JP2013142008A

JP2013142008A - コンベヤチェーン駆動用のキャタピラチェーン

Info

Publication number: JP2013142008A
Application number: JP2012001383A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tanaka; 貴行田中; Tomohiro Matsuoka; 智裕松岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2013-07-22
Anticipated expiration: 2032-01-06
Also published as: JP5427249B2

Abstract

【課題】連結ピンの磨耗によりコンベヤチェーンの伸びが大きくなった場合であっても、コンベヤチェーンをスムースに駆動できるキャタピラチェーンを提供する。
【解決手段】コンベヤチェーンのドッグ９０において、前傾斜面９２と頂面９３とのコーナーである前上端コーナー部９４は、２〜４ｍｍの範囲の曲率半径Ｒ１の曲面からなり、後面は、連結部８１の上面と後ピン孔８０ｂの軸線Ｏ２を通る鉛直線との交点である後下端基点９８から、高さ寸法Ｈに対し４０〜５０％の範囲の寸法からなる曲率半径Ｒ２で、その上端を通る接線が鉛直線となる位置まで進行方向側に立ち上がり形成された後下部曲面９７と、この後下部曲面９７の上端から鉛直に形成される後上部鉛直面９６とから構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンベヤチェーン駆動用のキャタピラチェーンに関する。

無端コンベヤチェーンを駆動する方式として、コンベヤの直線走行部分に駆動部を配置する中間駆動方式がある。中間駆動方式に用いられる中間駆動装置はキャタピラチェーンとその駆動部により構成され、キャタピラチェーンとその駆動部を任意の位置に配置できることから特に長距離コンベヤチェーンの駆動方式として多用されている。

中間駆動方式の場合、コンベヤチェーンの浮上を防止してキャタピラチェーンのドッグとの係合不良を防止するために、バックアップローラがコンベヤチェーンを挟んでキャタピラチェーンと対向する側に配設されている。コンベヤチェーンのピッチ線と前記ドッグのピッチ線とがずれると、脈動等に起因してコンベヤチェーンがバックアップローラを過度に押圧してバックアップローラの摩耗がすすむことから、これを防止するため特許文献１には両ピッチ線を一致させる技術が記載されている。

特公昭６２−２４３２７号公報

コンベヤチェーンは通常日々十数時間以上にわたって連続使用されることも多く、また使用される環境によって昇降したり斜めに敷設されることもあり、コンベヤチェーンのセンターリンクとサイドリンクとを回転自由度を持たせて係合すると、図８に拡大して示すように両リンクを連結する連結ピンＰの軸部Ｐ１が斜線で囲ったように磨耗する。

図９（ａ）は磨耗した連結ピンＰによって連結されたセンターリンクＣとサイドリンクＳとの連結状態を示す平面図であり、図９（ｂ）、（ｃ）はそれぞれセンターリンクＣ、サイドリンクＳの側面図である。図９（ｂ）に示すようにセンターリンクＣは、両端が半円形を呈した横長プレート状部材であって、プレートの長さ方向にピンＰの軸部Ｐ１と略同径の長孔Ｃａが穿設されている。図９（ｃ）に示すようにサイドリンクＳも両端が半円形を呈した横長プレート状部材であり、両端にそれぞれ長孔Ｓａが穿設されている。サイドリンクＳの外側面において、各長孔ＳａにおけるサイドリンクＳの長手方向端部寄りの上下には、連結ピンＰの頭部Ｐ２、Ｐ３を嵌め込むための切欠き溝Ｓｂが形成されている。両者の連結方法は、一方のサイドリンクＳの長孔Ｓａから連結ピンＰの軸部Ｐ１を挿通させ、センターリンクＣの長孔Ｃａおよび他方のサイドリンクＳの長孔Ｓａに通し、連結ピンＰの頭部Ｐ２を一方のサイドリンクＳの切り欠き溝Ｓｂに嵌め込み、軸部Ｐ１の先端をかしめて他方のサイドリンクＳの切り欠き溝Ｓｂに嵌り込む頭部Ｐ３とする。

連結ピンＰの軸部Ｐ１が磨耗していない場合には、進行方向前寄りのセンターリンクＣの後端面Ｃｂと後寄りのセンターリンクＣの前端面Ｃｃとは図９（ａ）に仮想線で示すように位置する。そのときの両者の間隔はＱ１である。そして、連結ピンＰの軸部Ｐ１が磨耗すると、前記後端面Ｃｂと前端面Ｃｃとは実線で示すように位置し、そのときの間隔は前記Ｑ１よりも大きなＱ２となる。つまり、連結ピンＰの磨耗により「Ｑ２−Ｑ１」分のガタ（伸び代）が発生する。

一方、図７において、キャタピラチェーンＫＨは、コンベヤチェーンＣＨの連結ピンＰ，ＰのピッチＰｓ（図９）の１／２のピッチであるピッチＰ１で形成された前ピン孔８０ａ，後ピン孔８０ｂを有する一対の側板部８０と、各側板８０の上縁同士を連結する連結部８１と、ピッチＰ１で形成されたピン孔５５ａ，５５ｂを有するリンクプレート５５と、ピッチＰ１で形成されたピン孔５３ａ，５３ｂを有する内接プレート５３とをピン７０により連結した構造からなる。一対の側板部８０と連結部８１とは一体に形成されており、断面視して下方に開口したコ字形状（略鞍型形状）を呈した係合部材８２を構成する。

キャタピラチェーンＫＨのドッグ５０は、図６に示すように連結部８１の上面から側面視略台形状に突設形成されている。従来のドッグ５０は、その頂面５０ｄの長さ（進行方向の長さ）Ｌ１がピッチＰ１より若干小さく、下底５０ｆの長さＬ２がピッチＰ１よりも大きい形状として形成されている。頂面５０ｄと傾斜面５０ａ，５０ｂとのコーナー部は曲面５０ｅとして形成され、下底５０ｆと傾斜面５０ａ，５０ｂとのコーナー部は曲面５０ｇとして形成されている。

このドッグ５０が図５に示すようにコンベヤチェーンＣＨに係合した場合、ドッグ５０がセンターリンクＣ１の後端面Ｃ１ｂに係合してコンベヤチェーンＣＨを引っ張っている間は、後方のサイドリンクＳ１、Ｓ２、Ｓ３…およびセンターリンクＣ２、Ｃ３、Ｃ４…は前方に引っ張られた状態となって、前記した連結ピンＰの磨耗に起因するガタによって伸びた状態となる。

この状態で、ドッグ５０とセンターリンクＣ１の後端面Ｃ１ｂとの係合が解除されて次のドッグ５１が次のセンターリンクＣ２の後端面Ｃ２ｂに係合しようとすると、後端面Ｃ２ｂは前記ガタによって通常よりも後側に変位しているので、ドッグ５１の前方寄りの傾斜面５０ｂがセンターリンクＣ２の後端面Ｃ２ｂを押圧することにより、ドッグ５０の後方寄りの傾斜面５０ａにセンターリンクＣ２の前端面Ｃ２ｃが乗り上げた状態となる。また、後方の各リンクＳ２、Ｃ３、Ｓ３は伸びた状態にあるので、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂがドッグ５２の前寄りの傾斜面５０ｂに乗り上げた状態となる。

これらの乗り上げ現象によるコンベヤチェーンＣＨの浮きは、実際にはコンベヤチェーンＣＨの上方に配設したバックアップローラＢＲによって防止される。たとえば、前記ガタが小さい分には、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂの乗り上げはドッグ５２の前寄りの傾斜面５０ｂの範囲内で収まる、つまり平面上に留まるので、バックアップローラＢＲからの反力により、平面からなる傾斜面５０ｂに倣ってセンターリンクＣ３が進行方向前側に移動することで、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂは次第に傾斜面５０ｂ上を下がっていき、センターリンクＣ３およびサイドリンクＳ３の浮きが解消される。

しかし、従来では、前記ガタが大きくなってくると、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂが傾斜面５０ｂを越えて曲面５０ｅまで乗り上げて、センターリンクＣ３の後端周りがバックアップローラＢＲとドッグ５２の頂面５０ｄとの間に挟まるおそれがあった。この場合、パックアップローラＢＲ側からキャタピラチェーンＫＨ側に強い反力が加わり、キャタピラチェーンＫＨの駆動部が過負荷となって停止し、また、ガタが大きくなってくると、バックアップローラＢＲの押圧力に抗してセンターリンクＣ２の前端面Ｃ２ｃが傾斜面５０ａを越えて曲面まで乗り上げて、同様にバックアップローラＢＲ側からキャタピラチェーンＫＨ側に強い反力が加わり、キャタピラチェーンＫＨの駆動部が過負荷となって停止する。これによりコンベヤチェーンＣＨも停止するという不具合が発生する。そのため、従来ではコンベヤチェーンＣＨの定期点検の間隔を短くしており、コンベヤチェーンＣＨ単体として用いる分にはまだ十分に使用可能な程度の連結ピンＰの磨耗状態であるにもかかわらず、コンベヤチェーンＣＨの連結ピンＰを交換せざるを得ないという問題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するために創作されたものであり、連結ピンの磨耗によりコンベヤチェーンの伸びが大きくなった場合であっても、コンベヤチェーンをスムースに駆動できるキャタピラチェーンを提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、コンベヤチェーンを駆動する中間駆動装置に配設され、コンベヤチェーンの連結ピンのピッチに対し１／２のピッチで形成される前ピン孔および後ピン孔をそれぞれ有する一対の側板部と、この一対の側板の上縁同士を連結し、上面にコンベヤチェーンに係合する爪部材が突設された連結部とからなる係合部材を含むキャタピラチェーンであって、前記爪部材は、後方斜め上に傾斜する進行方向前寄りの前傾斜面と、進行方向後寄りの後面と、前記連結部の上面と平行な頂面とを有し、前記前傾斜面と前記頂面とのコーナーである前上端コーナー部は、２〜４ｍｍの範囲の曲率半径の曲面からなり、前記後面は、前記連結部の上面と前記後ピン孔の軸線を通る鉛直線との交点である後下端基点から、前記頂面の高さ寸法に対し４０〜５０％の範囲の寸法からなる曲率半径で、その上端を通る接線が鉛直線となる位置まで進行方向側に立ち上がり形成された後下部曲面と、この後下部曲面の上端から鉛直に形成される後上部鉛直面とから構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、爪部材の強度を確保しつつ爪部材の進行方向長さを小さくすることができ、かつ前傾斜面の直線長さを長く確保できるため、コンベヤチェーンの伸びが大きくなった場合であっても、コンベヤチェーンのセンターリンクの前端面と爪部材の後面との干渉、および、爪部材の前上端コーナー部に対するコンベヤチェーンのセンターリンクの後端面の乗り上げを回避できる。

また、本発明は、前記前傾斜面は、鉛直線に対して２５°〜３５°の範囲の角度をなすように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、爪部材とコンベヤチェーンとの係合・解除状態を一層スムースにすることができる。

本発明のキャタピラチェーンによれば、連結ピンの磨耗によりコンベヤチェーンの伸びが大きくなった場合であっても、コンベヤチェーンをスムースに駆動できる。

コンベヤチェーンを駆動する中間駆動装置の概略側面図である。本発明のキャタピラチェーンの作用を示す側面説明図である。本発明のキャタピラチェーンにおけるドッグの側面説明図である。本発明のキャタピラチェーンの平面図である。従来のキャタピラチェーンの作用を示す側面説明図である。従来のキャタピラチェーンにおけるドッグの側面説明図である。従来のキャタピラチェーンの平面図である。コンベヤチェーンの連結ピンの磨耗状態を示す側面図である。（ａ）はコンベヤチェーンの平面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれセンターリンク、サイドリンクの側面図である。

図１において、コンベヤチェーンＣＨを駆動する中間駆動装置１００は、駆動部Ｅにより走行して後記するドッグ９０がコンベヤチェーンＣＨに係合する無端のキャタピラチェーンＫＨを備える。図１ではドッグ９０を３個のみ描いてあるが、実際にはキャタピラチェーンＫＨの全体にわたり多数取り付けられている。コンベヤチェーンＣＨの上方にはコンベヤチェーンＣＨの浮きを防止するバックアップローラＢＲが配設されている。コンベヤチェーンＣＨの構造については図９を参照して既述したものと同じであるので説明は省略する。なお、以降の係合部材８２の説明において、「上下」の関係は図３における上下方向を基準としている。

図４に示すように、キャタピラチェーンＫＨは、コンベヤチェーンＣＨの連結ピンＰ，ＰのピッチＰｓ（図９参照）の１／２のピッチであるピッチＰ１の前ピン孔８０ａ，後ピン孔８０ｂを有する一対の側板部８０と、各側板部８０の上縁同士を連結する連結部８１と、ピッチＰ１のピン孔５５ａ，５５ｂを有するリンクプレート５５と、ピッチＰ１のピン孔５３ａ，５３ｂを有する内接プレート５３とをピン７０により連結した構造からなる。一対の側板部８０と連結部８１とは一体に形成されており、断面視して下方に開口したコ字形状（略鞍型形状）を呈した係合部材８２を構成する。連結部８１の上面には図３に示すようにドッグ９０（爪部材９１）が溶着等により突設形成されている。

図２において、進行方向前寄りから順に、コンベヤチェーンＣＨのセンターリンクとして符号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、サイドリンクとして符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、キャタピラチェーンＫＨのドッグとして符号９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃをそれぞれ付して説明すると、コンベヤチェーンＣＨに対するキャタピラチェーンＫＨの連結部位は、概ね、ドッグ９０Ｂの前下端曲面部９５および前傾斜面９２がセンターリンクＣ２の後端面Ｃ２ｂを押圧することでコンベヤチェーンＣＨに駆動力が伝達される係合部１０１と、ドッグ９０ＣがセンターリンクＣ４の前端面Ｃ４ｃとセンターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂとの間に挿入する上昇傾斜部１０２と、ドッグ９０Ａの前下端曲面部９５および前傾斜面９２とセンターリンクＣ１の後端面Ｃ１ｂとの係合を解除する下降傾斜部１０３とから構成される。

図３に示すように、本発明に係るドッグ９０（爪部材９１）は、後方斜め上に傾斜する進行方向前寄りの前傾斜面９２と、進行方向後寄りの後面と、連結部８１の上面と平行な頂面９３とを有する。前傾斜面９２と頂面９３とのコーナーである前上端コーナー部９４は、２〜４ｍｍの範囲の曲率半径Ｒ１の曲面からなる。前記後面は、連結部８１の上面と後ピン孔８０ｂの軸線Ｏ２を通る鉛直線との交点である後下端基点９８から、頂面９３の高さ寸法Ｈに対し４０〜５０％の範囲の寸法からなる曲率半径Ｒ２で、その上端を通る接線が鉛直線となる位置まで進行方向側に立ち上がり形成された後下部曲面９７と、この後下部曲面９７の上端から鉛直に形成される後上部鉛直面９６とから構成される。つまり、後下部曲面９７の上端までの高さ寸法Ｈ１は、頂面の高さ寸法Ｈに対し４０〜５０％の範囲の寸法となる。また、本実施形態では、連結部８１の上面と前傾斜面９２との交点である前下端基点９１は、前ピン孔８０ａの軸線Ｏ１を通る鉛直線上に位置する。

図６で示した従来のドッグ５０は、長さＬ１、Ｌ２が長く、後面が直線状に傾斜した後傾斜面５０ａとして形成されているために全体的に進行方向に長いドッグ形状となり、かつ頂面５０ｄと前傾斜面５０ｂとのコーナー部である曲面５０ｅの曲率半径が１０ｍｍ程度の大きな曲率半径で形成されていた、つまり前傾斜面５０ｂの直線寸法がその分小さくなっていたため、図５で説明したように、連結ピンＰの磨耗によりコンベヤチェーンＣＨが伸びた場合には、ドッグ５０の後方寄りの傾斜面５０ａにセンターリンクＣ２の前端面Ｃ２ｃが乗り上げるとともに、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂがドッグ５２の前寄りの傾斜面５０ｂを越えて曲面５０ｅまで乗り上げるという事象が発生しやすかった。

これに対して本発明によれば、図３に示すように、先ず、ドッグ９０の後面を前記した後下部曲面９７と後上部鉛直面９６とから構成することにより、全体的なドッグ形状の進行方向長さを容易に小さくすることができ、したがって、図２に示すように、ドッグ９０Ａに対するセンターリンクＣ２の前端面Ｃ２ｃの乗り上げを回避することができる。特に図３に示すように、連結部８１の上面と前傾斜面９２との交点である前下端基点９１が前ピン孔８０ａの軸線Ｏ１を通る鉛直線上に位置するようにドッグ９０を形成すれば、全体的なドッグ形状の進行方向長さを十分に小さくすることができる。なお、図３において、前傾斜面９２と連結部８１の上面とのコーナー部である前下端コーナー部９５は、従来と同様に１０ｍｍ程度の曲率半径の曲面として形成される。

後下部曲面９７の曲率半径Ｒ２を頂面９３の高さ寸法Ｈに対し４０〜５０％の範囲の寸法とした理由は、４０％未満の値にすると後上部鉛直面９６が進行方向後寄りに形成されるために、その分、図２においてセンターリンクＣ２の前端面Ｃ２ｃが後上部鉛直面９６に乗り上げやすくなり、５０％よりも大きな値にすると全体的なドッグ形状の進行方向長さが小さくなり過ぎて、ドッグ９０の強度が低下しやすくなるからである。

そして、前上端コーナー部９４を、従来の１０ｍｍ程度の大きな曲率半径から２〜４ｍｍの範囲の小さな曲率半径の曲面とすることにより、頂面９３の高さ寸法Ｈはそのままに前傾斜面９２の直線長さＬ３を従来よりも長くすることができる。これにより、図２において、連結ピンＰの磨耗がすすんでコンベヤチェーンＣＨの伸びが大きくなった場合であっても、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂが前上端コーナー部９４に乗り上げることなくドッグ９０Ｃの前傾斜面９２の範囲内に留まり、バックアップローラＢＲからの反力により、前傾斜面９２に倣ってセンターリンクＣ３が進行方向前側に移動することで、センターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂは次第に傾斜面５０ｂ上を下がっていき、センターリンクＣ３およびサイドリンクＳ３の浮きが解消される。

前上端コーナー部９４の曲率半径Ｒ１を２〜４ｍｍとする理由は、曲率半径Ｒ１を４ｍｍよりも大きくするとセンターリンクＣ３の後端面Ｃ３ｂが前上端コーナー部９４に乗り上げるおそれがあり、２ｍｍ未満とするとドッグ９０ＣとセンターリンクＣ３との間でのスムースな係合・解除ができなくなるおそれがあるからである。前上端コーナー部９４の曲率半径Ｒ１は２〜４ｍｍの内でも３ｍｍとすることが最も好ましい。

本発明によれば、センターリンクＣ３の後端周りがバックアップローラＢＲとドッグ９０Ｃの頂面９３との間に挟まるおそれが低減されるため、キャタピラチェーンＫＨの駆動部Ｅ（図１）が過負荷となって停止し、これによりコンベヤチェーンＣＨも停止するという不具合を回避できる。そのため、コンベヤチェーンＣＨの磨耗した連結ピンＰの交換サイクルを長くすることができる。

また、図３に示すように、前傾斜面９２は、鉛直線に対して２５°〜３５°の範囲の角度θをなすように形成されることが好ましい。角度θを３５°よりも大きくすると、たとえば図２においてドッグ９０Ｂの前傾斜面９２がセンターリンクＣ２の後端面Ｃ２ｂを押しているときにセンターリンクＣ２が上方にずれて係合不良が発生するおそれがあり、２５°未満とすると、下降傾斜部１０３における前傾斜面９２とセンターリンクＣ１の後端面Ｃ１ｂとの解除がされ難くなって駆動部Ｅ（図１）に負荷がかかりやすくなるからである。以上から、角度θは３０°とすることが最も好ましい。

７０ピン
８０側板部
８０ａ前ピン孔
８０ｂ後ピン孔
８１連結部
８２係合部材
９０ドッグ
９１爪部材
９２前傾斜面
９３頂面
９４前上端コーナー部
９６後上部鉛直面
９７後下部曲面
９８後下端基点
１００中間駆動装置
Ｅ駆動部
ＢＲバックアップローラ
ＣＨコンベヤチェーン
Ｃセンターリンク
Ｓサイドリンク
ＫＨキャタピラチェーン

Claims

コンベヤチェーンを駆動する中間駆動装置に配設され、
コンベヤチェーンの連結ピンのピッチに対し１／２のピッチで形成される前ピン孔および後ピン孔をそれぞれ有する一対の側板部と、この一対の側板の上縁同士を連結し、上面にコンベヤチェーンに係合する爪部材が突設された連結部とからなる係合部材を含むキャタピラチェーンであって、
前記爪部材は、後方斜め上に傾斜する進行方向前寄りの前傾斜面と、進行方向後寄りの後面と、前記連結部の上面と平行な頂面とを有し、
前記前傾斜面と前記頂面とのコーナーである前上端コーナー部は、２〜４ｍｍの範囲の曲率半径の曲面からなり、
前記後面は、前記連結部の上面と前記後ピン孔の軸線を通る鉛直線との交点である後下端基点から、前記頂面の高さ寸法に対し４０〜５０％の範囲の寸法からなる曲率半径で、その上端を通る接線が鉛直線となる位置まで進行方向側に立ち上がり形成された後下部曲面と、この後下部曲面の上端から鉛直に形成される後上部鉛直面とから構成されていることを特徴とするコンベヤチェーン駆動用のキャタピラチェーン。
前記前傾斜面は、鉛直線に対して２５°〜３５°の範囲の角度をなすように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤチェーン駆動用のキャタピラチェーン。