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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallkette, die durch alternierendes Koppeln einer Vielzahl von Innengliedern und Außengliedern, die in der Längsrichtung der Kette schwenkbar sind, ausgebildet ist.
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2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
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16 zeigt eine herkömmliche bekannte Metallkette, die durch alternierendes Koppeln einer Vielzahl von Innengliedern und Außengliedern, die in der Längsrichtung der Kette schwenkbar sind, ausgebildet ist. Die Kette
900 ist durch alternierendes Koppeln von Außengliedern
920 und Innengliedern
910 ausgebildet, wobei jedes Außenglied
920 ein Paar von Außenplatten
922 mit Stiften
921, die in Stiftlöchern der Außenplatten
922 befestigt sind, aufweist und jedes Innenglied
910 ein Paar von Innenplatten
912 mit Buchsen
911, die in Buchsenlöchern der Innenplatten
912 befestigt sind, aufweist, wobei die Stifte
921 der Außenglieder
920 lose in die Buchsen
911 der Innenglieder
910 eingepasst sind (siehe zum Beispiel
Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-107583 ).
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Ein Einpressen, bei dem die Buchsen
911 in die Buchsenlöcher der Innenplatten
912 eingepresst sind, ist eine üblicherweise angewandte Technik zum Zusammenfügen der Innenplatten
912 mit den Buchsen
911 für die Metallkette, wie z. B. die Kette
900 der
Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2007-107583 .
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Durch das Einpressen der Buchsen 911 in die Innenplatte 912 wird jedoch die Festigkeit der Innenplatte 912 verringert, da bewirkt wird, dass Abschnitte A der Innenplatte 912, die in 16 gezeigt sind, leicht brechen, da eine Zugkraft, die von der Kettenspannung erzeugt wird, dazu neigt, sich in diesen Abschnitten zu konzentrieren. Ein Erhöhen der Steifigkeit der Innenplatte 912 zum Ausgleichen ihrer verringerten Festigkeit würde zu einem Anstieg der Größe oder des Gewichts der Innenplatte 912 führen, was ein für Metallketten charakteristisches Problem ist.
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Zum Einpressen der Buchsen 911 in die Innenplatte 912 benötigt die Innenplatte 912 einen Abschnitt mit mindestens einer bestimmten Breite um die Buchsenlöcher herum, was ebenfalls ein für Metallketten charakteristisches Problem ist, und dies führt zu einem Anstieg der Größe in der Kettenhöhenrichtung und des Gewichts der Innenplatte 912 entsprechend den vergrößerten Plattenabschnitten.
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Ein weiteres Problem bei der bekannten Kette 900 besteht darin, dass die Außenplatten 922, Stifte 921, Innenplatten 912 und Buchsen 911 getrennt voneinander einem Formen, einer Wärmebehandlung und Endbehandlungsprozessen unterzogen werden müssen, so dass der Aufwand und die Kosten der Herstellung der Kette hoch sind.
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Ferner wird die bekannte Kette 900 mittels einer großen Anzahl von Prozessschritten zusammengebaut, wie z. B. Einpressen von Paaren von vorderen und hinteren Buchsen 911 in Paare von linken und rechten Innenplatten 912 zum Ausbilden der Innenglieder 910, Einsetzen von Paaren von vorderen und hinteren Stiften 921, die in die Außenplatten 922 eingepresst sind, in die Buchsen 911 und Verbinden der Außenplatten 922 mit den Paaren von vorderen und hinteren Stiften 921 durch Einpressen und so weiter, so dass der Arbeitsaufwand beim Zusammenbauen der Kette hoch ist.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird das Problem gelöst, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Metallkette bereitzustellen, die ein verringertes Gewicht und eine verringerte Größe, jedoch eine unveränderte Festigkeit aufweist und mit verringertem Arbeitsaufwand und verringerten Kosten herstellbar/zusammenbaubar ist.
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Die vorliegende Erfindung löst das oben beschriebene Problem durch Bereitstellen einer Metallkette, die durch alternierendes Koppeln einer Vielzahl von Innengliedern und Außengliedern, die in einer Längsrichtung der Kette schwenkbar sind, ausgebildet ist. Jedes der Außenglieder weist ein Paar von vorderen und hinteren Stiften und ein Paar von linken und rechten Außenplatten auf, die das Paar von vorderen und hinteren Stiften verbinden. Jedes der Innenglieder weist ein Paar von vorderen und hinteren Buchsen, die die Stifte axial tragen, und ein Paar von linken und rechten Innenplatten auf, die das Paar von linken und rechten Buchsen verbinden. Das Paar von vorderen hinteren Buchsen und das Paar von linken und rechten Platten des Innenglieds sind einstückig als ein Bauteil ausgebildet.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 sind das Paar von vorderen und hinteren Buchsen und das Paar von linken und rechten Innenplatten des Innenglieds derart einstückig als ein Bauteil ausgebildet, dass kaum ein Brechen in den Innenplatten auftritt, das aus dem Einpressen resultieren kann. Somit kann das Innenglied eine größere Festigkeit aufweisen, ohne dass das Gewicht oder die Größe vergrößert wird.
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Während bei der bekannten Innenplatte ein Abschnitt mit mehr als einer bestimmten Breite um das Buchsenloch herum erforderlich war, wenn die Buchse in die Innenplatte eingepresst werden sollte, ist bei der erfindungsgemäßen Innenplatte nach Anspruch 1 kein solcher Abschnitt erforderlich. Somit kann die Innenplatte in der Kettenhöhenrichtung und im Gewicht verringert werden.
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Da das Innenglied als ein Bauteil ausgebildet ist, ist die Anzahl von Bauteilen verringert, so dass der Arbeitsaufwand und die Kosten der Herstellung und des Zusammenbaus der Kette verringert sind.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 überlappen sich in einer Kettenbreitenrichtung in einigen Regionen ein Außenrand der Buchse und ein Außenrand der Innenplatte miteinander. Das Innenglied ist somit im Gewicht verringert und weist weniger Unregelmäßigkeiten in seiner Kontur auf, so dass das Innenglied leichter hergestellt werden kann.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 überlappt sich in einer Kettenbreitenrichtung zumindest in einem Paar von vorderen und hinteren Außenregionen ein Außenrand der Buchse mit einem Außenrand der Innenplatte. Daher kann zusätzlich zu der Verringerung des Gewichts und des Aufwands bei der Herstellung des Innenglieds das Innenglied ferner in der Kettenhöhenrichtung in der Größe verringert werden.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 weist das Innenglied ferner einen Verstärkungsabschnitt auf, der sich auf einer Seite, die nicht mit einem Kettenrad kämmt, von einer des Paars von vorderen und hinteren Buchsen zu der anderen des Paars von vorderen und hinteren Buchsen erstreckt. Das Innenglied kann somit eine größere Festigkeit aufweisen, ohne dass die Möglichkeit besteht, dass ein Kämmen mit dem Kettenrad verhindert wird.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 ist das Außenglied aus zwei Bauteilen gebildet, die ein erstes Außengliedteil und ein zweites Außengliedteil sind, welche jeweils einstückig ausgebildet sind, so dass die Anzahl von Bauteilen weiter verringert ist und der Arbeitsaufwand und die Kosten für die Herstellung oder den Zusammenbau der Kette verringert sind. Ferner kann, da das Außenglied weniger Abschnitte aufweist, in denen die Stifte in die Außenplatten eingepresst sind, das Außenglied eine höhere Festigkeit aufweisen.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 sind das erste Außengliedteil und das zweite Außengliedteil in der gleichen Gestalt ausgebildet. Da es weniger Typen von Bauteilen gibt, die die Kette bilden, sind der Arbeitsaufwand und die Kosten der Herstellung oder des Zusammenbaus der Kette verringert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine schematische Darstellung zum Veranschaulichen einer Metallkette gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 zeigt eine quergeschnittene Draufsicht mit Darstellung eines Teils der Metallkette gemäß der ersten Ausführungsform;
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3 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Metallkette gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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4 zeigt eine quergeschnittene Draufsicht mit Darstellung eines Teils der Metallkette gemäß der zweiten Ausführungsform;
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5 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Innenglieds gemäß der zweiten Ausführungsform;
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6 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Metallkette gemäß einer dritten Ausführungsform;
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7 zeigt eine teilweise quergeschnittene Draufsicht mit Darstellung eines Teils der Metallkette gemäß der dritten Ausführungsform;
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8 zeigt eine Querschnittansicht eines Innenglieds gemäß der dritten Ausführungsform;
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9 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Innenglieds gemäß eines Variationsbeispiels der dritten Ausführungsform;
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10 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Fehler beim Ausbilden des Innenglieds;
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11 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Metallkette gemäß einer vierten Ausführungsform;
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12 zeigt eine teilweise quergeschnittene Draufsicht der Metallkette gemäß der vierten Ausführungsform;
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13 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Innenglieds gemäß einem Variationsbeispiel der vierten Ausführungsform;
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14 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Metallkette gemäß einer fünften Ausführungsform;
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15 zeigt eine teilweise quergeschnittene Draufsicht der Metallkette gemäß der fünften Ausführungsform; und
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16 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer bekannten Kette.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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BEISPIELE
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Eine Metallkette 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Metallkette 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist als eine Zeitsteuerungskette ausgelegt, die in ein Zeitsteuerungssystem eines Fahrzeugmotors integriert ist, und weist eine Vielzahl von inneren Metallgliedern 110 und eine Vielzahl von äußeren Metallgliedern 120 auf, wie in 1 oder 2 gezeigt ist. Diese Innenglieder 110 und Außenglieder 120 sind in der Längsrichtung der Kette durch Einsetzen von Stiften 121 der Außenglieder 120 in Buchsen 111 der Innenglieder 110 alternierend miteinander verbunden.
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Jedes Innenglied 110 weist ein Paar von vorderen und hinteren Buchsen 111 zum axialen Tragen der Stifte 121 und ein Paar von linken und rechten Innenplatten 112 auf, die das Paar von vorderen und hinteren Buchsen 111 in der Längsrichtung der Kette verbinden. Das Innenglied 110 ist durch plastisches Bearbeiten, wie z. B. Schmieden oder Pressen oder Gießen oder Metall-Spritzgießen oder maschinelles Bearbeiten, jeweils als ein unabhängiges Bauteil einstückig ausgebildet. Die Buchse 111 weist ein Buchsenloch auf, und die Innenplatte 112 weist ein Plattenloch mit dem gleichen Durchmesser wie dem des Buchsenlochs auf. Die Buchse 111 und die Innenplatte 112 sind derart miteinander verbunden, dass ihre Löcher konzentrisch sind.
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Jedes Außenglied 120 weist ein Paar von vorderen und hinteren Stiften 121 und ein Paar von linken und rechten Außenplatten 122 auf, die das Paar von vorderen und hinteren Stiften 121 in der Längsrichtung der Kette verbinden, wobei diese als separate Bauteile ausgebildet sind. Die Stifte 121 sind an ihren beiden Enden durch Einpressen oder dergleichen in Stiftlöcher der Außenplatten 122 befestigt.
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Als Nächstes wird eine Metallkette 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 3 bis 5 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie die zuvor beschriebene erste Ausführungsform, mit Ausnahme einiger Teile. Daher sind Elemente der zweiten Ausführungsform, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, welche hier und in den Zeichnungen mit Bezugszeichen beginnend mit "1" bezeichnet sind, auf die gleiche Weise nummeriert, jedoch beginnend mit "2" anstatt mit "1", und werden nicht noch einmal beschrieben.
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Zunächst unterscheidet sich die Metallkette 200 gemäß der zweiten Ausführungsform von der gemäß der ersten Ausführungsform in der Größe der Innenplatte 212 des Innenglieds 210. Bei der Metallkette 200 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 5 gezeigt ist, überlappen sich dann, wenn das Innenglied 210 durch gedachte Linien L, die durch Mittelpunkte C der Buchsenlöcher 211a der Buchsen 211 (Plattenlöcher 212a der Innenplatten 212) verlaufen und sich in einer Kettenhöhenrichtung erstrecken, in drei Regionen unterteilt ist – ein Paar von vorderen und hinteren Außenregionen Ro und eine Innenregion Ri – Außenränder der Buchsen 211 in einer Kettenbreitenrichtung mit Außenrändern der Innenplatten 212 in dem Paar von vorderen und hinteren Außenregionen Ro.
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Bei dieser Ausführungsform, die oben beschrieben ist, überlappen sich die Außenränder der Buchsen 211 mit den Außenrändern der Innenplatten 212 vollständig in den Außenregionen Ro, sie können sich jedoch in den Außenregionen Ro nur teilweise oder auch teilweise in der Innenregion Ri miteinander überlappen
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Die Außenränder der Innenplatten 212 sind bei dieser Ausführungsform in der Innenregion Ri gerade, wie in 5 gezeigt ist, sie können jedoch in der Innenregion Ri auch nach außen oder nach innen gekrümmt sein.
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Als Nächstes wird eine Metallkette 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 bis 10 beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie die zuvor beschriebene zweite Ausführungsform, mit Ausnahme einiger Teile. Daher sind Elemente der dritten Ausführungsform, die mit denen der zweiten Ausführungsform identisch sind, welche hier und in den Zeichnungen mit Bezugszeichen beginnend mit "2" bezeichnet sind, auf die gleiche Weise nummeriert, jedoch beginnend mit "3" anstatt mit "2", und eine Erläuterung derselben entfällt, mit Ausnahme von Ausgestaltungen, die Unterschiede gegenüber denjenigen bei der zweiten Ausführungsform aufweisen.
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Bei der Metallkette 300 gemäß der dritten Ausführungsform, die in 6 oder 8 gezeigt ist, weist das Innenglied 310 insgesamt zwei Verstärkungsabschnitte 313 auf, die sich jeweils von einer Buchse 311 in Richtung der anderen Buchse 311 auf der Seite erstrecken, die nicht mit einem (nicht gezeigten) Kettenrad kämmt, insbesondere auf einer radial äußeren Seite eines Teilkreises P des (nicht gezeigten) Kettenrads.
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Da die Verstärkungsabschnitte 313 auf einer radial äußeren Seite des Teilkreises P des (nicht gezeigten) Kettenrads ausgebildet sind, verhindern die Verstärkungsabschnitte 313 nicht das Kämmen mit dem (nicht gezeigten) Kettenrad, so dass die Verstärkungsabschnitte 313 in jeder Gestalt ausgebildet sein können. Zum Beispiel kann ein Verstärkungsabschnitt 313' derart ausgebildet sein, dass er eine Buchse 311 mit der anderen Buchse 311 verbindet, wie in 9 gezeigt ist.
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Die so ausgebildete Metallkette 300 gemäß der dritten Ausführungsform weist nicht nur Innenglieder 310 mit einer höheren Festigkeit, die durch die Verstärkungsabschnitte 313 bewirkt wird, auf, sondern das Innenglied 310 bietet, da das Innenglied 310 auf der Seite, die mit dem Kettenrad kämmt, eine andere Gestalt aufweist als auf der Seite, die aufgrund der Ausbildung der Verstärkungsabschnitte 313 nicht mit dem Kettenrad kämmt, eine eindeutige Anzeige seiner Ausrichtung beim Zusammenbauen der Kette, wobei die Verstärkungsabschnitte 313 als ein Unterscheidungskennzeichen dienen. Dies ermöglicht wiederum eine einfache Realisierung einer Positionsgenauigkeit zwischen dem Buchsenloch 311a und dem Plattenloch 312a des Innenglieds 310 und einem Außenumfangsabschnitt der Buchse 311 auf der Seite, die mit dem Kettenrad kämmt.
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Gemäß 10, die ein Beispiel für einen Fehler beim Ausbilden des Innenglieds 210 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, kann dann, wenn das Innenglied 210 unter Verwendung eines oberen Formteils, eines unteren Formteils und eines Kerns zum Ausbilden eines Lochs (Buchsenlochs 211a und Plattenlochs 212a) geformt wird, das Innenglied 210 manchmal so ausgebildet sein, dass es eine obere Seite U und eine untere Seite D aufweist, die aufgrund einer Fehlausrichtung zwischen dem oberen Formteil und dem unteren Formteil beim Formen des Innenglieds 210 in der Kettenhöhenrichtung voneinander verschoben sind. Wenn die obere Seite U und die untere Seite D in der Kettenhöhenrichtung des Innenglieds 210 symmetrisch sind, wie bei der zweiten Ausführungsform, ist es nicht eindeutig, welche der oberen Seite U oder der unteren Seite D des Innenglieds 210 in der Kettenhöhenrichtung die Seite ist, die mit dem Kettenrad kämmen soll. Daher besteht eine Möglichkeit, dass die verschobene Seite (obere Seite U oder untere Seite D des Innenglieds 210 in der Kettenhöhenrichtung), auf der das Buchsenloch 211a und das Plattenloch 212a fehlausgerichtet sind, fälschlicherweise als die Seite angesehen werden kann, die mit dem Kettenrad kämmen soll. Dabei kann bei der Metallkette 300 gemäß der dritten Ausführungsform die Seite, die mit dem Kettenrad kämmen soll, leicht anhand der Verstärkungsabschnitte 313 des Innenglieds 310 als Markierung unterschieden werden. Daher kann durch Formen des Innenglieds mit einer präzisen Positionsbeziehung zwischen dem Außenumfangsabschnitt der Buchse 311 auf der Seite, die mit dem Kettenrad kämmt, und dem Buchsenloch 311a/ Plattenloch 312a eine Positionsgenauigkeit zwischen dem Buchsenloch 311a/Plattenloch 312a und dem Außenumfangsabschnitt der Buchse 311 auf der Seite, die mit dem Kettenrad kämmt, leicht realisiert werden.
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Als Nächstes wird eine Metallkette 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 11 und 12 beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie die zuvor beschriebene zweite Ausführungsform, mit Ausnahme einiger Teile. Daher sind Elemente der vierten Ausführungsform, die mit denen der zweiten Ausführungsform identisch, welche und hier und in den Zeichnungen mit Bezugszeichen beginnend mit "2" bezeichnet sind, auf die gleiche Weise nummeriert, jedoch beginnend mit "4" anstatt mit "2", und eine Erläuterung derselben entfällt, mit Ausnahme von Ausgestaltungen, die Unterschiede gegenüber denjenigen bei der zweiten Ausführungsform aufweisen.
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Bei der Metallkette 400 gemäß der vierten Ausführungsform, die in 11 oder 12 gezeigt ist, ist das Außenglied 420 aus zwei Bauteilen gebildet, einem ersten Außengliedteil 420A und einem zweiten Außengliedteil 420B, die jeweils durch plastisches Bearbeiten, wie z. B. Schmieden oder Pressen oder Gießen oder Metall-Spritzgießen oder maschinelles Bearbeiten, einstückig ausgebildet sind.
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Die Außengliedteile 420A und 420B weisen jeweils eine Außenplatte 422A oder 422B und einen Stift 421A oder 421B auf und sind mit einer identischen Gestalt ausgebildet.
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Die Außengliedteile 420A und 420B sind nicht auf die spezifische oben beschriebene Form beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in 13 gezeigt ist, ein Außenglied 420' so ausgestaltet sein, dass es ein erstes Außengliedteil 420A' mit einer Außenplatte 422A' und zwei Stiften 421A' und das zweite Außengliedteil 420B' mit einer Außenplatte 422B' aufweist.
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Als eine Alternative, die in 14 und 15 gezeigt ist, kann eine Metallkette 500 durch Kombinieren von Außengliedern 520, die auf im Wesentlichen gleiche Weise ausgebildet sind wie die der vierten Ausführungsform, und Innengliedern 510, die auf im Wesentlichen gleiche Weise ausgebildet sind wie die der dritten Ausführungsform, ausgebildet sein.
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Obwohl die Metallkette bei den oben beschriebenen Ausführungsformen als eine Zeitsteuerungskette eines Fahrzeugmotors beschrieben worden ist, ist der Zweck der Verwendung der Metallkette gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt, und sie kann als eine Übertragungskette oder als eine Förderkette verwendet werden.
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Obwohl die Ketten gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Innenglied in der Kettenbreitenrichtung aufweisen, können sie eine Vielzahl von Innengliedern aufweisen, die in der Kettenbreitenrichtung angeordnet sind.
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Verschiedene oben dargestellte Ausführungsformen und Variationsbeispiele können frei kombiniert werden, um andere Metallketten zu bilden.
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Verschiedene Teile der Metallkette können aus jedem Eisenmetall, wie z. B. Eisen, Stahl und dergleichen, oder Nichteisenmetall, wie z. B. Aluminium, Kupfer oder dergleichen, gefertigt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-107583 A [0002, 0003]
