(57)【要約】【課題】軽量でありながら、高速、大負荷の伝動が可能であり、使用環境を選ばずベルト長の変更等の自在性も高い伝動用リンクベルトを提供すること。【解決手段】合成樹脂製のリンクプレート２を互い違いの多列に配列し、ピボット軸３により連結する。リンクプレート２はリンク端に一対の円弧状の噛み合い歯８を有し、噛み合い歯８がスプロケット７の円弧状の歯溝７ｂに噛み合う。リンクプレート２の噛み合い歯８間の切欠き凹部９がスプロケット歯７に噛み合う。各リンクプレート２の噛み合い歯８で伝動荷重を分散して受けることで、ベルト１全体としての伝動負荷容量を高くすることが可能となる。【選択図】　図４
2004019764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプロケット係合用の係合部を有する合成樹脂製のリンクプレートを互い違いの多列に並べ、これらのリンクプレートをピボット軸により連結してなることを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項２】
請求項１において、上記リンクプレートは一対のリンク端を有し、各リンク端にピボット軸を挿通させるためのピボット孔を穿設したことを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記係合部は、リンクプレートの一対のリンク端間に形成される切欠き凹部を含むことを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項４】
請求項３において、上記切欠き凹部の底はリンクプレートの一対のピボット中心を結ぶラインと同等以上に深いことを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、上記係合部は、リンクプレートの各リンク端にピボット中心を中心として形成される円弧状の噛み合い歯を含むことを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項６】
請求項５において、上記噛み合い歯の半径が、隣接するピボット中心間のピッチの３０〜４５％の範囲にあることを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つにおいて、ベルト幅方向に１列おきに並ぶリンクプレート同士を互いに連結する連結部を設け、この連結部と連結されるリンクプレートとを同一の材料で一体に成形してなることを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項８】
請求項３乃至７の何れか一つにおいて、上記多列のリンクプレートは切欠き凹部を省略してなる逸脱防止用リンクプレートを含むことを特徴とする伝動用リンクベルト。
【請求項９】
請求項８に記載の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトに噛み合うスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、スプロケットに、逸脱防止用リンクプレートに係合する逸脱規制溝を形成することを特徴とするリンクベルト伝動装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトに噛み合うスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、伝動用リンクベルトのベルト幅方向の少なくとも一の端部にスプロケットの側面に係合可能な逸脱防止用リンクプレートが設けられることを特徴とするリンクベルト伝動装置。
【請求項１１】
請求項５乃至８の何れか一つに記載の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトの噛み合い歯に噛み合う歯溝を有するスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、伝動用リンクベルトの噛み合い歯のなす円弧とスプロケットの歯溝のなす円弧は相等しい半径を持つことを特徴とするリンクベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動用リンクベルト及びこれを含むリンクベルト伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、伝動帯として、ローラチェーン、サイレントチェーン、タイミングベルト等が用いられている。
ローラチェーンは、給油が必要である。また、一般に金属製であって重量が重く、高速運転に向かないうえに騒音も高いという欠点がある。一部に合成樹脂製のローラチェーンも提供されているが、伝動できる荷重が低く、搬送用としてしか使用できない。
【０００３】
サイレントチェーンは給油が必要である。また、現場で切り離したり、接続したりすることができない。また高価であるため、汎用伝動に用いることができない。また水のかかるような使用環境では使用できないという欠点もある。
タイミングベルトはゴム製の場合、静音化を図れるが、水や油等のかかる使用条件では使用が制限される場合が多い。また、現場での切り離しができないし、高速、高負荷での伝動には向かないという欠点がある。
【０００４】
一方、搬送用として、合成樹脂製のチェーンが提供されているが、従来のローラチェーンの構成部材を単に合成樹脂に置き換えたものであり、伝動用としての強度が得られていない。
他方、搬送用として、モジュラー化された樹脂製リンクを連結して構成されるモジュラーベルトが提供されているが、伝動用として必要な負荷容量を得るに至っていない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら高速、大負荷の伝動が可能であり、しかも使用環境を選ばず、ベルト長の変更等の自在性の高い伝動用リンクベルト及びリンクベルト伝動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、本発明は、スプロケット係合用の係合部を有する合成樹脂製のリンクプレートを互い違いの多列に並べ、これらのリンクプレートをピボット軸により連結してなる伝動用リンクベルトを提供するものである。本発明では、互い違いに並べられた多列のリンクプレートの個々にスプロケット係合用の係合部を設けて伝動荷重を受けるので、ベルト全体として高い伝動荷重を得ることができる。また、合成樹脂製のリンクプレートを用いるので軽量化を達成することができる。合成樹脂であれば、例えば水や油がかかるような使用環境でも耐え得る。また、ピボット軸を抜き差しして容易にベルトの切断、接続が可能で現場での自在性が高い。
【０００７】
本発明は、請求項２のように、上記リンクプレートは一対のリンク端を有し、各リンク端にピボット軸を挿通させるためのピボット孔を穿設する場合がある。この場合、例えばピボット軸を抜き差しして、容易にリンクベルトの切り離しや接続ができ、また、所要の長さの伝動用リンクベルトを容易に得ることができる。
本発明は、請求項３のように、上記係合部は、リンクプレートの一対のリンク端間に形成される切欠き凹部を含む場合がある。この場合、リンクプレートに切欠き凹部を設けることで、スプロケット歯に対する所要の噛み合い高さを達成することができる。
【０００８】
請求項４のように、上記切欠き凹部の底はリンクプレートの一対のピボット中心を結ぶラインと同等以上に深いことが好ましい。切欠き凹部の底が浅い場合にはスプロケットの歯がベルト進行方向に滑る、いわゆる歯飛びを起こし易くなるが、ピボット中心を結ぶラインと同等以上の深さに切欠き凹部の底を設定することで、スプロケット歯に対する係合力を高くすることができる。ただし、リンクプレートの強度を勘案すると、切欠き凹部の底の位置としては、上記のラインとリンクプレートの側縁との間の中央位置が限界と考えられる。
【０００９】
本発明は、請求項５のように、上記係合部は、リンクプレートの各リンク端にピボット中心を中心として形成される円弧状の噛み合い歯を含む場合があり、この場合、円弧状の噛み合い歯をスプロケットの歯溝に噛み合わせて高い伝動荷重を達成することができる。
本発明は、請求項６のように、上記噛み合い歯の半径が、隣接するピボット中心間のピッチの３０〜４５％の範囲にあれば好ましい。というのは、３０％未満ではピボット軸が小径となるため伝動荷重を低く抑える必要が生じ、４５％を超えるとリンクプレートの強度低下が懸念されるからである。３０〜４５％の範囲とすることで、十分な伝動荷重と強度を達成することができる。
【００１０】
本発明は、請求項７のように、ベルト幅方向に１列おきに並ぶリンクプレート同士を互いに連結する連結部を設け、この連結部と連結されるリンクプレートとを同一の材料で一体に成形してなる場合があり、この場合、複数のリンクプレートを含む一体成形ユニットを設けることで、組み立て性を向上することができる。
本発明は、請求項８のように、上記多列のリンクプレートは切欠き凹部を省略してなる逸脱防止用リンクプレートを含む場合がある。この場合、単に切欠き凹部を省略した逸脱防止リンクプレートを一部に設ける簡単な構成にて、ベルトのスプロケットからの逸脱を防止することができる。
【００１１】
本発明は、請求項９のように、請求項８に記載の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトに噛み合うスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、スプロケットに、逸脱防止用リンクプレートに係合する逸脱規制溝を形成する場合がある。この場合、単に切欠き凹部を省略した逸脱防止用リンクプレートがスプロケットの逸脱規制溝に係合することで、スプロケットからのベルトの逸脱を防止することができる。
【００１２】
本発明は、請求項１０のように、請求項８の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトに噛み合うスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、伝動用リンクベルトのベルト幅方向の少なくとも一の端部にスプロケットの側面に係合可能な逸脱防止用リンクプレートが設けられる場合がある。この場合、単に切欠き凹部を省略した逸脱防止用リンクプレートがスプロケットの側面に係合することで、スプロケットからのベルトの逸脱を防止することができる。例えば、ベルトの進行方向に関してベルトの幅方向の一端、他端に交互に逸脱防止用リンクプレートを配列しても良い。
【００１３】
本発明は、請求項１１のように、請求項５乃至８の何れか一つに記載の伝動用リンクベルトと、この伝動用リンクベルトの噛み合い歯に噛み合う歯溝を有するスプロケットとを備えるリンクベルト伝動装置であって、伝動用リンクベルトの噛み合い歯のなす円弧とスプロケットの歯溝のなす円弧は相等しい半径を持つ場合がある。この場合、噛み合うスプロケット歯の数にかかわらず、バックラッシのない良好な噛み合いを達成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の伝動用リンクベルトの概略斜視図である。図１を参照して、本伝動用リンクベルト１（以下では、単にベルト１ともいう）は、合成樹脂製のリンクプレート２を互い違いの多列（例えば５列，６列，…）に並べ、これらのリンクプレート２をピボット軸３により連結して構成される。図１では、無端状のベルト１の一部を示してある。図１において、矢符Ｘはベルト進行方向を示し、矢符Ｙはベルト幅方向を示している。
【００１５】
ベルト幅方向Ｙに沿って整列する多数のリンクプレート２のうちの、中央のリンクプレート２は逸脱防止用リンクプレート２０として構成される。各逸脱防止用リンクプレート２０はベルト１の幅方向の略中央位置において互い違いの２列に並んでベルト進行方向Ｘに沿って延びる。
図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、ベルト１に噛み合うスプロケット７は、その外周面に、スプロケット歯７ａ（以下では、単に歯７ａともいう）及び歯溝７ｂを交互に形成してなる。スプロケット７は図示しない駆動軸乃至は被動軸を挿通させるための挿通孔７１を有している。スプロケット７に設けられる縮径部７２には径方向のねじ孔７３が穿設されており、このねじ孔７３には上記の駆動軸乃至被動軸を固定するためのねじ（図示せず）がねじ込まれる。７４は後述する逸脱規制溝であり、この逸脱規制溝７４が上記の逸脱防止用リンクプレート２０に係合することで、ベルト１がスプロケット７の幅方向に逸脱することを規制する。
【００１６】
図３（ａ）及び（ｂ）を参照して、リンクプレート２は一対のリンク端４，５を有し、各リンク端４，５の中心には上記ピボット軸３を挿通させるためのピボット孔６が穿設されている。
リンクプレート２の各リンク端４，５には、スプロケット７への係合部として、円弧状をなす噛み合い歯８が設けられている。噛み合い歯８の中心は各リンク端４，５のピボット中心Ｃである。噛み合い歯８のなす円弧の半径Ｒは、スプロケット７の歯溝７のなす円弧の半径と相等しい。また、一対のリンク端４，５間において、リンクプレート２のスプロケット７側の縁部２ａには、噛み合い歯８の噛み合い高さを十分に確保すると共にスプロケット歯７ａに噛み合わせるための切欠き凹部９が形成される。図４を参照して、各噛み合い歯８がスプロケット７の歯溝７ｂに噛み合うと共に、各切欠き凹部９にスプロケット歯７ａが噛み合うようになっている。リンクベルト１とスプロケット７とを組み合わせてリンクベルト伝動装置Ａが構成される。
【００１７】
再び図３（ａ）を参照して、スプロケット７の反対側となるリンクプレート２の縁部２ｂはピボット中心Ｃ，Ｃ間を結ぶラインＬに平行な平坦面に形成されている。
切欠き凹部９の底９ａは上記のラインＬと同等以上に深くされており、これにより、スプロケット歯７に対する係合力を高くしている。仮に、切欠き凹部９の底９ａが浅い場合にはスプロケット歯７ａがベルト進行方向に滑り、いわゆる歯飛びを起こし易くなるおそれがある。
【００１８】
ただし、リンクプレート２の強度を勘案すると、切欠き凹部９の底９ａとしては、上記のラインＬとリンクプレート２の縁部２ｂとの間の中央位置が限界と考えられる。
上記噛み合い歯８の半径Ｒは、隣接するピボット中心Ｃ，Ｃ間のピッチＰの３０〜４５％の範囲に設定されることが好ましい。その理由は、下記である。すなわち、Ｒ／Ｐの値が３０％未満ではピボット軸３が小径化し、ピボット軸３の外周面とピボット孔６の内周面との接触面積が低くなり、面圧が高くなる。このため、伝動荷重の低減を余儀なくされるおそれがある。一方、Ｒ／Ｐの値が４５％を超えるとリンクプレート２の強度低下が懸念される。そこで、Ｒ／Ｐの値を３０〜４５％の範囲とすることで、十分な伝動荷重と強度を達成するようにしている。
【００１９】
次いで、図５（ａ）及び（ｂ）を参照して、逸脱防止用リンクプレート２０として構成されるリンクプレート２が通常のリンクプレート２と異なるのは切欠き凹部９及び噛み合い歯８を省略した点である。図５（ａ）及び（ｂ）において、図２（ａ）及び（ｂ）と同様の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
交互に並ぶ逸脱防止用プレート２０は図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、スプロケット７の逸脱規制溝７４の一対の側壁面７４ａ，７４ｂに交互に係合し、協働してベルト１の幅方向Ｙの双方向への逸脱を防止する。
【００２０】
リンクプレート２を構成する合成樹脂としては、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等を例示することができる。リンクプレート２を構成する合成樹脂は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等により補強されていても良く、また、二硫化モリブデン、グラファイト、ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤その他の潤滑剤を用いて潤滑性を向上させても良い。
【００２１】
本実施の形態によれば、多数のリンクプレート２の個々のリンク端４，５に、スプロケット７係合用の係合部としての噛み合い歯８を設けて伝動荷重を分散して受けるので、ベルト１全体としての伝動負荷容量を高くすることができる。したがって、高速での大負荷伝動に用いることが可能となる。その一方で、各噛み合い歯８やピボット軸３が受ける面圧負荷を低減することができる。
また、スプロケット歯７ａがピボット中心Ｃ，Ｃ間を結ぶラインＬよりも深くまで侵入してベルト１と噛み合うので、歯飛びを起こさないで伝動できる限界負荷を高くすることができ、この点からも高速での大負荷伝動が可能となる。
【００２２】
また、合成樹脂製のリンクプレート２を用いるので軽量化を達成することができ、しかも騒音も小さい。ゴム等を用いる場合と比較して、使用条件を選ばないという利点もある。
さらに、ピボット軸３の抜き差しにより、例えば、現場で容易にベルト１の切り離しや接続ができ、自在性に優れる。また、所要の長さのベルト１を容易に得ることができる。
【００２３】
また、円弧状の噛み合い歯８の半径Ｒとスプロケット７の円弧状の歯溝７ｂの半径とを等しくしてあるので、噛み合うスプロケット歯７ａの数にかかわらず、バックラッシのない良好な噛み合いを達成することができる。
図７（ａ）及び（ｂ）並びに図８は本発明の別の実施の形態を示している。これらの図を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、複数のリンクプレート２を一体化したユニットＵを形成した点にある。
【００２４】
具体的には、ベルト幅方向Ｙに１列おきに並ぶリンクプレート２の中間部同士を互いに連結する連結部３０を設け、この連結部３０と連結されるリンクプレート２とを同一の材料で一体に成形してユニットＵを構成した。中央のリンクプレート２が逸脱防止用リンクプレート２０として構成される点は図１の実施の形態と同様である。図７（ａ）及び（ｂ）並びに図８において、図１〜図６の実施の形態と同様の構成には、図に同一符号を付してその説明を省略した。
【００２５】
本実施の形態によれば、図１の実施の形態と同様の作用効果を奏することに加えて、予め複数のリンクプレートが一体化されたユニットＵを用いるので、ベルト１を組み立てるときに組立性を格段に向上することができる。
なお、上記各実施の形態においては、逸脱防止用リンクプレート２０をベルト幅方向Ｙの中央位置にレイアウトしたが、これに限らず、図９に示すように、逸脱防止用リンクプレート２０をベルト幅方向Ｙの一端、他端に交互にレイアウトし、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプロケット７の対応する側面７ｃ，７ｄに係合させて、ベルト１のスプロケット７からの逸脱を防止するようしても良い。この場合、スプロケット７に図２（ａ）に示すような逸脱規制溝７４を設ける必要がなく、スプロケット７の構造を簡素化することができる。
【００２６】
その他、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のリンクベルトの概略構成を示す一部破断平面図である。
【図２】図２（ａ）はスプロケットの断面図であり、図２（ｂ）はスプロケットの模式的側面図である。
【図３】図３（ａ）はリンクプレートの側面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図である。
【図４】リンクベルトとスプロケットとを噛み合わせるリンクベルト伝動装置の要部側面図である。
【図５】図５（ａ）は逸脱防止用リンクプレートの側面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の５Ｂ−５Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は逸脱防止用リンクプレートがスプロケットの逸脱規制溝に係合する状態を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の別の実施の形態のリンクベルトに用いられるリンクプレートのユニットの一部破断平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の７Ｂ−７Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】図７（ａ）のユニットを組み合わせて構成したリンクベルトの概略平面図である。
【図９】本発明のさらに別の実施の形態のリンクベルトの一部破断平面図である。
【図１０】（ａ）は図９のリンクベルトを含むリンクベルト伝動装置の要部の側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は逸脱防止用リンクプレートがスプロケットの側面に係合する状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　伝動用リンクベルト
２　　リンクプレート
２ａ，２ｂ　縁部
３　　ピボット軸
４，５　リンク端
６　　ピボット孔
７　　スプロケット
７ａ　スプロケット歯
７ｂ　歯溝
８　　噛み合い歯
９　　切欠き凹部
９ａ　底
２０　逸脱防止用リンクプレート
３０　連結部
７４　逸脱規制溝
Ａ　　リンクベルト伝動装置
Ｃ　　ピボット中心
Ｌ　　ライン
Ｐ　　ピッチ
Ｒ　　半径
Ｕ　　ユニット
Ｘ　　ベルト進行方向
Ｙ　　ベルト幅方向
【図１】
2004019764.tif 000003
【図２】
2004019764.tif 000004
【図３】
2004019764.tif 000005
【図４】
2004019764.tif 000006
【図５】
2004019764.tif 000007
【図６】
2004019764.tif 000008
【図７】
2004019764.tif 000009
【図８】
2004019764.tif 000010
【図９】
2004019764.tif 000011
【図１０】
2004019764.tif 000012