专利名称：具有带有横向间隔元件的链节的动力传动链的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力传动链的领域。本发明尤其涉及一种包括间隔元件的动力传动链，其可增大疲劳强度并可降低链条共振的发生率。
背景技术：
本发明的一个方面涉及具有链节无声链或摇轴链，该链节具有逆齿以便与相关的链轮啮合。通常，在传动装置、分动箱、和发动机正时系统等中，摇轴链与链轮一起使用以便进行动力传动。摇轴链在本领域中是公知的。美国专利5651746、5345753、和5372554的示例通过引证在此引入。
摇轴链是由沿纵向和横向的链节排组装而形成的。每一链节通常具有一对齿和一对销孔。链节交叉并随后通过插入每一销孔中的连接销从而彼此连接。导向链节用作链的最外的链节，以便在运转过程中当链围绕链轮时将链节保持在链轮上。导向链节可安装在沿横向布置的链节板的排的中心或两个外边缘处。导向链节通常在销上压配合，该销连接交叉的内侧链节或铰接链节。导向链节通常不包括逆齿。
通常，摇轴接头用作连接销。摇轴接头包括一对长销和短销。第一短销称为摇轴与第二长销配对。长销的两端在链的最外侧翼处固定到导向链节上。
常规的摇轴链在摇轴接头与位于摇轴的最外端处的内侧链节之间传递载荷的方面中受到限制。该限制是由以下事实而引起的，即在这些相同的内侧链节与摇轴端部之间只能获得部分的接触。另外的限制涉及最外的内侧链节与链轮之间的接触。由于在链轮齿上的所需倒角以及链轮齿与链的导向链节之间轴向间隙，因此在这些相同的内侧链节与链轮之间只能实现部分的接触。
现有技术摇轴链在常规的链结构中表现出一些缺点，这些摇轴链在图1-3、14中示出。链由链节排构成。交替的链节排或导向排具有导向链节，该导向链节在其端部是压配合的。其余的排或非导向排具有作为其最外链节的内侧链节。
图1示出了现有技术的摇轴链的侧视图。在导向排12中的内链节21的排与在非导向排14中的内链节21的排交替地交叉，并且由摇轴接头保持，该摇轴接头由销16和摇轴18形成。导向链节20通过销16固定到内链节21的导向排12的每一端部上，该销从内链节的该排中向外延伸。
如图所示，在现有技术的摇轴链10中，摇轴18的端部与导向链节20之间存在间隙30。因为存在单独的摇轴18的所需的制造公差，以便在组装过程之后摇轴与导向链节20间隔开，所以存在该间隙30。在摇轴18上还存在端部半径，这是防止在销16和摇轴18中产生过大的局部应力所必需的，并且其还便于链10的组装。摇轴18与导向链节20之间的间隙以及由于摇轴的端部半径而引起的摇轴变短将导致非导向排的最外的内侧链节22、23与摇轴之间只有部分的支承接触。由于所有的链节没有承载其整个的载荷份额，因此这种部分的支承接触限制了该链的承载能力。
图3示出了经现有技术的链和链轮40截取的示意截面图。链10稍微不正确就位，即垂直地提升。在这种结构中的限制是最外的内侧链节22、23与链轮齿25之间的接触面积受到限制，这是因为链轮齿上的倒角26以及链10与链轮40之间的所需的轴向间隙而引起的。因此，在非导向排的最外的内侧链节22、23与链轮之间出现了这种部分的接合或部分的接触。
图14示出了带有居中的弹簧链节32的常规摇轴链。弹簧链节通常在链中使用，以便通过增加在链中的内摩擦有助于控制链条的振动。居中的弹簧链节32的沿箭头方向的压缩迫使该链节在排中彼此压靠，从而导致摩擦。在非导向排14中的内侧链节21抵靠外侧导向链节20的压缩使得间隙足够大，以至于摇轴销18可能从外侧导向链节20中脱开接合，迫使内侧链节21的非导向排14分离，从而导致链强度损失。
本发明还可应用于带有连接销的无声链。圆形销的无声链的示例见美国专利4758209，其通过引证在此引入。尽管在圆形销链中没有摇轴，但是特别是当间隔元件是弹簧链节时，间隔元件有助于使得内侧链节在导向链节之间居中。这有助于提供内侧链节与链轮齿之间的完全啮合，与没有间隔元件的链相比可有助于在链与链轮之间更均匀地分配载荷。这种效果在摇轴链中也是有利的。
本发明还可应用于链带，例如在此通过引证引入的美国专利4580999和5439423。
发明内容
一种链，其包括多个内侧链节和导向链节。多个内侧链节均具有一对孔口并且交错且连接以形成排。多个导向链节均具有一对孔口，并且设置在交错的内侧链节的交替排的外侧，以形成导向排。连接销接收在该孔口中，并延伸穿过该链的各个排，以便将各个链节固定在一起。间隔元件位于该链的相对侧上，特别是位于该导向链节与相邻的最外的内侧链节之间。该间隔元件用来保持每一导向链节与最外的相邻内侧链节之间的间隔关系。该间隔元件中的至少一个是弹簧链节，以便使得该内侧链节在其间保持加压摩擦接触。
图1是现有技术的摇轴链的一部分的纵向侧视图。
图2是现有技术的摇轴链的一部分的截面图。
图3是现有技术的摇轴链的链轮和导向链节之间的间隙的端视图。
图4是本发明的动力传动链的侧视截面图，其示出了导向链节的突出部。
图5是本发明的动力传动链的侧视截面图，其示出了突出部的另一位置。
图6A是带有两个突出部的导向链节的内端面的透视图。
图6B是带有两个突出部的导向链节的外端面的透视图。
图6C是带有四个突出部的导向链节的内端面的透视图。
图6D是带有四个突出部的导向链节的外端面的透视图。
图6E是本发明的动力传动链的一部分的纵向侧视图，其示出了与突出部相对的导向链节侧面。
图7是突出部的侧视截面图。
图8是垫圈位置的截面图。
图9是导向链节的曲线形端部元件的截面图。
图10是导向链节的曲线形中间元件的实施例的局部截面图。
图11示出了曲线形中间元件的另一实施例。
图12是链带的侧视图。
图13是图12所示的链带的截面图，其中示出了间隔元件。
图14是带有居中弹簧链节的现有技术摇轴链的顶视图。
图15A是另一实施例的顶视图，其中一对弹簧链节用作间隔元件。
图15B是另一实施例的顶视图，其中另一结构的一对弹簧链节用作不同于图15A所示的间隔元件。
图16示出了本发明的替代实施例的顶视图。
图17A和图17B是用于本发明的弹簧链节的示例的侧视图和顶视图。
具体实施例方式
本发明通过提供一种动力传送链从而解决了上述问题，概括地说，提供了一种间隔元件，以便确保摇轴与链节的非导向排之间的完全接合，从而增大了链的疲劳强度，同时在一位置处在链中保持摩擦，以便防止链条共振。本发明还允许链轮宽度增加，从而在链和链轮之间提供更好的接触。结合以下实施例并参照附图来详细地描述本发明。
图4示出了本发明的摇轴链111的优选实施例的截面图。同现有技术中一样，该链通过链节的交叉排的组装而构造成。内侧链节121在侧面与导向链节120相接并由连接销连接，每一连接销均包括销116和摇轴118。导向链节120和内侧链节121在图6E中清楚地示出。在图6E中所示的内侧链节121均具有一对悬伸齿，其适于与(未示出的)相应链轮的齿接触。应当理解，可构想出其它构形的内链节，这种链节带有如美国专利5435789披露的单个悬伸齿，该专利通过引证在此引入。
在本发明的链中，导向链节保持链在链轮上的横向对准。该导向链节120沿该链的外侧定位，即，在最外的内侧链节122、123的侧面与其相接，并且没有用于与链轮齿啮合的齿。该导向链节120具有形成在其内端面上的突出部160。突出部160压靠在最外的内侧链节122、123上并且用来保持导向链节120的主体与内侧链节122、121、123之间的空间。由于导向链节120与在最外的内侧链节122、123之间的空间的增大使得摇轴长度的增加，因此在表面134处提供了摇轴118与在最外的内侧链节122、123之间的完全支承接触。
本发明的替代实施例在图5中示出。突出部162形成在最外的内侧链节122、123的外侧端面上。每一突出部162的功能与图4所示的突出部160的功能相同，即该突出部使得内侧链节122、121、123与导向链节120间隔开，以便提供增大的轴向间隙。尽管与图4所示的实施例的操作相同，但是本实施例需要三个不同形式的链节的制造，而不是两个。
图6A和6B分别示出了本发明的导向链节的一个实施例的内侧视图和外侧视图。导向链节120具有一对在链节板的内侧表面180上的突出部160。该突出部160位于导向链节板孔口106之下。所示的对应的凹部或定位件168位于导向链节120的外侧表面182上。
图6C和6D分别示出了本发明的导向链节的另一个实施例的内侧视图和外侧视图。导向链节220具有两对在链节板的内侧表面280上的突出部260a、260b。该突出部260a位于导向链节板孔口206之下，并且突出部260b位于导向链节板孔口206之上。注意，导向链节的顶部在每一孔口之上加宽，以便提供用于孔口和突出部的空间。所示的对应的凹部或定位件268a、268b位于导向链节220的外侧表面282上。
图6E示出了形成在如图4、图6A和6B所示的导向链节120中的突出部160的定位件168的一个实施例。但是，突出部160可定位在导向链节的任何位置处，以便与在最外的内侧链节122、123接触并且提供所需的轴向间隙。突出部160可由各种方法形成，例如包括压制、冲压、模制、或机加工等。定位件168还可相当于当通过冲压过程在导向链节的内端面上形成突出部时在导向链节120的外端面上形成的凹部或凹陷。
图7示出了链和链轮的优选实施例的截面图。所示的突出部160位于导向链节120上，该突出部压靠在最外的内侧链节122、123上。其中由突出部160产生额外的轴向空间，链轮10的宽度的增加确保了与所有的内侧链节121包括最外的内侧链节122、123的完全接触。额外的接触将减小链和链轮之间的磨损和接触应力，这又使得对于链轮可使用低成本的材料或工艺，从而降低总的系统成本。
图8示出了本发明的另一实施例。垫圈164包围导向链节120与内侧链节121之间的摇轴接头。由于沿轴向间隙的增大使得摇轴118的长度增加，因此摇轴118与在最外的内侧链节122、123在表面134处可完全接触。垫圈164不必与导向链节或内侧链节成一体。
在图9中，导向链节120具有曲线形的端部元件或部分166，该端部元件或部分位于导向链节120的每一远端。每一曲线形的端部部分166朝向相邻的最外的内侧链节向内延伸。由于曲线形的端部部分166置靠在最外的内侧链节122、123的外端面上，由此可保持所需的轴向间隙。
图10和11示出了图9所示的曲线形的端部部分166的替代实施例的简化局部图。曲线形的中间部分170、172是导向链节120脱离于现有技术的通常的平板式导向链节的部分。曲线形的中间部分170、172位于导向链节120的中间截面处，并且用来保持导向链节120与相邻的最外的内侧链节122之间的空间。带有曲线形的中间部分170、172的相同的曲线形导向链节120可设置在该链的相反侧上。
图12和13示出了动力传动链带210。通常，如图12所示，该链带包括布置在彼此交叉或交错的组A和组B中的链节。一组链节是一起横向成组的链节；有时一组链节称为一“级”。每一链节设置有一对孔口215，每一孔口与链节板的端部相邻，其中孔口成组地彼此对准。当与另一组链节交错连接时，孔口215在一个端部处横向地与在交叉布置的链节组中的孔口对准，以便连接销使得交错的链节互连。该连接销通常包括摇轴218和销部件216。销部件216延伸穿过并压配合到最外的链节板220的孔口中，该链节板220位于链节的交替组的侧翼上。摇轴218延伸穿过其余链节的孔口，有时这些链节称为内侧链节221，以便突然停止最外的链节或导向链节220。用于与(未示出的)滑轮传动装置接合的压杆217设置在链上，其定位在由从每一链节上悬伸的齿顶的通道中，或包围该链。(未示出的)载荷块可包围该链以便与滑轮传动装置接合。
如图13所示，间隔元件或部件260施加到导向链节220的内侧端面上。间隔元件应用于链式带的优点在于增加了摇轴销与最外的内侧链节孔口之间的接触区域。
图15A示出了本发明的另一实施例，其中一对分开的弹簧链节332用作间隔元件。在实施例中使用的弹簧链节332的示例的正视图和侧视图在图17A中17B示出。作为本发明的另一实施例，该链由交错的链节排组装构造成。内侧链节121在侧面与导向链节120相接并由连接销连接，每一连接销均包括销116和摇轴118。该导向链节120沿该链的外侧定位，即，在最外的内侧链节122、123的侧面与其相接，并且没有用于与链轮齿啮合的齿。一对弹簧链节332用作最外的内侧链节122、123的非导向排114与外侧的导向链节120的排之间的间隔元件。该弹簧链节332如此布置，即，使得弹簧链节的端部与内侧链节接触。在本发明的另一实施例中，该间隔元件提供增大的空间，使得可使用更长的摇轴销，这没有形成间隙。在这种情况下，间隔元件是弹簧链节。与现有技术不同，在非导向排114中的内侧链节121不以这样的方式受压，以便摇轴销118可与内侧链节121脱开接合。由此，弹簧链节332提供了一种在外侧导向链节120与在非导向排114中的内链节121之间的间隔元件，并且在链中还增大了内摩擦，这有助于控制链条的振动。图15B示出了以上实施例的替代结构。在这种结构中，弹簧链节332的功能与图15A的功能相同，只是旋转了180度，以便弹簧链节的端部与导向链节接触。
图16示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，在内侧链节121的非导向排114与外侧导向链节120之间一个弹簧链节400设置在链的一侧上。外侧导向链节120位于链的另一侧上，该导向链节120在链节板120的内侧表面180上具有一对突出部160。该突出部160位于导向链节板孔口106之下。对应的凹部或定位件168位于导向链节120的外侧表面182上。但是，突出部160可定位在导向链节的任何位置处，以便与在最外的内侧链节122、123接触，并且提供所需的轴向间隙。突出部160可由各种方法形成，例如包括压制、冲压、模制、或机加工等。弹簧链节400和定位件168的组合确保了摇轴销118完全地突伸穿过最外的非导向排114的链节122、123，以便使得完全地支承该链。
由此，在导向链节与内侧链节之间设置的间隙使得摇轴抵靠最外的内侧链节的孔口的整个支承表面进行接触。此外，该间隙提供了所有内侧链节与链轮的整个宽度的完全接合。使摇轴与导向链节之间的空隙最小化可用来减小摇轴的移动量并且有助于保持上述的优点。
另外，尽管在以上的详细描述中参照优选实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应当理解，本发明不限于所示的实施例，并且在不脱离由后附的权利要求限定的本发明的范围内的情况下，可进行许多附加和变型。因此，本发明仅由后附的权利要求及其等效形式来限定。
权利要求
1.一种改进的动力传动链，其中包括多个交错的内侧链节，每一该内侧链节具有一对孔口，该内侧链节交错并连接成一系列的排；多个导向链节，每一该导向链节具有一对孔口，该导向链节设置在交错的内侧链节的交替排的外侧，以形成导向排；以及接收在该孔口中的连接销，该连接销延伸穿过该链的所述排，并且具有固定在导向链节的孔口内的端部，由此连接该内侧链节和该导向链节，其中该改进包括在该链的相对侧上的间隔元件，其位于该导向链节与相邻的最外的内侧链节之间，该间隔元件用来保持每一导向链节与最外的相邻内侧链节之间的间隔关系；该间隔元件中的至少一个是弹簧链节，以便使得该内侧链节在其间保持加压摩擦接触。
2.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，在该链的两个相对侧上的该间隔元件是弹簧链节。
3.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该间隔元件中的一个是弹簧链节，在该链的相对侧上的该间隔元件是垫圈。
4.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该间隔元件中的一个是弹簧链节，在该链的相对侧上的该间隔元件是多个突出部件，该突出部件形成在相邻的最外的内侧链节的外端面上并朝向该导向链节突伸。
5.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该间隔元件中的一个是弹簧链节，在该链的相对侧上的该间隔元件是多个突出部件，该突出部件形成在导向链节的内端面上并朝向该相邻的最外的内侧链节突伸。
6.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该间隔元件中的一个是弹簧链节，在该链的相对侧上的该间隔元件是该导向链节的曲线形的中间部分。
7.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该间隔元件保持该导向链节与该最外的内侧链节之间的空间。
8.如权利要求1所述的改进的动力传动链，其特征在于，该连接销还包括第一摇轴销和第二销，该第二销压配合到该导向链节的该孔口内。
9.如权利要求8所述的改进的动力传动链，其特征在于，该第二销是圆形的。
全文摘要
一种链，其包括多个内侧链节和导向链节。多个内侧链节均具有一对孔口并且交错且连接以形成排。多个导向链节均具有一对孔口，并且设置在交错的内侧链节的交替排的外侧，以形成导向排。连接销接收在该孔口中，并延伸穿过该链的各个排，以便将各个链节固定在一起。间隔元件位于该链的相对侧上，特别是位于该导向链节与相邻的最外的内侧链节之间。该间隔元件用来保持每一导向链节与最外的相邻内侧链节之间的间隔关系。该间隔元件中的至少一个是弹簧链节，以便使得该内侧链节在其间保持加压摩擦接触。
文档编号F16G13/02GK1573163SQ20041004598
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月28日 优先权日2003年5月29日
发明者T·J·勒维纳, D·J·布德尔, M·E·麦克尔斯, M·A·吉奥文尼尼, R·P·布特菲尔德 申请人:博格华纳公司