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技術 チェーン伝動装置用ホイール

出願人 アクアインテック株式会社
発明者 増田智也
出願日 2019年7月27日 (1年4ヶ月経過) 出願番号 2019-138372
公開日 2019年12月26日 (1年0ヶ月経過) 公開番号 2019-219058
状態 特許登録済
技術分野 凝集・沈殿処理 歯車・カム
主要キーワード ロック駒 駆動用ホイール スプロケットチェーン プラスチックハンマー 解体状態 連結ピン挿入孔 先細先端 挿入用溝
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年12月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

本発明はチェーン伝動装置用ホイールに関し、ノッチチェーンの利点を損なうことなくチェーンガードを不要とする新規な構造を提供することを目的とする。

解決手段

チェーンリンクの一対の板状部38間が底面開口構造をなし、リンク16の底面開口部よりスプロケット歯係合させることで駆動可能であると同時に、駆動ピン62との係合を可能とするべくリンク底面にノッチ50を備える。ホイールは一対の駆動ピン支持板57, 58間にチェーンピッチ同一ピッチで駆動ピン62を円周方向に等間隔に配置する。また、駆動ピン支持板57, 58間にスプロケット円板60が配置され、駆動ピン62より外周側に、チェーンピッチと同一ピッチの歯部60Aを備え、チェーンのバレル44には歯部60Aを係合させると同時にチェーンのノッチ50には駆動ピン62を係合させる。

概要

背景

沈殿池等の下水処理設備において汚泥掻寄装置として一対の平行配置の無端状チェーン間に掻寄部材所定間隔にて張渡し、チェーンを駆動することにより処理槽の下面に沿って位置する掻寄部材が処理槽底面に沿って汚泥ピットに向け移動せしめられ、処理槽の底面に堆積した汚泥の汚泥ピットへの掻寄を行うことができる。チェーンとしては通常のスプロケット係合タイプもあるが(特許文献1)、市町村下水設備における設置例からすると所謂ノッチチェーンとしたものが最近は多い(特許文献2)。ノッチチェーンは一連リンク連結ピンにより無端連結した構造は通常のスプロケット用チェーンと同様であるが、リンクの底面にノッチを形成し、駆動用ホイールとしてはスプロケットの代わりに、一対のディスク間円周方向に等間隔に離間した駆動ピンを備えたものが使用される。ノッチチェーンは駆動部においては連結ピンをノッチと係合させることで動力伝達するが、従動部においてはリンクの内周腹面従動ホイールシーブ)の表面に当接させる構造であり、係合部が分散されるため通常のスプロケットを使用した場合と比較してチェーンの寿命延長する利点があると言われている。他方、ノッチチェーンにおける駆動ピンとノッチとの係合は通常のスプロケットと比較して浅いため駆動用ホイールの部位で駆動ピンからノッチが外れてしまうこと(所謂歯飛び)を防止するため駆動用ホイールの外周に沿ってチェーンガードを設置している。

概要

本発明はチェーン伝動装置用ホイールに関し、ノッチチェーンの利点を損なうことなくチェーンガードを不要とする新規な構造を提供することを目的とする。チェーンはリンクの一対の板状部38間が底面開口構造をなし、リンク16の底面開口部よりスプロケット歯を係合させることで駆動可能であると同時に、駆動ピン62との係合を可能とするべくリンク底面にノッチ50を備える。ホイールは一対の駆動ピン支持板57, 58間にチェーンピッチ同一ピッチで駆動ピン62を円周方向に等間隔に配置する。また、駆動ピン支持板57, 58間にスプロケット円板60が配置され、駆動ピン62より外周側に、チェーンピッチと同一ピッチの歯部60Aを備え、チェーンのバレル44には歯部60Aを係合させると同時にチェーンのノッチ50には駆動ピン62を係合させる。

目的

本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、ノッチチェーンの利点を損なうことなくチェーンガードを不要とする新規な構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

下水処理システムに使用するチェーン伝動装置用ホイールであって、回転軸と共に回転し、チェーンリンクピッチ同一ピッチで配置され、チェーンの各リンクを構成する一対の板状部間を連結するバレル係合可能にされた歯部を外周に有したスプロケット円板と、チェーンの各リンクを構成する一対の板状部の下面に形成されるノッチピッチと同一ピッチでスプロケット円板の円周方向に係合可能に配置された駆動ピンと、回転軸と共に回転し、歯部のバレルに対する若しくは駆動ピンのノッチに対する係合状態において、スプロケット円板とでチェーンの前記一対の板状部の各々を挟むようにスプロケット円板の両側に位置し、かつチェーンの板状部に対して重なり合った位置関係をなすように配置された環状板と、を具備して成り、駆動ピンは近接した歯部の凸状外面径方向内側に位置するチェーン伝動装置用ホイール。

技術分野

0001

この発明はチェーン伝動装置用ホイールに関し、汚泥掻寄装置等の下水処理設備における使用等に特に適したものである。

背景技術

0002

沈殿池等の下水処理設備において汚泥掻寄装置として一対の平行配置の無端状チェーン間に掻寄部材所定間隔にて張渡し、チェーンを駆動することにより処理槽の下面に沿って位置する掻寄部材が処理槽底面に沿って汚泥ピットに向け移動せしめられ、処理槽の底面に堆積した汚泥の汚泥ピットへの掻寄を行うことができる。チェーンとしては通常のスプロケット係合タイプもあるが(特許文献1)、市町村下水設備における設置例からすると所謂ノッチチェーンとしたものが最近は多い(特許文献2)。ノッチチェーンは一連リンク連結ピンにより無端連結した構造は通常のスプロケット用チェーンと同様であるが、リンクの底面にノッチを形成し、駆動用ホイールとしてはスプロケットの代わりに、一対のディスク間円周方向に等間隔に離間した駆動ピンを備えたものが使用される。ノッチチェーンは駆動部においては連結ピンをノッチと係合させることで動力伝達するが、従動部においてはリンクの内周腹面従動ホイールシーブ)の表面に当接させる構造であり、係合部が分散されるため通常のスプロケットを使用した場合と比較してチェーンの寿命延長する利点があると言われている。他方、ノッチチェーンにおける駆動ピンとノッチとの係合は通常のスプロケットと比較して浅いため駆動用ホイールの部位で駆動ピンからノッチが外れてしまうこと(所謂歯飛び)を防止するため駆動用ホイールの外周に沿ってチェーンガードを設置している。

先行技術

0003

特開平11−290846号公報
特開2006−326483号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ノッチチェーンによる駆動は歯飛び防止のため駆動ホイール外周部位にチェーンガードが必須であるが、沈殿池等の下水処理システムにおける使用においてはチェーンガードの駆動ホイール対向部位(隙間)に夾雑物が絡み付く懸念があった。また、チェーンガードは取り付け用ブラケットが必要で、この部位の構造が複雑化し、また、沈殿池の躯体構造によっては取り付け構造が複雑化し、極端な場合は困難となることさえあった。

0005

本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、ノッチチェーンの利点を損なうことなくチェーンガードを不要とする新規な構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

この発明によれば、下水処理システムに使用するチェーン伝動装置用ホイールであって、
回転軸と共に回転し、チェーンのリンクピッチ同一ピッチで配置され、チェーンの各リンクを構成する一対の板状部間を連結するバレル係合可能にされた歯部を外周に有したスプロケット円板と、
チェーンの各リンクを構成する一対の板状部の下面に形成されるノッチのピッチと同一ピッチでスプロケット円板の円周方向に係合可能に配置された駆動ピンと、
回転軸と共に回転し、歯部のバレルに対する若しくは駆動ピンのノッチに対する係合状態において、スプロケット円板とでチェーンの前記一対の板状部の各々を挟むようにスプロケット円板の両側に位置し、かつチェーンの板状部に対して重なり合った位置関係をなすように配置された環状板と、
具備して成り、駆動ピンは近接した歯部の凸状外面径方向内側に位置するチェーン伝動装置用ホイールが提供される。

発明の効果

0007

この発明によれば、チェーン伝動装置用ホイールはチェーンピッチに応じたピッチの駆動ピンと歯部を備え、ノッチ部と駆動ピンとをチェーンにおける駆動側に使用することにより確実な動力伝達を行うことができ、かつチェーンガードが不要であり、しかも従動側では通常のスプロケットに加え、シーブホイールの使用も可能であり、ノッチチェーンの利点も損なうことがない。

図面の簡単な説明

0008

図1はこの発明のホイールを使用するチェーンにおける隣接リンクの連結前の各パーツの断面図である。
図2図1のチェーンの構成部品である連結ピンの正面図であり、図1のII−II線に沿った矢視図である。
図3図1のチェーンの構成部品である係止リングの正面図であり、図1のIII−III線に沿った矢視図である。
図4図1のチェーンの構成部品であるロック駒の正面図であり、図1のIV−IV線に沿った矢視図である。
図5図1のチェーンの組立て状態の断面図である。
図6図1のチェーンの構成部品であるリンク(板状部)の側面図であり、図1のVI−VI線に沿った矢視図である。
図7図1図6のチェーンと噛合状態にあるこの発明のホイール6の正面図であり、図9のVII−VII線に沿った矢視図である。
図8図7のホイールの断面図であり、図7のVIII−VIII線に沿った矢視図である。
図9はこの発明のホイールの、チェーンにおける駆動ピン及び歯部との係合状態を表す図であり、図7のIX方向より見た図である。

実施例

0009

図1はこの発明のチェーン伝動装置に使用されるチェーンを隣接リンクの解体状態にて示す。チェーンは全部品合成樹脂成形品であり、連結ピン10と、係止リング12と、ロック駒14とが基本的構成要素である。連結ピン10は軸部18と、軸部18の一端の頭部20と、軸部18の他端の縮径部22とを備える。頭部20は図2に示すように二面幅となっている。連結ピンの縮径部22には軸部18の外径と面一になるまで半径方向に延出する一対の係止突起24を直径対立位置(図5参照)に形成している。各係止突起24は連結ピン10の端面から軸線に沿って延設されるが、軸部18とは幾分離間して終端している。

0010

図3に示すように、係止リング12はその内周に全軸長に延びる直径対立位置する一対の挿入用溝29と、溝29との間の中間に形成される有底の係止溝30とを備える。溝29, 30は連結ピン10の係止突起24を実質的なガタなく軸線方向のフリー挿通を可能とする幅を持つ。挿入用溝29は軸線方向の全長に延びているが、係止溝30については係止リング12の外面から軸線方向の途中で終端している(図1)。

0011

図4に示すようにロック駒14は内径Rが連結ピン10の縮径部22の外径より幾分大きいリングを円周方向で約30度の部位14Aで切除することにより構成される。そのため、ロック駒14は正面より見ると二股部32を呈する。切除部14Aが中心角で30度程度であるため、連結ピン10の縮径部22への装着は二股部32を弾性的に変形させることで行われ、装着後は二股部32は弾性により本来の内径Rに復帰し、二股部32の先端は連結ピン外径(縮径部22の外径)に対し半径方向内方の突出部となり、縮径部22との係合状態をその弾性下で維持する。更に、二股部32の先端32Aは図1に示すように先細となっており、ロック駒14の挿入作業がスムースとなる。ロック駒14は切除部14Aと直径対立位置する部位において外周に張出部34を備え、張出部34は半径方向に突出しており、張出部34は内面側はロック駒14の残余の部位と面一であるが、外面側は軸線方向外向きに幾分張り出しており、この軸線方向突出部に抜き工具との係合孔36が形成される。

0012

図1に示すように、各リンク16は一対の板状部38を備え、板状部38は夫々狭窄部38-1と拡開部38-2とを備え、一対の板状部38は狭窄部38-1、拡開部38-2同士が対向するように配置され、芯合した連結ピン挿入孔40, 42が形成される。一対の板状部38の狭窄部38-1間に連結ピン挿入孔40と芯合するようにバレル44(筒状部)が一体成形されている。一対の板状部38間はバレルから対向する拡開部38-2までの間は隙間Sとなっており、この隙間Sに隣接するリンク16の狭窄部38-1が図5のように挿入され、隣接するリンク16間で連結ピン挿入孔40, 42が芯合状態とされる。そして、連結ピン10が、スペーサ46を介して縮径部22より、片側のピン挿入孔42, 40、バレル44及び反対側のピン挿入孔40, 42に挿入され、連結ピン10の頭部20は対向する外側板状部38の側面に当接され、反対側の板状部38の側面から連結ピン10の先端が突出する。

0013

板状部38の側面から突出される連結ピン10の先端に他方のスペーサ48が挿入され、次いで係止リング12が挿入される。このとき、係止リング12の挿入用溝29を係止突起24に合わせることで係止リング12は連結ピン10の係止突起24から完全に抜けるまで挿入可能である。そして、連結ピン10に対して係止リング12を90度回し、連結ピン10上で係止リング12を幾分軸線方向の外側に引くように動かすことで、連結ピン10の係止突起24を係止リング12の有底の係止溝30に係合させることができる。そして、ロック駒14がその二股部32が連結ピン10の縮径部22を跨ぐように、かつ二股部32の先細先端32Aがスペーサ48と係止リング12との間に位置するように半径方向外側より装着される。ロック駒14は、その二股部32の厚みをリンク38とスペーサ48の対向面との隙間に対して適切に設定することにより、ロック駒14をこの隙間の部位にスムースに装着することができる。そのため、係止突起24と係止溝30との係合状態を保持することができる。ロック駒14の装着時に、最初は切除部14Aにおいて二股部32の先端は連結ピン10の縮径部22に当接するが、ロック駒14をその張出部34においてプラスチックハンマーなどの工具打撃することで、二股部32はその弾性に抗して拡開され、二股部32は連結ピン10を通過され、二股部32は弾性によって本来の状態に復帰する。ロック駒14の挿入は、同時に、その厚み分だけ係止リング12を軸線方向外側変位せしめ、これは、連結ピン10の係止突起24と係止リング12の有底の係止溝30との係合を深める(軸方向に緩まない)。そのため、ロック駒14の装着状態では、係止突起24と係止溝30との係合状態は強固に維持される。ロック駒14は、その二股部32が弾性により本来の位置に復帰した状態では30度の切欠部14Aを除いた全周で連結ピン10の縮径部22と係合しており、ロック駒14が外れてしまうことはなく、連結ピン10により隣接したリンク16は連結状態に維持される。図5は連結ピン10により隣接リンク16の連結が完了した状態を示す。

0014

図1及び図5から分かるように、一つのリンク16を隣接するリンク16を連結ピン10により連結した状態において、その一つのリンク16の一対の板状部38間に隙間Sが形成され、隙間Sはこの実施形態においては、上下に開口しており、後述のようにこの隙間Sにチェーンを駆動するホイールの歯部が延出位置する。後述のホイールの歯部との係合機能からすると板状部38間における歯部の係合が可能であれば、隙間Sは上面が閉じたものであってもよい。また、図6は一つのリンク16の側面図であり、板状部38の底面は連結ピン挿入孔42とバレル44との間においてノッチ50を備え、ノッチ50はこの発明のチェーン駆動ホイールの駆動ピンの係合部である。ノッチ50は前面が比較的急峻で後面が緩くなった実質的に逆Vの溝形状をなし、ノッチ50の前後の板状部38の底面38Aは幾分の凹面をなし、この凹面形状は、チェーン伝動系における従動ホイールをシーブホイールとした場合において、チェーンをシーブホイールの周面に巻きかけたとき、隣接するリンクの板状部38の底面38Aがシーブホイールの周面形状をスムースに倣うような凹面形状を呈する。

0015

図7図9はこの発明のチェーン伝動装置用ホイール52を示すもので、チェーン伝動装置において駆動側に使用されるものである。チェーン伝動装置用ホイール又は組立体52は従来のスプロケットチェーン伝動装置における歯部による伝動とノッチチェーン伝動装置における駆動ピンによる伝動とを順次若しくは同時的に行うものである。即ち、チェーン伝動装置用ホイール52は、図8に示すように、円板状の支持本体54はその中心ハブ部54-1に回転軸56が挿入され、支持本体54と回転軸56はキー等の適宜の手段により固定されている。支持本体54の両側には環状の駆動ピン支持板57, 58が回転軸56と同心に配置される。支持本体54と隣接して環状のスプロケット円板60が位置され、スプロケット円板60は外周にチェーンのリンクピッチと等しいピッチで円周方向に等間隔に配置した歯部(スプロケット部)60Aを備える。駆動ピン62は歯部60Aより内側においてチェーンのリンクピッチと等しいピッチで円周方向に等間隔に配置されており、駆動ピン62は中間部はスプロケット円板60を挿通され、その両端に外径が縮小たねじ部62-1を備え、ねじ部62-1は駆動ピン支持板57, 58に形成された開口より両側に軸外方に突出している。そして、ボルト66は、駆動ピン支持板58とスプロケット円板60との間にはスペーサ64を、支持本体54と駆動ピン支持板57との間にはスペーサ63を夫々介在させて駆動ピン支持板58、スプロケット円板60、支持本体54及び駆動ピン支持板57の順に挿通され、駆動ピン支持板57から突出するボルト66の端部にナット68が螺合される。また、駆動ピン支持板57, 58から突出したねじ部62-1にナット70が螺合締結され、図1から図6のチェーンを備えたチェーン伝動装置において駆動側に使用することができるホイールとして組み立てられる。

0016

本発明のホイールを図1図6のチェーンよりなるチェーン伝動系において駆動側ホイールとして使用することができ、図7におけるホイールの回転方向aにおいてチェーンがホイールの回りを巡る際に、スプロケット円板60の歯部60Aはチェーンを構成するリンク16における一対の板状部38間の隙間Sに入り込み、歯部60Aはその回転方向前縁60A-1がバレル44に係合する(図9も参照)。そして、バレル44に対する歯部60Aの係合に加え駆動ピン62はチェーンを構成するリンク16における一対の板状部38の底面のノッチ50に係合する。歯部60Aとバレル44との係合及び駆動ピン62とノッチ50との係合が順次若しくは同時的に発生してホイールからチェーンへの動力伝達が行われるため、ノッチのみの場合には必要となるチェーンガードの設置が不要であるにも拘わらず確実な動力を行うことができる。

0017

チェーン伝動系における従動側については、通常のスプロケットでもシーブホイールでもよい。通常のスプロケットの場合はスプロケット外周の歯部がチェーンを構成するリンク16における一対の板状部38間の隙間Sに入り込み、バレル44に係合することになる。また、シーブホイールの場合は、チェーンがシーブホイールを巡るとき、チェーンのリンクを構成する一対の板状部38の底面38Aの凹面の連接がシーブホイールの外周とこれを倣うように面接するため、チェーンの円滑な移動が得られる。

0018

10…連結ピン
16…リンク
38…板状部
40, 42…連結ピン挿入孔
38…板状部
38A…リンクの底面
44…バレル
50…ノッチ
52…チェーン伝動装置用ホイール
54…支持本体
56…回転軸
57, 58…駆動ピン支持板
60…スプロケット円板
60A…歯部
62…駆動ピン

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