SE532776C2 - Fordonsaxel - Google Patents

Description

Ett problem med lasersvetsningsteknik enligt ovan nämnda slag är att en droppliknande formation på insidan hos lasersvetsen tenderar att utbildas, vilket framgår av fïg. 10, beskriven mer i detalj nedan. Härvid uppkommer en skarp kant mellan axelparti och den uthängande svetsfogen i vilken kant höga spänningskoncentrationer kan uppstå, varvid risken för att axeltappen skall lossna ökar.

SYFTE MED UPPFlNNlNGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en fordonsaxel med ett mellanliggande axelparti där axeltappar är fogade medelst lasersvetsning till respektive axelände hos det mellanliggande axelpartiet, vilka fogar uppfyller hög hållfasthet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra syften, vilka framgår av nedanstående beskrivning, åstadkommas medelst en fordonsaxel och ett motorfordon enligt ovan, och som vidare uppvisar särdragen angivna i den kännetecknande delen av bifogade respektive självständiga patentkrav 1 och 9. Föredragna utföringsformer hos fordonsaxeln är definierade i bifogade osjälvständiga patentkrav 2-8.

Enligt uppfinningen uppnås syftena med en fordonsaxel innefattande ett mellanparti med en axeltapp till vardera av mellanpartiets båda ändar, vilket mellanparti och respektive axeltapp har inbördes anliggningsytor med väsentligen samma godstjocklek, varvid respektive axeltapp och respektive ände hos mellanpartiet har en i omkretsled invändigt och en utvändigt löpande mantelyta samt respektive axeltapp är förbunden med respektive ände hos mellanpartiet medelst en genom lasersvetsning åstadkommen svetsfog, varvid en avfasning är anordnad åtminstone på övergången mellan 10 15 20 25 respektive axeltapps och/eller respektive ändes hos mellanpartiet invändiga yta och anliggningsyta.

Genom avfasning hos anliggningsytan erhålles en jämnare övergång mellan den genom lasersvetsningen åstadkomna svetsfogen och mellanparti respektive axeltapp, eftersom avfasningen minskar droppformningen hos svetsfogen vid lasersvetsningen. Därigenom erhålles mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer och därmed bättre hållfasthet hos fordonsaxeln. Eftersom problemet med droppformeringen hos svetsfogen vid lasersvetsning är störst vid den invändiga ytan medför avfasning vid nämnda övergång mellan invändig yta och anliggningsyta en god reducering av nämnda droppformering, dvs. en jämnare övergång mellan invändig yta hos svetsfog och invändig yta hos mellanparti respektive axeltapp med mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer och därmed bättre hållfasthet hos fordonsaxeln. Effekten blir också god vid avfasning på den utvändiga sidan.

Enligt en utföringsform av fordonsaxeln utbildar mot varandra vända anliggningsytor hos en axeltapp och ett mellanparti, respektive, ett invändigt i omkretsled löpande spår. Detta förenklar lasersvetsningsförfarandet samt medför jämnare övergång mellan invändig yta hos svetsfog och invändig yta hos mellanparti respektive axeltapp med ovan nämnda fördelar.

Enligt en utföringsform av fordonsaxeln utbildar mot varandra vända anliggningsytor hos en axeltapp och ett mellanparti, respektive, ett utvändigt i y omkretsled löpande spår. Detta förenklar Iasersvetsningsförfarandet samt medför jämnare övergång mellan utvändig yta hos svetsfog och utvändig yta hos mellanparit respektive axeltapp med ovan nämnda fördelar.

Enligt en utföringsforma av fordonsaxeln är åtminstone nämnda invändiga spår utbildat V-fonnigt och härvid radiellt inåt sig vidgande medelst motstående avfasningar. Detta medför ett effektivt sätt att reducera 10 15 20 25 droppformeringen hos svetsfogen och följaktligen erhålla jämnare övergång med ovan nämnda fördelar.

Enligt en utföringsform av fordonsaxeln har axeltappen ett invändigt parti med reducerad godstjocklek med början på ett avstånd från där avfasningen övergår i axeltappens invändiga yta. Minskningen i godstjocklek styr under belastning av fordonsaxeln kraftflödet genom axeltapparna respektive axelbryggan så att eventuella sprickanvisningar vid svetsfogens invändiga yta inte behöver innebära någon reducering i hållfastheten hos fordonsaxeln.

Enligt en utföringsform av fordonsaxeln har axeltappen ett invändigt parti med reducerad godstjocklek anordnat som en direkt övergång från där avfasningen övergår i den invändiga ytan hos axeltappen, utbildande en invändigt i omkretsled löpande kam. Minskningen i godstjocklek styr under belastning av fordonsaxeln kraftflödet genom axeltappama respektive mellanpartiet så att eventuella sprickanvisningar vid svetsfogens invändiga yta inte behöver innebära någon reducering i hållfastheten hos fordonsaxeln.

Genom att avfasningen övergår i den invändiga ytan hos axeltappen minskas ytterligare påkänningama i svetsfogen vid belastning.

Enligt en utföringsform av fordonsaxeln är partiet med reducerad godstjocklek utformat som en mjukt bågformig övergång från kammen till den mindre godstjockleken. Detta optimerar kraftflödet genom axeltapp, samt övergången till avfasningen, vilket ytterligare reducerar påkänningama i svetsfogen vid belastning.

FIGURBESKRIVNING Föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre med hänvisning till följande detaljerade beskrivning läst tillsammans med de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar hänför sig till lika delar genomgående i de många vyerna, och i vilka: 10 15 20 aa: Fïä Fig. 1 schematiskt visar en perspektiwy av en fordonsaxel enligt föreliggande uppfinning med ett mellanliggande parti och till respektive ände hos melianpartiet svetsade axeltappar; Fig. 2 schematiskt visar en perspektiwy av en detalj av fordonsaxeln enligt fig. 1 med en till melianpartiet svetsad axeltapp; Fig. 3 schematiskt visar en perspektiwy enligt fig. 1, där axeltappen är skuren; Fig. 4 schematiskt visar en perspektivvy av en detalj av den skurna axeltappen ifig. 4; Fig. 5 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt av en del av fordonsaxelns mellanparti och axeltapp enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning anordnade aniiggande mot varandra för anslutning; Fig. 6 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt genom svetsfogen och närliggande delar av axeltappen och melianpartiet enligt fig. 5, enligt den första utföringsformen av föreliggande uppflnning; Fig. 7 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt av en del av fordonsaxelns mellanparti och axeltapp enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning anordnade aniiggande mot varandra för anslutning; Fig. 8 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt genom svetsfogen och närliggande delar av axeltappen och melianpartiet enligt fig. 7, enligt den andra utföringsforrnen av föreliggande uppfinning; Fig. 9 visar i förstoring ett tvärsnitt genom svetsfogen och närliggande delar av axeltappen och melianpartiet efter ett lasersvetsningsförfarande enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; 10 15 20 Eli P0 hä; *J fi? Fig. 10 visar ett tvärsnitt genom svetsfogen och närliggande delar av axeltappen och mellanpartiet efter ett lasersvetsningsförfarande enligt känd teknik; och Fig. 11 schematiskt visar ett motorfordon med en fordonsaxel enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar schematiskt i en perspektiwy en fordonsaxel 1 enligt föreliggande uppfinning.

Fordonsaxeln 1 innefattar ett mellanliggande axelparti 10 eller mellanparti 10 och till respektive ände hos mellanpartiet 10 förbindbara axeltappar 30.

Härvid exemplifieras nämnda mellanparti 10 av en vid tyngre fordon, såsom lastbilar, vanligt förekommande bakaxelbrygga 10. Axeltapparna 30 har här ett cirkelformigt tvärsnitt.

Ett taromsfäste 2 är anordnat på bakaxelbryggan 10 för att uppbära vid fordonsaxeln 1 fäst bromsutrustning (ej visad).

Axelbryggan 10 är tillverkad på konventionellt sätt med ett material lämpligt för ändamålet att motstå belastningar och lämpligt för lasersvetsnings- sammanfogning med axeltapparna 30. Företrädesvis är axelbryggan 10 tillverkad i grov stälplåt med en godstjocklek enligt en variant mellan 7 och 15 mm. Axelbryggan 10 är utformad som en ihålig enhet, vilken är anordnad att innehålla lagersäten och anliggningsytor för att kunna upptaga här ej visade drivaxlar och i ett centralt utrymme 5 drivkraftöverförande kugghjulsväxel, en s.k. centralväxel. 10 15 20 25 Axeltapparna 30 är tillverkade på konventionellt sätt i ett stålmaterial lämpligt för ändamålet att motstå belastningar och lämpligt för lasersvetsnings- ' sammanfogning med axelbryggan 10.

Fig. 2 visar schematiskt i en perspektiwy en detalj av fordonsaxeln 1 enligt fig. 1, med en del av mellanpartiet 10, dvs. axelbryggan 10, och en till den delen av mellanpartiets 10 ände förbunden axeltapp 30. Axeltappen 30 är förbunden via en svetsfog 50 med axelbryggan, vilken svetsfog 50 visas mer i detalj i fig. 6 och 8.

Fig. 3 visar schematiskt i en perspektivvy en detalj av fordonsaxeln 1 enligt fig. 1, med en del av mellanpartiet 10 och en till den delen av mellanpartiets 10 ände förbunden axeltapp 30, där axeltappen är skuren.

Mellanpartiet 10 har i sina respektive ändar en gavelyta 12, där dess ena gavelyta 12 visas här. Gavelytan 12 är enligt en utföringsform ringformigt utbildad, och enligt en föredragen variant cirkelformig och omger en axiell mot gavelytan väsentligen vinkelrät centralaxel X. Mellanpartiet har således en invändig yta och en utvändig yta.

Respektive axeltapp 30 hos fordonsaxeln 1 uppvisar en motsvarande gavelyta 32, anordnad att ligga an mot en gavelyta 12 hos mellanpartiet 10.

Enligt en utföringsform är följaktligen gavelytan 32 hos axeltappen ringforrnlgt utbildad, och enligt en föredragen variant cirkelformig och omger en axiellt mot gavelytan väsentligen vinkelrät centralaxel X, så att respektive gavelytor 12, 32 passar mot varandra. Respektive axeltapp 30 har således en invändig yta 34 och en utvändig yta 36. Respektive gavelyta 12 hos mellanpartiet 10 och gavelytan 32 hos respektive axeltapp 30 utgör följaktligen anliggningsytor 12, 32. Respektive gavelyta/anliggningsyta mellanpartiet och gavelytan/anliggningsytan 32 hos respektive axeltapp 30 är bearbetad till en förutbestämd ytfinhet i ett normalplan till centralaxeln X.

Fig. 4 schematiskt visar en perspektiwy av en detalj av den skurna axeltappen 30 i fig. 4, med dess gavelyta 32. 12 hos_ 10 15 20 25 L i lill lll-Zl »l "MJ I .t OO Enligt uppfinningen är övergången från axeltappens 30 invändiga yta 34 till dess gavelyta 32 försedd med en godstjockleksminskning 38, vilken godstjockleksminskning 38 företrädesvis har en fasliknande utformning utbildande en avfasning 38. Godstjockleksminskningen 38 är störst vid gavelytan 32 och minskar gradvis utmed ett avstånd a utmed axeltappens 30 invändiga yta 34 från nämnda gavelyta 32. Enligt denna variant minskar innerdiametem hos axeltappen 30 från gavelytan ett avstånd a i riktning från gavelytan där den fasliknande godstjockleksminskningen övergår i den invändiga ytan 34. Den fasliknande godstjockleksminskningen 38 eller avfasningen 38 framgår tydligare i fig. 5 och 7.

Enligt en variant är övergången från axeltappens 30 utvändiga yta 36 till dess gavelyta 30 godstjockleksminskning 40 företrädesvis har en fasliknande utformning försedd med en godstjockleksminskning 40, vilken utbildande en avfasning 40. Godstjockleksminskningen 40 är störst vid gavelytan och minskar gradvis utmed ett avstånd utmed axeltappens 30 utvändiga yta 36 från nämnda gavelyta 32. Enligt denna variant ökar ytterdiametern hos axeltappen 30 från gavelytan 32 ett avstånd i riktning från gavelytan 30 där den fasliknande godstjockleksminskningen övergår i den utvändiga ytan 36. Den fasliknande godstjockleksminskningen 40 framgår tydligare i fig. 5 och 7.

Med hänvisning till fig. 3 är enligt uppfinningen övergången från mellanpartiets 10 invändiga yta 14 till dess gavelyta 12 försedd med en godstjockleksminskning, vilken godstjockleksminskning företrädesvis har en fasliknande utformning utbildande en avfasning (se fig. 5 och 7).

Enligt en variant är övergången från mellanpartiets 10 utvändiga yta till dess försedd godstjockleksminskning företrädesvis har en fasliknande utformning (se fig. 5 och 7). gavelyta 12 med en godstjockleksminskning, vilken 10 15 20 25 Den invändiga ytan 34 på ändpartiet hos axeltappen 30 som skall fastsvetsas vid ändparti hos det mellanliggande axelpartiet 10, dvs. mellanpartiet 10 är enligt en utföringsform försedd med en godstjockleksminskning med början på ett avstånd från gavelytan 32, i anslutning till den fasliknande godstjockleksminskningen och i riktning från gavelytan 32. Axeltappen har följaktligen ett invändigt parti med reducerad godstjocklek med början på ett avstånd från avfasningen. Godstjockleksminskningen är på känt sätt utbildad som en mjukt bàgformig övergång från den större till den mindre godstjockleken. Minskningen i godstjocklek styr under belastning av kraftflödet sprickanvisningar vid svetsfogens invändiga yta inte behöver innebära någon fordonsaxeln genom axeltapparna så att eventuella minskning i hållfastheten hos fordonsaxeln.

Enligt en variant är godstjockleksminskningen anordnad på ett avstånd från den position där den fasliknande godstjockleksminskningen upphör (se fig. 5). Enligt en annan variant är godstjockleksminskningen anordnad som en direkt godstjockleksminskningen upphör (se fig. 7). övergång från den position där den fasliknande Fig. 5 visar sohematiskt i förstoring ett tvärsnitt av en del av ett ändparti av fordonsaxelns mellanparti 10 och en del av ett ändparti av en av fordonsaxelns axeltappar 30 enligt en första utföringsforrn l av föreliggande uppfinning anordnade med sin respektive gavelyta/anliggningsyta 12, 32 anliggande mot varandra för anslutning medelst Iasersvetsning.

Gavelytan 32 hos axeltappen 30 är ringforrnigt, företrädesvis cirkelformigt utbildad, omgivande en axiell mot gavelytan väsentligen vinkelrät centralaxel X, varvid axeltappen 30 har en invändig yta 34 och en utvändig yta 36.

Vidare är motsvarande gavelyta 12 hos mellanpartiet 10 ringformigt, företrädesvis cirkelformigt utbildad, omgivande en axiell mot gavelytan väsentligen vinkelrät centralaxel X, varvid mellanpartiet 10 har en invändig yta 14 och en utvändig yta 16. 10 15 20 25 30 t. S1 121.3 h; sl 'ml Ifiïl Övergången från axeltappens 30 invändiga yta 34 till dess ringforrnigt utbildade gavelyta 32 är försedd med en godstjockleksminskning 38 med en fasliknande utformning utbildande en runtomgàende avfasning 38.

Godstjockleksminskningen 38 är störst vid gavelytan 32 och minskar gradvis utmed ett avstånd a utmed axeltappens invändiga yta 34 från nämnda gavelyta 32. Enligt denna variant minskar innerdiametem hos axeltappen 30 från gavelytan 32 avståndet a i riktning från gavelytan 32 där den fasliknande godstjockleksminskningen 38 övergår i axeltappens 30 invändiga yta 34.

Avfasningen 38 har ett radiellt från den invändiga ytan 34 utåt sig sträckande djup b. Djupet är företrädesvis 5-15 % av tjockleken hos godset, företrädesvis 10-12 % av tjockleken hos godset hos axeltappen.

Motsvarande är övergången från mellanpartiets 10 invändiga yta 14 till dess ringformigt utbildade gavelyta 12 försedd med en godstjockleksminskning 18 med en fasliknande utformning 18 utbildande en runtomgående avfasning 18. Godstjockleksminskningen 18 är störst vid gavelytan 12 och minskar gradvis utmed ett avstånd c utmed mellanpartiets 10 invändiga yta 14 från nämnda gavelyta 12. Enligt denna variant minskar innerdiametern hos mellanpartiet 10 från gavelytan 12 ett avstånd l riktning från gavelytan 12 där den fasliknande godstjockleksminskningen 18 övergår i mellanpartiets 10 invändiga yta 14. Avfasningen 18 har ett radiellt från den invändiga ytan 14 utåt sig sträckande djup d. Djupet är företrädesvis 5-15 % av tjockleken hos godset, företrädesvis 10-12 % av tjockleken hos godset hos mellanpartiets 10 ändparti.

Avfasningen 38 i övergången mellan axeltappens 30 invändiga yta 34 till dess gavelyta 32 och avfasningen 18 från mellanpartiets 10 invändiga yta 14 till dess gavelyta 12 har väsentligen samma lutning och väsentligen samma radiella djup, och följaktligen har respektive avfasning 18, 38 väsentligen samma ytstorlek. Mot varandra vända anliggningsytor 32, 12 hos en axeltapp 30 och ett mellanparti 10, respektive, utbildar ett invändigt i omkretsled löpande spår. Respektive avfasning 18, 38 har företrädesvis en lutning på 45 10 15 20 25 30 11 grader relativt dess invändiga yta 14, 34 och anliggningsyta 12, 32. Då gavelytan hos axeltappen 30 ligger an mot gavelytan 12 hos mellanpartiet 10 enligt fig. 5 utbildas följaktligen en väsentligen V-formad runtomgående urtagning, eller ett väsentligen V-format runtomgående spår, vilket är radiellt inåt sig vidgande. Övergången från axeltappens 30 utvändiga yta 36 till dess ringformigt utbildade gavelyta 32 är försedd med en godstjockleksminskning 40 med en fasliknande utformning utbildande en runtomgående avfasning 40.

Godstjockleksminskningen 40 är störst vid gavelytan och minskar gradvis utmed ett avstånd e utmed axeltappens 30 utvändiga yta 36 från nämnda gavelyta 32. Enligt denna variant ökar ytterdiametern hos axeltappen 30 från gavelytan 32 ett avstånd i riktning från gavelytan 32 där den fasliknande godstjockleksminskningen 40, dvs. avfasningen 40 övergår i axeltappens 30 utvändiga yta 36. Avfasningen 40 har ett radiellt från den utvändiga ytan 36 inåt sig sträckande djup f. Djupet är företrädesvis 5-15 % av tjockleken hos godset, företrädesvis 10-12 % av tjockleken hos godset hos axeltappen.

Motsvarande är övergången från mellanpartiets 10 utvändiga yta 16 till dess ringformigt utbildade gavelyta 12 försedd med en godstjockleksminskning 20 med en fasliknande utformning utbildande en runtomgående avfasning 20.

Godstjockleksminskningen 20 är störst vid gavelytan 12 och minskar gradvis utmed ett avstånd g utmed mellanpartiets 10 utvändiga yta 16 från nämnda gavelyta 12. Enligt denna variant ökar ytterdiametern hos mellanpartiet 10 från gavelytan 12 ett avstånd g i riktning från gavelytan 12 där den fasliknande godstjockleksminskningen 20 övergår i mellanpartiets 10 utvändiga yta 16. Avfasningen 20 har ett radiellt från den utvändiga ytan 16 inåt sig sträckande djup h. Djupet är företrädesvis 5-15 % av tjockleken hos godset, företrädesvis 10-12 % av tjockleken hos godset hos mellanpartiet.

Avfasningen 40 i övergången mellan axeltappens 30 utvändiga yta 36 till dess gavelyta 32 och avfasningen 20 från mellanpartiets 10 utvändiga yta 16 till dess gavelyta 12 har väsentligen samma lutning och väsentligen samma 10 15 20 25 bl' HJ* 'H "'-~.l Éfl 12 radiella djup, och följaktligen har respektive avfasning 20, 40 väsentligen samma ytstorlek. Mot varandra vända anliggningsytor 32, 12 hos en axeltapp 30 och ett mellanparti 10, respektive, utbildar ett utvändigt i omkretsled löpande spår. Respektive avfasning 20, 40 har företrädesvis en lutning på 45 grader relativt dess utvändiga yta 16, 36 och anliggningsyta 12, 32. Då gavelytan hos axeltappen 30 ligger an mot gavelytan 12 hos mellanpartiet 10 enligt fig. 5 utbildas följaktligen en väsentligen V-formad runtomgående urtagning, eller ett väsentligen V-format runtomgående spår, vilket är radiellt utåt sig vidgande.

Den invändiga ytan 34 på ändpartiet hos axeltappen 30 som skall fastsvetsas vid ändparti hos det mellanliggande axelpartiet 10, dvs. mellanpartiet 10, är försedd med en godstjockleksminskning med början på ett avstånd i från där den fasliknande godstjockleksminskningen 38 övergår i den invändiga ytan 34 i riktning från gavelytan 32. Följaktligen har axeltappen 30 ett invändigt parti med reducerad godstjocklek med början på ett avstånd i från där avfasningen 38 övergår i axeltappens 30 invändiga yta 34. Den invändiga ytan 34 med den axiella utbredningen i från övergången från avfasningen 38 till övergången till den bågformiga godstjockleksminskningen utbildar en invändig runtomgående platå 42. Godstjockleksminskningen är utbildad som , en mjukt bågformig övergång från den större till den mindre godstjockleken, eller som en väsentligen halvcirkelformad urtagning på godsets hos axeltappen invändiga yta 34.

Fig. 6 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt genom en genom lasersvetsning åstadkommen svetsfog 50 för förbindelse av anliggningsytorna 12, 32 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30 enligt första utföringsformen l i fig. 5.

Svetsfogen 50 åstadkommes på känt sätt genom lasersvetsning, till exempel enligt förfarandet beskrivet i SE 522485 C2. 10 15 20 25 fa ...E 13 Svetsfogen 50 har en invändig yta 52 som utgör en övergång mellan den invändiga ytan 34 hos axeltappen 30 och den invändiga ytan 14 hos mellanpartiet 10, och en utvändig yta 54 som utgör en övergång mellan den utvändiga ytan 36 hos axeltappen 30 och den utvändiga ytan 16 hos mellanpartiet 10.

Tack vare den invändiga V-formade urtagningen 18, 38 utbildad då gavelytan 32 hos axeltappen 30 ligger an mot gavelytan 12 hos mellanpartiet 10 enligt fig. 5 erhålles en jämnare övergång mellan den genom lasersvetsningen åstadkomna invändiga ytan 52 hos svetsfogen 50 och invändig yta 14, 34 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30. Detta eftersom den droppliknande form som erhålles enligt känd teknik (se fig. 10) reduceras tack vare den V- formade urtagningen 18, 38 enligt fig. 5. Härigenom erhålles mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer och därmed bättre hållfasthet hos fordonsaxeln. Vidare erhålles en jämnare övergång mellan den utvändiga ytan 54 hos svetsfogen 50 och utvändig yta 16, 36 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30, vilket medför ytterligare mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer. Härigenom klarar fordonsaxeln 1 och de där anordnade svetsfogarna 50 belastningar vid tung drift såsom exempelvis tunga lastbilar, på till exempel ca 15 ton.

Den bågformiga minskningen i godstjocklek med början på ett avstånd från där avfasningen 38 övergår i axeltappens 30 invändiga yta 34 styr under belastning av fordonsaxeln 1 kraftflödet genom axeltapparna 30 så att eventuella sprickanvisningar vid svetsfogens invändiga yta inte behöver innebära någon minskning i hållfastheten hos fordonsaxeln.

Fig. 7 visar schematiskt i förstoring ett tvärsnitt av en del av ett ändparti av fordonsaxelns mellanparti 10 och en del av ett ändparti av en av fordonsaxelns axeltappar 30 enligt en andra utföringsform ll av föreliggande uppfinning anordnade med sin respektive gavelyta/anliggningsyta 12, 32 anliggande mot varandra för anslutning medelst lasersvetsning. 10 15 20 25 Utföringsforrnen enligt fig. 7 skiljer sig från utföringsformen enligt fig. 5 och 6 endast vad avser övergången från avfasningen 38 till den invändiga ytan 34 hos axeltappen 30.

Den invändiga ytan 34 på ändpartiet hos axeltappen 30 som skall fastsvetsas vid ändparti hos det mellanliggande axelpartiet 10, dvs. mellanpartiet 10 är försedd med en godstjockleksminskning anordnad som en direkt övergång 44 från där den fasliknande godstjockleksminskningen 38, dvs. avfasningen ytan 34 riktning från gavelytan 32. Den direkta 38, övergår i den invändiga hos den bågformiga godstjockleksminskningen i övergången 44 mellan avfasningen 38 och den bågformiga godstjockleksminskningen 34 utbildar en runtomgående kam 44 eller ås 44.

Följaktligen har axeltappen 30 ett invändigt parti med reducerad godstjocklek som en direkt övergång 44 från där avfasningen 38 övergår i axeltappens 30 invändiga yta 34. Godstjockleksminskningen är utbildad som en mjukt bågformig övergång från den större till den mindre godstjockleken, eller som en väsentligen halvcirkelformad urtagning på godsets hos axeltappen 30 invändiga yta 34. Minskningen i godstjocklek styr under belastning av fordonsaxeln 1 kraftflödet genom axeltapparna 3 så att eventuella sprickanvisningar vid svetsfogens 50 invändiga yta 52 inte behöver innebära någon minskning i hållfastheten hos fordonsaxeln 1.

Fig. 8 schematiskt visar i förstoring ett tvärsnitt genom en genom lasersvetsning åstadkommen förbindelse av svetsfog 50 för anliggningsytorna 12, 32 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30 enligt andra utföringsformen ll ifig. 7.

Svetsfogen åstadkommes på känt sätt genom lasersvetsning, till exempel enligt förfarandet beskrivet i SE 522485 C2.

Svetsfogen 50 har en invändig yta 52 som utgör en övergång mellan den invändiga ytan 34 hos axeltappen 30 och den invändiga ytan 14 hos mellanpartiet 10, och en utvändig yta 54 som utgör en övergång mellan den 10 15 20 25 30 utvändiga ytan 36 hos axeltappen 30 och den utvändiga ytan 16 hos mellanpartiet 10.

Tack vare den invändiga V-formade urtagnlngen 18, 38 utbildad då gavelytan 32 hos axeltappen 30 ligger an mot gavelytan 12 hos mellanpartiet 10 enligt fig. 7 erhålles en jämnare övergång mellan den genom lasersvetsningen åstadkomna invändiga ytan 52 hos svetsfogen 50 och invändig yta 14, 34 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30. Detta eftersom den droppliknande form som erhålles enligt känd teknik (se fig. 10) reduceras tack vare den V- formade urtagningen 18, 38 enligt fig. 7. Härigenom erhålles mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer och därmed bättre hållfasthet hos fordonsaxeln. Vidare erhålles en jämnare övergång mellan den utvändiga ytan 54 hos svetsfogen 50 och utvändig yta 16, 36 hos mellanparti 10 respektive axeltapp 30, vilket medför ytterligare mindre anvisning och reducerade spänningskoncentrationer. Härigenom klarar fordonsaxeln 1 och de där anordnade svetsfogarna 50 belastningar vid tung drift såsom exempelvis tunga lastbilar, pà till exempel ca 15 ton.

Genom att den invändiga ytan 34 på ändpartiet hos axeltappen 30 som skall fastsvetsas vid ändpartiet hos mellanpartiet 10 är försedd med en godstjockleksminskning anordnad som en direkt övergång 44 från där den fasliknande godstjockleksminskningen övergår i den invändiga ytan 34 hos den bågformiga godstjockleksminskningen i riktning från gavelytan 32 förbättras övergången mellan den genom lasersvetsningen åstadkomna invändiga ytan 52 hos svetsfogen 50 och invändiga ytan 34 hos axeltappen 30 så att den invändiga ytan 52 hos svetsfogen 50 väsentligen utgör en förlängning av den bågformiga godstjockleksminskningen, dvs. övergången 44 mellan den invändiga ytan 52 hos svetsfogen 50 och invändiga ytan 34 hos axeltappen 30 blir mycket jämn. Detta minskar ytterligare påkänningarna i svetsfogen 50 vid belastning.

Fig. 9 visar i förstoring ett tvärsnitt genom svetsfogen 50, åstadkommen genom ett lasersvetsningsförfarande, som förbinder mellanpartiet 10 och 10 15 20 *S1 i|,,i lll w w LT! 16 axeltappen 30 och svetsfogen 50 närliggande delar av axeltappen 30 och mellanpartiet 10 enligt en utföringsform motsvarande den i fig. 6, dvs. med den V-formade urtagningen utbildad då gavelytan hos axeltappen ligger an mot gavelytan hos mellanpartiet 10. Fig. 10 visar ett tvärsnitt genom svetsfogen 50' åstadkommet genom ett lasersvetsningsförfarande förbindande mellanpartí 10' och axeltapp 30' och svetsfogen 50' närliggande delar av axeltappen 30' och mellanpartiet 10' enligt känd teknik, dvs. utan V- formad urtagning/fas vid övergång mellan gavelyta och invändig/utvändig yta hos mellanpartí och axelparti.

Härvid framgår att övergången mellan den invändiga ytan 52 hos svetsfog 50 och mellanpartí och invändiga ytan 52 hos svetsfog och axelparti 30 med V- formad urtagning enligt föreliggande uppfinning enligt fig. 9 blir jämnare än övergången mellan invändig yta 52' hos svetsfog 50' och mellanpartí 10' och invändig yta 52' hos svetsfog 50' och axelparti 10' utan V-formad urtagning enligt känd teknik enligt fig. 10.

Fig. 11 visar schematiskt ett motorfordon 100 med en fordonsaxel 1 enligt uppfinningen.

Uppfinningen skall således ej anses begränsad till ovan angivna utföringsformer utan kan varieras inom sin av bifogade patentkrav angivna fam.

Claims (9)

10 15 20 25 Éfïïšš 17 PATE NTKRAV

1. Fordonsaxel (1) innefattande ett mellanparti (10) med en axeltapp (30) till vardera av mellanpartiets (10) båda ändar, vilket mellanparti (10) och respektive axeltapp (30) har inbördes anliggningsytor (12, 32) med väsentligen samma godstjocklek, varvid respektive axeltapp (30) och respektive ände hos mellanpartiet (10) har en i omkretsled invändigt och en utvändigt löpande mantelyta (14, 34, 16, 36) samt respektive axeltapp (30) är förbunden med respektive ände hos mellanpartiet (30) medelst en genom lasersvetsning åstadkommen svetsfog (50), kännetecknad av att en avfasning (18, 38,) är anordnad åtminstone på övergången mellan respektive axeltapps (30) och/eller respektive ändes hos mellanpartiet (10) invändiga yta (34, 14) och anliggningsyta (32, 12).

2. Fordonsaxel enligt krav 1, varvid anliggningsytorna (12, 32) är väsentligen ringformiga, varvid en avfasning (18, 38, 20, 40) är anordnad såväl på övergången mellan respektive axeltapps (30) och/eller respektive ändes hos mellanpartiet (10) invändiga yta (34, 14) och anliggningsyta (32, 12) som på övergången mellan respektive axeltapps (30) och/eller respektive ändes hos mellanpartiet (10) utvändiga yta (36, 16) och anliggningsyta (32, 12).

3. Fordonsaxel enligt krav 1 eller 2, varvid mot varandra vända anliggningsytor (32, 12) hos en axeltapp (30) och ett mellanparti (10), respektive, utbildar ett invändigt i omkretsled löpande spår.

4. Fordonsaxel enligt något av kraven 2-3, varvid mot varandra vända anliggningsytor (32, 12) hos en axeltapp (30) och ett mellanparti (10), respektive, utbildar ett utvändigt i omkretsled löpande spår. 10 15 18

5. Fordonsaxel enligt krav 3 eller 4, varvid åtminstone nämnda invändiga spår är utbildat V-formigt och härvid radiellt inåt sig vidgande medelst motstående avfasningar (18, 38, 20, 40).

6. Fordonsaxel enligt något av kraven 1-5, varvid axeltappen (30) har ett invändigt parti med reducerad godstjocklek med början på ett avstånd från där avfasningen (38) övergår i axeltappens invändiga yta (34).

7. Fordonsaxel enligt något av kraven 1-5, varvid axeltappen har ett invändigt parti med reducerad godstjocklek anordnat som en direkt övergång (44) från där avfasningen (38) övergår i den invändiga ytan (34) hos axeltappen, utbildande en invändigt i omkretsled löpande kam (44).

8. Fordonsaxel enligt krav 7, varvid partiet med reducerad godstjocklek är utformat som en mjukt bågformig övergång från kammen till den mindre godstjockleken.

9. Motorfordon (100) innefattande åtminstone en fordonsaxel (1) enligt något av föregående krav.