SE461605B - Vridmomentoeverfoerande teleskopaxel med oeverbelastningsskydd - Google Patents

Description

461 605 ' Teleskopförband av glidfriktionsprincipen är ofta utformade med glidlager, som är placerade mellan axeln och hylsan, och som är fast förbundna antingen med axeln eller med hylsan. Glidlagren slits med tiden och glapp uppstår. Förbanden är också så stumma att skador kan uppstå vid tillfälliga överbelastningar i radiell led.

Teleskopförband av avrullningsprincipen är i sin tur vanligen utformade så att kulor eller rullar är placerade mellan de sinsemellan axiellt förskjutbara axel- och hylsdelarna.

Den tyska patentpublikationen DE-OS-26 56 822 visar ett antal olika lösningar av problemet med att erhålla liten axiell friktion ooh litet glapp vid vridmomentöverföringen.I flertalet av de visade exemplen har man i axeldelen eller i hylsdelen eller i bådadera anordnat axiella styrbanor för kulor, vilka styrbanor är placerade så långt från varandra som möjligt, lämpligen i hörnen av axlar och hylsor med väsentligen polygonalt tvärsnitt, såsom kvadratiskt, rektangulärt, triangulärt mm. För att eliminera problemet med alltför stum momentöverföring har man i vissa av exemplen utformat kulstyr- banorna med skikt av elastiskt material i form av ett mellanlägg mellan överföringskulorna och kulbanorna.

Vid dessa kända rullfriktionsanordningar överför kulorna själva hela momentet, och detta medför att såväl kulorna som kulbanorna riskerar att skadas vid eventuellt uppkommande överbelastning. Sådana skador medför ökad friktion och tryck mm vid axiell inbördes för- skjutning samt ett ökande glapp vid momentöverföring.

Till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstad- komma en teleskopstyrning med möjlighet till vridmomentöverföring, där det förekommer minsta möjliga motstånd vid teleskopering av delarna, minsta möjliga glapp vid vridmomentöverföring, elimierad risk för skador på grund av överbelastning och optimalt liten förslitning under lång användningstid.

Detta åstadkoms enligt uppfinningen genom att hylsan och/eller axeln vid varje par av samverkande sidor hos en hylsa och en axel med polygonal tvärsnittsform utformats med åtminstone tre avsnitt, nämligen ett centralt avsnitt eller spår, mot eller i vilket rullar eller kulor anligger för överföring av normala vridmomentkrafter 461 605 mellan axeln och hylsan, och åtminstone ett på var sida om det centrala spåravsnittet anordnat yttre avsnitt för att genom direkt- kontakt upptaga överstarka krafter mellan axeln och hylsan.

Lämpligen är rullarna eller kulorna fjäderbelastade för att minska glappet vid momentöverföring med normala krafter och för att minska slitaget och risken för skador på de samverkande axel- och hylsytorna, och rullarna eller kulorna kan för ändamålet vara inlagda i rull- eller kulhållare som är glidbara i förhållande till en rullbana i form av en fjäderplatta eller någon på annat sätt fjädrande anliggningsyta för rullarna eller kulorna. ' Närmare kännetecken på uppfinningen och fördelar med densamma kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen, i vilken kommer att hänvisas till bifogade ritningar. _ Det är emellertid underförstått att de visade och beskrivna utföringsformerna endast utgör belysande exempel, och att många olika varianter kan förekomma inom ramen för de avslutande patentkraven.

På ritningarna visar figur 1 ett tvärsnitt genom en teleskop- styrning enligt uppfinningen med väsentligen kvadratisk axel och på motsvarande sätt format styrspår i hylsan. Figur 2 visar en detalj i anordningen enligt figur 1 i förstorad skala. Figur 3 visar detaljer vid anordningen i figur 1 sedda i planprojektion. Figurna 4 och 5 visar på samma sätt som i figur 2 alternativa utföringsformer av uppfinningen, och figurerna 6 och 7 visar schematiskt ytterligare modifierade utföringsformer av uppfinningen.

Den i figurerna 1 och 2 visade anordningen består allmänt av en axel 1 med väsentligen rektangulärt tvärsnitt och en hylsa 2 med genomgående hål 3 anpassat efter axeln 1. Hålet 3 i hylsan bildar för varje yta på axeln 1 ett central, radiellt utåt riktat spår 4 avsett för inneslutning av ett avrullningsorgan mellan axeln och hylsan. För överskådlighetens skull visas ett sådant avrullningsorgan endast i ett av spåren 4. På vardera sidan av den centrala spåret 3 bildar varje samverkansyta i hylsan en hâllaryta 5 resp. 6 för direktkontakt med de yttersta ytdelarna av axeln 1 i händelse av överstark belastning av teleskopstyrningen.

Såsom tydligast visas i figur 2 bildas varje avrullningsorgan av 461 605 en'rullbana 7, vilken över tallriksfjädrar 8 eller något annat känt fjäderorgan anligger mot styrningsytan 9 på axeln 1, och på vilken ett antal rullar 10 är anordnade att avrulla under kontakt med styrnings- ytan i det längsgående spåret 4. Rullarna hålls på vanligt sätt i given ordning av en rullhållare 11.

Varje axiell inbördes förskjutning av axeln 1 och hylsan 2 sker under avrulllningskontakt med ytterst liten friktion, och vid en vridning av enheten av axel och hylsa för överföring av vridmoment kommer rullarna 10 under samverkan med rullbanan 7 och dess fjädrar 8 att tillse att allt glapp är eliminerat. Detsamma gäller vid en vridning och samtidig teleskopering av axeln och hylsan.

Fjädrarna 8 beräknas med hänsyn till den normala vridmomentkraft som skall överföras och så att all kontakt mellan axeln och hylsan sker över rullarna 10. I händelse av en överstark vridning kommer fjädrarna att tryckas samman, och axeln 1 kommer därvid med sina kantdelar 9a på sina ytor 9 i direkt kontakt med hylsans 2 hållarytor 5 och 6. Genom denna kontakt skyddas spåret 4 och rullarna 10 mot skador på grund av överbelasning.

Figur 3 visar separat ett avrullningsorgan med rullbana 7, tallriksfjädrar 8, rullar 10 och rullhållare 11. Tallriksfjädrarna 8 kan hållas på plats med hjälp av schematiskt antydda tappar 12 anordnade på lämpliga avstånd från varandra på undersidan av rullbanan 7.

Det är uppenbart att man kan anordna flera separata avrullnings- spår och eventuellt ett flertal hållarytor parallellt med varandra, och att spåret för rullarna 10 eller kulorna kan anordnas antingen i hylsan, så som visas i figurerna 1 och 2, eller i axeln eller i bådadera, eller att hylsan och axeln har samverkande spårdelar.

Figur 4 visar en alternativ utföringsform av teleskopstyrningen enligt uppfinningen, där avrullningsorganet innehåller kulor i stället för rullar. Kulorna 13 är monterade i en icke visad kulhållare, och de pressas av en radiellt utåt fjädrande, koni sk kulbana 14 till kontakt med spåret 4 vardera i två punkter, alltså dels en punkt på innerytan och en punkt på sidoytan till spåret 4. Funktionen är densamma som vid anordningen i figurerna 1-3. 461 605 - Figur 5 visar en modifierad form av teleskopstyrningen, vilken skiljer sig från styrningen i figur 4 endast genom.ätt styrkulorna 13a är vända inåt mot axeln 1 i stället för utåt mot hylsspåret 4.

Figur 6 visar schematiskt en utformning av en teleskopstyrning, vilken är av samma principiella uppbyggnad som de tidigare beskrivna styrningarna, men där axelns resp. hylshâlets tvärsnittsform är trian- gulärt. Det är uppenbart att denna tvärsnittsform kan varieras inom vida gränser och till vilken som helst polygonal form.

Figur 7 antyder en möjlighet att använda ett stort antal separata avrullningsorgan i form av kulor anordnade i var sitt styrhål och med var sin fjäder och var sin kulhållare.

Claims (7)

46l 605 P a t e n t k r a v ..._..--_--...._..-..--__-

1. Vridmomentöverförande teleskopanordning speciellt bestående av en axel (1) och en hylsa (2) som är sinsemellan axiellt för- skjutbart och vridbart inbördes sammankopplade för att möjliggöra en vridmomentöverföring, där hylsan (2) och axeln (1) har polygonal tvärsnittsform, och där hylsan (2) och/eller axeln (1) vid varje par av samverkande ytor hos de båda delarna har utformats med åtminstone tre avsnitt, nämligen ett centralt avsnitt eller spår (4), som är smalare än den motsatta samverkansytan, och mot eller i vilket rullar (10) eller kulor (13) anligger för överföring av normala vridmoment- krafter mellan axeln och hylsan, och på vardera sidan om det centrala spåravsnittet (4) ett yttre avsnitt (5, 6) som motsvarar den samver- kande delen i den andra delen, kännetecknad av - att rullarna (10) eller kulorna (13) rullar på en rullbana (7) som är axiellt orörligt monterad i förhållande till axeln (1) eller hylsan (2), - av att rullbanan (7) är monterad mot axeln (1) eller hyflsan (2) över ett eller flera fjädrande organ (8) av beräknad fjäderkraft, så att rullarna (10) eller kulorna (13) under påverkan av denna fjäderkraft glappfritt upptar all vridkraft upp till ett visst givet vridmoment, - och av att det yttre avsnittet (5, 6) hos hylsan och/eller axeln (1) på vardera sidan om det centrala spåravsnittet (4) vid förekommande överbelastning upptar överstarka vridkrafter genom att utanför det centrala spåravsnittet (4) överskjutande kantdelar (9a) på hylsan och/eller axeln pressas till direktkontakt med de nämnda yttre avsnitten (5, 6) och därmed skonar rullarna (10) eller kulorna (13) från ytterligare belastning.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att fjäderorganen utgörs av tallriksfjädrar (8), som är fixerade på lämpliga avstånd från varandra under rullbanan (7) 461 605 _

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den innehåller flera parallellt med varandra anordnade kraftöverförings- ytor (4, 9) för rullarna eller kulorna.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3 med kulor som avrull- ningselement, kännetecknad av att rullbanan bildar en långsträckt list (14) med konisk form av ryggåstyp, där de koniska ytorna bildar kraftöverföringsytor för att, för varje par av samverkande sidor i hylsan och axeln, pressa två olika uppsättningar kulor dels i radiell riktning, dels även sidledes från varandra.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att den långsträckta koniska listen (14) är anordnad fjädrande mot axeln (1) för att pressa kulorna (13) radiellt utåt och mot sidorna på det centrala spâravsnittet (4). A

6. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att den långsträckta koniska listen (14) är anordnad fjädrande mot botten på det centrala spâravsnittet (4) för att pressa kulorna (13a) radiellt inåt till kontakt med styrningsytan (9) på axeln (1) och mot sidorna på det centrala spåravsnittet (4)

7. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det centrala spâravsnittet (4) är anordnat i hylsan (2) eller i axeln(1) elleri bådadera. 461 695 Hänvisningssiffror 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Qa 10 11 12 13 13a 14 axeï hylsa hål (i 2) spår håïïaryta hålïaryta rulïbana fjädrar styrningsyta kantdel (på 9) ruïïar rulïhåïïare tapp kuïor (figur 4) kulor (figur 5) konisk kuïbana ---------------