CS232729B2 - Ball joint and method of its making - Google Patents

Description

Vynález se týká kulového kloubu, sestávajícího z kloubového čepu, vytvořeného vcelku s kulovou hlavou, z kloubového pouzdra a z kluzné vrstvy, umístěné mezi kulovou hlavou a pouzdrem a tvořeného vrstvou maziva a formou, obklopující vrstvu maziva. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na pólové ploše kulové hlavy je pod ztracenou formou umístěn polštářek maziva pro vyrovnání chybějícího kulového vrchlíku. Při způsobu výroby kulového kloubu se povrch kulové hlavy opatří vrstvou maziva, na kterou se nanese vrstvička zejména plastu pro vytvoření ztracené formy, načež se kulová hlava vloží do formy pro vytváření pouzdra a volný prostor mezi kulovou hlavou a formou se vyplní tvrdnoucí hmotou, zejména plastem, která se nechá vytvrdit; podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že na pólovou plochu kulové hlavy se nanese polštářek maziva pro vyrovnání chybějícího kulového vrchlíku, který se společně s vrstvou maziva obalí vrstvičkou plastu pro vytvoření ztracené formy.

*1

Vynález se týká kulového kloubu,. sestávajícího z kulového čepu s kulovou hlavou, vytvořenou z jednoho kusu, z kloubového pouzdra a z kluzné vrstvy, umístěné mezi kulovou hlavou a kloubovým pouzdrem, přičemž kulová hlava je povrstvena mazacím, prostředkem, kolem něhož je vytvořena pánev pouzdra kulového kloubu.

Vynález se týká také způsobu výroby tohoto kulového kloubu, při kterém se kulová hlava vloží do formy pro vytvoření pouzdra kulového kloubu. a volný prostor mezi kulovou hlavou a formou se vyplní syntetickou hmotou, která se potom.· nechá vytvrdit - do formy pouzdra kulového kloubu.

Kulové klouby tohoto typu se uplatňují zejména u táhel řízení motorových vozidel a jsou popsány například v patentovém spisu NSR č. 15 75 431. Kulový čep, opatřený kulovou hlavou, se vyrábí z předkovku beztřískovým tvářením a následným obráběním. Pouzdro kulového čepu může být vytvořeno vcelku nebo může být dělené a vyrábí se z polotovaru kováním nebo protlačováním za studená. Obvykle je mezi kulovou hlavou a pouzdrem kluzná vrstva, která se vytváří vstřikováním plastů, popřípadě je kovová a vyrábí se kováním nebo spékáním; pro vytvoření prostoru pro zásobu maziva je kluzná vrstva opatřována soustavou mazacích drážek. Aby byla dosažena potřebná přesnost vytvoření kulové hlavy, kluzné vrstvy a pouzdra kloubového čepu, je nutno kromě kulové hlavy příslušně opracovat také vnitřní stěnu pouzdra kulového kloubu.

V patentových spisech Spoj. st. -am. číslo 2 944 831 a 2 974 975 jsou popsány kulové klouby s vícedílným kloubovým pouzdrem, kde jednotlivé díly pouzdra jsou obráběny beztřískovým obráběním. Aby se u těchto kulových kloubů dosáhlo potřebné přesnosti na sebe dosedajících kulových ploch, je prostor, který má v řezu tvar prstence a který se nachází mezi - kulovou hlavou a pouzdrem, vyplněn kluznou vrstvou z plastu a maziva.

Ve spisu NSR DOS č. 16 29 753 je dále popsán způsob výroby ložiska, například kulového čepu, při kterém se povrch kulové hlavy čepu opatří vrstvou . kluzného materiálu a kulová hlava se potom vloží do zápustky, která je dělená a vytváří dutina, která se vstřikováním vyplní tvrdnoucím podkladním materiálem, vytvářejícím potom společně s kluznou vrstvou kulové ložisko pro kulovou hlavu. Při této známé technologii je koule těsně obklopena tvrdnoucím materiálem, který je na ni nastříkán. Je-li koule obráběna technologií s odběrem třísky, vytvoří se na jejím čele rovinná plocha, která však zabraňuje otáčení kulové hlavy vůči pánvi z vytvrzeného plastu, která je pevně spojena s pouzdrem.

Úkolem vynálezu je odstranit nedostatky tohoto známého postupu hotovení ' kulového kloubu a vyřešit takový způsob jeho výroby, který by umožnil vytvoření dokonalého ku lového kloubu s jednodílným kloubovým pouzdrem,. jehož vnitřní stěna by nevyžadovala žádné dodatečné opracování ani v případě, že kulová hlava má na svém pólu rovinnou plochu, která je nezbytným důsledkem obrábění kulové hlavy.

Tento úkol je vyřešen u kulového kloubu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na. pólové. ploše· kulové hlavy je vytvořen polštářek maziva, který je z vnější strany ohraničen pánví kulového kloubu.

Při způsobu výroby kulového kloubu podle vynálezu, sestávajícího z čepu s kulovou hlavou, z pouzdra ' kloubu a kluzné vrstvy, se kulová hlava opatří povlakem maziva, na vrstvu maziva se nanese ztracená forma ze syntetické hmoty, tvořící ztracenou pánev, načež se kulová hlava vloží do formy pro hotovení pouzdra a volný prostor mezi kulovou hlavou a formou se vyplní syntetickou hmotou, která se nech-á ztvrdnout pro vytvoření pouzdra. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na kulové hlavě s rovinnou pólovou plochou se vytvoří polštářek maziva, umístěný na pólové ploše a vyplňující chybějící kulový vrchlík, a kulová hlava se před vytvořením pouzdra obalí ztracenou formou.

Při výrobě kulového . kloubu způsobem podle vynálezu se na rovinné pólové ploše . kulové hlavy nahradí chybějící kulový vrchlík polštářkem maziva, takže při výrobě pouzdra vzniká ve - stěně kulový vrchlík, který dovoluje volný pohyb kulové hlavy. Ztracená forma obklopuje polštářek maziva a zamezuje jeho vytlačení při vytváření pouzdra v kloubu. V dohotoveném kulovém kloubu tvoří ztracená forma, obklopující mazivo, a polštářek maziva nosné a opotřebovávané plochy mezi kulovou hlavou a pouzdrem.

Kulový kloub podle vynálezu může být vyráběn z- různých materiálů. Kloubový čep, vytvořený vcelku s kulovou hlavou, se hotoví známými postupy z oceli. Mazivo může být na bázi vápenatého nebo lithiavého mazacího tuku, popřípadě může být tvořeno také molybdenovým sulfidem nebo silikonem. Ztracená forma je vytvořena ze syntetické hmoty, zejména z plastu, například - z polyhydroxymethylenu, polyurethanu, polyamidu, polytetrafluorethylenu, polyvinylchloridacetátového kopolymeru nebo polyethylenu, jsou však vhodné také ložiskové kovy, například na bázi olova a cínu, například tvrdé ložiskové olovo nebo ložisková kompozice s nízkým bodem tání. Pouzdro kulového kloubu může být vyrobeno rovněž z plastu, vyztuženého skleněnými vlákny, tvořeného epoxidovými nebo polyesterovými pryskyřicemi, popřípadě z kovu, například na bázi olova nebo cínu s nízkým bodem tavení.

Do rozsahu vynálezu spadá také řešení, při kterém se místo vrstvy maziva a ztracené formy, obklopující vrstvu maziva, použije vhodný materiál, který již obsahuje potřebné mazivo, které se v průběhu používání a zatěžování kulového kloubu z pórovitého materiálu uvolňuje. Základním principem vynálezu je využití ztracené formy, která vyrovnává nerovnosti kulové hlavy zejména v oblasti vrcholové pólové plochy a po vytvoření pouzdra kloubu tvoří kluznou plochu mezi kulovou hlavou a pouzdrem.

Příklad provedení způsobu výroby kulového kloubu podle vynálezu je zobrazen na výkresech, kde jsou zobrazeny jednotlivé fáze výrobního postupu a dvě příkladná provedení dohotoveného kloubu, přičemž obr. 1 znázorňuje pohled na čep kloubu, vytvořený vcelku s kulovou hlavou, na obr. 2 je pohled na stejný čep s kulovou hlavou, na kterou je nanesena vrstva, maziva, na obr. 3 je pohled na čep kloubu s kulovou hlavou, zobrazenou v řezu a opatřenou nanesenou ztracenou formou, umístěnou na vrstvě maziva, na obr. 4 je podélný řez dohotoveným kulovým kloubem s pouzdrem, vytvořeným z plastu, a na obr. 5 je podélný řez jiným příkladem provedení kalového kloubu s pouzdrem z kovu, jehož dutina je vyplněna plastem.

Na kuželovém kloubovém čepu 1 je vytvarována kulová hlava 2, která je na své volné čelní ploše opatřena rovinnou pólovou plochou 3.

Na kulovou hlavu 2 se při hotovení kulového kloubu způsobem podle vynálezu nanese vrstva 4 maziva, ze které se v oblasti pólové plochy 3 vytvoří polštářek 5 maziva, aby se doplnila chybějící část kulové plochy kulové hlavy 2, která má tvar kulového vrchlíku (obr. 2).

Potom se na vrstvu 4 maziva nanese vrstvička například plastu, která ztvrdne do tenké fólie, vytvářející ztracenou formu 6 pro hotovení pouzdra 8; tato vrstvička plastu má vynikající kluzné vlastnosti a odolnost proti

Claims (10)

1. PŘEDMĚT

   1. Kulový kloub, sestávající z kloubového čepu, vytvořeného vcelku s kulovou hlavou, opatřenou rovinnou pólovou plochou, z pouzdra kloubu a z kluzné vrstvy, umístěné mezi kulovou hlavou a pouzdrem a tvořené vrstvou maziva a formou, obklopující tuto vrstvu maziva, vyznačující se tím, že na pólové ploše í3] kulové hlavy (2) je pod ztracenou formou (6) umístěn polštářek (5) z maziva pro vyrovnání chybějícího kulového vrchlíku.
2. 2. Způsob výroby kulového kloubu podle bodu 1, při kterém se povrch kulové hlavy opatří vrstvou maziva, na kterou se nanese vrstvička zejména plastu pro vytvoření ztracené formy, načež se kulová hlava vloží do formy pro hotovení pouzdra kloubu a volný prostor mezi kulovou hlavou a formou se vyplní tvrdnoucí hmotou, zejména plastem, která se potom nechá vytvrdit pro vytvoření pouzdra kulového kloubu, vyznačující se tím, že na pólovou plochu kulové hlavy se na opotřebení. Při volbě druhu plastu pro vytvoření ztracené formy 8 je třeba pamatovat na to, aby teplota zpracování této hmoty byla nižší, než je bod skápnutí použitého maziva, aby při nanášení plastu ztracené formy 6 nedošlo к rozrušení vrstvy 4 maziva a zejména polštářku 5 maziva na pólové ploše
3. 3.

   Kloubový čep 1 s kulovou hlavou 2, opatřenou na svém povrchu vrstvou 4 maziva a ztracenou formou 6, se potom vloží do formy 7 pro vytváření pouzdra 8 kloubu (obr. 5). Vlastní pouzdro 8 sestává například z polyesterové pryskyřice, vyztužené skleněnými vlákny, která se nalisuje do formy 7 a nechá se vytvrdit. Aby se dosáhlo pevného spojení mezi formou 7 a vlastním pouzdrem 8 a zamezilo se vyklouznutí pouzdra 8 z formy 7, je na vnitřní ploše formy 7 vytvořena obvodová drážka 9.

   Rozměry vytvářeného pouzdra 8 je však možno předem zvolit tak, aby po vytvrzení pryskyřice, vyztužené skleněnými vlákny, bylo možno formu 7 odstranit. Pouzdro 8 kulového kloubu je potom tvořeno pouze polyesterovou pryskyřicí, jak je zobrazeno na obr.
4. 4.

   Po vyformování a vytvrzení pouzdra 8 kloubu se může kloubový čep 1 natáčet zcela volně v rozsahu myšleného kuželu. Oddělení kulové hlavy 2 od pouzdra 8 je možné jedině po zničení pouzdra 8. Kulový kloub mající konstrukční znaky podle těchto příkladů provedení a vyrobený postupem podle vynálezu, splňuje všechny požadavky, které jsou na něj v praktickém použití, například při využití táhla řízení motorových vozidel, kladeny a je tedy použitelný pro všechny druhy kulových kloubů a čepů.

   ynAlezu nese polštářek maziva pro vyrovnání chybějícího kulového vrchlíku, který se společně s vrstvou maziva na zbývající ploše kulové hlavy obalí před hotovením pouzdra kloubu vrstvičkou plastu pro vytvoření ztracené formy.

   3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že na kulovou hlavu se nanáší mazivo s bodem skápnutí vyšším, než je teplota zpracování hmoty pro ztracenou formu, přičemž teplota tavení hmoty pro ztracenou formu je vyšší než teplota, při které se zpracovává materiál pro pouzdro kloubu.

   4. Způsob podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že nanášené mazivo je na bázi lithiového mazacího tuku.
5. 5. Způsob podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že na kulovou hlavu se nanáší mazivo na bázi disulfidu molybdenu.
6. 6. Způsob podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že ztracená forma se vytváří z plastu, zejména polyhydroxymethylenu, polyurethanu, polyamidu, polytetrafluore.thylenu, polyvinylchlorid-acetátového kopolymeru nebo polyethylenu.
7. 7. ZpUsob podle bodU 2 a 3, vyznačující se tím, že ztracená pánev se vytváří z ložiskového kovu, zejména na bázi olova nebo cínu s nízkým bodem tavení.
8. 8. ZpUsob podle bodU 2 a 3, vyznačující se tím, že pouzdro kloubu se vytváří z plastu, zejména -z lisovací hmoty, vyztužené .skleněnými vlákny, například -z epoxidové nebo polyesterové pryskyřice.
9. 9. ZpUsob podle bodU .2 a 3, vyznačující se tím, že pouzdro kloubu se vytváří z -kovu, zejména na bázi olova nebo .cínu s nízkým - bodem tavení.
10. 10. ZpUsob podle bodU -2 až -9, vyznačující se -tím, že mazivo .a hmota pro vytváření ztracené formy se nanáší na kulovou hlavu máčením, nastříkáním a/nebo netavením.