用于减少摩擦的轻质量链节和组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及链条链节领域。更具体地，本发明涉及组装成用于减少摩擦的链条的轻质量链条链节。
【背景技术】
[0002]在通常的发动机定时传动装置(其可包括主传动装置、副凸轮传动装置和油栗传动装置)中，链条可以用于将动力从一个链轮和轴传送到另一个、并允许轴之间的同步转动。
[0003]图1A显示了由链条1、曲轴链轮2、曲轴链轮3、张紧臂4、张紧装置5和引导件6构成的通常的发动机定时传动装置布局。来自曲轴链轮2的动力通过柔性链条I传送到曲轴链轮3，其允许对维持发动机定时很重要的曲轴2a和曲轴3a之间的同步转动。
[0004]当扭矩施加于曲轴链轮2时，阻力矩施加于曲轴链轮3，其然后迫使链条I产生拉紧段7和松弛段8。典型地，链条I在沿链条I的一部分的固定引导件6之间处于滑动接触，该链条I在曲轴链轮3和曲轴链轮2之间处于张紧状态。链条I也沿曲轴链轮2和曲轴链轮3之间的链条I的一部分与可移动张紧臂4滑动接触。通过采用张紧装置5产生的动力将张紧臂4推进链条，张紧臂4拉直链条I中的松弛。
[0005]如图2所示的通常的滚子链条I由通过一对衬套11连接的第一组相对的内部链节板13，和通过一对销10连接的第二组相对的内部链节板14构成。第一组的链节板13布置成与第二组的链节板14成交替关系，且第二组链节14的每个销10延伸通过第一组链节13的衬套11。滚子链条I还应包括位于衬套11外部的滚子12，而无滚子链条则不包括。
[0006]多组链节板13、14的形状可变化。链节板13、14的形状可以是如图3所示的具有平坦背边缘15a的平坦后链节15或如图4所示的具有背边缘16a的沙漏形链节16。
[0007]链节的平坦背边缘15a是链节和张紧臂4或引导件5之间的接触点或面。在链条的链节和张紧壁4或引导件5之间发生接触的接触点15b，遍布链节的整个背部。
[0008]沙漏形链节16的背边缘16a由通过凹形部16c连接的两个凸形弯曲部16b形成。两个凸形弯曲部16b是沙漏形链节16和张紧臂4或引导件5之间的接触点16b。弯曲部16b(接触点)位于孔口 17或链节的接头附近。
[0009]链条I的链节15、16的背边缘15a、16a的接触点分别接触到引导件6和张紧臂4的滑动面6a、4a。平坦后链节和沙漏形链节16创造了在链条链节15、16的平坦背边缘15a和背边缘16a与张紧臂4和引导件6的滑动面4a、6a之间的大接触面，从而造成如图1B和IC所示的摩擦损失。当用作发动机定时传动装置或汽车发动机内的辅助传动装置时，这种摩擦损失导致较低的燃料效率。
[0010]影响汽车发动机燃料效率的另一个因素涉及所使用系统的质量。所使用部件质量的降低导致链传动装置较轻的重量，并因此降低燃料消耗。特别地，关于链传动装置，较轻的链质量导致较低的链张紧，这减低了作用在滑动面上的动力并因此减少摩擦损失。
【发明内容】
[0011]包括两个明显不同的链节组、内部和外部链节的滚子链条或无滚子链条可将轻质量链节和相关几何结构应用到链条内的两个链节组或仅一个单一链节组。链条组件可以交替的方式利用这种链几何结构，以便在优化摩擦时允许与链条两侧上的滑动面接触或以允许与链条仅一侧上的滑动面接触。
[0012]在发动机定时传动装置、油栗传动装置、或任何其他辅助传动装置内接触臂和引导件的滑动表面的外部和内部链节的背边缘优化用于减少摩擦。在本发明的实施例中，链节的主体具有通过具有半径的弧至少部分地形成的凸形背边缘，使得该半径形成弧(该弧以在链节的孔口或孔之间的链节的中点为中心)的至少一个高点，用于接触张紧臂和/或引导件的滑动面。优选地，该半径优化用于减少摩擦，并形成背边缘的最高点，使得半径的大小满足其中应用链条的应用的压力/速率需要。
[0013]在一些实施例中，非接触表面定位为与接触表面相对，并且可以具有凹形形状以消除来自于链节主体的质量。减小链节和因此链的质量提高系统的效率以及改进制造成本和复杂度。链节的质量减小还可提高链驱动器的整体系统效率，这可利用凹形边缘轮廓或凹形边缘轮廓与链节主体的轮廓边界内的另外的孔或窗状开口的组合来实现。
[0014]主要质量的减小是通过凹形边缘的轮廓而实现，然而质量减小可通过其他手段而实现。链节可以从链节边界内除去呈另外的孔或窗状开口形式(而非从链节的边缘除去材料和质量的凹形轮廓)的材料。链节还可含有具有凹形边缘的轮廓结合呈额外的孔或窗状开口的形式从链节主体的链节边界内侧除去的材料两者。链节还可含有具有凸形边缘轮廓以维持对称性的边缘、结合来自于链节内侧的用于质量减小的材料除去的边缘两者。
【附图说明】
[0015]图1A示出了常规的发动机定时驱动器。
[0016]图1B示出了链与张紧器臂之间的滑动接触。
[0017]图1C示出了链与导引件之间的滑动接触。
[0018]图2示出了常规的滚子链。
[0019]图3示出了图1的滚子链的常规平坦背部链节板。
[0020]图4示出了图1的滚子链的常规漏斗状或骨状体链节板。
[0021]图5A示出了具有凸形边缘的本发明的实施例的内部链节板的示意图。
[0022]图5B示出了具有凸形边缘的本发明的实施例的外部链节板的示意图。
[0023]图6A示出了具有用于减小本发明的替代实施例的链节的质量的孔的内部链节板的示意图。
[0024]图6B示出了具有用于减小本发明的替代实施例的链节的质量的孔的外部链节板的示意图。
[0025]图7A示出了具有用于减小本发明的另一个实施例的链节的质量的窗状开口的内部链节板的示意图。
[0026]图7B示出了具有用于减小本发明的另一个实施例的链节的质量的窗状开口的外部链节板的示意图。
[0027]图8A示出了具有用于减小本发明的替代实施例中的链节的质量的窗状开口的椭圆形内部链节的示意图。
[0028]图SB示出了具有用于减小本发明的替代实施例中的链节的质量的窗状开口的椭圆形外部链节的示意图。
[0029]图9示出了链节配置使得凸形边缘轮廓定向在相同方向上的链的示意图。
[0030]图10示出了链节配置使得凸形边缘轮廓定向在相反方向上的链的示意图。
[0031]图11示出了链节配置使得内部链节或外部链节具有凸形边缘轮廓且另一组链节是图3的常规的平坦背部链节板的链的示意图。
[0032]图12示出了链节配置使得内部链节或外部链节具有凸形边缘轮廓且另一组链节是图4的常规的漏斗状或骨状体链节板的链的示意图。
[0033]图13示出了链节的链的示意图，其中链节的凸形边缘轮廓接合张紧器臂。
[0034]图14示出了图12的链的等距三维视图。
[0035]图15示出了图5A和图5B的链节沿半径R截取的横截面的示意图。
[0036]图16示出了图5A和图5B的链节的实施例的沿半径R截取的替代横截面的示意图。
【具体实施方式】
[0037]本发明包括并有优化的边缘轮廓形状和链节质量减小的链节板设计。
[0038]图5A说明具有主体58的内部链节板50，主体58将含有按压到链节板孔口或衬套孔53中的衬套11。孔还可以含有连接销(未示出)。内部链节板50具有用于如图13中描绘般与导