DE102012001785A1 - Chain drive has chain wheel with mobile-implanted teeth whose geometry profile is corrected by displacement of teeth into radial direction using mechanical system so that looping range of chain wheel adapts to looping chain length - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/30—Chain-wheels
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- F16H55/30—Chain-wheels
- F16H2055/306—Chain-wheels with means providing resilience or vibration damping in chain sprocket wheels
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion des Kettentriebes eines für die Bauart der Rollenketten, Hülsenketten und der speziellen Ketten mit Laschen, angewandte als gleichförmig übersetzende Getrieben, allgemein in Maschinenbau, und zur Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges.The invention relates to the construction of the chain drive of one of the type of roller chains, sleeve chains and special chains with straps, applied as uniformly translating gears, generally in engineering, and the timing chain drives of internal combustion engines of a vehicle.
Es sind Konstruktionen von Kettentriebe mit Kettenräder bekannt als einteiliges festes Kettenrad, oder Nabe und Zahnkranz, bei welchen die Zahnkranzteilung eben so lang, wie die Teilung der neuen Ketten ist, unbeachtend die Verschleißlängung und die hervorgerufene Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied nach einer gewissen Funktionszeit. Verschleißlängung der Kettenteilung, welcher die Zahnkranzteilung nicht folgen kann, und daß zur fehlerhaften Funktion führt. Beim Einspuren der Kette in das Kettenrad und beim Umlauf der Kette auf dem Kettenrad, schlagen die Kettengelenken auf die Zahnflanken,
Aus der
Bei den Kettentrieben die Kettenglieder bilden auf dem Kettenrad ein Polygon und führen beim Einlaufen nacheinander eine unterbrochene Kurbelbewegung aus. Dadurch verändert sich der wirksame Durchmesser am Kettenrad, so das sich bei einer gleichförmigen Drehbewegung des Antriebsrades eine ungleichförmige Geschwindigkeit des Kettentrumms ergibt: es entsteht der sogenannte Polygoneffekt. Die Geschwindigkeit der Kette ändert sich periodisch zwischen den Grenzwerten, Vmax und Vmin. Die Dauer einer Ungleichförmigkeitsperiode ist bei einem Drehwinkel von τ = 60/n.z, entsprechend der Teilung p.In the chain drives the chain links form a polygon on the sprocket and run in succession from an interrupted crank movement. As a result, the effective diameter on the sprocket changes, so that results in a uniform rotational movement of the drive wheel, a non-uniform velocity of the chain trunk: it creates the so-called polygon effect. The speed of the chain changes periodically between the limits, Vmax and Vmin. The duration of a nonuniformity period is at a rotation angle of τ = 60 / n.z, corresponding to the pitch p.
Infolge des Polygoneffektes wird die Kette beschleunigt bzw. verzögert. Der Polygoneffekt bedingt auch dadurch, dass sich das Übersetzungsverhältnis ununterbrochen periodisch ändert,
Aus der
Die Erfindung schließt die obigen Nachteile dadurch aus, daß die Konstruktion des Kettenrades mit mobilen-implantierten Zähnen entwickelt wurde, die Profil-verschiebung der Zähne nicht durch die Geometrie der Konstruktion nach Berechnung, sondern durch die Verschiebung der mobilen-implantierten Zähne in die radiale Richtung mit Hilfe eines mechanischen Systems realisiert wird. Durch die Verschiebung der mobilen-implantierten Zähne in die radiale Richtung erreicht man, dass bei der Längenzunahme der Kette der Umschlingumfang des Kettenrades zu der Länge der umschlingende Kettenlänge anzupassen und die Kontaktpunkte der Rollen immer auf dem Rollenbett der mobilen Zähne stattfinden. Die Zähne auch eine bestimmte Mobilität, Pendelbewegung, nach links und nach rechts in Umfangsrichtung des Kettenrades aufweist, und zu der hervorgerufenen Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied anpassen kann. Die Dämpfung der Lastspitzen auch durch eingebaute Puffer reduzieren, und die Einspurstöße und die Schwingungen der Kette, so wie dadurch entstehende Geräusche verringert.The invention eliminates the above drawbacks in that the design of the sprocket with mobile-implanted teeth has been developed, the profile displacement of the teeth not by the geometry of the design as calculated, but by the displacement of the mobile-implanted teeth in the radial direction is realized with the help of a mechanical system. By the displacement of the mobile-implanted teeth in the radial direction is achieved that adjust as the length of the chain increases the Umschlingumfang the sprocket to the length of the entangling chain length and the contact points of the rollers always take place on the roller bed of the mobile teeth. The teeth also have a certain mobility, pendulum motion, to the left and to the right in the circumferential direction of the sprocket, and can adapt to the induced pitch differences from chain link to chain link. The attenuation of the load peaks also reduced by built-in buffers, and reduce the Einspurstöße and the vibrations of the chain, as well as the resulting noise.
Die mobilen-implantierten Zähne beidseitig einer Schulter die notwendige geometrischen Form aufweisen, auf deren die Ecken der Kettenlaschen in die Antriebszone in Berührung kommen und die Kettengelenkzentren immer auf dem durch Berechnung festgestellten Leitpfad leiten, durch den die Ausscheiden der Polygoneffekt gesichert ist.The mobile-implanted teeth on both sides of a shoulder have the necessary geometric shape on which the corners of the link plates come into contact with the drive zone and the chain link centers always on the determined by calculation guide path through which the elimination of the polygon effect is secured.
Dabei wird die Zahnkranzteilung p1 für die Grundposition der Zähne als die Teilung der neuen Ketten p1 = p2o und der Teilungskreisdurchmesser d = p1/sin(τ/2), gemäß
So gestaltete Kettenrad ermöglicht das richtige Aufschlingen der neuen Kette, wenn p2o = p1, auch für alle mittleren Werten p2mitt > p1, und auch für die verlängerten Kette, wenn p2max > p1 am Ende der prognostisierten Funktionszeit. Die notwendige Verschiebung der Zähne in radiale Richtung Δ = Δp/(2sin(τ/2)), wo Δp = (p2max – p2o)/2 die mittlere Längenzunahme der zwei benachbarten Kettenglieder ist. So erreicht man dass der präsentierte Kettentrieb die Gleichförmigkeit der Bewegung, des übertragenden Drehmoments und die Übersetzungszahl i = ω2/ω1 = d2/d1 = konstant sichert.Thus designed sprocket allows the correct loosening of the new chain, if p 2o = p 1 , also for all mean values p 2mitt > p 1 , and also for the extended chain, if p 2max > p 1 at the end of the predicted working time. The necessary displacement of the teeth in the radial direction Δ = Δp / (2sin (τ / 2)), where Δp = (p 2max - p 2o ) / 2 is the mean increase in length of the two adjacent chain links. Thus one achieves that the presented chain drive ensures the uniformity of the movement, the transmitting torque and the ratio i = ω 2 / ω 1 = d 2 / d 1 = constant.
Die Zähne (
Die Deckeln (
Ein wichtiges Vorteil der Erfindung ist, daß auch nach der Längenzunahme der Kette (
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzeinspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by the features of the
Der Kettentrieb mit mobilen-implantierten Zähne, mit seinen Vorzügen gegenüber anderen Kettentrieben ermöglicht, das Entwickeln von Sondergetrieben, mit zielgerichteten Eigenschaften, die über das allgemeine Niveau hinausgehen.The chain drive with mobile-implanted teeth, with its advantages over other chain drives, allows the development of special gearboxes, with targeted properties that go beyond the general level.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend noch näher erläutert.Based on embodiments shown in the drawings, the invention will be explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KettenradSprocket
- 1a1a
- Zahntooth
- 22
- Pufferbuffer
- 33
- Nabehub
- 44
- Arme (der Nabe)Arms (the hub)
- 55
- Fläche (der Arme)Area (the arms)
- 6a6a
- Deckelcover
- 6b6b
- Deckelcover
- 77
- Bolzenverbindungbolt connection
- 88th
- KetteChain
- 8a8a
- Laschen (der Kette)Tabs (the chain)
- 8b8b
- Ecke (der Lasche)Corner (the tab)
- 99
- Schulter (der Zahn)Shoulder (the tooth)
- 1414
- Gelenkzentre (der Kette)Joint center (the chain)
- 1111
- Leitpfad (der Gelenkzentren)Guidance path (the joint centers)
- 1212
- ZweifachrollenketteDuplex roller chain
- 1313
- Rolle (der Kette)Roll (the chain)
- 1414
- Rollenbett (der Zahn)Roller bed (the tooth)
- 1515
- Spirale Langloch (der Deckeln)Spiral slot (the lids)
- 1616
- Kragen (der Zahn)Collar (the tooth)
- 1717
- Schraubensystem (zu verschieben der Zähn, durch Drehung der Deckeln)Screw system (to move the teeth, by turning the lids)
- 1818
- Kettenrad (für zwei- oder Mehrfachkette)Sprocket (for two or more chains)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202005017406 U1 [0003] DE 202005017406 U1 [0003]
- DE 20006285 [0006, 0011] DE 20006285 [0006, 0011]
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DE201210001785 DE102012001785A1 (en) | 2012-01-31 | 2012-01-31 | Chain drive has chain wheel with mobile-implanted teeth whose geometry profile is corrected by displacement of teeth into radial direction using mechanical system so that looping range of chain wheel adapts to looping chain length |
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DE102015000713A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-21 | Stefan Gerson Toth-Müller | Articulated chain drives with optimized mechanical properties |
US11440620B2 (en) * | 2014-05-20 | 2022-09-13 | Shimano Inc. | Bicycle sprocket |
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DE20006285U1 (en) | 2000-04-05 | 2000-09-28 | Toth Mueller Stefan Gerson | Chain drives |
DE202005017406U1 (en) | 2005-11-08 | 2006-03-09 | Toth-Müller, Stefan Gerson, Dr.-Ing. | Sprocket wheel for vehicle`s control chain e.g. roller chain, drives, has teeth deforming buffers and or spring under effect of force/moments in circumferential direction and supported on flanges of arms of hub |
-
2012
- 2012-01-31 DE DE201210001785 patent/DE102012001785A1/en not_active Withdrawn
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DE202005017406U1 (en) | 2005-11-08 | 2006-03-09 | Toth-Müller, Stefan Gerson, Dr.-Ing. | Sprocket wheel for vehicle`s control chain e.g. roller chain, drives, has teeth deforming buffers and or spring under effect of force/moments in circumferential direction and supported on flanges of arms of hub |
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