DE3908836C2 - Kettenband für V-förmige Kettenrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kettenband für V-förmige Kettenrollen, insbesondere V-förmige Kettenrollen, die bei stufenlos regelbaren Schaltgetrieben für Schwerfahrzeuge verwendet werden, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.

Ein derartiges Kettenband ist z. B. aus der deutschen Patentschrift DE-35 29 927 C2 bekannt. In Fig. 1 ist ein derartiges Kettenband bei einem stufenlos regelbaren Schaltgetriebe für Schwerfahrzeuge dargestellt, welches ein Paar von V-förmigen Kettenrollen aufweist, um welche das Kettenband gelegt ist, um eine Antriebskraft von einer Kettenrolle auf die andere zu übertragen.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt dieses Ketten­ band 1 Kettenglieder mit einem vorstehenden Abschnitt zur Bildung einer Y-förmigen Gestalt. Es umfaßt eine Hauptglied­ platte 2 und eine Hilfsgliedplatte 3, und beide Platten haben Öffnungen 2a und 3a, die in diesen mit ein und derselben Tei­ lung ausgebildet sind. Diese Platten sind derart miteinander verknüpft, daß die Öffnungen fluchten und in diese Öffnungen sind bewegliche Kettenbolzen 4 und 5 eingesetzt, um eine ge­ krümmte Kontaktfläche zu bilden, und die Hauptgliedplatte 2 und die Hilfsgliedplatte 3 miteinander derart zu verbinden, daß sie sich frei relativ zueinander drehen können. In dem vorspringenden Abschnitt der Gliedplatten 2 sind Öffnungen vorgesehen, die einen Antriebsblock 6 aufnehmen, der eng sitzend in die Öffnungen paßt, um einen einzigen Körper mit dem zugeordneten Paar von Gliedplatten zu bilden.

Die Mehrzahl von Hilfsgliedplatten 3 ist zwischen den Haupt­ gliedplatten 2 mit den zugeordneten Öffnungen 3a derart an­ geordnet, daß diese mit den Öffnungen 2a in den Hauptglied­ platten fluchten, so daß sich eine Einheit A mit der Nr. 1 nach Fig. 3, eine Einheit B mit der Nr. 2 auf ähnliche Weise ausgebildet wird, wobei aber eine Hilfsgliedplatte weniger als bei der Einheit A mit der Nr. 1 vorgesehen ist, so daß diese zwischen die Einheit A mit der Nr. 1 paßt. Diese Ein­ heit A mit der Nr. 1 und die Einheit B mit der Nr. 2 sind wechselweise angeordnet, greifen ineinander und führen rela­ tiv zueinander eine Gleitbewegung aus. Die kippbar bewegba­ ren Kettenbolzen 4 und 5 sind passend in die Öffnungen 2a und 3a der jeweiligen Gliedplatten 2 und 3 eingesetzt, um diese Gliedplatten miteinander zu verbinden.

Die Kettenbolzen 5 sind in die zugeordneten Öffnungen 2a der Einheit A mit der Nr. 1 eingesetzt, wobei ihre Kontaktflächen in Richtung aufeinander weisen, und die Kettenbolzen 4 sind in die zugeordneten Öffnungen 3a der Einheit B mit der Nr. 2 eingesetzt, wobei die Kontaktflächen einander zugewandt sind, so daß die Kontaktflächen des Kettenbolzens 5 und des Kettenbol­ zens 4 einander berühren, wenn die Einheiten mit den Hilfs­ gliedplatten 3 zusammengesetzt sind. Auf diese Weise wird ei­ ne endlose Kette gebildet, die beispielsweise in Fig. 2 ge­ zeigt ist, wobei sich die Einheit A mit der Nr. 1 und die Ein­ heiten B mit der Nr. 2 abwechseln.

Die Kettenbolzen 4 und 5 sind passend in die Öffnungen 2a und 3a jedoch derart eingesetzt, daß die Innenflächen genau zu­ sammenpassen, um eine relative Verdrehung zu begrenzen. Je­ doch können sich die Gliedplatten 2 und 3 relativ zueinander verdrehen. Ferner sind die Kontaktflächen der Kettenbolzen 4 und 5 konstant in den Gliedplatten 2 und 3 derart vorgesehen, daß sie sich an einer Mittelposition bezüglich der Einheiten A und B berühren, wenn diese in einer geraden Linie ange­ ordnet sind. Auch ist der Antriebsblock 6 im Innern der Kettenlinie L gehalten, die durch die Verbindungen der Ket­ tenbolzen 4 und 5 gebildet wird, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn daher das Kettenband um die V-förmige Kettenrolle P gelegt ist, berührt dieser Antriebsblock 6 einen kleineren Durchmesser als jener der Kettenlinie L.

Bei einem derartig ausgelegten Kettenband 1, das um die V- förmigen Kettenrollen P nach Fig. 1 läuft, berührt der An­ triebsblock 6 nach Fig. 3 die Übertragungsantriebsfläche der V-förmigen Kettenrolle P an beiden Enden, und durch den Rei­ bungskontakt wird die Antriebskraft von einer V-förmigen Ket­ tenrolle P auf die andere V-förmige Kettenrolle P übertra­ gen. Durch die entsprechende Änderung des Kontaktradius der V-förmigen Kettenrolle P kann man eine stufenlos regelbare Geschwindigkeitsänderung zwischen den beiden V-förmigen Ket­ tenrollen P erzielen.

Eine Schwierigkeit bei dieser Auslegung des Kettenbandes ist darin zu sehen, daß, wenn das Kettenband um die V-förmige Kettenrolle P gelegt ist, ein Antriebsgeräusch erzeugt wird, welches unerwünscht ist. Die Ursache für dieses Geräusch liegt vermutlich in der nachstehend beschriebenen Erscheinung.

Wenn sich die Geschwindigkeitsänderung in einem festen Verhält­ nis befindet, ist die Geschwindigkeit des Kettenbandes 1 fest. Wenn man nunmehr die Kettenlinie L zwischen den zugeordneten V-förmigen Kettenrollen P betrachtet, ist die Geschwindigkeit des Antriebsblocks 6 die gleiche wie jene der Kettenlinie L (dieser Antriebsblock ist mit 6a in dem schematischen Diagramm nach Fig. 4 gezeigt). Wenn jedoch entsprechend Fig. 4 dieser Antriebsblock um die V-förmige Kettenrolle P (siehe 6b in Fig. 4) läuft, ändert sich die Antriebsblockgeschwindigkeit auf Vb infolge der Differenzen zwischen dem Kontaktpunktradius RB des Antriebsblocks 6 und dem Radius der Kettenlinie L. Da in diesem Beispiel der Antriebsblock 6 um einen Abstand S von der Kettenlinie L nach innen liegt, ist die Geschwindigkeit Vb kleiner als V. Diese Geschwindigkeitsänderung führt zu ei­ nem Stoß, der vermutlich die Ursache für das Auftreten des An­ triebsgeräusches ist, wobei sich diese Resultate durch Ver­ suche bestätigt haben, die in Fig. 5 wiedergegeben sind. Fig. 5 zeigt den Zusammenhang zwischen der relativen Geschwindigkeit der Kettenlinie L und des Antriebsblocks 6b sowie in Verbindung mit dem Antriebsgeräusch. Um somit dieses Antriebsgeräusch bei stufenlos regelbaren Getriebeeinrichtungen unter Verwendung des Kettenbandes 1 zu reduzieren, ist es notwendig, die Relativ­ geschwindigkeit der Kettenlinie L und des Antriebsblocks 6b so gering wie möglich zu machen.

Auch aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 84 18 896 ist ein Kettenband bekannt, bei dem die Kettenbolzen in den Kettenbolzenöffnungen des Kettenbands derart angeordnet sind, daß die gekrümmten Flächen zweier sich gegenüberliegender Kettenbolzen sich im Mittelpunkt der Kettenbolzenöffnungen berühren, und dieser Berührungspunkt sich auch bei einer Krümmung des Kettenbands um die Kettenrollen nicht aus dem Mittelpunkt der Kettenbolzenöffnungen heraus verschiebt, so daß hohe Relativgeschwindigkeiten radial verschieden angeordneter Bauteile beim Krümmen dieses Kettenbands um die Kettenrollen auftreten. Auch bei diesem Kettenband wird daher das Antriebsgeräusch nicht beseitigt oder abgeschwächt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kettenband vorzusehen, bei welchem das Auftreten eines derartigen Antriebsgeräusches beim Krümmen des Kettenbands um die Kettenrollen im wesentlichen vermieden wir. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gekrümmten Flächen der Paare von Kettenbolzen, die einander berühren, eine derartige Form aufweisen, daß die Kettenteilung zwischen benachbarten Gliedplatten sich mit der Änderung der Winkelverhältnisse zwischen den benachbarten Gliedplatten ändert. Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kettenbands führt dazu, daß aufgrund der Änderung der Kettenteilung und der dadurch verursachten Verringerung der Relativgeschwindigkeiten radial verschieden angeordneter Bauteile, die bei aus dem Stand der Technik bekannten Kettenbänder erzeugten Antriebsgeräusche deutlich reduziert werden, wenn sich das Kettenband um die Kettenrollen krümmt.

Wenn die zugeordneten Gliedplatten in einer geraden Linie an­ geordnet sind, sind beide Kettenbolzen derart gehalten, daß die Kontaktposition der Kettenbolzen von der Mittelposition der Kettenbolzenkontaktfläche in Richtung zu der Kettenband­ drehmittenseite der Gliedplatte entfernt ist. Ferner sind die Glieder derart ausgelegt, daß die Antriebsblöcke außer­ halb der Kettenlinie liegen. Diese Auslegung hat sich als zweckmäßig erwiesen, um die relative Geschwindigkeit des An­ triebsblockes und der Kettenlinie zu reduzieren, die auftritt, wenn das Kettenband um die Kettenrolle gelegt ist.

Da bei dieser Auslegung die Kette um die V-förmige Kettenrolle im Antriebszustand geht, bewegt sie die Kontaktstelle in Rich­ tung auf den Mittelbereich der Kettenbolzenkontaktfläche und durch diesen Mittenbereich hindurch in Abhängigkeit von der Relativbewegung der Glieder, und dann bewegt sich diese Kon­ taktstelle zurück, so daß der Abstand zwischen der Krümmungs­ mitte der zugeordneten Kettenbolzen (d.h. die Kettenteilung) sich ändert, und hierdurch ändert sich die Kettenlinienge­ schwindigkeit des Teils, der um die V-förmige Kettenrolle läuft, und die Relativgeschwindigkeit des Antriebsblocks wird herabgesetzt. Folglich wird das Antriebsgeräusch, das zu Beginn des Laufs der Kette um die V-förmige Kettenrolle erzeugt wird, vermindert.

Eine weitere Schwierigkeit ist bei dem aus der DE-PS 35 29 927 bekannten Kettenband darin zu sehen, daß der Antriebsblock 6b eine viereckförmige Gestalt hat, die zu Belastungskonzentrierungen führt, welche an den Kontaktbereichen zwischen dem Antriebsblock und der Hauptgliedplatte 2 auftreten. Um diese Belastungskonzentrationen zu reduzieren, kann ein zylindrisch ausgebildeter Antriebsblock 8 in die kreisförmigen Öffnungen 9 in den zugeordneten Gliedplatten 2 und 3 eingesetzt werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Bei einem zylindrisch ausgebildeten Antriebsblock 8 jedoch ist es schwierig, eine korrekte Ausrichtung bei der Montage im Hinblick auf die Kontaktendwinkel der Antriebsblöcke 8a sicherzustellen, die unter einem Winkel abgeschnitten sind, der passend zu den inneren Kontaktflächen der V-förmigen Kettenrollen P gewählt ist. Hierdurch werden die Herstellung und die Montage des Kettenbandes schwierig.

Daher wird vorgeschlagen, daß der an der Hauptgliedplatte angebrachte Antriebsblock derart aus­ gelegt ist, daß er einen ovalförmigen Querschnitt hat, und beide Enden, die die Antriebsübertragungsfläche der V-förmigen Ketten­ rolle berühren, haben etwa dieselbe Neigung wie die V-förmige Antriebsübertragungsfläche. Wenn man eine ovale Form zwischen den zugeordneten parallelen Flächen und eine entsprechende ähn­ liche Form bei den Öffnungen der Hauptgliedplatten hat, wird ermöglicht, daß die Belastung gleichmäßig von dem Antriebs­ block auf die Hauptgliedplatte verteilt wird, wodurch sich Belastungskonzentrierungen vermeiden lassen, und es ferner ermöglicht wird, daß eine dünnere Gliedplatte zur Aufnahme derselben Belastung verwendet werden kann.

Die ovale Ausgestaltung der Antriebsblöcke vereinfacht ferner deutlich den Zusammenbau des erfindungsgemäßen Kettenbandes, da durch diese Formgebung die Antriebsblöcke lediglich in zwei Drehstellungen im Kettenband angeordnet werden können, wobei aufgrund der abgeschrägten Anlageflächen der Antriebsblöcke deren korrekte Drehstellung bei der Montage des Kettenbands sofort erkennbar ist.

Auch wenn man eine ovale Form anstelle einer runden Form hat, wird sichergestellt, daß die Neigungen der Enden der Antriebs­ blöcke genau so fluchtgerecht ausgerichtet sind, daß sie auf die Kontaktfläche der V-förmigen Kettenrolle abgestimmt sind. Bei dieser Auslegungsform passen die parallelen Flächen, die auf den beiden Seiten des Antriebsblockes ausgebildet sind, zu den parallelen Flächen der Paßöffnung, die in der Haupt­ gliedplatte vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich­ nung. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung eines Kettenbandes für eine stufenlose Geschwindig­ keitsänderung zwischen V-förmigen Kettenrollen,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils des üblichen Kettenbandes, von dem bei der vorliegenden Erfindung ausgegangen wird,

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie II des Kettenbandes in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Kettenband- und Kettenrollenkoordinaten,

Fig. 5 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Zunahme des Antriebsgeräuschpegels bei dem Anstieg der rela­ tiven Geschwindigkeit der Kettenlinie,

Fig. 6 eine Ansicht eines Kettenbandes mit zylindrischen Antriebsblöcken,

Fig. 7 eine Ansicht einer Auslegungsform einer bevor­ zugten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei die Antriebsblöcke außerhalb der Kettenlinie lie­ gen,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil des Kettenbandes nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

Fig. 9 eine Querschnittdarstellung des Kettenbandes in Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht zur Verdeutlichung des Kettenband­ antriebs,

Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Kontakt­ flächenverhältnisse des sich hin- und herbewe­ genden Bolzens,

Fig. 12 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Änderung der Kettenteilung mit dem Kettenumschlingungs­ winkel,

Fig. 13 eine Ansicht zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen der Antriebsblockversetzung und der Re­ lativgeschwindigkeit und

Fig. 14 eine Seitenansicht eines Teils der Kette nach der Erfindung.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 13 näher erläutert.

Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht der Erfindung, wenn das Kettenband auf eine stufenlos regelbare Geschwindigkeitsüber­ tragungseinrichtung bzw. ein stufenlos regelbares Getriebe angewandt wird. In dieser Figur ist mit 10 eine stufenlos re­ gelbare Getriebeeinrichtung bezeichnet, wobei ein Paar von Kettenrollen P1, P2 in einem geeigneten Abstand angeordnet ist, und zwischen diesen V-förmigen Kettenrollen P1, P2 ist ein endloses Kettenband 11 vorgesehen, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ausgelegt ist.

Dieses Kettenband 11, das in den Fig. 8 bis 10 gezeigt ist, weist eine Mehrzahl von Hauptgliedplatten 12 (15) mit Öffnungen 13a auf, die jeweils in diesen ausgebildet sind, um Antriebs­ blöcke 13 aufzunehmen, die die Antriebsflächen der V-förmigen Kettenrollen P (P1, P2) berühren, und ein weiteres Paar von sich hin- und hergehend bewegenden Kettenbolzenöffnungen 14a ist vorgesehen. Zwischen diesen Hauptgliedplatten sind Hilfs­ gliedplatten 12 (16) mit Öffnungen 16a jeweils in ihren Enden angeordnet. Wenn die Öffnungen 14a der Hauptgliedplatten zu­ einander fluchten, wird das Paar von sich hin- und hergehend bewegenden Kettenbolzen 14 in die Öffnungen eingesetzt, wobei die bogenförmig ausgebildeten Flächen der Kettenbolzen 14 mit der inneren bogenförmig ausgebildeten Fläche der Öffnungen 14a übereinstimmt. Die Mehrzahl von Gliedplatten sind inein­ andergeschachtelt angeordnet und miteinander mit Hilfe der sich hin- und hergehend bewegenden Kettenbolzen 14 verbunden, so daß die Gliedplatten sich unter Bildung einer endlosen Ket­ te relativ zueinander drehen können. Wenn die Gliedplatten 12 in einer geraden Linie entsprechend Fig. 10 angeordnet sind, sind beide Kettenbolzen 14 derart gehalten, daß der Kontakt­ punkt C einen Abstand von der Mittelposition der Kontaktflächen 14a der Gliedbolzen 14 und zwar in Richtung zu dem Kettenband 11 liegend aufweist, wenn man Bezug auf die Drehmittelseite der Gliedplatten nimmt. Auch sind die Antriebsblöcke 13 derart aus­ gelegt, daß sie außerhalb der Kettenlinie L liegen, die von der Verbindung der Kettenbolzen 14 gebildet wird.

Nachstehend erfolgt eine genaue Erläuterung dieser Auslegungs­ form. Die Gliedplatten 12 sind entsprechend den Fig. 8 bis 10 derart ausgelegt, daß sie Öffnungen 14a haben, die die beiden Vorsprünge durchsetzen, wobei ein Antriebsblock 13 in die Öffnungen 13a des verbleibenden Vorsprunges eingesetzt ist, um eine einzige Einheit einer Hauptgliedplatte 12 (15) zu bilden, wie dies in Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt ist. An der Seitenfläche der Hauptgliedplatte 12 (15) sind Hilfsgliedplatten 12 (16) vorgesehen, um einen fest vorgegebenen Zwischenraum einzuhalten und die Belastung aufzunehmen. Diese Hilfsgliedplatten 12 (16) haben Öffnungen 16a, welche dieselbe Form wie die Öffnungen 14a der Hauptgliedplatten 12 (15) haben.

In Längsrichtung des Kettenbandes 11 sind Öffnungen 14a, 16a in der Hauptgliedplatte 12 (15) und der Hilfsgliedplatte 12 (16) vorgesehen, die mit Positioniervorsprüngen 17 und 18 an den vorderen und hinteren Abschnitten der Öffnungen 14a und 16a jeweils versehen sind. Diese Vorsprünge 17, 18 sind in den Öff­ nungen 14a, 16a ausgebildet, und die Innenfläche des Ketten­ bolzens 14 ist passend zu diesen ausgelegt. Auf diese Weise wird die relative Bewegung des Kettenbolzens 14 in der Haupt­ gliedplatte 12 (15) oder der Hilfsgliedplatte 12 (16) be­ grenzt. Wenn das Kettenband 11 eine gerade Linie bildet, sind die Kettenbolzenkontaktstellen an den vorstehend genannten Stellen in fest eingehaltener Form vorgesehen, und diese Posi­ tion bzw. Stelle wird durch positionsmäßige Zuordnung der Hauptgliedplatte 12 (15) und der Hilfsgliedplatte 12 (16) vor­ gegeben.

Die Form der Kontaktfläche des Kettenbolzens 14 ist bei dieser in Fig. 11 gezeigten bevorzugten Ausführungsform in Richtung der durchmessergrößeren Seite elliptisch ausgestaltet. Die Bewegung des Kontaktpunktes der beiden Kettenbolzen 14 er­ gibt sich aus folgender Gleichung:

R = (a⁴ + b⁴ + c²)/(a² + b² + c²), (1)

wobei folgendes gilt:

R = Abstand von der Kettenbolzen-Krümmungsmitte (A, B) zu dem Kontaktpunkt C,
a = großer Durchmesser der Ellipse,
b = kleiner Durchmesser der Ellipse,
c = Tangens R,
R = Winkeldrehung des Kettenbolzens 14.

Wenn der Kontaktpunkt C des Kettenbolzens 14 (nunmehr wird die Anfangsposition des Kontaktpunktes C als Anfangskontakt­ punkt Co bezeichnet) bei dem Kettenband 11 in einem gerade ge­ streckten Zustand vorgegeben ist, liegt der Mittelabschnitt der Kontaktfläche 14a in einem Abstand zu der jeweiligen Seite des Anfangskontaktpunktes Co der beiden Kettenbolzen 14. Wenn die Kontaktflächen 14a im Kontaktzustand sind, liegt der Mit­ telteil auf der Hauptachse oberhalb des Kontaktpunktes, wobei die geraden Linien durch die Hauptachsen der Ellipsen gehen und sich oberhalb des Kontaktpunktes der Kettenbolzen schnei­ den. Die Linien längs der zugeordneten kleinen Achsen b sind parallel (nachstehend wird diese Position als zentrierte Position bezeichnet) und die Krümmungsmittelpunkte der beiden Kettenbolzen 14 bewegen sich zu einer Position auf der äußeren Seite der Kettenlinie, und ihre Mitten sind weiter voneinander entfernt. Die Größe der Änderung des Abstandes hängt von der vorbestimmten Winkeldrehung (nachstehend wird dieser Drehwin­ kel als Neigungswinkel bezeichnet) ab.

Wenn der Anfangskontaktpunkt Co vorgegeben ist, ändert sich bei der Drehung der Gliedplatte 12, ausgehend von der Anfangs­ position, die Kettenteilung Z allmählich. Diese Änderung der Kettenteilung Z wird nachstehend näher erläutert.

Zuerst ist in Fig. 11 das Koordinatensystem gezeigt, dessen Ursprung an der Schnittstelle der Linien längs der Hauptdurch­ messer a der beiden Kettenbolzen 14 vorgesehen ist. Die Y-Achse geht durch O und den Kontaktpunkt der Kettenbolzen, und die X-Achse ist senkrecht zu der Y-Achse und parallel zu der Linie durch die Mitten der Ellipsen A und B. Die Mitte einer der Kettenbolzen 14 bei A hat Koordinaten Xa, Ya. In dieser Aus­ gangsposition erhält man einen Neigungswinkel für den Ket­ tenbolzen 14. Ferner läßt sich die Kettenteilung Z durch die X-Achsrichtungsteilung Zx und die Y-Achsrichtungsteilung Zy ausdrücken.

Hierbei sind die Kettenbolzen 14 in Fig. 11 in einer durchge­ zogenen Linie in der Ausgangsposition gezeigt. Ausgehend von dieser Position werden verschiedene Winkel für R betrachtet, und der Zusammenhang der beiden Kettenbolzen 14 mit dem Kontaktpunkt C1 wird betrachtet. Bei der Betrachtung des Zu­ sammenhangs der Krümmungsmitten A und B erhält man folgende Gleichungen:

β = R - tan^-1 (c _* b²/a²) (2)

l = (Xa² + Ya²)^1/2 (3)

Zx = Ro _* cos β₀ - R _* cos (R - β) - R _* cos (R + β) + l _* cos (2 R + α) + Z _* cos 2 R (4)

Zy = Ro _* cos β₀ _* tan α + R _* sin (R - β) + R _* sin (R + β) - l _* sin (2 R + α) - Z _* sin 2 R (5)

Z = (Zx² + Zy²)^1/2 (6)

Wenn man nunmehr den Zusammenhang zwischen der Kettenteilung Z und dem Kettenumschlingungswinkel 2R betrachtet, wenn α der Anfangsneigungswinkel 3° beträgt, so erhält man eine in Fig. 12 gezeigte Änderung, die mittels einer gebrochenen Linie a dargestellt ist. Man erhält die Linie b, wenn die Anfangs­ neigungswinkeländerung α=0 ist. In Abhängigkeit von dem Neigungswinkel α, der für beide Kettenbolzen 14 vorgegeben wird, nimmt bei einem Laufen des Kettenbandes 11 um die V- förmige Kettenrolle P die Teilung Z des Kettenbandes 11 zu­ erst zu und dann kehrt sie wieder zu der Grundteilung zurück.

Vorstehend wurde die Wirkungsweise der ersten bevorzugten Aus­ führungsform der vorstehend beschriebenen Kette erläutert. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, läuft das Kettenband 11 um die V-förmige Kettenrolle P, und es dreht sich in Richtung des Pfeils, ausgehend von der Tangentenlinie, die die V-förmige Kettenrolle P berührt. Wenn man nunmehr den oberhalb der Ket­ tenlinie L liegenden Teil des Kettenbandes 11 betrachtet, be­ läuft sich die Geschwindigkeit auf ein und dieselbe fest vor­ gegebene Geschwindigkeit V in Übereinstimmung mit der Drehung der V-förmigen Kettenrolle P. Ausgehend von dem Zeitpunkt, an dem der Antriebsblock 13 außerhalb der Kettenlinie L die V-för­ mige Kettenrolle P berührt, nimmt die Geschwindigkeit Vb zu und wird größer als die Kettenliniengeschwindigkeit V und dieser Block dreht sich mit der V-förmigen Kettenrolle P.

In Abhängigkeit von der Umschlingung des Kettenbandes 11 und der Drehung der Kettenbolzen zum Zeitpunkt der Anfangsum­ schlingung nimmt die Geschwindigkeit des Umschlingungsteils oberhalb der Kettenlinie L zu, da die Vergrößerung der Ketten­ teilung Z zu diesem Zeitpunkt auftritt.

Dies führt dazu, daß die Geschwindigkeit des oberhalb der Kettenlinie L liegenden Teils sich jener des Antriebsblockes 13 annähert, und die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Antriebsblock 13 und der Kettenlinie wird kleiner, so daß das Antriebsgeräusch reduziert wird, das zum Zeitpunkt der Umschlingung auftritt. Die Geschwindigkeitsdifferenz ist der Differenz zwischen dem Antriebsblock 13 - Kontaktposition der V-förmigen Kettenrolle P und dem Abstand RB von der Mitte der V-förmigen Kettenrolle zu der Kettenlinie L zugeordnet (dieser wird nachstehend als Versetzungswert F bezeichnet). Dieser Zusammenhang zwischen der Relativgeschwindigkeit und dem Durchmesser RB ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

Relativgeschwindigkeit = {(dx⁴/dR-RB)² + (d_y⁴/dR)²}^1/2 (7)

wobei x4 und y4 die Koordinaten des Antriebsblocks 6a in dem Koordinatensystem nach Fig. 4 sind, das durch die Mitte der V-förmigen Kettenrolle P geht, wobei die Kettenlinie 11 pa­ rallel zu der X-Achse ist.

Bei dieser Ausführungsform jedoch ist der Antriebsblock 6a in Fig. 4 außerhalb der Kettenlinie L, so daß man einen größe­ ren Bewegungsradius für den Antriebsblock erhält, der zur Verringerung des Geräusches beiträgt. Infolge der Durchmesser­ erweiterung jedoch nimmt in diesem Fall die Belastung in­ folge der Zentrifugalkraft zu, und daher müssen diese Um­ stände sorgfältig bedacht werden.

Der Zusammenhang zwischen dem Versetzungswert F und der Rela­ tivgeschwindigkeit ist auch anhand von Fig. 13 näher erläutert, wie die Versuchsergebnisse zeigen. In dieser Figur ist der Versetzungswert F positiv und bezieht sich auf eine Lage der Kettenlinie L nach innen, und er ist negativ für einen Ver­ setzungswert F, der von der Kettenlinie L nach außen liegt. Die Kurven c, d und e zeigen die Meßergebnisse in Abhängigkeit von den folgenden Bedingungen:

Kurve c
1. 14a Kontaktflächenform:
elliptisch
2. Neigungswinkel α:	3°

Kurve d
1. 14a Kontaktflächenform:
rund
2. Neigungswinkel α:	0°

Kurve e
1. 14a Kontaktflächenform:
rund
2. Neigungswinkel α:	3°

Aus diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß bei ein und dem­ selben Versetzungswert F es effektiver ist, daß der Antriebs­ block 13 von der Kettenlinie L nach außen angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Anwendung dieser Erscheinung kann man die Relativgeschwindigkeit des Antriebsblockes in Relation zu der Geschwindigkeit der Kettenlinie L mindern oder erhöhen, wodurch man einen effektiven Wert zur Beseitigung der Antriebs­ geräusche erhält.

Auch wenn man den Antriebsblock so weit als möglich von der Drehmitte der V-förmigen Kettenrolle trennt, wird die Be­ lastung auf den Antriebsblock bei ein und derselben Antriebs­ kraft reduziert, und es ist auch ein Sekundäreffekt im Hin­ blick auf die Reduzierung der Querbelastung auf den Antriebs­ block von der V-förmigen Kettenrolle herrührend zu erwarten.

Die vorstehend genannten Ausführungen sind lediglich ein Beispiel einer möglichen Auslegung und einer möglichen An­ wendung der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und es ist möglich, abweichende Anordnungen, basierend auf entsprechenden Änderungen vorzusehen, um eine Anpassung an jeweilige Auslegungseinzelheiten zu erzielen.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und Fig. 9 er­ läutert.

In der nachstehenden Erläuterung sind jene Teile in den Fig. 14 und 9, die mit denen in entsprechenden anderen Figuren über­ einstimmen, aus Einfachheitsgründen mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Element 11 in Fig. 14 bezieht sich auf das Ket­ tenband gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform. Es umfaßt eine Mehrzahl von Hauptgliedplatten 12, die frei drehbar mit­ einander über Kettenbolzen 4, 5 verbunden sind, und einen An­ triebsblock 13, der die Belastung von der Energieübertragungsfläche der V-förmigen Kettenrolle überträgt, die über die jeweiligen zugeordneten Hauptgliedplatten 12 erfolgt. Diese Ausführungs­ form befaßt sich insbesondere mit der Ausgestaltung der Quer­ schnittsform des Antriebsblocks. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist diese derart gewählt, daß sie ein Paar von parallelen Flä­ chen 13b hat, die gleichförmig in bogenförmige Flächen 13a übergehen, um eine ovalförmige Gestalt zu bilden. Beide Enden, die die Antriebsfläche der V-förmigen Kettenrolle P berühren, sind mit einem Winkel versehen, um eine Kontaktfläche 13c zu erhalten, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Dieser Winkel ist derselbe Winkel wie der Winkel der Antriebsfläche der V-förmi­ gen Kettenrolle, so daß man einen nahezu vollständigen Kon­ takt mit der Antriebsfläche hat. Der Antriebsblock 13 ist an der Hauptgliedplatte 12 dadurch angebracht, daß er in die Öff­ nung 19 gedrückt wird. In dieser Öffnung 19 gehen die beiden parallelen Flächen 19b in die symmetrischen bogenförmigen Flächen 19a über, die einen Querschnitt haben, der in etwa jenem des Antriebsblocks 13 entspricht.

Wenn bei dieser Auslegungsform der Antriebsblock 13 in die Hauptgliedplatte 12 eingesetzt ist, erhält man eine Anordnung, die ähnlich den Anordnungen ist, die als Einheit A mit der Nr.1 und als Einheit B mit der Nr. 2 nach Fig. 3 bezeichnet sind. Diese beiden Einheiten sind aufeinanderfolgend über sich hin- und hergehend bewegende Kettenbolzen 4 und 5 verbunden, um ein endloses Kettenband 8 zu erhalten.

Wenn der Antriebsblock 13 mit der Hauptgliedplatte 12 verbunden ist, fluchten die parallelen Flächen 19b der Öffnung 19, die in der Hauptgliedplatte 12 vorgesehen ist, zu den parallelen Flächen 13b des Antriebsblockes 13, so daß es einfach ist, den Antriebsblock 13 in genauer Weise so einzusetzen, daß das äußere Ende so geneigt verläuft, daß es genau zu der Neigung der Antriebsfläche der V-förmigen Kettenrolle P paßt. Hier­ durch vereinfacht sich die Montage nennenswert.

Wenn der Antriebsblock 13 auf der äußeren Seite der Kettenli­ nie L angeordnet ist, wird die Belastung von der V-förmigen Kettenrolle P von dem Antriebsblock 13 auf die Hauptglied­ platte 12 übertragen, und da die Kontaktflächen des Antriebs­ blockes 13 und der Hauptgliedplatte 12 (d.h. 13a, 13b und 19a, 19b jeweils) gleichförmig abgerundet sind, wird die Be­ lastung in der Hauptgliedplatte 12 gleichmäßig verteilt. Daher kann man eine Verbesserung hinsichtlich des Belastungsver­ mögens der Hauptgliedplatte 12 erwarten, so daß es möglich ist, daß die Hauptgliedplatte 12 in Belastungsrichtung dünner be­ messen werden kann.

Diese bevorzugte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel von möglichen Ausgestaltungsformen und Methoden dar, und es können Änderungen vielzähliger Art in Abhängigkeit von den Arten der Anwendungsformen der Leistungsübertragung, der Bauformen und der Auslegungseinzelheiten vorgenommen wer­ den.

Zusammenfassend gibt die Erfindung ein Kettenband für stu­ fenlos regelbare Schaltgetriebe an, bei dem die sich hin- und hergehend bewegenden Kettenbolzen der Kettenglieder der­ art ausgelegt sind, daß wenn die Kettenglieder relativ zu­ einander gedreht werden, sich die Kettenteilung ändert. Diese Erscheinung wird genutzt, um das bei üblichen Bauarten von Kettenbändern erzeugte Antriebsgeräusch zu reduzieren, wenn sie um die Antriebskettenrolle laufen, da bei diesen eine Änderung der Relativgeschwindigkeit des Antriebsblocks auf­ tritt. Aus Versuchen hat sich ergeben, daß, wenn die Antriebs­ blöcke außerhalb der Kettenlinie liegen, man ein effektiveres Arbeiten hinsichtlich der Reduzierung der Relativgeschwindig­ keit erhält. Ferner wird bei ovalförmig ausgebildeten An­ triebsblöcken die Belastungskonzentrierung an dem Bereich re­ duziert, an dem die Belastung von der Kettenrolle auf das Kettenband übertragen wird, und da man eine ovale Form anstelle einer runden Form hat, können die geneigten Endkontaktflächen zwangsläufig derart ausgerichtet werden, daß sie in geeigne­ ter Weise zu den Antriebsflächen der Kettenrollen passen.

Claims (8)

1. Endloses Kettenband zur Kraftübertragung zwischen V-förmigen Kettenrädern, welche Antriebsflächen haben, die das endlose Kettenband berühren, umfassend:

• a) eine Mehrzahl von Gliedplatten (12, 16; 12, 15), welche von Antriebsblocköffnungen (13a) und Kettenbolzenöffnungen (14a) durchsetzt sind, und die dadurch ineinandergreifen, daß die Kettenbolzenöffnungen (14a) benachbarter Gliedplatten (12, 16; 12, 15) fluchtgerecht zueinander ausgerichtet sind,
• b) eine Mehrzahl von sich hin- und herbewegenden Kettenbolzen (14), die jeweils eine gekrümmte Fläche aufweisen, wobei ein Paar von Kettenbolzen (14) jeweils durch die fluchtenden Kettenbolzenöffnungen (14a) zur Verbindung der Gliedplatten (12, 16; 12, 15) miteinander durchgeführt ist, und
• c) eine Mehrzahl von Antriebsblöcken (13), die durch die Antriebsblocköffnungen (13a) durchgeführt sind, wobei beide Enden der Antriebsblöcke (13) aus den Gliedplatten (12, 16; 12, 15) austreten und die Antriebsfläche der V-förmigen Kettenrollen (P) berühren,

wobei die Gliedplatten (12, 16; 12, 15), die mitein­ ander mit Hilfe der sich hin- und herbewegenden Kettenbolzen (14) verbunden sind, ein endloses Kettenband (11) bilden und die Antriebsblöcke (13) die V-förmigen Kettenrollen (P) zur Kraftübertragung berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Flächen der Paare von Kettenbolzen (14), die einander berühren, eine derartige Form aufweisen, daß die Kettenteilung (Z) zwischen benachbarten Gliedplatten (12, 16; 12, 15) sich mit der Änderung der Winkelverhältnisse zwischen den benachbarten Gliedplatten (12, 16; 12, 15) ändert.

2. Endloses Kettenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Oberflächen der Kettenbolzen (14) elliptisch gekrümmt sind, und daß die Berührungspunkte zwischen den Oberflächen der Kettenbolzen (14) bezüglich einer durch die Mittelpunkte der Kettenbolzenöffnungen (14a) festgelegten Linie seitlich in einer Richtung auf den durch das endlose Kettenband umschlossenen Flächenbereich zu verschoben sind, wenn die Gliedplatten (12, 16; 12, 15) in einer im wesentlichen geraden Linie angeordnet sind.

3. Endloses Kettenband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungspunkte der Kettenbolzen (14) sich radial nach außen bewegen, wenn das Kettenband um die V-förmigen Kettenräder gekrümmt wird, so daß die Kettenteilung (Z) zwischen benachbarten Gliedplatten (12, 16; 12, 15) zunimmt.

4. Endloses Kettenband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliedplatten (12, 16; 12, 15) mit Mitteln zum Positionieren der Kettenbolzen (14) in den jeweiligen Kettenbolzenöffnungen (14a) versehen sind.

5. Endloses Kettenband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Positionieren der Kettenbolen (14) gekrümmte Vorsprünge (17, 18) umfassen, welche in jeder der Kettenbolzenöffnungen (14a, 16a) ausgebildet sind, und welche mit entsprechenden gekrümmten inneren Oberflächen der Kettenbolzen (14) zum Positionieren der Kettenbolzen (14) zusammenwirken.

6. Endloses Kettenband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsblöcke (13) außerhalb einer durch die Berührungspunkte der Mehrzahl von Kettenbolzen (14) gebildeten Linie angeordnet sind.

7. Endloses Kettenband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsblocköffnungen (13a) oval ausgebildet sind, und daß die Antriebsblöcke (13) sich verjüngende Abschnitt an beiden Enden aufweisen und einen ovalen Querschnitt haben, welcher im wesentlichen mit jenem der Antriebsblocköffnungen (13a) übereinstimmt, so daß die Antriebsblöcke (13) mittels Paßsitz in die zuge­ ordneten Antriebsblocköffnungen (13a) an einer vorbestimmten Drehposition angeordnet sind, und daß die sich verjüngenden Abschnitte an beiden Enden passend sitzend die Antriebsflächen der V-förmigen Kettenrolle (P) berühren.