WO2010094625A1 - Zahnkette - Google Patents

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WO2010094625A1 PCT/EP2010/051765 EP2010051765W WO2010094625A1 WO 2010094625 A1 WO2010094625 A1 WO 2010094625A1 EP 2010051765 W EP2010051765 W EP 2010051765W WO 2010094625 A1 WO2010094625 A1 WO 2010094625A1
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Klaus Hahn
Bolko Schuseil
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Schaeffler Technologies AG and 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
    • F16G13/04—Toothed chains

Definitions

  • the invention relates to a toothed chain formed by a plurality of pivotally interconnected links with at least one center strap and at least two on both sides of the center flap arranged cover plates, the cover plates and the center strap are connected to each other via at least two connecting members, and arranged between the cover plates and the middle lasche Inner plates, which connect the chain links pivotally.
  • toothed chains are often used in motor vehicles and serve there as a control and aggregate drive in the internal combustion engine.
  • the toothed chain wraps around the crankshaft, which here is the driving shaft, and at least one camshaft or camshaft adjuster, which here is the driven shaft, and thereby transmits the rotational movement of the crankshaft to the camshaft.
  • the inner plates For transmitting the rotational movement, in particular, the inner plates have tooth-like projections directed inwards and / or outwards, which engage in corresponding receptacles of the drive disks of the driving and the driven shaft.
  • the middle tabs are rotatably connected to the connecting members, which are preferably designed as bolts, and serve for the transmission of tensile force within the chain links.
  • the cover tabs are arranged on both sides of the center straps and cover the tabs formed by the center straps and the inner straps side.
  • the center flaps form a common sam with the cover plates and the links the chain links of the tooth chain.
  • the inner flaps are arranged between the center flaps and the cover flaps and connect the chain links with each other.
  • the inner plates are pivotally held with a game on the links. Due to the pivotable arrangement of the inner plates, the chain links can be pivoted relative to each other, so that the chain is movable and can adapt to different progressions between the driving and the driven shaft.
  • the tooth chain can fulfill their function, therefore, different tabs have to be provided with different functions.
  • the non-rotatable arrangement of the center lug on the connecting members has proven to be expedient, because in this way the tensile forces can be transmitted without wear within the chain links, thereby significantly increasing the service life.
  • Another important aspect in the design of the silent chain is the effective joint surface between the inner plates and the links, which should be as large as possible in terms of a long service life of the silent chain.
  • the object of the invention is to provide a toothed chain with a long service life and at the same time low production costs.
  • a further increase in the effective joint surface can be achieved by the inner plates have openings through which the inner plates are pivotally supported on the connecting links, the inner plates are formed as stamped parts and are cut in the area of the openings. By regrooving the smooth cut portion can be further increased, so that the articular surface increases by about 30%.
  • the width of an inner flap should be smaller than the width of the center flap. Since the center lug is non-rotatably connected to the connecting member, this has no joint function and can according to their main function to transmit the tensile forces occurring in the chain link, are dimensioned correspondingly wide. Furthermore, in order to minimize assembly costs, only a center strap should be used, which e.g. rotatably by an interference fit and additionally firmly connected in the direction of displacement on the connecting member with this. Since the inner straps are pivotally supported on the connecting links with a play, the assembly effort per inner strap is comparatively smaller, so that the use of thinner inner straps, which can be inexpensively punched, makes sense here. So that the acting tensile forces are transmitted between the chain links, a plurality of inner straps can be used, preferably two or more inner straps should be arranged on both sides of the center strap.
  • the inner straps and the middle strap fulfill their function particularly well with the lowest possible manufacturing costs of the toothed chain, if the width of the inner straps 1, 2-1, 7 mm, preferably 1, 5 mm, and the width of the center strap 2, 0-2.5 mm, preferably 2.3 mm.
  • the invention will be explained in more detail with reference to the single FIGURE 1.
  • FIG. 1 shows a plan view of a toothed chain according to the invention.
  • each chain link KG is formed from a center I lug M, two cover links D covering the chain links KG and two connecting links B designed as bolts.
  • the center links M are connected in a rotationally fixed manner to the connecting links B and have the task of acting the tensile forces within the chain links KG transferred to.
  • the center straps M are preferably pressed together with the connecting members B, so that they are secured against rotation on the connecting members and additionally secured against lateral slipping.
  • the connecting links B on both sides of the center straps M each two réellela see 11 and 12 pivotally connected, which connect the chain links KG with each other. Due to the pivoting of the inner plates 11 and 12, the chain links KG are also designed to be pivotable relative to one another, so that the tooth chain as a whole can adapt to different progressions between the driving and the driven shaft.
  • the width m of the center flap M is 2.3 mm
  • the widths i1 and i2 of the inner flaps 11 and 12 are each 1.5 mm
  • the width d of the cover flaps D is 0.9 mm.
  • the center strap M is therefore the widest single strap and takes the largest tensile forces, while on both sides of the inner strap M and M at least two are provided so that they can be designed somewhat thinner despite the high tensile forces to be transmitted without their Load limit is exceeded.
  • the cover plates D are finally the thinnest individual tabs, since their actual task is not in the transmission of tensile forces, but is to cover the chain links laterally and ensure the cohesion of the chain links.
  • the inner flaps 11 and 12 can be cost-effectively punched due to the proposed width ratios, while still a sufficiently large joint surface for a long service life of the silent chain can be realized by the choice of a corresponding number of inner flaps. If necessary, the inner plates produced in the normal stamping process, at least in
  • Section of the openings through which the inner plates 11 and 12 are pivotally mounted on the links B are recut, so that the smooth-cut portion and the joint surfaces are further increased.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnkette gebildet durch mehrere schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder (KG) mit wenigstens einer Mittellasche (M) und wenigstens zwei beidseitig der Mittellasche (M) angeordneten Decklaschen (D), wobei die Decklaschen (D) und die Mittellasche (M) über wenigstens zwei Verbindungsglieder (B) miteinander verbunden sind, und mit zwischen den Decklaschen (D) und der Mittellasche (M) angeordneten Innenlaschen (I1,I2), welche die Kettenglieder (KG) schwenkbar miteinander verbinden, wobei jeweils wenigstens zwei Innenlaschen (I1,I2) zwischen der Mittellasche (M) und den Decklaschen (D) vorgesehen sind, und die Gesamtbreite (ig) des lnnenlaschenpaketes (IP) gebildet aus der Summe der Breiten (i1,i2) der Innenlaschen (I1,I2) im Verhältnis zu der Breite der Mittellasche (M) größer oder gleich 1,3 ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Zahnkette
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Zahnkette gebildet durch mehrere schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder mit wenigstens einer Mittellasche und wenigstens zwei beidseitig der Mittellasche angeordneten Decklaschen, wobei die Decklaschen und die Mittellasche über wenigstens zwei Verbindungsglieder miteinander verbunden sind, und mit zwischen den Decklaschen und der Mittel- lasche angeordneten Innenlaschen, welche die Kettenglieder schwenkbar miteinander verbinden.
Solche Zahnketten werden häufig in Kraftfahrzeugen verwendet und dienen dort als Steuer- und Aggregatantrieb in dem Verbrennungsmotor. In einem An- wendungsfall umschlingt die Zahnkette die Kurbelwelle, welche hier die antreibende Welle ist, und wenigstens eine Nockenwelle oder einen Nockenwellen- versteller, welche hier die angetriebene Welle ist, und überträgt dadurch die Drehbewegung der Kurbelwelle auf die Nockenwelle. Zur Übertragung der Drehbewegung weisen insbesondere die Innenlaschen zahnartige nach innen und/oder nach außen gerichtete Vorsprünge auf, welche in korrespondierende Aufnahmen der Antriebsscheiben der antreibenden und der angetriebenen Welle eingreifen.
Die Mittellaschen sind mit den Verbindungsgliedern, welche vorzugsweise als Bolzen ausgebildet sind, drehfest verbunden und dienen der Zugkraftübertragung innerhalb der Kettenglieder. Die Decklaschen sind beidseitig zu den Mittellaschen angeordnet und decken die durch die Mittellaschen und die Innenlaschen gebildeten Laschenpakete seitlich ab. Die Mittellaschen bilden gemein- sam mit den Decklaschen und den Verbindungsgliedern die Kettenglieder der Zahn kette.
Die Innenlaschen sind zwischen den Mittellaschen und den Decklaschen an- geordnet und verbinden die Kettenglieder untereinander. Dabei sind die Innenlaschen mit einem Spiel schwenkbar auf den Verbindungsgliedern gehalten. Aufgrund der schwenkbaren Anordnung der Innenlaschen können die Kettenglieder untereinander verschwenkt werden, so dass die Kette beweglich ist und sich unterschiedlichen Verläufen zwischen der antreibenden und der angetrie- benen Welle anpassen kann.
Damit die Zahnkette ihre Funktion erfüllen kann, müssen demnach verschiedene Laschen mit unterschiedlicher Funktion vorgesehen werden. Dabei hat sich insbesondere die drehfeste Anordnung der Mittellasche auf den Verbindungs- gliedern als sinnvoll herausgestellt, da hierdurch die Zugkräfte verschleißfrei innerhalb der Kettenglieder übertragen werden können und sich dadurch die Lebensdauer wesentlich erhöht. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auslegung der Zahnkette ist die wirksame Gelenkfläche zwischen den Innenlaschen und den Verbindungsgliedern, welche im Sinne einer hohen Lebensdauer der Zahnkette möglichst groß gewählt werden sollte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnkette mit einer hohen Lebensdauer und gleichzeitig geringen Fertigungskosten zu schaffen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Zahnkette mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass jeweils wenigstens zwei Innenlaschen zwischen der Mittellasche und den Decklaschen vorgesehen sind und die Gesamtbreite des Innenlaschenpaketes gebildet aus der Summe der Breiten der Innenlaschen im Verhältnis zu der Breite der Mittellasche größer oder gleich 1 ,3 ist. Damit wird die wirksame Gelenkfläche zwischen den Innen- laschen und den Verbindungsgliedern deutlich erhöht, wobei durch die Verwendung von wenigstens zwei Innenlaschen die Breite der einzelnen Innenlaschen so gewählt werden kann, dass eine Herstellung der Innenlaschen in einem kostengünstigen Normalstanzverfahren möglich ist.
Eine weitere Erhöhung der wirksamen Gelenkfläche kann dadurch erreicht werden, indem die Innenlaschen Durchbrüche aufweisen, über die die Innenlaschen auf den Verbindungsgliedern schwenkbar gehalten sind, die Innenlaschen als Stanzteile ausgebildet sind und im Bereich der Durchbrüche nachge- schnitten sind. Durch das Nachschneiden kann der Glattschnittanteil weiter erhöht werden, so dass sich die Gelenkfläche dadurch um ca. 30% erhöht.
Vorzugsweise sollte die Breite einer Innenlasche kleiner als die Breite der Mittellasche sein. Da die Mittellasche drehfest mit dem Verbindungsglied verbun- den ist, hat diese keine Gelenkfunktion und kann gemäß ihrer Hauptfunktion, die in dem Kettenglied auftretenden Zugkräfte zu übertragen, entsprechend breit dimensioniert werden. Ferner sollte im Sinne eines möglichst geringen Montageaufwandes nur eine Mittellasche verwendet werden, welche z.B. durch einen Presssitz drehfest und zusätzlich fest in Verschieberichtung auf dem Verbindungsglied mit diesem verbunden ist. Da die Innenlaschen mit einem Spiel schwenkbar auf den Verbindungsgliedern gehalten sind, ist der Montageaufwand pro Innenlasche vergleichsweise kleiner, so dass hier die Verwendung von dünneren Innenlaschen, welche kostengünstig gestanzt werden können, sinnvoll ist. Damit die wirkenden Zugkräfte zwischen den Kettengliedern übertragen werden, können mehrere Innenlaschen verwendet werden, wobei vorzugsweise zwei oder mehr Innenlaschen beidseitig der Mittellasche angeordnet werden sollten.
Es hat sich herausgestellt, dass die Innenlaschen und die Mittellasche ihre Funktion bei möglichst geringen Fertigungskosten der Zahnkette besonders gut erfüllen, wenn die Breite der Innenlaschen 1 ,2-1 ,7 mm, vorzugsweise 1 ,5 mm, und die Breite der Mittellasche 2,0-2,5 mm, vorzugsweise 2,3 mm, beträgt. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der einzigen Figur 1 näher erläutert.
Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Zahnkette.
In der Fig.1 ist eine Zahnkette zu erkennen, welche aus mehreren Kettengliedern KG zusammengesetzt ist. Jedes Kettenglied KG ist gebildet aus einer Mitte I lasche M, zwei die Kettenglieder KG randseitig abdeckenden Decklaschen D und zwei als Bolzen ausgebildete Verbindungsglieder B. Die Mittellaschen M sind drehfest mit den Verbindungsgliedern B verbunden und haben die Aufgabe, die wirkenden Zugkräfte innerhalb der Kettenglieder KG zu übertragen. Die Mittellaschen M werden dazu vorzugsweise mit den Verbindungsgliedern B verpresst, so dass diese auf den Verbindungsgliedern drehfest und zusätzlich gegen seitliches Verrutschen gesichert sind. Ferner sind auf den Verbindungsgliedern B beidseitig der Mittellaschen M jeweils zwei Innenla- sehen 11 und 12 schwenkbar gehalten, welche die Kettenglieder KG untereinander verbinden. Aufgrund der Schwenkbarkeit der Innenlaschen 11 und 12 sind die Kettenglieder KG relativ zueinander ebenfalls verschwenkbar ausgebildet, so dass sich die Zahnkette insgesamt verschiedenen Verläufen zwischen der antreibenden und der angetriebenen Welle anpassen kann.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite m der Mittellasche M 2,3 mm, die Breite i1 und i2 der Innenlaschen 11 und 12 jeweils 1 ,5 mm und die Breite d der Decklaschen D 0,9 mm. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Gesamtbreite g des Laschenpaketes von 10,1 mm, bei einer Anzahl von sieben Einzellaschen.
Insgesamt ist die Mittellasche M demnach die breiteste Einzellasche und nimmt die größten Zugkräfte auf, während von den Innenlaschen 11 und 12 beidseitig der Mittellasche M wenigstens zwei vorgesehen sind, so dass diese trotz der hohen zu übertragenden Zugkräfte etwas dünner ausgelegt werden können, ohne dass deren Belastungsgrenze überschritten wird. Die Decklaschen D sind schließlich die dünnsten Einzellaschen, da deren eigentliche Aufgabe nicht in der Übertragung von Zugkräften besteht, sondern darin, die Kettenglieder seitlich abzudecken und den Zusammenhalt der Kettenglieder sicherzustellen.
Die Innenlaschen 11 und 12 können aufgrund der vorgeschlagenen Breitenver- hältnisse kostengünstig gestanzt werden, wobei dennoch eine ausreichend große Gelenkfläche für eine hohe Lebensdauer der Zahnkette durch die Wahl von entsprechend vielen Innenlaschen verwirklicht werden kann. Bedarfsweise können die im Normalstanzverfahren hergestellten Innenlaschen zumindest im
Bereich der Durchbrüche, über die die Innenlaschen 11 und 12 schwenkbar auf den Verbindungsgliedern B gelagert sind, nachgeschnitten werden, so dass der Glattschnittanteil und die Gelenkflächen weiter vergrößert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Zahnkette gebildet durch mehrere schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder (KG) mit - wenigstens einer Mittel lasche (M) und wenigstens zwei beidseitig der Mittellasche (M) angeordneten Decklaschen (D), wobei die Decklaschen (D) und die Mittellasche (M) über wenigstens zwei Verbindungsglieder (B) miteinander verbunden sind, und mit - zwischen den Decklaschen (D) und der Mittellasche (M) angeordneten Innenlaschen (11 ,12), welche die Kettenglieder (KG) schwenkbar miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass - jeweils wenigstens zwei Innenlaschen (11 ,12) zwischen der Mittellasche (M) und den Decklaschen (D) vorgesehen sind, und die Gesamtbreite (ig) des lnnenlaschenpaketes (IP) gebildet aus der Summe der Breiten (i1 ,i2) der Innenlaschen (11 ,12) im Verhältnis zu der Breite der Mittellasche (M) größer oder gleich 1 ,3 ist.
2. Zahnkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlaschen (11 ,12) Durchbrüche aufweisen, über die die Innenlaschen (11 ,12) auf den Verbindungsgliedern (B) schwenkbar gehalten sind, die Innen- laschen (11 ,12) als Stanzteile ausgebildet sind und im Bereich der Durchbrüche nachgeschnitten sind.
3. Zahnkette nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (i1 ,i2) einer Innen-Iasche (11 ,12) kleiner als die Breite (m) der Mittellasche (M) ist.
4. Zahnkette nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (i1 ,i2) der Innenlaschen (11 ,12) 1 ,2-1 ,7 mm, vorzugsweise 1 ,5 mm, und die Breite (m) der Mittellasche (M) 2,0- 2,5 mm, vorzugsweise 2,3 mm, beträgt.
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