SE519490C2 - Kularrangemang i en momentöverförande anordning - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 38910023 P dOk JW 519 420 af vorna vid en viss rotationsskillnad mellan kuggorganen och tryckplattan, varvid bromsorganen är anslutna till kuggor- ganen för att åstadkomma en bromskraft för transmissionsor- ganet för dess axiella förflyttning.

I denna anordning är kuggorganen av planetväxeltyp.

På ett jämförelsevis konventionellt sätt innefattar det kugghjul, som samarbetar med den första axeldelen, planet- hjul, en planethållaranordning, en fast kuggkrans samt en kuggring i ingrepp med bromsorganen.

Planetväxelanordningar är jämförelsevis dyrbara, vil- ket kan vara en nackdel i landsvägsfordonsbranschen, där kostnaderna måste hållas nere. De kan också avge oljud, vilket är en ytterligare nackdel i landsvägsfordonssamman- hang. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett arrangemang utan de nämnda nackdelarna men som bibehåller pålitligheten i konstruktion och funktion hos planetväxel- anordningen.

Ett annat ändamål är att åstadkomma ett arrangemang, som är så enkelt och billigt som möjligt men som ändå har den krävda hållfastheten och pålitligheten.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma ett arran- gemang med så låg ljudnivå som möjligt.

Uppfinningen Detta uppnås enligt uppfinningen genom att organen för överföring av skillnadsrotationshastigheten till broms- organen innefattar ett antal kulor anordnade mellan å ena sidan en roterbar, första tryckring och en andra tryckring, fäst vid en av axeldelarna, och å andra sidan en ytterring fäst vid ett hus hos anordningen och en kuggring i ingrepp med en roterbar bromsaxel hos bromsorganen.

Kort beskrivning av ritningen Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till den bifogade ritningen, vars enda fi- 10 15 20 25 30 35 38910023 P dok JW 519 4903 gur är en sidovy i sektion av en anordning enligt uppfin- ningen.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform En anordning enligt uppfinningen är anordnad i ett hus l, mare. som innefattar flera delar men inte beskrivs när- En första axeldel 2, som sträcker sig åt höger i fi- guren är roterbart lagrad med hjälp av ett lager 3 i huset 1, som kan vara monterat i ett landsvägsfordon. En andra axeldel 4 till vänster i figuren är illustrerad som en hylsformad del med centrala, inre splines för samarbete med yttre splines på en ej visad axel. Denna axel skall lagras för oberoende rotation i den första axeldelen 2.

De två axeldelarna 2 och 4 skall förbindas med ytter- ligare, ej visade delar i fordonet. Blott begränsade rela- tiva axiella rörelser tillåts mellan de två axeldelarna.

Axeldelarna 2 och 4 skall vara fritt roterbara i för- hållande till varandra, om rotationsskillnaden mellan dem är jämförelsevis liten. Om rotationsskillnäden är större eller ökar över en viss gräns, skall axeldelarna friktions- mässigt förbindas med varandra, så att ytterligare ökning av rotationsskillnaden motverkas. Förbindningsförhàllandena skall vara oberoende av rotationsriktningen och vilken del som roterar fortare än den andra.

Friktionsförbindningen upprättas med hjälp av ett an- tal alternerande kopplingsskivor eller -ringar 5 och 6, som är splinesförbundna med en ytteryta hos en allmänt hylsfor- mad del 2' resp en inneryta hos en allmänt hylsformad del 4' hos den hos den första axeldelen 2 till höger i figuren andra axeldelen 4.

Vid sin yttre omkrets är en ringformad tryckplatta 7 i splinesingrepp med den vänstra axeldelen 4 via sin del 4' och är roterbar i förhållande till den högra axeldelen 2.

En tryckfjäder 8 är anordnad med en ände mot tryckplattan 7 och den andra änden mot den hylsformade delen 2' hos den 10 15 20 25 30 35 38910023 P dok JW 519 490 4 första axeldelen 2 över ett lager 9. Fjädern 8 pressar tryckplattan 7 åt höger på ritningen.

I samarbete med tryckplattan 7 är rullar 10, en ro- ett antal i omkretsled åt- skilda kulor 12 med en kulhållare 12' ring 13, 2. terbar, första pressring ll, samt en andra tryck- som är icke-roterbart fäst på den högra axeldelen På sina mot varandra vettande axiella ytor är tryck- plattan 7 och den roterbara tryckringen 11 försedda med ramper, såsom beskrivs och schematiskt illustreras i WO 98/26950. Antalet på omkretsen jämt fördelade ramper är två eller flera, motsvarande antalet rullar 10. Dessa rullar 10 hålls i riktiga lägen av en rullhållare 14.

Från illustrationen i WO 98/26950 är det uppenbart att tryckplattan 7 och den roterbara tryckplattan 11 förs isär, då de vrids i förhållande till varandra, så att varje rulle 10 klättrar uppför ramperna.

Tack vare kraften från fjädern 8 och rampernas lut- ningsvinkel kommer ett visst moment att överföras till den roterbara, första tryckringen 11 vid en rotation av tryck- plattan 7. Om detta moment överskrides, så att tryckplattan 7 och den roterbara, första tryckringen 11 vrids i förhål- lande till varandra, kommer rullarna 10 att äntra ramperna och förflytta tryckplattan 7 axiellt åt vänster på rit- ningen, så att kopplingsskivorna 5 och 6 går i friktionsin- grepp och förbinder axeldelarna 2 och 4.

Såsom redan nämnts, är den roterbara, första tryck- ringen 11 rörligt anordnad på den högra axeldelen 2. Den andra tryckringen 13 är anordnad på själva den högra axel- delen 2 i anslutning till den roterbara, första tryckringen 11. Kulorna 12 är anordnade runt och i kontakt med sneda ändytor hos de två tryckringarna 11 och 13. I ett praktiskt fall kan antalet kulor 12 lämpligtvis vara 12-16.

Vid sin yttre omkrets är kulorna 12 i kontakt med lu- tande ändytor hos en fast ytterring 24 och en roterbar 10 15 20 25 30 35 38910023 P dok JW 519 Lago kuggring 25, lagrad i förhållande till huset 1 med hjälp av ett axiallager 25'.

Genom den beskrivna konstruktionen med tryckfjädern 8 tryckande den roterbara, första tryckringen 11 åt höger i figuren kommer kulorna 12 att hållas i ingrepp med alla sina anslutande ringar 11, 13, 24 och 25.

Konstruktionen och dimensioneringen hos arrangemanget är sådana att kuggringen 25 inte kommer att ges någon rö- relse, om tryckringarna 11 och 13 roterar med samma hastig- het eller inte roterar.

Ytterkuggarna hos kuggringen 25 är i ingrepp med kug- gar hos en bromsaxel 26, vilken är lagrad i huset 1.

Bromsaxeln 26 är försedd med en bromsskiva 27, vilken utgör en del av en elektromagnetisk broms, vars andra del är en fast, företrädesvis cylindrisk elektromagnet 28.

Rotationsskillnaden kan övervakas i bromsen 27, 28 eller möjligtvis direkt på axeldelarna 2 och 4. Tekniken för att avkänna och förmedla rotationsskillnaden är välkänd i facket. En rotationssensor 29 kan exempelvis vara anord- nad vid en bromsaxelskiva 30.

Då den avkända rotationsskillnaden överstiger ett förutbestamt värde, kommer elektromagneten 28 att strömsät- tas för att friktionsmässigt bromsa bromsskivan 27 och så- lunda bromsaxeln 26.

Funktionen hos den beskrivna anordningen är följande: a) Axeldelarna 2 och 4 roterar med samma hastighet Den andra tryckringen 13 är integrerad med och rote- rar sålunda med samma hastighet som den högra axeldelen 2.

Tryckplattan 7 roterar med samma hastighet som den vänstra axeldelen 4. Tack vare det moment som utövas av fjädern 8 på den roterbara, första tryckringen 11 kommer även den se- nare att rotera med samma hastighet som axeldelen 4. Efter- som tryckringarna 11 och 13 roterar med samma hastighet, kommer kulorna 12 blott att ges en rotation runt axlar pa- rallella med axeln hos axeldelarna 2 och 4, och kuggringen 10 l5 20 25 30 35 38910023 P dok JW .H ». 519 4906 25 kommer att förbli stationär. Ingen aktivering av kopp- lingsskivorna 5 och 6 kommer att ske. b) Axeldelarna 2 och 4 roterar med en rotationsskill- nad under gränsvärdet Den andra tryckringen l3 roterar ånyo med samma rota- tionshastighet som den högra axeldelen 2, medan tryckplat- tan 7 roterar med samma hastighet som den vänstra axeldelen 4. Tack vare det moment som utövas av fjädern 8 roterar även den roterbara, första tryckringen ll med samma hastig- het som den vänstra axeldelen 4. Detta betyder att de två tryckringarna ll och 13 nu roterar med olika hastigheter, så att kulorna 12 och bromsaxeln 26 roterar. Eftersom rota- tionsskillnaden emellertid är under det inställda gränsvär- det, aktiveras inte den elektromagnetiska bromsen 27, 28.

Ingen aktivering av kopplingsskivorna 5 och 6 kommer så- lunda att ske. c) Axeldelarna 2 och 4 roterar med en högre rota- tionsskillnad Såsom tidigare roterar den andra tryckringen 13 med den högra axeldelen och tryckplattan 7 med den vänstra axeldelen 4. Den roterbara, första tryckringen ll roterar även med samma hastighet som den vänstra axeldelen 4 tack vare det av fjädern 8 utövade momentet. Tryckringarna ll och l3 roterar med olika hastigheter, så att kulorna 12 och bromsaxeln 26 roterar. Då rotationsskillnaden är större än en förutbestämd nivå, påverkas den elektromagnetiska brom- sen 27, 28. Då kuggringen 25 bromsas via bromsaxeln 26, vrids den roterbara, första tryckringen ll i förhållande till tryckplattan 7, så att kopplingsskivorna 5 och 6 går i ingrepp och motverkar en ytterligare ökning av rotations- skillnaden. Detta ingrepp av kopplingsskivorna 5 och 6 ska- par ett ytterligare moment på den roterbara, första tryck- ringen ll. Detta ytterligare moment är proportionellt med det moment som kopplingsskivorna 5 och 6 måste överföra för att hindra rotationsskillnaden från att öka. lO 15 20 38910023 P dok JN .M Q. 519 4907 Det är viktigt att notera att de frirullande kulorna 12 påverkas - via den roterbara, första tryckringen ll - av en kraft som är proportionell mot den axiella kraften från kopplingsskivorna 5 och 6. Detta betyder att deras förmåga att överföra moment ökar med ökande ingrepp mellan kopp- lingsskivorna, dvs med ökande rotationsskillnad, vilket är önskvärt.

Anordningen innehåller en rotationsåterkopplad, elektromagnetisk friktionsbroms. Rotationshastigheten hos bromsaxeln eller med andra ord rotationsskillnaden överva- kas kontinuerligt. Momentöverföringsanordningen regleras genom att strömmen i den elektromagnetiska bromsen varieras på så sätt att rotationshastigheten hos bromsskivan hålls inom förutbestämda gränser. Det av hela anordningen över- förda momentet är proportionellt mot strömmen i den elektromagnetiska bromsen.

Det ligger inom uppfinningens omfång att ha andra praktiska bromsorgan än den visade och beskrivna elektro- magnetiska bromsen. En elektrisk broms, såsom visas i WO 98/26950 kan exempelvis alternativt användas.

Claims (5)

10 15 20 25 30 38910023 P dok JW 519 4890 PATENTKRAV

1. Anordning för att överföra moment mellan två ro- terbara, koaxiella axeldelar (2, 4), vilken anordning inne- fattar ett antal alternerande kopplingsskivor (5, 6), som är anslutna till de två axeldelarna och kan föras i ingrepp för att motverka skillnadsrotationshastighet mellan axelde- larna, och bromsorgan (26-28) för att bromsa rotationsrö- relse, varvid rotationshastigheten i bromsorganen är pro- portionell mot skillnadsrotationshastigheten, kännetecknad därav, att organ för överföring av skillnadsrotationshas- (26-28) anordnade mellan å ena sidan en roterbar, (11) (13) fäst vid en av (2), och å andra sidan en ytterring (24) fäst vid ett hus (l) hos anordningen och en kuggring (25) i in- tigheten till bromsorganen innefattar ett antal (12) tryckring kulor första och en andra tryckring axeldelarna grepp med en roterbar bromsaxel (26) hos bromsorganen (26- 28).

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att kulorna (12) är anordnade mellan lutande ytor vettande mot varandra hos de två tryckringarna (11, 13), (24) (25).

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad därav, att första tryckringen (11) för att hålla kulorna den fasta ytterringen och kuggringen är ansatt av en (12) lutande ytorna hos de fyra ringarna (ll, 13, 24, 25). den roterbara, tryckfjäder (8) i ingrepp med de

4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad därav, att den axiella kraften från kopplingsskivorna (5, 6) överförs (12).

5. Anordning enligt krav l, kânnetecknad därav, att till och via kulorna kulorna (12) är anordnade i en omkretsgàende kulhållare (l2').