FI89696B - Styrbar hjulaxel foer ett motorfordon - Google Patents

Description

1 89696

Ohjattava pyöränakseli moottoriajoneuvoa varten. - Styrbar hjul-axel för ett motorfordon.

Keksintö koskee ohjattavaa pyöränakselia moottoriajoneuvoa varten, jonka jäykän akselirungon päissä olevissa akseli- haaroissa on ohjausvipujen avulla käännettävät pyörännavat, jolloin ohjausvivut liittyvät raidetankojen avulla akselirungon sisään järjestettyyn hydrostaattiseen tai apuvoimakäyttoiseen ohjauslaitteeseen, jossa on akselin pituussuuntaisesti edullisesti kaksitoimisessa ohjaussylinterissä siirtyvä työmäntä.

Mainittua lajia oleva ohjattava pyöränakseli tunnetaan julkaisusta WO-A 82/00983. Tällöin on kysymyksessä ei-käytetty pyöränakseli haarukkatrukkia varten, jonka jäykkä akseli on nivelletystä ripustettu alustaan. Akselin rungolla on pyöränakselin pystysuuntaiseen keskitasoon nähden epäsymmetrinen muoto, ts. se on muodostettu toispuolisesti tai kupumaisesti. Tämän ulkonevan osuuden sisäpuolella akselin rungossa on ohjauslaite, jonka samansuuntaisesti pyöränakselin pituuskeskiviivan kanssa järjestetyssä ohjaussylinterissä kulkee työmäntä, joka päistään on kulloinkin lyhyiden raidetangon osuuksien kautta nivelletystä liitetty kummankin pyörän ohjaus vipuihin. Tunnettu tapa yhdistää ohjauslaite akselin runkoon muodostaa epäkohtana akselin rungon rakenteellisten mittojen kasvamisen ja siten pyöränakselin painon kasvamisen, jolloin suurempi paino toisaalta vaikuttaa epäedullisesti ajoneuvon kokonaisrakenteeseen ja toisaalta pyöränakselin mahdollisen jousituksen yhteydessä negatiivisesti sen dynaamiseen ajokäyttäytymiseen. Myös esitetty ohjauksen kinematiikka tuottaa ongelmia, koska lyhyet, ohjausvipujen ja työmännän päiden väliin järjestetyt raidetangon osuudet voivat johtaa nivelletystä liitettyjen elementtien ojennettuihin asentoihin ja huomattaviin ohjauskulmavirheisiin. Lopuksi on olemassa - mahdollisuus, että sellainen pyöränakseli muodostetaan käyte tyksi ohjausakseliksi tasauspyörästöineen siitä pyöriin johdetuin käyttöakselein, sillä ohjauslaite liittyy ainakin tekniikan 2 B 5696 tasossa esitetyssä suoritusmuodossa vetomahdollisuuden järjestämiseen akselin yhteyteen.

Lisäksi tunnetaan patenttijulkaisusta DE-AS 1655927 apuvoimalla käytetty ohjauslaite ohjattavaa pyöränakselia varten, jossa ohjausvaihteesta akselin haaran ohjausvipuun johtaa työntötan-ko. Molempiin akselin haaroihin liittyvät ohjausvivut on yhdistetty toisiinsa läpimenevällä raidetangolla ja niitä tuetaan apuvoimalla hydraulisen servosylinterin avulla. Ser-vosylinterin järjestäminen ajoneuvon kulkusuuntaan vaatii paljon tilaa, ja vaarana on servosylinterin vahingoittuminen.

Keksinnön tehtävänä on järjestää hydrostaattinen ei-apuvoima-käyttöinen ohjauslaite jäykkään akselin runkoon siten, että pyöränakselin rakenteelliset mitat ja paino kasvavat vain vähäisesti. Koska mainittua lajia olevia pyöränakseleita käytetään ensisijassa työajoneuvoissa, tulisi ohjauslaite järjestää vaurioitumiselta suojatuksi.

Tämä tehtävä ratkaistaan puheena olevan, patenttivaatimuksen 1 johdannon lajisessa ohjattavassa pyöränakselissa siten, että ohjaussylinteri järjestetään samankeskeisesti akselin rungon pituuskeskiviivan kanssa, ja että työmäntä on yhteistoiminnassa akselin rungosta säteen suuntaisesti ulkonevan kääntövivun kanssa, joka on nivelletystä liitetty raidetankoihin, ja jolla on pyöränakselin pituuskeskiviivaan nähden kohtisuorassa oleva kääntöakseli. Ohjauslaite sisältyy tällä tavalla akselin rungon kantavaan rakenteeseen, eikä se vaadi lisää tilaa. Siten saavutetaan merkittäviä paino- ja kustannusetuja, ja ohjauslaitteen käyttöosat on suojattu vaurioita vastaan hyvin tehokkaasti ilman mitään rakenteellisia lisätoimenpiteitä. Tällöin kokonaan akselin runkoon integroitu, ohjaussylinteristä ja työmännästä koostuva yksikkö voi olla joko osana hydrostaattista ohjauslaitetta tai apuvoimakäyttöistä ohjauslaitetta. Hydrostaattisessa ohjauslaitteessa työmäntä siirtää koko ohjausvoiman kääntövivun raidetankoon, kun taas apuvoimakäyttöisessä ohjauslaitteessa mekaaninen välityselementti voi vaikuttaa 3 '<9696 ohjausvaihteesta kääntövipuihin ja työmännän kautta on käytettävissä servotukivoimaa kääntövipuihin.

Keksinnön muita suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2 - 9. Patenttivaatimuksen 2 mukaan työmännän männänvarren osuuden tulisi olla muodostettu hammas-tangoksi, joka kytkeytyy ohjausakselin kautta kiertovipuun liitettyyn hammassegmenttiin. Hammastanko saattaa siten yksinkertaisella tavalla ohjausakselin pyörimisliikkeeseen, joka johtaa kääntövivun kääntymiseen. Koska käyttöelimet hammastanko ja hammassegmentti on järjestetty suojatusti akselin runkoon, ei ole mitään vaaraa näiden elimien vaurioitumisesta tai likaantumisesta. Patenttivaatimuksen 3 mukaan hammastangoksi muodostetulla männänvarren osuudella voi edullisesti olla pienempi säteen suuntainen mitta kuin työmännällä, jolloin osuus voidaan toteuttaa esimerkiksi segmenttinä, niin että on mahdollista pienentää akselin etäisyyttä ohjausakselin ja työmännän välillä. Sen lisäksi voidaan patenttivaatimuksen 4 mukaan ohjausakseli järjestää samakappaleisesti akselin rungon kanssa muodostettuun laakerireikään. Sellainen sijoitus hammas-segmentin, ohjausakselin ja kääntövivun järjestelyllä voidaan valuteknisesti toteuttaa ongelmitta yhdessä akselin rungon kanssa.

Lisäksi ehdotetaan patenttivaatimuksen 5 mukaan, käytetyn pyöränakselin yhteydessä, jossa on käyttöakselien kautta pyörien pyörännavan käyttölaitteisiin liitetty tasauspyörästö, että toinen käyttöakseleista, joka on järjestetty akselin rungon sisäpuolelle, johdetaan työmännän pitkittäisreiän läpi. Tällä tavalla onnistutaan saamaan sekä kantavan akselin rungon että ohjauslaitteen tiivis rakenne, ja sen lisäksi voidaan käytetyn pyöränakselin käyttöelimet vielä liittää tähän järjestelmään.

;·; Patenttivaatimuksen 6 mukaan voidaan edullisesti tällöin jär jestää pitkittäisreikä samankeskeisesti männänakseliin nähden, niin että käyttöakseli ulottuu keskeisesti työmännän läpi.

Ohjaussylinterin työtilojen edullinen tiivistys voidaan aikaansaada patenttivaatimuksen 7 mukaisesti siten, että työmäntä 4 89696 johdetaan pitkittäisreiässääntiivistetysti käyttöakselia ympäröivällä sisäputkella. Tällä akselin runkoon kiinteästi asennetulla sisäputkella ontyömännän koko iskun aikana ohjaussylinterin työtilojen riittävä tiivistys mahdollinen. Keksinnön toisessa toteutuksessa voi patenttivaatimuksen 8 mukaan akselin runko muodostua tasauspyörästön kotelosta ja siihen laipoitetusta ainakin yhdestä akselin putkesta, jolloin sisäputken tasauspyörästön koteloa lähellä oleva pää on kiinnitetty paikaltaan kiinteästi välilaipalla tasauspyörästön koteloon tai akselin putkeen ja tasauspyörästön kotelosta poispäin oleva pää akselin putken tukiseinällä. Tällä tavalla muodostuu ohjauslaitteen edulliset asennus- ja purkamismahdollisuudet. Sisäputki ja työmäntä voidaan ongelmitta asettaa tasauspyörästön kotelon suhteen laipoitettuun akseliputkeen. Tukiseinä javälilaippa toimivat sisäputken paikalleen kiinnittämisen lisäksi ohjaussylinterin molemmat työtilat sulkevana kantena (patenttivaatimus 10). Patenttivaatimuksen 9 mukaan voi välilaippa lisäksi toimia tasauspyörästön ja/tai käyttöakselin laakerointina. Välilaippa toimittaa tällöin edullisella tavalla samanaikaisesti kolme tehtävää.

Keksintö ei rajoitu patenttivaatimusten tunnusmerkkien yhdistelmään. Alan ammattilaiselle ilmenee patenttivaatimusten ja erillisten tunnusmerkkien muita järkeviä yhdistelymahdollisuuksia tehtävän asettelun pohjalta.

Keksinnön selittämistä varten viitataan piirustukseen, jossa on esitetty suoritusesimerkki ja jossa: kuvio 1 on keksinnön mukainen pyöränakseli päältä päin nähtynä, jossa on akselin runkoon liittyvä ohjauslaite, ja josta ilmenee pyöränakselin oleellinen yleinen rakenne ja sen ohjauskinematiikka; kuvio 2 on keskiosuus keksinnön mukaisesta pyöränakselista, jossa on osittainen pituusleikkaus akselin putkesta ja siihen järjestetystä ohjauslaitteesta; ja 5 89696 kuvio 3 on akselin putken ja ohjauslaitteen poikkileikkaus kuvion 2 viivaa III - III pitkin.

Kuviossa 1 on viitenumerolla 1 merkitty ohjattavan pyöränakselin jäykkää akselin runkoa, jonka päissä oleviin akselin haaroihin 2 on kääntyvästä järjestetty pyörän navat 3. Näihin pyörän napoihin 3 kiinnitetään ajoneuvon esittämättä olevat pyörät. Pyörän napojen 3 kääntäminen tapahtuu kulloinkin ohjauslaitteen 6 ohjausvivun 4 ja raidetangon 5 avulla, joista kuviossa 1 on esitetty vain yksi kääntövipu 7. Akselin runko 1 on toteutettu kolmiosaisena, ts. se muodostuu keskellä olevasta tasauspyöräs-tön kotelosta 8 ja akselin putkista 9.

Kuviossa 2, joka esittää pitkittäisleikkausta akselin putkesta 9 ja tasauspyörästön kotelosta 8 sekä ohjauslaitteesta 6, voidaan nähdä, että akselin putki 9 on ruuvein kiinnitetty tasauspyörästön koteloon 8 laipan 10 kautta. Tasauspyörästön kotelon 8 sisään on järjestetty tasauspyörästö 11, jota käytetään ajoneuvovaihteistosta esittämättä olevan pääkäyttö-akselin avulla. Tasauspyörästöstä 11 kulkee kulloinkin käyttö-akseli 12 pyöränakselin pyörän napoihin 3. Siellä ne käyttävät välittömästi tai alennusvaihteen kautta esittämättä olevia pyöräpareja.

Käyttöakselia 12 ympäröi tällöin sillä alueella, jossa ohjauslaite 6 on järjestetty akselin putkeen 9, sisäputki 13, jonka toinen pää on kiinnitetty akselin putken 9 väliseinään 14 ja toinen pää välilaippaan 15. Tällöin välilaippa 15 toimii Selmalla rullalaakerin 16 kautta tasauspyörästön 11 laakerointina.

Ohjauslaitteessa 6 on ohjaussylinteri 17, joka välittömästi muodostuu akselin putken 9 työstetystä sisäseinästä. Tässä ohjaussylinterissä 17 kulkee siirtyvästä työmäntä 18 ja se muodostaa tällöin ohjaussylinteriin 17 työtilat 17A ja 17B. Työmännässä on lisäksi samankeskeisesti ulottuva pitkittäis-reikä 19, jonka läpi johdetaan sisäputki 13 ja käyttöakseli 12. Työmäntään 18 liittyy männänvarsi 20, jonka osuus on muodostettu 6 89696 hammastangoksi 21, jolloin tämä hammastanko 21 kytkeytyy ohjausakseliin 22 liittyvään hammassegmenttiin. Työmännän 18 pituussuuntaan siirtyminen ohjaussylinterissä 17 aiheuttaa haimnastuksen johdosta hammassegmentin 23 kääntymisen ja siten ohjausakselin 22 pyörimisliikkeen.

Kuten erityisesti kuviosta 3 käy ilmi, käyttöakselin 12 ja työmännän 18 suhteen poikittain kulkeva ohjausakseli 22 on laakerikilpien 25 välityksellä järjestetty pyörivästi akselin putken 9 kanssa samakappaleisesti muodostettuun laakerireikään 24. Tällöin ylempää laakerikilpeä 25 peittää pölykansi 26, jonka tulee estää lian tunkeutuminen laakerireiän 24 sisätilaan. Ohjausakselin laakerireiästä ulos ulottuvissa päissä on jo kuviossa 1 esitetty kääntövipu 7, joka päästään on nivelletysti liitetty raidetankoon 5, joka puolestaan on nivelletty pyörän napojen 3 ohjausvipuihin 4.

Kuten kuvioista 2 ja 3 nähdään, on ohjauslaite 6 kokonaan integroitu akselin runkoon 1, niin että aikaansaadaan edullinen suojaus ohjauslaitteen 6 vahingoittumista vastaan sekä ohjausakselin pienemmät rakennemitat. Tällöin erillinen ohjaussylinteri voidaan jättää pois, kun käytetään akselin putkea 9 ohjaussy-linterinä 17. Keksinnön mukaista ohjauslaitteen 6 ja akselin rungon 1 yhdistämistä voidaan lisäksi käyttää kaikissa ajateltavissa pyöränakseleissa, joissa on jäykkä akselin runko 1, jolloin ohjauskulman säädöt ja sovitukset ovat mahdollisia kääntövipujen 7 avulla. Kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa on järjestetty laakerireiän 24 ja akselin putken 9 samaa kappaletta oleva toteutus, mutta tämä laakerireikä 24 voidaan myös toteuttaa erillisenä elimenä, joka ruuvein kiinnitetään akselin putkeen 9, jolloin tasauspyorästön kotelon molemmin puolin olevilla täysin samanlaisilla akselin putkilla 9 voidaan ilman ohjauslaitetta oleva akselin putken reikä sulkea. Tällöin aikaansaadaan samanlaisten osien moninaiskäyttö, josta tuloksena on kustannusten aleneminen.

Claims (10)

1. Ohjattava pyöränakseli moottoriajoneuvon varten, jonka jäykän akselirunyon (1) päissä olevissa akselihaaroissa (2) on oh-jausvipujen (4) avulla käännettävät pyörännavat (3), jolloin ohjausvivut (4) liittyvät raidetankojen (5) avulla akselirunyon (1) sisään järjestettyyn hydrostaattiseen tai apuvoimakäyttöi-seen ohjauslaitteeseen (6), jossa on akselin pituussuuntaisesti edullisesti kaksitoimisessa ohjaussylinterissä (17) siirtyvä työmäntä (18), tunnettu siitä, että ohjaussylinteri (17) järjestetään samankeskeisesti akselin runyon pituuskeski-viivan kanssa, ja että työmäntä (18) on yhteistoiminnassa akselin rungosta (1) säteen suuntaisesti ulkonevan kääntövivun (7) kanssa, joka on nivellctysti liitetty raidetankoihin, ja jolla on pyöränakselin pituuskeskiviivaan nähden kohtisuorassa oleva kääntöakseli.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että työmännän (18) männänvarren (20) osuus on muodostettu hammastangoksi (21), johon ohjausakselin (22) kautta kääntövipuun (7) liitetty hainmassegmentti (23) kytkeytyy .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että ainakin hammastangoksi (21) muo-dostetulla männänvarren osuudella on pienempi säteen suuntainen -- mitta kuin työmännällä (18).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että ohjausakseli (22) on järjestetty : samakappaleisesti akselin rungon (1) kanssa muodostettuun laa- 1 kerireikään (24).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että pyöränakselissa

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että pitkittäisreikä (19) kulkee samankoskeisesti työmännän (18) akselin kanssa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että työmäntä (18) on johdettu pitkittäisreikänsä (19) kohdalla tiivistetysti käyttöakselia (12) ympäröivän sisäputken (13) päälle.

7 39696

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että akselin runko (1) muodostuu tasauspyörästön kotelosta (8) ja siihen laipoitetusta ainakin yhdestä akseliputkesta, että sisäputken (13) tasauspyörästön koteloa (8) lähellä oleva pää on kiinnitetty paikaltaan kiinteästi välilaipalla (15) tasauspyörästön koteloon (8) tai akse-liputkeen (9) ja tasauspyörästön kotelosta (8) poispäin oleva pää akseliputken (9) tukiseinällä (14).

8 S 9 6 9 6 on käyttöakselien (12) kautta pyörien pyörännavan (3) käyttölaitteisiin liitetty tasauspyörästö (11), jolloin akselin rungon sisäpuolelle järjestetty käyttöakseli (12) johdetaan työ-inännän (18) pitkittäisreiän (19) läpi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että välilaippa (15) toimii tasauspyörästön (11) ja/tai käyttöakselin (12) laakerointina (rullalaa-keri 16).

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen ohjattava pyöränakseli, tunnettu siitä, että välilaippa (15) ja tukiseinä toimivat ohjaussylinterin (17) työtilat (17A ja 1713) akselin suunnassa sulkevina kansina. 9 89696