FI116189B - Vetovarsi - Google Patents

Description

116189

VE TOVARS I

Keksinnön kohteena on vetovarsi, joka on tarkoitettu ajoneuvon kolmipistekiinnitystä varten, ja johon vetovarteen kuuluu 5 - pitkänomainen varsiosa, - varsiosan ensimmäisessä päässä pallonivel vetovarren kiinnittämiseksi ajoneuvoon, jossa pallonivelessä on nivelpallo ja sitä vastaava liukupinnat sisältävä kuoriosa, ja - varsiosan toisessa päässä kytkentäelimet, 10 jossa vetovarressa pallonivelen kuoriosa on integroitu varsiosaan ja nivelpallo on irrotettavasti sovitettu kuoriosaan.

Pitkälti johdannon mukainen vetovarsi kuvataan esimerkiksi suomalaisessa patenttihakemuksessa 20025008. Kyseinen vetovarsi 15 on osa kolmipistekiinnitystä, jota käytetään ajoneuvoissa ja varsinkin traktoreissa. Vetovarsi on pitkänomainen kappale, jonka vastakkaisissa päissä on elimet vetovarren kiinnittämiseksi ajoneuvoon ja puolestaan työkoneen kytkemiseksi vetovarteen. Esitetty vetovarsi valmistetaan siten, että ensin varsiosa 20 työstetään ja karkaistaan, minkä jälkeen varsiosan päihin hitsataan erikseen valmistetut elimet, kuten esimerkiksi pallonivel ja kytkinkoura.

* · I

I I I

'/·’· Tavallisesti kytkinkoura voidaan hitsata turvallisesti var- : ·.· 25 siosaan ilman vioittumisen tai muodonmuutoksen pelkoa. Kytkin- j kourasta lisäksi puuttuvat varsinaiset voidellut liukupinnat.

..*. Sen sijaan pallonivel on itse asiassa laakeri, jonka toiminnal- ,···. lisinä osina on nivelpallo sekä kuoriosa. Kytkinkouraan verrat tuna pallonivelen kuoriosa on ohut, jolloin hitsaaminen saattaa , 30 aiheuttaa siihen muodonmuutoksia. Myös nivelpallo voi vaurioi- *;;; tua. Pallonivel on myös tavallisesti voideltu, jolloin hitsauk- '···’ sen kuumuus voi polttaa pois osan voitelurasvasta. Lisäksi : : : hitsaaminen on oma erillinen työvaiheensa ja hitsisauma muodos- taa valmiiseen vetovarteen epäjatkuvuuskohdan, mikä on koko-,,· 35 naisuuden kannalta epäedullista.

» 116189 2 US-patentissa numero 6352123 esitetään vetovarsi, jossa on irrotettava nivelpallo. Nivelpallo pujotetaan varsiosassa olevaan kuoriosaan ja käännetään paikoilleen. Ydinkeksintö kohdistuu kuitenkin pallonivelen kuoriosan liukupintoihin ja 5 niiden karkaisuun. Irrotettavuuden takia nivelpallossa on vain kapea liukupinta ja kuoriosasta on tehtävä avoin. Tämä heikentää pallonivelen rakennetta ja nivelpallo voi käytön aikana irrota kuoriosasta. Lisäksi pallonivelen voitelu on hankalaa ja puutteellista.

10

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen vetovarsi, joka on entistä kestävämpi ja joka on aikaisempaa yksinkertaisempi valmistaa ja käyttää. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Keksinnön 15 mukaisessa vetovarressa pallonivel järjestetään osaksi varsiosaa, jolloin vältetään erillisten pallonivelten käyttäminen sekä varsinkin hitsaaminen. Samalla pallonivelestä saadaan entistä kestävämpi. Kyseisen pallonivelen valmistuksen mahdollistamiseksi on nivelpallo lisäksi yllättäen järjestetty irro-20 tettavaksi. Tällöin varsiosa kuoriosineen voidaan valmistaa loppuun saakka ja vasta lopuksi lisätä nivelpallo vetovarteen • t · järjestettyyn kuoriosaan. Rakenne mahdollistaa myös pallonivelen • · ·.*'! kunnon tarkistamisen ja jopa nivelpallon vaihtamisen. Pallonive- •‘/.j Ien kuoriosa ja nivelpallo on sovitettu siten, että nivelpallo ; 25 voidaan asentaa tai poistaa ilman työkaluja. Tästä huolimatta ··· ratkaisun vaikutus pallonivelen toimintaan saatikka kestävyyteen .···. on olematon. Sen sijaan lopputulokseksi saadaan entistä kestä vämpi ja helpommin valmistettava vetovarsi.

”1) 30 Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla • · ·; oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, : : : joissa • · * ·

Kuva la esittää keksinnön mukaisen vetovarren sivulta katsot- • * 35 tuna,

Kuva Ib esittää kuvan la vetovarren ylhäältä katsottuna, 3 116189

Kuva le esittää kuvan Ib vetovarren pään muunnoksen,

Kuva 2a esittää keksinnön mukaisen vetovarren pallonivelen puoleisen pään ilman nivelpalloa,

Kuva 2b esittää keksinnön mukaisen nivelpallon asentamisen 5 ensimmäistä vaihetta,

Kuva 3a esittää keksinnön mukaisen nivelpallon asentamisen toista vaihetta,

Kuva 3b esittää keksinnön mukaisen nivelpallon asentamisen kolmatta vaihetta.

10

Kuvissa la ja Ib esitetään keksinnön mukainen vetovarsi, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 1. Vetovarsi on tarkoitettu ajoneuvon kolmipistekiinnitystä varten ja päärakenteina siihen kuuluu pitkänomainen varsiosa 3, varsiosan 3 ensimmäisessä 15 päässä pallonivel 2 sekä toisessa päässä kytkentäelimet 4. Käytännössä pallonivelen välityksellä vetovarsi kiinnitetään ajoneuvossa, tavallisimmin traktorissa olevaan kiinnitystappiin (ei esitetty). Vastaavasti kytkentäelimiin kiinnitetään työkone, jonka sijaintia ja asentoa ajoneuvon suhteen muutetaan kolmipis-20 tekiinnityksen avulla. Kuvassa la kytkinelimet 4 muodostuvat kytkinkourasta 4', joka mahdollistaa työkoneen pikakiinnityksen. Tässä kytkinkoura 4' on kiinnitetty varsiosaan 3 hitsaamalla. Varsiosassa voi lisäksi olla erilaisia kiinnitysaukkoja 5 ja tarvittaessa muitakin elimiä, kuten tukilaippa (ei esitetty). 25 Käytännössä vetovarsi valmistetaan hyvälaatuisesta lattateräk-sestä, johon koneistetaan kiinnitysaukot nostotankoja ja sivura-joittimia sekä muita elimiä varten.

Pallonivel on toiminnallisesti laakeri. Käytännössä vetovarren 30 1 pallonivelessä 2 onkin nivelpallo 6 ja sitä vastaava liukupinnat 7 sisältävä kuoriosa 8. Nivelpallo liukuu kuoriosan sisällä liukupintojen estäessä nivelpallon poistumisen kuoriosan sisältä. Kiinnitystappiin sovitettua vetovartta voidaan siten kor-keussuunnan lisäksi liikuttaa myös sivuttaissuunnassa. Tällöin 35 esimerkiksi kahden rinnakkain asetetun vetovarren välistä etäisyyttä voidaan muuttaa.

4 116189

Keksinnön mukaan pallonivelen 2 kuoriosa 8 on yllättäen integroitu varsiosaan 3 ja nivelpallo 6 on lisäksi irrotettavasti sovitettu kuoriosaan 8. Toisin sanoen kuoriosa on kiinteä osa varsiosaa, jolloin vältetään erillisen pallonivelen käyttö ja 5 sen hitsaus. Lisäksi vältetään epäjatkuvuuskohdan muodostuminen vetovarren päähän, jossa rasitukset ovat suuria. Edelleen vältetään nivelpallon vaurioituminen ja samalla saavutetaan helppo huollettavuus, mikä on tunnetussa tekniikassa mahdotonta.

10 Kuvassa 2a esitetään keksinnön mukaisen vetovarren pää, johon järjestetään pallonivel. Keksinnön mukaan varsiosa 3 on induk-tiokarkaistu metalli kappale, johon kuuluvaan yhtenäiseen kuoriosaan 8 on liukupinnat 7 järjestetty ennen varsiosan 3 karkaisua. Toisin sanoen lattateräkseen työstetään liukupinnat, 15 jonka jälkeen varsiosa voidaan induktiokarkaista. Tällöin myös pallonivelen alue on yhtä vahva muuhun varsiosaan verrattuna. Lisäksi liukupinnat saadaan helposti karkaistua, jolloin niiden kuluminen on vähäistä. Tällöin lähinnä nivelpallo kuluu, mikä mahdollistaa pallonivelen uudistamisen pelkästään nivelpallo 20 vaihtamalla. Tarvittaessa varsiosan induktiokarkaisun jälkeen liukupintoja voidaan työstää tai muuten käsitellä. Nopeassa induktiokarkaisussa ja sitä seuraavassa kohdistetussa jäähdytyksessä varsiosan pintaosat ja liukupinnat voidaan tarkasti karkaista haluttuun kovuuteen. Tästä huolimatta varsiosan sisus 25 on sitkeää, mikä parantaa varsiosan kestävyyttä.

Integroidun kuoren valmistamista helpottaa nivelpallon irrotta-mismahdollisuus. Yhden sovellusmuodon mukaan nivelpallo 6 muodostuu kahdesta osasta 9, ja 9', jotka on sovitettu irrotet-30 tavaksi vuorotellen kuoriosasta 8. Käytännössä siis osat muodostavat yhdessä nivelpallon, joka varmasti pysyy kuoren sisällä kuormituksesta huolimatta. Tästä huolimatta yksittäinen nivel-pallon osa voidaan poistaa kuoriosasta, jolloin nivelpallo voidaan kokonaisuudessaan poistaa. Samaa periaatetta luonnolli-35 sesti toteutetaan nivelpallon asennuksessa.

116189 5

Kiinnitystappiin kiinnittämistä varten nivelpalloon 6 kuuluu läpireikä 10, joka esitetään kuvassa la. Keksinnön mukaan kumpikin nivelpallon 6 osa 9, ja 9' on läpireiän 10 suhteen pyörähdyskappale muodostaen pallonpuoliskon. Tällöin osat ovat 5 symmetrisiä, mikä parantaa niiden kestävyyttä ja helpottaa niiden asentamista. Lisäksi osat 9 ja 9' ovat keskenään oleellisesti samanlaisia, jolloin niiden asennusjärjestys on merkityksetön .

10 Tunnetuissa pallonivelissä kuoriosa on yhtenäinen ja se kattaa kauttaaltaan nivelpallon. Keksinnön mukaan nivelpallo on kuitenkin irrotettavissa. Irrotuksen mahdollistamiseksi ainakin kuoriosan 8 liukupinnan 7 yhdessä reunassa on kaksi viistettä 11 ja 11'. Viisteet 11 ja 11' on sovitettu vastakkaisille puolille 15 osaa 9 tai 9' sen asentamiseksi kuoriosaan 8 tai poistamiseksi kuoriosasta 8. Tällöin sopivassa asennossa viisteet mahdollistavat nivelpallon osan poistamisen kuoriosasta yksinkertaisesti jopa ilman työkaluja. Viisteet voidaan työstään myös kuoriosan molemmille puolille, jolloin nivelpallon osat voidaan poistaa 20 molemmin puolin varsiosaa.

Tarvittavat viisteet ovat pieniä ja niiden vaikutus pallonivel toimintaan tai kestävyyteen ovat olemattomia. Edullisesti : viisteet on sovitettu kuoriosaan siten, että osa on asennetta- : 25 vissa tai poistettavissa sen ollessa käännettynä asentoon, jossa läpireiän keskilinja on oleellisesti varsiosan määrittämän tason ,··, suuntainen. Kyseinen sovellus esitetään kuvissa 2a - 3b. Käytän- * * t nössä viisteen 11 ja 11' pituus on yhtä suuri tai suurempi kuin , osan 9 ja 9' läpireiän suuntainen mitta. Tällöin osa mahtuu 30 sopivasti kuoriosan sisään viisteiden ohjatessa osaa varsinkin asennuksen yhteydessä. Toisaalta viisteet voidaan koneistaa : : : mille puolelle varsiosaa tahansa ja mihin tahansa kulmaan, myös pituusakselin suuntaisesti.

’ t 35 Kuvissa 2a - 3b esitetään havainnollisesti keksinnön mukaisen pallonivelen muodostamista. Kuvassa 2a esitetään pelkkä vetovar- 116189 6 ren pää, joka muodostaa kuoriosan 8 liukupintoineen 7. Lisäksi kuoriosaan 8 on työstetty viisteet 11 ja 11' ja vetovarsi on karkaistu. Seuraavaksi asetetaan ensimmäinen osa 9 viisteiden kohdalta kuoriosan 8 sisään. Tätä esittää kuva 2b. Ensimmäisen 5 osan 9 ollessa kuoriosan sisällä käännetään se kuvan 3a mukaiseen asentoon, jolloin toinen osa 9' voidaan ensimmäisen tavoin asentaa kuoriosan 8 sisälle. Tätä esittää kuva 3b. Molempien osien ollessa kuoriosan 8 sisällä voidaan näin muodostunut nivelpallo kääntää kuvan la mukaiseen asentoon ja asentaa 10 ajoneuvoon. Tällöin läpireikä on poikittain vetovarren pituusakselin suhteen. Nivelpallon poistaminen suoritetaan päinvastaisessa järjestyksessä. Ennen vetovarren asentamista pallonivel voidaan voidella rasvanipan 12 kautta (kuva la ja Ib) . Rasvanip-pa voidaan asentaa myös vetovarren ylä- tai alapuolelle. Varis siosaan 3 integroituun kuoriosaan 8 on siis järjestetty voitelu-aineyhde 13 pallonivelen 2 voitelemiseksi. Voiteluaineyhde 13 esitetään kuvassa la katkoviivoilla.

Kuvassa le esitetään osittain keksinnön mukaisen vetovarren 20 toinen sovellus, jossa kytkentäelimet 4 muodostuvat varsiosaan integroidusta pallonivelestä 2'. Toisin sanoen varsiosan molem-missä päissä on pallonivelet. Näin ollen vetovarsi voidaan valmistaa kokonaan ilman hitsauksia.

• · * * » i I * * · I · l .·. 25 Esimerkkeinä on edellä kuvattu lattateräksestä valmistettu ‘ t · vetovarsi. Varsiosan poikkileikkausmuoto voi kuitenkin vaihdella '!!! laajoissa rajoissa ja se voi esimerkiksi olla neliömäinen, suorakaiteen muotoinen tai elliptinen. Vetovarsi voi myös olla tunnetulla tavalla teleskooppimaisesti pidennettävissä.

··: 30 i < t

Keksinnön mukainen vetovarsi on entistä helpompi valmistaa.

; Vetovarren ja ennen kaikkea pallonivelen kestävyys on kuitenkin aikaisempaa paremmin. Pallonivel on myös helppo huoltaa ja • tarvittaessa uusia.

* e · > » » * » » »

Claims (10)

116189

1. Vetovarsi, joka on tarkoitettu ajoneuvon kolmipistekiinni-tystä varten, ja johon vetovarteen (1) kuuluu 5. pitkänomainen varsiosa (3), - varsiosan (3) ensimmäisessä päässä pallonivel (2) vetovarren (1) kiinnittämiseksi ajoneuvoon, jossa pallonivelessä (2) on nivelpallo (6) ja sitä vastaava liukupinnat (7) sisältävä kuoriosa (8), ja 10. varsiosan (3) toisessa päässä kytkentäelimet (4), jossa vetovarressa pallonivelen (2) kuoriosa (8) on integroitu varsiosaan (3) ja nivelpallo (6) on irrotettavasti sovitettu kuoriosaan (8), tunnettu siitä, että nivelpallo (6) muodostuu kahdesta osasta (9,9'), jotka on sovitettu asennettaviksi tai 15 irrotettaviksi vuorotellen kuoriosasta (8).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, että nivelpalloon (6) kuuluu läpireikä (10), jonka suhteen kumpikin nivelpallon (6) osa (9,9') on pyörähdyskappale muodos- 20 taen pallonpuoliskon.

,* 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vetovarsi, tunnettu ·· siitä, että osat (9,9') ovat oleellisesti samanlaisia. < i

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen vetovarsi, I » tunnettu siitä, että ainakin kuoriosan (8) liukupinnan (7) yhdessä reunassa on kaksi viistettä (11,11'), jotka on sovitettu t » vastakkaisille puolille osaa (9,9') sen asentamiseksi kuoriosaan . (8) tai poistamiseksi kuoriosasta (8). I

» ·;·’ 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, i lii että viisteet (11,11') on sovitettu kuoriosaan (8) siten, että osa (9,9') on asennettavissa tai poistettavissa sen ollessa käännettynä asentoon, jossa läpireiän (10) keskilinja on oleel-35 lisesti varsiosan (3) määrittämän tason suuntainen. • » * » * • » 116189

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, että viisteen (11,11') pituus on yhtä suuri tai suurempi kuin osan (9,9') läpireiän (10) suuntainen mitta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, että varsiosa (3) on induktiokarkaistu metalli-kappale, johon kuuluvaan yhtenäiseen kuoriosaan (8) on liukupinnat (7) järjestetty ennen varsiosan (3) induktiokarkaisua.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, että varsiosaan (3) integroituun kuoriosaan (8) on järjestetty voiteluaineyhde (13) pallonivelen (2) voitelemiseksi .

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen vetovarsi, tunnettu siitä, että voiteluaineyhteeseen (13) on sovitettu rasvanippa 12 tai vastaava.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen vetovarsi, 20 tunnettu siitä, että kytkentäelimet (4) muodostuvat varsiosaan (3) integroidusta pallonivelestä (2'). « · « i t * » ♦ * · · • 1 · • I * » · · • > • · · t • · * > 1 • ♦ 1 • t 1 » 1 » * » 116189