DE102011102463A1

DE102011102463A1 - Kettenrad

Info

Publication number: DE102011102463A1
Application number: DE102011102463A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hayami; Kaoru Mori; Masahiko Konno; Yuji Kurematsu
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: CN102287515A; KR101388884B1; US20110300977A1; JP2011256886A; DE102011102463B4; JP5207413B2; CN102287515B; KR20110133429A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kettenrad (100), aufweisend eine Mehrzahl von Zähnen (110), die um das Kettenrad (100) ausgebildet sind und in Eingriff mit Stiften, Hülsen oder Rollen einer Kette (150) stehen können, und mindestens einen Dämpfungsring (120), der auf wenigstens einer Seitenfläche des Kettenrades (100, 200, 300, 400) vorgesehen ist, so dass die Außenumfangsfläche (121) des Dämpfungsrings (120) mit Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) in Kontakt gelangt, wobei der Dämpfungsring (120) eine Mehrzahl nichtzylinderförmiger Bereiche aufweist, deren Radien (r2) sich von dem Radius (r1) anderer Bereiche der Außenumfangsfläche (121) unterscheiden, die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche in gleicher Teilung wie die Mehrzahl der Zähne (110) angeordnet ist, und die nichtzylinderförmigen Bereiche an Stellen ausgebildet sind, die in Breitenrichtung der Position der Zahnspitzen (111) der Zähne (110) entsprechen, wobei sie derart ausgebildet sind, dass ihre Radien (r2) kleiner als die Radien der anderen Bereiche der Außenumfangsfläche (121) sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenrad, das eine Mehrzahl von an der Umfangsfläche eines Körpers ausgebildeten Zähnen, die dazu dienen, mit Stiften, Hülsen oder Rollen einer Kette in Eingriff zu gelangen, und mindestens einen Dämpfungsring aufweist, der an einer Seite des Körpers derart ausgebildet ist, dass seine Außenumfangsfläche in Kontakt mit Verbindungsplatten der Kette stehen.
Derartige Kettenräder werden bei Kettengetrieben verwendet, bei welchen wenigstens zwei Kettenräder zur Übertragung von Energie verwendet werden, wobei es hierbei wünschenswert ist, dass der Geräuschpegel bei jedem Nutzungsfall verringert wird. insbesondere Stoßgeräusche, die durch Stifte, Hülsen oder Rollen erzeugt werden, die in Kontakt mit Kettenradzähnen gelangen, wenn die Kette beginnt, in Eingriff mit den Kettenrädern zu gelangen, verursachen einen wesentlichen Teil der Geräusche, und es stellte sich die Frage, wie die Stoßgeräusche des Kettengetriebes verringert werden können. Darüber hinaus stellen die Stoße, die durch den Kontakt der Stifte, Hülsen oder Rollen mit den Kettenradzähnen bei Beginn des Eingriffs verursacht werden, nicht nur einen Grund für Schwingungen sondern auch einen Grund für ein Brechen oder den Verschleiß der Kette und des Kettenrades dar, was die Haltbarkeit des Kettengetriebes verringert.
Um derartige Stöße und Stoßgeräusche zu verringern, die beim Eingriff des Kettenrades in die Kette erzeugt werden, ist ein in 9 dargestelltes Kettenrad bekannt. Dieses Kettenrad 500 hat Zähne 510 mit einer Mehrzahl von Zahnspitzen 511 und Zahngründen 512, die entlang einer Umfangsfläche eines Kettenradkörpers 501 ausgebildet sind, und Dämpfungsringe 520, die aus einem elastischen Element ausgebildet sind und auf beiden Seiten des Kettenradkörpers 501 ausgebildet sind, um mi den Verbindungsplatten der Kette in Konatakt zu gelangen. Das Kettenrad 500 wird verwendet, um die Stöße und Stoßgeräusche zu verringern, die während des Eingriffs auftreten, indem die Verbindungsplatten die äußere Umfangsfläche 521 des Dämpfungsrings 520 kontaktieren, kurz bevor der Stift, die Hülse oder die Rolle der Kette den Zahn 510 des Kettenrades 500 kontaktiert.
Wenn das Kettenrad in Eingriff mit einer Rollenkette ist, bei der eine große Anzahl von inneren und äußeren Verbindungsplatten abwechselnd mittels Verbindungsstiften miteinander verbunden ist, ist in einem Zustand, in dem die Kette um die Kettenräder verläuft, ein Zwischenbereich in Kettenlängsrichtung jeder Verbindungsplatte am weitesten innen, in Richtung der Mitte des Kettenrades angeordnet. Folglich kontaktiert ein Teil des Dämpfungsrings auf der Außenumfangsfläche den Zwischenbereich in Kettenlängsrichtung jeder Verbindungsplatte, d. h. ein einer Zahnspitze der Mehrzahl von Zähnen in Umfangsrichtung entsprechender Teil liegt an der Verbindungsplatte unter Belastung an und wird hierbei wesentlich elastisch verformt.
Um diese federnde Kraft einzustellen, damit der Kontaktzustand der Rolle und des Kettenrades während des Eingriffs geregelt wird, ist aus der Japanischen Patentanmeldung H2002-523698 ein Kettenrad bekannt, das mit Nuten an der Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings ausgestattet ist, welche in gleicher Teilung wie die Zähne des Kettenrades angeordnet sind, und die Außenumfangsfläche zwischen den Nuten des Dämpfungsrings sind in Bezug auf eine Umfangsfläche geneigt.
Der Dämpfungsring des bekannten Kettenrades wiederholt abwechselnd die elastische Verformung unter Druck, die durch den Kontakt mit jeder Verbindungsplatte der Kette verursacht wird, und die Entspannung, die durch das Außereingriffgelangen der Kette verursacht wird, welche um die Kettenräder gewickelt ist und umläuft. Die Teile des Dämpfungsrings 520, die stark durch die entsprechende Verbindungsplatte gedrückt werden, sind an Stellen angeordnet, welche in Breitenrichtung des Dämpfungsrings 520 abwechselnd je Zahn, wie in 10A dargestellt ist, versetzt sind, d. h. an Stellen, welche den Zahnspitzen 511 entsprechen, werden Bereiche U1 durch innere Verbindungsplatten und Bereiche G1 durch äußere Verbindungsplatten zusammengedrückt. Aufgrund dessen treten verdrehende Verformungen wiederholt in den engen Zwischenbereichen zwischen den Bereichen U1 und G1 auf, und eine lokale Beschädigung kann auftreten. Außerdem kann das Problem auftreten, wenn der Dämpfungsring aus einem elastischen Element, wie Gummi, gefertigt ist, dass der Dämpfungsring zerrissen wird und sein Brechen das Kettengetriebe, bei dem der Dämpfungsring verwendet wird, ernsthaft beschädigen kann.
Darüber hinaus wechseln bei jeder Drehung des Kettenrades ständig, insbesondere wenn das Kettenrad eine ungerade Anzahl von Zähnen hat, die Bereiche U1 und U2, die durch die inneren Verbindungsplatten gedrückt werden, und die Bereiche G1 und G2, die durch die äußeren Verbindungsplatten gedrückt werden, und Bereiche, die nicht gedrückt werden. Deshalb tritt eine große Verformung in entgegen gerichteten Richtungen bei jeder Drehung des Kettenrades im relativ engen Zwischenbereich eines Randbereichs benachbarter Bereiche in Breitenrichtung auf. Somit tritt das Problem auf, dass der Dämpfungsring ernsthaft beschädigt werden kann, und es ist sehr wahrscheinlich, dass er reißt.
Obwohl die Beschädigungen, die durch die wiederholte Verformung in Verdrehrichtung verursacht werden, mehr oder weniger durch die Nuten im Dämpfungsring gemäß der o. g. Japanischen Patentanmeldung verringert werden können, ist es schwierig, die Beschädigungen, die durch die großen Verformungen in entgegen gerichteter Richtung bei einer Drehung des Kettenrades auftreten, wenn das Kettenrad eine ungerade Anzahl von Zähnen hat, zu verringern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Probleme beim Stand der Technik zu beseitigen und ein Kettenrad zur Verfügung zu stellen, das dazu in der Lage ist, Schwingungen zu verringern, die Gefahr eines Brechens und das Verschleißen zu verringern und die Haltbarkeit des gesamten Kettengetriebes zu verbessern, indem Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt mit einer Kette bewirkt werden, verringert werden, so dass eine lokale Beschädigung eines Dämpfungsrings verringert und ein Reißen des Dämpfungsrings verhindert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Kettenrad mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Insbesondere weist das erfindungsgemäße Kettenrad eine Mehrzahl von Zähnen, die um das Kettenrad ausgebildet sind und in Eingriff mit Stiften, Hülsen oder Rollen einer Kette stehen können, und mindestens einen Dämpfungsring auf, der auf einer Seitenfläche des Kettenrades angeordnet ist, so dass die Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings mit Verbindungsplatten der Kette in Kontakt gelangt. Der Dämpfungsring weist eine Mehrzahl nichtzylinderförmiger Bereiche auf, deren Radien sich von dem Radius anderer Bereiche der Außenumfangsfläche unterscheiden. Die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche ist in gleicher Teilung wie die Mehrzahl der Zähne angeordnet. Die nichtzylinderförmigen Bereiche sind an Stellen ausgebildet, die in Breitenrichtung der Position der Zahnspitzen der Zähne entsprechen, wobei sie derart ausgebildet sind, dass ihre Radien kleiner als die Radien der anderen Bereiche der Außenumfangsfläche sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird der Dämpfungsring am meisten in den beiden Endbereichen in Längsrichtung der Verbindungsplatten zusammengedrückt und verformt, wodurch Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Ineingriffgelangen mit der Kette, wenn diese um das Kettenrad gewickelt ist und umläuft, verringert werden können.
Da die inneren und äußeren Verbindungsplatten überlappend zueinander in den beiden Endbereichen in Längsrichtung jeder Verbindungsplatte angeordnet sind, ist die Stelle des Dämpfungsrings, die wesentlich verformt wird, nicht an einer in Breitenrichtung versetzten Stelle. Daher wird es möglich, eine verdrehende Verformung des Dämpfungsrings zu vermeiden.
Außerdem kann, da es möglich ist, einen Bereich zu verringern, der abwechselnd je Umdrehung des Kettenrades gedrückt wird, ein enger, in Breitenrichtung benachbarter Bereich davor geschützt werden, bei einer Drehung des Kettenrades in entgegen gerichteter Richtung abwechselnd verformt zu werden. Folglich ist es möglich, die lokalen Beschädigungen, ein Reißen usw. zu verringern, das Kettengetriebe vor Brüchen zu schützen, Schwingungen zu verringern, die Gefahr eines Brechens oder den Verschleiß des gesamten Kettengetriebes zu verringern, und die Haltbarkeit des Kettengetriebes zu verbessern.
Bevorzugt besteht die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche aus konvexen Bereichen, die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahngründen der Mehrzahl der Zähne in Umfangsrichtung entsprechen, und konkaven Bereichen, die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahnspitzen der Mehrzahl der Zähne in Umfangsrichtung entsprechen. Hierbei haben die konvexen Bereiche des Dämpfungsrings einen Radius, so dass sie mit den Verbindungsplatten der Kette in Kontakt gelangen. Dadurch können die Stellen des Dämpfungsrings, die durch jede Verbindungsplatte der Kette gedrückt und verformt werden, leicht verändert werden, so dass der Druck an beiden Endbereichen in Längsrichtung jeder Verbindungsplatte groß ist, und der Druck im mittleren Bereich (Zwischenbereich) jeder Verbindungsplatte gering ist oder ganz entfällt. Das heißt, da Spannungen gleichmäßig verteilt werden können, ist es möglich, einen breiten Bereich der Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings zu verformen, wobei eine verdrehende Verformung verringert und eine lokale Beschädigung unterdrückt werden können. Dadurch wird es möglich, Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Eingreifen in die Kette erzeugt werden, effektiv zu verringern.
Besonders bevorzugt weisen die konvexen Bereiche Bereiche mit unterschiedlichen Radien auf. Dies ermöglicht eine Variation der Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Eingreifen jedes Zahnes in die Kette erzeugt werden. Aufgrund der Variation ist es möglich, zyklische Geräusche und Resonanzen, die durch die Stöße verursacht werden, zu verringern, Schwingungen zu verringern, das Risiko eines Brechens zu minimieren, den Verschleiß des gesamten Kettengetriebes zu verringern, und damit die Haltbarkeit des Kettengetriebes zu verbessern.
Die konkaven Bereiche des Dämpfungsrings haben vorzugsweise einen Radius, der so bemessen ist, dass sie nicht mit den Verbindungsplatten der Kette in Kontakt gelangen. Dadurch wird es möglich, den in Breitenrichtung bei jeder Drehung des Kettenrades abwechselnd zusammengepressten Bereich zu verringern. Dies verhindert oder verringert eine lokale Beschädigung, und Verringert die Gefahr eines Reißens des Dämpfungsrings oder dergleichen.
Die konkaven Bereiche des Dämpfungsrings haben vorzugsweise einen Radius, der so bemessen ist, dass sie mit den Verbindungsplatten der Kette mit geringerem Kontaktflächendruck in Kontakt gelangen als die konvexen Bereiche. Hierdurch wird es möglich, den Kontaktflächendruck in den Bereichen zu verringern, die in Breitenrichtung bei jeder Drehung des Kettenrades abwechselnd gedrückt werden, um lokale Beschädigungen, die Möglichkeit eines Reißens oder dergleichen zu verringern.
Insbesondere bevorzugt weisen die konkaven Bereiche Bereiche mit unterschiedlichen Radien auf. Dies ermöglicht eine Variation der Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Eingreifen jedes Zahnes in die Kette erzeugt werden. Aufgrund der Variation ist es möglich, zyklische Geräusche und Resonanzen, die durch die Stöße verursacht werden, zu verringern, Schwingungen zu verringern, die Gefahr eines Brechens und den Verschleiß des gesamten Kettengetriebes zu verringern, und die Haltbarkeit des Kettengetriebes zu verbessern.
Die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche kann gemäß einer alternativen Ausführungsform auch durch Nuten gebildet sein, die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahnspitzen der Mehrzahl der Zähne in Umfangsrichtung entsprechen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass ein federnde Kraft des am Zwischenbereich in Kettenlängsrichtung jeder Verbindungsplatte anliegenden Teils, verringert wird und die Spannung verteilt wird. Folglich verformt sich der Bereich um die Nut leicht, so dass es möglich wird, selbst wenn eine Verformung der in Breitenrichtung benachbarten Bereiche in entgegen gerichteter Richtung bei jeder Drehung des Kettenrades wiederholt wird, das Auftreten einer lokalen Beschädigung und die Gefahr eines Reißens oder dergleichen zu verringern. Somit wird es auch möglich, das Kettengetriebe vor einer Beschädigung durch Brechen zu schützen, Schwingungen zu verringern, einen Verschleiß des gesamten Kettengetriebes zu verringern und dadurch die Haltbarkeit des Kettengetriebes zu verbessern. Darüber hinaus ist es einfach möglich, die Nuten um die zylinderförmige Oberfläche des Dämpfungsrings anzuordnen.
Vorzugsweise ist die Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings derart ausgebildet, dass sich ihr Radius an einer Stelle, die in Breitenrichtung der Position einer inneren Verbindungsplatte der Kette entspricht, sich vom ihrem Radius an der Stelle unterscheidet, die in Breitenrichtung der Position einer äußeren Verbindungsplatte der Kette entspricht. Dies ermöglicht die Verringerung des Kontaktflächendrucks des Dämpfungsrings an der inneren oder äußeren Verbindungsplatte. Somit ist es möglich, verdrehende Verformungen zu verringern oder zu verhindern und die Bereiche zu verringern, die bei jeder Drehung des Kettenrades abwechselnd in Breitenrichtung gedrückt werden. Somit können lokale Beschädigungen, die Gefahr eines Reißens oder dergleichen verringert werden, und das gesamte Kettengetriebe kann vor Beschädigungen aufgrund von Brüchen, Schwingungen und Verschleiß geschützt werden.
Besonders bevorzugt ist die Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings zylinderförmig in den Bereichen ausgebildet, die in Breitenrichtung der Position einer inneren Verbindungsplatte der Kette entsprechen, oder die in Breitenrichtung der Position einer äußeren Verbindungsplatte der Kette entsprechen. Dadurch ist es möglich, den Dämpfungsring in Breitenrichtung elastisch zu verformen, wobei die Verformung in Verdrehrichtung verringert wird und die Bereiche, die bei jeder Drehung des Kettenrades abwechselnd in Breitenrichtung gedrückt werden, zu verringern. Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Ineingriffgelangen mit der Kette, wenn diese um das Kettenrad gewickelt ist und umläuft, können verringert werden. Schwingungen, die Gefahr von Brüchen und Verschleiß des Kettengetriebes können verringert werden, und die Haltbarkeit des Kettengetriebes kann erhöht werden.
Die spezielle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kettenrades kann eine beliebige Gestalt haben, sofern das Kettenrad eine Mehrzahl von Zähnen hat, die um das Kettenrad ausgebildet sind und in Eingriff mit Stiften, Hülsen oder Rollen einer Kette stehen können, und mindestens ein Dämpfungsring vorgesehen ist, der auf einer Seitenfläche des Kettenrades angeordnet ist, so dass die Außenumfangsfläche desselben mit Verbindungsplatten der Kette in Kontakt gelangt, wobei der Dämpfungsring eine Mehrzahl nichtzylinderförmiger Bereiche aufweist, deren Radien sich von dem Radius anderer Bereiche der Außenumfangsfläche unterscheiden, die nichtzylinderförmigen Bereiche in gleicher Teilung wie die Zähne angeordnet sind, und die nichtzylinderförmigen Bereiche an Stellen ausgebildet sind, die in Breitenrichtung der Position der Zahnspitzen der Zähne entsprechen, wobei sie derart ausgebildet sind, dass ihre Radien kleiner als die Radien der anderen Bereiche der Außenumfangsfläche sind. Hierbei verläuft die Kette um das Kettenrad, wobei es eine beliebige Kette oder ein kettenähnliches Element sein kann, wie beispielsweise ähnlich einer Rollenkette oder einer Buchsenkette, deren zylinderförmige Elemente äquidistant angeordnet sind, ähnlich den Rollen oder Hülsen, und in Eingriff mit den Zähnen des Kettenrades stehen. Ferner kann das Material des Körpers und der Zähne des Kettenrades ein beliebiges geeignetes Material sein, wie Metall, insbesondere Stahl, Keramik, Kunststoff oder Verbundstoffe. Auch das Material des Dämpfungsrings des Kettenrades kann ein beliebiges geeignetes Material sein, wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen, solange es eine geeignete Elastizität aufweist und dazu in der Lage ist, Geräusche zu verringern, die beim Kontakt mit der Kette erzeugt werden.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrades gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Seitenansicht des Kettenrades von 1 mit ausschnittsweise vergrößerter Detailansicht,
3 einen Schnitt entlang Linie A-A in 2,
4 eine Seitenansicht eines Kettenrades gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit ausschnittsweise vergrößerter Detailansicht,
5 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels,
6 eine ausschnittsweise vergrößerte Ansicht eines Kettenrades gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
7 eine ausschnittsweise vergrößerte Ansicht eines Kettenrades gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
8 eine ausschnittsweise vergrößerte Ansicht einer Abwandlung des Kettenrades gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
9 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrades gemäß dem Stand der Technik, und
10A, B schematische Ansichten der Drücke, die einem Dämpfungsring eines herkömmlichen Kettenrades auferlegt werden.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Kettenrad 100 mit Zähnen 110, wobei eine Mehrzahl von Zahnspitzen 111 und Zahngründen 112 vorgesehen ist, welche um einen Kettenradkörper 101 ausgebildet sind, und mit Dämpfungsringen 120 ausgestattet, die aus einem elastischen Element hergestellt sind und auf beiden Seitenflächen des Kettenradkörpers 101 vorgesehen sind und deren Außenumfangsflächen 121 in Kontakt mit Verbindungsplatten einer Kette stehen. Die Dämpfungsringe 120 bilden einen Teil des Kettenrades 100 und sind vorliegend fest mit dem Kettenradkörper 101 an dessen beiden Stirnseiten verbunden, wobei jedoch eine geeignete, mit dem Kettenradkörper 101 und insbesondere den Zähnen 110 ausgerichtete Anordnung auch durch eine mehrteilige Ausgestaltung denkbar ist.
Die Dämpfungsringe 120 auf beiden Seiten des Kettenradkörpers 101 sind mit konvexen Bereichen 122 und konkaven Bereichen 123 ausgestattet, d. h. zur Drehachse des Kettenrades 100 nichtkonzentrischen, nichtzylinderförmigen Bereichen, die abwechselnd in Umfangsrichtung der Außenumfangsfläche 121 vorgesehen sind. Jeder Dämpfungsring 120 ist derart ausgebildet, dass der konvexe Bereich 122 in Breitenrichtung entsprechend dem Zahngrund 112 angeordnet ist, und der konkave Bereich 123 in Breitenrichtung entsprechend der Zahnspitze 111 angeordnet ist. Es sei angemerkt, dass ”in Breitenrichtung entsprechend” im Folgenden bedeutet, dass der entsprechende Bereich in der gleichen Winkelstellung in Umfangsrichtung des Kettenrades 100 angeordnet ist. Es sei auch angemerkt, dass die Oberflächen der konvexen Bereiche 122 und der konkaven Bereiche 123 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kontinuierlich und in Gestalt einer durchgehend wellenförmig gekrümmten Oberfläche ausgebildet sind.
2 und 3 zeigen einen Zustand, in welchem eine Kette 150 um das Kettenrad 100 umläuft. Es sei angemerkt, dass die Kette 150 eine übliche Rollenkette ist und ein Paar äußerer Verbindungsplatten 155, in welche Hülsen 153 eingepasst sind, ein Paar innerer Verbindungsplatten 151 in welche Verbindungsstifte 152 eingepasst sind, und Rollen 154 aufweist. Die äußeren und inneren Verbindungsplatten 155 und 151 sind abwechselnd und gelenkig mittels losen Einpassens der Verbindungsstifte 152 in die Hülsen 153 miteinander verbunden. Die Rollen 154 sind lose auf die Hülsen 153 aufgepasst.
Jeder – bezogen auf die Drehachse des Kettenrades 100 – maximale Radius r1, der Teil der konvexen Bereiche 122 des Dämpfungsrings 120 ist, ist an der Stelle, die in Breitenrichtung dem Zahngrund 112 entspricht, vorgesehen, und ist derart ausgebildet, dass er mit den beiden in Längsrichtung liegenden Enden der inneren und äußeren Verbindungsplatten 155 und 151 der Kette 150 in Kontakt steht und dagegen drückt.
Jeder – bezogen auf die Drehachse des Kettenrades 100 – minimale Radius r2, der Teil der konkaven Bereiche 123 des Dämpfungsrings 120 ist, ist an der Stelle, die in Breitenrichtung der Zahnspitze 111 entspricht, vorgesehen, und ist derart ausgebildet, dass er nicht (oder nur leicht) mit den in Längsrichtung zentralen Bereichen der inneren und äußeren Verbindungsplatten 155 und 151 der Kette 150 oder dergleichen in Kontakt steht, so dass der entsprechende Kontaktflächendruck kleiner als der Kontaktflächendruck der oben genannten konvexen Bereiche 122 ist.
Da die beiden in Längsrichtung liegenden Enden der inneren und äußeren Verbindungsplatten 155 und 151 der Kette 150 an den konvexen Bereichen 122 anliegen, wobei sie einander überlappen und gleichermaßen die konvexen Bereiche 122 des Dämpfungsrings 120 in Breitenrichtung kontaktieren und drücken, ist es möglich die Verformung zu verringern, die ansonsten in Verdrehrichtung verursacht würde.
Darüber hinaus werden, da der Dämpfungsring 120 mit den konkaven Bereichen 123 nicht die in Längsrichtung zentralen Bereiche der inneren und äußeren Verbindungsplatten 155 und 151 kontaktiert oder dieselben nur mit geringem Druck berührt, die in Breitenrichtung benachbarten Teile des Dämpfungsrings 120 nicht abwechselnd jede Umdrehung des Kettenrades stark gepresst, selbst wenn das Kettenrad 100 eine ungerade Anzahl an Zähnen hat.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 ein Kettenrad 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Hierbei entspricht das Kettenrad 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel – abgesehen vom Dämpfungsring 220 – dem des ersten Ausführungsbeispiel. Wie in 4 dargestellt, ist der Dämpfungsring 220 des Kettenrades 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die Außenumfangsfläche 221 in einer Position desselben, die in Breitenrichtung der inneren Verbindungsplatte 151 der Kette 150 entspricht, eine zylinderförmige Oberfläche 221U wird, welche den in Längsrichtung zentralen Bereich der inneren Verbindungsplatte 151 kontaktiert und dagegen drückt, entsprechend dem Dämpfungsring gemäß dem Stand der Technik.
Die Position der Außenumfangsfläche 221 des Dämpfungsrings 220, die in Breitenrichtung der äußeren Verbindungsplatte 155 der Kette 150 entspricht, ist auf gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Das heißt, die konvexen Bereiche 222 und die konkaven Bereiche 223 sind abwechselnd in Umfangsrichtung vorgesehen, so dass die konvexen Bereiche 222 an Stellen ausgebildet sind, die in Breitenrichtung den Zahnspitzen 211 entsprechen, und die konkaven Bereiche 223 an Stellen ausgebildet sind, die in Breitenrichtung den Zahngründen 212 entsprechen.
Dadurch kontaktiert der in Längsrichtung zentrale Bereich der inneren Verbindungsplatte 151 die zylinderförmige Oberfläche 221U und drückt gegen sie, so dass es möglich wird, die Stöße und Stoßgeräusche zu verringern, welche ansonsten durch den Kontakt beim Eingriff in die Kette bewirkt würden. Darüber hinaus werden, da der Dämpfungsring 220 mit den konkaven Bereichen 123 nicht die in Längsrichtung zentralen Bereiche der inneren und äußeren Verbindungsplatten 155 und 151 kontaktiert oder dieselben nur mit geringem Druck berührt, die in Breitenrichtung benachbarten Teile der Außenumfangsfläche 221 des Dämpfungsrings 220 nicht abwechselnd jede Umdrehung des Kettenrades stark gepresst, selbst wenn das Kettenrad 200 eine ungerade Anzahl an Zähnen hat.
Es sei angemerkt, dass das Kettenrad 200 gemäß einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels derart ausgebildet sein kann, dass eine zylinderförmige Oberfläche 221G an der Stelle vorgesehen ist, die in Breitenrichtung der äußeren Verbindungsplatte 155 entspricht, und der konvexe Bereich 222 und der konkave Bereich 223 des Dämpfungsrings 220 können an Stellen vorgesehen sein, welche den Stellen der inneren Verbindungsplatten 151 entsprechen, wobei sie in Umfangsrichtung abwechselnd vorgesehen sind, wie in 5 dargestellt, indem die entsprechenden Bereiche in Breitenrichtung vertauscht angeordnet sind.
Ein Kettenrad 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau, wie das des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels, außer, dass die Radien der konvexen Bereiche und der konkaven Bereiche des Dämpfungsrings sich unterscheiden, wie in 6 dargestellt. Der Dämpfungsring 320 des Kettenrades 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist derart angeordnet, dass konvexe Bereiche 322L und 322S, deren maximale Radien – bezogen auf die Drehachse des Kettenrades 300 – sich jeweils unterscheiden, und konkave Bereiche 323L, 323M und 323S, deren minimale Radien – bezogen auf die Drehachse des Kettenrades 300 – sich jeweils unterscheiden, abwechselnd im Umfangsrichtung ausgebildet sind. Dadurch wird es möglich, die Zustände des elastischen Elements, das durch die Kette gepresst wird, bei jedem Zahn des Kettenrades 300 zu variieren, und die Stöße und Stoßgeräusche, die durch den Kontakt beim Eingreifen erzeugt werden, variieren bei jedem Zahn. Damit wird es möglich, Resonanzen, die durch Stöße und zyklische Geräusche erzeugt werden, zu unterdrücken.
Es sei angemerkt, dass es möglich ist, die konvexen Bereiche 322 und konkaven Bereich 323 auch derart unterschiedlich vorzusehen, dass sie sich nur in Hinblick auf die maximalen Radien oder nur in Hinblick auf die minimalen Radien unterscheiden, und dass die konvexen Bereiche 322 und konkaven Bereiche 323 jeweils unterschiedliche Radien haben. Darüber hinaus kann die Anordnung der unterschiedlichen Radien der konkaven Bereiche 322 und der konvexen Bereiche 323 geeignet festgelegt werden.
Auch eine Ausgestaltung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlung ist mit variierenden maximalen und/oder minimalen Radien möglich.
Ein Kettenrad 400 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau, wie das des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels, abgesehen vom Dämpfungsring. Wie in 7 dargestellt, ist der Dämpfungsring 420 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel mit Nuten 424 ausgebildet, d. h. nicht zylinderförmigen Bereichen, welche sich in Breitenrichtung an Stellen entsprechend den Zahnspitzen 411 an einer Außenumfangsfläche 421 erstrecken, welche auf gleiche Weise zylinderförmig ausgebildet ist, wie gemäß dem Stand der Technik.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass ein federnde Kraft des am Zwischenbereich in Kettenlängsrichtung jeder Verbindungsplatte 151 und 155 anliegenden Teils, verringert und die Spannung verteilt wird, so dass der Bereich um die Nut 424 sich leicht verformt. Folglich wird es möglich, selbst wenn eine Verformung der in Breitenrichtung benachbarten Bereiche in entgegen gerichteter Richtung bei jeder Drehung des Kettenrades wiederholt wird, das Auftreten einer lokalen Beschädigung und eines Reißens oder dergleichen zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, den Dämpfungsring einfach herzustellen, in dem die Nuten 424 in der zylinderförmigen Oberfläche des Dämpfungsrings gemäß dem Stand der Technik vorgesehen werden.
Es sei angemerkt, dass, wie in 8 dargestellt, eine Mehrzahl von Nuten 424S, insbesondere zwei Nuten, auch direkt benachbart zueinander vorgesehen sein können, anstelle einer einzigen Nut 424.
Darüber hinaus kann die Nut 424 eine beliebige geeignete Tiefe, Breite und Profil haben.
Bezugszeichenliste

100, 200, 300, 400, 500: Kettenrad
101, 201, 301, 401, 501: Kettenradkörper
110, 210, 510: Zahn
111, 211, 311, 411, 511: Zahnspitze
112, 212, 312, 412, 512: Zahngrund
120, 220, 320, 420, 520: Dämpfungsring
121, 221, 321, 421, 521: Außenumfangsfläche
122, 222, 322, 322L, 322S: konvexer Bereich
123, 223, 323, 323L, 323M, 323S: konkaver Bereich
150: Kette
151: innere Verbindungsplatte
152: Verbindungsstift
153: Hülse
154: Rolle
155: äußere Verbindungsplatte
221U: zylinderförmige Oberfläche
424, 424S: Nut
r1: maximaler Radius
r2: minimaler Radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-523698 [0005]

Claims

Kettenrad (100, 200, 300, 400), aufweisend eine Mehrzahl von Zähnen (110, 210), die um das Kettenrad (100, 200, 300, 400) ausgebildet sind und in Eingriff mit Stiften, Hülsen oder Rollen einer Kette (150) stehen können, und mindestens einen Dämpfungsring (120, 220, 320, 420), der auf wenigstens einer Seitenfläche des Kettenrades (100, 200, 300, 400) vorgesehen ist, so dass die Außenumfangsfläche (121, 221, 221U, 221G, 321, 421) des Dämpfungsrings (120, 220, 320, 420) mit Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) in Kontakt gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsring (120, 220, 320, 420) eine Mehrzahl nichtzylinderförmiger Bereiche aufweist, deren Radien (r2) sich von dem Radius (r1) anderer Bereiche der Außenumfangsfläche (121, 221, 221U, 221G, 321, 421) unterscheiden, die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche in gleicher Teilung wie die Mehrzahl der Zähne (110, 210) angeordnet ist, und die nichtzylinderförmigen Bereiche an Stellen ausgebildet sind, die in Breitenrichtung der Position der Zahnspitzen (111, 211, 311, 411) der Zähne (110, 210) entsprechen, wobei sie derart ausgebildet sind, dass ihre Radien (r2) kleiner als die Radien der anderen Bereiche der Außenumfangsfläche (121, 221, 321, 421) sind.
Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche aus konvexen Bereichen (122, 222, 322, 322L, 322S), die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahngründen (112, 212, 312) der Mehrzahl der Zähne (110, 210) in Umfangsrichtung entsprechen, und konkaven Bereichen (123, 223, 323, 323L, 323M, 323S) gebildet ist, die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahnspitzen (111, 211, 311) der Mehrzahl der Zähne (110, 210) in Umfangsrichtung entsprechen, und dass die konvexen Bereiche (122, 222, 322, 322L, 322S) des Dämpfungsrings (120, 220, 320) einen Radius haben, so dass sie mit den Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) in Kontakt gelangen.
Kettenrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexen Bereiche (322L, 322S) Bereiche mit unterschiedlichen Radien aufweisen.
Kettenrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Bereiche (123, 223, 323, 323S) des Dämpfungsrings (120, 220, 320) einen Radius haben, der so bemessen ist, dass sie nicht mit den Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) in Kontakt gelangen.
Kettenrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Bereiche (123, 223, 323M, 323L) des Dämpfungsrings (120, 220, 320) einen Radius haben, der so bemessen ist, dass sie mit den Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) mit geringerem Kontaktflächendruck in Kontakt gelangen als die konvexen Bereiche (122, 222, 322) mit den Verbindungsplatten (151, 155) der Kette (150) in Kontakt gelangen.
Kettenrad nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Bereiche (323S, 323M, 323L) Bereiche mit unterschiedlichen Radien aufweisen.
Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der nichtzylinderförmigen Bereiche besteht aus Nuten (424), die an Stellen vorgesehen sind, welche den Zahnspitzen (411) der Mehrzahl der Zähne in Umfangsrichtung entsprechen.
Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche (221) des Dämpfungsrings (220) derart ausgebildet ist, dass sich ihr Radius an einer Stelle, die in Breitenrichtung der Position einer inneren Verbindungsplatte (151) der Kette (150) entspricht, sich vom ihrem Radius an der Stelle unterscheidet, die in Breitenrichtung der Position einer äußeren Verbindungsplatte (155) der Kette (150) entspricht.
Kettenrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche (221) des Dämpfungsrings (220) zylinderförmig in den Bereichen ausgebildet ist, die in Breitenrichtung der Position einer inneren Verbindungsplatte (151) der Kette (150) entsprechen, oder die in Breitenrichtung der Position einer äußeren Verbindungsplatte (155) der Kette (150) entsprechen.