CN1789761A - 链条用的链轮 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种通过抑制多边形运动来抑制链条的上下运动，实现对噪音的抑制及链条的间歇性速度变动的抑制的链条用的链轮及使用该链轮的传动装置。链条用的链轮(11)中，由相对的齿面(13、14)形成的多个齿(12)以隔开间隔的方式配置在外周上，在相邻的齿(12、12)之间以与前述各齿面(13、14)连续的方式形成有圆弧状的齿底(17)。该齿(12)的齿厚W形成为比ISO齿形的齿(2)更厚，并且从节线pc朝齿顶(15)渐渐变薄。由此，在向链条的链轮的啮入部中，滚子(9)最初与链轮旋转方向后侧的齿面(14)接触，抑制多边形运动。

Description

链条用的链轮
技术领域
本发明涉及一种链条用的链轮及使用该链轮的传动装置，特别涉及一种卷挂滚子链条、套筒链条、不具有滚子和套筒仅有销的无套筒链条等链条来进行动力传递时，抑制链条与驱动侧的链轮啮合时产生的噪声的链条用的链轮及使用该链轮的传动装置。
背景技术
作为使用于传动装置的链条，公开有滚子链条、套筒链条、无套筒链条等，本发明涉及一种用于使用这些链条的传动装置中的链轮，但是以下，为了方便以在滚子链条中使用的链轮为对象进行说明。以往的链条用的链轮一般具有在ISO(国际标准规格)606：1994(E)中规定的齿形(以下称为ISO齿形)。图6是表示ISO齿形的主视图，图7是表示具有ISO齿形的链轮与滚子链条的卡合状态的说明图。
图6所示的ISO齿形根据ISO(国际标准规格)606：1994(E)，用下式规定。
d＝p/sin(180°/z)
df＝d-d1
re(max)＝0.12d1(z+2)
ri(min)＝0.505d1
α(max)＝140°-90°/z
re(min)＝0.008d1(z2+180)
ri(max)＝0.505d1+0.069d1 1/3
α(min)＝120°-90°/z
β＝360°/z
P：链条节距(弦节距)                d：节圆直径
d1：链条的滚子外径                ri：齿底圆弧半径
re：齿面半径                       df：齿底内切圆直径
z：链轮的齿数                      α：齿底圆弧的夹角
另外，图6中β为齿角，pc为链轮的节线，ha为齿顶高(来自节距多边形的高)。
从上述式明了的那样，在圈6所示的ISO齿形中，齿底7由比滚子9的半径(d1/2)稍大的齿底圆弧半径ri的圆弧形成，前侧的齿面3及后侧的齿面4由齿面半径re的圆弧形成，该齿面3、4以与齿底7的两侧连续的方式形成。又，齿底圆直径df形成为与节圆直径d和滚子外径d1的差相等，齿底圆直径df形成为与节圆直径d和齿底圆弧半径ri的2倍的差大致相等。
以往，广泛公开有，在卷挂到使滚子链条离开间隔的链轮上构成传动装置，在驱动侧的链轮上使用具有ISO齿形的链轮的情况下，驱动侧的链轮的啮入部中链条(链条环)进行多边形运动，滚子链条产生弦振动。
在将具有ISO齿形的链轮用于驱动侧的情况下，如图7所示，啮入部中，最初滚子链条8的滚子9a与齿槽6啮合并与齿底7接触，但是邻接的后续的滚子9b在啮入部近前，不与齿2的旋转方向后侧的齿面4接触。此时链条行进轨道L1位于下限(图7的左侧图)。接着，当链轮1旋转半节距(β/2)时，啮入部中，邻接的后续的滚子9a啮合的齿底7上升，链条行进轨道L2以相应的变动幅δ上升到上限(图7的右侧图)。上述那样，齿底7上下运动，滚子链条8进行多边形运动。换言之，多边形运动通过将图6所示的节距多边形保持在链轮的周围并旋转而产生，通过该滚子链条8的多边形运动，链条在啮入部中上下运动。
其结果，即使链轮1以等速旋转，由于该多边形运动，滚子链条8上下运动(脉动)，由于该上下运动使滚子链条8弦振动，成为产生噪音的主要原因。在这种情况下，若多边形运动的周期与链条离心部的固有振动产生共振，则产生更大的弦振动。又，由于该多边形运动，滚子链条8产生间歇性速度变动。在使用具有该ISO齿形的链轮的情况下，如图7所示，即使链轮1旋转，齿底7与滚子9之间的接触位置10也不会移动。
作为抑制由于滚子链条的多边形运动产生的弦振动的装置，提出了由具有非对称齿形的多个链轮齿形成的链轮与使用该链轮的滚子链条驱动***。该方案的链轮具有链轮的旋转方向前侧的齿面与旋转方向后侧的齿面非对称地形成的齿，在滚子链条向链轮啮入的啮入部中，首先，最初使链条的滚子与旋转方向前侧的齿面接触，来抑制链条的上下运动(参照专利文献1。)。
「专利文献1」特表2002-514287号公报(6页7行～8页28行、10页28行～12页16行、20页12行～22页4行)
在卷挂到使滚子链条离开间隔的链轮上而构成的传动装置中，在驱动侧的链轮上使用具有ISO齿形的链轮的情况下，具有下述问题，即、如上述那样，链条进行多边形运动。由于该多边形运动，在啮入部中，滚子链条产生弦振动并发出噪音，滚子链条产生间歇性的速度变动，进而产生下述问题，即、在啮入部中，由于滚子不与前齿面和后齿面接触，而与齿槽啮合并与齿底直接接触，所以产生由冲击产生的噪音。这些问题在传动装置中使用滚子链条的情况下产生，但是在使用套筒链条、不具有滚子和套筒仅有销的无套筒链条等的情况下，也同样产生这种问题。又，在专利文献1中公开的链轮中，关于使由于多边形运动产生的滚子链条的弦振动减少的方面，有进一步改进的余地。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可解决前述以往技术的问题，通过抑制多边形运动来抑制链条的上下运动，实现对噪音的抑制及对链条的间歇性速度变动的抑制的链条用的链轮及使用该链轮的传动装置。
为实现上述目的，技术方案1的本发明是一种链条用的链轮，由相对的齿面形成的多个齿以隔开间隔的方式配置在外周上，在相邻的前述齿之间以与前述各齿面连续的方式形成有圆弧状的齿底，其中，前述齿在使齿底中央部与ISO齿形的齿底中央部一致的情况下，将齿底圆弧的夹角线与齿面之间的交差部分附近处的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更薄，从该薄部分到齿顶的部分的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更厚，并且形成为从节线朝齿顶渐渐变薄。
技术方案2的本发明是技术方案1的链条用的链轮，其构成为，前述齿的齿顶高比ISO齿形的齿顶高更高。
技术方案3的本发明是一种传动装置，将链条卷挂到多个链轮上进行动力传递，其特征在于，使用前述技术方案1或2所述的链条用的链轮作为驱动侧的链轮。
根据技术方案1的本发明，由于在使由相对的齿面形成的齿的齿底中央部与ISO齿形的齿底中央部一致的情况下，将齿底圆弧的夹角线与齿面之间的交差部分附近处的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更薄，从该薄部分到齿顶的部分的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更厚，并且形成为从节线朝齿顶渐渐变薄，所以在链条向链轮啮入的啮入部中，构成链条的滚子、套筒、销等首先最初与链轮旋转方向后侧的齿面接触，通过与该后侧齿面的接触而将链条保持在上限。其结果，可抑制啮入部中链条的多边形运动，可随之抑制链条的弦振动和间歇性速度变动。又，可使其与齿的接触位置渐渐朝齿底侧移动，可抑制啮入时的冲击、噪音。
根据技术方案2的本发明，齿的齿顶高形成为比ISO齿形的齿顶高更高，所以在链条向链轮啮入的啮入部中，可使滚子、套筒、销等可靠地与齿顶附近的链轮旋转方向后侧的齿面接触，其结果，可抑制啮入部中链条的多边形运动。
根据技术方案3的本发明，由于使用前述技术方案1或技术方案2所述的链条用的链轮作为传动装置的驱动侧的链轮，所以可抑制链条的多边形运动，并可抑制由以多边形运动引起的弦振动和间歇性的速度变动。
附图说明
图1表示本发明实施例，是链条用的链轮的局部俯视图。
图2同上，是表示滚子链条与链轮的卡合状态的说明图。
图3同上，是齿槽的放大图。
图4是使齿底中央部与ISO齿形的齿底中央部一致的情况下的说明图。
图5同上，是滚子中心轨道的说明图。
图6是在ISO(国际标准规格)606：1994(E)中规定的齿形的主视图。
图7是表示具有ISO齿形的链轮与滚子链条的卡合状态的说明图。
具体实施方式
本发明通过将链轮的齿形成为比ISO齿形的齿厚更厚，将齿顶高形成为较高，在滚子链条向驱动侧链轮啮入的啮入部中，最初使滚子与旋转方向后侧的齿面接触，来抑制多边形运动，并抑制由多边形运动引起的弦振动产生的噪音、间歇性的速度变动。
基于图1～图5，对本发明的实施例进行说明。图1使表示链条用的链轮11的一部分的俯视图，为了比较也示出了ISO齿形。图2是表示滚子链条8与链轮11的卡合状态的说明图，图3是齿槽16的放大图，图4是使齿底中央部17a与ISO齿形的齿底中央部7a一致的情况下的说明图，图5是表示在滚子链条8卷装到链轮11上时的滚子中心轨道的说明图。以下，对与前述以往技术共同的部件标注同一附图标记进行说明。
如图1所示，链轮11中，由相对的齿面13、14形成的多个齿12以隔开间隔的方式配置在链轮外周上。在此，齿12的齿面13为链轮11的旋转方向前侧的齿面13，齿面14为链轮11的旋转方向后侧的齿面14。在相邻的齿12之间形成啮入滚子9的齿槽16。该齿槽16由相邻的齿12的齿面13、14、以及圆弧状的齿底17形成。
由齿面13、14形成的齿12如图4所示，使齿底中央部17a与ISO齿形的齿底中央部7a一致的情况下，将成为齿底圆弧的夹角α的齿底圆弧的夹角线α1、与齿面13、14之间的交差部分附近α2处的齿厚W形成为比ISO齿形的齿厚w更薄，从该薄部分到齿顶15的部分的齿厚W形成为比ISO齿形的齿厚w更厚，并且形成为从节线pc朝齿顶15渐渐变薄。在这种情况下，关于齿12的形状，在啮入部19中，设定齿厚W及齿顶(自节距多边形起的高)Ha，使得滚子9开始啮合后，相邻的滚子9、9可保持直线轨道L12。又，齿12的齿顶高Ha形成为比ISO齿形的齿顶高ha更高，如图3中放大齿槽16的部分示出的那样，齿底17的圆弧半径Ri形成为比ISO齿形的齿底圆弧半径ri更大。通过将该齿底17的圆弧半径Ri形成为比ISO齿形的齿底圆弧半径ri更大，使该齿底17的中央部17a位于比ISO齿形的齿底7的中央比7a靠上方的位置，并使齿底内切圆18的直径Df变大，其结果可使链轮节距比链条节距更大。
在将上述那样形成的链轮11用于传动装置的驱动侧的情况下，如图2所示，在滚子链条8向链轮11啮入的啮入部19中，滚子链条8的滚子9a不像以往那样与齿的前侧齿面13接触，而最初在齿顶15附近与后侧齿面14接触(图2的左侧图)，限制滚子9a向齿底侧的移动。接着，当链轮11进行半节距旋转时，后续的滚子9b与邻接的齿12的后侧齿面14接触(图2的右侧图)，也一样限制滚子9b向齿底侧的移动。
进而，当伴随链轮11的旋转，卷装滚子链条8时，滚子链条8的滚子9与齿面14的接触位置(线接触、若观察剖面则为点接触)20或与齿底17的接触位置20依次向齿底中央部17a侧移动。在K点附近滚子9与齿底中央部17a接触。在此，所谓K点位于滚子链条8向链轮11啮入的啮入部、与从链轮11啮合脱离的啮合脱离部的中间的部位。图示省略，当链轮11进一步旋转时，通过K点后，滚子9与相反侧的前侧齿面13接触，伴随着旋转，接触位置20向齿顶15一侧移动。
参照图5，对滚子中心的行进轨道进行说明。在伴随链轮11的旋转，卷装滚子链条8的情况下，伴随着卷装，滚子9使接触位置20移动并朝齿槽16的齿底中央部17a啮入。滚子9在前线轨道区间、迁移曲线轨道区间、偏心圆弧轨道区间上分别沿各自的轨道行进。
即，在直线轨道区间，由于在啮入部中，滚子9在齿顶15附近与齿面14接触，所以在啮入部近前的直线轨道L11的延长线上，滚子中心沿直线轨道L12行进，在迁移曲线轨道区间，由于滚子9与齿面14的接触位置20渐渐向齿底侧移动，所以一边从直线轨道向曲线轨道描绘迁移曲线轨迹一边行进。又，在偏心圆弧轨道区间，接触位置29进一步朝齿底中央部17a移动，滚子中心一边描绘偏心圆弧轨迹一边行进。另外，图5中的e为偏心圆弧轨道的偏心量，偏心圆弧轨道可以为渐开线曲线、抛物线或椭圆轨道。
上述构成的链轮11起到以下效果。由于在使齿12的齿底中央部17a与ISO齿形的齿底中央部7a一致的情况下，将成为齿底圆弧的夹角α的夹角线α1与齿面13、14之间的交差部分附近α2处的齿厚W形成为比ISO齿形的齿厚w更薄，从该薄部分到齿顶15的部分的齿厚W形成为比ISO齿形的齿厚w更厚，并且形成为从节线pc朝齿顶15渐渐变薄，在啮入部19中，滚子9最初分别与后侧齿面14接触而限制向齿底17侧的移动，所以在ISO齿形的多边形运动中的上限，滚子9、9在直线轨道L11的延长线上排成一直线，抑制滚子链条8在啮入部9中进行多边形运动。其结果，可抑制滚子链条8的弦振动，并可抑制间歇性速度变动。又，可使滚子9与齿12之间的接触位置20的移动朝齿底中央部17a平滑地进行，可抑制啮入部19中的啮入时的冲击、噪音。
由于链轮11的齿12的齿厚W形成为比ISO齿形的齿2的齿厚w更厚，并且齿的齿顶高Ha形成为比ISO齿形的齿顶高ha更高，所以在链条8向链轮11啮入的啮入部19中，滚子9在齿顶15附近可靠地与后侧的齿面14接触，其结果，可使链条8可靠地保持于多边形运动的上限，并可抑制啮入部19中的链条8的多边形运动。
以上，作为实施例，就卷挂滚子链条的链轮进行了说明，但是也可以代替滚子链条，使用套筒链条、不具有滚子和套筒仅有销的无套筒链条等，在卷挂这些链条的链轮的情况下，也会起到与卷挂滚子链条的链轮一样的作用效果。

Claims (3)

1.一种链条用的链轮，由相对的齿面形成的多个齿以隔开间隔的方式配置在外周上，在相邻的前述齿之间以与前述各齿面连续的方式形成有圆弧状的齿底，其特征在于，
前述齿在使齿底中央部与ISO齿形的齿底中央部一致的情况下，将齿底圆弧的夹角线与齿面之间的交差部分附近处的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更薄，
从该薄部分到齿顶的部分的齿厚形成为比ISO齿形的齿厚更厚，并且形成为从节线朝齿顶渐渐变薄。
2.如权利要求1所述的链条用的链轮，其特征在于，前述齿的齿顶高比ISO齿形的齿顶高更高。
3.一种传动装置，将链条卷挂到多个链轮上进行动力传递，其特征在于，使用前述权利要求1或权利要求2所述的链条用的链轮作为驱动侧的链轮。
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