SE524807C2 - Skjuvlastupptagande förband mellan två mot varandra anliggande delar i ett motorfordon - Google Patents

Description

524 807 . :nu nu 2 skick, Fig 4 är ett snitt utmed linjen IV-lV i fig. 3, Fig. 5 är en mot fig. 1 svarande vy av ett skjuvförband enligt ett andra exempel med tre styrpinnar, Fig. 6, 7och 8 är olika vyer av en av de i förbandet ingående styrpinnama, medan Fig. 9 är ett alternativt utförande av en styrpinne, Fig 10 och 11 är en vy ovanifrån respektive från sidan av förbandet ingående i en hjulaxel till ett motorfordon.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Förbandet enligt uppfinningen är ett skjuvlastupptagande förband 1 mellan två delar 2, 3, som skall fasthällas styvt, d.v.s. utan inbördes rörelser. Den 5 ena delen 2 är exempelvis en del av en hjulaxel, exempelvis en bakaxel, till ett motorfordon, medan den andra delen 3 exempelvis är ett fäste till ett fiäderpaket, som ingår i hjulupphängningen för ett chassi till motorfordonet.

Förbandets uppbyggnad beskrives först i ett exempel med hänvisning till fig. 1-4. I förbandets huvuddelar ingår tappar som för enkelhets skull i 10 fortsättningen benämnes styrpinnar 4, 5 som l det första exemplet är två till antalet och uppskjuter från en anliggningsyta 6, som kan vara plan, i den ena delen. Styrpinnarna är avsedda att inskjuta i förbandets andra del, närmare bestämt i antal motsvarande antalet urtagningar 7, 8 i den andra delen, i det första exemplet två urtagningar i en anliggningsyta 9, som i det visade 15 exemplet är plan och är avsedd att i delarnas monterade skick anligga mot varanda, se fig. 3 och 4. Styrningarnas huvudfunktion är upptagning av skjuvlaster i samverkan med urtagningarna. l det visade exemplet är styrpinnarna 4, 5 till sin huvudform huvudsakligen cylindriska, d.v.s. med en cylindrisk mantelyta 10 över en del av sin omkrets. Styrpinnarna sträcker sig 20 med sin symmetriaxel 11 vinkelrätt mot anliggningsytan. På motsvarande sätt är urtagningama 7, 8 cylindriska och sträcker sig med en symmetriaxel 12 vinkelrätt mot anliggningsytan i den andra delen 3. Urtagningama är i det visade exemplet försedda med en konkavt enkelkrökt, i det visade exemplet 10 15 20 25 30 524 807 cylindrisk mantelyta 13, som har en utsträckning i symmetriaxelns 12 riktning som är lika med eller något överstiger cylindermantelytan 10 hos styrpinnarna i motsvarande riktning d.v.s. i symmetriaxelns 11 riktning. l övrigt kan urtagningarnas bottenyta 14 vara formad godtyckligt så att kontakt ej uppstår vid monterat förband. Exempelvis kan bottenytan 14 vara helt plan eller formad likadant som styrpinnens 4, 5 toppyta.

De båda styrpinnarna är belägna med ett inbördes valt delningsavstånd a, medan urtagningarna är belägna på ett lika stort avstånd a med en vald maximal toleransawikelse. Vidare uppvisar styrpinnarna en vald diameter d medan urtagningarna uppvisar en vald diameter D som med ett förutbestämt mått något awiker från styrpinnamas diameter inom ramen för valda toleransawikelser hos såväl styrpinnarna som urtagningama.

För att möjliggöra förhållandevis stora toleransawikelser vad beträffar delningsavstândet a samtidigt som toleransema hos styrpinnamas respektive urtagningarnas diametrar d respektive D är så små som möjligt, är enligt uppfinningen styrpinnarna försedda med partier 15-18 av mantelytan, där pinnen har reducerad tvärsnittsdimension x. Närmare bestämt ger partierna ett reducerat, lämpligen lika stort avstånd till symmetriaxeln 11, vilket i exemplet är halva värdet av tvärsnittsdimensionen x. Detta åstadkommes i det visade exemplet genom att partierna 15-18 utgöres av avfasade partier eller avfasningar, vilket ej nödvändigtvis betyder att dessa bildas genom en mekanisk bearbetning, såsom fräsning, utan kan vara formade från början vid styrpinnarnas framställning. För enkelhets skull kallas dessa för avfasningar i fortsättningen. Dessa är, som visas i exemplet, plana ytor som i exemplet sträcker sig på ett enhetligt, oförändrat avstånd från symmetriaxeln 12 över styrpinnarnas hela höjd eller del av den höjd som är avsedd att inskjuta i urtagningarna 7, 8 i delen 3.

Som bäst framgår av fig 1 är avfasningarna 15-18 så orienterande, att de i exemplet är symmetriskt belägna relativt en gemensam symmetrilinje 19 »nian 10 15 20 25 30 524 807 d.v.s. att i varje styrpinne är de båda avfasningarna 15, 16 respektive 17, 18 diametralt varandra motsatt belägna och vända från varandra och så orienterade att två av avfasningarna 15, 18 är vända utåt, bort från varandra, medan två andra av avfasningarna 16, 17 är vända mot varandra. Samtliga avfasningar sträcker sig i inbördes parallella plan i det visade exemplet. I exemplet förutsättes vidare att de båda styrpinnarna 4, 5 är identiska vad beträffar form och dimensioner, vilket i och för sig inte är nödvändigt.

I fig 5 visas ett andra exempel på skjuvförbandet enligt uppfinningen där styrpinnarna är tre till antalet, varvid två yttre styrpinnar 4, 5 i exemplet kan vara identiska med styrpinnarna enligt fig 1 och inskjuta i var sin urtagning på samma sätt samt fasade på samma sätt, medan en tredje styrpinne 48 är anordnad och inskjuteri en motsvarande urtagning i den andra delen 3. I det visade exemplet ligger den tredje styrpinnen på samma symmetriaxel 19 som de två övriga styrpinnarna och på inbördes samma avstånd från de båda yttre styrpinnarna, d.v.s. centralt i förhållande till förbandets tvärgàende symmetriaxel 44. Dock är detta ej på något sätt ett nödvändigt villkor, utan den tredje styrpinnen kan ligga utanför symmetrilinjen 19, men är med fördel fortfarande på samma avstånd från de båda yttre styrpinnama, d.v.s. placerad utmed den tvärgàende symmetrilinjen 44. Därvid bildar de tre styrpinnama hörn i en likbent triangel. I det visade exemplet är vidare den tredje styrpinnens 48 avfasningar 49, 50 positionerade vinkelrätt mot fasningama 15-18 i de två övriga styrpinnarna, d.v.s. att den centrala styrpinnen 48 är vinkelvriden 90° relativt de båda yttre styrpinnarna. Med utförandet enligt fig. 5 uppnås samma fördelar som i det första exemplet, varvid dessutom upptas större skjuvkrafter, eftersom den sammanlagda skjuvlastupptagande ytan ökar vid oförändrade dimensioner.

I fig 6, 7 och 8 visas tydligare ett exempel på detaljutformningen av en styrpinne 4. Härav framgår att de båda avfasningama 15, 16 således delar upp mantelytan i parvis motsatta partier, förutom avfasningama 15, 16 även de två konvext krökta, i det visade exemplet cylindermantelformigt krökta .lßnu 10 15 20 25 30 524 807 mantelpartierna 20, 21, vilka bildar de s.k. passytorna i förbandet och sträcker sig över huvuddelen av styrpinnens höjd. l det visade exemplet uppvisar styrpinnen 4 en äntringsanordning 22 i direkt anslutning till styrpinnens toppyta i huvudsak bestående av ett haisparti 23, d.v.s. ett lämpligen cylindriskt parti med något mindre diameter än styrpinnens övriga diameter d och ett huvudparti 24 som i det visade exemplet har samma diameter d som styrpinnens passytor 20-21, men kan också vara något mindre. I övrigt förekommer koniskt avfasade alternativt rundade ytor 25, 26, 27, 28 som bildar styr- och äntringsytor för att undvika fasthakning mot urtagningarnas cirkulära öppningskant 29 runt urtagníngarnas öppning 30.

Med fördel kan även öppningskanterna vara försedda med koniska avfasningar 31. istället för koniska avfasningar kan ytoma även vara avrundade. Toppytan är således i exemplet uppdelad i den koniska avfasningen 25 och en plan ändyta 32. Toppytan kan alternativt vara helt konisk eller konvext välvd. Dock skall toppytan ej uppta tvärlaster i symmetriaxelns 12 längdriktning från delen 3, utan krafter som verkar mot den första delen 2 skall upptas av de båda anliggningsytoma 6, 9.

Styrpinnens verksamma längd är i exemplet kortare än dess totala längd, eftersom den är avsedd att förankras i en borrning 46 i den ena delen 2 och lämpligen fastsitta genom presspassning. Exempelvis kan pinnen uppskjuta ca halva sin totala längd, se den horisontella punktstreckade linjen 6 i fig. 7, Som antydes i fig 4 är förbandet 1 enligt uppfinningen kompletterat med fasthållningsorgan 33, exempelvis ett eller två stycken, i form av byglar som omsluter den ena delen 3 och fasthålles vid den andra delen. Härigenom tar upp eventuella krafter som strävar att separera de båda delarna 2, 3 från varandra tvärriktat anliggningsytomas 6, 9 sträckning, d v s i symmetriaxelns 12 riktning. 10 15 20 25 30 524 807 6 l fig 9 visas ett alternativt utförande av en styrpinne 4, som visar avfasningar 52, 53, som enbart sträcker sig över pinnens uppstickande del 54 medan delen 55 i borrningen 46 kan vara cylindrisk runtom.

Av fig 1-5 inses att montering, d.v.s. sammanförande av de båda delarna 2, 3 kan ske utan att stora krafter mäste övervinnas, på grund av att styrpinnarnas avfasningar, genom deras orientering tolererar toleransawikelser i förbindelselinjens 19 riktning, d.v.s. awikelser från ett bestämt delningsavstånd a. Ju större avfasningar desto större tolerans erhålles, samtidigt som skjuvlastupptagningen reduceras vid en viss krökningsradie. Skjuvlasten upptas helt av de båda cylindriska mantelytoma 20, 21 på styrpinnama genom anliggning mot urtagningamas 7, 8 mantelyta 13. I många monteringsfall uppstår skjuvlasten genom inbördes tvärkrafter, tvärriktat förbindelselinjen 19, i papperets plan enligt fig 1. Ofta uppstår dessa tvärkrafter genom vridmoment som uppstår på exempelvis den andra delen 3 kring förbandets vridcentrum 34, vanligtvis mittpunkten mellan styrtappama och urtagningarna, se kraftpilar 35, 36, 37, 38. Härvid inses att de bortfallande skjuvlastupptagande betydelse än de mantelpartier 20, 21 som är vända mot cylindriska partiema i styrtapparna har mindre kraftriktningen. Bortfallet av mantelparti för en viss diameter kan kompenseras genom val av styrpinnar och urtagningar med större diameter så att den verksamma skjuvlastupptagningsytan bibehålles. Exempel på dimensionering av avfasningar är reducering av tvärdimensionen med 5-40%, t ex 10% d v s att dimensionen x är 90% av diametem d.

I fig 10 och 11 visas ett tillämpningsexempel för förbandet 1 enligt uppfinningen, nämligen på ett motorfordon, närmare bestämt dess bakaxel 40, som i exemplet är av typ stel axel. Bakaxeln är uppdelad i ett cylindriskt centralt rör 41, som i sina båda ändar är förbundet med axelpartier 42, som är ändamålsenligt fonnade för att uppbära ett ej visat hjul på hjulaxeländama 43. Axelpartiema 42 är i det visade exemplet S-forrnigt krökta för att tillgodose krav på frigång och, tyngdpunkt etc. Axelpartierna 42 är vanligen ..»>n 10 15 20 25 30 524 807 ...n q- utförda i ett gjutet eller smitt material, medan centrumröret 41 kan vara utfört i ett kontinuerligt tillverkat rör av stålplåt. Axelpartierna 42 är utformade att vara försedda med den ena delen i förbandet, d.v.s. styrpinnama 4, 5, medan ett fjäderfäste, som antydes med punktstreckad linje 45 är försett med den andra delen 3 av förbandet, d.v.s. urtagningama 7, 8, eller vice versa. l exemplet är förbandet så riktat, att styrpinnarna respektive urtagningama är arrangerade i fordonens iängdriktning, d.v.s. att förbindeiselinjen 19 sträcker sig i fordonets iängdriktning, d.v.s. tvärriktat fordonsaxelns symmetriaxel 44.

De båda delama sammanhåiies medelst ej visade klämbyglar av den typ som schematiskt visas i fig 4, medan det inses att förbandet mellan de båda delama 2, 3 d.v.s. axelpartiet 42 och fiäderfästet 45, utsättes för stora skjuvkrafter som till största delen är dynamiska och kan uppvisa stora toppvärden, varvid de största kraftema är riktade på det sätt som förklaras med hänvisning till fig 1, d.v.s. vridkrafter i horisontalplanet och även rena linjära sidkrafter i horisontalplanet i hjulaxelns längdriktning.

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

Förbandet är således inrättat som minst två styrtappar respektive motsvarande urtagningar, dessa kan såledesvara fler än två eller tre, till exempel fyra, fem eller sex styrpinnar i den ena delen och motsvarande antal urtagningar i den andra delen. I princip är det tänkbart att styrpinnarna och motsvarande urtagningar har annan form är cylindrisk huvudforrn, exempelvis konisk eller kombinationen av cylindrisk och konisk form. Det är även tänkbart att avfasningarna inte är plana ytor utan är konvext krökta ytor.

Dock måste krökningarna ha större krökningsradie än passytoma, d.v.s. medföra en reduktion av tvärsnittsdimensionen. Det är tänkbart att anliggningsytorna 6, 9 inte är plana, men måste vara komplementära på så sätt att de medför en inbördes anliggning över åtminstone en del av de mot varandra vända ytorna. Förutom att urtagningar och styrpinnar kan byta plats så att den första, undre delen förses med urtagningar, kan detta kombineras så att en styrpinne är infäst i den ena delen och nästa styrpinne i den andra 524 807 delen. Vidare kan det skjuvlastupptagande förbandet vara avsett för skjuvlastupptagning mellan två andra delar i ett motorfordon, där dynamiska krafter uppträder, t.ex. vid drivmotorn, såsom en förbränningsmotor, eller vid växellådan. man:

Claims (10)

10 15 20 25 30 524 807 9 PATENTKRAV

1. Skjuvlastupptagande förband (1) mellan två mot varandra anliggande delar (2, 3) i ett motorfordon, vilket förband innefattar dels minst två tappar (4, 5) fast anbragta i den ena delen (3) uppskjutande från en anliggningsyta (9) och belägna pà ett valt inbördes avstånd (a) och dels ett motsvarande antal urtagningar (7, 8) i en anliggningsyta (6) i den andra delen och belägna på ett motsvarande inbördes avstånd, varvid tapparna är dimensionerade, utformade och positionerade att inpassas i var sin av urtagningama, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att tappama (4, 5) uppvisar åtminstone vid ett från anliggningsytan (9) uppskjutande basparti två konvext krökta passytor (20, 21) vilka ger varje tapp en vald tvärsnittsdimension (d) mellan passytoma och vilka är inrättade att i delarnas monterade skick sammanfalla med partier av urtagningamas omkretsyta (29), att mellan tappamas krökta passytor (20, 21) är anordnade partier (15, 16) där varje tapp har en mindre tvärsnittsdimension (x) än tvärsnittsdimensionen mellan passytorna.

2. Skjuvlastupptagande förband enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att partierna (15, 16) mellan passytorna (20, 21) utgöres av plana avfasningar.

3. Skjuvlastupptagande förband enligt patentkrav 2, k a' n n e t e c k n at d ä r a v, att avfasningama (15, 16) ger reduktion av tvärsnittsdimensionen med 5-40% passytoma (20, 21). av tvärsnittsdimensionen (d) vid

4. Skjuvlastupptagande förband enligt patentkrav 3, kännetecknat däramattreduktionenärca10%.

5. Skjuvlastupptagande förband enligt patentkrav 3, kän netecknat därav, attreduktionenärca20%. 10 15 20 524 8073 10

6. Skjuvlastupptagande förband enligt något av föregående patentkrav k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att varje tapp (4, 5) uppvisar ovanför baspartiet en äntringsanordning (22).

7. Skjuvlastupptagande förband enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att äntringsanordningen (22) uppvisar avfasade och/eller avsmalnande ytor (23-27) eller partier.

8. Skjuvlastupptagande förband enligt något av patentkraven 3-7, k ä n n ete c k n at d ä r a v, att avfasningama (15, 16) sträcker sig åtminstone över tappamas (4, 5) utskjutande höjd.

9. Skjuvlastupptagande förband enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at d å r a v, att den ena delen (2) utgöres av ett parti av en hjulaxel (40) och att den andra delen (3) utgöres av en del av ett tjäderfäste.

10. Skjuvlastupptagande förband enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att delama (2, 3) fasthålles mot varandra medelst en fasthàllningsanordning (33).