SE468139B - Foerfarande och anordning foer att foerhindra skrammel och daermed foerknippade olaegenheter mellan med varandra ingripande kugghjul - Google Patents

Description

468 159 2 inuti ett med smörjmedel fullt utrymme allt eftersom temperatu- ren stiger. Som en följd därav erhålles att exempelvis ett löphjul i en växellåda vid driftstemperatur löper mycket lätt, vilket leder till ovannämnda icke önskade olägenhet, nämligen kuggflanksskrammel.

Genom JP-A-59-205067 år det förut känt att förhindra kugg- flanksskrammel med hjälp av en spiralfjäder som anordnas mellan ett löphjul och dess axel. När axeln roterar åt ett visst håll påverkas fjädern så att löphjulet löper trögare, varvid skrammellätet reduceras eller elimineras. Det finns ett flertal nackdelar med denna kända anordning. En första år att den ger ett ökat motstånd även då det icke är önskvärt, dvs även när det är kallt och oljan är trögflytande.Vidare är den relativt omständlig att montera och relativt komplicerad att integrera i en lagerhylsa. Ändamålet för föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och en anordning som eliminerar det ovan angivna problemen.

Nämnda ändamål uppnås medelst en anordning och ett förfarande enligt föreliggande uppfinning, varvid det mellan nämnda löphjul och nämnda axel finns anordnat en friktionsring och förfarandet kännetecknas av att ringen åtminstone till delar består av sig radiellt utsträckande organ som, åtminstone tillsammans med det basparti vid:Aäåket det eventuellt är anordnat, åtminstone i radiell led Åïvid en temperaturstegring från TO till Ta tillväxer snabbare än det radiella avståndet lh i utrymmet där friktionsringen finns anordnad, dlfi/dT>dlh/dT, så att friktionsringen vid den högre temperaturen utverkar en större radiell kraft mellan axeln och hjulet än vid den lägre temperaturen.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen år att framtaga en friktionsring som, i beroende på förutsättningarna, låter sig kombineras med ett lager på ett optimalt vis. 468 139' '3 Uppfinningen ska i det följande närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka; Fig. 1 visar i perspektiv ett nàllager som i ett före- draget fall används tillsammans med uppfinnings- föremålet, Fig. 2 visar en friktionsring i enlighet med uppfin- ningen i perspektiv, och Fig. 3 visar friktionsringen och nâllagret inmonterade mellan en axel och ett löphjul i en växellåda.

I Fig. 1 visas ett konventionellt nàllager 3 vilket består av en hållare 30 i vilket finns anordnat ett antal rullar 31.

Rullarna 31 finns anordnade i två runtom gående rader. Mellan dessa rader finns anordnat ett distansutrymme i hállaren 30 i vilket nâllagret är utformat med ett antal rektangulärt formade öppningar 32. Betydelsen av dessa öppningar för uppfinningen kommer senare att förtydligas.

I Fig. 2 visas en föredraget utföringsform av en friktionsring i enlighet med uppfinningen. Friktionsringen 1 består i detta föredragna fall av en enda enhet. En enhet som lämpligen är utförd i en termoplast, företrädesvis polyamid. Enheten består av en homogen, ringformad basdel 12 fràn vilken radiella utskott 11 framskjuter. Dessa radiella utskott 11 är ämnade att anordnas i urtagningarna 32 i nâllagret 3. Vidare visas att friktionsringen 1 är delad med hjälp av en slits 13. Denna slits gör det möjligt att applicera friktionsringen kring en axel genom att bända isär den, tack vare användandet av ett flexibelt företrädesvis elastiskt material i friktionsringen 1. Även nâllagret 3 är utfört på ett motsvarande vis för att förenkla appliceringen därav. Dock användes här en annan plast än polyamid, nämligen företrädesvis en härdplast.

Fig. 3 visar en del av en växellåda i genomsnitt. Man ser här en del utav en av axlarna 4 vid vilken finns anordnat ett löphjul 2, med dess kuggflanker 21. Mellan löphjulet 2 och 468 139 4 axeln 4 finns en enhet bestående av nållagret 3 och friktions- ringen 1 anordnad. Friktionsringen har härvid anordnat så att det genom var och en av öppningarna 32 i nállagret 3 utskjuter ett sig radiellt utsträckande utskott 11 av friktionsringen 1.

Det är önskvärt att tjockleken hos den homogena ringen 12 hos friktionsringen 1, d v s avståndet mellan dess inre perifera yta 15 och dess mellan utskotten anordnade perifera yta 14, i stort motsvarar avståndet.mellan friktionsringens 3 inàtriktade perifera yta och avståndet med vilket rullarna 31 utskjuter ifrån denna sistnämnda yta. På detta vis erhålles en enhet med väsentligen samma inre diameter. Den totala längden av ut- skotten 11, 12 (lf) motsvarar väsentligen avståndet (lh) mellan löphjulet 2 och axeln 4 i det utrymme 5 vari friktionsringen 1 finns inplacerad. Det bör påpekas att dessa senast beskrivna längder enbart exakt överensstämmer med varandra vid en viss givenftemperatur'(TQ, eftersom längdutvidgningskoefficienterna för friktionsringen 1 å ena sidan, och axeln 4 resp löphjulet 2 å andra sidan skiljer sig väsentligen. Längdutvidgnings- koefficienten för materialet i friktionsringen 1 överstiger nämligen väsentligen värdet av längdutvidgningskoefficienten hos materialet i de kringliggande delarna 2, 4.

Uppfinningen fungerar på följande vis. Vid låga temperaturer (~T@ är den radiella.maximala höjden hos friktionsringen 1 (lg mindre än vad utrymmet (lh) är i utrymmet vari friktionsringen 1 finns inmonterad. Detta innebär att löphjulet 2 vid rörelse enbart, i stort sett, påverkas av viskösa krafter från smörj- medlet i vilket det befinner sig. När så temperaturen i växellådan efter en viss tids användning stiger, sjunker viskositeten hos smörjmedlet i enlighet med vad som tidigare beskrivits. Samtidigt påverkas friktionsringen 1 av den förhöjda temperaturen och tack vare högre längdutvidgnings- koefficient kommer den att tillväxa snabbare än vad som är fallet för utrymmet (lh) i vilket den befinner sig. vid en viss given temperatur T1 (exempelvis 40°C) kommer friktionsringen att ha tillväxt så mycket att dess radiella maximala längd (lQ överensstämmer med det radiella avståndet i utrymmet (lh). När så temperaturen ökar ytterligare (T>TQ kommer friktionsringen “w (1 468 139 5 att börja utverka en radiell kraft i utrymmet mellan löphjulet 2 och axeln 4. Ju högre temperatur, desto högre kraft eftersom tillväxttakten för friktionsringen i utrymmet är högre än kringliggande detaljer. Tack vare denna radiella kraft som alstras av friktionsringen 1 utövas ett visst bromsmoment på löphjulet 2, ett bromsmoment som förhindrar att hjulet löper för lätt och därmed eliminerar uppkomsten av det oönskade skramlet.

Den radiella maximala längden (lg hos friktionsringen får utväljas med avseende på dess längdutvidgningskoefficient i förhållande till de omgivande materialen och optimeras så att' de båda radiella längderna (lfl lm) är lika vid en temperatur T1som är bestämd med avseende pá normal driftstemperatur (~T9 för växellådan, sá att en optimal bromsverkan erhålls vid denna normala drifttemperatur (~T2). Valet av en termoplast är icke enbart fördelaktigt med tanke på tillverkning och längdutvidg- ningskoefficient utan också med hänsyn till att det härvid erhålles goda nötningsegenskaper.

Fackmannen inser att uppfinningen ej är begränsad till ovan angivna exempel utan kan varieras inom ramarna för de efter- följande patentkraven. Således är det ej nödvändigt att utforma friktionsringen 1 i en enda enhet utan det är tänkbart att det vid vissa situationer kan vara mer lämpat att exempelvis kombinera en metalldel med en termoplast för att bygga upp friktionsringen, exempelvis.en;inre metallring 12 vid vilken det yttre termoplastskikt 11 finns angjort. Vidare är den visade kombinationen av friktionsring och nållager ej be- gränsande för uppfinningen. Det är möjligt att kombinera en helt homogen friktionsring 1 (utan utskott 11) med två vid sidan därom anbringade nållagerdelar. Slitsen 13 är naturligt- vis också enbart en föredragen utföringsform. Det visade exemplet är föredraget utifrån den förutsättningen att nållag- ret 3 är en önskvärd redan existerande detalj. I vissa fall är det dock möjligen att föredra att nållagret 3 och friktions- ringen 1 integreras redan vid tillverkningen, varvid lämpligen hállardelen 30 och friktionsringen 1 utgör en integrerad enhet. 468 139 6 Även om uppfinningen beskrivits i samband med växellådor för fordon inser fackmannen att även andra användningsområden, typ växellådor för större fasta maskiner, m m, är möjligt. el; 1./

Claims (4)

1. 4-68 159 Patentkrav 1. Förfarande för att förhindra skrammel och därmed förknippade olägenheter, mellan med varandra ingripande kugghjul, eller liknande anordning, främst med avseende på den art då anord- ningen är ämnad att arbeta inom ett givet temperaturintervall (Th-13) och varvid ett smörjmedel används vars viskositet i det övre området (kring Ta) understiger viskositeten i det undre temperaturomrádet (kring TQ, varvid det mellan ett löphjul (2) och en axel (4) anordnas en friktionsring (1), k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda ring (1) åtminstone till delar består av sig radiellt utstråckande organ (11) som, åtminstone tillsammans med det basparti (12) vid vilket det eventuellt är anordnat, åtminstone i radiell led (lf) vid en temperaturstegring från TO till Ta tillväxer snabbare än det radiella avståndet (lg i utrymmet där friktionsringen (1) finns anordnad, dl,/dT>dl¶/dT, så att friktionsringen vid den högre temperaturen T2 utverkar en större radiell kraft mellan axeln (4) och hjulet (2) än vid den lägre temperaturen TO.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att friktionsringen (1) anordnas vid axeln (4) på ett integrerat vis tillsammans med ett lager (3).

3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att anordnandet främst är ämnat för växellådor, företrä- desvis växellådor för fordon, och att det maximala radiella avståndet (lh), hos friktionsringen (1), vid en viss given temperatur (T1) är lika stort som nämnda radiella avstånd i gapet (IQ, varvid nämnda temperatur T1är högre än¶% och lägre än T2.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att T1 överstiger 0°C och helst understiger 80°C. 468 139 8 5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att temperaturen T1är att återfinna i intervallet 20-60°C och i ett föredraget fall befinner sig intervallet 40°C +- l0°C. 6. Friktionsring för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den omfattar ett ringformigt element (1) vilket åtminstone vid delar av det radiella tvärsnitt som uppvisar maximal tjocklek innehåller ett medel vars längdutvidgningskoefficient inom ett givet tempera- turintervall.¶h-ïë överstiger längdutvidgningskoefficienten för det material vid vilket nämnda ring är ämnad att anordnas. 7. Friktionsring enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att längdutvidgningskoefficienten, (“T1 - “T2)/“¶¶, överstiger 20x10* för ATs(¶ë-TQ är l°C och att nämnda material företrädesvis utgöres av en polymer, mest föredraget en termo- plast. 8. Friktionsring enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k - n a d a v att friktionsringen omfattar ett ringformigt basparti (12) i vilket finns anordnat radiellt inåt eller utåtriktade, utskjutande organ (11). '9." Friktionsring enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d a v att friktionsringen (11, 12) består av ett homogent flexibelt material, företrädesvis en termoplast såsonnpolyamid, och att ringen är anordnad med en slits (13). 10. Lager, företrädesvis ett nállager, k ä n n e t e c k n a t a v att det är anordnat i kombination med en friktionsring (1) enligt något av föregående patentkrav. Ü/