JPS5853226B2 - マルチストランド駆動ロ−ラ−チエ−ン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に駆動チェーンに関し、特に箇っきリンク
からなる無端ベルトに歯つきスプロケットから動力を伝
達するためのマルチストランド駆動ローラーチェーンに
関するものである。

英国特許第１３７１５１９号には、モジュール式駆動ユ
ニットが１対のスプロケットを駆動するエスカレータ−
のための改良された駆動装置が開示されている。

マルチストランド駆動チェーンは被駆動スプロケットを
遊びスプロケットと連結している。

無端ベルトが駆動チェーンにより駆動される。

無端ベルトの両側は相互に連結された歯つきリンクによ
り形成される。

無端ベルトの両側はステップ軸に連結され、これらのス
テップにエスカレータ−のステップ（段板）が連結され
ている。

ベルトの両側の歯つきリンクは、各々のマルチストラン
ド駆動チェーンの駆動ストランドと係合して、無端ベル
トをループ状に駆動する。

各々の駆動ストランドは、弾性材料例えばポリウレタン
製の複数の離隔されたローラーを備えている。

弾性ローラーは、歯つきリンクの歯部と噛合うローラー
の間に、剛性ローラーよりも一様に荷重を分配する。

駆動チェーンが新しい間は複数のローラーの間に荷重が
実質的に一様に分配されるが、チェーンの摩耗に伴って
、荷重の分担が不均等になる。

そのため弾性ローラーが早期が破損し、駆動チェーンの
有効作動寿命が短くなる。

本発明の目的は、チェーンの摩耗に伴って荷重分担が不
均等にならないように荷重を一様に分配するためのマル
チストランド駆動ローラーチェーンを提供することにあ
る。

この目的に鑑み本発明は複数の歯つきリンクからなる無
端ベルトに歯つきスプロケットから動力を伝動するため
のマルチストランド駆動ローラーチェーンであって、該
無端ベルトの歯つきリンクと係合するための少くとも１
つのストランドを有し、該少くとも１つのストランドは
、平行な軸上に配設された複数の離隔されたローラーを
備えてなるマルチストランド駆動ローラーチェーンに於
て、一つ置きのローラーは荷重に応じて変形可能であり
、間のローラーは実質的に変形不可能であり、上記両ロ
ーラーは、通常上記変形可能なローラーのみが歯つきリ
ンクの歯と接触するように配設してあり、数個の接触し
て駆動荷重を拡大させ、上記変形不可能なローラーは、
上記変形可能なローラーの変形が所定の大きさを超過し
たときにのみ上記歯つきリンクの歯と接触するようにし
たことを特徴とするマルチストランド駆動ローラーチェ
ーンに在る。

要約すると、本発明は、複数の相互に連結された剛性の
歯つきリンクからなる無端ベルトに被駆動スプロケット
から動力を伝達するために使用するに適した改良された
マルチストランド駆動ローラーチェーンに関するもので
ある。

歯つきリンクの歯と係合するストランドの全部のローラ
ーを変形可能な弾性材料例えばポリウレタン製とするの
でなく、一つ置きのローラーのみをこの構造とする。

各々の駆動ローラーのうち間のローラー即ち残りのロー
ラーは実質的に変形不可能な剛性材料例えば鋼製とする
。

また各々の駆動ストランドの全部のローラーを同じ直径
とするのでなく、剛性ローラーの直径を弾性ローラーの
直径よりも小さくする。

弾性材料の荷重は、望ましい所定最大荷重を生ずる弾性
材料の変形量を変形可能なローラーと変形不可能なロー
ラーとの間の所要の直径差に変換することにより、所定
の最大値に制限される。

一例として、駆動チェーンが２．５４ｃｒｒＬ（１イン
チ）ピッチについて０．０１５ＣｒｒＬ（０，００６イ
ンチ）摩耗した場合の各々の弾性ローラーに対する所望
最大荷重が２０．２ｋｇ（４００ポンド）であり、２０
．２ｋｇ（４００ポンド）の力により０．１１Ｃ１′ｆ
Ｌ（０，０４２インチ）の変形を生ずる場合、駆動スト
ランドのローラーピッチが５．０８ＣｒＩＬ（２インチ
）であれば、半径差Ｘは次式により与えられる。

従って半径差は０．０７６Ｃ１ｒＬ（０，０３０インチ
）、外径差は０．１５ｃｒＩＬ（０，０６０インチ）で
ある。

弾性ローラーが０．１１ｃＩｒＬ（０，０４２インチ）
変形されると、隣接した剛性ローラーが、弾性ローラー
に加えられていたはずの余分の駆動力を吸収し、弾性ロ
ーラーに加わる力を所望の最大値に制限する。

次に本発明を添付図面に示す実施例に沿って説明する。

第１図および第２図には、本発明の教示に従って構成さ
れたマルチストランド駆動ローラーチェーンが図示され
ている。

第１図に、無端ループとして形成された駆動ローラーチ
ェーン１０の−区分を平面図により示し、第２図にロー
ラーチェーンを側面図により示す。

ローラーチェーン１０は、一例として、英国特許第１３
７．１５１９号に示された全体的な構造を有するもので
、エスカレータ−にこのローラーチェーンを使用するこ
とについてはこの英国特許を参照されたい。

ローラーチェーン１０は、図示した好ましい実施例では
、３個のストランド、即ち内側ストランドないしは中心
ストランドと、第１及び第２の側部ストランドないしは
外側ストランド１４，１６を備えている。

外側ストランド１４，１６は第３図に全体を符号１８に
より示したスプロケット装置により駆動される。

内側ストランド１２は、相互連結された金属製の剛性の
歯つきリングにより形成された無端ベルト（第３図に全
体を符号２０により示す）を駆動する。

第３図に示す無端ベルト２０は、両側の相互連結された
歯つきリンク２２により形成され、両側の歯つきリンク
の列は踏段軸２４により互に連結され、踏段軸２４は両
側の剛性の歯つきリンク２２をピボット式に連結してい
る。

エスカレータ−の踏段は踏段軸２４に取付げられている
。

第３図に示した駆動スプロケット装置１８は、モジュー
ル式の駆動ユニットにより駆動される被駆動スプロケッ
ト２６と遊びスプロケット２８とを、スプロケット装置
１８０両側に有し、スプロケット装置１８の各側は、被
駆動スプロケット２６及び遊びスプロケット２８にルー
プ状に巻回された駆動ローラースリーブを備えている。

被駆動スプロケット２６及び遊びスプロケット２８は、
第１及び第２の離隔された歯部列を有し、これらの歯部
列はローラーチェーン１０の第１及び第２の外側ストラ
ンド１４，１６とそれぞれ噛合う。

第１図および第２図を再び参照して、内側ストランド１
２のピッチは外側ストランド１４，１６０ピツチの２倍
である。

そのた゛め外側ストランド１４．１６のピッチ３０が２
．５４ｃ１ｒＬ（１インチ）であれば、内側ストランド
１２のピッチ３２は５．０８ＣｒｒＬ（２インチ）であ
る。

外側ストランド１４は、互に連結された金属製ピンリン
ク３４及びブツシュリンク３６、外側ストランド１４の
みに組合された金属製ピン３８及び全部のストランド１
２，１４，１６を通り延長している金属製ピン４０から
なっている。

ピン３８，４００長手力向軸線３９，４１は互に離隔さ
れた平行な関係に位置されている。

金属製ローラースリーブ４２はピン３８，４０上に回転
自在に取付けられている。

同様に外側ストランド１６は、互に連結された金属製の
ピンリンク３４′とブツシュリンク３６′、外側ストラ
ンド１６のみに組合された金属製ピン３８′及びピン４
０からなっている。

金属製ローラースリーブ４２′はピン３８’、４０上に
回転自在に取付けられている。

内側ストランド１２は、ピンリンク３４，３４’の間に
おいてピン４０上にローラー組立体４４．４６を配設す
ることにより形成され、交互即ち１つおきのローラー組
立体４４は同じ構造であり、残りの即ちその中間のロー
ラー組立体４６も同じ構造であり、ローラー組立体４６
の構造はローラー組立体４４の構造と異なっている。

より詳細には、各々のローラー組立体４４はブツシュ４
８と、非金属製の可変形弾性ローラースリーブ５０を備
えている。

一例としてローラースリーブ５０は、ジュロメータ−Ａ
が硬度が約９０のポリウレタンから出来ていてもよい。

ローラースリーブ５０は第１の所定の外径５２を有する
。

ローラー組立体４６は、ブツシュ５４と、実質的に非変
形性の金属製の剛性ローラースリーブ５６とを備えてい
る。

ブツシュ５４とローラースリーブ５６とは、別々の要素
であっても、一体の部品であってもよい。

ローラースリーブ５６は一体として鋼製であってもよい
。

ローラースリーブ５６は第２の所定の外径５８を有し、
外径５８は弾性ローラースリーブ５０の第１の所定の外
径５２よりも小さい。

直径５２，５８の差は後述するように弾性ローラースリ
ーブ５０の所望の最大負荷を提供するように選定される
。

英国特許第１３７１５１９号に記載された従来技術によ
る駆動ローラーチェーンにおいては、内側ストランド１
２（駆動ストランド）の全部のローラー組立体は、ロー
ラー組立体４４に関連して上述したような構造を備えて
いる。

この弾性構造は、弾性ローラーの荷重負担形態並びに騒
音及び振動の減少の観点から選ばれたものである。

ローラーチェーンが新しく、そのピッチが歯つきリンク
のピッチと同一である間は、各々のローラーに対するリ
ンクの係合力は同一である。

一例として、定格乗客荷重を有する係合されたローラー
を横切つてｏ、８４ｋｇ（１，８７５ポンド）、並びに
乗客のいない係合されたローラーを横切って３３８ｋｇ
（７５０ポンド）の全荷重を分配する上り６，０６ｍ（
２０フイート）、幅１２２ｃｍ（４８インチ）のエスカ
レータ−について考察する。

第４図は、２．５４ｃｙｒｔ（１インチ）当りの零摩耗
から０．０１５ｃＩＩＬ（０，００６インチ）摩耗まで
のいろいろのチェーン摩耗量について、無負荷及び定格
負荷に対する各々の係合されたローラーに対する負荷を
示す線図である。

係合されたローラーは第３図に示すローラーに関連付け
られており、ローラー６０は線図において位置１のロー
ラー、またローラー６２は線図において位置８のローラ
ーである。

曲線６４，６６．６８，７０は、無負荷エスカレータ−
について、２．５４ＣｒｒＬ（１インチ）の１ピッチ当
りの摩耗ｏｃｒ／Ｌ（ｏ、ｏｏｏインチ）、０．００６
ｃｒｆＬ（ｏ、ｏ Ｏ２インチ）、０．０１２ｃｒｒＬ
（０，ＯＯ４インチ）及び０．０１５ＣｒＩＬ（０，０
０６インチ）の摩耗のある係合されたローラーに対する
力の分布を示し、曲線７２，７４，７６．７８は全負荷
されたエスカレータ−に対する同様の摩耗に対する力の
分布を示す。

曲線７２はチェーンが新しい時即ち摩耗がｏ、ｏｏｏイ
ンチである時の各各の係合されたローラーに対する等し
い力約１０３．５ｋｇ（２３０ポンド）を示し、摩耗が
２．５４ｃＩｒＬ（１インチ）ピッチ当り０．０１５ｃ
ｒ／Ｌ（０，００６インチ）になると力の分布が不均等
になることがわかる。

曲線７８により示されるように、位置１のローラーに対
する力は２７０ｋｇ（６００ポンド）、位置２のローラ
ーに対する力は２１６ｋｇ（４８０ポンド）、位置３の
ローラーに対する力は１６２ｋｇ（３６０ポンド）、で
あり、位置６，７，８のローラーは実質的に加えられて
いない。

弾性ローラーに対する負荷を通常の値より高くするとロ
ーラーの使用寿命が短くなる。

本発明によれば、ローラーチェーンの駆動ストランドに
おいて弾性ローラーと剛性ローラーとを交互に配設し、
剛性ローラーの外径を弾性ローラー９外径よりも小さく
することにより、弾性ローラー上の荷重を所定の最大値
に制御することができる。

外径差を定めるに当り、所望のチェーン寿命を達成する
ために、弾性ローラーに対する所望の最大荷重を最初に
選定する。

例としてこの最大荷重が１８０ｆｉ（４００ポンド）で
あるとする。

１８ｏｋｇ（４ｏｏポンド）の荷重に対応する弾性ロー
ラーに使用される弾性材料の変形を次に定める。

上述のかたさ値のポリウレタンを用いた場合、１８０ｋ
ｙ（４００ポンド）の力によって０．１１（ｍ（０，０
４２インチ）の変形が起こる。

次に荷重限界を保つことがなおも望まれる駆動ストラン
ド１ピッチ当りの最大のチェーン摩耗を定める。

例えば２゜５４ｃｒｒＬ（１インチ）ピッチについてチ
ェーンが０．０１５ＣｒＩＬ（０，００６インチ）摩耗
した場合、最大荷重限界１８０ｋｇ（４００ポンド）以
内において作動することが望まれる場合、駆動ストラン
ドの１ピツチ（この例では１ピツチは５．０８ＣｒＩＬ
）当りの摩耗は０．３１ｃｒｎ（０，０１２インチ）で
ある。

その場合、弾性ローラーと剛性ローラーとの所要半径差
Ｘは次式により求められる。

２ （０，００６）＋Ｘ＝０．４２ 即ち半径差Ｘは０．０７ｃｒｒＬ（０，０３０インチ）
に等しい。

例えば弾性ローラーの外径が２．８６ｃｒＩＬ（１，１
２５インチ）ならば、剛性ローラーの外径はそれよりも
０．０１５ｃｒｒＬ（０，０６０インチ）少い２．８４
５ｃｒｒＬ（１，０６５インチ）となる。

第５図は、本発明の教示に従った構造を有する駆動チェ
ーンを用いた幅１２．２ｃＩｒＬ（４８インチ）、揚程
６．０６ｍ（２０フイート）の、乗客のいないエスカレ
ータ−について、第３図の構造の各々のローラーに加わ
る荷重を表わしている。

曲線８０゜８２．８４，８６は、２．５４ｃｒｒＬ（１
インチ）ピッチについてのチェーン摩耗０ＣＩｒＬ（０
，０００インチ）、０．００５ｃｒｆＬ（０，００２イ
ンチ）、０．０１ＣｒｒＬ（０，００４インチ）及び０
． Ｏ１５ｃｒｎ（０，００６インチ）に対する力の分
布を表わしている。

２．５４ｃｍ （１インチ）ピッチ当りの摩耗が０．０
１５（ｍ（０，００６インチ）の場合を示す曲線８６は
、位置Ｌ２，３のローラーにより荷重が負担され、位置
１にあるローラー（弾性ローラー）は１８０ｋｇ（４０
０ポンド）を負担し、位置２にあるローラー（剛性ロー
ラー）は９０ｋｇ（２００ポンド）を負担し、位置３に
あるローラーは６８ｋｇ（１５０ポンド）を負担するこ
とを示している。

第６図は第５図の線図の作成に用いられたエスカレータ
−を用いて、乗客の全負荷に対する荷重を表わしている
。

曲線８８，９０，９２，９４は、２．５４ｃｆｒＬ（１
インチ）ピッチ当りのチェーン摩耗０ＣＩｒＬ（０，０
００インチ）、０．００５ＣｒｒＬ（０，００２インチ
）、０．Ｏ１ｃｒｒＬ（０，００４インチ）及び０、０
１５ＣｒｒＬ（０，００６インチ）についての力の分布
を表わしている。

曲線９４は、２．５４ｃｒｒＬ（１，０インチ）当り０
．０１５ｃｒｆＬ（０，００６インチ）の摩耗の場合に
ついて、位置１，２，３にある弾性ローラーが荷重を負
担し、そのうち位置１にある弾性ローラーは１８０ｋｇ
（４００ポンド）を負担し、位置２にある剛性ローラー
は５８５ｋｙ（１３００ポンド）を負担し、位置３にあ
る弾性ローラーは７８．８ｋｇ（１７５ポンド）を負担
することを示している。

要約すると、エスカレータ−上の無負荷から全負荷まで
、駆動チェーンの２．５４ｃｒｆＬ（１インチ）ピッチ
当りｏ、ｏ １５ｃ１ｒＬ（０，００６インチ）の摩耗
まで、駆動ローラーチェーンの弾性ローラー上の力は１
８０ｋｇ（４００ポンド）に制限され、過剰な荷重は剛
性ローラーにより負担される。

チェーンが摩耗した場合にも、１８０ｋｇ（４００ポン
ドつの限界内において弾性ローラーが大部分の時間に亘
り荷重を負担する。

それはエスカレータ−が全負荷で作動することはまれで
、その場合も比較的短時間継続されるにすぎないためで
ある。

従来の駆動ローラーチェーン横置を用いた駆動ローラー
チェーンの使用寿命の主な要因は、弾性ローラーの過負
荷であることから、本発明は弾性ローラーの負荷を制限
することにより駆動ローラーチェーンの使用寿命を延長
させたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示に従った構造を有するマルチスト
ランド駆動ローラーチェーンの断片的な平面図、第２図
は第１図の駆動ローラーチェーンの側面図、第３図は第
１図および第２図に示す駆動ローラーチェーンの使用状
態を示す駆動継手の一部の説明図であり、各々のローラ
ーチェーンの２個のストランドがスプロケットにより駆
動され、残りのストランドが相互連結された歯つきリン
クからなる無端ベルトを駆動する状態を示す図、第４図
は本発明の教示に従う駆動ローラーチェーンを使用した
場合において無負荷及び全負荷のエスカレータ−に対す
る第３図に示すローラーチェーンの各ローラーに作用す
る力を示す線図、第５図は本発明の教示に従う駆動ロー
ラーチェーンを使用した場合において無負荷エスカレー
タ−に対する第３図に示すローラーチェーンの各ローラ
ーに作用する力を示す線図、第６図は本発明の教示に従
う駆動ローラーチェーンを使用した場合において全負荷
エスカレータ−に対する第３図に示すローラーチェーン
の各ローラーに作用する力を示す線図である。 符号の説明、１０・・・・・・駆動ローラーチェーン１
２・・・・・・内側ストランド、２０・・・・・・無端
ベルト、２２・・・・・・歯つきリンク、２６・・・・
・・駆動スプロケット（歯つきスプロケット）、４４，
４６・・・・・・ローラー組立体（ローラー）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の歯つきリンクからなる無端ベルトに歯ツキス
   プロケットから動力を伝達するためのマルチストランド
   駆動ローラーチェーンであって、該無端ベルトの歯つき
   リンクと係合するための少くとも１つのストランドを有
   し、該少くとも１つのストランドは、平行な軸上に配設
   された複数の離隔されたローラーを備えてなるマルチス
   トランド駆動ローラーチェーンに於て、一つ置きのロー
   ラーは荷重に応じて変形可能であり、間のローラーは実
   質的に変形不可能であり、上記両ローラーは、通常上記
   変形可能なローラーのみが歯つきリンクの歯と接触する
   ように配設してあり、数個が接触して駆動荷重を拡大さ
   せ、上記変形不可能なローラーは、上記変形可能なロー
   ラーの変形が所定の大きさを超過したときにのみ上記歯
   つきリンクの歯と接触するようにしたことを特徴とする
   マルチストランド駆動ローラーチェーン。 ２ 変形不可能なローラーおよび変形可能なローラーが
   それぞれ剛性材料および弾性材料で作られた特許請求の
   範囲第１項記載のマルチストランド駆動ローラーチェー
   ン。 ３ 上記一つ置きのローラー及び上記間のローラーが相
   異なる所定の第１の直径及び所定の第２の直径をそれぞ
   れ有し、上記第２の直径は上記第１の直径よりも小とし
   、上記駆動ストランド上の荷重が複数の上記一つ置きの
   ローラー上に分配され、上記一つ置きのローラーのうち
   任意の１つに対する最大荷重が上記第１の直径と上記第
   ２の直径との差に応当する値に制限されるようにした特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のマルチストランド
   駆動ローラーチェーン。 ４ 上記ローラーが所定のピッチを有し、上記変形不可
   能なローラーは、変形可能なローラーと変形不可能なロ
   ーラーとの半径差にローラーピッチ当りのチェーンの摩
   耗を加えた値と変形可能なローラーの変形量とが等しく
   なった時にのみリンク歯部と接触し、変形可能なローラ
   ーの所望の最大負荷に対応するように寸法を選定してな
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか記載のマ
   ルチストランド駆動ローラーチェーン。 ５ 上記一つ置きのローラー及び上記間のローラーが、
   それぞれ非金属材料製及び金属材料製である特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のマルチストランド駆動ロー
   ラーチェーン。 ６ 上記一つ置きのローラー及び上記間のローラーが、
   それぞれポリウレタン製及び鋼製である特許請求の範囲
   第１項、第２項又は第５記記載のマルチストランド駆動
   ローラーチェーン。 ７ 上記第２の直径が上記第１の直径よりも約０、１５
   ｃｒＩＬ（０，０６０インチ）小さい特許請求の範囲第
   １項乃至第４項のいずれか記載のマルチストランド駆動
   ローラーチェーン。