SE525142C2 - Lagerarrangemang och hjulaxelarrangemang för fordon - Google Patents

Description

25 30 525 142 i rullagren och kvarhålles vid lagrens rullar och lagerbanor med hjälp av tätningar.

Genom patentdokumentet WO 97/42425 är det förut känt ett arrangemang med en tätningsanordning som är avsedd att inrättas i anslutning till rullager på en bakaxel. Närmare bestämt syftar detta arrangemang till att lösa ett problem som uppstår till följd av att det bildas en liten spalt mellan innerringama hos de två rullagren och som i sig medför en risk att skiktet av olja som finns mellan rullagrens insidor och bakaxeln tränger igenom denna spalt under drift med fordonet. Detta problem kan således lösas genom anordningen enligt WO 97/42425.

Vidare är det förut känt att ett hjulnav för lastfordon, t.ex. enligt vad som visas i det ovannämnda dokumentet WO 97/42425, konstrueras så att dess hjullager skall kunna monteras på lämpligt sätt i samband med tillverkning av fordonet.

Ett hjulnav för ett lastfordon är normalt dimensionerat och utformat så att det skall kunna fungera under hela fordonets livslängd, d.v.s. motsvarande köming uppskattningsvis 800.000 km eller mer. Detta förutsätter då att fordonet körs enligt uppställda föreskrifter och exempelvis inte lastas tyngre än enligt de riktlinjer som finns uppställda för respektive fordonstyp. Om ett tungt lastfordon regelmässigt lastas för tungt eller på annat sätt körs på olämpligt sätt, t.ex. i svår miljö eller under alltför hårda körförhållanden, finns det en risk att hjulnaven och dess ingående komponenter tar skada och behöver repareras eller ersättas. Sådana ingrepp är dock komplicerade, varför skador på komponenter som ingår i ett hjulnav i många fall kräver att hela hjulnavet helt enkelt måste bytas ut, vilket givetvis är kostsamt. Detta krav på byte av ett komplett hjulnav (alltså istället för att repareras) uppstår i synnerhet eftersom det föreligger högt uppställda krav på renhet, täthet och kvalitet hos hjulnavet.

Dessa krav skall upprätthållas även efter en sådan åtgärd. Enskilda komponenter hos ett hjulnav är alltså inte alltid enkelt utbytbara. 10 15 20 25 30 525 142 Härvid kan noteras att vid en montering av hjulnav av konventionellt slag monteras normalt först ytterringen hos respektive lager. Därefter monteras innerringen med en konisk lagring. Denna typ av montering kräver en mycket hög grad av renhet för att inte riskera inträngning av föroreningar och en försämrad funktion hos hjulnavet.

I de fall man trots allt inte önskar byta ut ett komplett hjulnav utan endast byta vissa komponenter, t.ex. något av navets hjullager, är det nödvändigt att detta skall kunna ske på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt. Dessutom finns då önskemål att uppställda krav avseende exempelvis renhet och kvalitet hos respektive hjulnav skall kunna upprätthållas även efter ett byte av en viss komponent.

Således kan konstateras att det föreligger ett behov av att kunna genomföra reparationer av hjulnav för i synnerhet tunga lastfordon som innebär utbyte av exempelvis hjullager. Ett problem som kan uppstå vid sådana ingrepp i enlighet med känd teknik är att det finns en risk för att smuts och föroreningar kommer in i hjulnavet i samband med bytet av hjullagren. Detta kan i sin tur orsaka driftsstopp och medföra ytterligare reparationer hos hjulnavet.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett förbättrat arrangemang vid hjullager, i synnerhet för tyngre lastfordon, som medger en utbytbarhet av komponenter ingående i ett hjulnav och varigenom ovannämnda problem löses. l enlighet med uppfinningen uppnås ovannämnda ändamål med ett lagerarrangemang av i inledningen nämnt slag, vilket kännetecknas av att det är inrättat för nämnda upphängning genom att det utgör en komplett enhet som innefattar en första tätning och en andra tätning vilka är på förhand av nämnda varvid slutna anordnade på ömse sidor lagerrullar, lagerutrymmen avgränsas mellan den första tåtningen och nämnda 10 15 20 25 30 525 142 lagerrullar respektive mellan den andra tätningen och nämnda lagerrullar samt varvid nämnda lagerutrymmen är på förhand fyllda med lagerfett.

Ovannämnda ändamål uppnås också med ett hjulaxelarrangemang av i inledningen nämnt slag, vilket kännetecknas av att hjulaxelarrangemanget är inrättat för nämnda upphängning genom att det utgör en komplett enhet där det inre rullagret innefattar en första tätning och en andra tätning som är på förhand anordnade på ömse sidor av nämnda första uppsättning lagerrullar, varvid slutna lagerutrymmen avgränsas mellan den första tätningen och nämnda lagerrullar respektive mellan den andra tätningen och nämnda lagerrullar, samt att det yttre rullagret innefattar en tredje tätning och en fjärde tätning som är på förhand anordnade på ömse sidor av nämnda andra uppsättning lagerrullar, varvid slutna lagerutrymmen avgränsas mellan den tredje tätningen och nämnda lagerrullar respektive mellan den fjärde tätningen och nämnda lagerrullar, samt varvid nämnda första, andra, tredje och fjärde lagerutrymmen är på förhand fyllda med lagerfett.

Med uppflnningen uppnås vissa fördelar. Främst kan nämnas att uppflnningen kan utformas som en kombinerad lager- och tätningsanordning som på förhand tillverkas för att på ett enkelt sätt kunna monteras på en hjulaxel. Genom att de ovannämnda tätningarna finns på plats redan innan montering sker på en axel, och genom att de ovannämnda lagerutrymmena lämpligen är på förhand fyllda med lämpligt lagerfett, ges möjlighet till en enkel och kostnadseffektiv montering av ett hjulnav på en hjulaxel. Ett kostnadskrävande byte av ett komplett hjulnav när endast en viss komponent såsom exempelvis ett hjullager har skadats kan då undvikas, vilket givetvis är en fördel vad beträffar kostnaderna för service och underhåll. Således utgör uppflnningen ett arrangemang iform av en komplett förmonterad enhet som i sig har en mycket hög grad av renhet. Denna kompletta enhet är då utformad så att den är på förhand tätad och kan då monteras på ett relativt enkelt sätt i samband med reparationer av ett hjulnav. 10 15 20 25 30 525 142 FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till ett utföringsexempel som visas på den bifogade figur 1. vilken visar en vy. delvis i tvärsnitt, av en bakaxel försedd med en tätningsanordning enligt den föreliggande uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: l figur 1 visas ett arrangemang med ett lagerarrangemang enligt den föreliggande uppfinningen. Enligt en föredragen utföringsform är Uppfinningen inrättad i anslutning till en bakaxel 1 hos ett motorfordon, som exempelvis kan utgöras av ett lastfordon. Vid bakaxeln 1 finns anordnat ett hjulnav 2 för åtminstone ett (ej visat) hjul. Hjulnavet 2 är upphängt på bakaxeln 1 via ett inre rullager 3 och ett yttre rullager 4. Det inre rullagret 3 innefattar en första innerring 5, ett antal lagerrullar 6 samt en första ytterring 7. På motsvarande vis innefattar det yttre rullagret 4 en andra innerring 8, ett antal lagerrullar 9 samt en andra ytterring 10. De två rullagren 3, 4 är enligt utföringsformen koniska rullager.

Den första innerringen 5 och den andra innerringen 8 är inrättade så att de kan anordnas intill varandra pä bakaxeln 1. Dessutom är rullagren 3, 4 fixerade i ett förutbestämt axiellt läge längs bakaxeln 1 med hjälp av ett ringformigt lagerclip 11. Under drift är rullagren 3, 4 anordnade intill varandra på så vis att ett mellanrum eller en spalt 12 bildas mellan de ändkanter hos innerringama 5, 8 som är vända mot varandra. Denna spalt 12 kan tätas medelst en tätningsanordning 13 av en typ som i sig är känd genom patentdokumentet WO WO 97/42425. Syftet med tätningsanordningen 13 är att förhindra läckage av olja genom den spalt 12 som definieras mellan de två innerringama 5, 8. För detta ändamål är tätningsanordningen 13 lämpligen försedd med två O-ringar 14, 15 av huvudsakligen konventionellt slag, d.v.s. av gummi eller liknande material. De två O-ringarna 14, 15 anliggertätande mot den första innerringen 5 och den andra innerringen 8. Tätningsanordningen 13 med sina O-ringar 14, 15 finns alltså anordnade i ett utrymme 16 mellan de två rullagren 3, 4. 10 15 20 25 30 525 142 Det kan noteras att uppfinningen inte är begränsad till endast den utföringsform som innefattar en tätningsanordning 13 av ovannämnt slag. utan kan tillämpas även på andra typer av lagerarrangemang, t.ex. som inte innefattar någon sådan tätningsanordning.

Enligt vad som nämnts inledningsvis kan olja tillföras mellan bakaxelns 1 periferiyta och de invändiga ytorna hos respektive innerring 5, 8. Oljan matas successivt från en (ej visad) oljereservoar, via det inre av bakaxeln 1 och fram till de aktuella ytoma. Oljan utnyttjas för korrosionsskydd av bakaxeln 1 och lagren 3, 4 och leds för detta ändamål längs bakaxelns utsida 1 via ett (ej visat) styrspår och vidare mellan bakaxelns 1 periferiyta och de invändiga ytorna hos respektive innerring 5, 8.

Den beskrivna utföringsformen baseras på att vart och ett av rullagren 3, 4 bildar ett integrerat lagerarrangemang som är avsett att monteras som en komplett enhet på hjulaxeln 1. För förklaringen av uppfinningen kommer nu det inre rullagret 3 och dess funktion att beskrivas i detalj. Härvid kan först noteras att det inre rullagret 3 är försett med en första tätning 17 som företrädesvis innefattar en kant som omsluter den inre kanten (d.v.s. till höger i figuren) hos den första ytterringen 7. Vidare är den första tätningen 17 placerad i axiell led innanför lagerrullarna 6 hos det inre rullagret 3 samt sträcker sig mot insidan av den första innerringen 5. Den första tätningen 17 avgränsar och definierar på så vis ett första lagerutrymme 18 tillsammans med lagerrullama 6, utsidan av den första innerringen 5 och insidan av den första ytterringen 7. Vidare uppbär det mot utrymmet 16 vända ändpartiet av den första ytterringen 7 en andra tätning 19 med utsträckning mot insidan av den första innerringen 5. Enligt utföringsformen är den andra tätningen 19 utformad så att den låses i ett spår 20 som finns utformat på utsidan av den första innerringen 5. På så vis definieras medelst den andra tätningen 19, lagerrullama 6 och utsidan av den första innerringen 5 ett andra lagerutrymme 21. Det första lagerutrymmet 18 10 15 20 25 30 525 142 och det andra lagerutrymmet 21 är avsedda att fyllas med ett lämpligt lagerfett vid tillverkning av det första rullagret 3.

På ett sätt som är analogt med det inre rullagret 3 är det yttre rullagret 4 utformat med en tredje tätning 22 som innefattar en kant som omsluter den yttre änden (d.v.s. till vänsteri figuren) hos den andra ytterringen 10. Den tredje tätningen 22 har sin utsträckning fram till utsidan av den andra innerringen 8 och är placerad i axiell led utanför lagerrullarna 9 hos det andra rullagret 4. Den tredje tätningen 22 avgränsar och definierar på så vis ett tredje lagerutrymme 23 tillsammans med lagerrullarna 9, insidan av den andra ytterringen 10 och utsidan av den andra innerringen 8. Vidare uppbär det mot utrymmet 16 vända ändpartiet av den andra ytterringen 10 en fiärde tätning 24 med utsträckning mot utsidan av den andra innerringen 8. Den fjärde tätningen 24 är utformad så att den låses i ett ytterligare spår 25 som finns utformat längs utsidan av den andra innerringen 8. På så vis definieras medelst den fjärde tätningen 24, lagerrullarna 9 och utsidan av den andra innerringen 8 ett fjärde lagerutrymme 26. Liksom fallet med det första lagerutrymmet 18 och det andra lagerutrymmet 21 fylls det tredje lagerutrymmet 23 och det fjärde lagerutrymmet 26 med ett lämpligt lagerfett vid tillverkningen det andra rullagret 4.

De fyra tätningama 17, 19, 22, 24 är utformade av lämpligt material, t.ex. plast, plåt eller gummi, och syftar till att definiera de ovannämnda lagerutrymmena 18, 21, 23, 26, vilka är huvudsakligen slutna. Som ovan nämnts fylls lagerutrymmena 18, 21, 23, 26, med en lämplig typ av lagerfett redan i samband med tillverkning och slutmontering av respektive rullager 3, 4. På så vis bildar dessa rullager 3, 4 kompletta och på förhand tätade hjullagerenheter som kan monteras på en hjulaxel utan att denna behöver prepareras på något annat sätt än att den rengörs noga innan hjullagret monteras på plats. Genom uppfinningen möjliggörs således en reparation av hjulnavet 2, t.ex. vid skada på endera av hjullagren 3, 4, och man kan med andra ord då slippa byta ut hela hjulnavet vid en sådan skada. 10 15 20 525 142 Vid montering av hjullagren 3, 4 på bakaxeln 1 monteras först det inre hjullagret 3 på plats. Därefter förs tätningsanordningen 13 pà plats på det inre rullagret 3, d.v.s. på den första innerringen 5. Därefter monteras innerringarna 5, 8 samman med hjälp av Iagerclipet 11. Monteringen av det yttre hjullagret 4 underlättas genom att den andra ytterringen 10 skjuter ut något längre i axiell riktning (d.v.s. åt vänster i figuren) än den andra innerringen 8. Således kan ett lämpligt verktyg utnyttjas för att applicera en tillräckligt stor kraft mot den andra ytterringen 10 för att pressa in det yttre rullagret 4 på plats.

Den föreliggande uppfinningen utgörs av ett lagerarrangemang som baseras på grundprincipen att ett hjullager av ovannämnt slag kan utformas som en kompakt, integrerad och enkelt utbytbar enhet. Genom att tillhandahålla de ovannämnda lagerutrymmena 18, 21, 22, 26 kan lagerarrangemanget på förhand förses med Iagerfett och sedan påföras en hjulaxel. Uppfinningen är vidare särskilt lämplig att utnyttjas i samband med koniska rullager.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan angivna utföringsformerna, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis är uppfinningen inte begränsad till att utnyttjas vid bakaxlar vid motorfordon, utan kan även utnyttjas vid andra typer av axlar som innefattar fettsmorda lager.

Claims (10)

10 15 20 25 30 | - u « .n 525 142 4 u. n» PATENTKRAV:

1. Lagerarrangemang innefattande ett rullager (3; 4) med en innerring (5; 8), lagerrullar (6; 9) samt en ytterring (7; 10), varvid rullagret (3; 4) är inrättat för upphängning av ett hjulnav (2) på en hjulaxel (1), k ä n n e t e c k n a t d ä ra v, att lagerarrangemanget är inrättat för nämnda upphängning genom att det utgör en komplett enhet som innefattar en första tätning (17; 22) och en andra tätning (19; 24) vilka är på förhand anordnade på ömse sidor av nämnda lagerrullar (6; 9), varvid slutna lagerutrymmen (18, 21; 23; 26) avgränsas mellan den första tätningen (17; 22) och nämnda lagerrullar (6; 9) respektive mellan den andra tätningen (19; 24) och nämnda lagerrullar (6; 9), samt varvid nämnda lagerutrymmen (18, 21; 23, 26) är på förhand fyllda med lagerfett.

2. Lagerarrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda rullager (3; 4) utgörs av ett koniskt rullager.

3. Lagerrarrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att nämnda första tätning (17; 22) respektive nämnda andra tätning (29; 24) har sin utsträckning mellan insidan av nämnda ytterring (7; 10) och utsidan av nämnda innerring (5; 8).

4. Hjullagerarrangemang innefattande två lagerarrangemang i enlighet med något av patentkraven 1-3.

5. Hjullagerarrangemang enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar en tätningsanordning (13) anordnad för att vid montering av nämnda rullager (3, 4) på nämnda hjulaxel (1) täta en spalt (12) som definieras mellan respektive rullagers (3, 4) innerring (5, 8).

6. Hjullagerarrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att nämnda innerring (5; 8) är utformad med ett 10 15 20 25 30 v ~ . » no 525 142 /0 u. ~.» hylsliknande utsprång med utsträckning i axiell led bortom nämnda andra tätning (19; 24).

7. Hjulaxelarrangemang för fordon, innefattande en hjulaxel (1), ett hjulnav (2) samt ett inre rullager (3) och ett yttre rullager (4) för upphängning av hjulnavet (2) på hjulaxeln (1), varvid det inre rullagret (3) innefattar en första innerring (5), en första ytterring (7) och en första uppsättning Iagerrullar (6), samt varvid det yttre rullagret (4) innefattar en andra innerring (8), en andra ytterring (10) samt en andra uppsättning Iagerrullar (6), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att hjulaxelarrangemanget är inrättat för nämnda upphängning genom att det utgör en komplett enhet där det inre rullagret (3) innefattar en första tätning (17) och en andra tätning (19) som är på förhand anordnade på ömse sidor av nämnda första uppsättning Iagerrullar (6), varvid slutna lagerutrymmen (18, 21) avgränsas mellan den första tätningen (17) och nämnda Iagerrullar (6) respektive mellan den andra tätningen (19) och nämnda Iagerrullar (6), samt att det yttre rullagret (4) innefattar en tredje tätning (22) och en fiärde tätning (24) som är på förhand anordnade på ömse sidor av nämnda andra uppsättning Iagerrullar (9), varvid slutna lagerutrymmen (23, 26) avgränsas mellan den tredje tätningen (22) och nämnda Iagerrullar (9) respektive mellan den fiärde tätningen (24) och nämnda Iagerrullar (9), samt varvid nämnda första, andra, tredje och fiärde lagerutrymmen (18, 21, 23, 26) är på förhand fyllda med lagerfett.

8. Hjulaxelarrangemang enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda inre rullager (3) och nämnda yttre rullager (4) utgörs av koniska rullager.

9. Hjulaxelarrangemang enligt något av patentkraven 7 eller 8, k ä n n e- t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar en tätningsanordning (13) anordnad för att vid montering av nämnda rullager (3, 4) på nämnda hjulaxel (1) täta en spalt (12) som definieras mellan respektive rullagers (3, 4) innerring (5, 8). 525 142 /I

10. Hjulaxelarrangemang enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att nämnda första innerring (5) samt nämnda andra innerring (8) är utformade med hylsllknande utspràng med utsträckning i axiell led och vända mot varandra, varvid nämnda spalt (12) definleras mellan innerringarnas (5, 8) ändpartier.