DE102017113881B4

DE102017113881B4 - Kette und Herstellungsverfahren einer Kette

Info

Publication number: DE102017113881B4
Application number: DE102017113881.1A
Authority: DE
Inventors: Motoki Tanaka; Yurie KOAMI; Hiroki Nakagawa; Yuma OSAKA
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2037-06-23
Also published as: JP2018017308A; DE102017113881A1; KR20180012699A; CN107664173A; US20180031075A1; JP6674857B2; US10443686B2; CN107664173B

Abstract

Kette (10), umfassend:mehrere Innenglieder (14); undmehrere Außenglieder (17), wobei die Kette (10) endlos aus den mehreren Innengliedern (14) und den mehreren Außengliedern (17) besteht, die abwechselnd miteinander verbunden sind,wobei jedes der Innenglieder (14) ein Paar von Innenplatten (11) umfasst, die jeweils Buchsenlöcher (11a) aufweisen und einander zugewandt sind, und eine Buchse (12), die sich in einer Achsenrichtung erstreckt, wobei die Buchse (12) Endabschnitte (12a) umfasst, die in Buchsenlöcher (11a) des Paares der Innenplatten (11) sind, wobei jedes der Außenglieder (17) ein Paar von Außenplatten (15) umfasst, die einander zugewandt sind, und einen Stift (16), der das Paar von Außenplatten (15) verbindet und in die Buchse (12) eingesetzt ist, wobei eine Durchmesserdimension in einer Teilungsrichtung (P) einerInnendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) entlang einer gesamten Achsenlänge der Buchse (12) konstant ist und eine Durchmesserdimension in einer Höhenrichtung (H) orthogonal zur Teilungsrichtung (P) der Innendurchmesserfläche (12b) an jedem der beiden Endabschnitte (12a) der Buchse (12) kleiner ist als eine Durchmesserdimension in der Höhenrichtung (H) der Innendurchmesserfläche (12b) an einem Zwischenteil (12c) der Buchse (12), der zwischen dem Paar von Innenplatten (11) gelegen ist und wobei die Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) mit dem Stift (16) in Gleitkontakt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kette wie eine Rollenkette und eine Buchsenkette und insbesondere eine Kette mit einer Buchse und ein Herstellungsverfahren einer Kette, die durch Presspassen einer Buchse in ein Buchsenloch einer Innenplatte hergestellt wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen enthält eine Rollenkette Außenglieder, in welchen beide Endabschnitte eines Paares von Außenplatten durch Stifte verbunden sind, und Innenglieder, in welchen beide Endabschnitte eines Paares von Innenplatte durch Buchsen verbunden sind, um die Rollen sitzen. Dann wird die Rollenkette konstruiert, indem die Außenglieder abwechselnd mit den Innengliedern verbunden werden, indem die Stifte in die Buchsen eingesetzt werden. Während es eine Wickelbuchse gibt, die durch Wickeln eines Plattenelements geformt wird, und eine massive Buchse, die durch Kaltschmieden und Zerspanarbeit zu einer nahtlohen monolithischen Struktur geformt wird, ist jede Buchse aus einem zylindrischen Element mit vorgegebenen Außen- und Innendurchmesserdimensionen gebildet.
Wie in 12A dargestellt, ist die Innenplatte 1 mit kreisförmigen Buchsenlöchern 1a an ihren beiden Endabschnitten gebildet. Eine Durchmesserdimension des Buchsenlochs 1a ist um ein vorgegebenes Maß kleiner als eine externe Durchmesserdimension einer Buchse 2 und die Buchse 2 wird mit den Innenplatten 1 gekoppelt, indem sie in die Buchsenlöcher 1a der Innenplatten 1 pressgepasst wird. Wenn die Buchse 2 mit einer gleichen Dicke in einer Achsenrichtung in das Buchsenloch 1a der Innenplatte 1 pressgepasst wird, wird die Buchse 2 verformt, sodass ihr pressgepasstes Teil in eine Innendurchmesserseite ragt und ein Verformungsabschnitt A gebildet wird, wie in 12B dargestellt. Während eine Innendurchmesserfläche der Buchse 2 mit dem Stift in Gleitkontakt kommt, wenn die Kette gebogen wird, kommt der Verformungsabschnitt A in einen vorgespannten Kontakt mit dem Stift und eine Verschleißlängung der Kette wird beschleunigt.
Es ist auch eine Buchse 22 vorhanden, deren beide Endabschnitte einer Innendurchmesserfläche als Verjüngung B verjüngt sind, wie in 12C dargestellt. Die Buchse 22 ist so gestaltet, dass ein Verformungsabschnitt A, der gebildet wird, wenn die Buchse 22 in das Buchsenloch 1a der Innenplatte 1 pressgepasst wird, auf der Verjüngung B gebildet wird, sodass die Innendurchmesserfläche der Buchse 22 annähernd flach wird. Es ist jedoch schwierig, die Buchse so zu bearbeiten, dass die Vertiefung, die durch die Verjüngung B verursacht wird, mit der Vorwölbung, die durch den Verformungsabschnitt A verursacht wird, äußerst präzise ausgeglichen wird, sodass die Kosten der Kette steigen.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001- 50356 schlägt eine Buchse für eine Rollenkette vor. In der Buchse, in der eine verjüngte Vertiefung an beiden Endabschnitten einer Innendurchmesserfläche der Buchse gebildet ist, ist die Buchse derart gebildet, dass die Vertiefung an einem Punkt gelegen ist, wo sich eine Spannung entlang einer Teilungslinie der Rollenkette konzentriert. Das heißt, die Buchse ist so gestaltet, dass sich das Vertiefungsteil verformt, d.h., sein Durchmesser zusammenzieht, wenn die Buchse in das Buchsenloch der Innenplatte pressgepasst wird, und die Vertiefung beider Endabschnitte eine annähernd durchgehende Kontaktfläche in Bezug auf den Stift gemeinsam mit einer anderen Innendurchmesserfläche der Buchse bildet, wo keine Vertiefung gebildet ist.
Die verjüngte Vertiefung, die in der oben beschriebenen Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-50356 beschrieben ist, wird durch Prägen oder dergleichen vor dem Rollenformen lokal an einer Position gebildet, die um 180 Grad von einem Saum der Wickelbuchse abweicht. Daher, wie in der oben beschriebenen 12C dargestellt, wird die obengenannte Buchse, in der die Vertiefung lokal gebildet ist, im Vergleich zu jener, in der die verjüngte Vertiefung B um die gesamte Innenumfangsfläche an beiden Endabschnitten der Buchse gebildet ist, leicht hergestellt. Die obengenannte Buchse erfordert jedoch eine Hochpräzisionskontrolle, - verarbeitung und -montage, wie eine Kontrolle einer Dicke der Vertiefung, Kontrolle einer Position wie einer Umfangsrichtung und Ausrichtung beim Presspassen in das Buchsenloch der Innenplatte. Diese Faktoren verursachen einen Anstieg der Kosten.
Ferner ist die Buchse, die in der obengenannten Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-50356 beschrieben ist, so gestaltet, dass ein Material der Buchse lokal zu den Vertiefungen an beiden Endabschnitten der Buchse bewegt werden kann, wenn die Buchse in das Buchsenloch pressgepasst wird. Daher unterdrückt diese Gestaltung die Verformungen an beiden Endabschnitten (dem gesamten Umfang) der Buchse und vermeidet, reduziert oder kompensiert ein Hülsenverformungsphänomen, das der Wickelbuchse eigen ist. Daher ist diese Ausgestaltung bei einer Kette nicht anwendbar, die eine hohe Verschleißbeständigkeitsleistung unter Verwendung zum Beispiel der massiven Art von Buchse aufweisen muss. Insbesondere ist vermutlich eine aufwändige Kontrolle an einem Grenzteil zwischen der lokalen verjüngten Vertiefung und der zylindrischen Innendurchmesserfläche der Buchse erforderlich, um eine durchgehende glatte Verbindungsfläche in dem Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die Buchse pressgepasst ist, und ein anderes Problem kann aufgrund der lokalen Vertiefung entstehen. Darüber hinaus, während die Verformung der Innenumfangsfläche der Buchse zum Zeitpunkt der Presspassung an einer Seite, in welcher eine Spannung der Kette wirkt, während die Kette normal angetrieben wird, aufgrund der obengenannten lokalen Vertiefung vereinheitlicht ist, gibt es die Naht der Wickelbuchse und es wird eine Öffnung entlang der Naht an einer Seite gebildet, die der obengenannten Seite 180 Grad der Innenumfangsfläche gegenüberliegt. Daher hat die Buchse eine Struktur, durch die die Buchse nicht reibungslos mit dem Stift in Gleitkontakt stehen kann. Wenn die Übertragung der Kette zwischen Normal- und Rückwärtsantriebsbedingungen umgeschaltet wird, wird eine Spannseite der Kette in einen lockeren Zustand geschaltet und eine lockere Seite wird in einen Spannzustand geschaltet. Selbst wenn zu diesem Zeitpunkt keine Spannkraft wirkt, gibt es einen Zustand, in dem der Stift mit der Nahtseite in Gleitkontakt ist. Daher ist es in Verbindung mit der zylindrischen Präzision der Buchse schwierig, die in der obengenannten Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-50356 beschriebene Rollenkette bei einer Kette anzuwenden, die häufig einen Rückwärtsantrieb erzeugt, wie eine innermotorische Kette.
Aus der US 8,057,340 B2 ist eine Kette bekannt, welche aus Innengliedern und Außengliedern zusammengesetzt ist, wobei die Innenglieder und die Außenglieder abwechselnd in großer Zahl miteinander verbunden sind, indem Bolzen in zylindrische Buchsen eingepasst werden, wobei ein Kunststoffelement an einer inneren Umfangsfläche der Buchsen eingeformt ist, so dass der axiale Mittelteil der ausgekleideten Buchsen nach innen gebogen ist, um eine Dicke zu erhalten und wobei die Buchsen in in Innenplatten vorgesehenen Buchsenlöchern eingepresst werden. Aus der US 5,464,374 A ist eine geräuscharme Kette bekannt, die eine Vielzahl von Innengliedern, eine Vielzahl von zylindrischen Stiften und eine Vielzahl von Außengliedern umfasst und mit einem Kettenrad in Eingriff steht. Hierbei weist jedes der Innenglieder ein Paar von Zahnelementen für den Eingriff mit dem Kettenrad und ein Paar von Öffnungen, wobei jedes der Außenglieder ein Paar elliptischer Öffnungen aufweist. Es ist vorgesehen, dass ein zylindrischer Stift in die Öffnung der Innenglieder eingesetzt und in die elliptischen Öffnungen eingepresst wird, so dass ein oberer Randabschnitt und ein unterer Randabschnitt der elliptischen Öffnungen in Kontakt mit jeweils einem zylindrischen Stift steht und dass seitliche Randabschnitte der elliptischen Öffnungen vom zylindrischen Stift getrennt sind.
Vor kurzem wurde eine Rollenkette, die insbesondere als innermotorische Kette verwendet wird, in einer harten Umgebung bereitgestellt, die durch eine Weiterentwicklung von Motoren wie dem Direkteinspritzmotor wie auch durch Änderungen eines Schmierzustands, die erforderlich sind, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, entsteht. In einer solchen Umgebung ist die Rollenkette mit einer höheren Verschleißbeständigkeitsleistung erforderlich.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt in ihrem ersten Aspekt eine Kette wie in Ansprüchen 1 bis 6 angegeben bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt in ihrem zweiten Aspekt eine Kette wie in Anspruch 7 angegeben bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt in ihrem dritten Aspekt ein Herstellungsverfahren einer Kette wie in Ansprüchen 8 bis 12 angegeben bereit.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor.
Figurenliste

1A ist eine Teilschnittansicht, die eine Rollenkette zeigt, bei der die vorliegende Offenbarung anwendbar ist.
1B ist eine Vorderansicht, die die Rollenkette zeigt.
2A ist eine Vorderansicht, die ein Krümmungsmodell der Rollenkette zeigt.
2B ist eine Schnittansicht, die einen gebogenen Abschnitt der Rollenkette zeigt.
3A ist eine Vorderansicht, die eine Innenplatte der Kette zeigt.
3B ist eine Schnittansicht, die einen Querschnitt in einer Höhenrichtung einer Buchse zeigt.
3C ist eine Schnittansicht, die einen Querschnitt in einer Teilungsrichtung der Buchse zeigt.
4A ist eine Vorderansicht, die die Innenplatte zeigt, bevor die Buchse pressgepasst wird.
4B ist eine Seitenansicht, die die Buchse zeigt, bevor sie in die Innenplatte pressgepasst wird.
5 ist eine Vorderansicht, die die Innenplatte, bevor die Buchse pressgepasst wird, gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Seitenansicht, die die Buchse, bevor sie in die Innenplatte pressgepasst wird, gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
7A ist eine Vorderansicht, die die Innenplatte gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7B ist eine Seitenansicht, die die Buchse zeigt.
8A ist ein tatsächlich gemessenes Diagramm, das eine Form einer Innendurchmesserfläche der Buchse in der Höhenrichtung zeigt.
8B ist eine schematische Darstellung, die die Buchse in 8A zeigt.
9A ist ein tatsächlich gemessenes Diagramm, das eine Form der Buchse in der Teilungsrichtung zeigt.
9B ist eine schematische Darstellung, die die Buchse in 9A zeigt.
10 zeigt einen verschleißbeständigen Längungstest.
11 ist eine Grafik, die die Ergebnisse des Tests zeigt.
12A ist eine in Einzelteile aufgelöste, perspektive Ansicht, die eine Innenplatte und eine Buchse nach der Technologie nach dem Stand der Technik zeigt.
12B ist eine Schnittansicht, die einen Zustand in einer Technologie nach dem Stand der Technik zeigt, in dem die Buchse in ein Buchsenloch der Innenplatte pressgepasst ist.
12C ist eine Schnittansicht, die einen Zustand in einer Technologie nach dem Stand der Technik zeigt, in dem eine Buchse, deren Endabschnitt der Innendurchmesserfläche verjüngt ist, in ein Buchsenloch der Innenplatte pressgepasst ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1A dargestellt, besteht eine Rollenkette 10 aus einer endlosen Vielzahl von Innen- und Außengliedern 14 und 17, die abwechselnd miteinander verbunden sind. Jedes der Innenglieder 14 enthält ein Paar von Innenplatten 11, die einander zugewandt sind, Buchsen 12, die jeweils beide Endabschnitte der Innenplatten 11 verbinden, und Rollen 13, die drehbar und passend die Buchsen 12 bedecken. Das Außenglied 17 enthält ein Paar von Außenplatten 15, die einander zugewandt sind, und Stifte 16, die jeweils beide Endabschnitte der Außenplatten 15 verbinden. Die Innen- und Außenglieder 14 und 17 sind durch den Stift 16 verbunden, der passend in die Buchsen 12 eingesetzt ist. Die Buchse 12 des Innenglieds 14 ist in ein Buchsenloch 11a, das durch die Innenplatte 11 definiert ist, pressgepasst und darin fixiert und der Stift 16 des Außenglieds 17 ist in ein Stiftloch 15a der Außenplatte 15 eingesetzt und an der Außenplatte 15 fixiert, indem ein Ende desselben verstemmt wird.
Es wird festgehalten, dass, wie in 1B dargestellt, eine Richtung, in der eine Zugkraft wirkt, wenn die Rollenkette 10 eine Antriebskraft überträgt, d.h., eine Richtung, in der sich eine Teilungslinie P-P erstreckt, die die Mittelpunkte O der entsprechenden Stiftlöcher 15a und Buchsenlöcher 11a verbindet, als eine Teilungsrichtung P definiert ist, und eine Richtung orthogonal zur Teilungsrichtung P als eine Höhenrichtung H definiert ist. Ferner wird eine massive Buchse mit einer nahtlosen monolithischen Struktur und die durch Kaltschmieden und/oder Zerspanarbeit hergestellt wird, für die Buchse 12 verwendet. Die Buchse 12 weist entlang ihrer gesamten Achsenlänge einen vorgegebenen Innen- und Außendurchmesser auf. Das heißt, die Buchse 12 wird zu einer zylindrischen Form mit konstanter Dicke entlang ihrer gesamten Achsenlänge gebildet.
Wie in 2A dargestellt, überträgt die Rollenkette 10 die Drehung R eines Ritzels 20 durch Eingriff mit dem Ritzel 20 und eine Zugkraft T-T wirkt entlang der Teilungslinie P-P. Die Rollenkette 10 biegt sich auch zwischen dem Innenglied 14 und dem Außenglied 17, wenn sich die Rollenkette 10 um das Ritzel 20 windet. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 2B dargestellt, gleiten die Buchse 12 und der Stift 16 in Kontakt miteinander und drehen relativ, und ein Lagerabschnitt 21 wird zwischen der Buchse 2 und dem Stift 16 gebildet.
Wie in 4A dargestellt, ist eine Dimension eines Lochdurchmessers in der Teilungsrichtung P des Buchsenlochs 11a der Innenplatte 11 in einem natürlichen Zustand, in dem die Buchse 12 nicht in das Buchsenloch 11a pressgepasst ist, als Dip bezeichnet und eine Dimension des Buchsenlochs 11a in der Höhenrichtung H ist als Dih bezeichnet. Ferner, wie in 4B dargestellt, ist eine Dimension eines Außendurchmessers in der Teilungsrichtung P der Buchse 12 als Dbp bezeichnet und eine Dimension des Außendurchmessers der Buchse 12 in der Höhenrichtung H ist als Dbh bezeichnet. Dann haben die Innenplatte 11 und die Buchse 12 das folgende Verhältnis: $Dbh - Dih > Dbp - Dip$
Das heißt, ein Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung H der Buchse 12, die in das Buchsenloch 11a pressgepasst ist, ist größer als jener in der Teilungsrichtung P. Es wird festgehalten, dass der Presspassungsspielraum ein Dimensionsunterschied zwischen dem Außendurchmesser der Buchse 12 und dem Lochdurchmesser des Buchsenlochs 11a ist. Vorzugsweise ist der Dimensionsunterschied auf Dbp - Dip < 0,01 mm eingestellt. Das heißt, der Presspassungsspielraum in der Teilungsrichtung P ist auf einen Wert kleiner als 0,01 mm eingestellt, d.h., einen Wert, enthaltend Null oder einen Wert extrem nahe Null. Es wird festgehalten, dass die Buchse 12 so gebildet ist, dass sie eine gleiche Dicke b entlang ihrer gesamten Achsenlänge aufweist. Daher ist die Dimension des Innendurchmessers in der Höhenrichtung H der Buchse 12 Dbh - 2b und die Dimension des Innendurchmessers in der Teilungsrichtung P ist Dbp - 2b.
In einem Fall, wo beide Endabschnitte der Buchse 12, die wie oben beschrieben konstruiert sind, in die entsprechenden Buchsenlöcher 11a der Innenplatte 11 pressgepasst sind, ist der Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung H, d.h., Dbh - Dih, groß, die Endabschnitte der Buchse 12 in der Höhenrichtung H verformen sich signifikant und eine große Spannung Fh wirkt auf das Buchsenloch 11a, wie in 3A dargestellt. Übrigens ist der Presspassungsspielraum in der Teilungsrichtung P, d.h., Dbp - Dip, Null oder annähernd Null und der Endabschnitt der Buchse in der Teilungsrichtung P verformt sich weniger oder verformt sich nicht und eine Spannung Fp auf dem Buchsenloch 11a ist Null oder extrem klein. Dadurch verformt sich in dem Zustand, in dem beide Endabschnitte 12a der Buchse 12 in das Buchsenloch 11a der Innenplatte 11 pressgepasst sind, die Buchse 12 relativ stark, wie in 3B im Sinne des Querschnitts (H) in der Höhenrichtung dargestellt, und ein Verformungsabschnitt A, der zur Innendurchmesserflächenseite 12b der Buchse 12 ragt, wird erzeugt. Die Buchse 12 verformt sich kaum oder verformt sich ein wenig, selbst wenn sie sich verformt, wie in 3C im Sinne des Querschnitts (P) in der Teilungsrichtung dargestellt, und die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12, die den Teil enthält, der dem Buchsenloch 11a entspricht, ist annähernd eine flache Oberfläche C, die sich von der Innendurchmesserfläche 12b fortsetzt.
Daher hat die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 die annähernd flache Oberfläche, die sich axial fortsetzt, sodass die beiden Endabschnitte 12a, die in das Buchsenloch 11a pressgepasst sind, und ein Zwischenteil 12c (siehe 2B), der zwischen dem Paar von Innenplatten 11 gelegen ist und keinen Einfluss einer Presspassung erfährt, eine gleiche Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung P haben. Falls in diesem Zustand eine Differenz zwischen der Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung P der Innendurchmesserfläche 12b an jedem der beiden Endabschnitte 12a und 12a der Buchse 12 und der Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung P der Innendurchmesserfläche 12b am Zwischenteil 12c der Buchse 12 0,01 mm oder weniger ist, wird eine Durchmesserdimension in einer Teilungsrichtung P einer Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 als konstant entlang einer gesamten Achsenlänge der Buchse 12 erachtet. Darüber hinaus verformt sich die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 an beiden Endabschnitten 12a, die in das Buchsenloch 11a pressgepasst sind, in der Höhenrichtung H und tagt an der Innendurchmesserseite vor. Daher wird die Durchmesserdimension in der Höhenrichtung H der Innendurchmesserfläche 12b an beiden Endabschnitten 12a kleiner als jene des Zwischenteils 12c, der nicht verformt ist. Es wird festgehalten, dass in einem Umfang der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche der Begriff ‚Presspassen‘ nicht einen Zustand bezeichnet, in dem ein Außendurchmesser der Buchse 12 größer als ein Durchmesser des Buchsenlochs 11a um dessen gesamten Umfang ist. Er enthält auch einen Zustand, in dem der Außendurchmesser der Buchse 12 und der Durchmesser des Buchsenlochs 11a gleich sind oder der Durchmesser des Buchsenlochs 11a etwas größer als der Außendurchmesser der Buchse 12 ist. Er bezeichnet einen Umstand, in dem die Buchse 12 mit der Innenplatte 11 durch eine Spannung gekoppelt wird, die durch die Verformung der Buchse 12 verursacht und auf das Buchsenloch 11a zur Gänze ausgeübt wird.
In dem Querschnitt (P) der Buchse 12 in der Teilungsrichtung ist die Spannung Fp, die auf das Buchsenloch 11a aufgrund der Verformung der Buchse 12 wirkt, sehr gering oder Null und eine Kopplungskraft zwischen der Buchse 12 und der Innenplatte 11, die durch das Presspassen verursacht wird, ist gering. In dem Querschnitt (H) der Buchse 12 in der Höhenrichtung jedoch ist die Spannung Fh, die auf das Buchsenloch 11a aufgrund der Verformung A der Buchse 12 wirkt, groß und die Kopplungskraft zwischen der Buchse 12 und der Innenplatte 11, die durch das Presspassen verursacht wird, ist groß. Das heißt, an beiden Endabschnitten 12a der Buchse 12 ist die Spannung, die auf die Innendurchmesserfläche 12b in der Teilungsrichtung P wirkt, kleiner als die Spannung, die auf die Innendurchmesserfläche 12b in der Höhenrichtung H wirkt. Dann ist es möglich, die Verformung beider Endabschnitte 12a der Buchse 12 im Querschnitt in der Teilungsrichtung P zu minimieren oder auf Null zu bringen und die Kopplungskraft zu erreichen, die die Buchse 12 nicht von der Innenplatte 11 trennt, indem der Presspassungsspielraum in der Höhen- und Teilungsrichtung passend eingestellt wird.
Wie in 2A und 2B dargestellt, biegt sich die Rollenkette 10 in einem Zustand, in dem die Zugkraft, d.h., eine Spannkraft, T auf die Rollenkette 10 in der Teilungsrichtung P wirkt. Zu diesem Zeitpunkt, während die äußere Umfangsfläche des Stifts 16 am Lagerabschnitt 21in Gleitkontakt mit der Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 steht, wirkt die Zugkraft T in der Teilungsrichtung P in einer Richtung in der das Innenglied 14 und das Außenglied 17 sich in einer Längsrichtung voneinander trennen und die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 mit dem Stift 16 an einer Außenseite in einer Longitudinale der Innenplatte 11 in Gleitkontakt steht. Wie in 2B dargestellt, ist der Gleitkontaktabschnitt in einer Richtung der Kettenspannkraft gelegen, und ein Buchsenpresspassungsspielraum ist in der Teilungsrichtung P klein (enthaltend Null), wie oben beschrieben. Dadurch verformt sich die Buchse 12 weniger (enthaltend Null) in der Teilungsrichtung P, selbst an beiden Endabschnitten 12a, die in das Buchsenloch 11a pressgepasst sind, und die beiden Endabschnitte 12a und das Zwischenteil 12c der Innendurchmesserfläche 12b bilden eine durchgehende flache Oberfläche C1. Dadurch stehen der Stift 16 und die Buchse 12 in einer großen Kontaktfläche entlang der gesamten Achsenrichtung in einer Richtung der Zugkraft T miteinander in Kontakt.
Wenn zum Beispiel die Rollenkette 10 als eine Kette verwendet wird, die eine Antriebskraft von einem Motor überträgt, wie eine Antriebskette zum Bewegen eines Motorrades oder eine innermotorische Kette wie eine Steuerkette, ändert sich eine Leistung des Motors abhängig von einer Fahrtbedingung oder dergleichen und ein Rückwärtsantriebszustand, in dem Antriebskraft von einer Lastseite zum Motor, d.h., eine Eingangsseite, durch Trägheit oder dergleichen übertragen wird, tritt häufig ein. Normalerweise, während die Zugkraft T auf die Kette an einer Spannseite wirkt und keine Zugkraft auf eine lockere Seite wirkt, werden die Spannseite und die lockere Seite der Kette im Rückwärtsantriebszustand umgeschaltet. Wenn die Spannseite und die lockere Seite der Kette umgeschaltet werden, tritt ein Fall ein, wo der Stift 16 mit der Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 an einer Innenseite des Innenglieds in der Teilungsrichtung P in Gleitkontakt gelangt, d.h., in einer Richtung, die der Zugkraft T entgegengesetzt ist, die in 2B dargestellt ist, selbst wenn keine Kettenzugkraft wirkt. Ähnlich wie bei der Außenseite des Innenglieds (C1), wie oben beschrieben, verformt sich die Buchse 12 weniger (enthaltend Null) an der Innendurchmesserfläche 12b beider Endabschnitte 12a auch in der Teilungsrichtung P der Innenseite des Innenglieds und es wird eine flache Oberfläche C2 gebildet, wo die beiden Endabschnitte 12a und das Zwischenteil 12c der Innendurchmesserfläche 12b durchgehend sind. Dadurch kommen der Stift 16 und die Buchse 12 in einem weiten Flächenbereich in Kontakt, der entlang der gesamten Länge der Buchse durchgehend ist, auch an der Innenseite des Innenglieds.
Daher wird die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12, an der die Kettenspannung wirkt und die mit dem Stift 16 der Rollenkette 10 in Gleitkontakt ist, annähernd aus der flachen Oberfläche gebildet, die entlang der gesamten Achsenlänge durchgehend ist, enthaltend die beiden Endabschnitte, die in die Buchsenlöcher pressgepasst sind. Da der Stift 16 mit der Innendurchmesserfläche 12b in dem weiten Flächenbereich in Kontakt steht, wo kein örtlicher Kontakt erzeugt wird, wird die Verschleißbeständigkeitsleistung verbessert.
Ein erster Modus, der ein spezielles Beispiel ist, das die oben beschriebene Gleichung 1 erfüllt, wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Das Buchsenloch 11a der Innenplatte 11 dieses Modus ist in einer elliptischen Form definiert, in welcher eine Teilungsrichtungsdimension Dip länger als eine Höhenrichtungsdimension Dih (Dih < Dip) ist Es wird eine Buchse nach dem Stand der Technik verwendet, die richtig kreisförmig ist und deren externe und interne Durchmesserdimensionen sowohl in der Teilungs- als auch Höhenrichtung P und H annähernd gleich sind. Daher hat in Bezug auf die Buchse mit dem perfekt kreisförmigen Außendurchmesser (Dbp = Dbh) das Buchsenloch 11a einen großen Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung H und einen kleinen (enthaltend Null) Presspassungsspielraum in der Teilungsrichtung P. Eine Innenplatte 11 und die Buchse 12, die ein solches Dimensionsverhältnis erfüllen, werden in einem ersten Schritt hergestellt. Anschließend werden die beiden Endabschnitte der Buchse 12 in die Innenplatte 11 mit den obengenannten elliptischen Buchsenlöchern 11a pressgepasst. Dies ist ein zweiter Schritt. Dadurch, wie in 3B und 3C dargestellt, erzeugt die Innendurchmesserfläche an beiden Endabschnitten 12a der Buchse 12 den Verformungsabschnitt A weitgehend im Querschnitt (H) und enthält die flache Oberfläche C, die aus einer kleinen Verformung (enthaltend Null) gebildet ist, im Querschnitt (P).
6 zeigt einen zweiten Modus, der sich vom obengenannten ersten Modus unterscheidet. Ein Querschnitt eines Außendurchmessers der Buchse 12 des vorliegenden Modus wird in eine elliptische Form gebracht, in welcher eine Höhenrichtungsdimension Dbh länger als eine Teilungsrichtungsdimension Dbp (Dbh > Dbp) ist. Eine herkömmliche Innenplatte 11 mit einem Buchsenloch, das richtig kreisförmig ist und dessen Durchmesserdimensionen sowohl in der Teilungs- als auch Höhenrichtung P und H annähernd gleich sind, wird verwendet. Daher hat in Bezug auf die Innenplatte 11 mit dem perfekt kreisförmigen Buchsenloch die Buchse 12 einen großen Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung H und einen kleinen (enthaltend Null) Presspassungsspielraum in der Teilungsrichtung P. Wie in 3B und 3C dargestellt, ist erzeugt Innendurchmesserfläche an beiden Endabschnitten 12a der Buchse 12 einen Verformungsabschnitt A weitgehend im Querschnitt (H) und enthält eine flache Oberfläche C, die aus einer kleinen Verformung (enthaltend Null) gebildet ist, im Querschnitt (P) durch Presspassen der beiden Endabschnitte der Buchse 12 in die Buchsenlöcher 11a der Innenplatte 11.
Es wird festgehalten, dass im ersten und zweiten, oben beschriebenen Modus, obwohl der Teil der Buchse 12, der in das Buchsenloch 11a pressgepasst ist, durch das Presspassen verformt wird, ein Zwischenteil der Buchse 12 keinen Einfluss durch das Presspassen erfährt und etwa dieselbe Dimension wie in einem natürlichen Zustand vor dem Presspassen hat.
Ausführungsform
In der Folge wird eine Ausführungsform basierend auf dem oben beschriebenen ersten Modus beschrieben. Wie in 7A dargestellt, wird das Buchsenloch 11a der Innenplatte 11 zu einer elliptischen Form gebildet, in der die Höhenrichtungsdimension Dih 4,22 mm ist und die Teilungsrichtungsdimension Dip 4,27 mm ist. Wie in 7B dargestellt, hat die Buchse 12 eine perfekt kreisförmige Form, deren Außendurchmesser gleiche Höhen- und Teilungsrichtungsdimensionen hat. Eine Durchmesserdimension Db ist dabei 4,27 mm. Das heißt, ein Presspassungsspielraum (Db - Din) in der Höhenrichtung ist 0,05 mm und ein Presspassungsspielraum (Db - Dih) in der Teilungsrichtung ist 0,00 mm.
Eine Form der Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 in einem Zustand, in dem die Buchse 12 tatsächlich in das Buchsenloch 11a pressgepasst ist, wird unter Bezugnahme auf 8A bis 9B beschrieben. 8A ist ein tatsächlich gemessenes Diagramm, in welchen eine Achse einer Abszisse die Achsenrichtung der Buchse 12 darstellt und eine Achse einer Ordinate ein Verformungsmaß der Innendurchmesserfläche 12b in der Teilungsrichtung P darstellt und in welcher Null eine Position vor dem Presspassen darstellt. In 8A bis 9A ist die Achse der Ordinate in Bezug auf die Achse der Abszisse um das 25-Fache vergrößert. 8B und 9B sind schematische Darstellungen, die das Verformungsmaß der Innendurchmesserfläche der Buchse 12 darstellen, das durch Klären von 8A bzw. 9A erhalten wird, Wie in 8A und 8B dargestellt, wird die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 in der Höhenrichtung H verformt, sodass beide Endabschnitte 12a durch den Presspassungsspielraum verformt werden, sodass der Verformungsabschnitt A erzeugt wird und zur Innendurchmesserseite stärker vorragt als das Zwischenteil 12c, das durch das Presspassen nicht beeinflusst wird. Das heißt, die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 wird so gebildet, dass eine Durchmesserdimension in der Höhenrichtung H der beiden Endabschnitte 12a, die in das Buchsenloch 11a pressgepasst sind, im Vergleich zu einer Durchmesserdimension in der Höhenrichtung H des Zwischenteils 12c klein sind. Wie in 9A und 9B dargestellt, verformt sich die Innendurchmesserfläche 12b der Buchse 12 in der Teilungsrichtung P fast nicht (selbst wenn, dann nur sehr geringfügig), da der Presspassungsspielraum Null ist. Daher hat die Innendurchmesserfläche 12b die flache Oberfläche C. Eine Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung P beider Endabschnitte 12a, die in das Buchsenloch 11a eingepasst sind, ist annähernd gleich einer Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung P des Zwischenteils 12c und die Innendurchmesserfläche 12b ist durchgehend entlang der gesamten Achsenlänge der Buchse 12 bündig.
10 ist eine schematische Darstellung, die einen Kettenverschleißlängungstest unter Verwendung der Rollenkette 10 darstellt, die durch Verbinden des Innenglieds 14, in dem die beiden Endabschnitte der Buchse 12 in die Innenplatte 11 der oben beschriebenen Ausführungsform pressgepasst sind, mit dem Außenglied 17 zusammengefügt wird. Die Rollenkette 10 mit einer Teilung von 8 mm wird um ein Antriebsritzel 20 mit 36 Zähnen und ein angetriebenes Ritzel mit 18 Zähnen geschlungen. In diesem Zustand wird eine Last von 1000 N auf das angetriebene Ritzel ausgeübt und das Ritzel 20 wird bei 6500 U/min in einer verschlechterten Schmierölumgebung gedreht.
11 zeigt Ergebnisse des Tests. Aus 11 geht hervor, dass eine Verschleißlängung der Rollenkette (entwickelter Artikel) 10 der vorliegenden Ausführungsform um etwa 40 % im Vergleich zu einer Standardkette (Artikel nach dem Stand der Technik) verringert ist, der durch Presspassen nach dem Stand der Technik hergestellt wird (siehe 12B). Somit kann der weite Bereich einer Kontaktfläche in der Teilungsrichtung des Stifts mit der Innendurchmesserfläche der Buchse gewährleistet werden und die Verschleißbeständigkeit der Kette durch Verringern des Presspassungsspielraums in der Teilungsrichtung P des Buchsenlochs 11a und der Buchse 12 gegenüber dem Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung H verbessert werden. Es ist auch möglich, die Kette, deren Verschleißbeständigkeit verbessert ist, sofort und einfach herzustellen, während deren Herstellungskosten gesenkt werden.
Es wird festgehalten, dass, während die Ausführungsform durch beispielhafte Darstellung der Rollenkette beschrieben wurde, die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist und gleichermaßen auch bei einer Buchsenkette anwendbar ist, bei der Rollen eliminiert sind. Ferner, obwohl die Ausführungsform durch beispielhafte Darstellung der einzelreihigen Kette beschrieben wurde, die vorliegende Offenbarung gleichermaßen bei einer mehrreihigen Kette anwendbar ist, bei der mehrere Innenglieder in einer Breitenrichtung der Kette angeordnet sind. Die vorliegende Offenbarung ist auch zweckdienlich bei einer innermotorischen Kette wie einer Steuerkette anwendbar. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese beschränkt und ist gleichermaßen auch bei einer Fahrantriebskette wie einer Kette für ein Motorrad anwendbar. Die Kette der vorliegenden Offenbarung ist auch gleichermaßen bei anderen Antriebskraftübertragungsketten und Förderketten anwendbar. Darüber hinaus, obwohl die vorliegende Offenbarung für eine Kette unter Verwendung einer massiven Buchse anwendbar ist, ist sie auch bei einer Kette unter Verwendung einer Wickelbuchse anwendbar.
Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung im Sinne der Formen der Buchse und des Buchsenlochs nicht auf die Kette beschränkt, in der eines von der Buchse und dem Buchsenloch perfekt kreisförmig ist und das andere elliptisch ist, solange der Presspassungsspielraum in der Teilungsrichtung kleiner eingestellt ist als der Presspassungsspielraum in der Höhenrichtung.

Claims

Kette (10), umfassend: mehrere Innenglieder (14); und mehrere Außenglieder (17), wobei die Kette (10) endlos aus den mehreren Innengliedern (14) und den mehreren Außengliedern (17) besteht, die abwechselnd miteinander verbunden sind, wobei jedes der Innenglieder (14) ein Paar von Innenplatten (11) umfasst, die jeweils Buchsenlöcher (11a) aufweisen und einander zugewandt sind, und eine Buchse (12), die sich in einer Achsenrichtung erstreckt, wobei die Buchse (12) Endabschnitte (12a) umfasst, die in Buchsenlöcher (11a) des Paares der Innenplatten (11) sind, wobei jedes der Außenglieder (17) ein Paar von Außenplatten (15) umfasst, die einander zugewandt sind, und einen Stift (16), der das Paar von Außenplatten (15) verbindet und in die Buchse (12) eingesetzt ist, wobei eine Durchmesserdimension in einer Teilungsrichtung (P) einer Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) entlang einer gesamten Achsenlänge der Buchse (12) konstant ist und eine Durchmesserdimension in einer Höhenrichtung (H) orthogonal zur Teilungsrichtung (P) der Innendurchmesserfläche (12b) an jedem der beiden Endabschnitte (12a) der Buchse (12) kleiner ist als eine Durchmesserdimension in der Höhenrichtung (H) der Innendurchmesserfläche (12b) an einem Zwischenteil (12c) der Buchse (12), der zwischen dem Paar von Innenplatten (11) gelegen ist und wobei die Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) mit dem Stift (16) in Gleitkontakt ist.
Kette (10) nach Anspruch 1, wobei eine Differenz zwischen der Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung (P) der Innendurchmesserfläche (12b) an jedem der beiden Endabschnitte (12a) der Buchse (12) und der Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung der Innendurchmesserfläche (12b) am Zwischenteil (12c) der Buchse (12) 0,01 mm oder weniger ist.
Kette (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Buchse (12) eine massive Buchse ist, die aus einer nahtlosen monolithischen Struktur besteht.
Kette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Zwischenteil (12c) der Buchse (12) zu einer richtigen kreisförmigen Form gebildet ist, in welcher externe Durchmesserdimensionen (Db, Dbp, Dbh) in der Teilungsrichtung (P) und in der Höhenrichtung (H) gleich sind, und jedes der Buchsenlöcher (11a) der Innenplatte (11) zu einer elliptischen Form gebildet ist, in der eine Durchmesserdimension (Dip) in der Teilungsrichtung (P) größer ist als eine Durchmesserdimension (Dih) in der Höhenrichtung (H).
Kette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes der Buchsenlöcher (11a) der Innenplatte (11) zu einer richtigen kreisförmigen Form gebildet ist, in der externe Durchmesserdimensionen (Dip, Dih) in der Teilungsrichtung (P) und in der Höhenrichtung (H) gleich sind, und das Zwischenteil (12c) der Buchse (12) zu einer elliptischen Form gebildet ist, in der eine externe Durchmesserdimension (Dbh) in der Höhenrichtung (H) größer ist als eine externe Durchmesserdimension (Dbp) in der Teilungsrichtung (P) .
Kette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Buchse (12) eine gleiche Dicke (b) entlang ihrer gesamten Achsenlänge hat.
Kette (10), umfassend: mehrere Innenglieder (14); und mehrere Außenglieder (17), wobei die Kette (10) endlos aus den mehreren Innengliedern (14) und den mehreren Außengliedern (17) besteht, die abwechselnd miteinander verbunden sind, wobei jedes der Innenglieder (14) ein Paar von Innenplatten (11) umfasst, die jeweils Buchsenlöcher (11a) aufweisen und die einander zugewandt sind, und eine Buchse (12), die sich in einer Achsenrichtung erstreckt, wobei die Buchse (12) beide Endabschnitte (12a) umfasst, die in Buchsenlöcher (11a) des Paares der Innenplatten (11) pressgepasst sind, wobei eine Spannung (Fp) auf eine Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) in einer Teilungsrichtung (P) an jedem der beiden Endabschnitte (12a) wirkt, die kleiner als eine Spannung (Fh) ist, die auf eine Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) in einer Höhenrichtung (H) orthogonal zur Teilungsrichtung (P) an jedem der beiden Endabschnitte (12a) wirkt, und jedes der Außenglieder (17) ein Paar von Außenplatten (15) umfasst, die einander zugewandt sind, und Stifte (16), die das Paar von Außenplatten (15) verbinden und in die Buchsen (12) eingesetzt sind, und wobei die Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) mit dem Stift (16) in Gleitkontakt ist.
Herstellungsverfahren einer Kette, die mehrere Innenglieder (14) und mehrere Außenglieder (17) umfasst, wobei die Kette (10) endlos aus den mehreren Innengliedern (14) und den mehreren Außengliedern (17) besteht, die abwechselnd miteinander verbunden sind, und jedes der Innenglieder (14) ein Paar von Innenplatten (11) umfasst, die jeweils Buchsenlöcher (11a) aufweisen, und eine Buchse (12), die in die Buchsenlöcher (11a) des Paares der Innenplatten (11) pressgepasst ist, wobei jedes der Außenglieder (17) ein Paar von Außenplatten (15) umfasst, die einander zugewandt sind, und einen Stift (16), der das Paar von Außenplatten (15) verbindet, in die Buchse (12) eingesetzt ist und in Gleitkontakt mit der Innendurchmesserfläche (12b) der Buchse (12) ist, wobei das Herstellungsverfahren der Kette umfasst: einen ersten Schritt zur Herstellung des Paares der Innenplatten (11) und der Buchse (12); und einen zweiten Schritt zum Presspassen beider Endabschnitte (12a) der Buchse (12), die im ersten Schritt hergestellt wurden, in Buchsenlöcher (11a) des Paares der Innenplatten (11), wobei die Innenplatte (11) und die Buchse (12), die im ersten Schritt hergestellt wurden, ein Verhältnis Dbh - Dih > Dbp - Dip erfüllen, wo eine Durchmesserdimension in einer Teilungsrichtung (P) der Buchsenlöcher (11a) mit Dip bezeichnet ist, eine Durchmesserdimension in einer Höhenrichtung (H) orthogonal zur Teilungsrichtung (P) der Buchsenlöcher (11a) mit Dih bezeichnet ist, eine externe Durchmesserdimension in der Teilungsrichtung (P) der Buchse (12) mit Dbp bezeichnet ist und eine externe Durchmesserdimension in der Höhenrichtung (H) der Buchse (12) mit Dbh bezeichnet ist.
Herstellungsverfahren der Kette nach Anspruch 8, wobei die Kette (10) ein Verhältnis 0 ≤ Dbp - Dip < 0,01 mm erfüllt.
Herstellungsverfahren der Kette nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Buchse (12) eine massive Buchse ist, die aus einer nahtlosen monolithischen Struktur besteht, die durch Kaltschmieden oder Zerspanen geformt wird.
Herstellungsverfahren der Kette nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kette (10) ein Verhältnis Dbh = Dbp und Dih < Dip erfüllt.
Herstellungsverfahren der Kette nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kette (10) ein Verhältnis Dih = Dip und Dbh > Dbp erfüllt.