專利名稱：動力傳輸鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸傳動機(jī)構(gòu)，運(yùn)輸機(jī)，工業(yè)機(jī)械的動力傳輸機(jī)構(gòu)中的此種類型的動力傳輸鏈。
背景技術(shù)：
滾子鏈作為用來從發(fā)動機(jī)曲軸驅(qū)動一個或多個內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的動力傳輸介質(zhì)廣泛使用。金屬滾子鏈對于這種用途是理想的，因為其展示出優(yōu)越的耐久性，并能滿足高載荷能力，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，和低維修率的增長的需要。因此，滾子鏈在更大功率的汽車發(fā)動機(jī)的同步傳輸中已經(jīng)取代了齒形傳動帶。
典型的傳統(tǒng)的金屬滾子鏈為循環(huán)鏈，其包括交替連接和交疊的內(nèi)外鏈節(jié)。每個內(nèi)鏈節(jié)包括一對相對的內(nèi)部板和一對套筒，每個內(nèi)部板具有一對套筒孔，每個套筒壓裝配入相對內(nèi)部板之一的一個套筒孔和另一個板的一個套筒孔。每個外鏈節(jié)包括一對相對的外部板和一對銷，每個外部板具有一對銷孔，每個銷壓裝配入外部板之一的一個銷孔和另一個外部板的一個銷孔。每個外鏈節(jié)的外部板設(shè)置在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板外側(cè)上并與鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板成交疊關(guān)系，且外鏈節(jié)的每個銷延伸穿過鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒并在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒中可以轉(zhuǎn)動。因此，內(nèi)外鏈節(jié)可彼此樞軸連接。
在傳統(tǒng)的金屬滾子鏈中，從一個套筒到鄰近的套筒測量的節(jié)距，在鏈條的整個長度上是均勻的。因此，從鏈條的任何兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的兩個鄰近的套筒之一到另一個測量的節(jié)距，與從鏈條的內(nèi)鏈節(jié)的任何一個上的兩個套筒之一到另一個測量的節(jié)距是相同的。這種結(jié)構(gòu)例如在日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(JSA)1997年1月20日出版，Masataka Nakagome著作的“Chain No Ohanashi”(“Chain’s story”)中示出。節(jié)距可以在套筒中心之間測量，或可選地從套筒外圓周上的點(diǎn)到鄰近套筒外圓周上的相應(yīng)點(diǎn)測量。
傳統(tǒng)滾子鏈在運(yùn)轉(zhuǎn)時往往產(chǎn)生相當(dāng)大的噪音，并經(jīng)常由于抵觸鏈條嚙合的鏈輪齒造成在其滾子上形成裂紋而失效。本發(fā)明的目的為解決傳統(tǒng)滾子鏈的上述問題，并提供產(chǎn)生很少噪音和具有較長使用壽命的滾子鏈。

發(fā)明內(nèi)容
通過深入研究，我們發(fā)現(xiàn)在滾子鏈內(nèi)，在穩(wěn)定的速率下隨時間不會在套筒內(nèi)圓周表面和在銷外圓周表面上發(fā)生磨損。相反地，當(dāng)新近制造的鏈條首次使用時，這種磨損最初發(fā)生在短時間的快速速率下。隨后，在鏈條投入使用后不久，銷和套筒的磨損速率降低了，磨損在長時間內(nèi)緩慢發(fā)展。結(jié)果，鏈條通常平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，并當(dāng)最初投入使用時產(chǎn)生很少的噪音。然而，短時間后，從兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的兩個鄰近套筒之一到另一個測量的節(jié)距由于那些套筒和延伸通過套筒的銷之間的磨損增加了。另一方面，從任何指定的鏈節(jié)的兩個套筒中的一個套筒到另一個測量的節(jié)距隨時間變化不太大。結(jié)果，在鏈條的初始運(yùn)轉(zhuǎn)期間快速發(fā)生了鏈條的延長，且該延長使得套筒之間的距離交替變小和變大。當(dāng)節(jié)距的這些變化發(fā)生時，鏈條不再與其鏈輪平穩(wěn)嚙合，并產(chǎn)生噪音。當(dāng)節(jié)距的這種變化進(jìn)一步增加時，滾子和與鏈輪齒頂?shù)钟|的鏈輪齒頂之間發(fā)生抵觸，其引起滾子內(nèi)裂紋的形成。
根據(jù)本發(fā)明的鏈條為結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鏈條相似的鏈條，其包括交替連接和交疊的內(nèi)外鏈節(jié)。每個內(nèi)鏈節(jié)包括一對相對的內(nèi)部板和一對套筒，每個內(nèi)部板具有一對套筒孔，每個套筒壓裝配入相對內(nèi)部板之一的一個套筒孔和另一個板的一個套筒孔。每個外鏈節(jié)包括一對相對的外部板和一對銷，每個外部板具有一對銷孔，每個銷壓裝配入外部板之一的一個銷孔和另一個外部板的一個銷孔。每個外鏈節(jié)的外部板設(shè)置在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板的外側(cè)上并與鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板成交疊關(guān)系，且外鏈節(jié)的每個銷延伸穿過鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒并在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒中可以轉(zhuǎn)動。因此，內(nèi)外鏈節(jié)可彼此樞軸連接。然而，本發(fā)明的鏈條不同于傳統(tǒng)的鏈條在于，在鏈條內(nèi)，在制造時，即，在鏈條投入使用前，在鏈條內(nèi)，從鏈條的任何兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的兩個鄰近的套筒中的一個到另一個測量的第一均勻的節(jié)距，和從鏈條的所述內(nèi)鏈節(jié)中的任何一個上的兩個套筒中的一個套筒到另一個測量的第二均勻的節(jié)距是不同的，第一均勻的節(jié)距小于所述第二均勻的節(jié)距，優(yōu)選地小和鏈條的初期磨損延長相等的數(shù)量。因為鏈條的總的磨損的大部分發(fā)生在鏈條開始投入使用的短時間內(nèi)，節(jié)距在該短時間內(nèi)傾向于均衡，并保持幾乎相等，允許鏈條長時間平靜運(yùn)轉(zhuǎn)，且避免由于滾子中裂紋的形成造成的早期失效。
盡管本發(fā)明主要用在滾子鏈內(nèi)，即，在鏈條內(nèi)的每個套筒上提供滾子，本發(fā)明的幾個優(yōu)點(diǎn)，諸如減少噪音，能在具有相似結(jié)構(gòu)但其中不使用滾子的鏈條內(nèi)實現(xiàn)。


圖1(a)和1(b)為分別比較根據(jù)本發(fā)明的滾子鏈和傳統(tǒng)滾子鏈的節(jié)距差額和噪音水平當(dāng)它們隨時間變化時的圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的滾子鏈的平面圖；圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的滾子鏈隨時間延長的圖；及圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的部分去除的滾子鏈的一部分的透視圖。
具體實施例方式
在根據(jù)本發(fā)明的鏈條40中，如圖4描述，內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)布置為沿著鏈條的長度交疊的關(guān)系。每個內(nèi)鏈節(jié)包括一對相對的內(nèi)鏈板41，其具有套筒孔41a，套筒42壓裝配入其中。滾子43可自由地在套筒上轉(zhuǎn)動。每個外鏈節(jié)包括一對相對的外鏈板44，其具有銷孔44a，銷45壓裝配入其中。因此，每個內(nèi)鏈節(jié)包括兩個內(nèi)鏈板41，兩個套筒42和兩個滾子43，每個外鏈節(jié)包括兩個外鏈板44和兩個銷45。每個外鏈節(jié)的銷延伸通過鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒，并可以在其中轉(zhuǎn)動，使得鄰近鏈節(jié)能相對彼此樞軸轉(zhuǎn)動。
如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明的鏈條內(nèi)，節(jié)距P1和P3彼此相等。這些節(jié)距的每個在內(nèi)鏈節(jié)上的兩個滾子上的相應(yīng)點(diǎn)之間測量，并等于在套筒上的相應(yīng)點(diǎn)之間測量的節(jié)距(圖2沒有示出)。然而，為在兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的鄰近滾子(或套筒)上的相應(yīng)點(diǎn)之間測量的節(jié)距的節(jié)距P2，當(dāng)鏈條最初制造時，小于P1，并在鏈條短的初始使用期間，變得等于，或稍大于P1。
鏈條的延長率為鏈條的初始長度和最終長度之間的差額與初始長度的比值，表示為百分?jǐn)?shù)。如圖3所示，(其假定在恒定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn))鏈條的延長(用“延長率”表示)在初始延長間隔內(nèi)快速增加。然而，在該初始間隔期間內(nèi)，延長速率連續(xù)減小。初始間隔后，延長率以恒定速率緩慢增加。因此，初始延長可以定義為發(fā)生在新鏈條開始運(yùn)轉(zhuǎn)和延長速率變得恒定的時間之間的時間間隔期間的延長數(shù)量。
鏈條的初始延長依賴于其套筒和銷的材料，尺寸及形狀。在具有8mm標(biāo)稱節(jié)距的鏈條的例子中，測量了由于磨損的延長。鏈條的初始延長率為大約0.1％。即，對于每個鏈節(jié)，鏈條延長了0.08mm。因此，節(jié)距P1和P3(圖2)設(shè)置為8mm，節(jié)距P2設(shè)置為7.992mm，節(jié)距P2將在初始延長期間增加到大約8mm，并將在鏈條使用期間長時間保持在非常接近8mm的水平。節(jié)距P2可以通過控制外鏈節(jié)銷孔之間的距離容易地設(shè)置。
如圖1(a)所示，典型的傳統(tǒng)的鏈條具有8mm的標(biāo)稱節(jié)距，節(jié)距差額，即，從連續(xù)內(nèi)鏈節(jié)的鄰近套筒中的一個到另一個測量的節(jié)距與從同一內(nèi)鏈節(jié)的兩個套筒中的一個到另一個測量的節(jié)距之間的差額，從零開始，快速增加到大約0.08mm的值，并隨后繼續(xù)穩(wěn)定增加，但逐漸地從0.08mm變化到稍微超過0.08mm的值。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的鏈條，節(jié)距差額以-0.08mm的值開始，快速增加到零，并隨后穩(wěn)定增加，但逐漸地從零變化到稍微超過零的值。因此，根據(jù)本發(fā)明的鏈條內(nèi)發(fā)生初始延長后，初始節(jié)距差額被消除，且節(jié)距差額在鏈條使用壽命期間長時間保持非常接近于零。因此，初始延長后，滾子鏈合拍。
如圖1(b)所示，由根據(jù)本發(fā)明的鏈條產(chǎn)生的噪音水平最初高于傳統(tǒng)鏈條產(chǎn)生的噪音水平。但是，當(dāng)初始延長發(fā)生時，由傳統(tǒng)鏈條產(chǎn)生的噪音水平增加了，而根據(jù)本發(fā)明的鏈條產(chǎn)生的噪音水平降低了。此后，由根據(jù)本發(fā)明的鏈條產(chǎn)生的噪音水平增加了，但僅在長時間逐漸變化，因為節(jié)距差額以穩(wěn)定但緩慢的速率增大。
根據(jù)本發(fā)明的鏈條為低噪音鏈條，尤其用在汽車發(fā)動機(jī)中，但也用在各種運(yùn)輸機(jī)和工業(yè)動力傳輸裝置中。鏈條可以不使用特殊的制造設(shè)備和昂貴的材料制造，并且噪音的減小可以通過控制外鏈板的銷孔之間的距離簡單地實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種新近制造的動力傳輸鏈，其包括交替連接和交疊的內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)，其中每個內(nèi)鏈節(jié)包括一對相對的內(nèi)部板和一對套筒，每個內(nèi)部板具有一對套筒孔，每個套筒壓裝配入所述內(nèi)部板之一的一個套筒孔和所述內(nèi)部板的另一個的一個套筒孔；每個外鏈節(jié)包括一對相對的外部板和一對銷，每個外部板具有一對銷孔，每個銷壓裝配入所述外部板之一的一個銷孔和所述外部板的另一個的一個銷孔；每個外鏈節(jié)的外部板設(shè)置在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板的外側(cè)上并與鄰近內(nèi)鏈節(jié)的內(nèi)部板成交疊關(guān)系，且外鏈節(jié)的每個銷延伸穿過鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒并在鄰近內(nèi)鏈節(jié)的套筒中可以轉(zhuǎn)動，從而，所述內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)可彼此樞軸連接；鏈條具有第一均勻的節(jié)距，其從鏈條的任何兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的兩個鄰近的套筒中的一個到另一個測量，和第二均勻的節(jié)距，其從鏈條的所述內(nèi)鏈節(jié)中的任何一個上的兩個套筒中的一個套筒到另一個測量；以及所述第一均勻的節(jié)距小于所述第二均勻的節(jié)距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新近制造的動力傳輸鏈，其中所述第一均勻的節(jié)距比所述第二均勻的節(jié)距小和鏈條的初始磨損延長基本相等的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新近制造的動力傳輸鏈，包括設(shè)置在每個所述套筒上的可轉(zhuǎn)動的滾子。
全文摘要
在新近制造的滾子鏈中，從鏈條的任何兩個連續(xù)的內(nèi)鏈節(jié)的兩個鄰近的套筒中的一個到另一個測量的節(jié)距，比從鏈條的所述內(nèi)鏈節(jié)中的任何一個上的兩個套筒中的一個套筒到另一個測量的節(jié)距小和鏈條的初始延長相應(yīng)的數(shù)量。
文檔編號F16G13/06GK1712752SQ20051006677
公開日2005年12月28日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者戶原隆, 佐藤利文 申請人:株式會社椿本鏈索