DE3116834A1 - Zusammengesetzte kettengliedereinheit - Google Patents

Description

Ketten zur Kraftübertragung umfassen Sätze oder Reihen van ineinander verschachtelten Gliedern, von denen benachbarte Sätze oder Reihen über Gelenkeinrichtungen mit verschiedenartigen Querschnitten miteinander verbunden sind. Bei einigen dieser Gelenkeinrichtungen handelt es sich um mehrteilige Elemente, während andere durch einen einfachen Stift gebildet werden. Die Glieder einer derartigen Kette sind normalerweise alle gleich ausgebildet, d.h. sie weisen zwei Spitzen auf, die durch eine Gabel voneinander getrennt sind.

durch
Die Spitzen werden Außen- und Innenflanken gebildet, wobei die Innenflanken zu der Gabel verbunden sind. Derartige Ketten sind so ausgebildet, daß sie die Zähne von entsprechenden Kenntenrädern entweder mit den Innenflanken oder mit den Außenflanken antreiben. In der Vergangenheit wurde bei Ketten für industrielle Anwendungszwecke ein Außenflankeneingriff gewählt, während ein Innenflankeneingriff bei. Steuer- oder Bewegungsübertragungsketten von Automobilen Verwendung fand.

Einer der Faktoren, der bei der Herstellung von modernen Automobilen Berücksichtigung finden muß, ist der durch den Eingriff zwischen einer Kette und einem Kettenrad erzeugte Lärm. Einem zu hohen Lärmpegel muß dabei entgegengetreten werden. Es wurden Versuche zur Reduzierung des Lärmpegels durchgeführt, indem man die Kettenräder abänderte, entweder durch Änderung der Zahl der auf den Kettenrädern vorhandenen Zähne voller Größe oder durch Ausnehmung der Zahnwurzeln

und Zahnflanken· Beispiele von derartige Versuchen sind in den US-PSen 3 377 875, 3 495 46B und 4 16Θ 634 beschrieben.

Die hier in Rede stehende Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion von verschiedenartigen Ketten zur Kraftübertragung, die für Kraftfahrzeuge aber auch andere Anwendungszwecke verwendbar sind und im Betrieb einen Geräuschpegel erzeugen, der in bezug auf den Einsatz bei Automobilen zufriedenstellt. Derartige Ketten sind aus ineinanderverschachtelten Sätzen oder Reihen von Gliedern konstruiert, wobei jedes Glied zwei Spitzen bzw. Nasen aufweist, die durch Innenflanken, welche miteinander eine Gabel bilden, und durch Außenflanken begrenzt werden. Bei der Einheit finden zwei Arten von Gliedern Verwendung t Glieder für einen .Außeneingriff und Glieder für einen Inneneingriff, welche entweder regellos oder regelmäßig verteilt sind, so daß die natürliche Geräuschfrequenz, die durch den Eingriff zwischen den Kettengliedern und den Zähnen der Kettenräder entsteht, aufgeteilt oder geändert und dadurch der von dem Ketten/ Kettenrad-Antrieb erzeugt Geräuschpegel abgesenkt wird. Es ist möglich, eine Kette mit folgenden Bestandteilen zu konstruieren :

1. Alternierend angeordnete Reihen oder Teilungen von Gliedern mit Innen- und Außeneingriff5 oder

2. regellose Mischung von verschiedenen Anteilen von Gliedern mit Innen— und Außeneingriff; oder

3. regelloses Muster von Reihen oder Teilungen von Gliedern mit Innen- und Außeneingriff in verschiedenen Anteilen; oder

4. alternierende Anordnung von Gliedern mit Innen- und Außeneingriff in jeder Reihe oder Teilung.

Es sind viele Gliedkombinationen möglich, die alle in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausfiihrungsbeipiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Teil eines Kettenrades und einen Teil einer Kette, wobei eine Anordnung von regellos eingreifenden Zähnen dargestellt ist und bei der Darstellung der Kette einige Teile weggelassen worden sind;

Figur 2 eine Draufsicht auf ein Kettenglied für Außenflankeneingriff;

Figur 3 eine Draufsicht auf ein Kettenglied fur Innenflankeneingriff;

Figur 4 eine Darstellung eines Teiles einer Kette mit alternierend angeordneten Sätzen oder Reihen von Gliedern für Innen— und Außenflankeneingriff;

Figur S eine Draufsicht auf die Kette der Figur 4;

Figur 6 eine Seitenansicht eines Teiles einer Kette, die mit alternierend angeordneten Innen- und AuBenflankeneingriffsgliedern in jedem Satz oder jeder Reihe versehen ist, wobei diese in benachbarten Reihen angeordnet sind;

Figur 7 eine Draufsicht auf die Kette der Figur 6}

Figur θ eine Seitenansicht eines Teiles einer Kette mit regellosen Gruppen von Sätzen oder Reihen von Gliedern für Innen- und Außenflankeneingriff;

Figur 9 eine Draufsicht auf die Kette der Figur 8}

Figur 10 eine Seitenansicht einer Kette von in sorgfältiger Weise regellos montierten Innen— und Außenflankeneingriffsgliedern; und

Figur 11 eine Draufsicht auf die Kette der Figur 10.

In Figur 1 ist ein Kettentrieb mit einem Kettenrad 12 und einer Kette 14 dargestellt, bei dem das Kettenrad eine Vielzahl von in gleichen Abständen angeordneten Zähnen 16 umfaßt. Die Zähnen können gemäß den vorstehend genannten Patentschriften mit ausgesparten Flanken versehen sein, falls dies erforderlich oder wünschenswert sein sollte. Die Kette 14 besteht aus Sätzen oder Reihen 18 von Gliedern 20, 22, von denen benachbarte Sätze von Gliedern über Gelenkeinrichtungen, die hier als runde Stifte 24 dargestellt sind, miteinander verbunden sind. Andere Arten von Gelenkeinrichtungen können ebenfalls Verwendung finden, falls dies wünschenswert sein sollte.

Die Glieder 20 sind für einen Innenflankeneingriff bestimmt, während die Glieder 22 für einen Außenflankeneingriff bestimmt sind. Führungsglieder 26 finden Verwendung, um die seitliche Ausrichtung der Kette auf dem Kettenrad zu gewährleisten. In der Praxis besteht ein derartiger Kettentrieb immer aus einem treibenden Kettenrad und einem getriebenen Kettenrad, die über die Kette miteinander verbunden sind. Aus Gründen der Klarheit ist hier jedoch nur ein Kettenrad dargestellt.

Die Ausbildung der einzelnen Glieder ist in den Figuren 2 und dargestellt. Figur 2 zeigt ein Glied 22 für einen Außenflankeneingriff, das voneinander beabstandete Spitzen oder Nasen 30 und 32 umfaßt, die von Außenflanken 34 und 36 und Innenflanken 38 und 40 begrenzt werden. Die Innenflanken bilden an ihrer Verbindungsstelle eine Gabel 42. Die Flanken 34 und 36 sind über den größeren Teil ihrer Länge normalerweise gerade ausgebildet.

In Figur 3 ist ein Kettenglied 20 für Innenflankeneingriff dargestellt, das durch Außenflanken 48 und 59 begrenzte Spitzen oder Nasen 44 und 46 und Innenflanken 52 und 54 umfaßt. Die Innenflanken 52 und 54 sind miteinander verbunden, so daß die Gabel 56 ausgebildet wird, und geringfügig gekrümmt, während die Außenflanken 48, 50 normalerweise gerade ausgebildet sind.

Jedes der beschriebenen Kettenglieder weist zwei voneinander beabstandete Öffnungen 58 auf, die zur Aufnahme der Stifte 24 dienen«

Die Längsabmessung des Kettengliedes 20 entlang einer Linie, die sich durch die Mittelpunkte der Öffnungen 58, 58 erstreckt, ist um einige tausendstel Zoll geringer als die entsprechende Abmessung des Kettengliedes 22, so daß auf diese Weise eine Sicherung gegen einen Außenflankeneingriff des Kettengliedes 20 gebildet wird. Der Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt der Öffnungen 58, 58 ist jedoch bei beiden Kettengliedtypen der gleiche.

Eine Anordnung von Kettengliedern ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die Kette besteht aus alternierend angeordneten Sätzen oder Reihen 60, 62 von Innenflankeneingriffsgliedern 20 und Außenflankeneingriffsgliedern 22, wobei benachbarte Reihe über Gelenkeinrichtungen 24, die als runder Stift dargestellt sind, miteinander verbunden sind.

Eine andere Anordnung von Ketengliedern ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Die Kette ist mit alternierenden Innenflankeneingriffsgliedern 20 und Außenflankeneingriffsgliedern 22 in jeder Reihe oder jedem Satz 63 versehen, wobei benachbarte Sätze durch Gelenkeinrichtungen 24 miteinander verbunden sind, die ebenfalls als runder Stift dargestellt sind.

Eine dritte Anordnung von Kettengliedern ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Hierbei bestehen regellose Gruppen von Reihen oder Sätzen 64, 65 aus Innenflankeneingriffsgliedern 20 und Außenflankeneingriffsgliedern 22, wobei benachbarte Reihen über Gelenkeinrichtungen 24 miteinander verbunden sind, die ebenfalls als runder Stift dargestellt sind.

Eine letzte Anordnung von Kettengliedern ist in den Figuren 10 und 11 dargestellt. Hierbei bestehen die Sätze oder Reihen 66 aus regellos montierten Innen- und Außenflankeneingriffsgliedern 20, 22, wobei benachbarte Reihe" über Gelenkeinrichtungen 24- miteinander verbunden sind, die als runder Stift dargestellt sind.

Es versteht sich, daß auch andere Anordnungen von Kettengliedern Verwendung finden können, ohne den Erfindungs— gedanken zu verlassen. Beispielsweise kann die Anzahl der Kettenglieder eines Typs beispielsweise bei der in den Figuren 10 und 11 dargestellten Anordnung größer sein als

die des anderes Typs, oder die Glieder können in gleicher Weise aufgeteilt sein.

In der AutomobilIndustrie werden die Fahrzeuge nach einem Indexsystem von 1 bis 10 für das Betriebsverhalten, die Geräuschentwicklung, Vibration, Rauhigkeit bzw. Härte,

Erschütterungen etc. der einzelnen Bestandteile eingestuft, wobei diese Eigenschaften durch spezielle geübte Beobachter festgestellt werden. Eine typische Karte für dieses Indexsystem ist nachfolgend wiedergegeben:

Einstufung

nicht akzeptierbar

1

2

3

schlecht

4

Grenzbereich

6

akzeptierbar

7

8

9

10

Index

nicht akzeptierbar

Kunden— klagen

5

gerade akzep tierbar

zufrie denstel lend

gut

sehr gut

ausge zeich net

Einschätzung des Betriebsverhaltens der Fahrzeugteile

alle Kunden

zu bean standen

Grenz bereich

mittel

gering

sehr gering

Spuren

nicht bemerk bar

Geräuschentwicklung, Vibrationen Rauhig keit, Erschütterungen etc·

Kundendurchschnitt

erfor dert Verbes serunger

kritische Kunden

geübte Beobachter

nicht wahrnehm bar

Zustand, festgestellt durch

macht Schritte erforderlich

Nachprüfung erforderlich

Annahme

Prüf- , ergeb- nisse

Vorgehensweise

CD OO CO

Auf eine weitere Kommentierung dieses vorstehend wiedergegebenen Einstufungssystems kann verzichtet werden· Die Einstufung wird normalerweise von geübten Beobachtern vorgenommen.

Eine Kette der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Art wurde in einem Fahrzeug von General Motors getestet, indem eine OEM-Kraftübertragungskette ohne Änderung der OEM-Kettenräder ersetzt wurde· Die OEM-Kette war von einer Bauart, wie sie in der US-PS 4 010 656 beschrieben ist. Beide Ketten besaßen die gleiche Teilung und Breite und im wesentlichen die gleiche Länge. Der Geräuschpegel wurde für beide Ketten auf einen Wert von 6 1/2 eingestuft.

Auf den gleichen Kettenrädern wurde auch eine Kette mit runden Stiften und ausschließlich mit Innenflankeneingriffsgliedern installiert. Der Geräuschpegel wurde von Beobachtern auf einen Wert von etwa 4+ bis 6 eingestuft.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kette ist in der Herstellung billiger als die OEM-Kette und besitzt eine ausreichende Festigkeit für den Antrieb.

Die Einstufung der untersuchten erfindungsgemäß ausgebildeten Kette in bezug auf den Geräuschpegel erbrachte einen besseren Wert als die der ebenfalls getesteten herkömmlich ausgebildeten Kette.

Leerseite

Claims (14)

1. Patentansprüche

   L^Kette. und Kettenrad zur Kraftübertragung, mit einer Kette, die eine Vielzahl van Reihen oder Sätzen von ineinandergeschachtelten Kettengliedern aufweist, von denen benachbarte Reihen oder Sätze über Gelenkeinrichtungen miteinander verbunden sind, die eine gelenkige Gliederun^der Kette ermöglichen, und mit einem Kettenrad, das eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die in im wesentlichen gleichen Abständen um seinen Umfang herum angeordnet sind, wobei die Glieder der Kette jeweils zwei Nasen bzw. Spitzen aufweisen, die durch eine Gabel voneinander getrennt sind, und wobei jede Nase bzw. Spitze durch eine Außenflanke und eine Innenflanke begrenzt ist, von denen die Innenflanken eines Gliedes an ihrer Verbindungsstelle die Gabel bilden, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Kettenglieder (22) so konstruiert und angeordnet sind, daß sie an ihren Außenflanken (34, 36) mit den Zähnen des Kettenrades (12) in treibendem Kontakt stehen, während die restlichen Kettenglieder (20) so konstruiert und angeordnet sind, daß sie an ihren Innenflanken (52, 54) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen.
2. 2. Kette und Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (20, 22) in alternierenden Sätzen an ihren Innenflanken (38, 40, 52, 54) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen und daß die Kettenglieder in den anderen Sätzen an ihren Außenflenken (34, 36, 48, 50) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen.
3. 3. Kette und Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .alternierende Kettenglieder eines jeden Satzes an ihren Innenflanken (38, 40, 52, 54) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen, während die anderen Kettenglieder eines jeden Satzes an ihren Außenflanken (34, 36, 48, 50) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen.
4. 4. Kette und Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine regellose Verteilung von Sätzen von Kettengliedern (20, 22) vorgesehen ist, von denen einige Sätze Kettenglieder aufweisen, die alle an ihren Innenflanken (38, 40, 52, 54) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen, während die restlichen Sätze mit Kettengliedern versehen sind, die alle an ihren Außenflanken (34, 36, 48, 50) mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen.
5. 5. Kette und Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Satz der Kettenglieder eine wahllose Verteilung von Kettengliedern (20, 22) vorhanden ist, die mit ihren Innen- und Außenflanken mit den Zähnen des Kettenrades in treibendem Kontakt stehen.
6. 6. Verfahren zur Herstellung einer zur Kraftübertragung mit einem gezahnten Kettenrad geeigneten Kette, die eine Vielzahl von Sätzen oder Reihen von ineinandergeschachtelten Kettengliedern aufweist, von denen jedes zwei Nasen bzw. Spitzen umfaßt, die durch Außen- und Innenflenken begrenzt sind, wobei die Innenflanken an ihrer Verbindungsstelle eine Mittel— gabel bilden und wobei die Kette in treibender Weise mit einem gezahnten Kettenrad gekoppelt werden kann, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Vorsehen einer Vielzahl von Kettengliedern, von denen einige so konstruiert und angeordnet sind, daß sie an ihren Außenflanken die Zähne eines Kettenrades berühren, und von denen einige so konstruiert und angeordnet sind, daß sie an ihren Innenflanken die.Zähne eines Kettenrades berühren, Montieren der Kettenglieder in Form.von Sätzen in einer Weise, daß einige der Kettenglieder in Innenflankeneingriff und der Rest in Außenflankeneingriff inreten und Verbinden von benachbarten Sätzen über eine Gelenk— einrichtung.
7. 7. Zur Kraftübertragung dienende Kette, die aus einer Vielzahl von ineinandergeschachtelten Sätzen von Kettengliedern besteht, von denen benachbarte Sätze über eine Gelenkeinrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Kettenglieder jeweils zwei Nasen bzw. Spitzen aufweisen, die durch eine Gabel voneinander getrennt sind und die durch Außenflanken und Innenflanken begrenzt werden, wobei die Innenflanken an ihrer Verbindungsstelle die Gabel bilden und wobei zwei Öffnungen zur Aufnahee der Gelenkeinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Kettenglieder (22) im wesentlichen gerade Innen-(38, 40) und Außen- (34, 36) flanken üder den größten Teil ihrer Länge aufweisen und daß die anderen Kettenglieder (20) Innenflanken (52, 54) einer unterschiedlichen Form besitzen.
8. 8. Kette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einige Sätze (18) von Kettengliedern aus Gliedern bestehen, die im wesentlichen gerade Innen- (38, 40) und Außen- (34, 36) flanken aufweisen und daß der restliche Teil der Sätze (18) der Kettenglieder aus Gliedern besteht, die Innenflanken (52, 54) einer unterschiedlichen Form besitzen.
9. 9. Kette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» daß die einen Sätze der Kettenglieder und die anderen Sätze der Kettenglieder abwechselnd angeordnet sind.
10. 10. Kette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Sätze der Kettenglieder regellos mit den anderen Sätzen der Kettenglieder angeordnet sind.
11. 11. Kette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus regellos angeordneten Gliedern (22) besteht, die im wesentlichen gerade Innen- und Außenflanken besitzen, und aus Gliedern (20), die Innenflanken einer unterschiedlichen Form aufweisen.
12. 12. Kette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz von Kettengliedern abwechselnd Glieder (22) mit im wesentlichen geraden Innen- und Außenflanken und Glieder (20) mit Innenflanken einer unterschiedlichen Form aufweist.
13. 13. Kette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung ein runder Stift (24) ist.
14. 14. Kette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der unterschiedlichen Form um eine gekrümmte Fläche (52, 54) handelt, die vom Kettenglied nach innen gerichtet ist.