EP1969251A1 - Laschenkette für insbesondere einen fahrzeugantrieb - Google Patents

Laschenkette für insbesondere einen fahrzeugantrieb

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Publication number
EP1969251A1
EP1969251A1 EP06828564A EP06828564A EP1969251A1 EP 1969251 A1 EP1969251 A1 EP 1969251A1 EP 06828564 A EP06828564 A EP 06828564A EP 06828564 A EP06828564 A EP 06828564A EP 1969251 A1 EP1969251 A1 EP 1969251A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
region
contact
link
curvature
pieces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06828564A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus Junig
Anton Simonov
Olga Ispolatova
Michael Pichura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Publication of EP1969251A1 publication Critical patent/EP1969251A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00—Chains
    • F16G13/02—Driving-chains
    • F16G13/04—Toothed chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/18—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts in the form of links

Definitions

  • the present invention relates to a link chain for a particular vehicle drive, with a plurality of hingedly interconnected via pressure pieces link plates, the pressure pieces are transverse to the longitudinal direction of the link chain and are arranged in openings of the link plates and arranged on the pressure pieces and the link plates respective curved trained contact surfaces are along which abut the pressure pieces and link plates for power transmission to each other and arranged on the pressure pieces curved rolling surfaces are arranged along which roll the plungers for power transmission to each other and the plungers are formed asymmetrically in a running in the longitudinal direction of the link chain cross section in Druck demoeux and the contact surfaces on in Druck demoeuxeux upper and lower contact surface area between the pressure piece and link plate are provided.
  • a plate chain of the type described input can be used in a vehicle drive.
  • CVT continuously variable belt pulley transmission
  • the link chain is a toothed chain, which thus has teeth on at least one side, via which the tensile force is transmitted between the gears and the chain.
  • Such a link chain in the form of a toothed chain can be used for example in a transfer case of a four-wheel drive motor vehicle or for bridging axle spacings to a differential o- example, as a power transmission means in a power take-off or for an auxiliary unit of the motor vehicle.
  • the link chain is made up of a plurality of link plates together, which are hingedly connected to each other via the pressing pieces and the link plates can be arranged in the form of link packs such that several link plates adjacent to each other and juxtaposed by the pressure pieces are interspersed, so then results in a link chain, which can transmit large forces loaded on train.
  • Such a link chain has become known, for example, from US Pat. No. 5,651,746.
  • This known link chain has plungers that are used for power transmission to rolling surfaces abut each other.
  • the radius underlying these rolling surfaces is referred to as optimal within a division-dependent window. It should be achieved so that the known link chain during a preload suffers no remaining damage in the area of the rolling surfaces.
  • the present invention is an object of the invention to provide a link chain in which a more favorable force distribution in the area of the contact surfaces of the pressure pieces and the link plates is present and thus the described problem is eliminated.
  • the invention now provides a link chain for in particular a vehicle drive, with a plurality of hingedly interconnected via pressure pieces link plates, the pressure pieces are transverse to the longitudinal direction of the link chain and arranged in openings of the link plates and the pressure pieces and the link plates each curved trained contact surfaces are arranged, along which rest the pressure pieces and link plates for power transmission to each other and arranged on the pressure pieces curved Wälz vom along which the pressure pieces for power transmission to each other and the plungers are formed asymmetrically in a running in the longitudinal direction of the link chain cross-section in Druck demoeux and the contact surfaces are provided in Druck demoeuxnraum upper and lower contact surface area between pressure piece and link plate, wherein the pressure pieces in the de R rolling surfaces have at least two areas with different curvatures.
  • a link chain of the type in question has in the elongated load area a contact area between the pressure pieces, which differs from the contact area in case of buckling, so if the link chain on a sprocket or a pair of conical disks undergoes a direction reversal.
  • the present invention makes use of this finding advantageously and provides rolling surfaces with at least two regions with different curvatures.
  • the rolling movement of the plungers can be optimized each other by adjusting the curvatures in the area of the rolling surfaces, for example, with respect to a reduction of the surface pressure in the contact surface area of the rocker and the pieces according to a wear reduction at the contact points of the rocker.
  • the curvature is always the same, that is, for example, the radii of curvature of the two regions differ, but within a respective range of curvature radius is constant.
  • a curvature variable along the rolling surface is provided within at least one region.
  • at least two regions are provided with from region to region of another curvature, and in at least one of the regions, the curvature along the rolling surface can also change, that is to say be variable along the rolling surface, for example.
  • this also includes an embodiment of the rolling surfaces of the pressure elements extending along the entire rolling surface is variably designed and therefore determined, for example by means of a mathematical function as a generator.
  • the curvature is smaller in the region of the second contact region of two adjoining pressure pieces which adjusts in the straight lashing chain center during tensile loading than in the region of the first contact region of the adjacent pressure pieces which adjusts in the event of a kink.
  • the plate-link chain according to the invention runs between the two reversal points, which are formed, for example, by two gears or two pairs of conical disks in a conical-pulley transmission, then a contact area between the rocker pressure pieces below the imaginary center line described above occurs in the plate-link chain according to the invention, and the plate-link chain according to the invention now appears by the fact that in these In the second contact region, the curvature is smaller than in the contact region of the pressure pieces in the event of buckling, which lies above the above-imaginary center line. If now both regions are formed by radii which differ from one another, then the radius in the first, that is to say upper, contact region is smaller than in the second, lower contact region. Even if the rolling surfaces are formed with variable radius over the entire arc length of the rolling surface, it is provided according to the invention that the radius in the second contact region is greater than in the first contact region.
  • the curvature in the second contact region is chosen according to the invention so that the contact point or contact area between two adjacent pressure pieces in Druck- piece height direction is shifted in the direction of the pressure piece height center.
  • the curvature in the first, so upper contact area is selected so that the contact point or contact area between two adjacent pressure pieces in Druckzhoueuxeuxnraum is also shifted in the direction of the pressure piece height center. This ensures that the contact area for power transmission between the two rocker pressure pieces in the buckling case between the upper and lower contact surfaces of the rocker plates or link plates and thus on the one hand the Vercardne Trent the plungers in the opening of the link plates counteracted and on the other hand a more uniform force distribution between the upper and lower contact surfaces is achieved.
  • the ratio of the curvatures of the second contact region to the first contact region is in the range from about 0.25 to about 0.9, preferably 0.25 to about 0.83.
  • the curvature of the first contact region can be from about 1.2 times to about 10 times the curvature of the second contact region, the curvature of which in each case is smaller than the curvature of the first contact region.
  • a curvature ratio recognized as being advantageous lies in the range of approximately 0.5, that is to say the curvature of the second contact region is half the curvature of the first contact region and, in the case of a further In another advantageous embodiment, the ratio of the curvature of the second contact region to the curvature of the first contact region is approximately 7:16.
  • the curvature in the second contact region is chosen such that the force distribution which occurs in the region of the abutment surfaces of the pressure piece and the link plate counteracts a tendency of the rocking piece to be displaced in relation to the link plate.
  • the rolling surfaces of the rocker pressure pieces have at least two areas with different curvatures and each along the rolling surface on a certain arc length and it is provided according to the invention that the ratio of the arc lengths of the area with a smaller curvature, this is the second contact area to the area with greater curvature this is the first contact area, about 1 to 2.
  • the link chain can take a large bending angle in the direction reversal on a gear or a conical disk pair.
  • Fig. 1 is a plan view of a schematically illustrated rocker pressure piece according to an embodiment of a link chain according to the present invention
  • FIG. 2 shows a view of a weighing-pressure piece according to a modified embodiment of the plate-link chain
  • 3 shows a detail of a link chain according to the present invention
  • 4 is a plan view of a pressure piece pair of a link chain according to the present invention for explaining a displacement of a contact surface area.
  • Fig. 5 is a view similar to Fig. 4;
  • Fig. 6 in two views an explanation of the force distribution in the load case in a known link chain
  • Fig. 7 is a view similar to Figure 6 for explaining the force distribution in a link chain according to the present invention.
  • FIG. 8 is an illustration of a pressure piece pair for explaining the surface pressure distribution which occurs in the event of loading
  • Fig. 9 is an illustration for explaining geometric relationships.
  • Fig. 1 shows in a plan view a pressure piece 1 of a link chain 2 (Fig. 3) according to the present invention.
  • the pressure piece 1 is formed asymmetrically in pressure piece height direction, thus has in the upper region in the width direction (double arrow B) in the direction (arrow L) of the link chain 2 greater width extension.
  • this pressure piece 1 another pressure piece 13 is arranged opposite one another, so that both pressure pieces roll on a curved rolling surface 5 opposite each other.
  • the pressure piece 1 in this case has a first contact area 6, which then adjusts when the pressure piece 1 rolls together with the thrust piece 13 lying opposite him in case of buckling, said buckling case is shown for example in Fig. 3 of the drawing.
  • the rolling surface 5 of the pressure piece 1 also has a second contact area 7, on which the two pressure pieces roll off each other when the plate chain is exposed in the straight straps chaining a tensile load.
  • the dotted lines shown in Fig. 1 of the drawing in the first contact area represent the length of the radius starting from the center 8 shown in FIG. 9 of the drawing, from which the first contact area 6 is formed, this radius in Fig. 9 with Ri is designated. Similarly, the dotted lines shown in FIG.
  • Fig. 2 of the drawing shows a pressure piece 10 according to a modified embodiment of a plate chain, the rolling surface 11 over the entire arc length has a continuously changing radius, which in turn is shown in Fig. 2 with reference to the dotted lines 12, the envelope is shown in solid ,
  • Fig. 4 of the drawing shows a pressure piece pair in a plan view for explaining a shift of the contact point or contact surface area between the rocker pressure piece 1 and 13 from Pi to P r .
  • Pi is the contact area which would set in a known link chain and is shown for reference purposes
  • Pr is the contact surface area which occurs in the link chain according to the present invention, namely in the straight link chain center.
  • the contact surface area has been further displaced toward a die center M.
  • FIG. 5 shows a representation of the cradle pair having a pad area P 2 corresponding to the location of the pad area in a known link chain and drawn for reference purposes in the buckling case illustrated in Figure 3 of the drawing, while P 2 - Position of the contact surface area in the described load case of the plate-link chain according to the invention.
  • the contact surface area between the two pressure pieces 1, 13 has been moved in the direction of the Druckfeldeuxeuxeux M also in this load case.
  • FIGS. 6 and 7 of the drawings show in the left half of the drawing, the force distribution in the straight Laschenkettentrum a known link chain, wherein the impressed at point P 1 force F divides into acting on a lower contact surface 14 at point B force F 6 , which is greater than the acting on the upper contact surface 15 at point A force F A , so that due to the uneven force distribution indicated by the arrow 16 tendency of the pressure element 1 for twisting in the opening 3 of the link plate 4 is.
  • FIG. 6 of the drawing shows in the left half of the drawing, the force distribution in the straight Laschenkettentrum a known link chain, wherein the impressed at point P 1 force F divides into acting on a lower contact surface 14 at point B force F 6 , which is greater than the acting on the upper contact surface 15 at point A force F A , so that due to the uneven force distribution indicated by the arrow 16 tendency of the pressure element 1 for twisting in the opening 3 of the link plate 4 is.
  • FIG. 16 shows in the left half of the drawing, the force distribution in the
  • Fig. 7 shows in the left half of the drawing corresponding to the left half of the drawing in Fig. 6 load case on an inventively designed tab chain.
  • Fig. 7 shows in the right half of the drawing the right half of the drawing of FIG. 6 corresponding load case, wherein the displacement of the contact surface area P 2 to P 2 'in the direction of Druck Georgia Godnmitte the resulting reaction forces F A and F B are much less different in the right half of the drawing of FIG. 6, so that according to the corresponding component voltages in the link plate decrease accordingly and thus the risk of cracking in the link plate is reduced.
  • FIG. 8 of the drawing now shows a qualitative course of the surface pressure in the second contact region 7 of a pressure piece pair 1, 13 of a plate-link chain 2 according to the invention.
  • FIG. 9 of the drawing now shows that the centers 8, 9 of the radii which serve to form the first contact region 6 and the second contact region 7 are above a vertical straight line 17 which defines the connection path between the beginning 18 of the first contact region 6 and viewed at the beginning 19 of the second contact region 7 in each case viewed in the pressure piece height direction H outside, divides at the Lotmitte.
  • the longitudinal extension of the first contact region 6, that is to say the arc length along the rolling surface 5, has approximately twice the arc length of the rolling surface 5 in the region of the second contact region 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
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Abstract

Die Erfindung schafft eine Laschenkette für insbesondere einen Fahrzeugantrieb, mit einer Vielzahl von über Druckstücke (1, 13) gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen (4), wobei die Druckstücke quer zur Längsrichtung der Laschenkette (2) verlaufen und in Öffnungen (3) der Kettenlaschen angeordnet sind und an den Druckstücken und den Kettenlaschen jeweilige gekrümmt ausgebildete Anlageflächen (14, 15) angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke und Kettenlaschen zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Druckstücken gekrümmt ausgebildete Wälzflächen (5) angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und die Druckstücke in einem in Längsrichtung der Laschenkette verlaufenden Querschnitt in Druckstückhöhenrichtung (H) asymmetrisch ausgebildet sind und die Anlageflächen am in Druckstückhöhenrichtung oberen und unteren Kontaktflächenbereich zwischen Druckstück und Kettenlasche vorgesehen sind, wobei die Druckstücke im Bereich der Wälzflächen mindestens zwei Bereiche (6, 7) mit unterschiedlichen Krümmungen aufweisen.

Description

Laschenkette für insbesondere einen Fahrzeugantrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laschenkette für insbesondere einen Fahrzeugantrieb, mit einer Vielzahl von über Druckstücke gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen, wobei die Druckstücke quer zur Längsrichtung der Laschenkette verlaufen und in Öffnungen der Kettenlaschen angeordnet sind und an den Druckstücken und den Kettenlaschen jeweilige gekrümmt ausgebildete Anlageflächen angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke und Kettenlaschen zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Druckstücken gekrümmt ausgebildete Wälzflächen angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und die Druckstücke in einem in Längsrichtung der Laschenkette verlaufenden Querschnitt in Druckstückhöhenrichtung asymmetrisch ausgebildet sind und die Anlageflächen am in Druckstückhöhenrichtung oberen und unteren Kontaktflächenbereich zwischen Druckstück und Kettenlasche vorgesehen sind.
Eine Laschenkette der Eingangs geschilderten Art kann in einem Fahrzeugantrieb eingesetzt werden. Bei Anwendung in einem stufenlosen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (CVT) als Teil des Fahrzeugsgetriebes weisen die Druckstücke speziell geformte Stirnflächen auf, über die die Zugkraft zwischen Kegelscheiben und Laschenkette als Reibkraft übertragen wird. Bei vielen anderen Anwendungen im Fahrzeugantrieb ist die Laschenkette eine Zahnkette, die also auf mindestens einer Seite Zähne besitzt, über die die Zugkraft zwischen Zahnrädern und der Kette übertragen wird. Eine solche Laschenkette in der Form einer Zahnkette kann dabei beispielsweise in einem Verteilergetriebe eines allradgetriebenen Kraftfahrzeugs eingesetzt werden oder auch zur Überbrückung von Achsabständen zu einem Differenzial o- der beispielsweise auch als Kraftübertragungsmittel in einem Nebenantrieb oder für ein Hilfs- aggregat des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Die Laschenkette setzt sich dabei aus einer Vielzahl von Kettenlaschen zusammen, die über die Drückstücke gelenkig miteinander verbunden sind und die Kettenlaschen können dabei in der Form von Laschenpaketen angeordnet sein derart, dass mehrere Kettenlaschen aneinander angrenzend und nebeneinander liegend von den Druckstücken durchsetzt werden, sodass sich dann eine Laschenkette ergibt, die auf Zug belastet große Kräfte übertragen kann.
Eine solche Laschenkette ist beispielsweise anhand der US 5,651,746 A bekannt geworden. Diese bekannte Laschenkette weist Druckstücke auf, die zur Kraftübertragung an Wälzflächen aneinander anliegen. Der Radius, der diesen Wälzflächen zugrunde liegt, wird dabei innerhalb eines teilungsabhängigen Fensters als optimal bezeichnet. Es soll damit erreicht werden, dass die bekannte Laschenkette während einer Vorbelastung keine verbleibenden Vorschädigungen im Bereich der Wälzflächen erleidet. Wenn nun mit dieser bekannten Laschenkette eine Zugkraft übertragen wird, dann kann es aufgrund der Geometrie der Wälzflächen der Druckstücke zu einer ungünstigen Kraftverteilung im Bereich der Anlageflächen der Druckstücke und der Kettenlaschen kommen, was die Gefahr eines Verdrehens der Wiegedruckstücke in den Öffnungen der Kettenlaschen erhöht und damit zu Spannungsspitzen führt, die einen vorzeitigen Ausfall der Laschenkette begünstigen.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Laschenkette zu schaffen, bei der eine günstigere Kraftverteilung im Bereich der Anlageflächen der Druckstücke und der Kettenlaschen vorliegt und somit das geschilderte Problem beseitigt ist.
Die Erfindung schafft nun zur Lösung dieser Aufgabe eine Laschenkette mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung sieht nunmehr eine Laschenkette vor für insbesondere einen Fahrzeugantrieb, mit einer Vielzahl von über Druckstücke gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen, wobei die Druckstücke quer zur Längsrichtung der Laschenkette verlaufen und in Öffnungen der Kettenlaschen angeordnet sind und an den Druckstücken und den Kettenlaschen jeweilige gekrümmt ausgebildete Anlageflächen angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke und Kettenlaschen zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Druckstücken gekrümmt ausgebildete Wälzflächen angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und die Druckstücke in einem in Längsrichtung der Laschenkette verlaufenden Querschnitt in Druckstückhöhenrichtung asymmetrisch ausgebildet sind und die Anlageflächen am in Druckstückhöhenrichtung oberen und unteren Kontaktflächenbereich zwischen Druckstück und Kettenlasche vorgesehen sind, wobei die Druckstücke im Bereich der Wälzflächen mindestens zwei Bereiche mit unterschiedlichen Krümmungen aufweisen.
Eine Laschenkette der hier in Rede stehenden Art besitzt in dem lang gestreckten Lasttrum einen Kontaktbereich zwischen den Druckstücken, der sich von dem Kontaktbereich im Knickfall, wenn also die Laschenkette an einem Kettenrad oder einem Kegelscheibenpaar eine Laufrichtungsumkehr erfährt, unterscheidet. Der Kontaktbereich zwischen den Druckstücken oder Wiegedruckstücken liegt im lang gestreckten Lasttrum unterhalb einer die Wälzfläche in Druckstückhöhenrichtung gedachten halbierenden Linie und im Knickfall oberhalb dieser Linie. Die vorliegende Erfindung macht nun von dieser Erkenntnis in vorteilhafter Weise Gebrauch und sieht Wälzflächen mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen Krümmungen vor. Damit kann die Abwälzbewegung der Druckstücke aufeinander durch eine Anpassung der Krümmungen im Bereich der Wälzflächen optimiert werden, beispielsweise hinsichtlich einer Verringerung der Flächenpressung im Kontaktflächenbereich der Wiegedruckstücke und dem gemäß einer Verschleißreduzierung an den Kontaktstellen der Wiegedruckstücke.
Die Erfindung kann nun dadurch weitergebildet werden, dass innerhalb der mindestens zwei Bereiche die Krümmung jeweils gleich bleibend ist, also beispielsweise sich die Krümmungsradien der beiden Bereiche unterscheiden, innerhalb eines jeweiligen Bereiches der Krümmungsradius aber gleich bleibend ist.
Nach einer weiteren Modifikation ist es vorgesehen, dass innerhalb mindestens eines Bereichs eine entlang der Wälzfläche veränderliche Krümmung vorgesehen ist. Damit sind mindestens zwei Bereiche mit von Bereich zu Bereich anderer Krümmung vorgesehen und in mindestens einem der Bereiche kann sich die Krümmung entlang der Wälzfläche auch noch ändern, also beispielsweise entlang der Wälzfläche variabel sein. Wenn nun in dem Grenzflächenbereich zwischen den mindestens zwei Bereichen jeweils gleiche Krümmungen vorgesehen sind, wobei dies infinitesimal zu sehen ist, und sich die Krümmung entlang der Wälzflächen der mindestens zwei Bereiche ändert, so umfasst dies auch eine Ausgestaltung der Wälzflächen der Druckstücke, die sich entlang der gesamten Wälzfläche variabel gestaltet und daher beispielsweise mittels einer mathematischen Funktion als Erzeugenden bestimmt wird.
Ganz allgemein ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass die Krümmung in dem Bereich des sich bei Zugbelastung im geraden Laschenkettentrum einstellenden zweiten Kontaktbereichs zweier benachbarter Druckstücke kleiner ist als in dem Bereich des sich im Knickfall einstellenden ersten Kontaktbereichs der benachbarten Druckstücke. Läuft die erfindungsgemäße Laschenkette zwischen den beiden Umkehrpunkten, die beispielsweise von zwei Zahnrädern oder zwei Kegelscheibenpaaren bei einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gebildet werden um, so stellt sich bei der erfindungsgemäßen Laschenkette ein Kontaktbereich zwischen den Wiegedruckstücken unterhalb der vorstehend geschilderten gedachten Mittellinie ein und die erfindungsgemäße Laschenkette zeichnet sich nun dadurch aus, dass in die- - A - sem zweiten Kontaktbereich die Krümmung kleiner ist als in dem Kontaktbereich der Druckstücke im Knickfall, der oberhalb der vorstehend gedachten Mittellinie liegt. Werden nun beide Bereiche mittels sich voneinander unterscheidenden Radien gebildet, so ist der Radius im ersten, also oberen Kontaktbereich kleiner als im zweiten unteren Kontaktbereich. Auch wenn die Wälzflächen mit über die gesamte Bogenlänge der Wälzfläche veränderlichem Radius gebildet sind, ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass der Radius in dem zweiten Kontaktbereich größer ist als in dem ersten Kontaktbereich.
Die Krümmung in dem zweiten Kontaktbereich ist dabei nach der Erfindung so gewählt, dass der Kontaktpunkt oder Kontaktbereich zwischen zwei benachbarten Druckstücken in Druck- stückhöhenrichtung in Richtung zur Druckstückhöhenmitte verschoben ist. Damit wird erreicht, dass die Druckkraftübertragung zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Wiegedruckstücken im geraden Laschenkettentrum so verläuft, dass die sich an den jeweiligen Anlageflächen der Druckstücke und Kettenlaschen einstellenden Reaktionskräfte an der unteren Anlagefläche und der oberen Anlagefläche weitgehend gleich verteilen und keine deutliche Ungleichverteilung vorliegt, wie dies bei der bekannten Laschenkette der Fall ist, da eine solche Ungleichverteilung zu einer Verdrehneigung des Wiegedruckstücks in der Öffnung der Kettenlasche führt. Auch ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass die Krümmung in dem ersten, also oberen Kontaktbereich so gewählt ist, dass der Kontaktpunkt oder Kontaktbereich zwischen zwei benachbarten Druckstücken in Druckstückhöhenrichtung ebenfalls in Richtung zur Druckstückhöhenmitte verschoben ist. Damit wird erreicht, dass der Kontaktbereich zur Kraftübertragung zwischen den beiden Wiegedruckstücken auch im Knickfall zwischen den oberen und unteren Anlageflächen der Wiegedruckstücke bzw. Kettenlaschen liegt und somit einerseits der Verdrehneigung der Druckstücke in der Öffnung der Kettenlaschen entgegen gewirkt wird und andererseits eine gleichmäßigere Kraftverteilung zwischen der oberen und der unteren Anlageflächen erreicht wird.
Die Erfindung kann nun dadurch weitergebildet werden, dass das Verhältnis der Krümmungen des zweiten Kontaktbereichs zum ersten Kontaktbereich im Bereich von etwa 0.25 bis etwa 0.9, vorzugsweise 0.25 bis etwa 0.83 liegt.
Damit kann die Krümmung des ersten Kontaktbereiches von etwa dem 1,2-fachen bis zum A- fachen der Krümmung des zweiten Kontaktbereichs betragen, dessen Krümmung in jedem Fall kleiner ist als die Krümmung des ersten Kontaktbereichs. Ein als vorteilhaft erkanntes Krümmungsverhältnis liegt im Bereich von etwa 0.5, die Krümmung des zweiten Kontaktbereichs also die Hälfte der Krümmung des ersten Kontaktbereichs beträgt und bei einer weite- ren vorteilhaften Ausführungsform liegt das Verhältnis der Krümmung des zweiten Kontaktbereichs zur Krümmung des ersten Kontaktbereichs bei etwa 7 zu 16.
Ganz allgemein ist die Krümmung in dem zweiten Kontaktbereich so gewählt, dass die sich im Bereich der Anlageflächen des Druckstücks und der Kettenlasche einstellende Kraftverteilung einer Verdrehneigung des Wiegedruckstücks relativ zur Kettenlasche entgegenwirkt.
Die Wälzflächen der Wiegedruckstücke besitzen mindestens zwei Bereiche mit unterschiedlichen Krümmungen und weisen jeweils entlang der Wälzfläche eine bestimmte Bogenlänge auf und es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Verhältnis der Bogenlängen des Bereichs mit kleinerer Krümmung, dies ist der zweite Kontaktbereich, zu dem Bereich mit größerer Krümmung dies ist der erste Kontaktbereich, etwa 1 zu 2 beträgt. Damit kann dem Erfordernis Rechnung getragen werden, dass die Laschenkette einen großen Knickwinkel bei der Laufrichtungsumkehr an einem Zahnrad oder einem Kegelscheibenpaar einnehmen kann.
Die Wälzfläche bildet im oberen Wälzflächenbereich einen in Druckstückhöhenrichtung betrachtet oberen Beginn des ersten Kontaktbereichs aus und auch im unteren Wälzflächenbereich einen in Druckstückhöhenrichtung betrachtet unteren Beginn des zweiten Kontaktflächenbereichs. Werden nun beide Kontaktflächenbereichsbeginne mit einer gedachten geradlinigen Strecke verbunden und auf die Mitte dieser Strecke eine Lotgerade gezogen wird, so ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass ein Mittelpunkt mindestens eines der beiden Kreisbogensegmente außerhalb einer auf eine Mitte dieser Verbindungsstrecke der Endpunkte der Bereiche der Wälzfläche gezogenen Lotgerade liegt, insbesondere in Druckstückhöhenrichtung oberhalb dieser Lotgeraden.
Die Erfindung wird nunmehr im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
Fig. 1 eine Draufsichtansicht auf ein schematisch dargestelltes Wiegedruckstück nach einer Ausführungsform einer Laschenkette gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht auf ein Wiegedruckstück nach einer modifizierten Ausführungsform der Laschenkette;
Fig. 3 einen Ausschnitt einer Laschenkette nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Druckstückpaar einer Laschenkette nach der vorliegenden Erfindung zur Erläuterung einer Verlagerung eines Kontaktflächenbereichs;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 4;
Fig. 6 in zwei Darstellungen eine Erläuterung der Kraftverteilung im Belastungsfall bei einer bekannten Laschenkette;
Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 6 zur Erläuterung der Kraftverteilung bei einer Laschenkette nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Darstellung eines Druckstückpaars zur Erläuterung der sich im Belastungsfall einstellenden Flächenpressungsverteilung; und
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung von geometrischen Verhältnissen.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsichtansicht ein Druckstück 1 einer Laschenkette 2 (Fig. 3) nach der vorliegenden Erfindung.
Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, ist das Druckstück 1 in Druckstückhöhenrichtung asymmetrisch ausgebildet, besitzt also im oberen Bereich einen in Breitenrichtung (Doppelpfeil B) in Laufrichtung (Pfeil L) der Laschenkette 2 größere Breitenerstreckung. Im Einbaufall, wenn also das Druckstück zusammen mit einem weiteren Druckstück in einer Öffnung 3 einer Kettenlasche 4 angeordnet ist, liegt diesem Druckstück 1 ein weiteres Druckstück 13 gegenüberliegend angeordnet, sodass beide Druckstücke an einer gekrümmt ausgebildeten Wälzfläche 5 einander gegenüberliegend abwälzen.
Das Druckstück 1 weist dabei einen ersten Kontaktbereich 6 auf, der sich dann einstellt, wenn das Druckstück 1 zusammen mit den ihm gegenüber liegenden Druckstück 13 im Knickfall aneinander abwälzt, wobei dieser Knickfall beispielsweise in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist. Die Wälzfläche 5 des Druckstücks 1 weist darüber hinaus einen zweiten Kontaktbereich 7 auf, an dem die beiden Druckstücke aneinander abwälzen, wenn die Laschenkette im geraden Laschen kettentrum einer Zugbelastung ausgesetzt ist. Die in Fig. 1 der Zeichnung im ersten Kontaktbereich dargestellten gepunkteten Linien repräsentieren dabei die Länge des Radius ausgehend von dem in Fig. 9 der Zeichnung dargestellten Mittelpunkt 8, von dem ausgehend der erste Kontaktbereich 6 ausgebildet ist, wobei dieser Radius in Fig. 9 mit Ri bezeichnet ist. In ähnlicher Weise zeigen die in Fig. 1 im zweiten Kontaktbereich 7 gepunktet dargestellten Linien den Radius auf, mit dem die Wälzfläche 5 im zweiten Kontaktbereich 7 ausgebildet ist und der von dem in Fig. 9 mit 9 bezeichneten Mittelpunkt ausgeht - und in Fig. 9 mit R2 dargestellt ist. Wie es sich anhand von Fig. 1 und Fig. 9 der Zeichnung ohne weiteres ergibt, ist der Radius R2 größer als der Radius R-i, sodass die Krümmung der Wälzfläche im Bereich des zweiten Kontaktbereichs 7 kleiner als die Krümmung der Wälzfläche 5 im ersten Kontaktbereich 6.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Druckstück 10 nach einer modifizierten Ausführungsform einer Laschenkette, deren Wälzfläche 11 über die gesamte Bogenlänge einen sich laufend verändernden Radius aufweist, wobei dies wiederum in Fig. 2 anhand der gepunkteten Linien 12 dargestellt ist, deren Einhüllende durchgezogen dargestellt ist.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt ein Druckstückpaar in einer Draufsichtdarstellung zur Erläuterung einer Verschiebung des Kontaktpunkts bzw. Kontaktflächenbereichs zwischen dem Wiegedruckstück 1 und 13 von P-i nach Pr. Pi ist dabei der Kontaktbereich, der sich bei einer bekannten Laschenkette einstellen würde und zu Referenzzwecken eingezeichnet ist, während Pr der Kontaktflächenbereich ist, der sich bei der Laschenkette nach der vorliegenden Erfindung einstellt und zwar im geraden Laschenkettentrum. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, ist der Kontaktflächenbereich weiter in Richtung einer Druckstückhöhenmitte M verlagert worden.
In ähnlicherWeise zeigt Fig. 5 eine Darstellung des Wiegedruckstückpaares mit einem Kontaktflächenbereich P2, der der Lage des Kontaktflächenbereichs bei einer bekannten Laschenkette entspricht und zu Referenzzwecken eingezeichnet worden ist und zwar in dem in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Knickfall, während P2- die Lage des Kontaktflächenbereichs bei dem geschilderten Belastungsfall der erfindungsgemäßen Laschenkette darstellt. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, ist auch in diesem Belastungsfall der Kontaktflächenbereich zwischen den beiden Druckstücken 1, 13 in Richtung der Druckstückhöhenmitte M verschoben worden.
Die Auswirkung dieser Verlagerung ist nun anhand von Fig. 6 und 7 der Zeichnung ersichtlich. Fig. 6 der Zeichnung zeigt dabei in der linken Zeichnungshälfte die Kraftverteilung im geraden Laschenkettentrum einer bekannten Laschenkette, wobei sich die im Punkt P1 aufgeprägte Kraft F aufteilt in die an einer unteren Anlagefläche 14 im Punkt B wirkenden Kraft F6, die größer ist als die an der oberen Anlagefläche 15 im Punkt A wirkende Kraft FA, sodass aufgrund der ungleichmäßigen Kraftverteilung eine mit dem Pfeil 16 angedeutete Tendenz des Druckstücks 1 zum Verdrehen in der Öffnung 3 der Kettenlasche 4 besteht. In vergleichbarer Weise zeigt Fig. 6 in der rechten Zeichnungshälfte die Kraftverteilung im Knickfallbelastungs- fall, sodass die Kraft F im Punkt P2 zu betragsmäßig deutlich ungleichmäßig verteilten Kraftkomponenten FB und FA aufgeteilt wird und zwar in der unteren Anlagefläche 14 und der oberen Anlagefläche 15.
Fig. 7 zeigt nun in der linken Zeichnungshälfte den der linken Zeichnungshälfte in Fig. 6 entsprechenden Belastungsfall an einer erfindungsgemäß ausgebildeten Laschenkette.
Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, führt die Verlagerung des Kraftangriffspunktes von P1 zu Pr in Richtung der Druckstückhöhenmitte zu einer deutlichen Veränderung der Ungleichverteilung der Reaktionskräfte F6 und FA zu annähernd gleich großen Kräften. Auch nimmt die mit der Länge des Pfeils 16 ausgedrückte Neigung des Druckstücks 1 zum Verdrehen in der Öffnung 3 der Kettenlasche 4 deutlich ab.
Fig. 7 zeigt nun in der rechten Zeichnungshälfte den der rechten Zeichnungshälfte aus Fig. 6 entsprechenden Belastungsfall, wobei durch die Verlagerung des Kontaktflächenbereichs P2 zu P2' in Richtung der Druckstückhöhenmitte die sich ergebenden Reaktionskräfte FA und FB deutlich weniger unterschiedlich sind als in der rechten Zeichnungshälfte der Fig. 6, sodass dem gemäß auch die sich ergebenden Bauteilspannungen in der Kettenlasche entsprechend abnehmen und damit die Rissbildungsgefahr in der Kettenlasche verringert wird.
Fig. 8 der Zeichnung nun zeigt einen qualitativen Verlauf der Flächenpressung in dem zweiten Kontaktbereich 7 eines Druckstückpaares 1 , 13 einer erfindungsgemäßen Laschenkette 2.
Die Darstellung macht dabei ohne weiteres klar, dass aufgrund der kleineren Krümmung im Bereich des zweiten Kontaktbereichs 7 eine Flächenpressungsverteilung die Folge ist, die aufgrund der kleinen Krümmung homogen ausgebildet ist und nicht beispielsweise einer in Höhenrichtung (Doppelpfeil H) gestauchten Linse entspricht, wie dies bei bekannten Laschenketten der Fall ist. Fig. 9 der Zeichnung nun zeigt noch, dass die Mittelpunkte 8, 9 der Radien, die zur Bildung des ersten Kontaktbereichs 6 bzw. zweiten Kontaktbereichs 7 dienen, oberhalb einer Lotgeraden 17 liegen, die die Verbindungsstrecke zwischen dem Beginn 18 des ersten Kontaktbereichs 6 und dem Beginn 19 des zweiten Kontaktbereichs 7 jeweils in Druckstückhöhenrich- tung H betrachtet außen liegend, an der Lotmitte teilt. Die Längserstreckung des ersten Kontaktbereichs 6, also die Bogenlänge entlang der Wälzfläche 5 weist dabei etwa den doppelten Betrag der Bogenlänge der Wälzfläche 5 im Bereich des zweiten Kontaktbereichs 7 auf.
Mit der erfindungsgemäßen Laschenkette wird daher eine deutlich gleichmäßigere Kraftverteilung zwischen den Anlageflächen der Wiegedruckstücke und der Kettenlasche erreicht, so- dass die Spannungsrissgefahr an der Kettenlasche entsprechend verringert ist. Auch wird durch die unterschiedlichen Krümmungen im Bereich der Wälzflächen der Wiegedruckstücke den unterschiedlichen Belastungsfällen im geraden Laschenkettentrum und im Knickfall Rechnung getragen.
Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.
Bezugszeichenliste
1 Druckstück
Laschenkette
Öffnung
Kettenlasche
Wälzfläche
6 erster Kontaktbereich
7 zweiter Kontaktbereich
8 Mittelpunkt
9 Mittelpunkt
10 Druckstück
11 Wälzfläche
12 gepunktete Linie
13 Druckstück
14 untere Anlagefläche
15 obere Anlagefläche
16 Pfeil
17 Lotgerade
18 Beginn
19 Beginn
B Breitenrichtung
M Mittelpunkt
L Laufrichtung
H Höhenrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Laschenkette für insbesondere einen Fahrzeugantrieb, mit einer Vielzahl von über Druckstücke (1 , 13) gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen (4) , wobei die Druckstücke (1 , 13) quer zur Längsrichtung der Laschenkette (2) verlaufen und in Öffnungen (3) der Kettenlaschen (4) angeordnet sind und an den Druckstücken (1, 13) und den Kettenlaschen (4) jeweilige gekrümmt ausgebildete Anlageflächen (14, 15) angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke (1 , 13) und Kettenlaschen (4) zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Druckstücken (1 , 13) gekrümmt ausgebildete Wälzflächen (5) angeordnet sind, entlang derer die Druckstücke (1, 13) zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und die Druckstücke (1 , 13) in einem in Längsrichtung der Laschenkette (2) verlaufenden Querschnitt in Druckstückhöhenrich- tung (H) asymmetrisch ausgebildet sind und die Anlageflächen (14, 15) am in Druck- stückhöhenrichtung oberen und unteren Kontaktflächenbereich zwischen Druckstück (1 , 13) und Kettenlasche (4) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (1, 13) im Bereich der Wälzflächen (5) mindestens zwei Bereiche (6, 7) mit unterschiedlichen Krümmungen aufweisen.
2. Laschenkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der mindestens zwei Bereiche (6, 7) die Krümmung jeweils gleich bleibend ist.
3. Laschenkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb mindestens eines Bereichs (6, 7) eine entlang der Wälzfläche (5) veränderliche Krümmung vorgesehen ist.
4. Laschenkette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung in dem Bereich des sich bei Zugbelastung im geraden Laschen- kettentrum einstellenden zweiten Kontaktbereichs (7) zweier benachbarter Druckstücke (1, 13) kleiner ist als in dem Bereich des sich im Knickfall einstellenden ersten Kontaktbereichs (6) der benachbarten Druckstücke (1 , 13).
5. Laschenkette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung in dem zweiten Kontaktbereich (7) so gewählt ist, dass der Kontaktpunkt zwischen zwei benachbarten Druckstücken (1, 13) in Druckstückhöhenrichtung in Richtung zur Druck- stückhöhenmitte (M) verschoben ist.
6. Laschenkette nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung in dem ersten Kontaktbereich (6) so gewählt ist, dass der Kontaktpunkt zwischen zwei benachbarten Druckstücken (1, 13) in Druckstückhöhenrichtung in Richtung zur Druck- stückhöhenmitte (M) verschoben ist.
7. Laschenkette nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Krümmungen des zweiten Kontaktbereichs (7) zum ersten Kontaktbereich (6) im Bereich von 0.25 bis etwa 0.9, vorzugsweise 0.25 bis etwa 0.83 liegt.
8. Laschenkette nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Krümmungen des zweiten Kontaktbereichs (7) zum ersten Kontaktbereich (6) etwa 0.5 beträgt, und insbesondere 7 zu 16 beträgt.
9. Laschenkette nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung in dem zweiten Kontaktbereich (7) so gewählt ist, dass die sich im Bereich der Anlageflächen (14, 15) des Druckstücks (1, 13) und der Kettenlasche (4) einstellende Kraftverteilung einer Verdrehneigung des Druckstücks (1 , 13) relativ zur Kettenlasche (4) entgegen wirkt.
10. Laschenkette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (6, 7) entlang der Wälzfläche (5) jeweils eine Bogenlänge besitzen und das Verhältnis der Bogenlängen des Bereichs (7) mit kleinerer Krümmung zu dem Bereich (6) mit größerer Krümmung etwa 1 zu 2 beträgt.
11. Laschenkette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bereich (6, 7) ein Kreisbogensegment ist, dessen Mittelpunkt (8, 9) außerhalb einer auf eine Mitte einer Verbindungsstrecke außen liegender Beginne (18, 19) der Bereiche (6, 7) an der Wälzfläche (5) gezogenen Lotgerade (17) liegt.
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