FI88275B - Hjulnavskonstruktion - Google Patents

Description

Pyörännaparakenne. 8 8 2 n δ

Hjulnavskonstruktion.

5 Tämä keksintö koskee käytettävän pyörän pyörännaparaken-netta, jossa on käyttöakseli ja pyörän napa, pyörännapa-rakenteen kannatin sekä tulopuoleinen ja menopuoleinen laakerointi, jolloin, käyttöakselin pyörimisakseli kulkee 10 epäkeskisesti pyörän navan pyörimisakselin suhteen; pyörän napa on tulopuoleisen ja menopuoleisen laakeroinnin avulla pyörivästi kannatettu pyörännapparakenteen kannattimen varassa; tulopuolen laakerointi ympäröi rengasti-laa, joka on oleellisesti suurempi kuin menopuolen laake-15 rointi; käyttöakseli ulottuu tulopuolen laakeroinnin rengastilan läpi; pyörännaparakenteen kannatin ulottuu kummankin laakeroinnin rengastilan läpi pyörännavan ulkoreunaan .

20 Eräässä tunnetussa pyörännaparakenteessa, joka on varustettu epäkeskisellä käytöllä (DE-PS 2 930 298), käyttö-akseli käyttää pyörän napaa lieriöhammaspyörästön kautta. Pyörän napa on pyörivästi laakeroitu kahden mahdollisimman lähekkäin sijoitetun kartiorullalaakerin avulla, jot-25 ka on erotettu toisistaan vain kuorman vastaanottamiseksi tarkoitetun rengasolakkeen avulla, jolloin kuormitus samanaikaisesti kasvaa, mikä on rajoitettavissa vain siten, että kartiorullalaakerit sijoitetaan mahdollisimman lähelle pyörän keskitasoa.

30 Tällä pyörännaparakenteella on se epäkohta, että vääntö-momentti johdetaan pyörän napaan akselin kautta, jonka halkaisijaa sitä ympäröivän laakerin vuoksi on pidettävä pienenä, jolloin se siis on alttiina suurelle rasituk-35 selle. Lisäksi ovat pyörännaparakenteen kannatin, pyörän napa ja laakerit alttiina suurelle kuormitukselle koska viimeksimainitut hyvin lähekkäin sijoittamisen vuoksi voivat kehittää vain pieniä tukimomentteja.

2 88275 Tämän keksinnön tehtävänä on parantaa pyörännaparakennet-ta siten, että se, samalla kun sen tiivis rakennetapa epäkeskisellä käytöllä jää ennalleen, on alttiina pie-5 nemmälle kuormitukselle.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että pyörännapa on laakerointien välillä yhdistetty kiinteästi sisähammastettuun hammaspyörään ja hammaspyörä on käyttö-10 akselin käyttämä.

Tällä tavalla voidaan vääntömomentti johtaa suoraan pyörän napaan halkaisijaltaan suuren sisähammastetun hammaspyörän avulla, jolloin sisähammastettu pyörä jopa voi 15 olla samaa osaa kuin pyörän napa tai voi olla sopivan voimaa siirtävän ja/tai muotovastaavan liitoksen kautta yhdistetty siihen. Koska sisähammastetun pyörän, joka ympäröi lähes koko pyörännaparakennetta, halkaisija on niin suuri siihen kohdistuu pienempiä vääntömomentteja 20 kuin tunnetun pyörännaparakenteen akseliin. Tulopuoleinen laakerointi voidaan sijoittaa suhteellisen suuren välimatkan päähän toisesta laakeroinnista, joka toinen laakerointi voi sijaita pyörännaparakenteen toisessa päässä, koska tulopuoleinen laakerointi ympäröi käyttöakselia, 25 mikä epäkeskisen käytön vuoksi myös tapahtuu epäkeski- sesti. Tämän järjestelyn vuoksi syntyvä tukiväli saa aikaan suuren tukimomentin niin, että kuormitus on pienempi ja tasaisemmin jakaantuva kuin tunnetussa pyörännapara-kenteessa.

30

Alivaatimuksisssa on esitetty edullisia tunnusmerkkejä, erityisesti mitä tulee laakerointeihin, jotka takaavat sekä säteensuunnassa että myös aksiaalisuunnassa vaikuttavien voimien moitteettoman vastaanoton. Esitetyt muun-35 nelmat ovat kuitenkin myös mielenkiinoisia kustannussyistä koska menopuoleisen laakeroinnin kartiorullalaakerei-ta voidaan pitää pieninä ja myös halkaisijaltaan suuret 88275 3 liuku- vast, kuulalaakerit eivät ole liian kalliita.

Patenttivaatimuksien 7-9 avulla huolehditaan myös väli-pyöriä ja erityisesti moniportaisia välipyöriä käytettä-5 essä siitä, että tiivis rakenne säilyy niin, että myös kapeiden napaan kiinnitettävien pyörien kohdalla pyörän napa ei ollenkaan tai vain hieman ulottuu aksiaalisuun-nassa pyörän ulkopuolelle.

10 Piirustuksessa on esitetty useita seuraavassa lähemmin selitettäviä keksinnön rakenne-esimerkkejä, jossa:

Kuv. 1 esittää leikkausta keksinnön mukaisesta pyöränna-parakenteesta, jossa on kuulalaakerista muodostuva tulo-15 puoleinen laakerointi, sivulta katsottuna,

Kuv. 2 esittää kuvion 1 mukaista keksinnön mukaista pyö-rännaparakennetta, jossa on liukulaakerista muodostuva tulopuoleinen laakerointi, 20

Kuv. 3 esittää kuvion 1 mukaista keksinnön mukaista pyö-rännaparakennetta, jossa on kartiorullalaakerista muodostuva tulopuoleinen laakerointi, 25 Kuv. 4 esittää kuvion 1 mukaista keksinnön mukaista pyö-rännaparakennetta, jossa on kuulalaakerista muodostuva tulopuoleinen laakerointi ja kaksiportainen alennusvaih- de ja 30 Kuv. 5 esittää kuvion 4 mukaista pyörännaparakennetta ja kaksiportaista alennusvaihdetta sivulta katsottuna.

Keksinnön mukainen pyörännaparakenne 10 käsittää pyörän-naparakenteen kannattimen 12, pyörän navan 14, käyttöak-35 selin 16, tulopuoleisen ja menopuoleisen laakeroinin 18 ja 20 sekä yksiportaisen alennusvaihteen 22.

. 88275 4

Pyörännaparakenne 10 on tarkoitettu asennettavaksi traktorin ei esitetylle etuakselille ja on vaakasuorassa tai lähes vaakasuorassa käännettävissä ei myöskään esitetyn ohjauslaitteen avulla. Se muodostaa käyttöyhteyden etu-5 pyörävetoisen akselirakenteen ja käytettävän pyörän vä lillä. Tätä pyörännaparakennetta voidaan kuitenkin käyttää myös takapyörävetoisessa moottoriajoneuvossa, kuten esimerkiksi leikkuupuimurissa tai itseliikkuvassa silp-purissa.

10

Pyörännaparakenteen kannatin 12 on kääntyvä ja siinä on pyöreä levy 24, haarukka 26, tukitappi 28 ja kaksi laake-ritappia 30 ja se on yhdistetty akseliin ei esitetyn ol-katapin kautta, joka on hieman kaltevassa asennossa negi-15 tiivisen olkapoikkeaman aikaansaamiseksi.

Kutakin kuviota 1-4 tarkastettaessa voidaan todeta, että pyöreään levyyn 24 on toisaalta yhdistetty haarukka 26 ja toisaalta myös tukitappi 28 ja laakeritappi 30. Levy 24 20 on kohtisuoraan pyörän ja maanpinnan välistä kosketuspintaa vastaan ja on varustettu aukolla 32 käyttöakselin 16 sisäänviemiseksi sekä ulkoreunastaan laakeri-istukalla 34 .

25 Haarukassa 26 on sinänsä tunnetulla tavalla kaksi laake-risilmää 36 ja kussakin niistä on numeroimaton poraus, jonka läpi olkatappi ulottuu.

Tukitappi 28 ulottuu keskisesti ja aksiaalisesti levystä 30 24 ulospäin, so. piirustuksessa vasemmalle, ja se on ul- kopäätyosastaan varustettu laakeri-istukalla 38, jonka tehtävänä on vastaanottaa yksi tai useampi kartiorulla-laakeri 40.

35 Laakeritappi 30 on pyörän pyörimisakselin suuntainen, joka tässä rakenne-esimerkissä yhtyy levyn 24 pyörimisakseliin ja tukitapin 28 pitkittäiskeskiakseliin tasoon; ne 88275 5 ovat kuitenkin lyhyempiä ja halkaisijaltaan pienempiä. Vaikka ne kuvioissa 1-4 on esitetty tukitapin 28 alapuolella sijaitseviksi tapahtuu tämä vain havainnollisuuden vuoksi koska kuviosta 5 voidaan todeta, että ne sijait-5 sevat tukitapin 28 yläpuolella.

Pyörän napa 14 on kellon muotoinen, jonka kellon pohja 42 on varustettu porauksella 44 kartiorullalaakerin 40 vastaanottamiseksi ja joka napa on rotaatiosymmetrinen muo-10 doltaan. Se on porausta 44 vastapäätä olevasta päästään varustettu laipalla 46, jossa on läpi menevät poraukset 48, ja rengaslevy 50, joka on lähes laipan 46 kokoinen ja on varustettu kohdakkain olevilla porauksilla 48', on aksiaalisesti kosketuksessa laipan 46 kanssa. Läpi mene-15 vien porauksien 48, 48'läpi ulottuvat pyöräpultit 52, joiden tehtävänä on irroitettavasti kiinnittää pyörä napaan 14. Rengaslevystä 50 ulottuu aksiaalisuunnassa kaksi tiivistyshuulletta 54, jotka tässä rakenne-esimerkissä olevat valurautarenkaita, ja rengaslevyn 50 sisäkehä on 20 työstetty laakeri-istukaksi 56. Tiivistyshuulteiden 54 väliin on labyrinttitiivisteen tavoin sijoitettu, levyyn 24 kiinnitetty konsentrinen tiivistyshuulle 54'. Kellon pohjan 42 sulkemiseksi porauksen 44 alueella käytetään kantta 58. Kellon reunan sisäpinnassa on yksiportainen 25 tai kuvion 4 mukaisesti kaksiportaisen alennusvaihteen 22 sisähammastettu hammaspyörä 60, jolloin sisähammastettu pyörä 60 tässä rakenne-esimerkissä on erillinen osa, joka puristussovitteen kautta on pyörimättömässä yhteydessä pyörän navan 14 kanssa. Pyörän napa 14 tukeutuu toisesta 30 päästään tulopuoleisen laakeroinnin 18 kautta levyyn 24 ja toisesta päästään menopuoleisen laakeroinnin 20 kautta tukitappiin 28, jolloin tulopuoleinen laakerointi 18 kuvion 1 perusteella muodostuu kuulalaakerista, joka on tiukasti paikallaan levyn 24 laakeri-istukan 34 ja ren-35 gaslevyn 50 laakeri-istukan 56 välissä. Menopuoleinen laakerointi 20 muodostuu kahdesta X-muotoisesti sijoitetusta kartiorullalaakerista 40, jotka on sijoitettu po- q o n r' q

g U O *1- > O

raukseen 44 ja pysyvät paikallaan laakeri-istukalla 38 aksiaalisuunnassa kahden ei lähemmin esitetyn vasteen avulla. Pyörän napa 14 voi siis pyöriä pyörimisakselinsa ympäri tukitapin 28 ympäri.

5 Käyttöakselissa 16 on kaksoiskardaaninivel 62, jonka keskipiste sijaitsee olkatapin pitkittäiskeskiakselilla ja joka käsittää tulopuoleisen ja menopuoleisen osan 64 ja 66, jolloin menopuoleinen osa 66 ulottuu vapaasti liik-10 kuvasti aukon 32 läpi sisähammastetun hammaspyörän 60 sisään ja on siellä pyörimättömästi yhteydessä tulo-pyörään 68. Menopuoleisen osan 66 ulkokehän ja aukon 32 sisäkehän välissä on rulla-tai liukulaakeri ja tiiviste, joita ei kuitenkaan ole numeroitu ja jotka ovat tavan-15 omaisesti kiinnitetyt ja rakenteeltaan tavanomaisia. Vaakasuora etäisyys kaksoiskardaaninivelen 62 keskipisteen ja laipan 46 piirustuksessa vasemman pään välillä on merkitty matkalla X ja voidaan todeta, että tämä matka on hyvin lyhyt.

20

Kuvioissa 1-3 esitetty yksiportainen alennusvaihde 22 käsittää tulopyörän 68 ja sisähammastetun pyörän 60 lisäksi kaksi välipyörää 70, jotka voivat pyöriä laakerita-pilla 30 mutta kuitenkin ovat lujasti kiinnitetyt aksiaa-25 lisuunnassa. Niiden pyörimisliike on varmistettu neula- laakereiden 78 ja aksiaalinen kiinnitys ruuvein kiinnitetyn levyn 72 avulla. Kumpikin välipyörä 70 on yhteydessä tulopyörään 68 kuten myös sisähammastettuun pyörään 60 niin, että käyttövoima voidaan siirtää käyttöakselilta 16 30 pyörän napaan 14 lyhintä mahdollista matkaa pitkin.

Kaikista kuvioista on selvästi todettavissa kuinka käyt-töakseli 16 vast, sen menopuoleinen osa 66 yhdessä tulo-pyörän 68 kanssa ulottuu tulopuoleisen laakeroinnin 18 35 sisätilan, siis liuku-, kuula-, tai kartiorullalaakerin sisärenkaan ympäröimän tilan läpi. Tällä tavalla voidaan tulopuoleinen laakerointi 18 sijoittaa hyvin lähelle ak- i 7 p ,° ~

V O ... 1 J

selia, jonka vuoksi etäisyys menopuoleiseen laakerointiin 20 kasvaa, jolloin siis kehittyy suuri tukimomentti. Samanaikaisesti matkan X pituus, siis etäisyys kaksois-kardaaninivelen 62 keskipisteen ja laipan 46 piirustuk-5 sessa vasemman pään välillä pienenee, jonka vuoksi rakenne tiivistyy ja haarukkaan 26 kohdistuva momenttirasitus on pieni.

Kuvioissa 1-3 esitetyissä rakenne-esimerkkeissä voiman-10 siirto tapahtuu komponenttien kautta, jotka kaikki sijaitsevat pystytasossa niin, että vääntömomenttivaikutus on pääasiassa poissuljettu.

Kuvioiden 2-4 mukaisten rakenne-esimerkkien yksityiskoh-15 täisistä selityksistä luovutaan koska nämä pääasiassa vastaavat kuvion 1 yhteydessä esitettyä, tulo- ja meno-puoleisen laakeroinnin 18 ja 20 rakennetta lukuunottamatta .

20 Kuviossa 2 tulopuoleinen laakerointi 18 on toteutettu liukulaakerin avulla, joka on sijoitettu samaan kohtaan kuin kuulalaakeri kuviossa 1, kun taas menopuoleinen laakerointi 20 muodostuu kahdesta tässä tapauksessa O-kuvion mukaisesti asennetusta kartiorullalaakerista 40. Koska 25 liukulaakeri tässä rakenne-esimerkissä ei voi vastaanot taa mitään aksiaalivoimia kiristetään nämä kartiorulla-laakerit 40 tukitapille 28 kierretyn kiristysmutterin 74 avulla niiden välissä olevaa olaketta 76 vastaan syvennyksessä, jolloin pyörän napa 14 on aksiaalisuunnassa 30 kiinnitetty tukitapilla 28.

Kuviossa 3 esitetyssä rakenne-esimerkissä muodostuu sekä tulopuoleinen että menopuoleinen laakerointi 18 ja 20 kartiorullalaakereista, joista tulopuoleisen laakerin 35 halkaisija on suurin piirtein kolme kertaa suurempi kuin menopuoleisen laakerin halkaisija. Nämä kaksi kartiorul-lalaakeria on myös sijoitettu O-kuvion mukaisesti ja on

Claims (10)

1. Käytettävän pyörän pyörännaparakenne, jossa on käyttö-akseli (16) ja pyörän napa (14), pyörännaparakenteen kannatin (12) sekä tulopuoleinen ja menopuoleinen laakerointi (18, 20), jolloin, 30 a) käyttöakselin (16) pyörimisakseli kulkee epäkeski-sesti pyörän navan (14) pyörimisakselin suhteen b) pyörän napa (14) on tulopuoleisen ja menopuoleisen laakeroinnin (18 ja 20) avulla pyörivästi kannatettu 35 pyörännapparakenteen kannattimen (12) varassa c) tulopuolen laakerointi (18) ynmpäröi rengastilaa, joka on oleellisesti suurempi kuin menopuolen lääke- CO ') L 0 o λ . - Zi 9 rointi (20) d) käyttöakseli (16) ulottuu tulopuolen laakeroinnin (18) rengastilan läpi e) pyörännaparakenteen kannatin (12) ulottuu kummankin 5 laakeroinnin (18,20) rengastilan läpi pyörännavan (14) ulkoreunaan, tunnettu siitä, että 10 f) pyörännapa (14) on laakerointien (18,20) välillä yhdistetty kiinteästi sisähammastettuun hammaspyörään (60) ja g) hammaspyörä (60) on käyttöakselin (16) käyttämä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, tun nettu siitä, että sisähammastettu pyörä (60) ja pyörän napa (14) ovat samaa osaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, tun-20 nettu siitä, että sisähammastettu pyörä (60) on muotovas- taavasti ja/tai voimaa siirtävästi yhdistetty pyörän napaan (14) .

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, tun-25 nettu siitä, että menopuoleinen laakerointi (20) käsittää kaksi lähekkäin sijoitettua kartiorullalaakeria (40).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pyörännaparakenne, tun-30 nettu siitä, että tulopuoleinen laakerointi (18) käsittää liukulaakerin tai kuulalaakerin.

5 Kuvioista 4 ja 5 ilmenee lopuksi rakenne-esimerkki, jonka laakeroinnit 18 ja 20 vastaavat kuviossa 1 esitettyjä mutta joka kuitenkin yksiportaisen alennusvaihteen 22 sijasta on varustettu kaksiportaisella alennusvaihteella 80. Pyörännaparakenne 10 muuttuu tällöin siinä mielessä, 10 että pyörän napa 14 pitenee aksiaalisuunnassa koska laa- keritappi 30 korvataan pultin 82 avulla, joka sijoittuu myös pidennetyssä tukitapissa 28' olevaan ulokkeeseen 84, ja että aikaisemmat välipyörät 70 korvataan kaksoispyö-rillä 86. Kaksoispyörät 86 käsittävät kaksi sisähammas-15 tettua pyörää, joilla on eri ulkohalkaisija, jotka ovat pyörimättömästi yhdistetyt keskenään ja joista suuremman ulkohalkaisijän omaava on yhteydessä tulopyörään 68 ja pienemmän ulkohalkaisijan omaava on yhteydessä sisäham-mastettuun pyörään 60, kuten erityisesti ilmenee kuviosta 20 5. Patenttivaatimukset. 25

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, jolloin kukin laakeroinneista (18, 20) käsittää kartiorulla- 35 laakerin, jotka on sijoitettu O-kuvion mukaisesti, tunnettu siitä, että menopuoleisen kartiorullalaakerin halkaisija on oleellisesti pienempi kuin tulopuoleisen kar- n n n ·"* ι· 10 <) O .:. .· b tiorullalaakerin halkaisija.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, jolloin käyttöakseli (16) toisesta päästään on varustettu 5 tulopyörällä (68), joka kahden välipyörän (70, 86) kautta siirtää käyttövoiman pyörän napaan (14), tunnettu siitä, että välipyörät (70) ja tulopyörä (68) on sijoitettu säteensuunnassa sisähammastetun pyörän (60) sisään .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pyörännaparakenne, tunnettu siitä, että välipyörät (86) on sijoitettu pyörän navan (14) sisään.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pyörännaparakenne, tun nettu siitä, että välipyörät (86) ovat kaksiportaisia, jolloin ensimmäinen porras on yhteydessä tulopyörään (68) ja toinen porras sisähammastettuun pyörään (60).

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörännaparakenne, tunnettu siitä, että pyörän napa (14) on varustettu aksi-aalisuuntaisilla tiivistyshuulteilla (54), jotka toimivat yhdessä myöskin aksiaalisuunnassa pyörännaparakenteen kannattimesta (12) ulottuvien tiivistyshuulteiden (54') 25 kanssa ja muodostavat labyrinttitiivisteen. 30