專利名稱：低噪音鏈條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在摩托車上用于動(dòng)力傳動(dòng)裝置的鏈條，更特別的是涉及一種低噪音鏈條，能夠減小鏈條與鏈輪接觸時(shí)所產(chǎn)生的噪音。
鏈條在兩個(gè)預(yù)定距離的鏈輪之間伸展，這樣一個(gè)鏈輪(主動(dòng)鏈輪)上的動(dòng)力可以通過鏈條傳遞到另外一個(gè)鏈輪(從動(dòng)鏈輪)上。鏈條一般包括鏈節(jié)和鏈板，二者相互關(guān)節(jié)連接形成沒有盡頭的形狀。當(dāng)鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條的每一個(gè)滾柱首先與鏈輪上的齒接觸，然后與相同的鏈輪齒相嚙合，最后離開相嚙合的這個(gè)鏈輪齒。在嚙合的過程中，滾柱與鏈輪齒發(fā)生碰撞，就會(huì)產(chǎn)生沖擊噪音。隨著鏈條與鏈輪的嚙合，也可能產(chǎn)生震動(dòng)噪音。在摩托車中，因?yàn)殒湕l暴露在外面并且高速驅(qū)動(dòng)，噪音就會(huì)傳播到環(huán)境中。
當(dāng)鏈條與鏈輪接觸時(shí)抑制震動(dòng)會(huì)使噪音減小。日本已公開專利平-7-83290公開了一種鏈條，帶有金屬滾柱和在襯套上成對(duì)安裝的環(huán)狀墊層。墊層的外徑稍大于金屬滾柱的外徑，這樣墊層就早于金屬滾柱與鏈輪齒相接觸，就會(huì)在鏈條與鏈輪嚙合的時(shí)候抑制碰撞或震動(dòng)。
另一種被日本公開專利平-7-71539所公開的常規(guī)鏈條，墊層帶有與鏈輪凸臺(tái)的圓形表面相連的內(nèi)部鏈板。當(dāng)鏈條與鏈輪嚙合的時(shí)候，從墊層和凸臺(tái)的圓形外表面開始的接觸就可以抑制碰撞和震動(dòng)。墊層還可以用來抑制鏈條在與鏈輪嚙合后可能產(chǎn)生的震動(dòng)。這會(huì)產(chǎn)生額外的噪音抑制效果。其他帶有噪音抑制裝置的常規(guī)鏈條被日本實(shí)用新型平-5-586、平-3-26344、平-2-15067和平-1-40363所公開。
在鏈條上用來減少鏈條與鏈輪嚙合時(shí)所產(chǎn)生噪音的常規(guī)裝置并不是十分令人滿意。例如與彈性滾柱一起固定在凸臺(tái)上的環(huán)形墊層(彈性滾柱)對(duì)噪音的抑制效果受材料影響很大，其外徑要與金屬滾柱的外徑比較(既彈性變形量)并與彈性滾柱的寬度比較。而且，因?yàn)殒湕l是用于很多種工作狀態(tài)，包括會(huì)產(chǎn)生噪音的與鏈輪高速嚙合，不僅要特別關(guān)注抑制噪音的問題，還有關(guān)注鏈條的耐用性問題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種低噪聲鏈條，它能降低鏈條與鏈輪接合過程中所產(chǎn)生的噪音，并且不會(huì)使鏈條的耐用性降低到不能忍受的范圍。
為了獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種低噪聲鏈條，包括交錯(cuò)排列地外部連接和內(nèi)部連接，它們沿著鏈條的縱向連接在一起。每個(gè)內(nèi)部連接都有一個(gè)襯套和一對(duì)與襯套的兩端分別相連的內(nèi)板。每個(gè)外部連接都有一個(gè)銷和一對(duì)與銷的兩端分別相連的外板。銷穿過襯套。一個(gè)有金屬制成的剛性滾柱和一個(gè)由彈性材料制成的彈性滾柱首尾相連并固定在襯套上，以便連接形成一個(gè)滾柱組件。彈性滾柱沿著滾柱組件的軸向有寬度，占軸滾柱組件向總寬度的13至45％。彈性滾柱還有厚度，比剛性滾柱的厚度大彈性滾柱厚度的5至25％。
通過這樣設(shè)置彈性滾柱的寬度和外徑，可能會(huì)在不惡化剛性金屬滾柱的耐用性條件下抑制鏈條與鏈輪結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的噪音。
在本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)施例中，彈性滾柱沿著鏈條的縱向呈之字形排列。鏈條可以包括兩個(gè)或者更多相同長(zhǎng)度的縱向鏈條部分，在一個(gè)縱向鏈條部分的彈性滾柱的之字形最好與相臨鏈條部分的彈性滾柱的之字形方向相反。彈性滾柱的之字形布置可以使?jié)L柱組件和鏈輪齒之間的布置一致，這樣就會(huì)使在鏈輪的整個(gè)長(zhǎng)度上產(chǎn)生噪音抑制效果。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過下面帶有附圖的描述對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說就會(huì)變的非常明顯，在附圖中通過直觀的例子表現(xiàn)的是體現(xiàn)發(fā)明原理的某種較佳具體結(jié)構(gòu)實(shí)施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的低噪音鏈條的俯視圖；圖2是沿著圖1中II-II線的剖視圖；圖3是表現(xiàn)噪音抑制效果與彈性滾柱的寬度所占鏈條滾柱組件總寬度的比例之間關(guān)系的曲線圖；圖4是表現(xiàn)噪音抑制效果與鏈條彈性滾柱的彈性變形量之間關(guān)系的曲線圖；圖5是表現(xiàn)耐用指數(shù)與鏈條彈性滾柱寬度比例之間關(guān)系的曲線圖；圖6是表現(xiàn)耐用指數(shù)與鏈條彈性滾柱的彈性變形量之間關(guān)系的曲線圖。
下面的描述在實(shí)質(zhì)上僅僅是示范性的，并不是要限制發(fā)明的應(yīng)用。
特別如圖1和2所示，表示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的低噪音鏈條。鏈條10通常交錯(cuò)排列的包括內(nèi)部連接(鏈板)11和外部連接(鏈節(jié))12，它們沿著鏈條10的縱向關(guān)節(jié)的連接在一起。每個(gè)內(nèi)部連接11都有一個(gè)襯套13和一對(duì)與襯套13的兩端分別相連的內(nèi)板14。每個(gè)外部連接12都有一個(gè)銷15和一對(duì)與銷15的兩端分別相連的外板16。銷穿過襯套13。
鏈條10還包括一個(gè)由金屬制成的剛性滾柱17和一個(gè)由彈性材料制成的彈性滾柱18，它們可滑動(dòng)的成對(duì)安裝在每個(gè)襯套13上。剛性滾柱17和彈性滾柱18首尾相連形成滾柱組件19。彈性滾柱18的外徑D大于剛性滾柱17的外徑，如下所述。剛性滾柱17沿著滾柱組件縱向的寬度為w，彈性滾柱18沿著滾柱組件縱向的寬度為W。寬度W占滾柱組件總寬度(W+w)的比例處于下面所述的一定范圍內(nèi)。適合做彈性滾柱的材料包括天然橡膠、合成橡膠例如聚氨脂、合成樹脂橡膠。在示范性的實(shí)施例中，彈性滾柱18沿著鏈條10的縱向呈之字形排列。這種布置可以使?jié)L柱組件19和鏈輪齒(未示出)之間的布置一致，這樣就會(huì)使在鏈輪10的整個(gè)長(zhǎng)度上產(chǎn)生噪音抑制效果。
比較好的是，鏈條10的長(zhǎng)度包括多于兩個(gè)的縱向長(zhǎng)度相等的部分，在一個(gè)縱向鏈條部分的彈性滾柱18的之字形最好與相臨鏈條部分的彈性滾柱18的之字形方向相反。
如圖2所示，一個(gè)密封環(huán)例如O形環(huán)20固定在內(nèi)板14的外表面和相應(yīng)外板16的內(nèi)表面之間，這樣填充到銷15和襯套13之間的潤(rùn)滑油就會(huì)被O形環(huán)20密封住，不會(huì)滲漏。
當(dāng)將低噪音鏈條10用在摩托車上時(shí)，鏈條10的型號(hào)可以是#40、#50或者#60。當(dāng)用于其它工業(yè)目的時(shí)，鏈條10的型號(hào)還可以包括#80。
噪音實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)設(shè)備噪聲計(jì)鏈條型號(hào)#50鏈節(jié)數(shù)100主動(dòng)鏈輪齒數(shù)15從動(dòng)鏈輪齒數(shù)45鏈條張緊力1.5kN主動(dòng)鏈輪速度1000rpm彈性滾柱硬度98°
彈性滾柱變形量彈性滾柱厚度的20％在上述實(shí)驗(yàn)條件下，用噪音實(shí)驗(yàn)來測(cè)定彈性滾柱18的寬度和彈性滾柱18所獲得的噪音抑制效果之間的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中，彈性滾柱18的彈性變形量在鏈條與鏈輪接觸過程中是不變的。彈性滾柱18的彈性變形量等于彈性滾柱18厚度和剛性金屬滾柱17厚度之間的差值，并能用占彈性滾柱18厚度的比例或者是百分比來表示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，其中縱軸表示噪音抑制效果(dB)，橫軸表示彈性滾柱18的寬度占滾柱組件19的比例(％)。
從圖3中可以清楚地看到，當(dāng)彈性滾柱18的寬度占滾柱組件19的比例為0，也就是當(dāng)鏈輪沒有彈性滾柱的時(shí)候，沒有獲得任何噪音抑制效果。從圖3中也可以看到，當(dāng)增加彈性滾柱18的寬度所占滾柱組件19比例時(shí)，會(huì)獲得一定的噪音抑制效果。特別是，隨著彈性滾柱18的寬度所占滾柱組件19的比例從5％增加到10％，聲級(jí)銳減到大約-7dB。當(dāng)寬度比例超過10％時(shí)，噪音抑制效果增長(zhǎng)的非常緩慢。當(dāng)彈性滾柱18的寬度所占滾柱組件19總寬度的比例超過40％時(shí)，不會(huì)再有噪音抑制效果。
將彈性滾柱18的寬度比例固定在20％來代替所設(shè)定彈性滾柱18的彈性變形量，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，用實(shí)驗(yàn)來測(cè)定彈性滾柱18的彈性變形量和彈性滾柱18所獲得的噪音抑制效果之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示，其中縱軸表示噪音抑制效果(dB)，橫軸表示當(dāng)鏈條與鏈輪接觸時(shí)彈性滾柱18彈性變形量(％)。
如圖4所示，當(dāng)彈性滾柱18的彈性變形量為0，也就是當(dāng)彈性滾柱18外徑等于剛性滾柱17外徑的時(shí)候，沒有獲得任何噪音抑制效果。當(dāng)增加彈性滾柱18彈性變形量從0增加到彈性滾柱18厚度的5％時(shí)，聲級(jí)銳減到大約-7dB。將彈性滾柱的彈性變形量從5％增加到20％時(shí)，噪音抑制效果增長(zhǎng)的非常緩慢。當(dāng)彈性滾柱18彈性變形量例超過20％時(shí)，不會(huì)再有噪音抑制效果。
耐用性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)設(shè)備噪聲計(jì)鏈條型號(hào)#50鏈節(jié)數(shù)100主動(dòng)鏈輪齒數(shù)15從動(dòng)鏈輪齒數(shù)45
彈性滾柱硬度98°彈性滾柱變形量彈性滾柱厚度的20％其它真實(shí)驅(qū)動(dòng)條件在上述實(shí)驗(yàn)條件下，做耐久性或者耐用性實(shí)驗(yàn)來測(cè)定彈性滾柱18的寬度和剛性金屬滾柱17耐用指數(shù)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示，其中縱軸表示剛性滾柱17的耐用指數(shù)(％)，橫軸表示彈性滾柱18的寬度占滾柱組件10的比例(％)。
如圖5所示，當(dāng)彈性滾柱18的寬度占滾柱組件19的比例為0，耐用指數(shù)為100％。這表示只有剛性金屬滾柱17構(gòu)成了滾柱組件19。100％的耐用指數(shù)用來作為當(dāng)剛性金屬滾柱17破裂或者折斷時(shí)的參考值。隨著彈性滾柱寬度比例增加，耐用指數(shù)會(huì)在可接受的一定范圍內(nèi)逐漸減小。當(dāng)彈性滾柱18的寬度比例超過45％時(shí)，耐用指數(shù)突然下降。
將彈性滾柱18的寬度比例固定在20％來代替設(shè)定彈性滾柱18的彈性變形量，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，用同樣實(shí)驗(yàn)來測(cè)定彈性滾柱18的彈性變形量和剛性滾柱17耐用指數(shù)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示，其中縱軸表示剛性金屬滾柱17的耐用指數(shù)(％)，橫軸表示當(dāng)鏈條與鏈輪接觸時(shí)彈性滾柱18彈性變形量(％)。
如圖5所示，當(dāng)彈性滾柱18的寬度占滾柱組件19的比例為0，耐用指數(shù)為100％。這表示彈性滾柱18的外徑與剛性金屬滾柱17的外徑相等，而且在耐用指數(shù)為100％時(shí)剛性金屬滾柱17發(fā)生破裂或者折斷。耐用指數(shù)會(huì)隨著彈性滾柱18彈性變形量增加而逐漸減小。耐用指數(shù)減小的程度還在一個(gè)可接受的范圍內(nèi)。當(dāng)彈性滾柱彈性變形量超過彈性滾柱厚度的35％時(shí)，耐用指數(shù)突然下降。
通過附圖3-6所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明彈性滾柱18的寬度最好占滾柱組件19總寬度的13--45％，彈性滾柱的彈性變形量(即彈性滾柱18厚度和剛性金屬滾柱17厚度的差值)最好是在彈性滾柱18厚度的5-25％之間，這樣就會(huì)在不引起剛性金屬滾柱17耐用性不可忍受減小的同時(shí)獲得明顯的噪音抑制效果。
這樣設(shè)定彈性滾柱18的寬度占滾柱組件19總寬度的比例和彈性滾柱18的彈性變形量，彈性滾柱18就會(huì)明顯減少鏈條10與鏈輪接觸過程中產(chǎn)生的碰撞噪音。彈性滾柱18還可以抑制在滾柱組件19與鏈輪齒嚙合后所發(fā)生的震動(dòng)。與剛性金屬滾柱17相連的彈性滾柱18不會(huì)惡化剛性金屬滾柱17的耐用性。
雖然沒有描述，用實(shí)驗(yàn)的方法也可以證明具有#40、#60或#80型號(hào)的鏈條也可以達(dá)到同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種低噪音鏈條，包括內(nèi)部連接(11)和外部連接(12)，它們沿著鏈條(10)的縱向關(guān)節(jié)的連接在一起，每個(gè)內(nèi)部連接(11)都有一個(gè)襯套(13)和一對(duì)與襯套(13)的兩端分別相連的內(nèi)板(14)，每個(gè)外部連接(12)都有一個(gè)銷(15)和一對(duì)與銷(15)的兩端分別相連的外板(16)，銷穿過襯套(13)，一個(gè)由金屬制成的剛性滾柱(17)和一個(gè)由彈性材料制成的彈性滾柱(18)，它們首尾相連固定在襯套(13)上形成滾柱組件(19)，彈性滾柱(18)沿著滾柱組件(19)軸向的寬度(W)占滾柱組件(19)軸向總寬度的13至45％，彈性滾柱(18)的厚度比剛性滾柱(17)厚度大彈性滾柱(18)厚度的5至25％。
2.如權(quán)利要求1所述的低噪音鏈條，其特征在于彈性滾柱(18)沿著鏈條縱向成之字形排列。
3.如權(quán)利要求2所述的低噪音鏈條，其特征在于鏈條(10)可以包括兩個(gè)或者更多相同長(zhǎng)度的縱向鏈條部分，在一個(gè)縱向鏈條部分的彈性滾柱的之字形最好與相臨鏈條部分的彈性滾柱的之字形方向相反。
全文摘要
一中低噪音鏈條(1)包括一個(gè)由金屬制成的剛性滾柱(17)和一個(gè)由彈性材料制成的彈性滾柱(18),它們首尾相連,并固定在兩個(gè)對(duì)置內(nèi)板(14)之間的襯套(13)上形成滾柱組件(19)。彈性滾柱(18)的寬度(W)占滾柱組件(19)總寬度(W+w)的13至45%,彈性滾柱(18)的厚度比剛性滾柱(17)厚度大彈性滾柱(18)厚度的5至25%。彈性滾柱(18)這樣構(gòu)成,鏈條在與鏈輪結(jié)合過程中所產(chǎn)生的噪音會(huì)得到有效抑制,同時(shí)不惡化剛性金屬滾柱(17)耐用性。彈性滾柱可以沿著鏈條的縱向成之字形排列。
文檔編號(hào)F16G13/00GK1332324SQ0112492
公開日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者黑川良雄, 杉田治臣, 關(guān)田雅彥, 野呂浩史, 向井康晃, 瀨上秀明 申請(qǐng)人:大同工業(yè)株式會(huì)社, 本田技研工業(yè)株式會(huì)社