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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft geräuscharme Ketten mit doppelseitigem
Eingriff, welche äußere Kettenlaschen, die jeweils
ein Paar von Zähnen aufweisen, die von der äußeren
Umfangsseite der Kettenschleife nach außen abragen, und
innere Kettenlaschen aufweisen, die jeweils ein Paar von Laschenzähnen
aufweisen, die von der inneren Umfangsseite der Kette nach innen
abragen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung von
Kettenlaschen bei einer geräuscharmen Kette mit doppelseitigem
Eingriff.
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In
dieser Beschreibung bezieht sich der Begriff „erste Laschenreihe"
auf eine Laschenreihe einschließlich Kettenlaschen, die
an den äußeren Seiten in der Breitenrichtung der
Kette angeordnet sind und an denen Verbindungsstifte befestigt sind.
Der Begriff „zweite Laschenreihe" bezieht sich auf Laschenreihen,
welche alternierend zwischen aufeinanderfolgenden ersten Laschenreihen
angeordnet sind und welche die aufeinander folgenden ersten Laschenreihen
miteinander verbinden.
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Diese
Anmeldung nimmt die Priorität der
japanischen Patentanmeldung 2007-203317 in
Anspruch, die am 3. August 2007 eingereicht worden ist. Der Offenbarungsgehalt
der
japanischen Anmeldung
2007-203317 wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Offenlegung der US-Patentanmeldung Nr. 2005/0277507 und das
US-Patent Nr. 6,334,829 beschreiben
geräuscharme Ketten mit doppelseitigem Eingriff, die äußere
Kettenlaschen mit Paaren von Stiften, die nach außen abragen,
und innere Kettenlaschen aufweisen, die Zähne aufweisen,
die nach innern abragen. Ein Beispiel derartiger Ketten ist in den
3 und
4 gezeigt.
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Die
herkömmliche geräuscharme Kette 1 mit doppelseitigem
Eingriff umfasst erste Laschenreihen L1, die aus äußeren
Kettenlaschen 2 und inneren Kettenlaschen 4' bestehen,
und zweite Laschenreihen 12, die aus äußeren
Kettenlaschen 3 und inneren Kettenlaschen 5 bestehen.
Die ersten und zweiten Laschenreihen sind alternierend mit deren
Kettenlaschen überlappend und in gelenkiger Beziehung durch
Verbindungsstifte 6 verbunden entlang der Länge
der Kette angeordnet. Die Verbindungsstifte sind an den äußeren
Kettenlaschen 2 befestigt.
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Wie
in 4 gezeigt, weisen die äußeren Kettenlaschen 2 und 3 und
die inneren Kettenlaschen 4' bzw. 5 jeweils Paare
von Laschenzähnen 2a, 3a, 4'a und 5a,
Paare von Stiftlöchern 2b, 3b, 4'b und 5b, und
flache Rückenflächen 2c, 3c, 4'c und 5c auf.
Die Zähne 2a und 3a der äußeren
Kettenlaschen 2 bzw. 3 ragen nach außen
ab, d. h. zur Außenseite der Schleife, zu der die Kette
gebogen ist, wobei die Zähne 4'a und 5a der
inneren Kettenlaschen 4 und 5 zur Innenseite der
Schleife abragen.
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Wenn
eine Zugkraft in der Längsrichtung der herkömmlichen
geräuscharmen Kette mit doppelseitigem Eingriff wirkt,
ermöglicht eine Biegung der Verbindungsstifte eine erhebliche
elastische Dehnung der Kette. Wenn die Kette als Steuerkette in
einem Motor verwendet wird, kann die elastische Verformung daher
zu einer Phasenverschiebung bei einem Nockenwellenkettenrad führen,
woraus sich ein fehlerhaftes oder verschlechtertes Motorverhalten
ergeben kann. Eine Biegung der Verbindungsstifte als Folge einer
Zugbelastung erhöht ebenfalls die Spannung in den äußeren
Kettenlaschen 3 der zweiten Laschenreihen 12,
wodurch die gesamte Ermüdungsfestigkeit der Kette verringert
wird.
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Die
Breite der herkömmlichen geräuscharmen Kette mit
doppelseitigem Eingriff nimmt weiterhin einen erheblichen Raum ein,
was in den letzten Jahren ein zunehmend wichtiger Gesichtspunkt
bei der Motorgestaltung geworden ist.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer geräuscharmen Kette
mit doppelseitigem Eingriff einen oder mehrere der folgenden Vorteile
zu erreichen: Verringerung der elastischen Dehnung, Verbesserung
der Ermüdungsfestigkeit und Verringerung der Kettenbreite.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei
der erfindungsgemäßen Kette handelt es sich um
eine längliche geräuscharme Kette mit doppelseitigem
Eingriff in Form einer endlosen Schleife, welche Zähne
aufweist, die zur Außenseite der Schleife abragen, und
welche Zähne aufweist, die zur Innenseite der Schleife
abragen. Die Kette umfasst erste und zweite breitenmäßige
Reihen von Kettenlaschen, wobei die Reihen in alternierender Beziehung entlang
der Länge der Kette angeordnet sind.
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Die
Kettenlaschen jeder zweiten Reihe überlappen mit Kettenlaschen
jeder der zwei ersten Reihen, und die Reihen sind durch Verbindungsstifte
in gelenkiger Beziehung verbunden. Jede Kettenlasche in der Kette
ist mit einem Paar von Laschenzähnen, einem Paar von Stiftlöchern
und einer flache Rückenfläche ausgebildet.
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Jede
erste Reihe umfasst ein Paar von äußeren Kettenlaschen
in gegenüberliegender Beziehung an gegenüberliegenden
Seiten der Kette und vielfache mittlere Kettenlaschen, die zwischen
deren äußeren Kettenlaschen angeordnet sind. Ein
Paar von Verbindungsstiften ist an beiden äußeren
Kettenlaschen jeder ersten Reihe befestigt, und die Zähne der äußeren
Kettenlaschen jeder ersten Reihe ragen zur Außenseite der
Schleife ab, während die Zähne der mittleren Kettenlaschen
der ersten Reihe zur Innenseite der Schleife abragen.
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Jede
zweite Reihe umfasst ein Paar von äußeren Kettenlaschen
und vielfache mittlere Kettenlaschen. Jede der äußeren
Kettenlaschen jeder zweiten Reihe ist benachbart an äußere
Kettenlaschen jeder der zwei darauffolgenden ersten Reihen angeordnet.
Die Zähne der äußeren Kettenlaschen jeder zweiten
Reihe ragen zur Außenseite der Schleife ab, und die Zähne
der mittleren Kettenlaschen jeder zweiten Reihe ragen zur Innenseite
der Schleife ab. Bei jeder zweiten Reihe ist eine von deren mittleren Kettenlaschen
unmittelbar benachbart an jeweils eine von deren äußeren
Kettenlaschen angeordnet.
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Einer
der Vorteile der Erfindung ist, dass die Beseitigung bestimmter
innerer Laschen eine Längenkürzung der Verbindungsstifte
ermöglicht. Folglich wird die Biegung der Verbindungsstifte
verringert und das Verhalten der äußeren Ketten laschen
der zweiten Laschenreihen stabilisiert, wenn eine Zugkraft auf die
Kette wirkt. Eine Unterdrückung der Biegung der Verbindungsstifte
verringert ebenfalls die elastische Dehnung der Kette.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass die äußeren Kettenlaschen
der zweiten Laschenreihen und deren benachbarte innere Kettenlaschen
als eine einzelne, dicke Kettenlasche zusammenwirken, die einer
großen Zugkraft standhalten kann, die auf die Kette in
der Längsrichtung wirkt. Die Spannung in den äußeren Kettenlaschen
wird daher verringert und die Ermüdungsfestigkeit der Kette
erhöht.
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Die
Anordnung der inneren Kettenlaschen der ersten Laschenreihen an
der Innenseite in der Breitenrichtung der Kette trägt zu
einer Unterdrückung der Biegung der Verbindungsstifte bei.
Zugkräfte werden daher auf andere Kettenlaschen verteilt,
und die Spannung der äußeren Kettenlaschen der
zweiten Laschenreihen wird verringert.
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Die
Kürzung der Verbindungsstifte und die Beseitigung von zwei
der vier inneren Kettenlaschen führen zu einer Verringerung
der Breite der Kette, wodurch nicht nur eine Platzersparnis, sondern
auch eine Gewichtsverringerung erzielt wird.
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Die
Erhöhung der Dicke der inneren Kettenlaschen, so dass diese
die gleiche Dicke wie die inneren Kettenlaschen aufweisen, verringert
die elastische Dehnung der Kette, wobei eine Ermüdungsfestigkeit
der Kette erzielt wird, die zumindest so hoch ist wie die der herkömmlichen
geräuscharmen Kette mit doppelseitigem Eingriff, und ermöglicht
die Verwendung durchweg gleicher Laschen für die Kette,
wodurch die Herstellkosten reduziert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen
geräuscharmen Kette mit doppelseitigem Eingriff,
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2 ist
eine Seitenansicht, welche die oberen und unteren Teile der Kette
aus 1 zeigt, die als endlose Schleife angeordnet ist.
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3 ist
eine Draufsicht auf einen Teil einer herkömmlichen geräuscharmen
Kette mit doppelseitigem Eingriff, und
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4 ist
eine Seitenansicht, welche die oberen und unteren Teile der herkömmlichen
Kette aus 3 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die
in den 1 und 2 gezeigte geräuscharme
Kette 1 mit doppelseitigem Eingriff umfasst erste Laschenreihen
L1 und zweite Laschenreihen 12, die in alternierender Beziehung
entlang der Länge der Kette mit deren Laschen in überlappender Beziehung
angeordnet sind, um eine endlose Schleife zu bilden. Jede erste
Laschenreihe L1 besteht aus einem Paar äußerer
Kettenlaschen 2 und vielzähligen inneren Kettenlaschen 4.
Bei der gezeigten Kette umfasst jede erste Laschenreihe zwei innere
Kettenlaschen 4. Jede zweite Laschenreihe 12 besteht
aus einem Paar äußerer Kettenlaschen 3,
welche die äußeren Kettenlaschen der zweiten Reihe
sind, und einer Vielzahl innerer Kettenlaschen 5. Bei den
zweiten Laschenreihen 12 steht jede äußere
Kettenlasche 3 in einer benachbarten Seite an Seite Beziehung
mit einer inneren Kettenlasche 5 und steht vorzugsweise mit
der inneren Kettenlasche 5 in Kontakt.
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Der
Begriff „benachbart", wie hier in Bezug auf das Verhältnis
zwischen Kettenlaschen verwendet, bedeutet, dass die Kettenlaschen
entweder miteinander in Kontakt oder in nahe beabstandeter Beziehung
zueinander stehen, ohne andere Kettenlaschen dazwischen.
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Wie
in 2 gezeigt, weist jede der Kettenlaschen 2, 3, 4 und 5 jeweils
ein Paar von Zähnen 2a, 3a, 4a und 5a,
ein Paar von Stiftlöchern 2b, 3b, 4b und 5b und
eine flache Rückenfläche 2c, 3c, 4c und 5c auf.
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Die
Kettenlaschen der Kette überlappen sich derartig, dass
sich jede Kettenlasche 4 einer ersten Reihe L1 zwischen
einem Paar von Kettenlaschen 5 einer zweiten Reihe 12 und
zwischen einem weiteren Paar von Kettenlaschen 5 einer
darauffolgenden zweiten Reihe 12 erstreckt. Auf ähnliche
Weise erstrecken sich Paare benachbarter Kettenlaschen 3 und 5 in
jeder zweiten Reihe zwischen einem Paar von Kettenlaschen 2 und 4 einer
ersten Reihe und zwischen einem weiteren Paar von Kettenlaschen 2 und 4 einer
darauffolgenden ersten Reihe.
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Wie
in 2 gezeigt, ragen Zähne 2a der äußeren
Kettenlaschen 2 in den ersten Reihen und Zähne 3a der äußeren
Kettenlaschen der zweiten Reihen zur Außenseite der Schleife
ab, während Zähne 4a und 5a der
inneren Kettenlaschen 4 und 5 zur Innenseite der
Schleife abragen.
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Die
Laschenreihen werden durch Verbindungsstifte 6 in gelenkiger
Beziehung zusammengehalten, welche an den Stiftlöchern
der äußeren Kettenlaschen 2 befestigt
sind, aber lose in die Stiftlöcher der verbleibenden Kettenlaschen 3, 4 und 5 passen.
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Wenn
man die wie in den 1 und 2 gezeigte
erfindungsgemäße Kette mit der herkömmlichen
Kette der 3 und 4 vergleicht,
ist ersichtlich, dass die Laschen 4' fehlen, die sich zwischen
den Laschen 3 und 5 erstrecken, so dass die Laschen 3 und 5 in
benachbarter Seite an Seite Beziehung stehen. Die Anzahl der Kettenlaschen
in jeder ersten Reihe L1 in der Kette ist daher um zwei Laschen
geringer als die Anzahl der Kettenlaschen in jeder ersten Reihe
L1 der herkömmlichen Kette. Die Zähne der Laschen 3 ragen
nach außen ab, während die Zähne der
benachbarten Kettenlaschen 5 nach innen abragen.
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Es
ist ebenfalls ersichtlich, dass die Laschen 4 bei der erfindungsgemäßen
Kette dicker sind als die Laschen 4' bei der herkömmlichen
Kette. Deren Dicke entspricht vorzugsweise der Dicke der Kettenlaschen 5.
Obwohl die Anzahl der inneren Kettenlaschen in jeder ersten Reihen
verringert ist, wird daher eine gute Zugfestigkeit jeder ersten
Lasche aufrechterhalten durch die erhöhte Dicke der inneren
Laschen in den ersten Reihen. Dennoch werden die Längen
der Verbindungsstifte aufgrund des Fehlens der zwei Laschen 4' in
jeder ersten Reihe L1 verringert und wird folglich die Biegung der
Verbindungsstifte 6 für eine gegebene auf die
Kette wirkende Zugbelastung verringert. Als eine Folge wird das
Verhalten der äußeren Kettenlaschen 3 der
zweiten Laschenreihen 12 stabilisiert.
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Ein
weitere Vorteil der erfindungsgemäßen Kettenstruktur
ist, dass die Ermüdungsfestigkeit der Kette verbessert
ist, da jede äußere Kettenlasche 3 und
deren benachbarte innere Kettenlasche 5 wie eine einzelne,
dicke Kettenlasche zusammenwirken, die einer hohen auf die Kette
in Längsrichtung wirkenden Zugkraft standhalten kann.
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Die
Anordnung der inneren Kettenlaschen 4 der ersten Laschenreihen
L1 an der Innenseite in der Breitenrichtung der Kette trägt
zum Unterdrücken der Biegung der Verbindungsstifte 6 bei,
wenn eine Zugbelastung in der Längsrichtung der Kette wirkt.
Die Zugbelastung wird auf die anderen Kettenlaschen verteilt, und
die Spannung der äußeren Kettenlaschen 3 der
zweiten Laschenreihen 12 wird verringert. Weiterhin verringert
das Unterdrücken der Biegung der Verbindungsstifte 6 die
elastische Dehnung der Kette.
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Die
Verkürzung der Verbindungsstifte 6 und die Beseitigung
von zwei der vier inneren Kettenlaschen 4 führen
zu einer Verringerung der Breite der Kette, wodurch nicht nur eine
Platzeinsparung, sondern auch eine Gewichtsreduzierung erreicht
wird.
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Die
Erhöhung der Dicke der inneren Kettenlaschen 4,
so dass diese die gleiche Dicke wie die inneren Kettenlaschen 5 aufweisen,
verringert die elastische Dehnung der Kette, wobei eine Ermüdungsfestigkeit
der Kette erreicht wird, die zumindest so hoch ist wie die der herkömmlichen
geräuscharmen Kette mit doppelseitigem Eingriff und ermöglicht
es, für die Kette durchweg die gleichen Laschen zu verwenden,
wodurch die Herstellkosten reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-203317 [0003, 0003]
- - US 6334829 [0004]