特開 2024-143567 チェーン及びリンク部材

(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】P2024143567

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】チェーン及びリンク部材

(51)【国際特許分類】

   F16G 13/12 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

F16G13/12 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056313

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003355

【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】神尾 竜矢

(57)【要約】

【課題】ローラ部とスプロケットの噛合溝との噛み合い精度を向上させること。
【解決手段】チェーンは、互いに連結される複数のリンク部材２０Ａ，２０Ｂを有している。リンク部材は、内部空間３１を有し、外周面の一部が球面であるローラ部３０と、球面部４２を有する連結部４０と、ローラ部３０及び連結部４０を接続する接続部５０とを有している。ローラ部３０は、接続部５０よりも外径が大きい。連結部４０は内部空間３１に収容された状態で相対回転が可能である。連結部４０が相対回転するときには、開口部３３に接続部５０が配置されている。ローラ部３０の内周面は、連結部４０が相対回転をするときに球面部４２と摺接する面であり、内部空間３１に収容された連結部４０を囲むように配置された連続摺接面Ｓ１０を有している。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を有し、外周面の一部が球面であるローラ部と、外周面の一部が球面である連結部と、前記ローラ部及び前記連結部を接続する接続部とを有して互いに連結される複数のリンク部材を備え、前記ローラ部がスプロケットの噛合溝に噛み合うチェーンであって、
前記ローラ部は、前記接続部が接続されている部位と反対側に位置する部位に、当該ローラ部の内部空間に連通するとともに前記接続部よりも外径が大きい開口部を有し、
前記連結部は、隣り合う前記リンク部材の前記開口部に前記接続部が配置されるとともに当該リンク部材の前記内部空間に収容された状態で当該リンク部材に対する相対回転が可能であり、
前記ローラ部の内周面は、前記連結部が前記相対回転をするときに前記連結部の前記球面と摺接する面であって前記内部空間に収容された前記連結部の前記球面を囲むように配置された摺接面を含む、
チェーン。

【請求項2】

前記摺接面の曲率中心は、前記連結部が前記相対回転をするときの中心と一致する請求項１に記載のチェーン。

【請求項3】

前記摺接面は、第１収容球面及び第２収容球面を含み、
前記第１収容球面及び前記第２収容球面は、前記ローラ部の前記球面の曲率中心を挟むように配置されている請求項２に記載のチェーン。

【請求項4】

前記摺接面は、前記第１収容球面と前記第２収容球面とを接続する第３収容球面をさらに含む請求項３に記載のチェーン。

【請求項5】

前記開口部を画定する面は、前記ローラ部の前記内周面から前記外周面に向かうにつれて間隔が増大するように構成されたテーパ面である請求項１に記載のチェーン。

【請求項6】

前記開口部を第１開口部とするとき、
前記ローラ部は、前記第１開口部に連通されるとともに、隣り合う前記リンク部材の前記連結部を前記内部空間に向けて移動させるときに、隣り合う前記リンク部材の前記連結部及び前記接続部が通過する第２開口部をさらに備える請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のチェーン。

【請求項7】

前記ローラ部は、隣り合う前記リンク部材の前記連結部の外周面と接触することにより前記内部空間からの前記連結部の脱落を防止する脱落防止部を備える請求項１に記載のチェーン。

【請求項8】

前記ローラ部には、隣り合う前記リンク部材の前記連結部を前記第２開口部に通過させつつ前記内部空間に向けて移動させるときの移動方向に当該連結部を案内する凸部が設けられており、
前記連結部の前記外周面には、前記凸部と嵌合可能な凹部が設けられており、
前記凹部及び前記凸部は、
前記連結部が前記ローラ部に対して前記移動方向に移動して前記第２開口部を通過するときには、前記凹部と前記凸部とが嵌合され、前記連結部が前記内部空間に収容された状態では、前記凹部と前記凸部との嵌合が解除されるように構成されている請求項６に記載のチェーン。

【請求項9】

内部空間を有し、外周面の一部が球面であるローラ部と、外周面の一部が球面である連結部と、前記ローラ部及び前記連結部を接続する接続部とを備え、互いに連結されることにより前記ローラ部がスプロケットの噛合溝に噛み合うチェーンを構成するリンク部材であって、
前記ローラ部は、前記接続部が接続されている部位と反対側に位置する部位に、当該ローラ部の内部空間に連通するとともに前記接続部よりも外径が大きい開口部を有する、
リンク部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チェーン、及びチェーンを構成するリンク部材に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、中空状のボールと、ボールと一体であり且つ先端に鍔を有する連結棒とを有するリンク部材が複数連結されたボールチェーンが開示されている。連結棒は、隣り合うボールの開口部を通じてボールの内部に回動自在に挿入されている。このボールチェーンでは、ボールの内部で鍔が開口部の周縁に接触するために、連結棒が開口部から抜け出ないようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭４８－３５６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記ボールチェーンでは、鍔がボールの内部で変位することにより、開口部からの連結棒の突出量が変化する。このため、隣り合うボールのピッチが変化してボールとスプロケットの噛合溝との噛み合い精度が悪化しやすい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためのチェーンの各態様を記載する。
［態様１］
内部空間を有し、外周面の一部が球面であるローラ部と、外周面の一部が球面である連結部と、前記ローラ部及び前記連結部を接続する接続部とを有して互いに連結される複数のリンク部材を備え、前記ローラ部がスプロケットの噛合溝に噛み合うチェーンであって、
前記ローラ部は、前記接続部が接続されている部位と反対側に位置する部位に、当該ローラ部の内部空間に連通するとともに前記接続部よりも外径が大きい開口部を有し、
前記連結部は、隣り合う前記リンク部材の前記開口部に前記接続部が配置されるとともに当該リンク部材の前記内部空間に収容された状態で当該リンク部材に対する相対回転が可能であり、
前記ローラ部の内周面は、前記連結部が前記相対回転をするときに前記連結部の前記球面と摺接する面であって前記内部空間に収容された前記連結部の前記球面を囲むように配置された摺接面を含む、
チェーン。

【0006】

この構成によれば、内部空間において連結部が相対回転し、その回転軸が傾動することにより、開口部における接続部の位置が変化する。その結果、チェーンは、複数のスプロケットの配置態様に応じて屈曲することが可能になる。一方で、連結部の球面が摺接面に押し付けられるため、連結部における相対回転以外の変位は生じにくい。したがって、隣り合うローラ部のピッチが変化しにくい。その結果、ローラ部とスプロケットの噛合溝との噛み合い精度が向上する。

【0007】

［態様２］
前記摺接面の曲率中心は、前記連結部が前記相対回転をするときの中心と一致する［態様１］に記載のチェーン。

【0008】

この構成によれば、連結部の球面が摺接面と面接触するため、両面が点接触する構成や線接触する構成と比較して、連結部が相対回転するときの、連結部の球面と摺接面との間の接触面圧が小さくなる。このため、連結部の球面や摺接面に摩耗が生じにくい。

【0009】

［態様３］
前記摺接面は、第１収容球面及び第２収容球面を含み、
前記第１収容球面及び前記第２収容球面は、前記ローラ部の前記球面の曲率中心を挟むように配置されている［態様２］に記載のチェーン。

【0010】

この構成によれば、連結部の球面が第１収容球面及び第２収容球面に対して面接触しつつ、連結部が内部空間で相対回転する。
［態様４］
前記摺接面は、前記第１収容球面と前記第２収容球面とを接続する第３収容球面をさらに含む［態様３］に記載のチェーン。

【0011】

この構成によれば、第３収容球面が、第１収容球面と第２収容球面とは異なる方向から連結部の球面に摺接して支持するため、連結部の相対回転が安定しやすい。
［態様５］
前記開口部を画定する面は、前記ローラ部の前記内周面から前記外周面に向かうにつれて間隔が増大するように構成されたテーパ面である［態様１］～［態様４］のいずれかに記載のチェーン。

【0012】

この構成によれば、開口部を画定する面に対して接続部が接触したときの接触面積が大きくなりやすく、接触面圧も小さくなりやすいため、接触時の開口部や接続部の損傷が生じにくい。

【0013】

［態様６］
前記開口部は第１開口部であり、
前記ローラ部は、前記第１開口部に連通されるとともに、隣り合う前記リンク部材の前記連結部を前記内部空間に向けて移動させるときに、隣り合う前記リンク部材の前記連結部及び前記接続部が通過する第２開口部をさらに備える［態様１］～［態様５］のいずれかに記載のチェーン。

【0014】

この構成によれば、隣り合うリンク部材の連結部及び接続部を第２開口部に通過させることにより、連結部及び接続部をそれぞれ内部空間及び開口部にそれぞれ配置させることができる。その結果、リンク部材の連結作業が容易になる。

【0015】

［態様７］
前記ローラ部は、隣り合う前記リンク部材の前記連結部の外周面と接触することにより前記内部空間からの前記連結部の脱落を防止する脱落防止部を備える［態様１］～［態様６］のいずれかに記載のチェーン。

【0016】

この構成によれば、連結部を開口部から引き抜く方向の力が接続部を介して作用しても、連結部が脱落防止部に接触するため、連結部が開口部から抜け出ること、すなわち内部空間からの連結部の脱落が生じにくい。その結果、リンク部材の連結作業がさらに容易になる。

【0017】

［態様８］
前記ローラ部には、隣り合う前記リンク部材の前記連結部を前記第２開口部に通過させつつ前記内部空間に向けて移動させるときの移動方向に当該連結部を案内する凸部が設けられており、
前記連結部の前記外周面には、前記凸部と嵌合可能な凹部が設けられており、
前記凹部及び前記凸部は、
前記連結部が前記ローラ部に対して前記移動方向に移動して前記第２開口部を通過するときには、前記凹部と前記凸部とが嵌合され、前記連結部が前記内部空間に収容された状態では、前記凹部と前記凸部との嵌合が解除されるように構成されている［態様６］に記載のチェーン。

【0018】

この構成によれば、連結部が内部空間に向けて移動するときには、凸部が凹部と嵌合することにより、連結部の移動が凸部によって案内される。したがって、連結部を内部空間に向けて円滑に移動させることができる。その結果、リンク部材の連結作業がさらに容易になる。そして、連結部が内部空間に収容された状態では、凹部と凸部との嵌合が解除されるため、連結部がローラ部の内部空間で相対回転することができる。換言すれば、凹部と凸部との嵌合されているために、連結部が内部空間で相対回転できないといった不都合が生じない。

【0019】

なお、内部空間において連結部が相対回転する場合、相対回転の回転軸の傾動に伴って連結部は内部空間において様々な姿勢をとることができる。一方で、そうした様々な姿勢のうち、連結部が第２開口部から抜け出て内部空間からの脱落が可能となるときの姿勢は、凸部と凹部との嵌合が可能となるときの姿勢、すなわちローラ部に対する連結部の移動が可能であるときの姿勢に限定される。その結果、内部空間からの連結部の脱落が生じにくい。

【0020】

以下の［態様９］に記載したリンク部材は、［態様１］～［態様８］に記載のチェーンを構成するリンク部材の一例である。
［態様９］
内部空間を有し、外周面の一部が球面であるローラ部と、外周面の一部が球面である連結部と、前記ローラ部及び前記連結部を接続する接続部とを備え、互いに連結されることにより前記ローラ部がスプロケットの噛合溝に噛み合うチェーンを構成するリンク部材であって、
前記ローラ部は、前記接続部が接続されている部位と反対側に位置する部位に、当該ローラ部の内部空間に連通するとともに前記接続部よりも外径が大きい開口部を有する、
リンク部材。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、リンク部材のローラ部とスプロケットの噛合溝との噛み合い精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、チェーンを備える動力伝達装置を模式的に示す図である。

【図2】図２は、チェーン及びスプロケットを示す斜視図である。

【図3】図３は、リンク部材の斜視図である。

【図4】図４は、リンク部材の斜視図である。

【図5】図５は、リンク部材の斜視図である。

【図6】図６は、リンク部材の斜視図である。

【図7】図７は、リンク部材の断面図である。

【図8】図８は、連結部及びローラ部の断面図である。

【図9】図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）は、リンク部材の開口領域を示す斜視図である。

【図10】図１０は、図７の１０－１０線断面図である。

【図11】図１１は、図１０の１１－１１線断面図である。

【図12】図１２は、チェーンの分解斜視図である。

【図13】図１３は、チェーンの分解斜視図である。

【図14】図１４は、チェーンの分解斜視図である。

【図15】図１５は、変更例におけるリンク部材の断面図である。

【図16】図１６は、変更例におけるリンク部材の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、動力伝達装置の一部を構成するチェーンの一実施形態について図面を参照して説明する。なお、チェーンの構成部材における位置関係を説明するために、図面に記載したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸により規定される直交座標を用いる。以下、Ｘ軸と平行な方向をＸ方向と、Ｙ軸と平行な方向をＹ方向と、Ｚ軸と平行な方向をＺ方向とそれぞれ記載する。

【0024】

＜動力伝達装置＞
図１及び図２に示すように、動力伝達装置１０は、チェーン１１と、複数のスプロケット１２とを有している。チェーン１１は、複数のリンク部材２０が連結されることにより構成されている。スプロケット１２及びリンク部材２０の材質は、例えば金属や樹脂であり、両部材１２，２０の材質は同一でも異なっていてもよい。チェーン１１は、複数のスプロケット１２に架け渡された状態で各スプロケット１２に巻き掛けられている。各スプロケット１２には、図示しないモータの動力がチェーン１１を介して伝達される。

【0025】

図２に示すように、スプロケット１２は、図示しない軸が挿通される軸孔１３と、複数の噛合溝１４とを有する。なお、図２に示される２つのスプロケット１２が有する軸孔１３の軸線Ｌ２，Ｌ３は、ねじれの位置にある。

【0026】

＜リンク部材の全体構成＞
図３及び図４に示すように、リンク部材２０は、内部空間３１を有するローラ部３０と、連結部４０と、ローラ部３０及び連結部４０とを接続する接続部５０とを備えている。連結部４０は、連結時に隣り合うリンク部材２０の内部空間３１に収容され、この内部空間３１において相対回転が可能である。

【0027】

ローラ部３０及び連結部４０は、いずれも外周面の一部が球面である。直交座標のＸ軸は、ローラ部３０の外周面の一部を構成する球面の曲率中心と、連結部４０の外周面の一部を構成する球面の曲率中心とを含んでいる。

【0028】

以下、ローラ部３０の球面の曲率中心を第１曲率中心Ｃ１と、連結部４０の球面の曲率中心を第２曲率中心Ｃ２と記載する。直交座標は、第１曲率中心Ｃ１を原点とする座標系である。

【0029】

リンク部材２０は、直交座標のＸＹ平面及びＸＺ平面をそれぞれ対称面とする面対称の形状を有している。すなわちローラ部３０、連結部４０、接続部５０はいずれも、ＸＹ平面及びＸＺ平面をそれぞれ対称面とする面対称の形状を有している。

【0030】

以下、ローラ部３０の構成を説明する際には、Ｘ方向におけるローラ部３０の両端のうち、接続部５０が接続されている端を基端、基端と反対側に位置する端を先端と記載する。連結部４０の構成を説明する際には、Ｘ方向における連結部４０の両端のうち、接続部５０が接続されている端を基端、基端と反対側に位置する端を先端と記載する。

【0031】

＜連結部＞
図５～図７に示すように、連結部４０は、互いに平行に延びる２つの平面により構成される一対の平面部４１と、平面部４１の周縁を接続する球面によって構成される球面部４２とを有している。連結部４０は、中実の部材であっても、中空の部材であってもよい。接続部５０は、球面部４２の基端に接続されている。上述した第２曲率中心Ｃ２は、具体的には、球面部４２の外周面を構成する球面の曲率中心である。以下、この球面の曲率半径を第２曲率半径Ｒ２と記載する。

【0032】

＜第１半球部及び第２半球部＞
図７に示すように、ローラ部３０は、接続部５０が接続されている部分である基端部３０Ｃと、基端部３０Ｃから先端側に向けてそれぞれ延びる断面半円弧状の第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂとを有している。第１半球部３０Ａの外周面及び第２半球部３０Ｂの外周面は、曲率半径が互いに等しく、曲率中心が一致する球面である。上述した第１曲率中心Ｃ１は、具体的には、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂのそれぞれの外周面の曲率中心である。

【0033】

第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂのそれぞれの外周面の曲率半径が互いに等しいとは、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂを加工する際に不可避的に発生する差、いわゆる公差が両曲率半径の間に存在する場合を含む。また、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂのそれぞれの外周面の曲率中心が一致するとは、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂのそれぞれの外周面の曲率半径の間に公差が存在する結果、その公差に起因して両外周面の曲率中心が異なっている場合を含む。この点は、例えば後述する第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂ等の、２つの部材又は部位を構成する曲面の曲率半径が等しいこと、当該曲面の曲率中心が一致することの技術的意義についても同様である。

【0034】

＜第１爪及び第２爪＞
図３、図４、及び図７に示すように、ローラ部３０は、４つの爪を有している。具体的には、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂは、一組の第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２を有している。第１爪Ｎ１は、第１半球部３０Ａから第２半球部３０Ｂに向けて円弧状に延びている。第２爪Ｎ２は、第２半球部３０Ｂから第１半球部３０Ａに向けて円弧状に延びている。第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２は、ＸＹ平面を対称面とした面対称の位置関係にある。第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の先端は、いずれもＸＹ平面と平行な平面により構成されている。第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の先端は、ＸＹ平面を挟んで対向している。

【0035】

第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂは、上述した一組の第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２とＸＹ平面を対称面とした面対称の位置に、さらにもう一組の第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２を有している。この第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２は、上述した一組の第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２と形状や直交座標系における位置関係が同じであるため、それらの説明を割愛する。

【0036】

＜接続部＞
図７に示すように、接続部５０は円錐台状であり、その軸線Ｌ１は、Ｘ軸と一致しており、第１曲率中心Ｃ１及び第２曲率中心Ｃ２を含んでいる。ＹＺ平面における接続部５０の断面積は、連結部４０からローラ部３０に向かうにつれて増大する。接続部５０の側面５０ａは、後述するテーパ面３３ａの形状との関係によって規定される曲面である。

【0037】

＜開口領域＞
図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように、ローラ部３０は、第１半球部３０Ａと第２半球部３０Ｂとの間に、内部空間３１に通じる開口領域Ｈ１を有している。開口領域Ｈ１は、開口部３３、２つの窓３５、及び２つの連通部３４を有している。開口部３３は、隣り合うリンク部材２０の接続部５０が配置される第１開口部の一例であり、窓３５及び連通部３４は、隣り合うリンク部材２０の接続部５０及び連結部４０がそれぞれ通過可能な第２開口部の一例である。

【0038】

＜開口部＞
図９（ｂ）に示すように、開口部３３は、第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２により囲まれる領域であり、隣り合うリンク部材２０の接続部５０が配置される領域である。また、開口部３３は、ローラ部３０の外周面と内周面とを接続する２つのテーパ面３３ａにより画定される。換言すると、開口部３３は、２つのテーパ面３３ａにより外周面の一部が画定され、軸線が接続部５０の軸線Ｌ１と一致する円錐台状の空間である。隣り合うリンク部材２０の連結部４０が内部空間３１に収容された状態において、２つのテーパ面３３ａは、接続部５０の軸線Ｌ１を挟んで対向している。

【0039】

図７に示すように、開口部３３を画定する面は、ローラ部３０の内周面から外周面に向かうにつれて間隔が増大するように構成されたテーパ面である。このため、開口部３３の開口面積は、ローラ部３０の内周面から外周面に向かうにつれて増大する。換言すると、ＸＺ平面において、２つのテーパ面３３ａのＺ方向における間隔は、Ｘ方向において原点から離れるほど長くなる。なお、開口部３３の開口面積とは、軸線Ｌ１と直交し、２つのテーパ面３３ａのＺ方向における間隔と等しい直径を有する円形平面Ｃ１０の面積である。

【0040】

テーパ面３３ａにおいて、ローラ部３０の内周面が接続される第２部位３３ｃを含む円形平面Ｃ１０の直径は、接続部５０の最大外径よりも大きい。なお、接続部５０の最大外径は、接続部５０のローラ部３０に接続されている部位の外径である。

【0041】

＜接続部とテーパ面との接触＞
図８に示すように、隣り合うリンク部材２０の連結部４０が内部空間３１に収容され、ローラ部３０に対して相対回転する結果、接続部５０の側面５０ａがテーパ面３３ａに接触する場合がある。この場合、接続部５０の側面５０ａは、テーパ面３３ａの２つの部位に接触する。こうした接触態様が実現されるように、テーパ面３３ａ及び側面５０ａの形状が規定されている。なお、この２つの部位は、具体的には、テーパ面３３ａにおいて、ローラ部３０の外周面との接続部位である第１部位３３ｂと、ローラ部３０の内周面との接続部位である第２部位３３ｃである。

【0042】

＜窓＞
図７及び図９（ｃ）に示すように、窓３５は、対向する第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２と、ローラ部３０の基端部３０Ｃとの間に位置する領域である。なお、図９（ｃ）では、一対の窓３５のうちの一方のみを図示している。

【0043】

図７に示すように、各窓３５は、一対の平面３５ａと、凸部３８を含む湾曲面３５ｂと、対向する第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の各側面３５ｃとによって画定されている。Ｙ方向から視たとき、各窓３５の外形は、連結部４０をＺ方向から視たときの外形を内包し且つこの外形と相似形である。

【0044】

一対の平面３５ａは、ＸＹ平面と平行であり、ＸＹ平面を対称面とする面対称の位置関係にある。一対の平面３５ａの間の間隔は、連結部４０の２つの平面部４１の間の間隔よりも僅かに大きい。

【0045】

湾曲面３５ｂは、２つの平面３５ａの基端をそれぞれ接続する面である。湾曲面３５ｂは、軸線がＹ方向に延びる凸円筒面の一部により構成される曲面である。この凸円筒面は、曲率半径が第２曲率半径Ｒ２よりも僅かに大きく、曲率中心が第１曲率中心Ｃ１と一致している。

【0046】

対向する第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の各側面３５ｃは、２つの平面３５ａの先端から互いに近づくように湾曲して延びている。各側面３５ｃは、軸線がＹ方向に延びる凸円筒面の一部により構成される曲面である。この凸円筒面は、曲率半径が第２曲率半径Ｒ２よりも僅かに大きく、曲率中心が第１曲率中心Ｃ１と一致している。すなわち湾曲面３５ｂと各側面３５ｃとは、共通の凸円筒面の一部として構成されている。

【0047】

＜連通部＞
図７及び図９（ｄ）に示すように、各連通部３４は、対向する第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２により挟まれる領域であり、開口部３３と各窓３５とをそれぞれ連通する領域である。連通部３４のＺ方向における長さ、すなわち対向する第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の間の間隔は、接続部５０の最大外径よりも長い。

【0048】

＜第１収容球面及び第２収容球面＞
図７及び図１０に示すように、第１半球部３０Ａ及び第２半球部３０Ｂの内周面には、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂがそれぞれ設けられている。第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂは、曲率半径が互いに等しく、曲率中心が第１曲率中心Ｃ１と一致する球面である。

【0049】

すなわち第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂは、共通の仮想球体Ｂ１における外周面の一部を構成している。以下、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂの曲率半径を第１曲率半径Ｒ１と記載する。第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂは、連結部４０の球面部４２を構成する球面を囲むように配置された摺接面の一例であり、第１曲率中心Ｃ１を挟むように配置された摺接面の一例である。

【0050】

第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂは、両面３６ａ，３６ｂ及び第１曲率中心Ｃ１をそれぞれ通過する仮想直線が存在する。この仮想直線の一例は、Ｚ軸である。なお、図７では、二点鎖線で示す仮想球体Ｂ１の外形線が第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂの内周面を示す実線と重ならないようにしているが、これは仮想球体Ｂ１の形状や内部空間３１における位置を理解しやすくするための配慮であり、例えば、仮想球体Ｂ１の曲率半径と第１曲率半径Ｒ１の曲率半径との大きさを規定することは意図していない。

【0051】

＜凸部及び凹部＞
図７及び図１０に示すように、湾曲面３５ｂのＺ方向における中央部分には、凸部３８が設けられている。凸部３８は、Ｙ方向、すなわち接続部５０の軸線Ｌ１と直交する方向に延びている。凸部３８は、その外周面が凸円筒面の一部により構成されており、ＸＺ平面における断面形状が半円である半円柱状を有している。

【0052】

図５～図７に示すように、球面部４２の先端には、Ｚ方向に沿って直線状に延びる凹部４２ａが設けられている。凹部４２ａは、その内周面が凹円筒面の一部により構成されており、ＸＹ平面における断面形状が半円である。凹部４２ａの内周面を構成する凹円筒面は、凸部３８の外周面を構成する凸円筒面よりも曲率半径が僅かに大きい。凸部３８と凹部４２ａとは嵌合可能である。

【0053】

＜逃げ凹面＞
図７及び図１０に示すように、湾曲面３５ｂのＹ方向における中央部分には、球面により構成される逃げ凹面３９が設けられている。逃げ凹面３９は、凸部３８の一部を構成する中央面３９ａと、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂと中央面３９ａとをそれぞれ接続する一対の接続面３９ｂとを有している。

【0054】

逃げ凹面３９は、曲率半径が第１曲率半径Ｒ１と等しく、曲率中心が第１曲率中心Ｃ１と一致する。したがって、逃げ凹面３９は、仮想球体Ｂ１における外周面の一部によって構成されている。逃げ凹面３９は、球面部４２を構成する球面を囲むように配置された摺接面の一例であり、第１収容球面３６ａと第２収容球面３６ｂとを接続する第３収容球面の一例である。なお、凸部３８は、中央面３９ａを有しているため、凸部３８と凹部４２ａとの嵌合とは、凸部３８のうち中央面３９ａを挟む両側に位置する部分と凹部４２ａとの嵌合と同義である。

【0055】

＜凸部及び凹部の嵌合と嵌合の解除＞
図１１に示すように、ローラ部３０の凸部３８及び連結部４０の凹部４２ａのそれぞれの軸線が一致する状態で、矢印Ａに示す方向に連結部４０を平行移動させて内部空間３１に挿入する場合、二点鎖線で示すように、まず、凸部３８に凹部４２ａの一部が嵌合する。その結果、連結部４０の平行移動は許容される一方で、接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸とする連結部４０の回転は規制されるようになる。

【0056】

そして、図１１の実線で示すように、連結部４０をさらに平行移動させると、連結部４０の第２曲率中心Ｃ２とローラ部３０の第１曲率中心Ｃ１とが一致し、球面部４２の先端が逃げ凹面３９により囲まれた状態となる。その結果、凸部３８と凹部４２ａとの嵌合が解除され、接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸とする連結部４０の回転が許容されるようになる。以下、このときの連結部４０の状態を第１状態と記載する。

【0057】

＜連続摺接面＞
図７及び図１０に示すように、逃げ凹面３９と第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂとは、仮想球体Ｂ１の外周面の一部を構成している。以下、逃げ凹面３９と第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂとを総称して連続摺接面Ｓ１０と記載することがある。この連続摺接面Ｓ１０は、内部空間３１に収容された連結部４０の球面部４２を囲むように配置された摺接面の一例である。また、仮想球体Ｂ１は、連続摺接面Ｓ１０と球面部４２との接点で球面部４２と外接する仮想球面により画定される閉空間である。そして、球面部４２の外周面により一部が構成される球体は、この閉空間に内包されている。内部空間３１において連結部４０が相対回転するときに、連続摺接面Ｓ１０は、球面部４２の外周面に常に接触する。

【0058】

なお、本開示において、互いに摺動する２つの部材や部位の曲率半径が等しい、とは、２つの部材や部位の相対的な位置変化が円滑になる程度に、２つの曲率半径の間に差が存在していることを含む。例えば、互いに摺動する２つの部材や部位のそれぞれの曲率半径の一例は、連続摺接面Ｓ１０の曲率半径である第１曲率半径Ｒ１、及び連続摺接面Ｓ１０に対して摺接する球面部４２の外周面の曲率半径である第２曲率半径Ｒ２である。この例では、第１曲率半径Ｒ１と第２曲率半径Ｒ２との間には、連続摺接面Ｓ１０に対して球面部４２の外周面が円滑に摺動可能な程度の差が存在していることになる。

【0059】

また、本開示において、互いに摺動する２つの部材や部位の曲率中心が等しいとは、２つの部材や部位の曲率半径の間に上述した差が存在する結果、その差に起因して２つの部材や部位のそれぞれの曲率中心が異なる場合を含む。

【0060】

例えば、互いに摺動する２つの部材や部位のそれぞれの曲率中心の一例は、連続摺接面Ｓ１０の曲率中心である第１曲率中心Ｃ１と、連続摺接面Ｓ１０に対して摺接する球面部４２の外周面の曲率中心である第２曲率中心Ｃ２である。この例では、第１曲率半径Ｒ１と第２曲率半径Ｒ２との間に上述した差が存在する結果、その差に起因して第１曲率中心Ｃ１と第２曲率中心Ｃ２とが異なる場合を含む。したがって、仮想球体Ｂ１の半径は、閉空間の内接球の半径よりも、第１曲率半径Ｒ１と第２曲率中心Ｃ２との間に存在する上述した差の分だけ小さい場合がある。

【0061】

＜本実施形態の作用効果＞
以下、図１１～図１５を参照し、２つのリンク部材２０を連結する際の手順、及び本実施形態の作用効果を説明する。以下、連結される２つのリンク部材２０を区別して説明する必要がある場合には、隣り合うリンク部材２０の一方を「第１リンク部材２０Ａ」と記載し、他方を「第２リンク部材２０Ｂ」と記載する。

【0062】

図１２に示すように、第２リンク部材２０Ｂを接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸として第１リンク部材２０Ａに対して９０度回転させる。そして、凸部３８及び凹部４２ａのそれぞれの軸線Ｌ４が一致する状態で、第２リンク部材２０Ｂを第１リンク部材２０Ａに向けて平行移動させる。

【0063】

第２リンク部材２０Ｂの平行移動により、第２リンク部材２０Ｂの凹部４２ａと第１リンク部材２０Ａの凸部３８とが嵌合すると、接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸とする連結部４０の回転が規制されるようになる。このため、平面部４１が２つの平面３５ａに対向し、球面部４２が湾曲面３５ｂ及び第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の各側面３５ｃにそれぞれ対向する姿勢を維持しつつ、第２リンク部材２０Ｂを第１リンク部材２０Ａに向けて平行移動させ、連結部４０及び接続部５０をそれぞれ窓３５及び連通部３４に通過させることができる。

【0064】

図１１及び図１３に示すように、球面部４２の先端が逃げ凹面３９により囲まれた状態となるまで第２リンク部材２０Ｂをさらに平行移動させると、連結部４０は第１状態となる。連結部４０が第１状態であるとき、連続摺接面Ｓ１０のうち逃げ凹面３９だけが球面部４２と面接触する。

【0065】

図１４に示すように、第１状態から、軸線Ｌ１を回転軸として第２リンク部材２０Ｂをさらに９０度回転させると、第２リンク部材２０Ｂの球面部４２は、上述した連続摺接面Ｓ１０と面接触して摺動可能になる。以下、この状態を連結部４０の第２状態と記載する。連結部４０が第２状態であるときには、第１状態にあるときとは異なり、連続摺接面Ｓ１０のうち、逃げ凹面３９に加えて、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂも球面部４２に面接触する。

【0066】

第２リンク部材２０Ｂの連結部４０が第１状態から第２状態に移行すると、連結部４０は、第１リンク部材２０Ａの内部空間３１で相対回転することができるようになる。この相対回転の回転軸は、第２曲率中心Ｃ２を通り、ＸＹ平面と交差する角度が異なる複数の軸を含んでいる。すなわち、連結部４０は、異なるＸＹ平面と交差する角度が異なる複数の軸を回転軸として相対回転することができる。

【0067】

また、相対回転時の回転軸は、球面部４２が連続摺接面Ｓ１０と面接触して摺動可能であるために、第２曲率中心Ｃ２を中心とした傾動が可能である。そして、このように回転軸が傾動すると、接続部５０は、第２曲率中心Ｃ２を中心として傾動する。接続部５０が傾動することにより、開口部３３において接続部５０の位置変化が可能になる。その結果、チェーン１１は、複数のスプロケット１２の配置態様に応じて屈曲することができるようになる。

【0068】

一方で、連結部４０における相対回転以外の変位は、球面部４２が連続摺接面Ｓ１０に押し付けられるために生じにくい。その結果、隣り合うローラ部３０のピッチが変化しにくくなり、ローラ部３０とスプロケット１２の噛合溝１４との噛み合い精度が向上する。例えば、図２に示すように、２つのスプロケット１２が有する軸孔１３の軸線Ｌ２，Ｌ３がねじれの位置にある場合であっても、ローラ部３０が各スプロケット１２の噛合溝１４と噛み合いつつ、各スプロケット１２にチェーン１１を介して動力を伝達することが可能になる。

【0069】

以下、実施形態のその他の作用効果について説明する。
（１）連続摺接面Ｓ１０は、その曲率半径が第２曲率半径Ｒ２と等しいため、球面部４２に面接触する。このため、連続摺接面Ｓ１０と球面部４２とが点接触または線接触する構成と比較し、連結部４０が相対回転するときの、球面部４２と連続摺接面Ｓ１０との間の接触面圧が小さくなる。このため、連続摺接面Ｓ１０や球面部４２に摩耗が生じにくい。

【0070】

（２）開口部３３を画定する面がテーパ面３３ａであるため、接続部５０の側面５０ａがテーパ面３３ａにしたときの接触面積が大きくなりやすく、接触面圧が小さくなりやすい。その結果、テーパ面３３ａや側面５０ａに損傷が生じにくい。特に、接続部５０の側面５０ａが、テーパ面３３ａの第１部位３３ｂ及び第２部位３３ｃにそれぞれ接触するため、一つの部位にのみ接触する構成と比較して、各部位３３ｂ，３３ｃの接触面圧が小さくなりやすい。その結果、テーパ面３３ａ及び側面５０ａの損傷がさらに生じにくくなる。

【0071】

（３）連結部４０を窓３５に、接続部５０を連通部３４にそれぞれ通過させることにより、連結部４０を内部空間３１に配置することができるため、リンク部材２０の連結作業が容易になる。また、接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸として回転させ、連結部４０を第１状態に戻せば、連結部４０の挿入時と逆方向に平行移動させることにより、連結部４０を内部空間３１から取り出すことができる。その結果、リンク部材２０の連結を解除する作業も容易になる。しかも、リンク部材２０には、接続部５０の軸線Ｌ１を挟んだ両側にそれぞれ窓３５及び連通部３４が設けられているため、双方向から連結部４０を内部空間３１に挿入したり、内部空間３１から取り出したりすることができる。このため、リンク部材２０の連結作業や連結の解除作業がさらに容易になる。

【0072】

（４）第２リンク部材２０Ｂの連結部４０が、第１リンク部材２０Ａのローラ部３０の内部空間３１に位置している状態において、開口部３３から引き抜く方向の力（引張荷重）が接続部５０を介して連結部４０に作用しても、連結部４０の球面部４２が、第１爪Ｎ１や第２爪Ｎ２に接触する。このため、連結部４０が開口部３３から抜け出ること、すなわち内部空間３１からの連結部４０の脱落が生じにくい。さらに、連結部４０を窓３５から引き抜く際の方向は、球面部４２と第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の側面３５ｃとが接触することにより、凸部３８の延びる方向に限定される。すなわち、それ以外の方向、例えば凸部３８の延びる方向と交差する方向に連結部４０を移動させることはできない。このように、連結部４０を窓３５から引き抜く際の方向が限定される結果、連結部４０が窓３５から抜け出ること、すなわち内部空間３１からの連結部４０の脱落が生じにくい。

【0073】

そして、内部空間３１からの連結部４０の脱落が生じにくい結果、隣り合うリンク部材２０の連結が解除されることに起因する、動力伝達装置１０からのチェーン１１の脱落も生じにくい。なお、上述したように、ローラ部３０の第１爪Ｎ１や第２爪Ｎ２は、内部空間３１からの連結部４０の脱落を防止する脱落防止部として機能する。

【0074】

（５）連結部４０を隣り合うリンク部材２０の内部空間３１に向けて平行移動させる際、球面部４２が、第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２の各側面３５ｃと湾曲面３５ｂにそれぞれ対向する状態となった以後は、各側面３５ｃと球面部４２とが接触し、連結部４０の移動方向が一方向に定まるため、内部空間３１からの連結部４０の脱落が生じにくい。その結果、リンク部材の連結作業や連結の解除作業がさらに容易になる。

【0075】

（６）内部空間３１において連結部４０が相対回転する場合、相対回転の回転軸の傾動に伴って連結部４０は内部空間３１において様々な姿勢をとることができる。一方で、そうした様々な姿勢のうち、連結部４０が窓３５から抜け出て内部空間３１からの脱落が可能となるときの姿勢は、凸部３８と凹部４２ａとの嵌合が可能となるときの姿勢、すなわちローラ部３０に対する連結部４０の移動が可能であるときの姿勢に限定されているため、連結部４０が内部空間３１に収容された状態において、内部空間３１からの連結部４０の脱落が生じにくい。

【0076】

（７）連結部４０が窓３５を通過して内部空間３１に向けて移動するときには、凸部３８が凹部４２ａと嵌合することにより、連結部４０の移動が凸部３８によって案内される。したがって、連結部４０を内部空間３１に向けて円滑に移動させることができる。

【0077】

（８）凸部３８と凹部４２ａとが嵌合することにより、内部空間３１に向けての連結部４０の平行移動を許容しつつ、接続部５０の軸線Ｌ１を回転軸とする連結部４０の回転を規制することができる。その結果、窓３５及び連通部３４に対して連結部４０及び接続部５０が位置決めされた状態で、連結部４０及び接続部５０を、窓３５及び連通部３４にそれぞれ通過させることができる。したがって、連通部３４と接続部５０との干渉や、窓３５と連結部４０との干渉が生じにくい。その結果、リンク部材２０の連結作業を円滑に行うことができる。

【0078】

さらに、凸部３８は、中央面３９ａを有しているため、連結部４０が内部空間３１に収容された状態では、凹部４２ａと凸部３８との嵌合が解除される。その結果、連結部４０を中央面３９ａにより支持しつつ、内部空間３１における連結部４０の相対回転が可能になる。

【0079】

（９）ローラ部３０の連続摺接面Ｓ１０は、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂに加え、両面３６ａ，３６ｂを接続する逃げ凹面３９を有している。逃げ凹面３９は、第１収容球面３６ａや第２収容球面３６ｂとは異なる方向から球面部４２の外周面に摺接して支持するため、連結部４０の相対回転が安定しやすい。

【0080】

（１０）第１状態から第２状態に移行する途中の段階では、Ｚ方向における球面部４２の各端部は、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂに接触していないか、両球面３６ａ，３６ｂとの接触面積が小さいため、連結部４０の回転が不安定になりやすい。しかし、この途中の段階では、球面部４２が逃げ凹面３９の中央面３９ａに面接触しているため、こうした回転の不安定化が生じにくい。

【0081】

（１１）同じ形状のリンク部材２０を複数連結するだけで無端状のチェーン１１を構成することができる。例えば、複数のリンクプレートが連結ピンにより連結されている従来のチェーンとは異なり、隣り合うリンクプレート同士を接続する継手リンクは不要になる。

【0082】

［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態の構成、及び以下の各変更例の構成は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせることができる。

【0083】

・内部空間３１に収容された球面部４２を囲む摺接面は、本実施形態に例示した連続摺接面Ｓ１０に限定されない。例えば、摺接面は、連続摺接面Ｓ１０から、逃げ凹面３９が割愛され、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂの２つの曲面から構成される面であってよい。また、第１収容球面３６ａ及び第２収容球面３６ｂは、ＸＹ平面を対称面とした面対称の位置関係を有していなくてもよいし、それぞれの面積が異なっていてもよい。また、摺接面は、仮想球体Ｂ１の外周面の一部を構成する、３つ以上の球面であってもよいし、第１曲率中心Ｃ１を中心とする環状の球面であってもよい。さらに、摺接面は、多面体の外周面の一部を構成する平面であってもよい。

【0084】

要するに、摺接面と球面部４２の球面との接点で球面部４２の球面と外接する仮想平面又は仮想球面により画定される閉空間が存在しており、この閉空間に球面部４２の外周面を一部として構成される球体が内包されていればよい。

【0085】

そして、この変形例においても、連結部４０が内部空間３１で相対回転するときには、摺接面が、連結部４０の外周面として構成される球面に常に接触する。さらに、連結部４０が内部空間３１で相対回転するときの回転軸は、連結部４０の球面の曲率中心を通り、当該球面の曲率中心を中心として傾動する。

【0086】

・テーパ面３３ａは、接続部５０に接触している状態において接続部５０の側面５０ａが接触する３つ以上の部位を有していてもよいし、接続部５０の側面５０ａと全体が面接触する湾曲面であってもよい。また、開口部３３を画定する面は、互いに平行な面、換言すれば開口部３３の開口面積がローラ部３０の内周面から外周面まで一定となる状態で開口部３３を画定する面であってもよい。

【0087】

・２つの窓３５の一つ、または全てを割愛してもよい。窓３５の全てが割愛された構成を採用する場合、例えば、連結部４０の外径よりも大きい開口部から連結部４０をローラ部３０の内部空間３１に挿入した後に、連結部４０が開口部から抜け出さないように、開口部が縮径するための加工をローラ部３０に対して行うようにする。こうした加工を行うことにより、隣り合うリンク部材２０を連結させることができる。なお、この構成を採用する場合、連結部４０は、平面部４１を有していなくてもよいし、接続部５０の接続箇所を除いた部分の形状が球体であってもよい。

【0088】

・接続部５０の形状は、例えば円柱状や多角柱状であってもよい。また、図１５に示すように、リンク部材２０は、ローラ部３０と連結部４０とが円形の断面Ｓ１を挟んで接続された構成であってもよい。このリンク部材２０において、接続部５０は、断面Ｓ１を含んでローラ部３０と連結部４０とにより挟まれる部分である。接続部５０は、最大外径が断面Ｓ１の直径であり、軸線Ｌ１が第１曲率中心Ｃ１と第２曲率中心Ｃ２とを含む線分である。

【0089】

・第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２のうちの１つ、若しくは全てを割愛してもよい。図１６に示すように、第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２が全て割愛された構成の一例では、開口領域Ｈ１は、互いに平行な２つの平面であって、連結部４０の平面部４１の間の間隔よりも僅かに大きい間隔を隔てて平行に延びる２つの平面３７により画定される。また、第１爪Ｎ１及び第２爪Ｎ２が、ＸＹ平面及びＸＺ平面を対象面とする面対象の位置にある構成を例示したが、複数の爪は、こうした対称性を有していなくてもよい。さらに、複数の爪を有する場合、連結部４０は、連結部４０が開口部３３から抜け出ようとする際に、全ての爪に接触する必要はなく、少なくとも一つの爪に連結部４０が接触すればよい。

【0090】

・凸部３８及び凹部４２ａの断面形状は、半円以外であってもよいし、互いに相似形でなくてもよい。要するに、凸部３８及び凹部４２ａは、連結部４０をローラ部３０の内部空間３１に向けて移動させる際に、連結部４０が第１状態に達する前までは、互いに嵌合して連結部４０の回転を規制する一方、連結部４０が第１状態に達したときには、互いの嵌合が解除される機能を有していればよい。

【符号の説明】

【0091】

１１…チェーン
１２…スプロケット
１４…噛合溝
２０…リンク部材
３０…ローラ部
３０Ａ…第１半球部
３０Ｂ…第２半球部
３０Ｃ…基端部
３３…開口部
３３ａ…テーパ面
３３ｂ…第１部位
３３ｃ…第２部位
３４…連通部
３５…窓
３６ａ…第１収容球面
３６ｂ…第２収容球面
３８…凸部
３９…逃げ凹面
４０…連結部
４１…平面部
４２…球面部
４２ａ…凹部
５０…接続部
５０ａ…側面
Ｂ１…仮想球体
Ｃ１…第１曲率中心
Ｃ２…第２曲率中心
Ｃ１０…円形平面
Ｈ１…開口領域
Ｌ１…軸線
Ｎ１…第１爪
Ｎ２…第２爪
Ｒ１…第１曲率半径
Ｒ２…第２曲率半径
Ｓ１０…連続摺接面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】