鏈輪的製作方法
2023-06-30 04:13:16
專利名稱：鏈輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏈輪，包括在本體的圓周面上形成的與鏈條的銷、襯套或輥相嚙合的多個齒，以及在本體的側面上形成的、外圓周面與鏈條的鏈板相接觸的墊圈。
背景技術：
目前廣泛使用的在驅動側及從動側的至少兩個鏈輪上架設鏈條以進行動力傳動的鏈條傳動裝置，希望在各種用途中降低噪聲水平。尤其是，當鏈條與鏈輪開始嚙合時，由於銷、襯套或輥與鏈輪的齒相接觸而產生的撞擊聲是導致噪聲的主要原因，降低這種噪聲是鏈條傳動裝置要解決的問題。另外，除了由於銷、襯套或輥與鏈輪的齒開始嚙合並接觸而引起的衝擊是導致振動的主要原因以外，也存在由於鏈條、鏈輪的破損和摩擦損耗而引起的耐久性降低的問題。為了減輕由於這種鏈條與鏈輪的嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，例如，如圖9所示，廣為人知的是使用鏈輪500，其具有在鏈輪本體501的圓周面上形成有多個具有齒尖511和齒根512的齒510，以及位於鏈輪本體501的兩側面上的、外圓周面521與鏈條的鏈板相接觸的、由彈性部件構成的墊圈520。在鏈條的銷、襯套或輥剛剛要與鏈輪500的齒510接觸之前，以鏈板與墊圈520的外圓周面521相接觸的方式來減輕嚙合時的衝擊和撞擊聲。通常的鏈輪中，在通過連結銷將內鏈板和外鏈板與多個交替連結的輥鏈條相嚙合時，在鏈條被卷繞到鏈輪上的狀態下，各鏈板沿鏈條長度方向的中間部分位於鏈輪最中心的位置。因此，墊圈的外圓周面與各鏈板沿鏈條長度方向的中間部分相接觸的部分，即與圓周方向的多個齒的齒尖相對應的部分，與鏈板相抵接的程度最強，彈性形變也最大。已知一種鏈輪，為了調整這種彈性力，以控制嚙合時的輥與鏈輪的接觸狀態，在墊圈的外圓周面上設置與鏈輪的齒間距相同的槽，墊圈在槽與槽之間的外圓周面成為相對於圓周面傾斜的面。例如，參照專利文獻1。專文獻1 特表平2002-523698號說明書(全部頁及全部圖)已知鏈輪的墊圈，當架設有鏈條並進行旋轉時，交替發生由於與鏈條的各鏈板相接觸而引起的壓縮形變及由於脫離而引起的放鬆回位。當墊圈520被各鏈板重重地按壓從而產生較大形變時，如圖10(a)所示，在與齒尖511相對應的位置處，被內鏈板按壓的區域 Ul與被外鏈板按壓的區域Gl交替存在於對應每個齒並沿墊圈520寬度方向偏離的位置上。因此，問題在於，在墊圈520上的Ul與Gl之間的狹小區域內反覆發生沿扭曲方向的形變，在產生局部性老化的同時，當使用橡膠等彈性材料時，還會發生破碎等情況，這些碎片會對所應用的鏈條傳動裝置產生嚴重的惡劣影響。另外，尤其是當鏈輪的齒為奇數時，存在的問題是，如圖10(b)所示，被內鏈板按壓的區域U1、U2和被外鏈板按壓的區域G1、G2每當鏈輪旋轉一圈，就會反覆出現所替代的另一方完全不被按壓的狀態，因此在寬度方向上，在相鄰區域的交界部的極其狹小的區域內，每當旋轉一圈，就會交替發生反方向的較大形變，使老化程度更加嚴重，並且極容易引起破碎等現象。在前述專利文獻1的墊圈中，由於沿扭曲方向的交替形變而引起的老化程度雖然在設置槽後會有所緩和，但在鏈輪的齒為奇數時，由於每旋轉一圈造成的反方向較大形變而引起的老化卻難以得到緩解。
發明內容
本發明要解決前述現有技術中的問題，即本發明的目的是提供一種鏈輪，能夠減輕由於與鏈條嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，同時，能夠降低墊圈的局部性老化，防止破碎等的發生，從而降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。本方案1所述的發明提供了一種鏈輪，包括在圓周面上形成的與鏈條的銷、襯套或輥相嚙合的多個齒，以及設置在至少一個側面上的、外圓周面與鏈條的鏈板相接觸的墊圈；所述墊圈在所述外圓周面上具有與其餘外圓周面部分的半徑不同的半徑的多個非圓筒部，所述多個非圓筒部被設置為與所述多個齒的間距相同；設置於與圓周方向多個齒的齒尖相對應的部分上的所述非圓筒部的半徑比其他外圓周面部分的半徑小，從而解決了上述問題。本方案2所述的發明在方案1所記載的鏈輪結構的基礎之上，所述多個非圓筒部包括設置於與圓周方向所述多個齒的齒根相對應的部分上的凸狀部，以及設置於與圓周方向所述多個齒的齒尖相對應的部分的凹狀部；所述墊圈的凸狀部具有與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑，從而解決了上述問題。本方案3所述發明在方案2所記載的鏈輪結構基礎之上，所述凸狀部包含具有不同半徑的凸狀部分，從而解決了上述問題。本方案4所述發明在方案2或方案3所記載的鏈輪的鏈輪結構基礎之上，所述凹狀部具有與所述鏈條的鏈板不相接觸的半徑，從而解決了上述問題。本方案5所述發明在方案2或方案3所記載的鏈輪結構的基礎之上，所述凹狀部具有以比所述鏈條的鏈板與凸狀部的接觸壓力小的接觸壓力與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑，從而解決了上述問題。本方案6所述發明在方案2 5中任一項所記載的鏈輪結構基礎之上，所述凹狀部包含具有不同半徑的凹狀部分，從而解決了上述問題。本方案7所述發明在方案1所記載的鏈輪結構的基礎之上，所述非圓筒部由設置在在圓周方向上與所述多個齒的齒尖相對應的部分上、並沿寬度方向延伸的槽部構成，從而解決了上述問題。本方案8所述發明在方案1 7中任一項所記載的鏈輪的結構的基礎之上，所述墊圈的外圓周面在寬度方向上與鏈條的內鏈板相對應的位置及與外鏈板相對應的位置處形成為不同的半徑，從而解決了上述問題。本方案9所述發明在方案8所記載的鏈輪結構的基礎之上，所述墊圈的外圓周面在寬度方向上與鏈條的內鏈板相對應的位置或與外鏈板相對應的位置處形成為圓筒形狀， 從而解決了上述問題。本方案1所述發明的鏈輪包括在圓周面上形成的與鏈條的銷、襯套或輥相嚙合的多個齒，以及設置在至少一個側面上的、外圓周面與鏈條的鏈板相接觸的墊圈；所述墊圈在所述外圓周面上具有與其餘外圓周面部分的半徑不同的半徑的多個非圓筒部，所述多個非圓筒部被設置為與所述多個齒的齒距相同；設置於與圓周方向多個齒的齒尖相對應的部分上的所述非圓筒部的半徑比其他外圓周面部分的半徑小。能夠減輕在鏈條處於被卷繞在鏈輪上的狀態下，墊圈被鏈條的各鏈板沿鏈條長度方向的兩端部以最強的程度按壓形變以及與鏈條相嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲。而且，內鏈板和外鏈板重疊地存在於各鏈板沿鏈條長度方向的兩端部，因此，發生較大的形變的地方不會是墊圈沿寬度方向偏離的位置，從而抑制沿扭曲方向的形變的發生。而且，即使鏈輪的齒為奇數，也能夠減小鏈輪每旋轉一圈就被輪流按壓的區域，並且抑制了沿寬度方向相鄰接的狹小區域每旋轉一圈便交替反覆發生反方向較大的形變。從而能夠減小了局部性的老化，降低了破碎等的發生，防止其碎片對所應用的鏈條傳動裝置產生嚴重的惡劣影響，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。本方案2所述發明的鏈輪在方案1所述鏈輪所達到的效果的基礎之上，多個非圓筒部包括設置於與圓周方向所述多個齒的齒根相對應的部分上的凸狀部，以及設置於與圓周方向所述多個齒的齒尖相對應的部分的凹狀部，墊圈的凸狀部具有與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑，在鏈條被卷繞在鏈輪上的狀態下，使墊圈被鏈條的各鏈板按壓所產生的形變以在各鏈板沿鏈條長度方向的兩端部較大、中間部分較弱(或沒有)的方式平滑變化，從而能夠圓滑地分散應力，因此抑制沿扭曲方向的形變的發生，減少局部性的老化，並能夠使墊圈的外圓周面的廣大區域發生彈性形變，以進一步有效地減輕由於與鏈條相嚙合時的接觸所引起的衝擊和撞擊聲。本方案3所述發明的鏈輪在方案2所述鏈輪所達到的效果的基礎之上，凸狀部包含具有不同半徑的凸狀部分，能夠使由於與鏈條相嚙合時的接觸所引起的衝擊和撞擊聲隨鏈輪的各個齒而變化，從而抑制由於周期性的噪聲和衝擊而引起的共振的發生，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。本方案4所述發明的鏈輪在方案2或方案3所述鏈輪所達到的效果的基礎之上， 凹狀部具有與所述鏈條的鏈板不相接觸的半徑，能夠減少每旋轉一圈在寬度方向上被輪流按壓的部分，從而進一步減少局部性的老化，降低破碎等情況的發生。本方案5所述發明的鏈輪在方案2或方案3所述鏈輪所達到的效果的基礎之上， 凹狀部具有以比所述鏈條的鏈板與凸狀部的接觸壓力小的接觸壓力與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑，能夠減小每旋轉一圈在寬度方向上被輪流按壓的部分的接觸壓力，從而進一步減少局部性的老化，同時降低破碎等的發生。本方案6所述發明的鏈輪在方案2 5中任一項所述鏈輪所達到的效果的基礎之上，凹狀部包含具有不同半徑的凹狀部分，能夠使由於與鏈條相嚙合時的接觸所引起的衝擊和撞擊聲隨鏈輪的各個齒而變化，從而抑制由於周期性的噪聲和衝擊而引起的共振的發生，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。本方案7所述發明的鏈輪在方案1所述鏈輪所達到的效果的基礎之上、非圓筒部由設置在在圓周方向上與所述多個齒的齒尖相對應的部分並沿寬度方向延伸的槽部構成， 能夠使每旋轉一圈在寬度方向上被輪流按壓的與各鏈板沿鏈條長度方向的中間部分相抵接的部分的彈性力變小，從而分散應力，因此，即使槽部的周圍容易形變，在沿寬度方向的鄰接部每旋轉一圈便交替反覆發生反方向的形變，也能減小局部性的老化，降低破碎等情況的發生，防止其碎片對所應用的鏈條傳動裝置產生嚴重的惡劣影響，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。而且，在圓筒面上設置槽部使加工更加容易進行。本方案8所述發明的鏈輪在方案1 7中任一項所述鏈輪所達到的效果的基礎之上，墊圈的外圓周面在寬度方向上與鏈條的內鏈板相對應的位置及與外鏈板相對應的位置處形成為不同的半徑，能夠使與內鏈板或外鏈板相接觸的按壓力變小，因此，減少沿扭曲方向的形變的發生，同時，能夠減少每旋轉一圈在寬度方向上被輪流按壓的部分，以減小局部性的老化，同時降低破碎等的發生，防止其碎片對所應用的鏈條傳動裝置產生嚴重的惡劣影響，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。本方案9所述發明的鏈輪在方案8所述鏈輪所達到的效果的基礎之上，在墊圈的外圓周面沿寬度方向的、與鏈條的內鏈板相對應的位置或與外鏈板相對應的位置處形成為圓筒形狀，減少了沿扭曲方向的形變的發生，減少了每旋轉一圈在寬度方向上被輪流按壓的部分，並能在廣大區域發生彈性形變，以減輕由於與鏈條相嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，進而提高耐久性。
圖1為本發明第1實施例所述鏈輪的斜視圖；圖2為圖1所示鏈輪的側面圖及其部分放大圖；圖3為圖2的A-A截面圖；圖4為本發明第2實施例所述鏈輪的截面圖及其部分放大圖；圖5為本發明第2實施例所述鏈輪的變例的部分放大截面圖；圖6為本發明第3實施例所述鏈輪的部分放大側面圖；圖7為本發明第4實施例所述鏈輪的部分放大側面圖；圖8為本發明第4實施例所述鏈輪的變例部分放大側面圖；圖9為現有鏈輪的斜視圖；圖10(a)和圖10(b)為現有鏈輪的墊圈的按壓示意圖。符號的說明100、200、300、400、500......鏈輪101、201、301、401、501......鏈輪本體110、210、510......齒111、211、311、411、511......齒尖112、212、312、412、512......齒根120、220、320、420、520......墊圈121、221、321、421、521......外圓周面221U......圓筒面122、222、322......凸狀部123、223、323......凹狀部424......槽部
150.......鏈條
151...,...內鏈板
152...,...連結銷
153...,...襯套
154...,...輥
155...,...外鏈板
具體實施例方式本發明所述鏈輪包括在圓周面上形成的與鏈條的銷、襯套或輥相嚙合的多個齒， 以及設置在至少一個側面上的、外圓周面與鏈條的鏈板相接觸的墊圈；所述墊圈在所述外圓周面上具有與其餘外圓周面部分的半徑不同的半徑的多個非圓筒部，所述多個非圓筒部被設置為與所述多個齒的齒距相同；設置於與圓周方向多個齒的齒尖相對應的部分上的所述非圓筒部的半徑比其他外圓周面部分的半徑小。能夠發揮減輕由於與鏈條相嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，同時，降低墊圈的局部性老化，防止破碎等情況的發生，從而降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性的效果，採用任何具體的實施形態均是可以的。也就是說，架繞於本發明所述鏈輪上的鏈條可以為輥鏈條或襯套鏈條等任何將與鏈輪的齒上的輥或襯套以等間隔方式設置的圓筒狀部件相結合，以進行動力傳遞的任何鏈條或類似於鏈條的部件。而且，本發明所述鏈輪的本體及齒的材料可以為鋼等金屬、陶瓷、樹脂等任何材料，或他們的複合材料。另外，本發明所述鏈輪的墊圈只要是具有彈性能夠減小與鏈條的接觸音的物質即可，橡膠、合成樹脂等任何材料都可以。實施例1本發明第1實施例所述鏈輪100，如圖1 3所示，在鏈輪本體101的圓周面上形成有多個具有齒尖111和齒根112的齒110，在鏈輪本體101的兩側面上設置有外圓周面 121與鏈條的鏈板相接觸並由彈性部件構成的墊圈120。位於兩側面的墊圈120的外圓周面121上，沿圓周方向交替設置有作為非圓筒部的凸狀部122和凹狀部123，凸狀部122形成於與齒根112相對應的位置，凹狀部123形成於與齒尖111相對應的位置。另外，本說明書所說的圓周方向的「對應位置」是指與在鏈輪100在圓周方向具有相同角度的位置。另外，在本實施例中，凸狀部122和凹狀部123的表面形成為連續光滑的波狀曲面。鏈條CH卷繞於鏈輪100上的狀態如圖2及圖3所示。。另外，鏈條150為普通的輥鏈條，具有由襯套153嵌合的一對外鏈板155、由連結銷152嵌合的一對內鏈板151及輥 154，其結構被設置為，通過在襯套153的內面滑動嵌設有連結銷152，從而將外鏈板155與內鏈板151交替可彎折地連結，並將輥IM滑動嵌設於襯套153的外面。墊圈120的凸狀部122的最大半徑rl的部分設置於與齒根112相對應的位置，從而形成為與鏈條150的外鏈板155及內鏈板151沿長度方向的兩端部相接觸按壓。墊圈 120的凹狀部123的最小半徑r2的部分設置於與齒尖111相對應的位置，形成為不與鏈條 150的外鏈板155及內鏈板151沿長度方向的中央部相接觸，或者僅承受比所述凸狀部122的接觸壓力更小的接觸壓力。由此，在全部凸狀部122中，均重疊地存在有外鏈板155及內鏈板151沿長度方向的兩端部，因此，在墊圈120的凸狀部122的寬度方向上進行均勻地接觸按壓，從而抑制沿扭曲方向形變的發生。而且，外鏈板155及內鏈板151沿長度方向的中央部交替著只存在於一側的凹狀部123不與外鏈板155及內鏈板151沿長度方向的中央部相接觸，或僅以很小的接觸壓力相接觸，因此，即使鏈輪100的齒為奇數，墊圈120沿寬度方向的鄰接部也不會每旋轉一圈就被輪流重重按壓。實施例2本發明第2實施例所述的鏈輪200，與第1實施例相比僅是墊圈220有所區別，而其他結構相同。如圖4所示第2實施例所述鏈輪200的墊圈220，在外圓周面221的寬度方向上、與鏈條150的內鏈板151相對應的位置具有與現有墊圈類似地形成有與內鏈板151 沿長度方向的中央部相接觸按壓的圓筒面221U。在墊圈220的外圓周面221沿寬度方向上、與鏈條150的外鏈板155相對應的位置處，與第1實施例相同地設置有沿圓周方向相互交替的凸狀部222與凹狀部223。凸狀部 222形成於與齒尖211相對應的位置處，凹狀部223形成於與齒根212相對應的位置處。據此，內鏈板151沿長度方向的中央部與圓筒面221U相接觸按壓，減輕由於與鏈條相嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，同時，與外鏈板1 沿長度方向的中央部不相接觸，或以較小的接觸壓力相接觸，因此，即使鏈輪200的齒為奇數，墊圈220在沿寬度方向上的鄰接部也不會每旋轉一圈就被輪流重重按壓。另外，如圖5所示，本發明第2實施例所述鏈輪200，也可將圓筒面221G設置於與上述寬度方向相反、與外鏈板巧5相對應的位置處，同時在與內鏈板151相對應的位置上， 沿圓周方向交替設置有凸狀部222和凹狀部223。實施例3本發明第3實施例所述鏈輪300如圖6所示，與第1實施例或第2實施例相比僅是墊圈320的凸狀部322和凹狀部323的半徑有所述區別，其他結構相同。第3實施例所述鏈輪300的墊圈320在圓周方向上交替設置有最大半徑各不相同的凸狀部322L、322S以及最小半徑各不相同的凹狀部323L、323M、323S。據此，使鏈條對彈性材質的施壓狀態隨著鏈輪300的各個齒產生變化，所以，由嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲隨各個齒而各不相同，從而能夠抑制由於周期性噪聲和衝擊而引起的共振的發生。另外，也可以僅僅將凸狀部322的最大半徑或凹狀部323的最小半徑中的任何一種半徑設置為不同，不同半徑的凸狀部322或凹狀部323可以為各種的不同方式。而且，不同半徑的凸狀部322或凹狀部323沿圓周方向的配置也可以採用合適的順序。實施例4本發明第4實施例所述鏈輪400與第1實施例及第2實施例相比僅是墊圈420有所區別，其他結構相同。第4實施例所述鏈輪400的墊圈420如圖7所示，在形成為現有相同的圓筒狀的圓周面421與齒根412相對應的位置處設置有作為非圓筒部在沿寬度方向延伸的槽部424。
據此，使得與各鏈板151、155沿鏈條長度方向的中間部分相抵接部分的彈性力變小，從而可以分散應力，所以，即使槽部424的周圍容易形變，在沿寬度方向的鄰接部每旋轉一圈便交替反覆發生反方向的形變，也能減小局部性的老化，降低破碎等情況的發生，同時在現有圓筒面上設置槽部似4可使加工更加容易地進行。另外，槽部似4如圖8所示，鄰接有多個槽部424S也是可以接受的。而且，槽部 424的寬度、深度及截面形狀可以進行任意設置。通過以上所述本發明的鏈輪，可在減輕由於與鏈條嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，同時，能夠降低墊圈的局部性老化，防止破碎等情況的發生，從而降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等以提高耐久性，等方面產生非常大的效果。
權利要求
1.一種鏈輪，其特徵在於，包括在圓周面上形成的與鏈條的銷、襯套或輥相嚙合的多個齒，以及設置在至少一個側面上的、外圓周面與鏈條的鏈板相接觸的墊圈；所述墊圈在所述外圓周面上具有與其餘外圓周面部分的半徑不同的半徑的多個非圓筒部，所述多個非圓筒部被設置為與所述多個齒的間距相同；設置於與沿圓周方向的多個齒的齒尖相對應的部分上的所述非圓筒部的半徑比其他外圓周面部分的半徑小。
2.根據權利要求1所述的鏈輪，其特徵在於，所述多個非圓筒部包括設置於與圓周方向所述多個齒的齒根相對應的部分上的凸狀部，以及設置於與圓周方向所述多個齒的齒尖相對應的部分上的凹狀部；所述墊圈的凸狀部具有與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑。
3.根據權利要求2所述的鏈輪，其特徵在於所述凸狀部包含具有不同半徑的凸狀部分。
4.根據權利要求2或3所述的鏈輪，其特徵在於所述凹狀部具有與所述鏈條的鏈板不相接觸的半徑。
5.根據權利要求2或3所述的鏈輪，其特徵在於所述凹狀部具有以比所述鏈條的鏈板與凸狀部的接觸壓力小的接觸壓力與所述鏈條的鏈板相接觸的半徑。
6.根據權利要求2 5中任一項所述的鏈輪，其特徵在於所述凹狀部包含具有不同半徑的凹狀部分。
7.根據權利要求1所述的鏈輪，其特徵在於所述非圓筒部由設置在在圓周方向上與所述多個齒的齒尖相對應的部分上、並沿寬度方向延伸的槽部構成。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的鏈輪，其特徵在於所述墊圈的外圓周面在寬度方向的、與鏈條的內鏈板相對應的位置及與外鏈板相對應的位置處形成為不同的半徑。
9.根據權利要求8所述的鏈輪，其特徵在於所述墊圈的外圓周面在寬度方向上的、與鏈條的內鏈板相對應的位置或與外鏈板相對應的位置處形成為圓筒形狀。
全文摘要
本發明提供一種鏈輪(100)，具有與鏈條(150)的鏈板(151)、(155)相接觸的墊圈(120)；墊圈(120)，在與齒尖(111)相對應的部分上的外圓周面(121)具有半徑小於其餘外圓周面部分的半徑的非圓筒部。減輕由於與鏈條相嚙合時的接觸而引起的衝擊和撞擊聲，同時，降低墊圈的局部性老化，防止破碎等的發生，從而降低鏈條傳動裝置整體的振動、破損和摩擦損耗等，以提高耐久性。
文檔編號F16H55/30GK102287515SQ20111014787
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月30日 優先權日2010年6月4日
發明者早見淳志, 森薰, 榑松勇二, 近能雅彥 申請人:株式會社椿本鏈條