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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft eine Kettenübertragungsvorrichtung, bei der eine Kette um Kettenräder gewunden ist, um Kraft zu übertragen. Eine typische Anwendung einer Kettenübertragungsvorrichtung ist die Übertragung von Kraft zu Hilfsaggregaten wie beispielsweise eine Ölpumpe in einem Verbrennungsmotor oder die Übertragung von Kraft von einer Motorkurbelwelle zu den Nockenwellen, die die Einlass- und Auslassventile des Motors betätigen.
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung 2008-090505 , die am 31. März 2008 eingereicht worden ist. Die Offenbarung dieser
japanischen Patentanmeldung 2008-090505 wird hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei Kettenübertragungsvorrichtungen ist es üblich, eine Rollenkette, eine rollenlose Hülsenkette oder eine geräuscharme Kette zu verwenden. Des Weiteren sind bei Kettenübertragungsvorrichtungen Hybridketten verwendet worden, bei denen die Merkmale einer geräuscharmen Kette und die Merkmale einer Rollenkette oder Hülsenkette kombiniert sind. Bei derartigen Kettenübertragungsvorrichtungen sind beispielsweise die Kettenräder mit einem Satz von Zähnen zum Kämmen mit Rollen oder Hülsen der Kette und mit einem oder mehreren Sätzen von Zähnen zum Kämmen mit gezahnten Kettenlaschen der Kette ausgebildet.
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Eine typische Kettenübertragungsvorrichtung, die eine solche Hybridkette aufweist, ist in den 15 und 16 gezeigt. In 15 umfasst eine Kette 510 Kettenlaschen 511, die als geräuscharme Kette funktionieren. Die Kettenlaschen 511, die jeweils ein Paar von Zähnen aufweisen, sind entlang beiden Seiten der Kette 510 alternierend und überlappend angeordnet. Kettenlaschen 512, die keine Zähne aufweisen, sind entlang der Innenseite der Kette 510 alternierend und überlappend angeordnet und wirken mit Rollen 520 derart zusammen, dass sie wie eine Rollenkette funktionieren. Die Kettenlaschen 511 und 512 sind mittels Verbindungsstiften 530 verbunden. Ein Kettenrad 550, das in 16 gezeigt ist, weist Zähne 552, die mit den Zähnen der Laschen 511 zusammenwirken, und Zähne 551 auf, die mit den Rollen 520 zusammenwirken.
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Beim Betrieb der Kettenübertragungsvorrichtung kämmen die Zähne der Kettenlaschen
511, die wie eine geräuscharme Kette oder Zahnkette funktionieren, mit den Kettenradzähnen
552. Wenn ein Zahn einer Kettenlasche
511 auf einem Kettenradzahn
552 sitzt, greift eine Rolle
520 mit einem Kettenradzahn
551 ein. Weitere Details der gerade beschriebenen Kettenübertragungsvorrichtung können der japanischen Patentveröffentlichung
JP S56-28 338 A entnommen werden.
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Eine Kettenübertragungsvorrichtung, bei der eine herkömmliche geräuscharme Kette oder Zahnkette verwendet wird, zeigt eine signifikante Längung der Kette aufgrund des Verschleißes ihrer Verbindungsstifte und die Längung der Kette ist von einer Verminderung ihrer Festigkeit begleitet. Bei einer Kettenübertragungsvorrichtung, bei der eine herkömmliche Rollenkette verwendet wird, ist es schwierig, eine hohe Festigkeit zu erreichen, insbesondere aufgrund der Schwierigkeiten beim Stabilisieren der Rollen. Des Weiteren erzeugen herkömmliche Rollenketten große Geräuschbeiträge, wenn sie mit einem Kettenrad in Eingriff gelangen.
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Bei der oben beschriebenen Hybridkette, bei der die äußeren Kettenlaschen wie eine geräuscharme Kette oder Zahnkette funktionieren und Kraft übertragen, ist das Problem der Längung aufgrund des Verschleißes der Verbindungsstifte nicht überwunden worden. Daher tritt wie in dem Fall einer herkömmlichen geräuscharmen Kette oder Zahnkette eine Längung der Kette auf, welche von einer Verminderung der Festigkeit begleitet ist. Ein weiteres Problem bei einer Übertragungsvorrichtung, die die herkömmliche Hybridkette aufweist, besteht darin, dass sie Geräusche aufgrund einer Schwingung bei einer Frequenz erzeugt, die mit der Anzahl von Kettenradzähnen in Zusammenhang steht.
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Auch aus der
EP 0 829 659 A1 ist eine Kettenübertragungsvorrichtung mit einer Hybrid-Kette und einem Kettenrad bekannt, das aus einem mittigen Kettenrad und zwei seitlichen Kettenrädern zusammengesetzt ist.
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Aus der
EP 0 178 818 A2 ist eine Kettenübertragungsvorrichtung mit einer Kette und einem Kettenrad bekannt, wobei die Kette eine Mischung aus Kettenlaschen mit unterschiedlichen Flanken der Zähne aufweist.
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Aus der hinsichtlich des Prioritätstags zur vorliegenden Patentanmeldung nachveröffentlichten
DE 10 2008 046 073 A1 ist eine Kettenübertragungsvorrichtung mit einer Hybrid-Kette bekannt, bei der eine Kette mit inneren und äußeren Gliedern mit einem Kettenrad kämmt, das aus einem mittigen Kettenrad, das mit Rollen der Kette eingreift, und zwei seitlichen Kettenrädern zusammengesetzt ist.
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Aus der
US 2 199 292 A ist weiterhin eine Hybrid-Kette bekannt, die mit einem passenden Kettenrad kämmt, das aus mehreren unterschiedlichen Kettenrädern zusammengesetzt ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Probleme durch Bereitstellung einer Kettenübertragungsvorrichtung zu lösen, bei der das Eingriffsgeräusch vermindert ist und bei der eine Abnahme der Kettenfestigkeit aufgrund der Längung vermieden ist, die aus einem übermäßigen Verschleiß der Verbindungsstifte resultiert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Kettenübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Weiterbildungen der Kettenübertragungsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Patentanspruch 1 beschreibt eine Kettenübertragungsvorrichtung mit einer Kette und einem mit der Kette kämmenden Kettenrad,
wobei die Kette alternierend und überlappend angeordnete äußere Glieder und innere Glieder aufweist,
wobei jedes äußere Glied ein Paar von äußeren Kettenlaschen in seitlich beabstandeter Beziehung aufweist, wobei die äußeren Kettenlaschen eines jeden Paars mittels eines Paars von Verbindungsstiften verbunden sind, die jeweils in vorderen und hinteren Stiftdurchgängen in dem Paar von äußeren Kettenlaschen befestigt sind,
wobei jedes innere Glied ein Paar von inneren Kettenlaschen in seitlich beabstandeter Beziehung aufweist, wobei die inneren Kettenlaschen eines jeden Paars mittels eines Paars von Hülsen miteinander verbunden sind, die jeweils in vorderen und hinteren Hülsendurchgängen in dem Paar von inneren Kettenlaschen befestigt sind,
wobei jeder Verbindungsstift eines jeden äußeren Glieds sich durch eine Hülse eines überlappenden inneren Glieds erstreckt und in der Hülse drehbar ist,
wobei jede äußere Kettenlasche und jede innere Kettenlasche mit vorderen und hinteren Kettenlaschenzähnen ausgebildet ist,
wobei das Kettenrad mittige Kettenradzähne aufweist, die mit den Hülsen oder mit auf den Hülsen drehbaren Rollen eingreifen,
wobei das Kettenrad auch seitliche Kettenradzähne aufweist, die mit den Kettenlaschenzähnen eingreifen,
wobei die Zähne der äußeren Kettenlaschen eine sich von der Form der Zähne der inneren Kettenlaschen unterscheidende Form aufweisen,
wobei die inneren Flanken der inneren Kettenlaschen eine Form aufweisen, die sich geringfügig von der Form der inneren Flanken der äußeren Kettenlaschen unterscheidet, so dass das Timing, wann die Kettenlasche zuerst mit dem Kettenrad in Kontakt gelangt, in jedem Zyklus verändert ist, und
wobei die Formen der Kettenlaschenzähne, der mittigen Kettenradzähne und der seitlichen Kettenradzähne derart ausgebildet sind, dass – wenn sich die Kette um das Kettenrad windet – die inneren Flanken der vorderen Kettenlaschenzähne zunächst mit seitlichen Kettenradzähnen in Kontakt gelangen, danach, wenn sich die Kette weiter um das Kettenrad biegt, eine vordere Hülse oder Rolle des Glieds, dessen vordere innere Flanken mit den seitlichen Kettenradzähnen in Kontakt gelangen, mit einem mittigen Kettenradzahn in Kontakt gelangt und danach – wenn sich die Kette weiter um das Kettenrad biegt und wenn eine hintere Hülse oder Rolle des Glieds auf einem Zahnlückengrund des mittigen Kettenradzahns sitzt – eine äußere Flanke der vorderen Kettenlaschenzähne und eine äußere Flanke der hinteren Kettenlaschenzähne mit den seitlichen Kettenradzähnen in Kontakt sind.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die äußeren Flanken der Zähne der Kettenlaschen dieselbe Form auf, aber die inneren Flanken der Zähne der äußeren Kettenlaschen weisen eine Form auf, die sich von der Form der inneren Flanken der Zähne der inneren Kettenlaschen unterscheidet.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die innere Flanke des vorderen Kettenlaschenzahns einer jeden Kettenlasche eine Form auf, die sich von der Form der inneren Flanke des hinteren Kettenlaschenzahns derselben Kettenlasche unterscheidet.
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Vorzugsweise sind die seitlichen Kettenradzähne auf beiden Seiten der mittigen Kettenradzähne ausgebildet. Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Kettenlaschenzähne, die in Abhängigkeit davon, ob sie Zähne der äußeren oder inneren Kettenlaschen sind, unterschiedliche Formen aufweisen, auf sowohl den Ober- als auch auf den Unterseiten der äußeren und inneren Kettenlaschen ausgebildet.
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Die Hybridkette zeigt eine verminderte Geräuschentwicklung wie in dem Fall einer herkömmlichen Rollenkette und verhindert des Weiteren eine Verminderung der Festigkeit der Kette aufgrund einer Längung, die aus dem Verschleiß der Verbindungsstifte resultiert. Da die Zähne der äußeren Kettenlaschen eine Form aufweisen, die sich von der Form der Zähne der inneren Kettenlaschen unterscheidet, ist des Weiteren das Timing des Eingriffs der Kettenlaschenzähne mit den seitlichen Kettenradzähnen verschoben und sind Schwingungen und Geräusche bei Frequenzen, die mit der Anzahl an Kettenradzähnen korrelieren, signifikant reduziert.
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Wenn die äußeren Flanken der Zähne der inneren und äußeren Kettenlaschen dieselbe Form aufweisen, aber die inneren Flanken der Zähne der äußeren Kettenlaschen eine Form aufweisen, die sich von der Form der inneren Flanken der Zähne der inneren Kettenlaschen unterscheidet, ist das Positionieren der Kette auf dem Kettenrad durch das Setzen der äußeren Flanken auf das Kettenrad bestimmt und wird für alle Kettenlaschen gleich sein. Daher ist die Kraftübertragung stabilisiert, während gleichzeitig, da die Formen der inneren Flanken unterschiedlich sind, das Timing des Eingriffs der Kettenlaschenzähne mit den seitlichen Kettenradzähnen verschoben ist und Schwingungen und Geräusche bei Frequenzen, die mit der Anzahl an Kettenradzähnen korrelieren, vermindert sind.
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Wenn die innere Flanke des vorderen Kettenlaschenzahns jeder Kettenlasche eine Form aufweist, die sich von der Form der inneren Flanke des hinteren Kettenlaschenzahns derselben Kettenlasche unterscheidet, ist das Timing des Lösens der Kettenlaschenzähne von den seitlichen Kettenradzähnen verschoben und kann eine weitere Verminderung von Schwingungen und Geräuschen bei Frequenzen, die mit der Anzahl an Kettenradzähnen korrelieren, realisiert werden.
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Wenn seitliche Kettenradzähne auf beiden Seiten der mittigen Kettenradzähne ausgebildet sind, wird die Kraft einheitlicher auf beide Seiten der Kette übertragen und kann eine noch weitere Verminderung von Schwingungen und Geräuschen erreicht werden.
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Wenn die Kettenlaschenzähne sowohl auf den Ober- als auch auf den Unterseiten der äußeren und inneren Kettenlaschen ausgebildet sind, ist der Zusammenbau der Kette vereinfacht, da es nicht erforderlich ist, die Richtung der Ausbildung der Zähne der Kettenlaschen zu berücksichtigen. Darüber hinaus kann die Kette mit Kettenrädern sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der durch die Kette gebildeten Schleife verwendet werden.
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FIGURENKURZBESCHREIBUNG
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1 ist eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kettenübertragungsvorrichtung,
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2 ist eine Seitenansicht des Teils der Kettenübertragungsvorrichtung aus 1,
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils der Kette der Kettenübertragungsvorrichtung aus den 1 und 2,
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4 ist eine Seitenansicht einer inneren Kettenlasche der in 3 gezeigten Kette,
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5 ist eine Seitenansicht einer äußeren Kettenlasche der in 3 gezeigten Kette,
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6 ist eine perspektivische Darstellung des Kettenrads der Kettenübertragungsvorrichtung,
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7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Kettenrads aus 6,
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8–13 sind schematische Darstellungen, die den Betrieb der Kettenübertragungsvorrichtung erläutern,
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14 ist eine Seitenansicht einer Kettenlasche einer Kettenübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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15 ist eine Draufsicht einer Kette einer herkömmlichen Kettenübertragungsvorrichtung und
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16 ist eine geschnittene Darstellung eines Kettenrads einer herkömmlichen Kettenübertragungsvorrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bei der erfindungsgemäßen Kettenübertragungsvorrichtung ist der Kettenaufbau dem Kettenaufbau einer Rollenkette oder rollenlosen Hülsenkette ähnlich, bei der äußere Glieder und innere Glieder in alternierender Abfolge mittels Stiften, die gegenüberliegende Laschen der äußeren Glieder verbinden, und mittels Hülsen, die gegenüberliegende Laschen der inneren Glieder verbinden, verbunden sind und bei der ein Stift jedes äußeren Glieds sich durch eine Hülse eines angrenzenden inneren Glieds erstreckt. Die Kettenlaschen sind ähnlich wie die Kettenlaschen einer herkömmlichen geräuscharmen Kette oder Zahnkette mit vorderen und hinteren Zähnen ausgebildet. Die Rollen oder Hülsen kämmen mit mittigen Zähnen eines Kettenrads und die an Kettenlaschen ausgebildeten Zähne kämmen mit seitlichen Kettenradzähnen, vorzugsweise auf beiden Seiten der mittigen Zähne. Die erfindungsgemäße Kette ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlaschenzähne der äußeren Kettenlaschen eine Form aufweisen, die sich von der Form der Kettenlaschenzähne der inneren Kettenlaschen unterscheidet.
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Die erfindungsgemäße Kettenübertragungsvorrichtung kann zum Antreiben einer Ventile betätigende Nockenwelle in einem Motor oder eines Schafts oder einer Welle eines Hilfsaggregats eines Motors wie beispielsweise einer Ölpumpe oder dergleichen verwendet werden und kann auch zum Übertragen motorischer Kraft und zur Kraftübertragung in anderen Mechanismen wie beispielsweise Fördersystemen verwendet werden. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist bei der erfindungsgemäßen Kettenübertragungsvorrichtung 100 eine Kette 110 um ein Kettenrad 150 gewunden oder geführt, um Antriebskräfte von der Kette 110 zu dem Kettenrad 150 oder von dem Kettenrad 150 zu der Kette 110 zu übertragen.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Kette 110 ein äußeres Glied 160, in dem die Enden eines Paars von Verbindungsstiften 130 in Stiftdurchgängen 117 in einem Paar von äußeren Kettenlaschen 112 befestigt sind, und ein inneres Glied 170, in dem Hülsen 140 jeweils in jeweiligen vorderen und hinteren Hülsendurchgängen 116 eines Paars von inneren Kettenlaschen 111 befestigt sind. Die inneren und äußeren Glieder 170, 160 sind mittels eines losen Einpassens der Verbindungsstifte 130 in die Hülsen 140 alternierend miteinander verbunden. In dem Fall einer Rollenkette sind Rollen 120 auf den Hülsen 140 angeordnet und auf den Hülsen 140 drehbar.
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Wie in 4 gezeigt, weist die innere Kettenlasche 111 vordere und hintere Hülsendurchgänge 116 und vordere und hintere Kettenlaschenzähne 113Af bzw. 113Ar unter den vorderen und hinteren Hülsendurchgängen 116 auf. Der vordere Kettenlaschenzahn 113Af weist eine innere Flanke 114Af und eine äußere Flanke 115Af auf und der hintere Kettenlaschenzahn weist eine innere Flanke 114Ar und eine äußere Flanke 115Ar auf.
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Wie in 5 gezeigt, weist die äußere Kettenlasche 112 vordere und hintere Stiftdurchgänge 117 und vordere und hintere Kettenlaschenzähne 113Bf bzw. 113Br unter den vorderen und hinteren Stiftdurchgängen 117 auf. Der vordere Kettenlaschenzahn 113Bf weist eine innere Flanke 114Bf und eine äußere Flanke 115Bf auf und der hintere Kettenlaschenzahn 113Br weist eine innere Flanke 114Br und eine äußere Flanke 115Br auf.
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Die inneren Flanken 114Af und 114Ar weisen eine Form auf, die sich geringfügig von der Form der inneren Flanken 114Bf und 114Br unterscheidet. Andererseits weisen die äußeren Flanken 115Af, 115Ar, 115Bf und 115Br alle dieselbe Form auf.
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Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist das Kettenrad 150 aus einem mittigen Kettenrad 153 mit Kettenradzähnen 151 und seitlichen Kettenrädern 154 zusammengesetzt, die jeweils seitliche Kettenradzähne 152 aufweisen. Die Zähne 151 des mittigen Kettenrads 153 kämmen mit Rollen 120 der Kette 110 und die Zähne 152 der seitlichen Kettenräder 154 kämmen mit Kettenlaschenzähnen 113Af, 113Ar, 113Bf und 113Br der Kette 110. Die seitlichen Kettenräder 154 sind auf beiden Seiten des mittigen Kettenrads 153 ausgebildet und sind integral an dem mittigen Kettenrad 153 angeordnet, so dass alle drei Kettenräder 153 und 154 sich zusammen drehen. Obgleich das Kettenrad 150 – wie in 7 gezeigt – aus drei Komponenten besteht, ist es möglich, das Kettenrad 150 als ein einteiliges Element auszubilden, auf dem die mittigen Kettenradzähne 151 und die seitlichen Kettenradzähne 152 ausgebildet sind.
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Die Formen der Kettenlaschenzähne 113Af, 113Ar, 113Bf, 113Br, der mittigen Kettenradzähne 151 und der seitlichen Kettenradzähne 152 sind derart, dass – wenn sich die Kette 110 um das Kettenrad 150 windet – die inneren Flanken 114Af und 114Bf der vorderen Kettenlaschenzähne 113Af und 113Bf zuerst mit den seitlichen Kettenradzähnen 152 in Kontakt gelangen. Dann gelangt die vordere Rolle 120 desjenigen Glieds 160, 170, dessen vordere innere Flanken mit den seitlichen Kettenradzähnen 152 in Kontakt gelangen, mit einem mittigen Kettenradzahn 151 in Kontakt. Dann – wenn die hintere Rolle 120 des Glieds 160, 170 auf einem Zahnlückengrund des mittigen Kettenrads 153 sitzt – sind die äußeren Flanken 115Af und 115Bf der vorderen Kettenlaschenzähne und die äußeren Flanken 115Ar und 115Br der hinteren Kettenlaschenzähne mit seitlichen Kettenradzähnen 152 in Kontakt.
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Die Formen der Kettenlaschenzähne 113Af, 113Ar, 113Bf und 113Br, der Kettenradzähne 151 und der seitlichen Kettenradzähne 152 sind ebenfalls derart ausgebildet, dass – wenn die Kette 110 sich von dem Kettenrad 150 löst – eine innere Flanke 114Ar oder 114Br eines hinteren Zahns mit einem seitlichen Kettenradzahn 152 eingreift, wodurch ein glattes und gleichmäßiges Lösen der angrenzenden Rolle 120 von der Zahnlücke sichergestellt wird, in oder auf der sie gesessen war.
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Der mittige Kettenradzahn 151 kann eine Standardzahnform aufweisen und die Kettenlaschenzähne 113 und die seitlichen Kettenradzähne 152 sind derart ausgebildet, dass die oben beschriebenen Bewegungen stattfinden.
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Der Betrieb der Kettenübertragungsvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf die 8–13 beschrieben, die sequenzielle Stufen beschreiben, wenn sich das Kettenrad 150 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Das Kettenrad 150 ist in einer fixierten Position gezeigt und die 8–13 zeigen sequenzielle Stufen beim Biegen der Kette 110.
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Der Ausdruck „vorderer” ist hier unter Bezugnahme auf die Richtung der Vorwärtsbewegung der Kette 110 verwendet. In den 8–13 sind Kettenlaschen mit L1, L2 und L3 bezeichnet, wobei die Kettenlasche L1 vor der Kettenlasche L2 und die Kettenlasche L2 vor der Kettenlasche L3 angeordnet ist. Die Rollen sind in ähnlicher Weise als Rollen R1, R2 und R3 bezeichnet, wobei die Rolle R1 vor der Rolle R2 und die Rolle R2 vor der Rolle R3 angeordnet sind.
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Die vorderen Kettenlaschenzähne der Kettenlaschen L1, L2 und L3 sind mit H1f, H2f bzw. H3f bezeichnet und die hinteren Zähne sind mit H1r, H2r bzw. H3r bezeichnet. Die äußeren Flanken der vorderen Zähne sind mit G1f, G2f und G3f und die inneren Flanken der vorderen Zähne sind mit U1f, U2f bzw. U3f bezeichnet. Die äußeren Flanken der hinteren Zähne sind mit G1r, G2r und G3r bezeichnet und die inneren Flanken der hinteren Zähne sind mit U1r, U2r bzw. U3r bezeichnet.
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Die Sequenz des Eingriffs wird mit Beginn an einer Stufe beschrieben, die in 8 gezeigt ist, in der eine Rolle R1 auf dem mittigen Kettenrad sitzt. Wenn die Kette vorrückt, wird die Kettenlasche L1 um die Rolle R1 gebogen und die Rolle R2 und der Kettenlaschenzahn H1r nähern sich dem Kettenrad 150. Gleichzeitig nähert sich ein Kettenlaschenzahn H2f einer Kettenlasche L2 ebenfalls dem Kettenrad 150 und seine innere Flanke U2f gelangt in Kontakt mit einem seitlichen Kettenradzahn 152, bevor die Rolle R2 und der Kettenlaschenzahn H1r das Kettenrad 150 berühren.
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Die innere Flanke U2f und der seitliche Kettenradzahn 152 gelangen in Gleitkontakt wie in dem Fall einer herkömmlichen geräuscharmen Kette oder Zahnkette. Folglich wird nur ein geringes Eingriffsgeräusch erzeugt, wenn die innere Flanke U2f den Kettenradzahn 152 berührt.
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Wenn sich die Kette 110 weiter vorwärts bewegt, beginnt die innere Flanke U2f der Kettenlasche L2 sich gemäß der Biegung zu bewegen, während sie entlang dem Zahn 152 des seitlichen Kettenrads gleitet, wie dies in 9 gezeigt ist, und nähert sich die Rolle R2 allmählich dem Kettenradzahn 151.
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Da der Kontakt der Rolle R2 mit den Kettenradzähnen 151 allmählich stattfindet, während die innere Flanke U2f der Kettenlasche L2 durch das Gleiten auf der Oberfläche eines seitlichen Kettenradzahns 152 in ihrer Bewegung beschränkt ist, ist das Geräusch, das durch den Kontakt der Rolle R2 mit den mittigen Kettenradzähnen 151 erzeugt wird, viel geringer als das Geräusch, das durch eine herkömmliche Rollenkette erzeugt wird.
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Die Formen der Kettenlaschen und die Positionen der Rollen sind derart, dass, wenn beide Rollen R1 und R2 auf den Kettenradzähnen 151 sitzen, beide äußere Flanken G1f und G1r der Kettenlasche L1 in Kontakt mit den seitlichen Kettenradzähnen 152 sind. Da die Kettenlasche L1 mit den seitlichen Kettenradzähnen 152 an zwei Punkten auf ihren äußeren Flanken G1f und G1r in Kontakt gelangt, sind Schwingungen und Geräusche in einem größeren Maß vermindert als in dem Fall einer Übertragungsvorrichtung, bei der eine herkömmliche Rollenkette verwendet wird.
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Nach dem Setzen der Rollen R1 und R2 beginnt die folgende Kettenlasche L2, sich um die Rolle R2 zu biegen bzw. zu bewegen, wie dies in 11 gezeigt ist, und ist ihre innere Flanke U2f von einer Zahnoberfläche eines seitlichen Kettenradzahns 152 gelöst. Wie in 12 gezeigt, nähern sich ein Kettenlaschenzahn H2r der Kettenlasche L2 und eine Rolle R3 dem Kettenrad 150 schnell.
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Wenn die Kette 110 weiter vorrückt, wie dies in 13 gezeigt ist, beugt sich die Kettenlasche L2 weiter um die Rolle R2 und nähern sich die Rolle R3 und der hintere Zahn H2r der Kettenlasche L2 dem Kettenrad 150. Jedoch nähert sich gleichzeitig auch ein vorderer Kettenlaschenzahn H3f einer Kettenlasche L3 dem Kettenrad 150 und gelangt die innere Flanke U3f der Kettenlasche L3 in Kontakt mit einem Kettenradzahn 152, bevor die Rolle R3 und der Kettenlaschenzahn H2r das Kettenrad 150 berühren. Im Ergebnis bewegt sich die Übertragungsvorrichtung durch einen vollständigen Zyklus hindurch, wobei sie in den in 8 gezeigten Zustand zurückkehrt, wobei die Kette um eine Distanz vorgerückt ist, die der Kettenteilung entspricht.
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Wenn sich die Kette 110 um das Kettenrad 150 bewegt, wiederholt sich die oben beschriebene Sequenz. Wie oben unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erwähnt, weisen die inneren Flanken 114Af und 114Ar der inneren Kettenlaschen 111 eine Form auf, die sich von der Form der inneren Flanken 114Bf und 114Br der äußeren Kettenlaschen 112 unterscheidet. Daher weisen in den 8–13 die inneren Flanken U1f und U1r eine Form auf, die sich von der Form der inneren Flanken U2f und U2r unterscheidet. Im Ergebnis ist das Timing, wann die Kettenlasche zuerst mit dem Kettenrad in Kontakt gelangt, in jedem Zyklus verändert. Daher werden Schwingungen und Geräusche bei Frequenzen, die mit der Anzahl der Kettenradzähne korrelieren, vermindert.
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Wenn sich die Kette 110 von dem Kettenrad 150 löst, ist der Betrieb oder Vorgang umgekehrt im Vergleich zu dem oben beschriebenen Betrieb oder Vorgang. D. h., die Stufen rücken von 13 bis zu 8 vor, wobei sich das Kettenrad 150 im Uhrzeigersinn dreht. Wenn der Eingriff von dem in 11 gezeigten Zustand zu dem in 10 gezeigten Zustand voranschreitet, dreht sich die Kettenlasche L2 entgegen dem Uhrzeigersinn, da sich die Rolle R3 aus der Zahnlücke herausbewegt, in der sie gesessen war, und gelangt deren innere Flanke U2f in Kontakt mit einer Oberfläche eines seitlichen Kettenradzahns 152. Wie in dem Fall des Eingriffs ist das Timing beim Lösen der Kette 110 vom Kettenrad 150 auch in jedem Zyklus verändert und werden Schwingungen und Geräusche bei Frequenzen vermindert, die mit der Anzahl der Kettenradzähne korrelieren.
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Die äußeren Flanken 115Af, 115Ar, 115Bf und 115Br können derartige Formen aufweisen, dass sie mit den seitlichen Kettenradzähnen 152 überhaupt nicht in Kontakt gelangen. Alternativ hierzu können die Formen derart sein, dass die Rollen 120 nicht mit den mittigen Kettenradzähnen 151 in Kontakt gelangen und dass die Kraftübertragung durch die Kettenlaschenzähne 113 und die seitlichen Kettenradzähne 152 wie bei einer herkömmlichen geräuscharmen Kette oder Zahnkette erfolgt.
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Die Formen der äußeren Flanken 115Af, 115Ar, 115Bf und 115Br können alternativ derart ausgebildet sein, dass die äußeren Flanken zuerst mit dem Kettenrad 150 in Kontakt gelangen, wenn sich die Kettenlaschen der Kette dem Kettenrad nähern. In diesem Fall können die äußeren Flanken 115Af und 115Ar derart ausgebildet sein, dass sie eine Form aufweisen, die sich von der Form der äußeren Flanken 115Bf und 115Br unterscheidet.
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Wenn Kettengliedzähne 213 – wie in 14 gezeigt – sowohl auf den Ober- als auch auf den Unterseiten der inneren und äußeren Kettenlaschen 211 und 212 ausgebildet sind, wird der Zusammenbau der Kette einfacher, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Kettenlaschen 211 und 212 während des Zusammenbaus in eine bestimmte Richtung zu positionieren, wie dies bei der herkömmlichen geräuscharmen Kette oder Zahnkette der Fall ist. Wenn Kettenlaschen verwendet werden, die den in 14 gezeigten Kettenlaschen entsprechen, kann die Kette zusätzlich bei einer Übertragungsvorrichtung verwendet werden, bei der die Kette sowohl mit Kettenrädern im Außenbereich der durch die Kette gebildeten Schleife als auch mit Kettenrädern auf der Innenseite der Schleife kämmt.
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Verschiedene Modifikationen können an der Kette durchgeführt werden. Beispielsweise können die äußeren Glieder und/oder die inneren Glieder der Kette zusätzliche Kettenlaschen mit oder ohne Zähne aufweisen. Darüber hinaus ist es möglich, dass einige dieser zusätzlichen Kettenlaschen Zähne aufweisen, während andere keine Zähne aufweisen.
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Wie oben erwähnt, können bei dem Kettenrad die mittigen Kettenradzähne und die seitlichen Kettenradzähne als einteiliges Element ausgebildet sein oder können ein mittiges Kettenrad und seitliche Kettenräder aneinander befestigt sein. Als eine weitere Alternative können ein mittiges Kettenrad und seitliche Kettenräder auf einem gemeinsamen Schaft oder auf einer gemeinsamen Welle oder Achse befestigt sein, ohne dass eine direkte Berührung oder Verbindung zwischen den seitlichen Kettenrädern und dem mittigen Kettenrad besteht.
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Zusätzlich ist es bei der erfindungsgemäßen Kettenübertragungsvorrichtung möglich, dass einige der seitlichen Kettenräder seitliche Kettenradzähne aufweisen, während andere keine seitlichen Kettenradzähne aufweisen.
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Schließlich ist es möglich, dass einige oder alle Kettenlaschen derart ausgebildet sind, dass die innere Flanke des vorderen Kettenlaschenzahns einer jeden Kettenlasche eine Form aufweist, die sich von der Form der inneren Flanke des hinteren Kettenlaschenzahns derselben Kettenlasche unterscheidet. Wenn die inneren Flanken derselben Kettenlasche unterschiedliche Formen aufweisen, ist das Timing des Lösens der Kettenlaschenzähne von den seitlichen Kettenradzähnen verschoben oder aufgefächert und es kann eine weitere Verminderung der Schwingungen und Geräusche bei Frequenzen realisiert werden, die mit der Anzahl an Kettenradzähnen korrelieren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kettenübertragungsvorrichtung
- 110
- Kette
- 111
- innere Kettenlasche
- 112
- äußere Kettenlasche
- 113Af
- vorderer Kettenlaschenzahn
- 113Ar
- hinterer Kettenlaschenzahn
- 113Bf
- vorderer Kettenlaschenzahn
- 113Br
- hinterer Kettenlaschenzahn
- 114Af
- innere Flanke
- 114Ar
- innere Flanke
- 114Bf
- innere Flanke
- 114BT
- innere Flanke
- 115Af
- äußere Flanke
- 115Ar
- äußere Flanke
- 115Bf
- äußere Flanke
- 115Br
- äußere Flanke
- 116
- Hülsendurchgang
- 117
- Stiftdurchgang
- 120
- Rolle
- 130
- Verbindungsstift
- 140
- Hülse
- 150
- Kettenrad
- 151
- mittiger Kettenradzahn
- 152
- seitlicher Kettenradzahn
- 153
- mittiges Kettenrad
- 154
- seitliches Kettenrad
- 160
- äußeres Glied
- 170
- inneres Glied
- 211
- innere Kettenlasche
- 212
- äußere Kettenlasche
- 213
- Kettengliedzahn
- 216
- Durchgang
- 217
- Durchgang
- 510
- Kette
- 511
- Kettenlasche
- 512
- Kettenlasche
- 520
- Rolle
- 530
- Verbindungsstift
- 550
- Kettenrad
- 551
- Kettenradzahn
- 552
- Kettenradzahn
- G1f
- äußere Flanke eines vorderen Zahns
- G1r
- äußere Flanke eines hinteren Zahns
- G2f
- äußere Flanke eines vorderen Zahns
- G2r
- äußere Flanke eines hinteren Zahns
- G3f
- äußere Flanke eines vorderen Zahns
- Gar
- äußere Flanke eines hinteren Zahns
- H1f
- vorderer Kettenlaschenzahn
- H1r
- hinterer Kettenlaschenzahn
- H2f
- vorderer Kettenlaschenzahn
- H2r
- hinterer Kettenlaschenzahn
- H3f
- vorderer Kettenlaschenzahn
- H3r
- hinterer Kettenlaschenzahn
- L1
- Kettenlasche
- L2
- Kettenlasche
- L3
- Kettenlasche
- R1
- Rolle
- R2
- Rolle
- R3
- Rolle
- U1f
- innere Flanke eines vorderen Zahns
- U1r
- innere Flanke eines hinteren Zahns
- U1f
- innere Flanke eines vorderen Zahns
- U2r
- innere Flanke eines hinteren Zahns
- U3f
- innere Flanke eines vorderen Zahns
- U3r
- innere Flanke eines hinteren Zahns
