NO850361L - SHAFT OR STAG. - Google Patents

Abstract

Aksel eller stag,særlig for overføring av dreiemoment og/eller langsgående krefter,omfattende en hylse (2) som utgjør et avstivende element for akselen eller staget,som forøvrig omfatter en stang eller et rør (1) av stål eller metall. Hylsen (2) er laget av fiberforsterket plast,og har. hovedsakelig til oppgave å gi stangen eller røret øket bøyestivhet , samtidig med at vekten til akselen eller staget er minsket i forhold til en tilsvarende stiv aksel eller et tilsvarende stivt stag som er laget utelukkende av stål eller metall.Fortrinnsvis er hylsen avstivet av langsgående fibre,f.eks. karbonfibre.Shaft or strut, in particular for transmitting torque and / or longitudinal forces, comprising a sleeve (2) which constitutes a bracing element for the shaft or strut, which otherwise comprises a rod or a tube (1) of steel or metal. The sleeve (2) is made of fiber-reinforced plastic, and has. mainly for the purpose of giving the rod or tube increased bending stiffness, at the same time as the weight of the shaft or strut is reduced in relation to a corresponding rigid shaft or a corresponding rigid strut made exclusively of steel or metal. Preferably the sleeve is stiffened of longitudinal fibers, e.g. carbon fibers.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en aksel eller et stag,The present invention relates to an axle or a strut,

særlig for overføring av dreiemoment ved rotasjon,f.eks.especially for the transmission of torque during rotation, e.g.

en drivaksel til en kjøretøy.a drive shaft for a vehicle.

Det har vært forsøkt å fremstille aksler og stag av fiberforsterket plast. Et problem som oppstår er imidlertid at plastmaterialet ikke er egnet til å danne endehoder på Attempts have been made to manufacture shafts and struts from fibre-reinforced plastic. A problem that arises, however, is that the plastic material is not suitable for forming end heads on

akslene eller stagene,slik det er nødvendig for å koble akslene eller stagene til andre elementer. Det kreves vanligvis endehoder av metall eller stål.Et eksempel på the shafts or struts, as necessary to connect the shafts or struts to other elements. Metal or steel end caps are usually required. An example of

dette er drivaksler som skal kobles til andre elementer via universalledd. Et annet eksempel er forskjellige typer stag som benyttes i kjøretøyers hjuloppheng. these are drive shafts that must be connected to other elements via universal joints. Another example is different types of struts used in vehicle wheel suspensions.

Fiberforsterket plast er ønskelig å benytte på grunn avFiber-reinforced plastic is desirable to use because of

den lave vekt,men det ovenfor nevnte problem har hindret utbredelsen av aksler og stag av fiberforsterket plast for overføring av dreiemomenter og krefter over en viss størrelse. the low weight, but the above-mentioned problem has prevented the spread of shafts and struts made of fiber-reinforced plastic for the transmission of torques and forces above a certain size.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme fremThe purpose of the present invention is to arrive at

til en aksel eller et stag som muliggjør anvendelsen av fiberforsterket plast også når det skal overføres dreiemomenter og krefter av en viss størrelse. to an axle or a strut that enables the use of fibre-reinforced plastic also when torques and forces of a certain magnitude are to be transmitted.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at en fiberforsterket hylse av plast utgjør et avstivende element for akselen eller staget,som forøvrig omfatter en stang eller et rør av stål eller metall. According to the invention, this is achieved by a fibre-reinforced sleeve made of plastic forming a stiffening element for the axle or strut, which also includes a rod or a tube of steel or metal.

Derved oppnås at stangen eller røret kan dimensjoneres forThis ensures that the rod or pipe can be dimensioned for

å overføre dreiemoment og/eller langsgående krefter,mens hylsen av fiberforsterket plast hovedsakelig utgjør en avstivning med hensyn til bøyning,og det oppnås at stangen eller røret av stål eller metall kan utformes med hoder for tilkobling til andre elementer. to transmit torque and/or longitudinal forces, while the sleeve of fibre-reinforced plastic mainly constitutes a stiffener with regard to bending, and it is achieved that the rod or tube of steel or metal can be designed with heads for connection to other elements.

Hylsen av fiberforsterket plast kan anordnes utenpå stangen eller røret,eller den kan anordnes innvendig i røret.Hylsen trenger ikke å festes til stangen eller røret.Hylsen kan være fritt dreibar i forhold til stangen eller røret,slik at hylsen ikke følger stangen eller røret i vridning på The sleeve of fibre-reinforced plastic can be arranged outside the rod or pipe, or it can be arranged inside the pipe. The sleeve does not need to be attached to the rod or pipe. The sleeve can be freely rotatable in relation to the rod or pipe, so that the sleeve does not follow the rod or pipe in twist on

grunn av et dreiemoment som overføres.Det forutsettes således at stangen eller røret alene overfører dreiemomentet, mens hylsen gir øket bøyestivhet.Dette innebærer at stangen eller røret kan ha minsket bøyestivhet i forhold til en stang eller et rør uten hylse. Fordi hylsematerialet gir en økning av bøyestivheten som er langt høyere pr. vekt- because of a torque that is transmitted. It is thus assumed that the rod or pipe alone transmits the torque, while the sleeve provides increased bending stiffness. This means that the rod or pipe may have reduced bending stiffness compared to a rod or a pipe without a sleeve. Because the sleeve material increases the bending stiffness, which is far higher per weight-

enhet enn det som kan oppnås med stål eller metall,kan det oppnås en betydelig vektreduksjon i forhold til aksler som består utelukkende av stål eller metall,og det oppnås dessuten at hoder på endene av stangen eller røret kan festes eller utformes i ett med stangen eller røret. unit than that which can be achieved with steel or metal, a significant reduction in weight can be achieved in relation to shafts consisting exclusively of steel or metal, and it is also achieved that heads on the ends of the rod or tube can be fixed or formed in one with the rod or the pipe.

Hylsen kan være deformerbar,slik at den kan trekkesThe sleeve can be deformable, so that it can be pulled

utenpå eller inn i stangen eller røret. Når hylsen anbringes inne i et rør,kan hylsen eventuelt fylles med plastskum. outside or into the rod or pipe. When the sleeve is placed inside a pipe, the sleeve can optionally be filled with plastic foam.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere,under henvisning til den vedføyde tegning,som viser tre utførelser, A,B og C, av en aksel eller et stag i henhold til oppfinnelsen. The invention will be explained in more detail in the following, with reference to the attached drawing, which shows three versions, A, B and C, of an axle or a strut according to the invention.

Alle tre utførelser omfatter et rør 1 av stål eller metall,All three designs include a pipe 1 of steel or metal,

en hylse 2 av fiberforsterket plast,et hode 3 med hovedsakelig U-form og et hylseformet hode 4. Utformningen av hodene er tilfeldig valgt,og utgjør ingen begrensning m.h.t. oppfinnelsens omfang. a sleeve 2 of fibre-reinforced plastic, a head 3 with a mainly U-shape and a sleeve-shaped head 4. The design of the heads is randomly chosen, and constitutes no limitation in terms of scope of the invention.

I utførelse A er hylsen 2 anordnet inne i røret 1,ved atIn embodiment A, the sleeve 2 is arranged inside the tube 1, by that

den er ført inn gjennom hodet 4 ved å komprimeres.Deretter er hylsen 2 fylt med skumplast 5,og det er montert et deksel 6. it is introduced through the head 4 by being compressed. The sleeve 2 is then filled with foam plastic 5, and a cover 6 is fitted.

I utførelse B er den eneste forskjell fra utførelse A at skumplastfyllingen mangler. In version B, the only difference from version A is that the foam plastic filling is missing.

I utførelse C er hylsen 2 anordnet utenpå røret 1,og detteIn design C, the sleeve 2 is arranged outside the pipe 1, and this

er utført ved at hylsen er trukket utenpå ett av hodeneis made by pulling the sleeve over one of the heads

3 eller 4.3 or 4.

I utførelse C kan røret 1 erstattes av en stang.In version C, the tube 1 can be replaced by a rod.

Hylsen 2 kan f.eks. inneholde karbonfiber,med fiberretning i lengderetningen av hylsen. Derved kan det dannes en hylse som har høy bøyestivhet i forhold til vekten. Torsjons-stivheten til hylsen spiller liten rolle,ettersom røret eller stangen er dimensjonert for overføring av det opptredende dreiemoment. The sleeve 2 can e.g. contain carbon fibre, with fiber direction in the longitudinal direction of the sleeve. Thereby, a sleeve can be formed which has a high bending stiffness in relation to the weight. The torsional stiffness of the sleeve plays little role, as the pipe or rod is dimensioned to transmit the resulting torque.

Claims (9)

1. Aksel eller stag,særlig for overføring av dreiemoment og/eller langsgående krefter, karakterisert ved at en hylse (2) utgjør et avstivende element for akselen eller staget,som forøvrig omfatter en stang eller et rør(.t.f av stål eller metall.1. Shaft or strut, especially for the transmission of torque and/or longitudinal forces, characterized in that a sleeve (2) constitutes a stiffening element for the shaft or strut, which also includes a rod or a pipe (.t.f. of steel or metal. 2. Aksel eller stag som angitt i krav 1, karakterisert ved at hylsen (2) er av fiberforsterket plast.2. Shaft or strut as specified in claim 1, characterized in that the sleeve (2) is made of fibre-reinforced plastic. 3. Aksel eller stag som angitt i krav 2, karakterisert ved at hylsen (2) omfatter plast som inneholder hovedsakelig langsgående fibre.3. Shaft or strut as stated in claim 2, characterized in that the sleeve (2) comprises plastic which contains mainly longitudinal fibres. 4. Aksel som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at hylsen (2) inneholder karbonfibre.4. Shaft as stated in claim 2 or 3, characterized in that the sleeve (2) contains carbon fibres. 5. Aksel eller stag som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at hylsen (2) lar seg deformere for å anbringes utenpå en stang eller et rør (1).5. Shaft or strut as specified in claims 1-4, characterized in that the sleeve (2) can be deformed to be placed on the outside of a rod or a pipe (1). 6. Aksel eller stag som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at hylsen (2) lar seg deformere for å anbringes inne i et rør (1).6. Shaft or strut as specified in claims 1-4, characterized in that the sleeve (2) can be deformed to be placed inside a pipe (1). 7. Aksel eller stag som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at stangen eller røret (1) kun er i friksjonsforbindelse med hylsen (2).7. Shaft or rod as specified in claims 1-6, characterized in that the rod or tube (1) is only in frictional connection with the sleeve (2). 8. Aksel eller stag som angitt i krav 1-4,6 eller 7, karakterisert ved at hylsen (2) er anordnet inne i et rør(l) og er fylt med skumplast.8. Shaft or strut as specified in claims 1-4, 6 or 7, characterized in that the sleeve (2) is arranged inside a tube (l) and is filled with foam plastic. 9. Aksel eller stag som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at i det minste ett hode (3,4) av stål eller metall er festet eller utformet i ett med røret eller stangen (1).9. Shaft or strut as stated in claims 1-8, characterized in that at least one head (3,4) of steel or metal is fixed or formed in one with the pipe or rod (1).