CZ104296A3

CZ104296A3 - Process for producing ball-and-socket joint and a bearing brass employed in this process

Info

Publication number: CZ104296A3
Application number: CZ961042A
Authority: CZ
Inventors: Christoph Dipl Ing Dorr
Original assignee: Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1996-10-16
Also published as: KR960037244A; DE59603118D1; DE19513714C1; JPH08284947A; ES2138769T3; EP0737558A1; EP0737558B1; BR9601312A; US6139788A

Description

Způsob výroby kulového kloubu a ložisková pánev pro použití v tomto způsobu techniky

Vynález se týká způsobu výroby kulového kloubu, sestávajícího z kulového čepu, ložiskové pánve a kloubové skříně, který má mezi kloubovou skříní a mezi kloubovým čepem uspořádaný těsnicí vlnovec, zejména pro motorová vozidla, a to prostřednictvím obstřikování kulového čepu, který je opatřen na kloubovou kouli nasazenou ložiskovou pánví, plastickou hmotou v dělené vstřikovací licí formě, jakož i ložiskové pánve pro použití v tomto způsobu.

Dosí|yadní_s tav ^techniky

Způsob výroby kulového kloubu, sestávajícího z kulového čepu, ložiskové pánve a kloubové skříně je známý z DE 40 09 156 Al. U tohoto známého způsobu je kulový čep, po té co byla nasazena ložisková pánev na kloubovou kouli, vložen do dělené vstřikovací licí formy a pro výrobu kloubové skříně je obstříknut plastickou hmotou. Protože se plastická hmota přivádí do formy s vysokým tlakem, vzniká nebezpečí, že se plastická hmota dostane mezi ložiskovou pánev a kloubovou kouli kulového kloubu, čímž se stává kulový kloub nepoužitelný a oddělení pánve před vstřikovým litím není možné. Po funkčním přezkoušení kulového kloubu, odebraného ze vstřikovací licí formy, je dále nutné kloub namazat a namontovat těsnicí vlnovec, uspořádaný mezi kloubovou skříní a mezi kulovým čepem, a to tak, že se jeho otvorová patka na straně skříně vloží do drážky, vytvořené při výrobě kloubové skříně, a jeho otvorová patka na straně čepu se vloží do drážky vytvořené na kulovém čepu, přičemž se zajistí prostřednictvím upínacího kroužku.

^2^5tata_vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit při odstranění nevýhod známého způsobu kulový kloub, který by bylo možné vy soče zatěžovat, a zmenšit montážní práce, které jsou potřebné pro jeho kompletaci.

Vytčený úkol se řeší způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že před vložením kulového čepu do vstřikovací licí formy se umístí těsnicí vlnovec svou na straně skříně upravenou otvorovou patkou na ložiskové pánvi a upevní se obstříknutím mezi ložiskovou pánví a mezi kloubovou skříní.

Prostřednictvím těsnicího vlnovce, který je již před vložením kulového čepu do vstřikovací licí formy svou na straně skříně upravenou otvorovou patkou upevněn na ložiskové pánvi, se při vložení do vstřikovací licí formy při odpovídajícím vytvoření vstřikovacího licího nástroje vytvoří účinné utěsnění dutého prostoru pro výrobu kloubové skříně ve vstřikovací licí formě proti celému kulovému kloubu, protože trvale pružný materiál těsnicího vlnovce zabezpečuje spolehlivé utěsnění. Současně je otvorová patka těsnicího vlnovce na straně skříně upevněna na kloubové skříni již při její výrobě, takže odpadá pozdější nákladný montážní proces. Způsob podle vynálezu tak nejen odstranuje nedostatky známého způsobu vyplývající z nebezpecí netěsnosti, ale zabraňuje také provádění části pozdějších montážních prací a nevyžaduje přídavné využití upínacího kroužku.

Podle dalšího výhodného vytvoření způsobu podle vynálezu se otvorová patka těsnicího vlnovce na straně kulového čepu před vložením kulového čepu do vstřikovací licí for my upevní na krycím pouzdru, nasazeném na závitovém čepu kulového čepu. Tím se vytvoří protažená, napnutá a z hlediska průměru redukovaná poloha těsnicího vlnovce ve vstřikovací licí formě, která zabezpečuje dobré polohování vlnovce při vkládání do vstřikovací licí formy a tak také spolehlivé utěsnění těsněné štěrbiny mezi vstřikovacím licím nástrojem a pánví, jakož i spolehlivé upevnění mezi pánví a skříní.

Aby se po odebrání kloubovou skříní opatřeného kulového kloubu ze vstřikovací licí formy usnadnila koncová montáž těsnicího vlnovce, navrhuje se podle dalšího výhodného vytvoření způsobu podle vynálezu, aby se na straně kulového čepu upravená, upínacím kroužkem zatížená otvorová patka po odebrání hotového kulového kloubu ze vstřikovací licí formy posunula přes na krycím pouzdru vytvořený kuželový přechod do úložné drážky, vytvořené v nákružku kulového čepu. Kuželový přechod krycího pouzdra přitom usnadňuje koncovou montáž těsnicího vlnovce.

Prostřednictvím upevnění obou otvorových patek těsnicího vlnovce v průběhu procesu vstřikovacího lití se uvnitř těsnicího vlnovce vytvoří uzavřený dutý prostor, který lze podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu před vložením kulového čepu do vstřikovací licí formy opatřit náplní maživa, takže kulový kloub vyrobený podle vynálezu lze již před jeho koncovou výrobou opatřit potřebným mazivem. Tak také odpadne nutnost dodatečného zavádění maziva.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se plastická hmota upravuje, případně zavádí prostřednictvím nízkotlakého způsobu vstřikového lití, s výhodou způsobem s plynovým vnitřním tlakem vstřikového lití nebo dvousložkovým způsobem s pěnovou komponentou. Přitom využité nízké tlaky nejenže zmenšují nebezpečí vzniku netěsností, ale také zlevňují strojní zařízení pro provádění způsobu.

Protože u kulového kloubu vyrobeného podle vynálezu se uskutečňuje 1009? překrytí plastické hmoty, použité pro vytvoření kloubové skříně, proti kloubové kouli prostřednictvím ložiskové pánve a těsnicího vlnovce, lze podle dalšího znaku vynálezu využít jako plastickou hmotu vyztuženou plastickou hmotu, protože výztužné materiály uložené v plas tické hmotě nepředstavují žádné nebezpečí pro poškození kulové úložné plochy kloubové koule. Tím, že se využije vyztužená plastická hmota se také zvýší možnost zatížení kulového kloubu vyrobeného podle vynálezu.

Ložisková pánev pro použití ve způsobu podle vynálezu se podle vynálezu vyznačuje tím, že otvor obklopující okraj ložiskové pánve je opatřen prstencovou úložnou plochou pro vnitřní okraj otvorové patky těsnicího vlnovce na straně skříně. Tak se dosáhne spolehlivé polohy těsnicího vlnovce na ložiskové pánvi, když je kulový čep opatřený ložiskovou pánví vložen do vstřikovací licí formy.

Podle výhodného provedení je úložná plocha vytvořena na šikmo navenek upraveném, současně doraz pro oblast vykývnutí kulového čepu vytvářejícím prodloužení ložiskové pánve·

Aby bylo možné ložiskovou pánev, která je obstřikována s kloubovou skříní, polohovat ve vstřikovací licí formě, může být podle dalšího výhodného provedení vynálezu vstřikovací licí forma v té oblasti, ve které dosedá těsnicí vlnovec pro utěsnění dutého prostoru, uspořádána tak, že ve spolupráci s příslušně vytvarovaným prodloužením ložiskové pánve upevňuje tuto ve vstřikovací licí formě v definované poloze. Přídavně může být k tomuto účelu ložisková pánev opatřena výstupkem, který je vytvarován na k otvoru protilehlé vnější straně ve tvaru čepu.

Další zajištění polohy ložiskové pánve v hotové kloubové skříni lze podle vynálezu uskutečnit tak, že se na vnější straně ložiskové pánve vytvoří vyvýšení a/nebo zahloubení. Tato vyvýšení a/nebo zahloubení mohou být upravena ve tvaru žeber nejméně na jednom šířkovém obvodu ložiskové pánve, čímž se vytvoří zabezpečení proti sklouznutí ložiskové pánve vzhledem ke kloubové skříni ve směru osy kulového čepu. Další žebrovitá, nejméně na jednom délkovém obvodu ložiskové pánve upravená vyvýšení a/nebo zahloubení se využijí k tomu, aby se zabránilo pootočení ložiskové pánve vzhledem ke kloubové skříni kolem centrální podélné osy kulového kloubu a aby se vyztužila kulová pánev, aby nedošlo k její deformaci vstřikovacím tlakem při vstřikovacím lití skříně, zejména nikoli v oblasti pólových ploch kloubové koule.

?t®bl®l_2b£ázkú_na^výkresech

Na výkresech je znázorněn příklad provedení kulového kloubu, vyrobeného způsobem podle vynálezu při použití ložiskové pánve podle vynálezu.

Va obr. 1 je znázorněn podélný řez kulovým čepem s ložiskovou pánví a s těsnicím vlnovcem, který je vložen do spodní poloviny vstřikovací licí formy, a to před výrobou kloubové skříně.

Va obr. 2 je znázorněn příčný řez vstřikovací licí formou s vloženým kulovým čepem v rovině podle čáry II - II na obr. 1.

Va obr. 3 je znázorněn podélný řez hotovým kulovým kloubem.

2Í-IZDŠlezu

Hotový kulový kloub podle obr. 3 sestává z kulového čepu 1, z ložiskové pánve 2, z kloubové skříně 3, která je vyrobena jako jeden kus společně s výztuhou podvozku 31 a z těsnicího vlnovce 4.

Kulový čep χ má kloubovou kouli 11, která prostřednictvím přechodu 12 přechází do válcového nákružku 13, na kterém je vytvarován závitový čep 14. V čel°í ploše závitového čepu 14 je vytvořen vnitřní šestihran 15 jako plocha pro klíč. ^vákružek 13 je opatřen prstencovou úložnou drážkou 16.

Ložisková pánev 2, která slouží pro uložení kulového čepu L prostřednictvím jeho kloubové koule 11, je držena tvarově pevně v kloubové skříni 3. K tomuťcelu je na své vnější kulové povrchové ploše opatřena podél rovníku upraveným, prstencovým vyvýšením 23, které zabraňuje sklouznutí ložiskové pánve 2 ve směru podélné střední osy 17, jakož i žebrovitými vyvýšeními 22 podél délkových obvodů povrchové plochy kulové pánve, která zabraňují pootočení ložiskové pánve 2 kolem podélné střední osy 17 ve skříni.

Tato žebra mimoto slouží k vyztužení ložiskové pánve 2, aby se zabránilo její deformaci, zejména v oblasti zploštění v oblasti pólu kloubové koule 11, v průběhu vstř ko\ého lití působením vysokého tlaku a vysoké teploty taveniny z plastické hmoty.

Okraj, který obklopuje otvor ložiskové pánve 2, je opatřen šikmo navenek upraveným prodloužením 24, jehož kuželová vnitřní plocha slouží jako doraz pro výkyvný pohyb kulového čepu 1_. Maximální úhel výkyvu kulového čepu X pro ti kloubové skříni 3 a tím i ložiskové pánvi 2 je na obr. znázorněn čerchovanými čarami.

Vnější strana prodloužení 24 vytváří prstencovou úlož nou plochu 25 pro otvorovou patku 41 těsnicího vlnovce 4 na straně skříně, přičemž těsnicí vlnovec 4 je otvorovou patkou 42 na straně čepu vložen do úložné drážky 16 kulového čepu 1., a to při využití upínacího kroužku 43.

Pro výrobu v předcházejícím popsaného kulového kloubu se nejprve nasadí na kloubovou kouli 11 kulového čepu 1_ ložisková pánev 2. Potom se nasadí otvorová patka 41 na straně skříně do prstencové úložné plochy 25 ložiskové pánve 2. Otvorová patka 42 na straně čepu se přitom dostane na kuželový přechod 51 krycího pouzdra 5, které se přes závitový čep 14 kulového čepu 1. posune až k dosednutí na spod ní stranu nákružku 13. čímž se napne a redukuje v průměru a tak může splnit úkol vložení do vstřikovací licí formy 6 a utěsnění otvorová patky 41 těsnicího vlnovce 4 na straně skříně»

V tomto stavu se vloží kulový čep 1., ložisková pánev 2, těsnicí vlnovec 4 a krycí pouzdro 5 do dvoudílné vstřikovací licí formy 6. Obě poloviny 61 a 62 této vstřikovací licí formy 6 jsou v příčném řezu patrny z obr. 2. Na obr. 1 je znázorněn půdorys spodní poloviny 61 vstřikovací licí formy (5.

Z obou výkresů je patrno, že vstřikovací licí forma 6 má dutý prostor 63 obklopující ložiskovou pánev 2, který přechází do dutého prostoru 64, odpovídajícího vnějšímu obrysu výztuhy 31 podvozku, jak je to patrno z obr. 1. Oba duté prostory 63 a 64 jsou utěsněny prostřednictvím pruž» ného materiálu těsnicího vlnovce 4 proti prodloužení 24 ložiskové pánve 2. V této oblasti je těsnicí vlnovec 4 zcela obklopen odpovídající opěrnou plochou 65 obou polovin 61 a 62 vstřikovací licí formy 6. Tato opěrná plocha 65 má takový tvar, že ve spolupráci s obdobně vytvarovaným prodloužením 24 ložiskové pánve 2 nejen zmačknutím těsnicího vlnovce 4 utěsňuje duté prostory 63 a 64, ale také současně fixuje v definované poloze ložiskovou pánev 2 ve vstřikovací licí formě 6. Tuto fixaci lze podpořit prostřednictvím čepového výstupku 21 ve vně upravené polově oblasti ložiskové pánve 2. Ta část těsnicího vlnovce 4 až k otvorové patce 42 na straně čepu, která navazuje na otvorovou patku 41 sevřenou mezi vstřikovací licí formou 6 a mezi ložiskovou pánví 2, která prochází skrz krycí pouzdro 5 a která má zmenšený průměr, zaujme místo u tohoto příkladu provedení ve válcovém vybrání 66 vstřikovací licí for my 6.

Po uzavření vstřikovací licí formy 6 se přivede s výhodou skelnými vlákny vyztužená plastická hmota prostřednictvím nízkotlakého způsobu vstřikového lití, s výhodou způsobem s plynovým vnitřním tlakem vstřikového lití nebo dvousložkovým způsobem s pěnovou komponentou do dutých prostorů 63 a 64 vstřikovací licí formy 6, Čímž se vyrobí kloubová skříň 2 ^s výztuhou podvozku 31 jako jeden kus.

Při této výrobě je současně vytvarována otvorová patka 41 těsnicího vlnovce 4 na straně skříně, a to mezi ložiskovou pánví 2 a mezi kloubovou skříní 3. Mimoto se vytvoří prostřednictvím žebrovitých a prstencovítých vyvýšení 22 a 23 ložiskové pánve 2 tvarově pevné upevnění ložiskové pánve £ uvnitř kloubové skříně 2»

Po otevření vstřikovací licí formy 6 je kulový kloub vyjmut téměř hotově smontovaný. Je třeba již jen posunout na kuželovém přechodu 51 krycího pouzdra 5 uloženou otvorovou patku 42 na straně čepu přes kuželový přechod 51 do úložné drážky 16 kulového čepu JL. Vzhledem k tomu, že je možné prostor obklopený těsnicím vlnovcem 4 před nasazením kulového čepu _1 do vstřikovací licí formy 6 opatřit náplní maziva, je kulový kloub po odebrání krycího pouzdra 5 z hlediska montáže hotovv.

Claims

PATENTOVÉ /IcM- 10

NÁROKY

1. Způsob výroby kulového kloubu, sestávajícího z kulového čepu, ložiskové pánve a kloubové skříně, který má mezi kloubovou skříní a mezi kloubovým čepem uspořádaný těsnicí vlnovec, zejména pro motorová vozidla, prostřednictvím obstřikování kulového čepu, který je opatřen na kloubovou kouli nasazenou ložiskovou pánví s plastickou hmotou v dělené vstřikovací licí formě, vyznačující se tím, že před vložením kulového čepu do vstřikovací licí formy se umístí těsnicí vlnovec svou na straně skříně upravenou otvorovou patkou na ložiskové pánvi a upevní se obstříknutím mezi ložiskovou pánví a mezi kloubovou skříní.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvorová patka těsnicího vlnovce na straně kulového čepu se před vložením kulového čepu do vstřikovací licí formy upevní na krycím pouzdru, nasazeném na závitovém čepu kulového čepu.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že na straně kulového čepu upravená, upínacím kroužkem zatížená otvorová patka se po odebrání hotového kulového kloubu ze vstřikovací licí formy posune přes na krycím pouzdru vytvořený kuželový přechod do úložné drážky, vytvořené v nákružku kulového čepu.
4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že prostor obklopený těsnicím vlnovcem se před vložením kulového čepu do vstřiková- 11 cí licí formy opatří náplní maziva·
5. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že těsnicí vlnovec při procesu vstřikovacího lití slouží pro utěsnění prostoru obklopeného těsnicím vlnovcem proti dutému prostoru kapsy formy vyplňovanému taveninou plastické hmoty, a to tím, že se sevře mezi ložiskovou pánví a mezi vstřikovací licí formou·
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že vstřikovací licí for.ua má opěrnou plochu pro utěsnění dutých prostorů prostřednictvím těsnicího vlnovce, která se uspořádá tak, že ve spolupráci s příslušně vytvarovaným prodloužením ložiskové pánve upevňuje tuto ve vstřikovací licí formě v definované poloze.
7. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že plastická hmota se zavádí prostřednictvím nízkotlakého způsobu vstřikového lití, s výhodou způsobem s plynovým vnitřním tlakem vstřikového lití nebo dvousložkovým způsobem s pěnovou komponentou.
8. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že jako plastická hmota se používá vyztužená, s výhodou vlákny, případně skelnými vlákny vyztužená termoplastická plastická hmota.
9. Ložisková pánev pro použití ve způsobu podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že otvor obklopující okraj ložiskové pánve (2) je opatřen prstencovou úložnou plochou (25) pro vnitřní okraj otvoro12 vé patky (41) těsnicího vlnovce (4) na straně skříně.
10. Ložisková pánev podle nároku 9, vyznačující se tím, že úložná plocha (25) je vytvořena na šikmo navenek upraveném, současně doraz pro oblast vykývnutí kulového čepu (1) vytvářejícím prodloužení (24) ložiskové pánve (2).
11. Ložisková pánev podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že je opatřena výstupkem (21), který je upraven protilehle vzhledem k otvoru a kte rý je vytvarován ve tvaru čepu na vnější straně ložiskové pánve (2) pro fixaci polohy ložisková pánve (2) ve vstřikovací licí formě (6) a v kloubové skříni (3).
12. Ložisková pánev podle nejméně jednoho z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že je opatřena na své vnější straně vyvýšeními (22, 23) a/^ebo zahloubeními pro vyztužení ložiskové pánve (2) při obstřikování a pro zajištění polohy ložiskové pánve (2) proti kloubové skříni (3).
13. Ložisková pánev podle nároku 12, vyznačující se tím, že vyvýšení (22) a/nebo zahloubení jsou upravena ve tvaru žeber na nejméně jednom podélném obvodu.
14. Ložisková pánev podle nároku 12, vyznačující se tím, že vyvýšení (23) a/nebo zahloubení jsou upravena ve tvaru žeber nejméně na jednom šířkovém obvodu.