特許 7359507 チェーン用ローラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】チェーン用ローラ

(51)【国際特許分類】

   F16C 13/00 20060101AFI20231003BHJP

   F16G 13/06 20060101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

F16C13/00 Z

F16C13/00 A

F16C13/00 E

F16G13/06 C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020527803

(86)(22)【出願日】2018-12-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-22

(86)【国際出願番号】 EP2018085528

(87)【国際公開番号】W WO2019121703

(87)【国際公開日】2019-06-27

【審査請求日】2021-10-27

(31)【優先権主張番号】17209278.5

(32)【優先日】2017-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503220392

【氏名又は名称】ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ．

【氏名又は名称原語表記】ＤＳＭ ＩＰ ＡＳＳＥＴＳ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｔ Ｏｖｅｒｌｏｏｎ １， ＮＬ－６４１１ ＴＥ Ｈｅｅｒｌｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(72)【発明者】

【氏名】ホーウィンケルス， ルード， ジョセフ， フーベルトゥス

(72)【発明者】

【氏名】レイジェマーズ， バルトロメウス， ギヨーム， ベルナルデュス

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－６５４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第８３２７６１４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００８６３２８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １３／００

Ｆ１６Ｇ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シェルローラ部とコアローラ部とによって構成されるチェーン用ローラにおいて、前記シェルローラ部は、第１の外筒と、前記第１の外筒の内側に同心円状に位置決めされている第１の内筒と、前記第１の内筒及び前記第１の外筒の一方の端部に位置決めされていて且つそれに接続されている底部とを含み；及び前記底部は、前記第１の内筒から前記第１の外筒まで延びており；
前記コアローラ部は、第２の外筒と、前記第２の外筒の内側に同心円状に位置決めされている第２の内筒と、前記第２の内筒及び前記第２の外筒の一方の端部に位置決めされていて且つそれに接続されている上部とを含み；及び前記上部は、前記第２の内筒から前記第２の外筒まで延びており；
前記コアローラ部は、前記第１の内筒と、前記第１の外筒と、前記底部とによって取り囲まれている空間に、同心円状に位置決めされている、ローラ。

【請求項2】

前記上部及び前記底部は、前記ローラの対向する側に位置決めされている、請求項１に記載のローラ。

【請求項3】

前記コアローラ部は、さらに、前記第２の内筒と前記第２の外筒との間の空間に周方向に均等に分布し且つ前記第２の内筒から前記第２の外筒まで延在しているリブを含む、請求項１又は２に記載のローラ。

【請求項4】

前記シェルローラ部はスナップ装置を含み、及び前記コアローラ部は、前記スナップ装置を受け入れるための対応する間隙を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項5】

前記コアローラ部はスナップ装置を含み、及び前記シェルローラ部は、前記スナップ装置を受け入れるための対応する間隙を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項6】

前記コアローラ部は６～１２個の前記リブを有する、請求項３に記載のローラ。

【請求項7】

前記コアローラ部は８個の前記リブを有する、請求項６に記載のローラ。

【請求項8】

前記シェルローラ部及び前記コアローラ部の双方ともプラスチック材料で作製されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項9】

前記シェルローラ部及び前記コアローラ部は同じプラスチック材料で作製されている、請求項８に記載のローラ。

【請求項10】

前記シェルローラ部及び前記コアローラ部は異なるプラスチック材料で作製されている、請求項８に記載のローラ。

【請求項11】

前記プラスチック材料は、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）及び／又はポリフェニレン－エーテル（ＰＰＥ）からなる群から選択されるベースポリマーを含む、請求項８～１０のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項12】

前記コアローラ部、又は前記シェルローラ部、又は双方の前記プラスチック材料は、前記プラスチック材料の総重量に対して、３０～７０ｗｔ．％のガラス繊維及び７０～３０ｗｔ．％のベースポリマーを含む、請求項８～１１のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項13】

前記シェルローラ部の前記プラスチック材料は、非補強ポリアミド－４６組成物である、請求項８～１１のいずれか１項に記載のローラ。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載のローラを含むチェーンユニットであって、内プレートと、外プレートと、前記内プレートに圧入されたブシュと、前記外プレートに圧入され且つ前記ブシュに通されているピンと、ローラとを含み；前記ローラは、前記内プレート間に配置されていて、且つそこに前記ブシュが通されている、チェーンユニット。

【請求項15】

請求項１４に記載のチェーンユニットを含むチェーン。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

本発明は、チェーン用ローラに関する。特に、シェルローラ部とコアローラ部とを組み立てることによって構成されたコア－シェル構造を備えるローラに関する。

【0002】

ローラチェーンは、コンベヤーベルト、伸線機、管引機、パイプトリミング機、印刷機、並びに車、オートバイ、及び自転車のエンジンを含む、多くの種類の国内の工業及び農業用機械での機械動力の伝達に最もよく使われる駆動チェーンのタイプである。これは、サイドリンクによって一緒に保持される一連の短いシリンダー状のローラからなり、ギア又はスプロケットと呼ばれる歯車によって駆動される。これは、動力伝達のための単純で信頼性が高く且つ効率的な手段である。

【0003】

実際、ブシュローラチェーンで交互になる２つのタイプのリンクがある。第１のタイプは、２つのローラが上で回転する２つのスリーブによって一緒に保持された２枚の内プレートを有する内リンクのタイプである。内リンクは、第２のタイプ、外リンクと交互になっており、外リンクは、内リンクのブシュを通るピンによって一緒に保持された２枚の外プレートからなる。一般的に、チェーンは、内プレートと、外プレートと、内プレートに圧入されたブシュと、外プレートに圧入され且つブシュに通されているピンと、内プレート間に置かれていて且つブシュが通されているローラとを含む。ピンとブシュとの間、及びブシュとローラとの間の摺動部分に潤滑剤が塗布される。

【0004】

ローラチェーンの設計は、摩擦を減少させるため、効率をより高く且つ摩耗を少なくする。しかしながら、チェーンは、スプロケットとの摩擦によって摩耗する傾向がある。その結果、ローラが作製される材料に高い条件を課す。

【0005】

本出願の１つの目的は、コア－シェル構造を備えるチェーン用ローラを提供することにある。

【0006】

本出願の別の目的は、そのようなコア－シェル構造ローラを使用するチェーンユニット及びチェーンを提供することにある。

【0007】

本発明は、シェルローラ部とコアローラ部とによって構成されるチェーン用ローラであって、シェルローラ部は、第１の外筒と、第１の外筒の内側に同心円状に位置決めされている第１の内筒と、第１の内筒及び第１の外筒の一方の端部に位置決めされていて且つそれに接続されている底部とを含み；及び底部は、第１の内筒から第１の外筒まで延びており；コアローラ部は、第２の外筒と、第２の外筒の内側に同心円状に位置決めされている第２の内筒と、第２の内筒及び第２の外筒の一方の端部に位置決めされていて且つそれに接続されている上部とを含み；及び上部は、第２の内筒から第２の外筒まで延びており；コアローラ部は、第１の内筒、第１の外筒及び底部によって取り囲まれている空間に、同心円状に位置決めされている、ローラを提供する。

【0008】

本発明によるローラは、２つの部分、シェルローラ部及びコアローラ部で構成され、それらそれぞれは、内筒及び外筒を有する。ローラの上部及び底部は、ローラの対向する側に位置決めされている。底部は、シェルローラ部の要素であり、及び第１の内筒から第１の外筒まで延在する。上部は、コアローラ部の要素であり、及び第２の内筒から第２の外筒まで延在する。

【0009】

本発明によるローラ内のコアローラ部の第１の内筒、第１の外筒及び底部によって画成され且つ取り囲まれた空間は、シェルローラ部によって閉鎖されるため、埃が集まって蓄積するのを防止する。

【0010】

シェルローラ部及びコアローラ部は、スナップ、圧入、ねじ込み、又は熱かしめによって、取り付けて固定され得る。

【0011】

好ましくは、シェルローラ部及びコアローラ部は、スナップによって取り付けられる。

【0012】

好ましい１つの実施形態では、シェルローラ部はスナップ装置を含み、及び対応するコアローラ部は、スナップ装置を受け入れ且つそれにより収容するための、対応する間隙を含む；好ましくは、スナップは、シェルローラ部の内筒に位置決めされ、及びスナップを受け入れるための対応する間隙は、コアローラ部の第２の内筒に位置決めされている。スナップを受け入れるための間隙は、スロット又は開口部とし得る。

【0013】

スナップ装置を使用することによって、コアローラ部がシェルローラ部に押し込まれつつあるとき、スナップは、コアローラ部が最終位置になるまで弾性的に変形する；このとき、間隙は、スナップを、その元の形状へ「跳ね返す」又はカチリと戻す。ローラがブシュに組み立てられるか又は装着されると、もはやスナップが係合解除する余地はなくなる。好ましくは、第１の内筒に均等に分布して位置決めされた２つ以上のスナップがあり、一層好ましくは、シェルローラ部の第１の内筒に均等に分布して位置決めされた２つのスナップがある。

【0014】

別の好ましい実施形態では、コアローラ部はスナップを含み、及び対応するシェルローラ部は、スナップ装置を受け入れるための対応する間隙又は開口部を含む。好ましくは、スナップは、コアローラ部の第２の内筒に位置決めされ、及び対応する間隙は、シェルローラ部の第１の内筒に位置決めされている。コアローラ部がシェル部に押し込まれるとき、スナップは、コアローラ部がその最終位置になるまで弾性的に変形し、このとき、間隙は、スナップがその元の形状へ「跳ね返る」ことができるようにする。

【0015】

別の好ましい実施形態では、コアローラ部は、さらに、第２の内筒と第２の外筒との間の空間に半径方向に均等に分布し且つ第２の内筒から第２の外筒まで延在するリブを含む。

【0016】

さらなる好ましい実施形態では、コアローラ部は、６～１２個のリブ、好ましくは８個のリブを有する。リブは、コアローラ部の第２の内筒と第２の外筒との間に均等に分布し、且つ第２の内筒から第２の外筒へ放射状に広がる。好ましくは、リブは、第２の内筒及び第２の外筒と同じ高さを有する。好ましい実施形態では、リブの厚さは、第２の外筒及び／又は第２の内筒の厚さと同じである。

【0017】

別の好ましい実施形態では、第２の外筒及び／又は第２の内筒の厚さは、第１の外筒及び／又は第１の内筒の厚さよりもわずかに厚い。

【0018】

さらなる好ましい実施形態では、第１の内筒、第１の外筒、第２の内筒、第２の外筒、シェルローラ部の底部、コアローラ部の上部、及びコアローラ部のリブは、同じ厚さを有する。第１の内筒、第１の外筒、第２の内筒、第２の外内筒、シェルローラ部の底部、コアローラ部の上部、及びリブ又はコアローラ部の最大厚さは、４ｍｍ未満、好ましくは３ｍｍ未満、一層好ましくは２ｍｍ未満である。それゆえ、第１の外筒及び第２の外筒の最大壁厚さは、８ｍｍまでとし得、それにより、応力を低減させる。試験結果によれば、この設計から生じる応力は、２分の１だけ低減される。

【0019】

好ましい実施形態では、シェルローラ部及びコアローラ部の双方とも、プラスチック材料で作製され且つそれから製造される。シェルローラ部及びコアローラ部は、同じプラスチック材料又は異なるプラスチック材料で作製される。

【0020】

別の好ましい実施形態では、プラスチック材料は、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）及び／又はポリフェニレン－エーテル（ＰＰＥ）からなる群から選択されるベースポリマーを含む。

【0021】

好ましい１つの実施形態では、ベースポリマーは、脂肪族ポリアミド、又は半芳香族ポリアミド、又はそれらのブレンドを含む；好適には、脂肪族ポリアミドは、ポリアミド－６、ポリアミド－４６、ポリアミド－５６、ポリアミド－６６、ポリアミド－４１０、ポリアミド－５１０、ポリアミド－６１０、及びそれらのコ－ポリアミドからなる群から選択される１種以上のポリアミドを含む。好適には、半芳香族ポリアミドは、
－ ホモポリアミド、ポリアミド－７Ｔ、ポリアミド－８Ｔ、ポリアミド－９Ｔ、ポリアミド－１０Ｔ及びポリアミド－１２Ｔ；
－ ポリアミド－４Ｔ、ポリアミド－５Ｔ、ポリアミド－６Ｔ、ポリアミド－７Ｔ、ポリアミド－８Ｔ、ポリアミド－９Ｔ及びポリアミド－１０Ｔ及びポリアミド－１２Ｔのうちの２種以上のコポリアミド；
－ ポリアミド－４Ｔ、ポリアミド－５Ｔ、ポリアミド－６Ｔ、ポリアミド－７Ｔ、ポリアミド－８Ｔ、ポリアミド－９Ｔ及びポリアミド－１０Ｔ及びポリアミド－１２Ｔのうちの１種以上と、ポリアミド－６、ポリアミド－４６、ポリアミド－５６、ポリアミド－６６、ポリアミド－４１０、ポリアミド－５１０、ポリアミド－６１０、及びポリアミド－６Ｉのうちの１種以上とのコポリアミド
からなる群から選択される１種以上の半結晶ポリアミドを含む。好ましくは、脂肪族ポリアミドは、ポリアミド－４６又はそのコポリアミドである。好ましくは、半芳香族ポリアミドは、ポリアミド－ＸＴと別のポリアミドとのコポリアミドであり、ＸＴは、４Ｔ、５Ｔ又は６Ｔ、及び一層好ましくはＰＡ－６Ｔ／４Ｔ又はＰＡ－６Ｔ／５Ｔ、又は別のポリアミドとのそのターコポリマー（ｔｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）である。その例は、ＰＡ－４Ｔ／６Ｔ／６６、ＰＡ－５Ｔ／６Ｔ／６６及びＰＡ－６Ｔ／６Ｉ／６６を含む。

【0022】

好ましい１つの実施形態では、ベースポリマーはＦｏｒＴｉｉ ＭＸ３とし得る。好ましくは、シェルローラ部のプラスチック材料は、非補強ポリアミド－４６組成物である。

【0023】

好ましくは、コアローラ部、又はシェルローラ部、又はそれら双方のプラスチック材料は、プラスチック材料の総重量に対して、３０～７０ｗｔ．％のガラス繊維及び７０～３０ｗｔ．％のベースポリマーを含む。

【0024】

好ましくは、プラスチック材料は、プラスチック材料の総重量に対して、ガラス繊維を７０ｗｔ．％未満、好ましくは、５０ｗｔ．％未満、一層好ましくは４０ｗｔ．％未満、最も好ましくは３０ｗｔ．％含む。

【0025】

本発明によるローラ部は、例えば射出成形によって準備され得る。

【0026】

本発明はまた、上述したような本発明のローラを含むチェーンユニットであって、内プレートと、外プレートと、内プレートに圧入されたブシュと、外プレートに圧入され且つブシュに通されているピンと、ローラとを含む、チェーンユニットに関し；ここで、ローラは、内プレート間に置かれていて、及びそこにブシュが通されている。

【0027】

本発明はまた、本出願に開示されているようなチェーンユニットを含むチェーンに関する。

【0028】

本明細書の説明及び特許請求の範囲を通して、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」及びこれら単語の変形例、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「限定されるものではないが、～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」を意味し、及び他の部分（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）、付加物（ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）、構成要素、整数又はステップを除外することを意図しない（除外しない）。

【0029】

本発明によるコアシェルローラの使用は、大規模なローラと比較して収縮の問題を低下させる。他のローラ構成と比較して、コアシェルローラの外面にわたる均一な力及び摩擦の分布によって、ローラの摩耗も減少される。

【0030】

さらに、２つの部分は、２つの別個の成形型並びに１つの単一の成形型で、製造され得る。組み立てには、手動の押圧のみが必要である。

【0031】

ローラが２つの部分で構成されているため、シェルローラ部（低い摩耗及び摩擦）及びコアローラ部（高い強度及び剛性）に異なる材料を使用することが可能である。さらに、得られたローラのシリンダー状の壁の厚さは、二重にされる。

【0032】

別の利点は、シェルローラ部が、犠牲的に使われ且つ交換され得ることである。

【0033】

［図面の説明］
図１は、本発明によるようなチェーン用ローラの概略図である。１はシェルローラ部を表す；２は第１の外筒を表す；３は第１の内筒を表す；４は、シェルローラ部の底部を表す；５はコアローラ部を表す；６は第２の外筒を表す；７は第２の内筒を表す；８は、コアローラ部の上部を表す；９は、スナップを受け入れることができる間隙を表す；１０はスナップを表す。

【0034】

本発明によるチェーン用ローラは、シェルローラ部１とコアローラ部５とを組み立てることによって、構成される。シェルローラ部１は、第１の外筒２と、第１の外筒２の内側に同心円状に位置決めされている第１の内筒３とを含む。底部４が、第１の内筒３及び第１の外筒２の一方の端部に、それと接続して位置決めされている；ここで、底部４は、第１の内筒３から第１の外筒２まで延びており、及びコンテナが、第１の内筒３と、第１の外筒２と、底部４とによって取り囲まれている。

【0035】

コアローラ部５は、第２の内筒７、第２の外筒６、第２の内筒７及び第２の外筒６の一方の端部に位置決めされている上部８、並びに第２の内筒７と第２の外筒６との間の空間に半径方向に均等に分布し且つ第２の内筒７から第２の外筒６まで延在するリブ１１（図２参照）を含む；ここで、上部８は、第２の内筒７及び第２の外筒６の一方の端部に、それと接続して位置決めされている。上部８は、第２の内筒７から第２の外筒６まで延びている。コアローラ部５は、第１の内筒３と、第１の外筒２と、底部４とによって取り囲まれた空間に、同心円状に位置決めされている。

【0036】

コアローラ部５がシェルローラ部１に押し込まれつつあるとき、スナップ１０は、コアローラ部５が最終位置になるまで弾性的に変形し、最終位置になったとき、間隙９によって、それらスナップがそれらの元の形状へと「跳ね返る」ことができるようにする。

【0037】

図２は、リブを備えるコア半体の概略図である。１１が、コアローラ部の内筒から外筒まで延びているリブを表す。

【0038】

図３は、チェーンユニットの概略図である。１２は内プレートを表し、１３はピンを表し、１４はブシュを表し、１５は外プレートを表し；１６はローラを表す。

【0039】

本発明によるローラ以外に、チェーンユニットは、内プレートと、外プレートと、内プレートに圧入されたブシュと、外プレートに圧入され且つブシュに通されているピンと、ローラとを含み、ローラは、内プレート間に置かれ且つブシュが通されている。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】図１は、本発明によるようなチェーン用ローラの概略図である。

【図2】図２は、リブを備えるコア半体の概略図である。

【図3】図３は、チェーンユニットの概略図である。

【0041】

［実施形態］
［１．ローラの製造］
シェルローラ部及びコアローラ部が、５０ｗｔ．％のガラス繊維を含む（ＦｏｒＴｉｉ ＭＸ３グレードのＤＳＭの射出成形材料から、射出成形法によって、別々に準備された。図１に示すように、２つの部分はローラに組み立てられた。

【0042】

［２．チェーンの組み立て］
図３に示すような内チェーンユニットが、ピンと適合するブシュによって２枚の内プレートを接続することによって、形成された。ローラは、ブシュに装着された。外チェーンユニットが、ピンによって２枚の外プレートを接続することによって形成された。ローラチェーンが、ピンをブシュに通すことによる直列接続によって内チェーンユニットと外チェーンユニットとを組み合わせることによって形成された。

【図1】

【図2】

【図3】