用于減少摩擦的輕質(zhì)量鏈節(jié)和組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鏈條鏈節(jié)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及組裝成用于減少摩擦的鏈條的輕質(zhì)量鏈條鏈節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]在通常的發(fā)動機(jī)定時傳動裝置(其可包括主傳動裝置、副凸輪傳動裝置和油栗傳動裝置)中，鏈條可以用于將動力從一個鏈輪和軸傳送到另一個、并允許軸之間的同步轉(zhuǎn)動。
[0003]圖1A顯示了由鏈條1、曲軸鏈輪2、曲軸鏈輪3、張緊臂4、張緊裝置5和引導(dǎo)件6構(gòu)成的通常的發(fā)動機(jī)定時傳動裝置布局。來自曲軸鏈輪2的動力通過柔性鏈條I傳送到曲軸鏈輪3，其允許對維持發(fā)動機(jī)定時很重要的曲軸2a和曲軸3a之間的同步轉(zhuǎn)動。
[0004]當(dāng)扭矩施加于曲軸鏈輪2時，阻力矩施加于曲軸鏈輪3，其然后迫使鏈條I產(chǎn)生拉緊段7和松弛段8。典型地，鏈條I在沿鏈條I的一部分的固定引導(dǎo)件6之間處于滑動接觸，該鏈條I在曲軸鏈輪3和曲軸鏈輪2之間處于張緊狀態(tài)。鏈條I也沿曲軸鏈輪2和曲軸鏈輪3之間的鏈條I的一部分與可移動張緊臂4滑動接觸。通過采用張緊裝置5產(chǎn)生的動力將張緊臂4推進(jìn)鏈條，張緊臂4拉直鏈條I中的松弛。
[0005]如圖2所示的通常的滾子鏈條I由通過一對襯套11連接的第一組相對的內(nèi)部鏈節(jié)板13，和通過一對銷10連接的第二組相對的內(nèi)部鏈節(jié)板14構(gòu)成。第一組的鏈節(jié)板13布置成與第二組的鏈節(jié)板14成交替關(guān)系，且第二組鏈節(jié)14的每個銷10延伸通過第一組鏈節(jié)13的襯套11。滾子鏈條I還應(yīng)包括位于襯套11外部的滾子12，而無滾子鏈條則不包括。
[0006]多組鏈節(jié)板13、14的形狀可變化。鏈節(jié)板13、14的形狀可以是如圖3所示的具有平坦背邊緣15a的平坦后鏈節(jié)15或如圖4所示的具有背邊緣16a的沙漏形鏈節(jié)16。
[0007]鏈節(jié)的平坦背邊緣15a是鏈節(jié)和張緊臂4或引導(dǎo)件5之間的接觸點(diǎn)或面。在鏈條的鏈節(jié)和張緊壁4或引導(dǎo)件5之間發(fā)生接觸的接觸點(diǎn)15b，遍布鏈節(jié)的整個背部。
[0008]沙漏形鏈節(jié)16的背邊緣16a由通過凹形部16c連接的兩個凸形彎曲部16b形成。兩個凸形彎曲部16b是沙漏形鏈節(jié)16和張緊臂4或引導(dǎo)件5之間的接觸點(diǎn)16b。彎曲部16b(接觸點(diǎn))位于孔口 17或鏈節(jié)的接頭附近。
[0009]鏈條I的鏈節(jié)15、16的背邊緣15a、16a的接觸點(diǎn)分別接觸到引導(dǎo)件6和張緊臂4的滑動面6a、4a。平坦后鏈節(jié)和沙漏形鏈節(jié)16創(chuàng)造了在鏈條鏈節(jié)15、16的平坦背邊緣15a和背邊緣16a與張緊臂4和引導(dǎo)件6的滑動面4a、6a之間的大接觸面，從而造成如圖1B和IC所示的摩擦損失。當(dāng)用作發(fā)動機(jī)定時傳動裝置或汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)的輔助傳動裝置時，這種摩擦損失導(dǎo)致較低的燃料效率。
[0010]影響汽車發(fā)動機(jī)燃料效率的另一個因素涉及所使用系統(tǒng)的質(zhì)量。所使用部件質(zhì)量的降低導(dǎo)致鏈傳動裝置較輕的重量，并因此降低燃料消耗。特別地，關(guān)于鏈傳動裝置，較輕的鏈質(zhì)量導(dǎo)致較低的鏈張緊，這減低了作用在滑動面上的動力并因此減少摩擦損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]包括兩個明顯不同的鏈節(jié)組、內(nèi)部和外部鏈節(jié)的滾子鏈條或無滾子鏈條可將輕質(zhì)量鏈節(jié)和相關(guān)幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)用到鏈條內(nèi)的兩個鏈節(jié)組或僅一個單一鏈節(jié)組。鏈條組件可以交替的方式利用這種鏈幾何結(jié)構(gòu)，以便在優(yōu)化摩擦?xí)r允許與鏈條兩側(cè)上的滑動面接觸或以允許與鏈條僅一側(cè)上的滑動面接觸。
[0012]在發(fā)動機(jī)定時傳動裝置、油栗傳動裝置、或任何其他輔助傳動裝置內(nèi)接觸臂和引導(dǎo)件的滑動表面的外部和內(nèi)部鏈節(jié)的背邊緣優(yōu)化用于減少摩擦。在本發(fā)明的實(shí)施例中，鏈節(jié)的主體具有通過具有半徑的弧至少部分地形成的凸形背邊緣，使得該半徑形成弧(該弧以在鏈節(jié)的孔口或孔之間的鏈節(jié)的中點(diǎn)為中心)的至少一個高點(diǎn)，用于接觸張緊臂和/或引導(dǎo)件的滑動面。優(yōu)選地，該半徑優(yōu)化用于減少摩擦，并形成背邊緣的最高點(diǎn)，使得半徑的大小滿足其中應(yīng)用鏈條的應(yīng)用的壓力/速率需要。
[0013]在一些實(shí)施例中，非接觸表面定位為與接觸表面相對，并且可以具有凹形形狀以消除來自于鏈節(jié)主體的質(zhì)量。減小鏈節(jié)和因此鏈的質(zhì)量提高系統(tǒng)的效率以及改進(jìn)制造成本和復(fù)雜度。鏈節(jié)的質(zhì)量減小還可提高鏈驅(qū)動器的整體系統(tǒng)效率，這可利用凹形邊緣輪廓或凹形邊緣輪廓與鏈節(jié)主體的輪廓邊界內(nèi)的另外的孔或窗狀開口的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0014]主要質(zhì)量的減小是通過凹形邊緣的輪廓而實(shí)現(xiàn)，然而質(zhì)量減小可通過其他手段而實(shí)現(xiàn)。鏈節(jié)可以從鏈節(jié)邊界內(nèi)除去呈另外的孔或窗狀開口形式(而非從鏈節(jié)的邊緣除去材料和質(zhì)量的凹形輪廓)的材料。鏈節(jié)還可含有具有凹形邊緣的輪廓結(jié)合呈額外的孔或窗狀開口的形式從鏈節(jié)主體的鏈節(jié)邊界內(nèi)側(cè)除去的材料兩者。鏈節(jié)還可含有具有凸形邊緣輪廓以維持對稱性的邊緣、結(jié)合來自于鏈節(jié)內(nèi)側(cè)的用于質(zhì)量減小的材料除去的邊緣兩者。
【附圖說明】
[0015]圖1A示出了常規(guī)的發(fā)動機(jī)定時驅(qū)動器。
[0016]圖1B示出了鏈與張緊器臂之間的滑動接觸。
[0017]圖1C示出了鏈與導(dǎo)引件之間的滑動接觸。
[0018]圖2示出了常規(guī)的滾子鏈。
[0019]圖3示出了圖1的滾子鏈的常規(guī)平坦背部鏈節(jié)板。
[0020]圖4示出了圖1的滾子鏈的常規(guī)漏斗狀或骨狀體鏈節(jié)板。
[0021]圖5A示出了具有凸形邊緣的本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)部鏈節(jié)板的示意圖。
[0022]圖5B示出了具有凸形邊緣的本發(fā)明的實(shí)施例的外部鏈節(jié)板的示意圖。
[0023]圖6A示出了具有用于減小本發(fā)明的替代實(shí)施例的鏈節(jié)的質(zhì)量的孔的內(nèi)部鏈節(jié)板的示意圖。
[0024]圖6B示出了具有用于減小本發(fā)明的替代實(shí)施例的鏈節(jié)的質(zhì)量的孔的外部鏈節(jié)板的示意圖。
[0025]圖7A示出了具有用于減小本發(fā)明的另一個實(shí)施例的鏈節(jié)的質(zhì)量的窗狀開口的內(nèi)部鏈節(jié)板的示意圖。
[0026]圖7B示出了具有用于減小本發(fā)明的另一個實(shí)施例的鏈節(jié)的質(zhì)量的窗狀開口的外部鏈節(jié)板的示意圖。
[0027]圖8A示出了具有用于減小本發(fā)明的替代實(shí)施例中的鏈節(jié)的質(zhì)量的窗狀開口的橢圓形內(nèi)部鏈節(jié)的示意圖。
[0028]圖SB示出了具有用于減小本發(fā)明的替代實(shí)施例中的鏈節(jié)的質(zhì)量的窗狀開口的橢圓形外部鏈節(jié)的示意圖。
[0029]圖9示出了鏈節(jié)配置使得凸形邊緣輪廓定向在相同方向上的鏈的示意圖。
[0030]圖10示出了鏈節(jié)配置使得凸形邊緣輪廓定向在相反方向上的鏈的示意圖。
[0031]圖11示出了鏈節(jié)配置使得內(nèi)部鏈節(jié)或外部鏈節(jié)具有凸形邊緣輪廓且另一組鏈節(jié)是圖3的常規(guī)的平坦背部鏈節(jié)板的鏈的示意圖。
[0032]圖12示出了鏈節(jié)配置使得內(nèi)部鏈節(jié)或外部鏈節(jié)具有凸形邊緣輪廓且另一組鏈節(jié)是圖4的常規(guī)的漏斗狀或骨狀體鏈節(jié)板的鏈的示意圖。
[0033]圖13示出了鏈節(jié)的鏈的示意圖，其中鏈節(jié)的凸形邊緣輪廓接合張緊器臂。
[0034]圖14示出了圖12的鏈的等距三維視圖。
[0035]圖15示出了圖5A和圖5B的鏈節(jié)沿半徑R截取的橫截面的示意圖。
[0036]圖16示出了圖5A和圖5B的鏈節(jié)的實(shí)施例的沿半徑R截取的替代橫截面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明包括并有優(yōu)化的邊緣輪廓形狀和鏈節(jié)質(zhì)量減小的鏈節(jié)板設(shè)計(jì)。
[0038]圖5A說明具有主體58的內(nèi)部鏈節(jié)板50，主體58將含有按壓到鏈節(jié)板孔口或襯套孔53中的襯套11?？走€可以含有連接銷(未示出)。內(nèi)部鏈節(jié)板50具有用于如圖13中描繪般與導(dǎo)