CN105247247A - 用于驱动链条的链轮 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动链条的链轮(11)，具有：旋转构件(21)，其具有旋转轴线；以及多个齿体(24)，其沿着旋转构件(21)的外周配置，并且被旋转构件(21)支承。多个齿体(24)各自具有能与链条的一部分啮合的1个或者多个齿部(24a)。在旋转构件(21)与多个齿体(24)之间配置有多个弹性构件(41、42)，多个弹性构件(41、42)构成为将从链条施加到多个齿体(24)的冲击吸收。多个弹性构件(41、42)由至少2种弹性构件构成，所述至少2种弹性构件具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于旋转构件(21)上的不同位置。

Description

用于驱动链条的链轮
技术领域
本发明涉及在外周具备与链条啮合的多个齿部的用于驱动链条的链轮。该链轮通过在链条和齿部啮合的状态下旋转从而驱动链条。
背景技术
以往，作为这种用于驱动链条的链轮已知如下链轮，其具备：内周构件，其具有供驱动轴嵌入的轴孔；外周构件，其沿着外周等间隔地配置有能与链条的辊啮合的多个齿部；以及多个圆筒状阻尼构件(弹性构件)，其在内周构件与外周构件之间沿着周向等间隔地配置(例如专利文献1)。
该现有的链轮具有：在内周构件的外周面沿着周向隔开等间隔地设置的多个半圆状的凹槽；以及在外周构件的内周面沿着周向隔开等间隔地设置的多个半圆状的凹槽。内周构件的各凹槽和外周构件的各凹槽在径向上相互相对，在相对的凹槽之间夹持着圆筒状阻尼构件。由于在链条驱动时链条与外周构件的齿部碰撞而产生的冲击由圆筒状阻尼构件吸收，因此可降低噪声。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－270878号公报
在上述的现有的链轮中，作为弹性构件的圆筒状阻尼构件沿着链轮的周向配置于多个位置。但是，这些圆筒状阻尼构件全部具有相同形状和相同的取向方向。因此，在链条驱动时从链条施加到外周构件的冲击力的作用方向遍及很多的情况下，相同形状且相同的取向方向的圆筒状阻尼构件有可能不能将来自规定方向以外的方向的冲击有效地吸收，不能降低噪声。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于驱动链条的链轮，通过针对在链条驱动时从链条施加的多样的冲击，将那些冲击有效地吸收，从而能降低噪声。
根据本发明的一方式，可提供用于驱动链条的链轮，该用于驱动链条的链轮具备：旋转构件，其具有旋转轴线；多个齿体，其沿着所述旋转构件的外周配置，并且被所述旋转构件支承，所述多个齿体各自具有能与链条的一部分啮合的1个或者多个齿部；以及多个弹性构件，其配置于所述旋转构件与所述多个齿体之间，并且构成为将从所述链条施加到所述多个齿体的冲击吸收，所述多个弹性构件由至少2种弹性构件构成，所述至少2种弹性构件具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于所述旋转构件上的不同位置。
根据该构成，在旋转构件与多个齿体之间，具有相互不同的形状的至少2种弹性构件相互形成角度地配置于旋转构件上的不同位置。因此，即使是在链条驱动时从链条施加到多个齿体的冲击力的作用方向遍及很多的情况，针对来自各方向的冲击，由某一弹性构件将该冲击有效地吸收。因此，即使在链条驱动时从链条针对各齿体施加多样的冲击的情况下，也能将那些冲击吸收，降低噪声。
在上述用于驱动链条的链轮中，优选所述至少2种弹性构件包含：第1弹性构件，其配置于所述旋转构件的径向上的所述旋转构件与所述多个齿体之间；以及第2弹性构件，其配置于所述旋转构件的轴向上的所述旋转构件与所述多个齿体之间。
根据该构成，在链条与齿部啮合时，施加到齿体的旋转构件的径向的冲击由第1弹性构件吸收。而且，在链条与齿部啮合时，有时齿体在旋转构件的轴向上振动。但是，那样的振动被第2弹性构件衰减。其结果，能有效地降低噪声。
在上述用于驱动链条的链轮中，优选所述多个齿体各自利用至少1个刚性固定构件固定于所述旋转构件。
根据该构成，在旋转构件旋转时，在配置于旋转构件与多个齿体之间的多个弹性构件上不施加力矩，因此能抑制各弹性构件的疲劳。
在上述用于驱动链条的链轮中，优选所述至少2种弹性构件分别由能沿着所述旋转构件的周向相互独立地配置的多个弹性构件构成。
根据该构成，在更换弹性构件时，与更换遍及旋转构件的整个周向的圆环状的一体型弹性构件的情况不同，仅将在周向上排列配置的多个弹性构件中由于劣化等需要更换的弹性构件更换即可。因此，能降低与弹性构件的更换有关的成本。
在上述用于驱动链条的链轮中，优选所述至少2种弹性构件由杨氏模量比所述旋转构件和所述多个齿体小的材料构成。
根据该构成，多个弹性构件的材料仅以杨氏模量比旋转构件和齿体的材料小为条件，能从多种多样的材料中根据使用环境适当选择。
发明效果
根据本发明，能将在链条驱动时从链条施加到链轮的多样的冲击有效地吸收，其结果，能降低噪声。
附图说明
图1是示出基于第1实施方式的链轮的链条驱动状态的立体图。
图2(a)是从一方向观看第1实施方式的链轮的立体图，(b)是从另一方向观看相同链轮的立体图。
图3是第1实施方式的链轮的分解立体图。
图4是示出链条与第1实施方式的链轮的齿部啮合的状态的局部省略剖视图。
图5是第2实施方式的链轮的立体图。
图6是第3实施方式的链轮的立体图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下参照图1～4对用于驱动链条的链轮的第1实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式中的用于驱动链条的链轮11通过在与链条12啮合的状态下基于驱动力的传递而旋转，从而向顺方向或者反方向驱动链条12。
链条12具有在其宽度方向上相对的多对链板、例如多对内板13和多对外板14。更具体地，2片内板13利用圆筒状套筒(省略图示)以相互分开地相对的方式连结，形成内板13的对。内板13的各端部以内板13的各端部配置于外板14的内侧的方式与外板14的各端部重合。内板13的对和外板14的对在内板13和外板14重合的部分利用插入到套筒内的销15转动自如地连结。这样，链条12通过将内板13的对和外板14的对交替地串联连结而形成为规定长度。在相对的2片内板13之间的销15的周围旋转自如地安装有辊16。辊16与设于链轮11的外周的各齿部啮合，伴随链轮11的旋转，链条12向链轮11的旋转方向被拉动，从而链条12向顺方向或者反方向移动。
如图2(a)和图2(b)所示，链轮11具备：大致圆板状的旋转构件21，其由金属材料(例如铁等)构成；以及多个齿体24，其被旋转构件21支承，由金属材料(例如铁等)构成。多个齿体24使用由刚性金属材料(例如铁等)构成的固定构件、例如螺栓22和螺母23固定于旋转构件21上。旋转构件21在其中央具有轴孔25，在轴孔25中嵌入用于传递驱动力的驱动轴(省略图示)。旋转构件21伴随驱动轴的旋转而以轴孔25的中心轴线P为中心旋转。
如图3所示，旋转构件21具有：内周部26，其具有贯通内周部26的轴孔25；中间部27，其从内周部26与径向外侧相连；以及外周部28，其从中间部27与径向外侧相连。在轴向上，中间部27的厚度比内周部26薄，外周部28的厚度是中间部27的大致一半。外周部28是在整个周向上连续的环状的板。外周部28与中间部27之间的边界由台阶29划定。在外周部28中，沿着周向隔开等间隔地形成有在厚度方向贯通的多个(在本实施方式中为20个)孔30。在孔30中能插通螺栓22。
多个齿体24沿着旋转构件21的周向均等地配置，固定于外周部28上。在本实施方式中，齿体24的数量为10个。各齿体24是轴向的厚度与旋转构件21的中间部27大致相同的板状片。另外，各齿体24具有与旋转构件21的外周部28的轮廓形状吻合的圆弧形状。在各齿体24的外周缘形成有能与链条12的辊16啮合的2个齿部24a。各齿体24具有内周侧部位和外周侧部位，它们之间的边界由台阶31划定。内周侧部位的厚度是外周侧部位的厚度的大致一半。在内周侧部位，在径向上与齿部24a对应的位置形成有在厚度方向贯通的2个孔32。在孔32中能插通螺栓22。在将齿体24装配到旋转构件21时，以齿体24的孔32与旋转构件21的孔30重叠的方式将齿体24定位于旋转构件21上，然后，使用螺栓22和螺母23将齿体24固定于旋转构件21的外周部28。
如图3和图4所示，在将各齿体24固定于旋转构件21的外周部28时，在旋转构件21与各齿体24之间配置有至少2种弹性构件41、42，至少2种弹性构件41、42具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于旋转构件21上的不同位置。更具体地，在旋转构件21的径向上的多个齿体24与旋转构件21的外周部28之间，在外周部28上的多个部位(在该情况下为10个部位)沿周向排列地配置有多个(在本实施方式中为10个)第1弹性构件41，第1弹性构件41形成为具有与外周部28的厚度大致相同的宽度的细的带状。各个第1弹性构件41的长度与齿体24的台阶31的周向长度大致相同。作为第1弹性构件41的材料，可列举杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小的金属材料(例如铝等)。
在旋转构件21的轴向上的多个齿体24与旋转构件21的外周部28之间，在外周部28上的多个部位(在该情况下为10个部位)沿周向排列地配置有多个(在本实施方式为10个)第2弹性构件42，第2弹性构件42形成为具有与外周部28的径向长度大致相同的径向长度的圆弧状带片。各个第2弹性构件42的周向长度与齿体24的周向长度大致相同。作为第2弹性构件42的材料，可列举杨氏模量比旋转构件21和多个齿体24的材料小的金属材料(例如铝等)。另外，第2弹性构件42具有与在旋转构件21的外周部28所形成的孔30以及在各齿体24的内周侧部位所形成的孔32相同直径且相同间隔的孔43。孔43在厚度方向贯通第2弹性构件42。第2弹性构件42以其孔43与旋转构件21的孔30以及各齿体24的孔32重叠的方式配置于齿体24与旋转构件21的外周部28之间。
接着，对如上述构成的用于驱动链条的链轮11的作用进行说明。
如图1和图4所示，当驱动卷绕于链轮11的外周上的链条12时，链轮11一边使链条12的辊16与齿体24的齿部24a啮合一边旋转。在链条12的辊16与齿体24的齿部24a啮合时，辊16从径向外侧与相邻的2个齿部24a间的齿底碰撞。因此，通过齿体24对位于径向内侧的旋转构件21施加由于辊16的碰撞导致的冲击力。辊16针对齿体24的碰撞成为产生噪声的原因，该碰撞时的冲击力越大，噪声也越大。因此，期望减小这样的冲击力。
关于这点，如图4所示，在旋转构件21的径向上的齿体24与旋转构件21的外周部28之间配置有第1弹性构件41。该第1弹性构件41由杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小的金属材料构成。因此，该第1弹性构件41将因辊16的碰撞而经由齿体24从径向外侧向旋转构件21作用的冲击力吸收。
在链条12的辊16与齿体24的齿部24a啮合的状态下，齿体24的齿部24a从径向内侧插入到将该辊16夹在中间的相对的各对内板13之间和各对外板14之间。因此，在链条12驱动时，该链条12例如挠曲或者振动的情况下，有时该振动沿轴向作用于各齿部24a。在该情况下，齿体24从链条12受到的轴向的振动也传递到链轮11的旋转构件21，也能成为使包含链轮11的链条驱动机构的整体振动的原因。因此，期望这样的振动的传递被抑制。
关于这点，如图4所示，在旋转构件21的轴向上的齿体24与旋转构件21的外周部28之间配置有第2弹性构件42。该第2弹性构件42由杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小的金属材料构成。因此，该第2弹性构件42使从链条12通过齿体24向旋转构件21传递的轴向的振动衰减。
如上所述，第1弹性构件41吸收径向的冲击，第2弹性构件42吸收轴向的冲击(包含振动)。因此，即使是从链条12通过齿体24作用于旋转构件21的冲击力的作用方向遍及径向、轴向等多个方向的情况，针对来自各方向的冲击，第1弹性构件41和第2弹性构件42中的某一弹性构件将该冲击吸收。这样，通过至少2种弹性构件41、42具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于旋转构件21上的不同位置，从而多样的冲击会被某一弹性构件吸收。
在链轮11中，齿体24使用由刚性金属材料构成的螺栓22和螺母23固定于旋转构件21。因此，在旋转构件21旋转时，力矩通过刚性螺栓22等从旋转构件21直接作用到各齿体24，而不会经由各弹性构件41、42。即，在配置于各齿体24与旋转构件21的外周部28之间的各弹性构件41、42上不施加力矩，因此能抑制各弹性构件41、42的疲劳。
在更换弹性构件41、42的情况下，仅将在旋转构件21的周向上排列配置的多个弹性构件41、42中由于劣化等需要更换的1个或者多个弹性构件41、42更换即可。新配置的1个或者多个弹性构件41、42只要是杨氏模量比旋转构件21和多个齿体24的材料小的材料即可，能由任意的材料构成。因此，新配置的1个或者多个弹性构件41、42的材料能从多种多样的材料中根据使用环境适当选择。
根据上述第1实施方式，能得到如下效果。
(1)在旋转构件21与多个齿体24之间，具有相互不同的形状的至少2种弹性构件41、42相互形成角度地配置于旋转构件21上的不同位置。因此，即使是在链条12驱动时从链条12施加到各齿体24的冲击力的作用方向遍及很多的情况，针对来自各方向的冲击，某一弹性构件41、42将该冲击有效地吸收。因此，即使在链条12驱动时从链条12对各齿部24施加多样的冲击的情况下，也能将该冲击吸收，降低噪声。
(2)在链条12与齿部24a啮合时，施加到齿体24的旋转构件21的径向的冲击由第1弹性构件41吸收。而且，在链条12与齿部24a啮合时，有时齿体24在旋转构件21的轴向上振动。但是，那样的振动被第2弹性构件42衰减。其结果，能有效地降低噪声。
(3)在旋转构件21旋转时，在配置于旋转构件21与齿体24之间的弹性构件41、42上不施加力矩，因此能抑制弹性构件41、42的疲劳。
(4)与遍及旋转构件21的整个周向的圆环状的一体型弹性构件不同，本实施方式中的多个弹性构件41、42在周向上排列配置。因此，在更换弹性构件41、42的情况下，仅将多个弹性构件41、42中由于劣化等需要更换的弹性构件更换即可。因此，能降低与弹性构件41、42的更换有关的成本。
(5)多个弹性构件41、42的材料仅以杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小为条件，能从多种多样的材料中根据使用环境适当选择。
(第2实施方式)
接着，一边参照图5一边对第2实施方式的链轮进行说明。第2实施方式的链轮具有与第1实施方式的情况不同的多个齿体。在其它的方面，第2实施方式的链轮与第1实施方式大致相同。在图5中，对与第1实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，因此省略重复的说明。
如图5所示，本实施方式的链轮51具备多个齿体24，多个齿体24利用螺栓22固定于旋转构件21的外周。在各齿体24的外周缘形成有1个齿部24a，齿部24a能与沿着链条12的长度隔开规定间隔配置的多个辊16中的相邻的2个辊16啮合。即，在第1实施方式的链轮11中，各齿体24具有2个齿部24a，与此相对，在第2实施方式的链轮51中，齿体24具有1个齿部24a。因此，在链条12驱动时，在链条12的每2个辊16与1个齿部24a啮合的状态下链轮51旋转。
虽然图5中没有示出，但是在各齿体24与旋转构件21的外周部28之间，与第1实施方式的情况同样，具有相互不同的形状的第1弹性构件41和第2弹性构件42相互形成角度地配置于外周部28上的不同位置。因此，在该第2实施方式中，即使是从链条12通过齿体24施加到旋转构件21的冲击力的作用方向遍及径向、轴向等很多的情况，针对来自各方向的冲击，也由第1弹性构件41和第2弹性构件42中的某一弹性构件将该冲击吸收。
根据该第2实施方式，除了第1实施方式中的(1)～(5)的效果之外，还能得到如下效果。
(6)因为链轮51的各齿体24仅具有1个齿部24a，所以与各齿体24具有2个齿部24a的链轮11的情况相比，能将链轮的重量减轻至少与齿部24a的减少相对应的量。
接着，一边参照图6一边对第3实施方式的链轮进行说明。第3实施方式的链轮具有与第1实施方式的情况不同的多个弹性构件。在其它的方面，第3实施方式的链轮与第1实施方式大致相同。在图6中，对与第1实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，从而省略重复的说明。
如图6所示，在本实施方式的链轮61中，配置于各齿体24与旋转构件21的外周部28之间的第1弹性构件41和第2弹性构件42分别是遍及链轮61的整个周向连续的圆环状的一体型弹性构件。此外，与第1实施方式的情况同样，第1弹性构件41配置于旋转构件21的径向上的各齿体24与旋转构件21的外周部28之间，第2弹性构件42配置于轴向上的各齿体24与旋转构件21的外周部28之间。
本实施方式中的第1弹性构件41和第2弹性构件42与第1实施方式的情况同样是至少2种弹性构件，至少2种弹性构件具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于旋转构件21上的不同位置。因此，在该第3实施方式中，即使是从链条12通过齿体24施加到旋转构件21的冲击力的作用方向遍及径向、轴向等很多的情况，针对来自各方向的冲击，也由第1弹性构件41和第2弹性构件42中的某一弹性构件将该冲击吸收。
根据该第3实施方式，除了第1实施方式中的(1)～(3)和(5)的效果之外，还能得到如下效果。
(7)第1弹性构件41和第2弹性构件42分别是遍及旋转构件21的整个周向连续的圆环状的一体型弹性构件。因此，与将多个弹性构件在旋转构件21的外周部28的周向上排列配置的情况相比，能容易地将弹性构件配置在外周部28上。
上述各实施方式也可以变更为如下。
·在上述各实施方式中，弹性构件41、42的材料只要是杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小的材料即可。因此，弹性构件41、42的材料除了铝以外，也可以是例如橡胶、阻尼钢板等，能从多种多样的材料中根据使用环境适当选择。
·在上述各实施方式中，在旋转构件21的周向上排列配置的各弹性构件41、42的周向长度也可以与1个齿体24的周向长度不同。例如，各弹性构件41、42的周向长度也可以是2个或者3个齿体24的周向长度的总和。
·在上述各实施方式中，将各齿体24固定于旋转构件21的刚性固定构件也可以是销、夹子等螺栓22以外的固定构件。另外，该固定构件的材料可以是铁以外的刚性材料，也可以是例如不锈钢等刚性金属材料。
·在上述各实施方式中，也可以将第1弹性构件41和第2弹性构件42中的至少一方的长度进一步延长，将延长的部分设为可夹入到在旋转构件21的周向上相邻的2个齿体24之间的弹性片。
·在上述各实施方式中，第1弹性构件41的材料和第2弹性构件42的材料在它们的材料的杨氏模量比旋转构件21和齿体24的材料小的条件下也可以相互不同。在该情况下，第1弹性构件41的材料的杨氏模量和第2弹性构件42的材料的杨氏模量也可以不同。
附图标记说明
11、51、61…链轮；12…链条；21…旋转构件；22…螺栓；24…齿体；24a…齿部；41…第1弹性构件；42…第2弹性构件；P…轴线。

Claims (5)

1.一种用于驱动链条的链轮，其特征在于，具备：
旋转构件，其具有旋转轴线；
多个齿体，其沿着所述旋转构件的外周配置，并且被所述旋转构件支承，所述多个齿体各自具有能与链条的一部分啮合的1个或者多个齿部；以及
多个弹性构件，其配置于所述旋转构件与所述多个齿体之间，并且构成为将从所述链条施加到所述多个齿体的冲击吸收，
所述多个弹性构件由至少2种弹性构件构成，所述至少2种弹性构件具有相互不同的形状，且相互形成角度地配置于所述旋转构件上的不同位置。
2.根据权利要求1所述的用于驱动链条的链轮，其特征在于，
所述至少2种弹性构件包含：
第1弹性构件，其配置于所述旋转构件的径向上的所述旋转构件与所述多个齿体之间；以及
第2弹性构件，其配置于所述旋转构件的轴向上的所述旋转构件与所述多个齿体之间。
3.根据权利要求1或2所述的用于驱动链条的链轮，其特征在于，
所述多个齿体各自利用至少1个刚性固定构件固定于所述旋转构件。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的用于驱动链条的链轮，其特征在于，
所述至少2种弹性构件分别由能沿着所述旋转构件的周向相互独立地配置的多个弹性构件构成。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的用于驱动链条的链轮，其特征在于，
所述至少2种弹性构件由杨氏模量比所述旋转构件和所述多个齿体小的材料构成。
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