CN1332324A - 低噪音链条 - Google Patents

Abstract

一中低噪音链条(1)包括一个由金属制成的刚性滚柱(17)和一个由弹性材料制成的弹性滚柱(18),它们首尾相连,并固定在两个对置内板(14)之间的衬套(13)上形成滚柱组件(19)。弹性滚柱(18)的宽度(W)占滚柱组件(19)总宽度(W+w)的13至45%,弹性滚柱(18)的厚度比刚性滚柱(17)厚度大弹性滚柱(18)厚度的5至25%。弹性滚柱(18)这样构成,链条在与链轮结合过程中所产生的噪音会得到有效抑制,同时不恶化刚性金属滚柱(17)耐用性。弹性滚柱可以沿着链条的纵向成之字形排列。

Description

低噪音链条

本发明涉及一种在摩托车上用于动力传动装置的链条，更特别的是涉及一种低噪音链条，能够减小链条与链轮接触时所产生的噪音。

链条在两个预定距离的链轮之间伸展，这样一个链轮(主动链轮)上的动力可以通过链条传递到另外一个链轮(从动链轮)上。链条一般包括链节和链板，二者相互关节连接形成没有尽头的形状。当链轮旋转时，链条的每一个滚柱首先与链轮上的齿接触，然后与相同的链轮齿相啮合，最后离开相啮合的这个链轮齿。在啮合的过程中，滚柱与链轮齿发生碰撞，就会产生冲击噪音。随着链条与链轮的啮合，也可能产生震动噪音。在摩托车中，因为链条暴露在外面并且高速驱动，噪音就会传播到环境中。

当链条与链轮接触时抑制震动会使噪音减小。日本已公开专利平-7-83290公开了一种链条，带有金属滚柱和在衬套上成对安装的环状垫层。垫层的外径稍大于金属滚柱的外径，这样垫层就早于金属滚柱与链轮齿相接触，就会在链条与链轮啮合的时候抑制碰撞或震动。

另一种被日本公开专利平-7-71539所公开的常规链条，垫层带有与链轮凸台的圆形表面相连的内部链板。当链条与链轮啮合的时候，从垫层和凸台的圆形外表面开始的接触就可以抑制碰撞和震动。垫层还可以用来抑制链条在与链轮啮合后可能产生的震动。这会产生额外的噪音抑制效果。其他带有噪音抑制装置的常规链条被日本实用新型平-5-586、平-3-26344、平-2-15067和平-1-40363所公开。

在链条上用来减少链条与链轮啮合时所产生噪音的常规装置并不是十分令人满意。例如与弹性滚柱一起固定在凸台上的环形垫层(弹性滚柱)对噪音的抑制效果受材料影响很大，其外径要与金属滚柱的外径比较(既弹性变形量)并与弹性滚柱的宽度比较。而且，因为链条是用于很多种工作状态，包括会产生噪音的与链轮高速啮合，不仅要特别关注抑制噪音的问题，还有关注链条的耐用性问题。

因此，本发明的一个目的就是提供一种低噪声链条，它能降低链条与链轮接合过程中所产生的噪音，并且不会使链条的耐用性降低到不能忍受的范围。

为了获得上述目的，根据本发明，提供一种低噪声链条，包括交错排列地外部连接和内部连接，它们沿着链条的纵向连接在一起。每个内部连接都有一个衬套和一对与衬套的两端分别相连的内板。每个外部连接都有一个销和一对与销的两端分别相连的外板。销穿过衬套。一个有金属制成的刚性滚柱和一个由弹性材料制成的弹性滚柱首尾相连并固定在衬套上，以便连接形成一个滚柱组件。弹性滚柱沿着滚柱组件的轴向有宽度，占轴滚柱组件向总宽度的13至45％。弹性滚柱还有厚度，比刚性滚柱的厚度大弹性滚柱厚度的5至25％。

通过这样设置弹性滚柱的宽度和外径，可能会在不恶化刚性金属滚柱的耐用性条件下抑制链条与链轮结合时产生的噪音。

在本发明的一个较好实施例中，弹性滚柱沿着链条的纵向呈之字形排列。链条可以包括两个或者更多相同长度的纵向链条部分，在一个纵向链条部分的弹性滚柱的之字形最好与相临链条部分的弹性滚柱的之字形方向相反。弹性滚柱的之字形布置可以使滚柱组件和链轮齿之间的布置一致，这样就会使在链轮的整个长度上产生噪音抑制效果。

本发明的上述及其他目的、特征和优点通过下面带有附图的描述对于本领域的技术人员来说就会变的非常明显，在附图中通过直观的例子表现的是体现发明原理的某种较佳具体结构实施例。

图1是根据本发明的实施例的低噪音链条的俯视图；

图2是沿着图1中II-II线的剖视图；

图3是表现噪音抑制效果与弹性滚柱的宽度所占链条滚柱组件总宽度的比例之间关系的曲线图；

图4是表现噪音抑制效果与链条弹性滚柱的弹性变形量之间关系的曲线图；

图5是表现耐用指数与链条弹性滚柱宽度比例之间关系的曲线图；

图6是表现耐用指数与链条弹性滚柱的弹性变形量之间关系的曲线图。

下面的描述在实质上仅仅是示范性的，并不是要限制发明的应用。

特别如图1和2所示，表示的是根据本发明实施例的低噪音链条。链条10通常交错排列的包括内部连接(链板)11和外部连接(链节)12，它们沿着链条10的纵向关节的连接在一起。每个内部连接11都有一个衬套13和一对与衬套13的两端分别相连的内板14。每个外部连接12都有一个销15和一对与销15的两端分别相连的外板16。销穿过衬套13。

链条10还包括一个由金属制成的刚性滚柱17和一个由弹性材料制成的弹性滚柱18，它们可滑动的成对安装在每个衬套13上。刚性滚柱17和弹性滚柱18首尾相连形成滚柱组件19。弹性滚柱18的外径D大于刚性滚柱17的外径，如下所述。刚性滚柱17沿着滚柱组件纵向的宽度为w，弹性滚柱18沿着滚柱组件纵向的宽度为W。宽度W占滚柱组件总宽度(W+w)的比例处于下面所述的一定范围内。适合做弹性滚柱的材料包括天然橡胶、合成橡胶例如聚氨脂、合成树脂橡胶。在示范性的实施例中，弹性滚柱18沿着链条10的纵向呈之字形排列。这种布置可以使滚柱组件19和链轮齿(未示出)之间的布置一致，这样就会使在链轮10的整个长度上产生噪音抑制效果。

比较好的是，链条10的长度包括多于两个的纵向长度相等的部分，在一个纵向链条部分的弹性滚柱18的之字形最好与相临链条部分的弹性滚柱18的之字形方向相反。

如图2所示，一个密封环例如O形环20固定在内板14的外表面和相应外板16的内表面之间，这样填充到销15和衬套13之间的润滑油就会被O形环20密封住，不会渗漏。

当将低噪音链条10用在摩托车上时，链条10的型号可以是#40、#50或者#60。当用于其它工业目的时，链条10的型号还可以包括#80。

噪音实验

    实验条件

    实验设备：噪声计

    链条型号：#50

    链节数：100

    主动链轮齿数：15

    从动链轮齿数：45

    链条张紧力：1.5kN

    主动链轮速度：1000rpm

    弹性滚柱硬度：98°

    弹性滚柱变形量：弹性滚柱厚度的20％

在上述实验条件下，用噪音实验来测定弹性滚柱18的宽度和弹性滚柱18所获得的噪音抑制效果之间的关系。在实验中，弹性滚柱18的弹性变形量在链条与链轮接触过程中是不变的。弹性滚柱18的弹性变形量等于弹性滚柱18厚度和刚性金属滚柱17厚度之间的差值，并能用占弹性滚柱18厚度的比例或者是百分比来表示。实验结果如图3所示，其中纵轴表示噪音抑制效果(dB)，横轴表示弹性滚柱18的宽度占滚柱组件19的比例(％)。

从图3中可以清楚地看到，当弹性滚柱18的宽度占滚柱组件19的比例为0，也就是当链轮没有弹性滚柱的时候，没有获得任何噪音抑制效果。从图3中也可以看到，当增加弹性滚柱18的宽度所占滚柱组件19比例时，会获得一定的噪音抑制效果。特别是，随着弹性滚柱18的宽度所占滚柱组件19的比例从5％增加到10％，声级锐减到大约-7dB。当宽度比例超过10％时，噪音抑制效果增长的非常缓慢。当弹性滚柱18的宽度所占滚柱组件19总宽度的比例超过40％时，不会再有噪音抑制效果。

将弹性滚柱18的宽度比例固定在20％来代替所设定弹性滚柱18的弹性变形量，其他实验条件不变，用实验来测定弹性滚柱18的弹性变形量和弹性滚柱18所获得的噪音抑制效果之间的关系。实验结果如图4所示，其中纵轴表示噪音抑制效果(dB)，横轴表示当链条与链轮接触时弹性滚柱18弹性变形量(％)。

如图4所示，当弹性滚柱18的弹性变形量为0，也就是当弹性滚柱18外径等于刚性滚柱17外径的时候，没有获得任何噪音抑制效果。当增加弹性滚柱18弹性变形量从0增加到弹性滚柱18厚度的5％时，声级锐减到大约-7dB。将弹性滚柱的弹性变形量从5％增加到20％时，噪音抑制效果增长的非常缓慢。当弹性滚柱18弹性变形量例超过20％时，不会再有噪音抑制效果。

耐用性实验

    实验条件

    实验设备：噪声计

    链条型号：#50

    链节数：100

    主动链轮齿数：15

    从动链轮齿数：45

    弹性滚柱硬度：98°

    弹性滚柱变形量：弹性滚柱厚度的20％

    其它：真实驱动条件

在上述实验条件下，做耐久性或者耐用性实验来测定弹性滚柱18的宽度和刚性金属滚柱17耐用指数之间的关系。实验结果如图5所示，其中纵轴表示刚性滚柱17的耐用指数(％)，横轴表示弹性滚柱18的宽度占滚柱组件10的比例(％)。

如图5所示，当弹性滚柱18的宽度占滚柱组件19的比例为0，耐用指数为100％。这表示只有刚性金属滚柱17构成了滚柱组件19。100％的耐用指数用来作为当刚性金属滚柱17破裂或者折断时的参考值。随着弹性滚柱宽度比例增加，耐用指数会在可接受的一定范围内逐渐减小。当弹性滚柱18的宽度比例超过45％时，耐用指数突然下降。

将弹性滚柱18的宽度比例固定在20％来代替设定弹性滚柱18的弹性变形量，其他实验条件不变，用同样实验来测定弹性滚柱18的弹性变形量和刚性滚柱17耐用指数之间的关系。实验结果如图6所示，其中纵轴表示刚性金属滚柱17的耐用指数(％)，横轴表示当链条与链轮接触时弹性滚柱18弹性变形量(％)。

如图5所示，当弹性滚柱18的宽度占滚柱组件19的比例为0，耐用指数为100％。这表示弹性滚柱18的外径与刚性金属滚柱17的外径相等，而且在耐用指数为100％时刚性金属滚柱17发生破裂或者折断。耐用指数会随着弹性滚柱18弹性变形量增加而逐渐减小。耐用指数减小的程度还在一个可接受的范围内。当弹性滚柱弹性变形量超过弹性滚柱厚度的35％时，耐用指数突然下降。

通过附图3-6所示实验结果表明弹性滚柱18的宽度最好占滚柱组件19总宽度的13--45％，弹性滚柱的弹性变形量(即弹性滚柱18厚度和刚性金属滚柱17厚度的差值)最好是在弹性滚柱18厚度的5-25％之间，这样就会在不引起刚性金属滚柱17耐用性不可忍受减小的同时获得明显的噪音抑制效果。

这样设定弹性滚柱18的宽度占滚柱组件19总宽度的比例和弹性滚柱18的弹性变形量，弹性滚柱18就会明显减少链条10与链轮接触过程中产生的碰撞噪音。弹性滚柱18还可以抑制在滚柱组件19与链轮齿啮合后所发生的震动。与刚性金属滚柱17相连的弹性滚柱18不会恶化刚性金属滚柱17的耐用性。

虽然没有描述，用实验的方法也可以证明具有#40、#60或#80型号的链条也可以达到同样的效果。

Claims (3)

1、一种低噪音链条，包括：

内部连接(11)和外部连接(12)，它们沿着链条(10)的纵向关节的连接在一起，

每个内部连接(11)都有一个衬套(13)和一对与衬套(13)的两端分别相连的内板(14)，

每个外部连接(12)都有一个销(15)和一对与销(15)的两端分别相连的外板(16)，销穿过衬套(13)，

一个由金属制成的刚性滚柱(17)和一个由弹性材料制成的弹性滚柱(18)，它们首尾相连固定在衬套(13)上形成滚柱组件(19)，

弹性滚柱(18)沿着滚柱组件(19)轴向的宽度(W)占滚柱组件(19)轴向总宽度的13至45％，

弹性滚柱(18)的厚度比刚性滚柱(17)厚度大弹性滚柱(18)厚度的5至25％。

2、如权利要求1所述的低噪音链条，其特征在于弹性滚柱(18)沿着链条纵向成之字形排列。

3、如权利要求2所述的低噪音链条，其特征在于链条(10)可以包括两个或者更多相同长度的纵向链条部分，在一个纵向链条部分的弹性滚柱的之字形最好与相临链条部分的弹性滚柱的之字形方向相反。

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