专利名称：随机链条系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及链条领域。更具体地，本发明涉及包括链轮接触环和 具有引导拐角的链节板的链条与链轮组件，其中随机布置具有不同轮 廓的链节板。
背景技术：
对于滚子、套筒和反齿链，现有技术中对于链条与链轮组件的降 噪通过两种分别不相关的方式实现。在第一种方式中，通过生成附加
表面与链条接触来减小弦切作用(chordal action)，也称为多边形效 应(polygon effect)。多边形效应导致不期望的振荡和振动，增加了 系统的运行噪声。与链条接触的附加表面具有通过减小链条与链轮齿 之间的冲击力降低了运行噪声的音量的额外优点。这些链条与链轮组 件减小了弦切作用产生的噪声，但是它们具有由链条与链轮之间的规 则定时冲击引起的讨厌的变调噪声(whine noise)。
早期结合附加接触表面是为了减小链条上的摩擦和磨损，而不是 运行噪声。在1901年12月24日授权给Titus等人的题为MECHANISM FOR TRANSMITTING POWER AND MOTION的美国专利No. 689，764中，附加接触表面使链条与链轮之间的摩擦最小。在1905年9 月12日授权给Morse的题为DRIVE CHAIN的美国专利No. 799，074中的 附加接触表面减小了链轮齿和链条滚子上的磨损。
在1934年4月3日授权给Bettin的题为TRUSS CHAIN的美国专利No. 1,953，388中，链条具有减小弦切作用的构架。
在1940年4月30日授权给Pierce的题为HEAVY DUTY DRIVE CHAIN的美国专利No.2，199，292中，除了滚子之外，链条还具有提供与 链轮的第二接触方式的齿，以降低弦切作用。
在1949年ll月22日授权给Law的题为CHAIN AND SPROCKET ASSEMBLY的美国专利No. 2，489，039中，对于各滚子，齿条具有与链 轮之间的互补表面相互作用的机械指，以降低弦切作用。
在1971年8月10日授权给Jeffrey的题为FLEXIBLE POWER
TRANSMISSION DRIVE的美国专利No.3，597，985中，链轮和配套链条 (所示为反齿链)具有失配的节距，并设有互补接合表面。链轮具有 台肩支撑面或接触环。这提供了链条与链轮之间的平滑过渡接触，使 得齿轮与链轮沿着恒定的链轮节距半径移动。导向连接件的过渡表面
的半径等于最近的链条销与在相切于过渡表面的点处带支撑表面之间 的距离。导向连接件的过渡表面在导向连接件与链轮台肩支撑表面之 间提供了半径恒定的接合。
在2003年11月13日公布的Korse等人的题为CHAIN TRANSMISSION AND CHAIN的WO03/093700中，链条设计成抵销多 边形效应。链条传动装置包括用于导向链节的支撑装置，使得当轮子 以恒定速度旋转时，枢转轴总是处于恒定的速度。支撑装置包括与轮 子一起旋转的支撑件。支撑件表面布置在链节上。旋转轴与枢转轴之 间的距离是可变的。
在降噪的第二方法中，链条与链轮组件某些方面的随机化会实现 降低运行噪声。滚子、套筒和反齿链系统通常当单个链节距与链轮接 合时，会由于规则定时的冲击引起令人讨厌的变调噪声。现有技术中， 链节距以及链条的链轮接触部分的材料的随机化是公知的。随机修改 并不降低弦切作用产生的噪声，现有技术中链节板外形并没有随机 化。
在1993年3月9日授权给Skurka等人的题为ROLLER CHAIN WITH RANDOMIZED PITCH的美国专利No. 5,192,252中，滚子链设有 构造成不等节距的成套链节，以改变链条与链轮之间的接触模式及产 生的噪声谱。通过改变内侧链节或外侧链节的长度可实现改变通过链 条的节距长度。可选择地，滚子的大小和结构被改变。其结构可包括 圆形的、椭圆的或三角形的滚子。链节节距的变化模式可在整个链条 上随机变化。
在1993年7月13日授权给Iacchetta等人的题为ROLLER CHAIN CONSTRUCTED WITH NYLON ROLLERS的美国专利No, 5，226，856 中，滚子链设有具有由尼龙制成的一些滚子的链节。滚子沿着单链或 双链滚子链的长度布置有传统的金属滚子。尼龙为聚乙烯(四亚曱基 己二酰二胺)。尼龙滚子随机地设置在整个链条中，或者设置在预定
的随机模式中，以尽力改变噪声谱。
该领域中需要这样的链条和链条与链轮组件，其通过降低链条与 链轮之间的弦切作用和规则定时冲击来降低运行噪声。
发明内容
公开了一种用于滚子链、套筒链或反齿链的链条和链条与链轮组 件，其中所述链条包括具有用于与所述链轮上接触环相互作用的引导 拐角的链节板，所述链节板随机地具有不同的轮廓，从而通过降低弦 切作用和打破滚子-链轮(或套筒-链轮)及链节板-链轮的规则冲 击来降低噪声。优选地，链节板在链条的所有链节上随机布置。
公开的链条为与具有第一链轮中心、接触环和多个齿的笫一链轮 一起使用的链条。所述链条包括多个笫一链节，各笫一链节包括笫一 引导接合元件和第 一链节板。各第 一链节板具有带第 一 引导拐角的第 一轮廓。所述第 一 引导拐角在所述笫 一 引导接合元件与所述齿之间的 笫一冲击之前冲击所述接触环，使得所述笫一冲击延迟至笫一程度。 所述链条还包括多个笫二链节，各笫二链节包括第二引导接合元件和 第一链节板，各笫一链节板具有不同于所述第一轮廓的第二轮廓。所 述笫一链节板和所述第二链节板在所述链条中以一定次序排列。在优 选实施例中，所述次序为随机的。在另一优选实施例中，所述次序基 于噪声仿真试验确定。
在本发明的一个实施例中，各所述笫二链节板具有带第二引导拐 角的第二轮廓。所述第二引导拐角在所述笫二引导接合元件与所述齿
之间的第二冲击之前冲击所述接触环，使得所述笫二沖击延迟至不同 于所述第一程度的笫二程度。在另一实施例中，所述链条还包括多个 第三链节，各笫三链节包括第一引导接合元件和第一链节板，各笫三 链节板具有不带引导拐角的笫三轮廓，使得所述第三链节板不在所述 第三引导接合元件与所述齿之间的第三冲击之前冲击所述接触环。所 述第一链节板、所述第二链节板和所述第三链节板以一定次序排列。 在优选实施例中，所述第一链节板、所述第二链节板和所述第三链节 板以随机次序排列的。在另一优选实施例中，所述笫一链节板、所述 第二链节板和所述第三链节板以基于噪声仿真试验的次序排列。
在本发明的另一实施例中，各第二链节板具有不带引导拐角的第 二轮廓，使得所述笫二链节板不在所述第二引导接合元件与所述齿之
间的笫二冲击之前冲击所述接触环。
本发明所述的链条优选为滚子链、套筒链或反齿链。在一个实施 例中，所述链条为单链链条。在另一个实施例中，所述链条为多链链 条。在再一个实施例中，所述链条沿着行进线路从第二链轮行至第一 链轮，其中各笫一引导拐角冲击所述接触环并延迟所述第一冲击，直 到所述第 一链轮在所述第 一链轮正前头的齿位于从垂直于所述行进线 路的所述笫 一链轮中心通过径向线的所选位置。在本发明的另 一 实施 例中，链条与链轮组件本发明的链条和包括笫一链轮中心、接触环和 多个齿的笫一链轮。
还公开了一种在链条与链轮组件中降低噪声的方法。所述方法包 括提供至少两个链轮，其中至少一个链轮包括多个齿和接触环。所述 方法还包括提供多个第 一链节，各笫 一链节包括第 一 引导接合元件和 第一链节板，各笫一链节板具有带第一引导拐角的第一轮廓，所述笫 一引导拐角在所述第 一 引导接合元件与所述齿之间的笫 一 冲击之前冲 击所述接触环。所述方法还包括提供多个第二链节，各第二链节包括 笫二引导接合元件和第一链节板，各笫一链节板具有不同于所述第一 轮廓的笫二轮廓。所述方法还包括组装链条以与至少两个链轮一起使
用，其中所述第一链节板和所述第二链节板在所述链条中以一定次序 排列。在优选实施例中，所述次序是随机的。在另一优选实施例中， 所述次序基于噪声仿真试验确定。所述链条优选为滚子链、套筒链或 反齿链。
图1A示出了没有引导拐角的传统现有链节板的轮廓；
图1B示出了具有引导拐角的链节板的轮廓；
图1C示出了具有引导拐角和不同于图1B链节板的轮廓的第二链节
板；
图1D示出了本发明具有引导拐角的链节板的另 一实例； 图1E示出了本发明具有引导拐角的链节板的另 一实例； 图1F示出了本发明具有引导拐角的链节板的另一实例； 图2示出了图1B的滚子链链节板的接触链轮接触环的引导拐角的 侧视图3示出了在链节板与接触环之间不发生接触的具有图1A的链节 板的滚子链侧视图4示出了具有带引导拐角的传统链节板的本发明实施例的侧视
图5示出了具有带引导拐角及引导滚子的链节板的本发明实施例 的侧视图6示出了图5的本发明实施例中链轮相对于图5顺时针旋转的视
图7示出了具有两种带引导拐角的链节板和不带引导拐角的第三 种链节板的本发明实施例的侧视图8示出了具有两种带引导拐角的链节板的本发明实施例的侧视
图9示出了图7的链条，其中链条部分中所有链节的链节板被示出。
具体实施例方式
本发明包括具有随机排列的链节板与具有接触环的链轮相结合的 链条。具有用于与链轮接触环相互作用的引导拐角(leading corner) 的链节板随机地插入有具有不同外形的链节板。"随机"和"随机化" 是常用的链条术语，并且在本文中使用时定义为预定的意思。尽管"随 机"次序可以真正随机的方式产生，但是一旦确定了该次序，那么从 一个链条至下一个链条就使用该次序。但是，更通常地，"随机"次 序通过反复试验的方法，例如噪声仿真试验来确定，其中对于噪声而 反复修改和试验次序，直到实现噪声最小或达到足够低的水平。然后 使用该最优次序作为随机次序。不同链节板的组合减小了弦切作用， 打破了链条和链轮的部件之间的规则定时冲击。弦切作用增大了不期 望的振荡和振动，这增加了链条与链轮组件的运行噪声。在链条与链 轮组件的运行期间，规则定时的冲击导致了令人讨厌的变调噪声。本 发明用以降低两种类型的噪声。
参考图1A，用于滚子、套筒或反齿链的传统现有链节板(1)通常 具有椭圆形外部轮廓(2)，该轮廓具有平坦或稍微下凹的顶面和底面 (3)。链节板具有两个销孔(4)。该简单的链节板设计成建立链条
节距，并保持链条的销。链节板(1)没有拐角。
参考图1B，示出了本发明用于滚子、套筒或反齿链的链节板(5)。 该链节板具有两个销孔(6)和(7)。除了增加材料以形成两个拐角
(9)和(10)与链轮接触环相互作用之外，该链节板具有类似于图1A 中的轮廓(8)。随着链条与链轮组件中的链节板移向右側(11)，该 链节板(5)具有引导销孔(6)、尾销孔(7)和引导拐角(9)。在 组装好的滚子链中，链节的引导滚子安装在套筒上，套筒随后安装在 通过引导销孔(6)的销上。在套筒链中，链节板(5)的引导套筒安 装在通过引导销孔(6)的销上。在反齿链中，链节的引导齿最接近引 导销孔(6)。术语"引导接合元件"用来表示接触链轮并将链条与链 轮接合的这些引导元件中的任意一个。
参考图1C,示出了本发明用于滚子、套筒和反齿链的另一种链节 板(12)。该链节板具有两个销孔(13)和(14)。该链节板具有类 似于图1B中的轮廓(15)和用于与链轮接触环相互作用的两个拐角
(16)和(17)。虚线(8)示出了图1B的链节板(5)的轮廓(8)区 别于图1C的链节板(12)的轮廓(15)的地方。图1C的链节板(12) 比图1B的链节板(5)小，使得其引导拐角(16)与链轮接触环接触比 图1B的链节板晚，而其引导接合元件与链轮接合比图1B的早。随着链 条与链轮组件中的链节板移向右侧(11)，该链节板(12)具有引导 销孔(13)、尾销孔(14)和引导拐角(16)。在组装好的滚子链中， 链节的引导滚子安装在套筒上，套筒随后安装在通过引导销孔(13) 的销上。在套筒链中，链节板(12)的引导套筒安装在通过引导销孔
(13)的销上。在反齿链中，链节的引导齿最接近引导销孔(13)。
参考图1D至图1F，示出了在本发明中使用的具有引导拐角的其它 类型链节板轮廓的各实例。链节板轮廓设计成降低链条中的弦切作 用。在各种情形下，其拐角都具有不同的形状，并且其轮廓都示出了 与图1C中链节板轮廓(15)的比较。在图1D中，拐角(18)比之前链 节板中的更圆。在图1E中，拐角(19)更加靠拢。在图1F中，拐角(20) 更高，并稍微更加靠拢。这些改变每个会影响何时链节板与链轮接触 环接触和何时引导接合元件与链轮接触。图1B至图1F只是在本发明实 施例中使用的具有引导拐角的链节板轮廓的示意类型。在不脱离本发 明宗旨的情况下可使用许多其它的轮廓。
为示意性目的，本发明实施例中的链条与链轮组件的链条在图2至 图8中显示为单链滚子链。本发明还可应用于套筒链和反齿链。本发明 也可应用于多链链条。
优选地，本发明的链条使所有链节随机化。但是为简便起见，图2 至图8中只示出了本发明实施例中链条与链轮组件的链条的交替链节 的链节板。在图9中，为了示出所有链节的随机化的全部效果，示出了 链条各链节部分的链节板。
当包含图1B中链节板的滚子链与具有接触环的链轮一起使用时， 延迟了滚子与链轮之间的冲击，并降低了弦切作用。参考图2，示出了 滚子链(21 )通过将其滚子(23 ) 、 ( 24 )和(25 )与链轮(22 )的 齿(26)互相啮合而接合链轮(22)的部分。如前面图1B中所示，以 具有引导拐角的一系列链节板(27) 、 (28)和(29)示意性地示出 了滚子链(21)。只示出了交替链节的链节板。图2中未示出的链条与 链轮组件的第二链轮定位成使得链条从第二链轮至所示链轮(22)的 行进线路是水平的。这里行进线路定义为当链条张紧在两个链轮之间 时，链条形成的线路。随着链轮(22)沿顺时针方向(30)旋转，当 链节板(28)正前方的齿(31)与从链轮(22)中心垂直向上延伸的 径向线(32)排成一列时，链节板(28)的引导拐角(33)与链轮接 触环(34)相接触。这在接合期间比采用其它方式将链节抬的垂直高 度更高，从而在运行期间降低了弦切作用和振动噪声。如果链节板轮 廓使得链节板与接触环之间不发生接触，那么在该链轮位置，接合元 件(24)将已经接触了链轮齿空间的引导侧。该相互作用也延迟了引 导滚子(24)与链轮(22)之间的冲击。
当图1A中包含链节板的滚子链与具有接触环的链轮一起使用时， 链条不与接触环互相作用。参考图3，示出了滚子链(41)通过将其滚 子(43) 、 (44)和(45)与链轮(42)的齿(46)互相啮合而接合 链轮(42)的部分。如前面图1A中所示，以具有一系列传统链节板U7)、
(48)和(49)示意性地示出了滚子链(41)。只示出了交替链节的 链节板。图3中未示出的链条与链轮组件的第二链轮定位成使得链条从 第二链轮至所示链轮(42)的行进线路是水平的。随着链轮(42)沿 顺时针方向(50)旋转，当链节板(48)正前方的齿(41)与从链轮
(42)中心垂直向上延伸的径向线(42)排成一列时，链节板(48)
的引导滚子(44)与链轮(42)接合。传统链节板(48)没有引导拐 角，在其引导滚子(34)与链轮(32)之间的冲击之前，链节板(48) 不与链轮接触环(53)接触。由于当链轮(42)从图3的位置旋转至滚 子对中到径向线(52)的位置时，其在降低经过径向点之前垂直地上 升，所以在该组件中产生弦切作用。该垂直的上下运动在链条(41) 的尾端自由部分中产生振动，引起操作噪音。
尽管为了示意性目的，在图4至图6中示出了图1A和图1B的特定链 节板轮廓(2)和(5)，但是在不脱离本发明宗旨的情况下，可使用 链节板设计的其它组合，例如图1C至1F的链节板。引导拐角比传统链 节板的边缘距引导销孔更远，使得行进期间具有引导拐角的链节板在 确定的点与接触环接触，而传统链节板不是。但是在该限制内，本发 明包括了两类链节板的许多可选轮廓。
尽管图4至图9中示出了特定的链节板次序，但是选择这些次序仅 仅是示意性目的，并不是对本发明范围内随机次序的数量进行限制。 例如。图4示出了从两个不同链节板轮廓选择的四个链节板的次序。不 同随机次序的数量为X 其中X为不同的随机化链节板轮廓的数量，N 为在次序中链节的数量。对于图4中的链条，可在链条中发现的四个链 节板的所示次序为四个链节板的24或16个不同次序之一。换句话说，如 果示出了链条不同部分的四个链节板，那么该次序可为这16个次序中 的任意一个。部分地选择图4的次序，以示出当具有传统链节板的链节 与链轮接合时发生的情形。部分地选择图5和图6的次序以示出当图1B 的链节与链轮接合时发生的情形。部分地选择图7至图9的次序以示出 当图1C的链节与链轮接合时发生的情形。
参考图4，示出了本发明的具有随机链节板(62) 、 (63)和(64) 的滚子链(61)和链轮(65)，其中传统链节板(62)和(64)随机 地设置在滚子链(61)的链节板次序中。为简便起见，只示出了交替 链节的链节板，但是优选地，在本发明中所有的链节都是随机布置的。 两个链节(62)和(64)与图1A中所示的链节板(1)相同，而其它两 个链节板(63)与图1B中所示的链节板(11)相同。图4示出了随机滚 子链(61)中四个链节板(62) 、 (63)和(64)的许多种可能次序 中的一个。本发明的随机滚子链(61)通过将其滚子(66) 、 (67) 和(68)与链轮(65)的齿(69)互相啮合而接合链轮(65)。以一
系列链节板(62) 、 (63)和(64)示意性地示出了滚子链(61)。 图4中未示出的链条与链轮组件的笫二链轮定位成使得链条从第二链 轮至所示链轮(65)的行进线路是水平的。随着链轮(65)沿顺时针 方向(70)旋转，当链节板(64)正前方的齿(71)与从链轮(65) 中心垂直向上延伸的径向线(72)排成一列时，链节板(64)的引导 滚子(67)与链轮(65)相接合。传统链节板(64)没有引导拐角(73)， 在其引导滚子(67)与链轮(65)之间的冲击之前，链节板(64)不 与链轮接触环(74)接触。
图5示出了本发明具有四个链节板(82) 、 (83)和(84)的许多 可能随机次序的另一种次序的随机滚子链(81)。与图4相反，接合的 链节板(84)为如图1B中的链节板，而不是图1A中的链节板。为简便 起见，只示出了交替链节的链节板，但是优选地，在本发明中所有的 链节都是随机布置的。所示滚子链(81)的一部分通过将其滚子(86 )、
(87)和(88)与链轮(85)的齿(89)互相啮合而接合链轮(85 )。 链节板之一 (83)与图1A中所示的链节板(1)相同，而其它三个链节 板(82)和(84)与图1B中所示的链节板(11)相同。图5示出了随机 滚子链(81)中四个链节板(82) 、 (83)和(84)的许多种可能次 序中的一个。图5中未示出的链条与链轮组件的第二链轮定位成使得链 条从第二链轮至所示链轮(85)的行进线路是水平的。随着链轮(85) 沿顺时针方向(90)旋转，当链节板(84)正前方的齿(91)与从链 轮(85)中心垂直向上延伸的径向线(92)排成一列时，链节板(84) 的引导拐角(93)与链轮接触环(94)相接触。在该位置，引导滚子
(87)还未接触链轮(85)，在接合期间，链节上升至比采用其它方 式更高的垂直路径，从而在运行期间降低了弦切作用和振动噪声。因 此，延迟了引导滚子(87)与链轮(85)之间的冲击。
参考图6，示出了图5的滚子链(81)与链轮(85)组件的相同部 分。图6示出了图5的组件，其中链轮(85)基本上沿着图5的顺时针方 向(90)旋转。为简便起见，只示出了交替链节的链节板，但是优选 地，在本发明中所有的链节都是随机布置的。随着链轮(85)沿顺时 针方向(90)旋转，当齿(91)基本上通过垂直于链轮-链轮中心线 的径向线(92)时，接合链节板(84)的引导滚子(87)与链轮(85) 接合。旋转的具体角度(87)依赖于系统的几何形状，可以有几度的
范围。延迟了冲击，并且冲击比当图1A的链节板处于链节板(84)的 位置时发生得晚。在该位置，链节板(84)仍与链轮接触环(94)接 触。
基于引导拐角的几何形状以及其与引导接合元件和链轮的关系， 各链节板轮廓的具体铰接角度延迟了引导接合元件与链轮的冲击。改 变链节板引导拐角轮廓的形状，例如在图1B至图1F的实例中，改变了 铰接角度，使得铰接角度的范围是可能的。最大的铰接角度为360/N 度，其中N为链轮齿的数量。尽管在本发明中铰接角度可为0至360/N度 中任意一个角度，但是延迟冲击的优选范围为最大铰接角度的15至 85%。例如，如果该系统具有带20个齿的链轮，那么最大铰接角度为
(360/20)或18度。该实施例中铰接角度的优选范围为2.7至15.3度。
图7示出了本发明另一实施例中具有图1B (102)、图1A (103)和 图1C (104)的链节板的随机滚子链(101)。接合链节板(104)为图 1C中的链节板。为简便起见，只示出了交替链节的链节板，但是优选 地，在本发明中所有的链节都是随机布置的。所示滚子链(101)的一 部分通过将其滚子(106) 、 (107)和(108)与链轮(105)的齿(109) 互相啮合而接合链轮(105)。图7示出了随机滚子链(101)中四个链 节板(102) 、 (103)和(104)的许多种可能次序中的一个。图7中 未示出的链条与链轮组件的第二链轮定位成使得链条从第二链轮至所 示链轮(105)的行进线路是水平的。随着链轮(105)沿顺时针方向
(110)旋转，当齿(111)基本上(113)通过垂直于链轮-链轮中心 线的径向线(112)时，接合链节板(104)的引导滚子(107)与链轮
(105)相接合。旋转的角度(113)依赖于系统的几何形状，可以有 几度的范围。因此，引导滚子与锭轮之间的冲击时刻不同于所有三个 链节板类型(102) 、 (103)和(104)，从而打破了运行期间引导滚 子与链轮之间和引导拐角与链轮接触环(114)之间的规则冲击。通过
引导拐角与链轮接触环之间接触提供的升高效果降低了弦切作用。
图8示出了本发明另一实施例中具有图1B (123)与图1C (122)和 (124)的链节板的随机滚子链(121)。在该实施例中，随机次序的 所有链节板都具有用于接触链轮接触环(134)的引导拐角。为简便起 见，只示出了交替链节的链节板，但是优选地，在本发明中所有的链 节都是随机布置的。所示滚子链(121)的一部分通过将其滚子(126 )、
(127 )和(128 )与链轮(125 )的齿(129 )互相啮合而接合链轮(125 )。 图8示出了随机滚子链(121)中四个链节板(122) 、 (123)和(124) 的许多种可能次序中的一个。图8中未示出的链条与链轮组件的笫二链 轮定位成使得链条从第二链轮至所示链轮(125)的行进线路是水平 的。随着链轮(125)沿顺时针方向(130)旋转，当链节板(124)正 前方的齿(131)与从链轮(125)中心垂直向上延伸的径向线(132) 排成一列时，链节板(124)的引导拐角(133)与链轮接触环(134) 相接触。在该位置，引导拐角(127)还未接触链轮(125)。因此， 由于与接触环的接触而使链节上升，并且延迟了引导滚子(127)与链 轮(125)之间的冲击，但是比当图1B的链节板(123)在该位置时的 延迟程度小。在运行期间，降低了弦切作用，打破了引导滚子与链轮 之间和引导拐角与链轮接触环(114)之间的规则冲击。
图9示出了链条部分的所有链节的随机链节板，以示出本发明的全 部范围。图9示出了与图7中所示相同的链条(101)，但是在图9中示 出了每个链节的链节板(102) 、 (103)、 (104)、 (141)、 (142) 和(143)，而不是只示出了交替链节的链节板(102)、 (103)、 (104)。 为清楚起见，以虚线示出了交替链节的轮廓。链条与链轮的结构使得 图9中具有引导拐角的各链节板的引导拐角能够在链节的引导接合元 件的冲击之前接触接触环。图9中部分地或全部地示出了八个不同链节 的链节板。该系列所示链节板沿从右至左的次序来自图1C、图1B、图 1B、图1A、图1B、图1C、图1A、图1B，但是如同前面的图，该次序 是许多可能的随机次序中的一个。本发明前面各实施例都可以这样的 方式示出，只选择图7的链条作为典型实例。在本发明的优选实施例 中，链条所有链节的链节板都是随机的。
图9阐明了可延迟各接合元件与链轮的冲击，和完全实现本发明的 原理需要链条各链节的链节板的随机布置。图9中示出了六个连续链节 的六个链节板的引导边缘。引导拐角(144)、 (145)、 (146)、 (147)、
(148)和(149)的次序使得具有引导拐角(144)的链节、没有引导 拐角(145)的链节和具有引导拐角(146)的链节已经在图9中所示适 当位置接合了链轮(105)。下一链节(104)正接合链轮使得引导拐 角(147)接触链轮接触环(114)，并且没有引导拐角(148)的链节 与有引导拐角(149)的链节正要接合链轮。
通过打破引导接合元件对链轮齿冲击的规则定时，显著地减小了 令人讨厌的链条系统变调噪声。这可通过使用包括具有引导拐角的链 节板和具有不同轮廓的链节板的随机次序实现。优选地，不同轮廓不 同而使得引导拐角(如果存在)在不同的时机接触接触环，并且引导 接合元件与链轮之间的冲击延迟至不同角度。因为链节板外轮廓在引 导接合元件与链轮之间的冲击之前接触链轮接触环，所以将引导拐角 结合进链条在滚子-链轮(或套筒-链轮)的定时中产生了显著的延 迟。
引导接合元件与链轮之间以及链节板与链轮接触环之间的规则沖 击频率都产生令人讨厌的变调噪声。本发明的滚子链包括随机次序的 链节板，以打破两类冲击的规则定时，从而降低令人讨厌的系统噪声。 引导拐角与链轮接触环之间的接触提供的上升降低了弦切作用及相关 的振动噪声。
虽然图1B (5)和图1C (12)中所示链节板具有两个拐角(9)、 (10) 、 (16)和(17)，但是图2至图9表明只需要存在引导拐角(9)、 (16) 、 (93)和(133)来延迟引导接合元件-链轮的冲击。额外的 拐角给链节板结构提供了平衡，并允许链条沿多个方位布置在链轮 上，而不损失引导拐角。本发明具有一个、两个、三个或四个引导拐 角的改变链节板不脱离本发明的宗旨。
另外，尽管图4至图8中的链条描述为滚子链，但是本发明同样适 用于套筒链和反齿链与链轮系统。链轮接触环和具有引导拐角的链节 板适用于所有这三类链条以降低弦切作用，并且利用包括引导拐角的 链节板的链节板额外随机化被包含进来以打破链条与链轮之间的规则 冲击定时，从而降低了产生的运行变调噪声。
尽管图4至图8中的链条描述为双链轮布置中的单链链条，但是本 发明也同样适用于多链链条和具有不只两个链轮的布置。
因此，应当理解，本文所述的本发明的实施例仅仅是本发明原理 应用的示意。本文参考的所示实施例的细节并不限制权利要求的范 围，权利要求本身描述了被认为是本发明实质的那些特征。
权利要求
1.一种用于与具有第一链轮中心、接触环和多个齿的第一链轮一起使用的链条，其中所述链条包括多个第一链节，各第一链节包括第一引导接合元件和第一链节板，各第一链节板具有带第一引导拐角的第一轮廓，所述第一引导拐角在所述第一引导接合元件与所述齿之间的第一冲击之前冲击所述接触环，使得所述第一冲击延迟至第一程度；以及多个第二链节，各第二链节包括第二引导接合元件和第二链节板，各第二链节板具有不同于所述第一轮廓的第二轮廓；其中所述第一链节板和所述第二链节板在所述链条中以一定次序排列。
2. 如权利要求l所述的链条，其中各所述笫二链节板具有带笫二引 导拐角的第二轮廓，所述第二引导拐角在所述第二引导接合元件与所 述齿之间的笫二冲击之前冲击所述接触环，使得所述第二冲击延迟至 不同于所述第一程度的第二程度。
3. 如权利要求2所述的链条，还包括多个第三链节，各笫三链节还 包括第三引导接合元件和第三链节板，各第三链节板具有不带引导拐 角的第三轮廓，使得所述笫三链节板不在所述第三引导接合元件与所 述齿之间的第三沖击之前接触所述接触环，其中所述第一链节板、所 述第二链节板和所述第三链节板以一定次序排列。
4. 如权利要求3所述的链条，其中所述第一链节板、所述笫二链节 板和所述第三链节板以随机次序排列。
5. 如权利要求3所述的链条，其中所述笫一链节板、所述笫二链节 板和所述第三链节板以基于噪声仿真试验的次序排列。
6. 如权利要求l所述的链条，其中各第二链节板具有不带引导拐角 的笫二轮廓，使得所述第二链节板不在所述第二引导接合元件与所述 齿之间的第二沖击之前接触所述接触环。
7. 如权利要求l所述的链条，其中所述次序是随机的。
8. 如权利要求l所述的链条，其中所述次序基于噪声仿真试验确定。
9. 如权利要求l所述的链条，其中所述链条从下列链条的组中选择 a) 滚子链；b) 套筒链；和c) 反齿链。
10. 如权利要求l所述的链条，其中所述链条为单链链条。
11. 如权利要求l所述的链条，其中所述链条为多链链条。
12. 如权利要求l所述的链条，其中所述链条沿着行进线路从第二 链轮行至第一链轮，其中各第一引导拐角冲击所述接触环并延迟所述 第一冲击，直到所述第一链轮在所述第一链节正前的齿位于选定位 置，该选定位置经过从所述笫一链轮中心延伸垂直于所述行进线路的 径向线。
13. —种链条与链轮组件，所述组件包括 第一链轮，包括笫一链轮中心、接触环和多个齿；以及 链条，包括多个第一链节，各笫一链节包括第一引导接合元件和第一链 节板，各笫一链节板具有带笫一引导拐角的笫一轮廓，所述第一 引导拐角在所述第一引导接合元件与所述齿之间的第一冲击之前 冲击所述接触环，使得所述第一冲击延迟至笫一程度；以及多个笫二链节，各笫二链节包括第二引导接合元件和第二链 节板，各笫二链节板具有不同于所述第一轮廓的第二轮廓； 其中所述第 一链节板和所述第二链节板在所述链条中以 一定次序 排列。
14. 如权利要求13所述的组件，其中各所述笫二链节板具有带第二 引导拐角的第二轮廓，所述笫二引导拐角在所述第二引导接合元件与 所述齿之间的第二冲击之前冲击所述接触环，使得所述第二冲击延迟 至不同于所述笫一程度的第二程度。
15. 如权利要求14所述的组件，还包括多个第三链节，各第三链节 还包括第三引导接合元件和第三链节板，各第三链节板具有不带引导 拐角的第三轮廓，使得所述第三链节板不在所述第三引导接合元件与 所述齿之间的笫三冲击之前接触所述接触环，其中所述第一链节板、 所述第二链节板和所述第三链节板以 一定次序排列。
16. 如权利要求15所述的组件，其中所述笫一链节板、所述笫二链 节板和所述第三链节板以随机次序排列。
17. 如权利要求15所述的组件，其中所述第一链节板、所述笫二链 节板和所述第三链节板以基于噪声仿真试验的次序排列。
18. 如权利要求13所述的组件，其中各笫二链节板具有不带引导拐 角的第二轮廓，使得所述第二链节板不在所述笫二引导接合元件与所 述齿之间的第二沖击之前接触所述接触环。
19. 如权利要求13所述的组件，其中所述次序是随机的。
20. 如权利要求13所述的组件，其中所述次序基于噪声仿真试验确定。
21. 如权利要求13所述的组件，其中所述链条从下列链条的组中选择a) 滚子链；b) 套筒链；和c) 反齿链。
22. 如权利要求13所述的链条，其中所述链条为单链链条。
23. 如权利要求13所述的组件，其中所述链条为多链链条。
24. 如权利要求13所述的组件，其中所述链条沿着行进线路从第二 链轮行至第一链轮，其中各第一引导拐角冲击所述接触环并延迟所述 第一沖击，直到所述第一链轮在所述第一链节正前的齿位于选定位 置，该选定位置经过从第一链轮中心延伸垂直于所述行进线路的径向 线。
25. —种降低链条与链轮组件中噪声的方法，包括下列步骤a) 提供至少两个链轮，其中至少一个链轮包括多个齿和接触环；b) 提供多个笫一链节，各第一链节包括第一引导接合元件和第一 链节板，各第一链节板具有带第一引导拐角的笫一轮廓，所述第一引 导拐角在所述笫一引导接合元件与所述齿之间的第一冲击之前冲击所 述接触环；c) 提供多个第二链节，各笫二链节包括笫二引导接合元件和第二 链节板，各第二链节板具有不同于所述第一轮廓的第二轮廓；以及d) 组装链条以与该至少两个链轮一起使用，其中所述第一链节板 和所述第二链节板在所述链条中以一定次序排列。
26. 如权利要求25所述的方法，其中所述次序是随机的。
27. 如权利要求25所述的方法，其中所述次序基于噪声仿真试验确 定。
28.如权利要求25所述的方法，其中所述链条从下列链条的组中选择a) 滚子链；b) 套筒链；和c) 反齿链。
全文摘要
公开了一种用于滚子链、套筒链或反齿链的链条及链条与链轮组件。所述链条包括至少两种具有不同轮廓的链节板(5)，其中至少一种链节板具有用于与所述链轮上的接触环相互作用的引导拐角(9)，从而通过降低弦切作用和打破滚子-链轮(或套筒-链轮)及链节板-链轮冲击的规则定时来降低噪声。还公开了一种降低链条与链轮组件中噪声的方法。
文档编号F16H7/06GK101107458SQ200680002847
公开日2008年1月16日 申请日期2006年1月10日 优先权日2005年1月20日
发明者J·哈梅尔, R·巴特费尔德 申请人:博格华纳公司