(57)【要約】【課題】本発明は、公知の歯付きチェーンに対して改善された特性を有する歯付きチェーンを提供することを目的とする。【解決手段】互いに交互に配置されたインナーチェーンリンクと、アウターチェーンリンクとを備え歯付きチェーンであって、アウターチェーンリンクは、少なくとも二枚のアウタープレートと、少なくとも一枚のミドルプレートと、二本のピンとを備える歯付きチェーンを提案する。インナーチェーンリンクは、歯付きプレートで形成された少なくとも二枚のインナープレートを備え、少なくとも一枚のミドルプレートは、インナープレートの間に位置決めされている。インナープレートの各々は、プレート厚さｄ及びランド幅ｂを有し、ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比は、１．６よりも大きい。【選択図】図２
2011196550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交互に配置されたインナーチェーンリンク（２）と、アウターチェーンリンク（３）とを備え、
アウターチェーンリンク（３）は、少なくとも二枚のアウタープレート（４）と、少なくとも一枚のミドルプレート（５）と、二本のピン（６）とを備え、
インナーチェーンリンク（３）は、歯付きプレートで形成され、二つのアウターフランク（１１，１２）と、二つのピン開口（１５，１６）を備える少なくとも二枚のインナープレート（７）を備え、
少なくとも一枚のミドルプレート（５）は、インナーリンクプレート（７）の間に配置されている歯付きチェーン（１）において、
各インナープレート（７）は、プレート厚さｄ、及びランド幅ｂを有し、ランド幅ｂは、アウターフランク（１１，１２）と、最も近くのピン開口（１５，１６）との間の最小距離によって定められており、ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比が、１．６よりも大きいことを特徴とする、歯付きチェーン（１）。
【請求項２】
ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比は、１．７よりも大きく、特に好ましくは１．７５よりも大きい、請求項１に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項３】
ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比は、３以下である、請求項１又は２に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項４】
アウターチェーンリンク（３）の全てのプレートの厚さの合計に対する、インナーチェーンリンク（２）の全てのプレートの厚さの合計の比は、１．１３よりも大きい、請求項１乃至３の何れか１項に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項５】
歯付きチェーン（１）に沿って延びる対称軸線（８）は、少なくともミドルプレート（５）又は接触している少なくとも二枚の中間プレート（５）を通って延びる、請求項１乃至４の何れか１項に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項６】
一枚のミドルプレート（５）の厚さ、又はミドルプレート（５）の厚さの合計は、インナープレート（７）の厚さｄよりも薄い、請求項１乃至５の何れか１項に記載の歯付きチェーン。
【請求項７】
少なくとも一枚のミドルプレート（５）は、歯付きプレートで構成されている、請求項１乃至６の何れか１項に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項８】
少なくとも一枚のミドルプレート（５）は、ピン（６）に滑り嵌めされている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項９】
アウタープレート（４）は、ガイドプレートを構成する、請求項１乃至８の何れか１項に記載の歯付きチェーン（１）。
【請求項１０】
二つのアウターフランク（１１，１２）と、二本のピン開口（１５，１６）とを備える、歯付きチェーン（１）用のインナープレート（７）において、
プレート厚さｄ及びランド幅ｂを有し、ランド幅ｂは、アウターフランク（１１，１２）と、直近のピン開口（１５，１６）との間の最小距離によって定められ、ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比が、１．６よりも大きいことを特徴とする、インナープレート（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに交互に配置されたインナーチェーンリンクとアウターチェーンリンクとを備える歯付きチェーンであって、アウターチェーンリンクは、少なくとも二枚のアウタープレートと、少なくとも一枚のミドルプレートと、二本のピンとを備え、インナーチェーンリンクは、歯付きプレートで形成された少なくとも二枚のインナープレートを備え、少なくとも一枚のミドルプレートは、インナープレートの間に配置されている、歯付きチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような歯付きチェーンは、例えば、内燃機関の制御組立体に使用されている。歯付きチェーンは、カムシャフトの駆動部の役割を果たし、回転動作をクランクシャフトからカムシャフトに伝達する。さらに、内燃機関の補助ユニットを歯付きチェーンによって動かすことができる。補助ユニットは、例えば、交流電源、サーボステアリング用のポンプ、又はエアコ用ンコンプレッサーである。
【０００３】
近年の内燃機関で用いられている歯付きチェーンは、エンジンの作動中に大きな力を受ける、頑丈な構成部品である。例えば、温度変化だけでなく、頻繁な速度変化に対して、常に完璧な動作を保証しなければならない。さらに、近年のエンジンでは、軽量化及び円滑な駆動にますます注意が払われており、常に、歯付きチェーンの機能、駆動特性、及び寿命を最適化することが目標とされている。
【０００４】
一般的な歯付きチェーンは、米国特許第４，９０６，２２４号において知られている。歯付きチェーンは、アウターチェーンリンクとインナーリンクチェーンを交互に積み上げたものである。アウターチェーンリンクは、二枚のガイドプレート、ミドルプレート、及び二本のピンによって形成されている。二枚の歯付きプレートは、インナーチェーンリンクの役割を果たす。ミドルプレートは、ピンに押圧されている。歯付きプレートは、ガイドプレート又はミドルプレートの二倍の厚さを有する。ここで、歯付きチェーンが延びる方向と直交する方向における歯付きプレートの幅を厚さとする。
【０００５】
歯付きチェーンの更なる構成は、ドイツ実用新案登録第２０３０４４３７号において知られている。この歯付きチェーンのアウターチェーンリンクは、対応する二本のピンによって相互連結された二枚のアウタープレートによって形成されている。一枚のインナープレートが、インナーチェーンリンクの役割を果たすが、インナープレートは、上記アウタープレートよりも広い幅を有する。より具体的には、インナープレートは、二枚のアウタープレートを合わせたものよりも幅広である。
【０００６】
少なくともインナープレートを通って延びるブッシュを備えるブッシュチェーンも知られている。しかしながら、この構成は、大きな騒音を発生させるので、このようなチェーンは自動車産業において殆ど使用されていない。ブッシュが、歯付きプレートで形成されたインナープレートを通って延びる、ブッシュタイプの歯付きチェーンを使用できることが知られている。しかしながら、この複雑な構成は、製造が困難であるので製造コストが高くなり、このような理由により自動車業界では、このようなチェーンの使用が避けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、公知の歯付きチェーンに対して改善された特性を有する歯付きチェーンを提供することを目的とする。具体的には、チェーンの磨耗を減らし、疲労強度を高めると同時に、低価格な構成を得る試みを行う。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、本発明の一般的な歯付きチェーンでは、インナープレートは、プレート厚さｄ及びランド幅ｂを有し、ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの比は、１．６よりも大きい。ここで、プレート厚さｄは、プレートの背部において、歯付きチェーンの長手方向軸線と直交する方向に測定される。ウェブ幅ｂは、インナープレートのピン開口と、そこから荷重方向に離れた歯のフランクとの間で測定され、幅は、ピン開口に対して直角に、歯のフランクからの最小距離で定められる。ランド幅ｂに対するプレート厚さｄの選択された比は、チェーン接合部において受ける力及び生じる摩擦に対して、歯付きチェーンの有利な設計をもたらす。例えば、インナープレートの「幅広な」設計は、所謂ブッシュ効果を達成する。従って、歯付きチェーンはブッシュを有していないが、歯付きチェーンの設計、及び存在しているピン開口は、インナープレートとピンとの間で、今まではブッシュとピンとの間でしか生じさせることができなかった、摩擦挙動を生じさせる。従って、プレートの厚さが増加すると、大きい力が一枚のインナープレートに作用し、この力は、ピン開口を囲む材料によって吸収する必要があるので、プレート厚さをランド幅と関連付けることが有利である。ここで、ランド幅が、吸収することができる力の最良の指標であることが分かった。さらに、ピンのせん断箇所の数が減るという理由で、このような設計が有利である。幅広なインナープレートの代わりに、複数の小さいインナープレート（所謂、プレートパッケージ（plate package））を使用した場合、各々の上記インナープレートは、製造工程において公差を生じる。これは、各々接触している一枚のインナープレートとピン部分との間の接触力が、各々のインナープレートにおいて異なるという結果を生じさせる。従って、ピンは、その長さに沿って異なる荷重を受け、磨耗、及び疲労強度に関する問題を生じる。
【０００９】
二つの寸法の比を算出するためには、第一の寸法を第二の寸法で割る。従って、プレート厚さｄとランド幅ｂの間の比を決定するためには、プレート厚さｄをランド幅で割る（即ちｄ／ｂ）。
【００１０】
変形例として、１．７よりも大きい、または更なる実施形態では１．７５よりも大きい、プレート厚さのランド幅に対する比を選択することもできる。これは、歯付きチェーンの更なる有利な設計を可能にする。１．６の比を有する歯付きチェーンに比べて、１．７又は１．７の比を有する歯付きチェーンの構成は、ランド幅ｂがプレート厚さｄに対して減少していることを意味する。これにより、特に、歯付きチェーンに全く又は少ない最大負荷しか伝達されないエンジンにおいて、歯付きチェーンのために最適化した歯付きプレートの設計を使用することを可能にする。従って、歯付きチェーンの疲労強度に悪影響を及ぼすことなく、ランド幅ｂを最適化することができる。
【００１１】
変形として、プレート厚さｄのランド幅ｂに対する比を、３以下にしてもよい。プレート厚さｄのランド幅ｂに対する比の無作為な増加は、歯付きチェーンの特性をそれ以上向上させることができないことが分かった。例えば、非常に幅広な、即ちプレート厚さのランド幅に対する比が３より大きいインナープレートでは、インナープレートとピンの間の潤滑を安全な方法で保証することができないことに配慮する必要がある。
【００１２】
さらに、インナーチェーンリンクの全てのプレートの厚さの合計のアウターチェーンリンクの全てのプレートの厚さの合計の比を、１．１３よりも大きくすることができる。これは、ピンへの最適化された力の伝達、又は力の導入をもたらす。その上、インナーチェーンリンクの全てのプレートの全体の厚さが、アウターチェーンリンクの全てのプレートの全体の厚さよりも大きいにも関わらず、これは、アウターチェーンリンクへの過度な負荷とはならないことが分かった。
【００１３】
さらに、歯付きチェーンに沿って延びる対称軸が、少なくとも一枚のミドルプレート、又は接触している少なくとも二枚のミドルプレートの間に延びる。歯付きチェーンは、内部、即ち対称軸が延びる領域に、一枚のミドルプレート又は複数のミドルプレートが常に延びているように、且つインナープレートが両側においてインナープレートに隣り合うように位置決めされている。これは、最適な力をピンに加え、歯付きチェーンの疲労強度を保証する。
【００１４】
さらなる実施形態によれば、一枚のミドルプレート又はミドルプレートの厚さの合計が、インナープレートの厚さｄよりも薄い。この設計により、歯付きチェーンが係合するチェーンホイールの厚さを小さくしたままにすることができる。ミドルプレートは、チェーンに沿って力を伝達するのに役立ち、チェーンホイール自体と接触する必要がないように、必ずしも歯付きプレートである必要はない。従って、ミドルプレートを薄くしても、不利益を伴わない。
【００１５】
変形として、少なくとも一枚のミドルプレートが、歯付きプレートで構成されているのがよい。これは、歯付きチェーンと関連するチェーンホイールの係合に関して向上した挙動をもたらす。チェーンホイールと歯付きチェーンの間で生じる力は、より大きい接触領域に伝達され、歯付きチェーン及びチェーンホイールの寿命に有利な効果を有する。
【００１６】
さらなる実施形態によれば、少なくとも一枚のミドルプレートがピンに滑り嵌めされる。従って、ミドルプレートは、ピンと接触しているが、例えばピンに押圧されておらず、または他のどんな方法で取り外せないようには連結されていない。これは、容易な製造工程を保証し、不必要なコストを防止する。
【００１７】
さらに、歯付きチェーンは、アウタープレートがガイドプレートを形成するように設計されている。従って、アウタープレートは、歯付き形状ではなく、歯付きプレートの歯によって形成された隙間を覆う。従って、チェーンホイールの歯が歯付きプレートに係合すると、対応する歯はアウタープレートによって覆われ、これにより、チェーンがチェーンホイールから横滑りするのを防止する。従って、ガイドプレートとして形成されたアウタープレートは、楕円形状を有していてもよい。
【００１８】
さらに、課題の解決策は、上述の実施形態の何れかの歯付きチェーン用のインナープレートを包含する。
【００１９】
実施形態を、図面を参照してより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】インナープレートの頂側から見た、本発明による歯付きチェーンの概略図である。
【図２】側方から見た、本発明によるインナープレートの図である。
【図３】上方から見た、本発明によるインナープレートの概略図である。
【図４】ガイドプレートとして構成されたアウタープレートを有する歯付きチェーンの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明による歯付きチェーン１の一部を示す。歯付きチェーン１は、歯付きチェーンに沿って交互に配置された複数のインナーチェーンリンク２及びアウターチェーンリンク３で構成されている。アウターチェーンリンク３は、少なくとも二枚のアウタープレート４、少なくとも一枚のミドルプレート、及び二本のピン６を備える。インナーチェーンリンク２は、歯付きプレートで形成される、少なくとも２枚のインナープレート７を備える。
【００２２】
ピン６は、歯付きチェーン１の対称軸又は長手方向軸線８と直交して延びている。同じアウターチェーンリンク３に付属している隣り合う２本のピン６には、ピン６のほぼ中間に一枚のミドルプレート５が位置決めされている。ミドルプレート５は、ピン６がミドルプレート５の二つの開口を通り抜けるように、ピン６に滑り嵌めされている。さらに、二枚のインナープレート７は、それぞれ、アウターリンク３の各々のピン６に滑り嵌めされて、ミドルプレート５に隣接して接触するようになっている。インナープレート７は、ピンを通すことができるピン開口を備える。インナープレート７は、隣り合うアウターチェーンリンク３に向けて、歯付きチェーン１に沿って延び、各々のピン６によってアウターチェーンリンク３に連結されている。従って、第一アウターチェーンリンク２の一本のピン６は、インナープレート７の第一ピン開口１５を通って延び、第二アウターチェーンリンク２の第二のピン６は、インナープレート７の第二ピン開口１５を通って延びている。インナープレート７の次に、ピン６には、各々アウタープレート４が位置決めされ、ピン６は、アウタープレート４を通って延びている。アウタープレート４は、ピンに押し嵌められ、又はリベット接合されている。従って、歯付きチェーン１は、長手方向軸線８に対して対称に作られる。
【００２３】
本発明によれば、一枚のミドルプレート５、又は所謂プレートパッケージと呼ばれる、互いに接触している複数のミドルプレート５を使用することも可能である。歯付きチェーンが一枚のミドルプレート５を有する場合、又は奇数枚の複数のミドルプレート５を有する場合、長手方向軸線８は、ミドルプレート５を通って延び、又はミドルプレート５の一つを通って延びる。二枚のミドルプレート５又は奇数枚のミドルプレート５を備える場合、長手方向軸線８は、接触する二枚のミドルプレート５の間で延びる。
【００２４】
インナープレート７は、プレート厚さｄを有し、この厚さは、アウタープレート４及びミドルプレート５の厚さとは異なる。ここでは、インナープレート７のプレート厚さｄは、それぞれの残りのプレート、即ちアウターチェーンリンクのプレートの厚さよりも厚くなるように選択されている。特に、ミドルプレート５の厚さ、又は互いに接触している複数のミドルプレート５の厚さの合計は、一枚のインナープレート７の厚さｄよりも薄い。さらに、アウターチェーンリンク３の全てのプレートの厚さの合計に対するインナーチェーン部材２の全てのプレートの厚さの合計の比は、１．１３よりも大きい。一枚のミドルプレート５又は複数のミドルプレート５を、歯付きプレートで構成してもよい。
【００２５】
アウターチェーンリンク２は、プレートとピン６とが相対移動しないように構成されている。インナーチェーンリンク３とアウターチェーンリンク２とは、枢動動作だけ行うことができる。結果として、インナープレート７は、ピン６の回りを回動する。従って、歯付きチェーンの可撓性を保証するチェーンリンクは、インナープレート７とピン６によって形成される。インナープレート７の幅広な設計は、接合領域、即ちインナープレート７とピン６の間の接触領域を増やす。これは、ブッシュを有さない公知の歯付きチェーンで形成することができた接合領域よりも広い接合領域をもたらす。その上、インナープレート７の幅広な構成は、平坦な、即ち隆起がない接合領域を提供する。これは、プレートパッケージとして複数の薄いインナープレートを用いたときには、製造公差が原因で実現されていない。
【００２６】
図２は、個々のインナープレート７の側面図である。インナープレート７は、二本の歯９を有する歯付きプレートとして形成され、二本の歯の間には、チェーン歯受け入れ手段１０が位置決めされている。チェーンホイールの歯が、チェーン歯受け入れ手段内に係合する。インナープレート７は、二つのアウターフランク１１，１２を備え、これらアウターフランクは、チェーンホイール歯の対応するフランクに接触できるようになっている。さらに、インナープレート７は、二つのインナーフランク１３，１４を備える。インナーフランク１３，１４は、チェーンホイール歯のフランクと接触できるようになっている。さらに、インナープレート７は、歯付きチェーン１が組み立てられた状態で、対応するピン６が通る、二つのピン開口１５，１６を備える。インナープレート７が線対称となる対称線１８は、インナープレート７の頂部１７からチェーン歯受け入れ手段１０に向けて延びている。歯付きチェーンの作動中、インナープレート７には、力ＦR及びＦLが作用する。これらの力は、対称軸に沿って歯付きチェーン１に作用する引張力によって作用する。従って、力ＦR及びＦLは、対称線１８に直交する方向、即ち対称線１８からピン開口１５，１６の方向に、及びアウターフランク１１，１２の方向に沿ってインナープレート７に作用する。
【００２７】
力ＦR及びＦLが加わることによって、ピン開口１５，１６とアウターフランク１１，１２との間の領域は、インナープレート７で最も荷重がかかる部分の一つとなる。従ってインナープレート７の耐荷負担能力は、ピン開口１５，１６とアウターフランク１１，１２の間の領域のランド幅によって決定される。ここで、ランド幅ｂは、アウターフランク１１，１２とピン開口１５，１６の間の最小距離の寸法を示す。ここで、ランド幅ｂは、アウターフランク１１，１２に対して直角に測定する。アウターフランク１１，１２は、必ずしも直線である必要はなく、小さいアールを有していてもよい。同様に、ピン開口１５，１６は、必ずしも円筒形である必要はなく、楕円又は長円形状を有していてもよい。
【００２８】
アウターフランク１１，１２は、曲線状先端歯によって形成されているフランク移行部１９，２０によって規定されている。フランク移行部１９，２０は、アウターフランク１１とインナーフランク１４との間、及びアウターフランク１２とインナーフランク１４との間の境界、及び移行部を形成する。さらに、アウターフランク１１，１２は、移行部分２１，２２によって規定されている。アウターフランク１１は、曲線状移行部２１によって頂面、又は背部１７に移行する。同様に、アウターフランク１２は、曲線状移行部２２によって頂面１７に移行する。頂面１７は、移行部２１，２２の間で直線状に延びる。さらに、インナープレート７は、インナーフランク１３からインナーフランク１４への移行部を形成する曲線状インナーフランク部分２３を備える。
【００２９】
（寸法が正確ではない）図３は、インナープレート７の頂部１７を示す。インナープレート７は、歯付きチェーン１の対称軸８と直交方向に測定されたプレート厚さｄを有する。移行部分２１及び移行部分２２は、頂面１７の両側と隣り合う。
【００３０】
図４は、歯付きチェーン１の側面図であるが、ピン６は示していない。歯付きチェーン１は、側部がアウタープレート４によって仕上げられている。例示の実施形態では、アウタープレート４は、楕円形状を有する。従って、アウタープレート４は、二枚のインナープレート７の間の中間部分を覆っている。ミドルプレート５が、歯付きプレートで構成されている場合、ミドルプレート５のチェーン歯受け入れ手段１０の領域には、アウタープレート４によって横方向に覆われている。
【００３１】
インナープレートは、ブランキング又はトリミングによって製造することができる。ピン開口のストレートカット部分は、プレート厚さｄの９０％以上である。インナーフランクでは、ストレートカット部分は、プレート厚さｄの少なくとも８０％である。
【図１】
2011196550.tif 000003
【図２】
2011196550.tif 000004
【図３】
2011196550.tif 000005
【図４】
2011196550.tif 000006
【外国語明細書】
2011196550.tif 000007
2011196550.tif 000008
2011196550.tif 000009
2011196550.tif 000010
2011196550.tif 000011
2011196550.tif 000012
2011196550.tif 000013
2011196550.tif 000014
2011196550.tif 000015
2011196550.tif 000016
2011196550.tif 000017
2011196550.tif 000018
2011196550.tif 000019
2011196550.tif 000020