CN102588513A - 具有增加的压紧力的链板及制造该链板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于链的外板、链以及形成用于链的外板的方法，其中该外板具有两个孔，每个孔适合于接纳销的端部。每一个孔具有带有嵌入的研磨材料层的内壁。还提供了由所述外板和所述销组装的链。

Description

具有增加的压紧力的链板及制造该链板的方法

技术领域

本申请大体上涉及链且更具体地涉及链的外板。

背景技术

链及链驱动系统广泛地用于各种机械应用，包括机动车领域。典型的链驱动利用链来将动力从驱动齿轮传递到从动齿轮。诸如辊子链和无声链的驱动链，也称为逆齿链，其通常仅利用板和销来构造。当链经过齿轮时，齿轮的齿与链的链节或形成在链的链节上的齿之间的开口相互作用。典型的辊子链或无声链仅借助最外面的板和销之间的压配合而保持在一起，其中内板作为铰接链节。这样的辊子链和无声链通常通过连续操作形成。首先，将具有两个孔的顶部外板压配合到两个销的顶端。接下来，将两个顶部内板(每个具有两个孔)每个都以滑动配合布置在两个销之一的周围，使得每个顶部内板通过一个销而与顶部外板偏移。随后，将具有两个孔的中间板以压配合或滑动配合布置在两个销周围，其中中间板与顶部外板对齐。还将两个底部内板(每个具有两个孔)每个以滑动配合布置在两个销之一周围，使得两个底部内板与两个顶部内板对齐。最终，将具有两个孔的底部外板压配合到两个销的底端，从而形成链的一个链节。

因为在顶部外板和底部外板以及销之间仅用压配合将链的每个链节保持在一起，所以理想的是增加从销移除外板所需的最小量的力。该力也称为压紧力，其通常是外板的孔和销之间的承载接触面积的函数。增加压紧力的一种方式是通过增加外板的厚度，这导致具有较大接触面积的较长孔。但是，这样做也增加链的尺寸、重量和成本。增加压紧力的另一方法是通过利用刮削或精密冲裁操作代替常规的冲裁来在外板中形成孔。在常规冲裁操作中，通过单次冲压过程形成孔。

然而，冲压的剪切力导致比孔的期望的尺寸大的裂口区域(breakoutarea)。裂口区域减小孔的承载接触面积且不利于外板和销之间的压配合。为了减小该裂口区域，可采用刮削操作。首先，通过常规冲裁过程利用较小直径的冲头形成孔，之后利用第二冲头移除少量材料来刮削孔。这减少裂口区域且实现更好的尺寸精度，但是需要额外的步骤且因而增加了构造的时间和成本。为了进一步减小裂口区域并增加压紧力，能采用精密冲裁操作代替常规的冲裁或常规的冲裁和刮削。在精密冲裁期间，通过挤压外板并利用上冲头和下冲头来在更类似挤出而不是典型的冲压的过程中形成孔，最小化裂口区域。尽管精密冲裁增加孔的承载接触面积，但是其是昂贵的，耗时的，且需要专用设备。因而，需要具有厚度减小的外板以及增加的压紧力的链，但是其构造简单且廉价。

发明内容

公开了一种链的外板，外板具有两个孔，每个孔适合于接纳销的端部。每个孔具有带有嵌入的研磨材料层的内壁。在外板的其它实施例中，研磨材料可为氧化铝或二氧化硅。此外，每个孔能具有约4mm的直径且外板具有小于1.3mm的厚度。

还公开了一种链，其具有销以及第一外板和第二外板，其中每个销具有第一端和第二端，且第一外板和第二外板分别压配合在每个销的第一端和第二端周围。第一外板每个具有两个孔，销中相应的销的第一端延伸穿过第一外板的两个孔，且第二外板每个具有两个孔，销中相应的销的第二端延伸穿过第二外板的两个孔。第一外板和第二外板的孔中的每个具有带有嵌入的研磨材料层的内壁。链还包括设置在第一外板和第二外板之间的内板，每个内板具有以滑动配合布置在销中相应的销周围的两个孔。在链的其它实施例中，内板可包括第一内板和第二内板以及设置在第一内板和第二内板之间的中间板。第一外板和第二外板与中间板对齐，且第一内板和第二内板相互对齐且通过一个销而与中间板偏移。研磨材料可为氧化铝或二氧化硅。

还公开了一种形成用于链的外板的方法。方法包括以下步骤：提供板；通过冲裁在板中形成两个孔；以及优选地通过利用包含研磨材料和翻滚(tumbling)介质的溶液对板进行翻滚处理来在每个孔的内壁中形成嵌入的研磨材料层。为简化起见，该概述并未列举在下面进一步详细说明的本发明的所有方面。

附图说明

当结合附图阅读时将更好地理解前述概述以及本发明优选实施例的以下详细说明。为了示出本发明，在附图中显示了目前优选的实施例。但是，应理解，本发明不限于所示的精确布置结构。

图1是具有本发明的外板的实施例的链的透视图。

图2是图1所示链的局部剖视图。

图3是本发明的外板中的孔的典型部分的微观视图。

具体实施方式

某些术语在以下说明中仅为了方便而使用且不是限制性的。词汇“内”、“外”、“顶部”和“底部”表示参考的附图中的方向。对作为“a、b或c中的至少一个”(其中a、b和c表示所列项)引用的项的列的参考指的是项a、b或c中的任何单个的一个或其组合。术语包括上面具体给出的词汇、其派生词和相似意义的词汇。

图1显示了根据本发明的具有第一外板30和第二外板40的链20的一部分。链20还包括销50，每个销50都具有第一端52和第二端54。第一外板30和第二外板40分别被压配合在销50的第一端52和第二端54周围。每个第一外板30具有两个孔32，销50中相应的销的第一端52延伸穿过孔32，且每个第二外板40具有两个孔42，销50中相应的销的第二端54延伸穿过孔42。链20还包括设置在第一外板30和第二外板40之间的内板60，每个内板60具有以滑动配合布置在销50中相应的销周围的两个孔。内板60可包括第一内板64和第二内板66以及设置在第一内板64和第二内板66之间的中间板68。第一外板30和第二外板40与中间板68对齐，并且第一内板64和第二内板66相互对齐且通过一个销50而与中间板68偏移。第一内板64和第二内板66的孔以滑动配合围绕销50布置，从而形成用于链的链节的铰接表面。中间板68的孔也能以滑动配合围绕销50布置以形成额外的铰接表面。可选地，中间板68的孔能被压配合在销50周围。

如图2所示，第一外板30和第二外板40的孔32、42每一个均具有带有嵌入的研磨材料层36、46的内壁34、44。每个孔32、42的内壁34、44中的该嵌入的研磨材料层36、46增加孔32、42的内壁34、44和压配合在孔32、42内的销50之间的摩擦力，这又增加从销50移除外板30、40所需的压紧力。当外板30、40的孔32、42通过常规冲裁操作形成时，内壁34、44中的该嵌入的研磨材料层36、46通过“咬”入销50的外表面而增加孔32、42的承载能力，这抵消由冲裁操作导致的裂口区域。根据本发明的外板30、40因而允许不使用诸如刮削和精密冲裁的昂贵且耗时的方法而增加压紧力。对于给定的板厚和孔直径，在由常规冲裁形成的孔中形成嵌入的研磨材料层能使压紧力提高30％-40％。该嵌入的研磨材料层36、46的额外的承载能力也允许根据本发明的外板30、40相比已知的外板具有减小的厚度。板厚能减小约30％，同时仍维持相同的压紧力。例如，在用于内燃发动机的正时链应用中，与仅能通过精密冲裁实现的用于类似应用的具有0.9mm厚度的已知的现有技术外板相比，根据本发明的具有4mm孔直径的外板能具有小于1.3mm的厚度，且能低至0.9mm。

孔32、42的内壁34、44中的该嵌入的研磨材料层36、46能由具有合适摩擦特性的任何材料形成。例如且不限于，研磨材料能为通常用于钢精加工过程的氧化铝或二氧化硅。如图3所示，在孔32、34的内壁34、44中嵌入了研磨材料颗粒70，其作为咬入销50的倒钩，因而增加外板30、40的压紧力。通过消除对复杂的冲裁过程和单独的精加工过程的需要，本发明的外板30、40提供了巨大的成本节约，因为在孔32、42中嵌入研磨材料的过程也用于去除外板30、40的毛刺。

尽管根据本发明的外板30、40已经在辊子链或无声链的背景下进行了说明，但是本领域普通技术人员将理解，本外板能用在需要大的压紧力的任何链中。例如，本外板也能用于套筒链，在套筒链中外板被压配合在套筒周围而不是销周围。形成在孔的内壁中的该嵌入的研磨材料层增加孔的内壁和套筒的外表面之间的摩擦力，从而最大化外板和套筒之间的压紧力。

还公开了形成本发明的外板30、40的方法，该方法包括以下步骤。首先，提供板。板可由诸如钢的任何合适的材料形成。通过冲裁在板中形成两个孔。优选地，采用常规的冲裁操作以降低形成外板的成本。之后，通过用包含研磨材料和翻滚介质的溶液对板进行翻滚处理来在每个孔的内壁中形成嵌入的研磨材料层。溶液可例如但不限于是通常用于精加工钢的水和氧化铝的混合物。可选择地，溶液能为水和二氧化硅的混合物。翻滚介质可为适合于将研磨材料嵌入孔的内壁的任何材料、尺寸或形状，且可根据所形成的具体的外板的材料和尺寸而变化。例如但不限于，翻滚介质可为球的形式，每个球具有约2mm-3mm的直径，其适合用于外板的孔每一个具有约4mm直径的情形。球能由钢或玻璃形成。在翻滚过程期间，翻滚介质支撑并将研磨材料嵌入孔的内壁。此外，在翻滚期间，在翻滚介质、包含研磨材料的溶液和外板之间的接触去除了外板的毛刺，从而消除了对额外的精加工过程的需要。如上所述，每个孔的内壁中的该嵌入的研磨材料层增加了孔的内壁和孔内布置的销之间的摩擦力，这增加外板和销之间的压紧力。形成外板的该方法减少了构造的时间和成本以及所需的外板厚度。在给定约4mm的孔直径的情况下，由本方法形成的外板可具有小于1.3mm的厚度，且低至0.9mm。

在已经这样详细地描述了该外板和所得到的链的各种实施例之后，本领域技术人员应理解且将明白，在不改变本文体现的发明概念和原理的情况下，能对设备和方法进行许多物理改变，这些改变中仅部分在上述详细说明中示例出。因此，本实施例在各方面应被认为是示意性的且不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求书指示而不是由前述说明指示，且因此落入权利要求书的等同物的意义和范围内的所有改变都被包含于权利要求书中。

Claims (20)

1.一种用于链的外板，所述外板包括两个孔，每个所述孔均适合于接纳销的端部，每个所述孔均具有带有嵌入的研磨材料层的内壁。

2.如权利要求1所述的外板，其中每个所述孔的内壁中的所述嵌入的研磨材料层增加所述孔的内壁和布置在所述孔内的所述销之间的摩擦力。

3.如权利要求1所述的外板，其中研磨材料包括氧化铝。

4.如权利要求1所述的外板，其中研磨材料包括二氧化硅。

5.如权利要求1所述的外板，其中所述孔中的每个孔均具有大约4mm的直径且所述外板具有小于1.3mm的厚度。

6.如权利要求5所述的外板，其中所述外板的厚度大约是0.9mm。

7.一种链，包括：

销，每个销具有第一端和第二端；

第一外板和第二外板，所述第一外板和所述第二外板分别压配合在每个所述销的第一端和第二端周围，所述第一外板中的每个第一外板均具有两个孔，所述销中相应的销的第一端延伸穿过所述第一外板的所述两个孔，并且所述第二外板中的每个第二外板均具有两个孔，所述销中相应的销的第二端延伸穿过所述第二外板的所述两个孔，所述第一外板和所述第二外板的所述孔中的每个孔均具有带有嵌入的研磨材料层的内壁；以及

内板，所述内板设置在所述第一外板和所述第二外板之间，所述内板中的每个内板均具有以滑动配合布置在所述销中相应的销周围的两个孔。

8.如权利要求7所述的链，其中所述内板包括第一内板和第二内板以及设置在所述第一内板和所述第二内板之间的中间板，所述第一外板和所述第二外板与所述中间板对齐，且所述第一内板和所述第二内板相互对齐且通过一个销而与所述中间板偏移。

9.如权利要求7所述的链，其中研磨材料包括氧化铝。

10.如权利要求7所述的链，其中研磨材料包括二氧化硅。

11.如权利要求7所述的链，其中所述第一外板和所述第二外板中的每个外板具有大约0.9mm的厚度。

12.一种形成用于链的外板的方法，所述方法包括：

提供板；

通过冲裁在所述板中形成两个孔；

通过利用包含研磨材料和翻滚介质的溶液对所述板进行翻滚处理来在每个所述孔的内壁中形成嵌入的研磨材料层。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述翻滚介质包括钢球。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述翻滚介质包括玻璃球。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述翻滚介质包括这样的球，每个球具有大约2mm-3mm的直径。

16.如权利要求12所述的方法，其中在翻滚过程中在所述翻滚介质、包含所述研磨材料的所述溶液和所述板之间的接触去除了所述板的毛刺。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述板具有小于1.3mm的厚度，且所述板中的每个所述孔具有大约4mm的直径。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述板的厚度大约是0.9mm。

19.如权利要求12所述的方法，其中所述溶液包含水和氧化铝。

20.如权利要求12所述的方法，其中所述溶液包含水和二氧化硅。

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