ДЕФОРМИРУЕМАЯ СКОЛЬЗЯЩАЯ ВТУЛКА
DEFORMABLE SLIDING BUSHING

Область техники
Настоящее изобретение относится к втулке для монтажа компонентов, например, в транспортном средстве. Изобретение относится, в частности, к скользящей втулке, образованной из металла и выполненной таким образом, что ее поверхность оболочки в средней части расширяется радиально наружу, когда зажимное усилие прилагается к втулке в осевом направлении, так что втулка зажимается в желаемой позиции. Изобретение, в частности, предназначено для использования в тяжелых коммерческих транспортных средствах, но также может использоваться в различных транспортных средствах и в других областях применения. Оно также относится к транспортному средству, имеющему скользящую втулку согласно изобретению.
Уровень техники
Скользящие втулки сами по себе давно известны и используются, например, чтобы способствовать монтажу пружины или реактивной штанги, например, на колесном узле в транспортном средстве. Втулка предпочтительно отодвигается перед конечным монтажом, например, чтобы обеспечить возможность размещения на месте пружины или реактивной штанги. Затем используются болт или подобное резьбовое соединение, чтобы переместить втулку в требуемую позицию и получить желаемое радиальное зажимное усилие между втулкой и смежными компонентами шасси.
Недостатком известных скользящих втулок является то, что не может быть обеспечена блокировка в осевом направлении, в результате они на практике не могут поглощать осевые нагрузки.
Ранее были сделаны попытки создания втулок или подобных кольцевых элементов, которые зажимаются в осевом направлении, например, с помощью резьбового соединения и деформируются путем затягивания резьбового соединения с учетом обеспечения того, что оно будет оставаться затянутым в процессе дальнейшей эксплуатации, или в любом случае обеспечения лучшей блокировки посредством сил трения между втулками и смежными поверхностями компонентов.
Например, заявка на патент FR2950117 раскрывает цилиндрическую втулку с двумя концами, которая имеет относительно большую толщину материала и имеет среднюю часть с меньшей толщиной материала. Средняя часть описана как упругая часть, которая деформируется, когда втулка сжимается в осевом направлении посредством резьбового соединения. Перед использованием втулка размещается в по существу цилиндрическом отверстии. В недеформированном состоянии имеется зазор (J) между поверхностью внутренней стенки отверстия и средней частью втулки, но затягивание резьбового соединения ведет к тому, что средняя часть прижимается к внутренней стенке отверстия, в результате чего между втулкой и поверхностью стенки возникает сила трения. Целью этого решения не является поглощение значительных осевых усилий.
В настоящем изобретении для блокировки втулки используется только радиальное расширение, и для этого решения не требуется использовать поддерживающее кольцо (35) для предотвращения разрушения во время затягивания зажимного соединения.
В US6478521 описывается пружинная шайба, имеющая форму, подобную втулке, и образующая часть резьбового соединения, например, для монтажа колеса транспортного средства. В некоторых вариантах воплощения толщина материала втулки пружинной шайбы на концах втулки больше, чем в средней части, но это, вероятно, не является в принципе необходимым для описываемого решения.
В EP0161916 описывается винтовое соединение с расширительной втулкой, изготовленной из резиноподобного материала. Резиновая втулка не имеет внутренних мест ослабления или углублений, способствующих деформации, но, тем не менее, выдавливается радиально наружу, когда к ее торцевым поверхностям прилагается осевая нагрузка.
Таким образом, в известном уровне техники не рассматривается какая-либо скользящая втулка, которая обеспечивает плотную посадку в осевом направлении и блокировку относительно окружающих ее поверхностей компонентов и которая выполнена таким образом, что ее наружная поверхность, предпочтительно в средней части, изгибается наружу и принимает изогнутую форму, так что втулка будет иметь больший диаметр в ее средней части, чем в ее концевых частях, когда она зажимается в осевом направлении.
Сущность изобретения
Одной целью настоящего изобретения является решение приведенных выше проблем и создание скользящей втулки, выполненной с возможностью деформирования таким образом, что по меньшей мере ее поверхность оболочки в средней части расширяется радиально наружу, когда к ее торцевым поверхностям прилагается осевое зажимное усилие.
Другой целью изобретения является создание скользящей втулки, выполненной с возможностью деформирования таким образом, что ее наружная поверхность оболочки прижимается к окружающим ее поверхностям стенок так сильно, что она зажимается в желаемом положении.
Другой целью изобретения является создание скользящей втулки, выполненной с возможностью зажима в желаемом положении так крепко, что она может поглощать значительную осевую нагрузку.
Другой целью изобретения является создание скользящей втулки, выполненной таким образом, чтобы способствовать деформированию по меньшей мере ее поверхности оболочки в средней части.
Другой целью изобретения является создание скользящей втулки, являющейся практичной, простой и недорогой в изготовлении.
Эти и другие цели и преимущества достигаются согласно изобретению скользящей втулкой, определенной с помощью признаков, указанных в отличительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.
Скользящая втулка согласно изобретению в первую очередь предназначена для транспортных средств, и в частности для тяжелых коммерческих транспортных средств, таких как грузовые автомобили и автобусы, но также может использоваться и для других типов транспортных средств или для машин или в других областях, где необходимо обеспечить надежным образом, что резьбовое соединение будет оставаться затянутым в процессе эксплуатации, и/или что будет получена блокировка посредством сил трения между втулкой и смежными поверхностями компонентов.
Скользящая втулка в первую очередь предназначена для монтажа компонентов, например, в транспортном средстве, например, для монтажа пружины или реактивной штанги в колесном узле грузового автомобиля или автобуса и содержит трубчатый элемент, имеющий по существу симметричный профиль в поперечном сечении. Втулка предпочтительно образована из металла и выполнена таким образом, что ее поверхность оболочки расширяется радиально наружу, когда к втулке в ее осевом направлении прилагается зажимное усилие. Эта втулка предпочтительно может быть объединена с болтом или резьбовым соединением. Втулка в целом выполнена в виде трубки, при этом толщина материала на ее концах больше, чем в ее средней части. В осевом разрезе втулка имеет по существу U-образную форму. Полость внутри втулки является более широкой в ее средней части, что означает, что материал в средней части является самым тонким. Втулка устанавливается путем ее перемещения в по существу круглое отверстие в компоненте шасси, в котором она должна быть установлена. Зажим втулки, например, путем затягивания резьбового соединения, ведет в итоге к ее деформированию таким образом, что ее наружная поверхность оболочки, главным образом в ее средней части, выгибается радиально наружу, чтобы принять изогнутую форму. Втулка немного сжимается в осевом направлении и будет иметь в зажатом состоянии больший диаметр в ее средней части, чем на ее наружных концах. Втулка тем самым будет блокирована относительно окружающих ее компонентов посредством возникающих в результате сил трения между ней и поверхностью стенки полой части. Зажим также будет обеспечивать такую крепкую блокировку втулки в осевом направлении, что она может поглощать значительные осевые нагрузки. Торцевые поверхности втулки предпочтительно также могут иметь воронкообразный наклон в радиальном направлении, чтобы дополнительно содействовать радиальному расширению ее средней части, когда резьбовое соединение затягивается в осевом направлении.
Важным преимуществом конструкции согласно изобретению является то, что втулка надежно блокируется в осевом направлении и тем самым может поглощать значительные осевые нагрузки.
Другим важным преимуществом решения согласно изобретению является то, что оно не будет требовать какой-либо модификации других существующих окружающих компонентов и будет легко приспосабливаться для существующей технологии и, тем не менее, она будет обеспечивать возможность блокировки в осевом направлении. Этот факт делает это решение более легким и менее дорогим для его реализации в современном производстве и в существующих транспортных средствах.
Другие признаки и преимущества изобретения указаны в приведенном ниже более подробном описании изобретения, на прилагаемых чертежах и в других пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение описывается более подробно с помощью примеров некоторых предпочтительных вариантов воплощения, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 показывает вид в перспективе, если смотреть спереди, частей шасси грузового автомобиля, и в частности иллюстрирует, каким образом размещены пружины/реактивные штанги, например, в колесном узле грузового автомобиля.
Фиг. 2 показывает в разрезе скользящую втулку согласно изобретению, размещенную в желаемой позиции относительно шасси грузового автомобиля перед конечным монтажом реактивной штанги, т.е. перед затягиванием резьбового соединения.
Фиг. 3 показывает в разрезе скользящую втулку согласно фиг. 2, но здесь резьбовое соединение затянуто таким образом, что втулка расширяется в радиальном направлении и блокируется, зажимается, относительно смежных компонентов шасси, здесь кронштейна.
Фиг. 4 показывает отдельно от других компонентов и более подробно скользящую втулку, иллюстрируя более ясно углубление и одну наклонную или воронкообразную торцевую поверхность втулки.
Описание предпочтительных вариантов воплощения
На фиг. 1 показан вид в перспективе, если смотреть спереди, шасси 1 грузового автомобиля и в частности показаны реактивные штанги 2, размещенные между осью 3 колеса и элементами 4 рамы шасси. В этой конфигурации скользящие втулки (не видны на чертеже) предпочтительно используются для облегчения монтажа. Здесь они используются, чтобы способствовать монтажу реактивных штанг в колесном узле транспортного средства. Втулка отводится перед конечным монтажом, например, чтобы обеспечить возможность размещения реактивной штанги на месте. Это способствует правильному позиционированию втулки и компонентов, которые должны быть собраны вместе. Затем используется резьбовое соединение 5, чтобы переместить втулку обратно в позицию и получить желаемое радиальное зажимное усилие, когда резьбовое соединение затягивают.
На фиг. 2 показана в разрезе скользящая втулка 6, установленная на реактивной штанге 2, являющейся частью шасси 1 грузового автомобиля, перед конечным монтажом втулки, т.е. перед затягиванием резьбового соединения 5. На чертеже показана втулка 6, имеющая углубление 7 на ее внутренней стороне, на стороне, обращенной к болту 8. Здесь материал в углублении 7 был удален. Втулка также имеет наклонную торцевую поверхность 9а, которая в данном случае обращена в направлении реактивной штанги 2, т.е. вправо на чертеже. Наклонная или воронкообразная торцевая поверхность 9а способствует/содействует радиальному расширению средней части втулки, когда затягивают резьбовое соединение.
На фиг. 3 показана в разрезе скользящая втулка 6 согласно фиг. 2, но здесь резьбовое соединение 5 затянуто таким образом, что поверхность 10 оболочки втулки в средней части расширяется в радиальном направлении и блокирует втулку относительно смежных компонентов 11 шасси. Таким образом, втулка блокируется в соответствующей желаемой позиции, при этом она имеет возможность поглощать значительные осевые нагрузки.
На фиг. 4 показана более подробно в разрезе скользящая втулка 6 согласно изобретению. Как показано на чертеже, втулка имеет углубление 7, образованное внутри трубчатого элемента таким образом, что оно является открытым и обращено в направлении осевой линии 12 втулки, т.е. углубление обращено в направлении болта резьбового соединения, который вставляется через втулку. Материал втулки здесь был удален, например, с помощью механической обработки. Втулка также имеет наклонную или воронкообразную наружную торцевую поверхность 9а, в данном случае на конце, который обращен вправо на чертеже. Наклонная воронкообразная торцевая поверхность 9а способствует/содействует радиальному расширению поверхности 10 оболочки втулки в средней части, когда затягивают расположенное в осевом направлении резьбовое соединение 5.
Приведенное выше описание главным образом предназначено для облегчения понимания изобретения, которое, конечно, не ограничивается приведенными вариантами воплощения, так как также возможны другие варианты изобретения в пределах идеи изобретения и объема изобретения, определенного в формуле изобретения.