SE436409B - Navkonstruktion med homokinetisk led - Google Patents

Description

7903498-9 koppling som kan arbeta vid en given vinkel utöver ledens normala svängningsvinkel, så att ledens eller kopplingens maximala svängningsvinkel ökar.

Andra kännetecken för utföringsformer av upp- finningen är: att hjulnavet är styvt förenat med ett element som bildar ett hölje och bildar en konkav delvis sfärisk lager- yta som samverkar med en kompletterande delvis sfärisk lageryta som uppbäres av det andra elementet till leden, varvid montering av nav, elementet som bildar ett hölje och elementet intill hjulets rullningslager åstadkommes medelst en enda anslutning via en skruvgänga som är anord- nad koncentriskt med hjulnavets axel; att navet och/eller elementet som bildar ett hölje innefattar en sidoriktad förlängningsdel som är centrerad på navets axel och bildar en axiell lagringsyta samt åtmin- stone en radiell ansats som samverkar med sagda element till rullningslagret, varvid montering av nav-höljeselement till rullningslagret åstadkommes medelst en enda gängad an- slutning mellan navet och elementet som bildar höljet; att den axiella lagerytan består av navets sido- riktade förlängningsdel, och att de radiella ansatserna för blockering av elementet till rullningslagret är utbil- dade på navet resp. elementet som bildar höljet, varvid skruvanslutningen åstadkommas direkt mellan navets sido- riktade förlängningsdel och sagda element; att den sidoriktade förlängningsdelen är anordnad i huvudsak på elementet som bildar höljet; att navet och elementet som bildar höljet är ut- förda i ett stycke; att gänganslutningen åstadkommes medelst en mutter som är påskruvad en skruvgänga på navet eller på det ele- ment som bildar höljet.

Uppfinningen skall nedan beskrivas mer i detalj med hänvisning till bifogade ritningar av vilka fig. 1-9 är snitt genom olika utföringsformer av navkonstruktioner enligt uppfinningen. 79031498-9 Fig. l visar en drivaxel 1 som är styvt förenad med ett skålelement 2, i vilket finnes tre löpbanor 3 med delvis cirkulär tvärsnittsform, och i vilka tre rullar 4 är upptagna som är roterbart och glidbart anbragta på tappar 5 till ett element 6 i form av en tripod. Tripod- elementet är styvt förenat med en kort axelsektion 7 som vid sin fria ände uppbär tänder 8 vilka samverkar med inre tänder 9 utbildade i en vägg 10 till en kavitet 11 som är utformad i ett hjulnav 12.

Hjulnavet 12 är fixerat, t.ex. medelst skruvar l3, vid ett element 14 som bildar ett hölje och bildar en kon- kav, delvis sfärisk lageryta 15 som samverkar med en komp- letterande konvex, delvis sfärisk lageryta 16 på skâlelemen- tet 2. Tripodelementet hâlles axiellt relativt navet medelst en tryckbricka 17 som hâlles i läge av en elastisk ring 18 som ingår i ett spår i elementet 14, De samverkande ytorna mellan brickan 17 och tripodelementet har företrädesvis delvis sfärisk form. Vidare har änden till axeldelen 7 även en ungefärligen delvis sfärisk lageryta 19 som anligger mot en sidovägg 20, vilken hålles i läge av en elastisk ring 21 som är fäst vid navet.

Innerringen 22 till rullningslagret 23 hålles blockerad mellan navet 12 och elementet 14 med införande av ett distanselement 24. Ytterringarna 25 till rullnings- lagret har förenats med ett element 27 tillhörigt fordonets stomme via en skruvgängad fläns eller krage 26. Det visade rullningslagret är av den typ som innefattar två rader kulor 28 på vardera sidan om en centrumring, men det inses att vilken som helst annan typ av rullningslager även kan vara lämplig.

Vid det beskrivna arrangemanget kommer ett vrid- moment att överföras från transmissionsaxeln l via den homo- kinetiska leden 2 och den tandade kopplingen 8, 9 mellan tripodelementet och navet 12, vilken koppling sålunda ut- för den funktion vilken som regel utövas av splines eller kilar anordnade mellan en drivaxel som är förenad med tri- 7903498-9 podelementet och splines eller kilar anordnade på hjulnavet.

Arrangemanget är följaktligen mycket kompakt. Rit- ningen visar en axel A, B som betecknar hjulets svängnings- axel, och det framgår att den homokinetiska leden kan pla- ceras väsentligen utanför denna axel vilken, utsatt för mycket ringa ökning av glidning âstadkommen av leden som befinner sig vid differentialens utgång vid motstående ände till axeln l, medger en ökning av hjulets svängnings- eller styrvinkel utan att emellertid av leden erfordras en maximal vrid- eller svängningsvinkel som överskrider normala värden.

Fig. 2 visar en navkonstruktion innefattande i huvudsak en hcmokinetisk led J, ett hjulnav M och ett rull- ningslager R. Leden innefattar en drivaxel 101 som är styvt förenad med ett skålelement 102, i vilket på känt sätt be- finner sig tre delvis ringformade löpbanor 103, i vilka tre rullar 104 är upptagna som är roterbart och glidbart an- bragta på tappar 105 till ett element 106 i form av en tri- pod. Detta tripodelement är styvt förenat med en kort axel- sektion 107 som vid sin fria ände uppbär tänder 108 vilka samverkar med innertänder 109 som är utbildade i väggen till en kavitet 110, vilken är utformad i hjulnavet M.

Liksom tidigare kompletteras denna enhet av en sido- vägg 111 och en bricka ll2 som samverkar med elastiska ringar 113 resp. 114 och som kvarhâller och styr tripodelementet.

Vidare finnes ett element 115 som bildar ett hållarorgan och begränsar en konkav delvis sfärisk lageryta 116, vilken sam- verkar med en kompletterande konvex delvis sfärisk lageryta 117 utbildad på skålelementet 102.

Enligt ett viktigt kännetecken slutar sagda ele- ment 115 vid dess intill navet befintliga ände med en unge- färligen cylindrisk del 120 som är försedd med en inre skruvgänga 121. Navet har även en sidoförlängning 122 som sträcker sig mot leden och innefattar en yttre skruvgänga 123 som samverkar med skruvgängan till det element som bil- dar ett hölje. Navets sidoförlängning bildar en cylindrisk lageryta 124 för innerringen 125 till hjulets rullnings- 7903498-9 lager, varvid ytterringarna 126 till lagret på känt sätt blockeras relativt ett fordonets stomme tillhörigt ele- ment l27. Innerringen l25 hålles blockerad i axiell led mellan två radiella ansatser l28 resp. l29 som är utbil- dade på navets axiella förlängning och på ändytan till elementet ll5.

Med ett sådant arrangemang är montering och demon- tering särskilt enkel, eftersom montering av navet och in- tilliggande del till den homokinetiska leden och inner- ringen till rullningslagret åstadkommes genom en enkel skruvgängad anslutning, vars diameter är relativt stor och som är centrerad relativt navets axel X-X. Vidare be- finner sig denna skruvgängade anslutning i ett område av navets axiella förlängning, i vilket praktiskt taget inga krafter passerar, eftersom vridmomentet överföres till navet direkt genom kopplingen l08, 109. Tippningsmomentet överföres även på ett särskilt tillfredsställande sätt.

Det i fig. 3 visade arrangemanget har stora lik- heter med det som visas i fig. 2, varvid en skillnad ligger i det faktum att navets sidoförlängning l22a är kortare, under det att det är elementets ll5a som är förlängt av en cylindrisk rörformad del l20a med större längd. Den skruvgängade anslutningen befinner sig sålunda närmare navet, samtidigt som de nämnda fördelarna hos föregående utföringsform bibehâlles. De radiella ansatserna som blockerar rullningslagrets innerring är anordnade på navet och elementet ll5a, varjämte det sistnämnda dessutom kvarhåller brickan ll4a, så att antalet nödvändiga delar ytterligare reduceras.

Vid den i fig. 4 visade utföringsformen är navkon- struktionen modifierad så att det medges en reduktion av rullningslagrets R diameter. För ändamålet utformas de tänder som uppbäres av axelsektionen l07b som är styvt förenad med tripodelementet l06b av ett tandat hjul 130 som kan demonteras genom att det uppvisar kompletterande delvis koniska splines 131, 132 som uppbäres av hjulet och 7903498-9 en änddel till axelsektionen, varvid den axiella anslut- ningen âstadkommes medelst en mutter 133 och en bricka 134 som är anordnade vid nämnda axelsektions ände. Det tandade hjulet 130 och navet har två samverkande delvis sfäriska lagerytor 135, 136 på samma sätt som muttern 133 och sido- väggen lllb, under det att navets axiella kavitet 137, i vilken axelsektionen l07b ingår har stympat konisk form, varvid dessa olika arrangemang är anordnade att medge vin- kelrörelse till följd av den extra ledanslutning som bildas av de båda tänderna l08b, lO9b och tripodens axiella place- ring.

Vad gäller den skruvgängade anslutningen mellan navet M och elementet ll5b som bildar ett hölje finnes ett arrangemang som liknar det som ovan beskrivits med hän- visning till fig. 2.

Det skall märkas att den möjliga demonteringen av det tandade hjulet 130 i själva verket medger att navets axiella förlängningsdel och följaktligen rullningslagrets innerring kan ges mindre diameter, under det att i huvud- sak samma fördelar uppnås i övriga avseenden.

Vid den i fig. 5 visade utföringsformen finnes organ för att bromsa den skruvgängade förbindelsen mellan den sidoriktade förlängningsdelen ll2c till navet och ele- mentet ll5c som bildar höljet. Detta organ innefattar en krage 140 av metallplåt som även har funktionen av ett avböjningsorgan för att skydda lagret. Tätningselement 141 avtätar detta och dess ytterring 142 är presspassad i en borrning 143. Ett distanselement 144 tillförsäkrar så- väl noggrann inställning av avståndet mellan innerringarna 145 och 146 som överföring av axialkraft för att rullnings- lagret, navet och leden skall vara styvt förenade.

Vid utföringsformen enligt fig. 6 sker montering av navet, lagret och leden på samma sätt som beskrivits med hänvisning till fig. 5. En modifikation avser konstruk- tionen av den extra leden mellan axelsektionen 107d som är styvt förenad med tripodelementet och navet M. Leden är här elastiskt eftergivlig och utbildad av ett rör 150 7903ls98-9 som via koniska splines och en mutter 151 är förenad med axeln 107d, varvid röret är försett med radiella skovlar 152 som är inbäddade i en massa av ett elastomert material 153 utformat i radiella urtag som är utbildade i en kavi- tet 154 till navet. Skovlarna och urtagen kan exempelvis vara åtta till antalet. Massan av elastomert material sträcker sig axiellt förbi skovlarna vid 155 och 156 och kvarhâlles av en sidovägg 157 och tillförsäkrar sålunda den axiella placeringen av tripodelementet. En sådan elas- tiskt eftergivlig led har fördelen att genom sin stöt- absorberande verkan isolera navet och hjulet från torsions- svängningar som kommer från drivenheten och överföres via leden J.

Vid arrangemanget enligt fig. 7 eftersträvas en mycket liten total axiell storlek av nav-lager-led-enheten.

För detta ändamål är navet och elementet som bildar ett hölje utförda i ett stycke, och innerringen 125 fasthålles mellan ansatsen l28e samt navet och en mutter 160 som sam- verkar med en yttre skruvgänga 161. Denna reduktion vad gäller den totala axiella längden för konstruktionen gör att avståndet mellan centrum 0 till huvudleden J och hju- lets svängningsaxel Y-Y kan öka, så att hjulets styrvinkel kan öka vid en given vinkelkapacitet för den homokinetiska leden.

I fig. 8 är två innerringar 170, 171 anordnade och hålles blockerade på samma sätt som i fig. 6 medelst en mutter 172 samt separeras av ett distanselement 173. Å andra sidan innefattar ytterringen 174 borrningar eller urtag 175 som är anordnade för att fasthålla denna vid ett en svängningsaxel uppbärande element 177 medelst bul- tar 176. Vinklade plåtar 178, 179 skyddar rullningslagret och tjänar även till att kvarhâlla innerringarna 170, 171 och distanselementet 173 monterade innan hela konstruktionen monteras.

Vid den i fig. 9 visade utföringsformen är, även om den extra leden liknar den som beskrivits i fig. 4, 79031498-9 monteringssättet olikartat. Höljet ll5f till kopplingen innefattar en radiell ansats 180 och ett axiellt rör 181 sträcker sig genom navet M. Änden till detta rör är skruv- gängad och upptar en räfflad mutter 182 som kvarhålles relativt navet. Ett stift 183 är infört i den radiella ansatsen l80 och förhindrar i samverkan med ett urtag 184 i navet relativ vridning mellan höljet ll5f och navet, varvid omvridning av muttern 182 underlättas.

Det skall inses att de olika delarrangemangen som ovan beskrivits med avseende på angivna olika utförings~ former kan förenas i olika kombinationer för åstadkommande av särskilda utföringsformer utan att man frångår grund- tanken bakom uppfinningen sådan denna definieras i bifo- gade patentkrav.

Claims (16)

'79031198-9 Patentkrav

1. Hjulkonstruktion k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett nav (12; M) och en homokinetisk led (2, J) med ett första element eller tripod (6; 106) som är förenat med navet och uppvisar tre tappar (5; 105), på vilka är lagrade tre delvis sfäriska rullar (4; 104), och ett andra element (2: 102) som är förenat med en transmissionsaxel (1; 101) och bildar tre löpbanor (3; 103) med delvis cirkulär tvärsnittsform, i vilka de av tripoden uppburna rullarna är upptagna, varjämte navet uppvisar en kavitet (11; 110), i vilken tripoden är åtminstone delvis upptagen, vilken tripod bildar en särskild del och är för- enad med kavitetens vägg medelst en extra homokinetisk koppling (8, 9; 108, 109) som kan arbeta vid en given vin- kel utöver ledens normala svängningsvinkel, så att ledens eller kopplingens maximala svängningsvinkel ökar.

2. Navkonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att navet (12) uppbär en sidovägg (20) mot vil- ken tripodelementets ände (19) anligger.

3. Navkonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att navet (12) är styvt förenat med ett element (14) som bildar ett hölje och begränsar en kcnkav delvis sfärisk lageryta som samverkar med en kompletterande del- vis sfärisk lageryta (16) uppburen av ledens andra element (2)-

4. Navkonstruktion enligt krav 3, k ä n n e t e c k- n a d av att sagda element (14) uppbär organ (17, 18) för att i axiell led kvarhâlla tripodelementet (6).

5. Navkonstruktion enligt krav 3 eller 4, k ä n n e- t e c k n a d av att sagda element (14) uppbär en inner- ring (22) till ett rullningslager (23) till ett hjul.

6. Navkonstruktion enligt krav 2, k ä n n e t e c k- n a d av att denna mellan navet (M), sagda element (115, 115a...115f) och ett element intill ett rullningslager (R) åstadkommas av en enda skruvgängad anslutning som är kon- veozass-9 10 centrisk med navets (M) axel (X-X).

7. Navkonstruktion enligt krav 6, k ä n n e t e c k- n a d av att navet (M) och/eller elementet som bildar höljet innefattar en sidoriktad förlängningsdel (120; 122) som är centrerad på navets axel (X-X) och bildar en axiell lageryta (124) samt åtminstone en radiell ansats (128, 129) som samverkar med sagda element till rullnings- lagret, varvid montering av nav-höljeselement till rull- ningslagret åstadkommas medelst en enda skruvgängad an- slutning (121, 123) mellan navet och elementet som bildar höljet.

8. Navkonstruktion enligt krav 7, k.ä n n e t e c k- n a d av att den axiella lagerytan (124) består av navets (M) sidoförlängningsdel (122), och att de radiella ansat- serna (128, 129) för att blockera elementet till rullnings- lagret utgöres av en yta på navet och på elementet som bil- dar ett hölje, varvid den skruvgängade anslutningen åstad- kommes direkt mellan navets sidoförlängning och sagda ele- ment.

9. Navkonstruktion enligt krav 7, k ä n n e t e c k- n a d av att sidoförlängningsdelen (120a) är i huvudsak anordnad på elementet (115a) som bildar ett hölje.

10. Navkonstruktion enligt krav 9, k ä n n e t e c k- n a d av att en bricka (114) i axieu lea kvarhåller tri- podelementet i blockerat läge mellan änden till sidoför- längningsdelen (120a) till sagda element (115a) och en an- sats på navet.

11. Navkonstruktion enligt något av krav 3-7, k ä n n e t e c k n a d av att navet och elementet, som bildar ett hölje är utförda i ett stycke. (Fig. 7).

12. Navkonstruktion enligt något av krav 6 och 8-11, k ä n n e t e c k n a d av att den skruvgängade förbin- delsen âstadkommes medelst en mutter (160), som samverkar med en skruvgänga (161) anordnad antingen på navet eller på elementet som bildar ett hölje.

13. Navkonstruktion enligt något av krav 6-12, k ä n n e t e c k n a d av att den extra kopplingen inne- 7903498-9 11 fattar ett gängat element (130) som är lösbart anbragt vid änden av den axeldel (107b) som är förenad med tripod- elementet och samverkar med en kompletterande tandning (131, 132) utformad i en kavitet i navet.

14. Navkonstruktion enligt krav 13, k ä n n e t e c k- n a d av att tripodelementet (6; 106) i axiell led kvar- hålles av delvis sfäriska lagerytor, som är anordnade på respektive det tandade elementet (7; 107) och änden av axeldelen samt på navet (12; M) och en såsom hållare tjä- nande vägg (17: 112) till navet.

15. Navkonstruktion enligt krav 13 eller 14, k ä n n e- t e c k n a d av att den axiella kaviteten (137) till navet in i vilken den med tripodelementet förenade axel- delen (107b) ingår har stympat konisk form. (Fig. 4).

16. Navkonstruktion enligt något av krav 6-12, k ä n n e- t e c k n a d av att den extra kopplingen innefattar ett element (150) som är anbragt vid änden av den axelsektion (107d) som är förenad med tripodelementet samt försedd med skovlar (152) som är inbäddade i en massa (153) av elastomert material anordnat i urtag (154) i en kavitet i navet, vilken massa av elastomert material även företrädes- vis tíllförsäkrar axiell kvarhållning av den med tripod- elementet förenade axelsektionen.