RU191961U1

RU191961U1 - SHKVOREN

Info

Publication number: RU191961U1
Application number: RU2019107960U
Authority: RU
Inventors: Евгений Дмитриевич Водолазский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Белебеевский завод "Автокомплект"
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2019-08-28

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к шкворням с полусферическими опорами поворотных кулаков жестких управляемых мостов колесных транспортных средств.Техническим результатом полезной модели является выполнение изделия в виде неразъемного узла, обеспечение постоянства моментов вращения шкворня за счет применения вкладыша из полимерного материала в конструктивном исполнении, описанном ниже, создания в сферической опоре на внутренней сферической части компенсационной зоны, увеличения площади охвата сферы шкворня полусферическим вкладышем, что в конечном итоге приводит к повышению технологичности сборки, увеличению срока службы изделия, уменьшению затрат на ремонт и техническое обслуживание.Технический результат достигается решением технической задачи по созданию шкворня, имеющего сферическую опорную поверхность, а также сферическую опору и сферический вкладыш, при этом вышеуказанные детали дополнительно содержат защитный чехол, заполняемый смазкой, образуя единую сборочную единицу, при этом сферическая опорная поверхность шкворня, а также внутренняя сферическая поверхность вкладыша имеют сферическую часть с высотой, превышающей радиус сферы, а вкладыш изготовлен из полимерного материала, характеризующегося тем, что сферическая опорная поверхность шкворня, а также внутренняя сферическая поверхность вкладыша имеют сферическую часть с высотой, превышающей радиус сферы не менее чем на 1/3 его величины, сферический вкладыш имеет входное отверстие с диаметром, меньшим диаметра сферы шкворня, а снаружи – сферическую поверхность, переходящую в цилиндрическую поверхность со стороны входного отверстия, а сферическая опора на внутренней сферической части внизу имеет компенсационную зону.Кроме того, шкворень характеризуется тем, что вкладыш изготовлен из угленаполненного пластика.Описанное выше выполнение полезной модели приводит к повышению технологичности сборки, увеличению срока службы изделия, уменьшению затрат на ремонт и техническое обслуживание. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to transport engineering, namely, to pivots with hemispherical bearings of the steering knuckles of rigid steered axles of wheeled vehicles. The technical result of the utility model is to make the product in the form of an integral unit, ensuring the constancy of the pivots of the pivot through the use of an insert made of a polymeric material in a design described below, creating in a spherical support on the inner spherical part of the compensation zone, increasing the coverage area with king pins with a hemispherical liner, which ultimately leads to improved assembly technology, longer product life, lower repair and maintenance costs. The technical result is achieved by solving the technical problem of creating a kingpin having a spherical bearing surface, as well as a spherical bearing and a spherical liner while the above parts additionally contain a protective cover filled with grease, forming a single assembly unit, while the spherical bearing surface of the pulley The arm and the inner spherical surface of the liner have a spherical part with a height exceeding the radius of the sphere, and the liner is made of a polymeric material characterized in that the spherical bearing surface of the kingpin and the inner spherical surface of the liner have a spherical part with a height exceeding the radius of the sphere less than 1/3 of its size, the spherical liner has an inlet with a diameter smaller than the diameter of the king pin sphere, and on the outside there is a spherical surface turning into a cylindrical surface it has a compensating zone. In addition, the pin is characterized by the fact that the insert is made of carbon-filled plastic. The implementation of the utility model described above leads to an increase in the manufacturability of the assembly, an increase in the service life of the product, and cost reduction for repairs and maintenance. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно, к шкворням с полусферическими опорами поворотных кулаков жестких управляемых мостов колесных транспортных средств.The utility model relates to transport engineering, namely, to pivots with hemispherical bearings of the steering knuckles of rigid steered axles of wheeled vehicles.

Известен поворотный кулак, содержащий шаровую опору, корпус поворотного кулака со шкворнями в виде ступенчатых цилиндров и радиальными подшипниками скольжения, упорные подшипники в виде шайб с углублениями на рабочих поверхностях для смазки, опорные кольца, регулировочные прокладки, обеспечивающие требуемую величину предварительного нагружения упорных подшипников (Руководство по эксплуатации « Автомобили УАЗ-3160, УАЗ-3162 и их модификации», г.Ульяновск, «Ульяновский Дом печати», 2000 г., с.131).A knuckle containing a ball bearing is known, a knuckle housing with pivots in the form of stepped cylinders and radial plain bearings, thrust bearings in the form of washers with recesses on the working surfaces for lubrication, thrust rings, shims that provide the required amount of preloading of thrust bearings (Manual manual "Automobiles UAZ-3160, UAZ-3162 and their modifications", Ulyanovsk, "Ulyanovsk Printing House", 2000, p.131).

Недостатками известного поворотного кулака являются: отсутствие возможности устранения радиального зазора в подшипниках скольжения, возникающего в процессе эксплуатации, высокая трудоемкость изготовления и регулировки узла, необходимость применения специального оборудовании при ремонте и замене радиальных подшипников скольжения, высокая трудоемкость обслуживания узла, обусловленная необходимостью периодического смазывания поверхностей трения.The disadvantages of the known steering knuckle are: the inability to eliminate the radial clearance in the sliding bearings that occurs during operation, the high complexity of manufacturing and adjusting the assembly, the need for special equipment when repairing and replacing the radial plain bearings, the high complexity of servicing the assembly due to the need for periodic lubrication of the friction surfaces .

Близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является поворотный кулак (свидетельство на полезную модель РФ №33357, кл. В62D 7/18, 02.06.2003), содержащий корпус поворотного кулака, шаровую опору с парой противолежащих полусферических опор, шкворни, механизм регулирования зазоров, шкворни выполнены с полусферической опорной поверхностью, полусферические опоры снабжены полусферическими вкладышами.A close device of the same purpose to the claimed utility model in terms of combination of features is a knuckle (certificate for utility model of the Russian Federation No. 33357, class B62D 7/18, 02/02/2003), comprising a slewing cam housing, a ball bearing with a pair of opposing hemispherical bearings, pivots , the mechanism for adjusting gaps, pivots are made with a hemispherical bearing surface, hemispherical bearings are equipped with hemispherical inserts.

Поворотный кулак, согласно свидетельству, характеризуется тем, что полусферические опоры снабжены сквозным центральным отверстием.The steering knuckle, according to the testimony, is characterized in that the hemispherical bearings are provided with a through central hole.

Кроме того, поворотный кулак, согласно свидетельству, характеризуется тем, что полусферические вкладыши снабжены выступами, установленными в ответные пазы полусферических опор.In addition, the knuckle, according to the testimony, is characterized in that the hemispherical bushings are provided with protrusions mounted in the response grooves of the hemispherical bearings.

Кроме того, поворотный кулак, согласно свидетельству, характеризуется тем, что полусферические вкладыши снабжены наружным каркасом в виде втулки с выступами, установленными в ответные пазы полусферических опор.In addition, the knuckle, according to the certificate, is characterized in that the hemispherical bushings are provided with an outer frame in the form of a sleeve with protrusions mounted in the mating grooves of the hemispherical bearings.

Кроме того, поворотный кулак, согласно свидетельству, характеризуется тем, что внутренняя поверхность полусферической опоры и наружная поверхность полусферического вкладыша снабжены кольцевыми канавками, в которых размещено пружинное стопорное кольцо.In addition, the knuckle, according to the certificate, is characterized in that the inner surface of the hemispherical support and the outer surface of the hemispherical liner are provided with annular grooves in which the snap ring is located.

Полусферические опоры шкворней снабжены сквозным центральным отверстием для подачи смазки по внутренним канавкам вкладышей к контактирующим поверхностям вкладышей и шкворней. Описанное выше устройство принимается за аналог.The hemispherical bearings of the pivots are provided with a through central hole for supplying lubricant through the inner grooves of the liners to the contacting surfaces of the liners and pivots. The device described above is taken as an analogue.

Аналог имеет небольшое усовершенствование в части исполнения вкладыша, центральный цилиндрический выступ которого устанавливается в сквозное центральное отверстие полусферической опоры шкворня ( патент РФ на полезную модель № 104914, публ. 27.05.2011), однако в выбранном аналоге технические решения изложены подробнее. The analogue has a slight improvement in terms of the design of the liner, the central cylindrical protrusion of which is installed in the through central hole of the hemispherical pin support (RF patent for utility model No. 104914, publ. 05.27.2011), however, the technical solutions are described in more detail in the chosen analogue.

В аналоге шкворень с полусферической поверхностью, полусферический вкладыш и полусферическая втулка представляют собой отдельные детали. Их установка осуществляется непосредственно на автомобиле последовательно: полусферической опоры с вкладышем в шаровую опору, затем надвигания поворотного кулака и установки в его отверстие шкворня, затем заворачивания по резьбе конической втулки на коническую часть шкворня с последующим надеванием шайбы и затягиванием гайки через шайбу на резьбовой части шкворня. Аналогично устанавливается другой шкворень.In an analogue, a king pin with a hemispherical surface, a hemispherical insert and a hemispherical sleeve are separate parts. Their installation is carried out directly on the car in series: a hemispherical support with an insert in the ball bearing, then sliding the knuckle and installing the king pin in its hole, then screwing the tapered sleeve onto the tapered part of the king pin, then putting the washer on and tightening the nut through the washer on the threaded part of the king pin . Another pin is installed in the same way.

Недостатками аналога являются:The disadvantages of the analogue are:

- отсутствие предварительной подсборки собираемых деталей, в результате чего установка шкворней на автомобиле представляет определенные трудности. Однако такая подсборка на прототипе не представляется возможной по конструктивным соображениям; - the lack of preliminary subassembly of the assembled parts, as a result of which the installation of pivots on the car presents certain difficulties. However, such a subassembly on the prototype is not possible for design reasons;

- повышенная трудоемкость и неудобство при сборке узла, при установке шкворней на шаровую опору, особенно нижнего шкворня, т.к. все элементы: шкворень, вкладыш и полусферическая опора представляют собой отдельные детали, соединяемые вместе только в процессе сборки узла «поворотный кулак- шаровая опора- шкворень- вкладыш – полусферическая опора». Таким образом не реализована концепция подшипника цельной конструкции, обладающего большей технологичностью;- increased complexity and inconvenience in the assembly of the node, when installing the pivots on the ball bearing, especially the lower pivot, because all elements: king pin, liner and hemispherical bearing are separate parts that are joined together only during the assembly of the “rotary fist-ball bearing-kingpin-liner - hemispherical bearing” assembly. Thus, the concept of a one-piece bearing with greater adaptability is not implemented;

- неудовлетворительная герметизация шкворня в связи с отсутствием защитного чехла, что приводит к возможной потере смазки, особенно нижнего шкворня, а также к попаданию грязи, песка и т.п. в зону трущейся пары «вкладыш-шкворень», при отсутствии защитного чехла, что уменьшает долговечность узла в целом; - poor sealing of the kingpin due to the lack of a protective cover, which leads to a possible loss of lubricant, especially the lower kingpin, as well as to the ingress of dirt, sand, etc. in the area of the rubbing pair "liner-pin", in the absence of a protective cover, which reduces the durability of the node as a whole;

- выполнение площади контакта трущейся пары « шкворень – вставка» минимальной. Это получается потому, что конструктивно полусферическая опорная поверхность шкворня выполнена по сути только наполовину в виде сферы, т.е. высота полусферы примерно равна ее радиусу. Аналогично, полусферический вкладыш имеет высоту примерно равную радиусу его внутренней сферической поверхности. В результате ухудшаются условия эксплуатации и увеличивается износ сферической поверхности шкворня.- the implementation of the contact area of the friction pair of "pin - insert" minimum. This is because the structurally hemispherical bearing surface of the king pin is essentially made only half in the form of a sphere, i.e. the height of the hemisphere is approximately equal to its radius. Similarly, a hemispherical insert has a height approximately equal to the radius of its inner spherical surface. As a result, operating conditions deteriorate and wear on the spherical surface of the kingpin increases.

Известен поворотный кулак, включающий в себя корпус поворотного кулака и шаровую опору, верхний и нижний шкворни, выполненные в виде пальцев с головками, опоры шкворней с выемками и вкладыши из антифрикционного материала, уставленные в выемках опор шкворней, отличающийся тем, что каждая опора шкворня выполнена в виде цилиндрического корпуса с выемкой, глубина которой превышает величину радиуса головки шкворня, и снабжена защитным чехлом, заполненным смазкой, головка каждого шкворня выполнена сферической формы, а вкладыш охватывает большую часть сферической поверхности головки, снабжен боковой полостью, заполненной смазкой, и зафиксирован в углублении опоры шкворня стопорным кольцом ( патент РФ № 160616, публ. 27.03.2016). Known knuckle, including the housing of the knuckle and ball bearing, upper and lower pivots, made in the form of fingers with heads, pivot bearings with recesses and liners of antifriction material, set in the recesses of the pivot bearings, characterized in that each pivot bearing is made in the form of a cylindrical body with a recess, the depth of which exceeds the radius of the king pin head, and is equipped with a protective cover filled with grease, the head of each king pin is made spherical, and the liner covers pain the second part of the spherical surface of the head is provided with a side cavity filled with lubricant, and is fixed in a recess bearing pin retaining ring (RF patent № 160616, publ. 03.27.2016).

Поскольку в патенте рассмотрен поворотный кулак в целом, а в заявке представлено техническое решение, относящееся только к шкворню, являющемуся составной частью поворотного кулака, остановимся на сравнении шкворнего узла, как он описан в патенте, и заявляемого решения – шкворень. Согласно патенту шкворневый узел включает в себя опору шкворня, шкворень, вкладыш, стопорное кольцо, защитный чехол и пружинное кольцо. Аналогичный состав деталей и в заявляемом техническом решении. На основании анализа решение по патенту по совокупности существенных признаков и достигаемому результату принимается за прототип. Since the patent considers the knuckle as a whole, and the application provides a technical solution that applies only to the king pin, which is part of the knuckle, we will focus on comparing the king pin assembly, as described in the patent, and the claimed solution, the king pin. According to the patent, the pivot assembly includes a pivot bearing, a pivot, an insert, a retaining ring, a protective case and a spring ring. A similar composition of parts and in the claimed technical solution. Based on the analysis, the decision on a patent based on the set of essential features and the achieved result is taken as a prototype.

Заявляемое решение является развитием прототипа.The claimed solution is the development of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является выполнение изделия в виде неразъемного узла, обеспечение постоянства моментов вращения шкворня за счет применения вкладыша из полимерного материала в конструктивном исполнении, описанном ниже, создания в сферической опоре внизу внутренней сферической части компенсационной зоны, увеличения площади охвата сферы шкворня полусферическим вкладышем, что в конечном итоге приводит к повышению технологичности сборки, увеличению срока службы изделия, уменьшению затрат на ремонт и техническое обслуживание.The technical result of the utility model is the implementation of the product in the form of an integral unit, ensuring the constancy of the kingpin rotation moments through the use of a polymer material insert in the design described below, creating in the spherical support below the inner spherical part of the compensation zone, increasing the coverage area of the kingpin sphere with a hemispherical insert, which ultimately leads to an increase in the manufacturability of the assembly, an increase in the service life of the product, and a reduction in the cost of repairs and maintenance some service.

Технический результат достигается реализацией концепции заявителя по созданию закрытого неразъемного подшипника с решением сформулированных ниже принципиальных задач. При этом под подшипником можно понимать совокупность фрагментов деталей, играющих роль подшипника: сферическая опора, сферическая опорная поверхность шкворня, вкладыш. The technical result is achieved by the implementation of the applicant’s concept of creating a closed one-piece bearing with the solution of the fundamental tasks formulated below. In this case, a bearing can be understood as a set of fragments of parts playing the role of a bearing: a spherical bearing, a spherical bearing surface of a kingpin, an insert.

Заявляемая полезная модель решает следующие основные задачи: The inventive utility model solves the following main tasks:

1. Сборка шкворня вместе с опорой, вкладышем и защитным чехлом с образованием единой сборочной единицы – шкворень в сборе.1. Assembly of the king pin together with the support, liner and protective cover with the formation of a single assembly unit - the king pin assembly.

Такая сборка позволяет разделить операции по сборке узла и установке его на автомобиль. В этом заключается существенное отличие от прототипа, в котором установка всех деталей осуществляется непосредственно на автомобиле, а защитного чехла нет. This assembly allows you to separate the operations of assembling the unit and installing it on the car. This is a significant difference from the prototype, in which the installation of all parts is carried out directly on the car, but there is no protective cover.

Операция по сборке узла «шкворень – вкладыш- опора –защитный чехол» обеспечивает гарантированно качественную сборку узла, т.к. сборка осуществляется в удобных условиях на рабочем месте сборщика, не привязываясь к монтажу узла на автомобиль. Помимо улучшения качества сборки узла, снижается ее трудоемкость и тем самым повышается технологичность операции. The assembly operation of the node "kingpin - liner-support-protective cover" provides a guaranteed high-quality assembly of the node, because assembly is carried out in convenient conditions at the workplace of the collector, without being tied to the assembly of the unit on the car. In addition to improving the assembly quality of the assembly, its complexity is reduced and thereby the manufacturability of the operation increases.

Кроме того, узел может быть разъемным или неразъемным. В заявляемом варианте предпочтение отдается неразъемному узлу, как более простому и надежному. Неразъемный узел не подлежит ремонту и при его замене на новый хорошее качество гарантируется производителем. In addition, the node may be detachable or one-piece. In the claimed embodiment, preference is given to an integral unit, as a simpler and more reliable. The one-piece assembly cannot be repaired and when replaced with a new one, good quality is guaranteed by the manufacturer.

2. Увеличение площади поверхностей контактирующих деталей – шкворня и вкладыша. 2. The increase in the surface area of the contacting parts - the pin and the liner.

Такое увеличение прогнозируемо обеспечивает уменьшение удельных нагрузок на эти поверхности в процессе эксплуатации автомобиля, тем самым повышая срок службы узла. Эта задача решается конструктивными изменениями сферических поверхностей шкворня и вкладыша. Such an increase predictably provides a decrease in the specific loads on these surfaces during the operation of the vehicle, thereby increasing the service life of the unit. This problem is solved by constructive changes in the spherical surfaces of the king pin and liner.

Задача увеличения площади поверхностей контактирующих деталей – шкворня и вкладыша реализуется использованием вкладыша, изготовляемого из полимера, что позволяет вкладышу за счет определенных эластичных свойств полимера охватывать дополнительную поверхность сферы шкворня, заставляя и ее «работать» в сложных дорожных условиях. The task of increasing the surface area of the contacting parts — the king pin and the liner is realized using a liner made of polymer, which allows the liner to cover an additional surface of the king pin sphere due to certain elastic properties of the polymer, forcing it to “work” in difficult road conditions.

3. Защита узла от грязи, воды и т.п.3. Protection of the unit from dirt, water, etc.

Защита узла от грязи, воды и т.п. - логичное решение для узлов ходовой части автомобилей. Тем не менее, в конструкции аналога эта задача не решена, да она и выглядит трудно решимой. В заявляемой полезной модели при решении принципиальной задачи по созданию единой сборочной единицы – шкворень в сборе, установка на нем защитного чехла является совершенно логичной. И что немаловажно, новая конструкция шкворня в сборе позволяет использовать ее в качестве запасных частей для уже эксплуатируемых автомобилей, в частности, автомобилей УАЗ. Protect the unit from dirt, water, etc. - A logical solution for car chassis assemblies. However, in the design of the analogue this problem is not solved, and it looks difficult to solve. In the claimed utility model, in solving the fundamental problem of creating a single assembly unit, the king pin is assembled, the installation of a protective cover on it is completely logical. And importantly, the new design of the kingpin assembly allows it to be used as spare parts for already operating vehicles, in particular UAZ vehicles.

4. Смазка шкворня.4. Grease the king pin.

Смазка трущихся поверхностей шкворня и вкладыша - важнейшая задача, влияющая на срок службы узла и на периодичность регулировки зазоров в трущейся паре путем затяжки втулки и гайки, расположенных в поворотном кулаке (не показано). В аналоге, а также в развивающем его патенте РФ № 104914, подача смазки к контактирующим поверхностям вкладышей и шкворней осуществляется через центральное сквозное отверстие в полусферической опоре. В заявляемой полезной модели смазка закладывается в защитный чехол при сборке Lubricating the friction surfaces of the pin and liner is the most important task that affects the service life of the assembly and the frequency of adjustment of the gaps in the rubbing pair by tightening the sleeve and nut located in the steering knuckle (not shown). In the analogue, as well as in the RF patent developing it No. 104914, the lubricant is supplied to the contacting surfaces of the liners and pivots through a central through hole in the hemispherical support. In the inventive utility model, the lubricant is placed in a protective case during assembly

Поставленные задачи реализованы в заявляемой полезной модели.The tasks are implemented in the claimed utility model.

Технический результат достигается решением технической задачи по созданию шкворня, имеющего сферическую опорную поверхность, а также сферическую опору и сферический вкладыш, при этом вышеуказанные детали дополнительно содержат защитный чехол, заполняемый смазкой, образуя единую сборочную единицу, при этом сферическая опорная поверхность шкворня, а также внутренняя сферическая поверхность вкладыша имеют сферическую часть с высотой, превышающей радиус сферы, а вкладыш изготовлен из полимерного материала, характеризующегося тем, что сферическая опорная поверхность шкворня, а также внутренняя сферическая поверхность вкладыша имеют сферическую часть с высотой, превышающей радиус сферы не менее чем на 1/3 его величины, сферический вкладыш имеет входное отверстие с диаметром, меньшим диаметра сферы шкворня, а снаружи – сферическую поверхность, переходящую в цилиндрическую поверхность со стороны входного отверстия, а сферическая опора на внутренней сферической части внизу имеет компенсационную зону.The technical result is achieved by solving the technical problem of creating a kingpin having a spherical bearing surface, as well as a spherical bearing and a spherical liner, while the above parts additionally contain a protective cover filled with grease, forming a single assembly unit, while the spherical bearing surface of the kingpin, as well as the inner the spherical surface of the liner has a spherical part with a height greater than the radius of the sphere, and the liner is made of a polymeric material, characterized in that that the spherical bearing surface of the kingpin, as well as the inner spherical surface of the liner, have a spherical part with a height exceeding the radius of the sphere by at least 1/3 of its size, the spherical liner has an inlet with a diameter smaller than the diameter of the kingpin sphere, and the outside is a spherical surface, passing into a cylindrical surface from the side of the inlet, and the spherical bearing on the inner spherical part below has a compensation zone.

Кроме того, шкворень характеризуется тем, что вкладыш изготовлен из угленаполненного пластика.In addition, the king pin is characterized in that the liner is made of carbon-filled plastic.

Таким образом, единая сборочная единица, включающая, по меньшей мере, собственно шкворень, а также сферическую опору и сферический вкладыш, представляет собой узел, преимущественно неразборный узел – шкворень в сборе.Thus, a single assembly unit, including at least the king pin itself, as well as the spherical bearing and the spherical liner, is a node, mainly a non-separable assembly - the king pin assembly.

В качестве полимерного материала используется материал, обладающий высокими прочностными и износостойкими характеристиками. As a polymeric material, a material is used having high strength and wear-resistant characteristics.

Сферическая опора состоит из металлического корпуса, имеет внутреннюю полость, состоящую из сферической части внизу и цилиндрической части сверху, с посадочным гнездом для установки шайбы, а наружная поверхность опоры имеет отбортовку в верхней части и кольцевую канавку под установку и закрепление защитного чехла пружинным кольцом, а в нижней части – кольцевую канавку под стопорное кольцо для закрепления шкворня в сборе на шаровой опоре.The spherical support consists of a metal casing, has an internal cavity consisting of a spherical part at the bottom and a cylindrical part at the top, with a seat for installing the washer, and the outer surface of the support has a flange at the top and an annular groove for installing and securing the protective cover with a spring ring, and in the lower part there is an annular groove for the snap ring to secure the king pin assembly to the ball bearing.

Шкворень в сборе представляют собой неразборный узел за счет установки шайбы в посадочное гнездо и последующей завальцовки верхней кромки сферической опоры на шайбе.The king pin assembly is a non-separable assembly due to the installation of the washer in the seat socket and the subsequent rolling of the upper edge of the spherical support on the washer.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability”.

Полезная модель поясняется чертежами, гдеThe utility model is illustrated by drawings, where

фиг.1 –шкворень в сборе, в разрезе; figure 1 - the pin assembly, in the context;

В предлагаемом варианте исполнения шкворень в сборе состоит собственно из шкворня 1, сферической опоры 2 с расположенным между ними вкладышем 3, шайбы 4 и защитного чехла 5 с пружинным кольцом 6. In the proposed embodiment, the king pin assembly itself consists of the king pin 1, the spherical support 2 with the liner 3 located between them, the washer 4 and the protective cover 5 with the spring ring 6.

Шкворень 1 состоит из сферической опорной поверхности 7, цилиндрической поверхности 8, конической поверхности 9 и резьбового наконечника 10 с отверстием для законтривания резьбового соединения при установке шкворня в сборе на автомобиль. The king pin 1 consists of a spherical bearing surface 7, a cylindrical surface 8, a conical surface 9 and a threaded tip 10 with an opening for locking the threaded connection when installing the king pin assembly on the car.

Сферическая опора 2 опора состоит из металлического корпуса, имеет внутреннюю полость, состоящую из сферической части внизу и цилиндрической части сверху, с посадочным гнездом 11, а наружная поверхность опоры, выполненная преимущественно цилиндрической формы, имеет посадочный поясок 12 и кольцевую канавку 13 в верхней части под установку и закрепление защитного чехла пружинным кольцом 6, а также кольцевую канавку 14 в нижней части опоры 2 под стопорное кольцо (не показано) для закрепления шкворня в сборе на шаровой опоре. The spherical bearing 2 the support consists of a metal body, has an internal cavity consisting of a spherical part at the bottom and a cylindrical part at the top, with a seat socket 11, and the outer surface of the support, made mainly of a cylindrical shape, has a landing girdle 12 and an annular groove 13 in the upper part under installing and securing the protective cover with a spring ring 6, as well as an annular groove 14 in the lower part of the support 2 under the retaining ring (not shown) to secure the king pin assembly on the ball bearing.

Сферическая опорная поверхность 7 шкворня имеет радиус 15 и высоту «H», которая больше радиуса 15 или даже больше его на 1/3. Соответственно внутренняя сферическая поверхность вкладыша 3 имеет такой же радиус 15, как и сферическая поверхность шкворня, и высоту «Н», которая также больше радиуса 15 или даже больше его на 1/3. Такие параметры двух соприкасающихся сферических поверхностей позволяют получить максимально возможные площади трущейся пары.The spherical bearing surface 7 of the kingpin has a radius of 15 and a height of "H", which is greater than the radius of 15 or even more than 1/3. Accordingly, the inner spherical surface of the liner 3 has the same radius 15 as the spherical surface of the king pin, and the height "H", which is also greater than the radius 15 or even more than 1/3. Such parameters of two contacting spherical surfaces make it possible to obtain the maximum possible areas of a rubbing pair.

В рассматриваемом варианте исполнения вкладыш 3 изготовлен из полимерного материала, обладающего высокими прочностными и износостойкими характеристиками. In this embodiment, the liner 3 is made of a polymer material having high strength and wear-resistant characteristics.

Как видно из фиг. 1 сферический вкладыш 3 имеет входное отверстие с диаметром, меньшим диаметра сферы шкворня, а снаружи – сферическую поверхность, переходящую в цилиндрическую поверхность со стороны входного отверстия. При этом внутренняя сферическая поверхность вкладыша 3 и в верхней части прилегает к сферической поверхности шкворня, обеспечивая наибольшую площадь соприкосновения трущейся пары. При этом верхняя кромка вкладыша может иметь утолщение 16. As can be seen from FIG. 1, the spherical liner 3 has an inlet with a diameter smaller than the diameter of the king pin sphere, and on the outside, a spherical surface passing into a cylindrical surface from the inlet side. In this case, the inner spherical surface of the liner 3 and in the upper part is adjacent to the spherical surface of the kingpin, providing the largest contact area of the rubbing pair. In this case, the upper edge of the liner may have a thickening 16.

Для хорошей посадки вкладыша 3 в нижней части сферической поверхности опоры 2 может быть создана компенсационная зона 17. For a good fit of the liner 3 in the lower part of the spherical surface of the support 2 can be created in the compensation zone 17.

Шкворень в сборе собирается следующим образом. Во внутреннюю полость сферической опоры 2 вставляется вкладыш 3, с выравниванием его верхней кромки относительно нижней кромки посадочного гнезда 11. Внутренняя поверхность вкладыша 3 смазывается маслом. Затем вставляется шкворень и в посадочное гнездо устанавливается шайба. Затем верхняя кромка 18 сферической опоры 2 завальцовывается до плотной посадки шайбы 4 в посадочном гнезде 11, Таким образом, шкворень в сборе представляют собой неразборный узел. Затем защитный чехол заполняется смазкой, надевается на шкворень, нижней кромкой натягивается на кольцевую канавку 13 и крепится пружинным кольцом 6. The king pin assembly is assembled as follows. An insert 3 is inserted into the inner cavity of the spherical support 2, with its upper edge aligned with the lower edge of the seat socket 11. The inner surface of the insert 3 is lubricated with oil. Then the king pin is inserted and the washer is installed in the seat socket. Then, the upper edge 18 of the spherical support 2 is rolled up until the washer 4 is snugly seated in the seat socket 11. Thus, the king pin assembly is an integral assembly. Then the protective cover is filled with grease, put on the pin, the lower edge is pulled onto the annular groove 13 and is attached by a spring ring 6.

Шкворни в сборе, верхний и нижний, устанавливаются на автомобиль следующим образом. Шкворень в сборе плотно устанавливается нижним цилиндрическим концом в сквозное отверстие с наружной стороны шаровой опоры (не показана) до упора посадочного пояска 12 в соответствующую поверхность. Затем шкворень в сборе фиксируется стопорным кольцом (не показано), устанавливаемым в кольцевой канавке 14. Аналогично устанавливается другой шкворень в сборе. Шкворни устанавливаются в шаровой опоре навстречу друг другу.The pivots assembly, upper and lower, are mounted on the vehicle as follows. The king pin assembly is tightly mounted with the lower cylindrical end into the through hole from the outside of the ball joint (not shown) until the seat belt 12 abuts against the corresponding surface. Then, the king pin assembly is secured by a snap ring (not shown) mounted in the annular groove 14. Similarly, the other king pin assembly is mounted. The pivots are mounted in a ball joint towards each other.

Жесткая связь между корпусом поворотного кулака (не показан) и шкворнем в сборе обеспечивается затяжкой резьбовой втулки (не показана) на конической поверхности 9 шкворня и гайки (не показана) на резьбовом наконечнике 10 шкворня 1. A rigid connection between the housing of the steering knuckle (not shown) and the king pin assembly is ensured by tightening the threaded sleeve (not shown) on the conical surface 9 of the king pin and nut (not shown) on the threaded tip 10 of the king pin 1.

Механизм регулирования зазоров служит для устранения зазоров и создания предварительного нагружения узла и выполнен в виде резьбовой втулки, воздействующей через внутренние конические отверстия на конические части 9 шкворней 1.The mechanism for adjusting the gaps serves to eliminate gaps and create a preliminary loading of the assembly and is made in the form of a threaded sleeve acting through the conical holes on the conical parts 9 of the pivots 1.

При воздействии управляющего усилия на корпус поворотного кулака, он поворачивается вокруг шкворневой оси вместе со шкворнями. При этом происходит скольжение сферической поверхности шкворней по поверхности вкладышей. Тем самым обеспечивается поворот управляемого колеса транспортного средства. При этом в полезной модели обеспечивается постоянство моментов вращения шкворня за счет применения подшипника из полимерного материала, обладающего высокими прочностными и износостойкими характеристиками, и увеличения площади охвата сферы шкворня.When the control force acts on the housing of the steering knuckle, it rotates around the pivot axis along with the pivots. In this case, the spherical surface of the pivots glides over the surface of the liners. This ensures the rotation of the steered wheel of the vehicle. At the same time, in the utility model, the pivot moments of rotation of the pin are ensured through the use of a bearing made of a polymer material with high strength and wear-resistant characteristics, and by increasing the coverage area of the pivot sphere.

Заявляемое конструктивное исполнение шкворня в сборе на основе приведенной формулы полезной модели не является единственным. Как пример, возможны варианты исполнения шкворня в сборе как в части материала вкладыша, так и в части выполнения узла разборным.The inventive design of the king pin assembly based on the given formula of the utility model is not the only one. As an example, variants of the assembly of the king pin are possible both in the part of the liner material and in the part of the assembly assembly.

Описанное выше выполнение полезной модели приводит к повышению технологичности сборки, увеличению срока службы изделия, уменьшению затрат на ремонт и техническое обслуживание. Шкворень (шкворневый узел) собирается по хорошо отработанной при производстве шаровых опор технологии.The implementation of the utility model described above leads to an increase in the manufacturability of the assembly, an increase in the service life of the product, and a reduction in the cost of repairs and maintenance. The king pin (king pin assembly) is assembled according to the technology well developed in the manufacture of ball joints.

Claims

1. A king pin having a spherical bearing surface, as well as a spherical bearing and a spherical liner, wherein the above parts further comprise a protective cover filled with grease, forming a single assembly unit, while the spherical bearing surface of the kingpin and the inner spherical surface of the liner have a spherical part with a height exceeding the radius of the sphere, and the liner is made of a polymeric material, characterized in that the spherical bearing surface of the kingpin, as well as the inner spherical surface The liner surface has a spherical part with a height exceeding the radius of the sphere by at least 1/3 of its size, the spherical liner has an inlet with a diameter smaller than the diameter of the king pin sphere, and on the outside there is a spherical surface turning into a cylindrical surface from the inlet side, and The spherical bearing on the inner spherical part below has a compensation zone.

2. The king pin according to claim 1, characterized in that the liner is made of carbon-filled plastic.