(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブシュの両端にそれぞれ嵌着した一対の内プレートと前記ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端にそれぞれ嵌着した一対の外プレートとが交互に多数連結され、前記ブシュとピンとの間に摺動部材が装着されている固体潤滑無給油チェーンにおいて、
前記摺動部材が、黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されていることを特徴とする固体潤滑無給油チェーン。
【請求項２】
前記外プレートとブシュまたは内プレートとの間に、Ｏリングが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の固体潤滑無給油チェーン。
【請求項３】
前記摺動部材が、１．０ｇ／ｃｍ３以上の高密度を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体潤滑無給油チェーン。    
【請求項４】
ブシュの両端にそれぞれ嵌着した一対の内プレートと前記ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端にそれぞれ嵌着した一対の外プレートとが交互に多数連結されているとともに前記ブシュの外面にローラが回転自在に嵌挿され、前記ブシュとローラとの間に摺動部材が装着されている固体潤滑無給油チェーンにおいて、
前記摺動部材が、黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されていることを特徴とする固体潤滑無給油チェーン。
【請求項５】
前記ローラと内プレートとの間に、Ｏリングが配置されていることを特徴とする請求項４に記載の固体潤滑無給油チェーン。
【請求項６】
前記摺動部材が、１．０ｇ／ｃｍ３以上の高密度を有していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の固体潤滑無給油チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構や搬送機構などに用いられる無給油チェーンに関し、特に、ブシュとピンおよび／またはブシュとローラとの間に摺動部材を設けた無給油チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動力伝達機構や搬送機構などに用いられる無給油チェーンとして、内プレートに嵌着されるブシュに含油焼結ブシュを用い、含浸させた潤滑油をブシュとピンの間に供給するようにしたものや、内プレートと外プレートとの間にＯリングを配置してブシュとピンの間のシールを行い、封入されているグリース等の潤滑油の飛散防止と外部からの異物の侵入を防止するようにしたものがある。
【０００３】
また、ブシュに外嵌されるローラの内面に、潤滑性に優れた摺動部材として、黒鉛、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン等の固体潤滑剤を含有する金属製または樹脂製の滑り軸受を設けてブシュの外周面とローラ内周面の摩耗を低減するものもある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３５１３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した含油焼結ブシュを用いたものでは、含浸された潤滑油が雰囲気温度あるいは摩擦熱により必要以上に染み出し、保油量も少ないため長期にわたり安定した潤滑効果を維持できず、また、内プレートと外プレートとの間にＯリングを配置したものでは、充填されている潤滑油は僅かであるため、摩擦熱で劣化しやすく同様に長期にわたり安定した潤滑効果を維持できないという問題がある。
しかも、これらは、潤滑油を用いているため、特に、４５０℃〜６００℃のような高温雰囲気では使用できず、また、粉塵雰囲気で使用すると、潤滑油が粉塵に吸収されて無給油寿命をさらに短くするという問題もある。
【０００５】
また、固体潤滑剤を含ませた摺動部材では、含油焼結ブシュと同様に、固体潤滑剤の含量が少ないため、無給油寿命が短く、特に、樹脂製のものでは高温下での使用はできないように、使用温度に制限があるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前述したような従来技術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、ブシュとピンとの間またはブシュとローラとの間へ容易に装着して組み立て効率を向上させるとともに高温雰囲気や粉塵雰囲気においても優れた潤滑性能を発揮して長期にわたり安定した潤滑効果を維持する固体潤滑無給油チェーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本請求項１に係る発明は、ブシュの両端にそれぞれ嵌着した一対の内プレートと前記ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端にそれぞれ嵌着した一対の外プレートとが交互に多数連結され、前記ブシュとピンとの間に摺動部材が装着されている固体潤滑無給油チェーンにおいて、前記摺動部材が、黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されていることにより、前記課題を解決したものである。
ここで、本発明でいう「黒鉛」とは、天然黒鉛、人造黒鉛またはこれらの混合物を意味するものである。
【０００８】
本請求項２に係る固体潤滑無給油チェーンは、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記外プレートとブシュまたは内プレートとの間に、Ｏリングが配置されていることにより、前記課題を解決したものである。
【０００９】
本請求項３に係る固体潤滑無給油チェーンは、請求項１または請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記摺動部材が、１．０ｇ／ｃｍ３以上の高密度を有していることにより、前記課題を解決したものである。
【００１０】
本請求項４に係る発明は、ブシュの両端にそれぞれ嵌着した一対の内プレートと前記ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端にそれぞれ嵌着した一対の外プレートとが交互に多数連結されているとともに前記ブシュの外面にローラが回転自在に嵌挿され、前記ブシュとローラとの間に摺動部材が装着されている固体潤滑無給油チェーンにおいて、前記摺動部材が、黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されていることにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
本請求項５に係る固体潤滑無給油チェーンは、前記ローラと内プレートとの間に、Ｏリングが配置されていることにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
本請求項６に係る固体潤滑無給油チェーンは、請求項４または請求項５に記載の発明の構成に加えて、前記摺動部材が、１．０ｇ／ｃｍ３以上の高密度を有していることにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の固体潤滑無給油チェーンは、ブシュとピンとの間またはブシュとローラの間に摺動部材を設けているため、滑り接触となるブシュとピンとの間またはブシュとローラの間の摺動摩耗を防止することができるとともに、以下のような構成を備えることによって特有の効果を奏することができる。
【００１４】
すなわち、本請求項１または請求項４に係る発明によれば、ブシュとピンまたはブシュとローラの間に設けられている摺動部材が潤滑特性に優れた黒鉛１００％のグラファイトシートで形成されているので、摺動面全体に潤滑作用が効率よく発揮されて潤滑性を高めて、長期にわたる無給油運転を達成することができる。
また、黒鉛の耐熱特性から４５０〜６００℃のような高温雰囲気においても、潤滑性能を失うことがなく、粉塵雰囲気中であっても、粉塵を吸収することなく潤滑効果を発揮できる。
しかも、摺動部材が方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されているので、取り扱いが容易であり、ブシュとピンとの間またはブシュとローラとの間へ簡単に設けることができる。
加えて、摺動部材が、予めグラファイトシートを圧縮して円筒状に形成されているので、密度が高く潤滑効果が向上するとともに、ブシュまたはローラに容易に装着でき、組み立て効率を向上させることができる。
【００１５】
本請求項２または請求項５に係る固体潤滑無給油チェーンによれば、請求項１または請求項４に記載の発明が奏する効果に加え、外プレートとブシュまたは内プレートとの間、または、ローラと内プレートとの間にＯリングが配置されているので、外部からの異物の侵入を防止できるとともに、摺動部材が摩耗しても、その摩耗粉の飛散を防止して潤滑効果を持続させる。
特に、ブシュまたはローラの端部内面に、Ｏリングの一部がブシュまたはロールの端面から突出するように、段部等のＯリング収容凹部を設けると、ブシュと外プレートとの間またはローラと内プレートとの間での圧縮によるＯリングの過度の変形を防止して、チェーンの寿命を向上させることができる。
また、ブシュ端部を内プレートから突出させ、Ｏリングを、この突出部の外周面を囲むように内プレートと外プレートの間に配置すると、Ｏリングの一部がブシュの端面から突出することになるので、前記Ｏリング収容凹部と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
本請求項３または本請求項６に係る固体潤滑無給油チェーンによれば、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の発明が奏する効果に加えて、摺動部材が１．０ｇ／ｃｍ３以上の密度を有しているので、潤滑性能が著しく向上して、無給油寿命をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、ブシュの両端にそれぞれ嵌着した一対の内プレートと前記ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端にそれぞれ嵌着した一対の外プレートとが交互に多数連結され、または、ブシュの外面にローラを回転自在に嵌挿し、前記ブシュとピンとの間あるいはブシュとローラとの間に摺動部材が装着されている固体潤滑無給油チェーンにおいて、摺動部材が黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形されていることにより、ブシュとピンとの間またはブシュとローラとの間へ容易に装着して組み立て効率を向上させるとともに高温雰囲気や粉塵雰囲気においても優れた潤滑性能を発揮して長期にわたり安定した潤滑効果を維持するものであれば、その具体的態様は如何なるものであっても構わない。
【００１８】
すなわち、本発明で用いるチェーンは、ブシュチェーンでもローラチェーンでもよく、ローラチェーンを用いた場合には、摺動部材は、ローラとブシュとの間及びブシュとピンとの間の一方または双方に装着してもよい。
【００１９】
摺動部材は、黒鉛１００％、すなわち、天然黒鉛１００％、人造黒鉛１００％あるいはこれらの混合黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートの両端を突き合わせて円筒状に成形され、ピンとブシュとの間またはブシュとローラとの間に設けることができれば、その具体的な形状は如何なるものであっても構わない。
【００２０】
また、グラファイトシートの密度とチェーンの摩耗伸びとの関係は、図７の摩耗勾配図に示すように、グラファイトシートの密度が０．７ｇ／ｃｍ３付近から摩耗量は急激に低下し、１．０ｇ／ｃｍ３からその勾配は緩くなることから、グラファイトシートの密度は、１．０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。
ここで、図７は、グラファイトシートの密度（ｇ／ｃｍ３）を横軸とし、摩耗勾配を縦軸としたものであり、摩耗勾配は、単位摺動回数当たりの摩耗伸び（ｍｍ／ｎ、ｎは摺動回数を表す）で表している。
【実施例】
【００２１】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施例１である固体潤滑無給油チェーンの斜視図であり、図２は、図１の一部を拡大したＡーＡ断面図であり、図３は、本実施例１で用いた摺動部材の作製説明図であり、図４は、本実施例２である固体潤滑無給油チェーンを一部拡大した断面図であり、図５は、本発明の参考例で用いた摺動部材の作製説明図であり、図６は、本発明の参考例で用いたブシュの断面図である。
【００２２】
本実施例の固体潤滑無給油チェーン１００は、図１及び図２に示すように、ブシュ１１１の両端がそれぞれ嵌着された一対の内プレート１１２、１１２と、前記ブシュ１１１内に回転自在に嵌挿されたピン１１３の両端がそれぞれ嵌着された一対の外プレート１１４、１１４とが交互に多数連結されており、ブシュ１１１とピン１１３との間には摺動部材１１５が設けられている。
また、ブシュ１１１の外面にはローラ１１６が回転自在に嵌挿され、ブシュ１１１と外プレート１１４との間にピン１１３を囲むようにＯリング１１７が配置されている。
このＯリング１１７は、図２ａの拡大図に示すように、ブシュ１１１の端部内面に形成した段部１１１ａに、Ｏリング１１７の一部がブシュ１１１の端面から突出するように装着され、Ｏリングの圧縮率を２０〜３０％以下として、過度の変形によるＯリングの損傷を防止するようにしている。
なお、図２ｂ示すように、ブシュ１１１の端部を内プレート１１２から突出させ、Ｏリング１１７を、この突出部１１１ｂの外周面を囲むように内プレート１１２と外プレート１１４の間に配置してもよい。
この場合にも、Ｏリング１１７は、その一部がブシュ１１１の端面から突出することになり、前記段部１１１ａにＯリング１１７を装着したものと同様にＯリングの損傷を防止できる。
【００２３】
摺動部材１１５は、図３に示すように、低密度の黒鉛１００％のグラファイトシート１１５ａを圧縮してグラファイトシート１１５ｂとした後、円筒状に成形して摺動部材１１５としたもので、圧縮後の密度は１．０ｇ／ｃｍ３以上となっている。
そして、この摺動部材１１５は、チェーン組立前または組立時に、ブシュ１１１の内面またはピン１１３の外面に装着して、チェーンを組み立てることによって、ブシュ１１１とピン１１３との間に摺動部材１１５を設けた本発明の固体潤滑無給油チェーン１００を得ることができる。
【００２４】
このように、本実施例の摺動部材１１５は、自己潤滑性に優れた黒鉛１００％のグラファイトシートを用い、さらに圧縮して潤滑性能を高めるとともに、ブシュやピンの摺動面全体が黒鉛と接触するので、摺動摩耗が著しく低減されて、チェーンの長寿命化を達成することができる。
また、ブシュ１１１と外プレート１１４との間に配置したＯリングは、外部からブシュ１１１とピン１１３の間へ異物が侵入するのを阻止して、異物による摺動部材の損傷を防止できるとともに、摺動部材が摩耗しても、その潤滑性能を有する摩耗粉の飛散を防止して、ブシュ１１１とピン１１３との間またはその近傍に保持できるので潤滑効果を持続させることができる。
【００２５】
なお、本実施例では、ローラチェーンを用いているが、ローラのないブシュチェーンにも同様に適用できる。
また、Ｏリングは必ずしも必要とするものではないが、特に、常温あるいはＯリングが劣化しない中温雰囲気での使用においては、上述したように潤滑効果をさらに持続させることができるで、Ｏリングを配置することが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施例について図４に基づいて説明する。
本実施例は、前述した実施例１の固体潤滑無給油チェーン１００と対比すると、摺動部材がローラとブシュの間に装着され、Ｏリングがローラと内プレートの間に装着されていることのみ異なっており、その他の具体的な構成は同じであるから、実施例１のツール固体潤滑無給油チェーン１００と同一の部材については、２００番台の符号を付して重複する説明は省略する。
【００２７】
本実施例の固体潤滑無給油チェーン２００は、図４に示すように、ブシュ２１１の両端がそれぞれ嵌着された一対の内プレート２１２、２１２と、前記ブシュ２１１内に回転自在に嵌挿されたピン２１３の両端がそれぞれ嵌着された一対の外プレート２１４、２１４が交互に多数連結されており、ブシュ２１１の外面にはローラ２１６が回転自在に嵌挿され、ブシュ２１１とローラ２１６との間には摺動部材２１５が設けられている。
また、ローラ２１６と内プレート２１２との間にブシュ２１１を囲むようにＯリング２１７が配置されている。
このＯリング２１７は、図４の拡大図に示すように、ローラ２１６の端部内面に形成した円錐状の凹部２１６ａに、Ｏリング２１７の一部がローラ２１６の端面から突出するように装着され、Ｏリングの圧縮率を２０〜３０％以下として、過度の変形によるＯリングの損傷を防止するようにしている。
なお、本実施例では、Ｏリング２１７を円錐状の凹部２１６ａに装着しているが、実施例１のＯリングと同様に、ローラ端部内面に段部を形成して、この段部に装着してもよい。また、実施例１のＯリング１１７においても、ブシュ１１１の端部内面に円錐状の凹部を形成して、この凹部に装着してもよい。
【００２８】
そして、本実施例の摺動部材２１５は、実施例１と同様に、黒鉛１００％のグラファイトシートを圧縮して円筒状に形成したものであって、この摺動部材２１５は、チェーン組立前あるいは組立中にローラ２１６の内面またはブッシュ２１１の外面に装着してチェーンを組み立てることにより、ブシュ２１１とローラ２１６の間に摺動部材２１５を設けた固体潤滑無給油チェーン２００を得ることができる。
【００２９】
本実施例の摺動部材２１５も、実施例１と同様に、ブシュ２１１とローラ２１６との間の摺動摩耗を著しく低減できるので、チェーンの長寿命化を図ることができる。
また、内プレート２１２とローラ２１６の間に配置したＯリングも、実施例１と同様に、外部からブシュ２１１とローラ２１６との間へ異物が侵入するのを阻止して、潤滑効果を持続させる。
【００３０】
なお、本実施例では、摺動部材２１５をローラ２１６とブシュ２１１との間に設けているが、実施例１と同様に、さらに、ブシュ２１１とピン２１３との間にも設けてもよい。
また、Ｏリングは必ずしも必要とするものではないが、特に、常温あるいはＯリングが劣化しない中温雰囲気での使用においては、上述したように潤滑効果をさらに持続させることができるので好ましい。
【００３１】
前述した実施例１、２では、摺動部材１１５、２１５として、予めグラファイトシートを圧縮して円筒状に形成したものを用いているが、グラファイトシートをブシュ内面に加圧形成した、すなわち、摺動部材をブシュ内面に加圧形成した本発明の参考例を図５及び図６に基づいて説明する。
なお、本発明の参考例は、ブシュ内面に摺動部材を加圧形成した点を除いて、前述した実施例１の固体潤滑無給油チェーン１００と同じであるので、内面に摺動部材を加圧形成したブシュについて説明する。
【００３２】
本発明の参考例である摺動部材３１５は、図５に示すように、黒鉛１００％のグラファイトシートをブシュ３１１の内面に加圧形成したものであって、ブシュ３１１の内部に、低密度のグラファイトシートからなる円筒体３１５ａを配置し、プレス機Ｐにより、ブシュ３１１と間に、この円筒体３１５ａが所定の圧縮厚みとなるようなクリアランスをもったポンチＰ１を圧入して、円筒体３１５ａを半径方向に加圧圧縮することによりブシュ３１２の内面に摺動部材３１５が形成される。
その際、加圧されたグラファイトシートの一部が侵入して係止される、すなわち、投錨効果を発揮するように、ブシュ３１５の内面に凹部３２０を設けることが好ましい。
【００３３】
この凹部３２０は、加圧成形された摺動部材３１５の一部がブシュ３１１に係止され、投錨効果を発揮できればいずれの形状でもよく、これらの形態としては、図６ａに示すような開口部を円形とした凹部３２０ａ、図６ｂに示す軸方向に延びた溝状の凹部３２０ｂ、図６ｃに示すような両端面に円錐状の凹部３２０ｃを形成したもの等が挙げられ、図６ａの円形の凹部３２０ａに代えて、開口部を多角形や長円形としてもよく、図６ｂの溝状の凹部３２０ｂとしては、両端が閉鎖された盲溝でもよく、また、円周溝でもよい。
また、図６ｃの円錐状の凹部３２０ｃに代えて、円筒状の段差部としてもよい。
【００３４】
なお、本発明の参考例では、ブシュ３１１の内面に摺動部材３１５を加圧形成したもので説明したが、ピン外面に形成してもよい。
また、ローラとブシュの間に摺動部材を設ける場合には、ローラの内面またはブシュの外面に形成できる。
【００３５】
以上のように、本発明の固体潤滑無給油チェーンは、ブシュとピンまたはブシュとローラの間に設けた摺動部材が、優れた潤滑性を備えた黒鉛１００％のグラファイトシートを予めシート厚み方向に圧縮した方形状のグラファイトシートで形成されているので、ブシュとピンとの間またはブシュとローラとの間での摺動摩耗を著しく抑制して、長期にわたり安定した潤滑効果を維持し、特に、４５０℃〜６００℃のような高温雰囲気や粉塵雰囲気においても潤滑性を良好に保持できるなど、その効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施例１である固体潤滑無給油チェーンの斜視図。
【図２】図１の一部を拡大したＡーＡ断面図。
【図３】本実施例１で用いた摺動部材の作製説明図。
【図４】本実施例２である固体潤滑無給油チェーンを一部拡大した断面図。
【図５】本発明の参考例で用いた摺動部材の作製説明図
【図６】本発明の参考例で用いたブシュの断面図。
【図７】グラファイトシートの密度と摩耗量との関係を示した摩耗勾配図。
【符号の説明】
【００３７】
１００  、２００  ・・・  固体潤滑無給油チェーン
１１１  、２１１  ・・・  ブシュ
１１１ａ  ・・・  段部
１１１ｂ  ・・・  突出部
１１２  、２１２  ・・・  内プレート
１１３  、２１３  ・・・  ピン
１１４  、２１４  ・・・  外プレート
１１５  、２１５  ・・・  摺動部材
１１５ａ  ・・・  低密度のグラファイトシート
１１５ｂ  ・・・  高密度のグラファイトシート
１１６  、２１６  ・・・  ローラ
２１６ａ  ・・・  円錐状の凹部
１１７  、２１７  ・・・  Ｏリング
３１１    ・・・  ブシュ
３１５    ・・・  摺動部材
３１５ａ  ・・・  低密度円筒体
３２０    ・・・  凹部
３２０ａ  ・・・  半球状凹部
３２０ｂ  ・・・  溝状凹部
３２０ｃ  ・・・  円錐状凹部
Ｐ    ・・・  プレス機
Ｐ１  ・・・  ポンチ
【図１】
0004550732.tif 000002
【図２】
0004550732.tif 000003
【図３】
0004550732.tif 000004
【図４】
0004550732.tif 000005
【図５】
0004550732.tif 000006
【図６】
0004550732.tif 000007
【図７】
0004550732.tif 000008