DE69912554T2

DE69912554T2 - Phasenverschobene Ketteneinheit

Info

Publication number: DE69912554T2
Application number: DE69912554T
Authority: DE
Inventors: Philip J. Dryden Mott
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: EP0987466A1; US6106425A; EP0987466B1; DE69912554D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Kraftübertragungsketten, die in großem Umfang in der Automobilindustrie und für industrielle Anwendungszwecke Verwendung finden. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Kraftübertragungssystem, bei dem eine Vielzahl von parallelen und benachbarten Ketteneinheiten Verwendung findet.
Bei einem Kraftübertragungsanwendungsfall ist eine Endloskette um mindestens zwei Kettenräder gewunden, wobei die Kettenradzähne mit der Kette in Eingriff stehen. Die Kettenräder sind an drehbaren Wellen montiert. Durch die Drehung eines Antriebskettenrades wird eine Kraftübertragung über die Kette und eine entsprechende Drehung von mindestens einem angetriebenen Kettenrad bewirkt. In einem Motorsteuersystem bewirkt beispielsweise eine Kette die Kraftübertragung zwischen mindestens einem Antriebskettenrad, das an einer Kurbelwelle angeordnet ist, und mindestens einem angetriebenen Kettenrad, das an einer Nockenwelle vorgesehen ist. Bei anderen Anwendungsfällen von Kraftfahrzeugen findet beispielsweise eine Kraftübertragung von einem Drehmomentwandler auf ein Getriebe und eine Kraftübertragung im Verteilergetriebe eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb statt.
Ein Typ einer Kraftübertragungskette ist eine geräuscharme Kette oder eine Kette mit Kettengliedern, die invertierte Zähne besitzen, und mit mindestens einem mit Zähnen versehenen Kettenrad auf jeder rotierenden Welle. Die Kraftübertragung zwischen jedem Kettenrad und der Kette und somit zwischen einem Kettenrad und einem anderen Kettenrad wird durch das Kämmen der Kettenradzähne mit den invertierten Zähnen der Kette erreicht.
Geräuscharmr Ketten werden durch die Anordnung von Kettengliedplatten in seitlicher Richtung und Längsrichtung geformt. Die Kettenglieder sind miteinander verschachtelt und über Stifte miteinander verbunden. Eine typische Kette besteht aus inneren Kettengliedern, die die Zähne eines Kettenrades kontaktieren, um für die Kraftübertragung zu sorgen, und aus Führungsgliedern, die keine Kraftübertragung übernehmen. Die Führungsglieder finden Verwendung, um die Kette auf der Mitte des Kettenrades zu halten, wenn die Kette um das Kettenrad gewunden ist. Eine Reihe von Kettengliedplatten, die in seitlicher Richtung angeordnet sind, besitzt typischerweise eine Reihe von inneren Kettengliedern, die mit Führungsgliedern in der Mitte oder an beiden Rändern der Reihe kombiniert sind. Jede innere Kettengliedplatte hat typischerweise einen Hauptabschnitt mit einem Paar von Öffnungen zur Aufnahme der Stifte und mindestens einen herabhängenden Zahn, der so geformt ist, daß er zwischen die Zähne des Kettenrades paßt und für eine Kraftübertragung damit sorgt. Die US-PS 5 437 581 zeigt eine bekannte geräuscharme Kette.
Ein anderer Typ einer Kraftübertragungskette ist eine Rollenkette, bei der die Kettenradzähne zwischen Rol len oder Buchsen an den Stiften, die die Kettengliedplatten der Kette miteinander verbinden, aufgenommen sind. Wie bei geräuscharmen Ketten werden Rollenketten durch die Anordnung von Kettengliedplatten, die in seitlicher Richtung und Längsrichtung verschachtelt sind, geformt. Eine typische Rollenkette besteht abwechselnd aus inneren Kettengliedern und äußeren Kettengliedern. Die äußeren Kettenglieder, die als "Stift"- oder "Führungs"-Glieder bekannt sind, bestehen aus beabstandeten Kettengliedplatten, die jeweils ein Paar von Enden und eine Öffnung in jedem Ende aufweisen. Stifte sind mit enger Passung in den Öffnungen der äußeren Kettenglieder angeordnet. Die inneren Kettenglieder, die manchmal als "Buchsenglieder" bekannt sind, bestehen aus beabstandeten Kettengliedplatten, die jeweils ein Paar von Enden und eine Öffnung in jedem Ende aufweisen. Die Buchsen sind mit enger Passung in den Öffnungen angeordnet. Sie drehen sich frei um die Stifte, so daß die inneren Kettenglieder mit den äußeren Kettengliedern schwenkbar verbunden sind und eine gelenkige Bewegung in bezug auf die äußeren Kettenglieder durchführen können.
Bei einigen Rollenkettenarten sind Rollen an den Buchsen vorgesehen. Wenn die Rollenkette um ein Kettenrad gewunden ist, werden die Zähne des Kettenrades zwischen den seitlich beabstandeten Kettengliedplatten aufgenommen und kontaktieren die mit Längsabstand angeordneten Rollen. Diese Arten von Rollenketten werden auch als "echte Rollenketten" bezeichnet. Bei anderen Rollenkettenarten, die als "rollenfreie" Ketten bezeichnet werden, finden keine Rollen auf den Buchsen Verwendung. Statt dessen werden die Kettenradzähne zwischen den Buchsen aufgenommen und kontaktieren diese. Beispiele von Rollenketten sind in den US-P5'en 4 186 617 und 5 226 856 beschrieben.
Ein herkömmlicher Kettenantrieb kann eine Ketteneinheit vergrößerter Breite aufweisen, um eine Kette mit größerer Festigkeit vorzusehen. Alternativ dazu können zwei Ketteneinheiten Seite an Seite zwischen Paaren von Kettenrädern angeordnet sein, um die Kraftübertragungsergebnisse zu erzielen, die denen einer einzigen Kette mit vergrößerter Breite entsprechen.
Das grundlegendste herkömmliche Motorsteuersystem umfaßt typischerweise ein einziges Kettenrad auf der Nockenwelle, wobei das Kurbelwellenkettenrad die Hälfte der Zähne des Nockenwellenkettenrades besitzt. Eine solche Nockenwelle steuert typischerweise die Ventilfunktion über hydraulische Hubeinrichtungen und Schwenkarme, die mit den Ventilschäften verbunden sind. Die Kette kann eine geringe Breite besitzen, wie beispielsweise in der US-PS 4 758 210 beschrieben.
Ein Problem bei Kraftübertragungssystemen stellen die während der Funktion der Kettenantriebe erzeugten Geräusche dar. Geräusche stammen von einer Vielzahl von Quellen, beispielsweise dem Aufprall der Kettenradzähne auf die Kontaktflächen der Kette zum Beginn des Eingriffes. Die Lautstärke des Aufprallgeräusches wird u. a. durch die Aufprallgeschwindigkeit zwischen der Kette und dem Kettenrad und die Masse der Kettenglieder, die das Kettenrad zu einem speziellen Zeitpunkt kontaktieren, beeinflußt.
Die Aufprallgeräusche stellen normalerweise ein periodisches Geräusch in Kettenantrieben dar. Sie wiederholen sich mit einer Frequenz, die generell der Fre quenz der mit dem Kettenrad kämmenden Kette entspricht. Diese Frequenz ist auf die Anzahl der Zähne am Kettenrad und die Drehzahl des Kettenrades bezogen. Der Aufprall kann Geräusche erzeugen, die zu beanstandende reine Schalltöne aufweisen.
Ein anderer Grund für die Geräuschentwicklung von Kettenantrieben ist die chordale Wirkung der Kette und der Kettenräder, wenn die Kette um die Kettenräder getrieben wird. Eine chordale Wirkung tritt auf, wenn das Kettenglied anfangs mit dem Kettenrad in Eingriff tritt. Durch das Kämmen der Kette und des Kettenrades mit der Ketteneingriff sfrequenz kann eine Bewegung der freien Kette oder des Kettenabschnittes zwischen den Kettenrädern in einer Richtung senkrecht zur Kettenbewegung, jedoch in der gleichen Ebene wie die Kette und Kettenräder (Quer- oder seitliche Richtung) erfolgen. Diese Vibrationsbewegung kann ebenfalls einen unerwünschten reinen Schallton mit der Frequenz der Ketteneingriffsfrequenz oder einer Ableitung hiervon erzeugen.
Es sind viele Anstrengungen unternommen worden, um derartige unerwünschte reine Schalltöne in Kettenantrieben durch Herabsetzung des Geräuschpegels und der Frequenzverteilung zu minimieren. Das Problem der Geräuschreduzierung wird in der US-PS 5 562 557 durch verschiedenartige Phasenbeziehungen zwischen der Ketteneinheit und den Kettenrädern gelöst. Durch eine Phasenverschiebung zwischen Kette und Kettenrad kann die Zahl der Kettengliedzähne (oder die Masse der Kette), die während einer vorgegebenen Zeiteinheit auf das Kettenrad trifft, verringert werden. In entsprechender Weise kann durch die Phasenverschiebung der Kette und des Kettenrades die chordale Wirkung oder gelenkige Bewegung der Kette und des Kettenrades verändert oder phasenverschoben werden. Beide dieser Phasenmodifikationen, allein und in Verbindung mit einer willkürlichen Anordnung der Ketten- und Kettenradkontakte, können die durch die Aufprallwirkung und chordale Wirkung erzeugten Schallmuster verändern.
Eine Phasenverschiebung wurde in der US-PS 5 562 557 durch Modifikation der Ketteneinheiten sowie der Kettenräder erreicht. Die Modifikationen an den Kettenrädern umfassen die Verwendung von getrennten Kettenrädern, die um eine Viertel-, eine Drittel- oder eine halbe Teilung phasenverschoben sind. Die Modifikationen an den Ketteneinheiten umfassen die willkürliche Anordnung oder die Verwendung von einzelnen Zahngliedern in einer Einzel- oder Dualketteneinheit. Um die Position einer jeden Ketteneinheit auf ihrem entsprechenden Kettenradabschnitt beizubehalten, umfassen diese Modifikationen ferner das Einschneiden einer Nut in die Mitte eines jeden Kettenradabschnittes, entlang der ein inneres Führungsglied läuft.
Ein inneres Führungsglied kann auch entlang einer Nut zwischen den Kettenradabschnitten laufen. Gemäß US-PS 5 551 925 sind innere Führungsglieder in einer Nut in der Mitte zwischen den phasenverschobenen Kettenradabschnitten angeordnet. Wenn sich die inneren Führungsglieder in der mittleren Nut befinden, können die Führungsglieder auf den gegenüberliegenden Seiten oder Außenseiten der Ketteneinheiten entfallen. Durch die Beseitigung der Führungsglieder auf jeder Außenseite der Ketteneinheiten kann ein schmaleres phasenversetztes Ketten- und Kettenradsystem vorgesehen werden.
Während die Phasenverschiebung bei einem geräuscharmen Kettenantrieb den durch den Aufprall und die chordale Wirkung erzeugten Schallpegel reduziert, besitzt eine derartige Einheit bestimmte Nachteile. Dieser Einheit mit Phasenverschiebung macht eine Nut am Kettenrad erforderlich, deren Herstellung teuer ist. Ferner sind die Herstellung und Montage der Kettensysteme schwierig, und die Ketten müssen aus einem angepaßten Satz stammen.
Die vorliegende Erfindung löste diese Probleme, indem sie eine Ketteneinheit mit Phasenverschiebung vorsieht, die einen Haltearm zum Zusammenhalten der Ketten aufweist. Auf diese Weise wird eine mittlere Nut im Kettenrad vermieden, und die Kette wird zu einer einzigen zusammengesetzten Einheit aus den beiden Ketten zusammengebaut.
Haltearme wurden verwendet, um Querbewegungen der Gelenkeinrichtungen bei Ketteneinheiten des Standes der Technik zu verhindern. Gemäß US-PS 4 738 654 findet ein Haltearm oder eine Halteklammer Verwendung, um die Gelenkeinrichtung oder Verbindungselemente in den Öffnungen der Kettenglieder der Ketteneinheit zu halten. Die Halteklammern umfassen einen horizontalen Rückenabschnitt, der in Querrichtung die Kettenglieder der Ketteneinheit überspannt, und herabhängende Arme, die mit jedem Ende des Rückens verbunden sind und entweder mit einer Gelenkeinrichtung oder mit einer äußeren Kettengliedfläche in Eingriff stehen.
Die in der US-PS 4 738 654 beschriebene Vorrichtung verwendet jedoch keinen Haltearm, um die relativen Längspositionen von einer oder mehreren separaten Ketten aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus ist die in der US-PS 4 738 654 beschriebene Vorrichtung nicht für ein Kettenradsystem mit Phasenverschiebung geeignet, bei dem der an einem Arm der Halteklammer befestigte Kettenabschnitt mit einem Kettenrad in Eingriff tritt, bevor der am anderen Arm der Halteklammer befestigte Kettenabschnitt dies tut. Im Gegensatz dazu bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Aufrechterhaltung der relativen Längspositionen von zwei oder mehr Ketten einschließlich von Ketten, die in einer phasenverschobenen Beziehung zueinander stehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft Ketten- und Kettenradeinheiten oder entsprechende Systeme mit Phasenverschiebung. Speziell bezieht sich die Erfindung auf Getriebe-, Verteilergetriebe- oder Motorsteuersysteme, bei denen die Kettenräder in zwei oder mehr Abschnitte oder separate Einheiten, die zueinander versetzt oder phasenverschoben sind, aufgeteilt sind. Die Kettenradabschnitte stehen jeweils mit einer unabhängigen Ketteneinheit in Eingriff, und die einzelnen Ketteneinheiten sind über einen Haltearm miteinander verbunden, um eine einzige zusammengesetzte Ketteneinheit zu bilden. Jede Ketteneinheit kann eine Rollenkette, geräuscharme Kette oder eine andere Art einer bekannten Kettenkonstruktion sein.
Erfindungsgemäß umfaßt jeder Haltearm einen horizontalen Rückenabschnitt und zwei Armabschnitte, die sich von den Enden des Rückenabschnittes vertikal nach unten (radial nach innen) erstrecken. Die Armabschnitte des Haltearmes sind benachbart zu den innersten Kettengliedern einer jeden einzelnen Ketteneinheit und auf der Außenseite derselben angeordnet. Die Gelenkeinrichtungen, die in den Öffnungen der Kettengliedplatten angeordnet sind, sind drehbar durch Öffnungen in den Armabschnitten eingepaßt. Diese Drehverbindung zwischen den Armabschnitten des Haltearmes und den Abschnitten der Kette, mit denen die Armabschnitte verbunden sind, erleichtert die Verwendung des Haltearmes in einem System mit Phasenverschiebung, bei dem eine Kette mit einem ersten Kettenrad in Eingriff tritt, bevor eine zweite Kette mit einem zweiten Kettenrad in Eingriff tritt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt jeder Haltearm einen horizontalen Rückenabschnitt, der sich in Querrichtung über die Breite von beiden Ketteneinheiten erstreckt, und zwei Armabschnitte, die sich von den Enden des Rückenabschnittes vertikal nach unten erstrecken. Die Armabschnitte sind seitlich zwischen den Führungsgliedern und dem äußersten Kettenglied der inneren Kettenglieder einer jeden einzelnen Ketteneinheit angeordnet. Die Gelenkeinrichtungen, die in den Öffnungen der Kettengliedplatten angeordnet sind, sind drehbar durch Öffnungen in den Armabschnitten des Haltearmes eingepaßt.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt jeder Haltearm einen horizontalen Rückenabschnitt, einen gekrümmten Abschnitt an jedem der beiden Enden des Rückenabschnittes und Armabschnitte, die mit den gekrümmten Abschnitten verbunden sind und sich von diesen vertikal nach unten erstrecken. Die Armabschnitte des Haltearmes sind benachbart zur innersten Kettengliedplatte der Kettengliedplatten einer jeden einzelnen Ketteneinheit und auf der Außenseite derselben angeordnet. Die gekrümmten Abschnitte des Haltearmes bewirken, daß der Rückenabschnitt derselben im Abstand von den oberen Rändern der innersten invertierten Zahnglieder und über denselben angeordnet ist. Die Gelenkeinrichtungen, die in den Öffnungen der invertierten Zahnund Führungsglieder angeordnet sind, sind drehbar durch Öffnungen in den Armabschnitten eingepaßt.
Von den Zeichnungen, die nicht maßstabsgetreu sind, zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ketten- und Kettenradsystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2B eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Ketteneinheit der in 2A gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2C eine schematische Darstellung eines Abschnittes der Ketteneinheit mit Phasenverschiebung der in 2A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2D eine Seitenansicht von drei Arten von Kettengliedern in der Ketteneinheit mit Phasenverschiebung der in 2A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2E eine perspektivische Ansicht des Haltearmes der in 2A dargestellten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;
3A eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3B eine Draufsicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit der in 3A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3C eine schematische Darstellung eines Abschnittes der Ketteneinheit mit Phasenverschiebung der in 3A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3D eine Seitenansicht von zwei Arten von Kettengliedern der Ketteneinheit der in 3A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3E eine perspektivische Ansicht des Haltearmes der in 3A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4A eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4B eine Draufsicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit der in 4A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4C eine schematische Ansicht eines Abschnittes einer Ketteneinheit mit Phasenverschiebung der in 4A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4D eine Seitenansicht von zwei Arten von Kettengliedern der Ketteneinheit der in 4A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4E eine perspektivische Ansicht des Haltearmes der in 4A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5A eine Teildraufsicht des Haltearmes und von Ketten einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5B eine perspektivische Teilansicht des Haltearmes und der Ketten der in 5A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5C eine Teilseitenansicht eines Abschnittes einer Kette der in 5A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5D eine Teilendschnittansicht des Haltearmes und von Ketten der in 5A dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ketten- und Kettenradeinheit mit Phasenverschiebung mit einem Haltearm, der die Ketteneinheit verbindet.
1 zeigt ein Kraftübertragungssystem 10 mit einem Paar von Antriebskettenrädern 12, 13, die auf einer Antriebswelle 14 angeordnet sind, und einem Paar von angetriebenen Kettenrädern 16, 17, die auf einer angetriebenen Welle 18 angeordnet sind. Durch die Drehung der Antriebswelle 14 wird eine Drehung der angetriebenen Welle 18 über das Ketten- und Kettenradsystem 10 bewirkt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die allgemein bei 90 in 2A gezeigt ist, verbindet ein Haltearm 92 zwei Ketteneinheiten 94 und 96. Die Ketteneinheiten 94 und 96, die als geräuscharme Ketten in 6 dargestellt sind, können alternativ Rollenketten oder andere Arten von Ketten sein, die generell bekannt sind. Genauer gesagt, die Ketteneinheiten 94 und 96 umfassen Führungsglieder 114, die entlang der seitlichen Außenseite der Ketten angeordnet sind, miteinander verschachtelte Sätze von inneren Kettengliedern 112 und von innersten Kettengliedern 104. Die Ketteneinheiten 94 und 96 sind um etwa eine halbe Teilung relativ zueinander phasenverschoben, wie in der Draufsicht der 2B gezeigt, und sitzen in phasenverschobenen Kettenradabschnitten 108 und 110, wie schematisch in 2C gezeigt. Alternativ dazu können auch andere Arten der Phasenverschiebung, wie beispielsweise um eine drittel oder eine viertel Teilung, erfindungsgemäß Verwendung finden.
Wie in 2D gezeigt, können die Innenglieder 112 Glieder mit invertierten Zähnen sein, die einen oberen Rand 116, herabhängende Zähne 118, die sich hiervon nach unten erstrecken, und Öffnungen 113 umfassen. Die Zähne 118 der Innenglieder 112 treten mit den Kettenradzähnen (nicht gezeigt) der Kettenradabschnitte 108 und 110 in Eingriff. Bei den innersten Gliedern 104 handelt es sich um Glieder mit invertierten Zähnen, die einen oberen Rand 101, herabhängende Zähne 107, die sich hiervon nach unten erstrecken, und Öffnungen 105 umfassen. Der Abstand 109 vom Mittelpunkt der Öffnung 105 bis zum oberen Rand 101 der innersten Glieder 104 ist geringer als der Abstand 111 vom Mittelpunkt der Öffnung 113 bis zum oberen Rand 116 der inneren Glieder 112. Der kürzere Abstand 109 ermöglicht, daß der Haltearm 92 auf der Oberseite der innersten Glieder 104 niedriger sitzen kann als auf den Innengliedern 112, wodurch der Rückenabschnitt 98 des Haltearmes 92 coplanar zu den oberen Rändern 116 der Innenglieder 112 verläuft. Die Führungsglieder 114 besitzen Öffnungen 111 und stehen nicht mit den Kettenradzähnen in Eingriff.
Wie in 2D gezeigt, besitzt der Haltearm 92 einen Rückenabschnitt 98, zwei Armabschnitte 100, die sich von den Enden des Rückenabschnittes 98 nach unten erstrecken, und Öffnungen 106 in den Armabschnitten 100. Der Rückenabschnitt 98 des Haltearmes 92 verläuft diagonal quer zur Länge der Ketteneinheiten 94 und 96, wie in 2B gezeigt, und erstreckt sich über die Oberränder der Innenglieder 112, wie in 2C gezeigt. Die Armabschnitte 100 sind benachbart zu den innersten Gliedern 104 der Ketteneinheiten 94 und 96 befestigt. Ein Stift 105 ist drehbar durch die Öffnungen 113 der Innenglieder 112, die Öffnungen 106 des Haltearmes 92 und die Öffnungen 105 der innersten Glieder 104 gepaßt. Der Stift 105 ist in der Öffnung 111 der Führungsglieder 114 durch Preßpassung oder andere bekannte Mittel fixiert. Der Stift ist durch die Öffnungen 105 der innersten Glieder 104 gepaßt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die generell mit 120 in 3A bezeichnet ist, verbindet eine Haltearm 122 zwei Ketteneinheiten 124 und 126. Die Ketteneinheiten 124 und 126, die als geräuscharme Ketten in den 3A–3D dargestellt sind, können alternativ Rollenketten oder andere Arten von generell bekannten Ketten sein. Die Ketteneinheiten 124 und 126 besitzen Führungsglieder 144, die entlang der Außenseite der Ketten angeordnet sind, und miteinander verschachtelte Sätze von Innengliedern 142. Die Ketteneinheiten 124 und 126 sind um etwa eine halbe Teilung zueinander phasenverschoben, wie in der Draufsicht von 3B gezeigt, und sitzen in phasenverschobenen Kettenradabschnitten 138 und 140, wie in der schematischen Ansicht von 3C gezeigt.
Wie in 3D gezeigt, handelt es sich bei den Innengliedern 142 um Glieder mit invertierten Zähnen, die einen oberen Rand 146, herabhängende Zähne 148, die sich hiervon nach unten erstrecken, und Öffnungen 143 umfassen. Die Zähne 148 der Innenglieder 142 stehen mit den Kettenradzähnen (nicht gezeigt) der Kettenradabschnitte 138 und 140 in Eingriff. Die Führungsglieder 144 können die Form einer kreisförmigen Scheibe mit einer einzigen Öffnung 141 besitzen. Andere Arten von Führungsgliedern, einschließlich Führungsgliedern mit einem Paar von Öffnungen zur Aufnahme von Stiften, können ebenfalls erfindungsgemäß Verwendung finden. Die Führungsglieder stehen nicht mit den Kettenradzähnen in Eingriff.
Wie in 3E gezeigt, besitzt der Haltearm 122 einen Rückenabschnitt 128, zwei Armabschnitte 130, die sich von den Enden des Rückenabschnittes 128 nach unten erstrecken, und Öffnungen 136 in den Armabschnitten 130. Der Rückenabschnitt 128 des Haltearmes 122 verläuft diagonal quer zur Länge der Ketteneinheiten, wie in 3B gezeigt, und ist mit den oberen Rändern 146 der Innenglieder 142 bündig, wie in 3C gezeigt. Die Armabschnitte 130 sind zwischen das äußerste Innenglied der Innenglieder 142 und die Führungsglieder 144 der Ketteneinheiten 124 und 126 eingepaßt. Ein Stift 137 ist drehbar durch die Öffnungen 143 der Innenglieder 142 und durch die Öffnungen 136 des Haltearmes 122 gepaßt. Der Stift 137 ist in den Öffnungen 141 des Führungsgliedes 144 durch Preßpassung oder irgendwelche anderen bekannten Mittel fixiert. Er ist durch die Öffnungen 143 des innersten Innengliedes 142 gepaßt.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 150 in 4A bezeichnet ist, verbindet ein Haltearm 152 zwei Ketteneinheiten 154 und 156. Die Ketteneinheiten 154, 156, die als geräuscharme Ketten in den 4A–4d dargestellt sind, können alternativ Rollenketten oder andere Arten von bekannten Ketten sein. Die Ketteneinheiten 154 und 156 umfassen Führungsglieder 174, die entlang der Außenseite der Ketten angeordnet sind, und miteinander verschachtelte Sätze von Innengliedern 172. Die Ketteneinheiten 154 und 156 sind relativ zueinander um etwa eine halbe Teilung phasenverschoben, wie in der Draufsicht der 4B gezeigt, und sitzen in phasenverschobenen Kettenradabschnitten 168 und 170, wie in der schematischen Ansicht von 4C gezeigt.
Wie in 4D gezeigt, sind die Innenglieder 172 Glieder mit invertierten Zähnen, die einen oberen Rand 176, herabhängende Zähne 178, die sich hiervon nach unten erstrecken, und Öffnungen 173 umfassen. Die Zähne 178 der Innenglieder 172 stehen mit den Kettenradzähnen (nicht gezeigt) des Kettenradabschnittes 168 und 170 in Eingriff. Die Führungsglieder 174 besitzen Öffnungen 171 und stehen nicht mit den Kettenradzähnen in Eingriff.
Wie in 4E gezeigt, besitzt der Haltearm 152 einen Rückenabschnitt 158, zwei Armabschnitte 160, die sich von den Enden des Rückenabschnittes 158 nach unten erstrecken, und Öffnungen 166 in den Armabschnitten 160. Der Haltearm 152 umfaßt ferner gekrümmte Verbindungsabschnitte 164, die die Enden des Rückenabschnittes 158 mit den Armabschnitten 160 verbinden. Der Rückenabschnitt des Haltearmes ist von den oberen Rändern 176 der Innenglieder 172 beabstandet. Die Armabschnitte 160 sind benachbart zu dem innersten Innenglied 180 der Ketteneinheiten 152 und 154 und auf der Außenseite desselben befestigt. Ein Stift 165 ist drehbar durch die Öffnungen 173 der Innenglieder 172 und die Öffnungen 166 des Haltearmes 152 gepaßt. Der Stift 165 ist in den Öffnungen 171 der Führungsglieder 174 durch Preßpassung oder andere geeignete bekannte Mittel fixiert. Der Stift ist durch die Öffnungen 173 des innersten Innengliedes 180 gepaßt.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die allgemein in den 5A, 5B, 5c und 5D gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Rollenketteneinheiten 214, 216 über eine Vielzahl von Haltearmen 212 verbunden. Jede Rollenketteneinheit umfaßt eine Vielzahl von Kettengliedplatten 220, die über Stifte 222 verschachtelt sind. Typischerweise besitzt jede Rollenkette äußere Kettengliedplatten 224 und innere Kettengliedplatten 226. Die Stifte sind mit enger Passung in Öffnungen 228 in den äußeren Kettengliedplatten aufgenommen, während Buchsen 230 in Öffnungen 232 in den inneren Kettengliedplatten aufgenommen sind. Die Stifte sind drehbar in den Buchsen der inneren Kettengliedplatten angeordnet. Rollen 234 können auf den Buchsen angeordnet sein. Die Buchsen drehen sich frei um die Stifte, so daß die inneren Kettengliedplatten 226 drehbar mit den äußeren Kettengliedplatten 224 verbunden und dadurch in der Lage sind, eine gelenkige Bewegung relativ zu den äußeren Kettengliedplatten durchzuführen.
Wenn die Kette mit einem Kettenrad (nicht gezeigt) in Eingriff tritt, werden die Zähne des Kettenrades seitlich zwischen den Kettengliedplatten 220 aufgenommen. In Längsrichtung werden die Kettenradzähne zwischen den Rollen 234, wenn solche eingesetzt werden, oder zwischen den Buchsen 230, wenn keine Rollen Verwendung finden, aufgenommen.
Wie in den 5A, 5B und 5C gezeigt, verbindet der Haltearm 212 jedes Paar von benachbarten Rollenketteneinheiten 216, 216. Der Haltearm besitzt einen Rückenabschnitt 240 und ein Paar von Armabschnitten 242, 244. Da die Ketteneinheiten 214, 216 phasenverschoben sein können, erstreckt sich der Rückenabschnitt in Längsrichtung entlang jeder Ketteneinheit. Ein erster Armabschnitt ist drehbar mit einer ersten Ketteneinheit 214 verbunden, während ein zweiter Armabschnitt 244 drehbar mit einer zweiten Ketteneinheit 216 verbunden ist. Um diese Drehverbindung zu erreichen, nimmt eine Öffnung (nicht gezeigt) in jedem Arm abschnitt 242, 244 drehbar einen Stift 222 oder eine Buchse 230 der entsprechenden Haupteinheit auf.
Wenn sich die Ketteneinheiten den entsprechenden Kettenrädern nähern und mit diesen in Eingriff treten, bewirkt die Phasenverschiebung der Ketten, daß eine Ketteneinheit vor dem Eingriff der anderen Kette mit dem anderen Kettenrad mit einem Kettenrad in Eingriff tritt. Die Drehverbindung zwischen dem Haltearm und den Ketteneinheiten erleichtert diesen abgestuften Eingriff.
Wie in 5D gezeigt, kann jede Rollenkette 214, 216 eine Kettengliedplatte 250, 252 mit einer Höhe aufweisen, die geringer ist als die Höhe der anderen Kettengliedplatten 254, 256. Bei der in 5D gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jeder Arm 242, 244 des Haltearmes seitlich zwischen einer Kettengliedplatte mit geringerer Höhe 250, 252 und einer Kettengliedplatte größerer Höhe 254, 256 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, den Rückenabschnitt über den Kettengliedplatten 250, 252 mit geringerer Höhe anzuordnen, so daß der Haltearm die gleiche Höhe wie die Kettengliedplatten 254, 256 mit größerer Höhe aufweisen kann.
Zusätzlich zu der in 5D gezeigten Ausführungsform können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Haltearmkonstruktionen Verwendung finden. Beispielsweise kann der in den 3A–3E gezeigte Haltearm 122, der die Ketteneinheiten zwischen den seitlich äußeren Innengliedplatten 145 und Führungsgliedplatten 144 verbindet, mit Rollenketteneinheiten verwendet werden. Alternativ dazu kann der in den 4A–4E gezeigte Haltearm 152, der einen Rücken abschnitt 158 besitzt, der sich (radial außerhalb) über die oberen Ränder 176 der Kettengliedplatten 172 der Ketteneinheiten 154, 156 erstreckt, im Rahmen der Erfindung mit Rollenketteneinheiten eingesetzt werden.

Claims

Ketten- und Kettenradeinheit mit Phasenverschiebung mit einem ersten und zweiten Antriebskettenrad, die parallel zueinander auf einer Antriebswelle montiert sind und jeweils einen Außenumfang sowie eine Vielzahl von Zähnen entlang dem Außenumfang besitzen, wobei die Zähne des ersten Antriebskettenrades in Umfangsrichtung relativ zu den Zähnen des zweiten Antriebskettenrades versetzt sind; wobei die Zähne des ersten Antriebskettenrades mit einer ersten Kette in Eingriff stehen, die eine Vielzahl von Kettengliedplatten aufweist, die in Längsrichtung und seitlicher Richtung über Stifte miteinander verschachtelt sind, und die Zähne des zweiten Antriebskettenrades mit einer zweiten Kette in Eingriff stehen, die eine Vielzahl von Kettengliedplatten aufweist, die in Längsrichtung und seitlicher Richtung über Stifte miteinander verschachtelt sind; einem ersten und zweiten angetriebenen Kettenrad, die parallel zueinander auf einer angetriebenen Welle montiert sind und jeweils einen Außenumfang sowie eine Vielzahl von Zähnen entlang dem Außenumfang besitzen, wobei die Zähne des ersten angetriebenen Kettenrades in Umfangsrichtung relativ zu den Zähnen des zweiten angetriebenen Kettenrades versetzt sind; wobei die Zähne des ersten angetriebenen Kettenrades mit der ersten Kette und die Zähne des zweiten angetriebenen Kettenrades mit der zweiten Kette in Eingriff stehen; und einer Vielzahl von Haltearmen, von denen jeder die erste und zweite Kette miteinander verbindet.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 1, bei der die erste Kette innere Kettengliedplatten und Führungsgliedplatten umfaßt, wobei die Führungsgliedplatten auf der seitlichen Außenseite der ersten Kette angeordnet sind.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 1, bei der jeder Haltearm einen Rückenabschnitt besitzt, der eine Vielzahl von Armabschnitten verbindet, und bei der ein erster Armabschnitt mit der ersten Kette und ein zweiter Armabschnitt mit einer zweiten Kette verbunden ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 3, bei der jeder erste Armabschnitt des Haltearmes gelenkig mit der ersten Kette verbunden ist und jeder zweite Armabschnitt eines jeden Haltearmes gelenkig mit der zweiten Kette verbunden ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 4, bei der jeder Armabschnitt eines jeden Haltearmes eine Öffnung aufweist, die so angeordnet ist, daß sie einen der Stifte aufnimmt.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 3, bei der der erste Armabschnitt eines jeden Haltearmes mit einem Stift der ersten Kette und der zweite Armabschnitt eines jeden Haltearmes mit einem Stift der zweiten Kette verbunden ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 3, bei der die erste Kette eine Reihe von Kettengliedplatten umfaßt, die eine innerste Kettengliedplatte aufweisen, die seitlich benachbart zur zweiten Kette angeordnet ist; die zweite Kette eine Reihe von Kettengliedplatten umfaßt, die eine innerste Kettengliedplatte aufweisen, die seitlich benachbart zur ersten Kette angeordnet ist; ein erster Haltearm einen ersten Arm besitzt, der mit der innersten Kettengliedplatte der ersten Kette verbunden ist; und der erste Haltearm einen zweiten Arm besitzt, der mit der innersten Kettengliedplatte der zweiten Kette verbunden ist.
Ketten- und Kettenradsystem nach Anspruch 7, bei dem die Reihengliedplatten der ersten Kette eine zweite Kettengliedplatte umfassen; die innerste Kettengliedplatte der Reihe der ersten Kette eine erste Höhe in Radialrichtung und die zweite Kettengliedplatte der Reihe der ersten Kette eine zweite Höhe in Radialrichtung aufweist; und die zweite Höhe größer ist als die erste Höhe.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 8, bei der der Haltearm eine in Radialrichtung gemessene Höhe besitzt und die Höhe des Haltearmes der zweiten Höhe der zweiten Kettengliedplatte entspricht.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 7, bei der die innerste Kettengliedplatte der ersten Kette seitlich zwischen dem ersten Arm des Haltearmes und der zweiten Kette angeordnet ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 3, bei der die erste Einheit eine Reihe von Kettengliedplatten einschließlich einer äußersten Kettengliedplatte, die auf der seitlichen Außenseite der Reihe angeordnet ist, und einer zweiten Kettengliedplatte, die seitlich innerhalb der äußersten Kettengliedplatte angeordnet ist, umfaßt und bei der der erste Armabschnitt des Haltearmes seitlich zwischen der äußersten Kettengliedplatte und der zweiten Kettengliedplatte der Reihe angeordnet ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 11, bei der die äußerste Kettengliedplatte eine Führungsgliedplatte ist.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 7, bei der jeder Haltearm eine in Radialrichtung gemessene Höhe besitzt, jede Kettengliedplatte eine in Radialrichtung gemessene Höhe aufweist und die Höhe eines jeden Haltearmes größer ist als die Höhe der innersten Kettengliedplatte der ersten Kette und die Höhe der innersten Kettengliedplatte der zweiten Kette.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 1, bei der die erste und zweite Kette jeweils eine Vielzahl von inneren Kettengliedplatten aufweisen, die jeweils einen Hauptabschnitt und eine Vielzahl von sich abwärts erstreckenden Zahnabschnitten besitzen, wobei die Zahnabschnitte so ausgebildet und positioniert sind, daß sie mit den Zähnen der Antriebskettenräder und angetriebenen Kettenräder in Eingriff treten.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 14, bei der die erste und zweite Kette jeweils des weiteren eine Vielzahl von Führungsgliedplatten umfassen.
Ketten- und Kettenradeinheit nach Anspruch 1, bei der die erste und zweite Kette jeweils des weiteren die folgenden Merkmale aufweisen: die Kettengliedplatten bilden eine Reihe von miteinander verschachtelten inneren und äußeren Kettengliedern, wobei jedes äußere Kettenglied ein Paar von äußeren Kettengliedplatten aufweist, die fest an den Stiften montiert sind, und jede äuße- re Kettengliedplatte ein Paar von Öffnungen zur Aufnahme der Stifte besitzt; jedes innere Kettenglied weist ein Paar von inneren Kettengliedplatten auf, die fest an Buchsen montiert sind, wobei die Buchsen so angeordnet sind, daß sie sich auf den Stiften drehen, und jede innere Kettengliedplatte besitzt ein Paar von Öffnungen zur Aufnahme der Buchsen; und jedes innere Kettenglied und äußere Kettenglied kann einen Zahn eines Kettenrades aufnehmen.
Ketten- und Kettenradsystem nach Anspruch 16, bei dem die Buchsen der inneren Kettenglieder von zylindrischen Rollen umgeben sind, die zum Eingriff mit den Kettenradzähnen frei um die Buchsen drehbar sind.
Ketten- und Kettenradsystem nach Anspruch 16, bei dem jeder Haltearm einen Rückenabschnitt aufweist, der eine Vielzahl von Armabschnitten verbindet, und bei dem ein erster Armabschnitt mit der ersten Kette und ein zweiter Armabschnitt mit einer zweiten Kette verbunden ist.
Ketten- und Kettenradsystem nach Anspruch 18, bei dem der erste Armabschnitt seitlich zwischen einer äufleren Kettengliedplatte und einer inneren Kettengliedplatte angeordnet ist.
Ketten- und Kettenradsystem nach Anspruch 1, bei dem die Zähne des ersten Antriebskettenrades in Umfangsrichtung zu den Zähnen des zweiten Antriebskettenrades um ein Winkelmaß von einem halben Kettenradzahn versetzt sind.