RU137581U1 - VEHICLE BALL HINGE - Google Patents

Abstract

1. Шаровой шарнир транспортного средства, содержащий корпус шарнира со сквозным отверстием, в котором установлен шаровой палец со сферической головкой и хвостовиком, вкладыш, охватывающий сферическую головку и прижатый упругим элементом и крышкой, отличающийся тем, что стенка отверстия корпуса шарнира образована комбинацией цилиндрических поверхностей разного диаметра и сферических поверхностей, а вкладыш выполнен в виде втулки, один край которой выполнен с вертикальными прорезями, при этом наружная поверхность вкладыша конгруэнтна поверхности стенки отверстия корпуса, а внутренняя поверхность участка вкладыша с прорезями выполнена сферической.2. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде кольца из упругого материала.3. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен из композиционного материала.4. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка выполнена плоской.5. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка закреплена в корпусе неразъемно, например, завальцовкой.6. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка закреплена в корпусе разъемно, например, при помощи стопорного кольца.1. A vehicle hinge, comprising a hinge body with a through hole in which a ball pin with a spherical head and a shank is installed, an insert covering the spherical head and pressed by an elastic element and a cover, characterized in that the wall of the hinge body hole is formed by a combination of cylindrical surfaces of different diameter and spherical surfaces, and the liner is made in the form of a sleeve, one edge of which is made with vertical slots, while the outer surface of the liner is congruent overhnosti wall of the housing bore and the inner surface of the insert portion is formed with slits sfericheskoy.2. A ball joint according to claim 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a ring of elastic material. The ball joint according to claim 1, characterized in that the liner is made of composite material. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is made flat. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is fixed in the body in one piece, for example, by rolling. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is fixed in the housing detachably, for example, using a retaining ring.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности касается шарнирных узлов подвесок и рулевого управления транспортных средств и может использоваться на грузовых автомобилях.The utility model relates to transport engineering, in particular for the hinged components of suspensions and steering vehicles and can be used on trucks.

Известен шаровой шарнир с наконечником, содержащий 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, упругим элементом в виде пружины и крышкой, а со стороны конического хвостовика шаровой палец закрыт защитным элементом, отверстие в корпусе наконечника выполнено ступенчатым, причем часть отверстия, контактирующая с крышкой, выполнена цилиндрической с переходом в коническую, а часть отверстия, контактирующая со сферической головкой пальца, выполнена сферической, 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, МПК (01.2006) F16C 11/06, 2009 г.).Known ball joint with a tip, containing a tip housing with a connecting element to the mating part, installed in the hole in the housing of a ball pin with a spherical head and a tapered shank, pressed from the side of the spherical head by a compression sleeve, an elastic element in the form of a spring and a cover, and from the side of the tapered shank the ball finger is closed by a protective element, the hole in the tip body is made stepwise, and the part of the hole in contact with the cover is made cylindrical with in the conical, and the part of the hole in contact with the spherical head of the finger is made spherical, the protective element on the side of the conical shank of the ball finger is made in the form of a stop and a cover sealed on the tip body and on the conical part of the ball finger (see patent No. RU 83557 IPC (01.2006) F16C 11/06, 2009).

Данная конструкция обладает низкими эксплуатационными характеристиками из-за отсутствия вкладыша между сферической головкой пальца и корпусом шарнира, что приводит к образованию люфтов между ними.This design has low performance due to the absence of a liner between the spherical head of the finger and the hinge body, which leads to the formation of backlashes between them.

Известен шаровой шарнир, содержащий палец с шаровой головкой, размещенный на ней вкладыш, установленный в корпусе, поджатый упругим элементом и закрытый заглушкой, где вкладыш выполнен из двух частей, и между частями вкладыша при сборке образован зазор (см. патент №RU 31155, МПК 7 F16C 11/06, 2003 г.).Known ball joint containing a finger with a ball head, a liner placed on it, installed in the housing, pressed by an elastic element and closed by a plug, where the liner is made of two parts, and a gap is formed between the parts of the liner during assembly (see patent No. RU 31155, IPC 7 F16C 11/06, 2003).

Данная конструкция обладает низкими эксплуатационными характеристиками в процессе работы, гак как вкладыши при износе не обеспечивают плотного прилегания к сферической головке пальца, образуется люфт, перекос вкладыша приводит к образованию радиального и осевого биения, смещения и поворотам оси вкладыша, что отрицательно сказывается на долговечности.This design has low operational characteristics during operation, since the liners, when worn, do not provide a snug fit to the spherical head of the finger, a backlash is formed, the skew of the liner leads to the formation of radial and axial runout, displacement and rotation of the axis of the liner, which negatively affects durability.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является шаровой шарнир транспортного средства, содержащий корпус шарнира, установленный в отверстии корпуса шаровой палец со сферической головкой, вкладыш, поджатый поджимной пружиной в виде кольца, отверстие корпуса выполнено сквозным, а стенка отверстия образована комбинацией цилиндрических и конических поверхностей, наружная поверхность вкладыша имеет конические участки, контактирующие с конгруэнтной поверхностью корпуса и поджимной пружиной, которая прижата крышкой, установленной в корпусе (см. патент №RU 121020, МПК (01.2006) F16C 11/06, 2012 г.).The closest to the claimed technical solution according to the set of essential features is a vehicle ball joint, comprising a ball joint installed in the hole of the body with a spherical ball pin, a liner pressed by a compression spring in the form of a ring, the body hole is made through, and the wall of the hole is formed by a combination of cylindrical and conical surfaces, the outer surface of the liner has conical sections in contact with the congruent surface of the housing and the clamping dinner, which is pressed by a lid installed in the housing (see patent No. RU 121020, IPC (01.2006) F16C 11/06, 2012).

Недостатком известной конструкции является низкие эксплуатационные характеристики в процессе работы, так как вкладыш при износе не обеспечивает плотного прилегания к сферической головке пальца, образуется люфт, перекос вкладыша приводит к образованию радиального и осевого биения, смещения и поворотам оси вкладыша, что отрицательно сказывается на долговечности.A disadvantage of the known design is the low operational characteristics during operation, since the liner does not provide a snug fit to the spherical head of the finger, wear is formed, skew liner leads to the formation of radial and axial runout, displacement and rotation of the axis of the liner, which negatively affects durability.

Была поставлена задача повысить эксплуатационные характеристики шарового шарнира транспортного средства, заключающиеся в увеличении долговечности шарового шарнира.The task was to increase the operational characteristics of the ball joint of the vehicle, which consists in increasing the durability of the ball joint.

Поставленная задача решается за счет того, что в шаровом шарнире транспортного средства, содержащем корпус шарнира со сквозным отверстием, в котором установлен шаровой палец со сферической головкой и хвостовиком, вкладыш, охватывающий сферическую головку пальца и прижатый упругим элементом и крышкой, стенка отверстия корпуса шарнира образована комбинацией цилиндрических поверхностей разного диаметра и сферических поверхностей, а вкладыш выполнен в виде втулки, один край которой выполнен с вертикальными прорезями, при этом наружная поверхность вкладыша конгруэнтна поверхности стенки отверстия корпуса, а внутренняя поверхность участка вкладыша с прорезями выполнена сферической.The problem is solved due to the fact that in the ball joint of the vehicle containing the hinge body with a through hole in which the ball pin with a spherical head and shank is installed, an insert covering the spherical head of the finger and pressed by the elastic element and the cover, the wall of the hole of the hinge body is formed a combination of cylindrical surfaces of different diameters and spherical surfaces, and the liner is made in the form of a sleeve, one edge of which is made with vertical slots, while the outer surface of the insert is congruent to the surface of the housing bore wall, and the inner surface of the insert portion is formed with slits spherical.

Упругий элемент выполнен в виде кольца из упругого материала. Вкладыш выполнен из композиционного материала. Крышка выполнена плоской, и может быть закреплена в корпусе шарнира как неразъемно, завальцовкой, так и разъемно, при помощи стопорного кольца.The elastic element is made in the form of a ring of elastic material. The liner is made of composite material. The cover is made flat, and can be fixed in the hinge body as one-piece, rolling, and detachable, using the snap ring.

Новыми признаками являются то, что стенка отверстия корпуса шарнира образована комбинацией цилиндрических поверхностей разного диаметра и сферических поверхностей, а вкладыш выполнен в виде втулки, один край которой выполнен с вертикальными прорезями, при этом наружная поверхность вкладыша конгруэнтна поверхности стенки отверстия корпуса, а внутренняя поверхность участка вкладыша с прорезями выполнена сферической. Использование вышеперечисленных признаков позволяет исключить зазоры и обеспечив плотное прилегание сопрягаемых поверхностей шарового шарнира, предотвратить образование люфтов.New features are that the wall of the hinge body hole is formed by a combination of cylindrical surfaces of different diameters and spherical surfaces, and the liner is made in the form of a sleeve, one edge of which is made with vertical slots, while the outer surface of the liner is congruent to the surface of the wall of the housing hole, and the inner surface of the section insert with slots made spherical. The use of the above signs allows to eliminate gaps and ensuring a tight fit of the mating surfaces of the ball joint, to prevent the formation of backlash.

Выполнение вкладыша из композиционного материала, прижатым упругим элементом в виде кольца из упругого материала, а выполнение крышки плоской, также способствует исключению зазоров и плотному прилеганию сопрягаемых поверхностей шарового шарнира, тем самым предотвращая образование люфтов при работе. Закрепление крышки в корпусе шарнира при помощи стопорного кольца позволяет создать разборную конструкцию.The implementation of the liner made of composite material, pressed by an elastic element in the form of a ring of elastic material, and the execution of the lid is flat, also helps to eliminate gaps and tight fit the mating surfaces of the ball joint, thereby preventing the formation of backlash during operation. Securing the cover in the hinge body using the snap ring allows you to create a collapsible design.

В процессе эксплуатации упругий элемент позволяет производить поджатие внутренней сферической поверхности вкладыша к сферической головке пальца, чем достигается постоянная компенсация износа трущихся поверхностей, ликвидация зазоров в узле и увеличение износостойкости, что препятствует образованию люфтов вследствие износа сопрягаемых поверхностей.During operation, the elastic element allows the inner spherical surface of the liner to be pressed against the spherical head of the finger, which ensures constant compensation of the wear of rubbing surfaces, elimination of gaps in the assembly and increased wear resistance, which prevents the formation of backlash due to wear of the mating surfaces.

Вышеуказанные признаки позволили повысить эксплуатационные характеристики шарового шарнира, а также получить дополнительный технический результат, заключающийся в повышений герметизации узла шарнирного соединения за счет того, что при закреплении крышки в корпусе упругий элемент меняя свою геометрию (расплющиваясь), образует плотное прилегание к посадочной поверхности в корпусе и к крышке, тем самым герметизирует шарнирное соединение от окружающей среды со стороны крышки.The above signs made it possible to increase the operational characteristics of the ball joint, as well as to obtain an additional technical result, which consists in increasing the sealing of the swivel assembly due to the fact that when the cover is secured in the housing, the elastic element changes its geometry (flattened) and forms a snug fit to the landing surface in the housing and to the lid, thereby seals the swivel from the environment from the side of the lid.

Таким образом, технический результат достигнут.Thus, the technical result is achieved.

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».An analysis of the known technical solutions, carried out on the basis of scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the patentability condition of the utility model - “novelty”.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами.The inventive utility model is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - общий вид шарового шарнира транспортного средства в разрезе.FIG. 1 is a sectional perspective view of a vehicle ball joint.

Фиг. 2 - общий вид вкладыша шарового шарнира.FIG. 2 is a general view of the ball joint insert.

Шаровой шарнир транспортного средства содержит корпус 1 шарнира с присоединительным элементом 2 к сопрягаемой детали, шаровой палец 3 со сферической головкой 4 и хвостовиком 5, установленный в отверстии корпуса 1, вкладыш 6, упругий элемент 7 и крышку 8.The vehicle hinge comprises a hinge body 1 with a connecting element 2 to the mating part, a ball pin 3 with a spherical head 4 and a shank 5 mounted in the opening of the housing 1, insert 6, elastic element 7 and cover 8.

Корпус 1 выполнен металлическим цельноштампованным и имеет центральное сквозное отверстие. Стенка отверстия образована комбинацией цилиндрических поверхностей разного диаметра и сферических поверхностей. Стенка отверстия корпуса 1 может иметь канавку (не показано) под стопорное кольцо. На наружной поверхности корпуса 1 выполнена канавка для фиксации защитного чехла. Присоединительный элемент 2 корпуса 1 выполнен с наружной или внутренней резьбой.The housing 1 is made of metal all-stamped and has a central through hole. The wall of the hole is formed by a combination of cylindrical surfaces of different diameters and spherical surfaces. The wall of the opening of the housing 1 may have a groove (not shown) under the circlip. On the outer surface of the housing 1 there is a groove for fixing the protective cover. The connecting element 2 of the housing 1 is made with external or internal thread.

Шаровой палец 3 выполнен металлическим со сферической головкой 4 и хвостовиком 5. Наружная поверхность хвостовика 5 образована комбинацией конических и цилиндрических поверхностей. Одна из цилиндрических поверхностей выполнена с наружной резьбой. Хвостовик 5 может иметь участок с лысками.The ball pin 3 is made of metal with a spherical head 4 and a shank 5. The outer surface of the shank 5 is formed by a combination of conical and cylindrical surfaces. One of the cylindrical surfaces is made with an external thread. The shank 5 may have a plot with flats.

Между сферической головкой 4 шарового пальца 3 и корпусом 1 установлен вкладыш 6, который выполнен из антифрикционного износоустойчивого композиционного материала. Вкладыш 6 выполнен в виде втулки. Один край вкладыша 6 выполнен с вертикальными прорезями 9, в виде лепестков, что обеспечивает более плотное прилегание сферической головки 4 пальца 3. Наружная поверхность вкладыша 6 выполнена конгруэнтной поверхности стенки отверстия корпуса 1. Участок вкладыша 6 с вертикальными прорезями 9 имеет внутреннюю сферическую поверхность, охватывающую сферическую головку 4 пальца 3. Вкладыш 6 прижат упругим элементом 7 и крышкой 8.Between the spherical head 4 of the ball pin 3 and the housing 1, an insert 6 is installed, which is made of anti-friction wear-resistant composite material. The insert 6 is made in the form of a sleeve. One edge of the insert 6 is made with vertical slots 9, in the form of petals, which provides a more snug fit of the spherical head 4 of the finger 3. The outer surface of the insert 6 is made congruent to the wall surface of the opening of the housing 1. The section of the insert 6 with vertical slots 9 has an inner spherical surface covering spherical head 4 of the finger 3. The liner 6 is pressed by the elastic element 7 and the cover 8.

Упругий элемент 7 выполнен в виде кольца из упругого полимерного материала и поджат крышкой 8. Упругий элемент 7 позволяет производить поджатие внутренней сферической поверхности вкладыша 6 к сферической головке 4 пальца 3 за счет изменения своей геометрии, чем достигается постоянная компенсация износа трущихся поверхностей, ликвидация зазоров в узле, одновременно образует плотное прилегание к посадочной поверхности в корпусе 1 и к крышке 8, тем самым герметизирует шарнирное соединение, что увеличивает износостойкость, обеспечивая высокие эксплуатационные характеристики.The elastic element 7 is made in the form of a ring of elastic polymer material and is tightened by the cover 8. The elastic element 7 allows the inner spherical surface of the liner 6 to be pressed against the spherical head 4 of the finger 3 by changing its geometry, thereby achieving constant compensation of wear of the rubbing surfaces, eliminating gaps in node, at the same time forms a tight fit to the seating surface in the housing 1 and to the cover 8, thereby sealing the swivel, which increases wear resistance, providing high e performance.

Крышка 8 выполнена металлической плоской. Крышка 8 закреплена в корпусе 1 неразъемно, завальцовкой, или разъемно при помощи стопорного кольца, зафиксированного в канавке корпуса 1.The cover 8 is made of metal flat. The cover 8 is fixed in the housing 1 all-in-one, by rolling, or detachably by means of a snap ring fixed in the groove of the housing 1.

Со стороны хвостовика 5 шаровой шарнир закрыт защитным чехлом 10, который выполнен из упругого композиционного материала. Защитный чехол 10 герметично закреплен на корпусе 1 и хвостовике 5 пальца 3 уплотнительными кольцами 11. Защитный чехол 10 предназначен для предотвращения попадания влаги и грязи в шарнирное соединение.On the side of the shank 5, the ball joint is closed by a protective cover 10, which is made of an elastic composite material. The protective cover 10 is hermetically fixed to the housing 1 and the shank 5 of the finger 3 with sealing rings 11. The protective cover 10 is designed to prevent moisture and dirt from entering the hinge joint.

Сборка шарового шарнира осуществляется следующим образом.The assembly of the ball joint is as follows.

Шаровой палец 3 устанавливается сферической головкой 4 во вкладыш 6. Далее совместно с вкладышем 6 устанавливается в отверстие корпуса 1. Шаровой палец 3 со стороны вкладыша 6 поджимается упругим элементом 7 и крышкой 8. Крышка 8 закрепляется в корпусе 1 неразъемно при помощи завальцовки кромок корпуса 1 на крышку 8. Затем со стороны хвостовика 5 устанавливается защитный чехол 10 и фиксируется уплотнительными кольцами 11.The ball pin 3 is installed with a spherical head 4 into the insert 6. Next, together with the insert 6 is installed in the hole of the housing 1. The ball pin 3 from the side of the insert 6 is pressed by the elastic element 7 and the cover 8. The cover 8 is fixed in the housing 1 inseparably by rolling the edges of the housing 1 on the cover 8. Then, from the side of the shank 5, a protective cover 10 is installed and fixed by the sealing rings 11.

Металлические детали шарового шарнира транспортного средства выполнены с защитным покрытием от коррозии.The metal parts of the ball joint of the vehicle are made with a protective coating against corrosion.

Использование вышеперечисленных признаков, обеспечивает постоянную компенсацию износа трущихся поверхностей, ликвидацию зазоров в узле, следовательно повышаются эксплуатационные характеристики узла. Таким образом, технический результат достигнут.The use of the above signs provides constant compensation for wear of rubbing surfaces, elimination of gaps in the node, therefore, the operational characteristics of the node are increased. Thus, the technical result is achieved.

Заявляемый шаровой шарнир транспортного средства может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием известных технологий и материалов.The inventive ball joint of the vehicle can be manufactured on standard equipment using well-known technologies and materials.

Claims (6)

1. Шаровой шарнир транспортного средства, содержащий корпус шарнира со сквозным отверстием, в котором установлен шаровой палец со сферической головкой и хвостовиком, вкладыш, охватывающий сферическую головку и прижатый упругим элементом и крышкой, отличающийся тем, что стенка отверстия корпуса шарнира образована комбинацией цилиндрических поверхностей разного диаметра и сферических поверхностей, а вкладыш выполнен в виде втулки, один край которой выполнен с вертикальными прорезями, при этом наружная поверхность вкладыша конгруэнтна поверхности стенки отверстия корпуса, а внутренняя поверхность участка вкладыша с прорезями выполнена сферической.1. A vehicle hinge, comprising a hinge body with a through hole in which a ball pin with a spherical head and a shank is installed, an insert covering the spherical head and pressed by an elastic element and a cover, characterized in that the wall of the hinge body hole is formed by a combination of cylindrical surfaces of different diameter and spherical surfaces, and the liner is made in the form of a sleeve, one edge of which is made with vertical slots, while the outer surface of the liner is congruent overhnosti wall of the housing bore and the inner surface of the insert portion is formed with slits spherical. 2. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде кольца из упругого материала.2. The ball joint according to claim 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a ring of elastic material. 3. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен из композиционного материала.3. The ball joint according to claim 1, characterized in that the liner is made of composite material. 4. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка выполнена плоской.4. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is made flat. 5. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка закреплена в корпусе неразъемно, например, завальцовкой.5. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is fixed in the body in one piece, for example, by rolling. 6. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что крышка закреплена в корпусе разъемно, например, при помощи стопорного кольца.

6. The ball joint according to claim 1, characterized in that the cover is fixed in the housing detachably, for example, using a retaining ring.

Images