CZ299233B6 - Vložka otocného ložiska a ložisko opatrené touto vložkou - Google Patents

Abstract

Vložka otocného ložiska pro ložiskové teleso (1) sestává ze dvou dílu (2, 3) otocných okolo osy (5)ložiska, mezi kterými je umístena otocná vložka (6). Vložka (6) ložiska sestává ze dvou po sobe klouzajících ložiskových pouzder (7), která jsou opatrena mezi nimi vytvorenými po sobe klouzajícími úložnými plochami (9) a vnejšími plochami smerujícími k odpovídajícím dílum (2, 3) ložiska. Úložné plochy (9), které po sobe kloužou, jsou hladké a nemají žádnou vuli, zatímco jejich vnejší povrchy jsouzdrsneny a pevne spojeny s príslušným dílem (2, 3) ložiska. Ložisko je opatrené alespon jednou vložkou (6) usporádanou mezi otácivými díly ložiska.

Description

Vložka otočného ložiska a ložisko opatřené touto vložkou

Oblast techniky

Vynález se týká vložky otočného ložiska ložiskového tělesa, sestávajícího z alespoň dvou vůči sobě relativně okolo osy otáčení otočných dílů ložiska, mezi nimiž je vložka uspořádána.

Vynález se také týká ložiska opatřeného takovou vložkou.

Dosavadní stav techniky

Vložka otočného ložiska a ložisko s takovou vložkou jsou známy ze spisu DE 196 29 377 Cl.

Vložka zde má tvar kuželovité čepičky s okrajovým úsekem oddělujícím části ložiska. Vložka je určena pro přelití tekutým kovem ložiskového tělesa v licí formě. Přitom je pamatováno na pevné spojení vložky otočného ložiska s jednou z částí ložiska tak, že se na tuto část nasadí zatepla, čímž současně dojde k volnému smrštění druhé části ložiska. V praxi musí k tomuto volnému smrštění docházet bezprostředně po licím procesu. To znamená, že ještě velmi zahřátá ložiska musí být ponořena do chladné kapaliny, aby se dosáhlo rázového snížení teploty, potřebného pro volné smršťování. Toto rázové ochlazování způsobuje křehnutí materiálu a zkroucení součásti. V důsledku toho je třeba návazně provádět nákladné tepelné úpravy. Kromě toho vůle, vzniklá a nutná při volném smršťování mezi oběma částmi ložiska, popřípadě mezi vložkou otočného ložiska a mezi jeho vzhledem k němu relativně pohyblivé části po relativně malém množství změn zátěže, se zvětšuje tím, že pohybující se část ložiska je vzhledem k vložce zatížena výstupním momentem.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit vložku otočného ložiska, která umožní výrobu jakostního ložiska s jednou nebo několika ložiskovými osami, která bude levná a vyrobitelná bez nákladného tepelného zpracování a bude mít za provozu sníženou opotřebitelnost.

Pro vyřešení tohoto úkolu byla navržena vložka otočného ložiska výše uvedeného druhu, přičemž podstatou řešení je, že vložka sestává ze dvou do sebe kluzně zasahujících ložiskových pouzder opatřených mezi nimi vytvořenými vzájemně kluznými úložnými plochami a vnějšími stranami přivrácenými k příslušnému dílu ložiska, přičemž jsou kluzné úložné plochy ložiska vytvořeny hladké a bez vůle, a vnější strany jsou zdrsněny a pevně spojeny s příslušným dílem ložiska.

Úkol je také řešitelný pomocí ložiska, jehož těleso sestává z nejméně dvou navzájem okolo osy otáčení relativně otočných ložiskových dílů a z alespoň jedné vložky otočného ložiska výše uvedeného druhu.

Vložka otočného ložiska podle vynálezu sestává ze dvou válcovitých ložiskových pouzder, která byla před výrobou tělesa ložiska bez vůle spojena. S výhodnou se toto spojení provádí tak, že se obě ložisková pouzdra svými hladkými povrchy společně tvarují tak, že leží proti sobě a tvarují se například hlubokým tažením z plochého výchozího materiálu. Takto vytvořená vložka otočného ložiska se v licí formě obleje materiálem ložiskového tělesa, tedy materiálem relativně vzá50 jemně otáčivých dílů ložiska. Obě ložisková pouzdra přicházejí vzhledem k částem ložiska, směřujícím ke zdrsněným vnějším stranám, do pevného spojení s těmito částmi. Po ochlazení se třecí spojení mezi ložiskovými pouzdry překoná a vzniknou úložné plochy s lehkým chodem, umožňující lehký chod ložiska.

- 1 CZ 299233 B6

U výhodného provedení vložky otočného ložiska jsou po sobě klouzající ložisková pouzdra alespoň na jednom konci opatřena oběžným okrajem uspořádaným kolmo na osu otáčení. Tak mohou po sobě klouzat i okraje nebo mohou být uspořádány s odstupem navzájem rovnoběžně. Dále je možné na alespoň jednom, s výhodou však na obou po sobě prokluzujících ložiskových pouzdrech, provést oběžný okraj.

Plochy ložiska mohou v podstatě být navzájem kuželovité, s výhodou jsou však vytvořeny jako plochy válcového pláště.

Obě na sobě klouzající ložisková pouzdra mohou být zhotovena ze stejného materiálu, je však výhodné, jsou-li rozdílně povrchově opracována. Nejvýhodněji však jsou tato na sobě klouzající ložisková pouzdra zhotovena z různého materiálu tak, že vnější pouzdro ložiska je vyrobeno z ušlechtilé oceli a vnitřní pouzdro z mědi, mosazi nebo bronzu.

Obě na sobě klouzající ložisková pouzdra mohou být opatřena radiálně rovnoběžně k sobě probíhajícími oběžnými okraji a tak mohou být nastavitelná a navzájem axiálně dotlačitelná. Tímto provedením je nastavitelný lehčí nebo těžší chod ložiska. ]Formy provedení jsou dále vysvětleny s odvoláním na příslušná vyobrazení znázorněná na připojených výkresech.

Otočné ložisko, opatřené vložkou podle vynálezu, může být rozmontovatelné a znovu smontovatelné. Za tímto účelem může například uvnitř ležící pouzdro mít tvar kloboučku a na svém uzavřeném konci a rovnoběžně s tímto koncem mít dovnitř směřující oběžnou drážku pro uložení pojistného kroužku pro zajištění vně ležícího ložiskového pouzdra. Po vyjmutí zajišťovacího kotoučku je možno ložisko snadno a bez porušení demontovat.

Pro zabezpečení dlouhodobého mazání je účelné vytvořit v alespoň jednom po sobě klouzajícím povrchu obou ložiskových pouzder oběžný prostor pro uložení maziva pro dlouhodobé mazání, například pro umístění zásoby mazacího tuku.

Otočné ložisko podle vynálezu, opatřené alespoň jednou z popsaných vložek, se s výhodou vyrábí jako odlitek, u něhož je vložka zalita do tělesa ložiska.

Přitom může jeden z dílů ložiska procházet vnitřním ložiskovým pouzdrem a vytvořit navazující přírubu, udržující ložisko pohromadě.

Díl ložiska, procházející do vnitřního pouzdra, popřípadě vnitřním pouzdrem, tvoří pak část osy.

Ložisko podle vynálezu však také může mít samostatnou osu, se kterou jsou spojeny alespoň dvě vložky otočného ložiska. Tyto vložky mohou být s výhodou provedeny jako stejné vložky, které lze navzájem paralelně k sobě přesouvat nebo které mohou být uspořádány zrcadlově symetricky.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže vysvětlen s odvoláním na příkladná provedení znázorněná na výkresech, kde obr. 1 představuje v řezu schematické znázornění provedení ložiska podle vynálezu se dvěma vložkami podle vynálezu, na obr. 2 je v řezu znázorněno druhé provedení ložiska podle vynálezu, vytvořené jako kloubový závěs, na obr. 3 je perspektivní pohled na provedení podle obr. 2, na obr. 4 je znázorněno třetí příkladné provedení ložiska podle vynálezu a na obr. 5 je další provedení ložiska podle vynálezu, u něhož je zajistitelná axiální přítlačná síla. Na obr. 6 je znázorněno páté provedení ložiska podle vynálezu, které je demontovatelné, na obr. 7 je šesté provedení ložiska podle vynálezu, na obr. 8 je sedmé provedení ložiska podle vynálezu s možností nastavení axiálního přítlaku a na obr. 9 je znázorněno osmé provedení ložiska podle vyná-2CZ 299233 B6 lezu. Obr. 10 představuje deváté provedení ložiska podle vynálezu. Na obr. 1 la až 1 lc jsou znázorněny varianty uspořádání dvou vložek otočného ložiska podle vynálezu na jedné části osy, na obr. 12 je znázorněno příkladné použití uspořádání podle obr. 11 a na obr. 13 je schematický pohled na čtyřdílné ložisko.

Příklady provedení vynálezu

Ložisko, znázorněné na obr. 1, sestává z ložiskového tělesa 1 s prvním dílem 2 a s druhým dílem ío 3. První díl 2 ložiska je úložná část, zatím co druhý díl 3 představuje část uloženou pomocí osové části 4. Osová část 4 je otočně uložena kolem osy 5. Za tímto účelem jsou mezi první díl 2 ložiska a osovou část 4 druhého dílu 3 uložena dvě společně vytvarovaná ložisková pouzdra 7, 8, která tvoří vložku 6 otočného ložiska. Mezi nimi je vytvořena kluzná úložná plocha 9, po které se obě ložisková pouzdra 7, 8 protisměrně pohybují tak, že po sobe kloužou. Ložisková pouzdra 7,

8 jsou vytvořena jako tělesa tvaru válcového pláště 10, který je na jednom konci uzavřen válcovým dnem 11 a na druhém konci má radiálně vně směřující oběžný okraj 12, který poněkud přesahuje obrys prvního dílu 2 ložiska, popřípadě osové části 4 druhého dílu 3 ložiska. U příkladného provedení, znázorněného na obr. 1, sahá úložná plocha 9 přes obrys ložiskových pouzder 7, 8, která jsou stejně vytvořena a kluzně na sebe dosedají po celém obrysu v případě, kdy se osová část 4 druhého dílu 3 ložiska otáčí relativně vzhledem k prvnímu dílu 2.

Znázorněné ložiskové těleso i je vyrobeno v jediném licím postupu tak, že se vložky 6 otočného ložiska vloží do licí formy a obleji se tekutým kovem ložiskových dílů 2, 3. Při tomto licím postupu se současně vytvářejí otvory 13 v obou dílech 2, 3 ložiska.

U druhého příkladného provedení, znázorněného na obr. 2 a 3, je vytvořeno ložiskové těleso 101 jako kloubový závěs pro přední kapotu nebo zadní kryt motoru osobního automobilu a podobně. První díl 102 ložiska a druhý díl 103 ložiska jsou navzájem spojeny prostřednictvím vložky 106, sestávající ze dvou ložiskových pouzder 107, 108, mezi kterými je úložná plocha 109. Ložisková pouzdra 107, 108 sestávají z plochy válcového pláště a z radiálně vyrovnaných oběžných okrajů 112 na obou axiálních koncích válcových plášťů 110.

Druhý díl 103 ložiska prostupuje úsekem tvořícím osovou část 104 vnitřní části ložiskového pouzdra 107 a na druhé straně je uzavřen koncovou přírubou 114, jejíž průměr je značně vetší než je vnitřní průměr vnitřního ložiskového pouzdra 107, čímž vzniká mezi prvním dílem 102 a druhým dílem .103 ložiska nedemontovatelné spojení.

Obr. 3 objasňuje, že i zde jsou při licím procesu zhotoveny otvory 113. U tohoto příkladného provedení je vzhledem k ose 105 otáčení vně ležící ložiskové pouzdro 108 pevně spojeno s prv40 ním dílem 102 ložiska prostřednictvím zdrsněného povrchu a vzhledem k ose 105 otáčení uvnitř uspořádané ložiskové pouzdro 107 je pevně spojeno s druhým dílem 103 ložiska.

Třetí příkladné provedení, znázorněné na obr. 4, představuje ložisko podobné ložisku podle druhého příkladného provedení. I zde je spojení mezi díly 202 a 203 ložiska provedeno pomocí dru45 hého dílu 203, který prostupuje vložkou 206 a je opatřen koncovou přírubou 214.

Vložka 206 otočného ložiska v tomto případě vzhledem k ose 205 otáčení sestává z vnitřního ložiskového pouzdra 207 a z vnějšího ložiskového pouzdra 208, která jsou obě opatřena válcovým pláštěm 210 a radiálně postaveným a vzhledem k ose 205 otáčení v pravém úhlu uspořáda50 ným oběžným okrajem 212, takže v průřezu mají přibližně tvar L. Oba okraje 212 se však nacházejí na rozdílných koncích, takže společně objímají kruhový úsek prvního dílu 202 ložiska. Válcový plášť 210 vnějšího ložiskového pouzdra 208 je na svém konci, který není opatřen okrajem 212, zatažen na způsob vroubku, čímž vytváří prostor 215 pro mazivo určené k dlouhodobému mazání úložné plochy 209 mezi oběma ložiskovými pouzdry 207, 208.

-3 CZ 299233 B6

U čtvrtého příkladného provedení, znázorněného na obr. 5, je vzhledem k ose 305 otáčení Vnitřní ložiskové pouzdro 307 v podstatě vytvořeno ve tvaru kloboučku, přičemž však válcové dno 311 vnitřního ložiskového pouzdra 307 má vzhledem k ose 305 otáčení centricky uspořáda5 nou válcovitou zataženou část 316, která je opatřena vnitřním závitem 317, takže do ní může být zašroubován šroub 318 s odpovídajícím vnějším závitem. Válcovité dno 311' vnějšího ložiskového pouzdra 308 je opatřeno průchozím otvorem umožňujícím průchod závitem opatřeného čepu šroubu 318, takže pomocí šroubu 318 je nastavitelný axiální přítlak mezi ložiskovými pouzdry 307, 308. Hlava šroubu 318 slouží také k udržení spojení ložiska.

U příkladného provedení, znázorněného na obr. 6, je ložiskové těleso 401 provedeno opět podobně, jako u předcházejících příkladných provedení. Pro usnadnění demontáže ložiska přečnívá osová část 404 druhého dílu 403 o vnitřního ložiskového pouzdra 407, které je - bez zvětšení průměru - uzavřeno válcovým dnem 411. Vnější ložiskové pouzdro 408 je - stejně jako u pří15 kladného provedení podle obr. 2 - na obou koncích opatřeno oběžnými okraji 412. Konec vnitřního ložiskového pouzdra 407, axiálně vyčnívající z vnějšího ložiskového pouzdra 408, je paralelně vzhledem k válcovému dnu 411 opatřen směrem dovnitř provedenou oběžnou drážkou 419, do které zaskakuje pojistný kroužek 420, který udržuje ložisko pohromadě. Po odstranění pojistného kroužku 420 je ložisko snadno demontovatelně.

Ό šestého příkladného provedení, znázorněného na obr. 7, je vnitřní ložiskové pouzdro 507 provedeno tak, jak je zřejmé z obr. 6. Vnější ložiskové pouzdro 508 má však oběžný okraj 512 jen na jednom konci, zatím co druhý konec je opatřen radiálně dovnitř směřujícím osazením 520, zasahujícím do drážky 519. Tím však ložisko tohoto provedení není bez porušení demontovatel25 né.

U sedmého provedení vynálezu znázorněného na obr. 8, které má stejné provedení ložiskového tělesa 601, je vnější ložiskové pouzdro 608 provedeno podobně jako vnější ložiskové pouzdro 308 znázorněné na příkladném provedení na obr. 5. Vnitřní ložiskové pouzdro 607 však zde má na válcové dno 611 nasazený klobouček 621, který je na válcovém plášti opatřen vnějším závitem 622. Tak je možno na tento klobouček 621 našroubovat matici 623 s podložkou 624, čímž je ložisko udržováno pohromadě a obě ložisková pouzdra 607, 608 jsou na sebe axiálně dotlaěitelná za účelem nastavení otočného odporu. Osová část 604, vytvořená na vnitřním obrysu vnitřního ložiskového pouzdra 607, má stupňovitý válcový tvar.

U osmého příkladného provedení, znázorněného na obr. 9, materiál druhého dílu 703 ložiska prochází přes vnitřní ložiskové pouzdro 707 a částí 704 své osy tvoří koncovou přírubu 714 hřibového tvaru, rotačně symetrickou vzhledem k ose otáčení 705. Koncová příruba 714 je od materiálu prvního dílu 702 ložiska oddělena kruhovou podložkou 725.

Obě ložisková pouzdra 707. 708 mají tvar písmene L a jsou uspořádána navzájem rovnoběžně. Proto vzniká mezi oběma ložiskovými pouzdry 707, 708 úložná plocha 709 tvaru L.

Vnitřní ložiskové pouzdro 707 je v oblasti oběžného okraje 712 opatřeno oběžnou drážkou pro vytvoření uzavřeného prostoru 715 pro mazivo určené pro dlouhodobé mazání.

Deváté příkladné provedení, znázorněné na obr. 10, obsahuje ložiskové těleso 801. Druhý díl 803 ložiska může být uložen na dvou prvních dílech 802, 802' ložiska tak, že je osová část 804 druhého dílu 803 ložiska spojena s vnitřním ložiskovým pouzdrem 807, zatím co oba (nepohyblivé) první díly 802, 802' jsou spojeny s vnějším ložiskovým pouzdrem 808, které má v polovině své axiální výšky oběžný můstek 826, vytvořený zdvojením materiálu.

Na obr. 11 jsou schematicky znázorněny možnosti uspořádání dvojice vložek 6 ložiska mezi osovou částí 4 a prvním dílem 2 ložiska, pro realizaci otáčivého pohybu okolo osy 5 otáčení.

-4CZ 299233 B6

Podle obr. 11 a jsou obě části vložky 6 rovnoběžně přesunuty vzhledem k ose 5 otáčení.

Podle obr. 1 lb mají obě části vložky 6 tvar kloboučku a svými uzavřenými konci směřují navzá5 jem k sobě.

Podle obr. 11c směřují uzavřené konce obou částí vložky 6 od sebe.

Na obr. 12 je znázorněno použití prvního příkladného provedení u kloubového závěsu v automoio bilu. Ložiskové těleso I sestává z úložného prvního dílu 2 a z uloženého druhého dílu 3. Uložený druhý díl 3 je vzhledem k prvnímu dílu 2 relativně otočný okolo osy 5 otáčení. Za tímto účelem jsou zde uspořádány vložky 6 ložiska. Z vyobrazení jsou zřejmé upevňovací otvory 23, které se tvoří současně při lití součásti.

Na obr. 13 je znázorněno kompletní ložiskové těleso se čtyřmi osami 5 otáčení a pohyblivými ložiskovými prvními díly 2.

Zřejmé jsou také upevňovací otvory 23 vyrobené při lití jednotlivých dílů a určené pro uložení upevňovacích šroubů 27. Kompletní ložisko s vložkami 6, upevňovacími šrouby 27 a upevňova20 čími otvory 23 lze zhotovit jedním vstřikem do formy, nemá žádné nežádoucí vůle, je otočné a lze je provést jako samomazné.

Claims (16)

1. Vložka otočného ložiska ložiskového tělesa (1, 101, 401, 601, 801), sestávajícího z alespoň 30 dvou vůči sobě relativně okolo osy (5, 105, 205, 605, 705) otáčení otočných dílů (2, 3; 102, 103;

...; 802, 803) ložiska, mezi nimiž je vložka (6, 106) uspořádána, vyznačující se tím, že sestává ze dvou do sebe kluzně zasahujících ložiskových pouzder (7, 8; 107, 108; ...; 807, 808) opatřených mezi nimi vytvořenými vzájemně kluznými úložnými plochami (9, 109) a vnějšími stranami přivrácenými k příslušnému dílu (2, 3; 102, 103; ...; 802, 803) ložiska, přičemž jsou

35 kluzné úložné plochy (9, 109) ložiska vytvořeny hladké a bez vůle, a vnější strany jsou zdrsněny a pevně spojeny s příslušným dílem (2, 3; 102, 103;...; 802, 803) ložiska.

2. Vložka otočného ložiska podle nároku 1,vyznačující se tím, že po sobě klouzající úložné plochy ložiskového pouzdra (7, 8; 107, 108; ...; 807, 808) mají na alespoň jednom

40 konci vzhledem k ose (5, 105) otáčení kolmo uspořádaný oběžný okraj (12, 112; ...; 712).

3. Vložka otočného ložiska podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alespoň jedno z ložiskových pouzder (7, 8; 107, 108; ...; 807, 808) má na svém uzavřeném čelním konci tvar kloboučku.

4. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že úložné plochy (9, 109) jsou vytvořeny jako plochy válcového pláště.

5. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že 50 obě na sobě klouzající ložisková pouzdra (7, 8; 107, 108; ...; 807, 808) jsou vyrobena z různého materiálu.

-5 CZ 299233 B6

6. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že po sobě klouzající ložisková pouzdra (

7, 8; 107, 108; ...; 807, 808) mají k sobě rovnoběžně uspořádané oběžné okraje (12, 112; ...; 712), které rovněž po sobě kloužou.

5 7. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že obě po sobě klouzající ložisková pouzdra (307, 308; 607, 608) jsou opatřena radiálně probíhajícími úseky a jsou axiálně na sebe dotlačitelná.

8. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že ío uvnitř ležící vnitřní ložiskové pouzdro (407, 507) má tvar kloboučku a na svém uzavřeném konci a rovnoběžně s tímto koncem má dovnitř směřující oběžnou drážku (419, 519) pro uložení pojistného kroužku (420) k zajištění vnějšího ložiskového pouzdra (408, 508).

9. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že

15 obě po sobě klouzající ložisková pouzdra (207, 208; 707, 708) mají na jednom konci oběžný okraj (212, 712), takže jsou oba okraje (212, 712) navzájem rovnoběžné.

10. Vložka otočného ložiska podle některého z nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že alespoň vjednom po sobě klouzajícím povrchu úložné plochy (209, 709) obou ložiskových pouz20 der (207, 208; 707, 708) je vytvořen oběžný prostor (215, 715) pro uložení maziva pro dlouhodobé mazání.

11. Ložisko s ložiskovým tělesem (1, 101, 401, 601, 801), sestávajícím z alespoň dvou relativně navzájem k sobě kolem osy (5, 105) otočně uspořádaných dílů (2, 3; 102, 103; ...; 802, 803) a z

25 vložky (6, 106), uspořádané mezi otáčivými díly ložiska a vytvořené podle některého z nároků 1 až 10.

12. Ložisko podle nároku 11,vyznačující se tím, že vložka (6, 106) je zalita do ložiskového tělesa (1, 101,401,601, 801).

13. Ložisko podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že druhý díl (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803) ložiska prochází vnitřní částí ložiskového pouzdra (107, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807) a vytváří koncovou přírubu (114, 214, 714, 814).

35

14. Ložisko podle některého z nároků 11 až 13, vyznačující se tím, že jeden z dílů (3, 103;...; 803) ložiska tvoří osovou část (4, 104;...; 804).

15. Ložisko podle některého z nároků 11 až 14, vyzn ač u j í cí se tí m , že alespoň dvě vložky (6) jsou spojeny s jeho osovou částí (4).

16. Ložisko podle některého z nároků 11 až 15,vyznačující se tím, že je vytvořeno jako rozmontovatelné a znovu smontovatelné.