SE459933B - Oeverbelastningsskydd vid ett transmissionshjul, foeretraedesvis en remskiva - Google Patents

Description

459 933 I> 10 15 20 25 30 35 det risk att den ej fullgör sin funktion såsom avsett. Detta problem förvärras vid ett transmissionshjul scm dessutcrn är försett med en koppling, scxn medför att xnanentet under inkopplingsförlopp kan väsentligt överstiga det mnent som normalt förekommer under drift. Ett dylikt förhållande kan anses råda vid ett Inotorfordons lufiflconditionerirxgskcxrxpressor.

Det är allmänt känt att anordna elektroniska övervakningssystem, där man genom jämförelse mellan olika varvtal hos drivet och drivande organ kan erhålla indikering på att ett fel uppkonmit.

Elektroniska system erfordrar dock ett flertal givare och elektronikenheter som ska ledningsförbindas med varandra. Även om problemet därmed kan lösas är det ändock en så kostsam lösning att den ej kcxrmit till något praktiskt utnyttjande, åtminstone inte vid fordonsapplílcationer. gppfinníngens ärxdamàl Föreliggande uppfinning har till ändamål att möjliggöra ett överlastskydd som är enkelt och tillförlitligt och dessutcm är billigt att tillverka. Enligt uppfinningen detta genom de i bifogade patentkrav 1 angivna kännetecknen.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrives närmare i efterföljande exempel av en fördelaktig utföringsform. Beskrivningsexemplet göres med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka Figur 1 visar en frontvy av en renrtransmission vid ett fordons j drivnntor, och i Figur 2 visar ett axiellt tvärsnitt av en av transmissionen driven rexnskiva samverkande med en elektrmagnetisk koppling.

Beskrivning av ett utföringsexexrpel Figur l visar schematiskt en remtransmission 1 anordnad vid en främre ände av en förbränningsrnotor 2, exempelvis ingående i ett fordon. Renxtransmssionen l innefattar en drivren 3, som drives av urin-una.. . 10 15 20 25 30 35 459 933 en vid Inotorns 1 vevaxel anfäst remskiva 4 och ett antal remskivor 4-8 förbundna med olika hjälpaggregat. I figunrexz àtergives enbart dessa hjälpaggregats respektive remskivor 4-8. Hjälpaggregaten utgöres i detta exempel av en vattenpump 5, en generator 6, en styrservopmnp 7 och en luftkonditioneringskornpressor 8. Härutöver innefattar remtransniissionen l en brytrulle 9 och en spännrulle 10, av vilka den senare pà i sig konventionellt sätt kan justeras för att spänna drivrenmen 3.

Vattenpurrpen, generatorn och styrservopunxpen är samtliga försedda med konventionella fasta remskivor 5,6 resp 7, som :nedför att de alltid är drivna vid drift av motorn 2. Kanpressorns rsnskiva 8 är däremot försedd med en elektromagnetisk kopling, som medger att kanpressorns drivning kan till- och frånkopplas alltefter behov.

Figur 2 visar ett axiellt tvärsnitt av anrádet kring kcmpressonxs ranskiva 8. Konpressorn är innesluten i ett hus med en ändgavel 13, vid vilken är anfäst en ringfornad magnetspole 14 ingående i den elektrornagnetiska kopplingen av i sig konventionell utformning.

Sålunda är magnetspolen 14 förbunden med ett här ej visat elektriskt kontaktdon, rnedelst vilken spolen 14 kan tilledas ström för alstring av ett magnetfält. Kompressorns ändgavel 13 är utformad med ett axiellt utskjutande nav 15, genan vilket frigàende utsträcker sig kompressorns drivaxel 16. Vid drivaxelns 16 ände är medelst ett skruvförband 17 anfäst en rnedbringarskiva 18 utformad med ett flertal, exempelvis tre stycken, axiella hål 19. Dessa hål 19 är jämnt vinkelfördelade utefter medbringarskivan och är även anordnade på sanna radiella avstånd. I vardera av dessa hål 19, av vilka enbart ett visas i figur 2, är anfäst en medbringarbussning 20. Vardera bussningen 20 innefattar ett ringforxrxat elastiskt element 21, exempelvis av gunmi, inrymt i en skàlfonnad hållare 28, vilken är anfäst i en försänkning kring respektive häl 19. Även hállarens 28 botten är utformad med ett hål. Till vardera bussningen 20 är anfäst en cylindrisk medbringartapp 23, som exempelvis är fastvulkaniserad till det elastiska elenentet 21, och vilken tapp 23 utsträcker sig axiellt genom respektive hål 19 i nxedbrirxgarskivan 18. 459 933 10 15 20 25 30 35 Ändarna pá respektive tapp 23 är anfästa till en kopplingsskiva 22, anordnad parallellt med medbringarskivan 18. Kopplingsskivan 22 är anordnad på den axiella sida om Inedbringarskivan 18 som är vänd mot kompressorns hus 12. Kopplingsskivan 22 är utformad som en ringformad skiva med väsentligen plana ändytor. Arxfästxaingen av vardera av tapparna 23 till kopplingsskívan 22 är uppfinningsenligt anordnad medelst ett lödförband 27 utformat i enlighet med vad scm närmare angives senare i beskrivningen.

Medbringartapparna 23 bildar en vridfast förbindning mellan - kopplingsskivan 22 och medbringarskivan 18. Genom att välja diametern pâ hålet 19 något större än diametern på tappen 23 kan respektive tapp 23 inom vissa gränser röra sig radiellt. Därigenom korrmer bussningarna 20 att upptaga nunentstötar, sun exempelvis kan uppkomma vid inkoppling av den elektromagnetiska kopplingen.

Medbringartapparna 23 är likaså i axiell led rörliga gencm sina elastiska upphängningar i bussningarna 20. Anfästningen mellan respektive tapp 23 och elastiskt element 21 är utformad med en axiell förspäxming, san nedför att kopplingsslzivan 22 bringas till anliggning :not medbringarskivan 18 när kopplingen ej är aktiverad.

Kopplingsskivan _22 ärftillverkad av ett :material som attraheras av magnetfält, exempelvis av vanlig stàlplàt. Axiellt mellan u kopplingsskivan 22 och kunpressorhuset 12 är renskivan 8 roterbart lagrande anfäst' vid ändgavelns 13 nav 15. Ett härför utnyttjat lager kan exempelvis utgöras av 'ett kullager 24 .som med sin inre lagerbana är fast förbunden med navet 15 och med sin yttre lagerbana är fast förbunden med renskivan 8. Ranskivan 8 är på sin yttre mantelyta utformad med ett flertal parallella, v-fomxade spår 25 i vilka ingriper :motsvarande utskott på drivrarnens 3 insida. lm dylikt utformad drivreznskiva 8 beräxmes vanligen poly-v-ranskiva och drivrenmen 3 benämnes poly-v-rem. ' Renskivan 8 är i sin mot kcmpressorhuset 12 vända sida utformad med ett ringfonnat urtag 26 för magnetspolen 14, så att remskivan 8 fritt kan rotera relativt magrxetspolen 14. I området för urtaget 26 och mellan spolen 14 och kopplingsskivan 22 är rernskivan 8 utformad med ett antal slitsar (ej visade). Dessa slitsar medger att .det av 10 15 20 25 30 35 45-9 935 magnetspolen 14 alstrade magnetfältet kan riktas mot kopplingsskivan 22 .

I enlighet med uppfinningen är Inedbringartapparna 23 anfâsta till kopplingsskivan 22 medelst ett lödförband 27. Dessa kan exempelvis innefatta ett konventionellt silverlod med en smältpunkt i intervallet 400-500 ° C. Ett sílverlod har jämfört med ett tennbaserat lod en bättre skjuvhállfasthet vilket medför att lödförbarxiens totala yta kan dimensioneras mindre än om ett tennlod utnyttjas. Lödförbandens totala yta är dimensionerad efter vilka skjuvkrafter som normalt skall upptagas och med tillägg för viss säkerhet därutöver. On lödförbariden 27 utformas såsom är visat i figur 2 kommer all drivkraft överföras genom skjuvkrafter i lödförbanden 27.

Samtliga lödförband 27 är anordnade i sanma radiella plan, vilket plan utgör ett delningsplan mellan kopplingsskivan 22 och medbringartapparna 23. vardera lödförbandet 27 är anordnat mellan en ändyta av den väsentligen cylindriska tappen 23 och kopplingsskivans yta såsom är visat i figur 2. I modifierade utföringsforrcer av uppfinningen kan medbringartapparna 23 i sina' respektive ändar mot kopplingsskivan 22 vara utformade med en skalle eller på annat sätt ha en förstorad ändyta. En dylik modifiering medför att lödförbandet 27 kan anordnas utefter en större yta och att större skjuvkrafter kan överföras mellan respektive tapp 23 och kopplingsskivan 22. I andra rnodifierade utföringsformer av uppfinningen kan även tapparna 23 åtminstone till viss del vara inrymda i härför anordnade urtag i kopplingsskivan 22._ Funktionen av den beskrivna transmissionen 1 är den följande. När nagnetiseringsspolen 14 ej tilledes ström och således ej alstrar något magnetfält, drives remskivan 8 fritt kring sin lagring 24.

Någon vridkraftöverförande förbindelse med kcmpressorns drivaxel 16 är ej upprättad. Vid aktivering av magnetspolen 14 tilledes densamma ström, som ger upphov till ett magnetfält. Detta magnetfält attraherar kopplingsskivan 22 som 'axiellt förflyttas något åt vänster i figur 2 tills den kommer till anliggning mot 459 953 i -f 10 15 20 25 30 35 renskivan 8. Denna förflyttning sker under :notverkan av den axiella fjäderkraft bussningarna utövar på medbringartapparna. Den ytanliggning som uppkamer mellan kontaktytor på kopplingsskivan 22 och remskivan 8 är tillräcklig för att friktionskrafter ska medbringa kopplingsskivan 22 rotationen. Via medbrírugartapparrxa 23 och nedbringarskivan 18 drives därigenom även drivaxeln 16, och dänned den i huset 12 inrymda kcmpressorn.

Uppkamzer av någon anledning ett fel i kcmpressorn som medför att det erfordras ett betydligt större vridmoment än normalt för att rotera drivaxeln 16, komer en glidning att ske i kontaktytorna mellan ranskivan 8 och kopplingsskivan 22. Detta förutsatt att magnetspolen 14 fortfarande är aktiverad. Dessutcm förutsättes att anpressningskraften mel lan remskivan 8 och kopplingsskivan 22 är dimensionerad så att vid ett visst förutbestämt vridmoment motsvarande en överlast, uppkommer glidning i kontaktytorna.

Glidningen ger upphov till friktionsvärme sonrhöjer temperaturen hos kopplingsskivan 22. Genom att kopplingsskivan 22 har en relativt liten massa kommer denna teuperaturhöjning att ske snabbt, -av storleksordningen ett par sekunder. När denna tenperatur närmar sig lodets suältpnirkt försämras dess skjuvhållfasthet kraftigt och lödförbindningarna skjuvas slutligen loss. Därmed upphör den vridkraftöverförande förbindningen mellan tapparna 23 och med medbringarskivan 18. Därefter kan remskivan 8 fritt rotera tillsamnans :ned kopplingsskivan 22. Pâ grund av -bussningarnas 20 axiel lt fjädrande verkan pá tapparna 23 àterdrages dessa mot nedbringarskivan 18 varigenom fortsatt kontakt med kopplingsskivan 22 undvikas. Vid eventuella modifieringar av uppfinningen bör _ därför tappamà 23 ej insticka magra i koppnngsskivan 22 än att den fjädrande verkan på tapparna 23 förmår att utdraga desamma ur kopplingsskivan 22. Detta medför att kunpressorns drivning avbrytas trots attmagnetkopplingen är tillslagené men då det ändock är något fel med kcnpressorn utgör detta inte någon nackdel.

Vad som är viktigt är att drivrennnen 3 ej hunnit skadas rutan att den utan avbrott kan fortsätta att driva de övriga aggregajten 5-7 i transmissionen 1. Utan de uppfinningsenliga lödförbirxdningarna 27 av medbringartapparna 23 skulle drivremznen 3 ha fortsatt att 10 459 933 försöka driva kompressorns remskiva 8 tills remmen 3 mekaniskt utnötts och brustit eller att tauperaturen nått en så hög nivå att remnen 3 av denna anledning brustit. I båda fallen hade drivningen till övriga aggregat upphört, vilket kunnat orsaka betydligt allvarligare följdskador pà motorn eller fordonet. Uppfinningen begränsar även de skador som uppkommer vid karøpressorns remskiva 8 och som enkelt kan repareras i samband med reparation av kompressor-n.

Uppfinningen är ej bunden till vad som exænplifierats i ovarmärmda ' beskrivning, utan kan incm ramen av bifogade patentkrav utnyttjas även i andra applikationer.

Claims (8)

459 933 2; 8 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. l. Överbelastningsskydd vid ett transmissionshjul (8), företrädesvis en remskiva, som via en friktionskoppling överför drivkraft till och/eller från en drivaxel (16), vilken friktionskoppling innefattar en kopplingsskiva (22) som i ett vrídkraftöverförandç läge är pressad till anliggning mot transmissionshjulet (8) 'för att :nedelst friktionskrafter överföra vridkraft mellan transmissionshjulet (8) och drivaxeln (16), och vid vilken kopplingsskiva (22) är fast anordnat ett antal vridkraftöverförande tappar (23) som ingriper i en på drivaxeln (16) vrídfast anordnadmedbringare (18), k ä n n e t e c k n a t a v att de vrídkraftöveríörande tapparna (23) är anfästa till kopplingsskívan (22) :redelst lödförband (27, och att lödförbaxxderl (27) innefattar ett vännekänsligt lod med en så vald smältpunkt att till följd av friktionsvârme alstrat vid överbelastning av friktionskopplingen lodet ej förmår upprätthålla den fasta förbindningen mellan tappar (23) och lwp§lingsskiva (22), varigenom drivkraftöverföringen mellan transmissionshjulet (8) och drivaxeln (16) upphör.

2. Överbelastningqsskydd enli-gt patentkrav l, kännetelcknat av I I i att de vridkraftöverförande tapparna (23) har axiell utsträckning, och 7 att lödförbanden (27) är anordnade vid respektive tapas (23) axiella årfiyta.

3. Överbelastningsskydd enligt patentkrav l , kännetecknat av _ ' ' att samtliga lödförband (27) är anordnade i samna plan, och att planet har en radiell utsträckning. I

4. Överbelastningsskydd enligt patentkrav l, kän neteckn at av att lödförbanden (27) äranordnade vid den sidoyta på kopplingsskivan (22) som är vänd mot nedbringaren (18) . 15 20 25 459 933

5. Överbelastningsskydd enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att tapparna (23) är direkt eller indirekt förbundna med axiellt verkande f jäderorgan (21), vilka utsätter lödförbanden (27) för axiella dragkrafter.

6. Överbelastningsskydd enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att det lödförbanden (27) innehållande planet har en utsträckning som är parallell med Eriktionsytor anordnade vid transmissionshjulet (8) och kopplingsskivan (22) .

7. Överbelastníngsskydd enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t a v att fjäderorganen (21) är utformade som en mot varje tapp (23) svarande bussning scm är anfäst dels till medbringaren (18) och dels till respektive tapp (23).

8. Överbelastningsskydd enligt något av föregående patentkrav, varvid rnedbringarexx (18) är anfäst till en drivaxel (16) för ett hjälpaggregat, företrädesvis en luftkonditioneringskarzpressor i ett fordon, och varvid kopplingsskivan (22) utgöres av en ringforxnad, plan skiva som är anordnad kring drivaxeln (16), kännetecknat av attlödförbarxden (27) äranordxiadepâ kopplingsskivans (22) ena sida och att kopplingsskivans (22) andra i det sida är utformad med (en friktionsyta, som vridkraftöverförande läget är pressad till anliggning mot transmissionshjulet (8) .