DE102019110885A1

DE102019110885A1 - Chain with lug hole offset

Info

Publication number: DE102019110885A1
Application number: DE102019110885.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph RAMPP
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-10-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkkette mit einander abwechselnden Innenkettengliedern und Außenkettengliedern, die jeweils mittels eines Kettengelenks miteinander verbunden sind, wobei jedes Innenkettenglied mindestens eine Innenlasche und jedes Außenkettenglied mindestens zwei Außenlaschen und zwei diese miteinander verbindenden Gelenkbolzen aufweist. Dazu weist jede Außenlasche zwei Bolzenöffnungen auf, um die Gelenkbolzen der Kettengelenke aufzunehmen, sowie zwei im Wesentlichen gerade verlaufende und parallel zueinander angeordnete Laschenrücken, die gemeinsam eine sich im gleichen Abstand zu den Laschenrücken erstreckende Laschenlängsachse definieren. Die sich durch die Mittelpunkte der Bolzenöffnungen der Außenlasche erstreckende Bolzenmittellinie verläuft dabei in einem Winkel zu dieser Laschenlängsachse. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Kettentrieb mit einer solchen Gelenkkette.The present invention relates to an articulated chain with alternating inner chain links and outer chain links, which are each connected to one another by means of a chain joint, each inner chain link having at least one inner link and each outer chain link having at least two outer links and two joint pins connecting them. For this purpose, each outer plate has two pin openings to accommodate the hinge pins of the chain links, as well as two essentially straight plate backs arranged parallel to one another, which together define a plate longitudinal axis extending at the same distance from the plate back. The bolt center line extending through the center points of the bolt openings of the outer plate runs at an angle to this plate longitudinal axis. The invention also relates to a chain drive with such a link chain.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkkette mit einander abwechselnden Innen- und Außenkettengliedern die jeweils mittels eines Kettengelenks miteinander verbunden sind, wobei jedes Innenkettenglied mindestens eine Innenlasche und jedes Außenkettenglied mindestens zwei Außenlaschen und zwei diese miteinander verbindende Gelenkbolzen aufweist, jede Außenlasche weist zwei Bolzenöffnungen, um die Gelenkbolzen der Kettengelenke aufzunehmen, sowie zwei im Wesentlichen gerade verlaufende und parallel zueinander angeordnete Laschenrücken auf, wobei die zwei Laschenrücken eine Laschenlängsachse definieren, die sich im gleichen Abstand zu den Laschenrücken erstreckt. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kettentrieb mit einer solchen Gelenkkette.The invention relates to an articulated chain with alternating inner and outer chain links which are each connected to one another by means of a chain joint, each inner chain link having at least one inner link and each outer chain link having at least two outer link plates and two link pins connecting them, each outer link plate has two pin openings around the link pin of the chain links, as well as two substantially straight plate backs arranged parallel to one another, the two plate backs defining a plate longitudinal axis which extends at the same distance from the plate back. The invention also relates to a chain drive with such a link chain.

Derartige Gelenkketten werden im Automobilsektor häufig als Steuerketten in Verbrennungsmotoren verwendet und koppeln die Kurbelwelle mit der mindestens einen Nockenwelle. Solche Steuertriebe weisen im Zugtrum eine Führungsschiene und im Lostrum eine mittels eines Kettenspanners an die Gelenkkette andrückbare Spannschiene auf. Dabei sind die Gelenkketten mit einander abwechselnden Innenkettengliedern und Außenkettengliedern ausgestaltet, wobei die Kettenglieder eine identische Form besitzen und zumindest teilweise symmetrisch ausgebildet sind. Beim Kontakt der Gelenkkette mit den Spann- und Führungsschienen entsteht Reibung, die wiederum zu einer Verlustleistung des Verbrennungsmotors führt. Zur Verbesserung des Gleitverhaltens ist es bekannt, die Kettenlaschen tailliert auszubilden mit konkav geformten Laschenrücken, die an die Krümmungsradien der Spann- und Führungsschienen angepasst ist.Link chains of this type are often used in the automotive sector as timing chains in internal combustion engines and couple the crankshaft to the at least one camshaft. Such control drives have a guide rail in the pulling strand and a tensioning rail which can be pressed onto the articulated chain by means of a chain tensioner in the loose strand. The link chains are designed with alternating inner chain links and outer chain links, the chain links having an identical shape and being at least partially symmetrical. When the link chain comes into contact with the tensioning and guide rails, friction occurs, which in turn leads to a power loss in the internal combustion engine. To improve the sliding behavior, it is known to design the link plates in a waisted manner with a concave shaped plate back which is adapted to the radii of curvature of the tensioning and guide rails.

Zur Reduzierung der Reibung in einem Kettentrieb ist es aus der GB 2 431 216 A bekannt, für eine Steuerkette Außenlaschen mit einer geringeren Gesamthöhe im Verhältnis zu den Innenlaschen einzusetzen. Dadurch liegen im Betrieb der Gelenkkette die Innenlasche auf einem höheren Niveau als die Laschenrücken der Außenlaschen an den Spann- und Führungsschienen an, wodurch die Gesamtreibung im Steuerkettentrieb herabgesetzt wird.To reduce friction in a chain drive, it is from the GB 2 431 216 A known to use outer plates with a lower overall height in relation to the inner plates for a timing chain. As a result, when the articulated chain is in operation, the inner link is at a higher level than the back of the outer link on the tensioning and guide rails, which reduces the overall friction in the timing chain drive.

In der DE 10 2010 013572 A1 wird eine Gelenkkette beschrieben, bei der die Kettenlaschen konvexe Laschenrücken für den Kontakt mit den Spann- und Führungsschienen eines Kettentriebs aufweisen, wobei die Form der konvexen Laschenrücken asymmetrisch ist. Die asymmetrische Form des Laschenrückens ermöglicht bei einem Kontakt der Kettenlaschen mit den Spann- oder Führungsschienen ein Verschwenken in Richtung der Laufrichtung, um den Widerstand des Gleitkontakts zu reduzieren. Aus der DE 199 07 865 A1 ist eine Gelenkkette bekannt, bei der die Laschenrücken der Kettenlaschen zwei im Abstand zueinander angeordnete Kontaktabschnitte aufweisen, die dazwischen einen Aufnahmeraum für Schmieröl ausbilden. Neben der Reduzierung der Kontaktfläche zur Spann- und Führungsschiene eines zugehörigen Kettentriebs bildet sich zwischen den beiden Kontaktabschnitten durch die zurückversetzte Form des Laschenrückens ein Schmierölkissen aus. Eine ähnliche Ausgestaltung ist aus der US 7 963 872 B2 bekannt. Auch hier weisen die Kettenlaschen zwei im Abstand zueinander angeordnete Kontaktabschnitte auf, zwischen denen eine zurückversetzte Kontur zur Ausbildung eines Schmierölkissens vorhanden ist.In the DE 10 2010 013572 A1 describes an articulated chain in which the link plates have convex plate backs for contact with the tensioning and guide rails of a chain drive, the shape of the convex plate backs being asymmetrical. The asymmetrical shape of the back of the plate enables a pivoting in the direction of the running direction when the link plates come into contact with the tensioning or guide rails in order to reduce the resistance of the sliding contact. From the DE 199 07 865 A1 An articulated chain is known in which the link backs of the link plates have two contact sections which are arranged at a distance from one another and which form a receiving space for lubricating oil between them. In addition to reducing the contact surface with the tensioning and guide rails of an associated chain drive, a lubricating oil cushion is formed between the two contact sections due to the recessed shape of the back of the tab. A similar embodiment is from US 7,963,872 B2 known. Here, too, the link plates have two contact sections arranged at a distance from one another, between which there is a recessed contour for forming a lubricating oil cushion.

Mit fortschreitender technischer Entwicklung im Automobilsektor steigen auch die Anforderungen und der Innovationsdruck für Komponenten wie Gelenkketten, die in Verbrennungsmotoren als Antriebs- oder Steuerketten eingesetzt werden. Neben dem ständigen Verbesserungsbedarf von Komponenten im Rahmen der Entwicklung neuer Motoren besteht im Hinblick auf den in der Automobilindustrie üblichen Kostendruck in Verbindung mit hoher Stückzahlen generell die Notwendigkeit zur Innovation. Für Gelenkketten ergibt sich darüber hinaus die Anforderung, kostengünstige Lösungskonzepte mit geringer Verschleißproblematik, geringer Reibung und einem entsprechenden CO₂-Einsparpotential bereitzustellen.With advancing technical development in the automotive sector, the requirements and the pressure to innovate for components such as articulated chains that are used in combustion engines as drive or control chains are also increasing. In addition to the constant need to improve components as part of the development of new engines, there is a general need for innovation in view of the cost pressure common in the automotive industry in connection with large quantities. For link chains there is also the requirement to provide cost-effective solution concepts with low wear problems, low friction and a corresponding CO ₂ saving potential.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs genannte Gelenkkette bereitzustellen, die eine geringe Reibung zwischen der Gelenkkette und einer Spann- oder Führungsschiene aufweist sowie kostengünstig bereitzustellen ist.It is therefore the object of the present invention to provide an articulated chain mentioned at the beginning, which has low friction between the articulated chain and a tensioning or guide rail and can be provided inexpensively.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gelenkkette erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bolzenmittellinie durch die Mittelpunkte der Bolzenöffnungen der Außenlaschen in einem Winkel zur Laschenlängsachse verläuft. Mit einer derart zur Laschenlängsachse geneigt angeordneten Bolzenmittellinie sind auch die Bolzenöffnungen in einem unterschiedlichen Abstand zu dem gerade verlaufenden und parallel zueinander ausgerichteten Laschenrücken angeordnet. Als im Wesentlichen gerade verlaufende Laschenrücken gelten Laschenrücken, die über mindestens 50%, insbesondere über 80% des Bolzenabstands, der Abstand der Mittelpunkte der Bolzenöffnungen, über den Laschenrücken gerade verlaufen und dabei parallel zu dem zweiten Laschenrücken angeordnet sind. Entsprechend sind Kerben, Vertiefungen, Schrägen oder Vorsprünge an den Laschenrücken aus konstruktiven oder montagetechnischen Gründen unschädlich. Weiter fallen auch aus funktionalen Aspekten leicht gekrümmte Laschenrücken unter den Begriff „im Wesentlichen gerade verlaufende Laschenrücken“, sofern eine Tangente an den gekrümmten Laschenrücken parallel zu dem zweiten Laschenrücken, bzw. einer entsprechenden Tangente verläuft. Derart leicht gekrümmte Laschenrücken bei Kettenlaschen sind im Stand der Technik bekannt und dienen üblicherweise zur Anpassung an die Form der Spann- und Führungsschienen. Die zur Laschenlängsachse geneigte verlaufende Bolzenmittellinie führt bei einer erfindungsgemäßen Gelenkkette im Betrieb dazu, dass sich bei der in einem Kettentrieb montierten Gelenkkette die Außenlaschen bei einer Belastung der Gelenkkette über die Gelenkbolzen ausrichten und sich leicht schräg gegenüber den Gleitflächen der Spann- und Führungsschienen stellen. Diese Schrägstellung der Außenlaschen führt zu einem verringerten Kontakt zwischen der Gelenkkette und der Gleitflächen der Spann- und Führungsschienen, so dass sich zusammen mit einem vergrößerten Ölpolster in den Bereichen des verringerten Kontakts eine signifikante Reibungsreduktion ergibt. Eine geringere Reibung bedeutet auch eine geringere Verlustleistung im Kettentrieb, die beim Einsatz der erfindungsgemäßen Gelenkkette in einem Verbrennungsmotor zu einem geringeren CO₂-Ausstoß führt. Im Gegensatz zu bekannten Gelenkketten mit Kettenlaschen mit variabler Außenkontur, beispielsweise ovale, abgesetzte oder abgeschrägte Laschenrücken, ermöglicht eine erfindungsgemäße Gelenkkette trotz einer vergleichbaren Reibungsreduktion weiterhin eine sehr einfache Montierbarkeit der Gelenkkette, da beim Vorschub der Kettenlaschen, auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten, kein Verkippen auftritt. Darüber hinaus sind die Außenlaschen mit einer geneigten Bolzenmittellinie im Gegensatz zu Kettenlaschen mit variabler Außenkontur in einem herkömmlichen einspurigen Stanzverfahren ohne Zusatzaufwand produzierbar, da das Lochbild der Bolzenöffnungen lediglich mit einem minimalen Versatz gestanzt wird.In a joint chain of the generic type, this object is achieved according to the invention in that the pin center line runs through the center points of the pin openings of the outer link plates at an angle to the plate longitudinal axis. With a pin center line inclined in this way to the plate longitudinal axis, the pin openings are also arranged at a different distance from the straight plate back which is aligned parallel to one another. The back of the tab is considered to be essentially straight, if the back of the tab extends over at least 50%, in particular over 80% of the bolt spacing, the distance between the center points of the bolt openings, and is parallel to the second back of the tab. Correspondingly, notches, depressions, bevels or projections on the back of the tab are harmless for structural or assembly reasons. Furthermore, tab backs that are slightly curved for functional reasons also fall under the term “essentially straight tab backs”, provided that there is a tangent to the curved tab back runs parallel to the second plate back or a corresponding tangent. Such slightly curved backs of link plates are known in the prior art and are usually used to adapt to the shape of the tensioning and guide rails. In the case of an articulated chain according to the invention, the pin center line inclined to the longitudinal axis of the link means that when the link chain is mounted in a chain drive, the outer link plates align themselves when the link chain is loaded via the link pins and are positioned slightly at an angle to the sliding surfaces of the tensioning and guide rails. This inclined position of the outer plates leads to a reduced contact between the link chain and the sliding surfaces of the tensioning and guide rails, so that, together with an enlarged oil cushion, there is a significant reduction in friction in the areas of reduced contact. Lower friction also means lower power loss in the chain drive, which leads to lower CO ₂ emissions when the articulated chain according to the invention is used in an internal combustion engine. In contrast to known articulated chains with link plates with variable outer contours, for example oval, stepped or beveled plate backs, an articulated chain according to the invention enables the articulated chain to be installed very easily despite a comparable reduction in friction, since no tilting occurs when the link plates are advanced, even at high production speeds. In addition, the outer link plates with an inclined pin center line, in contrast to chain link plates with a variable outer contour, can be produced in a conventional single-track punching process without any additional effort, since the hole pattern of the pin openings is only punched with a minimal offset.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Mittelpunkte der Bolzenöffnungen auf unterschiedlichen Seiten der Laschenlängsachse angeordnet sind. Dies ermöglicht einen insgesamt einfachen Kettenaufbau und eine einfache Kettenmontage. Zweckmäßigerweise ist der Abstand der Mittelpunkt der Bolzenöffnungen zur Laschenlängsachse auf den unterschiedlichen Seiten der Laschenlängsachse gleich. Eine solche Gelenkkette unterliegt keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Verwendung der Gelenkkette und deren Anordnung im Kettentrieb.A preferred embodiment provides that the center points of the bolt openings are arranged on different sides of the plate longitudinal axis. This enables an overall simple chain structure and simple chain assembly. The distance between the center point of the bolt openings and the longitudinal axis of the plate is expediently the same on the different sides of the longitudinal axis of the plate. Such an articulated chain is not subject to any restrictions with regard to the use of the articulated chain and its arrangement in the chain drive.

Für einen optimierten geringen Kontakt zwischen der Gelenkkette und den Spann- und Führungsschienen eines Kettentriebs liegt der Winkel der Bolzenmittellinie zur Laschenlängsachse in einem Bereich von 0,2° bis 3,0°, bevorzugt von 0,5° bis 2,0°, insbesondere von 0,8° und 1,5°, günstigerweise etwa 1,0°. Ein derart optimierter reduzierter Kontakt ermöglicht gleichzeitig auch eine optimale Reibungsreduktion.For an optimized low contact between the articulated chain and the tensioning and guide rails of a chain drive, the angle of the bolt center line to the plate longitudinal axis is in a range from 0.2 ° to 3.0 °, preferably from 0.5 ° to 2.0 °, in particular of 0.8 ° and 1.5 °, favorably about 1.0 °. A reduced contact optimized in this way also enables an optimal friction reduction at the same time.

Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkkette sieht vor, dass die Bolzenöffnungen einen unterschiedlichen Abstand zu jedem der zwei parallel zueinander angeordneten Laschenrücken der Außenlasche aufweisen, wobei der Versatz zwischen den unterschiedlichen Abständen der Mittelpunkte der Bolzenöffnungen zu den jeweiligen Laschenrücken zwischen 1,0% und 3,0%, bevorzugt zwischen 1,5% und 2,0% des Bolzenabstands beträgt. Dabei ist der Abstand die Länge der kürzesten Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Bolzenöffnung und dem im Wesentlichen gerade verlaufenden Laschenrücken, typischerweise die orthogonale Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Bolzenöffnung und dem geraden Laschenrücken. Durch den sehr engen Bereich des Abstandsunterschieds der Bolzenöffnungen entstehen im Hinblick auf die Größe des Bolzenabstands (Pitch), d.h. dem Abstand der Mittelpunkte der Bolzenöffnungen, gegenüber herkömmlichen Gelenkketten nahezu keine Einschränkungen der Montierbarkeit. Vielmehr ergibt sich in den ausgewählten Bereichen des Versatzes der Bolzenöffnungen eine entsprechend angepasste Veränderung des Kontakts der Laschenrücken der Gelenkkette zu den Gleitflächen der Spann- und Führungsschienen.A particular embodiment of the articulated chain according to the invention provides that the pin openings have a different distance from each of the two plate backs of the outer plate arranged parallel to one another, the offset between the different distances between the center points of the pin openings and the respective plate backs between 1.0% and 3, 0%, preferably between 1.5% and 2.0% of the bolt distance. The distance is the length of the shortest connecting line between the center point of the bolt opening and the substantially straight back of the plate, typically the orthogonal connecting line between the center of the bolt opening and the straight back of the plate. Due to the very narrow range of the difference in distance between the bolt openings, with regard to the size of the bolt spacing (pitch), i.e. the distance between the center points of the bolt openings, compared to conventional link chains there are almost no restrictions in terms of assembly. Rather, in the selected areas of the offset of the bolt openings, there is a correspondingly adapted change in the contact between the plate backs of the link chain and the sliding surfaces of the tensioning and guide rails.

Um auch bei Gelenkketten mit langen Kettenlaschen eine für die Reibungsreduktion angepasste Veränderung des Kontakts der Laschendrücke zu den Gleitflächen der Schienen zu erreichen, können die Bolzenöffnungen hierbei einen unterschiedlichen Abstand zu jedem der zwei parallel zueinander angeordneten Laschenrücken der Außenlasche aufweisen, wobei der Versatz zwischen den jeweiligen Abständen der Mittelpunkte der Bolzenöffnungen zu den jeweiligen Laschenrücken zwischen 1% und 3%, bevorzugt zwischen 1,5% und 2,0% der Höhe der Kettenlasche betragen. Ein Versatz innerhalb dieser engen Bereichsangabe erleichtert eine angepasste Verringerung des Kontakts zum Gleitbelag der Schienen ohne eine Erhöhung der Belastung solcher Gelenkketten mit langen Kettenlaschen zu bewirken, wobei die Höhe der Kettenlasche im Wesentlichen gleich ist mit dem Abstand zwischen den zwei Laschenrücken.In order to achieve a change in the contact between the plate pressure and the sliding surfaces of the rails that is adapted to reduce friction in articulated chains with long link plates, the bolt openings can have a different distance from each of the two parallel plate backs of the outer plate, the offset between the respective The distances between the center points of the bolt openings and the respective plate backs are between 1% and 3%, preferably between 1.5% and 2.0% of the height of the link plate. An offset within this narrow range specification facilitates an adapted reduction in contact with the sliding surface of the rails without increasing the load on such link chains with long link plates, the height of the link plate being essentially the same as the distance between the two plate backs.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die mindestens eine Innenlasche des Innenkettenglieds als gerade Kettenlasche mit zwei im Wesentlichen gerade verlaufenden und parallel zueinander angeordneten Laschenrücken ausgebildet ist. In Verbindung mit dem Außenkettenglied mit mindestens zwei Außenlaschen mit einer geneigten Bolzenmittellinie ergibt sich so eine gerade Gelenkkette mit einem sehr breiten Anwendungsspektrum und geringen Reibungsverlusten.A further embodiment provides that the at least one inner plate of the inner chain link is designed as a straight chain plate with two essentially straight plate backs arranged parallel to one another. In connection with the outer chain link with at least two outer plates with an inclined pin center line, this results in a straight link chain with a very wide range of applications and low friction losses.

In einer alternativen Variante kann die mindestens eine Innenlasche des Innenkettenglieds als Zahnlasche ausgebildet sein, insbesondere mit zwei an einer Längsseite vorstehenden Zähnen sowie mit einem parallel zu den Zähnen angeordneten im Wesentlichen gerade verlaufenden Laschenrücken. Die Ausbildung der mindestens einen Lasche als Zahnlasche erweitert das Anwendungsspektrum einer erfindungsgemäßen Gelenkkette und ermöglicht durch die Außenlaschen mit einer geneigten Bolzenmittellinie gleichzeitig auch eine Verbesserung der Reibungssituation.In an alternative variant, the at least one inner plate of the inner chain link can be designed as a tooth plate, in particular with two teeth protruding on one longitudinal side and with a substantially straight plate back arranged parallel to the teeth. The formation of the at least one plate as a tooth plate expands the range of applications of an articulated chain according to the invention and at the same time enables the friction situation to be improved thanks to the outer plates with an inclined pin center line.

Günstigerweise können mindestens zwei Innenlaschen und zwei die Innenlaschen miteinander verbindende Gelenkhülsen vorgesehen sein, wobei die Gelenkhülsen in entsprechenden Hülsenöffnungen der Innenlaschen drehfest angeordnet sind und wobei sich der Kettenbolzen eines zugehörigen Außenkettenglieds durch die Gelenkhülsen erstreckt. Das Vorsehen von zwei Gelenkhülsen und die feste Anordnung der Innenlaschen, sowohl mit Zähnen als auch ohne, reduziert die Gefahr des Verkantens der Kettenlaschen relativ zueinander.Conveniently, at least two inner plates and two joint sleeves connecting the inner plates can be provided, the joint sleeves being non-rotatably arranged in corresponding sleeve openings of the inner plates and the chain pin of an associated outer chain link extending through the joint sleeves. The provision of two joint sleeves and the fixed arrangement of the inner link plates, both with and without teeth, reduces the risk of the link plates jamming relative to one another.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auch auf einen Kettentrieb, insbesondere einen Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad und mindestens einem Abtriebskettenrad, mit einer um die Kettenräder herumgelegten Gelenkketten nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und mindestens einer, an der Gelenkkette anliegenden Spann- und/oder Führungsschiene.Furthermore, the invention also relates to a chain drive, in particular a timing chain drive of an internal combustion engine, with a drive chain wheel and at least one output chain wheel, with an articulated chain placed around the chain wheels according to one of the embodiments described above and at least one tensioning and / or or guide rail.

Im Folgenden wird anhand von beispielhaften Zeichnungen eine nicht-einschränkende Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Kettentrieb für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gelenkkette,
3 eine Seitenansicht der Gelenkkette aus 2,
4 eine vergrößerte Seitenansicht des Details IV aus 3,
5 eine Detailansicht einer Außenlasche der Gelenkkette aus 3 und
6 eine Detailansicht der Außenlasche aus 5 mit weiteren Abmessungen.

In the following, a non-limiting embodiment of the invention is explained in more detail with reference to exemplary drawings. Show it:

1 a chain drive for an internal combustion engine according to the present invention;
2 a plan view of an articulated chain according to the invention,
3 a side view of the link chain 2 ,
4th an enlarged side view of the detail IV 3 ,
5 a detailed view of an outer plate of the articulated chain 3 and
6 a detailed view of the outer plate 5 with further dimensions.

In 1 ist ein Kettentrieb 1 für einen Verbrennungsmotor dargestellt. Dieser als Steuertrieb ausgebildeter Kettentrieb 1 umfasst zwei obenliegende Nockenwellenkettenräder 2, ein untenliegendes Kurbelwellenkettenrad 3 und eine um diese herumgeführte endlose Gelenkkette 4. Im Lasttrum des Kettentriebs 1 ist eine Führungsschiene 5 angeordnet, an der die Gelenkkette 4 entlanggleitet. Auf dem gegenüberliegenden Leertrum des Kettentriebs 1 befindet sich eine in der Nähe des Kurbelwellenkettenrads 3 schwenkbar gelagert Spannschiene 6, die mittels einer in einem Motorgehäuse 7 eingeschraubten Kettenspanners 8 an die Gelenkkette 4 andrückbar ist, um so den Leertrum des Kettentriebs 1 vorzuspannen. Der Kettenspanner 8 ist üblicherweise an die Motorölhydraulik angeschlossen, so dass sein Spannkolben 9 hydraulisch auf die schwenkbar angeordnete Spannschiene 6 aufdrückt. Der Kettenspanner 8 ist in der vorliegenden Ausführungsform in 1 als Einschraubkettenspanner ausgebildet, der in das Motorgehäuse 7 eingeschraubt ist und auf die Spannschiene 6 aufdrückt, die somit einer vorbestimmten Kraft an die Gelenkkette 4 gedrückt wird. Alternativ kann der Kettenspanner 8 auch als Flanschspanner ausgebildet sein.In 1 is a chain drive 1 shown for an internal combustion engine. This chain drive designed as a timing drive 1 includes two overhead camshaft sprockets 2 , an underlying crankshaft sprocket 3 and an endless link chain led around it 4th . In the load side of the chain drive 1 is a guide rail 5 arranged on which the link chain 4th slides along. On the opposite slack side of the chain drive 1 there is one near the crankshaft sprocket 3 swivel-mounted clamping rail 6 that by means of an in a motor housing 7th screwed in chain tensioner 8th to the link chain 4th can be pressed to the slack side of the chain drive 1 pre-tension. The chain tensioner 8th is usually connected to the engine oil hydraulics so that its tensioning piston 9 hydraulically on the swiveling clamping rail 6 pushes on. The chain tensioner 8th is in the present embodiment in 1 designed as a screw-in chain tensioner that is inserted into the motor housing 7th is screwed in and onto the tensioning rail 6 pushes, which thus a predetermined force on the link chain 4th is pressed. Alternatively, the chain tensioner 8th can also be designed as a flange clamp.

Anhand der in 2 gezeigten Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gelenkkette 4 erkennt man die abwechselnd mittels eines Kettengelenks 10 miteinander verbundenen Außenkettenglieder 11 und Innenkettenglieder 12. Jedes Außenkettenglied 11 besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Außenlaschen 13 und zwei diese miteinander verbindende zylindrisch ausgeformten Gelenkbolzen 14. Hierzu sind die Gelenkbolzen 14 in zugehörige Bolzenöffnungen 15 in den Außenlaschen 13 eingepresst, so dass sie leicht nach außen überstehen. Jedes in Innenkettenglied 12 besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Innenlaschen 16, die mittels zwei, im Abstand zueinander angeordneter Gelenkhülsen 17 miteinander verbunden sind. Hierzu sind die Gelenkhülsen 17 in entsprechende Hülsenöffnungen 18 der Innenlaschen 16 eingepresst. Die Gelenkhülsen 17 sind üblicherweise aus einem Blechstreifen gerollt, so dass sich eine Stoßnaht ausbildet, in deren Mitte eine Schmieröffnung vorgesehen sein kann. Alternativ können auch fließgepresste Gelenkhülsen 17 zum Einsatz kommen, welche keine Stoßnaht aufweisen, in ihrer Herstellung jedoch deutlich aufwändiger sind.Using the in 2 shown plan view of an articulated chain according to the invention 4th you can see them alternately by means of a chain link 10 interconnected outer chain links 11 and inner chain links 12 . Every outer chain link 11 consists of two spaced outer plates 13 and two cylindrically shaped hinge pins connecting them to one another 14th . The hinge pins are for this purpose 14th into associated bolt holes 15th in the outer flaps 13 pressed in so that they protrude slightly outwards. Each in inner chain link 12 consists of two spaced inner plates 16 , which by means of two, spaced apart joint sleeves 17th are connected to each other. The joint sleeves are for this purpose 17th into corresponding sleeve openings 18th the inner tabs 16 pressed in. The joint sleeves 17th are usually rolled from a sheet metal strip, so that a butt seam is formed, in the middle of which a lubrication opening can be provided. Alternatively, extruded joint sleeves can also be used 17th are used, which have no butt seam, but are significantly more complex to manufacture.

Der Gelenkbolzen 14 eines Außenkettenglieds 11 und die zugehörige Gelenkhülse 17 eines Innenkettenglieds 12, durch die sich der Gelenkbolzen 14 erstreckt, formen gemeinsam das Kettengelenk 10 aus. Wie in 2 zu erkennen, ist die Dicke der Innenlaschen 16 aus Festigkeitsgründen etwas größer, da für das Einpressen der Gelenkhülsen 17 in die Hülsenöffnungen 18 gegenüber den Bolzenöffnungen 15 ein größerer Durchmesser erforderlich ist. Jede Außenlasche 13 und jede Innenlasche 16 weist im Außenkonturverlauf an der Oberseite und der Unterseite entsprechende Laschenrücken 19,19' bzw. 20,20' auf, die parallel zueinander angeordnet sind.The hinge pin 14th an outer chain link 11 and the associated joint sleeve 17th an inner chain link 12 through which the hinge pin 14th extends, together form the chain joint 10 out. As in 2 you can see the thickness of the inner plates 16 A bit larger for reasons of strength, as it is used for pressing in the joint sleeves 17th into the sleeve openings 18th opposite the bolt openings 15th a larger diameter is required. Every outer flap 13 and each inner tab 16 has corresponding tab backs in the outer contour on the top and bottom 19th , 19 ' or. 20th , 20 ' which are arranged parallel to each other.

Wie in der Seitenansicht der Gelenkkette 4 in 3 zu erkennen, sind die Außenlaschen 13 der Außenkettenglieder 11 gegenüber den Innenlaschen 16 der Innenkettenglieder 12 leicht gekippt ausgebildet, so dass ein Ende der Laschenrücken 19,19' der Außenlaschen gegenüber den eine gerade Rückenlinie R_L bildenden Laschenrücken 20,20' der Innenlaschen 16 vorstehen, während das andere Ende der Laschenrücken 19,19' zurückversetzt ist. Wie an der ersten Außenlasche 13 gezeigt, ist der Rückenabstand a,a' vom Mittelpunkt M der Bolzenöffnungen 15 zu den beiden Laschenrücken 19, 19' der Außenlaschen 13 unterschiedlich. Dies führt, wie an dem in 4 gezeigten Detail IV aus 3 gut zu erkennen, dazu, dass ein Vorsprung 21 am Ende des Laschenrückens 19 gegenüber dem Laschenrücken 20 der Innenlasche 16, bzw. der von den Laschenrücken 20 ausgebildeten Rückenlinie R_L , übersteht.As in the side view of the link chain 4th in 3 you can see the outer plates 13 the outer chain links 11 opposite the inner tabs 16 the inner chain links 12 slightly tilted formed so that one end of the tab back 19th , 19 ' the outer flaps opposite the straight back line R _L forming tongue back 20th , 20 ' the inner tabs 16 protrude while the other end of the tab back 19th , 19 ' is set back. As on the first outer flap 13 shown is the back distance a , a ' from the center M. of the bolt openings 15th to the two flap backs 19th , 19 ' of the outer plates 13 differently. As with the one in 4th shown detail IV out 3 easy to see, to that, a head start 21st at the end of the back of the tab 19th opposite the back of the tab 20th the inner flap 16 , or that of the back of the flap 20th trained back line R _L , survives.

Das Vorstehen des einen Endes des Laschenrückens 19 gegenüber der Rückenlinie R_L ergibt sich aus dem in 5 gezeigten Lochbild der Außenlasche 13, bei dem die Bolzenöffnungen 15 einen Versatz gegenüber der Laschenlängsachse L_A aufweisen. Die Laschenlängsachse L_A der in 5 gezeigten Außenlasche 13 verläuft gerade, parallel und im gleichen Abstand zu den Laschenrücken 19,19' der Außenlasche 13. Dabei steht der Mittelpunkt M der linken Bolzenöffnung 15 in 5 um den Mittelpunktabstand b gegenüber der Laschenlängsachse L_A vor, während der Mittelpunkt M der rechten Bolzenöffnung 15 um den Mittelpunktabstand b' unterhalb der Laschenlängsachse L_A angeordnet ist. Auch wenn der absolute Betrag der Mittelpunktabstände b,b' der beiden Bolzenöffnungen 15 der Außenlasche 13 im Wesentlichen gleich ist, so ist der zugehörige Vektor unterschiedlich, da sich die beiden Mittelpunkte M der Bolzenöffnungen 15 auf unterschiedlichen Seiten der Laschenlängachse L_A befinden. Alternativ können bei einem einseitig erhöhten Laschenrücken die Mittelpunkte M der beiden Bolzenöffnungen 15 auf der gleichen Seite der Laschenlängsachse L_A angeordnet sein, wobei der Vektor des Mittelpunktabstands in die gleiche Richtung weist, aber die Beträge der Mittelpunktabstände b,b' unterschiedlich sind.The protrusion of one end of the back of the tab 19th opposite the back line R _L results from the in 5 hole pattern of the outer plate shown 13 where the bolt holes 15th an offset from the longitudinal axis of the plate L _A exhibit. The plate longitudinal axis L _A the in 5 shown outer plate 13 runs straight, parallel and at the same distance to the flap back 19th , 19 ' the outer link 13 . The focus is here M. the left bolt opening 15th in 5 around the center distance b opposite the longitudinal axis of the plate L _A before while the center point M. the right bolt opening 15th around the center distance b 'below the longitudinal axis of the plate L _A is arranged. Even if the absolute amount of the distance between centers b , b 'of the two bolt openings 15th the outer link 13 is essentially the same, the associated vector is different because the two center points M. of the bolt openings 15th on different sides of the plate longitudinal axis L _A are located. Alternatively, the center points can be used in the case of a tab back that is raised on one side M. of the two bolt openings 15th on the same side of the plate longitudinal axis L _A be arranged, wherein the vector of the center point distance points in the same direction, but the amounts of the center point distances b , b ' are different.

Bei einem Einsatz solcher Außenlaschen 13 mit einem Versatz der Mittelpunkte M der Bolzenöffnungen 15 gegenüber der Laschenlängsachse L_A in den Außenkettengliedern 11 einer erfindungsgemäßen Gelenkkette 4, richten sich die Gelenkbolzen 14 der Kettengelenke 10 in Richtung der Laschenlängsachse L_A aus, so dass die Außenlaschen 13 leicht schräg stehen und die den jeweiligen Mittelpunktabständen b,b' zugeordneten Enden der Laschenürcken 19,19' gegenüber der Rückenlinie R_L um den Mittelpunktabstand b,b' vorstehen. Durch den Mittelpunktabstand b,b', den der Vorsprung 21 gegenüber der Rückenlinie R_L vorsteht, ergibt sich eine Optimierung des Kontakts zwischen der Gelenkkette 4 und der Spann- und/oder Führungsschiene 6,5, auch wenn der geringere Kontakt der Laschenrücken 20,20' der Innenlaschen 16 zum Teil kompensiert wird über den intensivierten Kontakt der Laschenrücken 19,19' im Bereich des Vorsprungs 21, ergibt sich mit den vorstehenden Vorsprüngen 21 an den Laschenrücken 19,19' eine veränderte Reibungssituation beim Kontakt der Gelenkkette 4 mit den jeweiligen Spann- und Führungsschienen 6,5 durch eine verbesserte Schmiersituation zwischen Gelenkkette 4 und den Spann- und Führungsschienen 6,5 durch die sich im Bereich der Laschenrücken 20,20' der Innenlaschen 16 ausbildenden Schmiermittelpolster. Wie in 5 gut zu erkennen, ist dabei die Größe des Mittelpunktabstands b,b' im Verhältnis zum Bolzenabstand (pitch) P zwischen den Mittelpunkten M der Bolzenöffnungen 15 in der Außenlasche 13, aber auch zur Laschenhöhe H der Außenlasche 13, relativ gering und liegt nur in einem Bereich zwischen 1 % und 3 %.When using such outer plates 13 with an offset of the center points M. of the bolt openings 15th opposite the longitudinal axis of the plate L _A in the outer chain links 11 an articulated chain according to the invention 4th , the hinge pins align 14th the chain links 10 in the direction of the plate longitudinal axis L _A off so that the outer tabs 13 are slightly inclined and the respective center distances b , b ' associated ends of the tab corners 19th , 19 ' opposite the back line R _L around the center distance b , b ' protrude. By the center-to-center distance b , b ' the lead 21st opposite the back line R _L protrudes, there is an optimization of the contact between the link chain 4th and the tensioning and / or guide rail 6.5, even if the lesser contact is the back of the tab 20th , 20 ' the inner tabs 16 This is partly compensated for by the intensified contact with the back of the tab 19th , 19 ' in the area of the projection 21st , results with the protruding projections 21st on the back of the tab 19th , 19 ' a changed friction situation when contacting the link chain 4th with the respective tensioning and guide rails 6.5 through an improved lubrication situation between the articulated chain 4th and the tensioning and guide rails 6.5 through which are located in the area of the back of the tab 20th , 20 ' the inner tabs 16 forming lubricant pads. As in 5 The size of the center distance is easy to see b , b ' in relation to the pitch P between the centers M. of the bolt openings 15th in the outer flap 13 , but also to the bracket height H the outer link 13 , relatively low and is only in a range between 1% and 3%.

6 zeigt noch einmal die Detailansicht der Außenlasche 13 aus 5 mit den unterschiedlich gerichteten Mittelpunktabständen b,b' der Bolzenöffnungen 15 der Außenlaschen 13. Zusätzlich ist hier auch noch eine Bolzenmittellinie B_L eingezeichnet, die die Mittelpunkte M der beiden Bolzenöffnungen 15 miteinander verbindet und zur Laschenlängsachse L_A einen Winkel α ausbildet. Der Winkel α der Bolzenmittellinie B_L zur Laschenlängsachse L_A liegt dabei in einem Bereich zwischen 0,5° und 2,0°, um einen optimierten Kontakt der Gelenkkette 4 zur Spann- und/oder Führungsschiene 6,5 zu ermöglichen und die Reibungsreduktion zu optimieren. 6 shows the detailed view of the outer plate again 13 out 5 with the differently directed center-to-center distances b , b ' of the bolt openings 15th of the outer plates 13 . In addition, there is also a bolt center line here B _L which are the midpoints M. of the two bolt openings 15th connects with each other and to the plate longitudinal axis L _A an angle α trains. The angle α the bolt centerline B _L to the plate longitudinal axis L _A lies in a range between 0.5 ° and 2.0 ° in order to optimize the contact of the link chain 4th to enable the tensioning and / or guide rail 6.5 and to optimize the friction reduction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: KettentriebChain drive
22: NockenwellenkettenradCamshaft sprocket
33: KurbelwellenkettenradCrankshaft sprocket
44th: GelenkketteLink chain
55: FührungsschieneGuide rail
66th: SpannschieneTensioning rail
77th: MotorgehäuseMotor housing
88th: KettenspannerChain tensioner
99: SpannkolbenClamping piston
1010: KettengelenkChain joint
1111: AußenkettengliedOuter chain link
1212: InnenkettengliedInner chain link
1313th: AußenlascheOuter flap
1414th: GelenkbolzenHinge pin
1515th: BolzenöffnungenBolt holes
1616: InnenlaschenInner tabs
1717th: GelenkhülsenJoint sleeves
1818th: HülsenöffnungenSleeve openings
19,19'19.19 ': LaschenrückenTab back
20,20'20.20 ': LaschenrückenTab back
2121st: Vorsprung head Start
a,a'a, a ': RückenabstandBack clearance
b,b'b, b ': MittelpunktabstandCenter distance
B_L B _L: BolzenmittellinieBolt centerline
HH: LaschenhöheStrap height
L_A L _A: LaschenlängsachsePlate longitudinal axis
MM.: MittelpunktFocus
PP: BolzenabstandBolt spacing
R_L R _L: Rückenlinie Back line
αα: Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

GB 2431216 A [0003]
DE 102010013572 A1 [0004]
DE 19907865 A1 [0004]
US 7963872 B2 [0004]

Claims

Articulated chain (4) with alternating inner and outer chain links (12, 11) which are each connected to one another by means of a chain joint (10), each inner chain link (12) at least one inner link (16) and each outer chain link (11) at least two outer links ( 13) and two hinge pins (14) connecting them, each outer plate (13) has two pin openings (15) to accommodate the hinge pins (14) of the chain joints (10), as well as two essentially straight and parallel plate backs ( 19, 19 '), the two plate backs (19, 19') defining a plate longitudinal axis (L _A ) which extends at the same distance from the plate backs (19, 19 '), characterized in that the bolt center line (B _L ) runs through the center points (M) of the bolt openings (15) of the outer plates (13) at an angle (α) to the longitudinal axis of the plate (L _A ).

Link chain (4) after Claim 1 , characterized in that the center points (11) of the bolt openings (15) are arranged on different sides of the plate longitudinal axis (LA).

Link chain (4) after Claim 2 , characterized in that the center point distance (b, b ') of the center points (11) of the bolt openings (15) to the plate longitudinal axis (LA) is the same on the different sides of the plate longitudinal axis (LA).

Link chain (4) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the angle (α) of the bolt center line (B _L ) to the plate longitudinal axis (L _A ) in a range from 0.2 ° to 3.0 °, preferably from 0.5 ° to 2.0 °, in particular from 0.8 ° to 1.5 °.

Link chain (4) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the bolt openings (15) have a different back spacing (a, a ') to each of the two parallel plate backs (19, 19') of the outer plate (13), the offset between the different back spacings (a, a ') of the bolt openings (15) to the respective bracket backs (19, 19') between 1.0% and 3.0%, preferably between 1.5% and 2.0% of the bolt spacing (P).

Link chain (4) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the bolt openings (15) have a different back spacing (a, a ') to each of the two parallel plate backs (19, 19') of the outer plate (13), the offset between the different back spacings (a, a ') of the bolt openings (15) to the respective plate backs (19, 19') between 1.0% and 3.0%, preferably between 1.5% and 2.0% of the height (H) of the outer plate (13) amounts.

Link chain (4) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one inner plate (16) of the inner chain link (12) is designed as a straight chain plate with two essentially straight plate backs (20, 20 ') arranged parallel to one another.

Link chain (4) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one inner plate (16) of the inner chain link (12) is designed as a tooth plate, in particular with two teeth protruding on one longitudinal side and with a plate back (20) arranged parallel to the teeth and running essentially straight.

Link chain (4) after Claim 7 or 8th , characterized in that at least two inner plates (16) and two joint sleeves (17) connecting the inner plates (16) are provided, which are arranged non-rotatably in corresponding sleeve openings (18) of the inner plates (16) and through which the joint pin (14 ) an associated outer chain link (11) extends.

Chain drive (1), in particular a timing chain drive of an internal combustion engine, with a drive chain wheel (3) and at least one output chain wheel (2), with a link chain (4) placed around the chain wheels (2, 3) according to one of the Claims 1 to 9 and at least one tensioning and / or guide rail (6,5) resting against the articulated chain (4).