DE68918842T2 - Geräuschlose Zahnkette. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine invertierte Zahnkette, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie z.B. Steuerketten; die Kette eignet sich aber auch für andere Kraftübertragungen.
• Invertierte Zahnketten sind weithin bekannt und viele von ihnen sind besonders für Fahrzeuge geeignet, wie z.B. Steuerketten. Viele Steuerketten sind als Rollenkette aufgebaut, wie dies bekannt ist. Diese Ketten kämmen mit Kettenrädern, wobei ihre Rollen die Flanken der Kettenradzähne antriebsmäßig berühren. Andere Ketten zum gleichen Zweck sind vom Typ der "stummen" bzw. invertierten Zahnketten mit mehreren ineinandergreifenden Gliedersätzen, wobei jeder Gliedersatz mit dem nächsten benachbarten Gliedersatz mittels Schwenkmittel verbunden ist, wie beispielsweise einem runden Bolzen oder einem mehrteiligen Wälzgelenk. Die verschiedenen Schwenkmitteltypen sind für Ketten weithin bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
• Die Glieder geräuscharmer bzw. invertierter Zahnketten sind aus einem Körper mit zwei beabstandeten Öffnungen zur Aufnahme von Schwenkmitteln und aus zwei über eine Gabelung getrennten vorstehenden Vorsprüngen aufgebaut. Die Vorsprünge werden von divergierenden inneren und äußeren Flanken gebildet, die für gewöhnlich von den Zähnen der Kettenräder der Antriebsverbindung antriebsmäßig erfaßt werden. Die Außenseiten der Kettenglieder flankierende oder darin mittig vorgesehene Führungsglieder dienen dazu, den kämmenden Eingriff der Kette mit den Kettenrädern aufrechtzuerhalten. Die Führungsglieder sind so geformt und angeordnet, daß jegliche Antriebsberührung mit den Kettenradzähnen vermieden wird. In jedem Fall ist der Teilungsabstand aller Glieder der gleiche.
• US-PS 4,463,550 zeigt eine geräuscharme Kette mit zwei Führungsgliedern, die unverdrehbar an den Enden zweier Bolzen befestigt sind. Ein mittiges Gliederpaket ohne Lagerbüchsen ist vorgesehen und nimmt unmittelbar die Bolzen auf. Die Glieder in dem mittleren Gliederpaket sind durch zwei vorstehende Vorsprünge gekennzeichnet, die von einer Gabelung unterteilt sind. Zwei drehbare Gliederpakete sind auf jeder Seite des mittleren Gliederpakets drehbar jeweils mit einem Zapfen verbunden. In den drehbaren Paketen sind Lagerbüchsen vorgesehen. Die Glieder in den drehbaren Gelenkpaketen sind durch zwei vorstehende Vorsprünge gekennzeichnet, die von einer Gabelung unterteilt sind.
• In üblicher Weise werden die Kettenglieder bei relativ hohen Vorschubgeschwindigkeiten durch Prägen oder Stanzen eines Metallstreifens hergestellt und später behandelt, um den Gliedern die erforderliche Härte zu geben. Die Schwenkmittel können von einem extrudierten Metallstrang abgeschnitten und dann gehärtet werden, um die Verschleißeigenschaften des Teils und damit der fertigen Kette zu verbessern. Die Kette wird in kontinuierlichen Längen zusammengebaut, wobei man dann bestimmte Längen herausnimmt, worauf die Enden jeder Länge zur Bildung der Kette verbunden werden. Verschiedene Verfahren sind vorgesehen, um die Gliedersätze in der zusammengebauten Kette zu halten, beispielsweise durch Verpressen oder Umprägen der Enden eines Verbindungsgliedes, wobei diese Verfahren bekannt sind.
• Werden die Glieder in der üblichen Weise ausgestanzt, so werden sie buchstäblich von dem Metallstreifen abgeschert und auch die Öffnungen zur Aufnahme der Verbindungsglieder werden bei dem gleichen Schervorgang hergestellt, womit sich Öffnungen ergeben, deren Wandungen rauhflächig sind. Die Relativdrehung zwischen einem Verbindungsglied und einer solchen Öffnung führt zu einem raschen Verschleiß des Bolzens und verringert so die Lebensdauer der Kette.
• Im folgenden wird eine verbesserte invertierte Zahnkette mit einem verbesserten Gewichts/Lebensdauer-Verhältnis erläutert: Die Kette besitzt weniger Teile als gewöhnliche Ketten für den gleichen Anwendungszweck und besitzt verbesserte Lagerflächen für die Verbindungsglieder, so daß sich bessere Verschleißeigenschaften als bei bekannten Ketten ergeben.
• Die erfindungsgemäße Kette besitzt alternierende Gruppen oder Sätze invertierter Zahnglieder und Sätze bzw. Gruppen von Führungsgliedern und mindestens ein Verbindungsglied, wobei die invertierten Zahnglieder Schwenkglieder sind und Öffnungen mit glatten Wandungen besitzen, in denen die Schwenkmittel gelagert sind. Die Schwenkglieder sind vorzugsweise zweimal dicker als die Führungsglieder und das Verbindungsglied und sind fein gestanzt, um zur Aufnahme der Verbindungsglieder glattwandige Öffnungen zu bilden. Die Verbindungs- und Führungsglieder sind in konventioneller Weise gestanzt. Die Schwenkmittel werden wie erwähnt zur Drehung in den Öffnungen der Schwenkglieder gelagert und sitzen im Preßsitz in den Öffnungen der Führungs- und Verbindungsglieder, so dar sie gegenüber diesen Gliedern nicht rotieren.
• Die mit den invertierten Zähnen versehenen Schwenkglieder besitzen divergierende Flanken, deren Vorsprünge die Zähne der Kettenräder in Ketteneingriff antriebsmäßig berühren. Wegen der Anordnung der Glieder in der erfindungsgemäßen Kette wird das Abbiegen der Schwenkmittel vermieden und die Glieder vermitteln eine ausgeglichene Lastverteilung für die Verbindungsglieder, die einer Deformation an den Verbindungen entgegenwirkt.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigt:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Kette mit in gestrichelten Linien dargestelltem Kettenrad;
• Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der erfindungsgemäßen Kette der Fig. 1, mit weggebrochenen Teilen;
• Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Schwenkgliedes für die Kette der Fig. 1 und 2;
• Fig. 4 eine Seitenansicht eines typischen Führungsgliedes der Fig. 1;
• Fig. 5 eine Seitenansicht eines Verbindungsgliedes für die Kette der Fig. 1 und 2; und
• Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil einer alternativen erfindungsgemäßen Kette.
• Wie zunächst die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht eine Kette 10 aus mehreren Sätzen oder Gruppen 12 von Schwenkgliedern 14, die sich mit Gruppen oder Sätzen 16 von Gliedern abwechseln, die zwei Führungsglieder 18 aufweisen, die die Außenseite der Kette 10 flankieren und ein Verbindungsglied 20, das mittig zwischen den Gliedern 14 liegt. Jedes Glied 14 hat einen Körper 22 und zwei Vorsprünge 24, die jeweils von einer inneren Flanke 26 und einer äußeren Flanke 28 gebildet sind. Die Flanken 26 und 28 können gerade oder gekrümmt sein, müssen aber die Zähne eines Kettenrades 30 in der Antriebsanordnung antriebsmäßig berühren. Jedes Glied 14 hat zwei beabstandete Öffnungen 32, die feingestanzt sind und somit jeweils eine glatte Wandung 34 aufweisen. Jedes Führungsglied 18 hat einen Körper 36 und zwei beabstandete Bohrungen 38. Da diese Glieder in üblicher Weise gestanzt sind, ist jede Wandung 40 der Bohrung 38 angerauht, und dies zeigt an, dar die Bohrung 38 ursprünglich durch eine Scherwirkung entstanden ist. Jedes Verbindungsglied 20 hat einen Körper 42 und zwei beabstandete Öffnungen 44. Diese Glieder sind konventionell gestanzt und damit ist die Wandung 46 jeder Öffnung 44 angerauht, wodurch angezeigt ist, dar die Öffnung ursprünglich durch eine Scherwirkung entstanden ist. Jedes Verbindungsglied 20 ist so geformt, daß es die Kettenradzähne in der Antriebsverbindung nicht antriebsmäßig berührt.
• Schwenkmittel 48, die als runde Bolzen dargestellt sind, verbinden die alternativen Sätze bzw. Gruppen der Glieder und erlauben das Schwenken der Kette um die Schwenkmittel. Jeder Bolzen 48 ist in den Öffnungen 32 je eines Gliederpaares der Sätze 12 der Glieder 14 derart gelagert, dar sich zwischen den Gliedern 14 und den Bolzen 48 eine Relativschwenkung ergibt. Der Bolzen, der in den Gliedern 14 gelagert ist, sitzt im Preßsitz in der Öffnung 44 des benachbarten Verbindungsgliedes und auch in den Öffnungen 38 in den Führungsgliedern des Satzes der Führungs- und Verbindungsglieder, so daß zwischen dem Bolzen und den Führungs- und Verbindungsgliedern keine Relativdrehung auftritt.
• Die in Fig. 6 dargestellte Kette 50 unterscheidet sich von der Kette in den Fig. 1 und 2 darin, daß die schwenkbaren Sätze 52 der Glieder 14 drei Glieder aufweisen, wobei ein Verbindungsglied 20 benachbart zwischen jedem Glied vorgesehen ist und Führungsglieder 18 die Seiten der Kette flankieren. Die Breite der Kette ist veränderlich, solange ein Verbindungsglied 20 zwischen jedem Schwenkglied 14 angeordnet ist.
• Wie sich hieraus zeigt, liefert die tragende Fläche jedes Bolzens, d.h. die die Öffnungen in den Schwenkgliedern bildenden Wandflächen eine verbesserte Lastverteilung für die Bolzen, die einer Deformation der Bolzen entgegenwirkt, und insgesamt ergeben sich bessere Verschleißeigenschaften als bei bekannten Ketten, da durch die glatten Wandungen der Öffnungen in den Schwenkgliedern die Lagerung verbessert ist.
• Die mittleren Verbindungsglieder sind so geformt, daß jegliche Berührung mit den Kettenradzähnen vermieden ist, so daß sich deshalb keine hohe Flächenbelastung der Kettenradzähne ergibt, so daß die Lebensdauer der Kettenräder durch die Verringerung des Verschleißes verlängert ist, was die Folge der Abwesenheit von Stößen der Verbindungsglieder ist.

Claims (5)

1. Kette (10) mit Sätzen (12,16; 52,16) ineinandergreifender Glieder (14,16,18), die mit durch fluchtende Öffnungen (32,38,44) in den Gliedersätzen steckende Schwenkmittel (48) verbunden sind, wobei abwechselnde Sätze (12;52) der Glieder (14) Schwenkglieder (14) sind, die andere Sätze (16) der Glieder (18,20) Führungs- (18) und Verbindungs (20)-glieder sind, wobei die Führungsglieder (18) die Außenseite der Schwenkglieder (14) flankieren, gekennzeichnet durch Öffnungen (32) der Schwenkglieder (14), die zum Herstellen glatter Wandungen (34) feingestanzt sind und eine Relativbewegung zwischen den Schwenkmitteln (48) und den Schwenkgliedern (14) zulassen, wobei die Schenkglieder (14) mehrere divergierende Flanken (26, 28) aufweisen, die von zwei Vorsprüngen (24) gebildet und durch eine Gabelung beabstandet sind und so ausgebildet sind, dar sie in die Zähne eines Kettenrades (30) antriebsmäßig eingreifen, wobei die Verbindungsglieder (20) so geformt sind, dar Kontakt mit den Kettenradzähnen vermieden ist, und wobei die Schwenkmittel (48) im Preßsitz in den Öffnungen (38,40) der Führungs- und Verbindungsglieder (18, 20) eingesetzt sind.

2. Kette nach Anspruch 1, bei der jedes Schwenkglied (14) größenordnungsmäßig zweimal dicker ist als jedes Führungsglied (18) und Verbindungsglied (20).

3. Kette nach Anspruch 2 oder 3, bei jeder Satz (12; 52) der Schwenkglieder (14) mindestens zwei Glieder (14) aufweist.

4. Kette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Teilungsabstand der Schwenkglieder (14) gleich dem Teilungsabstand der Führungsglieder (18) und Verbindungsglieder (20) ist.

5. Kette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnungen (38,40) in den Führungs- und Verbindungsgliedern (18,20) die Schwenkmittel (48) engpassend derart aufnehmen, daß eine Relativdrehung der Schwenkmittel (48) und der Führungs- und Verbindungsglieder (18,20) vermieden ist.