと噛み合う状態を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、エスカレータ装置は、伝動用チェーンとして、ステップチェーン１と、手摺駆動チェーン２と、ドライブチェーン３とを有する。ステップチェーン１は、複数のステップ６が取り付けられて、メインスプロケット５に接続されている。手摺駆動チェーン２は、移動手摺７を駆動するシーブ８と、メインスプロケット５に接続されている。また、ドライブチェーン３は、駆動機４とメインスプロケット５に接続されている。
【００１５】
駆動機４は、ドライブチェーン３を介してメインスプロケット５に回転力を伝達する。メインスプロケット５が回転すると、メインスプロケット５に係合しているステップチェーン１が引張られて移動し、ステップチェーン１に取付けられた、複数のステップ６が移動する。また、メインスプロケット５の回転は、メインスプロケット５に係合している手摺駆動チェーン２を介してシーブ８に伝達される。シーブ８に巻き掛けられた移動手摺７は、シーブ８が回転することにより、ステップ６と同方向に移動する。
【００１６】
図１に示すように、ステップチェーン１は、エスカレータ装置において、メインスプロケット５と係合する上部の反転部Ｒ１と、下部の反転部Ｒ２において、大きく曲げられる。さらに、ステップチェーン１は、往路上部の曲がり部Ｒ３、往路下部の曲がり部Ｒ４、帰路上部の曲がり部Ｒ５、帰路下部の曲がり部Ｒ６においても曲げられる。ステップチェーン１は、反転部Ｒ１及びＲ２並びに曲がり部Ｒ３及びＲ６において、同方向に曲げられ、その回転半径は反転部Ｒ１が最も小さい。よって、この曲げ方向において、ステップチェーン１の曲げ角度が最も大きくなるのは反転部Ｒ１である。なお、ここでは、反転部Ｒ１の回転半径を、反転部Ｒ２の回転半径よりも小さいものとして説明するが、等しい場合もある。また、ステップチェーン１は、曲がり部Ｒ４及びＲ５において、反転部Ｒ１とは反対方向に曲げられ、その回転半径は、曲がり部Ｒ５よりも曲がり部Ｒ４の方が小さい。よって、この曲げ方向において、ステップチェーン１の曲げ角度が最も大きくなるのは、曲がり部Ｒ４である。
【００１７】
図２は、ステップチェーン１の部分拡大図である。図２に示すように、ステップチェーン１は、ローラチェーンであり、２本のピン１０により連結される一対のアウターリンクプレート４０と、２つのブッシュ２０により連結される一対のインナーリンクプレート３０と、各ブッシュ２０に遊嵌された、ローラ５０を有している。そして、ステップチェーン１は、一対のアウターリンクプレート４０と、一対のインナーリンクプレート３０が、交互に複数連結されて、環状に形成されている。なお、手摺駆動チェーン２及びドライブチェーン３もローラチェーンであり、各部の寸法や数などを除く基本的な構成は、ステップチェーン１と同じ構成である。
【００１８】
図３は、図１の反転部Ｒ１において、ステップチェーン１がメインスプロケット５と係合した状態を示している。メインスプロケット５は、矢印で示すように、時計回りに回転する。ステップチェーン１は、係合部Ｒ１ａでメインスプロケット５と係合し、θの角度で折れ曲がる。そして、Ｒ１ｂの区間は、θの角度を維持した状態で移動し、離脱部Ｒ１ｃで、メインスプロケット５から離脱し、直線状に戻る。なお、メインスプロケット５と係合して折れ曲がるステップチェーン１の角度θは、メインスプロケット５の歯数Ｔにより決まる。図４に、スプロケットの歯数Ｔと、係合するチェーンの角度θの関係を示す。図４において、横軸はスプロケットの歯数Ｔ、縦軸はチェーンの角度θ（°）である。歯数Ｔが多いほど、チェーンの角度θは小さくなる。
【００１９】
ステップチェーン１が折れ曲がることにより、ステップチェーン１のブッシュ２０は、ピン１０に対して回転する。この回転により、ブッシュ２０の内周面とピン１０の外周面が摺動する。
【００２０】
次に、ステップチェーン１に張力が加えられたときの、ブッシュ２０の内周面とピン１０の外周面の接触状態について、図５〜図８を用いて説明する。
【００２１】
図５は、直線状態のステップチェーン１に、Ａ方向の張力が加えられたときの部分断面図である。図示しないメインスプロケット５が駆動されると、メインスプロケット５の歯５ａが、ステップチェーン１のローラ５０と係合し、ローラ５０をＡ方向に引張る。すると、ローラ５０の内周面が、該ローラ５０が嵌装されたブッシュ２１の外周面に当接し、該ブッシュ２１をＡ方向に引張る。すると、ブッシュ２１のＢ方向側の内周面と、ピン１１のＢ方向側の外周面とが、図５にＣ１で示す範囲において接触し、ピン１１をＡ方向に引張る。
【００２２】
ピン１１がＡ方向に引張られると、該ピン１１が固定された一対のアウターリンクプレート４１，４２がＡ方向に引張られ、該アウターリンクプレート４１，４２に固定されたもう一つのピン１２も、Ａ方向に引張られる。すると、ピン１２のＡ方向側の外周面と、インナーリンクプレート３３，３４に固定されたブッシュ２２の、Ａ方向側の内周面とが、図５にＣ２で示す範囲において接触し、該ブッシュ２２をＡ方向に引張る。
【００２３】
ブッシュ２２がＡ方向に引張られると、該ブッシュ２２が固定された一対のインナーリンクプレート３３，３４がＡ方向に引張られる。一対のインナーリンクプレート３３，３４がＡ方向に引張られると、該一対のインナーリンクプレート３３，３４に固定されたブッシュ２３がＡ方向に引張られる。ブッシュ２３がＡ方向に引張られると、ブッシュ２３のＢ方向側の内周面と、ピン１３のＢ方向側の外周面とが、図５にＣ３で示す範囲において接触し、該ピン１３をＡ方向に引張る。そして、ピン１３が固定された、一対のアウターリンクプレート４３，４４がＡ方向に引張られる。
【００２４】
このような張力の伝達状態が、ステップチェーン１を構成する複数のピン１０及び複数のブッシュ２０の全てにおいて発生することにより、ステップチェーン１はＡ方向に移動される。
【００２５】
このように、ステップチェーン１を構成するピン１０は、それぞれのピン１０が固定されている、アウターリンクプレート４０の中心側に位置する外周面が、ブッシュ２０の内周面と接触する。一方、ピン１０の外周面と接触するブッシュ２０の内周面は、それぞれのブッシュ２０が固定されている、インナーリンクプレート３０の端部側に位置する内周面となる。
【００２６】
図６は、ブッシュ２０からピン１０に加わる力の分布Ｐを示している。ステップチェーン１がＡ方向に引張られると、一対のインナーリンクプレート３０に固定されたブッシュ２０のＢ方向の内周面が、ピン１０のＢ方向の外周面に接触し、ピン１０がＡ方向に引張られる。このとき、ブッシュ２０からピン１０に加えられる力の分布Ｐは、図６に示すように、ブッシュ２０が固定された一対のインナーリンクプレート３０に近いほど大きくなり、一対のインナーリンクプレート３０から離れるほど小さくなる。
【００２７】
図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うステップチェーン１の断面及び側面の模式図である。ステップチェーン１が直線状に引張られたとき、ピン１０の外周面において、ピン１０の外周面とブッシュ２０の内周面とが接触する第１接触領域１０ａは、図７に示すように、ピン１０の軸方向の中央付近が狭くなっている。このような第１接触領域１０ａの形状は、図６で示した力の分布Ｐと対応しており、一対のインナーリンクプレート３０に近いほど広く、一対のインナーリンクプレート３０の中間付近で狭くなっている。
【００２８】
そして、図１及び図３に示す反転部Ｒ１の領域において、ステップチェーン１が反転するときには、ピン１０とブッシュ２０は、互いに角度θ回転する。互いに角度θ回転したときに、ピン１０の外周面と、ブッシュ２０の内周面とが接触する第２接触領域１０ｂは、図７に破線で示すように、第１接触領域１０ａが角度θで回転移動をした形となる。第２接触領域１０ｂの大きさは、この回転方向においてステップチェーン１の曲げ角度が最も大きくなる反転部Ｒ１で最大となる。
【００２９】
また、図１に示す曲がり部Ｒ４及びＲ５では、反転部Ｒ１と反対方向にステップチェーン１が曲げられ、曲げ角度が最も大きくなるのは、曲がり部Ｒ４である。ここで、仮に、曲がり部Ｒ４の回転半径を反転部Ｒ１の回転半径の２．５倍とすると、曲がり部Ｒ４におけるステップチェーン１の曲げ角度は、反転部Ｒ１の２／５となる。よって、曲がり部Ｒ４において、ピン１０とブッシュ２０とは、互いに、−２／５θの角度で回転する。互いに−２／５θ回転したときに、ピン１０の外周面と、ブッシュ２０の内周面とが接触する第３接触領域１０ｃは、図７に二点鎖線で示すように、第１接触領域１０ａが角度−２／５θで回転移動をした形となる。第３接触領域１０ｃの大きさは、この回転方向においてステップチェーン１の曲げ角度が最も大きくなる曲がり部Ｒ４で最大となる。
【００３０】
図８は、ブッシュ２０の内周面２０ｉを示す断面図である。ブッシュ２０の内周面２０ｉにおける第１接触領域２０ａは、ピン１０の第１接触領域１０ａと接触する領域である。また、ブッシュ２０の内周面２０ｉにおける第２接触領域２０ｂは、ピン１０の第２接触領域１０ｂと接触する領域である。そして、ブッシュ２０の内周面２０ｉにおける第３接触領域２０ｃは、ピン１０の第３接触領域１０ｃと接触する領域である。ピン１０の第１接触領域１０ａ〜第３接触領域１０ｃと、ブッシュ２０の第１接触領域２０ａ〜第３接触領域２０ｃは、全て同じ形状となる。
【００３１】
次に、図９〜図１１を用いて、実施の形態１によるステップチェーン１の、ピン１０とブッシュ２０の摺動面への潤滑油の供給について説明する。図９は、図７と同様の断面線に沿う、実施の形態１によるステップチェーン１の断面図と、側面からみた概念図である。図１０は、図９のＥ部拡大図であり、図１１は、ピン１０をアウターリンクプレート４０に組付ける際に使用する、位置決め治具６０を示す図である。
【００３２】
実施の形態１によるステップチェーン１を構成するピン１０の外周面には、潤滑油を溜める溝１４，１５が形成されている。図９に示すように、溝１４，１５は、それぞれ、図７に示した、ピン１０の第１接触領域１０ａと第２接触領域１０ｂ及び第３接触領域１０ｃを合せた、摺動領域１０ｓの輪郭に沿って、摺動領域１０ｓの外側に形成されている。また、溝１４，１５は、摺動領域１０ｓの輪郭に沿って、曲線状に形成されており、溝１４と溝１５の間隔は、ピン１０の中央付近で狭く、ピン１０の端に向かうほど広くなっている。そして、溝１４，１５は、ピン１０の一端側から他端側まで、一定の幅及び深さで形成されている。また、図１０に示すように、溝１４，１５の断面は、半円状に形成されており、その端面は、応力集中を避けるために曲面に形成されている。
【００３３】
潤滑油は、エスカレータ装置の保守時などに、溝１４，１５に供給される。そして、ステップチェーン１が稼働され、ピン１０の外周面とブッシュ２０の内周面とが接触し、互いに回転して摺動したとき、溝１４，１５に供給された潤滑油は、摺動領域１０ｓに流出し、ピン１０とブッシュ２０間の摩擦を低減する。
【００３４】
ここで、ブッシュ２０の内径Ｄと、ピン１０の外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）は、ピン１０の外径ｄの０．０５〜０．６％の間に設定されている。このように、ピン１０とブッシュ２０の隙間を小さくすることにより、ピン１０の溝１４，１５から流出した潤滑油を、ピン１０とブッシュ２０の隙間に、長時間留まらせることができる。
【００３５】
このように、実施の形態１によるステップチェーン１によれば、ピン１０の外周面において、ブッシュ２０の内周面２０ｉが接触して摺動する摺動領域１０ｓに沿って、潤滑油を溜める溝１４，１５を形成している。これにより、ピン１０とブッシュ２０の摺動領域１０ｓにおける、ピン１０とブッシュ２０の面圧を増加させることなく、良好な潤滑状態を維持することができる。そして、ステップチェーン１の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
なお、ピン１０をアウターリンクプレート４０に組み付けて固定する際には、ピン１０の回転方向の位置を、アウターリンクプレート４０に対して、正しく位置決めする必要がある。ピン１０の取付位置が回転方向にずれて、溝１４，１５が、ブッシュ２０の摺動領域２０ｓに接触してしまうと、ピン１０とブッシュ２０の接触面積が小さくなり、面圧が大きくなって、溝１４，１５から亀裂が発生するおそれがある。
【００３７】
そこで、ピン１０をアウターリンクプレート４０に組み付ける際には、図１１に示すような位置決め治具６０を用いるとよい。位置決め治具６０には、ブッシュ２０の内径とほぼ同じ内径を有する貫通穴６０ｃが設けられている。そして、この貫通穴６０ｃには、溝１４，１５を位置決めする位置に、突起６０ａ，６０ｂが設けられている。アウターリンクプレート４０の、ピン１０を組み付ける孔の上に、この位置決め治具６０を重ね、ピン１０の溝１４，１５を、この突起６０ａ，６０ｂの位置に合わせて固定することにより、溝１４，１５を正しい位置に組付けることができる。
【００３８】
なお、実施の形態１では、潤滑油を溜める溝１４，１５を、摺動領域１０ｓの輪郭に沿うように、曲線状に設けたが、これに限るものではない。例えば、溝１４，１５は、図１２の第１変形例に示すように、摺動領域１０ｓを通過しない位置に、それぞれ直線状に設けてもよい。
【００３９】
また、実施の形態１では、潤滑油を溜める溝をピン１０に設けたが、これに限るものではない。例えば、図１３の第２変形例に示すように、ブッシュ２０の内周面２０ｉに、摺動領域２０ｓの輪郭に沿って、溝２４，２５を設け、この溝２４，２５に、潤滑油を溜めるようにしてもよい。さらに、潤滑油を溜める溝を、例えば、図１４の第３変形例に示すように、ピン１０に溝１４，１５を設けるとともに、ブッシュ２０に溝２４，２５を設けるようにしてもよい。これにより、ピン１０またはブッシュ２０のいずれか一方に溝を設ける要理も、より多くの潤滑油を溜めることができる。これにより、より長期にわたり、良好な潤滑状態を維持することができるとともに、潤滑油を供給する間隔を、長くすることができる。
【００４０】
そして、実施の形態１では、ピン１０の溝１４，１５及びブッシュ２０の溝２４，２５を、断面が半円状で、一定の幅と深さを有する、連続した溝としたが、これに限るものではない。例えば、断面が矩形であってもよいし、幅と深さが一定でなくてもよく、また、不連続な凹部であってもよい。さらに、実施の形態１では、溝１４，１５は、ピン１０の一端側から他端側まで形成されていたが、これに限るものではない。例えば、溝１４，１５は、ピン１０の端部まで形成しなくてもよい。
【００４１】
さらに、実施の形態１では、ピン１０の溝１４，１５及びブッシュ２０の溝２４，２５を、摺動領域１０ｓ及び２０ｓの輪郭に沿って設けたが、これに限るものではない。例えば、摺動領域１０ｓ及び２０ｓ以外の領域であれば、どこにどのような形態で設けてもよい。
【００４２】
また、実施の形態１では、ピン１０とブッシュ２０が回転した時に接触する、ピン１０及びブッシュ２０の第３接触領域１０ｃ及び２０ｃを、ピン１０とブッシュ２０が互いに−２／５θ回転した場合に接触する領域としたが、これに限るものではない。例えば、第３接触領域１０ｃ及び２０ｃを、ピン１０とブッシュ２０が互いに−θ回転した場合に接触する領域としてもよい。この場合、ピン１０及びブッシュ２０の第１接触領域１０ａ及び２０ａに対して、第２接触領域１０ｂ及び２０ｂと第３接触領域１０ｃ及び２０ｃが、対称に設定される。これにより、ステップチェーン１を組み立てる際に、ピン１０及びブッシュ２０の軸方向の向きを考慮する必要がなくなり、組付け効率が向上する。
【符号の説明】
【００４３】
１  ステップチェーン（伝動用チェーン）、５  メインスプロケット、１０〜１３  ピン、１０ａ  第１接触領域、１０ｂ  第２接触領域、１０ｃ  第３接触領域、１０ｓ  摺動領域、１４，１５  溝、２０〜２３  ブッシュ、２０ａ  第１接触領域、２０ｂ  第２接触領域、２０ｃ  第３接触領域、２０ｓ  摺動領域、２０ｉ  内周面、２４，２５  溝、３０〜３４  インナーリンクプレート、４０〜４４  アウターリンクプレート、５０  ローラ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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