DE102017119753A1 - Drive wheel and chain links for a chain drive - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum -je nach Umlaufrichtung der Fahrwerkskette und der Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft und als das untere Trum ausläuft oder einläuft und wobei am Antriebsrad mindestens ein Nocken mit mindestens einem Nocken des Kettenglieds der Fahrwerkskette vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen, das Drehmoment übertragen, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhaben oder vertieft ausgeführt sind.Dabei sind die Antriebsnocken an dem Antriebsrad und den Kettengliedern für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bezogen auf die Symmetrieebenen mit unterschiedlichen Antriebskonturen bzw. Antriebskörpern versehen und dadurch in sich asymmetrisch ausgebildet.The invention relates to a drive wheel and chain links for a chain undercarriage, with a revolving around the drive wheel chassis chain, in which the upper run - depending on the direction of rotation of the suspension chain and the direction of rotation of the drive wheel - enters or exits at a different angle in the drive wheel and as the lower Trum expires or enters and at the drive wheel at least one cam are provided with at least one cam of the chain link of the suspension chain, which are engaged with each other, transmit the torque, and executed in relation to at least one track radially raised or recessed.Dabei are the drive cams provided on the drive wheel and the chain links for forward and reverse travel relative to the symmetry planes with different drive contours or drive bodies and thereby formed in asymmetric.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum - je nach Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft und als das untere Trum ausläuft oder umgekehrt und wobei am Antriebsrad und an der Fahrwerkskette miteinander in Eingriff bringbare, das Drehmoment übertragende, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhabene oder vertiefte Antriebsnocken vorgesehen sind.The invention relates to a drive wheel and chain links for a chain undercarriage, with a revolving around the drive wheel chassis chain, in which the upper strand - depending on the direction of rotation of the drive wheel - enters at a different angle in the drive wheel and expires as the lower strand or vice versa and where on Drive wheel and on the suspension chain engageable, the torque transmitting, and in relation to at least one track radially raised or recessed drive cam are provided.

Bisherige Antriebsräder und Kettenglieder besitzen symmetrische Antriebskonturen, d.h. für Antriebsräder und Kettenglieder sind die Antriebskonturen jeweils links und rechts zur Symmetrieebene der jeweiligen Komponente identisch.Previous drive wheels and chain links have symmetrical drive contours, i. for drive wheels and chain links, the drive contours are identical on the left and right to the plane of symmetry of the respective component.

Hierbei wird unter dem Begriff „Antriebskontur“ mindestens eine mögliche von Nockenkopf bis Nockenfuß räumliche Kontaktfläche der Nocken am Antriebsrad und den Kettengliedern verstanden.Here, the term "drive contour" at least one possible from cam head to cam base spatial contact surface of the cam on the drive wheel and the chain links understood.

Diese Antriebskonturen am einzelnen Nocken können mit Bezug auf die Drehrichtung des Antriebsrades definiert werden, wobei im Folgenden die bei der Drehung des Antriebsrades im Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtstrieb des Kettenfahrwerks) die Antriebskontur des Nockens am Antriebsrad und die dazu im Kontakt befindliche Antriebskontur am Nocken des Kettengliedes als Vorwärtsflanke „VF“ des jeweiligen Bauteils und bei der Drehung im Uhrzeigersinn (Rückwärtstrieb des Kettenfahrwerks) die Antriebskontur des Nockens am Antriebsrad und die dazu im Kontakt befindliche Antriebskontur am Nocken des Kettengliedes als Rückwärtsflanke „RF“ bezeichnet wird.These drive contours on the individual cam can be defined with respect to the direction of rotation of the drive wheel, hereinafter referred to as the counterclockwise rotation of the drive wheel (forward drive of the track), the drive contour of the cam on the drive wheel and located in contact drive contour on the cam of the chain link as Forward edge "VF" of the respective component and in the clockwise rotation (reverse drive of the tracked chassis) the drive contour of the cam on the drive wheel and the drive contour located on the cam of the chain link is referred to as the backward edge "RF".

In bisherigen Ausführungsformen von Kettenfahrwerken sind die Antriebskonturen „VF“ und „RF“ der Nocken des Antriebsrades sowie der Nocken der Kettenglieder in sich symmetrisch. Im Vergleich der Ausführungen der Antriebskonturen von Antriebsrad und Kettengliedern zueinander können diese aber durchaus unterschiedlich ausgeformt sein.In previous embodiments of chain suspensions, the drive contours "VF" and "RF" of the cams of the drive wheel and the cams of the chain links are symmetrical in itself. In comparison of the embodiments of the drive contours of the drive wheel and chain links to each other, however, they can be formed quite differently.

Symmetrische Antriebskonturen können mitunter nicht optimal an Belastung, Geschwindigkeit, Drehrichtung und Ein- und Auslaufsituationen angepasst sein. Dies führt zu ungleichmäßigem und höherem Verschleißverhalten.Symmetrical drive contours may not be optimally adapted to load, speed, direction of rotation and entry and exit situations. This leads to uneven and higher wear behavior.

In den Kettenfahrwerken unterscheiden sich die Ein- und Auslaufsituation der Fahrwerkskette in das Antriebsrad u.a. durch deren Ein- bzw. Auslaufwinkel. Die Richtung Kraftaufnahme oder Kraftabgabe an den Antriebsnocken während des Ein- oder Auslaufs der Fahrwerkskette ins Antriebsrad erfolgt idealerweise in Ein- bzw. Auslaufrichtung, um Zwänge oder Relativbewegungen während der Kraftübertragung der Antriebsnocken zu vermeiden. Unterscheiden sich Ein- und Auslaufwinkel, kann eine symmetrische Ausführung von „VF“ und „RF“ diesem Umstand nicht gerecht werden.
Symmetrische Antriebskonturen können daher nur auf gleiche Ein- und Auslaufsituationen optimal ausgelegt sein.
Daher kann bei Verwendung von symmetrischen Antriebskonturen kein optimales Verschleißverhalten, u.a. bedingt durch die sich ergebenen Zwänge und Relativbewegungen an den entsprechenden Vorwärts- und Rückwärtsflanken von Antriebsrad und Kettengliedern, erzielt werden.In the chain crawlers, the entry and exit situation of the suspension chain in the drive wheel differ, inter alia, by their entry or exit angle. The direction of force absorption or power output to the drive cam during the entry or exit of the suspension chain in the drive wheel is ideally carried out in the inlet or outlet direction to avoid constraints or relative movements during the power transmission of the drive cam. If the entry and exit angles differ, a symmetrical version of "VF" and "RF" can not do justice to this fact.
Symmetrical drive contours can therefore be optimally designed only for the same entry and exit situations.
Therefore, when using symmetrical drive contours no optimal wear behavior, inter alia, due to the resulting constraints and relative movements on the corresponding forward and backward flanks of the drive wheel and chain links can be achieved.

Ziel der Erfindung ist die Optimierung des Bewegungsverhaltens zwischen Antriebsrad und Fahrwerkskette zur Verbesserung des Verschleißverhaltens und eine damit verbundene Kostenreduktion.The aim of the invention is the optimization of the movement behavior between the drive wheel and suspension chain to improve the wear behavior and associated cost reduction.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß für Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum -je nach Umlaufrichtung der Fahrwerkskette und der Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft und als das untere Trum ausläuft oder einläuft und wobei am Antriebsrad mindestens ein Nocken mit mindestens einem Nocken des Kettenglieds der Fahrwerkskette vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen, das Drehmoment übertragen, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhaben oder vertieft ausgeführt sind.
Diese Nocken sind dadurch gekennzeichnet, dass diese an dem Antriebsrad und den Kettengliedern asymmetrisch ausgebildet sind. Zum Zeitpunkt der Kraftaufnahme bzw. Kraftabgabe zeigt der Kraftvektor des Kontaktes zwischen den Antriebsnocken in Ein- bzw. Auslaufrichtung der Fahrwerkskette, um Relativbewegungen oder Zwänge zwischen den sich in Kontakt befindenden Antriebskörpern zu vermeiden. Somit wird das Bewegungs- und Verschleißverhalten der Antriebskörper optimiert.This object is achieved according to the invention for the drive wheel and chain links for a chain undercarriage, with a revolving around the drive wheel chassis chain, in which the upper Trum - depending on the direction of rotation of the suspension chain and the direction of rotation of the drive wheel - enters or expires at a different angle in the drive wheel and as the lower run expires or runs in and at the drive wheel at least one cam with at least one cam of the chain link of the suspension chain are provided, which are mutually engaged, transmit the torque, and are radially raised or recessed in relation to at least one track.
These cams are characterized in that they are formed asymmetrically on the drive wheel and the chain links. At the time of the power input or power output, the force vector of the contact between the drive cam in the inlet and outlet direction of the suspension chain to avoid relative movements or constraints between the in contact drive bodies. Thus, the movement and wear behavior of the drive body is optimized.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform von Kettenfahrwerken sind somit die Antriebskonturen „VF“ und „RF“ der Nocken des Antriebsrades sowie der Nocken der Kettenglieder in sich asymmetrisch, damit der Kraftvektor zum Kontaktzeitpunkt bei unterschiedlichem Ein- und Auslaufwinkel in Ein- bzw. Auslaufrichtung der Fahrwerkskette ins Antriebsrad zeigen kann. Im Vergleich der Ausführungen der Antriebskonturen von Antriebsrad und Kettengliedern zueinander können diese aber durchaus unterschiedlich ausgeformt sein.In the embodiment of chain suspensions according to the invention thus the drive contours "VF" and "RF" of the cams of the drive wheel and the cams of the chain links are asymmetrical in itself, so that the force vector at contact time at different entry and exit angles in the inlet or outlet direction of the suspension chain into Drive wheel can show. In comparison of the embodiments of the drive contours of the drive wheel and chain links to each other, however, they can be formed quite differently.

Die Gestalt der asymmetrischen Antriebskonturen wird durch die Ausgestaltung der Topologie mit geraden, beliebig gekrümmten oder anderweitig mathematisch beschreibbaren Konturen, Flächen, Freiformflächen oder einer beliebigen Kombination dessen, beschrieben, entsprechend der gewünschten Kontaktsituation. Die Anpassungen der Antriebskonturen und die damit verbundene Asymmetrie der Antriebskonturen gelten in alle drei Raumrichtungen.The shape of the asymmetrical drive contours is described by the design of the topology with straight, arbitrarily curved or otherwise mathematically describable contours, surfaces, free-form surfaces or any combination thereof, according to the desired contact situation. The adjustments of the drive contours and the associated asymmetry of the drive contours apply in all three spatial directions.

Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.The invention will be explained below with reference to the drawings.

Dabei zeigt:

  • 1 einen skizzierten Antriebsbereich eines Kettenfahrwerks mit Antriebsrad und einem Kettenglied;
  • 2 eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform der Antriebsnocken von Antriebsrad und Kettenglied;
  • 3 eine mögliche bisherige Ausführungsform der Antriebsnocken von Antriebsrad und Kettenglied.
Showing:
  • 1 a sketched drive range of a chain drive with drive wheel and a chain link;
  • 2 a possible embodiment of the drive cam of the drive wheel and chain link according to the invention;
  • 3 a possible previous embodiment of the drive cam of the drive wheel and chain link.

In dem in 1 skizzierten Antriebsbereich des Kettenfahrwerks unterschieden sich Ein- und Auslaufrichtung der Kettenglieder 1 in das bzw. aus dem Antriebsrad 2 durch unterschiedliche Winkel „α“ und „β“.
Während diese Winkel unabhängig von der Umlaufrichtung der Fahrwerkskette unverändert bleiben, ändert sich die Bezeichnung „Einlauf“ bzw. „Auslauf“ je nachdem, ob das obere bzw. untere Trum der Fahrwerkskette in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft.In the in 1 sketched drive range of the chain chassis differed entry and exit direction of the chain links 1 in or out of the drive wheel 2 through different angles " α " and " β ".
While these angles remain unchanged regardless of the direction of circulation of the suspension chain, the designation "inlet" or "outlet" changes depending on whether the upper or lower run of the suspension chain enters or leaves the drive wheel.

Erfindungsgemäß sind nun zur Schaffung eines optimalen Bewegungsverhaltens unterschiedliche Antriebskonturen „VF“ und „RF“ jeweils an den Nocken des Antriebsrads und an den Nocken der Kettenglieder vorgesehen.
1a zeigt die zuvor bei Drehung des Antriebsrades im Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtstrieb des Kettenfahrwerks) definierten Antriebskonturen „VF“, der im Kontakt stehenden Nocken des Antriebsrades und des Kettengliedes; 1b analog dazu die zuvor definierten Antriebskonturen „RF“ der im Kontakt stehenden Nocken des Antriebsrades und des Kettengliedes bei Drehung des Antriebsrades im Uhrzeigersinn (Rückwärtstrieb des Kettenfahrwerks).According to the invention, different drive contours are now to create an optimal movement behavior " VF " and " RF "Provided respectively on the cam of the drive wheel and on the cam of the chain links.
1a shows the drive contours "VF" previously defined when the drive wheel is rotated counterclockwise (forward drive of the chain drive), the contact cam of the drive wheel and the chain link; 1b analogously, the previously defined drive contours "RF" of the standing in contact cams of the drive wheel and the chain link with rotation of the drive wheel in a clockwise direction (reverse drive of the chain chassis).

Eine mögliche erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebskonturen am Antriebsrad und an den Kettengliedern zeigt 2a für die Vorwärtsfahrt und 2b für die Rückwärtsfahrt.
In 2a ist beispielhaft dargestellt wie der Kraftvektor 7 auf „VF“ in Richtung des Kettenauslaufs 8 zeigt. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Antriebskörper gilt dies auch für „RF“.
2b zeigt jedoch nur eine übertriebene Darstellung von RF, um die Asymmetrie besser zu verdeutlichen.
Erkennbar ist die Asymmetrie, wenn man entlang der Symmetrieebene in Richtung 3 von Nockenkopf zu Nockenfuß des Antriebsrades bzw. des Kettengliedes blickt.
Die Symmetrieebene am Antriebsrad 4 ist durch den Teilungswinkel resultierend aus der Nockenanzahl am Antriebsrad definiert.
Die Symmetrieebene der Kettenglieder 5 ergibt sich aus dem halben Abstand der Gelenkaugen 6. Bei Zugrundelegung dieser Methode ergeben sich rechts und links der Symmetrieebenen unterschiedliche Ausgestaltungen der asymmetrischen Antriebskonturen bzw. Antriebskörper des Antriebsrades und des Kettengliedes.A possible inventive design of the drive contours on the drive wheel and on the chain links shows 2a for the forward drive and 2 B for the reverse drive.
In 2a is exemplified as the force vector 7 on " VF "In the direction of the chain spout 8th shows. In an embodiment of the drive body according to the invention, this also applies to " RF ".
2 B shows only an exaggerated representation of RF to better illustrate the asymmetry.
Recognizable is the asymmetry when moving along the plane of symmetry in the direction 3 from cam head to cam base of the drive wheel or the chain link looks.
The symmetry plane on the drive wheel 4 is defined by the pitch angle as a result of the number of cams on the drive wheel.
The symmetry plane of the chain links 5 results from half the distance of the joint eyes 6 , On the basis of this method, different configurations of the asymmetrical drive contours or drive body of the drive wheel and of the chain link arise on the right and left of the planes of symmetry.

„VF“ in 2a sowie „RF“ in 2b ist hier beispielhaft als gerade Antriebskontur ausgeführt, wobei „VF“ am Antriebsrad durch eine andere Kontur bzw. Form beschrieben werden kann wie „VF“ am Kettenglied. Analog hierzu gilt dies ebenfalls für „RF“."VF" in 2a such as " RF " in 2 B is exemplified here as a straight drive contour, where " VF "On the drive wheel can be described by a different contour or shape as" VF "On the chain link. Similarly, this also applies to " RF ".

Die 3a beschreibt eine mögliche symmetrische Ausgestaltung der Antriebskonturen für die Vorwärtsfahrt, sowie 3b für die Rückwärtsfahrt. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass entlang der Symmetrieebenen 4 und 5 in Richtung 3 von Nockenkopf bis Nockenfuß die Ausgestaltung der Antriebskonturen rechts und links der Symmetrieebene des jeweiligen Nockens am Antriebsrad und am Kettenglied gleich ist. Bei unterschiedlichem Ein- und Auslaufwinkel stimmen hier die Kraftvektoren 9 bzw. 11 der symmetrischen Konturen „VF“ und „RF“ nicht mit der jeweiligen Kettenbewegungsrichtung 10 bzw. 12 überein.The 3a describes a possible symmetrical design of the drive contours for forward drive, as well 3b for the reverse drive. It can be clearly seen that along the symmetry planes 4 and 5 in the direction 3 from cam head to cam base the design of the drive contours right and left of the plane of symmetry of the respective cam on the drive wheel and the chain link is the same. With different entry and exit angles, the force vectors are right here 9 respectively. 11 the symmetrical contours "VF" and "RF" not with the respective chain movement direction 10 respectively. 12 match.

Claims (3)

Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum -je nach Umlaufrichtung der Fahrwerkskette und der Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft und als das untere Trum ausläuft oder einläuft und wobei am Antriebsrad mindestens ein Nocken mit mindestens einem Nocken des Kettenglieds der Fahrwerkskette vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen, das Drehmoment übertragen, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhaben oder vertieft ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsnocken an dem Antriebsrad und den Kettengliedern für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bezogen auf die Symmetrieebenen mit unterschiedlichen Antriebskonturen bzw. Antriebskörpern versehen sind und dadurch in sich asymmetrisch ausgebildet sind.Drive wheel and chain links for a chain undercarriage, with a revolving around the drive wheel chassis chain, in which the upper run-depending on the direction of rotation of the chain and the direction of rotation of the drive wheel - enters or runs at a different angle in the drive wheel and expires or enters the lower run and wherein at least one cam with at least one cam of the chain link of the chassis chain are provided on the drive wheel, which engage with each other, transmit the torque, and are radially raised or recessed in relation to at least one track, characterized in that the drive cam on the Drive wheel and the chain links for forward and reverse travel relative to the planes of symmetry are provided with different drive contours or drive bodies and are thus formed in asymmetric in itself. Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Asymmetrie der Antriebskonturen bzw. Antriebskörper durch die Topologie/ Gestaltung mit geraden, beliebig gekrümmten oder anderweitig mathematisch beschreibbaren Konturen, Flächen, Freiformflächen oder einer beliebigen Kombination dessen, in allen drei Raumrichtungen beschrieben wird.Drive wheel and chain links for a chain undercarriage Claim 1 , by characterized in that the asymmetry of the drive contours or drive body is described by the topology / design with straight, arbitrarily curved or otherwise mathematically describable contours, surfaces, free-form surfaces or any combination thereof, in all three spatial directions. Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt der Kraftaufnahme bzw. Kraftabgabe der Kraftvektor des Kontaktes zwischen den Antriebsnocken in Ein- bzw. Auslaufrichtung der Fahrwerkskette zeigt.Drive wheel and chain links for a chain undercarriage Claim 1 and 2 , characterized in that at the time of the power or force output of the force vector of the contact between the drive cam in the inlet and outlet direction of the suspension chain shows.
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