SE531773C2 - Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel - Google Patents

Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel

Info

Publication number
SE531773C2
SE531773C2 SE0702642A SE0702642A SE531773C2 SE 531773 C2 SE531773 C2 SE 531773C2 SE 0702642 A SE0702642 A SE 0702642A SE 0702642 A SE0702642 A SE 0702642A SE 531773 C2 SE531773 C2 SE 531773C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
end section
radius
groove
torque transmitting
transmitting shaft
Prior art date
Application number
SE0702642A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0702642L (sv
Inventor
Curt Gunnar Falk
Original Assignee
Voith Turbo Safeset Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Turbo Safeset Ab filed Critical Voith Turbo Safeset Ab
Priority to SE0702642A priority Critical patent/SE531773C2/sv
Priority to PCT/EP2008/001988 priority patent/WO2009068118A1/en
Priority to US12/745,511 priority patent/US8257182B2/en
Priority to RU2010121736/11A priority patent/RU2484326C2/ru
Priority to CA2706416A priority patent/CA2706416C/en
Priority to JP2010535914A priority patent/JP5247813B2/ja
Priority to PCT/SE2008/051119 priority patent/WO2009070095A1/en
Priority to EP08855699.8A priority patent/EP2225478B1/en
Priority to CN200880119270.7A priority patent/CN101883931B/zh
Publication of SE0702642L publication Critical patent/SE0702642L/sv
Publication of SE531773C2 publication Critical patent/SE531773C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • F16C3/03Shafts; Axles telescopic
    • F16C3/035Shafts; Axles telescopic with built-in bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/21Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members
    • F16D43/211Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with radially applied torque-limiting friction surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/28Automatic clutches actuated by fluid pressure
    • F16D43/286Automatic clutches actuated by fluid pressure controlled by torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/021Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with radially applied torque-limiting friction surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D9/00Couplings with safety member for disconnecting, e.g. breaking or melting member
    • F16D9/06Couplings with safety member for disconnecting, e.g. breaking or melting member by breaking due to shear stress
    • F16D9/08Couplings with safety member for disconnecting, e.g. breaking or melting member by breaking due to shear stress over a single area encircling the axis of rotation, e.g. shear necks on shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

17e 1 Tf (21) (22) L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 R 1 R2 R3 R4 531 773 Yttre ytdel för den första delen (17*) lnre ytdel för den första delen (17') Första kardanknutsgaffel Andra kardanknutsgaffel Axiell utsträckning från en fiktiv skärande linje (21') till spårets avslutning (13a) Axiell utsträckning för spåret 13 Axiell utsträckning för en cylindrisk yta (11a') Axiell utsträckning för en cylindrlsk yta (11a") Axiell utsträckning för en cylindrisk yta (11a'”) Axiell utsträckning av en fläns Axiell utsträckning mellan linjen (21') och ändytan för den första ändsektionen (1 1) Radien för den skärande linien (21') Radien till spårets (13) yttre yta (13a) Radien till spårets (13) inre yta (13b) Radien för spårets (13) radiella utsträckning. 20 30 531 773 Uppfinningens område Föreliggande uppfinning hänför sig generellt till en roterbar axel, i bemär- kelsen av en vridmomentsöverförande axel.
Roterbara axlar och/eller vridmomentsöverförande axlar är i många till- lämpningar utformade såsom en så kallad "kardanaxel".
En sådan kardanaxel har en eller vanligtvis två ändrelaterade, så kallade kardanknutsgafflar, och ett belastnings- eller vridmomentsöverförande "intermedi- ärt" organ, anordnat mellan nämnda två kardanknutsgafflar, för en överföring av ett anpassat vridmoment.
Närmare bestämt ernår föreliggande uppfinning en applikation inom nämn- da kardanknutsgaffel och nämnda "intermediära" organ, vilken axel är konfigure- rad eller arrangerad med en första ändsektion, relaterad till nämnda organ, för en rotationsmässig fast (inte glidande) samverkan med en första kardanknutsgaffel, och en andra ändsektion, relaterad till nämnda organ, orienterad mitt emot nämn- da första ändsektion, för en rotationsmässig fast (inte glidande) samverkan, med en andra kardanknutsgaffel.
Nämnda första kardanknutsgaffel och nämnda andra kardanknutsgaffel, är båda relaterade till nämnda "intermediära" organ, där var och en är i samverkan med en ytterligare kardanknutsgaffel, via en kardantapp, och bildar sålunda ett kardanknutskors. Dessa ytterligare kardanknutsgafflar utgör inte någon del av 15 20 25 30 E31 773 2 föreliggande uppfinning och beskrivs därför inte i detalj i den efterföljande beskriv- ningen.
Nämnda "intermediära" organ är sålunda utformat såsom en sektion av en axel, för en rotationsmässigt fast samverkan med nämnda första och andra kar- danknutsgafflar, för en övergång eller ett överförande av nämnda vridmoment.
Dock har en roterbar eller roterande axel, med enbart en kardanknutsgaf- fel, även en axel- eller undersektion, vilken funktionellt ska jämföras med nämnda "intermediära" organ, när nämnda sektion är, i sin andra ändsektion därav, i sam- verkan med ett annat vridmomentsövergångs- eller -överförande medel än nämn- da andra kardanknutsgaffel.
Det "intermediära" organet, såsom det beskrives inom föreliggande upp- finning, har utformats med och inkluderar åtminstone två, så kallade "reella" eller "fiktiva“, undersektioner, vilka är inbördes förenade med eller relaterade ihop med ett säkerhetskopplingsarrangemang.
När det gäller sådana "reella" undersektioner är ett utnyttjat säkerhets- kopplingsarrangemang avsett att möjliggöra en gripande inställning eller position, en första position, eller en frikopplande inställning eller position, en andra position, och i nämnda andra position blir dessa undersektloner separerade från varandra, i akt och mening eller mera automatiskt, när vridmomentsövergången mellan dessa "reella" undersektioner överstiger ett förutbestämt värde, där nämnda värde be- stäms av den mekaniska konstruktionen och orienteringen av säkerhetskopplings- arrangemanget som det använts.
När det gäller "fiktiva" undersektioner och användning av ett alternativt säkerhetskopplingsarrangemang, arrangerat att utformas mellan nämnda fiktivt utformade undersektioner, kan detta säkerhetskoppllngsarrangemang vara i form av en enkel reduktion av diametern hos det intermediära organet till ett värde, vid vilket det intermediära organet kommer att separeras eller brytas till två separata delar av de skjuvkrafter som är koncentrerade till nämnda sektion med en reduce- rad diameter av organet, när det överförda vridmomentet överstiger ett förutbe- stämt värde.
När delarna sålunda är separerade måste säkerhetskopplingsarrange- manget bytas ut mot ett nytt "intermediärt" organ. 20 25 30 531 7173 3 En sådan konstruktion lider av nackdelen att en diameterreducerad sekti- on utsätts för olika och alternerande vridmomentsspänningar och utsätts sålunda för ett utmattningstillstånd.
Föreliggande uppfinning hänför sig sålunda till typen av en vridmoments- övergångs- eller -överförande axel eller en kardanaxel, vilken kan inkludera två "reella" undersektioner och av vilka dessa undersektioner är inbördes förbundna till eller frånkopplade från varandra via nämnda säkerhetskopplingsarrangemang.
Uppfinningens bakgrund Metoder, arrangemang och konstruktioner relaterade till det förutnämnda tekniska området och som har en funktion och en beskaffenhet som uppfyller des- sa krav är kända inom teknikområdet i ett antal olika former.
Ett exempel på teknikens ståndpunkt och det tekniska området till vilket föreliggande uppfinning hänför sig finns i en vridmomentsöverförande axel och/ eller en kardanaxel, som inkluderar ett anpassat "intermediärt" organ, vilket har en första ändsektion, utformad för en rotationsmässigt fast samverkan med en första kardanknutsgaffel, och som inkluderar, mitt emot nämnda första ändsektion, en andra ändsektion, vilken kan vara utformad för en rotationsmässigt fast samverkan med en andra kardanknutsgaffel, i vilken nämnda intennediära organ är utformat såsom och har två separerbara organrelaterade undersektioner, vilka kan inbör- des vara förbundna eller frånkopplade via ett utnyttjat säkerhetskopplingsarrange- mang.
Detta säkerhetskoppllngsarrangemang är här avsett att möjliggöra en gri- pande eller positiv rotation vid en vridmomentsöverföring mellan dessa undersek- tioner i en "första lägesinställning" eller förbunden inställning, en första position, och att i detta syfte låta exponera en expanderad lägesinställning. l en "andra lägesinställning" eller en andra position möjliggör säkerhets- kopplingsarrangemanget en fri rotation mellan undersektionerna, under ingen vrid- momentsöverföring, varmed den andra positionen automatiskt kan uppträda ome- delbart efter det att vridmomentet, vilket överförts mellan undersektionerna, över- stiger ett förutbestämt värde, vilket beror på den mekaniska konstruktionen för säkerhetskopplingsarrangemanget.
Kardanaxlar som inkluderar sådana säkerhetskopplingsarrangemang är kända inom teknikområdet, fastän det har konstaterats att när det gäller trånga 15 20 25 30 5531 773 4 och begränsade utrymmen, tar ett sådant säkerhetskopplingsarrangemang upp alltför mycket utrymme, delvis när det gäller vissa tillämpningar i en axiell bemär- kelse eller dimension och delvis när det gäller vissa tillämpningar i en radiell be- märkelse eller dimension.
Vad gäller utvärderingarna och/eller egenskaperna som är associerade med föreliggande uppfinning kan det nämnas att olika typer av säkerhetskopp- iingsarrangemang är kända inom olika teknikområden och normalt anpassade för tekniska områden som är skilda från en kardanaxeltillämpning.
Ett tidigare sådant känt säkerhetskoppiingsarrangemang har konstaterats särskilt fördelaktigt för användningen i och en tillämpning associerad med föreliggande uppfinning, och ett sådant säkerhetskopplingsarrangemang illustreras och beskrivs mer specifikt och i detalj i en svensk patentpublikation SE-525 837- 02, som motsvarar en lntemationell patentansökning med ett tillordnat serienum- mer PCTI$E2004I001935.
Innehållet i denna patentpublikation eller internationella patentansökning ska ses som ett klargörande av det säkerhetskopplingsarrangemang som används inom föreliggande uppfinning och dess nya tillämpning.
Till teknikens tidigare ståndpunkt hör även patentpublikationen DE-19 529 980-A1, där det visas och beskrives en kardanaxel samordnad med ett mellanorienterat drivelement för att låta överföra ett vridmoment.
Det mellanorienterade drivelementet har tillordnats formen av en säkerhetskopp- ling, som uppvisar en expansionsspalt (11).
Den här visade kardanaxeln med sin mellanorienterade säkerhetskoppling är avsedd att kunna koppla ifrån drivningen vid ett vridmoment som kommer att överskrida ett på förhand bestämt värde.
Mera speciellt visar patentpublikationen på en integrerad säkerhetskoppling, som omfattar en cylindrisk expansionsspalt (11) och som löper koncentriskt med axeln.
Till denna expansionsspalt (11) är anslutet en tryckanslutning (12) och en ventil (13). 20 25 30 E31 773 Matas tryckanslutningen med olja under ett övertryck så sker ett tryck mellan axeln (10) och ett nav (20) och genererar en friktionssamverkan som erbjuder ett överfö- rande av ett vridmoment.
Patentpublikationen anvisar mera speciellt att säkerhetskopplingen skall vara till- ordnad en mellanorienterad detalj i kardanaxeln, vars ändområden samverkar med var sin del av motställda två-delade kardanknutar.
Sammanfattning av föreliggande uppfinning.
Tekniska problem.
Beaktas de tekniska överväganden som krävs av en fackman inom detta tekniska område för att erhålla en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är det initialt nödvändigt för nämnda person att vara medveten om de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas för detta ändamål, och även det nödvändiga valet av det eller de medel som krävs i detta avseende, kommer det att vara tydligt att följande tekniska problem blir relevanta vid ett åstadkom- mande av syftet och syftena enligt föreliggande uppfinning.
Beaktas teknikernas tidigare ståndpunkt, såsom beskrivits ovan, kommer det att framgå att det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, för- delarna associerade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att tillhandahålla en vridmomentsöverförande axel och/eller en kardanaxel, med ett anpassat "intermediärt" organ, där en första undersektion av nämnda organ är konstruerad för en icke-roterbar eller fixerad samverkan med en första kardanknutsgaffel, och vilket vanligtvis i en andra ändsektion, mitt emot nämnda första ändsektion, är konstruerad för en icke-roterbar eller fixerad samver- kan med en andra kardanknutsgaffel, vanned nämnda intermediära organ är kon- figurerat som och kan inkludera två undersektioner, vilka är inbördes förenade av, och/eller inbördes koordinerade och avsedda för att låta överföra vridmoment mel- lan de två undersektionerna, så att ett säkerhetskopplingsarrangemang kan utfor- mas och konstrueras för att anpassa sig till nämnda vridmomentsöverförande axel och/eller till en kardanaxel, på ett sådant sätt att säkerhetskopplingsarrange- manget kan exponera samma, eller huvudsakligen samma, yttre dimensioner som 20 25 30 531 773 6 en axel och/eller ett intermediärt organ, som saknar ett sådant säkerhetskopp- lingsarrangemang.
Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, fördelarna associerade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att den vridmomentsöverförande axeln och/eller kardanaxeln har eller kan exponera samma maximala axeldiameter och samma längd som en axel som saknar nämnda säkerhetskopplingsarrangemang.
Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av och nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra en konstruktion där en första undersektion av nämnda intermediära organ och dess första kardanknutsgaffel är samordnade via ett sä- kerhetskopplingsarrangemang_ Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av och nyt- tan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att få nämnda kardanknutsgaffel och dess ena sektions- del att omsluta en expanderbar del, en första del, av nämnda säkerhetskopplings- arrangemang.
Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av och nyt- tan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att tillhandahålla en axel som har ett inbyggt säkerhetskopplingsar- rangemang, så att den kan överföra stora vridmoment via en specialkonstruktion av säkerhetskopplingsarrangemanget och fördelningen av vridmomentöverfö- ringen som därmed ges en axiell utsträckning av nämnda säkerhetskopplings- arrangemang, och genom närvaron av en axelrelaterad undersektion, vilken är vänd bort från säkerhetskopplingsarrangemangets expanderbara del och vilken axelrelaterad sektion är dimensionerad att motverka och motstå närvaron av skjuvkrafter som framkallas av ett vridmoment som överstiger det accepterade överförda vridmomentet via nämnda säkerhetskopplingsarrangemang.
Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krä- vas vid ett tillhandahållande av en samverkan mellan ett spår eller hålighet inom den nämnda första ändsektionen, och dess expanderbara dei, första del, av säker- hetskopplingsarrangemanget, och dess kardanknutsgaffel. 20 30 531 7173 7 Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krä- vas vid ett tillhandahållande av, inom nämnda första ändsektion och dess integre- rade och i närheten orienterade kardanknutsgaffel, ett axiellt orienterat cylindriskt spår eller hålighet, som har tilldelats en central geometrisk rotationsaxel som är orienterad utmed en tilldelad rotationsaxel, tillhörande nämnda första ändsektion med dess samordnade kardanknutsgaffel.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i betydelsen av, nyttan associerad med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att nämnda cirkulära spår eller hålighet skall kunna dimensioneras för att möjliggöra ett upptagande av en lång axiell del av säkerhetskopplingsar- rangemanget, i form av en expanderbar säkerhetsenhetsdel och som omsluts däri, varmed en så kallad axelrelaterad del av säkerhetskopplingsarrangemanget är di- mensionerad att motverka och motstå skjuvkrafterna som utvecklas av och/eller framkallas av det överförda vridmomentet, nämnda axelrelaterade del i form av en skiva skall vara dimensionerad att sträcka sig något utanför och passera en öpp- ning av nämnda cylindriska spår eller hålighet.
Det ligger även ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, nyttan associerad med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att det intermediära organet, dimensionerat för en nöd- vändig överföring av vridmomentet och motstå skjuvkrafterna som framkallas där- av, och dess första sektion eller undersektion skall utformas som en cirkulär skiva, vars centrala geometriska axel medger en förbindning till det intermediära organet.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, nyttan associerad med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att medge att en säkerhetskopplingsarrangemanget tillordnad del, i form av en cirkulär skiva, skall kunna stå i en rotationsmässigt fast och fixerad samver- kan med nämnda intermediära organ för en ihålig eller hylsformad kardanaxel.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, förde- larna som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att ett centralt område av en yttre cylindriskt utformad yta av spåret eller håligheten radiellt skall åtskiljas från den centrala axeln för nämnda första ändsektion, intill dess kardanknutsgaffel, i förhållande till radien av 15 20 25 30 530 773 8 nämnda första ändsektion, som motsvarar ett förhållande mellan 0,95 och 0,65, företrädesvis cirka 0,9 till 0,8.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, förde- larna som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att det centrala området av en inre cylindriskt utformad yta av spåret eller håligheten radiellt skall åtskiljas från den centrala axeln för nämnda första ändsektion, intill dess kardanknutsgaffel, i förhållande till radien för nämnda första ändsektion, som motsvarar ett förhållande mellan 0,80 och 0,50, företrädesvis cirka 0,7 till 0,6.
Ett tekniskt problem ligger även i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att en fyllningsnippel, relaterad till säkerhetskopplingsarrange- manget, kan förorsaka att en ihålig cylindrisk del inom säkerhetskopplingsarrange- manget kommer att röra sig eller expandera via en så kallad säkerhetsenhetsdel, från dess första lägesinstältning eller position till dess andra lägesinställning eller position, och anpassad att bäras av nämnda kardanknut och vid ett parti som är vänt bort från sin kardanknutsgaffel.
Ett annat tekniskt problem ligger i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att möjliggöra att en axiell utsträckning av spåret eller håligheten kan anpassas för att motsvara, eller åtminstone huvudsakligen motsvarar, en radie för den första ändsektionen.
Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av ochfeller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att möjliggöra att en axiell utsträckning, från en fiktiv skärande linje, mellan en första sektion och kardanknutsgaffeln, i förhållande till radien, faller inom förhållandet mellan 0,3 och 0,7, så som 0,4 och 0,6, speciellt cirka 0,5.
Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av ochfeller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att möjliggöra att en ”första” axiell utsträckning, från en fiktiv skärande linje mot och företrädesvis delvis över nämnda spår eller hålighet, skall exponera en kontinuerligt reducerande radie av en yttre cylindrisk yta, i förhållande till radien för nämnda första sektion eller undersektion, kan exponera ett förhållan- de mellan 0,4 och 0,9, såsom 0,5 till 0,6. l5 20 30 531 TTB 9 Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att möjliggöra att en ”andra” axieli utsträckning, från nämnda första utsträckning och nämnda fiktiva skärande linje mot och över nämnda' spår eller hålighet, kan exponera en kontinuerlig radie för en yttre cylindrisk yta i förhål- lande till radien av nämnda första sektion, och exponera ett förhållande mellan 0,5 och 0,2, såsom 0,25 till 0,35.
Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att möjliggöra att en ”tredje” axieli utsträckning, från nämnda första och andra utsträcknlngar och nämnda fiktiva skärande linje, över nämnda spår eller hålighet, kan exponera en kontinuerlig eller större radie för en relaterad yttre cylindrisk yta i förhållande till radien av nämnda första sektion, kan exponera ett förhållande mellan 0,1 till 0,3, såsom 0,15 till 0,25.
Det ligger även ett tekniskt problem i förmågan att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att möjliggöra att en ”fjärde” axieli utsträckning, från nämnda första, andra och tredje utsträcknlngar och nämnda fiktiva skärande linje över och som avslutar nämnda spår eller hålighet, skall exponera en kontinuerlig eller dis- kontinuerlig ännu större radie av en yttre cylindrisk yta i förhållande till radien för nämnda första sektion, exponerande ett förhållande mellan 0,02 till 0,2, såsom 0,04 till 0,1.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krä- vas för att möjliggöra att en första del, i form av ett axiellt orienterat och radiellt smalt säkerhetskopplingsarrangemang, anpassas för att erbjuda att nämnda första del intar nämnda första lägesinställning eller position och därmed spärrar eller blockerar en godtycklig rotationsrörelse, medan det möjliggörs för nämnda säker- hetsenhetsdel att inta en andra lägesinställning eller position och därmed befria sektionerna och delarna för en fri rotationsrörelse dem emellan, och därmed orsa- ka en fullständig frånvaro av en godtycklig vridmomentsöverföring.
Ett ytterligare tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att for- dras för att medge att nämnda säkerhetskopplingsarrangemang kräver nämnda 15 20 25 30 10 axiellt orienterade spår eller hålighet, i form av ett axiellt halvvägs spår inom nämnda första ändsektion med en tillhörande kardanknutsgaffel, där nämnda spår eller hålighet skall vara utformad och anpassad att omsluta nämnda första del eller säkerhetsenhetsdel, vilken kan expandera som svar på ett tillsatt övertryck i en hålighet eller förslutet utrymme inuti nämnda säkerhetsenhetsdel.
Ett annat tekniskt problem ligger i att kunna inse betydelsen av, nyttan som ges av och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krä- vas för att möjliggöra att nämnda expanderbara säkerhetsenhetsdel kan anpassas att verka mot hela, eller huvudsakligen hela, det axiellt orienterade spåret eller hå- ligheten och dess inre och yttre ytor och att anpassa och behandla ytorna av de yt- liga delarna av spåret och/eller de yttre ytorna av säkerhetsenhetsdelen, så att nämnda ytor kan samverka med ett starkt tryck mot varandra och därmed orsaka en förhöjd friktionseffekt mellan motsatta ytdelar av en expanderad säkerhetsen- hetsdel.
Lösningen. uppfinningen utgår ifrån den förutnämnda kända teknologin avseende en vridmomentsöverförande axel, illustrerad såsom en kardanaxel, vilken inkluderar ett anpassat "intermediärt" organ, vilket skall utformas för att i en första änddel ex- ponera en roterbar dock fast samverkan med en första kardanknutsgaffel, och företrädesvis i en andra åndsektion, mitt emot den första ändsektionen, utformas för en rotationsmässigt fast samverkan med en andra kardanknutsgaffel, i vilken nämnda intermediära organ och dess första änddel är konstruerade för en sam- verkan med ett säkerhetskopplingsarrangemang, vilket kan inta en av två distinkta inställningspositioner, en första position, avsedd att genom friktionskrafter skapa betingelser som möjliggör att vridmoment överförs, och en andra position, i vilken en fri koppling säkerställs, såsom för att avsluta en vridmomentöverföring omedel- bart efter att vridmomentet som överförts överstiger ett förutbestämt värde, vilket beror på den mekaniska konstruktionen av säkerhetskopplingsarrangemanget.
För att lösa ett eller flera av de tekniska problemen som listas ovan, före- slås i enlighet med föreliggande uppfinning att den kända teknologin kompletteras med de kännetecken som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.
Föreslagna utföringsformer, vilka ligger inom ramen för föreliggande inno- vativa koncept, föreslås som de kännetecken som anges i underkraven. 20 25 30 531 773 11 Fördelar.
De fördelar som primärt är kännetecken för föreliggande uppfinning och de signifikanta speciella särdragen av uppfinningen ligger i tillhandahållandet av be- tingelser vad avser en vridmomentöverförande axel, såsom i form av en kardan- axel, vilken, inom en första ändsektion, är konstruerad för en roterbar dock fixerad fast samverkan med en första kardanknutsgaffel, och är företrädesvis utformad för en icke-roterbar, fixerad och fast samverkan med en andra kardanknutsgaffel, i en andra ändsektion därav, mitt emot nämnda första ändsektion.
Nämnda kardanknutsgaffel och ett intermediärt organ skall vara inbördes förenade med och relaterade till varandra via ett säkerhetskopplingsarrangemang och dess säkerhetsenhetsdel, vilken är avsedd att positivt medge en överföring av vridmoment, i en första lägesinställning eller position, och i en andra lägesinställ- ning eller position bilda en fri rotation.
Arrangemanget ger information om en kompakt konstruktion och skapar därmed betingelser, genom vilka åstadkommes den nödvändiga vridmomentöver- föringen, och omedelbart efter att ett vridmoments värde, som styrs av konstruktio- nen för säkerhetskopplingsarrangemanget, överstiger ett gränsvärde möjliggör konstruktionen en frikopp.
En del av axeln uppbär säkerhetskopplingsarrangemanget och är integrerad med en del bildande kardanknutsgaffeln.
De primära kännetecknande särdragen enligt föreliggande uppfinning framgår av den kännetecknande delen av patentkravet 1.
Kort beskrivning över ritningarna.
En tidigare känd tillämpning av en kardanaxel och ett tidigare föreslaget "fiktivt" säkerhetskopplingsarrangemang och en föreslagen utföringsform av en vridmomentöverförande axel, i form av en förbättrad kardanaxel, för närvarande föredragen, med dess tillhörande "intermediära" organ och ett "reellt" säkerhets- 20 25 30 531 F73 12 kopplingsarrangemang relaterat därtill, uppvisande eller exponerande de känne- tecknande särdragen som är signifikanta vad gäller föreliggande uppfinning, kom- mer nu att beskrivas närmare i detalj i form av exempel med en hänvisning till till- hörande ritningar i vilka; Fig. 1 är en perspektlvvy av en utföringsform av en boggienhet, avsedd för ett spårbundet fordon eller ett rälsanpassat fordon och som innefattar eller som använder två kardanaxlar för att driva två hjulpari boggienheten, genom att över- föra ett vridmoment från en motorenhet till nämnda hjulpar, i vilken ett "interme- diärt" organ, tillhörande kardanaxeln, är anpassat att inkludera ett "fiktivt" säker- hetskopplingsarrangemang, Fig. 2 illustrerar i en sidovy konstruktionen av var och en av två undersek- tioner av kardanaxeln, som exponerar en position för nämnda "fiktiva" säkerhets- kopplingsarrangemang, Fig. 3 är en axiellt genomskuren vy av en vridmomentsöverförande axel, i form av en kardanaxel, konstruerad i enlighet med de signifikanta särdragen som visas för föreliggande uppfinning och koncentrerad mot ett "reellt" säkerhetskopp- lingsarrangemang och dess säkerhetsenhetsdel, och i en något förstorad vy ett område runt halva nämnda "reella" säkerhetskopplingsarrangemang och i en ytter- ligare något förstorad vy en del av den förstorade vyn, vilken är utsatt för och di- mensionerad för höga skjuvkrafter, härstammande från en vridmomentsöverföring, Fig. 4 är en perspektlvvy av en första ändsektion, med ett axelparti utfor- mat integrerat med en första kardanknutsgaffel, Fig. 5 är en perspektlvvy av och en genomskuren vy igenom ett rotations- center för nämnda första ändsektion med dess axelparti och en första kardanknut- sgaffel, illustrerad samordnad med en motsvarande kardanknutsgaffel, förbunden med en driv- eller driven axel via ett skivformat element, för en överföring av vrid- moment igenom den första kardanknutsgaffeln inom den första ändsektionen via säkerhetskopplingsarrangemanget och dess säkerhetsenhetsdel, Fig. 6 illustrerari en större skala än i figur 5, en kardanknutsrelaterad del med en del av säkerhetskopplingsarrangemanget och dess säkerhetsenhetsdel, med dess tillhörande fyllningsnippel, för att bringa denna till en första lägesinställ- ning etler position och/eller till en andra lägesinställning eller position, Fig. 7 illustrerar nämnda del av säkerhetskopplingsarrangemanget i en ännu större skala, än ifigur 6, 20 30 531 773 13 Fig. 8 är en genomskuren vy tagen igenom rotationsaxeln av halva den första ändsektionen med ett axelparti utformat integrerat med en första kardan- knutsgaffel, som illustrerar den integrerade formen av den första ändsektionen och F ig. 9 är en sektionsvy av en ihålig cylindrisk säkerhetsenhetsdel av sä- kerhetskopplingsarrangemanget, som kan expanderas, som svar på ett tillsatt olje- övertryck, dock visas nämnda ihåliga cylindriska del i ett icke-expanderat tillstånd, en position som motsvarar den andra lägesinställningen eller positionen.
Beskrivning av känd teknologi enligt figurerna 1 och 2.
Figur 1 illustrerar sålunda i en perspektivvy konstruktionen av ett spårbun- det eller rälsbundet fordon, vilket inkluderar en boggienhet (1, 1'), vilken innefattar två kardanaxlar (2), (3) för att driva vart och ett av två hjulpar (4), (5) i boggienhe- ten (1, 1') genom vridmomentsöverföringar från en motorenhet (6) till nämnda hjul- par (4), (5), vari ett ”intermediärt” organ, associerat med kardanaxeln (2), är an- passat att inkludera ett säkerhetskopplingsarrangemang, av en tidigare känd konstruktion.
Säkerhetskopplingsarrangemanget (7) visas här vara utformat såsom ett diameterreducerande spår (7a) eller kan alternativt ha någon annan konstruktion.
Figur 2 illustrerar, i sidovy och en sektion, en utföringsform av var och en av de två sektionerna (2a, 2b) av kardanaxeln (2).
Såsom kommer att framgå mera specifikt från figurerna 1 och 2, inkluderar kardanaxeln (2) ett anpassat intermediärt organ (1 O), av vilket en första ändsektion (11) definieras för en rotationsmässigt fast samverkan med en första kardanknuts- gaffel (21) och i en andra ändsektion (12), mitt emot den första ändsektionen (11), är konfigurerat för en rotationsmässigt fast samverkan med en andra kardanknuts- gaffel (22), varmed nämnda intermediära organ (10) är utformat som och innefat- tar två delar eller undersektioner (10a), (10b), relaterade till nämnda första änd- sektion (11) och nämnda andra ändsektion (12).
Nämnda två delsektioner (10a), (10b) är här förenade ihop via det indike- rade säkerhetskopplingsarrangemanget (7) och dess reducerande diameter (7a), vilket är avsett att säkerställa en frikopplande sekvens och en separering (brott eller skjuvning) av dessa sektioner (10a, 10b) från varandra omedelbart efter att där existerar, mellan de två undersektionerna, ett vridmoment som överstiger ett 20 25 30 531 TTB 14 förutbestämt värde, som är bestämt av konstruktionen av det använda säkerhets- kopplingsarrangemanget (7) och dess reducerande tvärsnitt eller diameter (7a).
Beskrivning av en för närvarande föredragen utföringsform.
Det påpekas initialt att i efterföljande beskrivning över en för närvarande föredragen utföringsform av uppfinningen, som exponerar de kännetecknande sär- drag som är signifikanta med avseende på föreliggande uppfinning och som klar- görs i de bifogade figurerna 3 till 9 i de efterföljande ritningarna, har använts ter- mer och en speciell terminologi med en avsikt att primärt tydligare illustrera kon- ceptet enligt föreliggande uppfinning.
Det skall emellertid inses i detta sammanhang att termerna och uttrycken som används inte skall kunna anses begränsa omfattningen av uppfinningen, utan skall beaktas som termer som skall tolkas såsom även inkluderande alla tekniska ekvivalenser som fungerar på samma sätt, eller huvudsakligen på samma sätt, för att uppnå samma, eller huvudsakligen samma syfte ochfeller tekniska effekt. l figurerna 1 och 2 har hänvisningsbeteckningar förts in mellan "parente- ser" och vissa av dessa har även använts i följande beskrivning över den före- slagna utföringsformen av föreliggande uppfinning, dock med nämnda "parente- ser" borttagna, uteslutande med en ambition av en mera förenklad förståelse av föreliggande beskrivna utföringsform av föreliggande uppfinning.
Med hänvisning nu till medföljande ritningar och figurerna 3 till 9 kommer det att framgå att dessa figurer inte enbart illustrerar föreliggande uppfinning dia- grammatiskt utan även konkretiserar de signifikanta kännetecknande särdragen av föreliggande uppfinning med hjälp av utföringsforrnen som föreslås här nedan och som beskrivs här nedan i närmare detalj.
Sålunda visas i figur 3 en axiell sektion av en kardanaxel 2, konstruerad i enlighet med de speciella särdragen för föreliggande uppfinning.
I en något förstorad vy visar figur 3 även ett område omkring ena halvan av säkerhetskopplingsarrangemanget 7 och i en ytterligare förstorad vy illustreras konstruktionen av en till det intermediära organet 10 relaterbar del 17”, vilken är di- mensionerad för att hantera och motstå höga skjuvkrafter, framkallade av den aktuella vridmomentsöverföringen.
Sålunda illustrerar figur 3 en kardanaxel 2, vilken inkluderar ett anpassat intermediärt organ 10, förenat till vänster med en första ändsektion 11. 15 20 25 30 531 773 15 Nämnda intermediära organ 10 är utformat att samverka med en första ändsektion 11 med ett axelparti 11b integrerat format med en första kardanknuts- gaffel 21, på ett rotationsmässigt fast sätt och sålunda glidfritt, och vilket organ 10, i en andra ändsektion 12 därav, mitt emot nämnda första ändsektion 11, även är konstruerat för en föredragen rotationsmässigt fast samverkan med en andra kardanknutsgaffel 22.
Nämnda intermediära organ 10 är här konfigurerat att inkludera två delar eller sektioner även benämnda undersektioner 10a, 10b.
Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas mer i detalj med en hänvis- ning till en hylsformad undersektion 10a, dock kan en fackman inom detta teknik- område ha säkerhetskopplingsarrangemanget 7, enligt föreliggande uppfinning, anpassat till den axelformade undersektionen 10b och dess kardanknutsgaffel 22.
Figur 3 illustrerar att den första ändsektionen 11 även innefattar två inte- grerade sektionsdelar eller partier, här betecknade med hänvisningssiffror 11a för kardanknutsgaffeln och 11b för ett axelparti.
Ett första parti 11a är integrerad med kardanknutsgaffeln 21 och ett andra parti 11b är relaterat till undersektionen 10a av det intermediära organet 10 och bär själva säkerhetskopplingsarrangemanget 7.
Nämnda sektionsdelar eller partier 11a och 11b är inbördes förenade med varandra eller i samverkan med varandra för att uppbära säkerhetskoppllngsar- rangemanget 7 och speciellt dess första del 17' inom säkerhetsenhetsdelen 17.
Detta arrangemang 7 är sålunda avsett att möjliggöra att det första partiet 11a och undersektionen 10a är fria från varandra, i nämnda andra lägesinställning eller andra position, såsom omedelbart efter att vridmomentet mellan nämnda par- tier och undersektioner 11a,11b; 10a,10b överstiger ett förutbestämt värde, bero- ende på den speciella mekaniska konstruktionen av säkerhetskoppllngsarrange- manget 7 som sålunda används.
Den första ändsektionen 11 inkluderar, intill kardanknutsgaffeln 21 och inom dess sektionsdel eller parti 11b ett axiellt orienterat cylindriskt utformat spår 13 eller hålighet, och vilket spår 13 har en central geometrisk rotationsaxel 13' (figur 5), vilken är samordnad med och placerad i linje med en rotationsaxel 11', tillhörande nämnda första ändsektion 11 med dess integrerade och samordnade kardanknutsgaffel 21. 20 25 30 533 773 16 Det cirkulära och hålcylindriskt utformade spåret 13 är dimensionerat att omsluta en första del 17' av nämnda säkerhetskopplingsarrangemang 7, i form av en säkerhetsenhetsdel 17 och integrerad till nämnda säkerhetsenhetsdel 17 är utformad en andra cylindrisk och skivformad del 17”.
Delen 17", det terminerande säkerhetskopplingsarrangemanget 7, är di- mensionerad att hantera och motstå skjuvkrafterna som utvecklas av det över- förda vridmomentet och är vidare anpassad att sträcka sig något bortom nämnda spår 13 och dess fria öppning 13c därav.
Delen 17", dimensionerad för att hantera utvecklade skjuvkrafter, är utfor- mad för ett anbringande mot ett cirkulärt element 14, utformat till nämnda under- sektion 10a, vars centrala geometriska axei 14', förbindes med eller är placerad i linje med rotationsaxeln 11' för ändsektionen 11. Elementet 14 kan här beaktas såsom en del av nämnda undersektion 10a.
Det cirkulära elementet 14 är i en rotationsmässig fast och fixerad samver- kan med den intermediära delen 10 och dess undersektion 10a av nämnda kar- danaxel 2.
Med hänvisning till figurerna 6, 7, 8 och 9, som visar en övre delsektion av ändsektionen 11 och dess integrerade kardanknutsgaffel 21 enbart över mittlinjen 11', är det självklart att en undre sektion blir identisk och sålunda inte visas.
Sålunda exponerar figurerna 8 och 9 en konstruktion som möjliggör att det centrala området 13d av en yttre cylindriskt utformad yta 13a av spåret eller hålig- heten 13 är radiellt (“R2") åtskild från den centrala axeln 11' för den första ändde- len eller ändsektionen 11, intill dess kardanknutsgaffel 21, i förhållande till radien "R1" av nämnda första ändsektion 11, för att motsvara ett förhållande "R2/R1" av mellan 0,95 och 0,65, företrädesvis cirka 0,9 till 0,8.
Vidare är ett centralt område 13d' av en inre cylindriskt utformad yta 13b av spåret eller håligheten 13 anpassat att vara radiellt “R3“ åtskilt från den centra- la axeln 11' för den första änddelen eller ändsektionen 11, intill dess kardanknuts- gaffel 21, i förhållande till radien "R1“ av nämnda första ändsektion 11, för att mot- svara ett valt förhållande "R3/R1" av mellan 0,80 och 0,50, företrädesvis cirka 0,7 till 0,6.
En axiell utsträckning "L2” av spåret eller håligheten 13 skall anpassas för att motsvara, eller åtminstone huvudsakligen motsvarar (”L2”="R1”), radien "R1" av den första ändsektionen 11. 20 25 30 531 7?3 17 En axiell utsträckning ”L1"från en fiktiv skärande linje 21', mellan nämnda första ändsektion 11 och dess integrerade kardanknutsgaffel 21, i förhållande till radien "R1", ska falla inom området av 0,3 till 0,7, såsom 0,4 och 0,6, speciellt cirka 0,5.
En axiell utsträckning ”L3", benämnd som en ”första” axiell utsträckning från nämnda fiktiva skärande linje 21' mot nämnda spår eller hålighet 13, expone- rande en kontinuerligt reducerande radie, för en yttre cylindrisk yta 11a', exponerar i förhållande till radien "R1" för nämnda första ändsektion 11 ett förhållande ”L3”/”R1" mellan 0,4 till 0,9, såsom 0,5 till 0,6.
En "andra" axiell utsträckning "L4", från nämnda första utsträckning ”LS” och nämnda fiktiva skärande linje 21' mot och över nämnda spår eller hålighet 13, exponerande en kontinuerlig radie för en yttre cylindrisk yta 11a", exponerar i för- hållande till radien "R1" för nämnda första ändsektion 11 ett förhållande "L4”/"R1” mellan 0,5 till 0,2, såsom 0,25 till 0,35.
En ”tredje” axiell utsträckning “L5”, från nämnda första och andra utsträck- ningar ”L3", "L4” och från nämnda fiktiva skärande linje 21' över nämnda spår eller hålighet 13, exponerande en kontinuerlig större radie, för en yttre cylindrisk yta 11a"', exponerar i förhållande till radien "R1" av nämnda första ändsektion 11 ett förhållande “L5”I"R1” mellan 0,1 till 0,3, såsom 0,15 till 0,25.
En ”fjärde” axiell utsträckning ”L6”, från nämnda första, andra och tredje utsträckningar "L3”, "L4", och "LS" och nämnda fiktiva skärande linje 21' över och avslutande nämnda spår eller hålighet 13, exponerande en kontinuerlig eller dis- kontinuerlig ännu större radie för en yttre cylindrisk yta, exponerar i förhållande till radien "R1" för nämnda första sektion 11 ett förhållande "L6"/"R1” mellan 0,02 till 0,2, såsom 0,04 till 0,1.
En fyllningsnippel eller ett munstycke 13f, relaterad till nämnda säkerhets- kopplingsarrangemang 7, är anpassat att bäras av nämnda säkerhetsenhetsdel 17 och intill den axelrelaterade andra delen 17", vilken är vänd bort från nämnda kar- danknutsgaffel 21, och vilken sträcker sig mot och delvis igenom nämnda del 17', som är dimensionerad för att ta upp nämnda skjuvkrafter.
Det intermediära organet 10 inkluderar två undersektioner 10a, 10b, och dessa kan axiellt förskjutas i förhållande till varandra via ett medel 15, här illustre- rat såsom splines. 20 25 30 531 F73 18 Nämnda första ändsektion 11, ska anses exponera två delar, där en första av sektionsdelarna 11a är tillhörande nämnda första kardanknutsgaffel 21 och den andra sektionsdelen 11b är som ett axelparti tillhörande den återstående delen av nämnda första ändsektion 11.
Det illustrerade säkerhetskopplingsarrangemanget 7 är här anpassat att inkludera nämnda säkerhetsenhetsdel 17, (17' och 17"), som är illustrerad med en hålighet 17a eller ett förslutet utrymme.
Nämnda del 17', i en första lägesinställning, orsakar en funktion i vilken en rotation mellan nämnda undersektion 10a och det andra partiet 11b för en vridmo- mentsöverföring blockeras via skivan 14, och det överförda vridmomentet verkar axiellt igenom undersektionerna 10b,10a, 14, 17", 17', (17a), 11b, 11a och 21, medan nämnda säkerhetsenhetsdel 17 kan inta en annan, en andra, lägesinställ- ning och därmed möjliggöra att en fri roterande rörelse mellan nämnda undersek- tioner eller sektionsdelar äger rum, i en frånvaron av en godtycklig vridmoments- överföring mot och igenom sektionerna.
Säkerhetskopplingsarrangemanget 7 inkluderar sålunda, i säkerhetsen- hetsdelen 17 och dess första del 17', en axiellt orienterad hålighet 17a, i form av en cylindriskt anpassad kanal, inuti den första ändsektionen 11 och dess sektions- del 11b, med dess tillhörande gaffelnav 21.
Håligheten eller spåret 17a är utformat och anpassat för att kunna omsluta eller omge ett oljeövertryck, inuti den expanderbara delen 17' inom håligheten 17a.
Den expanderbara delen 17' är anpassad att verka mot hela eller huvud- sakligen hela det axiellt riktade spåret 13, och dess motställda ytdelar 13a, 13b, vilka är anpassade att samverka friktionsmässigt med motsatta ytdelar 17e, 17f av den expanderbara delen 17”.
De två undersektionerna består av en inre axelrelaterad del 10b och en yttre hylsrelaterad del 10a och relaterade splines, med deras axiella spår anordna- de på den hylsrelaterade delen.
Monterade mellan nämnda axelrelaterade del och andra undersektion 10b och nämnda hylsrelaterade del eller första undersektion 10a finns dockningsele- ment 15, vilka vart och ett inkluderar axlar som är orienterade radiellt till den axel- relaterade delen 10b och vilka inkluderar axelsektioner som sträcker sig bortom 20 25 531 F73 19 nämnda axel för samverkan med ett lagerarrangemang, såsom ett kullager- eller rullagerarrangemang.
Detta lagerarrangemang är avsett att samverka med de axiella spåren, som definieras av splines.
Dockningselementen 15 kommer att vara tre till antal och ändorienterade med avseende på dess axelrelaterade del.
Med en ytterligare hänvisning till figuren 8 och figuren 9, är det klart att den första ändsektionen 11 och dess kardangaffelnav eller kardanknutsgaffel 21 exponerar följande radiella och/eller axiella förhållande.
Ytorna 11a', 11a", och/eller 11a'" har en radie i förhållande till "R1“ mellan 1,0, 0,9 och 1,1.
Radien "R2" till den yttre ytan 13a och radien "R3" till den inre ytan 13b för spåret 13 i förhållande till radie "R1" är här anpassade inom förhållandet mellan 0,7 till 0,9.
De cylindriska ytorna 11a' till 11a”' exponerar en radiereducerande sektion ”L3”, positionerad intill och som lätt passerar en inre ändyta 13e, och därefter ex- ponerar en sektion "L4“ med en konstant radie och vidare passerar via en sektion ”L5” det centrala området 13d, vilken exponerar en större radie och vidare en stöd- jande fals ”L6”.
Sektionerna ”L3”, ”L4", ”L5" och "Lö" är utformade för en minskning av ma- terial och att anpassa tjockleken till en beräknad vridmomentsöverföring.
Den axiella längden ”L2” av spåret 13, jämfört med den totala längden ”L7” av sektionen 11 är här vald till 0,4 till 0,9, såsom 0,5 till 0,7, företrädesvis 0,6.
Det skall inses att uppfinningen inte är begränsad till den ovan exemplifie- rande utföringsformen därav och att denna utföringsform kan modifieras inom ra- men för det innovativa konceptet, illustrerat i efterföljande patentkrav.
Det skall särskilt noteras att varje illustrerad enhet och/eller krets kan kom- bineras med varje annan illustrerad enhet och/eller krets inom ramen för att kunna möjliggöra att önskad teknisk funktion ernås.

Claims (14)

20 25 35 531 773 20 PATENTKRAV
1. Vridmomentöverförande axel (2), såsom i form av en kardanaxel, med ett anpassat intermediärt organ (10), där axelns (2) ena ändsektion (11) är konfigure- rad för en rotationsmässig fast samverkan med en första kardanknutsgaffel (21), och vilken företrädesvis i en motsatt ändsektion, är konfigurerad för en rotations- mässig fast samverkan med en andra kardanknutsgaffel, i vilken nämnda interme- diära organ (10) eller nämnda ändsektion (11) är konstruerad såsom och innefatt- ande åtminstone två undersektioner (10a, 10b) alternativt sektionspartier (11a, 1 1 b), vilka är gemensamt relaterade till varandra för ett vrldmomentsöverförande via ett säkerhetskopplingsarrangemang (7) och en därtill relaterad säkerhetsen- hetsdel (17), vilken säkerhetsenhetsdel (17) vidare är avsedd att säkerställa att dessa sektioner (10a, 10b) eller partier (11b) kan gripa in i varandra, i en första in- ställning, eller vara fria att rotera relativt varandra, i en andra inställning, och där nämnda andra inställning kan vara aktiverbar omedelbart efter det att ett överfört vridmoment, mellan nämnda sektioner och partier (10a, 11b), överstiger ett förut- bestämt värde, där nämnda förutbestämda värde är bestämt av konstruktionen för nämnda säkerhetsenhetsdel (17), kännetecknad därav, att nämnda säkerhetsen- hetsdel (17) med sin första del (17'), är samordnad inom nämnda ändsektion (11), och ett andra parti (11b) därav och/eller inom nämnda motsatta ändsektion, med ett axiellt orienterat cylindriskt spår (13) eller hålighet, att nämnda spår (13) är an- passat att inom det andra partiet (11b) axiellt låta sträcka sig mot dess kardan- knutsgaffel (21), med en central geometrisk axeln (13') för nämnda spår (13) sam- ordnad med eller placerat i linje med en rotationsaxel (11') tillhörande nämnda ändsektion (11) att nämnda cirkuiära spår (13) är dimensionerat för att kunna om- sluta en första del (17') av nämnda säkerhetsenhetsdel (17) och att spåret (13) eller håligheten är konfigurerad och anpassad för att låta omsluta en, under ett övertryck satt, säkerhetsenhetsdel (17, 17'), som är anpassad att av nämnda övertryck kunna vara expanderbar till nämnda första inställningsläge.
2. Vridmomentöverförande axel enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att som en andra, en axelrelaterad, del (17”) för säkerhetskopplingsarrangemanget 15 20 25 30 531 773 21 (7), är dimensionerad att ta upp utvecklade eller framkallade skjuvkrafter, och ut- formad som ett cirkulärt element, vars centrala geometriska axel ska vara placerad i linje med rotationsaxeln (11').
3. Vridmomentöverförande axel enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att det cirkulära elementets andra del (17”) är i en fixerad samverkan med nämnda intermediära organ (10).
4. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att ett centralt område (13d) för en yttre cylindriskt utformad yta (13a) av nämnda spår (13) eller hålighet ska vara radiellt (”R2”) åtskilt från en central geometrisk axel (11') för den första ändsektion (11), i förhållande till radien (R1) för nämnda första ändsektion, motsvarar ett förhållande (R2/R1) av mellan 0,95 och 0,65, företrädesvis cirka 0,9 till 0,8.
5. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående krav, känneteck- nat därav, att ett centralt område (13d') för en inre cylindriskt utformad yta (13b) av nämnda spår (13) eller hålighet ska vara radiellt (R3) åtskilt från en central geo- metrisk axel (11') för den första ändsektionen (11), i förhållande till radien (R1) för nämnda första ändsektion, motsvarar ett förhållande (R3/R1) av mellan 0,80 och 0,50, företrädesvis cirka 0,7 till 0,6.
6. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att en axiell utsträckning (L2) för nämnda spår (13) eller hålig- heten är anpassad att motsvara, eller åtminstone huvudsakligen motsvara, en radie (R1) för den första ändsektionen (11).
7. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att en axiell utsträckning (L1) från en fiktiv skärande linje (21'), mellan nämnda första ändsektion (11) och kardanknutsgaffeln (21), i förhållande till radien (R1), ska falla inom förhållandet (L1/R1) mellan 0,3 och 0,7, såsom 0,4 och 0,6, speciellt cirka 0,5. 20 25 30 531 7?3 22
8. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att en axiell utsträckning (L3) frân en fiktiv skärande linje (21') och mot nämnda spår (13) eller hålighet, exponerar en reducerande radie, såsom en kontinuerligt reducerande radie, för en yttre cylindrisk yta (11a'), i förhållande till radien (R1) av nämnda första ändsektion (11) och exponerar ett förhållande (L3/R1) mellan 0,4 och 0,9, såsom 0,5 till 0,6.
9. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, spe- ciellt patentkravet 8, kännetecknat därav, en axiell utsträckning (L4), från en förs- ta utsträckning (L3) och nämnda fiktiva skärande linje (21') mot och över nämnda spår (13) eller hålighet, exponerar en kontinuerlig radie, för en yttre cylindrisk yta (11a”), i förhållande till radien (R1) för en första ändsektion (11), och exponerar ett förhållande (L4/R1) mellan 0,5 och 0,2, såsom 0,25 till 0,35.
10. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, spe- ciellt patentkravet 9, kännetecknat därav, att en ytterligare axiell utsträckning (L5), från en första (L3) och en andra (L4) utsträckning och nämnda fiktiva skä- rande linje (21') över nämnda spår (13) eller hålighet, exponerar en kontinuerlig större radie, för en yttre cylindrisk yta (11a'"), i förhållande till radien (R1) av nämnda första sektion, och exponerar ett förhållande (L5/R1) mellan 0,1 till 0,3, såsom 0,15 till 0,25.
11. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, spe- ciellt patentkravet 10, kännetecknat därav, att en ytterligare axiell utsträckning (L6), från första (L3), andra (L4) och tredje (L5) utsträckningar och nämnda fiktiva skärande linje (21') och avslutande nämnda spår (13) eller hålighet, exponerar en kontinuerlig eller diskontinuerlig ännu större radie, för en yttre cylindrisk yta, i för- hållande till radien (R1) för nämnda första ändsektion (11) och exponerar ett för- hållande (L6/R1) mellan 0,02 till 0,2, såsom 0,04 till 0,1.
12. Vridmomentöverförande axel enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att nämnda intermediära organ (10) är anpassat att inkludera två undersektioner (10a, 10b), vilka är förskjutbara i förhållande till varandra med hjälp av ett medel (15). 10 531 773 23
13. Vridmomentöverförande axel enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att en expanderbar första del (17') för säkerhetsenhetsdelen (17) är, i ett expande- rat läge, anpassad att verka mot hela eller huvudsakligen hela det axiellt riktade spåret (13) och att tilldelade spårytedelar (13a, 13b) är anpassade för en samver- kan med motsatta ytdetar (17e, 17f) av den första delen, med en friktionsverkan.
14. Vridmomentöverförande axel enligt patentkravet 1 eller 12, kännetecknat därav, att nämnda två undersektioner (10a, 10b) av axeln (10) består av en inre axelrelaterad del och en yttre hylsrelaterad del och att splines, tillsammans med deras respektive spår, är arrangerade inom nämnda hylsrelaterade del.
SE0702642A 2007-11-29 2007-11-29 Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel SE531773C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702642A SE531773C2 (sv) 2007-11-29 2007-11-29 Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel
PCT/EP2008/001988 WO2009068118A1 (en) 2007-11-29 2008-03-13 A torque tranmitting shaft, such as a so-called cardan shaft
US12/745,511 US8257182B2 (en) 2007-11-29 2008-10-02 Torque transmitting shaft
RU2010121736/11A RU2484326C2 (ru) 2007-11-29 2008-10-02 Вал передачи крутящего момента
CA2706416A CA2706416C (en) 2007-11-29 2008-10-02 A torque transmitting shaft
JP2010535914A JP5247813B2 (ja) 2007-11-29 2008-10-02 トルク伝達軸
PCT/SE2008/051119 WO2009070095A1 (en) 2007-11-29 2008-10-02 A torque transmitting shaft
EP08855699.8A EP2225478B1 (en) 2007-11-29 2008-10-02 A torque transmitting shaft
CN200880119270.7A CN101883931B (zh) 2007-11-29 2008-10-02 一种扭矩传动轴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702642A SE531773C2 (sv) 2007-11-29 2007-11-29 Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702642L SE0702642L (sv) 2009-05-30
SE531773C2 true SE531773C2 (sv) 2009-08-04

Family

ID=39577262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702642A SE531773C2 (sv) 2007-11-29 2007-11-29 Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8257182B2 (sv)
EP (1) EP2225478B1 (sv)
JP (1) JP5247813B2 (sv)
CN (1) CN101883931B (sv)
CA (1) CA2706416C (sv)
RU (1) RU2484326C2 (sv)
SE (1) SE531773C2 (sv)
WO (2) WO2009068118A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1100498A1 (sv) * 2011-06-27 2012-12-28 Curt Gunnar Falk Säkerhetskoppling
US9297424B2 (en) * 2014-04-03 2016-03-29 GM Global Technology Operations LLC Driveshaft assembly with torque control mechanism
DE102016104740A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Voith Patent Gmbh Kupplungssystem mit pneumatischer Auslenkung
FR3064706B1 (fr) * 2017-04-03 2019-05-03 Alstom Transport Technologies Systeme d'entrainement commutable
CN110094434B (zh) * 2018-01-30 2022-08-16 徕卡姆动力传动系统有限责任公司 峰值扭矩限制器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT207152Z2 (it) * 1985-05-10 1987-12-07 Bondioli Edi Una frizione a dischi per la trasmissione di una coppia, combinata ad una forcella di una trasmissione cardanica
DE3545651A1 (de) * 1985-12-21 1987-07-02 Voith Gmbh J M Kupplung mit einer nabe zum uebertragen eines drehmoments auf eine welle
DE3638596A1 (de) * 1986-11-12 1988-05-26 Voith Gmbh J M Sicherheits-schnelloesekupplung
JP3199785B2 (ja) * 1991-09-26 2001-08-20 光洋精工株式会社 トルクリミッタ
JP2844516B2 (ja) * 1994-05-19 1999-01-06 住友金属工業株式会社 液圧式トルク制限軸継手のスベリ検知機構
DE19529980A1 (de) * 1995-08-16 1997-03-06 Voith Gmbh J M Antriebselement zum Übertragen eines Drehmomentes
JPH11287237A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Suzuki Motor Corp プロペラシャフト構造
JP2001225652A (ja) * 2000-02-18 2001-08-21 Koyo Seiko Co Ltd ドライブシャフト
SE0001255L (sv) * 2000-04-04 2001-05-07 Voith Safeset Ab Kopplingsanordning för snabb frikoppling av två element i en transmission
ITMI20011086A1 (it) * 2001-05-23 2002-11-23 Comer Group S P A Gruppo limitatore di coppia con dispositivo di disinnesto comandato di sicurezza, particolarmente per prese di forza per macchine agricole
JP2004211794A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Koyo Seiko Co Ltd トルク解放装置
WO2005061916A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-07 Voith Turbo Safeset Ab A safety coupling arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009068118A1 (en) 2009-06-04
WO2009070095A1 (en) 2009-06-04
CN101883931A (zh) 2010-11-10
SE0702642L (sv) 2009-05-30
EP2225478A1 (en) 2010-09-08
RU2010121736A (ru) 2012-01-10
JP5247813B2 (ja) 2013-07-24
EP2225478A4 (en) 2012-05-02
US20100273562A1 (en) 2010-10-28
CA2706416A1 (en) 2009-06-04
CA2706416C (en) 2016-07-05
CN101883931B (zh) 2016-03-02
US8257182B2 (en) 2012-09-04
JP2011505526A (ja) 2011-02-24
WO2009070095A9 (en) 2009-08-27
RU2484326C2 (ru) 2013-06-10
EP2225478B1 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE531773C2 (sv) Vridmomentsöverförande axel, såsom en så kallad kardanaxel
US9121455B2 (en) Clutch management system
JPH0366927A (ja) 動力伝達装置
US11982320B2 (en) Transmission
US9929622B2 (en) Redundant modular pivot angle motor
SE529605C2 (sv) Differentialväxel för ett fleraxligt, hjulburet motorfordon, jämte drivtransmission innehållande flera sådana differentialväxlar
KR950005755B1 (ko) 회전전달장치
US20050032599A1 (en) Differential assembly for controlling the distribution of torque
SE518727C2 (sv) Byggsystem för synkroniseringsanordningar till en växellåda
US20170198797A1 (en) Drive Unit For Shifting A Torque Balance
SE510300C2 (sv) Momentöverförande anordning
JPH034038A (ja) 動力伝達装置
CN207796020U (zh) 轴间差速器结构和具有其的车辆
SE507150C2 (sv) Transmission för ett fyrhjulsdrivet fordon med tvärställd motor
JP2024024236A (ja) 駆動ユニット
US9003925B2 (en) Twin electronic torque management device
JPS6133396A (ja) ヘリコプタ−の主駆動装置
EP1998058B1 (en) Modular bearing unit
JPH0789376A (ja) 連結解除方法ならびに装置
EP4446621A2 (en) Axle assembly having a shift mechanism
JP2635382B2 (ja) クラッチ
JP2003048442A (ja) 車両用四輪駆動装置
JP2004299476A (ja) 駆動力切換機構
KR100305796B1 (ko) 동력단속 기능을 갖는 차량용 프로펠러 샤프트
JPH085409Y2 (ja) デファレンシャル装置