DE102008030066A1

DE102008030066A1 - Übertragungskette zur Verwendung in einem Motor

Info

Publication number: DE102008030066A1
Application number: DE102008030066A
Authority: DE
Inventors: Takashi Tohara; Tatsuya Konishi
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2028-06-28
Also published as: DE102008030066B4; JP2009019749A; US20090017951A1; CN101344138B; KR20090007207A; KR101176257B1; JP4368912B2; CN101344138A; US7963872B2

Abstract

Die Laschen (110, 150) einer Übertragungskette (100) für einen Motor sind mit einer Führungskontaktkonfiguration ausgebildet, die aus beabstandeten flachen Flächen (112a, 152a), die in Rutschkontakt mit einer flachen Kettenführung (G2) geraten, und konvexen Flächen (112b, 152b) besteht, die zum Rutschkontakt mit einer konvexen Kettenführung (G1) durchgehend zu den flachen Flächen (112a, 152a) und zwischen diesen angeordnet sind. Die konvexen Flächen (112b, 152b) sind durch eine konkave Fläche (112c, 152c) verbunden, die mit der Führungsfläche (G2f) einen Öl haltenden Raum (A) bilden. Vorzugsweise nimmt der Krümmungsradius der konvexen gekrümmten Flächen (112b, 152b) der Lasche (110, 150) von der Stelle, wo diese mit den flachen Flächen (112a, 152a) zusammentreffen, zur Stelle, wo diese mit den konkaven Flächen (112c, 152c) zusammentreffen, fortschreitend zu. Die Laschen (110, 150) können an der Stelle, die zur Innenseite der Kettenschleife weist, die gleiche Konfiguration aufweisen, wie an der Seite, die zur Außenseite der Kettenschleife weist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Übertragungskette zur Verwendung in einem Motor wie beispielsweise einem Automobilmotor, und insbesondere eine Übertragungskette zur Verwendung als Steuerkette zur Kraftübertragung auf eine Nockenwelle oder auf ein Hilfsaggregat wie beispielsweise eine Ölpumpe oder dergleichen oder als Ausgleichskette.
Diese Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2007-184864 in Anspruch, die am 13. Juli 2007 eingereicht worden ist. Der Offenbarungsgehalt der japanischen Anmeldung 2007-184864 wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die meisten Automobilmotoren weisen ein Kettengetriebe auf, das Kraft über eine endlose Kette überträgt, die in ein Antriebskettenrad und ein Abtriebskettenrad eingreift. Bei einer typischen Übertragungskette, wie durch die Kette 500 in 10 dargestellt, sind konkave Flächen 511 und 551, die in gegenüberliegende Beziehung zu einer Kettenführung geraten, an den der Führung gegenüberliegenden Seiten der inneren Kettenlaschen 510 bzw. der äußeren Kettenlaschen 550 ausgebildet. Schmieröl wird von diesen der Führung gegenüberliegenden konkaven Flächen 511 und 551 gehalten, um die Reibung zwischen der Kette und den Kettenführungen zu verringern, die sowohl eine bogenförmige Kettenführung G1 als auch eine gerade Kettenführung G2 umfassen können. Ein Beispiel eines derartigen Getriebes, einschließlich einer bogenförmigen Kettenführung und einer gerade Kettenführung, wird in der US-Patentschrift 2006/0079363 beschrieben, die am 16. April 2006 veröffentlicht worden ist.
Wie in 10 zu sehen, ist die Länge jeder dieser konkaven der Führung gegenüberliegenden Flächen 511 und 551 in der Längsrichtung der Kette zumindest so groß wie die Kettenteilung P, d. h. dem Abstand zwischen den Mitten der Stiftlöcher 512, die in den inneren Kettenlaschen 510 ausgebildet sind, und dem Abstand zwischen den Mitten der Stiftlöcher 552, die in den äußeren Kettenlaschen 550 ausgebildet sind.
Wie in 10 gezeigt, ist bei der herkömmlichen Übertragungskette 500 die Zugspannung in den Bereichen F der Laschenabschnitte E konzentriert, welche mit den Mitten der Löcher 512 der Kettenlaschen, in welche die Hülsen eingepresst sind, und mit den Mitten der Löcher 552 der äußeren Kettenlaschen, in welche die Verbindungsstifte eingepresst sind, auf einer Linie liegen, da die Längen der der Führung gegenüberliegenden konkaven Flächen 511 und 551 jeweils gleich oder größer als die Kettenteilung P sind. Die Laschenabschnitte E weisen eine Ausschnittform auf, und Spannung aufgrund des Rutschkontakts zwischen der Kette und der bogenförmigen Kettenführung G1 oder einer geraden Kettenführung G2 wirkt auf diese Laschenabschnitte E, was zu einem Ermüdungsbruch und einem Kettenbruch führt.
Es besteht ein Bedarf nach Verbesserungen der Festigkeit der Laschenabschnitte E.
Da eine innere Kettenlasche 510 oder die äußere Kettenlasche 550 mit einer linearen Kettenführung G2 an kleinen Kontaktregionen Z in Kontakt gerät, ist es, wie in 10 gezeigt, nicht möglich, ausreichend Schmieröl bereitzuhalten, und in beiden Regionen Z wird Rutschwiderstand erzeugt, so dass die Möglichkeit des Versagens der Kettenlaschen besteht.
Da die der Führung gegenüberliegenden Flächen 511 und 551, die an Umfangsabschnitten der Kettenlaschen ausgebildet sind, konkav sind, kann eine bogenförmige Kettenführung G1 in die konkaven der Führung gegenüberliegenden Flächen 511 und 551 eindringen. Die Folge ist, dass die Kette zur bogenförmigen Führung G1 hin absinkt, wodurch Schlupf in der Kette erzeugt wird und die Möglichkeit entsteht, dass der Kettenlauf instabil wird.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen und eine Übertragungskette anzugeben, bei der das Absinken der Kette bezüglich einer konvexen Fläche einer Kettenführung verringert wird, so dass der Kettenlauf stabilisiert wird, wobei die Kettenlaschen eine verbesserte Festigkeit in Bereichen aufweisen, wo die Zugkraft konzentriert ist und ein Ermüdungsversagen leicht auftritt, und wobei das Schmieröl zuverlässig zwischen der Kettenführung und der Lasche gehalten wird, so dass eine verbesserte Haltbarkeit erreicht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Übertragungskette kann eine beliebige einer Vielzahl von Arten von Übertragungsketten sein, einschließlich einer Rollenkette oder einer rollenlosen Hülsenkette. Die erfindungsgemäßen Vorteile lassen sich ebenso bei einer geräuscharmen Kette realisieren. Jede dieser Ketten umfasst einen ersten und einen zweiten Satz von Laschen, die in überlappender Beziehung miteinander verbunden sind und eine längliche, endlose Schleife bilden. Jede Lasche weist ein Paar von Löchern zur Aufnahme eines Verbindungsstifts auf, und die Kette weist eine Kettenteilung auf, die dem Abstand von der Mitte eines der Löcher in jeder von deren Laschen zur Mitte des anderen Lochs in derselben Lasche entspricht. Die Kettenteilung entspricht weiterhin dem Abstand zwischen den Mitten aufeinanderfolgender Verbindungsstifte, die in die außenseitigen Laschen der Ketten eingepresst sind. Jede Lasche beider Sätze weist einen in die Führung eingreifenden Abschnitt für den Rutschkontakt mit einer Kettenführung auf.
Der in die Führung eingreifende Abschnitt jeder Lasche von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes umfasst für den Rutschkontakt mit einer flachen Führungsfläche einer Kettenführung ein Paar von vorderen und hinteren flachen Flächen, die voneinander in der Längsrichtung der Kette beabstandet sind. Der in die Führung eingreifende Abschnitt jeder Lasche von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes umfasst ebenfalls ein Paar von vorderen und hinteren konvexen, gekrümmten Flächen zum Rutschkontakt mit einer konvexen Führungsfläche einer Kettenführung. Jede konvexe gekrümmte Fläche jeder Lasche geht an einer Grenze in eine der flachen Flächen über. Die konvexen gekrümmten Flächen jeder Lasche sind zwischen den flachen Flächen derselben Lasche in der Längsrichtung der Kette angeordnet. Jede Lasche von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes weist weiterhin eine konkave Fläche auf, die sich von einer der konvexen gekrümmten Flächen derselben Lasche zu der anderen konvexen ge krümmten Fläche derselben Lasche erstreckt, um zwischen der Lasche und einer flachen Führungsfläche einen Raum zum Halten von Schmieröl zu bilden und um weiterhin zwischen der Lasche und einer konvexen Führungsfläche einen Raum zum Halten von Schmieröl zu bilden. Der Abstand zwischen den Grenzen zwischen den flachen und konvexen Flächen jeder Lasche von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes ist kürzer als die Kettenteilung.
Vorzugsweise steigt der Krümmungsradius jeder konvexen gekrümmten Fläche in Richtung von der Grenze, an der diese mit einer flachen Fläche zusammentrifft, zur konkaven Fläche derselben Lasche fortschreitend an.
Zumindest im Fall einer Rollenkette oder einer Hülsenkette kann jede Lasche symmetrisch sein gegenüber einer Ebene, die sich in der Längsrichtung der Kette erstreckt und rechtwinklig zu den Flächen der Lasche ist. D. h. jede Lasche kann im Wesentlichen gleiche Randkonfigurationen aufweisen, die zur Innenseite der Schleife weisen und die zur Außenseite der Schleife weisen.
Die Randkonfiguration der Lasche erzeugt eine Kapillarwirkung, die einen Fluss des Schmieröls in den Raum zum Halten des Schmieröls hervorruft, wodurch die Bildung eines stabilen Ölfilms und einer verringerte Reibung zwischen der Kette und einer Kettenführung gewährleistet wird.
Wenn die flachen Laschenflächen in Rutschkontakt mit einer flachen Führungsfläche einer Kettenführung geraten, wird Schmieröl, das in dem Raum zum Halten von Schmieröl gehalten wird, eingeschlossen und wird ein Austritt des Schmieröls nach außen verhindert, so dass eine leichtgängiger Rutschkontakt mit der Kettenführung aufrechterhalten werden kann. Wenn das Getriebe sowohl flache als auch konvexe Kettenführungen aufweist, wird weiterhin eine Spannungskonzentration von beiden Kettenführungen an bestimmten Positionen an den Laschen verhindert und wird die Haltbarkeit der Kette beträchtlich verbessert, da die flachen Flächen der Laschen in Rutschkontakt mit einer flachen Fläche geraten und die konvexen gekrümmten Flächen der Laschen in Rutschkontakt mit einer konvexen Führungsfläche der Kettenführung geraten.
An einer Kettenlasche tritt leicht eine konzentrierte Zugspannung auf und ereignet sich leicht ein Ermüdungsbruch an einer Stelle auf einer Linie, welche die Mitte eines Lochs schneidet, in das ein Stift oder eine Hülse eingepresst ist, und die sich zu der in die Führung eingreifenden Fläche der Lasche in eine Richtung erstreckt, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Kette ist. Da der Abstand zwischen den Grenzen, an denen die flachen und konvexen Flächen jeder Lasche zusammentreffen, kürzer als die Kettenteilung ist, wird die konvexe gekrümmte Fläche nicht an einer Stelle gebildet, an der sich die Spannung leicht konzentriert und ein Ermüdungsbruch leicht auftritt. Folglich kann eine Verringerung der Laschenfestigkeit vermieden werden. Spannung aufgrund des Rutschkontakts mit einer flachen Führungsfläche kann ohne einen bedeutenden nachteiligen Effekt auf die Kettenfestigkeit an der Stelle der zuvor beschriebenen Linie wirken, da die Spannung eher über zwei gegenseitig eingreifende flache Flächen verteilt wird als sich in einem engen Bereich zu konzentrieren.
Da der Abstand zwischen den Stellen, an denen eine erfindungsgemäße Lasche eine konvexe Führungsfläche kontaktiert, geringer ist als der entsprechende Abstand bei einer herkömmlichen Lasche, bei welcher der Abstand gleich ist wie oder größer ist als die Kettenteilung, wird ein Absinken der Kette bezüglich der konvexen Führungsfläche verringert und wird Kettenschlupf aufgrund des Absinkens der Kette vermieden, so dass der Kettenlauf stabilisiert ist.
Wenn der Krümmungsradius der konvexen gekrümmten Flächen der Lasche fortschreitend in Richtung von der flachen Fläche zu konkaven Fläche ansteigt, wird eine übermäßige Weitung des Raums vermieden, der das Schmieröl hält, und wird die Kapillarwirkung verbessert, die Schmieröl in den Raum zum Halten des Schmieröls führt. Daher kann ein leichtgängigerer Rutschkontakt der Lasche gegenüber einer Kettenführung erreicht werden.
Wenn jede Lasche im Wesentlichen identische Randkonfigurationen aufweist, welche zur Innenseite der Schleife und zur Außenseite der Schleife weisen, können die Formen der Laschen bezüglich eine Ebene symmetrisch sein, die sich entlang der Längsrichtung der Kette erstreckt, und wird es unnötig, die Orientierung der Laschen bei der Montage zu berücksichtigen. Der Vorgang der Montage der Kette wird daher einfacher. Außerdem können eine Gewichtsreduzierung der Laschen und eine Gewichtsreduzierung der gesamten Kette realisiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische Draufsicht auf den Steuerantrieb eines Motors mit einer erfindungsgemäßen Übertragungskette, einschließlich mehrerer vergrößerter Hilfsansichten, in denen Einzelheiten dargestellt sind,
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Übertragungskette aus 1,
3 ist eine Seitenansicht einer inneren oder äußeren Lasche der Übertragungskette, einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht,
4 ist eine Seitenansicht, die den Rutschkontakt zwischen der Kette und einer flachen Kettenführungsfläche zeigt, einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht,
5 ist eine Seitenansicht, die den Rutschkontakt zwischen der Kette und einer konvexen Kettenführungsfläche zeigt, einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht,
6 ist eine schematische Ansicht einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht, die zeigt, wie die erfindungsgemäße Laschenkonfiguration im Vergleich zu der einer herkömmlichen Laschenkonfiguration einen verringerten Grad des Absinkens beim Kontakt mit einer konvexen Kettenführungsfläche erreicht,
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Übertragungskette gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
8 ist eine schematische Seitenansicht, die den Rutschkontakt zwischen einer inneren Lasche einer Führungsreihe der Kette aus 7 und flachen und konvexen Kettenführungsflächen zeigt, einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht,
9 ist eine schematische Seitenansicht, die den Rutschkontakt zwischen einer Führungslasche der Kette aus 7 und flachen und konvexen Kettenführungsflächen zeigt, einschließlich einer vergrößerten Hilfsansicht, und
10 ist eine schematische Seitenansicht, die den Kontakt einer inneren Kettenlasche oder einer äußeren Kettenlasche einer herkömmlichen Übertragungskette mit flachen und konvexen Kettenführungsflächen zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Wenn der in die Führung eingreifende Abschnitt jeder Lasche beabstandete vordere und hintere flache Flächen und vordere und hintere konvexe gekrümmte Flächen aufweist, die jeweils durchgehend zu einer der flachen Flächen sind, die konvex gekrümmten Flächen zwischen flachen Flächen angeordnet sind, sich eine konkave Fläche von einer der konvexen gekrümmten Flächen zu der anderen erstreckt, um einen Raum zum Halten von Schmieröl zu bilden, und der Abstand zwischen den Grenzen zwischen den flachen konvexen Flächen jeder Lasche geringer ist als die Kettenteilung, wird ein Absinken der Kette zur konvexen Führungsfläche der Kettenführung verringert und wird der Kettenlauf stabilisiert. Gleichzeitig wird die Festigkeit der Abschnitte der Laschen verbessert, an welchen sich Spannung leicht konzentriert und ein Ermüdungsbruch leicht auftritt, und wird Schmieröl zuverlässiger zwischen der Kettenführung und der Lasche gehalten, so dass eine höhere Haltbarkeit realisiert werden kann.
Die Erfindung lässt sich mit verschieden Arten von Übertragungsketten ausführen, einschließlich Ketten, an denen Flächen zum Eingriff in Führungen sowohl an der nach außen weisenden Seite der Kettenschleife als auch an der nach innen weisenden Seite der Kettenschleife ausgebildet sind, und einschließlich Ketten, bei denen die in Führungen eingreifenden Flächen nur an einer Seite, z. B. der nach außen weisenden Seite, ausgebildet sind. Wenn die Laschen Abschnitte zum Eingriff in Führungen aufweisen, die an beiden Seiten ausgebildet sind, können die Formen der Laschen symmetrisch bezüglich einer Ebene sein, die sich in der Richtung der Länge der Kette erstreckt und die rechtwinklig zu den Flächen der Laschen ist. In diesem Fall braucht die Orientierung der Laschen während der Montage der Kette nicht berücksichtigt zu werden, und kann das Gesamtgewicht der Kette verringert werden.
Die erfindungsgemäße Übertragungskette kann eine Rollenkette, eine rollenlose Hülsenkette, eine geräuscharme Kette oder dergleichen sein. Im Fall einer Rollenkette oder Hülsenkette kann der Eingriff mit einem Kettenrad leichtgängiger gestaltet sein und kann übermäßige Abnutzung der Kette vermieden werden. Im Fall einer geräuscharmen Kette kann beim Eingriff der Kette in ein Kettenrad erzeugter Lärm verringert werden.
Im Fall einer Rollenkette oder Hülsenkette, welche Laschen aufweist, die nicht in Rutschkontakt mit einer Führung geraten, brauchen nur die Laschen, die in Rutschkontakt mit einer Führung geraten, die zuvor beschriebene Führungskontaktflächenkonfiguration aufzuweisen. Gleichermaßen brauchen im Fall einer geräuscharmen Kette, bei der nur einige, aber nicht alle der Laschen mit einer Kettenführung in Kontakt geraten, nur die Laschen, die in Rutschkontakt mit der Kettenführung geraten, die zuvor beschriebene Führungskontaktflächenkonfiguration aufzuweisen.
Wie in 1 gezeigt, handelt es sich bei einer Übertragungskette 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung um eine Steuerkette für einen Automobilmotor. Die Kette steht im Eingriff mit einem Antriebskettenrad S1 an einer Motorkurbelwelle und mit einem Abtriebskettenrad S2 an einer die Ventile betätigenden Nockenwelle und überträgt die Rotation des Antriebskettenrads S1 auf das Abtriebskettenrad S2.
Eine Kettenführung G1 ist gelenkig am Motorgehäuse gelagert. Deren Rückenfläche wird durch eine Spannvorrichtung H an einer von der Gelenkachse entfernten Stelle gedrückt, um eine geeignete Spannung auf den Abschnitt der Übertragungskette aufzubringen, der von dem Antriebskettenrad S1 zum Abtriebskettenrad S2 läuft. Diese Kettenführung G1 weist eine konvexe Führungsfläche G1f auf, die in Rutschkontakt mit der nach außen weisenden Seite der Übertragungskette 100 gerät. Eine zweite Kettenführung G2 ist eine feste Führung, die am Motorgehäuse befestigt ist und rutschbar in einen Abschnitt der Kette eingreift, der von dem Abtriebskettenrad S2 zum Antriebskettenrad S1 läuft. Diese Kettenführung G2 weist eine flache Führungsfläche G2f auf, die in Rutschkontakt mit der nach außen weisenden Seite der Kette gerät.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Übertragungskette 100 Paare seitlich beabstandeter innerer Laschen 110 und Paare von Hülsen 120, die in Löcher 111 ( 3) in den inneren Laschen 110 eingepresst sind, so dass die seitlich beabstandeten Paare von inneren Laschen 110 miteinander verbunden sind durch vordere und hintere Hülsen. Paare äußerer Laschen 150 sind in seitlich beabstandeter Beziehung durch Verbindungsstifte 140 verbunden, die in Stiftlöcher 151 in den äußeren Laschen eingepresst sind, so dass die seitlich beabstandeten äußeren Laschen durch vordere und hintere Verbindungsstifte miteinander verbunden sind. Die Stiftlöcher 151 sind kleiner als die Hülsenlöcher 111, aber in 3 der Einfachheit halber in der gleichen Größe gezeigt.
Einer der Stifte, der ein erstes Paar äußerer Laschen verbindet, erstreckt sich drehbar durch eine der Hülsen in einem Paar innerer Laschen. Einer der Stifte, der ein zweites Paar äußerer Laschen verbindet, erstreckt sich drehbar durch die äußere Hülse in demselben Paar von inneren Laschen. Auf diese Weise wird jedes Paar innerer Laschen durch zwei Paare äußerer Laschen überlappt und ist drehbar mit diesen verbunden.
Wie in 4 gezeigt, umfassen die inneren und äußeren Laschen 110 und 150 Rutschkontaktabschnitte 112 bzw. 152, die in Rutschkontakt mit den Kettenführungen G1 und G2 an nach der außen weisenden Seite der Kettenschleife geraten.
Jeder der Rutschkontaktabschnitte 112 und 152 umfasst ein Paar von vorderen und hinteren flachen Flächen 112a bzw. 152a. Die flachen Flächen sind an vorderen und hinteren Teilen jeder inneren Lasche 110 und an vorderen und hinteren Teilen jeder äußeren Lasche 150 ausgebildet. Die vorderen und hinteren konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b sind durchgehend zu flachen Flächen 112a bzw. 152a und erstrecken sich zu dazwischenliegenden Schmieröl haltenden konkaven Flächen 112c und 152c.
Wie in 4 gezeigt, sind die flachen Flächen der Laschen in Flächenkontakt mit der flachen Fläche der Kettenführung über Bereiche, die eine Länge aufweisen, die mit der Länge jeder flachen Fläche der Lasche korrespondiert, wenn eine Lasche in Rutschkontakt mit einer Kettenführung G2 gerät, die eine flache Führungsfläche G2f aufweist.
Die konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b sind durchgehend zu den flachen Flächen 112a bzw. 152a und erstrecken sich zu den zentral angeordneten konkaven Flächen 112c und 152c. Wie in 5 gezeigt, gerät die Kettenführung G1 an den Kontaktstellen X in Rutschkontakt mit den konvex gekrümmten Flächen 112b und 152b, wenn die Lasche in Rutschkontakt mit einer konvexen Kettenführung G1 ist.
Die Krümmungsradien der konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b nehmen fortschreitend zu von den Grenzen, an denen diese mit den flachen Flächen 112a und 152a zusammentreffen, zu den zentral angeordneten Schmieröl haltenden konkaven Flächen 112c und 152c. Aufgrund des fortschreitenden Radiuszuwachses wird eine übermäßige Weitung des das Schmieröl haltenden Raums A zwischen den Kettenführungen G1 und G2 und den konkaven Flächen 112c und 152c verhindert. Die Kapillarwirkung, die einen Schmierölfluss in den das Schmieröl haltenden Raum A bewirkt, wird daher gewährleistet.
Wie in 3 gezeigt, ist der Abstand zwischen den Grenzen Y zwischen den konvex gekrümmten Flächen 112b und 152b und den flachen Flächen 112a und 152a kürzer als die Kettenteilung P. Wie weiterhin in 5 gezeigt, ist der Abstand B von der Mitte der Hülsenlöcher 111 oder der Stiftlöcher 151 zu den Kontaktstellen X, an denen die konvexe Führungsfläche G1f die konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b kontaktiert, größer als der minimale Abstand C von der Mitte der Hülsenlöcher 111 oder der Stiftlöcher 151 zu den flachen Flächen 112a und 152a.
Eine verbesserte Kettenfestigkeit kann daher erzielt werden, selbst wenn auf den konvexen Abschnitt der Lasche nahe der Kontaktstelle X Spannung wirkt.
Die das Schmieröl haltenden konkaven Flächen 112c bzw. 152c erstrecken sich über die vorderen und hinteren konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b, wie in den 3 bis 5 gezeigt. Schmieröl wird in einem Schmieröl haltenden Raum A zwischen den konkaven Flächen 112c und 152c und den Kettenführungen G1 und G2 gehalten.
Die Höhe des das Schmieröl haltenden Raums A, d. h. der maximale Abstand zwischen den das Schmieröl haltenden konkaven Kurven 112c und 152c und den Kettenführungen G1 und G2, beträgt vorzugsweise 1 mm oder weniger, so dass eine ausreichende Kapillarwirkung entstehen kann, um den Schmierölfluss in den das Schmieröl haltenden Raum A auslösen zu können.
Die inneren Laschen 110 und die äußeren Laschen 150 weisen vorzugsweise Abschnitte 112 und 152 an der nach innen weisenden Seite der Kettenschleife auf, wie in den 3 bis 5 gezeigt. Die Laschen sind symmetrisch bezüglich einer Ebene, die sich in der Längsrichtung der Kette erstreckt und die rechtwinklig zu den Flächen der Laschen ist. Da die Laschen 110 und 150 eine symmetrische Form aufweisen, kann die Montage der Kette ohne Berücksichtigung der Orientierung der Laschen durchgeführt werden.
Das Kapillarphänomen, das den Fluss des Schmieröls in den das Schmieröl haltenden Raum A zwischen diesen Rutschkontaktflächen 112 und 152 und einer flachen Führungsfläche G2f einer Kettenführung G2 oder einer konvexen Führungsfläche G1f einer Kettenführung G1 auslöst, sorgt für einen stabilen Ölfilm. Die Reibung zwischen dem Rutschkontaktabschnitt einer Lasche und der flachen Führungsfläche G2f, oder zwischen dem Rutschkontaktabschnitt einer Lasche und der konvexen Führungsfläche G1f der Kettenführung G1 kann daher verringert werden.
Da die flachen Flächen 112a und 152a in Rutschkontakt mit der flachen Fläche G2f der Kettenführung G2 geraten, wird Schmieröl, das in dem Raum A gehalten wird, zuverlässig eingeschlossen, wird ein Ölaustritt unterdrückt, kann ein leichtgängiger Rutschkontakt mit der Kettenführung G2 erzielt werden und kann die Leistungsfähigkeit des Motors verbessert werden.
Da die flachen Flächen 112a und 152a in Rutschkontakt mit einer flachen Führungsfläche G2f geraten und die konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b in Rutschkontakt mit der konvexen Führungsfläche G1f geraten, wird die Spannung von den Kettenführungen G1 und G2 nicht an bestimmten Stellen an den inneren und äußeren Laschen 110 und 150 konzentriert und kann die Haltbarkeit der Laschen beträchtlich verbessert werden.
Bei jeder Lasche ist der Längsabstand zwischen den Grenzen, an denen die flachen Flächen 112a oder 152a mit den konvexen gekrümmten Flächen 112b oder 152b zusammentreffen, kürzer als die Kettenteilung P. Wie in 4 gezeigt, werden daher die konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b ohne Ausschneiden eines Laschenabschnitts D ausgebildet, an dem sich leicht eine Konzentration der Zugkraft der Kette ergibt und sich ein Ermüdungsbruch am leichtesten ereignet. D. h., eine Linie, die mit dem Abschnitt D fluchtet, erstreckt sich durch die Mitte eines Lochs einer Kettenlasche und zum Inneren der Kettenschleife in einer zur Längsrichtung der Kette rechtwinkligen Richtung. Eine Verringerung der Laschenfestigkeit kann vermieden werden, und selbst wenn Spannung aufgrund des Rutschkontakts mit einer flachen Führungsfläche G2f der Kettenführung G2 auf den Laschenabschnitt D wirkt, kann eine ausreichenden Kettenfestigkeit erreicht werden.
Da der Abstand zwischen den Kontaktstellen X an einer konvexen Führungsfläche G1f kürzer ist als der korrespondierende Abstand bei einer herkömmlichen Übertragungskette 500, bei der die der Führung gegenüberliegenden konkaven Flächen 511 und 551 eine Breite aufweisen, die der Kettenteilung P entspricht oder größer als die Kettenteilung P ist, kann wie in 6 gezeigt ein Absinken der Kette bezüglich der konvexen Führungsfläche G1f verringert werden, kann Kettenschlupf aufgrund von Absinken vermieden werden und kann der Kettenlauf stabilisiert werden. In 6 bezeichnet G1f' eine konvexe Führungsfläche einer Kettenführung in Rutschkontakt mit einer herkömmlichen Übertragungskette 500.
Die Krümmungsradien der konvexen gekrümmten Flächen 112b und 152b steigen in Richtung von den flachen Flächen 112a und 152a zu den konkaven Flächen 112c und 152c fortschreitend an. Eine übermäßige Weitung der das Schmieröl haltenden Räume A wird daher vermieden, und die Kapillarwirkung, die den Fluss des Schmieröls in die das Schmieröl haltenden Räume A auslöst, wird verbessert. Daher lässt sich der Rutschkontakt der Lasche mit den Kettenführungen G1 und G2 leichtgängiger gestalten und kann die Verbrennungseffizienz des Motors verbessert werden.
Die Rutschkontaktabschnitte 112 und 152 sind jeweils an der Seite der Kette vorgesehen, die von der Schleife der Kette nach außen abragt. Wie in den 3, 4 und 5 gezeigt, weisen jedoch die Laschenabschnitte an der nach innen weisenden Seite der Kette eine im Wesentlichen gleiche Konfiguration auf. Die Laschen können daher bezüglich einer Längsebene, die rechtwinklig zu den Seiten der Laschen ist, symmetrisch sein, und können an die Kette montiert werden, ohne deren Orientierung zu berücksichtigen. Die symmetrische Konfiguration verringert weiterhin das Gewicht der Laschen und verringert das Gesamtgewicht der Kette.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den 7 bis 9 gezeigt ist, wird eine geräuscharme Kette 200 als Steuerantriebskette in einem Automobilmotor verwendet und steht in Eingriff mit einem Antriebskettenrad an einer Motorkurbelwelle und einem Abtriebskettenrad an einer die Ventile betätigenden Nockenwelle.
Bei der geräuscharmen Kette, die in 7 gezeigt ist, sind Eingriffszähne, die in Kettenradzähne eingreifen, an der Seite der Kette ausgebildet, die zum Inneren der Kettenschleife weist. Die Kette weist eine Vielzahl von inneren Laschen 210 in Verbindungsreihen, eine Vielzahl von inneren Laschen 220 in Führungsreihen und Führungslaschen 240 auf. Die Laschen sind in überlappender Beziehung durch Verbindungsstifte 230 verbunden, die in Löcher in den Laschen 240 eingepresst sind. Die inneren Flächen der Führungslaschen stoßen an Seitenflächen der Kettenradzähne an. Die Führungslaschen sind an beiden Enden der Führungsreihe angeordnet, bei den anderen Laschen jeder Führungsreihe handelt es sich um innere Laschen 220.
Die inneren Laschen 220 in Führungsreihen und die Führungslaschen 240 sind so ausgebildet, dass deren Rückenseiten höher sind als die Rückenseiten der inneren Laschen 210 in Verbindungsreihen. Daher geraten lediglich die inneren Laschen 220 in Führungsreihen und die Führungslaschen 240 in Rutschkontakt mit den Kettenführungen G1 und G2, so dass der Reibungswiderstand während des Kettenlaufs verringert ist.
Wie in den 8 und 9 gezeigt, umfassen eine innere Lasche 220 in einer Führungsreihe und eine Führungslasche 240 Rutschkontaktabschnitte 221 bzw. 241, die in Rutschkontakt mit Kettenführungen G1 und G2 an der nach außen weisenden Seite der Kettenschleife geraten.
Jeder der Rutschkontaktabschnitte 221 und 241 umfasst ein Paar von vorderen und hinteren flachen Flächen 221a bzw. 241a. Die flachen Flächen sind an vorderen und hinteren Abschnitten jeder inneren Lasche 220 in einer Führungsreihe und an vorderen und hinteren Abschnitten jeder Führungslasche 240 ausgebildet. Die vorderen und hinteren konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b sind jeweils durchgehend zu den flachen Flächen 221a und 241a und erstrecken sich zu dazwischenliegenden konkaven Flächen 221c und 241c, die Schmieröl halten.
Wenn eine Lasche in Rutschkontakt mit einer Kettenführung G2 gerät, die eine flache Führungsfläche G2f aufweist, stehen die flachen Flächen der Lasche in Flächenkontakt mit der flachen Fläche der Kettenführung über Abschnitte, die eine Länge aufweisen, die der Länge jeder flachen Fläche der Lasche entspricht.
Die konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b sind durchgehend zu den flachen Flächen 221a bzw. 241a und erstrecken sich zu den zentral angeordneten konkaven Flächen 221c und 241c. Wenn die Lasche in Rutschkontakt mit einer konvexen Kettenführung G1 steht, gerät die konvexe Fläche G1f der Kettenführung G1 mit den konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b an Kontaktstellen X in Rutschkontakt.
Die Krümmungsradien der konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b nehmen von den Grenzen, an denen diese mit den flachen Flächen 221a und 241a zusammentreffen, zu den zentral angeordneten Schmieröl haltenden konkaven Flächen 221c und 241c fortschreitend zu. Aufgrund des fortschreitenden Anstiegs des Krümmungsradius wird eine übermäßige Weitung der das Schmieröl haltenden Räume zwischen den Kettenführungen G1 und G2 und den konkaven Flächen 221c und 241c vermieden. Die Kapillarwirkung, die den Fluss des Schmieröls in den das Schmieröl haltenden Raum auslöst, wird daher verbessert.
Der Abstand zwischen den Grenzen Y zwischen den konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b und den flachen Flächen 221a und 241a ist kürzer als die Kettenteilung P. Weiterhin ist der Abstand von den Mitten der Stiftlöcher 222 und 242 zu den Kontaktstellen X, an denen die konvexen Führungsflächen G1f die konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b kontaktieren, größer als der minimale Abstand von der Mitte der Stiftlöcher 221 zu den flachen Flächen 221a und 241a. Eine verbesserte Kettenfestigkeit kann daher erreicht werden, selbst wenn auf den konvexen Abschnitt der Lasche nahe der Kontaktstelle X eine Spannung wirkt.
Die das Schmieröl haltenden konkaven Flächen 221c bzw. 241c erstrecken sich über die vorderen und hinteren konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b, wie in den 8 und 9 gezeigt. Das Schmieröl wird in einem das Schmieröl haltenden Raum zwischen den konkaven Flächen 221c und 241c und den Kettenführungen G1 und G2 gehalten.
Die Höhe des das Schmieröl haltenden Raums, d. h. der maximale Abstand zwischen den das Schmieröl haltenden konkaven Kurven 221c und 241c und den Kettenführungen G1 und G2 beträgt vorzugsweise 1 mm oder weniger, so dass eine ausreichende Kapillarwirkung erzielt werden kann, durch die der Fluss des Schmieröls in den das Schmieröl haltenden Raum ausgelöst wird.
Bei der Übertragungskette 200 umfassen die Rutschkontaktabschnitte 221 und 241 der inneren Laschen 220 in der Führungsreihe bzw. der Führungslaschen 240 ein Paar vorderer und hinterer flacher Flächen 221a und 241a und ein Paar vorderer und hinterer konvexer gekrümmter Flächen 221b und 241b, die durchgehend sind zu flachen Flächen 221a und 241a und sich zu Öl haltenden konkaven Flächen 221c und 241c erstrecken, welche sich über die vorderen und hinteren konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b erstrecken.
Das Kapillarphänomen, das den Fluss des Schmieröls in den das Schmieröl haltenden Raum zwischen den Rutschkontaktabschnitten 221 und 241 und einer flachen Führungsfläche G2f einer Kettenführung G2 oder einer konvexen Führungsfläche G1f einer Kettenführung G1 auslöst, gewährleistet einen stabilen Ölfilm. Die Reibung zwischen dem Rutschkontaktabschnitt einer Lasche und der flachen Führungsfläche G2f oder zwischen dem Rutschkontaktabschnitt einer Lasche und der konvexen Führungsfläche G1f der Kettenführung G1 kann daher verringert werden.
Da die flachen Flächen 221a und 241a in Rutschkontakt mit der flachen Führungsfläche G2f der Kettenführung G2 geraten, wird Schmieröl, das in einem Raum A gehalten wird, zuverlässig eingeschlossen, wird ein Austritt der Schmieröls unterdrückt, kann ein leichtgängiger Rutschkontakt mit der Kettenführung G2 erreicht werden und kann die Motoreffizienz verbessert werden.
Da die flachen Flächen 221a und 241a in Rutschkontakt mit der flachen Fläche G2f geraten und die konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b in Rutschkontakt mit der konvexen Führungsfläche G1f geraten, wird eine Spannung von den Kettenführungen G1 und G2 nicht an bestimmten Stellen an den inneren Laschen 220 in der Führungsreihe und den Führungslaschen 240 konzentriert und kann die Haltbarkeit der Laschen beträchtlich verbessert werden.
Bei jeder Lasche ist der Längsabstand zwischen den Grenzen, an denen die flachen Flächen 221a oder 241a mit den konvexen gekrümmten Flächen 221b oder 241b zusammentreffen, kürzer als die Kettenteilung P. Wie in den 8 und 9 gezeigt, sind die konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b daher ohne Ausschneiden eines Laschenabschnitts D ausgebildet, an dem eine Konzentration der Zugspannung der Kette am leichtesten auftritt und an dem sich ein Ermüdungsbruch am leichtesten ereignet. D. h. eine Linie, die mit dem Abschnitt D fluchtet, erstreckt sich durch die Mitte des Lochs in einer Kettenlasche und zum Inneren der Kettenschleife in einer Richtung, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Kette ist. Eine Verringerung der Laschenfestigkeit kann verhindert werden, und selbst wenn auf den Laschenabschnitt D eine Spannung aufgrund des Rutschkontakts mit einer flachen Führungsfläche G2f der Kettenführung G2 wirkt, kann einer ausreichende Kettenfestigkeit erreicht werden.
Da der Abstand zwischen den Kontaktstellen X an einer konvexen Führungsfläche G1f kürzer ist als der korrespondierende Abstand bei einer herkömmlichen Übertragungskette 500, bei die zur Führung weisenden konkaven Flächen 511 und 551 eine Breite aufweisen, die der Kettenteilung P entspricht oder größer als die Kettenteilung P ist, kann ein Absinken der Kette bezüglich der konvexen Führungsfläche G1f verringert werden, wird ein Kettenschlupf durch Absinken vermieden und kann der Kettenlauf stabilisiert werden.
Die Krümmungsradien der konvexen gekrümmten Flächen 221b und 241b steigen in Richtung von den flachen Flächen 221a und 241a zu den konkaven Flächen 221c und 241c fortschreitend an. Daher wird eine übermäßige Weitung der das Schmieröl haltenden Räume vermieden, und wird die Kapillarwirkung verbessert, die den Fluss des Schmieröls in den das Schmieröl haltenden Raum auslöst. Daher kann der Rutschkontakt der Lasche mit den Kettenführungen G1 und G2 leichtgängiger gestaltet werden und kann die Verbrennungseffizienz des Motors verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-184864 [0002, 0002]
- US 2006/0079363 [0003]

Claims

Übertragungskette (100, 200) zur Verwendung in einem Motor, umfassend einen ersten und einen zweiten Satz von Laschen (110, 150, 210, 240), die in überlappender Beziehung miteinander verbunden sind und eine längliche endlose Schleife bilden, wobei jede Lasche (110, 150, 210, 240) ein Paar von Löchern (151, 222, 242) zur Aufnahme eine Verbindungsstifts (140, 230) aufweist, wobei die Kette (100, 200) eine Kettenteilung (P) aufweist, die dem Abstand von der Mitte eines der Löcher (151, 222, 242) in jeder Lasche (110, 150, 210, 240) zur Mitte des anderen Lochs (151, 222, 242) in derselben Lasche (110, 150, 210, 240) entspricht, wobei jede Lasche (110, 150, 210, 240) beider Sätze einen Führungseingriffsabschnitt (112, 152, 221, 241) für den Rutschkontakt mit einer Kettenführung (G1, G2) aufweist, und: wobei der Führungseingriffsabschnitt (112, 152, 221, 241) jeder Lasche (110, 150, 210, 240) von zumindest einem des ersten oder zweiten Satzes ein Paar vorderer und hinterer flacher Flächen (112a, 152a, 221a, 241a) zum Rutschkontakt mit einer flachen Führungsfläche (G2f) einer Kettenführung (G2) aufweist, welche in der Längsrichtung der Kette (100, 200) voneinander beabstandet sind, wobei der Führungseingriffsabschnitt (112, 152, 221, 241) jeder Lasche (110, 150, 210, 240) von zumindest einem des ersten oder zweiten Satzes weiterhin ein Paar vorderer und hinterer konvexer gekrümmter Flächen (112b, 152b, 221b, 241b) zum Rutschkontakt mit einer konvexen Führungsfläche (G1f) einer Kettenführung (G1) aufweist, wobei jede konvexe gekrümmte Fläche (112b, 152b, 221b, 241b) jeder Lasche (110, 150, 210, 240) durchgehend ist zu einer der flachen Flächen (112a, 152a, 221a, 241a) derselben Lasche (110, 150, 210, 240) und mit der einen der flachen Flächen (112a, 152a, 221a, 241a) an einer Grenze zusammentrifft, wobei die konvexen gekrümmten Flächen (112b, 152b, 221b, 241b) jeder Lasche (110, 150, 210, 240) in der Längsrichtung der Kette (100, 200) zwischen den flachen Flächen (112a, 152a, 221a, 241a) derselben Lasche (110, 150, 210, 240) angeordnet sind, wobei jede Lasche (110, 150, 210, 240) von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes eine konkave Fläche (112c, 152c, 221c, 241c) aufweist, die sich von einer der konvexen gekrümmten Flächen (112b, 152b, 221b, 241b) derselben Lasche (110, 150, 210, 240) zur anderen konvexen gekrümmten Fläche (112b, 152b, 221b, 241b) derselben Lasche (110, 150, 210, 240) erstreckt, um einen Schmieröl haltenden Raum (A) zwischen der Lasche (110, 150, 210, 240) und einer flachen Führungsfläche (G2f) zu bilden und um weiterhin einen Schmieröl haltenden Raum (A) zwischen der Lasche (110, 150, 210, 240) und einer konvexen Führungsfläche (G1f) zu bilden, und wobei der Abstand zwischen den Grenzen zwischen den flachen und konvexen Flächen (112a, 152a, 221a, 241a, 112b, 152b, 221b, 241b) jeder Lasche (110, 150, 210, 240) von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes kürzer ist als die Kettenteilung (F).
Übertragungskette (100) nach Anspruch 1, wobei jede Lasche (110, 150) von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes im Wesentlichen gleiche Randkonfigurationen aufweist, die zur Innenseite der Schleife weisen und die zur Außenseite der Schleife weisen.
Übertragungskette (100, 200) nach Anspruch 1, wobei der Krümmungsradius jeder konvexen gekrümmten Fläche (112b, 152b, 221b, 241b) in Richtung von der Grenze, an der diese mit einer flachen Fläche (112a, 152a, 221a, 241a) zusammentrifft, zur konkaven Fläche (112c, 152c, 221c, 241c) derselben Lasche (110, 150, 210, 240) fortschreitend zunimmt.
Übertragungskette (100) nach Anspruch 3, wobei jede Lasche (110, 150) von zumindest einem des ersten und zweiten Satzes im Wesentlichen gleiche Randkonfigurationen aufweist, die zur Innenseite der Schleife weisen und die zur Außenseite der Schleife weisen.