特開 2023-181026 チェーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181026

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】チェーン

(51)【国際特許分類】

   F16G 13/02 20060101AFI20231214BHJP

【ＦＩ】

F16G13/02 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094766

(22)【出願日】2022-06-11

(71)【出願人】

【識別番号】310024077

【氏名又は名称】内田 清子

(74)【代理人】

【識別番号】592151650

【氏名又は名称】内田 隆志

(72)【発明者】

【氏名】内田 清子

(72)【発明者】

【氏名】内田 隆志

(57)【要約】      （修正有）

【課題】FRP製チェーンの駆動速度域を広げる。
【解決手段】繊維強化複合材（FRP）を素材として成形される部品から成る動力伝達用チェーンにおいて、部品ごとで異なる耐熱性を有するFRPを使用することを特徴としたFRP製チェーン。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維強化複合材（FRP）を素材として成形される部品から成る動力伝達用チェーンにおいて、部品ごとで異なる耐熱性を有するFRPを使用することを特徴としたFRP製チェーン

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達用複合材製チェーンに関するものである。

【背景技術】

【0002】

動力伝達用チェーンは、金属製チェーン、プラスチック製チェーン及びプラスチック・金属併用チェーンがある。これらは互いに相反する特長を有している。例えば、金属はプラスチックに比べ高強度、プラスチックは金属に比べ軽量等である。互いの特長を有するチェーンがあれば、金属製、プラスチック製に加わる、第三のチェーンとなる。

【0003】

プラスチックに、例えば、炭素等の長繊維を内包させた繊維強化プラスチック（FRP）は、多くの構造物に使用されており、軽量で高強度な素材として多用されている。もしこのFRPでチェーンを構成できれば、金属製チェーン、プラスチック製チェーンの長所を併せ持つチェーンが出現する。

【0004】

FRP製チェーンの検討は多々行われている(下記先行技術文献)が、現時点で商品化されたものはない。FRPはその優れた特性から構造素材として一般化してきていると言えるが、ことチェーンに関しては素材として使用されていない。この理由は、FRPの繊維の問題ではなく繊維を包み込む樹脂(マトリクス)の耐熱性にある。一般に可動部で、構造素材同士が接触していると摩擦熱が発生する。この摩擦熱が構成素材の耐熱温度以上になれば、樹脂は柔らかくなり、さらに高くなれば樹脂が溶ける。樹脂がこのような状況のであれば、付近の形状は変形あるいは溶着し可動性を損なう。特に、同種樹脂同士の可動部は、互いに親和であり溶着し易い。この故に、FRPチェーンは、適度な温度範囲においては金属チェーン、プラスチックチェーンに勝るとも劣らぬ性能を有するが、チェーン温度が高くなると金属製チェーン性能にはるかに及ばなくなる。プラスチックチェーンは当然のことながら、温度環境に対しては概ねFRPチェーンと同じである。FRPチェーンはマトリックスがプラスチックであるので熱問題は避けて通れない。このことは、FRPチェーンの可動条件（特に、駆動速度）に制限が出ることになる。

【0005】

プラスチックにより耐熱温度はさまざまである。このことから、チェーン可動条件の制約を緩めることの可能性が出てくる。即ち、激しく可動する部分には耐熱性の高いFRPを、さほどの動きではない可動部分には別の耐熱性のFRPを使用する方法である。この方法は、既存のプラスチックチェーンに対しても適用することによりプラスチックチェーンの使用領域を広げることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭61ー211557

【特許文献1】特願平11ー254932

【特許文献1】特開2003ー106380

【特許文献1】特開2013ー119871

【特許文献1】特許6133833

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本課題は、FRP製チェーンの駆動速度域を広げることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、FRPチェーン構成部品ごとのFRPマトリックスを、可動条件に適したものを選択し、構成部品ごとに異なったFRPを使用することを特徴とする。FRP用マトリックス樹脂の耐熱温度は種類により、数十度～数百度と広範囲である。

【発明の効果】

【0009】

既存の金属チェーンとプラスチックチェーンは、互いの弱点を補いうるものであるが、だからと言って、これを同時に使うことは出来ない。FRPチェーンは、金属チェーンとプラスチックチェーンの特長をのみ有するものである。動力伝達は多くの機械装置で行われており、チェーンも多く使用されている。FRPチェーンの高強度、軽量、高速駆動性等は機械装置の高効率化に寄与し、延いては消費エネルギーの削減等に結び付くことから、今後の重要な機械要素となる。

【実施例0010】

図１はチェーンの基本構成を示す。この構成を１駒として、多数駒を連結してチェーンが組み立てられる。３は円柱状の場合も在りうる。構成品（１，２，３）の素材はFRPであるが、各FRPの樹脂は、それぞれに耐熱性を考慮して選ばれる。当然のことながら、高い耐熱性を有するFRPであれば、全構成品を同一のFRPとすることも可能である。樹脂により、その成形性が異なることから、どのような樹脂を選定するかは、構成品成形に適したものが選ばれ、更に、コスト的な要素も可加味して最終決定される。

【0011】

【図1】チェーンの構造例

【図2】チェーン駒組立例

【符号の説明】

【0012】

１ー１ 内リンクプレートの例
１ー２ 外リンクプレートの例
２ ブッシュの例
３ ピンの例

【産業上の利用可能性】

【0013】

大きな負荷の動力伝達には金属製チェーンが使用される。しかしながら、金属製チェーンは大きな負荷でかつ高速な駆動には適さない。それが必要な場合は歯車が使用される。FRP製チェーンが実用になれば、大きな負荷下でも高速駆動が可能になることから、歯車を代替する動力伝達機械装置の重要な構成部品となる。現状、国内の歯車出荷額は1200億円規模であり、大きな市場であるが、チェーンがこの市場に拡大することも可能である。

【図1】

【図2】