SE506466C2 - Anordning för reverserbar drivning av en axel samt användning av anordningen i ett fordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 . 2, 5 0 6 4 6 6 drivdeln föres i nämnda andra riktning. Härigenom kan alltså mekanisk kraft överföras till organet då drivdelen föres i en riktning respektive Iossgöres då drivdelen föres i nämnda andra riktning och vice versa, varvid i det sistnämnda fallet den överförda kraften till organet minskar eller upphör.

Enligt ett ytterligare kännetecken av uppfinningen är medbringardonet anordnat att samverka med i mellanutrymmet avpassade ytor hos drivdelen respektive organet för åstadkommande av spärrande ingrepp mellan desamma när drivdelen föres i vederbörlig riktning.

Ett ytterligarekännetecken av uppfinningen är att anordningen är utfomiad för reverserbar drivning, varvid i mellanutrymmet är anordnade flera kopplingspositioner med åt olika håll verkande friktionskoppling mellan drivdel och organ, samt att stynnedel finns för att med tvång placera medbringarorganet i en av nämnda positioner, vilken position' kan ändras extemt. Övriga kännetecken framgår av efterföljande patentkrav.

Beskrivning av ritningama Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av på ritningama visade utföringsexempel.

Figur 1 åskådliggör hur en drivdel kan kopplas till eller frikopplas från ett organ som skall drivas, medelst kulor/rullar i olika positioner i ett mellanutrymme.

Figur 2 visar drivdel, organ samt kul/rullhållare med påverkansdel.

Figur 3 visar en första utföringsfonn av hur påverkansdelen kan vinkelinställas.

Figur 4 visar en andra utföringsfonn av hur påverkansdelen kan vinkelinställas.

Figur 5 visar en tredje utföringsfonn av hur påverkandelen kan vinkelinställas.

Figur 6 visar en ljärde utföringsfonn av hur påverkansdelen kan vinkelinställas.

Figur 7 visar en femte utföringsfonn av hur påverkansdelen kan vinkelinställas.

Figur 8 visar en ytterligare utföringsfonn av up_pfinningen. 10 15 20 h) GI 3G 13 ses 466 Beskrivning av uppfinningen l figur 1 visas en drivdel 1 som är anordnad att stegvis kunna vrida ett organ 2, tex en gängad axel, eller annat inställningsorgan m.m., åt ena eller andra hållet, respektive vara frikopplad från organet 2. Organet 2 är således anordnat att kunna kopplas till drivdelen 1, varvid denna koppling, under en arbetsfas, kan styras till höger- och vänstergång respektive vara frikopplad.

Drivdelen 1 är enligt utföringsexemplet anordnad, mekaniskt eller elektriskt, att röra sig inom arbetsområdet I - H. Enligt det visade exemplet överföres den mekaniska kraften från drivdelens 1 fram- eller återgående rörelse, via en eller flera kulor eller rullar, eller motsvarande, till organet 2, på så sätt att kraft endast överföres för vridning av organet i en vald, styrd, riktning eller också att organet är frikopplat från drivdelen 1. Nämnda kulor eller rullar 4 eller dylikt för kopplingen finns anordnade i ett eller flera mellanutrymmen 3, som är speciellt utformade för valje applikation. I figur 1 uppvisar varje mellanutrymme en mittposition där det finns ett visst spelrum mellan drivdel 1 och kula/rulle 4, repektive mellan kula/rulle 4 och organ 2. I mellan- utrymmets ändpositioner finns ej något spelrum. När kula/rulle tvingas att intaga dessa ändpositioner så låses kula/rulle mellan drivdel och organ, medelst friktion mellan de ingående delama, då drivdelen föres åt ett visst håll. Friktionens storlek, och därmed den kraft varmed organet låses mot drivdelen bestämmes av mellanutrymmets utformning och materialet hos de ingående delama.

Såsom utföringsexempel visas anordningar för att vrida en axel åt ena eller andra hållet medelst en fram- och återgående rörelse hos en drivdel, men det är uppenbart för fackmannen att uppfinningen kan användas för driva organ av annat slag och på annat sätt och med annan typ av drivrörelse _ För att åskådliggöra de olika altemativa lägen som kulor/rullar kan intaga i mellan- utrymmena visas i figur 1 'tre kulor/rullar 4 med respektive olika positioner A, B eller 10 15 20 5 Û 6 4 6 6 4' C. Det påpekas att vid normal användning av anordningen intar alla kulor/rullar lika position i respektive mellanutrymmen.

Samtliga i en anordning ingående kulor/rullar kan således tvångsmässigt bringas i endera positionen i respektive mellanutrymme varvid denna position kan ändras extemt. l positionen A har kula/rulle 4 ett sådant läge i det specialutforrnade mellan- utrymmet 3 att ingen mekanisk kraft kan överföras från drivdelen 1 till organet 2 beroende på att det finns ett visst spelrum mellan drivdel 1 och kula/rulle 4 och mellan kula/rulle 4 och organ 2, eller också beroende på att friktionen mellan drivdel, kula/rulle och organ ej är tillräckligt stor för att medbrínga organet 2 då drivdelen 1 flyttas runt sinmarkerade axel O. Då kula/rulle befinner sig i position B, och drivdelen 1 gör en medurs rörelse kommer kula/rulle i beknip och drivdelen 1 blir mer eller mindre låst mot organet 2, vilket således tvingas medurs. När drivdelen 1 får en moturs rörelse kommer kula/rulle att lossgöras och kan anses som frikopplad. Om kula/rulle är förd i position C så blir förloppet motsvarande för en moturs rörelse. Det påpekas att det enligt uppfinningen kan finnas fler slags positioner, tex där kula/rulle *slirar', dvs ej låses helt mellan organ och drivdel.

För att anordningen skall få sin önskade funktion erfordras stynnedel för att placera kulor/rullari en av nämnda positioner. I figur 2 är stynnedlet en kul/rullhållare 5, vilken är utformad för att kunna intaga flera vinkellägen och därmed motsvarande tvinga kulor/rullar till önskad position i repektive mellanutrymme.

Kullrullhållaren 5 enligt exemplet i figur 2 har, iförhållande till drivdelen 1, tre altemativa vinkellägen Al, Bl, Cl, vilka motsvarar de tre positionema A, B och C hos kula/rulle enligt figur 1. Rullhållaren 5 har en påverkansdel 6, exempelvis i fonn av en utskjutande del, för att extemt kunna åstadkomma de olika altemativa vinkellägena Al, Bl och Cl.

Figur 3 visar en drag- eller skjuvfiäder eller annan ljäderkombination 7 som håller rullhållaren 4 i något av de altemativa vinkellägena Al, Bl eller Cl. Fjädem 7 är fast förankrad i ett stödorgan 8, dvs i anordningens stativ för den mekaniska omgivning 10 15 20 30 5 ses 466 som är fast och i vilken organet (axeln) 2 är lagrat. Fjädem 7 utsättes alltså för en föränderlig spänning men måste under hela sitt förlopp åstadkomma drag- eller skjuvpåverkan på rullhållaren 5. Fjädern kan enligt en annan utföringsforrn vara färankrad i drivdelen 1.

Figur 4 visar en utföringsforrn där fiädem 7 är anbringad med sin infästningpunkt till en fästanordning 9 som elektriskt eller mekaniskt är anordnad att kunna förflyttas till lämpliga altemativa lägen a, b eller c, varvid påverkansdelen bringas till motsvarande lägen Al, Bl eller Cl och kula/rulle till motsvarande positioner A, B eller C.

Anordningen är förankrad i stativet, dvs stödorganet 8 (ej visat).

Figur 5 visar ytterligare en utföringsform där fästanordningen 9 för elektrisk eller mekanisk förflyttning av påverkansdelen 6 är monterad på drivdelen 1.

Figur 6 visar ännu en utföringsforrn där en permanentmagnet 10 eller annat magnetiskt material anordnas på påverkansdelen 6. En annan magnetanordning 11 finns anordnad på stativet/stödorganet 8 (ej visat). Om magneten 10 på påverkans- delen 6 är en permanentmagnet och den andra magneten 11 en annan perrnanent- magnet så kan med lämpliga polariseringar av magnetema önskade vinkellägen Al, Bl respektive Cl hos påverkansdelen 6 åstadkommas och därmed önskad riktning och funktion hos axelns rörelse.

Figur 7 visar ytterligare en utföringsform enligt uppfinningen, där en U-formad elektromagnet 12 är anordnad på drivdelen 1 med sina skänklar motsvarande vinkellägen Bl resp. Cl. Genom att påföra ström i ena eller andra riktningen genom en lindning på U-magneten 12 kan en magnet 10 som är fastsatt på påverkansdelen 6 fås att flytta sig mellan de olika vinkellägena Al, Bl eller Cl, därmed tvingande kula/rulle 4A till de olika motsvarande positionema A, B eller C i mellanutrymmet, varigenom organet 2 kopplas/frikopplas mot drivdelen 1. Då drivdelen påföres en kraft för rörelse inom sitt arbetsområde I - II överföres denna rörelse till en stegvis I vridrörelse av organet 2 åt ena eller andra hållet beroende på i vilket vinkelläge påverkansdelen befinner sig, vilket i sin tur beror av magnetiseringen av elektro- 10 15 20 30 _ _ 6' 5 0 6 4 6 6 magneten 12. (Figur 7). Strömpulsema för magnetiseringen kan anordnas att datorstyras.

Denna anordning ger stora frihetsgraderi utformningen eftersom man kan välja pennanentmagneter med olika valda polariseringar, ommagnetisering av riktning eller olika elektromagneter och olika strömpulser och kombinationer för att åstadkomma önskad funktion. Även drivdelens (1) framåt- och tillbakagàende rörelser kan anordnas att styras medelst ektromagneter med datorstyrda strömpulser.

Figur 8 visar ännu en ytterligare utföringsform av uppfinningen. Kring som tidigare en axel 2 är en drivdel 13 lagrad vilken är försedd med en drivarm 14 avsedd att kunna påverkas för vridning i dubbelpilamas 15 riktningar. Drivdelen 13 liksom drívarrnen 14 är i detta fall helt schematiskt angivna. Det antages att hela anordningen är uppbyggd på ett stativ 16 i vilket företrädesvis axeln 2 är lagrad. Stativet uppbär två bladfiädrar 17, 18 vilka mellan sig är anordnade att positionshålla ett medbringar- organ i form av en rulle 19. Sâsom i tidigare utföringsfonner finns ett mellanutrymme 20 i drivdelen 13 så utformat att innerytorna 21, 22 tillsammans med axelns 2 mantelyta bildar avsmalnande utrymmen på ömse sidor om rullen 19. Den visade anordningen är antagen att utgå från ett neutralläge för drivdelen 13, 14 betecknat med 0. Detta innebär att anordningen är avsedd att arbeta så att ett arbetsområde sträcker sig mellan nämnda neutralläge 0 och något icke närmare visat ändläge till höger eller vänster om drivannen 14 såsom antytts genom dubbelpilen 15.

Det antages att armen 14 genom en icke närmare visad drivmekanism föres till höger på ritningen, dvs i en rörelseriktning som representeras av pilen 23. Vad som då kommer att inträffa är att mellanutrymmet 20 kommer att förskjutas relativt axeln innebärande att ytan 21 kommer till samverkan med rullen 19 som då klåms fast mellan ytan 21 och axelns 2 mantelyta. Axeln kommer följaktligen då att vrida sig tillsammans med drivdelen 13 i pilens 23 riktning. Om det vidare antages att annen 14 föres fram och tillbaka mellan nämnda neutralläge och ett ändläge till höger på 10 15 20 L? (h 7' 506 466 _ ritningen kommer axeln 2 stegvis att matas i pilens 23 riktning. Vid återgång till neutralläget O är såsom framgår av ritningen rullen 19 frikopplad från ytoma 21 och 22. Om armen 14 föres till vänster på ritningen kommer ett analogt förlopp att ske nämligen att rullen kommer att samverka med ytan 22 och medbringa axeln för rotation i pilens 24 riktning.

Den nu beskrivna utföringsformen är en variant av tidigare beskrivna utföringsforrner enär den arbetar från ett neutralläge med två arbetsområden på ömse sidor om neutralläget, vilket i vissa applikationer kan vara fördelaktigt. Det må påpekas att rullen kan hållas i nämnda position, på ritningen visat i frikopplingsläge genom magnetisk påverkan i stället för styming mellan bladfiädrar 17, 18. Även andra lösningar med upphängningar av något slag kan givetvis tänkas.

De beskrivna anordningama kan exempelvis användas för att manövrera och ställa in olika don i ett fordon, tex fönsterhissar, backspeglar, stolar, baklucka, dörrar, (centra|)|ås, taklucka, tanklock, luftspjäll osv, vilka kräver olika sätt för manövrering beträffande kraft, hastighet osv. En enda i bilen anordnad dator kan programmeras att styra strömpulserna för de olika donen.

Det är uppenbart för fackmannen att drivdel, organ som skall drivas, mellan- utrymmen, positioner och vinkellägen, påverkansdel, fiädrar och magnetanordningar m.m. kan vara utformade på andra sätt än vad som visats. Uppfinningens Skyddsområde begränsas endast av bestämningarna i de åtföljande kraven.

Claims (10)

506 466 8 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Anordning för reverserbar drivning av ett organ, t ex en axel, vilken anordning innefattar en drivdel (1, 13, 14) som kan föras i en första (I) eller en andra (H) riktning inom ett arbetsområde, åtminstone ett mellanutrymme (3, 20) mellan drivdelen (1, 14) och organet (2), åtminstone ett medbringardon (4, 19) som är anordnat att kunna inta valda positioner i nämnda mellanutrymme (3, 20), vilket är så utfonnat, att i frikopplingsposition (A, 0) är medbringardonet overksamt relativt drivdelen (1, 13, 14) respektive organet (2) och i kopplings- position (B eller C) står medbringardonet i mer eller mindre spärrande ingrepp med drivdelen (1, 13, 14) och organet (2) då drivdelen föres i en riktning, men lossgöres då drivdelen föres i nämnda andra riktning, samt stynnedel (5, 13, 14) med en påverkansdel (6, 14) för att med tvång placera medbringardonet (4, 19) i en av nämnda positioner, k ä n n e t e c k n a d a v att påverkansdelen är ansluten till medel (7) som med dragningskraft tvingar påverkansdelen (6, 14) och därmed medbringardonet (4, 19) i en av nämnda positioner.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att påverkansdelen (6) är ansluten till fiäderdon (7) fästa till ett stödorgan (8) för organet (2) eller till drivdelen (1).

3. Anordning enligt något av kraven 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda fjäderdon (7) är en dragfiäder som är anordnad att dra påverkansdelen (6) mot ett konstant vinkelläge (Cl). (Fig. 3)

4. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda fjäderdon är fäst, till en fästpunkt hos en fästanordning (9) som är förankrad till stöd- organet (8), eller tillmonterat på drivdelen (1 ), och vilken fästanordning (9) är elektriskt eller mekaniskt anordnad att kunna förflyttas till lämpliga altemativa lägen (a, b, c) varvid påverkansdelen (6) bringas till motsvarande vinkellägen (Al, Bl, Cl). (Fig. 4, 5) 10 15 20 25 30 9 506 466

5. Anordning enligt krav 2, k ä n n e te c k n a d a v att, för att dra påverkansdelen (6) till önskat vinkellåge (Al, Bl, Cl), finns en pennanentmagnet eller annat magnetiskt material (10) anordnad på påverkansdelen (6) för samverkan med en magnetanordning (11) anordnad på stödorganet (8). (Fig. 6)

6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att en elektromagnet (12), år anordnad på drivdelen (1) så, att den påverkar en pennanentmagnet (10) som år anordnad på påverkansdelen (6) så, att påverkansdelen flyttar sig mellan olika vinkellågen (Al, Bl, Cl) beroende av påförda strömpulser till elektromagneten (12), varvid medbringardon (4) år anordnade att inta motsvarande positioner (A, B, C) i mellanutrymmet (3) och dånned kopplalfrikoppla organet (2) mot drivdelen (1) då drivdelen föres åt ena eller andra hållet. (Fig. 7)

7. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d a v att drivdelens (1) rörelser och/eller påverkansdelens (6) rörelser år anordnade att styras medelst elektromag neter vars strömpulser år anordnade att datorstyras.

8. Anordning enligt krav 1, varvid drivdelen (13, 14) år anordnad att arbeta relativt organet (2) utgående från ett neutrallåge (0) och uppvisar arbets- områden på ömse sidor om neutrallåget, varvid mellanutrymmet (29) år utformat symmetriskt med i vinkel förlöpande ytor (21, 22) hos drivdelen (13, 14) varvid medbringardonet (19) år anordnat att hållas fört till ett låge i mellanutrymmet (20) utgörande frikopplingslåge når drivdelen (13, 14) befinner sig i neutralläget (O), k ä n n e t e c k n a d a v att medbringardonet (19) år anordnat att hållas mot nämnda frikopplingsposition genom bladfjådrar (17, 18) anbragda i ett stativ (16) lämpligen sammanhörande med lagringsdon för nämnda organ (2) varvid bladfiådrama år sådana att de medge att medbringas under medbringardonets rörelse i' endera arbetsriktningen (15, 23, 24) av drivdelen (13, 14). (Fig. 8) 506 466 10

9. Anordning enligt kravet 8, k ä n n ete c k n a d a v att medbringardonet (19) är anordnat att hållas fört mot nämnda frikopplingsposition medelst magnetpåverkan. 5

10. Användning av anordningen enligt något av de föregående kraven för att manövrera inställbara don i ett fordon.