NO178330B - Roterbar hjulnavmontasje - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en roterbar hjulriavmontasje for et kjøretøy med et antilås-bremsesystem som omfatter en føler, et hjulnavn som er dannet av et første materiale, idet hjulnavet omfatter stort sett sylindrisk legeme med en innenbordsende, en utenbordsende, en sentral boring og en stort sett sylindrisk ytterflate, idet hjulnavet også omfatter en hjulmonteringsflens som strekker seg radialt ut fra legemet.

Mange spesielle typer av antilås-bremsesystemer (ABS-systemer) er kjente. Disse systemer utnytter typisk en av-følingsanordning som kontinuerlig overvåker hjulhastighet og frembringer et signal som representerer hjulhastigheten. Ut fra hjulhastigheten bestemmes akselerasjon eller retardasjon av hjulet og korreleres med truende hjullåsing og potensielle skrensingssituasjoner. Dersom en skrensingssituasjon er nær forestående, vil ABS-systemet regulere bremsefluidumtrykket slik at maksimal bremsekraft opprettholdes uten å forårsake hjullåsing. Hjulhastighetsfølere er også innbygget i trekkraft-styresystemer som reduserer hjulspinn for å få øket trekkraft eller trekkevne.

Kjente antilås-bremsesystemer utnytter en føler for å detektere bevegelsen av en magnetiseringsring. Magnetiseringsringen er typisk ringformet og er forsynt med radialt utadrettede tannfremspring. Ringen er montert på et nav som roterer med kjøretøyets hjul. Føleren, ofte en magnetisk pick-up eller oppfanger med variabel reluktans, er montert nær opp til oppfangerringen på en ikke-roterende struktur, såsom aksel-understøttelsen eller akselhuset. Når hver tann på magnetiseringsringen passerer føleren, genereres en elektrisk puls. Disse pulser analyseres deretter av en logisk enhet for å bestemme akselerasjonen eller retardasjonen av det roterende hjul.

For å sikre riktig funksjon av ABS-systemet, er opprettholdelse av riktig avstand mellom føleren og magneti-ser ingsr ingen avgjørende. Dersom denne avstand overskrider nærmere bestemte toleranser, vil føleren ikke være i stand til å avlese de passerende tenner, og resultatet vil være unøyaktige avlesninger og feilaktig funksjon av ABS-systemet.

En tidligere kjent metode for fastgjøring av magnetiseringsringen til navet har vært å presspasse magnetiseringsringen på en maskinert overflate av navet. "Ved denne metode trengte både navets ytterdiameter og magnetiseringsringens innerdiameter nøyaktig maskinering for å sikre riktig avstand mellom tennene og føleren, og for å hindre toleranseopphopninger fra å bli for store. Selv om presspasnings-hjulnavmontasjer er blitt benyttet i stor utstrekning og har virket på tilfreds-stillende måte, har de oppvist noen begrensninger. En sådan begrensning er muligheten for at magnetiseringsringen skal løsne fra navet. Andre begrensninger omfatter oppsprekking av magnetiseringsringen og deformasjon av ringen eller navet under presspasning.

For å kompensere for mulig løsning av magnetiseringsringen fra navet og for å eliminere toleranseopphopning, er det blitt utviklet hjulnavmontasjer hvor magnetiseringsringen er støpt i ett stykke med navet. Ved disse havmontasjer anbringes magnetiseringsringen i en form, og støpemateriale for navet helles i for å innstøpe et parti av magnetiseringsringen i selve navet. Det innstøpte parti av magnetiseringsringen hindrer løsning av ringen fra navet.

Der hvor ikke-kompatible materialer benyttes, slik som når navet er dannet av et ikke-jernholdig materiale og ringen er dannet av et jernmateriale, må det treffes foranstaltninger for å fastlåse navet med magnetiseringsringen og hindre senere løsning. Som et typisk eksempel omfatter disse foranstaltninger knaster eller andre fastlåsende fremspring som strekker seg innvendig i navet. Disse knaster øker imidlertid vekten, kompleksiteten og omkostningene for selve ringene.

Da tennene strekker seg radialt utover fra magnetiseringsringen og over navets overflate, ekstisterer muligheten for at skitt, steiner, søle, sand, etc. skal samle seg mellom tilstøtende tenner. Disse avsetninger avbryter ofte riktig funksjon av ABS-systemet. For å hindre "tilstopping" av tennene, er det blitt utviklet forskjellige typer av tetninger, beskyttere og skjermer. Beskytterne beskytter på fyllestgjørende måte tennene, men de har bidratt ytterligere til omfanget, vekten og kompleksiteten av hjulnavmontasjene.

Det er et hovedformål med oppfinnelsen å tilveiebringe en hjulnavmontasje for et ABS-system, hvor montasjen har forenklet konstruksjon samtidig som både vekten og omfanget av hj ulnavmontas jen er redusert.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en hjulnavmontasje i hvilken avstanden mellom føleren og de avfølte elementer lettvint opprettholdes innenfor akseptable toleranser, samtidig som løsning av de avfølte elementer fra navet hindres.

Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en hjulnavmontasje i .hvilken steiner, smuss, sand og andre materialer hindres fra å bli innfanget mellom de elementer som avføles av føleren.

Ovennevnte formål oppnås med en hjulnavmontasje av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjenneteg-net ved et antall individuelle elementer som hvert er dannet av et andre materiale, idet elementene er støpt i ett stykke og i hovedsaken innstøpt på atskilte steder i hjulnavet, idet et parti av hjulnavet strekker seg mellom tilstøtende elementer, idet hvert av elementene har en elementoverflate som er sammenfallende med hjulnavets ytterflate og derved danner en glatt, sammensatt overflate, slik at føleren under rotasjon av montasjen vekselvis avføler det første materiale av de nevnte partier mellom elementene og det andre materiale av elementene.

I en fordelaktig utførelse av en hjulnavmontasje ifølge oppfinnelsen er det første materiale jernholdig, mens det andre materiale er ikke-jernholdig.

Ved å oppbygge hj ulnavmontas j en ifølge oppfinnelsen med en kontinuerlig, glatt, ytre sylindrisk overflate, holdes det avfølte område lettvint rent og fritt for fremmede avsetninger, konstruksjonen forenkles, størrelsen reduseres og vekten forminskes. Sådanne problemer som oppsprekking og deformasjon av magnetiseringsringen, slik det tidligere forekom under presspasning av ringen på navet, blir også eliminert.

En annen fordel med den foreliggende oppfinnelse er at de avvekslende materialer som avføles av føleren, danner en glatt, sammenfallende, sylindrisk navoverflate. Ved fremstilling av hjulnavmontasjen maskineres og oppmåles navoverflaten fra hj ulnavmontas j ens virkelige rotasjonssentrum, slik at toleranseopphopninger elimineres og nøyaktig avstand av føleren i forhold til det avfølte område lettvint oppnås. Ved at man er i stand til å anbringe føleren nøyaktig i umiddelbar nærhet av den avfølte overflate, kan akselerasjon og retardasjon, selv under lave rotasjonshastigheter, bestemmes nøyaktig.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der

fig. 1 viser et langsgående snittriss av en hjulnav-montas je ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et tverrgående snittriss av en første utførelse av oppfinnelsen og viser hjulnavmontasjen i en støpeform etter grovstøping,

fig. 3 viser et tverrgående snittriss etter linjen 3-3 på fig. 1 og viser de ikke-jernholdige avbrytelser som er dannet i hjulnavmontasjen,

fig. 4 viser et tverrgående snittriss av en annen utførelse av oppfinnelsen og viser en ikke-jernholdig magnetiseringsring som har ytre tenner og er innstøpt i en hj ulnavmontas je, og

fig. 5 er et tverrgående snittriss som viser det ferdige navstøpestykke på fig. 4.

Idet det henvises til tegningene, er en hjulnavmontasje ifølge oppfinnelsen vist på fig. 1 og generelt betegnet med 10. Hjulnavmontasjen 10 omfatter et nav 12 med et antall innbyrdes atskilte elementer eller avbrytelser 47 som er utformet sammenfallende med navets ytre overflate.

En sentral boring 32 strekker seg gjennom et hoved-legeme eller trommelen 16 av navet 12 og ender ved en innenbordsende 34 og en utenbordsende 36. Boringen 32 opptar enten en drevet eller en ikke-drevet aksel (ikke vist) på kjøretøyet.

En hjulmonteringsflens 14 strekker seg radialt utover fra hovedlegemet 16 og inneholder boringer 18 som opptar gjengede hjulmonteringsbolter 20. Hjulmonteringsboltene 20 kan være riflet, som vist ved 21, eller forøvrig anordnet for press-pasningsinngrep i boringene 18. I tillegg til å tilveiebringe et feste for selve hjulet, kan hjulmonteringsf lensen 14 og hjulmonteringsboltene 20 også fastgjøre eller tilveiebringe et feste for en bremserotor 22. Hjulmonteringsflensen 14 oppdeler videre navet 12 i en utenbordst rommel 24 og en innenbords trommel 26 som hver har en respektiv, stort sett sylindrisk, ytre trommeloverflate 28 og 30.

Ved fremstilling av hjulnavmontasjen 10 ifølge oppfinnelsen anbringes en ikke-jernholdig magnetiseringsring 40 i en støpeform 41 og beliggende nær opp til en ytre formhalvdel 42 som vist på fig. 2. En indre formhalvdel 43 anbringes deretter for å fange eller holde på plass ringen 40 i formhulrommet.

Magnetiseringsringen 40 i den utførelse som er vist på fig. 2 og 3, omfatter et stort sett periferisk bånd 44 som har tannfremspring eller tenner 46. Tennene 46 rager radialt innover fra båndet 44. Så snart magnetiseringsringen 40 er blitt riktig plassert i støpeformen 41, helles smeltet, jernholdig materiale for navet 12 ned i formen 41, slik at det frembringes et rå-støpestykke av hjulnavmontasjen 10 i hvilket magnetiseringsringens 40 tenner 46 er fast innstøpt. Slik det fremgår av fig. 2, er tennene 46 innstøpt inne i navet 12 og strekker seg ikke radialt gjennom tykkelsen av navet 12.

Etter at råstøpestykket er blitt fjernet fra formen 41, maskineres de ytre trommeloverflater 28 og 30 til sine riktige dimensjoner. Disse overflater 28 og 30 maskineres mens de oppmåles fra hjulnavmontasjens 10 rotasjonssentrum 52. Under maskinering fjernes magnetiseringsringens 40 bånd 44 fullstendig, slik at tennene 46 etterlates som elementer eller avbrytelser 47 som er innstøpt i navet 12 med atskilte mellomrom langs omkretsen rundt innenbordstrommelen 26. Slik det fremgår av fig. 3, svarer en ytre overflate 48 av avbrytelsene 47 glatt til og er sammenfallende med innenbordstrommelens overflate 30. Selv om avbrytelsene 47 er vist og fortrinnsvis er beliggende nær navets 12 innenbordsende 34, kunne alternative beliggenheter uten vanskelighet benyttes. I tillegg til den stort sett rektangulære tverrsnittsform som er vist for avbrytelsene 47, kan det videre benyttes andre former eller konfigurasjoner som blokkerer avbrytelsene 47 i navet 12.

I en andre utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig. 4 og 5, er en ikke-jernholdig magnetiseringsring 140 anbrakt i en støpeform 141 og beliggende nær opp til en ytre formhalvdel 142. Magnetiseringsringen 140 ifølge den andre utførelse omfatter et stort sett periferisk bånd 144 fra hvilket tannfremspring eller tenner 146 strekker seg radialt utover. En indre formhalvdel eller kjerne 143 er deretter anbrakt for å fange eller holde på plass ringen 140 i støpeformen 141. Alternativt kunne ringen 140 være beliggende nær opp til kjernen 143 i stedet for opp til den ytre formhalvdel 142. ~~

Så snart magnetiseringseringsringen 140 er lokalisert i formen 141, helles smeltet, jernholdig materiale for navet 12 ned i formen 141, slik at det frembringes et råstøpestykke åv navmontasjen 10 i hvilket magnetiseringsringens 140 tenner 146 er innkapslet og fast innstøpt i navet 12. Båndet 144 er også innkapslet i og blokkerer magnetiseringsringen 140 i navet 12.

Råstøpestykket fjernes deretter fra formen 141, og trommeloverf låtene 28 og 30, idet de oppmåles fra rota-sjonssenteret 52, maskineres til sine riktige dimensjoner. Under maskinering av den andre utførelse maskineres den innenbords trommeloverflate 30 bort bare i en grad som er nødvendig for å avdekke et parti av tennene 146. Dette etterlater tennene 146, med redusert høyde, som elementer eller avbrytelser 147 som er innstøpt i navet 12 med periferisk atskilte mellomrom rundt innenbordstrommelen 26. Maskineringen sikrer at de ytre overflater 148 av avbrytelsene 147 svarer glatt til og er sammenfallende den ferdige innenbords-trommeloverflate 30.

Da avbrytelsene 47 og 147 er ikke-jernholdige, tilveie-bringer deres tilstedeværelse ensartet atskilte områder med høy reluktans (magnetisk motstand). Under rotasjon av hjulnav-montas jen 10 vil av denne grunn en føler (ikke vist) for variabel reluktans eller en induktiv pick-up som er montert i umiddelbar nærhet av innenbords-overflaten 30, i området for avbrytelsene 47 eller 147, detektere et område 50 eller 150 av jernholdig materiale mellom respektive, tilstøtende, ikke-jernholdige avbrytelser 47 eller 147 og frembringe en tilsvarende elektrisk puls som tillater at akselerasjon eller retardasjon av hjulet kan bestemmes.

Dannelsen av de ytre overflater 48 og 148 av avbrytelsene 47 og 147 slik at de er sammenfallende med den innenbords trommeloverf late 30 av navet 12, har flere fordeler. For det første er det umulig for avsetninger av stein, sand, smuss, slam, etc. å bli sittende fast i mellomrom mellom tenner 46 eller 146. I tidligere fortannede hjulnavmontasjer var dette vanlig. Den foreliggende konstruksjon eliminerer således besværlige beskyt-telser. Ved oppmåling fra hjulnavmontasjens 10 rotasjonssenter 52 under maskinering av disse overflater, oppnås også nøyaktig dimensjonering og nær atskillelse av føleren i forhold til overflaten 30 uten vanskelighet. Den nøyaktige atskillelse av føleren fra navoverf laten 30 tillater dessuten nøyaktig deteksjon av akselerasjon og retardasjon, særlig ved lave rotasjonshastigheter. På grunn av avstandsforskjeller i tidligere konstruksjoner var akselerasjon/retardasjon med lav hastighet problematisk å detektere. Ingen økning i maskineringsomkostninger forårsakes av den foreliggende oppfinnelse, på grunn av at den ytre trommeloverflate 30 av råstøpestykket vanligvis maskineres ved fremstilling av et nav, enten med eller uten en magnetiseringsring. Videre oppnås vesentlige størrelses- og vektreduksjoner på grunn av den kompakte konstruksjon av den foreliggende oppfinnelse og eliminasjonen av båndet 44 fra den første utførelse ifølge oppfinnelsen.

Claims (10)

1. Roterbar hjulnavmontasje for et kjøretøy med et antilås-bremsesystem som omfatter en føler, et hjulnav (12) som er dannet av et første materiale, idet hjulnavet (12) omfatter et stort sett sylindrisk legeme (16) med en innenbordsende (34), en utenbordsende (36), en sentral boring (32) og en stort sett sylindrisk ytterflate (28, 30) , idet hjulnavet (12) også omfatter en hjulmonteringsflens (14) som strekker seg radialt ut fra legemet (16), KARAKTERISERT VED et antall individuelle elementer (47; 147) som hvert er dannet av et andre materiale, idet elementene (47; 147) er støpt i ett stykke og i hovedsaken innstøpt på atskilte steder i hjulnavet (12), idet et parti (50; 150) av hjulnavet (12) strekker seg mellom tilstøtende elementer (47; 147), idet hvert av elementene (47; 147) har en elementoverflate (48; 148) som er sammenfallende med hjulnavets (12) ytterflate og derved danner en glatt, sammensatt overflate, slik at føleren under rotasjon av montasjen (10) vekselvis avføler det første materiale av de nevnte partier (50; 150) mellom elementene

(47; 147) og det andre materiale av elementene (47; 147).

2. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementene (47; 147) er beliggende i hovedsaken nær hjulnavets (12) innenbordsende (34).

3. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementene (47) er uavhengige av hverandre.

4. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementene (147) er sammenkoplet med hverandre.

5. Hjulnavmontasje ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at elementene (147) er sammenkoplet med hverandre ved hjelp av et ringformet bånd (144) som er dannet i ett stykke med disse og innstøpt i det nevnte navlegeme (16).

6. Hjulnavmontasje ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at elementene (147) er rettet radialt utover fra båndet (144).

7. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementene (47; 147) er atskilt fra hverandre med lik innbyrdes avstand.

8. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at elementene (47; 147) er periferisk anbrakt og radialt atskilt rundt navlegemet (16).

9. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det første materiale er jernholdig.

10. Hjulnavmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det andre materiale er ikke-jernholdig.