專利名稱：密封鏈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封鏈，其用作摩托車等運輸機械及一般工業(yè)用機械等的驅(qū)動鏈，或者用作輸送機等的傳送用鏈，詳細而言，涉及一種采用了在自然狀態(tài)下截面大致呈加號(+)形狀的密封部件的密封鏈及其制造方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人曾經(jīng)提出過一種密封鏈的制造方法，該密封鏈采用具有在自然狀態(tài)下在內(nèi)徑方向下垂的唇部的環(huán)狀密封部件，而且該密封部件安裝于內(nèi)連接片與外連接片之間，使得以前述唇部為支點來扭轉(zhuǎn)(參照專利文獻1)。圖6表示該制造方法，首先，如圖6(a)所示，使密封部件3的第一唇部3a位于襯套突出部7a的前端與外連接片8之間，并將外連接片8在離開密封部件3規(guī)定的距離c的狀態(tài)下暫時安裝到鏈銷2上。在該狀態(tài)下，浸漬于比如具有流動性的油脂內(nèi)，從而將油脂供給到密封部件3內(nèi)的鏈銷2與襯套7之間。接著，如圖6(b)所示，將外連接片8沿箭頭方向壓入。此時，伴隨著外連接片8的壓入，該外連接片8與密封部件3接觸，進而，在密封部件3的第一唇部3a與襯套7的突出部7a前端抵接的狀態(tài)下，當(dāng)外連接片8沿箭頭方向移動時，如圖6(c)所示，密封部件3便以該抵接部為支點，如箭頭所示進行扭轉(zhuǎn)。
由此，密封部件的第一唇部3a與襯套突出部7a的前端外周面及外連接片8相抵接，而且第三唇部3c與外連接片8相抵接，此外，第四唇部3d與內(nèi)連接片6相抵接，而且第二唇部3b也與內(nèi)連接片6相抵接，從而該密封部件3成為截面呈X狀的密封部件，被夾持于兩個連接片6與8之間。在襯套7的左右兩側(cè)進行前述密封部件3的安裝，然后使鏈銷2的前端形成為鉚釘頭，防止外連接片8脫落，由此完成密封鏈1。
圖7是自然狀態(tài)下前述密封部件3的剖視圖，(a)與(b)不同。圖7(a)的密封部件31具有在內(nèi)徑方向下垂的寬幅半圓形的第一唇部31a、以同一寬度向外徑方向延伸的第二唇部31b、以及從第一及第二唇部31a、31b向左右橫向延伸的窄幅的第三及第四唇部31c、31d，從而在整體上形成大致十字狀截面，此外，第一唇部31a的前端部由半圓形的圓弧形狀r1a構(gòu)成，而且各唇部的連接部分由規(guī)定的圓弧形狀r構(gòu)成。
圖7(b)的密封部件32具有在內(nèi)徑方向下垂的截面為大致圓形的第一唇部32a，并且在外徑方向及左右橫向分別具有寬度相同的第二唇部32b、第三唇部32c及第四唇部32d。因此，該密封部件32的第一唇部32a由圓弧形狀r2a來構(gòu)成，而且，第一唇部32a與第三及第四唇部32c及32d的連接部分由構(gòu)成為凹狀的圓弧形狀r′構(gòu)成，第二唇部32b與第三及第四唇部32c及32d的連接部分則由規(guī)定的圓弧形狀r構(gòu)成。
對于前述現(xiàn)有技術(shù)的密封部件31、32的第三及第四唇部31c、31d和32c、32d而言，均從以直徑比較小的圓弧形狀r、r′與第一及第二唇部31a、31b或32a、32b連接的位置，以同一寬度b1、b2向左右方向延長規(guī)定的長度，相對于中心線a-a大致對稱地形成。
專利文獻1日本特公平6-48038號公報發(fā)明內(nèi)容然而，密封鏈1由于在內(nèi)連接片6與外連接片8之間夾有密封部件31或32，因而與無密封的無密封鏈相比，需要增大內(nèi)連接片與外連接片的間隙。因此，前述密封鏈，其鏈銷將增長前述增大的間隙的量，從而易于彎曲，即使是使用了相同的鏈銷直徑及相同的連接片的鏈條，與非密封鏈條相比，拉伸強度也會降低。
為了提高密封鏈的強度，需要減小內(nèi)連接片與外連接片的間隙，然而，當(dāng)減小密封部件的截面面積時，密封部件會過早老化，唇部對連接片的壓接力降低，潤滑油泄漏，從而降低鏈條的耐磨損性，縮短鏈條壽命。
前述密封鏈1的密封部件圍繞襯套突出部7a地夾持于內(nèi)連接片6與外連接片8之間，在該狀態(tài)下，各唇部與內(nèi)連接片、外連接片或襯套突出部相接觸，并且這些相接觸的唇部之間的部分的凹部成為油窩，保持鏈條的耐久性及彎曲性。對于圖7(a)的密封部件31而言，在中央基部31e的對角線長度z1較大的場合下，尤其在縮小內(nèi)外連接片的間隙來提高鏈條強度的場合下，不能有效形成具有成為前述油窩的凹部的唇部，不能在維持截面呈X形狀的密封環(huán)所特有的鏈條耐久性的同時，改善彎曲性，保持減少鏈條傳動損失的效果。
對于圖7(b)的密封部件32而言，尤其在對應(yīng)于前述間隙變小來相似地縮小形狀的場合下，明顯存在著下列課題即，中央基部32e的截面面積減小，使前述鏈條的耐磨損性降低。
此外，前述密封部件32(以下利用密封部件32來說明，但是密封部件31也一樣)如圖8所示，第一唇部32a與襯套突出部7a的前端f相抵接，并扭轉(zhuǎn)，使得成為以點劃線所示的狀態(tài)。此時，第三唇部32c因外連接片8的移動而被按壓，第四唇部32d沿著襯套突出部7a的外周面進行移動，第一唇部32a以襯套突出部7a的前端面f與第一唇部32a的接點為支點來旋轉(zhuǎn)，同時被扭轉(zhuǎn)。因此，要使該密封部件32可旋轉(zhuǎn)，需要在第四唇部32d的前端與內(nèi)連接片6之間存在相應(yīng)的間隙g。另一方面，對于襯套突出部7a的突出長度h而言，即使縮小鏈條組裝狀態(tài)下的內(nèi)外兩個連接片的間隙i，但為了避免金屬之間彼此接觸，也不能減小襯套突出部前端f與外連接片8的間隔d(＝i-h)，因而當(dāng)減小前述間隙時，前述突出長度h減小。因此，為了提高鏈條強度，前述間隙越小，前述襯套突出部7a的長度h便越短，用于使前述密封部件32旋轉(zhuǎn)的相應(yīng)間隙g也減小。為了使外連接片從81向82的位置移動，并使密封部件32旋轉(zhuǎn)，從而如點劃線所示安裝在X形密封部件(環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)位置，需要使第三唇部32c的一端j1移動到j(luò)2，此時，需要拉伸第三唇部32c的能量。
對于前述第三唇部32c由同一寬度b2構(gòu)成的前述密封部件32的形狀而言(密封部件31也一樣)，來自外連接片81的壓力，作為平行的分布載荷作用在第三唇部32c上，其合力如箭頭F所示作用在密封部件32的中心部，然而基于該合力的密封部件32的轉(zhuǎn)矩較小，在前述間隙g較小的場合下，在密封部件32克服前述第三唇部32c的拉伸能量進行旋轉(zhuǎn)之前，第四唇部32d的前端面k1如k2所示與內(nèi)連接片6相接觸，并如密封部件32′所示不會充分旋轉(zhuǎn)，在該狀態(tài)下將第三及第四唇部32c、32d的前端面k2、s2壓接到內(nèi)連接片6及外連接片8上。此時，前述密封部件32的第一唇部32a與襯套突出部前端面f抵接，產(chǎn)生以該抵接部為支點的力矩，然而該第一唇部32a易于變形，因而實質(zhì)上扭轉(zhuǎn)密封部件32的力，是以在中央基部32e所產(chǎn)生的相對于支點e的轉(zhuǎn)矩F×l為基礎(chǔ)產(chǎn)生的。對于從前端面到中央基部32e由同一寬度b2構(gòu)成的第三及第四唇部32c、32d而言，作用在密封部件32′的中央基部32e上的相對于支點e的轉(zhuǎn)矩(F×l)極小，密封部件32′成為在內(nèi)外兩個連接片8、6之間以十字形的狀態(tài)被壓塌的狀態(tài)，并且在該狀態(tài)下，從第三及第四唇部32c、32d作用在內(nèi)外兩個連接片6、8上的反作用力，在內(nèi)徑側(cè)及外徑側(cè)達到平衡，從而在該十字形的狀態(tài)下達到穩(wěn)定。即使這樣的密封部件32′只是少量的，也不能獲得具有X形狀所特有的基于前述密封功能的鏈條耐磨損性的保持功能及基于唇部的鏈條彎曲性的保持功能這兩種功能得到平衡的密封部件的密封鏈。
本發(fā)明的目的在于，提供一種解決了前述課題的密封鏈及其制造方法，通過改變密封部件的形狀，即使減小內(nèi)連接片與外連接片的間隙來提高鏈條的拉伸強度，也可以改善鏈條的耐磨損性及鏈條的彎曲力矩。
為解決前述課題，本發(fā)明提供一種密封鏈，使襯套(17)從內(nèi)連接片(16)突出一部分，將環(huán)狀的密封部件(13)配置成圍繞突出部(17a)，而且夾持于內(nèi)連接片與外連接片之間，前述密封部件(131、132)在自然狀態(tài)下的截面由十字形狀構(gòu)成，具有中央基部(13e)；從該中央基部向內(nèi)徑方向延伸的第一唇部(13a)；從前述中央基部向外徑方向延伸的第二唇部(13b)；從前述中央基部向左右方向延伸的第三及第四唇部(13c)(13d)，在將前述第一唇部(13a)配置于前述襯套突出部(17a)前端(f)與前述外連接片(18)之間的狀態(tài)下，使外連接片(18)在接近內(nèi)連接片(16)的方向移動，前述密封部件(13)，因與前述襯套突出部接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而扭轉(zhuǎn)，變形為截面大致呈X狀，夾持在前述內(nèi)連接片(16)與前述外連接片(18)之間。
其特征在于在自然狀態(tài)下，前述第一唇部(13a)的截面呈由圓弧面(r1)或與其接近的曲面形成的圓形或與其接近的形狀，前述第三及第四唇部(13c、13d)是鏡面對稱的，其內(nèi)徑側(cè)端面(q)在與密封部件的徑向(O-O)大致正交的方向延伸，其外徑側(cè)端面(u)形成為前述中央基部(13e)側(cè)的寬度大于前端部(s)(b＜bn)，前述密封部件的前述中央基部(13e)的對角線距離(z)，處于前述內(nèi)連接片與前述外連接片的間隙(i)的0.8～1.0的范圍內(nèi)。
前述第一唇部13a的截面不限于圓形，還包括橢圓、長圓、卵形等接近于圓的形狀，第三及第四唇部13c、13d的外徑側(cè)端面，包含錐面等直線或半徑較大的圓弧面等曲線，還包含在從前端面向中央基部的中途寬度急劇增大的曲面。
本發(fā)明涉及的密封鏈的制造方法的特征在于使襯套(17)從內(nèi)連接片(16) 突出一部分，將環(huán)狀密封部件(13)配置成圍繞該突出部(17a)，而且夾持于內(nèi)連接片與外連接片之間，前述密封部件(131、132)，自然狀態(tài)下的截面由十字形狀構(gòu)成，具有中央基部(13e)；從該中央基部向內(nèi)徑方向延伸的第一唇部(13a)；從前述中央基部向外徑方向延伸的第二唇部(13b)；從前述中央基部向左右方向延伸的第三及第四唇部(13c)(13d)，在自然狀態(tài)下，前述第一唇部(13a)的截面呈由圓弧面(r1)或與其接近的曲面形成的圓形或與其接近的形狀，前述第三及第四唇部(13c、13d)是鏡面對稱的，其內(nèi)徑側(cè)端面(q)在與密封部件的徑向(O-O)大致正交的方向延伸，其外徑側(cè)端面(u)形成為前述中央基部(13e)側(cè)的寬度大于前端部(s)(b＜bn)，前述密封部件的前述中央基部(13e)的對角線距離(z)，處于前述內(nèi)連接片與前述外連接片的間隙(i)的0.8～1.0的范圍內(nèi)。
在將前述第一唇部(13a)配置在前述襯套突出部(17a)前端(f)與前述外連接片(18)之間的狀態(tài)下，使外連接片(18)在接近內(nèi)連接片(16)的方向移動，前述密封部件(13)，因與前述襯套突出部接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而扭轉(zhuǎn)，變形為截面大致呈X狀，夾持在前述內(nèi)連接片(16)與前述外連接片(18)之間。
最好是，前述第三及第四唇部(13c)(13d)的外徑側(cè)端面(u)形成為從前述前端部(s)向前述中央基部(13e)逐漸增寬。
更理想的是，前述第三及第四唇部(13c)(13d)的外徑側(cè)端面(u)是從前述前端部向前述中央基部增寬的規(guī)定錐度(α)的錐面。
前述第一唇部(13a)的前述中央基部側(cè)(13e)的最狹窄部的寬度，處于前述間隙(i)的0.5～0.6的范圍內(nèi)。
前述第一唇部(13a)的寬度(2r1)與前述第三及第四唇部(13c)(13d)的前端部(s)的寬度(b)之和(2r1+b)，最好處于前述間隙(i)的0.8～1.6的范圍內(nèi)。
前述間隙(i)最好處于鏈條節(jié)距(p)的4～7％的范圍內(nèi)。
前述括號內(nèi)的符號用于與附圖相對照，但不對權(quán)利要求產(chǎn)生任何影響。
根據(jù)方案1涉及的本發(fā)明，通過在自然狀態(tài)下扭轉(zhuǎn)截面呈十字形狀的密封部件，使之變形為截面為X狀，并夾持在內(nèi)連接片與外連接片之間，因而通過使第一、第二、第三及第四唇部與內(nèi)連接片、外連接片或襯套突出部相接觸，可以維持潤滑劑的密封功能，同時減小彎曲力矩，并且對于第三及第四唇部而言，使其外徑側(cè)端面形成為中央基部側(cè)的寬度大于前端部，而且使外徑側(cè)的強度高于內(nèi)徑側(cè)，因而在使密封部件扭轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))地進行安裝時，即使縮小內(nèi)外兩個連接片的間隙，減小襯套突出部的高度，也可以基于外連接片的按壓力來容易地旋轉(zhuǎn)密封部件，能在扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)下可靠地安裝密封部件，能夠提高密封鏈的可靠性。
如上所述，第三及第四唇部的中央基部側(cè)的寬度增大，從而可增大密封部件的截面面積，尤其可增大中央基部的截面面積，密封部件不會過早老化，可以長期保持反作用力，即使應(yīng)用于減小例如兩個連接片的間隙來提高鏈條的拉伸強度的鏈條，也能長期維持密封部件的密封性能，而且可以防止襯套突出部與外連接片的金屬之間的接觸，從而能提高密封鏈的耐磨損性。
在密封部件中央基部的對角線距離小于間隙的80％的場合下(z＜0.8i)，密封部件，尤其是中央基部的截面面積不足，難以充分保持前述效果，另外，在前述對角線距離大于間隙的場合下(z＞i)，密封部件被過度壓縮而增大彎曲力矩，而且不能充分形成唇部之間的凹部，從而不能在各唇部的凹部內(nèi)保持充分的潤滑劑，不能實現(xiàn)彎曲力矩的改善，也不能長期保持密封功能。
尤其是，密封部件一般與內(nèi)連接片形成為一體地在與外連接片之間滑動，然而第三及第四唇部的內(nèi)徑側(cè)端面在與徑向正交的方向延伸，從而可增大在外連接片與第一及第三(或第四)唇部之間形成的凹部(C1)，能在成為前述滑動側(cè)的凹部內(nèi)保持充分的潤滑劑，可保持前述彎曲力矩及密封功能所涉及的性能，而且由于第三及第四唇部的外徑側(cè)端面傾斜地形成為中央基部側(cè)增寬，因而外連接片與第四(或第三)唇部及第二唇部所形成的凹部(C2)變得較小。由于該凹部處于與密封部件一體旋轉(zhuǎn)的外連接片側(cè)，因而對前述彎曲力矩及密封功能的影響不大，相反，可增加密封部件，尤其是中央基部的截面面積，防止密封部件的老化，從而有利于提高密封部件的壽命。
根據(jù)方案7涉及的本發(fā)明，前述密封部件通過外連接片的按壓力，能獲得基于與襯套突出部的接觸的大轉(zhuǎn)矩，因而可以使所有的密封部件可靠地扭轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))地安裝在兩個連接片之間，從而可以可靠且準(zhǔn)確地制造出前述可靠性較高、而且彎曲力矩與耐磨損性得到了平衡的密封鏈。
根據(jù)方案2或8涉及的本發(fā)明，由于使第三及第四唇部的外徑側(cè)端面從前端部向中央基部逐漸增寬，因而第三及第四唇部，可以將來自外連接片的按壓力圓滑地轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩方向的力。
根據(jù)方案3或9所涉及的本發(fā)明，由于使第三及第四唇部的外徑側(cè)端面形成為從前端部向中央基部增寬的規(guī)定錐度的錐面，因而第三及第四唇部，將作用于其前端部的按壓力變更到外徑側(cè)方向，在密封部件上作用轉(zhuǎn)矩方向的偏轉(zhuǎn)力。
根據(jù)方案4或10所涉及的本發(fā)明，由于第一唇部的最狹窄部的寬度(n)，處于間隙的0.5～0.6的范圍內(nèi)，因而可以充分形成成為油窩的凹部，尤其可以形成在外連接片與第一及第三(或第四)唇部之間形成的凹部(C1)，從而能長期保持密封部件的密封功能，而且可以改善彎曲力矩。此外，如果前述寬度(n)小于間隙(i)的0.5(n＜0.5i)，則密封部件的壓縮便不充分，從而造成潤滑劑過早飛散，如果前述寬度(n)大于間隙(i)的0.6(n＞0.6i)，則不能充分形成前述凹部。
根據(jù)方案5或11所涉及的本發(fā)明，由于第一唇部的寬度(2r1)與第三及第四唇部的寬度(b)之和(2r1+b)，處于間隙(i)的0.8～1.6的范圍內(nèi)，因而第一唇部以規(guī)定的壓縮量來變形，并與外連接片及襯套突出部緊密接觸，而且使第四(或第三)唇部以規(guī)定的壓縮量產(chǎn)生變形，并緊密接觸，因而能良好地平衡并實現(xiàn)充分的密封功能及彎曲力矩的改善。此外，如果前述和小于間隙的0.8[(2r1+b)＜0.8i]，則不能保持充分的密封功能，而且也不能確保密封鏈的耐磨損性，如果前述和大于間隙的1.6倍[(2r1+b)＞1.6i]，則鏈條的彎曲阻力加大，不能得到充分的彎曲性能。
根據(jù)方案6或12所涉及的本發(fā)明，由于間隙處于鏈條節(jié)距的4～7％的范圍內(nèi)，因而在為密封鏈的同時，可以縮短鏈銷的長度，提高鏈條的拉伸強度。此外，如果間隙(i)小于鏈節(jié)距(p)的4％(i＜0.04p)，則密封部件將被過度壓縮，彎曲力矩增大，而且在經(jīng)過規(guī)定的驅(qū)動時間之后，密封部件便會老化，鏈條產(chǎn)生急劇的拉伸，如果間隙(i)大于鏈節(jié)距(p)的7％(i＞0.07p)，則鏈銷會變長，不能確保充分的鏈條拉伸強度。


圖1是表示采用了本發(fā)明的密封鏈的一部分剖視俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明涉及的密封部件的自然狀態(tài)的截面的放大圖，(a)及(b)表示不同的實施例。
圖3是表示密封部件扭轉(zhuǎn)著安裝于鏈條上的狀態(tài)的放大剖視圖。
圖4表示適于采用本密封部件的內(nèi)外兩個連接片的間隙，(a)表示不同間隙的耐磨損性能，(b)表示間隙與彎曲力矩的關(guān)系。
圖5表示本密封部件的第一唇部的寬度(2r1)與第四唇部的前端部的寬度(b)的適當(dāng)值，(a)表示前述和與耐磨損時間的關(guān)系，(b)表示前述和與彎曲力矩的關(guān)系。
圖6表示現(xiàn)有技術(shù)的密封鏈的制造方法，(a)～(c)分別表示不同的工序。
圖7表示現(xiàn)有技術(shù)的密封部件的剖視圖，(a)及(b)分別表示不同的實施例。
圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的密封部件被扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)的放大剖視圖。
具體實施例方式
以下根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施方式。如圖1所示，本密封鏈11構(gòu)成為通過在襯套17內(nèi)嵌插鏈銷12，將用鏈銷12連接了兩個鋼制的蠶繭形外(鏈銷)連接片18的兩端部而形成的外(鏈銷)鏈環(huán)19、以及用襯套17連接了相同形狀的兩個內(nèi)(鏈輥)連接片16的兩端部而形成的內(nèi)(鏈輥)鏈環(huán)20連接成無端狀。此外，在前述襯套17上，可自由旋轉(zhuǎn)地嵌有鏈輥21，該襯套17，從內(nèi)連接片16的外側(cè)面突出規(guī)定量來固定。并且，在前述內(nèi)連接片16與外連接片18之間，插入本發(fā)明涉及的密封部件(密封環(huán))13，使得圍繞該襯套17的突出部17a。
外連接片18與內(nèi)連接片16的間隙i(由于左右連接片分別具有間隙，因而整個鏈條為2i)，形成得小于以往的密封鏈，而且相對于節(jié)距p，間隙i處于0.04～0.07p的范圍內(nèi)，最好為0.05～0.06p(以往的密封鏈大概為i＝0.08～0.09p)。
密封部件13由橡膠環(huán)構(gòu)成，在自然狀態(tài)下截面呈十(加號)字狀，在安裝狀態(tài)下截面呈X狀，在與鏈銷12及襯套17之間的軸承空間內(nèi)，封入油脂或機油等潤滑劑。該密封部件13在安裝狀態(tài)下，在外連接片18和內(nèi)連接片16之間被壓縮規(guī)定量，而作為該密封部件13的材料的橡膠，采用大于等于Hs80度(80°～100°)的較硬橡膠。根據(jù)肖氏A試驗來進行該橡膠的硬度測定。
圖2表示自然狀態(tài)下的密封部件13(131、132)的截面。圖2中，(a)、(b)看起來相同，但第三及第四唇部的高度及傾斜角等不同。自然狀態(tài)下的密封部件13由各唇部從中央基部13e向內(nèi)徑、外徑方向及左右方向延伸且截面呈加號形狀的環(huán)構(gòu)成，具有在內(nèi)徑方向大致呈圓形的第一唇部13a；在外徑方向大致呈矩形的第二唇部13b；以及第三及第四唇部13c、13d，在與這些第一及第二唇部正交的左右方向，相對于寬度方向中心線O-O形成為鏡面對稱。第一唇部13a，由約270度的圓弧面r1形成，其基端側(cè)通過連接弧r2、r2與第三及第四唇部13c、13d圓滑地連接。前述圓弧面的半徑r1、第一唇部13a的連接部的寬度n以及前述第二唇部的寬度t大致相等(r1≈n≈t，此外，±20％左右的范圍可視為大致相等)。
第三及第四唇部13c、13d的內(nèi)徑側(cè)端面(第一唇部13a側(cè))q在左右方向延伸，使得與前述徑向中心線O-O正交。這些唇部13c、13d的前端部s與前述中心線O-O平行地延伸，具有小于第二唇部13b的寬度t的寬度(徑向長度)或大致相等的寬度b。而且，這些唇部13c、13d的外徑側(cè)端面(第二唇部13b側(cè))u，從前端部s向中央基部13e以寬度增大的方向的規(guī)定錐度α進行延伸，通過圓弧r3來與第二唇部13b相連接。因此，第三及第四唇部13c、13d的內(nèi)徑側(cè)及外徑側(cè)為非對稱的，其外徑側(cè)面u、r3，具有從前端向中央基部13e逐漸增寬的面(形狀)。
前述錐度α最好為60°～70°，如果大于70°，則密封部件安裝時的扭轉(zhuǎn)力矩(旋轉(zhuǎn)力)的產(chǎn)生便不充分，而且截面面積的擴大也不充分，而如果小于60°，則由唇部與唇部之間的凹部所構(gòu)成的油窩的形成便不充分。第三及第四唇部13c、13d與第二唇部13b的連接圓弧r3的直徑大于第一唇部13a與第三及第四唇部13c、13d的連接圓弧r2，而且將具有前述錐度α的外徑側(cè)端面u與第二唇部13b的平行面(與中心線O-O平行的表面)v圓滑地連接起來。密封部件13的寬度y，設(shè)定得比密封鏈的(單側(cè))間隙i大60～100％，最好大70～90％，(1.6i＜y＜2.0i，最好為1.7i＜y＜1.9i)。第一唇部1 3a的直徑(寬度)2r1小于密封部件13的寬度y(2r1＜y，最好為2r1＜0.5y)。
而且，密封部件13的中央基部13e的對角線距離z(連接圓弧面r2和r3的最小長度)，處于前述密封鏈11的間隙i的0.8～1.0的范圍，最好為0.91～1.0的范圍(0.8i＜z＜1.0i，最好為0.91i＜z＜1.0i)。前述第一唇部13a的最小部(狹窄部)的寬度n設(shè)定為小于等于前述間隙i的60％(n≤0.6i)。此外，第三及第四唇部13c、13d的前端寬度b與第一唇部13a的直徑(寬度)2r1之和，設(shè)定在前述間隙i的80％～160％的范圍內(nèi)
。
以下對適用于輥子鏈的密封部件13的具體例子作以說明，該輥子鏈的鏈銷直徑Dp＝5.23mm、間隙i＝0.7mm，內(nèi)鏈環(huán)的內(nèi)部寬度B＝9.53mm。
實施例1圖2(a)表示密封部件131的截面。如果以自然狀態(tài)下的密封部件131的鏈環(huán)內(nèi)徑(直徑)Dr為基準(zhǔn)來表示各尺寸，則為5.9～6.3mm，第一唇部13a的半徑r1＝0.059Dr，該唇部13a的徑向長度m＝0.138Dr，第三及第四唇部13c、13d的徑向長度(寬度)b＝0.036 Dr，第二唇部13b的徑向長度x＝0.095 Dr，因此，密封部件131整體的徑向長度(m+b+x)＝0.269Dr。密封部件131的寬度y＝0.216Dr，第二唇部的寬度t＝0.057Dr，第一與第三及第四唇部的連接圓弧r2＝0.02Dr，第二與第三及第四唇部的連接圓弧r3＝0.059Dr，第一唇部的最小寬度n＝0.066Dr，因此，第三及第四唇部的外徑側(cè)面u的錐度α＝63°～65°。此外，中央部對角線距離z≈0.68mm。
因此0.8i(0.65)＜z(約0.68)＜i(0.7)，n(約0.4)≤i(0.7)×0.6＝0.42。此外0.8×i(0.7)＝0.56＜b+2r1＝約0.94＜1.6×i(0.7)＝1.12。密封部件的硬度大于等于Hs80°。
實施例2圖2(b)表示密封部件132的截面。如果以自然狀態(tài)下的密封部件132的鏈環(huán)內(nèi)徑(直徑)Dr為基準(zhǔn)來表示，則為5.9～6.3mm，第一唇部13a的半徑r1＝0.059Dr，該唇部13a的徑向長度m＝0.138Dr，第三及第四唇部13c、13d的徑向長度(寬度)b＝0.036Dr，第二唇部13b的徑向長度x＝0.095Dr，因此，密封部件131整體的徑向長度(m+b+x)＝0.269Dr。密封部件131的寬度y＝0.2Dr，第二唇部的寬度t＝0.057Dr，第一與第三及第四唇部的連接圓弧r2＝0.197Dr，第二與第三及第四唇部的連接圓弧r3＝0.02Dr，第一唇部的最小寬度n＝0.66Dr，而且，第三及第四唇部的外徑側(cè)面u的錐度α＝67°～69°。此外，中央部對角線距離z≈0.62mm。
因此0.8i(0.65)＜z(約0.62)＜i(0.7)，n(約0.4)≤i(0.7)×0.6＝0.42。此外0.8×i(0.7)＝0.56＜b+2 r1＝約0.94＜1.6×i(0.7)＝1.12。密封部件的硬度大于等于Hs80°。
以下，參照圖3來說明將前述密封部件13安裝到鏈條上的狀態(tài)、以及安裝到鏈條上之后的密封部件13′。密封部件13在自然狀態(tài)下截面呈十字狀，而且襯套17的突出部7a的前端外周面17b呈錐面或圓弧面。首先，自然狀態(tài)下的密封部件13，其第一唇部13a處于與襯套突出部17a的前端部f相抵接的狀態(tài)，來自外連接片的按壓力，使第一唇部13a變形，同時使第四唇部13d的內(nèi)徑側(cè)端面q沿著襯套突出部17a的外周面向內(nèi)連接片16移動。此時，對于來自外連接片的按壓力而言，由于第三唇部13c的內(nèi)徑側(cè)由垂直面q構(gòu)成，而外徑側(cè)由規(guī)定錐度的漸增面u構(gòu)成，因而在該唇部13c的內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)，由橡膠構(gòu)成的密封部件的強度不同，內(nèi)徑側(cè)易于變形，不傳遞力，而外徑側(cè)變形較少，可傳遞前述按壓力。因此，因外連接片而作用于第三唇部13c上的應(yīng)力(按壓傳遞力)如圖所示，是不同的，其合力F在偏向于外徑側(cè)的位置，在外徑方向傾斜作用。因此，當(dāng)?shù)谝淮讲?3a與襯套突出部前端f相抵接，密封部件13旋轉(zhuǎn)時，第一唇部13a比較容易變形，因而使密封部件旋轉(zhuǎn)的、特別是作用于中央基部13e的力矩，成為以第四唇部13d的內(nèi)徑側(cè)圓弧面r2為旋轉(zhuǎn)支點e的力矩F×l，該力矩大于以往的密封部件(參照圖8)，使第三唇部13c的內(nèi)徑側(cè)前端j克服拉伸到j(luò)′的能量，密封部件13可靠地扭轉(zhuǎn)，如13′所示成為X狀的密封部件。此時，即使在例如第四唇部13d的前端面k與內(nèi)連接片16的距離g較短，用于密封部件13旋轉(zhuǎn)的距離不足，密封部件不能完全旋轉(zhuǎn)，從而唇部13d的前端面k與內(nèi)連接片16相接觸的場合下，唇部13d所受到的反作用力在內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)也是不同的，因而密封部件13會可靠地進行旋轉(zhuǎn)。
鏈條組裝后的狀態(tài)下的X狀密封部件13′，其第三唇部13c′的內(nèi)徑側(cè)前端邊緣j′(j→j′)被拉伸，其內(nèi)徑側(cè)端面q′與外連接片18緊密接觸，而且第一唇部13a′變形，緊密接觸在襯套突出部的錐面或圓弧面17b與外連接片18之間。該第一唇部13a′發(fā)生壓縮變形，將襯套前端f與外連接片18之間的間隙密閉起來，并封入在鏈銷與襯套之間的軸承空間內(nèi)注入的潤滑劑，由于該第一唇部13a的直徑(寬度)2r1較大，而且由圓弧面構(gòu)成，因而不會楔狀進入襯套前端與外連接片之間。
密封部件13′的第四唇部13d′變形，接近第一唇部13a′，其外徑側(cè)端面u′與內(nèi)連接片16緊密接觸，第二唇部13b′變形，使得與第四唇部13d′的間隔擴大，其一個側(cè)面v′與內(nèi)連接片16緊密接觸。此時，拉伸擴張第三唇部13c的反作用力作用于第四唇部13d′，使其外徑側(cè)端面u′與內(nèi)連接片緊密接觸，另外，由第三唇部13c的外徑側(cè)端面u、r3逐漸擴寬的形狀產(chǎn)生的大復(fù)原力作用于第二唇部13b′，使其一個側(cè)面v′與內(nèi)連接片緊密接觸。
密封部件的中央基部13e′的對角線長度z′，與自然狀態(tài)下的對角線長度z是被拉伸的關(guān)系，因此，即使少量減小也大致相同，而且由于該對角線長度z′被設(shè)定為兩個連接片16、18的間隙i的0.8～1.0的范圍內(nèi)(0.8i≤z′≤i)，因而，會在第一唇部13a′及第三唇部13c′與外連接片18之間，形成作為規(guī)定的儲油空間的環(huán)狀凹部C1，而且在第四唇部13d′及第二唇部13b′與內(nèi)連接片16之間，形成作為規(guī)定的儲油空間的環(huán)狀凹部C2。前述凹部C1，由于第三唇部13c的由垂直面構(gòu)成的內(nèi)徑側(cè)端面q的關(guān)系，而具有較大的空間，而且前述凹部C2，由于第三唇部13c的由錐面等構(gòu)成的外徑側(cè)端面u的關(guān)系，而具有較小的空間。
在第二唇部13b′與第三唇部13c′之間，形成有在外徑方向開口的環(huán)狀凹部C4。此外，由于第一唇部13a′的基部側(cè)寬度n′大致為間隙i的60％以下(n≤0.6i)，因而前述凹部C1、C2，具有足以作為油窩的大小。
第一唇部13a′在外連接片18與襯套突出部17a之間被壓縮變形，其直徑2r1′，遠小于自然狀態(tài)下的2r1，而且第四唇部13d′也被內(nèi)連接片16壓縮，而且在外徑方向拉伸，其前端寬度b′也遠小于自然狀態(tài)下的b。因此，如果處于自然狀態(tài)的前述直徑2r1及唇部前端寬度b大于間隙i的80％且小于160％(0.8i≤b+2r1≤1.6i)，則變形后的鏈條安裝狀態(tài)下的密封部件13′一般為i≥b′+2r1′，在第一唇部13a′與第四唇部13d′之間，形成較小的環(huán)狀凹部C3。
X狀密封部件13′，其各唇部13a′、13b′、13c′及13d因前述各凹部C1、C2、C3及C4而分別形成獨立的唇部，從而降低與內(nèi)連接片16及外連接片18的摩擦阻力，良好地保持鏈條的彎曲性能。各唇部13a′、13b′、13c′及13d如上所述，通過伴隨密封部件的變形的復(fù)原力，保持與內(nèi)外兩個連接片18、16及襯套突出部17a的緊密接觸，因良好的密封性而保持潤滑劑。
第三及第四唇部13c及13d的寬度，因其外徑側(cè)錐面u及較大的圓弧r3而向中央基部13e逐漸增大，與唇部的寬度b相同的以往的密封部件3(參照圖7)相比，截面面積、尤其是中央基部13e的截面面積增大。扭轉(zhuǎn)變形后的密封部件13′的該截面面積，與前述自然狀態(tài)下的截面面積沒有大的變化。因此，由于安裝于鏈條上后的狀態(tài)下的密封部件13′具有較大的截面面積，因而可長期維持對兩個連接片的反作用力(耐力提高)，而且具有耐磨損性。即，由于密封部件13的中央基部13e的指標(biāo)、即對角線距離z處于間隙i的0.8i～1.0i的范圍內(nèi)，因而作為油窩的凹部C1、C2，尤其是滑動側(cè)、即外連接片18側(cè)的凹部C2，可以具有充分的截面面積，從而既可改善鏈條的彎曲性，又可實現(xiàn)基于充分的截面面積的耐磨損性。
以上所說明的是密封鏈11的上半部分，其中，第三唇部13c與外連接片18相接觸，而第四唇部13d則與內(nèi)連接片16相接觸，然而對于鏈條的下半部分而言，當(dāng)然是第三唇部13c與外連接片18相接觸，而第四唇部13d則與內(nèi)連接片16相接觸。在該場合下，由于密封部件13相對于中央線O-O是鏡面對稱的，因而具有同樣的功能、作用。
如此安裝了密封部件13的密封鏈11，被卷繞于鏈輪上來傳遞動力，或者作為傳送鏈來傳送物品等。此時，在密封鏈11與鏈輪嚙合及脫離嚙合等時，內(nèi)鏈環(huán)20及外鏈環(huán)19，使鏈銷12與襯套17相對旋轉(zhuǎn)(軸承部)，從而彎曲。該鏈銷12與襯套17的相對旋轉(zhuǎn)，由于存在通過密封部件13封入的潤滑劑而圓滑地進行，而且該潤滑劑，由于密封部件13(以下用圖3所示的在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的密封部件來描述，因此記作13′)的第一唇部13a′緊密接觸在襯套突出部17a與外連接片18之間，因而被保持于鏈銷12與襯套17之間的軸承空間內(nèi)。
一般而言，由于摩擦面積的關(guān)系，因而密封部件13′與內(nèi)連接片20一體移動，并與外連接片18相對移動。對于密封部件13′的第一唇部13a′及第三唇部13c′與外連接片18的相對移動(滑動)而言，由于前述軸承空間的潤滑劑一點點地泄漏，而且在密封部件13′安裝時封入的凹部C1的潤滑劑也一點點地滲入到滑動面，因而不會產(chǎn)生較大的摩擦阻力。同時，由于第一唇部13a′及第三唇部13c′，因密封部件安裝時的變形而與外連接片18緊密接觸，因而潤滑劑不會過早漏出，而且由于密封部件13′具有較大的截面面積，尤其具有中央基部13e′的截面面積，因而不會過早老化，從而能長期維持密封功能。
此外，由于本密封鏈11的間隙i較小，鏈銷12的長度相應(yīng)地縮短，因而可提高拉伸強度，傳遞較大的力。另外，有時因與鏈輪的嚙合等而在鏈條上作用橫向(寬度方向)力，但是，盡管前述間隙i變小，襯套突出部前端f與外連接片18的間隔d相應(yīng)地縮小，但由于前述密封部件13′由硬度大于等于Hs80度的硬橡膠形成，而且具有較大的截面面積，同時第一唇部13a′在外連接片18與襯套突出部17a之間被壓縮變形，因而也能避免襯套突出部17a與外連接片18相抵接的金屬之間的接觸。
圖4是用于說明與本密封部件匹配的內(nèi)外兩個連接片的間隙i的圖，(a)表示前述間隙i與耐磨損性能的關(guān)系。如果間隙過大，則密封部件13的密封功能不充分，使?jié)櫥瑒┻^早散失，造成鏈條在較短的驅(qū)動時間內(nèi)急劇伸長。而如果間隙過小，則盡管可充分發(fā)揮密封部件的密封功能、尤其是較短驅(qū)動時間內(nèi)的密封功能，但在經(jīng)過規(guī)定時間之后，當(dāng)密封部件因過度的壓縮而老化后，鏈條便急劇伸長。在對本密封部件設(shè)置適當(dāng)?shù)拈g隙的場合下，可長期維持密封部件的功能，可最大限度地延長鏈條急劇伸長之前的驅(qū)動時間，具有良好的耐磨損性。
圖4(b)是表示間隙i與鏈條的彎曲力矩的關(guān)系的圖，間隙越大，密封部件的壓縮力越小，彎曲力矩相應(yīng)地降低，而間隙越小，密封部件的壓縮力越大，因而鏈條的彎曲力矩越大。因此，彎曲力矩處于不妨礙實用的范圍，尤其是摩托車高速行駛等高速旋轉(zhuǎn)時的彎曲力矩處于實用上充分小的范圍，而且前述耐磨損性良好的間隙范圍得到良好平衡的點，為適當(dāng)?shù)拈g隙，即為與本密封部件最佳匹配的間隙。
圖5是說明密封部件13的第一唇部13a的寬度2r1與第四唇部13d(第三唇部13c也一樣)的前端部寬度b之和(2r1+b)的適當(dāng)值的圖，(a)表示前述和(2r1+b)相對于間隙i的大小與耐磨損性能的關(guān)系。前述和(2r1+b)越小，第一唇部13a及第四唇部13d的變形便越小，因而密封功能不充分，耐磨損時間縮短，而前述和增大時，耐磨損時間便延長。然而，在小于等于間隙i的80％比如60％的情況下，耐磨損時間急劇縮短，即使大于等于160％，比如180％，耐磨損性能也不再發(fā)生大的變化。
圖5(b)表示前述和(2r1+b)與彎曲力矩的關(guān)系，前述和越小，第一唇部13a及第四唇部13d的壓縮變形越小，其彎曲力矩相應(yīng)地減小，而前述和越大，彎曲力矩也越大。然而，如果小于等于間隙i的80％，則彎曲力矩的減小率降低，當(dāng)大于等于160％時，彎曲力矩急劇增加。因此，作為(a)的耐磨損性能與(b)的彎曲力矩達到平衡的實用上的耐使用范圍，第一唇部13a的寬度2r1與第四唇部13d的前端部寬度b之和(2r1+b)，設(shè)定為間隙i的80～160％(0.8i≤(2r1+b)≤1.6i)。
在前述實施方式中，對在減小了兩個連接片的間隙i的密封鏈中應(yīng)用了本密封部件的方式作了說明，但是，不言而喻，對間隙i與以往相同的密封鏈也可同樣適用。此外，不論鏈條的尺寸如何，都可以通過相對改變密封部件的大小來加以應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種密封鏈，使襯套從內(nèi)連接片突出一部分而形成襯套突出部，將環(huán)狀密封部件配置成圍繞該突出部，而且夾持于內(nèi)連接片與外連接片之間，前述密封部件在自然狀態(tài)下的截面由十字形狀構(gòu)成，具有中央基部；從該中央基部向內(nèi)徑方向延伸的第一唇部；從前述中央基部向外徑方向延伸的第二唇部；以及從前述中央基部向左右方向延伸的第三及第四唇部，在將前述第一唇部配置在前述襯套突出部的前端與前述外連接片之間的狀態(tài)下，使外連接片在接近內(nèi)連接片的方向移動，前述密封部件，因與前述襯套突出部接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而扭轉(zhuǎn)，變形為截面大致呈X狀，夾持在前述內(nèi)連接片與前述外連接片之間；其中，在自然狀態(tài)下，前述第一唇部的截面呈由圓弧面或與其接近的曲面形成的圓形或與其接近的形狀，前述第三及第四唇部是鏡面對稱的，其內(nèi)徑側(cè)端面在與密封部件的徑向大致正交的方向延伸，而且其外徑側(cè)端面形成為前述中央基部側(cè)的寬度大于前端部，前述密封部件的前述中央基部的對角線距離，處于前述內(nèi)連接片與前述外連接片的間隙的0.8～1.0的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封鏈，其中，前述第三及第四唇部的外徑側(cè)端面形成為從前述前端部向前述中央基部逐漸增寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封鏈，其中，前述第三及第四唇部的外徑側(cè)端面是從前述前端部向前述中央基部增寬的規(guī)定錐度的錐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項所述的密封鏈，其中，前述第一唇部的前述中央基部側(cè)的最狹窄部的寬度，處于前述間隙的0.5～0.6的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的密封鏈，其中，前述第一唇部的寬度與前述第三及第四唇部的前端部的寬度之和，處于前述間隙的0.8～1.6的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的密封鏈，其中，前述間隙處于鏈條節(jié)距的4～7％的范圍內(nèi)。
7.一種密封鏈的制造方法，其特征在于使襯套從內(nèi)連接片突出一部分，將環(huán)狀密封部件配置成圍繞該突出部，而且夾持于內(nèi)連接片與外連接片之間，前述密封部件在自然狀態(tài)下的截面由十字形狀構(gòu)成，具有中央基部；從該中央基部向內(nèi)徑方向延伸的第一唇部；從前述中央基部向外徑方向延伸的第二唇部；以及從前述中央基部向左右方向延伸的第三及第四唇部，在自然狀態(tài)下，前述第一唇部的截面呈由圓弧面或與其接近的曲面形成的圓形或與其接近的形狀，前述第三及第四唇部是鏡面對稱的，其內(nèi)徑側(cè)端面在與密封部件的徑向大致正交的方向延伸，其外徑側(cè)端面形成為前述中央基部側(cè)的寬度大于前端部，前述密封部件的前述中央基部的對角線距離，處于前述內(nèi)連接片與前述外連接片的間隙的0.8～1.0的范圍內(nèi)，在將前述第一唇部配置在前述襯套突出部的前端與前述外連接片之間的狀態(tài)下，使外連接片在接近內(nèi)連接片的方向移動，前述密封部件，因與前述襯套突出部接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而扭轉(zhuǎn)，變形為截面大致呈X狀，夾持在前述內(nèi)連接片與前述外連接片之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的密封鏈的制造方法，其中，前述第三及第四唇部的外徑側(cè)端面形成為從前述前端部向前述中央基部逐漸增寬。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的密封鏈的制造方法，其中，前述第三及第四唇部的外徑側(cè)端面是從前述前端部向前述中央基部增寬的規(guī)定錐度的錐面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9的任一項所述的密封鏈的制造方法，其中，前述第一唇部的前述中央基部側(cè)的最狹窄部的寬度，處于前述間隙的0.5～0.6的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10的任一項所述的密封鏈的制造方法，其中，前述第一唇部的寬度與前述第三及第四唇部的前端部的寬度之和，處于前述間隙的0.8～1.6的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11的任一項所述的密封鏈的制造方法，其中，前述間隙處于鏈條節(jié)距的4～7％的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使截面呈十字狀的密封部件進行扭轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))而成為X狀的密封鏈，從該密封部件的中央基部(13e)向左右方向延伸的第三及第四唇部(13c、13d)，其內(nèi)徑側(cè)端面(q)在與徑向正交的方向延伸，而其外徑側(cè)端面(u)形成為從前端面向基部增寬的錐面。中央基部(13e)的對角線距離(z)處于內(nèi)連接片與外連接片的間隙(i)的0.8～1.0的范圍內(nèi)。由此，可使密封部件可靠地旋轉(zhuǎn)，而且可改善鏈條的耐磨損性及彎曲扭矩。
文檔編號F16G13/00GK1880796SQ200610087079
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者米谷彰能 申請人:大同工業(yè)株式會社