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TECHNISCHER BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kettenrad für eine wicklungsartige
Energieübertragungsvorrichtung
zum Übertragen
einer Energie oder einer anderen Kraft über eine Kette gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf ein Kettenrad, das ein Volumen, ein Gewicht oder dergleichen verringern
kann, indem ein Material für
eine dünne Platte
oder dergleichen verwendet wird, das einen ordnungsgemäßen Eingriff
eines Kettenrads mit einer Kette realisieren kann, indem die Position
des Kettenrads auf die Position der Kette abgestimmt wird, und das
ein Auftreten einer flachen Krümmung oder
Wölbung
nach einem Härteprozess
verhindern kann.
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STAND DER TECHNIK
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Normalerweise
wird eine wicklungsartige Übertragungseinheit
mit einer Kette und einem Kettenrad sehr häufig als ein Energieübertragungssystem
für Motorräder, Fahrräder oder
industrielle Maschinen verwendet. Die Formen und Größen der
Kette und des Kettenrads bei der Verwendung für eine solche Übertragungseinheit
sind in JIS (Japanische Industrienormen) B1801 spezifiziert und
definiert.
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Für herkömmliche
Kettenräder
wird beispielsweise ein herkömmliches
Kettenradprodukt verwendet, wie es in 32(a) gezeigt
ist. Diese Zeichnung (32(a)) zeigt
eine Schnittansicht eines Seitenbereichs eines herkömmlichen
Kettenradprodukts, eine Schnittansicht des Kettenrads entlang einer
Längsmittelebene,
die sich durch das Kettenrad und über die Mitte desselben erstreckt,
wenn es von der Richtung A und von der Richtung B betrachtet wird,
eine Schnittansicht des Seitenbereichs desselben, wenn dieses an
einem Rad befestigt ist, und eine Schnittansicht des Seitenbereichs
desselben, die einen Wölbungszustand
nach dem Härten
des Kettenrads zeigt. Die 32(b) und 32(c) zeigen die entsprechenden Darstellungen
für verschiedene
Kettenradprodukte. In den Zeichnungen repräsentiert ein schraffierter
Bereich in jeder Schnittansicht der Seitenbereiche und in jeder
Schnittansicht entlang der Längsmittelebene
das Vorhandensein von Material oder eines Elementes.
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Wie
es in 32(a) gezeigt ist, kann das herkömmliche
Kettenradprodukt an einem Rad in einem Zustand befestigt werden,
in dem die unterste Endfläche
(oder die oberste Endfläche)
des Kettenrades mit der Fläche
eines Flansches des Rades in Eingriff gebracht wird. Entsprechend
wird die Position des Kettenrades auf die Position der Kette bei
der Montage des Rades abgestimmt, so dass die Zahnabschnitte des
Kettenrads mit der Kette in geeigneter Weise in Eingriff kommen
können.
Wenn der obere Halbbereich und der untere Halbbereich des Kettenrades
von der Längsmittelebene
symmetrisch in Bezug auf die Längsmittelebene
sind, kann das Kettenrad ferner die Vorteile bieten, dass es nach
einem Härten
nicht oder nur zu einer geringen Wölbung oder Krümmung kommt,
wodurch die Lebensdauer verlängert
wird.
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Bei
dem in 32(a) dargestellten herkömmlichen
Kettenradprodukt besteht jedoch das Problem, dass das Kettenrad
schwer und aufgrund der hohen Materialkosten teuer in der Herstellung
ist, da es mit einem solchen Material über die gesamte Fläche gefüllt wird,
die sich abgesehen von Lochbereichen von der untersten Endfläche zur
obersten Endfläche
erstreckt. Um das Kettenrad leicht zu gestalten, wurde es in Erwägung gezogen,
die Gesamtfläche
des Kettenrades dünner
auszubilden. Andererseits ist eine Kette, die mit dem Kettenrad
in Eingriff kommen kann, derart konfiguriert, dass zwei Lagen einer
Stiftringplatte und einer Rollenringplatte abwechselnd angeordnet
sind, die parallel zueinander positioniert und mechanisch mit Hilfe
von Stiften miteinander verbunden sind. Entsprechend weist die akzeptable
Zugfestigkeit ihre eigenen Grenzen auf. Wenn eine Kette mit einer
schmaleren Breite als diejenige der derzeit verwendeten benutzt
würde,
könnte
dies Kettenfestigkeitsprobleme nach sich ziehen. Das Kettenrad hat
jedoch keinen mechanischen Verbindungsbereich. Ferner wurde kürzlich vorgeschlagen,
das Kettenrad aus einem Material mit hoher Festigkeit und Starrheit
herzustellen. Selbst wenn die Dicke des Kettenrades in diesem Fall
dünner
als die Hälfte
derjenigen des herkömmlichen
Kettenrades wäre,
könnte
die gleiche Festigkeit und Starrheit wie bei einer Kett erzielt
werden, die unter Verwendung eines herkömmlichen Materials hergestellt
ist.
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Es
wurde ferner vorgeschlagen, ein in
32(b) dargestelltes
Kettenrad zu schaffen, das an oberen und unteren Seiten vertieft
und mit einem gewellten Abschnitt versehen ist, der eine Amplitude in
der Dickenrichtung an dem Außenumfangsteil
des Kettenrades und wenigstens an den Außenkantenbereichen der oberen
gefalteten Teile des gewellten Abschnitts ferner Zähne aufweist
(offen gelegte
japanische Patentanmeldung
Nr. 8-214529 ). Dieses Kettenrad kann die Materialmenge
stark verringern, die zur Herstellung des Kettenrads erforderlich
ist, und das Kettenrad kann im Wesentlichen die gleiche Festigkeit
wie das herkömmliche
Kettenrad erzielen, selbst wenn das Material in einer Menge verwendet wird,
die im Bereich der Hälfte
bis eines Drittels derjenigen des herkömmlichen Kettenrads aus einem herkömmlichen
Material liegt. Ferner sind die Zähne, die an dem gewellten Abschnitt
ausgebildet sind, abwechselnd in der Dickenrichtung angeordnet,
so dass das Kettenrad in Kombination mit einer Kette mit einer herkömmlichen
Breite verwendet werden kann. Da der obere Halbbereich und der untere
Halbbereich des Kettenrads in Bezug auf die Längsmittelebene, die sich durch
das Kettenrad und über
die Mitte desselben erstreckt, symmetrisch sind, kann das Kettenrad
zudem Vorteile dahingehend erzielen, dass durch das Härten gar
keine oder nur eine geringfügige
Krümmung
oder Wölbung
hervorgerufen wird.
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Wenn
das Kettenrad mit dieser Konfiguration jedoch an einem bestehenden
Rad befestigt wird, ist die Befestigungsfläche, an der das Kettenrad an
dem Rad befestigt wird, oberhalb der untersten Endfläche des
gewellten Abschnitts angeordnet, wie es in 32(b) gezeigt
ist. Daher besteht ein neues Problem dahingehend, dass die Position
des Kettenrades nicht auf die Position einer Kette abgestimmt wird.
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Zur
Lösung
dieses Problems wurde es vorgeschlagen, ein Kettenrad mit einseitiger
Vertiefung vorzusehen, wie es in 32(c) gezeigt
ist, bei dem die Befestigungsfläche
zum Befestigen an einem Rad dünner
ausgebildet ist, wie es bei der in 32(b) gezeigten
Ausführungsform
der Fall ist. Bei dieser Konfiguration ist das Kettenrad derart
konfiguriert, dass die Befestigungsfläche des Kettenrades zum Befestigen
an dem Rad auf die unterste Endfläche des Kettenrades in abgestimmt
werden kann, indem die Befestigungsfläche des Kettenrades exzentrisch
in Richtung einer Seite in Bezug auf die Längsmittelebene angeordnet wird,
die sich durch die Mitte des Kettenrades erstreckt. Somit kann die Position
des Kettenrades bei dieser Konfiguration nach der Montage an dem
Rad auf die Position der Kette abgestimmt werden.
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Bei
dem in 32(c) dargestellten Kettenrad ist
jedoch das Material in asymmetrischer Art und Weise in Bezug auf
die Längsmittelebene
verteilt, die sich über
das Kettenrad und durch die Mitte des Kettenrads erstreckt. Diese
asymmetrische Materialverteilung über das Kettenrad kann während des
Härtungsprozesses
eine Krümmung
oder Wölbung
hervorrufen, und diese Effekte können
gegebenenfalls zu einer Fehlausrichtung der Position des Kettenrades
in Bezug auf die Position der Kette führen.
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Die
WO98/06962 , die als nächstliegender Stand
der Technik angesehen wird, offenbart ein Kettenrad mit einem welligen
Bereich, der wenigstens an dem Außenumfang des Kettenrads ausgebildet
ist und sich wellenförmig
entlang des Umfangs des Kettenrades erstreckt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zum
Lösen der
zuvor genannten Probleme, die insbesondere in Bezug auf den zuvor
erläuterten Stand
der Technik beschrieben wurden, der in den 32(a) bis 32(c) dargestellt ist, liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Kettenrad zu schaffen, welches das Volumen
und das Gewicht unter Verwendung eines Materials zum Gebrauch bei
der Herstellung dünner
Platten oder dergleichen verringern kann, das einen geeigneten Eingriffszustand
des Kettenrades mit einer Kette realisieren kann, indem die Position
des Kettenrades mit der Position einer Kette in Übereinstimmung gebracht wird,
und das nach dem Härten
des Kettenrades kein oder nur ein geringfügiges Krümmen oder Wölben an einer Fläche des
Kettenrades verursacht. Zur Lösung
dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Kettenrad nach
Anspruch 1. Das Kettenrad umfasst wenigstens ein Befestigungsteil
zum Befestigen an einem Drehelement und ein Außenumfangsteil, an dem Zähne ausgebildet
sind, die mit einer Kette in Eingriff gebracht werden können, wobei
das Befestigungsteil einen ersten angehobenen Abschnitt aufweist,
der in Richtung einer Plattenflächenseite
angehoben ist, und einen zweiten angehobenen Abschnitt aufweist, der
in Richtung der gegenüberliegenden
Plattenflächenseite
angehoben ist. Der hierin verwendete Begriff "Drehelement" soll sich auf jedes Drehelement beziehen,
das eine Antriebskraft über
eine Kette übertragen
kann, wenn das Kettenrad an dem Drehelement befestigt ist. Ein solches
Drehelement umfasst beispielsweise ein Rad, das für zweirädrige Fahrzeuge
verwendet werden kann, wie beispielsweise Motorräder, Fahrräder oder dergleichen.
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Die
abhängigen
Ansprüche
beziehen sich auf weitere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Es
sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das Anordnen
des gewellten Abschnitts an dem Außenumfangsteil des Kettenrades beschränkt ist.
Beispielsweise kann das Kettenrad der vorliegenden Erfindung derart
hergestellt werden, dass das Außenumfangsteil
aus einem Material mit einer herkömmlichen Plattendicke hergestellt
ist (32(a)) und dass nur das Befestigungsteil
aus einem Material mit einer dünneren
Plattendicke gefertigt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER BEILIEGENDEN ZEICHNUNGEN
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Der
genaue Aufbau, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
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1 ist
eine Draufsicht eines Kettenrads gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie BOB' des Kettenrades in 1.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Befestigungsteil 7 des
in 1 dargestellten Kettenrads zeigt.
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4 ist
eine Schnittansicht, die das Befestigungsteil 7 entlang
der Linie F-F' in 1 zeigt.
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5 ist
eine Schnittansicht der Seite des in 1 dargestellten
Kettenrads und zeigt Schnittansichten entlang der Längsmittelebene
des Kettenrads, wenn dieses von der Seite A und der Seite B betrachtet
wird, eine Seitenansicht des Kettenrads 1, wenn diese an
einem Rad befestigt, und eine Seitenansicht des Kettenrads 1 nach
dem Härten.
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6 ist
eine Vorderansicht, die Einzelheiten von Bereichen des gewölbten Abschnitts 2 des
in 1 dargestellten Kettenrads 1 zeigt.
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7 ist
eine Abwicklung, welche die Seite des gewellten Abschnitts 2 des
in 6 dargestellten Kettenrads 1 zeigt.
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8 ist
eine Schnittansicht, die das Kettenrad 1 entlang der Linie
III-III in 6 zeigt.
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9 ist
eine Schnittansicht, die das Kettenrad 1 entlang der Linie
IV-IV in 6 zeigt.
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10 ist
eine Ansicht, die einen Eingriffsstatus zwischen Zähnen 5 des
in 6 dargestellten Kettenrads 1 und eine
Kette zeigt.
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11(A) ist eine Ansicht, die der 4 entspricht,
wobei die Plattendicke T1 auf ein Drittel der Dicke T2 der Gesamtebene
des Kettenrads eingestellt ist.
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11(B) ist eine Ansicht, die 4 entspricht,
wobei die Plattendicke T1 auf zwei Drittel der Dicke T2 der Gesamtebene
des Kettenrads eingestellt ist.
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12 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad zeigt, das mit einem Befestigungsteil 7B als
eine erste Variante des Befestigungsteils versehen ist.
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13 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad zeigt, das mit einem Befestigungsteil 7C als
eine zweite Variante des Befestigungsteils versehen ist.
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14 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad zeigt, das mit einem Befestigungsteil 7D als
eine dritte Variante des Befestigungsteils versehen ist.
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15 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad 1G als eine weitere
Ausführungsform
(1) in Bezug auf den Außenumfangsteil
des Kettenrads zeigt.
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16 ist
eine Abwicklung, die Zähne
des in 15 dargestellten Kettenrads
zeigt.
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17 ist
eine Ansicht, die 8 entspricht und das in 15 dargestellte
Kettenrad zeigt.
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18 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad 31 als eine weitere
Ausführungsform
(2) in Bezug auf den Außenumfangsteil
des Kettenrads zeigt.
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19 ist
eine Schnittansicht des Kettenrads 31 entlang der Linie
xx-xx in 18.
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20 ist
eine Ansicht, die einen Eingriffsstatus des in 18 dargestellten
Kettenrads mit einer Kette erläutert.
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21 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad 41 als eine weitere
Ausführungsform
(3) in Bezug auf den Außenumfangsteil
des Kettenrads zeigt.
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22 ist
eine Ansicht, die 8 entspricht und das in 21 dargestellte
Kettenrad zeigt.
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23 ist
eine Ansicht, die einen Eingriffsstatus des in 21 dargestellten
Kettenrads mit einer Kette erläutert.
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24 ist
eine Ansicht, die eine Variante der in 22 dargestellten
dicken und dünnen
Abschnitte zeigt.
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25 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad 51 als weitere Ausführungsformen
(4) und (5) in Bezug auf den Außenumfangsteil
des Kettenrads zeigt.
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26 ist
eine Seitenansicht, die Zahnabschnitte zeigt, die in den durch die
Linie x-x gekennzeichneten Bereich des in 25 dargestellten
Kettenrads der Ausführungsform
(4) zeigt.
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27 ist
eine Schnittansicht, die Zahnabschnitte entlang der Linie E-E' des in 25 dargestellten
Kettenrads der Ausführungsform
(4) zeigt.
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28 ist
eine Seitenansicht, die Zahnbereiche zeigt, die in dem durch die
Linie x-x gekennzeichneten Bereich des in 25 dargestellten
Kettenrads der Ausführungsform
(5) zeigt.
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29 ist
eine Schnittansicht, die Zahnabschnitte entlang der Linie E-E' des in 25 dargestellten
Kettenrads der Ausführungsform
(5) zeigt.
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30 ist
eine Vorderansicht, die ein Kettenrad einer weiteren Ausführungsform
(6) zeigt, bei dem ein ringförmiges
Dämpferelement
an dem Zahnabschnitt des in 1 dargestellten
Kettenrads 1 angeordnet ist.
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31 ist
eine Ansicht, die eine weitere Variante eines Dämpfungselements gemäß der Ausführungsform
(6) zeigt.
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32 ist
eine Ansicht, welche die bekannte Technologie erläutert, wobei
(a) ein herkömmliches Kettenradprodukt
zeigt; (b) ein Kettenradprodukt mit gewellten Abschnitten und Zahnabschnitten
zeigt, wobei beide Seiten vertieft sind; und (c) ein Kettenradprodukt
mit gewellten Abschnitten und Zahnabschnitten zeigt, wobei eine
Seite vertieft ist.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Das
Kettenrad gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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Bei
den 1 und 2 handelt es sich um eine Vorderansicht
und um eine Schnittansicht, die jeweils ein Kettenrad gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigen. Wie es in 1 gezeigt
ist, ist ein Kettenrad 1 ein kreisförmiges Plattenelement mit einem
gewellten Abschnitt 2, der radial und entlang der Umfangslänge auf
Höhe etwa
eines Drittels des Radius ausgehend von der Außenkante in Richtung der Mitte
des Kettenrads angeordnet ist, wobei der gewellte Abschnitt 2 eine
Amplitude in der Plattendickenrichtung mit Falten aufweist, die abwechselnd
in einem konstanten und gleichmäßigen Zyklus
entlang der Umfangsrichtung des Kettenrads angeordnet sind. An der
radialen Position innerhalb des gewellten Abschnitts 2 ist
ein Befestigungsteil 7 über
einen flachen Bereich 7A angeordnet, der zum Befestigen
an einem Rad dient. Ein innerer Mittelbereich innerhalb des Befestigungsteils 7 ist
mit einem Durchgangsloch 6 versehen, das sich durch dessen
gesamte Dicke erstreckt. Das Kettenrad 1 kann mittels Pressformen
oder mit Hilfe anderer geeigneter Mittel hergestellt werden, wie
beispielsweise Gießen.
Die Plattendicke für
jeden Bereich des Kettenrads 1 kann gleichmäßig dünn wie T1
eingestellt werden.
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Das
Befestigungsteil 7 ist entlang des Umfangs in acht Abschnitte
unterteilt, die jeweils die gleiche Fläche aufweisen, wobei vier Abschnitte
jeweils als ein erster angehobener Abschnitt 9A und die
weiteren vier Abschnitte jeweils als ein zweiter angehobener Abschnitt 9B angeordnet
sind, und wobei die ersten angehobenen Abschnitte 9A und
die zweiten angehobenen Abschnitte 9B abwechselnd entlang der
Umfangsrichtung vorgesehen sind. Die ersten angehobenen Abschnitte 9A sind
jeweils mit einem Befestigungsloch 8 versehen, während die
zweiten angehobenen Abschnitte 9B nicht mit einem Befestigungsloch
versehen sind. Die angehobenen Abschnitte weisen axial eine identische
Form auf.
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2 zeigt
eine Schnittansicht des Kettenrads 1 entlang der Linie
BOB' in 1.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist das Kettenrad 1 derart
konfiguriert, dass die Dicke, die von der untersten Endfläche 18A zur
obersten Ebene 18B des Kettenrads 1 reicht, innerhalb
einer Gesamtplattendicke T2 liegt. Bei dieser Ausführungsform
entspricht die gesamte Plattendicke T2 des Kettenrads 1 etwa
dem doppelten der Plattendicke T1 jedes Bereichs. Und die Ebene,
die sich über
die Gesamtfläche
erstreckt, die in der Mitte der Plattendicke des Kettenrads angeordnet
ist, wird als Längsmittelebene 17 bezeichnet,
und der Abstand zur untersten Endfläche 18A des Kettenrads 1 entspricht
demjenigen zur obersten Endebene 18B desselben zwischen
der untersten Endfläche 18A und
der Längsmittelebene 17 und
der obersten Endfläche 18B des
Kettenrads 1 und der Längsmittelebene 17.
Bei dieser Konfiguration erstrecken sich die unterste Endfläche 18A,
die Längsmittelebene 17 und
die oberste Endfläche 18B jeweils
in der Richtung senkrecht zur Mittelachse 16, die sich
durch die Mitte des Kettenrads 1 entlang seiner axialen
Richtung erstreckt.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Kettenrads 1, und 4 zeigt
eine Schnittansicht des Befestigungsteils 7 entlang der
Linie F-F' in 3. Wie
es in den 2 bis 4 gezeigt
ist, ist jeder der ersten angehobenen Abschnitte 9A abwärts von
der Längsmittelebene 17 um
die Plattendicke T1 angehoben, und umgekehrt ist jeder der zweiten
angehobenen Abschnitte 9B aufwärts von der Längsmittelebene 17 um
die Plattendicke T1 angehoben, was in den Zeichnungen dargestellt
ist. Die oberen Flächen der
ersten angehobenen Bereiche 9A erstrecken sich im Wesentlichen
auf dem gleichen Niveau wie die Längsmittelebene 17,
und die Bodenflächen
der zweiten angehobenen Abschnitte 9B erstrecken sich im
Wesentlichen auf dem gleichen Niveau wie die Längsmittelebene 17.
Mit anderen Worten sind die oberen Flächen der ersten angehobenen
Abschnitte 9A relativ zu den oberen Flächen der zweiten angehobenen
Abschnitte 9B abwärts
vertieft, während
die unteren Flächen
der ersten angehobenen Bereiche 9A relativ zu den unteren
Flächen
der zweiten angehobenen Abschnitte 9B abwärts vertieft
sind. Entsprechend ist das Befestigungsteil 7 in zwei Bereiche in
Bezug auf die Längsmittelebene 17 unterteilt,
und zwar in zwei Bereiche, die in Bezug auf das Volumen und das
Gewicht einander entsprechen. Die oberen Bereiche der ersten und
zweiten angehobenen Abschnitte 9A und 9B sind
jeweils mit flachen oberen Bereichen 15A und 15B versehen,
die jeweils einen Großteil
des Flächenbereichs
der angehobenen Abschnitte einnehmen.
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Wie
es in den 2 und 4 gezeigt
ist, liegt der flache obere Bereich 15A des ersten angehobenen
Abschnitts 9A auf dem gleichen Niveau wie die unterste
Endfläche
des gewellten Abschnitts 2, wodurch die unterste Endfläche 18A des
Kettenrads 1 definiert wird. Andererseits liegt der flache
obere Bereich 15B des zweiten angehobenen Abschnitts 9B auf
dem gleichen Niveau wie die oberste Endfläche des gewellten Abschnitts 2,
wodurch die oberste Endfläche 18B des
Kettenrads 1 definiert wird. Entsprechend ist das Kettenrad 1 insgesamt
in Bezug auf das Gesamtvolumen und das Gesamtgewicht hinsichtlich
der Längsmittelebene 17 gleichmäßig unterteilt.
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Nachfolgend
wird der genaue Aufbau des gewellten Abschnitts 2 unter
Bezugnahme auf die 6 bis 9 beschrieben.
Wie es in 6 gezeigt ist, umfasst der gewellte
Abschnitt 2 mehrere obere Bereiche 3 und mehrere
U-förmige
gefaltete Bereiche 4, die zwischen den benachbarten oberen Bereichen 3 angeordnet
sind, wenn das Kettenrad 1 aus der axialen Richtung betrachtet
wird. Die oberen Bereiche 3 sind entlang seiner gesamten
Umfangsfläche
vorgesehen und erstrecken sich jeweils im gleichen Winkel von dem
flachen Bereich 7A in Richtung der Außenkanten. Zudem ist ein Zahn
an einer Außenumfangskante
jedes oberen Bereichs 3 vorgesehen, und der Zahn 5 wird
durch eine Zahnspitze 3a definiert, die an der Spitze des
oberen Bereichs 3 ausgebildet ist, und durch einen Zahnfuß 4a,
der an einem U-förmigen
unteren Abschnitt des U-förmigen gefalteten
Bereichs 4 ausgebildet ist. An der obersten Flächenseite
der Spitze des Zahns 5 ist ein geneigter Abschnitt 5a ausgebildet.
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Wenn
der gewellte Abschnitt 2 von der Umfangsseite aus betrachtet
wird, wie es in 7 gezeigt ist, sind die oberen
Bereiche 3 derart angeordnet, dass sie eine Amplitude bei
einem konstanten Zyklus in der Plattendickenrichtung aufweisen,
wie es nachfolgend noch genauer beschrieben wird (unter Bezugnahme
auf 8). Daher sind die Zähne 5 abwechselnd
in einem konstanten Zyklus an den oberen und unteren Endpositionen
entsprechend der Anordnung des oberen Bereichs 3 vorgesehen.
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Der
unterste Endbereich des Zahns 5, der an der unteren Endposition
angeordnet ist, liegt etwa auf dem gleichen Niveau wie die unterste
Fläche 18A des
Kettenrads 1, und der oberste Endbereich des Zahns 5,
der an der oberen Endposition angeordnet ist, liegt etwa auf dem
gleichen Niveau wie die oberste Fläche 18B des Kettenrads 1.
Genauer gesagt, entspricht das Intervall zwischen dem obersten Endbereich
des Zahns 5, der an der oberen Endposition angeordnet ist,
und dem untersten Endbereich des Zahns 5, der neben diesem angeordnet
ist, in Bezug auf die Dicke etwa der gesamten Dicke T2 des Kettenrads.
Wenn die beiden Zähne 5 imaginär durch Verschieben
derselben in Umfangsrichtung übereinander
angeordnet würden,
sind diese derart konfiguriert, dass die Querschnittsform der virtuell übereinander
angeordneten Zähne
etwa der Querschnittsform eines Stückes eines Zahns eines herkömmlichen
Kettenrads entspricht.
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Betrachtet
man den Schnitt entlang der Linie III-III in 6, so ist
der gewellte Abschnitt 2 derart konfiguriert, dass eine
Fläche
in der Nähe
eines Mittelteils innerhalb des Umfangskantenbereichs desselben
gewellt ist, um einen konstanten Zyklus zu verstärken, wie es in 8 gezeigt
ist. Zudem wurde festgestellt, dass der Querschnitt entlang der
Linie IV-IV in 6 des oberen Bereichs 3,
der in einem Eingriffszustand der Zähne 5 mit der Kette
ist, einen ordnungsgemäßen Eingriff
der Zähne 5 eines
oberen Bereichs 3 (ein schraffierter Bereich) und der Zähne 5 des
benachbarten oberen Bereichs 3 (ein nicht schraffierter
Bereich) mit der Kette ausführen
kann, die eine Eingriffsbreite entsprechend der Dicke T2 aufweist,
wie es in 9 gezeigt ist.
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Wenn
das Kettenrad 1 mit dem zuvor beschriebenen Aufbau an einem
Rad eines Fahrzeugs befestigt wird, wie beispielsweise an einem
Motorrad oder Fahrrad, wird das Kettenrad 1 auf einer Drehwelle
eines Hinterrads von seiner untersten Endfläche 18A aufgesetzt
und fluchtend mit dieser angeordnet. Nach dem fluchtenden Anordnen
werden vier Schrauben in die entsprechenden Befestigungslöcher 8 des
Kettenrads 1 eingesetzt und mit den entsprechenden Befestigungsgewindelöchern in
Eingriff gebracht, um das Kettenrad 1 an einem Flanschbereich
der Drehwelle zu befestigen.
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Nachfolgend
wird die Wirkung des Kettenrads 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Sollte
der flache obere Bereich 15A des ersten angehobenen Abschnitts 9A mit
der Flanschfläche
des Rades in Eingriff kommen und das Kettenrad 1 der vorliegenden
Erfindung an dem Rad befestigt sein, wie es in 5 dargestellt
ist, ist die Flanschfläche
des Rades auf einem Niveau mit der Ebenenposition der untersten
Endfläche 18A des
Kettenrads 1 angeordnet. Somit ist es ausgeschlossen, dass
die Flanschfläche
des Rades im Bereich der Dicke T2 des Kettenrads angeordnet ist,
wie es bei einem herkömmlichen
Kettenradprodukt mit beidseitig vertieften Seiten der Fall ist (32(b)), so dass die Position des Kettenrads
vollständig
an die Position der Kette angepasst werden kann.
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Wenn
das Kettenrad 1 mit diesem Aufbau mit einer Kette 10 in
Eingriff kommen würde,
die eine herkömmliche
Eingriffsbreite der Dicke T2 aufweist, wie es in 10 gezeigt
ist, sind die Zähne 5 derart
angeordnet, dass sie abwechselnd mit einer Rolle 11 an einer
Endseite einer Rolle 11 und einer anderen Endseite derselben
in Eingriff kommen. Dieser Aufbau kann einen ordnungsgemäßen Zwischenraum
zwischen jedem Zahn 5 des Kettenrads 1 sowie eine Rollenringplatte 12 und
eine Stiftringplatte 13 schaffen, wodurch ein stets ordnungsgemäßer Eingriffszustand
des Kettenrads 1 mit der Kette 10 gewährleitstet
wird.
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Selbst
wenn die Dicke des Materials des Kettenrads 1 bei dieser
Ausführungsform
auf etwa die Hälfte
der herkömmlichen
Dicke eingestellt wird, wie es zuvor beschrieben wurde, kann das
Kettenrad 1 mit der Kette 10 stets ordnungsgemäß in Eingriff
gebracht werden. Somit realisiert das Kettenrad 1 der vorliegenden
Erfindung eine Verringerung seines Gesamtvolumens und Gesamtgewichts,
indem für
das Kettenrad nur etwa die Hälfte
des Materials verwendet wird, ohne ein Loch oder dergleichen vorzusehen,
um das Volumen und das Gewicht des Kettenrads zu verringern. Die
Verringerung der Materialmenge kann zu einer Senkung der Herstellungskosten
führen.
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Selbst
wenn das Kettenrad 1 gehärtet würde, so würde dies nur eine geringfügige Wölbung oder Krümmung nach
dem Härten
hervorrufen, wenn das Gesamtvolumen und das Gesamtgewicht des Kettenrads 1 gleichmäßig auf
mehrere Bereiche hinsichtlich der Längsmittelebene 17 verteilt
ist. Somit kann die Position des Kettenrads selbst nach dem Härten vollständig mit
der Position der Kette in Einklang gebracht werden. Zudem weisen
sämtliche
der ersten und zweiten angehobenen Abschnitte 9A und 9B die
gleiche Form auf und sind aus dem gleichen Material hergestellt,
so dass das Kettenrad 1 eine symmetrische Form annimmt,
wenn es um eine Mittelachse 16 gedreht wird. Auch dies
kann dazu dienen, das Auftreten einer Wölbung aufgrund des Härtens weiter
zu verringern.
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Wie
es zuvor beschrieben wurde, können das
Volumen und das Gewicht des Kettenrads 1 bei dieser Ausführungsform
verringert werden, wobei keine oder nur eine geringe Wölbung oder
Krümmung
nach dem Härten
auftritt. Zudem kann das Kettenrad 1 einen ordnungsgemäßen Eingriffszustand des
Kettenrads mit der Kette realisieren, da die Position des Kettenrads
sorgfältig
an die Position der Kette angepasst wurde.
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Das
Kettenrad 1 dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ferner andere als die zuvor beschriebenen
Effekte erzielen, indem das Außenumfangsteil
des Kettenrads 1 gewellt ausgebildet wird. Auf diese Weise
kann die Festigkeit und Starrheit des Kettenrads insgesamt gegen
ein Krümmen oder
Wölben
erhöht
werden. Zudem können
an dem Kettenrad 1 anhaftender Schmutz oder anhaftendes Schmutzwasser
oder dergleichen sanft entlang der Nuten 2a des gewellten
Abschnitts 2 nach außen
entfernt werden, so dass Beschädigungen
des Kettenrads 1 und der Kette 10, die durch anhaftenden Schmutz,
anhaftendes Schmutzwasser oder dergleichen an dem Kettenrad erzeugt
werden, vorab verhindert werden.
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Es
sollte klar sein, dass, obwohl bei dieser Ausführungsform Material für das Kettenrad 1 verwendet
wurde, das eine Plattendicke T1 aufweist, das etwa der Hälfte der
Gesamtdicke T2 des Kettenrads 1 entspricht, die Dicke für das Kettenrad
nicht auf diese bestimmte Dicke beschränkt ist. Beispielsweise kann
die Plattendicke T1 auf eine Dicke im Bereich von 4/5 bis 1/5 der
Gesamtdicke eingestellt werden. Wenn die Plattendicke T1 größer als
4/5 der Gesamtdicke T2 in der Dickenrichtung der Zahnwurzel des
benachbarten Zahns 5 ist, kann der Vorteil, der durch die
Gewichtsreduzierung des Kettenrads erzielt wird, nicht genossen
werden. Wenn die Plattendicke T1 hingegen weniger als 1/5 der Gesamtdicke T2
beträgt,
kann kein ausreichendes Festigkeitsniveau sichergestellt werden.
Wenn es die Festigkeit jedoch zulässt, kann die Dicke T1 im Bereich
von 4/5 bis 1/10 der Gesamtdicke T2 liegen.
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Sollte
die Plattendicke T1 auf einen anderen Wert als die Hälfte der
Gesamtdicke T2 eingestellt werden, ist es nicht erforderlich, dass
die Bodenfläche
jedes angehobenen Abschnitts mit der Längsmittelebene 17 übereinstimmt.
Wenn die Plattendicke T1 beispielsweise auf T1 = T2/3 eingestellt
wird, ist die Querschnittsform jedes angehobenen Abschnitts derart
konfiguriert, dass die Bodenfläche
jedes angehobenen Abschnitts an der angehobenen Seite weg von der
Längsmittelebene 17 angeordnet
ist, und dass ein Raum zwischen der Längsmittelebene 17 und
der Bodenfläche
ausgebildet wird, wie es in 11(A) gezeigt
ist. Wenn die Plattendicke T1 alternativ auf T1 = 2 × T2/3 eingestellt
wird, ist die Querschnittsform jedes angehobenen Abschnitts derart konfiguriert,
dass die untere Fläche
jedes angehobenen Abschnitts an der Seite gegenüber der angehobenen Seite von
der Längsmittelebene 17 angeordnet
ist, und die Längsmittelebene 17 erstreckt
sich innerhalb jedes angehobenen Abschnitts, wie es in 11(B) gezeigt ist. Mit anderen Worten,
kann jeder angehobene Abschnitt auch derart ausgebildet werden,
dass ein Teilbereich des Volumens jedes angehobenen Abschnitts in
der Position gegenüber
der angehobenen Seite von der Längsmittelebene 17 vorhanden
ist.
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Die
Form und die Größe jedes
der angehobenen Abschnitte 9A und 9B des Befestigungsteils 7 kann
in optionaler und geeigneter Weise modifiziert und variiert werden.
Beispielsweise kann der Radius des Befestigungsteils 7B vergrößert werden,
so dass der Außenumfang
des Befestigungsteils 7B in die Nähe des Innenumfangs des gewellten
Abschnitts 2 kommt oder diesen berührt, wie es in 12 gezeigt ist.
Ferner ist es bei dieser Konfiguration nicht erforderlich, einen
flachen Bereich 7A vorzusehen. Zudem ist es auch möglich, den
Außenumfangsteil
jedes angehobenen Abschnitts in einer Halbkreisform auszubilden,
wenn dieser von der oberen Seite des Kettenrads betrachtet wird,
und die benachbarte Trennung jedes angehobenen Abschnitts in einer
geraden Wandform auszubilden, wie es in 13 dargestellt
ist. Ferner kann das Befestigungsteil 7C auch bei der in 13 dargestellten
Ausführungsform
derart ausgebildet werden, dass der halbkreisförmige obere Bereich jedes angehobenen
Abschnitts in die Nähe
des Innenumfangs des gewellten Abschnitts 2 kommt oder
diesen berührt,
wie es bei der in 12 dargestellten Ausführungsform
der Fall ist.
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Ferner
kann das Befestigungsteil 7D derart konfiguriert sein,
dass jeder angehobene Abschnitt eine pentagonale Form aufweist,
wenn dieser von der oberen Seite des Kettenrads betrachtet wird,
wie es in 14 gezeigt ist. Bei dieser Konfiguration
bildet die Trennung zwischen den benachbarten angehobenen Abschnitten
der pentagonalen Form eine Seite jeder der pentagonalen Seiten,
so dass eine gerade Wand an den benachbarten Seiten ausgebildet
werden kann. Bei der in 14 dargestellten Ausführungsform
kann das Befestigungsteil 7D auch derart ausgebildet werden,
dass der pentagonale obere Bereich jedes angehobenen Abschnitts
in der Nähe
des Innenumfangs des gewellten Abschnitts 2 angeordnet ist
oder diesen berührt,
wie es bei der in 12 dargestellten Ausführungsform
der Fall ist.
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Wie
es in den 1 und 12 bis 14 gezeigt
ist, können
die Befestigungsteile jeweils eine zueinander symmetrische Form
annehmen, wenn sie um 90° um
die Mittelachse 16 gedreht werden. Entsprechend kann das
Kettenrad 1 leicht hergestellt werden, und das Auftreten
einer Krümmung
oder Wölbung
nach dem Härten
kann weiter reduziert werden.
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Es
sollte ferner klar sein, dass die Anzahl von angehobenen Abschnitten
des Befestigungsteils 7 in optionaler und geeigneter Weise
modifiziert und variiert werden kann, solange die ersten angehobenen Abschnitte 9A und
die zweiten angehobenen Abschnitte 9B abwechselnd entlang
der Umfangsrichtung des Kettenrads angeordnet sind. Beispielsweise ist
das Befestigungsteil 7 bei den in den 1 und 12 bis 14 dargestellten
Ausführungsformen mit
einer Gesamtanzahl von acht angehobenen Abschnitten versehen, d.
h. vier erste angehobene Abschnitte 9A und vier zweite
angehobene Abschnitte 9B. Es sollte jedoch klar sein, dass
die Anzahl der angehobenen Abschnitte nicht auf acht beschränkt ist, sondern
dass auch zehn oder vier oder sechs solcher Abschnitte vorgesehen
werden können.
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Weitere Ausführungsformen
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Die
Befestigungsteile 7 und 7B–7D des Kettenrads
der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
können
die Effekte erzielen, die durch die vorliegende Erfindung mit Hilfe
der Kombination des gewellten Abschnitts 2 und des Außenumfangteils
in einer Vielzahl von Formen erreicht werden. Nachfolgend werden
andere Ausführungsformen
(1) bis (6) beschrieben, bei denen die Außenumfangsteile des Kettenrads
der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
in anderer Art und Weise variiert werden. Es sollte klar sein, dass
gleiche Strukturelemente wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, wobei auf eine genaue
Beschreibung dieser Strukturelemente verzichtet wird, um die Erläuterung
zu verkürzen.
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Ausführungsform
(1):
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
ist der gewellte Abschnitt 2 des Kettenrads 1 (1)
mit einer geraden Anzahl von Zähnen
versehen, da er eine Amplitude in einem konstanten Zyklus aufweist.
Wie der gewellte Abschnitt 1 eines Kettenrads 1G einer
in den 15 bis 17 dargestellten Ausführungsform,
kann der gewellte Abschnitt 2 jedoch auch mit einer ungeraden
Anzahl von Zähnen versehen
sein, indem ein Abstand einer Falte zwischen benachbarten oberen
Bereichen 3 derart eingestellt wird, dass er doppelt so
groß wie
der Abstand P1 einer Falte zwischen den äußeren oberen Bereichen 3 ist,
d. h. dass er zwei Zyklen entspricht. Bei dieser Konfiguration,
bei welcher der Zahn 5 an dem Außenumfangsbereich des oberen
Bereichs 3 vorgesehen ist, und ein Zahn 5G ebenfalls
an dem Außenumfangsbereich
in einer Zwischenposition des gefalteten Bereichs 4G zwischen
den benachbarten oberen Bereichen 4G (16)
vorgesehen ist, kann das Kettenrad 1 mit einer ungeraden
Anzahl von Zähnen versehen
werden, wenn eine Anzahl der gefalteten Bereiche 4G ungerade
ist. Wenn hingegen eine Anzahl von gefalteten Bereichen 4G gerade
ist, so wird das Kettenrad mit einer geraden Anzahl von Zähnen versehen.
Sollten mehrere der gefalteten Teile 4G vorgesehen sein,
so können
diese bevorzugt in einem konstanten Zyklus entlang der Umfangsrichtung vorgesehen
werden, um insgesamt ein Gleichgewicht des Kettenrads 1G zu
realisieren.
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Ausführungsform
(2):
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Wie
es in den 18 und 19 gezeigt
ist, kann ein Kettenrad 31 derart konfiguriert sein, dass wenigstens
ein Außenumfangsteil
des Kettenrads 31 mit einem ringförmigen gewellten Abschnitt 32 versehen
ist, der eine Amplitude in der Plattendickenrichtung aufweist, die
sich in einem konstanten Zyklus in einer radialen Richtung erstreckt,
und dass Zähne 35 an
dem Außenumfangsbereich
des gewellten Abschnitts 32 vorgesehen sind. Wie es in 20 gezeigt
ist, sind die benachbarten zwei oberen Bereiche 33 des
gewellten Abschnitts 32 mit den daran ausgebildeten Zähnen 35 zwischen
zwei zueinander weisenden Rollenringplatten 12 angeordnet,
so dass der Eingriff des Kettenrads 31 mit der Kette 10 in
einem ordnungsgemäßen Zustand
gehalten werden kann. Es sollte klar sein, dass der gewellte Abschnitt 2 in
einem optionalen Bereich mit einem Außenumfangskantenbereich des
Kettenrads 31 ausgebildet sein kann.
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Ausführungsform
(3):
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Wie
es in den 21 und 22 gezeigt
ist, ist ein Kettenrad 41 derart konfiguriert, dass dicke Abschnitte 42 und
dünne Abschnitte 43 zumindest
an dem Außenumfangsteil
desselben vorgesehen sind, die abwechselnd in einem konstanten Intervall
entlang der Umfangsrichtung des Kettenrads angeordnet sind, und
dass ein Zahn 45 jeweils an einem äußeren Kantenbereich jedes der
dicken Abschnitte 42 vorgesehen ist. Da die Zähne 45,
die an den dicken Abschnitten 42 ausgebildet sind, mit
der Rolle 11 der Kette 10 etwa über ihre
gesamte Länge
in Eingriff kommen können, ähnlich wie
Zähne eines
herkömmlichen
Kettenrads, wie es in 23 gezeigt ist, kann der Eingriff
des Kettenrads 41 mit der Kette 10 in einem geeigneten
Zustand aufrechterhalten werden. Es sollte ferner klar sein, dass
ein dünner
Abschnitt 43A mit einer gewellten Form ebenfalls als dünner Abschnitt 43 ausgebildet
werden kann, wie es in 24 gezeigt ist.
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Ausführungsform
(4):
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Wie
es in 25 gezeigt ist, ist ein Kettenrad 51 derart
konfiguriert, dass mehrere Zahnabschnitte 60 in einem konstanten
Intervall entlang der Umfangsrichtung des Kettenrads wenigstens
an den Außenumfangsteil
des Kettenrads ausgebildet sind, ohne dass irgendein gewellter Abschnitt
wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen ist,
und dass eine gebogene Zahnnut 61 zwischen den benachbarten
Zahnabschnitten 60 ausgebildet ist. Wenn die Zahnabschnitte,
die innerhalb des Bereichs angeordnet sind, der durch die Linie
x-x in 25 gekennzeichnet ist, von der
Seite des Kettenrads aus betrachtet werden, erstreckt sich jeder
der Zahnabschnitte 60 von seinem Basisteil zu seinem Umfangskantenwandteil 64,
wie es in 26 gezeigt ist. Wie es in der
Schnittansicht des Zahnabschnitts 60 (27)
entlang der Linie E-E' in 25 dargestellt
ist, ist die Dicke des Zahnabschnitts 60 entlang der axialen
Richtung des Kettenrads derart gewellt, dass sie der Gesamtdicke
T2 des Kettenrads 51 entspricht und dicker als die Dicke
eines flachen Bereichs 62 ist, der zwischen dem Befestigungsteil 7 und
dem Zahnabschnitt 60 angeordnet ist, d. h. dicker als die
Plattendicke T1 des Befestigungsteils 7. Mit anderen Worten,
entspricht bei der Ausführungsform
(4) der Zahnabschnitt 60, der an dem Außenumfangsteil des Kettenrads
angeordnet ist, einem herkömmlichen
Kettenrad (32(a)), und das Befestigungsteil 7 der
vorliegenden Erfindung ist innerhalb des Außenumfangsteils desselben befestigt.
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Ausführungsform
(5):
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Um
das Gewicht des Kettenrads 51 weiter zu verringern, wie
es in 25 gezeigt, ist, kann jeder Zahnabschnitt 60 mit
einer Nut 63 versehen werden, die sich innen von dem Umfangskantenwandteil 64 in der
radialen Richtung des Kettenrads erstreckt, wie es in einer Vorderansicht
(28), die den Seitenbereich des Zahnabschnitts 60 entlang
der Linie y-y in 25 zeigt, und in einer Schnittansicht
(29) dargestellt ist, die den Schnittbereich entlang
der Linie E-E' in 25 zeigt.
Die Nut 63 unterteilt den Zahnabschnitt 60, der
die Gesamtdicke T2 aufweist, in einen ersten Stufenbereich 65 und
in einen zweiten Stufenbereich 67, wobei sich jeder der
Stufenbereiche in einer Reihe entlang der axialen Richtung des Kettenrads
erstreckt, wodurch das Volumen des Zahnabschnitts bei dem Kettenrad
der Ausführungsform
(5) um das der Nut 63 entsprechende Volumen verringert
werden kann, so dass das Kettenrad der Ausführungsform (5) leichter als
das Kettenrad der Ausführungsform
(4) ist.
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Ausführungsform
(6):
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
und den Ausführungsformen
(1) bis (5) kann ein Geräuschreduzierungsmittel
vorgesehen werden, das Geräusche
reduziert, die aufgrund eines Kontaktes des Kettenrades mit der
Kette erzeugt werden. Beispielsweise kann, wie es in 30 gezeigt
ist, ein ringförmiges
Dämpferelement 50 um
das in 1 dargestellte Kettenrad angeordnet werden, wobei das
ringförmige
Dämpfungselement
aus einem Gummimaterial mit einer Flexibilität und einer Elastizität ausgebildet
ist. Bei dieser Konfiguration ist das Dämpfungselement 50 flexibel,
so dass das Dämpfungselement
periodisch in einem zwangsweise gebogenen Zustand entlang der Zähne angeordnet
ist, was einen Bereich des Dämpferelementes
betrifft, der außerhalb
der radialen Richtung um die Zahnfüße 4a positioniert
ist. Die Dämpferelemente 50 werden
dann an dem Kettenrad mit Hilfe eines Klebestoffs befestigt. Wenn
das Dämpferelement 50 in
der Nähe
der Zahnfüße 4a angeordnet
ist, kann die Rolle 11 der Kette 10 mit dem Dämpferelement 50 in
Kontakt kommen, wenn das Kettenrad mit der Kette 10 in Eingriff
ist, so dass Geräusche
reduziert werden, die sonst durch den Kontakt des Kettenrads mit
der Kette 10 erzeugt werden.
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Bei
der in 30 dargestellten Ausführungsform
ist das Dämpferelement 50 in
einer ringförmigen Form
ausgebildet. Ein Dämpferelement
kann, wie es in 31 dargestellt ist, auch derart
angeordnet werden, dass ein ringförmiges Dämpferelement 51 mit einem
vertieften Teil 52 an dem Bereich vorgesehen wird, der
wiederum mit dem Zahn 5 in Kontakt kommt und der in ähnlicher
Weise, wie es zuvor beschrieben wurde, angeordnet ist. Der vertiefte
Teil 52 kann um das Kettenrad angeordnet werden, ohne dass
das Dämpferelement 51 gebogen
wird. Daher kann das Dämpferelement 51 auch
bei dieser Ausführungsform
aus einem Gummimaterial oder einem anderen Kunststoffmaterial mit
keiner oder einer geringen Flexibilität hergestellt sein. Wenn der
vertiefte Teil 52 ferner derart geformt ist, dass der mit
der Form des Zahnes 5 übereinstimmt,
kann das Dämpferelement
auf dem Kettenrad angeordnet werden, ohne dass ein Spalt zwischen
dem Dämpferelement 50 und
dem Zahn 5 verbleibt. Obwohl die Ausführungsformen, wie es in den 30 und 31 dargestellt
ist, auf Beispiele gerichtet sind, in denen das Dämpferelement
in einer ringförmigen
Form vorgesehen ist, ist es ferner möglich, das Dämpferelement
für jeden Zahnfuß 4a (30)
des Zahns vorzusehen. Sollte der gewellte Abschnitt 2,
der eine Amplitude in der Dickenrichtung aufweist, die sich radial
in einem konstanten Zyklus erstreckt, ausgebildet sein (wie in 1),
kann ein Dämpferelement
in dem gefalteten Bereich an der oberen und unteren Seite des gewellten
Abschnitts 2 eingebettet sein.
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Als
Material für
das Kettenrad gemäß jeder Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Material verwendet werden, wie
beispielsweise Schmiedeeisen mit einem Kohlenstoffanteil von 0,25 Gew.-%,
bevorzugt von 0,10 bis 0,20 Gew.-%. Wenn ein Schmiedeeisen mit einem
Kohlenstoffanteil von mehr als 0,25 Gew.-% verwendet wird, kann
zwar eine ausreichende Härte
erzielt werden, wobei jedoch die Herstellungskosten des Materials
hoch sind, was zu erhöhten
Produktionskosten des Kettenrades selbst führt. Um die Materialkosten
so weit wie möglich
zu senken, ist es bevorzugt, den Kohlenstoffanteil auf weniger als
0,2 Gew.-% einzustellen. Wenn der Kohlenstoffgehalt des Schmiedeeisens
geringer als 0,10 Gew.-% ist, so wird hingegen eine Rockwell C Härte 35 oder
weniger, selbst um die theoretisch höchste Härte, so dass kein ausreichendes
Abrasionsfestigkeitsniveau erzielt werden kann. Es ist daher bevorzugt,
den Kohlenstoffanteil eines Schmiedeeisens auf 0,10 Gew.-% oder
mehr einzustellen.
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Die
Kettenräder
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
mit Hilfe von Verfahren hergestellt werden, die hauptsächlich aus
Pressverfahren bestehen, indem der Kohlenstoffanteil der Kettenräder in der
zuvor beschriebenen Weise verringert wird. Dies kann den Produktionsprozess
zum Herstellen der Kettenräder
vereinfachen und die Produktionskosten stark senken. Ferner dient
dies zur Verbesserung der Genauigkeit nach der Verarbeitung.
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Bei
dem Produktionsprozess der Kettenräder, der hauptsächlich aus
Pressbearbeitung besteht, können
zumindest die Zahnabschnitte des Kettenrades durch mechanische Bearbeitung
ausgebildet werden. Dies kann effektiv ein Auftreten von Rissen
nach dem Härten
verhindern. Auch der Zahnschneideprozess kann durch Pressbearbeitung
erfolgen. In diesem Fall wird jedoch eine Abfasung nach dem Zahnschneideprozess
bevorzugt.
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Bei
dem Härteprozess
der Kettenräder
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Härteprozess
durchgeführt
werden, indem die Zahnabschnitte des Kettenrades auf Temperaturen
erhitzt werden, die höher
als die A3-Umformtemperatur sind (beispielsweise 870°C oder höher), und
zwar mit Hilfe einer so genannten Hochfrequenzheizeinrichtung, woraufhin
Wasser auf die Zahnabschnitte unmittelbar nach der Unterbrechung
der Erwärmungsprozedur gesprüht wird.
Bei diesem Abschreckprozess kann die Temperatur der Zahnabschnitte
schnell unterhalb von 500°C
oder weniger innerhalb von 0,5 Sekunden abkühlen, so dass die Härte der
Zahnabschnitte einen Bereich von 35 bis 55 Rockwell C Härte um die höchste theoretische
Härte erzielen
kann.
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Die
Kettenräder
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
leicht in verschiedene Formen pressbearbeitet werden, indem der
Kohlenstoffgehalt des Materials, der für die Kettenräder verwendet
wird, auf verschiedene Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs
eingestellt wird. Ferner können
die Kettenräder
ein ausreichendes Abrasionsfestigkeitsniveau mit Hilfe des Härtungsprozesses
unter Verwendung einer Hochfrequenzerwärmungsvorrichtung oder einer
sonstigen Vorrichtung sicherstellen.
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Es
sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor
beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist, und es sollte ferner klar sein, dass Modifikationen und Änderungen
in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, ohne von
der Lehre der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise
ist das Kettenrad der vorliegenden Erfindung bei den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Abschnitte unterteilt, die jeweils
im Wesentlichen das gleiche Gesamtvolumen und Gesamtgewicht in Bezug
auf die Längsmittelebene 17 aufweisen.
Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
dieses spezielle Merkmal und auf diese Unterteilungen des Kettenrades
beschränkt
ist, die einander in Bezug auf das Gesamtvolumen und Gesamtgewicht
in etwa entsprechen, sondern dass diese auch dann akzeptabel sind,
wenn ein Wölben
oder Krümmen
der Ebene aufgrund des Härtens
hinreichend verhindert werden kann.
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Zudem
weisen bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sämtliche
angehobenen Abschnitte die gleiche Form und das gleiche Volumen
auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Merkmale
beschränkt. In
die Lehre der vorliegenden Erfindung können auch solche Ausgestaltungen
fallen, bei denen die angehobenen Abschnitte eine voneinander verschiedene Form
aufweisen. Obwohl jeder angehobene Abschnitt bei den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
mit einem flachen oberen Bereich versehen ist, kann ein oberer Bereich
des ersten angehobenen Abschnitts bei einer modifizierten Ausführungsform eine
Form aufweisen, die sich von derjenigen des zweiten angehobenen
Abschnitts unterscheidet, oder der erste angehobene Abschnitt kann
bei einer modifizierten Ausführungsform
eine Form aufweisen, die von derjenigen des zweiten angehobenen
Abschnitts verschieden ist, solange die Form an diejenige des Flanschbereichs
des Rades angepasst werden kann.
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Ferner
kann das Befestigungsteil 7 mit einem anderen Bereich als
den ersten angehobenen Abschnitten und den zweiten angehobenen Abschnitten versehen
sein.
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
ist die Endfläche
(die unterste Endfläche 18A oder
die oberste Endebene 18B) des Befestigungsteils 7 auf
ein Niveau eingestellt, das der Endfläche des Außenumfangsteils desselben entspricht.
Das Kettenrad der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch eine Form
aufweisen, bei der die Endfläche
des Befestigungsteils 7 axial außerhalb der Endfläche des
Außenumfangsteils
desselben angeordnet ist, wenn die Position der Befestigung des
Kettenrades an dem Rad dies zulässt.
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Ferner
beziehen sich die zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf den Fall,
in dem das Kettenrad der vorliegenden Erfindung an dem Rad eines Motorrads
oder eines anderen zweiräderigen
Fahrzeugs befestigt ist, wie beispielsweise ein Fahrrad. Es sollte
jedoch klar sein, dass das Kettenrad auch an einem anderen Drehelement
als einem solchen Rad befestigt werden kann, solange Kraft über eine Kette übertragen
werden kann.
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Ferner
können
mehrere Löcher
an optionalen und geeigneten Positionen des Kettenrades ausgebildet
sein, um das Gewicht und das Volumen des Kettenrades zu verringern,
obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Beispielsweise können Löcher in
dem flachen Bereich 7A in 1 oder dergleichen vorgesehen
werden, oder es können
andere Löcher als
das Befestigungsloch 8 in den ersten und zweiten angehobenen
Abschnitten ausgebildet werden, um das Gewicht des Kettenrades zu
verringern.
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
umfasst der gewellte Abschnitt 2 die oberen Bereiche 3,
die derart angeordnet sind, dass sie sich entlang der radialen Richtung
erstrecken (wie es in 6 gezeigt ist). Es ist auch
möglich,
den gewellten Abschnitt 2 derart auszubilden, dass sich
die oberen Bereiche 3 in der radialen Richtung neigen.
Dieses Merkmal kann auch auf andere Ausführungsformen angewendet werden,
bei denen die oberen Bereiche 3 vorgesehen sind.