NO149827B - Dreieledd - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et dreieledd, omfattende et første element, et andre element med et gaffelformet endeparti som omslutter i det minste en del av det første element, en primær dreieboltforbindelse som i forutvalgt posisjon rager gjennom det første og det andre element og derved forbinder disse elementer dreibart med hverandre for innbyrdes svingebevegelse mellom elementene, samt en sekundær opplagring som dreibart forbinder det første med det andre element.

Et dreieledd av denne type er kjent fra US-patentskrift 4.030.378, hvor det beskrives en konstruksjon som omfatter to innbyrdes svingbart forbundne elementer med en mellomliggende, primær dreieboltforbindelse og en sekundær dreieforbindelse i form av bolt-i-slissekopling som vil fungere som en ekstra dreieforbindelse dersom primærdreieforbindelsen svikter.Videre kan det i denne kjente konstruksjon anvendes to bolt-i-sliss-forbindelser med en mellomliggende vinkelavstand på ca. 90°. Denne kjente konstruksjon,som fungerer på tilfredsstillende måte,vil imidlertid kreve stor plass, og. slik stor plass er ikke alltid disponibel i visse installasjoner, f.eks. styresystemer for fly, også helikoptre. En annen ulempe med den kjente konstruksjon, som er eliminert ifølge foreliggende oppfinnelse, er at opplagringen for den sekundære dreieforbindelse er vesentlig mindre stabxl enn primærforbindelsen, graden av dreiebevegelsen begrenses av slissbuen, og konstruksjonen er tyngre og betinger et større antall deler. Idet dreieleddets selvjusterende evne er begrenset i denne kjente sliss-og-boltkonstruksjon, kan konstruksjonen ikke anvendes i en ikke-plan kopling, med mindre det er en vesentlig klaring mellom slissen og bolten. Denne store klaring vil selvsagt resultere i at dreieleddet får større

dødgang i sekundærfunksjonen.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et dreieledd hvori de to elementer er svingbart sammenkoplet ved hjelp av multiple dreieforbindelser mellom delene, og som er av enkel konstruksjon, lett av vekt og minimalt plasskrevende, hvor både den primære og den sekundære dreieforbindelse er anordnet med minimal klaring mellom de to elementer som er svingbart forbundet med hverandre, og hvor disse elementer holdes i selvjustert dreieforbindelse i sekundærfunksjoneh gjennom en dreiebevegelse av vesentlig buelengde.

Dette er ifølge oppfinnelsem oppnådd ved at det første element har et hjulformet endeparti, og at den sekundære opplagring omfatter minst tre kontaktflater som er anordnet på

det gaffelformete endeparti av det andre element og selektivt plassert for å omslutte det første elements hjulformete endeparti og derved danne en dreieforbindelse mellom det første og det andre element i tilfelle av funksjonssvikt i den primære dreieboltforbindelse.

Fortrinnsvis har det første elements hjulende redusert tykkelse langs sin periferi, slik at det opprettes betydelig klaring i sideretning mellom det første elements hjulende-partis omkrets og sideveggene i det andre elements gaffelformete endeparti. Derved blir sannsynligheten for innbyrdes fastkiling av elementene som følge av forvridning i tversgående retning, grunnet ballistisk skadevirkning, redusert.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er to av friksjonskontaktflåtene demonterbare rulle-anordninger som er opplagret i det andre elements gaffelformede endeparti og ligger an mot periferien av det første elements hjulende, slik at dreieleddet, som følge av at rulleanordnin-gene er lett å installere eller fjerne, meget lettvint kan mon-teres og/eller demonteres.

Utførelseseksempler av oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av et dreieledd ifølge foreliggende oppfinnelse..

Fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1.

Fig. 3 viser et sideriss av en modifisert utførelsesform

av dreieleddet.

Fig. 1 viser et dreieledd 10 som omfatter et første element 12 og et andre element 14 som er svingbart forbundet med hverandre. Uten nødvendigvis å være begrenset til dette kan elementene 12 og 14 inngå i et flystyresystem, hvor elementet 14 består av en koplingsarm som er dreibart opplagret på ikke vise måte og i leddet 10 svingbart forbundet med enden av en styrestang 12 som i sin tur er forbundet på konvensjonell måte med en styrestang 16 som er funksjonsmessig tilknyttet en annen del av styresystemet. Det ene av elementene 12 eller 14 kan på vanlig måte være fiksert i stilling, eller hvert av

elementene kan være bevegelig. Når koplingsarmen 14 dreies om sin sammenkoplete ende vil det, som vist i fig. 1 og 2, frem-kalles en svingebevegelse mellom delene 12 og 14, slik at elementet 12 følger bevegelsen av koplingsarmens endeparti 22. Leddet 10 er, utelukkende i illustrasjonsøyemed, i det etter-følgende beskrevet som om det første element 12 og det andre element 14 av dreieleddet består av en styrestangende og en koplingsarm.

Som det tydeligst fremgår av fig. 1, er den opplagrete ende 18 av styrestangens 12 ende hjulformet og danner derved

en perifer, sirkelformet ytterflate 20. Koplingsarmen 14 innbefatter et gaffelformet endeparti 22 med sideplåter 36 og 38 som omslutter delens 12 hjulformete ende 18. En primær dreiebolt 30 rager gjennom bøssinger 32 og 34 i sideplatene 36 og

38 i koplingsarmens 14 gaffelformede endeparti. Videre er det i en sirkelformet åpning 42 midt i hjulenden 18 av styrestangens 14 endeparti montert et selvjusterende rullings-

lager 40 hvis indre lagerskål er snevert innpasset rundt skaf-tet på den primære dreiebolt 30, hvorved det opprettes en primær dreieforbindelse mellom elementene 12 og 14. Hensikten med og betydningen av det selvjusterende rullingslager 40 er at det derved opprettes en dreieforbindelse med lav friksjon mellom elementene 12 og 14, som kan kompensere for feilinn-retting, grunnet fabrikasjonstoleranser, av den ene stangende i forhold til den annen. Evnen til selvjustering er dessuten av vesentlig betydning i tilfelle et ikke-plant koplingsledd anvendes.

Den gaffelformede ende 22 av koplingsarmen 14 innbefatter tre kontaktflater 24, 26 og 28 som er stort sett jevnt fordelt langs periferien 20 av styrestangenden 18 og som samvirker med denne og derved sammenkopler elementene 12 og 14 i en sekundær dreieforbindelse som vil tre i funksjon dersom den primære dreieforbindelse svikter grunnet ballistisk skadevirkning eller av andre årsaker. Kontaktsonene 24, 26 og 28 er fortrinnsvis utformet med forutvalgt, radial klaring mellom ytterperi-ferien 20 av styrestangens hjulende 18 og koplingsarmens kontaktflater i sonene 24, 26 og 28. Hensikten med dette er å hindre at svingebevegelsene mellom de sammenkoplede elementer 12 og 14 forstyrres av den sekundære dreieforbindelse i de tre kontaktsoner 24, 26 og 28 når den primære dreieforbindelse fungerer korrekt. I et spesielt helikopterstyresystem,hvor eksem-pelvis diameteren av hjulenden 18 er 50,8 mm, er den radiale styreklaring ved flatene 24, 26 og 28 fortrinnsvis fra 0,07

til 0,3 mm. Det er viktig at de elementer som danner kontaktsonene 24, 26 og 28 befinner-seg i maksimumsavstand fra den primære forbindelse 30, for å forbli intakt i tilfelle av ballistisk skadevirkning ved 30. Som det tydeligst fremgår av fig. 1, vil kontaktsonene 24, 26 og 28 danne lineærkontakt-friksjonsflater mellom hjulendens 18 periferi og koplingsarmens 14 flatepartier 44 og 46 som løper stort sett tancen-tialt mot periferien 20 av delens 12 hjulformete endeparti 18, og flatene 44 og 46 ender praktisk talt i sine tangentpunkter med periferiflaten 20, hvorved det opprettes lineærkontakt mellom periferien 20 og hver av flatene 44 og 46 i berøringssonene 24 og 26. Det vil likeledes dannes lineærkontakt i den tredje berøringsspne 28, idet denne er avgrenset mellom delens 12 ytterperiferi 20 og en rulleanordning 48 som, slik det tydeligst fremgår av fig. 2, er dreibart opplagret om.et bolt-eller nagleelement 50 og derved rager mellom plate- eller side-delene 36 og 38 i koplingsarmens gaffelformede, ende 22 og i forutvalgt avstand fra elementets 12 periferi 20. Som tydeligst vist i fig. 2, omfatter rulleanordningen 48 en rullehylse 47 som er utstyrt med en flens i den ene ende og løper mellom innbyrdes fluktende åpninger i sideplatene 36 og 38, og som fastholdes i stilling for dreiebevegelse om sin akse 49, ved hjelp av en boltmekanisme 50 som har gjengete bolthalvdeler med bolthoder i deres andre ender. Rullehylsen 4 7 er fortrinns-

vis fremstilt av aluminiumbronse. Det fremgår av fig. 1 og 2

at dreieleddet 10 omfatter en primær dreieforbindelse mellom leddets svingbart forbundne elementer 12 og 14, i form av primærbolten 30 og det selvjusterende rullingslager 40

som forbinder elementene 12 og 14 med hverandre for normal eller primær svingebevegelse om en akse 51. Videre er elementene 12 og 14 slik forbundet med hverandre at det er opprettet et sekundært system for dreibar sammenkopling med mellomliggende minimumsklaring som, i tilfelle av svikt i den primære dreieforbindelse 30-40, trer i funksjon som følge av den trepunktskontakt mellom elementene 12 og 14 som oppstår ved samvirkningen mellom elementets 12 ytterperiferi 20 og de perifert fordelte tangentflater 44 og 44 samt rullen 48 på elementet 14, hvorved det dannes tre perifert fordelte kontaktsoner 24, 26 og 28 mellom elementene 12 og 14, slik at de sammenkoplete elementer 12 og 14, dersom den primære dreieforbindelse 30 skulle svikte, fortsatt vil være forbundet med hverandre for dreiebevegelse, likedes stort sett om aksen 51. Støtteflaten 28 er dannet av rullen 48, istedenfor av en tredje tangentflate, av hensyn til monteringen av elementet 12 i stilling i elementet 14, slik at den primære dreieforbindelse mellom elementene 12 og 14 kan opprettes ved hjelp av dreie-bolten 30 og antifriksjonslageret 40. Det fremgår av konstruksjonen ifølge fig. 1 at når rullen 48 er fjernet, vil elementet - - 12 kunne trekkes tilbake mot venstre mellom koplingsarmens 14'. flater 24 og 26.

Som tydeligst vist i fig. 2, har elementets 12 hjulende 18 redusert tykkelse over størstedelen av overlappingssonen mot den gaffelformete ende 22 av koplingsarmen 14. Tykkelsen er redusert til ca. 2,5 mm, hvorved det mellom de sammenkoplete deler opprettes en maksimumsklaring i sideretning i de innbyrdes overlappende soner, som hindrer fastkiling som følge av tversgående forskyvning av en av de sammenkoplete deler, grunnet ballistisk skadevirkning.

Fig. 3 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, med tilsvarende konstruksjon som dreieleddet i fig. 1 og 2, bort-sett fra at det i den sekundære dreieforbindelse anvendes to rulleforbindelser mellom elementene 12 og 14. Den andre rulle består av et element 52 som er konstruert og opplagret nøyaktig som rulleelementet 48, for opprettelse av lineærkontakt i sonen 24' mellom periferien 20 og rullen 52. I kontaktsonene 26 og 28 er konstruksjonen den samme som vist i fig. 1 og 2, og dette gjelder også den primære dreieforbindelse 30. Begge rullene 48 og 50 kan være énkeltboltlagret, eller rullen 48 kan være opplagret ved hjelp av en nagle. Konstruksjonen i-følge fig. 3 er fordelaktig av vedlikeholdshensyn, da det for å atskille de sammenkoplete elementer 12 og 14 bare er nød-vendig å fjerne de to opplagringsbolter for rullene 48 og 52, eller i realiteten bare den ene bolt for rullen 52 i den gaffelformete ende 22 av koplingsarmens 14 ende, og demontere primærdreiebolten 30. Likeledes kan elementene 12 og 14 i utførelsesformen ifølge fig. 3 sammenkoples med både primære og sekundære, mellomliggende dreieforbindelser, utelukkende ved innføring av de to opplagringsbolter for rullene 48 og 52, eller i realiteten bare den ene bolt for rullen 52, etter at den primære dreieforbindelse 30 er dannet.

Det vil fremgå av konstruksjonene i begge figurer 1-2

og fig. 3 at i den sekundære dreieforbindelse mellom elementene 12 og 14 vil det, på grunn av de tre perifert fordelte understøttelsessoner 24, 26 og 28 mellom elementene 12 og 14,

være innbefattet en selvinnrettende, sekundær dreieforbindelse som er virksom over en meget utstrakt sone for selvinnrettende, innbyrdes bevegelse mellom elementene 12 og 14, og som ikke er begrenset til buelengden av slissene i den kjente dreieforbindelse av tapp-slisstypen. Idet friksjonskontakten i sonene 24 og 26 er lineærkontakt, og både lineær og rullende kontakt i kontaktsonen 28, er friksjonen minimal i den sekundære eller ekstra dreieforbindelse.

Claims (8)

1. Dreieledd, omfattende et første element (12), et andre element (14) med et gaffelformet endeparti (22) som omslutter i det minste en del av det første element, en primær dreie-boltf orbindelse som i forutvalgt posisjon rager gjennom det første og det andre element og derved forbinder disse elementer dreibart med hverandre for innbyrdes,svingebevegelse mellom elementene, samt en sekundær opplagring som dreibart forbinder det første med det andre element, karakterisert ved at det første element (12) har et hjulformet endeparti, og at den sekundære opplagring omfatter minst tre kontaktflater (24, 26, 28, 24', 26', 28') som er anordnet på det gaffelformete endeparti (22) av det andre element (14) og selektivt plassert for å omslutte det første elements hjulformete endeparti og derved danne en dreieforbindelse mellom det første og det andre element i tilfelle av funksjonssvikt i den primære dreieboltforbindelse.

2. Dreieledd i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kontaktflatene (24, 26, 28, 24', 26',

28') er stort sett jevnt fordelt rundt periferien av det første elements hjulformete endeparti.

3. Dreieledd i samsvar med krav 2, karakterisert ved at kontaktflatene (24, 26, 28, 24', 26',

28') er anordnet i forutvalgt, radial avstand fra periferien av det første elements (12) hjulende, for ikke å hindre dreieleddets svingebevegelse når den primære dreieboltforbindelse (30) er i funksjon.

4. Dreieledd i samsvar med krav 3, karakterisert ved at en av kontaktflatene (28) befinner seg i rullende kontakt med periferien av det første elements (12) hjulende, mens de øvrige kontaktflater (24, 26) fungerer som faste friksjonskontaktflater som samvirker med periferien av det første elements (12) hulende.

5. Dreieledd i samsvar med krav 4, karakteri-sert ved at friksjonskontaktflåtene (24, 26) består av flatepartier (44, 46) som er anordnet i det andre elements (14) gaffelformete endeparti (22) og som løper stort sett tangen-tialt mot periferien av det første elements (12) hjulende, slik at den friksjonskontakt som oppstår mellom omkretsen av det første elements (12) hjulende og tangentflåtene (44, 46) er lineærkontakt.

6. Dreiledd i samsvar med krav 5, karakterisert ved at det andre elements (14) gaffelformede endeparti (22) omfatter atskilte sidevegger (36, 38) på mot-stående sider av det første elements (12) hjulende, og at det første elements hjulende har redusert tykkelse langs sin periferi (20), slik at det opprettes betydelig klaring i sideretning mellom det første elements hjulenedepartis omkrets og sideveggene (36, 38) i-det andre elements (14) gaffelformede endeparti (22).

7. Dreieledd i samsvar med krav 1, karakterisert ved at to av kontaktflatene (24', 28') befinner seg i rullende kontakt med periferien (20) av det første elements (12) hjulende.

8. Dreieledd i samsvar med krav 7, karakterisert ved at det andre elements (14) gaffelformede endeparti (22) omfatter atskilte sidevegger (36, 38) på mot-stående sier av det første elements (12) hjulende, og at de to rullekontaktflater (24', 28') er opprettet ved opplagring av to ruller i forutvalgt avstand fra hverandre langs periferien mellom sideveggene (36, 38) i det andre elements gaffelformede endeparti, samt at i det minste den ene av rullene er opplagret i en enkelt-boltmontasje, slik at det bare er nødvendig å innføre én bolt for å montere den ene rulle og, på grunn av den forutvalgte, perifere avstand mellom rullene, bare nødvendig å fjerne denne ene bolt og primærdreiebolten for demontering av dreieleddet.