SE518310C2 - Centreringsanordning för långsträckta element och en omställningsanordning - Google Patents

Description

1:-;- ,|||| all., 10 15 20 25 30 518 310 2 , un.

, , | I o | | a n .c Medelst anordningen enligt uppfinningen kan de ingående delar som deltager i samverkan mellan det làngsträckta elementet och tillhörande hållare vara framställda med relativt stora toleranser utan att något glapp uppstår.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 4 fig. 5 fig. 6 och 7 fig. 8 och 9 är en perspektivvy av en första utföringsform av en omställningsanordning försedd med en enligt uppfinningen ingående i lägeshàllande anordning, medan är ett längdsnitt genom omställningsanordningen enligt fig. 1, visar ett längdsnitt genom den lägeshàllande anordningen enligt uppfinningen, är en sprängvy av den lägeshàllande anordningen utan hållare, är en perspektivvy av anordningen enligt fig. 4. är en sidovy av respektive ett schematiskt längdsnitt genom en omställningsanordning enligt en andra utföringsform, är en perpektivvy respektive en schematisk snittvy av en omställningsanordning enligt en tredje utföringsform.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Det visade exemplet är en omställningsanordning av typ manöveranordning för motorfordon, exempelvis ett växelreglage för manövrering av en växellåda unfun »an-- 12.1- 10 15 20 25 30 51 s 31 o " 3 till en drivmotor i ett motorfordon. växellådan kan antingen vara en manuell växellåda eller automatväxellåda. l det visade exemplet är växelreglaget främst avsett för en automatväxellàda och givits för åskàdlighetens skull en relativt enkel omställningsrörelse för omställning mellan olika växellägen, närmare bestämt en ren svängningsrörelse kring en enda svängningsaxel, mellan två eller flera bestämda lägen.

Omställningsanordningen, fortsättningsvis kallad manöveranordningen, uppvisar en omställbar del, fortsättningsvis kallad manöverdel 1, som är rörligt anbragt i en konsol 2, vilken är infäst i ett motorfordon. Manöverdelen 1 uppvisar en manöverspak 3 med en spakknopp 4, som är avsedd att omgripas av operatören, dvs. föraren, i det fall manöveranordningen är ett växelreglage. Genom manuella rörelser medelst spakknoppen är manöverdelen 1 avsedd att omställas mellan olika manöverlägen relativt konsolen 2. Manöverdelen 1 är rörligt anbragt i konsolen 2 medelst en manöveraxel 5 som i det visade exemplet är infäst i konsolen, närmare bestämt i två sidopartier 6, 7 och sträcker sig exempelvis genom koaxiellt anbragta hål i konsolen. Manöveraxeln 5 kan alternativt vara fast infäst i konsolen medan manöverdelen 1 uppvisar en axelhylsa 8 som är vridbart lagrad kring axeln 5. l båda fallen definierar manöverdelen en geometrisk svängningsaxel 10, kring vilken manöverdelen 1 är svängbart lagrad mellan sina manöverlägen. l det visade exemplet är spaken 3 således omställbar genom en svängningsrörelse, huvudsakligen utmed ett plan, som sträcker sig genom spakens längdaxel 9 vinkelrätt mot papperets plan i fig. 2.

För att definiera manöveranordningens olika fasta lägen, i fallet med växelreglage dess växellägen och kvarhålla manöverspaken 3 i dessa lägen, är inrättad en lägeshàllande anordning 11 i form av ett rörligt lägeshàllande organ 12, som i det visade exemplet medföljer manöverdelen 1 i dess omställningsrörelser, och ett fast lägeshàllande organ 13 i konsolen 2, med vilket det rörliga organet är avsett att samverka. Det rörliga lägeshàllande organet 12 är huvudsakligen làngsträckt och uppvisar en tapp 14 eller v|;aa >~|a- p-»nn 10 15 20 25 30 518 310 4 . a. _ _ , , , . . ~ o nu plunsch, som är anbragt i manöverdelen 1, närmare bestämt i en hållare 15, som är fast anbragt på manöverdelen 1. Tappen 14 är fiäderbelastad så, att den är förspänd med en fiäderkraft riktad utmed en längdaxel i hållaren 15.

Längdaxeln 21 är tvärriktad svängningsaxeln 10, i det visade exemplet radiellt mot svängningsaxeln.

Det fasta lägeshållande organet 13 utgöres av ett på manöverkonsolen 2 fast anbragt organ eller parti som uppvisar en försänkt dvs. konkav styryta 16 som är vänd mot ett avrundat ändparti 17 pà tappen 14. Genom fiäderbelastningen strävar tappen att intaga bottnen av den försänkta styrytan, som är utformad så att ett distinkt läge erhålles. l det visade exemplet har valts en V-formig styryta, som kan vara pyramidformig så att en mot fig. 2 svarande form hos styrytan föreligger även betraktat i ett snitt tvärs papperets plan. Styrytan 16 kan alternativt vara likformig med det avrundade ändpartiet 17, så att en ytanliggning erhålles i de bestämda lägena. Vid V- formad styryta erhålles två eller, vid pyramidform, fyra kontaktpunkter, vilket likaså ger distinkta lägen. Vinklarna hos styrytan 16 är så 'valda i förhållande till fjäderkraften att en svängningsrörelse hos manöverspaken 2 kring sin svängningsaxel 10 medför en rörelse radiellt inåt hos tappen 14, så att tappen lämnar sitt distinkta läge och medföljer i svängningsrörelsen utmed en bana som sträcker sig vinkelrätt mot papperets plan enligt fig. 2 till dess att ett andra distinkt läge uppsökts med en motsvarande utformning.

För att tillförsäkra glappfrihet i tappen 14 relativt dess hållare 15 är enligt uppfinningen omställningsanordningen försedd med en centreringsanordning med en uppbyggnad som närmare skall beskrivas i det följande med hänvisning till fig. 2-5. Enligt uppfinningen är den fiäderbelastade tappen 14 ej förskjutbart lagrad direkt i hållaren 15 utan via två mellanliggande styrhylsor, en främre eller yttre hylsa 18 och en bakre eller inre hylsa 19.

Tappen 14 och hylsorna 18, 19 är separata rörliga delar, som huvudsakligen 15. Hålrummet 20 är inrymmes i ett hålrum 20 i hållaren rotationssymmetriskt, dvs. uppvisar cirkulära radialsnitt relativt det rörliga »sina fi-n» 11-., 10 15 20 25 30 .n , . ~ . o n n - u .a 518 310 s lägeshållande organets Iängdaxel 21. Den främre hylsan 18 uppvisar i sin tur ett hàlrum 22 som lämpligen är huvudsakligen cylindriskt och bildar en invändig glidyta för ett huvud 23 på tappen, varvid den främre hylsan åtminstone i ett parti mitt för tappens huvud uppvisar från hylsans främre öppning 24 sig sträckande spår eller slitsar 25, 26, 27, se fig. 4. Härigenom blir hylsan vid öppningen något fjädrande radiellt och är dimensionerad att tätt, dvs. utan spel ansluta mot tappens 14 huvud, närmare bestämt en cylindermantelformig yta 28 av huvudet, se närmare nedan. Alternativt kan såväl huvudet som hylsan avvika från cirkulärform, kan vara trekantig, fyrkantig eller flerkantig alternativt orund, såsom oval.

Tappen är i riktning bakåt med ett steg eller en avsats 29 avsmalnande till ett styrskaft 30, varigenom ges utrymme för en tryckfiäder 31 i hylsans hàlrum 22. Närmare bestämt är tryckfiädern som är utformad som en skruvfiäder runt skaftet 30, inspänd mellan avsatsen 29 på tappen 14 och en inre ändyta 32 i hålrummet 22.

Hållarens 15 hàlrum 20 är över huvuddelen av tappens 14 längd cylinderformat och har en diameter som något överstiger ytterdiametern hos den främre hylsan 18 så att det föreligger ett hyisformigt mellanrum 33 mellan hålrummets cylindriska, inåt vända mantelvägg 34 och hylsans 18 utåt vända cylindriska mantelvägg 35. Vidare övergår den främre hylsan 18 vid sin främre eller yttre ände dvs. i anslutning till sin främre öppning 24 i ett ytvidgat parti 36 med en konisk, "bakåt" från öppningen 24 vänd styryta 37.

Denna är inrättad att samverka med och erhålla stöd mot en motsvarande konisk styryta 38, som sträcker sig runt hålrummets 20 främre öppning 39 i hållaren 15. Genom att den främre hylsan 18 ständigt är fiäderbelastad med en axiell kraft riktad bakåt, dvs åt höger utmed axeln 21 i fig. 3 skapar de koniska styrytorna 37, 38 radiella symmetriska krafter hos det sektionsindelade partiet 36 i riktning mot tappen 14. På detta sätt bildar den främre hylsan 18 en centreringshylsa för styrtappen som centrerar och skapar ett glappfritt läge för tappen 14 vid dess huvud 23, relativt hållaren 15. l-nnu ...in »lill 10 15 20 25 30 . . n n u n | u n .o 518 310' 6 Motsvarande funktion har den bakre hylsan 19 som kan vara en mindre hylsa, särskilt vad beträffar dess dimensioner i axiell led. Den bakre hylsan 19 omsluter tappens 14 bakåtriktade styrskaft 30 i ett parti som utskjuter genom en lämpligen cylindrisk öppning 40 i den främre hylsans bakre ände 41. Här har styrskaftets utåt vända cylindriska mantelyta 42 och öppningen 40 med sin inåt vända cylindriska mantelyta sådana dimensioner att styrskaftet styr hylsans bakre ände 41 i öppningen 40. Centreringen av tappen i dess inre ände 43 relativt hållaren 15 tillförsäkras av den inre hylsan 19 genom samverkan med en konisk styryta 44 i ett parti 45 av hållarens 15 hàlrum 20. Denna bakre koniska styryta 44 i hàlrummet 20 är i likhet med den främre koniska styrytan 39 avsmalnande i riktning bakåt, inåt relativt tappens 14 främre ände och samverkar med en motsvarande bakre konisk styryta 46 på den bakre hylsan 19 för centrering av skaftet 30, dvs. dess bakre ände 43. Närmare bestämt är den bakre hylsan 19 utsatt för en relativt tappens fiäderförspänning motriktad fiäderkraft dvs. axiellt bakåt, vilket tillförsäkras medelst en tryckfiäder, som är utförd såsom en skruvfiäder 47.

Denna är inspänd mellan två säten, nämligen ett första säte 48, som bildas av en avsats som är anordnad på utsidan av den främre hylsans 18 bakre parti 41, medan det andra sätet 49 bildas av en avsats pà den bakre hylsan 19, som är vänd från hylsans koniska styryta 46. Denna tryckfiäder 47 har en kort fjäderlängd relativt trycktjädern 31 för tappen 14 och är betydligt svagare än den större fjädern 31 varigenom alltid tillförsäkras att samtliga koniska ytor ligger i avsett anliggningsläge.

Genom sprängvyn i fig. 4 ses alla ingående komponenter utom hållaren 15, medan fig. 5 visar motsvarande delar i verksamt användningsläge med de båda fjädrarna 31, 47 något hoppressade. Av dessa båda flgurer framgår att även den bakre, dvs. den mindre hylsan 19 är slitsad och uppvisar i det visade exemplet tre eller flera spår 50, 51, 52, som sträcker sig utmed hylsans hela axiella längd och kan med fördel vara radiellt ej genomgående för att sammanhålla hylsan i ett stycke. Genom spåren göres den invändiga xipnn >~.a; niin; 10 15 20 25 30 u .. .un 518 310 7 glidytan 53 något fjädrande radiellt mot tappens 14, närmare bestämt styrskaftets 30 utåt vända cylindermantelformiga glidyta 54, se även fig. 3.

Sammanfattningsvis är funktionen hos den lägeshållande anordningen med centreringsanordningen enligt följande. Tappen 14 hålls med sitt ändparti 17 ändlägesbegränsad mot det fasta lägeshållande organet 13 dvs. styrytan 16 genom styrytans ändrade position. Vid en rörelse hos tappen utmed styrytan tillåtes tappen 14 att inta olika axiella relativlägen utmed axeln 21 relativt hàllaren 15. Genom tryckfjäderns 31 inspänning mellan tappen 14 och den främre hylsan 18 är denna av fjädern 31 ständigt fiäderbelastad i riktning in i hàllaren dvs. i axiell led åt höger enligt fig. 3. Genom samverkan mellan hylsans koniska styryta 37 och hållarens koniska styryta 39 sker en centrering av tappens längdaxel 21 relativt hållarens 15 längdaxel som således sammanfaller. Inte bara hylsan 18 centreras relativt hållaren, utan även tappen på grund av att hylsans ändparti 36 och därmed även dess styryta 37 är uppdelad i sektioner, i det visade exemplet tre sektioner, som genom de koniska ytornas samverkan och den axiella kraften i riktning bakåt pressar hylsans sektioner radiellt inåt med full kraftsymmetri så att allt spel i den invändiga glidytan mellan hylsans inåt vända yta och tappens utåt vända glidyta 28 elimineras. Härigenom uppnås såväl full centrering som full glappfrihet hos tappen 14 relativt hàllaren 15. På motsvarande sätt står den bakre, mindre hylsan 19 under en axiell fläderkraft i riktning inåt dvs. åt höger i längdaxelns 21 riktning, se fig. 3. Detta sker genom att den inre hylsan 19 är fiäderförspånd medelst den mindre fjädern 47 i riktning åt höger genom att den större fiädern 31 övervinner den mindre fjädern varvid den mindre fiäderns första säte 41 normalt är axiellt orörligt. Genom att även den bakre hylsan 19 är sektionerad med spår och genom den mindre fiäderns 47 fiäderverkan kommer hylsan att centreras genom de koniska styrytornas 44, 46 samverkan. Genom att hylsan radiellt anpressas mot styrskaftet 30 sker en glappfri centrering av även den bakre änden 43 av tappen och därmed kommer tappen att trots sin axiella rörlighet ständigt att vara koaxiell med hàllaren 15. ifran 11.:- 10 15 20 25 30 518 310 s Genom att det fasta lägeshållande organet 13 erbjuder distinkta lägen och genom att det rörliga lägeshållande organet 12 har väl centrerade delar som samverkar utan glapp, kommer även manöverspaken 3 att hållas i distinkta, förutbestämda lägen. Detta gäller i det visade första exemplet vinkellägen kring en svängningsaxel, men kan även utgöras av längdförskjutningslägen till exempel utmed axeln 10. Detta kan exempelvis vara fallet i en växelspak för motorfordon där såväl svängningslägen som längdförskjutningslägen kan intas. För motorfordon är distinkta glappfria lägen särskilt värdefulla, eftersom glapp kan ge vibrationsljud i ett fordon, dels genom att det förflyttar sig och dels har en vibrationsalstrande drivkälla. Genom eliminering av spel och genom centreringen kan ingående delar tillverkas med mindre krav på toleranser vilket innebär lägre produktionskostnader.

Utföringsexemplet enligt fig. 6 och 7 visar att det ovan nämnda alternativet där lägesomställningen sker genom längdförskjutning utmed längdaxeln 10.

Centreringsanordningen och den lägeshållande anordningen är uppbyggd och fungerar pà samma sätt som i det första exemplet, varför det för beskrivning av dessa delar helt hänvisas till beskrivningen av fig. 1-5.

Lägesomställningen sker i det visade exemplet enklast genom att den omställbara delen 3 uppvisar en axelhylsa 170 som är längdförskjutbar utmed axeln 5 som fortfarande dessutom kan tjänstgöra som en svängningsaxel, dvs. att utföringsexemplen enligt fig. 1-2 och 6-7 kan kombineras i en och samma omställningsanordning tex. ett växelspakställ, där en växelspak är såväl svängbar och sidoförflyttbar mellan olika växellägen. Axeln 5 kan alternativt vara rörligt lagrad, dvs. såväl svängbar som längdförskjutbar, i konsolens 2 båda lagringshàl. Sidoförflyttningens lägen, i det visade exemplet två lägen, säkerställas genom att det fasta lägeshållande organet 16 har minst tvä konkava partier 171, 172, anordnade i längdaxelns riktning.

I de ovan beskrivna utföringsexemplen medför centreringen av lägeshåll- ningsanordningen indirekt att glappet absorberas även vid axeln 5, dvs. om 1:11: ,»»»| .iiøn 10 15 20 25 30 518 310 9 n.

O _ , . , . . » o ao omställningsdelen 3 är med sin hylsa lagrad på axeln 5, uppträder en radiell pà axelhylsan 170 som eliminerar känslan av glapp.

Det tredje utföringsexemplet enligt fig. 8 och 9 visar hur centrerings- anordningen enligt uppfinningen är anordnad i omställningsaxeln 205 och har samma uppbyggnad som i det första exemplet med skillnaden att även hållaren 215 är utformad med en tapp 273, som inte är axiellt rörlig i hållaren och styres i ett konkavt styrorgan 274 i konsolens 2 ena ändstycke 207. I det motsatta ändstycket 206 är ett konkavt styrorgan 275 inrättat, mot vilket tapphuvudet 223 är tjäderförspänt i likhet med fig. 1 och 2. Det båda tapparna 223, 273 och styrorganen 274, 275 bildar en glappfri lagring för spakens 3 svängning kring axeln 210.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningama visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Exempelvis kan den Iägeshàllande anordningen även användas vid en omställningsanordning, vars mellan olika lägen omställbara del är inrättad att utföra en ren translationsrörelse, dvs. längdförskjutningsrörelse utmed en linjär eller bågformig bana mellan förutbestämda lägen. Vidare är det tänkbart att det fasta och det rörliga Iägeshàllande organet byter plats så att spåret är anordnat i den omställbara delen, medan hållaren och tappen är anbragt i konsolen.

För åskàdlighets skull har valts en mycket enkel manöveranordning, medan i praktiken kan en manöveranordning av exempelvis typ växelreglage ges ett avsevärt mer komplicerat rörelsemönster, vilket är möjligt med utnyttjande av den speleliminerande principen enligt uppfinningen. Vidare har ej beskrivits hur manöveranordningens rörelser och lägen överföres till den mekanism som skall manövreras. Detta sker enklast genom att en wire eller länkarm är ansluten till manöverdelen pà avstånd från manöveraxelns geometriska axel så, att vridrörelsen kan överföras till en linjär fram- och återgàende rörelse som överföres till exempelvis en växellåda. Alternativt kan manöverdelens -- 51 ß 31 o 31:-; g 10 _ _ _ rörelser och lägen avkännas elektriskt eller optiskt och överföras via signaler till växellådan. Det är även tänkbart att manöveranordningens rörelser och lägen överföres pà hydraulisk väg till växellådan. Omställningsanordningen kan i princip användas för helt andra ändamål än manövrering av en växellåda i ett motorfordon. - noo-4

Claims (6)

10 15 20 25 30 518 310 .:_'.'='I'* i' i 112123 AM/MAH 2002-03-26 11 PATENTKRAV

1. Centreringsanordnlng för långsträckta element, vilken innefattar ett fast lägeshållande organ (13, 274) uppvisande en konkav styryta (16) och ett rörligt lägeshållande organ (12) anbragt på det långsträckta elementet, eller omvänt, varvid det rörliga lägeshållande organet (12) uppvisar en tapp (14) som är fjäderbelastad för anliggning mot den konkava styrytan k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tappen (14) är anordnad i åtminstone en hylsa (18) och tillsammans med hylsan belägen i ett hålrum (20) i en på det långsträckta elementet fast anbragt hållare (15) med ett tapphuvud (23) utskjutande ur en öppning (24) i en främre ände av såväl hylsan som hållaren, att hållaren (15) uppvisar ett säte (38) med en styryta för ett periferiellt koniskt parti (36) hos hylsan och att hylsan är fjäderbelastad i axiell led så att det koniska partiet strävar att anligga mot hållarens säte i och för centrering av hylsan och tappen relativt hållarens längdaxel (21).

2. Centreringsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att det fasta lägeshållande organet (274, 275) och det rörliga lägeshållande organet (273) bildar en lagring för det långsträckta elementet, som bildar en svängningsaxel.

3. Omställningsanordning bestående av en konsol (2) och en i konsolen anbragt, mellan olika lägen omställbar del (1) samt en lägeshållande anordning (11) för lägeshállning av den omställbara delen i valt läge, vilken innefattar ett fast lägeshållande organ (13) anbragt på konsolen och uppvisande en konkav styryta (16) och ett rörligt lägeshållande organ (12) anbragt på den omställbara delen, eller omvänt, varvid det rörliga lägeshållande organet (12) uppvisar en tapp (14) som är fjäderbelastad för anliggning mot den konkava styrytan och inrättad att vid övervinnande av en viss omställningskraft hos den omställbara delen lämna nämnda anliggningsläge k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tappen (14) är anordnad i 10 15 20 25 30 e o un. u 518 310 12 åtminstone en hylsa (18) och tillsammans med hylsan belägen i ett hålrum (20) i en på den omställbara delen fast anbragt hållare (15) med ett tapphuvud (23) utskjutande ur en öppning (24) i en främre ände av såväl hylsan som hållaren, att hållaren (15) uppvisar ett säte (38) med en styryta för ett periferiellt koniskt parti (36) hos hylsan och att hylsan är fjäderbelastad i axiell led så att det koniska partiet strävar att anligga mot hållarens säte i och för centrering av hylsan och tappen relativt hållarens längdaxel (21).

4. Omställningsanordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det koniska partiet (36) är beläget vid den främre öppningen (24) av hylsan (18) och att hylsan (18) är försedd med spår (25, 26, 27) varigenom det koniska partiet uppdelas i sektioner, som är inrättade att pressas radiellt inåt för anslutning mot tapphuvudet (23) genom nämnda fjäderbelastning i axiell led.

5. Omställningsanordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda hylsa (18) utgöres av en främre hylsa och att en andra, bakre hylsa (19) är anordnad i hållarens (15) hålrum (20) omslutande tappen (14), att hållaren (15) uppvisar i sitt hålrum (20) ett bakre, ringformigt säte (44) med en styryta för ett periferiellt, undre koniskt parti (46) av den bakre hylsan och att en fjäder (47) är inspänd mellan de båda hylsorna och uppvisande en axiell fjäderkraft som understiger fjäderkraften på den främre hylsan (18), så att båda koniska partierna (36, 46) strävar att anligga mot sina säten (38, 44) centrerande tappen i såväl sin främre som sin bakre ände.

6. Omställningsanordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att även den bakre hylsan (19) är försedd med slitsar (51, 52, 53) som delar hylsan i sektioner och medför att den axiella fjäderkraften pressar hylsans sektioner radiellt inåt för anslutning mot tappen.