NO315192B1

NO315192B1 - Kobling

Info

Publication number: NO315192B1
Application number: NO20021215A
Authority: NO
Inventors: Sven Bjoerkgaard
Original assignee: Kongsberg Automotive Asa
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-07-28
Also published as: ATE466740T1; KR20040111407A; JP2005520099A; US20080150206A1; NO20021215D0; BR0308374B1; NO20021215A; JP4471662B2; CN1642762A; US7306211B2; EP1487650B1; WO2003076218A1; EP1487650A1; AU2003212714A1; US20050161872A1; BR0308374A; DE60332435D1; CN100387448C; KR100968409B1

Description

Oppfinnelsen angår en kobling til innbyrdes fjærende forbindelse av to gjenstander, særlig et hjulakselhus og et chassis av et kjøretøy, omfattende

- en indre koblingsanordning omfattende et bærestykke, som løper i en aksial retning, og-som har et aksialt bærestykkeparti, -- et gummielastisk element, som er anordnet rundt bærestykkepartiet, og som har en aksialt løpende ytterflate og to hovedsakelig radialt løpende endeflater, og - en ytre koblingsanordning, som omfatter to, tilnærmet koppformede anleggsdeler med et rørformet veggparti og et bunnparti som avgrenser et innerparti av anleggsdelen, hvor hvert veggparti har en innerflate, som er innrettet til å løpe langs og radialt utenfor respektive endepartier av ytterflaten av elementet, den ende av veggpartiet som vender bort fra bunnen har en endeflate, og en innerside av hvert bunnparti som vender mot innerpartiet av anleggsdelen, er innrettet til anlegg mot hver sin endeflate av elementet for aksial sammenpressing av dette, under pressing av anleggsdelene mot hverandre.

I US 3 030 132 er det vist en kobling hvor det mellom koblingsanordninger eller - deler blir støpt et legeme av et gummielastisk materiale under selve montasjen av koblingen. For å sikre en hensiktsmessig sammenpressing av materialet, blir det under støpingen tildannet en utsparing i legemet samtidig som koppdelene blir holdt på en korrekt innbyrdes avstand. Dette er en møysommelig fremgangsmåte som er lite egnet til moderne, rask serieproduksjon av kjøretøyer. Det er ikke angitt hvorledes det under en støping blir oppnådd en riktig innbyrdes sentrering av de to koppdeler. Det synes også som om en riktig innbyrdes plassering av koppdelene og den indre kuleflate er viktig for å sikre at det gummi elastiske materiale ikke kommer i klem mellom koppdelene eller at dette materiale fullstendig fyller rommet mellom koppdelene og den indre kuleflate 1. Dette er viktig også for at koblingen skal få den riktige fjæringskarakteristikk.

US 6 231 264 viser en lageranordning for en torsjonsstang hvor det innenfor ører som danner endepartier av armer, kan være anordnet en mellomhylse. I mellomhylsen er det anbrakt en lagerhylse. Ørene er ikke innrettet til å skaffe en aksial sammentrykning av lagerhylsen. Mellomhylsen er anordnet bare for å skaffe aksialt fast forbindelse mellom lagerhylsen og ørene, idet mellomhylsen på den ene side kan bli aksialt fastholdt til lagerhylsen og på den annen side til ørene via fjærringer. Mellomhylsen funksjonerer ikke til sentrering av ørene eller til motvirkning av en inntrengning av materiale av lagerinnretningen mellom ørene,

og har en rekke sirkulære spor som svekker den.

1 US 5 649 719 er det vist en montasje omfattende et hjulakselhus og et chassis av

et kjøretøy, og en kobling av den ovennevnte type til innbyrdes forbindelse av hjulakselhuset og chassiset. Fig. 1 er et perspektivriss av montasjen, idet

bestanddeler har blitt trukket fra hverandre, og fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom koblingen.

Som det fremgår av fig. 1, er et første endeparti 6,8 av to armer 2, 4 forbundet med hver sin langsgående rammebjelke 10 av et kjøretøy. Et annet endeparti av armene 2,4 løper sammen ved en kobling 12 som befinner seg over og foran et hjulakselhus 14 og forbinder armene 2,4 med hjulakselhuset via en brakett 16.

Som det fremgår av fig. 2, omfatter koblingen 12 en indre koblingsanordning med et langstrakt bærestykke 20 med endefestepartier 22,24 via hvilke bærestykket kan bli festet til hjulakselhuset, og et sentralt parti 26, som bærer et gummielastisk element 28.

Elementet 28 er radialt omsluttet av en ytre koblingsanordning som er fast forbundet med armene 2,4 og som omfatter en første anleggsdel 30 med en bunn eller skulder 32, og en annen anleggsdel 34 som er tildannet som en ring. Denne ring 34 kan bli innført i den første anleggsdel 30 og hindret i å bli beveget ut av denne ved hjelp av en fjærring 36, som er innrettet til innføring i et spor i den første anleggsdel 30. Skulderen 32 og ringen 34 er innrettet til å ligge an mot respektive motstående endepartier 38, 40 av elementet 28.1 tillegg til ringen 34, omfatter den kjente kobling en ytterligere ring 42 som er innrettet til anlegg mot skulderen 32, for ytterligere støtte av elementet 28 aksialt, dvs. i bærestykkets lengderetning.

Koblingen blir under drift påvirket av store krefter i sin lengderetning såvel som i sin tverretning. Det er derfor behov for meget kraftige og således kostbare ringer som eventuelt må være smidd av stål. Ved montasje av koblingen blir elementet 28 komprimert aksialt ved at ringen 34 ved hjelp av et separat verktøy blir presset aksialt i retningen mot skulderen 30 eller.den ytterligere ring 42, hvoretter fjærringen 36 blir innført i sporet ved at den ekspanderer radialt i dette. Derved blir det fordelaktig skaffet trykkspenninger i elementet. Det er herunder meget viktig at fjærringen 36 kommer i et korrekt inngrep med sporet for å sikre at fjærringen 36

ikke skal bli presset ut av sporet under de sterkt vekslende belastninger av

koblingen 12 under kjøretøyets drift.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en kobling av den ovennevnte type som i mindre grad er beheftet med de ovennevnte ulemper.

Det karakteristiske ved koblingen ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til

fig. 3-9 som skjematisk viser utførelseseksempler på koblingen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom et første utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen, idet to anleggsdeler av koblingen hviler mot endepartier av et elastisk element, men ikke komprimerer dette aksialt. Fig. 4 viser et lengdesnitt som likner det som er vist på fig. 3, men hvor elementet har blitt komprimert og endeflater av anleggsdelene ligger an mot hverandre. Fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom et annet utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen, hvor det mellom elementet og to anleggsdeler av koblingen er anordnet en hylse, og anleggsdelene hviler mot endepartier av et elastisk element, men ikke komprimerer dette aksialt. Fig. 6 viser et lengdesnitt som likner det som er vist på fig. 5, men hvor elementet har blitt komprimert og endeflater av anleggsdelene ligger an mot hverandre. Fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom et tredje utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen, hvor det mellom elementet og to anleggsdeler av koblingen er anordnet en hylse og to skiver, hvor anleggsdelene av koblingen hviler mot endepartier av et elastisk element via skivene, men ikke komprimerer dette aksialt. Fig. 8 viser det område som på fig. 7 er angitt med VIII, i større målestokk. Fig. 9 viser et lengdesnitt som likner det som er vist på fig. 7, men hvor elementet har blitt komprimert og endeflater av anleggsdelene ligger an mot hverandre.

For de ulike utførelseseksempler på koblingen ifølge oppfinnelsen blir det benyttet like henvisningstall for tilsvarende bestanddeler og partier.

Som det fremgår av fig. 3 og 4 omfatter et første utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen, en indre koblingsanordning som er tildannet som et langstrakt bærestykke 50 med to endepartier eller endefestepartier 52,54, som er innrettet til løsbar, fast forbindelse med et hjulakselhus (ikke vist). Bærestykket 50 løper i en lengderetning og har et sentralt parti eller bærestykkeparti 56 som befinner seg mellom endepartiene 52,54, og som kan ha en radial utvidelse 58.

Bærestykkets sentrale parti 56 bærer et gummielastisk element 60 som er tildannet tilnærmet som en hylse, idet et i lengderetningen løpende, sentralt parti 62 av ^ denne har en sylindrisk ytre overflate 64 med en sylinderakse 66. Elementet har endeflater 68,70 som vender aksialt bort fra hverandre, og som løper fra endene av den sylindriske ytterflate mot sylinderaksen 66 radialt eller konusformet. Elementet kan også ha to endeflenser 72,74 som likeledes rager radialt eller konusformet mot sylinderaksen 66, og som kan omfatte endeflatene 68,70. Bærestykkets utvidelse 58 kan hindre en aksial, innbyrdes bevegelse av bærestykket 50 og elementet 60. Eventuelt kan elementet 60 i stedet eller i tillegg være festet til bærestykket 50 på annen måte, f.eks. ved klebing eller vulkanisering.

Radialt utenpå det gummielastiske element 60 er det anordnet en ytre koblingsanordning 80 som omfatter to anleggsdeler 82,84. Disse kan være separate bestanddeler som kan være innrettet til å bli festet til de respektive armer 2,4 (fig. 1) via hvilke koblingen er festet til rammebjelkene 10, eller anleggsdelene 82,84 og armene 2,4 kan være fremstilt i ett stykke f.eks. ved smiing.

Anleggsdelene 82,84 er hovedsakelig koppformede, idet de har rørformede vegg-eller sidepartier eller rørpartier 86,88 hvis ene endeparti er forbundet med respektive endebunner eller bunner 90,92. Det annet endeparti av rørpartiene 86,88 er åpent og har endeflater 94, 96. Videre har rørpartiene 86,88 en sylindrisk innerflate 98,100 hvis diameter er tilpasset diameteren av den sylindriske ytterflate 64 av det gummielastiske element 60. Bunnene har en innerside 102,104 som er formtilpasset endeflatene 68,70 av elementet 60. Hver bunn 90,92 har et sentralt hull 106,108 hvis diameter fortrinnsvis er større enn tverrmålet av bærestykkets endepartier 52,54.

Som det fremgår av fig. 3, er avstanden mellom bunnenes innerside 102,104 og de respektive endeflater 94,96 av rørpartiene 86, 88 angitt med LR.

Videre fremgår det av denne figur at avstanden LE mellom endeflatene 68,70 av elementet 60 er større enn 2 x LR, dvs. at det finnes en spalte med en bredde tilsvarende LE - 2 x LR = LS mellom rørpartienes endeflater 94,96 når innersidene 102,104 av anleggspartienes bunner ligger an mot elementets 60 endeflater 68,70.

Aksialt gjennom anleggsdelene er det tildannet hull for skruer 116 som er vist bare ved disses senterlinjer på fig. 3.

Ved montasje av koblingen blir bærestykkets 50 endefestepartier 52,54 trædd inn i hullene 106 108 av de respektive anleggsdeler 82,84 inntil elementets endeflater 68,70 kommer til anlegg mot bunnenes respektive innersider 102,104 som vist på fig. 3. Deretter blir skruene 116 strammet inntil anleggsdelenes endeflater 94,96 kommer til innbyrdes anlegg. Derved blir elementet 60 deformert, og materiale av dette kan bli presset ut gjennom hullene 106,108.

Fig. 5 og 6 viser et annet utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen.

Ved denne kobling er det mellom bunnene 90,92 av anleggsdelene 82,84 og mellom anleggsdelenes sylindriske innerflater 98,100 og elementets sylindriske ytterflate 64 anordnet en rørformet hylse 120 med lengde LH. Denne lengde er litt

mindre enn den samlede lengde av anleggsdelenes rørparti 86,88, dvs.

LH < 2 x LR. Det består således ingen fare for at denne hylse 120 skal komme i

klem mellom bunnene 90,92 når anleggsdelenes endeflater 94,96 ligger an mot hverandre. Når elementet 60 ikke er sammenpresset, er det ved hylsens ender dannet ringrom 122,124. Denne hylse hindrer at materiale av elementet skal komme i klem mellom anleggsdelens endeflater 94,96. Størrelsen av ringrommene 122,124 er ved egnet dimensjonering av hylsens lengde tilpasset slik at materiale av elementet uhindret kan løpe inn i ringrommene 122,124 uten å hindre at endeflatene 94,96 kommer til innbyrdes anlegg.

Fig. 7-9 viser et tredje utførelseseksempel på en kobling ifølge oppfinnelsen.

Dette utførelseseksempel likner utførelseseksempelet ifølge fig. 5 og 6, men i

tillegg er det ved dette tredje utførelseseksempel anordnet et organ som kan være tildannet som en plateformet skive eller ring 130,132, mellom bunnenes innersider 102,104 og de respektive motstående endeflater 68,70 av elementet 60. Skivens tykkelse nær hylsen 120 er angitt med henvisningsbokstaven T. Herunder kan hylsens lengde være større enn summen av elementets lengde og denne skivetykkelse, dvs. LH > LE + T. I tillegg kan LH < 2 x LR som tidligere. Derved kan hylsens ene ende ligge an mot innersiden 104 av den ene bunn 92 og den ene skive 132, og samtidig overlappe et parti av den motstående endeflate av den annen skive 130 ved et sted 134 ifølge fig. 8 når anleggsdelene 82,84 ikke sammentrykker elementet 60. Samtidig kan LS < T.

Når anleggsdelene blir presset sammen under montasjen av koblingen, blir det derved hindret at materiale av elementet 60 trenger inn og kommer i klem i det lille ringrom 136, som er avgrenset av hylsen 120, skiven 130 og anleggsdelen 82.

Hylsen 120 kan være forbundet med elementet 60 over hele eller en del av sin lengde. Derved kan den innbyrdes posisjon av hylsen og elementet bli sikret og antallet av separate deler av koblingen bli redusert.

Ved at skivene 130,132 blir avstøttet mot anleggsdelene 82,84, kan skivene blir fremstilt vesentlig billigere enn ved den kjente teknikk og enkelt ved stansing av en plate i stedet for smiing. Ved oppfinnelsen blir det mulig å fremstille anleggsdelene av lettmetall, idet det ikke behøver å bli fremstilt noe sterkt belastet spor for en fjærring. En typisk tykkelse for skivene kan være 2 mm. Hylsen har også en viktig funksjon ved at den sikrer en innbyrdes sentrering av anleggsdelene under montasjen. Selv om det ovenfor er angitt at anleggsdelene kan bli skrudd sammen, noe som medfører at det ikke behøver noe tilleggsverktøy såsom en presse for sammenføyningen av disse, vil det forstås at anleggsdelene kan bli festet til hverandre ved sveising. En ulempe er herunder vanskeligheter ved en eventuell skifting av elementet 60.

Anleggsdelene er fortrinnsvis identiske, men det vil forstås at deres dimensjoner kan være ulike forutsatt at de kan bli forbundet med hverandre og funksjonere som angitt ovenfor.

Koblingen ifølge oppfinnelsen er ovenfor beskrevet i forbindelse med innbyrdes sammenkobling av et hjulakselhus og et chassis av et kjøretøy, men det vil forstås at koblingen kan bli benyttet ved en hvilken som helst anordning hvor to gjenstander skal bli forbundet med hverandre idet de har en viss innbyrdes bevegelsesfrihet med seks frihetsgrader.

Claims

1. Kobling til innbyrdes fjærende forbindelse av to gjenstander, særlig et hjulakselhus (14) og et chassis (10) av et kjøretøy, omfattende - en indre koblingsanordning omfattende et bærestykke (50), som løper i en aksial retning, og som har et aksialt bærestykkeparti (56), - et gummielastisk element (60), som er anordnet rundt bærestykkeparti et (56), og som har en aksialt løpende ytterflate (64) og to hovedsakelig radialt løpende endeflater (68,70), og - en ytre koblingsanordning (80), som omfatter to, tilnærmet koppformede anleggsdeler (82,84) med et rørformet veggparti (86,88) og et bunnparti (90,92) som avgrenser et innerparti av anleggsdelen (82,84), hvor hvert veggparti (86,88) har en innerflate (98,100), som er innrettet til å løpe langs og radialt utenfor respektive-endeparti er av ytterflaten (64) av elementet (60), den ende av veggpartiet (86,88) som vender bort fra bunnen (90,92) har en endeflate (94,96), og en innerside (102,104) av hvert bunnparti (90,92) som vender mot innerpartiet av anleggsdelen (82,84), er innrettet til anlegg mot hver sin endeflate (68,70) åv elementet (60) for aksial sammenpressing av dette, under pressing av anleggsdelene (82,84) mot hverandre, karakterisert ved at det mellom veggpartiene (86,88) og elementet (60) er anordnet en aksialt løpende hylse (120) til innbyrdes sentrering av anleggsdelene (82, 84) og til motvirkning av en inntrengning av partier av elementet (60) mellom endeflatene (94,96) av veggpartiene (86,88) under den aksiale sammenpressing av elementet (60).

2. Kobling ifølge krav 1, karakterisert, ved at det mellom hvert bunnparti (90,92) og en tilstøtende endeflate (68,70) av elementet (60) er anordnet en ringformet skive (130,132).

3. Kobling ifølge et krav 2, karakterisert ved at elementet (60) er fast forbundet med skivene (130,132).

4. Kobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elementet (60) er fast forbundet med bærestykket (50).

5. Kobling ifølge krav 1, karakterisert ved at hylsen (120) er fast forbundet med elementet (60) over hele eller en del av sin lengde.