ШАРОВОЙ ШАРНИР С НАКОНЕЧНИКОМ

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, в частности, к рулевому управлению грузового автомобиля и может быть использована в конструкции шаровых шарниров с наконечниками продольных и поперечных тяг.
Известен шаровой шарнир с наконечником тяги сошки, включающий корпус наконечника с присоединительным элементом к сопрягаемой детали, установленный в отверстии корпуса наконечника шаровой палец с коническим хвостовиком и со сферической головкой, охватываемой в верхней части сферической головки опорным вкладышем, в нижней части сферической головки - поджимным вкладышем, прижимаемым упругим элементом в виде пружины и резьбовой крышкой, а со стороны конического хвостовика шаровой палец закрыт защитным элементом, соединение сопрягаемой детали с одним из наконечников, имеющим резьбовой присоединительный элемент, при помощи хомута с болтовым креплением, а с другим наконечником, имеющим профилированный присоединительный элемент - путем обжимки (см. «Каталог деталей и сборочных единиц автомобилей КАМАЗ-6520», Набережные Челны, 2003 г., стр. 239-242, «Каталог деталей и сборочных единиц автомобилей КАМАЗ-6522», Набережные Челны, 2005 г., стр. 215).
Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является шаровой шарнир с наконечником, включающий корпус наконечника с присоединительным элементом к сопрягаемой детали, установленный в отверстии корпуса шаровой палец со сферической головкой и коническим хвостовиком, прижатый со стороны сферической головки поджимным вкладышем и крышкой, а со стороны конического хвостовика шаровой палец закрыт защитным элементом, поджимной вкладыш выполнен из эластичного упругого антифрикционного полимерного материала, крышка выполнена тарельчатой формы со сферическим сегментом в основании, установлена в кольцевую проточку в отверстии корпуса наконечника и неразъемно соединена с корпусом наконечника, отверстие в корпусе наконечника выполнено ступенчатым, причем часть отверстия, контактирующая с вкладышем, выполнена цилиндрической, а часть отверстия, контактирующая со сферической головкой пальца, выполнена сферической, при этом контактирующие поверхности сферической головки пальца и сферической части отверстия корпуса наконечника выполнены повышенной твердости, защитный элемент со стороны конического хвостовика шарового пальца выполнен в виде упора и чехла, герметично закрепленного на корпусе наконечника и на конической части шарового пальца (см. патент №RU 83557, 2 вариант, МПК F16C 7/00 (2006.01), опубл. 10.06.2009 г.).
Известные технические решения не обладают достаточными эксплуатационными характеристиками, из-за появления люфта между сферической головкой пальца и корпусом во время эксплуатации, что сокращает надежность и срок службы из-за недостаточной силы прижатия пальца к корпусу.
Поставлена задача повысить эксплуатационные характеристики шарового шарнира с наконечником.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается тем, что в шаровом шарнире с наконечником, включающем корпус наконечника с присоединительным элементом, установленный в отверстии корпуса шаровой палец со сферической головкой и хвостовиком, прижатый со стороны сферической головки поджимным вкладышем и крышкой, а со стороны хвостовика шаровой палец закрыт защитным элементом, наружный диаметр поджимного вкладыша меньше диаметра сферической головки шарового пальца, при этом между корпусом и поджимным вкладышем расположена втулка.
Поджимной вкладыш выполнен из упругого материала, втулка выполнена из твердого материала, контактирующие поверхности сферической головки пальца и отверстия корпуса наконечника выполнены повышенной твердости, корпус наконечника или крышка могут быть снабжены масленкой, защитный элемент может быть снабжен клапаном.
Выполнение наружного диаметра поджимного вкладыша меньше диаметра сферической головки шарового пальца, позволило сместить центр приложения силы прижатия поджимного вкладыша к оси шарового пальца и увеличить ее вертикальную составляющую Fв, втулка, расположенная между корпусом и поджимным вкладышем, позволила исключить трение между ними, увеличивая силу прижатия сферической головки пальца к корпусу, тем самым исключить люфт между сферической головкой пальца и корпусом при эксплуатации, что позволяет повысить эксплуатационные характеристики шарового шарнира с наконечником. При этом уменьшение наружного диаметра поджимного вкладыша и расположение между ним и корпусом наконечника втулки, позволило получить заполняемую смазкой полость в непосредственной близости от пар трения шаровой палец-корпус и шаровой палец-вкладыш, что позволило повысить надежность и срок службы шарового шарнира, тем самым также повысить его эксплуатационные характеристики.
Заявляемая совокупность существенных признаков вместе с признаками зависимых пунктов, позволила повысить эксплуатационные характеристики шарового шарнира с наконечником.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - шаровой шарнир с наконечником в разрезе, наиболее близкий аналог;
Фиг. 2 - шаровой шарнир с наконечником в разрезе.
Шаровой шарнир с наконечником содержит корпус 1 наконечника с присоединительным элементом 2 и установленный в отверстии корпуса 1 шаровой палец со сферической головкой 3 и хвостовиком 4.
Корпус 1 наконечника выполнен с центральным отверстием, которое выполнено ступенчатым и образовано сочетанием конических, цилиндрических и сферических поверхностей. Часть отверстия корпуса 1, контактирующая со сферической головкой 3 пальца, выполнена со сферической поверхностью. Часть отверстия корпуса, предназначенная для выхода хвостовика 4, выполнена со скосом, обеспечивающим наклон хвостовика 4 на заданный угол. Противоположная торцовая поверхность отверстия корпуса 1 выполнена с отгибами 5. Корпус 1 может быть снабжен масленкой (не показано).
Наконечник выполнен с присоединительным элементом 2 к сопрягаемой детали, который может быть выполнен резьбовым с наружной или с внутренней резьбой, или профилированным под соединение обжимкой, или присоединительный элемент 2 выполнен с внутренней резьбой и за одно целое с хомутом. Корпус 1 наконечника с присоединительным элементом 2 выполнен из металла кованым или любым известным способом.
Шаровой палец выполнен из металла и состоит из сферической головки 3 и хвостовика 4. Переход от сферической головки 3 к хвостовику 4 выполнен по галтели.
Контактирующие поверхности сферической головки 3 пальца и сферической части отверстия корпуса 1 наконечника выполнены повышенной твердости термообработкой ТВЧ. Повышенная твердость этих поверхностей может быть достигнута любым известным способом.
Шаровой палец прижат в корпусе 1 со стороны сферической головки 3 поджимным вкладышем 6 и крышкой 7. А со стороны хвостовика 4 шаровой палец закрыт защитным элементом 8, выполненным в виде защитного чехла, выполненного из упругого материала и герметично закрепленного на корпусе 1 наконечника и на хвостовике 4 шарового пальца. Защитный чехол 8 может быть снабжен клапаном (не показано). Поджимной вкладыш 6 выполнен из упругого материала, в частности, из эластичного упругого антифрикционного полимерного материала. Наружный диаметр поджимного вкладыша 6 меньше диаметра сферической головки 3 шарового пальца. Между корпусом 1 и поджимным вкладышем 6 расположена втулка 9, выполненная из твердого материала (из металла или композитного материала повышенной твердости). Втулка 9 может быть выполнена цельной, разрезной или составной. Поверхность отверстия корпуса 1, контактирующая с втулкой 9, выполнена цилиндрической.
Крышка 7 выполнена из металла с выпуклой центральной частью, обеспечивающей гарантированный зазор между сферической головкой 3 и крышкой 7. Крышка 7 соединяется с корпусом 1 наконечника отгибами 5 корпуса 1 завальцовкой. Крышка 7 может быть снабжена масленкой (не показано).
На поверхность галтели пальца установлен защитный элемент в виде втулки (не показано), предотвращающий сползание защитного чехла 8 на галтель пальца, что может привести к разгерметизации шарнирного узла.
Полость А, образованная поверхностью отверстия корпуса 1, сферической головкой 3 пальца, поджимным вкладышем 6 и втулкой 9, заполнена смазкой.