DE202005017406U1 - Sprocket wheel for vehicle`s control chain e.g. roller chain, drives, has teeth deforming buffers and or spring under effect of force/moments in circumferential direction and supported on flanges of arms of hub - Google Patents

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Abstract

The wheel has teeth connected with a hub by a flexible, damping layer, and centered between flanges with elastic rings in axial direction. Constructional surfaces of the elastic rings absorb oscillations of the chain caused by polygon effect. The teeth deforms buffers (9) and or springs under the effect of the force/moments in circumferential direction. The teeth are supported on the flanges of the arms of the hub.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion des Kettenzahnrades eines Kettentriebes für die Bauart der Rollenketten, Hülsenketten und der speziellen Ketten mit Laschen, angewandte als gleichförmig übersetzende Getrieben, zur Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges, und allgemein in Maschinenbau.The The invention relates to the construction of the sprocket a chain drive for the design of the roller chains, sleeve chains and special chains with flaps, applied as uniform translating Geared to the timing chain drives of internal combustion engines Vehicle, and generally in engineering.

Es sind Konstruktionen von Kettenräder bekannt als einteilige feste Kettenrad, oder Nabe und Zahnkranz, bei welchen die Zahnkranzteilung eben so lang, wie die Teilung der neuen Ketten ist, unbeachtend die Kettenverschleißlängungen und die hervorgerufene Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied nach einer gewissen Funktionszeit. Verschleißlängun welcher die Zahnkranzteilung nicht folgen kann, und daß zur fehlerhaften Funktion führt. Beim Einspuren der Kette in das Kettenrad und beim Umlauf der Kette auf dem Kettenrad, schlagen die Kettengelenken auf die Zahnflanken, 7 Stand der Technik, nicht auf die Rollenbett, und die Kontaktpunkte finden sie nicht auf dem wirksamen Teilungskreis, sondern auf eine andere Laufbahn mit größere Durchmesser Df1, und Df2, 8 Stand der Technik, und die Übersetzung zwischen den Antriebskettenrad – Kette – Abtriebkettenrad, und die Übersetzungszahl (i) nicht mehr phasengenau sind, und diesen als Schlußfolgerung, auf die kinematische und dynamische Charakteristika der Kettentrieb auswirkt, vermindert des Funktionsdauer und Herabsetzt des Anwendungsbereiches.There are designs of sprockets known as one-piece solid sprocket, or hub and sprocket, in which the sprocket pitch is just as long as the pitch of the new chains, ignoring the Kettenverschleißlängungen and the induced pitch differences from chain link to chain link after a certain period of operation. Verschleißlängun which the sprocket division can not follow, and that leads to erroneous function. When the chain meshes with the sprocket and the chain spins on the sprocket, the chain links strike the tooth flanks. 7 Prior art, not on the roller bed, and the contact points they do not find on the effective pitch circle, but on another track with larger diameter D f1 , and D f2 , 8th The prior art, and the ratio between the drive sprocket-chain driven sprocket, and the gear ratio (i) are no longer in phase, and this in conclusion, on which affects kinematic and dynamic characteristics of the chain drive, reduces the service life and reducing the scope.

Aus der DE 200 06 278.6 ist ein Kettenrad bekannt, wo habe ich dargestellt und erläutert, wie man einen Kettenrad mit Profilverschiebung aus der Funktionsdauer der Kettentriebes berechnen und entwickeln kann, und auch die Rollenbettradius abhängig von der zulässige/gewählte Längenzunahme der Kette, und von den Umschlingungswinkeln festgelegt werden kann, für das zu erreichen das die Kontaktpunkte immer auf Rollenbett zu bleiben und die Funktions-Charakteristika der Kettentriebes zu verbessern. Beim meisten Kurzteilungs-Ketten die Anwendung der Methode nur für eine geringere als 3% Kettenlängung geeignet ist.From the DE 200 06 278.6 If a sprocket is known, where did I explain and explain how to calculate and develop a sprocket with a profile shift from the service life of the chain drive, and also the roller bed radius can be determined depending on the permitted / selected length increase of the chain, and on the angles of wrap for achieving that the contact points always remain on roll bed and to improve the functional characteristics of the chain drive. For most short-cut chains, the method is only suitable for less than 3% chain elongation.

Die Erfindung schließt die obigen Nachteile dadurch aus, daß die Konstruktion des Kettenzahnrades mit Profilverschiebung und mit implantierten Zähne, die eine bestimmte Mobilität nach links und nach rechts in Umfangsrichtung aufweisen, und zu der hervorgerufene Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied, anpassen kann, und die ungleichförmige Lastspitzen auch durch Dämpfung reduziert, und gleichzeitig Einspurstöße und Schwingungen der Kette, so wie dadurch entstehende Geräusche verringert.The Invention includes the above disadvantages characterized in that the construction of the sprocket with a profile shift and with implanted teeth that left a certain mobility and to the right in the circumferential direction, and to the evoked Pitch differences from chain link to chain link, can adjust and the non-uniform Load peaks also by damping reduced, and simultaneously Einspurstöße and vibrations of the chain, as well as the resulting noise reduced.

Der entwickelte Konstruktion sichert die Kontaktpunkte zwischen den Kettengelenken und Kettenzahnkranz auf dem Rollenbett, und daß die Bahn der Kettengelenkmittelpunkte immer auf dem Teilungskreis des Kettenzahnrads liegt, und dadurch die Gleichförmigkeit des übertragenden Drehmoments verbessert ist.Of the developed construction secures the contact points between the Chain links and sprocket on the roller bed, and that the web of Chain hinge centers always on the pitch circle of the sprocket lies, and thereby the uniformity of the transferring Torque is improved.

Dabei wird die Zahnkranzteilung p1 größer als die Teilung der neuen Ketten ausgeführt p1>p20, p1 = p20 + Δp, Δp = (p2max – p20)/2, und der Teilungskreisdurchmesser d=p1/sin(τ/2), gemäß 1, nach der Verschleißlängung der Kettenteilung zum mittleren Wert, die Kettenteilung und die Zahnkranzteilung gleiche Werte haben p2m = p1. Nach der weiteren Verschleißlängung der Kettenteilungen, p2max>p1, p2max = p20 + 2Δp, der so gestaltete Zahnkranz ermöglicht das richtige Aufschlingen der neuen Kette, wenn p20 < p1, und auch am Ende der Funktionszeit der verlängerten Kette, wenn p2max > p1. Die Profilverschiebung Δ=Δp/(2sin(τ/2)). So erreicht man das die Übersetzungszahl i = ω1/ω2 = (oder)d1/d2 = konstant bleibt. (Abgesehen von dem Polygoneffekt, Thema einer separaten Entwicklung, und DE20006285.9).In this case, the sprocket pitch p 1 is made larger than the pitch of the new chains p 1 > p 20 , p 1 = p 20 + Δp, Δp = (p 2max -p 20 ) / 2, and the pitch circle diameter d = p 1 / sin ( τ / 2), according to 1 , after the wear elongation of the chain pitch to the middle value, the chain pitch and the sprocket pitch have the same values p 2m = p 1 . After further wear elongation of the chain pitches , p 2max > p 1 , p 2max = p 20 + 2Δp, the sprocket designed in this way enables the proper slinging of the new chain, if p 20 <p 1 , and also at the end of the extended chain, if p 2max > p 1 . The profile shift Δ = Δp / (2sin (τ / 2)). This achieves that the ratio i = ω 1 / ω 2 = (or) d 1 / d 2 = remains constant. (Except for the polygon effect, theme of a separate development, and DE20006285.9).

Die Zähne(1) sind elastisch durch dämpfende Schicht(5), Puffer(9) bzw. Federn(10) eingebettet zwischen zwei radialen Armen(11) der Nabe(6), und unter der Wirkung der Kräfte/Momente verformen die Puffer(9) bzw. Federn(10) und stützen sich auf die Flächen(13) der Arme der Nabe. Die Nabe und die Flansche(4a), bzw. (4b) in axialer Richtung mit Schrauben-Verbindungen(15) fest verbunden sind.The teeth( 1 ) are elastic by damping layer ( 5 ), Buffers ( 9 ) or springs ( 10 ) embedded between two radial arms ( 11 ) the hub ( 6 ), and under the effect of forces / moments, the buffers deform ( 9 ) or springs ( 10 ) and rely on the surfaces ( 13 ) the arms of the hub. The hub and flanges ( 4a ), respectively. ( 4b ) in the axial direction with screw connections ( 15 ) are firmly connected.

Die Zähne(1) sind von Ketten-Typ abhängig, und von der Zähnezahl des Kettenzahnrades unabhängig, und können als Serienprodukte hergestellt werden. Die Nabe, Puffer(9) bzw. Federn(10), und Flansche(4a), (4b) können aus preisgünstigeren Materialien hergestellt werden. Das Kettenzahnrad kann zur Führung einer doppel- oder mehrreihigen Kette gestaltet werden.The teeth( 1 ) are chain-type, and independent of the number of teeth of the sprocket, and can be manufactured as series products. The hub, buffers ( 9 ) or springs ( 10 ), and flanges ( 4a ) 4b ) can be made from cheaper materials. The sprocket can be designed to guide a double or multi-row chain.

Als weiterer Vorteil, sind die Zähne, Puffern bzw. Federn, austauschbar.When another advantage, are the teeth, Buffers or springs, interchangeable.

Als Material für die an Flanschen aufgebrachten elastischen Dämpfungsringe (7), (7a) und die auf der Unterteil der Zähne aufgebrachten elastische, dämpfende Schicht (5) bestehen vorzugsweise aus einem Elastomeren und abriebfesten, Kunststoff, insbesondere aus einem volumenkompressiblen, heißhärtenden Polyurethan-Elastomer in Schaumform.As material for the elastic damping rings applied to flanges ( 7 ) 7a ) and the applied on the lower part of the teeth elastic, damping layer ( 5 ) are preferably made of an elastomeric and abrasion-resistant, plastic, in particular of a volume-compressible, heat-curing polyurethane elastomer in foam form.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Einspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object is achieved by the Features of the objection 1 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention result from the dependent claims.

Den Kettentrieb mit bewegliche implantierten Zähne, mit seinen Vorzügen gegenüber anderen Kettentrieben ermöglicht das Entwickeln von Sondergetrieben, mit zielgerichteten Eigenschaften, die über das allgemeine Niveau hinausgehen.The Chain drive with movable implanted teeth, with its advantages over others Chain drives enabled the development of special transmissions, with purposeful characteristics, the over the general level.

Hierzu 5 Seiten ZeichnungenFor this 5 pages drawings

Anhand von in die Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend noch näher erläutert.Based of embodiments illustrated in the drawings, the invention in the following even closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Ansicht mit teilweiser Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad und durch die umschlingende Kette (8). 1 a view with a partial section through an inventive sprocket and by the looping chain ( 8th ).

2 einen axialen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad und durch die aufliegende Kette (8). 2 an axial partial section through an inventive sprocket and by the overlying chain ( 8th ).

3 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad, gestaltet mit elastischer Feder (10), mit der Flansche (4a) und mit der elastischer Dämpfungsring (7). 3 a spatial representation of a partial section through an inventive sprocket, designed with elastic spring ( 10 ), with the flanges ( 4a ) and with the elastic damping ring ( 7 ).

4 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad, gestaltet mit dem Puffer (9), Flansche (4b) und mit der elastischer Zentrierscheibe (14). 4 a spatial representation of a partial section through an inventive sprocket designed with the buffer ( 9 ), Flanges ( 4b ) and with the elastic centering disc ( 14 ).

5 einer räumlichen Darstellung einen erfindungsgemäßes Kettenzahnrads gestaltet für doppelreihige Kette, mit dem Flansche (4b) und mit dem elastischen Dämpfungsring (7a). 5 a spatial representation of an inventive sprocket designed for double row chain, with the flanges ( 4b ) and with the elastic damping ring ( 7a ).

6 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad gestaltet für doppelreihige Kette (8a) mit dem Flansche (4a) und mit dem elastischen Dämpfungsring (7) und (7a). 6 a spatial representation of a partial section through an inventive sprocket designed for double row chain ( 8a ) with the flanges ( 4a ) and with the elastic damping ring ( 7 ) and ( 7a ).

7 Stand der Technik einen teilweiser Ansicht über das einteilige feste Kettenrad, und Schnitt durch die umlaufende verlängerte Kette mit Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied nach einer gewissen Funktionszeit, und die Kontaktpunkte der Rollen auf die Zahnflanken des Kettenzahnrades. 7 Prior art a partial view of the one-piece solid sprocket, and section through the circumferential extended chain with pitch differences from chain link to chain link after a certain period of operation, and the points of contact of the rollers on the tooth flanks of the sprocket.

8 Stand der Technik eine Ansicht über einen Kettentrieb mit einteiligen Kettenrädern, und die verlängerte Kette, laufend auf den von Teilungskreisen unterschiedlichen Bahnen. 8th The prior art is a view of a chain drive with one-piece sprockets, and the extended chain, running on the different circuits of pitch circles.

Claims (14)

Kettenzahnrad mit mobile implantierten Zähne eines Kettentriebes, insbesondere eines Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges, die mit einer Nabe unter zwischenschalten elastischer Dämpfungselemente verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) mit einem radialen Spiel (2) und einem axialem Spiel (3) auf jeder Stirnseite zwischen der Flanschen (4) positioniert sind und die Zähne (1) durch eine elastische, dämpfende Schicht (5) mit der Nabe (6) verbunden sind, die Zähne (1) in axiale Richtung zwischen den Flanschen (4a) mit elastische Ringe (7), bzw. zwischen den Flanschen (4b) mit elastische Scheiben (14) zentriert sind, auf die Anlageflächen der elastische Ringe (7), werden die von Polygoneffekt verursachte Schwingungen der Kette gedämpft, wen das notwendig weil nicht andere Methode vorgesehen ist, deren Laschen an den Ringen (7) anliegen, die in Umfangsrichtung bewegliche Zähne (1) sind elastisch durch Puffer (9) bzw. Federn (10) eingebetet zwischen zwei radialen Armen (11) der Nabe (6), die Zähne (1), Puffer (9) und der Federn (10) in radiale Richtung durch die nicht kontinuierliche Ringe (12) der Flanschen (4a) bzw. (4b) positioniert sind, die Zähne unter der Wirkung der Kräfte/Momente, in Umfangsrichtung verformen die Puffer (9) bzw. Federn (10) und am Ende stützen sie sich auf die Flächen (13) der Armen der Nabe, die Nabe und die Flanschen (4a), (4b) in axialer Richtung mit Schrauben-Verbindungen (15) fest verbunden sind.Sprocket with mobile implanted teeth of a chain drive, in particular a timing chain drive of internal combustion engines of a vehicle, which are connected to a hub with intermediate elastic damping elements, characterized in that the teeth ( 1 ) with a radial play ( 2 ) and an axial play ( 3 ) on each end face between the flanges ( 4 ) and the teeth ( 1 ) by an elastic, damping layer ( 5 ) with the hub ( 6 ), the teeth ( 1 ) in the axial direction between the flanges ( 4a ) with elastic rings ( 7 ), or between the flanges ( 4b ) with elastic discs ( 14 ) are centered on the contact surfaces of the elastic rings ( 7 ), the oscillations of the chain caused by polygon effect are damped, if that is necessary because no other method is provided, whose tabs on the rings ( 7 ), the circumferentially movable teeth ( 1 ) are elastic due to buffer ( 9 ) or springs ( 10 ) embedded between two radial arms ( 11 ) the hub ( 6 ), the teeth ( 1 ), Buffers ( 9 ) and the springs ( 10 ) in the radial direction through the non-continuous rings ( 12 ) of the flanges ( 4a ) respectively. ( 4b ), the teeth under the action of forces / moments, in the circumferential direction deform the buffers ( 9 ) or springs ( 10 ) and in the end they lean on the surfaces ( 13 ) of the arms of the hub, the hub and the flanges ( 4a ) 4b ) in the axial direction with screw connections ( 15 ) are firmly connected. Kettenzahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungskreisdurchmesser mit Profilverschiebung Δ berechnet, und ausgeführt ist, Δ=Δp/(2sin(τ/2)), Δp = (p2max – p20)/2.A sprocket according to claim 1, characterized in that the pitch circle diameter is calculated with profile displacement Δ, and is performed, Δ = Δp / (2sin (τ / 2)), Δp = (p 2max -p 20 ) / 2. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierten Zähne(1) so gestaltet sind, das in Umfangsrichtung eine bestimmte Mobilität nach links und nach rechts aufweisen kann, abhängig auch von dem Umschlingungswinkel der Kette, und zu der vorkommende Teilungsdifferenzen der Kette anpassen kann, während der Funktionszeit.Sprocket according to Claims 1 to 2, characterized in that the implanted teeth ( 1 ) are designed so that in the circumferential direction can have a certain mobility to the left and to the right, depending on the wrap angle of the chain, and can adapt to the occurring pitch differences of the chain, during the function time. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus Kunststoff gefertigte Schicht (5) zu Unterteil der Zahn(1) geklebt, und in Nabeloch Reibungsfest beweglich ist.Sprocket wheel according to claim 1 to 3, characterized in that made of plastic layer ( 5 ) to the lower part of the tooth ( 1 ), and in Nabeloch is friction-resistant. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen Schicht (5) relativ zum Durchmesser der Unterteil der Zahn (1) gering ist.Sprocket wheel according to Claims 1 to 4, characterized in that the thickness of the elastic layer ( 5 ) relative to the diameter of the lower part of the tooth ( 1 ) is low. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) sind von Ketten-Typ abhängig, und von der Zähnezahl des Kettenzahnrades unabhängig, und können als Serienprodukte hergestellt werden.Sprocket according to Claims 1 to 5, characterized in that the teeth ( 1 ) are chain-type, and independent of the number of teeth of the sprocket, and can be manufactured as series products. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe, Puffer (9) bzw. Federn(10), und Flansche(4a), und (4b) können aus preisgünstigeren Materialien hergestellt werden.Sprocket wheel according to claim 1 to 6, characterized characterized in that the hub, buffers ( 9 ) or springs ( 10 ), and flanges ( 4a ), and ( 4b ) can be made from cheaper materials. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1), Puffer (9) bzw. Federn (10) austauschbar sind.Sprocket according to Claims 1 to 7, characterized in that the teeth ( 1 ), Buffers ( 9 ) or springs ( 10 ) are interchangeable. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1), Puffer (9) bzw. Federn (10) gegen die Bewegung unter den radialen Fliehkraft, durch die nicht kontinuierliche Ringe (12) der Flansche (4a) bzw. (4b) verhindert sind.Sprocket according to Claims 1 to 8, characterized in that the teeth ( 1 ), Buffers ( 9 ) or springs ( 10 ) against the movement under radial centrifugal force through which non-continuous rings ( 12 ) of the flanges ( 4a ) respectively. ( 4b ) are prevented. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung einer doppelreihigen Kette gestaltet werden kann.Sprocket wheel according to claim 1 to 9, characterized that to guide a double row chain can be designed. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, das auch die Entwicklung zur Führung einer Drei- oder Mehrfachkette möglich ist.Sprocket wheel according to claim 1 to 9, characterized that too the development to leadership a triple or multiple chain possible is. Kettenzahnrad nach Anspruch 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Lastverteilung auf mehrreihigen Kette, durch den Puffer(9) bzw. Federn(10) gleichmäßiger wird.Sprocket according to claim 10 to 11, characterized in that the load distribution on a multi-row chain, through the buffer ( 9 ) or springs ( 10 ) becomes more uniform. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das die Puffer (9) durch einen elastischen nachgiebigen Bauteil gebildet ist.Sprocket according to Claims 1 to 12, characterized in that the buffers ( 9 ) is formed by an elastic resilient member. Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, für Außerordentliche- oder hohe Temperaturbereiche die Feder (10) aus Federstahl gebildet ist.Sprocket wheel according to Claims 1 to 12, characterized in that, for extraordinary or high temperature ranges, the spring ( 10 ) is formed of spring steel.
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