DE2922528B2 - Zahnkette - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zahnkette der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die US-PS 17 27 129 bekannt gewordenen Art.

Zahnketten haben den Nachteil, daß während des Betriebes störende Geräusche auftreten können, die im wesentlichen auf zwei Ursachen zurückzuführen sind: > Die eine Ursache sind elastische Schwingungen, aufgrund des Stoßes beim Eingriff der Kette mit einem Kettenrad auftreten. Diese elastischen Schwingungen führen somit zu einem Eingriffsgeräusch. Die andere Ursache sind Resonanzschwingungen, die aufgrund des ι« Eingriffsstoßes der Kette mit einem Kettenrad in Form von Oszillationen bzw. Schwingungen der Kette auftreten. Die erste Ursache kann dadurch gemindert oder beseitigt werden, daß die Zahnform des Kettenrades in geeigneter Weise so korrigiert wird, daß der |5 Eingriffsstoß zwischen der Kette und dem Kettenrad geringer ist Um die Schwingungen der Kette zu beseitigen, die die zweite Ursache bilden, weist die bekannte Zahnkette außer den normalen, mit Zähnen versehenen Laschen zahnlose Laschen auf, die jeweils

2(i an ihren beiden Enden eine Ausnehmung aufweisen. Im Bereich von zwei benachbarten, einander zugewandten Ausnehmungen von zwei aufeinanderfolgenden zahnlosen Laschen stützt sich jeweils eine gekrümmte Blattfeder mit ihrem Mittelabschnitt ab, die an ihrem

2^r> Mittelabschnitt einen Vorsprung aufweist, der in die Ausnehmung zu treten versucht. Wenn zwei aufeinanderfolgende zahnlose Laschen relativ zueinander verschwenkt werden, wirkt dieser Verschwenkung der Vorsprung entgegen, so daß die Verschwenkung erst

μ dann möglich ist, wenn der Vorsprung entgegen der Federkraft der Blattfeder zumindest teilweise aus den Ausnehmungen herausgedrückt worden ist. Die beschriebene Ausbildung führt zu einer Versteifung der Zahnkette und beugt Schwingungen und der damit

J5 verbundenen Geräuschentwicklung vor.

Nachteilig bei der bekannten Kette ist, daß die Blattfedern an ihrem Mittelabschnitt, in dem sie der höchsten Spannungsbelastung ausgesetzt sind, gleichzeitig aufgrund der auftretenden Reibung hohem

■Ό Verschleiß unterliegen, so daß die Gefahr von Blattfederbrüchen besteht, durch die die Lebensdauer der Zahnkette herabgesetzt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Zahnketten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei Beibehaltung der bei der Zahnkette gemäß dem Stand der Technik bereits erreichten Vorteile, die darin zu sehen sind, daß eine geräuschlose Kette erreicht ist, da Oszillation bzw. Schwingungen der Kette zur Geräuschminderung

w wirksam unterdrückt sind, darüber hinaus noch erreicht ist, daß die Blattfedern nicht höheren Spannungsbelastungen und hohen Reibungsbelastungen und damit Verschleiß ausgesetzt sind und daß nicht mehr die Gefahr von Blattfederbrüchen besteht, durch die die Lebensdauer der Zahnkette herabgesetzt würde.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 8 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht werden, die teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Die Entwicklung der Erfindung, ausgehend von dem zu verbesserndem, im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben und durch die US-PS 17 27 129 bekanntgewordenen Stand der Technik über die noch zu lösende, auf diesen Stand der Technik spezifizierte Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1

angegegebenen Lösungsmittel, war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil zu dieser Entwicklung beim Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise zu erkennen sind. Insoweit bei der Ausgabenlösung Überschneidungen mit dem Stand der Technik gemäß dem CH-PS 2 38 019 bestehen, hat dieser Stand der Technik nicht ohne weiteres zur Erfindung hinführen können, auch nicht auf die Überschneidungsmerkmaie, weil diese in jeder Beziehung in ganz anderem technischem Zusammen- in hang bekannt geworden sind, so vor allem auch in der grundsätzlichen Ausbildungsform der Feder.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die Laschen an sich überlappenden Abschnitten mit Hilfe der Blattfedern in Axialrichtung der Bolzen ;s zusammengedrückt. Dadurch ist jegliches Spiel zwischen den sich überlappenden Abschnitten der Laschen beseitigt, so daß zwischen den Laschen erhöhter Reibungswiderstand besteht, der zu verstärktem Biegewiderstand der geräuschlosen Kette führt. Auf diese Weise werden Oszillationen bzw. Schwingungen der Kette unterdrückt, so daß das sonst durch diese hervorgerufene Geräusch beseitigt ist. Dies wird erreicht, ohne daß ein formschlüssiger Eingriff zwischen den Blattfedern und Laschen der Kette herbeigeführt 2ί wird, wie dies bei der bekannten Kette der Fall ist. Der Mittelabschnitt jeder Blattfeder der erfindungsgemäßen Kette stützt sich an einer Lasche bzw. Führui gslasche oder einer weiteren Blattfeder derart ab, daß beim Biegen der Zahnkette keine Relativbewegung zwischen «ι dem Mittelabschnitt der Blattfeder und der sie stützenden Lasche bzw. Führungslasche oder Blattfeder stattfindet, so daß der am stärksten spannungsbeanspruchte Abschnitt der Blattfeder vor Reibungsverschleiß geschützt ist. Dadurch ist die Gefahr von )"i Blattfederbrüchen verringert, so daß die Lebensdauer der Zahnkette erhöht ist.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer geräuschlosen Zahnkette in Verbindung mit einem selbständig schaltenden Getriebe;

F i g. 2 eine Vorderansicht einer Lasche, die Bestandteil der Zahnkette ist;

F i g. 3 eine Vorderansicht einer Führungslasche;

F i g. 4 eine ausschnittsweise Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer geräuschlosen Zahnkette;

Fig.5 eine Schnittdarstellung gemäß VIlI-VlII in to Fig. 4;

F i g. 6 einen Längsschnitt gemäß IX-IX in F i g. 4;

F i g. 7 eine Seitenansicht einer geräuschlosen Zahnkette in Eingriff mit einem Kettenrad;

F i g. 8 bis 11 verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Blattfedern in der Zahnkette;

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Zahnkette;

Fig. 13 bis 15 verschiedene mögliche Profile einer Blattfeder; fco

Fig. 16 eine Seitenansicht, die die Beziehung zwischen den Abmessungen einer Blattfeder und einer Lasche wiedergibt.

Im folgenden wird zunächst auf F i g. 1 eingegangen. Diese zeigt einen hydraulischen Drehmomentwandler 1 mit einer Ausgangswelle 2 sowie ein Nebengetriebe 3 mit einer Eingangswelle 4. Die Ausgangswelle 2 und die Eingangswelle 4 verlaufen parallel zueinander und sind durch eine gerauschlose Zahnkette 5 miteinander verbunden. Somit wird die Antriebskraft eines Motors 6 mittels der geräuschlosen Kette 5 zun. Nebengetriebe 3 übertragen.

Zur Kette 5 gehören Laschen 11. Jede Lasche weist unt«:n (in F i g. 2) zahnförmige Abschnitte auf, die jeweils eine Außenflanke 12 aufweisen, die in Eingriff mit einem Zahn eines Kettenrades treten können. Ferner weist jede Lasche 11 Löcher 13 auf, die als Durchgangslöcher mit einem Rand in Form eines unvollständigen Kreises ausgebildet sind. Die beiden zahnförmigen Abschnitte sind somit insgesamt bezüglich der Mittellinie der Lasche spiegelbildlich zueinander ausgebildet (siehe Fig. 2).

Zur Kette 5 gehören ferner Führungslaschen 14 mit bogenförmigen Schlitzen 15. Die Führungslaschen 14 sind bezüglich ihrer Mittellinie spiegelbildlich ausgebildet (siehe Fig. 3).

Die F i g. 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die darin dargestellte geräuschlose Kette 5 umfaßt mehrere Gruppen von Laschen 11, wobei jede Gruppe aus zwei oder mehr Laschen besteht, die sich ir Längsrichtung der Kette betrachtet an gleicher Stellen befinden. Die Laschen 11 einer Gruppe sind an ihren entgegengesetztsn Enden mit Hilfe der in die Löcher 13 der Laschen eingesetzten Bolzen 18 und Nietbolzen 19 mit den Enden der Laschen 11 der angrenzenden Gruppen verbunden. Jeder Bolzen 18 verläuft quer zur Kette von der auf einer Längsseite der Kette äußersten Lasche zur äußersten Lasche auf der anderen Längsseite der Kette. Jeder Nietbolzen 19 dagegen verläuft durch die äußersten Laschen auf beiden Seiten der Kette und durch die Schlitze 15 in den Führungslaschen 14, die auf den entgegengesetzten Seiten der Kette angeordnet sind, und ist an seinen beiden Enden flachgedrückt oder angestemmt oder auf andere Weise so bearbeitet, daß sich die Führungslaschen nicht von den Nietbolzen lösen können.

Bei dieser Ausführungsform ist zwischen der Füh rungslasche 14 und den benachbarten, in Querrichtung der Kette äußersten Laschen 11 eine Blattfeder 23 so angeordnet, daß sie sich von der einen Lasche 11 zur benachbarten Lasche 11 erstreckt. Die Blattfeder 23 liegt mit ihrem mittleren Abschnitt an der Führungslasche 11 und mit ihren entgegengesetzten Enden an den benachbarten äußersten Laschen 11 an. Die Länge der Blattfeder 23 ist größer als der Abstand zwischen den zwei Löchern 13, die in jeder Lasche mit einem gewissen Abstand voneinander in ihrer Längsrichtung ausgebildet sind, so daß die Blattfeder auf die entgegengesetzten, mit den Bolzen verbundenen Enden der Laschen 11 in Axialrichtung des Nietbolzens 19 drückt. Bei dieser Ausführungsform überdecken sich die Blattfedern 23 und die Führungslaschen 14 in Längsrichtung der Kette, d. h. von der Seite der Kette betrachtet nehmen die Blattfedern und die Führungslaschen jeweils die gleiche Position ein, so daß der Zusammenbau vereinfacht ist.

F i g. 7 zeigt die geräuschlose Kette 5 in Eingriff mit einem Kettenrad 24, wobei die Außenflanke 12 eines gezahnten Abschnitts jeder Lasche 11 in Berührung mit einem Zahn 25 des Kettenrades 24 steht. Jede Blattfeder 23 wirkt auf die sich überlappenden Abschnitte benachbarter Laschen 11, so daß kein Zwischenraum zwischen den Laschen besteht und dadurch zwischen den Laschen erhöhter Reibungswiderstand herrscht. Der Biegewiderstand der geräuschlosen Kette 5 ist auf diese Weise erhöht, so daß Oszillationen bzw. Schwingungen der Kette insgesamt unterdrückt sind

und demzufolge Geräusche durch diese Schwingungen verhindert sind.

F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der sich jede Blattfeder 23 zwischen zwei benachbarten Fiihrungslaschen 14 erstreckt. Die Blattfeder 23 liegt mit ihrem mittleren Abschnitt an einer äußersten Lasche 11 und mit ihren entgegengesetzten Enden an zwei benachbarten Fiihrungslaschen an. Die Blattfeder dieser Ausführungsform wirkt auf gleiche Weise wie die Blattfeder der Ausführungsform gemäß F i g. 4 und führt daher zu den gleichen Ergebnissen. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Blattfeder 23 zwischen zwei benachbarten Führungslaschen 14, die in Längsrichtung aufeinander folgen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß einer gegenseitigen Behinderung der Blattfedern 23 und des Kettenrades 24 optimal vorgebeugt ist.

Bei der in F i g. 9 dargestellten Ausführungsform sind die Führungslaschen 14 und die äußersten Laschen 11 in Längsrichtung der Kette übereinander bzw. nebeneinander angeordnet, d. h. sie befinden sich in Längsrichtung an gleicher Stelle. Die Blattfeder 23 ist jeweils zwischen einer Führungslasche und der neben ihr angeordneten äußersten Lasche 11 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform tritt keine Relativbewegung zwischen der Blattfeder 23 einerseits und der Lasche 11 oder der Führungslasche 14 andererseits auf. Die Blattfeder 23 hat daher besonders lange Lebensdauer und ist nur minimalen Verschleiß ausgesetzt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind die äußerste Lasche und die zweite Lasche — wenn die Laschen von der Außenseite der Kette aus gezählt werden — in Längsric!"tur.g der Kette an gleicher Steile angeordnet, wobei jeweils zwischen ihnen eine Blattfeder 23 angeordnet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel tritt keine Relativbewegung zwischen der Blattfeder 23 und der äußersten Lasche oder der zweiten Lasche auf. Daher ist die Lasche 14 sehr wirksam gegen Verschleiß geschützt. Die Lasche 14 ist ferner in Querrichtung weiter innen in der geräuschlosen Kette angeordnet. Diese Anordnung ist günstig unter dem Gesichtspunkt der Schmierung und der Lebensdauer.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist die Blattfeder 23 jeweils zwischen zweiten Laschen und dritten Laschen — wenn von der Außenseite der Kette gezählt wird — so angeordnet, daß der mittlere Abschnitt der Blattfeder die dritte Lasche berührt und daß die entgegengesetzten Enden der Blattfeder die zweiten Laschen berühren. Bei dieser Ausführungsform sind die Blattfedern 23 dichter an der Längsmittellinie der Kette angeordnet. Diese Anordnung ist im Hinblick auf die Schmierung und die Lebensdauer der Blattfeder ebenfalls besonders zweckmäßig.

Bei der in F i g. 12 dargestellten Ausführungsform sind zwei Blattfedern 23 und 26 als Paar zwischen zweiten Laschen und dritten Laschen so angeordnet, daß die beiden Blattfedern eines Paares zueinander umgekehrte Lage haben, wobei sich die mittleren Abschnitte der Blattfedern eines Paares berühren und die entgegengesetzten Enden der Blattfeder in Berührung mit den /weiten Laschen und den dritten Laschen stehen, so daß sich ein symmetrisches Profil ergibt. Die Spannungsbeanspruchung jeder Blattfeder ist verringert, und die Blattfedern 23 und 26 sind dichter an der Längsmittellinie der Kette angeordnet, so daß sich für die Blattfedern verbesserte Schmierung und höhere Lebensdauer ergeben.

Die Fig. 13 bis 16 zeigen mehrere verschiedene Blattfedern, die sich hinsichtlich ihrer Profile unterschei-

i.. den. Jede Blattfeder 23 weist zwei Durchgangslöcher 29 auf, die bezüglich der Mittellinie der Blattfeder symmetrisch liegen und in die die Bolzen 18 und die Nietbolzen 19 eingesetzt werden. Die in Fig. 13 dargestellte Blattfeder 23 hat ein gekrümmtes Profil mit

: bestimmter Krümmung. Die in Fig. 14 dargestellte Blattfeder 23 ist in ihrem initiieren Abschnitt mit bestimmter Krümmung gekrümmt und an ihren beiden Enden mit entgegengesetztem Krümmungssinn gekrümmt, so daß sie in ihren beiden Enden kleine

·,: Bogenabschnitte 30 aufweist. Die in F i g. 15 dargestellte Blattfeder 23 ist in ihrem mittleren Abschnitt mit bestimmter Krümmung gekrümmt und endet an ihren beiden Enden in linearen bzw. geraden Endabschnitten 31. Bei den Blattfedern gemäß den Fig. 14 und 15

: -, stehen die kleinen Bogenabschnitte 30 bzw. die linearen Endabschnitte 31 in Berührung mit der jeweiligen Lasche 11 oder Führungslasche 14. Die Blattfeder gemäß Fig. 13 kann besonders einfach hergestellt werden. Die Blattfeder gemäß Fig. 14 sorgt aufgrund

,: der kleinen Bogenabschnitte 30 für konstanten Berührungsflächendruck unabhängig von Änderungen der Form durch die Bedingungen am Einbauort. Die Blattfeder gemäß Fig. 15 sorgt aufgrund der linearen Endabschnitte 31 für abnehmenden Berührungsflächen-

: druck.

Fig. 1b zeigt eine Ansicht einer in die geräuschlose Kette eingebauten Blattfeder 23. Die Blattfeder 23 weist die kreisförmigen Durchgangslöcher 29 auf, in die jeweils ein Bolzen 18 und ein Nietbolzen 19 so

-υ eingesetzt sind, daß zwischen dem Innendurchmesser bzw. Rand des Durchgangsloches 29 und dem Bolzen bzw. Nietbolzen ein radialer Spalt a freibleibt Jede Seitenkante 34 der Blattfeder 23 ist in Längsrichtung der geräuschlosen Kette nach innen bezüglich der Außen-

4i flanken 12 der hinter der Blattfeder angeordneten Lasche 11 versetzt. Dies heißt genauer, daß zwischen der Länge 6 von Seitenkante zu Seitenkante der Blattfeder auf dem Teilkreis 33 des Kettenrades 24 und der Länge c von Außenflanke zu Außenflanke der

Sn zahnförmigen Abschnitte der hinter der Blattfeder angeordneten Lasche 11 eine Differenz von 2d besteht, wobei d der Abstand zwischen der Seitenkante 34 und der Außenflanke 12 auf dem Teilkreis 33 ist Da der Abstand d größer als der Spalt a ist kann es nicht zu einer Berührung zwischen den Seitenkanten der Blattfeder 23 und den Zähnen 25 des Kettenrades 24 kommen, so daß die Gefahr vermieden ist daß die Blattfeder 23 übermäßigen Spannungen ausgesetzt ist, die zu einer Beschädigung der Blattfeder führen

to könnten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zahnkette mit mehreren Laschengruppen, die jeweils aus zwei oder mehr Laschen bestehen, wobei äußere Führungsiaschen angeordnet sind, mit Bolzen, die die Laschen aufeinanderfolgender Laschengruppen schwenkbar miteinander verbinden, und mit gekrümmten Blattfedern, die jeweils gegen die Laschen in Axialrichtung der Bolzen in den Bereichen zweier in Längsrichtung der Kette benachbarter Bolzenverbindungsstellen drücken, wobei jede Blattfeder in ihrem Mittelabschnitt ein mit bestimmter Krümmung gekrümmtes Profil hat, dadurch gekennzeichnet, daß die ohne hervorstehende Nocken ausgeführten Blattfedern (23,26) zwischen den Laschen (11) oder den Laschen (11) und den Führungslaschen (14) so angeordnet sind, daß ihre mittleren Ausbuchtungen entweder an den Mitten der Laschen (11) bzw. Führungsiaschen (14) anliegen oder gegeneinander anliegen, wobei die Umrißform der Blattfedern ungefähr der Umrißform der Laschen entspricht, jedoch die Länge (b) jeder Blattfeder (23,26) auf dem Teilkreis (33) eines Kettenrades (24) kleiner als die Länge (c) jeder Lasche(li) auf dem Teilkreis ist.

2. Zahnkette nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (23) jeweils zwischen den in Querrichtung der Kette (5) äußersten Laschen (11) und Führungsiaschen (14) angeordnet sind.

3. Zahnkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (23, 26) zwischen in Querrichtung der Kette (5) nebeneinander angeordneten Laschen (11) angeordnet sind.

4. Zahnkette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die in Querrichtung der Kette (5) äußerste Lasche (11) und die Führungslasche (14). zwischen denen die Blattfeder (23) angeordnet ist, in Längsrichtung der Kette übereinstimmende Positionen haben.

5. Zahnkette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die in Querrichtung der Kette (5) äußerste Lasche (11) und die Führungslasche (14), zwischen denen die Blattfeder (23) angeordnet ist, in Längsrichtung der Kette relativ zueinander versetzt sind.

6. Zahnkette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung der Kette (5) nebeneinander angeordneten Laschen (11), zwischen denen die Blattfedern (23, 26) angeordnet sind, in Längsrichtung der Kette übereinstimmende Positionen haben.

7. Zahnkette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung der Kette (5) nebeneinander angeordneten Laschen (11), zwischen denen die Blattfedern (23, 26) angeordnet sind, in Längsrichtung der Kette relativ zueinander versetzt sind.

8. Zahnkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Blattfeder (23,26) an ihren entgegengesetzten Enden kleine Bogenabschnitte (30) aufweist, deren Krümmungssinn entgegengesetzt zu dem des Mittelabschnitts ist.