(57)【要約】【課題】外部からの駆動力を必要とすることなく自立駆動することができるチェーンを提供する。【解決手段】チェーン１１は、互いに対向して離れて配置される一対の内リンクプレート１４と、端部が一対の内リンクプレート１４の端部を外側から挟むように配置される一対の外リンクプレート１５と、一対の内リンクプレート１４及び一対の外リンクプレート１５のうちの一方によって回転可能に支持され、且つ他方によって回転不能に支持される第１ピン２０と、第１ピン２０を回転可能なアクチュエーター２４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して離れて配置される一対の内リンクプレートと、
端部が一対の前記内リンクプレートの端部を外側から挟むように配置される一対の外リンクプレートと、
一対の前記内リンクプレート及び一対の前記外リンクプレートのうちの一方によって回転可能に支持され、且つ他方によって回転不能に支持されるピンと、
前記ピンを回転可能なアクチュエーターと、
を備えることを特徴とするチェーン。
【請求項２】
前記アクチュエーターは、一対の前記内リンクプレート同士の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。
【請求項３】
一対の前記内リンクプレート同士の間には、筒状のローラが前記アクチュエーターを囲んだ状態で回転可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のチェーン。
【請求項４】
前記内リンクプレートと前記外リンクプレートとの間隔を保持するスペーサーを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のチェーン。
【請求項５】
一対の前記外リンクプレートには、一対の前記内リンクプレートと一対の前記外リンクプレートとの回動角度範囲を制限する制限部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チェーンの一種として、互いに離れて配置された駆動スプロケット及び従動スプロケットに無端状をなすように巻き掛けた状態で使用されるローラチェーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。こうしたローラチェーンは、駆動源の駆動力によって回転駆動される駆動スプロケットの回転駆動力を、駆動スプロケット及び従動スプロケットの周りを循環移動することによって従動スプロケットに伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７０４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようなローラチェーンは、駆動スプロケットが回転駆動されないと、駆動されない。このため、駆動スプロケットなどから駆動力を付与されなくても駆動することができるチェーンが望まれている。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、外部からの駆動力を必要とすることなく自立駆動することができるチェーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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チェーンは、互いに対向して離れて配置される一対の内リンクプレートと、端部が一対の前記内リンクプレートの端部を外側から挟むように配置される一対の外リンクプレートと、一対の前記内リンクプレート及び一対の前記外リンクプレートのうちの一方によって回転可能に支持され、且つ他方によって回転不能に支持されるピンと、前記ピンを回転可能なアクチュエーターと、を備えることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、アクチュエーターによってピンを回転させることで、隣り合う一対の内リンクプレートと一対の外リンクプレートとを屈曲するように回動させることができる。したがって、外部からの駆動力を必要とすることなくチェーンを自立駆動することができる。
【０００８】
上記チェーンにおいて、前記アクチュエーターは、一対の前記内リンクプレート同士の間に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、チェーンの小型化に寄与できる。
【０００９】
上記チェーンにおいて、一対の前記内リンクプレート同士の間には、筒状のローラが前記アクチュエーターを囲んだ状態で回転可能に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、ローラによってアクチュエーターを保護することができる。
【００１０】
上記チェーンは、前記内リンクプレートと前記外リンクプレートとの間隔を保持するスペーサーを備えることが好ましい。
この構成によれば、ピンの軸線方向における内リンクプレートと外リンクプレートとの位置関係が変化することを抑制できる。
【００１１】
上記チェーンにおいて、一対の前記外リンクプレートには、一対の前記内リンクプレートと一対の前記外リンクプレートとの回動角度範囲を制限する制限部が設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、一対の内リンクプレートと一対の外リンクプレートとの回動角度範囲を制限部によって制限することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部からの駆動力を必要とすることなくチェーンを自立駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のチェーンを無端状にして一対の支持部材に巻き掛けたときの状態を示す斜視図。
【図２】チェーンの一部を示す断面図。
【図３】チェーンの一部を示す斜視図。
【図４】チェーンの動作を示す断面図。
【図５】チェーンの動作を示す断面図。
【図６】チェーンの動作を示す断面図。
【図７】変更例のチェーンの一部を示す斜視図。
【図８】変更例のチェーンの一部を示す斜視図。
【図９】変更例のチェーンの一部を示す斜視図。
【図１０】変更例のチェーンの一部を示す斜視図。
【図１１】変更例におけるチェーンの使用状態を示す斜視図。
【図１２】変更例におけるチェーンの使用状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、チェーンの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、チェーン１１は、無端状に形成され、互いに離れて配置された一対の円板状の支持部材１２に巻き掛けられて使用される。この場合、支持部材１２は、回転可能に配置されていてもよいし、回転不能に配置されていてもよい。さらにこの場合、チェーン１１には、複数箇所（本例では２箇所）においてチェーン１１に電気を供給するための電気供給部材１３が、無端状のチェーン１１の内側に向かってある程度押圧した状態で接触している。電気供給部材１３は、支持部材１２に近い位置に配置することが好ましく、例えば、電線、金属板、金属棒などによって構成される。
【００１６】
図２に示すように、チェーン１１は、その長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙにおいて互いに対向して離れて配置される一対の内リンクプレート１４と、端部が一対の内リンクプレート１４の端部を幅方向Ｙの外側から挟むように配置される一対の外リンクプレート１５とを備えている。そして、チェーン１１は、一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５とが交互に配置され、その長手方向Ｘで隣り合う互いの端部同士が回動自在に順次に連結されることで、所定長さに形成される。
【００１７】
内リンクプレート１４及び外リンクプレート１５は、長手方向Ｘに長い矩形板状をなしており、且つ互いに平行となるように配置されている。内リンクプレート１４の長手方向Ｘの両端部には、円形の第１内孔１７及び円形の第２内孔１８が幅方向Ｙに貫通するようにそれぞれ形成されている。
【００１８】
一対の内リンクプレート１４の第１内孔１７には、一対の円筒状のスペーサー１９が一対の内リンクプレート１４における幅方向Ｙの外側に突出するように嵌合されている。この場合、第１内孔１７とスペーサー１９との嵌合状態は、すきま嵌めでもよいし、締まり嵌めでもよい。
【００１９】
一対のスペーサー１９は、幅方向Ｙの外側の先端面が一対の外リンクプレート１５の内側面に当接することによって、一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５との幅方向Ｙの間隔を保持している。すなわち、一対のスペーサー１９は、一対の内リンクプレート１４の一対の外リンクプレート１５に対する幅方向Ｙの位置を決めている。
【００２０】
一対のスペーサー１９には、ピンの一例としての第１ピン２０の両端部が回転可能に挿入されている。すなわち、第１ピン２０の両端部は、一対の内リンクプレート１４の第１内孔１７によってスペーサー１９を介して回転可能に支持されている。この場合、第１ピン２０の両端部は、一対の内リンクプレート１４よりも幅方向Ｙの外側へ突出している。
【００２１】
外リンクプレート１５の長手方向Ｘの両端部には、一対のＤ字状の外孔２２が幅方向Ｙに貫通するように形成されている。一対の外リンクプレート１５の外孔２２には、第１ピン２０の両端部における一対の内リンクプレート１４よりも幅方向Ｙの外側へ突出した部分が挿嵌されている。この場合、第１ピン２０の両端部における外孔２２に挿嵌される部分は、外孔２２の形状に合わせて断面視Ｄ字状に形成されている。つまり、第１ピン２０の両端部は、一対の外リンクプレート１５の外孔２２によって回転不能に支持されている。
【００２２】
さらにこの場合、第１ピン２０の両端部は、一対の外リンクプレート１５よりも幅方向Ｙの外側へ突出している。そして、この第１ピン２０の両端部における一対の外リンクプレート１５よりも幅方向Ｙの外側へ突出した部分には、当該部分を覆うようにキャップ２３が取着されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、一対の内リンクプレート１４同士の間には、第１ピン２０を回転させるアクチュエーター２４が配置されている。本実施形態のアクチュエーター２４には、電磁式のロータリーアクチュエーターが採用されている。アクチュエーター２４は、第１ピン２０に固定された回転子２５と、一対の内リンクプレート１４のうちの一方の内側面に回転子２５と幅方向Ｙで対向するように固定された固定子２６とを備えている。本実施形態の固定子２６は、互いに離れて配置された一対の棒状をなす永久磁石２７によって構成されているため、固定子２６が固定される内リンクプレート１４は、磁性材料によって構成することが好ましい。
【００２４】
回転子２５は、第１ピン２０を挟んだ両側に配置された一対の電磁石２８と、第１ピン２０に固定されるとともに一対の電磁石２８を支持しながら電気的に接続する接続板２９とを備えている。一対の電磁石２８は、幅方向Ｙで固定子２６と対向しており、幅方向Ｙに延びる芯材３０と、芯材３０に巻回されたコイル３１とを備えている。一対の電磁石２８に巻回されたコイル３１における幅方向Ｙの両側には、絶縁板３２が配置されている。なお、一対の電磁石２８は、固定ねじ３３によって接続板２９に固定されている。
【００２５】
一対の電磁石２８は、フレキシブルなリード線（図示略）によって一対の外リンクプレート１５のうちの一方と電気的に接続されている。このリード線（図示略）が接続される外リンクプレート１５は、導電性材料によって構成されている。なお、一対の内リンクプレート１４同士の間には、円筒状のローラ３４が、アクチュエーター２４を囲んだ状態で回転可能に配置されている。この場合、ローラ３４は、余裕を持ってアクチュエーター２４を囲んでいる。
【００２６】
一対の内リンクプレート１４の第２内孔１８には、円筒状のブシュ３６の両端部がそれぞれ回転不能に嵌合されている。ブシュ３６には、第２ピン３５が回転可能に挿入されている。この場合、第２ピン３５の両端部は、一対の内リンクプレート１４よりも幅方向Ｙの外側へ突出している。第２ピン３５の両端部は、一対の外リンクプレート１５の外孔２２にそれぞれ挿嵌されている。
【００２７】
この場合、第２ピン３５の両端部における外孔２２に挿嵌される部分は、外孔２２の形状に合わせて断面視Ｄ字状に形成されている。つまり、第２ピン３５の両端部は、一対の外リンクプレート１５の外孔２２によって回転不能に支持されている。さらにこの場合、第２ピン３５の両端部は、一対の外リンクプレート１５よりも幅方向Ｙの外側へ突出している。そして、この第２ピン３５の両端部における一対の外リンクプレート１５よりも幅方向Ｙの外側へ突出した部分には、当該部分を覆うようにキャップ２３が取着されている。
【００２８】
図３及び図４に示すように、一対の内リンクプレート１４同士の間には、ローラ３４がブシュ３６を囲んだ状態で回転可能に配置されている。この場合、ローラ３４は、かなりの余裕を持ってブシュ３６を囲んでいる。なお、チェーン１１は、長手方向Ｘで隣り合う一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５とが端部同士で第１ピン２０と、第２ピン３５及びブシュ３６とによって交互に回動自在に複数連結された構成になっている。
【００２９】
次に、チェーン１１の作用について説明する。
図１及び図４に示すように、無端状のチェーン１１を一対の支持部材１２に巻き掛けた状態で駆動する場合には、まず、電気供給部材１３に給電する。この状態で電気供給部材１３にチェーン１１の外リンクプレート１５が接触すると、電気供給部材１３から外リンクプレート１５を介してアクチュエーター２４の回転子２５の一対の電磁石２８に給電される。すると、一対の電磁石２８と固定子２６を構成する一対の永久磁石２７との磁力により、回転子２５が第１ピン２０及び一対の外リンクプレート１５と一緒に回動する。
【００３０】
すると、図１及び図５に示すように、この一対の外リンクプレート１５がチェーン１１の内側に向かって屈曲する。このときの一対の外リンクプレート１５の屈曲角度は、例えば１０°〜５０°程度に設定することができる。この一対の外リンクプレート１５の屈曲により、チェーン１１全体が進行方向Ａ（図１における時計方向）に引っ張られる。これにより、チェーン１１全体が進行方向Ａへ少し移動する。そして、電気供給部材１３が外リンクプレート１５から離れると、回転子２５の一対の電磁石２８への給電が停止され、回動していた回転子２５が第１ピン２０及び一対の外リンクプレート１５と一緒に回動前の元に位置に戻るように回動する。
【００３１】
これにより、屈曲していた一対の外リンクプレート１５が屈曲前の状態に戻ることで、チェーン１１全体がさらに進行方向Ａに引っ張られる。これにより、チェーン１１全体が進行方向Ａへ少し移動し、図６に示すように、次の外リンクプレート１５に電気供給部材１３が接触する。同様に、電気供給部材１３が接触する外リンクプレート１５を介して給電されるアクチュエーター２４が順次に駆動されることで、チェーン１１が連続的に進行方向Ａへ移動する。
【００３２】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）チェーン１１は、両端部が一対の外リンクプレート１５に回転不能に支持された第１ピン２０と、第１ピン２０を回転可能なアクチュエーター２４を備えている。このため、アクチュエーター２４によって第１ピン２０を回転させることで、一対の外リンクプレート１５を屈曲するように回動させることができる。したがって、外部からの駆動力を必要とすることなくチェーン１１を自立駆動することができる。
【００３３】
（２）チェーン１１において、アクチュエーター２４は、一対の内リンクプレート１４同士の間に配置されている。このため、アクチュエーター２４を内リンクプレート１４と外リンクプレート１５との間に配置する場合に比べて、チェーン１１の幅方向Ｙの大きさを低減できる。すなわち、チェーン１１の小型化に寄与できる。
【００３４】
（３）チェーン１１において、一対の内リンクプレート１４同士の間には、ローラ３４がアクチュエーター２４を囲んだ状態で回転可能に配置されている。このため、ローラ３４により、アクチュエーター２４を保護することができるとともに、一対の支持部材１２に対するチェーン１１の摺動抵抗を低減できる。
【００３５】
（４）チェーン１１は、内リンクプレート１４と外リンクプレート１５との間隔を保持するスペーサー１９を備えている。このため、第１ピン２０の軸線方向（幅方向Ｙ）における内リンクプレート１４と外リンクプレート１５との位置関係が変化することを抑制できる。
【００３６】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・図７に示すように、チェーン１１において、アクチュエーター２４の数や配置は、任意に変更してもよい。
【００３７】
・図８に示すように、チェーン１１において、アクチュエーター２４の固定子２６は、一対の永久磁石２７の代わりに、一対の電磁石２８によって構成してもよい。この場合、外リンクプレート１５の外孔２２を円形状にするとともに、第１ピン２０の両端部における外孔２２に挿嵌される部分も外孔２２の形状に合わせて断面視円形状にしてもよい。
【００３８】
・図９に示すように、チェーン１１において、内リンクプレート１４及び外リンクプレート１５は、長手方向Ｘの両側が丸みを帯びるとともに中央部が括れた形状にしてもよい。
【００３９】
・チェーン１１は、例えば図９に示すように、一対の外リンクプレート１５の内側面に、一対の内リンクプレート１４が当接することで一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５との回動角度範囲を制限する制限部の一例としての円板部材４０を設けるようにしてもよい。このようにすれば、一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５との回動角度範囲を円板部材４０によって制限することができる。また、アクチュエーター２４への給電時間をマイクロコンピューターやＰＬＣ（programmable logic controller）によって制御することで、一対の内リンクプレート１４と一対の外リンクプレート１５との回動角度範囲を制限するようにしてもよい。この場合、マイクロコンピューターやＰＬＣが制限部を構成する。
【００４０】
・図１０に示すように、チェーン１１は、幅方向Ｙで対向する一対のリンクプレート５１の長手方向Ｘにおける一端側の幅を他端側の幅よりも狭くなるように湾曲し、各対のリンクプレート５１を第１ピン２０によって回動可能に複数直列に連結した所謂オフセットタイプのチェーンであってもよい。この場合、リンクプレート５１が内リンクプレート１４及び外リンクプレート１５に対応する。
【００４１】
・図１１に示すように、チェーン１１は、無端状にして、回転可能に配置された一対のスプロケット５２に巻き掛けるようにして使用してもよい。この場合、チェーン１１は、ローラ３４において一対のスプロケット５２の歯５２ａと噛合する。このようにすれば、アクチュエーター２４の駆動によってチェーン１１を一対のスプロケット５２の周りに沿って循環移動させることで、一対のスプロケット５２を回転させることができる。
【００４２】
・図１２に示すように、一対の支持部材１２に一対のスプロケット５３を両側から挟むようにそれぞれ設け、回転可能に配置された一対の支持部材１２に無端状のチェーン１１を巻き掛けるようにして使用してもよい。この場合、チェーン１１の第１ピン２０及び第２ピン３５における一対の外リンクプレート１５よりも外側に突出した部分が一対のスプロケット５３と噛合する。このようにすれば、アクチュエーター２４の駆動によってチェーン１１を一対の支持部材１２の周りに沿って循環移動させることで、一対の支持部材１２と共に各対のスプロケット５３を回転させることができる。この場合、第１ピン２０及び第２ピン３５における一対の外リンクプレート１５よりも外側に突出した部分は各対のスプロケット５３の歯５３ａと係合するが、ローラ３４は一対の支持部材１２の周面を転動してもよいし転動しなくてもよい。
【００４３】
・外リンクプレート１５の外孔２２を円形状にするとともに、第１ピン２０の両端部における外孔２２に挿嵌される部分も外孔２２の形状に合わせて断面視円形状にしてもよい。
【００４４】
・チェーン１１において、スペーサー１９は省略してもよい。
・チェーン１１において、ローラ３４は省略してもよい。
・チェーン１１において、アクチュエーター２４は、必ずしも一対の内リンクプレート１４同士の間に配置する必要はなく、例えば、内リンクプレート１４と外リンクプレート１５との間に配置するようにしてもよい。
【００４５】
・チェーン１１は、アクチュエーター２４に給電するためのバッテリーを備えていてもよい。このようにすれば、電気供給部材１３が無くてもバッテリーからアクチュエーター２４に給電することができる。
【００４６】
・チェーン１１において、アクチュエーター２４には、非接触給電を行うようにしてもよい。
・チェーン１１には、電気供給部材１３によって１箇所で給電を行うようにしてもよいし、電気供給部材１３によって３箇所以上で給電を行うようにしてもよい。
【００４７】
・チェーン１１において、電気供給部材１３によるアクチュエーター２４への給電は、内リンクプレート１４を介して行ってもよいし、ローラ３４を介して行ってもよい。
・チェーン１１において、第１ピン２０の両端部は、一対の内リンクプレート１４によって回転不能に支持され、且つ一対の外リンクプレート１５によって回転可能に支持されるようにしてもよい。この場合、アクチュエーター２４は、内リンクプレート１４と外リンクプレート１５との間に配置される。さらにこの場合、アクチュエーター２４の固定子２６が外リンクプレート１５の内側面に固定され、回転子２５が第１ピン２０に固定される。
【００４８】
・アクチュエーター２４は、外リンクプレート１５の外側に配置してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１１…チェーン、１４…内リンクプレート、１５…外リンクプレート、１９…スペーサー、２０…ピンの一例としての第１ピン、２４…アクチュエーター、３４…ローラ、４０…制限部の一例としての円板部材。
【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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