SE460551B - Anordning foer att motverka relativ rotationsroerelse mellan tvaa roterbara axlar - Google Patents

Description

460 551 é snitt genom anordningen enligt uppfinningen i en annan utförings- form.

Anordningen enligt fig. l och 2 innefattar en differen- tialväxel av i huvudsak konventionell typ, försedd med anord- ningen enligt uppfinningen, som fortsättningsvis benämnes differentialbroms. Differentialanordningen uppvisar två utgå- ende axlar l, 2, vilka är roterbart lagrade i ett differential- hus 4, som innesluter en differentialväxel. Denna innefattar på i och för sig känt sätt en i differentialhuset anordnad axel 5, vilken sträcker sig vinkelrätt ot de båda utgående axlarna 1, 2 och kring vilken två differentialdrev 6, 7 är roterbart lag- rade. Dessa uppvisar koniska kuggar 8, medelst vilka differen- tialdreven står i kuggingrepp med två differentialhjul 9, 10.

Dessa är ovridbart anbragta vid var och en av de båda utgående axlarna 1, 2 för att genom rotation driva dessa. De båda utgå- ende axlarna l, 2 kan utgöras av drivaxlar för var sitt driv- hjul i ett hjulpar tillhörande ett exempelvis fyrhjuligt motor- fordon. Differentialhuset 4 är' roterbart lagrat i. ett yttre hus, som ej visas på ritningen. Med punktstreckade linjer an- tyds differentialväxelns kronhjul ll, som är fast förbundet med differentialhuset 4 för att rotera tillsammans med detta. I figuren visas ej den till differentialväxeln ingående axeln, pinjongen med tillhörande koniska drev, som står i kuggingrepp med kronhjulet 11 för rotation av kronhjulet och därmed diffe- rentialhuset 4 relativt det yttre huset.

I differentialhuset 4 är ett centralt parti 12 rörligt ett stycke sidledes genom att detta parti är anordnat i en öppning 13 i differentialhuset. I detta parti är den tvärrik- tade axeln S och dífferentialdreven 6, 7 anordnade. Vidare är i differentialhuset 4 på dess ena sida fast anordnade ett antal bromslameller 14 och för var och en av dessa bromslameller är anordnad en tillsammans med det ena differentialhjulet 9 roter- bar bromslamell 15, vilka således roterar med den utgående axeln 1. De båda differentialhjulen 9, 10 är likaledes förskjut bara ett litet stycke sidledes relativt differentialhuset 4.

Härvid behöver de båda utgående axlarna 1, 2 ej vara axiellt förskjutbara, utan differentialhjulen 9, 10 kan vara förskjut- bara i splines relativt de utgående axlarna.

U F 3 3 460 551 Enligt uppfinningen uppvisar det ena differentialhjulet 10 på sin från differentialhjulets koniska kuggkrans 44 vända sida en plan snedyta_l6; som uppvisar en från 90° något av- vikande vinkel relativt de utgående axlarnas l, 2 axelriktning.

Vidare är anordnad en ringformig jämntjock skiva 17, som kan glida relativt. det snedställda planet 16 och som likaså är vinkelställd relativt nämnda vinkelräta plan mot de utgående axlarnas axelriktning. I differentialhuset är anordnade ett antal, i det visade exemplet, se även fig. 2, sex stycken runt den utgående axeln 2 jämnt fördelade cylinderkamare 18, 19, 20, 21, 22, 23, vilka ligger på inbördes lika radiella avstånd från axeln 2 och i vilka är framåt och åter rörligt anordnade ett motsvarande antal kolvar 24, 25. Ena sidan av kolvarna i cylinderkamrarna är inrättad att fyllas med tryckmedium, exem- pelvis hydraulolja, för att pressa kolvarna i riktning framåt mot tryckskivan 17, vilket närmare skall beskrivas nedan. Till var och en av cylinderkamrarna 18-23 leder inlopp 26, 27, 28, 29, 30, 31.

Enligt fig. l komunicerar inloppet genom öppningar 45, 46 i ett hylsformigt parti 3 av differentialhuset 4 och via en för samtliga inlopp gemensam kanal som bildas av ett försänkt halsparti 32 av ett rörformigt parti 33, medelst vilket det högra differentialhjulet 10 är anordnat på den utgående axeln 2. Från detta halsparti sträcker sig inloppskanalerna via ie i fig. 2 visade kanalerna till var och en av cylinderkamrarna 18-23. Från varje cylinderkammare löper en utloppskanal 34, 35 i vilka är anordnade backventiler 40 som förhindrar tillbaka- strömming av tryckmedium till cylinderkamrarna. På motsvarande sätt är i samtliga inloppskanaler anordnade backventiler 41 som öppnar och tillåter inströmning av tryckmedium i cylinderkam- rarna, men förhindrar tillbakaströmning från cylinderkamrarna.

Vidare är, såsom framgår av fig. 2 anordnad en ringfor- migt sig strëckande kanal 42, vilken kommunicerar med samtliga utloppskanaler via förbindelsekanaler 47. Via en reglerbar strypventil 43 står ringkanalen 42 i förbindelse med ett upp- samlingsställe för tryckmedium t.ex. ett. tråg, som ej står under tryck. I det visade exemplet är strypventilen 43 utförd ned ett kolvpaxti 48, rörligt i ett cylindriskt lopp 49 under 460 551 4 inverkan av en tryckfjäder 50, som strävar röra strypventilen 48 radiellt utåt från axeln 2. Genom tryckverkan från tryckmedium kan strypventilen även förflyttas radiellt inåt nædelst ett reglage vid t.ex. instrumentpanelen i fordonet och därmed va- riera strypverkan. Kolvpartiet 48, som är i huvudsak cylind- riskt och sluter tätt i loppet 49 övergår i ett koniskt parti 51.

Vidare är en öppning i loppet 49 i förbindelse med nämnda upp- samlingsställe och tätas av kolvpartiet 48, men tillåter ut- släpp av tryckmedium från cylinderkamrarna, när strypventilen regleras radiellt utåt så att det koniska partiet S1 placeras mitt för nämnda öppning. Det tryckmedium som reglerar styrven- tilens rörelse föres in i loppet 49 radiellt utanför strypven- tilen 43 genom en ej visad sidokanal, som kan stå i kommunika- tion med det av halspartiet 32, se fig. 1, bildade inloppet.

Således kan användas tryckmediet på inloppsidan för att reglera strypventilen. Detta sker medelst variation av trycket hos tryckmediet t.ex. medelst en tryckregulator. Tryckvariationer på inloppsidan till cylinderkamrarna 18-23 påverkar nämligen ej anordningens funktion.

Inloppen 26-31 står via öppningarna 45, 46 i förbindelse med en tryckmediumkälla så att ett visst tryck upprätthålles i cylinderkamrarna. Eftersonx det hylsformiga partiet 3 (liksom hela differentialen) roterar under drift överföres tryckmadiet på i sig känt sätt medelst ett ringformigt, ej roterande hus, som tätar mot hylspartiet och omsluter öppningarna 45, 46.

Trycket kan vara relativt lågt och skapar erforderlig kraft för kolvarnas rörelse i riktning mot snedytan 16. När full driv- symetri råder, dvs exempelvis vid körning rakt fram på ett underlag med jämn friktion, roterar de båda drivaxlarna l, 2 med inbördes samma rotationshastighet och även samma rotations- hastighet som differentialhuset 4, varvid det. ej föreligger någon relativ rotationsrörelse-mellan differentialhjuletflfl och kolvarna 24, 25; Härvid befinner sig de båda uppsättningarna lameller 14, 15 i icke bromsande anliggning mot varandra och uppvisar oj hellre någon relativ rotationsrörelse sinsemellan.

När en skillnad i rotationshastighet mellan de båda utgående axlarna 1, 2 uppstår, vrides differentialhuset 4 och därmed uppsättningen av kolvar 24, 25 kring axeln 2 relativt den plana F "i s 460 551 snedytan 247 och om en tillräcklig strypning av tryckmediet föreligger, beroende på strypventilens läge, kommer inpressning av kolvarna i cylinderkamrarna att motverkas av det genom volym- minskning bildade tryckmedietrycket. På grund av att backven- tilerna vid inloppen håller stängt, kan tryckmedium endast passera ut ur de komprimerade cylinderkamrarnas utlopp 34-39.

Dock kan ej tryckmedium strömma över till annan cylinderkam- mare, som t.ex. tillåtes expandera, genom att deras tillhörande backventiler hâlles stängda; Inpressningen av kolvarna uppstår allteftersom snedytan med sin framskjutna, mot kolvarna riktade sida förflyttar sig runt uppsättningen kolvar. Om kolvarna genom hydraulvätsketrycket uppvisar sådant mottryck att de är obenägna att intryckas, kommer istället således differential- hjulet 10 att axiellt förskjutas mot den tvârgående ameln S, som är monterad i det rörliga partiet 12, som i sin tur för- skjutes och därmed förskjutes differentialdreven 6, 7 och dif- ferentialhjulet 9 och slutligen de med detta förbundna lamel- lerna 15. Dessa komer därvid att anpressas mot de till diffe- rentialhuset 4 hörande lamellerna 14, varvid bromsning av diffe- rentialhjulets 9 relativtrörelse relativt differentialhuset sker, medförande att differentialdreven 6, 7 blir stillastående och de båda utgående axlarna l, 2 låses vid varandra och er- håller inbördes samma rotationshastighet.

Vid utföringsexemplet enligt fig. 3 är anordningen enligt uppfinningen tillämpad på två relativt varandra roterbara axlar 52, 53 utan mellanliggande differentialväxel. Exempelvis bildar anordningen en reglerbar kraftöverföring mellan fram- och bak- axel på ett t.ex. 4-hjulsdrivet fordon med ett främre och ett bakre hjulpar för att vid t.ex. hjulspinn på det ena hjulparet bromsa den uppträdande ökningen i rotationshastighet och över- föra kraften till ~det icke spinnande hjulparet. Anordningen enligt uppfinningen kan ha samma uppbyggnad som i föregående exempel. Sålunda kan snittet enligt fig. 2 vara ett motsvarande snitt genom fig. 3. Kolvarna 24, 25 och cylinderkamrarna 18-23 är härvid anordnade i ett hus 52, som är vridfast anbragt på den ingående axeln 52, som t.ex. är kopplad till framaxeln på fordonet. I huset 54 är den andra axeln 53 roterbart lagrad medelst en i huvudsak rörformig enhet 55, in i vilken denna F' 460 551 G axel 53 inskjuter och med vilken axeln är vridfast förbunden medelst t.ex. splines. Den rörformiga enheten 55 är så lagrad att den även är förskjutbar axiellt ett kort stycke relativt huset S4. Den inre änden 56 på den rörformiga enheten 55 är införd i en cylindrisk urtagning 57 i huset och tillåts således att röra sig axiellt i riktning in i respektive ut ur urtag- ningen. I sitt yttre läge måste änden 56 dock fortfarande in- skjuta i urtagningen för axelns 53 styrning. Huset uppvisar en uppsättning bromslameller 14, som är vridfast och axiellt oför- skjutbart infästa i huset för att rotera med detta och således med axeln 52. Den rörformiga enheten 55 uppvisar ett motsvaran- de antal bromslameller 15, som är vridfast och axiellt oför- skjutbart infästa i denna enhet för att rotera med denna och därmed med axeln 53. Antalet lameller kan varieras i hög grad allt efter de krafter som skall överföras. Den rörformiga en- heten 55 uppvisar en runtlöpande fläns 58, som uppvisar den i föregående exempel beskrivna plana snedytan 24 och mellanläggs- ringen 17, vilken ej roterar relativt kolvarna 24, 25.

Under normal drivsymetri roterar de båda drivaxlarna 52, 53 med inbördes samma rotationshastighet, varvid den rörformiga enheten SS befinner sig i ett yttre läge, dvs förskjuten åt höger på ritningen enligt fig. 3. Därvid befinner sig de båda uppsättningarna bromslameller 14, 15 icke i anliggning mot varandra. Vid en ändring ii relativ rotationshastighet vrids snedytan 25 relativt uppsättningen kolvar 24, 25 och strävar att pressa halva antalet kolvar in i sina cylinderkammare 18, 19. I beroende av vald inställning hos strypventilen 43 (se fig. 2) motverkar det i cylinderkamrarna uppbyggda nottrycket kolvarnas rörelse och vid nämnda relativa vridningsrörelse hos snedytan pressas istället den rörformiga enheten ett! stycke framåt, varvid bromslamellerna 15, som vrids med snedytan 25 under sin vridning anpressas mot bromslamellerna 14, som vrids med huset 54, varvid den snabbast roterande axeln 52 eller 53 bromsas upp och erhåller samma rotationshastighet som den andra axeln.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel. Istället för att förskjuta tväraxel och differentaildrev' enligt fig. 1 kan den axiella I. 7 460 551 förskjutningen anordnas på annat sätt. Exempelvis kan snedytan 18 vara en sned vägg i en hylsa som omsluter differentialen och som är ansluten till ena uppsättningen bromslameller 14 så att dessa vrids och förskjuts axiellt tillsamans med hylsan. Anord- ningen enligt uppfinningen kan även användas i andra sammanhang där skillnader i rotationshastigheten hos två axlar skall mot- verkas. För reglering av strypventilen kan naturligtvis använ- das ett separat tryckmedium eller annat drivsystem, men genom att använda ett och samma hydraulsystem löses gemensamt prob- lemet med överföring till den roterande enheten. Bromslamel- lerna kan utgöras av en eller flera bromsskivor, som bildar ena uppsättningen, och en eller flera bromsbackar, som bildar den andra uppsättningen.

Claims (6)

460 551 Patentkrav:

1. Anordning för att motverka relativ rotationsrörelse mellan två roterbara axlar (1, 2/52, 53), innefattande åtminstone ett första bromsorgan (14), inrättat att rotera tillsammans med den ena av nämnda axlar, och åtminstone ett andra bromsorgan (15), inrättat att rotera tillsammans med. ett roterbart hus, (4/54) inrättat att stå i medbringande samverkan med den andra av nämnda axlar, varvid de båda bromsorganen är inrättade att omställas mellan ett frigivande läge och ett inbördes anliggningsläge så, att vid en relativ rotationsrörelse mellan de båda axlarna bromsorganen kan bringas i bromsande anliggning mot varandra för att motverka nämnda relativa rotationsrörelse, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att den ena axeln (2/53) uppvisar ett tillsammans med axeln roterbart element (10/58) som uppvisar en runt axelns omkrets sig sträckande snedriktad yta (24), vars sträckning något avviker från) vinkelrät riktning mot axelns längdriktning, att nämnda element är förbundet med det till nämnda ena axel hörande bromsorganet (15), som medföljer i elementets rörelser, att nämnda element är axiellt något förskjutbart relativt det till den andra axeln hörande bromsorganet (14), att tillsammans med åtminstone någon av axlarna är inrättad att rotera en enhet med ett antal relativt den snedriktade ytan (24) rörliga kolvar (24, 25) som är rörliga i var sin cylinderkamare (18-23) med tryckmedium, att kolvarna är inrättade att i ett kontaktställe mellan varje kolv och den snedriktade ytan samverka med den snedriktade ytan så, att vid vridningsrörelse hos den snedriktade ytan relativt kolvarna kontaktstället mellan snedytan och varje kolv förflyttar sig i huvudsak i axiellt led relativt det roterbara elementets rotationsaxel, varigenom snedytan strävar att tillbakapressa åtminstone någon av kolvarna i. tillhörande cylinderkammare mot verkan av tryckmediets mottryck, som är så avpassat att kolvarnas motstånd mot tillbakapressning vid viss relativ rotationshastighet mellan nämnda axlar medför nämnda axiella förskjutning' av det roterbara elementet och därmed bromsande anliggning mellan bromsorganen.

2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kolvarnas benägenhet till ínpressning är reglerbar 460 551 medförande en reglerbar axiell förskjutbarhet hos nämnda element och därmed bromsverkan hos bromaorganen genom nämnda samverkan mellan kolvarna och den snedatällda ytan.

3. Anordning enligt patentkrav 1, k 6 n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda roterbara element (64) uppbär nämnda första bromsorgan (15).

4. Anordning enligt patentkrav 1, k â n-n e t e c k n a d d ä r a v, att cylinderkamrarna (18-23) står via var sitt utlopp (34, 35) i förbindelse med en gemensam ríhgkanal (42) som kommunicerar med ett centralt utlopp för utsläpp av tryckmedíum via ett i det centrala utloppet beläget stryporgan (43), att varje utlopp (34, 35.) från cylinderkamrarna uppvisar en backventil (4) inrättad att förhindra tillbakaströmning av tryckmedium till cylinderkamrarna.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att till varje cylinderkanunare (18-23)' leder inlopp (26-30), försedda med varsin backventil inrättad att tillåta inströmning av tryckmedium till cylinderkamrarna men förhindra tíllbakaströmning från cylinderkamrarna.

6. Anordning enligt patentkrav 2 och 4, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att nämnda stryporgan (43) är reglerbart i och för reglering av kolvarnas motstånd mot tillbanapressning.