DE10147407A1 - Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung umfasst eine Zahnkette und zwei oder mehrere Zahnräder mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen, wobei die Zahnräder jeweils eine Zahnform aufweisen, die durch ein Abwälzfräsen mit einem Wälzfräser (70) gebildet ist, der Zähne (71) aufweist, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmigen Zähnen profiliert sind, die durch die Innenflanken von longitudinal überlappenden Kettenlaschen der Zahnkette gebildet sind, um den Umfang eines zylinderförmigen Werkstücks mit einem Betrag an Profilverschiebung (X) zu schneiden, der in einer solchen Weise festgelegt ist, dass eine Eingriffshöhe der Innenflanke zu Beginn des kämmenden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad gleich dem Abstand (U) zwischen der Zahnradmitte und den Verbindungsstiftmitten ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist und auf dem Zahnrad aufsitzt, und wobei die Außenflanken der Zahnkette einen ersten Abschnitt (60a) aufweisen, der durch einen Mantel profiliert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von Zahnformen der Zahnräder ist, wenn die Zahnkette um die Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen gewunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung zum Übertragen einer Kraft zwischen Zahnrädern mit unterschiedlichen Anzah­ len von Zähnen, wie sie vorliegt, wenn Nockenwellen oder eine Ausgleichwelle von einer Kurbelwelle eines Viertakt-Motors angetrieben werden oder wird.

Bei einem Viertakt-Motor, der hier in Fig. 10 gezeigt ist, weist eine Zahnketten- Kraftübertragungs-Vorrichtung, die zum Antreiben von Einlassventilen, Auslass­ ventilen und einer Ausgleicheinrichtung von einer Kurbelwelle aus verwendet wird, ein Kurbelwellenzahnrad 11a zum Antreiben bzw. Steuern eines Ventils, ein Nockenwellenzahnrad 12a zum Antreiben bzw. Steuern eines Einlassventils, ein Nockenwellenzahnrad 12b zum Antreiben bzw. Steuern eines Auslassventils, ein Kurbelwellenzahnrad 11b zum Antreiben einer Ausgleicheinrichtung, ein Aus­ gleichwellenzahnrad 13, eine Zahnkette 20a zum Antreiben einer Nockenwelle, eine Zahnkette 20b zum Antreiben einer Ausgleichwelle, eine Spanneinrichtung, die aus einem Spannhebel L und einem Spanner T zusammengesetzt ist, die zum Beaufschlagen der Zahnkette 20 mit einer geeigneten Spannung zusam­ menwirken, und eine Kettenführung G zum Führen der Zahnkette 20a gegen eine Schwingung auf.

Die Einlass- und Auslassventile sind derart ausgestaltet, dass sie einen einzel­ nen Betriebszyklus vollständig ausführen, während die Kurbelwelle zwei Umdre­ hungen ausführt. Daher beträgt die Anzahl an Zähnen der Nockenwellenzahnrä­ der 12a, 12b das Doppelte der Anzahl an Zähnen des Kurbelwellenzahnrads 11a zum Antreiben einer Nockenwelle. Die Zahnräder 11a, 12a, 12b und die Zahn­ kette 20a bilden eine geschwindigkeitsvermindernde Kraftübertragungs-Vorrich­ tung.

Die Ausgleicheinrichtung ist derart ausgestaltet, dass eine Unwucht hoher Ord­ nung durch das Vervollständigen zweier Umdrehungen eliminiert wird, während die Kurbelwelle eine einzelne Drehung oder Umdrehung ausführt. Zu diesem Zweck beträgt die Anzahl an Zähnen des Ausgleichwellenzahnrads 13 die Hälfte der Anzahl an Zähnen des Kurbelwellenzahnrads 11b zum Antreiben der Aus­ gleicheinrichtung. Die Zahnräder 11b, 13 und die Zahnkette 20b bilden eine ge­ schwindigkeitserhöhende Kraftübertragungs-Vorrichtung.

Die Zahnkette 20a zum Antreiben einer Nockenwelle und die Zahnkette 20b zum Antreiben einer Ausgleichwelle sind in ihrem Aufbau im Wesentlichen identisch und obwohl es nicht im Detail gezeigt ist, sind sie derart aufgebaut, dass jewei­ lige mittlere, ausgebauchte Abschnitte der Innenflanken eines Paars von La­ schenzähnen einer jeden Kettenlasche von geradlinigen Außenflanken der La­ schenzähne der vorhergehenden Kettenlasche nach außen abragen, wenn die Zahnkette 20a, 20b unter Spannung gerade gedehnt wird. Wenn die Kettenla­ schen der Zahnkette 20a, 20b beginnen, mit Zähnen des Zahnrads 11a, 11b, 12a, 12b, 13 einzugreifen, gelangen bei diesem Aufbau die Innenflanken der Kettenlaschen mit den Zahnradzähnen in Kontakt. Dieser Eingriff wird durch ei­ nen nachfolgenden Eingriff der Außenflanken mit den Zahnradzähnen übernom­ men, wie dies erreicht wird, wenn die Kettenlaschen der Zahnkette um das Zahn­ rad gewunden werden. Wenn die Kettenlaschen in vollständigen kämmenden Eingriff mit den Zahnradzähnen versetzt werden, sitzen die Außenflanken voll­ ständig auf den Zahnradzähnen. Mittels des kämmenden Eingriffs zwischen den Außenflanken der Kettenlaschen und den Zahnradzähnen überträgt die Zahn­ kette Kraft zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen oder zwischen der Kurbelwelle und der Ausgleichwelle.

Die Kurbelwellenzahnräder 11a, 11b, die Nockenwellenzahnräder 12a, 12b und das Ausgleichwellenzahnrad 13 sind mittels eines Zahnradzahn-Abwälzfräsver­ fahrens hergestellt. Bei dem Abwälzfräsverfahren wird ein Wälzfräser mit Zähnen verwendet, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmigen Zähnen profiliert sind, die durch die geradlinigen Außenflanken der longitudinal überlap­ penden Kettenlaschen gebildet sind, die vorher beschrieben sind, um den Um­ fang eines zylinderförmigen Werkstücks mit einem Betrag an Profilverschiebung zu schneiden, der derart festgelegt wird, dass die Zahnkette 20a, 20b - wenn sie um das Zahnrad gewunden ist - ein gleichseitiges Vieleck bildet, wobei eine Seite die gleiche Länge wie eine Teilung der Zahnkette aufweist. Daher ist eine Evolventen-Zahnform erzeugt.

Der Betrieb der herkömmlichen Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung mit dem vorhergehenden Aufbau wird in Verbindung mit einem der Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen beschrieben.

Bei der herkömmlichen Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung bildet die Zahnkette 20a, 20b - wenn sie um das Zahnrad gewunden ist - ein gleichseiti­ ges Vieleck, während die Außenflanken eines jeden Paars von Laschenzähnen auf Zahnflanken oder Oberflächen von alternierenden Zahnradzähnen sitzen. Da der mittlere, ausgebauchte Abschnitt der Innenflanken einer Kettenlasche von der geradlinigen Außenflanke der vorhergehenden Kettenlasche nach außen ab­ ragt, gelangt in diesem Fall die Innenflanke der Kettenlasche mit der Zahnrad­ zahnflanke in Kontakt und hebt die Zahnkette zeitweise hoch oder an, bevor die Außenflanke auf derselben Zahnradzahnflanke sitzt. Ein solches zeitweiliges An­ heben der Kette versucht, die gleichseitige polygonale Kettenbewegung zu un­ terdrücken, die allgemein "Sehnen-Aktivität" der Zahnkette genannt wird, und die eine Auf- und Abbewegung oder Schwingung der Kette in einer radialen Rich­ tung des Zahnrads umfasst, wenn die Kette beginnt, mit dem Zahnrad einzu­ greifen.

Jedoch aufgrund einer großen Differenz in der Anzahl von Zähnen zwischen dem Kurbelwellenzahnrad 11a und den Nockenwellenzahnrädern 12a, 12b oder zwi­ schen dem Kurbelwellenzahnrad 11b und dem Ausgleichwellenzahnrad 13 sind die Drehwinkel der Zahnräder 11a, 11b; 12a, 12b und 13, die die Zahnkette dazu veranlassen, um eine Kettenteilung vorzurücken, unterschiedlich zueinander. Folglich variieren die Amplituden der Sehnen-Aktivitäten, die an den jeweiligen Zahnrädern auftreten, in beträchtlichem Maß.

In dem Fall, wenn eine Zahnkette verwendet wird, die Laschenzähne aufweist, die mit mittig ausgebauchten Innenflanken ausgebildet sind, wird die Zahnkette, die sich einem Zahnrad nähert, um einen konstanten Abstandsbetrag angeho­ ben. Folglich kann die Sehnen-Aktivität bezüglich eines ausgewählten Zahnrads der Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 unterdrückt werden. Jedoch ist es ex­ trem schwierig, sämtliche Sehnen-Aktivitäten zu unterdrücken, die mit diesen Zahnrädern 11a, 11b, 12a, 12b und 13 verbunden sind.

Selbst wenn die Sehnen-Aktivität, die bezüglich eines Zahnrads der Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 auftritt, unterdrückt wird, ist es des Weiteren nicht vom Standpunkt der insgesamten Zahnketten-Kraftübertraguns-Vorrichtung berück­ sichtigt, dass Schwingungen und Geräusche, die aus der Sehnen-Aktivität resul­ tieren, wirksam reduziert sind. Wenn die mittigen, ausgebauchten Abschnitte der Innenflanken auf die Zahnradzahnflanken auftreffen, tritt vielmehr eine Schlag­ bewegung der Zahnkette auf, die zusätzliche Arten von Vibrationen und Geräu­ schen erzeugt und die Kettenspannung schwanken lässt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zahnketten- Kraftübertragungs-Vorrichtung zum Übertragen einer Kraft zwischen Zahnrädern mit verschiedenen Anzahlen von Zähnen, wie sie realisiert wird, wenn Nocken­ wellen oder eine Ausgleichwelle mittels einer Kurbelwelle eines Viertakt-Motors über eine Zahnkette angetrieben werden oder wird, bereitzustellen, bei der die Sehnen-Aktivität der Zahnkette bezüglich sämtlicher Zahnräder vollständig un­ terdrückt ist, um dadurch Vibrationen und Geräusche zu reduzieren, die durch die Sehnen-Aktivität verursacht sind, und bei der die Veränderungen der Ketten­ spannung unterdrückt werden, um dadurch die Antriebsleistung und die Haltbar­ keit der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung zu erhöhen.

Zur Lösung der obigen Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Zahnketten-Kraftüber­ tragungs-Vorrichtung mit einer endlosen Zahnkette, die aus einer Vielzahl von Kettenlaschen zusammengesetzt ist, welche überlappend angeordnet und mittels Verbindungsstiften gelenkig miteinander gekoppelt sind, wobei jede Kettenlasche ein Paar von im Wesentlichen V-förmigen Laschenzähnen und ein Paar von Stiftlöchern zum Einfügen der Verbindungsstifte aufweist und wobei die V-förmi­ gen Laschenzähne Innen- und Außenflanken aufweisen, und zumindest zwei Zahnrädern, die voneinander beabstandet sind und unterschiedliche Anzahlen von Zähnen zum Eingriff mit den V-förmigen Laschenzähnen der Kettenlaschen aufweisen, wobei die Innenflanke einer Kettenlasche in Kontakt mit einem Zahn des Zahnrads gelangt, wenn die Zahnkette beginnt, mit jedem der Zahnräder in Eingriff zu gelangen, und die Außenflanke der vorhergehenden Kettenlasche mit demselben Zahn des Zahnrads in Kontakt gelangt und anschließend vollständig auf demselben Zahn des Zahnrads aufsitzt, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden und anschließend in vollständigen Eingriff mit dem Zahnrad versetzt wird, wodurch sichergestellt wird, dass die Zahnkette Kraft zwischen den Zahn­ rädern überträgt, und wobei die Zahnräder jeweils eine Zahnform aufweisen, die durch ein Wälzfräsen mit einem Wälzfräser ausgebildet ist, der Zähne aufweist, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmigen Zähnen profiliert sind, die durch die Innenflanken der vorher beschriebenen, longitudinal überlappenden Kettenlaschen gebildet sind, um den Umfang eines zylinderförmigen Werkstücks mit einem Betrag an Profilverschiebung zu schneiden, der derart bestimmt ist, dass eine Eingriffshöhe der Innenflanke zu Beginn des kämmenden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad gleich einem Mittelpunktsabstand zwi­ schen der Mitte des Zahnrads und der Mitte eines jeden Verbindungsstifts ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist und auf dem Zahnrad aufsitzt, und die Außenflanken der Zahnkette einen ersten Abschnitt aufweisen, der durch einen Mantel profiliert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von Zahnformen der Zahnräder ist, wenn die Zahnkette um die Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen gewunden ist, bereitgestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zahn­ ketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung derart ausgebildet, dass der erste äußere Flankenabschnitt eines jeden Laschenzahns von der Spitze des Laschenzahns entfernt angeordnet ist und die Außenflanken des Weiteren einen geradlinig pro­ filierten zweiten Abschnitt aufweisen, der an das Spitzenende eines jeden La­ schenzahns angrenzend angeordnet ist. Die Innenflanken eines jeden Laschen­ zahns weisen ein geradliniges Profil auf und die Außenflanke einer Kettenlasche ist von der geradlinig profilierten Innenflanke der nachfolgenden Kettenlasche nach innen eingezogen ausgebildet.

Die Außenflanken können an der Verbindung zwischen dem ersten äußeren Flankenabschnitt und dem geradlinig profilierten zweiten Abschnitt gekrümmt konkav ausgebildet sein.

Beim Betrieb der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung gelangt die Innen­ flanke einer Kettenlasche mit einem Zahn des Zahnrads zu Beginn des käm­ menden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad in Kontakt. Danach, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden und nachfolgend in vollständi­ gen Eingriff mit dem Zahnrad gebracht ist, gelangt die Außenflanke der vorher­ gehenden Kettenlasche mit demselben Zahnradzahn in Kontakt und sitzt nach­ folgend vollständig auf demselben Zahnradzahn auf, wodurch sichergestellt wird, dass die Zahnkette Kraft zwischen den Zahnrädern überträgt.

Aufgrund des zweistufigen oder zeitlich getakteten Eingriffs wird ein Eingriffsge­ räusch, das während des kämmenden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad erzeugt wird, durch die Innenflanke und die Außenflanke separat er­ zeugt. Es ist ebenfalls möglich, eine Belastungskonzentration zu unterdrücken, die an einem Gabelungsabschnitt zwischen den V-förmigen Laschenzähnen auf­ treten kann, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist.

Bei der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weisen die Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen eine Zahnform auf, die durch ein Wälzfräsen mit einem Wälzfräser ausgebildet ist, der Zähne aufweist, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmigen Zähnen profi­ liert sind, die durch die Innenflanken der vorher beschriebenen, longitudinal überlappenden Kettenlaschen gebildet sind, um den Umfang eines zylinderförmi­ gen Werkstücks mit einem Betrag an Profilverschiebung zu schneiden, der derart bestimmt ist, dass eine Eingriffshöhe der Innenflanke zu Beginn des kämmenden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad gleich einem Mittelpunktsab­ stand zwischen der Mitte des Zahnrads und der Mitte eines jeden Verbindungs­ stifts ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist. Durch ein derartiges Profilieren der Zahnradzähne weisen die Innenflanken der Kettenlaschen, die sich dem Zahnrad in der tangentialen Richtung nähern, immer eine Eingriffshöhe auf, die mit dem Scheitelpunkt einer gleichseitigen polygonalen Kettenbewegung korrespondiert. Diese Anordnung stellt sicher, dass die Zahnkette und das Zahn­ rad einen Zahnstangen-Mechanismus bilden und einen glatten Eingriffsvorgang durchführen können, der frei von Fluktuationen der Eingriffsgeschwindigkeit ist. Des Weiteren kann die gleichseitige polygonale Kettenbewegung, d. h. die Seh­ nen-Aktivität, die bei der herkömmlichen Zahnkette auftritt, wenn sie sich dem Zahnrad nähert, vermieden werden.

Zusätzlich weisen die Außenflanken der Zahnkette eine Zahnform auf, die durch einen Mantel bzw. eine Hülle profiliert ist, der bzw. die tangential zu jeder der Zahnformen der Zahnräder ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist. Durch ein derartiges Profilieren der Zahnradzahnform wird der Mittelpunkts­ abstand zwischen der Zahnradmitte und den Verbindungsstiftmitten derjenigen Kettenlaschen, die entlang den Außenflanken auf den Zahnradzähnen sitzen, gleich der Eingriffshöhe der Kettenlasche, die sich dem Zahnrad nähert, und zwar ungeachtet der Anzahlen von Zähnen individueller Zahnräder. Dies stellt sicher, dass die Zahnkette auf dem Zahnrad aufsitzt, ohne dass eine Schlagbe­ wegung erzeugt wird.

Von der vorhergehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass bezüglich jedem der Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen der Abstand zwi­ schen der Mitte des Zahnrads und der Kettenteillinie der Zahnkette, die sich dem Zahnrad in der tangentialen Richtung nähert, vom Beginn des kämmenden Ein­ griffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad bis zum Ende des Setzens der Zahnkette auf das Zahnrad immer konstant gehalten ist. Dies stellt sicher, dass sowohl die Sehnen-Aktivität der Kette als auch die Schlagbewegung der Kette unterdrückt werden können.

Die Zahnketten-Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls sowohl die Sehnen-Aktivität der Kette als auch die Schlagbewe­ gung der Kette unterdrücken, wenn sie mit zwei oder mehreren Zahnrädern mit derselben Anzahl von Zähnen verwendet wird.

Der hier verwendete Ausdruck "zu Beginn des kämmenden Eingriffs" repräsen­ tiert einen Zeitpunkt, zu dem die Innenflanke einer Kettenlasche der Zahnkette beginnt, einen Zahn des Zahnrads aus einer tangentialen Richtung des Zahnrads zu berühren. Der hier verwendete Ausdruck "wenn die Zahnkette um das Zahn­ rad gewunden ist" repräsentiert einen Zeitpunkt, zu dem nach dem Beginn des kämmenden Eingriffs die Innenflanke den Zahn des Zahnrads verlassen hat und die Außenflanke der vorhergehenden Kettenlasche der Zahnkette auf demselben Zahnradzahn aufsitzt, während die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist.

Der hier verwendete Ausdruck "Eingriffshöhe der Innenflanke" repräsentiert einen Abstand zwischen einer Kettenteillinie einer Kettenlasche, die sich dem Zahnrad zu Beginn des kämmenden Eingriffs nähert, und der Mitte des Zahnrads. Der hier verwendete Ausdruck "Kettenteillinie" repräsentiert eine Linie, die die Mitten von Verbindungsstiften verbindet, die durch eine Kettenlasche gesteckt sind.

Der hier verwendete Ausdruck "Sitzhöhe der Außenflanke" repräsentiert einen Abstand zwischen der Kettenteillinie und der Mitte des Zahnrads, wenn die Kette um das Zahnrad in einer Weise gewunden ist, um ein gleichseitiges Vieleck zu bilden.

Der Ausdruck "Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen an Zähnen" wird hier in einem umfassenden Sinn verwendet, d. h. um breit auf zwei oder mehrere Zahn­ räder Bezug zu nehmen, die jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen aufweisen. Dabei liegen keine Beschränkungen hinsichtlich der Anzahlen an Zähnen des verwendeten Zahnrads vor, vorausgesetzt, dass die Zahnräder mit einer Zahnkette kämmen können, die hier in Kombination verwendet wird. Um sicherzustellen, dass die Außenflanken der Zahnketten stabil auf den Zahnrad­ zähnen aufsitzen, weisen die Zahnräder vorzugsweise mehr als achtzehn - 18 - Zähne auf.

Die "Kettenlaschen", die miteinander gekoppelt sind, um eine endlose Zahnkette zu bilden, weisen alle ein identisches Oberflächenprofil bezüglich jeder der In­ nenflanken und der Außenflanken auf. Der Abstand zwischen der Innenflanke einer Kettenlasche und der korrespondierenden Innenflanke der vorhergehenden Kettenlasche ist gleich einer Kettenteilung P, die als ein Mittelpunktsabstand zwi­ schen dem Paar der Verbindungsstifte definiert ist, die durch eine Kettenlasche gesteckt sind.

Zu Beginn des kämmenden Eingriffs nehmen die Zahnkette und das Zahnrad einen wohlbekannten Eingriffszustand ein, der zwischen einer Zahnstange und einem Ritzel vorliegt. Folglich weisen die "Innenflanken" der im Wesentlichen V- förmigen Laschenzähne vorzugsweise ein im Wesentlichen geradliniges Profil auf, das eine Folge von trapezförmigen Zähnen einer Zahnstange bilden kann.

Die "Außenflanken" der im Wesentlichen V-förmigen Laschenzähne weisen - zumindest an einem Teil - eine Form auf, die in der Form eines Mantels bzw. einer Hülle profiliert ist, der bzw. die tangential zu jeder der Zahnformen der Zahnräder ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist. Die Form der Außenflanken ist unabhängig von der Gesamtform der V-förmigen Laschen­ zähne. Die Außenflanken weisen vorzugsweise ein geradliniges Profil an einem Abschnitt auf, der an ein Spitzenende des entsprechenden V-förmigen Laschen­ zahns angrenzt, wobei das geradlinige Profil denselben Eingriffswinkel wie die Innenflanken aufweist und tangential zu der Zahnform eines Zahnrads ist, das eine minimale Anzahl an Zähnen aufweist. Durch eine derartige Profilierung der Außenflanken ist es möglich, die Haltbarkeit der V-förmigen Laschenzähne zu erhöhen.

Wenn die Zahnkette unter Spannung im Wesentlichen gerade gedehnt ist, sind die Außenflanken einer Kettenlasche, welche durch den Mantel profiliert sind, der tangential zu jeder der Zahnformen des Zahnrads ist, von den im Wesentlichen geradlinig profilierten Innenflanken der angrenzenden Kettenlaschen zurückge­ zogen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hier im Folgenden lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Zeich­ nung detailliert beschrieben, in welcher

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kettenlasche einer Zahnkette ist, die bei einer Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

Fig. 2 den allgemeinen Aufbau der Zahnkette schematisch darstellt,

Fig. 3 schematisch darstellt, wie Außenflanken der Kettenlasche ausge­ bildet sind,

Fig. 4 ein Profil der Außenflanken zeigt, die durch einen Mantel gebildet sind,

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils ist, der in einem Rechteck A aus Fig. 4 gezeigt ist,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines Wälzfräsers ist, der in ei­ nem Zahnradzahn-Wälzfräsverfahren gemäß der vorliegenden Er­ findung verwendet wird,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Zahnradzahn-Wälzfräsverfah­ rens ist, in welchem Zähne eines Zahnrads gebildet werden,

Fig. 8 einen Eingriffszustand der Zahnkette und eines Zahnrads der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung schematisch darstellt,

Fig. 9 einen Eingriffszustand schematisch darstellt, in welchem das Zahn­ rad aus der Position gemäß Fig. 8 um einen halben Teilungswinkel (θ/2) gedreht ist, und

Fig. 10 den allgemeinen Aufbau einer herkömmlichen Zahnketten- Kraftübertragungs-Vorrichtung schematisch darstellt.

Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt kei­ nesfalls, die Erfindung oder ihre Anwendungsbereiche oder Anwendungen zu beschränken.

Eine Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung umfasst in derselben Weise wie die in Fig. 10 gezeigte herkömmliche Vor­ richtung einen geschwindigkeitsvermindernden Kraftübertragungs-Mechanismus, der aus einem Kurbelwellenzahnrad 11a zum Antreiben bzw. Steuern eines Ven­ tils, einem Nockenwellenzahnrad 12a zum Antreiben bzw. Betreiben eines Ein­ lassventils, einem Nockenwellenzahnrad 12b zum Antreiben bzw. Betreiben ei­ nes Auslassventils und einer Zahnkette 20a zum Antreiben einer Nockenwelle zusammengesetzt ist, und einen geschwindigkeitserhöhenden Kraftübertra­ gungs-Mechanismus, der aus einem Zahnrad 11b zum Antreiben einer Aus­ gleichwelle, einem Ausgleichwellenzahnrad 13 und einer Zahnkette 20b zum Antreiben einer Ausgleichwelle zusammengesetzt ist. Der geschwindigkeitsver­ mindernde Kraftübertragungs-Mechanismus ist derart aufgebaut, dass Einlass- und Auslassventile einen einzelnen Betriebszyklus vervollständigen, während die Kurbelwelle zwei Umdrehungen ausführt. Der geschwindigkeitserhöhende Kraftübertragungs-Mechanismus ist derart ausgestaltet, dass die Ausgleichwelle zwei Umdrehungen vervollständigt, während die Kurbelwelle eine einzelne Dre­ hung oder Umdrehung ausführt. Die Zahnkette 20a zum Antreiben einer Nockenwelle und die Zahnkette 20b zum Antreiben einer Ausgleichwelle sind hinsichtlich ihrer Form und ihres Aufbaus identisch, so dass diese Zahnketten 20a, 20b mit 20 bezeichnet werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst die Zahnkette 20 eine Vielzahl von Kettenlaschen 23a, 23b, 23c, die überlappend angeordnet und mittels Verbindungsstiften 22a, 22b, 22c in einer endlosen Weise gelenkig miteinander gekoppelt sind. Die Zahnkette 20 ist um zwei oder mehrere Zahnräder 10 - in den Fig. 8 und 9 ist ein Zahnrad gezeigt - angeordnet, die voneinander beabstandet sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist jede der Kettenlaschen, die gemeinschaftlich mit 23 bezeichnet sind, ein Paar von im Wesentlichen V-förmigen Laschenzähnen 30, 30 und ein Paar von Stiftlöchern 40, 40 zum Einsetzen der Verbindungsstifte 23a bis 23c - siehe Fig. 2 - auf. Die V-förmigen Laschenzähne 30 weisen Innen- und Außen­ flanken 50 und 60 auf.

Wenn die in Fig. 2 gezeigte Zahnkette 20 beginnt, mit jedem der beabstandeten Zahnräder einzugreifen, gelangt die Innenflanke 50 einer Kettenlasche, bei­ spielsweise 23b, mit einem Zahn des Zahnrads in Kontakt. Wenn die Zahnkette um das Zahnrad angeordnet und nachfolgend in vollständigen Eingriff mit dem Zahnrad versetzt wird, gelangt die Außenflanke der vorhergehenden Kettenla­ sche 23a mit demselben Zahnradzahn in Kontakt und sitzt nachfolgend vollstän­ dig auf demselben Zahnradzahn auf, wodurch sichergestellt wird, dass die Zahn­ kette 20 Kraft zwischen den beabstandeten Zahnrädern übertragt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weisen die Innenflanken 50 der V-förmigen Laschenzähne 30 ein geradliniges Profil auf, das unter den Bedingungen ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen einer Kettenteillinie PL1 und einer Innenflankenteillinie PL2 gleich Hc und der Eingriffswinkel α ist.

Wie vorher spezifiziert, repräsentiert der Ausdruck "Kettenteillinie" eine Linie, die die Mitten der Verbindungsstifte schneidet, die der Bequemlichkeit halber ge­ meinschaftlich mit 22 bezeichnet sind und die durch die Stiftlöcher 40 einer Ket­ tenlasche gesteckt sind. Der hier verwendete Ausdruck "Innenflankenteillinie" repräsentiert eine Linie, die parallel zu der Kettenteillinie über zwei Innenflanken 50, 50 der Kettenlasche 23 an Punkten verläuft, wo ein Abstand zwischen diesen beiden Punkten die Hälfte einer Kettenteilung P beträgt, die dem Abstand zwi­ schen den beiden Verbindungsstiften 22 der Kettenlasche 23 gleich ist.

Die Außenflanken 60 der V-förmigen Laschenzähne 30 weisen zumindest an einem Teil eine Form oder eine Konfiguration auf, die durch einen Mantel profi­ liert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von verschiedenen Zahnformen der Zahnräder - siehe die Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b, 13, die in Fig. 10 gezeigt sind - ist, wenn die Zahnkette 20 um das Zahnrad gewunden ist. Genauer ge­ sagt, weisen die Außenflanken einen ersten Abschnitt 60a auf, der durch einen Mantel profiliert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von Zahnformkurven von Zahnrädern mit unterschiedlichen Anzahlen an Zähnen ist, die auf einer Kettenlasche beschrieben werden kann, die so angeordnet ist, dass sie den Ab­ stand zwischen der Mitte eines jeden Zahnrads und der Kettenteillinie einnimmt, wenn die Zahnkette in einer polygonalen Weise um das Zahnrad gewunden ist.

Der Mantel, der verwendet wird, um den Außenflankenabschnitt 60a zu profilie­ ren, wird in einer unten beschriebenen Weise erhalten.

Wie in Fig. 3 erkennbar ist, weisen die Anzahl an Zähnen z eines Zahnrads 10 und der Abstand V zwischen der Mitte O des Zahnrads 10 und der Kettenteillinie PL1, wenn die Zahnkette 20 - Fig. 2 - um das Zahnrad 10 gewunden ist, eine geometrische Beziehung auf, die durch V = P/2tan (π/z) ausgedrückt wird, wobei P die Kettenteilung - wie oben definiert - ist.

Ein Kettenlaschenrohling mit zumindest unfiniert belassenen Außenflanken ist angeordnet, um diejenigen Positionen einzunehmen, die durch die jeweiligen Abstände V bestimmt sind, die basierend auf der Gleichung bezüglich der Zahn­ räder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 - siehe Fig. 10 - erhalten werden, die unter­ schiedliche Anzahl an Zähnen aufweisen. An den jeweiligen Positionen werden die Zahnradzahnformkurven auf dem Kettenlaschenrohling beschrieben und wird ein Mantel bzw. eine Hülle oder Einhüllende - wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt - bestimmt, der oder die tangential zu sämtlichen Zahnradzahnformkurven ist. Der derart erhaltene Mantel wird verwendet, um ein Profil von zumindest den Ab­ schnitten 60a der Außenflanken 60 einer finierten oder fertig gestellten Kettenla­ sche 23 zu bilden.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils in einem Rechteck, das in Fig. 4 gezeigt ist. In den Fig. 4 und 5 bezeichnen Bezugszeichen 19T, 35T und 100T die Zahnradzahnformkurven und repräsentieren die Zahlen, die von dem Buch­ staben "T" begleitet sind, die Anzahlen von Zähnen der Zahnräder. Die festen Punkte 19t, 35t und 100t, die in Fig. 5 gezeigt sind, repräsentieren Kontaktpunkte zwischen den jeweiligen Zahnformkurven der Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen 19T, 35T und 100T und dem Mantel.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist keine der Zahnradzahnformkurven 19T, 35T und 100T von einer anderen Zahnradzahnformkurve entlang deren Längen nach innen zu­ rückgezogen. Dies stellt sicher, dass der Mantel und die Außenflankenabschnitte 60a, die durch den Mantel profiliert sind, tangential zu jeder einer Gruppe von Zahnformkurven 19T, 35T, 100T der Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 - siehe Fig. 10 - mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen sind.

Die Außenflanken 60 eines jeden Laschenzahns 30 sind teilweise zusammenge­ schnürt oder gekrümmt konkav ausgebildet, so dass sie - wie in Fig. 4 gezeigt - eine verzerrte S-Form annehmen. Wenn die Zahnkette 20 - wie ein Fig. 2 ge­ zeigt - gerade gezogen wird, ist daher die teilweise zusammengeschnürte Au­ ßenflanke 60 einer Kettenlasche 23a von der Innenflanke 50 der nachfolgenden Kettenlasche 23b nach innen zurückgezogen. Dies stellt sicher, dass wenn sich die Zahnkette dem Zahnrad in der tangentialen Richtung nähert, die Außenflanke 60 einen glatten oder ruckfreien Eingriff zwischen der Innenflanke 50 und dem Zahnradzahn nicht behindert.

Zur Erhöhung der Haltbarkeit der V-förmigen Laschenzähne 30 weist die Außen­ flanke 60 einen geradlinig profilierten zweiten Abschnitt 60b auf, der - wie in Fig. 4 gezeigt - angrenzend an die Spitze des Laschenzahns 30 angeordnet ist. Der geradlinig profilierte Abschnitt 60b ist zum Eingriff mit den Zähnen eines Zahn­ rads mit einer minimalen Anzahl an Zähnen angepasst und weist denselben Ein­ griffswinkel wie die geradlinig profilierte Innenflanke 50 auf.

Der erste Außenflankenabschnitt 60a ist von der Spitze eines jeden Laschen­ zahns 30 entfernt angeordnet, während der zweite Außenflankenabschnitt 60b - wie oben beschrieben - angrenzend an die Spitze eines jeden Laschenzahns 30 angeordnet ist. Die Außenflanken 60 sind an der Verbindung zwischen dem er­ sten Außenflankenabschnitt 60a und dem zweiten Flankenabschnitt 60b zusam­ mengeschnürt oder gekrümmt konkav ausgebildet.

Bei der Zahnkette 20 weisen sämtliche Kettenlaschen 23a, 23b, 23c - wie in Fig. 2 gezeigt - dieselbe Außenform oder Kontur auf. Die Innenflanke 50 eines füh­ renden oder eines hinteren Laschenzahns 30 einer Kettenlasche 23a und die Innenflanke 50 des korrespondierenden Laschenzahns 30 der angrenzenden Kettenlasche 23b sind in einem Abstand angeordnet, der der Kettenteilung P gleich ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 bezieht sich die Beschreibung als Näch­ stes auf die Zahnräder, die bei der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung verwendet werden.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt das Profil eines Wälzfräsers 70. Der Wälzfräser 70 weist Zähne 71 auf, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmigen Zähnen profiliert sind, die durch die Innenflanken 50 - Fig. 1 - der longitudinal überlappenden Kettenlaschen 20 - Fig. 1 - gebildet sind. Der Wälzfräser 70 wird zur Herstellung oder zum Wälzfräsen sämtlicher Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b und 13 verwendet, die in Fig. 10 gezeigt sind.

Der Wälzfräser 70 weist eine Teilung P, einen Eingriffswinkel α, eine Fußhöhe Hd und eine Kopfhöhe Ha auf. Die Teilung P des Wälzfräsers 70 ist gleich der Kettenteilung P. Der Eingriffswinkel α des Wälzfräsers ist gleich dem Eingriffs­ winkel α der Innenflanken 50 - Fig. 1 - der Kettenlasche 23 - Fig. 1. Die Fuß­ höhe Hd ist geringer als der Abstand von der Innenflankenteillinie PL2 zu dem Boden der Innenflanken 50, und zwar um mindestens die Amplitude einer gleich­ seitigen polygonalen Kettenbewegung, die bezüglich des Zahnrads auftritt, das eine minimale Anzahl an Zähnen aufweist. Die Kopfhöhe Ha ist größer als der Abstand von der Innenflankenteillinie PL2 zu den Spitzen der Laschenzähne 30, und zwar um mindestens die Amplitude der gleichseitigen polygonalen Ketten­ bewegung, die bezüglich des Zahnrads auftritt, das eine minimale Anzahl an Zähnen aufweist.

Fig. 7 stellt schematisch das Zahnradzahn-Wälzfräsverfahren dar, bei welchem Zähne eines Zahnrads 10 unter Verwendung des Wälzfräsers 70 ausgebildet werden. Um sicherzustellen, dass zwei oder mehrere Zahnräder, die verschie­ dene Anzahlen an Zähnen aufweisen, mittels eines einzigen Wälzfräsers 70 her­ gestellt werden, ist der Betrag an Profilverschiebung X zwischen einer Wälzfräs­ teillinie PL3 - tangential zu einem Wälzkreis des Zahnrads 10 - und einer Wälz­ fräsmittellinie CL - tangential zu einem Eingriffskreis des Zahnrads 10 - in einer solchen Weise unter Variation mit der Anzahl an Zahnradzähnen festgelegt, dass die Eingriffshöhe der Innenflanken 50 gleich dem Abstand U von der Mitte O des Zahnrads zu den Mitten der Verbindungsstifte ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden ist. Bei einer derartigen Festlegung des Betrags der Profil­ verschiebung können zwei oder mehrere Zahnradzahnformen, die in der Anzahl an Zahnradzähnen variieren, mit demselben Wälzfräser 70 hergestellt werden.

Der Betrag der Profilverschiebung X, der bei dem Zahnradzahn-Wälzfräsverfah­ ren verwendet wird, wird in einer unten beschriebenen Weise arithmetisch be­ stimmt.

Wie Fig. 7 entnommen werden kann, weisen ein Abwälzkreisdurchmesser Dp eines herzustellenden Zahnrads 10, die Anzahl an Zähnen z des Zahnrads 10 und ein Mittelpunktsabstand U von der Mitte O des Zahnrads 10 und den Mitten der Verbindungsstifte, wenn die Zahnkette um das Zahnrad 10 gewunden ist, geometrische Beziehungen auf, die ausgedrückt sind durch

DP = P.z/π
U = P/2sin (π/z).

Durch ein Setzen der Eingriffshöhe der Innenflanken, d. h. des Abstands zwi­ schen der Mitte O des Zahnrads 10 und den Mitten der Verbindungsstifte, wenn die Kette auf dem Zahnrad aufsitzt, gleich dem Mittelpunktsabstand U kann der Betrag an Profilverschiebung X einfach erhalten werden.

Wenn der Abstand zwischen der Kettenteillinie PL1 und der Innenflankenteillinie PL2 gleich Hc ist, ist der Betrag der Profilverschiebung X durch X = Hc [U-Dp/2] ausgedrückt. Da die Teilung P des Wälzfräsers 70, die gleich der Kettenteilung P der Kettenlaschen 23 ist, immer konstant ist, können die Beträge der Profilver­ schiebung X für alle der gewünschten Zahnradzähneformen in Abhängigkeit von der Anzahl von Zähnen der Zahnräder automatisch bestimmt werden.

Durch ein derartiges Wälzfräsen der Zahnradzahnformen sind die Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen in der Lage, die Kettenteillinie PL1 der Zahnkette 20 in einer Position zu halten, die von der Zahnradmitte O um den Ab­ stand U beabstandet ist, wenn sich die Kette den Zahnrädern nähert, während sie mit den Zahnradzähnen an ihren Innenflanken eingreift.

Als nächstes wird der grundsätzliche Betrieb der Zahnketten-Kraftübertragungs- Vorrichtung in Verbindung mit nur einem von zwei oder mehreren Zahnrädern mit unterschiedlichen Anzahlen an Zähnen wie beispielsweise die in Fig. 10 gezeig­ ten Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b, 13 beschrieben.

Fig. 8 zeigt einen Kette-Zahnrad-Eingriffszustand, in dem die Mitte des Zahnrads 10, der Verbindungsstift 22a und ein frei gespannter Teil der Kette 20 in einem rechten Winkel angeordnet sind und die führende Kettenlasche 23a, die dem vor­ deren Ende des frei gespannten Kettenteils vorangeht, gerade auf dem Zahnrad 10 aufgesessen ist.

Da die Außenflanken 60 der Kettenlasche 23a mit einem Mantel oder einer Hülle profiliert sind, der oder die tangential zu jeder einer Gruppe von virtuellen Zahn­ radzahnformen ist, die bezüglich der Kettenlasche 23a beschrieben sind, ist der Abstand von der Zahnradmitte O zu der Kettenteillinie PL1 der Kettenlasche 23a durch V = P/2tan (π/z) ausgedrückt und ist der Abstand von der Zahnradmitte O zu der Mitte des Verbindungsstifts 22a durch U = P/2sin (π/z) ausgedrückt, während die Kette 20 in einer Position gehalten wird, um die Sitzhöhe der Außenflanken einzunehmen, welche gleich dem Abstand von der Mitte O des Zahnrads 10 zu der Kettenteillinie PL1 ist, wenn die Kette 20 um das Zahnrad 10 gewunden ist.

Der frei gespannte Kettenteil, der die Kettenlasche 23b und nachfolgende Ket­ tenlaschen umfasst, ist - wie in Fig. 8 gezeigt - mittels der Kettenspannung li­ near gespannt gezogen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Außenflanken 60 einer Kettenlasche von den Innenflanken der angrenzenden Kettenlaschen nach innen zurückgezogen. Wenn das Zahnrad 10 als Ritzel angesehen wird, kann daher der frei gespannte Kettenteil als Zahnstange angesehen werden, die Zähne mit trapezförmigem Profil aufweist, die durch eine Vielzahl von Innenflanken 50 ge­ bildet sind. In diesem Sinn weisen der frei gespannte Kettenteil und das Zahnrad 10 Eingriffsbeziehungen auf, wie sie bei gewöhnlichen Zahnstangen-Mechanis­ men gefunden werden.

Als nächstes wird auf Fig. 9 Bezug genommen, die einen Kette-Zahnrad-Ein­ griffszustand darstellt, in dem das Zahnrad 10 von dem in Fig. 8 gezeigten Ein­ griffszustand um einen halben Teilungswinkel π/z gedreht ist, um die Kettenla­ sche um eine halbe Kettenteilung P vorzurücken.

Da das Zahnrad 10 mit einem Betrag an Profilverschiebung X - Fig. 6 und 7 - wälzgefräst worden ist, der derart festgelegt worden ist, dass die Eingriffshöhe der Innenflanken zu Beginn des kämmenden Eingriffs der Kette mit dem Zahnrad gleich dem Abstand von der Zahnradmitte O zu den Mitten der Verbindungsstifte ist, ist in diesem Fall der Abstand von der Zahnradmitte O zu der Kettenteillinie PL1 der Kettenlasche 23c durch U = P/2sin (π/z) ausgedrückt.

Der frei gespannte Kettenteil, der die Kettenlasche 23c und nachfolgende Ket­ tenlaschen umfasst, ist - wie in Fig. 9 gezeigt - mittels der Kettenspannung li­ near gespannt gezogen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Außenflanken 60 einer Kettenlasche von den Innenflanken der angrenzenden Kettenlaschen nach innen zurückgezogen. Wenn das Zahnrad 10 als ein Ritzel angesehen wird, kann da­ her der frei gespannte Kettenteil als eine Zahnstange angesehen werden, die Zähne mit trapezförmigem Profil aufweist, die durch eine Vielzahl von Innenflan­ ken 50 gebildet sind. In diesem Sinn weisen der frei gespannte Kettenteil und das Zahnrad 10 Eingriffsbeziehungen auf, wie sie bei gewöhnlichen Zahnstan­ gen-Mechanismen gefunden werden.

Nachdem die Innenflanke der Kettenlasche 23c beginnt, wie in Fig. 9 gezeigt, mit dem Zahnradzahn einzugreifen, wird die Kettenlasche 23c um eine Kettenteilung weiter vorgerückt, bis der Verbindungsstift 22b eine Position erreicht, wo der Verbindungsstift 22a war. Während dieser Zeit ist der Abstand von der Zahnrad­ mitte O zu der Kettenteillinie PL1 der Kettenlasche 23c immer gleich dem Wert U gehalten.

Die Kettenlasche 23c wird um den Verbindungsstift 22b gedreht oder ge­ schwenkt, wenn sie den Abstand einer Kettenteilung vorrückt. Mit dieser Schwenkbewegung der Kettenlasche 23c wird die Innenflanke der Kettenlasche 23b von dem Zahnradzahn separiert. Während dieser Zeit ist die Außenflanke 60 der Kettenlasche 23b noch außer Kontakt mit dem Zahnradzahn gehalten. Dies stellt sicher, dass sich die Kettenlasche 23b in einen ruckfreien kämmenden Ein­ griff mit dem Zahnradzahn bewegt, während sie durch die Verbindungsstifte 22a und 22b gestützt ist.

Während des Verlaufs der Eingriffsaktionen der Zahnkette wird die Kettenteillinie PL1 der Zahnkette 20, die sich dem Zahnrad in der tangentialen Richtung nähert, immer auf einer konstanten Höhe U gehalten. Dies stellt sicher, dass Auf- und Abbewegungen der Zahnkette, d. h. eine Sehnen-Aktivität, unterdrückt wird, wel­ che durch die gleichseitige polygonale Kettenbewegung verursacht wird.

Bei der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung weisen die Außenflanken ei­ ner jeden Kettenlasche einen Abschnitt auf, der durch oder in Form eines Man­ tels profiliert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von imaginären Zahnrad­ zahnformkurven von Zahnrädern mit unterschiedlichen Anzahlen an Zähnen ist, die auf der Kettenlasche beschrieben sind, während die Kettenlasche in einer Position angeordnet wird, um den Abstand von der Mitte der Zahnräder zu der Kettenteillinie einzunehmen, wenn die Kette um jedes individuelle Zahnrad ge­ wunden ist und auf jedem individuellen Zahnrad aufsitzt. Selbst wenn die Anzahl an Zähnen der Nockenwellenzahnräder 12a, 12b - Fig. 10 - das Doppelte der Anzahl von Zähnen des Kurbelwellenzahnrads 11a ist und die Anzahl von Zäh­ nen des Ausgleichwellenzahnrads 13 die Hälfte der Anzahl von Zähnen des Kur­ belwellenzahnrads 11b ist, beginnt demgemäß die Zahnkette 20, mit jedem der Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen einzugreifen, wird dann um das Zahnrad gewunden und wird schließlich auf das Zahnrad aufgesetzt, während der Abstand zwischen den Mitten O der Zahnräder zu der Kettenteillinie PL1 immer bei einem konstanten Wert gehalten wird, der gleich der Eingriffshöhe der Innenflanken der Zahnkette ist. Dies ermöglicht, dass die Sehnen-Aktivität der Zahnkette bezüglich sämtlicher Zahnräder mit unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen unterdrückt ist.

Bezüglich jedem einzelnen der Zahnräder 11a, 11b, 12a, 12b, 13 mit unter­ schiedlichen Anzahlen von Zähnen ist der Abstand von der Zahnradmitte O zu der Kettenteillinie PL1 konstant gehalten, und zwar während des Verlaufs des Eingriffs der Zahnkette 20 mit dem Zahnrad, d. h. vom Beginn des Kämmens bis zum vollständigen Aufsitzen der Kette auf dem Zahnrad. Diese Anordnung stellt sicher, dass die Sehnen-Aktivität und die Schlagbewegung der Kette selbst und Vibrationen und Geräusche, die ebenfalls von der Sehnen-Aktivität und der Schlagbewegung der Kette resultieren, unterdrückt werden können. Dies führt sowohl zu einem stabilen Umlauf der Zahnkette, welcher frei von Fluktuationen der Kettenspannung ist, als auch zu einer erhöhten Antriebsleistung und Haltbar­ keit der Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung.

Claims (4)

1. Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung mit
einer endlosen Zahnkette (20), die aus einer Vielzahl von Kettenlaschen (23) zu­ sammengesetzt ist, welche überlappend angeordnet und mittels Verbindungs­ stiften (22) gelenkig miteinander gekoppelt sind, wobei jede Kettenlasche ein Paar von im Wesentlichen V-förmigen Laschenzähnen (30, 30) und ein Paar von Stiftlöchern (40, 40) zum Einfügen der Verbindungsstifte aufweist und wobei die V-förmigen Laschenzähne Innen- und Außenflanken (50, 60) aufweisen, und
zumindest zwei Zahnrädern (11a und 12a; 11b und 13), die voneinander beab­ standet sind und unterschiedliche Anzahlen von Zähnen zum Eingriff mit den V- förmigen Laschenzähnen der Kettenlaschen aufweisen,
wobei die Innenflanke einer Kettenlasche in Kontakt mit einem Zahn des Zahn­ rads gelangt, wenn die Zahnkette beginnt, mit jedem der Zahnräder in Eingriff zu gelangen, und die Außenflanke der vorhergehenden Kettenlasche mit demselben Zahn des Zahnrads in Kontakt gelangt und anschließend vollständig auf demsel­ ben Zahn des Zahnrads aufsitzt, wenn die Zahnkette um das Zahnrad gewunden und anschließend in vollständigen Eingriff mit dem Zahnrad versetzt wird, wo­ durch sichergestellt wird, dass die Zahnkette Kraft zwischen den Zahnrädern überträgt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder jeweils eine Zahnform aufweisen, die durch ein Wälzfräsen mit einem Wälzfräser (70) ausgebildet ist, der Zähne (71) aufweist, die ähnlich wie das Profil einer Folge von trapezförmi­ gen Zähnen profiliert sind, die durch die Innenflanken der vorher beschriebenen, longitudinal überlappenden Kettenlaschen gebildet sind, um den Umfang eines zylinderförmigen Werkstücks mit einem Betrag an Profilverschiebung (X) zu schneiden, der derart bestimmt ist, dass eine Eingriffshöhe der Innenflanke zu Beginn des kämmenden Eingriffs zwischen der Zahnkette und dem Zahnrad gleich einem Mittelpunktsabstand (U) zwischen der Mitte des Zahnrads und der Mitte eines jeden Verbindungsstifts ist, wenn die Zahnkette um das Zahnrad ge­ wunden ist und auf dem Zahnrad aufsitzt, und
die Außenflanken der Zahnkette einen ersten Abschnitt (60a) aufweisen, der durch einen Mantel profiliert ist, der tangential zu jeder einer Gruppe von Zahn­ formen der Zahnräder ist, wenn die Zahnkette um die Zahnräder mit unterschied­ lichen Anzahlen von Zähnen gewunden ist.

2. Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der erste äußere Flankenabschnitt (60a) eines jeden La­ schenzahns (30) von der Spitze des Laschenzahns (30) entfernt angeordnet ist und die Außenflanken (60) des Weiteren einen geradlinig profilierten zweiten Ab­ schnitt (60b) aufweisen, der an das Spitzenende eines jeden Laschenzahns (30) angrenzend angeordnet ist.

3. Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Innenflanken (50) eines jeden Laschenzahns (30) ein geradliniges Profil aufweisen und die Außenflanke (60) einer Kettenlasche von der geradlinig profilierten Innenflanke der nachfolgenden Kettenlasche nach in­ nen eingezogen ausgebildet ist.

4. Zahnketten-Kraftübertragungs-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Außenflanken (60) an der Verbindung zwischen dem er­ sten äußeren Flankenabschnitt (60a) und dem geradlinig profilierten zweiten Ab­ schnitt (60b) gekrümmt konkav ausgebildet sind.