CZ243195A3 - Ball-and-socket joint - Google Patents

Description

Kulový kloub

Oblá st_-2 S^SiiSÍ

Vynález se týká kulového kloubu» který má skříň, opatřenou válcovým úložným otvorem, a kulový čep, který je otočně a omezeně výkyvné uložen v úložné pánvi z plastické hmoty, která je v radiálním směru upevněna svou plástovou plochou, odpovídající vnitřnímu průměru úložného otvoru, a po montáži je polohově zajištěna v axiálním směru prstencovými rameny, přičemž jedno z prstencových ramen je vytvořeno na prstencové přírubě, obklopující otvor na straně čepu úložné pánve·

Dosavadní_stav_teohníky

Kulové klouby v předcházejícím popsaného typu jsou známé například z DE 38 43 331 C2 a z DE 39 05 474 C2· U jednoho ze známých provedení je z plastické hmoty vyrobená úložná pánev na své straně protilehlé vzhledem k prstencovému ramenu opatřena okrajem, vystupujícím z válcového úložného otvoru skříně, který je pro axiální upevnění úložné pánve na skříni zahnut. Tento deformační proces vyžaduje ohřev plastické hmoty, přičemž pro pevnost kulového kloubu je zvláště důležité, aby byla k tomu potřebná teplota přesně dodržena. Pokud je teplota příliš malá, vzniká nebezpečí, že nedojde k dostatečné deformaci zahnutého okraje a tak se nedosáhne uspokojivého zajištění polohy. Pokud je teplota příliš vysoká, vzniká nebezpečí nepřípustně velkého změkčení materiálu, například prostřednictvím místního natavení.

Tím mohou být nepříznivě ovlivněny materiálové vlastnosti — 2 hotového kulového kloubu· Mimoto není možné ani v tomto případě zaručit potřebnou bezpečnost upevnění úložné pán+ ve ve skříni·

U druhého známého provedení je pro axiální zajištění polohy upraveno pružně deformovatelné prstencové rameno· Toto provedeni má tu nevýhodu, že při montáži kulového kloubu je nejen třeba vynaložit vysokou sílu ve směru osy kulového čepu, avšak také musí být jak skříň, tak i úložná pánev vyrobena s nejvyšší přesností, aby se jednak zabezpečilo spolehlivé uložení úložné pánve ve válcovém úložném otvoru skříně a jednak se vyloučilo, že by úložná pánev na podkladě tolerancí měla ve skříni axiální vůli.

Podstata_vynálezu

Vycházeje ze známého stavu techniky si vynález klad za úkol vytvořit kulový kloub v úvodu popsaného typu, kt rý by bylo jednak možné snadno vyrábět a jednak by zajíš val spolehlivé, to znamená velkoplošné upevnění úložné p ve také v axiálním směru ve válcovém úložném otvoru skří e

ev toánně.

Vytřený úkol se řeší kulovým kloubem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že s horní stranou skříně spolupůsobící kroužkové rameno je vytvořeno na kroužku, který je spojen s úložnou pánví·

Využitím tohoto, také z plastické hmoty vyrobeného kroužku se vytváří v radiálním směru široké kroužkové ra měno, které po spojení s úložnou pánví vytváří velkou op nou plochu a tak zabezpečuje vysokou spolehlivost smonto ěrva3 — ného kulového kloubu. Současně se vyrovnají tolerance a tvarové chyby jak v axiální výšce skříně, tak i úložné pánve, čímž se sníží požadavky na přesnost výroby obou součástí, s čímž je také pochopitelně spojena ekonomicky výhodnější výroba.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu je kroužek s úložnou pánví neuvolnitelně spojen. To se pádle vynálezu uskutečňuje svařením, s výhodou ultrazvukovým svarem. Tím se vytváří nejen spolehlivé, ale také takové svarové spojení, které vylučuje materiálové poškození plastické hmoty.

Podle dalšího výhodného vytvoření podle vynálezu jsou úložná pánev, případně kroužek vytvořeny s axiálně vyčnívajícím prstencovým prodloužením a vždy druhá konstrukční součást s odpovídající úložnou drážkou. Tím se vytvářejí konkrétní objemy pro provedení svařovacího procesu, které jsou upraveny vně průřezů úložné pánve zatížených úložnými silami, čímž se vyloučí negativní působení na trvanlivost úložné pánve. Aby se navzdory případným výrobním tolerancím dosáhlo zhotovení materiálově pevného spojení, může být v základně úložné drážky vytvořena menší doplňková drážka, která při provádění svařování případně pohltí nadbytečný materiál.

$

Podle dalšího výhodného vytvoření kulového kloubu podle vynálezu je úložná pánev na straně protilehlé k otvoru na straně čepu uzavřena a vyčnívá z horní strany skříně. Tak se vytváří nezávisle na úpravě kroužku podle vynálezu uzavřená úložná plocha.

U alternativního uspořádání kulového kloubu podle vy*

- 4 nálezu je úložná pánev na straně protilehlé k otvoru na straně čepu otevřená· V tomto případě je úložná pánev tou~ to stranou uložena uvnitř skříně a je uzavřena kroužkem, vytvořeným jako ložiskové víko· Tak se i u tohoto uspořádání vytváří na straně protilehlé vzhledem k otvoru na straně čepu uzavřené uložení pro kulovou hlavu·

Aby v úložném otvoru skříně v radiálním směru nebyla vedena jen úložná pánev, ale také ložiskové víko, navrhur je se podle vynálezu vytvořit kroužek, vytvořený jako ložiskové víko, s vnějším průměrem, odpovídajícím vnitřnímu průměru úložného otvoru skříně.

Přeh §ech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na dvou př kladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr· 1 je schematicky znázorněn podélný řez prvním příkladem provedení smontovaného kulového kloubu. Na obr· je znázorněn podélný řez jednotlivými součástmi kulového kloubu podle obr· 1.

Na obr. 3 je schematicky znázorněn podélný řez druhým příkladem provedení smontovaného kulového kloubu. Na obr, 4 je znázorněn podélný řez jednotlivými součástmi kulového kloubu podle obr. 3.

í

Příklady „YXSÉiSSlí U obou příkladů provedení má kulový kloub skříň i.

opatřenou válcovým úložným otvorem la, a kulový čep* 2, který je uložen otočně a omezeně výkyvné v úložné pánvi 3 z plastické hmoty·

Kulový čep 2 má sám o sobě zploštěnou kulovou hlavu 2a, která je prostřednictvím krčku 2b, opatřeného na části délky plochami 2c pro nasazení klíče, spojena do jednoho kusu se závitovým čepem 2d.

U prvního příkladu provedení podle obr. 1 a 2 je z plastické hmoty vyrobená úložná pánev 3 až na její otvor 3a na straně čepu uzavřena· Má vnitřnímu průměru úložného otvoru la skříně 1 odpovídající válcovou plástovou plochu 3b, která přechází v oblasti otvoru 3a na straně čepu do prstencového ramene 3c, kterým dosedá úložná pánev 3 ve smontovaném stavu na spodní stranu skříně _1, jak J^{e to} patrno z obr, 1. Na svém konci, který je protilehlý vzhledem k tomuto prstencovému ramenu 3c, přechází plástová plocha 3b do prstencového prodloužení 3d, které podle obr. 1 ve smontovaném stavu vyčnívá z úložného otvoru la skříně 1. Na toto prodloužení 3d je nasazen kroužek 4, který má sám o sobě s horní stranou skříně 1. spolupůsobící kroužkové rameno 4a a dále má prstencovou úložnou drážku 4b, která odpovídá prodloužení 3d úložné pánve 3.

V oblasti prodloužení 3d úložné pánve 3, zasahujícího do úložné drážky 4b kroužku 4 jsou obě tyto součásti navzájem neuvolnitelně svařeny,a to s výhodou ultrazvukovým svarem, Tím se vytváří spolehlivé spojení obou součástí vně těch průřezů, které jsou využity jednak pro uložení kulové hlavy 2a a jednak pro zajištění polohy úložné pánve 3 ve skříni 1. Z obr. 1 a 2 je dále patrno, že po svaření je — 6 — axiální poloha úložné pánve ve skříni χ zajištěna širokou prstencovou plochou kroužku 4, čímž se vytváří spolehlivé držení úložné pánve 3 ve skříni

Jak je to patrno zejména z horní části obr. 2, je úložná drážka 4b vytvořena tak, že má ve své základně menší doplňkovou drážku 4c. Ta je upravena z toho důvodu, aby při svařovacím procesu případně odpadající přebytečný materiál v ní byl zachycován, čímž se navzdory větším tolerancím a případným tvarovým chybám jednotlivých součástí vytvořilo spolehlivé a přesné polohové zajištění v axiálním směru.

U druhého příkladu provedení podle obr. 3 a 4 je úložná pánev 3 otevřená na té straně, která je protilehlá vzhledem k otvoru 3a na straně čepu. To má tu výhodu, že z této strany lze nasadit kulovou hlavu 2a kulového čepu 2, aniž by přitom muselo dojít k rozšíření úložné pánve 3. Jak je patrno z obr. 3, je uložena úložná pánev 3 svojí otevřenou stranou uvnitř skříně χ a je uzavřena kroužkem 4, který je současně vytvořen jako ložiskové víko. Kroužek 4 má v návaznosti na své kroužkové rameno 4a podle horní části obr. 4 válcovou plástovou plochu 4d. jejíž vnější průměr odpovídá vnitřnímu průměru úložného otvoru la skříně _1, takže také jako ložiskové víko vytvořený kroužek 4 je v radiálním směru přesně veden v úložném otvoru la skříně JL.

Také u druhého příkladu provedení je provedeno mate* riálově pevné spojení jako ložiskové víko vytvořeného króuž- > ku 4 s horním koncem úložné pánve 3 svařováním, s výhodou * prostřednictvím ultrazvuku. Také u tohoto provedení je upraveno místo svaru vně těch částí úložné pánve 3 a kroužku 4, které jsou jednak využity pro uložení kulové hlavy 2a a jednak pro axiální zajištění polohy úložná pánve 3 ve skříni i·

U obou příkladů provedení je upraven těsnicí vlnovec 5» který chrání otvor 3a na straně čepu úložná pánve 3 proti vnikání nečistot. Na svém otvoru na straně čepu je tento těsnicí vlnovec 5 upevněn prostřednictvím upínacího kroužku 6 na krčku 2b kulového čepu 2. Na protilehlém konci je provedeno upevnění těsnicího vlnovce 5 prostřednictvím výčnělku 5a, který je vložen do drážky 3e úložné pánve 3, a to ještě před tím, než se úložná pánev 3 vloží do úložného otvoru la skříně JL. Ve vloženém stavu, jak je to patrno z obr. 1 a 3, je výčnělek 5a těsnicího vlnovce 5 sevřen mezi úložnou pánví 3 a mezi skříní JL.

Claims (8)

1» Kulový kloub, který má skříň, opatřenou válcovýj^úXožř^iu-»otvorem, a kulový čep, který je otočně a omezeně výkyvné uložen v úložné pánvi z plastické hmoty, která je v radiálním směru upevněna svou plástovou plochou, odpovídající vnitřnímu průměru úložného otvoru, a po montáži je polohó?vě zajištěna v axiálním směru prstencovými rameny, přičemž jedno z prstencových ramen je vytvořeno na prstencové přírubě, obklopující otvor na straně čepu úložné pánve, vyznačující se tím, žes horní stranou skříně (1) spolupůsobící kroužkové rameno (4a) je vytvořeno na kroužku (4), který je spojen s úložnou pánví (3),

2,

Kulový kloub tím, že pánví (3)· podle nároku 1, vyznačujíc kroužek (4) je neuvolnitelně spojen s í s úložno

3. Kulový kloub podle nároku 2, vyznačující s tím, že kroužek (4) je s úložnou pánví (3) svařen, s výhodou ultrazvukovým svarem.

4, Kulový kloub podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že úložná pánev (3), případně kroužek (4) jsou vytvořeny s axiálně vyčnívajícím prstencovým prodloužením (3d) a vždy druhá konstrukční součást s odpovídající úložnou drážkou (4b),

5, Kulový kloub podle nároku 4, vyznačující se tím, že v základně úložné drážky (4b) je vytvořena menší doplňková drážka (4c),

- 9

6. Kulový kloub podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úložná pánev (3) je na straně protilehlé k otvoru (3a) na straně čepu uzavřena a vyčnívá z horní strany skříně (1).

7· Kulový kloub podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úložná pánev (3) je na straně protilehlé k otvoru (3a) na straně čepu otevřená, touto stranou je uložena uvnitř skříně (1) a je uzavřena kroužkem (4), vytvořeným jako ložiskové víko.

8. Kulový kloub podle nároku 7, vyznačující se tím, že jako ložiskové víko vytvořený kroužek (4) je vytvořen s vnějším průměrem, odpovídajícím vnitřnímu průměru úložného otvoru (la) skříně (l)_o