JP2022535098A

JP2022535098A - 最適化されたピンジョイントの幾何学的形状

Info

Publication number: JP2022535098A
Application number: JP2021571888A
Authority: JP
Inventors: アンドレアスウルバネク; アンドレアスリッツ; バーラムカーニ
Original assignee: イーヴィスモートールジステメゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニーコマンディトゲゼルシャフト
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2022-08-04
Also published as: CN114207315B; CN114207315A; WO2020245265A1; US11971083B2; EP3748190A1; US20220325779A1

Abstract

本発明は、それぞれのチェーンジョイントによって間接連結的な仕方で互いに連結されている交互に配置された内側チェーンリンクおよび外側チェーンリンクを含むチェーンドライブのためのチェーンに関する。各外側リンクチェーンは、各々が２つの開口部および２つのピンを有する２つの外側リンクプレートを有し、開口部およびピンの各々は、ピンが外側リンクプレートを互いに一定距離に保持するように、圧縮連結部によって互いに連結されている。本発明の目的は、チェーンドライブのためのチェーンであって、チェーンは、従来技術から知られている欠点を防止し、特に、より高い疲労強度をもたらすチェーンドライブのためのチェーンを提供することである。本発明によれば、これは、前記ピンと前記外側リンクプレートの前記開口部の間の圧縮連結部の領域にベベル付きジョイントが形成されていることにおいて達成される。

Description

本発明は、各々がチェーンジョイントによって互いに関節連結された、交互に配置された内側チェーンリンクおよび外側リンクチェーンを含むチェーンドライブのためのチェーンであって、各外側リンクチェーンは、各々が２つの開口部および２つのピンを有する２つの外側リンクプレートを含み、前記ピンおよび前記開口部は、前記ピンが、互いに間隔を隔てて配置された前記外側リンクプレートを保持するように、圧縮連結部によって各々互いに連結されている、チェーンドライブのためのチェーンに関する。

かかるチェーンは、低および中速でドライブ、輸送、または、コンベアチェーンとして、および、平行軸を備えたシャフトの間のパワートランスミッションのために、静止および揺れ荷重を支持するために使用される。これらのチェーンは、機械エンジニアリング産業に亘って使用され、なかんずく、機械ツール構築で、印刷機械で、繊維および包装産業で、輸送およびコンベア技術で、農業機械および建築技術で、油圧エンジニアリングで、鉱業および冶金作業で、並びに、モータ車両およびエンジン製造で使用されている。

好ましくは、かかるチェーンは、スリーブまたはローラチェーンとして構成されることができる。かかるチェーンは、内側リンクプレートおよび外側リンクプレートから構成され、ローラチェーンの各内側チェーンリンクは、各々２つの開口部を備えた２つの内側リンクプレート、内側リンクプレートの開口部に圧入される２つのスリーブ、および、スリーブ上に回転可能に配置された２つのローラを有する。スリーブチェーンの場合には、２つのローラは、対応するより大きな径のスリーブがスプロケットと直接係合するように、なしで済まされる。外側チェーンリンクは、各々がこれまた２つの開口部を備えた２つの外側リンクプレート、および、外側リンクプレートの開口部に圧入される２つのピンを含む。ピンと外側リンクプレートの開口部の間の圧入または締まり嵌めは、機械エンジニアリング部門において通常であるよりも著しく高い。外側チェーンリンクは、内側チェーンリンクからオフセットされ、外側リンクチェーンのピンは、外側リンクチェーンのピンおよび内側リンクチェーンのスリーブがチェーンジョイントを形成するように、内側チェーンリンクのスリーブを貫通する。

ほとんどすべてのチェーン適用例では、各チェーンリンクは、荷重ストランドおよび戻りストランドを通過し、かくして、変化する応力または張力状態を受ける。これは、したがって、動的な、または、周期的な荷重である。チェーンの設計のための本質的な値は、したがって、疲労強度である。疲労強度よりも低い荷重範囲では、使用中に、すなわち、好ましくはモータの使用耐用年数中に、チェーンは、破断による部品損傷によって引き起こされる欠陥なしに作動されることができる。

ピンと外側リンクプレートの開口部の間の高い締まり嵌めにもかかわらず、チェーンの疲労強度は、必ずしも十分ではないことが示されてきた。期待に反して、締まり嵌めの低い過剰におけるよりも、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の締まり嵌めのより高い過剰においてより低い。

したがって、本発明の目的は、従来技術から知られた欠点を回避しながら、特に、より高い疲労強度をもたらすチェーンドライブのためのチェーンを提供することである。

本発明によれば、この目的は、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の圧縮転結部の領域に接合用面取りを形成することによって解決される。

すでに説明されているように、チェーンの場合には、ピンと外側リンクプレートの開口部の間に形成される締まり嵌めは、非常に高く、また、機械エンジニアリング部門において通常であるよりも著しく高い。径と呼ばれるピンと外側リンクプレートの開口部の間の最小締まり嵌めは、一般的な機械エンジニアリングにおける締まり嵌めの最小関連過剰のすでに１．５倍に対応する。締まり嵌めの最大関連締まり嵌めの比較は、４倍以上となる。外側リンクとピンを接合させるときに、かけらが、外側リンクプレートの組立体に生じ得ることが示されてきた。接合プロセスのシュミレーションは、外側リンクプレートの開口部の領域における著しい塑性変形を示す。塑性変形により、ピンと外側リンクプレートの開口部の間に生じる圧縮は、目標とされる理想的な状態とは著しく異なる。締まり嵌めのいくつかの領域では、大変小さい圧縮しか達成されない。ピンと外側リンクプレートの開口部の間の接合用面取りは、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の中心決めを容易にし、外側リンクプレートの開口部における塑性変形を減少させるか、或いは回避する。その結果、ピンとプレートの間でより均一で高い圧力、および、かくして、所望の疲労強度をもたらす締まり嵌めが、達成される。

１つの変形例では、接合用面取りは、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の圧縮連結部の一部であるようにされることができる。かくして、接合用面取りは、締まり嵌めが実際に実現される領域に形成される。これは、外側チェーンプレートの開口部の全領域で望まない塑性変形を防止する。それにもかかわらず、接合用面取りは、締まり嵌めを超えて１つのまたは両方向に延びることができる。

簡単な実施形態では、接合用面取りは、ピン上に形成されるようにされることができる。接合用面取りは、ピンの外径の減少部である。この接合用面取りは、ピン上に容易に作られることができる。しかしながら、外側リンクプレートの開口部が、接合用面取りを有するようにすることも考えられるであろう。

接合用面取りの長さは、約０．４～２．５ｍｍ、好ましくは０．６～１．５ｍｍであることができる。接合用面取りの長さは、外側リンクプレートの厚さにほぼ対応していることが示されてきたし、それにもかかわらず、十分に高い締まり嵌めが、ピンと外側リンクプレートの開口部の間に達成され、かくして、良好な疲労強度をもたらすことが確保される。また、産業チェーンの場合には、リンクプレートの開口部とピンの間の締まり嵌めの領域における接合用面取りの形成は、有利であることができる。ここで、リンクプレートの幅もまた、著しくより大きいので、接合用面取りの長さは、上記で特定されたよりも大きいことができる。

さらに、接合用面取りの長さは、外側リンクプレートの厚さにほぼ対応するようにされることができる。この場合に、面取りは、締まり嵌め連結部が、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の領域だけに実際に形成されるようにされることができる。ピンのその他の領域、特に、内側リンクチェーンのスリーブと共にチェーンリンクを形成する中央領域は、変更されない。

特に好ましくは、各ピンは、両端に接合用面取りを有する。かくして、外側リンクプレートのすべての開口部において、ピンと外側リンクプレートの間に良好な締まり嵌めが達成され、かくして、必要な疲労強度が達成される。

別の変形例によれば、接合用面取りの面取り角度、は、０．３°～２°、好ましくは０．５°～１°であるようにされることができる。この場合には、面取り角度は、ピンの円筒形中央部分の側面の延長と接合用面取りの側面の間の角度である。これらの範囲の面取り角度は、特に有利な効果、すなわち、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の良好な保持と同時に外側リンクプレートの良好な疲労強度を生成することが示された。

線形的に延びる接合用面取りを有することによって、接合用面取りの簡単な製造が達成されることができる。すなわち、そのとき、接合用面取りは、円錐形であり、かくして、真っ直ぐな截頭円形円錐を有する。これは、チェーンの容易な組み立てを可能にする。しかしながら、接合用面取りは、漸増的または漸減的に延びるようにされることもできる。これは、ピンと外側リンクプレートの間の締まり嵌めを改善することができる。

ピンは、それらの端面からそれらの円周面への移行部で両端が丸められることができる。これは、ピンの組み立てまたは中心決め、および、プレートアイへのピンの挿入を簡単化する。好ましくは、この丸み半径は、約０．４ｍｍである。

さらに、本発明はまた、上記のチェーンのためのピンに関する。ここでも、本発明の目的は、上記のチェーンの簡単な組み立てを可能にし、チェーンの高い疲労強度をもたらすピンを提供することである。この目的は、接合用面取りが、ピンの両端に形成されることにおいて達成される。典型的には、ピンの両端の接合用面取りは互いに同一である場合に、有利であるが、異なるように、および、必要なら、ランダムに、すなわち、ランダム原則により、接合用面取りを形成することを考えることもできる。接合用面取りは、さらに、上記の特徴を有する。

本発明は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に説明される。

本発明のチェーン長さ制御方法により製造されたスプロケットチェーンの短い部分を通る断面図である。図１のスプロケットチェーンの外側チェーンリンクのピンを示している。本発明のチェーン長さ制御方法により製造されたスプロケットチェーンの短い部分を通る断面図である。図３のスプロケットチェーンの外側チェーンリンクのピンを示している。

図１は、スリーブチェーンの内側リンクチェーン３の１つを示している。各内側リンクチェーン３は、各々が２つの開口部８を有する、２つの内側リンクプレート７を含む。各々の内側リンクチェーン３の２つのリンクプレート７は、チェーン１の長手方向Ｌに整合している。スリーブ９が、内側リンクチェーン３の開口部８に圧入される。内側リンクプレート７は各々、内側リンクプレート５が、チェーン１の長手方向Ｌに対して横断方向にスリーブ９によって互いに一定距離に保持されるように、スリーブ９の端上に配置されている。

図２には、スリーブチェーンの外側リンクチェーン２の１つが、示されている。各外側リンクチェーン２は、各々が２つの開口部５を有する、互いに平行に配置された２つの外側リンクプレート４を含む。

外側リンクプレート４は、厚さｄを有する。ピン６が、ピン６が開口部５に配置される領域で、開口部５とピン６の間に圧縮連結部１１が配置されるように、外側チェーンプレートの開口部５に圧入される。外側リンクプレート４は各々、チェーン１の長手方向Ｌに対して横断方向に互いに一定距離に外側リンクプレート４を保持するように、ピン６の端に配置されている。

図３には、チェーン１が、その長手方向Ｌと垂直な断面において示されている。チェーン１は、チェーンスリーブであり、交互に配置された外側チェーンリンク２および内側リンクチェーン３を含む。図１に示されている内側リンクチェーン３および図２に示されている外側リンクチェーン２は、内側リンクチェーン２のスリーブ９を通して延びる外側リンクチェーン２のピン６によって互いに連結されている。ピン６およびスリーブ９は、したがって、チェーンジョイント１０を形成する。

接合用面取り１２が、ピン６と外側リンクプレート４の開口部５の間の各圧縮連結部１１の領域に形成されている。この接合用面取り１２は、図４を参照して以下で詳細に説明される。

図４は、図３からのチェーン１のピン６の例の拡大図である。ピン６は、一定の縮尺で記載されていない。ピン６は、端１３、１４の各々に接合用面取り１２を有する。ピン６の両端１３、１４の接合用面取り１２は、互いに同一に形成されている。既に説明されているように、異なるように、および、必要なら、ランダムに、すなわち、ランダム原則により、接合用面取りを形成することを考えることもできる。接合用面取り１２は、チェーン１の十分に組み立てられた状態で、外側リンクプレート４の開口部５に配置されたピン６の領域に形成される。接合用面取りはまた、両側で外側リンクプレート４を超えて延びることができる。本文脈では、接合用面取りは、ピン６の外側リンクプレートのそれぞれの開口部５への組み立てが容易にされるようにピンの径が減少するピンの領域として理解されるべきである。図４に示されている場合には、２つの接合用面取り１２は、円錐形テーバによって形成されている。各接合用面取り１２は、長さＬ_Fを有する。この長さＬ_Fは、ほぼ０．４～２．５ｍｍ、好ましくは０．６～１．５ｍｍである。接合用面取り１２の長さＬ_Fは、外側リンクプレート４の厚さｄにほぼ対応する。接合用面取り１２の面取り角度αは、ほぼ０．３°～２°、好ましくは０．５°～１°の範囲にある。この場合には、面取り角度αは、ピンの円筒形中央部分の側面の延長と接合用面取り１２の側面の間の角度である。上述されているように、接合用面取り１２の外側面Ａ_Fは、円錐形であり、したがって、真っ直ぐな截頭円形円錐に実質的に対応している。しかしながら、接合用面取りの外側面は、正確な円錐面である必要はない。上記の面取り角度の範囲が維持されていれば、十分である。そのとき、漸増的または漸減的面取りも可能である。

ピン６は、その円周面１６からその２つの端面１５までの移行部に丸み１７を有する。この丸み１７は、ほぼ０．４ｍｍの半径を有する。

本発明の本質的要素は、接合用面取りが、外側リンクプレート４の開口部５と開口部５に配置されたピン６の領域の間の圧縮連結部１１の領域に形成されていることである。したがって、接合用面取りは、外側リンクプレートのそれぞれの開口部中に形成されることを考えることもできるであろう。この場合には、接合用面取りは、ピン（長さ、面取り角度、形状等）に関して上述されているのと同じ仕方で延びている。

上述の接合用面取りの形成は、スリーブチェーンに制限されない。ピンおよび／または外側リンクプレートの開口部の対応する構成が、ローラが上記のチェーンのスリーブの各々上に追加的に配置されているローラチェーンにおいても考えることができる。また、内側チェーンリンクがピン上に直接封止されているチェーン、例えば、歯付きチェーンまたはクレードルタイプリンクチェーンの場合には、ピンと外側リンクプレートの間の接合部の対応する構成が有利である。

特に図４に関して上述されている、本発明によるチェーンのピンの構成は、外側リンクプレートにおけるピンのよりよい中心決めを可能にする。従来技術から知られ、外側リンク上での材料のピンチアウトに至る外側リンクプレートの過酷な変形をもたらし得る、組み立て中の外側リンクプレート上のピンの好ましくない配置が回避される。これはまた、チェーンの疲労強度の改善をもたらす。

１チェーン
２外側チェーンリンク
３内側チェーンリンク
４外側リンクプレート
５外側リンクプレートの開口部
６ピン
７内側リンクプレート
８内側リンクプレートの開口部
９スリーブ
１０チェーンジョイント
１１プレス連結部
１２接合用面取り
１３ピンの端
１４ピンの端
１５ピンの端面
１６ピンの円周面
１７丸み

Ｌチェーンの長手方向
Ｌ_F 接合用面取りの長さ
α 面取り角度
ｄ外側リンクプレートの厚さ
Ａ_F 面取りの外側面

本発明によれば、この目的は、ピンと外側リンクプレートの開口部の間の圧縮連結部の領域に接合用面取りを形成することによって解決される。

スリーブチェーンの内側リンクチェーンを通る断面を示している。スリーブチェーンの外側リンクチェーンを通る断面を示している。図１および図２の内側チェーンリンクおよび外側チェーンリンクを含むスリーブチェーンを通る断面を示している。図３に示されているスリーブチェーンのピンの拡大図である。

Claims

各々がチェーンジョイント（１０）によって互いに関節連結された、交互に配置された内側チェーンリンク（３）および外側リンクチェーン（２）を含むチであって、各外側リンクチェーン（２）は、各々が２つの開口部（５）および２つのピン（６）を有する２つの外側プレート（４）を含み、前記ピン（６）および前記開口部（５）は、前記ピン（６）が、互いに間隔を隔てて配置された前記外側リンクプレート（４）を保持するように、圧縮連結部（１１）によって各々互いに連結されている、チェーンドライブのためのチェーン（１）において、接合用面取り（１２）が、前記ピン（６）と前記外側リンクプレート（４）の前記開口部（５）の間の前記圧縮連結部（１１）の領域に形成されている、ことを特徴とするチェーンドライブのためのチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）は、前記ピン（６）と前記外側リンクプレート（４）の前記開口部（５）の間の前記圧縮連結部（１１）の一部である、ことを特徴とする請求項１に記載のチェーンドライブのためのチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）は、前記ピン（６）上に形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンドライブのためのチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）の長さ（Ｌ_F）は、約０．４～２．５ｍｍ、好ましくは０．６～１．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）の長さ（Ｌ_F）は、前記外側リンクプレート（４）の厚さにほぼ対応している、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記ピン（６）は、両端（１３、１４）に接合用面取り（１２）を有する、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）の面取り角度（α）は、０．３°～２°、好ましくは０．５°～１°である、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）は、線形的に延びている、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記接合用面取り（１２）は、漸増的に延びている、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記接合用面取り（１５）は、漸減的に延びている、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
前記ピン（６）は、それらの端面（１５）からそれらの円周面（１６）への移行部で両端（１３、１４）が丸められている、ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のチェーン（１）。
接合用面取り（１２）は、両端（１３、１４）に形成されている、ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載のチェーン（１）。