WO2005083297A1 - Drive chain, especially control drive chain for internal combustion engines, in particular diesel engines - Google Patents

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WO2005083297A1
WO2005083297A1 PCT/EP2005/001516 EP2005001516W WO2005083297A1 WO 2005083297 A1 WO2005083297 A1 WO 2005083297A1 EP 2005001516 W EP2005001516 W EP 2005001516W WO 2005083297 A1 WO2005083297 A1 WO 2005083297A1
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WO
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drive chain
chain according
drive
chain
steel
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PCT/EP2005/001516
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Inventor
Steffen Kirchner
Hermann Sessner
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Joh. Winklhofer & Soehne Gmbh Und Co.Kg
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    • 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
    • F16G13/06—Driving-chains with links connected by parallel driving-pins with or without rollers so called open links
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/022—Chain drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00—Using particular materials

Definitions

  • the invention relates to a drive chain, in particular timing drive chain, for internal combustion engines, in particular for diesel engines, with inner and outer chain links connected via a chain link in each case.
  • the invention further relates to a timing chain drive.
  • Such drive chains are well known in practice. Such drive chains are subject to high demands in use. On the one hand, they are operated at high speed and at the same time high forces and high loads are exerted on them. In addition, the automotive industry is demanding ever smaller chains, and therefore increasingly narrow angle conversions, to ensure the implementation of smaller engines. At the same time, since the drive chains are a mass-produced product that is installed in a large number of motor vehicles, industry demands that production be as cost-effective as possible and that material costs be low.
  • the surroundings of the drive chain must be taken into account on the one hand, since the oil used for lubrication and the combustion gases in the engine compartment are in direct contact with the drive chain.
  • the oils are provided with a wide variety of additives that can affect the drive chain, at the same time the oil thickens during operation and becomes more aggressive.
  • the lifespan of a drive chain in use is primarily limited by the chain elongation that occurs.
  • the choice of material in the joint area, and in particular in the contact area between the sleeve and the bolt is of particular importance, since various types of wear occur in this area.
  • the object of the present invention is therefore to provide a material, in particular for the contact surface of chain links, which is distinguished by a significantly increased wear resistance.
  • a material is used at least in the contact area of the chain link, selected from the group of tribooxidation and / or tribocorrosion resistant materials that are chemically resistant and at least have a hard surface layer or with these are provided.
  • the professional world has focused on the improvement of wear resistance on the optimization of mechanical properties, in particular the surface hardness or surface profile. It was completely ignored that the oil changes significantly during operation. For example, the acid number of the engine oil can increase sharply due to oxidation, nitration and sulfation.
  • the present inventors have now found that there is a connection between the wear of the drive chain and the oil used. Increased wear is particularly evident in the low-viscosity oils that have been increasingly used in recent times. These low-viscosity oils have a lower viscosity, are provided with additional additives and have poorer lubricating properties when used.
  • a new oil typically has a TAN number of 3.5. This TAN number changes continuously when used in a vehicle. In this context, a TAN number of approx. 4.5 - 5.0 is already classified as critical, with a TAN number of 6-7 an extreme value has already been reached. If the TAN number exceeds the measure for the base content, i.e. TAN> TBN, corrosion occurs.
  • the materials are selected so that they have sufficient chemical resistance and are at least provided with a hard surface layer, or in which the hardness of the surface layer is changed by suitable measures.
  • the material can advantageously be a martensitic and / or precipitation hardened stainless steel.
  • Such a material fulfills all requirements for the chemical resistance of the material as well as the corrosion resistance, whereby the material can also be manufactured inexpensively.
  • This material can also be additionally heat-treated to set a desired structure. The aim of such an additional treatment is primarily to achieve a high surface hardness.
  • the material has a high chromium content, preferably more than 10%. This ensures sufficient material strength.
  • the material can particularly preferably be selected according to the type of steel from the group of martensitic and precipitation-hardening stainless steels or ferritic stainless steels, which are specified in DIN 10088-1, Tables 1 and 2 and / or in a material data sheet for aerospace ( WL) are called. In practice, these materials have proven to be particularly suitable.
  • the material can be a low-alloy steel with a dense surface coating with high hardness and corrosion resistance.
  • a material has also proven to be suitable for exhibiting the required properties.
  • the surface coating can be achieved by suitable methods.
  • the method can preferably be selected from the group comprising PVD, CVD, diffusion, edge embroidery without nitride excretion and similar processes.
  • the aforementioned methods are methods which are well known in the art and can therefore be carried out without any problems, so that the drive chain can also be easily produced here.
  • a corrosion-resistant material can be used in which the hardness of the surface layer is increased by physical surface hardening processes.
  • a corresponding material is achieved by an additionally carried out method which is easy to carry out in practice. It is particularly important to select a process that does not affect the corrosion resistance of the material.
  • a preferred method for increasing the hardness of the surface layer can be shot peening.
  • Steels which are mentioned in DIN 10088-1, Tables 1 and 2 or in WL 1.4564 can advantageously be used as the material.
  • Steels 1.4021 or 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1 can preferably be used. These materials have proven to be particularly suitable in practice. It has also been shown that shot peening can be carried out on these materials without impairing the corrosion properties of the material.
  • the present invention provides various possibilities for using a corresponding material, so that a corresponding material can be produced in a simple manner depending on the area of use.
  • Each chain link can advantageously comprise a pin bolt of an outer chain link and a sleeve of an adjacent inner chain link.
  • a corresponding structure of the chain has proven itself for a long time.
  • the material can advantageously be used at least as a surface layer of the sleeve, ie the layer which is in direct contact with the pin bolt. In this way, it is possible, in particular, to design the contact surface which is subject to the greatest wear and tear, and to be particularly wear-resistant. Furthermore, the entire sleeve can be made from the material.
  • the bolt can preferably be an inch-chromed and / or vanaded bolt made of suitable steel with a high C content.
  • the pin can be a pin made of ferritic stainless or martensitic and precipitation-hardening stainless steel.
  • the bolt can advantageously be made of steel 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1. These materials have proven particularly useful in practice, especially in combination with one of the aforementioned sleeve materials.
  • the invention further relates to a timing chain drive for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with a drive chain as described above, at least two sprockets and a lubricating oil, the lubricating oil being a low-viscosity oil.
  • the drive chain described can be used in a timing chain drive for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, which uses a low-viscosity oil for chain lubrication.
  • Figure 2 shows the drive chain of Figure 1 in the direction of travel in a sectional plan view.
  • the drive chain shown in the drawing consists of outer chain links 1, inner chain links 2 and the chain links 3 connecting the inner chain links and outer chain links.
  • Each chain link 3 comprises a pin bolt 4 and a sleeve 5.
  • the outer chain links 1, which serve as guide links are pressed onto the pin bolts 4.
  • the pin bolt 4 can each extend a predetermined distance over the outer surface of the outer chain link.
  • the inner chain links 2 are arranged offset to the outer chain links 1 on the inner surface of the outer chain links 1.
  • Two inner chain links 2 are connected to each other via a sleeve 5, the inner chain links being pressed onto the sleeves.
  • the pin bolts 4 extend through the sleeve and are movably supported in the sleeve, so that the inner chain links are held movably relative to the outer chain links.
  • the sleeve 5 is either made as a whole from the material according to the invention, or according to another embodiment, the sleeve 5 can also be on its inner surface, i.e. the surface in contact with the pin bolt 4 may be provided with an additional coating 6, which consists of the material according to the invention and thus provides the necessary properties.

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Abstract

The invention relates to a drive chain, especially a control drive chain for internal combustion engines, in particular diesel engines, comprising internal (2) and external chain links (1) that are interconnected by a respective chain joint (3). A material is inserted into the contact area of the chain joint (3), said material being selected from the group containing tribooxidation and/or tribocorrosion resistant materials that are chemically stable and comprise at least a hard surface layer or are provided with said layer. The invention also relates to a control drive chain.

Description

Antriebskette, insbesondere Steuertriebskette, für Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren Drive chain, in particular timing drive chain, for internal combustion engines, in particular diesel engines
Die Erfindung betrifft eine Antriebskette, insbesondere Steuertriebskette, für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Dieselmotoren, mit über jeweils ein Kettengelenk verbundene Innen- und Außenkettenglieder. Ferner betrifft die Erfindung einen Steuerkettentrieb.The invention relates to a drive chain, in particular timing drive chain, for internal combustion engines, in particular for diesel engines, with inner and outer chain links connected via a chain link in each case. The invention further relates to a timing chain drive.
Derartige Antriebsketten sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Im Einsatz werden an solche Antriebsketten hohe Anforderungen gestellt. Einerseits werden sie mit hoher Geschwindigkeit betrieben und gleichzeitig hohe Kräfte und hohe Belastungen auf sie ausgeübt. Zudem fordert die Automobilindustrie immer kleinere Ketten, und damit verbunden immer engere Winkelumsetzungen, um die Realisierung von kleineren Motoren zu gewährleisten. Gleichzeitig fordert die Industrie, da es sich bei den Antriebsketten um ein Massenprodukt handelt, das in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen eingebaut wird, eine möglichst kostengünstige Herstellung sowie geringe Materialkosten.Such drive chains are well known in practice. Such drive chains are subject to high demands in use. On the one hand, they are operated at high speed and at the same time high forces and high loads are exerted on them. In addition, the automotive industry is demanding ever smaller chains, and therefore increasingly narrow angle conversions, to ensure the implementation of smaller engines. At the same time, since the drive chains are a mass-produced product that is installed in a large number of motor vehicles, industry demands that production be as cost-effective as possible and that material costs be low.
Bei der Auswahl der Materialien muss einerseits die Umgebung der Antriebskette im Einsatz berücksichtigt werden, da das zur Schmierung verwendete Öl, sowie die im Motorraum vorhandenen Verbrennungsgase in direkten Kontakt mit der Antriebskette stehen. Hierbei sind die Öle mit verschiedensten Zusatzstoffen versehen, die sich auf die Antriebskette auswirken können, gleichzeitig dickt das Öl im Betrieb ein und wird so aggressiver. Die Lebensdauer einer Antriebskette wird im Einsatz in erster Linie durch die auftretende Kettenlängung begrenzt. In diesem Zusammenhang ist die Materialauswahl im Gelenkbereich, und insbesondere in dem Kontaktbereich zwischen Hülse und Bolzen von besonderer Bedeutung, da in diesem Bereich verschiedenartiger Verschleiß auftritt.When selecting the materials, the surroundings of the drive chain must be taken into account on the one hand, since the oil used for lubrication and the combustion gases in the engine compartment are in direct contact with the drive chain. The oils are provided with a wide variety of additives that can affect the drive chain, at the same time the oil thickens during operation and becomes more aggressive. The lifespan of a drive chain in use is primarily limited by the chain elongation that occurs. In this context, the choice of material in the joint area, and in particular in the contact area between the sleeve and the bolt, is of particular importance, since various types of wear occur in this area.
In jüngster Zeit konzentrieren sich daher die Untersuchungen des Verschleißverhaltens der Antriebsketten insbesondere auf die Verbesserung des Bolzenmaterials sowie des Hülsenmaterials, wie auch auf die Wechselwirkung zwischen diesen. In diesem Zusammenhang war es möglich, ein sehr hartes und erfolgsversprechendes Bolzenmaterial zu entwickeln, in Kombination mit den bekannten Hülsenmaterialien, sowie besonders bei abrasionsbeständigen Hülsenmaterialien mit erhöhter Härte zeigte sich jedoch, dass nach wie vor der Verschleiß eine bedeutende Rolle spielt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Werkstoff insbesondere für die Kontaktfläche von Kettengelenken zur Verfügung zu stellen, welcher sich durch eine deutlich erhöhte Verschleißbeständigkeit auszeichnet.Recently, the investigations of the wear behavior of the drive chains have focused in particular on the improvement of the pin material and the sleeve material, as well as on the interaction between them. In this context, it was possible to develop a very hard and promising bolt material, in combination with the known sleeve materials, and especially with abrasion-resistant sleeve materials with increased hardness, however, it was found that wear still plays an important role. The object of the present invention is therefore to provide a material, in particular for the contact surface of chain links, which is distinguished by a significantly increased wear resistance.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Antriebskette für Verbrennungsmotoren dadurch gelöst, dass zumindestens im Kontaktbereich des Kettengelenks ein Werkstoff eingesetzt ist, gewählt aus der Gruppe der tribooxidations- und/oder tribokorrosionsbeständigen Werkstoffe, die chemisch beständig sind und zumindestens eine harte O- berflächenschicht aufweisen oder mit dieser versehen sind.This object is achieved according to the invention for a drive chain for internal combustion engines in that a material is used at least in the contact area of the chain link, selected from the group of tribooxidation and / or tribocorrosion resistant materials that are chemically resistant and at least have a hard surface layer or with these are provided.
Bislang hat sich die Fachwelt mit Hinblick auf die Verbesserung der Verschleißbeständigkeit auf die Optimierung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Oberflächenhärte oder Oberflächenprofil konzentriert. Vollkommen außer acht gelassen wurde hierbei, dass sich das Öl im Betrieb stark verändert. So kann die Säurezahl des Motoröls im Einsatz durch Oxidation, Nitration und Sulfatation stark ansteigen. Überraschenderweise haben die vorliegenden Erfinder nunmehr festgestellt, dass ein Zusammenhang zwischen dem Verschleiß der Antriebskette und dem eingesetzten Öl besteht. Insbesondere bei den in der jüngeren Zeit zunehmend verwendeten Leichtlaufölen zeigt sich ein erhöhter Verschleiß. Diese Leichtlauföle besitzen eine niedrigere Viskosität, sind mit zusätzlichen Additiven versehen und weisen im Einsatz schlechtere Schmiereigenschaften auf.So far, the professional world has focused on the improvement of wear resistance on the optimization of mechanical properties, in particular the surface hardness or surface profile. It was completely ignored that the oil changes significantly during operation. For example, the acid number of the engine oil can increase sharply due to oxidation, nitration and sulfation. Surprisingly, the present inventors have now found that there is a connection between the wear of the drive chain and the oil used. Increased wear is particularly evident in the low-viscosity oils that have been increasingly used in recent times. These low-viscosity oils have a lower viscosity, are provided with additional additives and have poorer lubricating properties when used.
Hierbei hat ein Neuöl typischerweise eine TAN-Zahl von 3,5. Durch die Benutzung in einem Fahrzeug verändert sich diese TAN-Zahl kontinuierlich. In diesem Zusammenhang wird bereits eine TAN-Zahl von ca. 4,5 - 5,0 als kritisch eingestuft, bei einer TAN- Zahl von 6-7 ist bereit ein extremer Wert erreicht. Überschreitet die TAN-Zahl das Maß für den Basengehalt, d.h. TAN > TBN, tritt Korrosion auf.A new oil typically has a TAN number of 3.5. This TAN number changes continuously when used in a vehicle. In this context, a TAN number of approx. 4.5 - 5.0 is already classified as critical, with a TAN number of 6-7 an extreme value has already been reached. If the TAN number exceeds the measure for the base content, i.e. TAN> TBN, corrosion occurs.
In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, dass neben dem abrasivem Verschleiß vermehrt auch ein Tribokorrosionsverschleiss an der Antriebskette auftritt und dass diese Kombination zu einer erhöhten Längung insbesondere bei Dieselketten führt.In this context, it has been shown that, in addition to the abrasive wear, tribocorrosion wear occurs increasingly on the drive chain and that this combination leads to increased elongation, particularly in diesel chains.
Durch den Einsatz eines Werkstoffes, gewählt aus der Gruppe der tribooxidations- und/oder tribokorrosionsbeständigen Werkstoffe wird es möglich, den Verschleiß deutlich zu verringern und so die Lebensdauer der Antriebsketten zu erhöhen. Im Einsatz werden die Werkstoffe hierbei solchermaßen ausgewählt, dass sie eine ausreichende chemische Beständigkeit aufweisen und zumindestens mit einer harten Oberflachenschicht versehen sind, oder bei welchen die Härte der Oberflachenschicht durch geeignete Maßnahmen verändert wird.By using a material selected from the group of tribo-oxidation and / or tribocorrosion-resistant materials, it becomes possible to clearly see the wear decrease and thus increase the life of the drive chains. In use, the materials are selected so that they have sufficient chemical resistance and are at least provided with a hard surface layer, or in which the hardness of the surface layer is changed by suitable measures.
Hierdurch wird ausreichender Schutz nicht nur gegen abrasiven Verschleiß sondern auch gegen den Tribokorrosionsverschleiss erreicht, wodurch sich die Lebensdauer der Antriebskette auch bei Einsatz von Leichtlauföl deutlich verlängert.This provides adequate protection not only against abrasive wear but also against tribocorrosion wear, which significantly extends the life of the drive chain even when using low-viscosity oil.
Vorteilhafterweise kann der Werkstoff ein martensitischer und/oder ausscheidungsgehärteter nichtrostender Stahl sein. Ein solcher Werkstoff erfüllt alle Anforderungen an die chemische Beständigkeit des Werkstoffes wie auch der Korrosionsbeständigkeit, wobei der Werkstoff zusätzlich kostengünstig hergestellt werden kann. Dieser Werkstoff kann zur Einstellung einer gewünschten Gefügestruktur noch zusätzlich wärmebehandelt sein. Ziel einer solchen zusätzlichen Behandlung ist in erster Linie die Erzielung einer hohen Oberflächenhärte.The material can advantageously be a martensitic and / or precipitation hardened stainless steel. Such a material fulfills all requirements for the chemical resistance of the material as well as the corrosion resistance, whereby the material can also be manufactured inexpensively. This material can also be additionally heat-treated to set a desired structure. The aim of such an additional treatment is primarily to achieve a high surface hardness.
Ferner hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Werkstoff einen hohen Chromgehalt, bevorzugt mehr als 10%, aufweist. Auf diese Weise wird eine ausreichende Festigkeit des Materials sichergestellt.It has also proven to be particularly advantageous if the material has a high chromium content, preferably more than 10%. This ensures sufficient material strength.
Besonders bevorzugt kann der Werkstoff nach der Sorte der Stähle aus der Gruppe der martensitischen und ausscheidungshärtenden nichtrostenden Stähle oder der ferritischen nichtrostenden Stähle ausgewählt sein, die in DIN 10088-1 , Tabelle 1 und 2 und/oder in einem Werkstoffleistungsblatt der Luft- und Raumfahrt (WL) genannt sind. In der Praxis haben sich diese Werkstoffe als besonders geeignet erwiesen.The material can particularly preferably be selected according to the type of steel from the group of martensitic and precipitation-hardening stainless steels or ferritic stainless steels, which are specified in DIN 10088-1, Tables 1 and 2 and / or in a material data sheet for aerospace ( WL) are called. In practice, these materials have proven to be particularly suitable.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Werkstoff ein nichtniedrig legierter Stahl sein, mit einer dichten Oberflächenbeschich- tung mit hoher Härte und Korrosionsbeständigkeit. Auch ein solcher Werkstoff hat sich in der Praxis als geeignet erwiesen, die geforderten Eigenschaften aufzuweisen.According to another preferred embodiment of the present invention, the material can be a low-alloy steel with a dense surface coating with high hardness and corrosion resistance. In practice, such a material has also proven to be suitable for exhibiting the required properties.
Hierbei kann die Oberflächenbeschichtung durch geeignete Verfahren erzielbar sein. Vorzugsweise kann das Verfahren gewählt werden aus der Gruppe umfassend PVD, CVD, Eindiffundieren, Randaufsticken ohne Ausscheidung von Nitriden und ähnlichen Verfahren. Bei den vorgenannten Verfahren handelt es sich um auf dem Gebiet der Technik gut bekannten Verfahren, die daher ohne weiteres durchgeführt werden können, sodass auch hier die Antriebskette ohne weiteres hergestellt werden kann.The surface coating can be achieved by suitable methods. The method can preferably be selected from the group comprising PVD, CVD, diffusion, edge embroidery without nitride excretion and similar processes. The aforementioned methods are methods which are well known in the art and can therefore be carried out without any problems, so that the drive chain can also be easily produced here.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein korrosionsbeständiger Werkstoff eingesetzt werden, bei welchem die Härte der Oberflachenschicht durch physikalische Oberflächenhärteverfahren gesteigert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein entsprechender Werkstoff durch ein zusätzlich durchgeführtes Verfahren erzielt, das in der Praxis einfach durchzuführen ist. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, ein Verfahren auszuwählen, durch welches die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes nicht beeinträchtigt wird.According to yet another embodiment of the present invention, a corrosion-resistant material can be used in which the hardness of the surface layer is increased by physical surface hardening processes. In the present embodiment, a corresponding material is achieved by an additionally carried out method which is easy to carry out in practice. It is particularly important to select a process that does not affect the corrosion resistance of the material.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Erhöhung der Härte der Oberflachenschicht kann Kugelstrahlen sein.A preferred method for increasing the hardness of the surface layer can be shot peening.
Vorteilhafterweise können als Werkstoff Stähle, die in DIN 10088-1, Tabelle 1 und 2 oder in WL 1.4564 genannt sind, eingesetzt werden. Vorzugsweise können hierbei die Stähle 1.4021 oder 1.4122 oder 1.4564 der DIN 10088-1 eingesetzt werden. Diese Werkstoffe haben sich in der Praxis als besonders geeignet erwiesen. Ferner hat sich gezeigt, dass bei diesen Werkstoffen eine Kugelbestrahlung durchgeführt werden kann, ohne dass die Korrosionseigenschaften des Werkstoffes beeinträchtigt werden.Steels which are mentioned in DIN 10088-1, Tables 1 and 2 or in WL 1.4564 can advantageously be used as the material. Steels 1.4021 or 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1 can preferably be used. These materials have proven to be particularly suitable in practice. It has also been shown that shot peening can be carried out on these materials without impairing the corrosion properties of the material.
Es zeigt sich, dass durch die vorliegende Erfindung verschiedene Möglichkeiten bereitgestellt werden, einen entsprechenden Werkstoff einzusetzen, so dass ein entsprechender Werkstoff je nach Einsatzgebiet auf einfache Art und Weise hergestellt werden kann.It has been shown that the present invention provides various possibilities for using a corresponding material, so that a corresponding material can be produced in a simple manner depending on the area of use.
Vorteilhafterweise kann jedes Kettengelenk einen Stiftbolzen eines Außenkettengliedes und eine Hülse eines benachbarten Innenkettengliedes umfassen. Ein entsprechender Aufbau der Kette hat sich seit langer Zeit bewährt.Each chain link can advantageously comprise a pin bolt of an outer chain link and a sleeve of an adjacent inner chain link. A corresponding structure of the chain has proven itself for a long time.
Vorteilhafterweise kann der Werkstoff zumindestens als Oberflachenschicht der Hülse eingesetzt werden, d.h. der Schicht, welche sich im unmittelbaren Kontakt mit dem Stiftbolzen befindet. Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere die am stärksten beanspruchte Kontaktfläche besonders verschleißfest auszugestalten. Ferner kann die ganze Hülse aus dem Werkstoff gefertigt werden.The material can advantageously be used at least as a surface layer of the sleeve, ie the layer which is in direct contact with the pin bolt. In this way, it is possible, in particular, to design the contact surface which is subject to the greatest wear and tear, and to be particularly wear-resistant. Furthermore, the entire sleeve can be made from the material.
Ferner hat sich gezeigt, dass auch die Kombination der Werkstoffe der Hülse und des Bolzens von besondere Bedeutung ist.It has also been shown that the combination of the materials of the sleeve and the bolt is of particular importance.
In diesem Zusammenhang kann der Bolzen vorzugsweise ein inchromierter und/oder vanadierter Bolzen aus geeignetem Stahl mit hohem C-Gehalt sein. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Bolzen ein Bolzen aus ferritischem nichtrostenden oder martensitisch und ausscheidungshärtenden nichtrostenden Stahl sein. Vorteilhafterweise kann der Bolzen aus dem Stahl 1.4122 oder 1.4564 der DIN 10088-1 bestehen. Diese Werkstoffe haben sich in der Praxis besonders bewährt, insbesondere auch in der Kombination mit einem der vorgenannten Hülsenmaterialien.In this connection, the bolt can preferably be an inch-chromed and / or vanaded bolt made of suitable steel with a high C content. According to a further preferred embodiment, the pin can be a pin made of ferritic stainless or martensitic and precipitation-hardening stainless steel. The bolt can advantageously be made of steel 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1. These materials have proven particularly useful in practice, especially in combination with one of the aforementioned sleeve materials.
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Steuerkettentrieb für einen Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, mit einer zuvor beschriebenen Antriebskette, mindestens zwei Kettenrädern und einem Schmieröl, wobei das Schmieröl ein Leichtlauföl ist.The invention further relates to a timing chain drive for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with a drive chain as described above, at least two sprockets and a lubricating oil, the lubricating oil being a low-viscosity oil.
Ferner kann die beschriebene Antriebskette in einem Steuerkettentrieb für einen Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor verwendet werden, der ein Leichtlauföl zur Kettenschmierung einsetzt.Furthermore, the drive chain described can be used in a timing chain drive for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, which uses a low-viscosity oil for chain lubrication.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. It shows:
Figur 1 in einer Seitenansicht eine Antriebskette, undFigure 1 in a side view of a drive chain, and
Figur 2 die Antriebskette aus Figur 1 in Laufrichtung in einer geschnittenen Draufsicht.Figure 2 shows the drive chain of Figure 1 in the direction of travel in a sectional plan view.
Die in der Zeichnung dargestellte Antriebskette besteht aus Außenkettengliedern 1 , Innenkettengliedern 2 sowie den die Innenkettenglieder und Außenkettenglieder verbindenden Kettengelenken 3. Hierbei umfasst jedes Kettengelenk 3 einen Stiftbolzen 4 sowie eine Hülse 5. Bei der folgenden Beschreibung wird gleichzeitig auf Figur 2 Bezug genommen, aus welcher die Anordnung der Kettengelenke deutlicher wird. Im Einzelnen sind die äußeren Kettenglieder 1 , die als Führungsglieder dienen, auf die Stiftbolzen 4 aufgepresst. Hierbei kann sich der Stiftbolzen 4 jeweils ein vorbestimmtes Stück über die Außenoberfläche des Außenkettengliedes erstrecken. Die Innenkettenglieder 2 sind versetzt zu den Außenkettengliedern 1 an der Innenoberfläche der Außenkettenglieder 1 angeordnet. Hierbei sind jeweils 2 Innenkettenglieder 2 über eine Hülse 5 miteinander verbunden, wobei die Innenkettenglieder auf die Hülsen aufgepresst sind. Die Stiftbolzen 4 erstrecken sich hierbei durch die Hülse, und sind in dieser beweglich gelagert, so dass die Innenkettenglieder zu den Außenkettengliedern beweglich gehalten werden.The drive chain shown in the drawing consists of outer chain links 1, inner chain links 2 and the chain links 3 connecting the inner chain links and outer chain links. Each chain link 3 comprises a pin bolt 4 and a sleeve 5. In the following description, reference is also made to FIG the arrangement of the chain links becomes clearer. In detail, the outer chain links 1, which serve as guide links, are pressed onto the pin bolts 4. Here, the pin bolt 4 can each extend a predetermined distance over the outer surface of the outer chain link. The inner chain links 2 are arranged offset to the outer chain links 1 on the inner surface of the outer chain links 1. Two inner chain links 2 are connected to each other via a sleeve 5, the inner chain links being pressed onto the sleeves. The pin bolts 4 extend through the sleeve and are movably supported in the sleeve, so that the inner chain links are held movably relative to the outer chain links.
Selbstverständlich sind andere Ausführungsformen von Antriebsketten auch möglich.Of course, other embodiments of drive chains are also possible.
Hierbei wird die Hülse 5 entweder aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff als Ganzes gefertigt, oder gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Hülse 5 auch an ihrer Innenoberfläche, d.h. die mit dem Stiftbolzen 4 in Kontakt stehende Fläche, mit einer zusätzlichen Beschichtung 6 versehen sein, welche aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff besteht und so die notwendigen Eigenschaften bereitstellt. Here, the sleeve 5 is either made as a whole from the material according to the invention, or according to another embodiment, the sleeve 5 can also be on its inner surface, i.e. the surface in contact with the pin bolt 4 may be provided with an additional coating 6, which consists of the material according to the invention and thus provides the necessary properties.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Antriebskette, insbesondere Steuertriebskette, für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Dieselmotoren, mit über jeweils ein Kettengelenk (3) verbundenen Innen- (2) und Außenkettenglieder (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens im Kontaktbereich des Kettengelenkes (3) ein Werkstoff eingesetzt ist, gewählt aus der Gruppe der tribooxidations- und/oder tribokorrosionsbeständigen Werkstoffe, die chemisch beständig sind und zumindestens eine harte Oberflachenschicht aufweisen oder mit dieser versehen sind.1. Drive chain, in particular timing drive chain, for internal combustion engines, in particular for diesel engines, with inner (2) and outer chain links (1) each connected via a chain link (3), characterized in that a material is used at least in the contact area of the chain link (3) , selected from the group of tribo-oxidation and / or tribocorrosion-resistant materials that are chemically resistant and at least have a hard surface layer or are provided with it.
2. Antriebskette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein martensitischer und/oder ausscheidungsgehärteter nichtrostender Stahl ist.2. Drive chain according to claim 1, characterized in that the material is a martensitic and / or precipitation hardened stainless steel.
3. Antriebskette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff einen hohen Chromgehalt, bevorzugt größer als 10%, aufweist.3. Drive chain according to claim 2, characterized in that the material has a high chromium content, preferably greater than 10%.
4. Antriebskette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff nach der Sorte der Stähle aus der Gruppe der martensitischen und ausschei- dungshärtenden nichtrostenden Stähle oder der ferritischen nichtrostenden Stähle ausgewählt ist, die in DIN 10088-1 , Tabelle 1 und 2 und/oder in einem entsprechenden Werkstoffleistungsblatt der Luft- und Raumfahrt (WL) genannt sind.4. Drive chain according to claim 2 or 3, characterized in that the material is selected according to the type of steel from the group of martensitic and precipitation-hardening stainless steels or ferritic stainless steels, which is in DIN 10088-1, Tables 1 and 2 and / or are mentioned in a corresponding material data sheet for aerospace (WL).
5. Antriebskette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein niedrig legierter Stahl ist, mit einer dichten Oberflächenbeschichtung mit hoher Härte und Korrosionsbeständigkeit.5. Drive chain according to claim 1, characterized in that the material is a low-alloy steel, with a dense surface coating with high hardness and corrosion resistance.
6. Antriebskette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung durch geeignete Verfahren erzielbar ist, wobei das Verfahren gewählt ist aus der Gruppe umfassend PVD, CVD, Eindiffundieren, Randaufsticken ohne Ausscheidung von Nitriden und ähnlichen Verfahren.6. Drive chain according to claim 5, characterized in that the surface coating can be achieved by suitable methods, the method being selected from the group comprising PVD, CVD, diffusing in, edge embroidery without precipitation of nitrides and similar methods.
7. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein korrosionsbeständiger Werkstoff eingesetzt ist, bei welchem die Härte der O- berflächenschicht durch physikalische Oberflächenhärteverfahren gesteigert ist. 7. Drive chain according to one of claims 1 to 6, characterized in that a corrosion-resistant material is used, in which the hardness of the surface layer is increased by physical surface hardening processes.
8. Antriebskette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Werkstoffes kugelbestrahlt ist.8. Drive chain according to claim 7, characterized in that the surface of the material is shot peened.
9. Antriebskette nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff Stähle, die in DIN 10088-1 , Tabelle 1 und 2 oder in WL 1.4564 genannt sind, eingesetzt sind.9. Drive chain according to claim 7 or 8, characterized in that steels which are mentioned in DIN 10088-1, tables 1 and 2 or in WL 1.4564 are used as the material.
10. Antriebskette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff die Stähle 1.4021 oder 1.4122 oder 1.4564 der DIN 10088-1 eingesetzt sind.10. Drive chain according to claim 9, characterized in that the steels 1.4021 or 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1 are used as the material.
11. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kettengelenk (3) einen Stiftbolzen (4) des Außenkettengliedes (1) und eine Hülse (5) des benachbarten Innenkettengliedes (2) umfasst.11. Drive chain according to one of claims 1 to 10, characterized in that each chain link (3) comprises a pin bolt (4) of the outer chain link (1) and a sleeve (5) of the adjacent inner chain link (2).
12. Antriebskette nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zumindestens als Oberflachenschicht (6) der Hülse (5) eingesetzt ist.12. Drive chain according to claim 11, characterized in that the material is used at least as a surface layer (6) of the sleeve (5).
13. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Hülse aus dem Werkstoff gefertigt ist.13. Drive chain according to one of claims 1 to 12, characterized in that the entire sleeve is made of the material.
14. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen ein inchromierter und/oder vanadierter Bolzen aus geeignetem Stahl mit hohem C-Gehalt ist.14. Drive chain according to one of claims 1 to 13, characterized in that the bolt is an inch-chromated and / or vanaded bolt made of suitable steel with a high C content.
15. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen ein Bolzen aus ferritischem nichtrostenden oder martensitisch und aus- scheidungshärtenden nichtrostenden Stahl ist.15. Drive chain according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pin is a pin made of ferritic stainless or martensitic and precipitation-hardening stainless steel.
16. Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet dass der Bolzen aus dem Stahl 1.4122 oder 1.4564 der DIN 10088-1 besteht.16. Drive chain according to one of claims 1 to 13, characterized in that the bolt consists of the steel 1.4122 or 1.4564 of DIN 10088-1.
17. Steuerkettentrieb für einen Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, mit einer Antriebskette nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mindestens zwei Kettenrädern und einem Schmieröl, wobei das Schmieröl ein Leichtlauföl ist. 17. Timing chain drive for an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with a drive chain according to one of claims 1 to 15, at least two sprockets and a lubricating oil, the lubricating oil being a low-viscosity oil.
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