[发明专利]用于滚子链或套筒链的链轮齿廓

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及用于滚子链或套筒链的链轮领域。更具体地说，本发明涉及一种链轮，该链轮降低了在滚子链或套筒链与其啮合时产生的噪声。

相关技术说明

常规链条的链轮接触面使滚子或套筒坐入链轮齿的根部，如同使该链轮保持静止并且围绕它缠绕了一根拉紧的链条。一个滚子围绕位于该链轮的节距圆上的前一个滚子的中心在一个链条节距长度的圆弧上摆动，在到达该链轮的节距圆时该摆动的滚子与链轮齿的根部相接触。

图11示出一根链条C，它具有与链轮S1和S2啮合的多个滚子R。与链轮啮合的一根滚子链所产生的噪声是一个长期公认的问题。在一个典型的滚子链传动中噪声的最重要的来源之一产生于当滚子坐入链轮齿之间时这些滚子和链轮之间的反复碰撞。如图12中所示，与一个链轮S相啮合的一个滚子10在一段圆弧20上摆动，该圆弧具有围绕一个已坐入的相邻滚子30的中心的一个等于链条节距P的半径。该滚子10沿着这段圆弧摆动从而产生与链轮齿根40的一个实质上径向的碰撞。

先有技术披露了减少由滚子碰撞链轮所产生噪声的一些尝试。一些链轮设计已经通过改变链轮齿廓来尝试降低滚子链传动的碰撞噪声。美国专利号5,921,877说明了利用一种改进的链轮齿廓来降低滚子链和链轮噪声的一种尝试。它说明了具有三个部分的一种链轮齿廓使得一根链条的滚子与链轮的齿进行啮合而不产生大的噪声。然而，因为总体上如图3所示的齿廓的不对称性，这种设计被局限于单向的滚子链传动。

其他设计也利用一种不对称的齿设计以尽力减少在这些滚子撞击链轮时由它们的碰撞所产生的噪声。美国专利号5,921,878和5,993,344披露了一种不对称齿廓，该齿廓结合了一个齿侧平面，该齿侧平面与一个啮合齿侧半径以及一个第一齿根半径相切，并且披露了一种节距失配，其中链轮的弦节距小于链条的弦节距。这种安排据说是有利于一种与链轮的分段式的滚齿接触。同样，齿廓的不对称性限定了一个单向的滚子链传动系统。

其他不对称的齿设计提供了在滚子和齿根的一部分之间的一种齿间隙空间，以尽力减少随着这些滚子磨损在未入座的滚子与链轮齿的震动接触所产生的噪声。图14展示了这类的一个设计。当跨接齿根的底部上时，滚子在位置A1和A2与相邻齿的齿侧的进行径向接触，而不是碰撞齿根的底部。这种链轮也被设计用于一个单向的滚子链传动系统。类似地，美国专利号5,397,278简单地减少了相邻链轮齿之间的空隙，以便滚子与相邻齿的这些齿侧同时进行径向接触。然而，这种设计可以用在一个多方向的滚子链传动系统中。

美国专利号6,736,744披露了一种链轮，它基本上避免了链的滚子与该链轮的径向接触。当保持链轮节距圆直径时链轮的齿根半径被增大。因此，在滚子和齿根之间产生了一个间隙，这允许具有相似节距的一根链条的滚子以一种大致切向方式在链轮齿的齿侧上与它们碰撞，而不是以大致径向地在齿根上。利用这种设计齿间隙没有最小化。

类似地，美国公开号2003/0186766披露了带有底座、碰撞部和末端部的一种啮合齿侧轮廓，所有这些部分都带圆弧段，这些圆弧段具有明确定义的半径和圆弧中心。脱离啮合的齿侧的轮廓是根据JIS标准的一个改进形式来确定的，其中链轮节距小于滚子链条节距。碰撞点位于切点上以允许滚子速率上的一个逐渐的变化。利用这种设计齿间隙没有最小化。

因而，本领域中存在对于多方向链轮的一种需要，该多方向链轮将由一个滚子链的滚子与一个链轮之间大致径向的碰撞所产生的噪声实质性地最小化，同时使齿间隙最小化。

发明概述

一种改进的链轮齿廓与一根滚子链或者套筒链平滑地啮合并且在啮合的过程中防止与齿根部的径向碰撞。链轮上的齿具有的一个根半径等于链的啮合部件的根半径，并以该根半径的中心点以一个弦距离定位于该链轮的节距圆之内。这种轮廓允许链条的滚子或套筒在它们的齿侧上切向地、而不是在它们的齿根上径向地碰撞链轮的齿。本发明对于滚子链和套筒链均可应用。

附图简要说明

图1A示出本发明的一个实施例中的一个根半径，其中心点以一个弦距离位于链轮的节距圆之内。

图1B示出图1A中所示的弦距离的一个放大的视图。

图2示出图1A的圆旋转了一个齿间隙的角度以及从其中心摆出的相切于第一圆的一段圆弧。

图3示出图2的切向弧围绕来自链轮节距圆的中心并穿过该第一圆中心的一条中心线的一个镜像，并且将该镜像复制了一个齿间隙的旋转角度，使之与第二圆相切。

图4示出这些引申段形成一个修饰的齿。

图5示出与邻近的修饰了的齿的齿侧相切的第一圆。