BE1018826A3 - Een verbeterde universele koppeling. - Google Patents

Abstract

Een universele koppeling bevat een koppelingsonderdeel (7) voor het koppelen van een eerste onderdeel (3) en een tweede onderdeel (5) voor en kantelbeweging rond eerste en tweede wederzijds orthogonale assen (10,20). Een blokkeeringrichting voor het blokkeren van de eerste en tweede onderdel (3,5) in een vooraf bepaalde positie tegen een beweging rond de respectievelijke kantelassen (10,20) wordt voorzien door het inbrengen van een blokkeerpin (61) door een eerste en tweede uitsparingen (74,53) aan de einden van eerste en tweede onderdelen (3,5) respectievelijk.

Description

Een verbeterde universele koppeling.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een universele koppeling voor het verbinden van een eerste onderdeel en een tweede onderdeel voor een kantelbeweging rond eerste en tweede wederzijds orthogonale assen.

Dergelijke universele koppelingen worden bijvoorbeeld gebruikt als onderdeel van verbindingen voor het koppelen van verschillende werktuigen aan landbouwvoertuigen of industriële voertuigen. Dergelijke universele koppelingen bevatten vaak een bepaald type van kogelgewrichten met een beperkte vrijheidsgraad voor het kantelen rond één van de wederzijds orthogonale assen.

Bij een bevestigingsinrichting aan de voorzijde voor landbouwvoertuigen of industriële voertuigen waarbij de bevestigingsinrichting aan de voorzijde bevestigd is aan de vooras, de oscillatie van de vooras wordt hierdoor ook overgebracht naar het werktuig dat daaraan verbonden is. Voor het bedienen van het werktuig is het voordelig om dit werktuig, met de kleinst mogelijke afstand tot de vooras van het voertuig te positioneren.

In het licht van de steeds striktere milieu eisen is het noodzakelijk om het motor koelingssysteem (waterkoeling, intercooler) beter te controleren. Verder kunnen bijkomende koelers voor de aandrijflijn (transmissie olie koeler) en de hydraulische componenten (hydraulische vloeistof koeler) vereist worden. Bij verbeterde arbeidscondities is een air conditioning systeem noodzakelijk die een condensor nodig heeft. Al deze koelers moeten bij voorkeur aan het voorste einde van het voertuig worden geplaatst.

Bijkomend aan deze koelers worden tegenwoordig grotere koplampen gewenst en gebruikt die toegevoegd worden aan de ruimtelijke eisen van de inrichtingen aangebracht aan de voorste zijde van het voertuig.

Het totaal van al deze factoren heeft een negatief effect op het bovenste koppelingspunt van de bovenste of top verbindingsstang van een voorste bevestigingsinrichting. Dit bovenste koppelingspunt wordt continu volgens een voorwaartse richting verplaatst om alle vermelde inrichtingen onder te brengen. Aangezien het werktuig ondanks dit alles zo dicht als mogelijk bij het voertuig moet worden geplaatst wordt de lengte van de bovenste verbindingsstang continu gereduceerd.

Aangezien de hoek van de oscillatie van de vooras altijd de zelfde is, resulteert dit in een toename van de bewegingshoek van de bovenste verbindingsstang ten opzichte van het centrale vlak van het voertuig. Daardoor wordt de bruikbaarheid van een conventionele bovenste verbindingsstang met een kogelgewricht-oog en lager-bal gereduceerd. In de meeste gevallen is een universele cardankoppeling vereist.

Het zelfde is van toepassing op eender welke koppelingsmiddelen tussen voertuig en een werktuig voorzover dergelijke koppelingsmiddelen een koppeling bevatten die onderhevig is aan een beweging die wat kan worden verwezenlijkt met een kogelgewricht overschrijdt.

Als er geen voorste werktuig wordt gebruikt is de positie van de bovenste verbindingsstang niet gedefinieerd. Om ontoelaatbare bewegingen van de bovenste verbindingsstang te vermijden kan deze verbindingsstang naar beneden worden gebracht in een parkeerpositie. Een volgende mogelijkheid is het gebruik van een parkeerpositie bij een geïnstalleerde top link. Voor de gebruiker van het voertuig zou het voordelig zijn om de bovenste verbindingsstang in een parkeerpositie te kunnen bewegen zonder enige demontage. In dit geval moet de bovenste verbindingsstang niet opnieuw worden geïnstalleerd bij daaropvolgend gebruik van het voorste werktuig.

Voor het bevestigen van de bovenste verbindingsstang door middel van een kogelgewricht-oog en een lager-bal bestaat er al een redelijk eenvoudige oplossing voor een parkeerpositie weergegeven in Figuur 1.

Een eerste onderdeel van de bovenste verbindingsstang 1 wordt geblokkeerd door middel van een pin 2 die zich uitstrekt doorheen de platen 5 van het beugelvormig einde van het tweede onderdeel van de steuninrichting aan een oor aangebracht aan het kogelgewricht-oog of eendelig daarmee gevormd.

?

Bij een universele cardankoppeling is er een bijkomende vrijheidsgraad die in rekening moet worden gebracht bij het blokkeren van deze koppeling. Alle gekende oplossingen zijn redelijk ingewikkeld en duur en hebben verder ruimte nodig die hoe dan ook enkel in beperkte mate beschikbaar is.

Een voorbeeld van een universele cardankoppeling met een beperkte vrijheidsgraad volgens wederzijds orthogonale richtingen is weergegeven in EP 1 982 855 Al, waarbij torsiestangen als ook veren worden gebruikt voor het instellen van de bovenste verbindingsstang in een rust- of parkeerpositie. Bijkomend kunnen tussen de einden van de vork van een tussenstuk van de universele koppeling stangen worden geplaatst voor het beperken van de relatieve beweging tussen dit tussenstuk en de bovenste verbindingsstang rond één kantelas. Deze opstelling is nogal complex en plaatsrovend alsook gevoelig voor het verzamelen van vuil en modder.

Het doel van de huidige uitvinding is een universele koppeling te voorzien die kan geblokkeerd worden in een parkeerpositie zonder de vereiste van een complex ontwerp en inrichtingen die plaatsrovend zijn en gevoelig voor het verzamelen van vuil en modder.

Volgens de huidige uitvinding wordt er voorzien in een universele koppeling bevattende een langwerpig koppelingsonderdeel dat een langsas en een respectievelijke eerste en tweede kantelpin heeft nabij zijn eerste en tweede einden volgens dë langsrichting voor het koppelen van een eerste onderdeel en een tweede onderdeel voor een kantelbeweging rond eerste en tweede wederzijds orthogonale, assen die zich uitstrekken door de eerste en tweede kantelpinnen respectievelijk, de eerste en tweede wederzijds orthogonale assen zich loodrecht uitstrekkend tot de langsas van het koppelingsonderdeel, het eerste onderdeel heeft aan zijn einde nabij de universele koppeling een oor dat ontvangen wordt in een beugelvormig eerste einde van het koppelingsonderdeel voor een kantelbeweging rond de eerste as die zich uitstrekt door het beugelvormig einde en het oor, het koppelingsonderdeel bevattende, aan zijn tweede einde tegenover het eerste einde, een oor ontvangen in een beugelvormig einde van het tweede onderdeel voor een kantelbeweging rond de tweede as die zich uitstrekt door het beugelvormig einde van het tweede onderdeel en het oor van het koppelingsonderdeel; gekenmerkt door een blokkeerinrichting voor het blokkeren van de eerste en tweede onderdelen in een vooraf bepaalde positie tegen een beweging rond de respectievelijke kantelassen, de blokkeerinrichting bevattende: een eerste langwerpige uitsparing aan het vrije uiterste einde van het oor van het eerste onderdeel, de uitsparing strekt zich hoofdzakelijk parallel tot de tweede kantelas uit op een positie tussen de eerste en tweede kantelassen; tweede uitsparingen aan het vrije einde van lateraal aangebrachte platen vormen het beugelvormig einde van het tweede onderdeel, de tweede uitsparingen zijn uitgelijnd met de eerste uitsparing in de vooraf bepaalde positie; en een blokkeerpin inbrengbaar doorheen de eerste en tweede uitsparingen in hun vooraf bepaalde uitgelijnde positie voor het blokkeren van de eerste en tweede onderdelen tegen elke relatieve beweging.

De uitsparingen kunnen gevormd worden door gaten die zich uitstrekken doorheen de verbindingsstangen van het beugelvormige tweede of steunonderdeel en het einde van het eerste onderdeel van de bovenste verbindingsstang, of deze uitsparingen kunnen eenvoudig ingewerkt zijn in de eindoppervlakten van de platen van het beugelvormig steunblok en het einde van het oor van het eerste onderdeel.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de speling tussen de pin en de uitsparingen zo klein als mogelijk om ontoelaatbare vibraties van de universele koppeling te vermijden als ze geblokkeerd is in de parkeerpositie.

De huidige uitvinding zal worden in detail worden beschreven op basis van de bijgevoegde tekeningen waarin:

Figuur 1 een gekende uitvoeringsvorm toont van een blokkeerinrichting vooreen kogelgewricht-oog en een lager-bal inrichting;

Figuur 2 een perspectief zicht toont van een eerste uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding;

Figuur 3 een zijaanzicht is van de blokkeerinrichting van de universele koppeling uit Figuur 2;

Figuur 4 een detail toont van de blokkeerinrichting volgens een grotere schaal.

Ondanks het feit dat de huidige uitvinding in wat hierna volgt in detail zal worden beschreven met betrekking tot de bovenste verbindingsstang van een voorste bevestigingsinrichting voor het bevestigen van werktuigen aan een landbouw- of industrieel voertuig, zijn de principes van het blokkeren van een dergelijke universele koppeling toepasbaar voor eender welke universele koppeling van het type gedefinieerd in de inleiding van claim 1.

Figuur 1 toont een versie van een gekende blokkeerinrichting voor een kogelgewricht dat gebruikt werd voor het bevestigen van een bovenste verbindingsstang van een voorste bevestigingsinrichting aan een werktuig. De inrichting weergegeven in Figuur 1 bevat de bovenste verbindingsstang 1 van een dergelijke inrichting die bevestigd is aan een steunstructuur 5 van een voertuig via een kogelgewricht-oog dat vastgemaakt is aan het einde van de bovenste verbindingsstang 1, het kogelgewricht-oog ontvangt een bal-koppeling kantelbaar op een pin 5A aangebracht aan het beugelvormig einde van het tweede onderdeel 5 van de universele koppeling gevormd door de steun aangebracht aan het voertuig.

Voor het mogelijk maken van de blokkade van de bovenste verbindingsstang 1 in de niet gebruikte toestand is het kogelgewricht-oog voorzien van een oor met een boring die zich daar doorheen uitstrekt en uitgelijnd met de overeenkomstige boringen in de twee platen van het tweede onderdeel 5 in een uitgelijnde toestand overeenstemmend met de gewenste blokkeerpositie. Een blokkeerpin 2 kan worden ingebracht in de uitgelijnde boringen in het tweede onderdeel 5 en het oor van het kogelgewricht-oog om de bovenste verbindingsstang in de vooraf bepaalde positie te blokkeren aangezien bij het inbrengen van de blokkeerpin 2 de bovenste verbindingsstang 1 niet kan kantelen rond de as 5A alsook niet kan zwenken rond het kogelgewricht rond assen loodrecht tot de as van de pin,5A.

Zoals boven aangehaald hebben dergelijke kogelgewricht-inrichtingen maar een beperkte vrijheidsgraad zodat, bijvoorbeeld bij gebruik voor het bevestigen van de bovenste verbindingsstang 1 aan een steunstructuur op een voertuig dat een op een as gemonteerde voorste bevestigingsinrichting bevat, een dergelijke inrichting niet kan worden gebruikt als de bovenste verbindingsstang relatief kort is en het zwenken ervan relatief groot is.

In dergelijke gevallen moeten daarom universele cardankoppeling worden gebruikt die een grotere mogelijke zwenkhoek bieden tussen de twee onderdelen die daardoor worden gekoppeld.

Figuren 2 tot 4 tonen een bovenste verbindingsstang gelijkaardig aan Figuur 1, maar waarin een universele cardankoppeling wordt gebruikt voor het verbinden van de bovenste verbindingsstang die een eerste onderdeel 3 vormt met het tweede onderdeel 5 dat opnieuw gevormd wordt door de steunstructuur voor een bovenste verbindingsstang 3 van een voorste bevestigingsinrichting van een voertuig (niet weergegeven).

Bij de uitvoeringsvorm van de universele koppeling weergegeven in Figuren 2 tot 4 is het eerste onderdeel 3 verbonden met het tweede onderdeel of steunstructuur 5 via een koppelingsonderdeel 7. Tot dit doel is het eerste onderdeel 3 voorzien van een oor 4 aan zijn einde nabij het koppelingsonderdeel 7, en wordt dit oor 4 ontvangen in een beugelvormig eerste einde 71 van het koppelingsonderdeel 7 voor een kantelbeweging rond een eerste as 10 die zich uitstrekt doorheen een kantelpin 72.

Het koppelingsonderdeel 7 heeft een tweede einde tegenover het eerste beugelvormig einde, het tweede einde is voorzien van een oor 73 ontvangen in het beugelvormig einde 51 van het tweede onderdeel of de steunstructuur voor een kantelbeweging rond een tweede as 20 die zich uitstrekt doorheen een kantelpin 52.

De uitvoeringsvorm weergegeven in Figuren 2 tot 4 bevat verder een blokkeerinrichting bevattende een blokkeerpin 61 die zich uitstrekt doorheen uitgelijnde uitsparingen in de vrije einden van platen die het beugelvormig einde 51 vormen van het tweede onderdeel 5 en van het vrije einde van het oor 4 van het eerste onderdeel 3.

Deze uitsparingen kunnen enerzijds gevormd worden door groeven 53 in de kant van het vrije einde van de platen 51, alsook als een langwerpige groef 74 gevormd in het vrije einde van het oor 4 van het eerste onderdeel 3, of overeenkomstige boringen kunnen zich uitstrekken doorheen deze platen 51 en het einde van het oor 4 op een positie tussen de eerste en tweede kantelassen 10, 20. Deze uitsparingen of boringen worden aangebracht op een wijze zodat ze uitgelijnd zijn in de vooraf bepaalde gewenste parkeerpositie van de eerste en tweede onderdelen 3, 5, zodat bij het inbrengen van de blokkeerpin 61 de twee onderdelen 3, 5 geblokkeerd worden in deze gewenste parkeerpositie.

De blokkeerpin-inrichting 6 die de blokkeerpin 61 bevat kan gezekerd worden in zijn positie door een ring 62 vastgemaakt aan één einde van de blokkeerpin 61 en ten minste één borgpin 8 inbrengbaar aan het tegenoverliggende einde van de blokkeerpin 61, zodat ze makkelijk kan worden verwijderd bij het aanbrengen van het werktuig (niet weergegeven). Het is duidelijk dat volgens een variante uitvoeringsvorm de ring 62 vervangen kan worden door een borgpin.

Ondanks het feit dat bij de uitvoeringsvorm weergegeven in Figuren 2 tot 4 de steunstructuur die het tweede onderdeel 5 van de universele koppeling vormt is weergegeven als beugelvormig, zou het vanzelfsprekend mogelijk zijn om een omgekeerde structuur te hebben, waarin de steunstructuur 5 vastgemaakt aan het voertuig gevormd wordt door een oor ontvangen door een beugelvormig einde van een koppelingsonderdeel dat zelf voorzien is van een oor aan zijn tegenoverliggende einde ontvangen door een beugelvormig einde van het eerste onderdeel 3.

In deze laatst beschreven versie (niet weergegeven) zou de blokkeerpin zich uitstrekken doorheen uitgelijnde uitsparingen aan het einde van het oor van het tweede onderdeel 5 en het beugelvormig einde van het eerste onderdeel 3.

De in de conclusies weergegeven uitvinding beperkt zich uiteraard niet tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, maar kan eveneens combinaties en varianten bevatten die onder de beschermingsomvang van de conclusies vallen.

Claims (5)

1. 2. Een universele koppeling volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste uitsparing (74) wordt gevormd door een groef in het vrije einde van het oor (4) van het eerste onderdeel (3), de groef heeft een longitudinaal verloop nagenoeg loodrecht op de eerste as.
2. 3. Een universele koppeling volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste uitsparing is gevormd door een boring die zich uitstrekt doorheen het vrije uiterste einde van het oor (4) van het eerste onderdeel (3) nagenoeg loodrecht tot de eerste as (10).
3. 4. Een universele koppeling volgens één van de conclusies 1 tot 3, daardoor gekenmerkt dat de tweede uitsparingen (53) aan het vrije einde van de lateraal aangebrachte platen (51), die het beugelvormig einde van het tweede onderdeel (5) vormen, gevormd worden door boringen die zich uitstrekken doorheen de platen (51) op een positie tussen de eerste en tweede kantelassen (10, 20).
4. 5. Een universele koppeling volgens één van de voorgaande claims, daardoor gekenmerkt dat de blokkeerpin (61) ingebracht doorheen de eerste en tweede uitsparingen (74, 53) in de vooraf bepaalde uitgelijnde positie daarvan ter plaatse wordt gezekerd door middel van minstens één borgpin (8).
5. 6. Een universele koppeling volgens één van de voorgaande claims, daardoor gekenmerkt dat het eerste onderdeel (3) de bovenste verbindingsstang van een voorste bevestigingsinrichting van een voertuig is en dat het tweede onderdeel (5) is aangebracht aan een steunstructuur voor een bevestigingsinrichting van het voertuig.