SE537309C2 - Styrspindelarrangemang - Google Patents

Abstract

Sammandrag Foreliggande uppfinning avser ett styrspindelarrangemang som innefattar en spindelbult (2), en axelbalk (1) som dr fast pa en central del (2b) av spindelbulten (2), en axeltapp (5) som har en forsta arm (6) ar vridbart anordnad runt en forsta del (2a) av spindelbulten (2) via ett fOrsta lager (11) och en andra arm (8) som dr vridbart anordnad runt en andra del (2c) av spindelbulten (2) via ett andra lager (22). Spindelarrangemanget innefattar justeringsrnekani sin (4, 18) med vilket det är mOjligt att stalla in ett varierbart vridmotstand for axeltappen (5) da den vrids rund spindelbulten (2).

Description

Styrspindelarrangemang UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK FOreliggande uppfinning avser ett styrspindelarrangemang enligt patentkravets 1 ingress.

Ett styrspindelarrangemang for ett styrbart hjul i ett fordon innefattar i regel en styrspindelbult med ett koniskt format parti for infastning av en axelbalk. En axeltapp som bar upp hjulet är svangbart anordnad pa styrspindelbulten med hjalp av en ovre lagring som kan vara ett koniskt rullager och en nedre lagring som kan vara ett glidlager. Det ovre lagret upptar i detta fall ba.da axiella och radiella krafter medan det nedre lagret upptar radiella krafter. De fiesta rullager behover emellertid forspannas for att eliminera spel i rullagret. Ett kant salt att fOrspanna lager är att anvanda shims. Med hjalp av lampligt placerade shims kan rullagrets innerring och ytterring belastas med en kraft sâ att lagerspelet elimineras. Monteringen av shims är emellertid komplicerad och det ger inte alltid onskad effekt.

WO 97/13674 visar en spindelbult som är gangad bade vid en ovre ande och vid en nedre Linde. En ovre mutter är fist pa den ovre gangan och en nedre mutter är fast pa den nedre gangan. Med hjalp av den ovre muttern kan en innerring hos ett ovre koniskt rullager lasas mot en yta hos axelbalken. Med hjalp av den nedre muttern kan det ovre koniska rullagret och ett nedre koniskt rullager forspannas. I detta fall behovs inga shims anvandas for att forspanna rullagren. Eftersom den nedre muttem anvands for att forspanna bade det nedre rullagret och det ovre rullagret overfors krafter fran muttern bade till en nedre arm och till en ovre arm av en lagertapp. Denna kraftbelastning av lagertappens armar resulterar i att lagertappen deformeras elastiskt. Aft forspanna ett rullager med hjalp av en elastiskt deformerad komponent är inte lampligt. Rullager bar infastas och forspannas mellan tvâ vasentligen styva ytor. 1 537 309 Det är lampligt att fordonshjul som är anordnade pa en svangbar axeltapp vrids runt en spindelbult med ett lampligt vridmotstand. Ar vridmotstandet for litet firms det en risk att det uppstar vibrationer i den rorelseoverforande transmission som overfor styrrorelser fran fordonets ratt till de styrbara hjulen. Ar vridmotstandet for stort erfordras en onOdig stor kraft for att vrida hjulen.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är att tillhandahalla styrspindelarrangemang dar det är mojligt att tillhandahalla ett justerbart vridmotstand for en axeltapp som vrids runt en spindelbult.

Detta syfte uppnas med styrspindelarrangemang av det inledningsvis namnda slaget, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del. I detta fall utnyttjas saledes en justermekanism som gar det mojligt att stalla in ett onskat vridmotstand for axeltappen dâ den vrids runt spindelbulten. Darmed kan ett styrbart fordonshjul som anordnas pa axeltappen vridas med ett onskat vridmotstand runt spindelbulten. I och med det kan vibrationer i fordonets ratt undvikas samtidigt som det inte erfordras en alltfor stor kraft for att vrida hjulet och styra ett fordon.

Enligt uppfinningen innefattar justeringsmekanismen ett glidlager som är anordnat i en position mellan axeltappen och axelbalken och en spannanordning med vilka det är mojligt att skapa en varierbar kraft som trycker axeltappen och axelbalken mot glidlagret sâ att axeltappen erhaller ett onskat motstand dâ den vrids runt spindelbulten.

Vridmotstandet är har relaterat till den tryckkraft med vilken axeltappen och axelbalken trycks mot glidlagret. Aven om axeltappen och axelbalken trycks mot glidlagret med en relativt stor tryckkraft garanterar glidlagret att axeltappen vasentligen alltid kan tillhandahalla en vridrorelse i forhallande till spindelbulten.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är glidlagret ringformat och anordnat runt spindelbulten i eft omrade mellan spindelbultens forsta del och spindelbultens mellanliggande del. I detta omrade kan glidlagret erhalla kontakt med bade axeltappen och axelbalken. Glidlagret har en forsta glidyta pa en forsta sida som är i kontakt med en kontaktyta hos axeltappens forsta arm och en andra glidyta pa en andra sida som är i kontakt med en kontaktyta hos axelbalken. Glidlagret har med 2 537 309 fordel en plan forsta glidyta som är i kontakt med en plan kontaktyta hos axeltappen och en plan andra glidyta som är i kontakt med en plan kontaktyta hos axelbalken. Ndmnda plana kontaktytor har foretrddesvis en utbredning i ett vinkelrat plan i forhallande till en ldngsgaende axel genom spindelbulten.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är glidlagret tillverkat av ett styvt metallmaterial. Ddrmed tillhandahaller glidelementet vdsentligen ingen elastisk deformation da det utsatts for namnda tryckkraft. Glidelementet är med fordel tillverkat av ett stalmaterial som är hallfast och resistent mot korrosion.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattar spannanordningen en mutter som är vridbart anordnad pa ett gangat parti hos en fOrsta ande av spindelbulten. Muttem kan ha en yta som är i direkt eller indirekt kontakt med en yta hos axeltappen. Axelbalken är med fordel fast pa ett koniskt formad mellanliggande del av spindelbulten. Genom att dra at mutter kommer mutter som är i kontakt med axeltappen och spindelbulten som är i kontakt med axelbalken att forskjutas i en axiell riktning mot varandra sa att axeltappens kontaktyta och axelbalkens kontaktyta trycks mot glidringens motsatta glidytor. Genom att reglera muttems atdragningsmoment kan axeltappens kontaktyta och axelbalkens kontaktyta tryckas mot glidringens motsatta glidytor med ett varierbart tryck som resulterar i att axeltappen erhaller ett vridmotstand da den vrids runt spindelbulten som är relaterat till muttems atdragningsmoment.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är det fOrsta lagret är ett rullager och att spannanordningen är anpassad att skapa namnda tryckkraft mot glidlagret, via rullagret, sâ att rullagret erhaller en forspdnning samtidigt som spannanordningen skapar niimnda tryckkraft som verkar pa glidlagret. Rullager och i synnerhet koniska rullager maste i regel forspannas. I detta fall kan saledes den tryckkraft som skapas av spannanordningen for att tillhandahalla namnda vridmotstand aven utnyttjas for att forspiinna lagret. Rullagret är med fordel ett koniskt rullager som kan ta upp bade radiella och axiella krafter.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning liar rullagret en innerring som är anpassad att komma i kontakt med ndmnda mutter och en ytterring som är anordnad i ett ventilsate i en arm hos axeltappen. I detta fall tillhandahalls en atdragning av muttern en kraft som overfors fran muttern, via rullagret, till axeltappen sa att 3 537 309 axeltappens kontaktyta trycks mot glidlagrets forsta glidyta. Samtidigt som muttern dras at tillhandahaller spindelbultens mellanliggande koniska parti en rorelse som resulterar i att axelbalkens kontaktyta trycks mot glidlagrets andra glidyta pa den motsatta sidan. I detta fall är bade muttern och rullagret anordnade vid spindelbultens forsta del samtidigt som glidlagret är anordnat i omra.det mellan spindelbultens forsta del och spindelbultens centrala del. Kraften fran muttern belastar har endast en del av axeltappens forsta arm. Darmed erhaller axeltappen vasentligen inte nagon elastisk deformation som fallet kan vara da axeltappens bada armar belastas. I detta fall erhaller rullagret en vasentligen styv forspanning.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattar spindelarrangemanget en tatning som är anordnad runt spindelbulten i en kontakt med spindelbulten, glidlagret och den forsta armen hos axeltappen. Darmed forhindras smuts att tranger in till rullagret i anslutning till glidlagret.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är det andra lagret är ett glidlager. Darmed kan radiella krafter tas upp vid spindelbultens andra del. Glidlagret är med fordel aven skyddat mot intrangning av smuts med hjalp av lampliga tatningar.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det foljande beskrivs en foredragen utforingsform av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritning, pa vilken: Fig. 1 visar ett styrspindelarrangemang enligt foreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FOREDRAGEN UTFORINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett snitt genom en ande hos en axelbalk 1 i ett fordon. Axelbalken 1 är forsedd med ett koniskt format hal la for infastning av en spindelbult 2. Spindelbulten 2 har en motsvarande koniskt formad central del 2c som halet la med vilken spindelbulten 2 är fast i axelbalken 1. Spindelbulten 2 liar en ovre del 2a med en cylindrisk form och en nedre del 2c med en cylindrisk form. Den ovre delen 2a har en mindre diameter an den nedre delen 2c. Spindelbultens 2 ovre del 2a är forsedd med ett gangat parti 3. En kronmutter 4 är fast pa det gangade partiet 3. Ett icke visat styrbart 4 537 309 hjul hos fordonet är anpassat att fastas pa en axeltapp 5 som är vridbart anordnad runt spindelbulten 2. Axeltappen 5 har en ovre arm 6 med ett forsta genomgaende hal 7 for mottagning av spindelbultens ovre del 2a och en nedre arm 8 med ett andra genomgaende hal 9 for mottagning av spindelbultens nedre del 2c.

Den ovre armens 6 forsta genomgdende hal 7 är fOrsett med ett lagersate 10 for mottagning av ett koniskt rullager 11. Det koniska rullagret 11 har en innerring 12 som är fast runt spindelbultens ovre parti 2a och en ytterring 13 som är anordnad i lagersatet 10. Lagersatet 10 har en stoppyta 10a som definierar en monteringsposition for ytterringen 13. En forsta elastisk tatning 14 är anordnad vid en nedre oppning hos det forsta genomgdende halet 7 i en position nedanfor det koniska rullagret 11. Den forsta elastiska tatningen 14 fOrhindrar att smuts tranger in till det koniska rullagret 11 via den nedre appningen hos det forsta genomgaende halets 7. Ett forsta lagerlock 15 forsluter en ovre oppning hos det forsta genomgaende ha.let 7. Lagerlocket 15 skruvas fast med gangor 16 som är anordnade vid den ovre Oppningen hos det fOrsta genomgaende halet 7. En forsta 0-ring 17 garanterar att det forsta lagerlocket 15 tillhandahaller en tat forslutning av den ovre oppningen hos det forsta genomgdende halet 7 sa att smuts inte kan tranger in till det koniska rullagret 11 denna vag.

En glidring 18 av ett styvt metallmaterial, sasom ett stalmaterial, är anordnad runt spindelbulten 2 i en position nedanfor den forsta elastiska tatningen 14. Glidringen 18 är anordnad i ett gransomthde mellan spindelbultens centrala del 2b och spindelbultens ovre del 2a. Glidringen 18 innefattar en forsta plan ovre glidyta 18a som är i kontakt med en plan kontaktyta 19 hos axeltappen 5 och en andra plan nedre glidyta 18b som är i kontakt med en plan kontaktyta 20 hos axelbalken 1. Axeltappens 5 nedre arm 8 innefattar ett andra genomgaende hal 9 med ett lagers ate 21 for mottagning av ett glidlager 22. En andra elastisk -Caning 23 är anordnad i en position ovanfOr glidlagret 22 i anslutning till en ovre oppning till det andra genomgaende halet 9. Ett andra lagerlock 24 forsluter en nedre oppning hos det andra genomgaende halet 9.

Lagerlocket 24 skruvas fast med giingor 25. En andra 0-ring 26 garanterar att det andra lagerlocket 24 tillhandahaller en tat forslutning vid den nedre oppningen hos det andra genomgaende hal 8. Det andra lagerlocket 24 och den andra elastiska tatningen 23 tillhandahaller en tat inneslutning som forhindrar att smuts tranger in till glidlagret 22. 537 309 Innan det forsta lagerlocket 15 skruvas pa, under en monteringsprocess av styrspindelarrangemanget, dras kronmuttem 4 at. Kronmuttern 4 skruvas pa det gangade partiet 3 hos spindelbultens Ovre del 2a tills den kommer i kontakt med en ovre yta hos rullagrets innerring 12. Darefter dras kronmuttem 4 at med ett forbestamt moment med hjalp av ett lampligt verktyg. Da kronmuttem 4 dras at belastar en nedre yta hos kronmuttem 4 det koniska rullagrets innerring 12 med en tryckkraft. Denna tryckkraft som strayar efter att trycka innerringen 12 nedat fortplantas till ytterringen 13 via rullagrets 11 koniska rullama. Kraften overfors darefter fran ytterringen 13 till lagersatets 10 stoppyta 10a som utgor en del av hos axeltappens 5 ovre arm 6. Den nedat riktade kraft verkar slutligen pa axeltappen 5 sâ att axeltappens kontaktyta 19 trycks mot glidlagrets 18 ovre glidyta 18a.

Nar kronmuttem 4 dras at erhaller spindelbulten 2 en kort forskjutningsrorelse i en axiell riktning uppat i forhallande till kronmuttem 4. Spindelbultens koniska centrala del 2b overfor denna rorelse till axelbalken 1 som forskjuts uppat en motsvarande stracka sâ att axelbalkens kontaktyta 20 trycks mot glidlagrets 18 nedre glidyta 18b med en kraft som är relaterad till kronmuttems 4 atdragningsmoment. Da kronmuttem 4 dras at kommer saledes axeltappens kontaktyta 19 och axelbalkens kontaktyta 20 att tryckas mot glidlagrets 18 motsatta glidytor 18a, 18b med en tryckkraft som är relaterad till kronmuttems atdragningsmoment. Axeltappen 5 blir damned vridbart anordnad runt spindelbulten 2 med ett vridmotstand som definieras av den tryckkraft med vilken axeltappens kontaktyta 19 och axelbalkens kontaktyta 20 trycks mot glidlagret 18 vilken i sin tur är beroende av kronmuttems 4 'atdragningsmoment. Genom att dra at kronmuttem med ett lampligt moment kan axeltappen erhalla ett onskat vridmotstand da den vrids runt spindelbulten 2. Med hjalp av kronmuttem 4 kan vridmotstandet vid behov justeras pa ett mycket enkelt att.

Kraften som overfars fran kronmuttem 4 till glidlagret 18 leds saledes, via rullagret 11 till glidlagret 18. Darmed erhaller rullagrets 11 innerring 12 och ytterring 13 en forspanning i forhallande till varandra War kronmuttem 4 dras at. Kraften leds i detta fall i en vasentligen vertikal riktning nedat fran kronmuttem 4 till glidlagret 18. Det koniska rullagret 11 erhalla en forspanning som definieras av kronmuttem 4 och lagersatets stoppyta 10a. Kronmuttem 4 och lagersatets stoppyta 10a är vasentligen styva ytor som tillhandahaller en styv forspanning av det koniska rullagret 11. Med en lamplig dimensionering av de ingdende komponentema kan axeltappen 5 erhalla ett onskat vridmotstand da den vrids runt spindelbulten 2 samtidigt som det koniska 6 537 309 rullagret 11 erhalla en lamplig forspanning Med hjalp av bl.a. kronmuttern 4 och glidlagret 18 erhalls en justeringsmekanism med vilken vridmotstandet for axeltappen runt spindelbulten 2 kan varieras steglost och med en god precision. Styrspindelarrangemanget enligt ovan medger aven en relativt enkel montering i ett fordon.

Uppfinningen är pa intet satt begransad till den pa ritningen beskrivna utforingsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. 7

Claims (8)

537 309 Patentkrav

1. Styrspindelarrangemang som innefattar en spindelbult (2), en axelbalk (1) som är fast pa en central del (2b) av spindelbulten (2), en axeltapp (5) som har en forsta arm (6) är vridbart anordnad runt en forsta del (2a) av spindelbulten (2) via ett forsta lager (11) och en andra arm (8) som är vridbart anordnad runt en andra del (2c) av spindelbulten (2) via ett andra lager (22), och en justeringsmekanism (4, 18) med vilket det är mojligt att stalla in ett varierbart vridmotstand for axeltappen (5) dâ den vrids runt spindelbulten (2), kannetecknat av att justeringsmekanismen innefattar ett glidlager (18) som är anordnat i en position mellan axeltappen (5) och axelbalken (1) och en spannanordning (3, 4) med vilken det är mojligt att skapa en justerbar kraft som trycker samman axeltappen (5) och axelbalken (1) fran motsatta sidor av glidlagret (18) sâ att axeltappen (5) erhafter ett onskat motstand dâ den vrids runt spindelbulten (2) och att glidlagret (18) har en forst glidyta (18a) som är i kontakt med en kontaktyta (19) hos axeltappen (5) och en andra glidyta (18b) som är i kontakt med en kontaktyta (20) hos axelbalken (1).

2. Styrspindelarrangemang enligt krav 1, kannetecknat av att glidlagret (18) är ringformat och anordnat runt spindelbulten (2) i ett omrade mellan spindelbultens forsta del (2a) och spindelbultens mellanliggande del (2b).

3. Styrspindelarrangemang enligt nagot av krav 1 och 2, kannetecknat av att glidlagret (18) är tillverkat av ett styvt metallmaterial.

4. Styrspindelarrangemang enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att spannanordningen innefattar en mutter (4) som är vridbart anordnad pa ett gangat parti (3) hos den forsta delen (2a) hos spindelbulten (2).

5. Styrspindelarrangemang enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av aft det forsta lagret 'dr ett rullager (11) och att spannanordningen är anpassad att skapa namnda tryckkraft mot glidlagret (18), via rullagret (11), sa att rullagret (11) erhaller en forspanning samtidigt som spannanordningen skapar namnda vridmotstand mellan axeltappen (5) och spindelbulten (2). 8 537 309

6. Styrspindelarrangemang enligt krav 5, kannetecknat av att rullagret har en innerring (12) som är anpassad att komma i kontakt med namnda mutter (4) och en ytterring (13) som är anordnad i ett lagersate (10) i en fOrsta arm (6) hos axeltappen (5).

7. Styrspindelarrangemang enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det innefattar en tatning (14) som är anordnad runt spindelbulten (2) i en kontakt med spindelbulten (2), glidlagret (18) och den forsta armen (6) hos axeltappen (5).

8. Styrspindelarrangemang enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det andra lagret är ett glidlager (22). 9 537 309