RU2519597C2

RU2519597C2 - Spherical joint pin and spherical joint

Info

Publication number: RU2519597C2
Application number: RU2012111429/11A
Authority: RU
Inventors: СТ.-ЙЭРНВИ Ингела; ФУКС Леон
Original assignee: Вольво Ластвагнар Аб
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2014-06-20
Also published as: RU2012111429A; WO2011025414A1; EP2470803A1

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to automotive spherical joints. Spherical joint pin (10) for connection of spherical joint (32) of component (34) with vehicle matting part (36) has first part (12) to be fitted in the first seat (38) of component (34) and second part (14) to be fitted in mating part (36) second seat (40). Second part (14) has sharp-angle pricking-up (28) for rigid locking of pin (10) in mating part (36). Second part (14) has at least partially conical section (18) of larger diameter (24) of first part side (12) and smaller diameter (26) on side (22) opposite first part (12). Said sharp-angle pricking-up (28) is made on conical section (18) remote from first part (12). Note here that conical section (18) features taper of 1:2 to 1:10. Besides, this invention covers the spherical joint between component (34) and mating part (36) of the truck including above described pin (10).

EFFECT: fast and simple coupling, simplified design.

14 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к пальцу шарового шарнира, предназначенного для присоединения шарового шарнира компонента транспортного средства к сопряженной детали, шаровому шарниру и транспортному средству, в соответствии с преамбулой независимых пунктов формулы.The invention relates to a finger of a ball joint intended to attach a ball joint of a vehicle component to a mating part, a ball joint and a vehicle, in accordance with the preamble of the independent claims.

Уровень техникиState of the art

Известны устройства для установки и соединения друг с другом различных компонентов. В частности, в области транспортных средств, в качестве устройств для установки и соединения друг с другом различных компонентов используются шаровые шарниры. Шаровые шарниры используются, например, для установки продольных и поперечных рулевых тяг, стабилизаторов и аналогичных компонентов, формирующих части подвески колеса соответствующего транспортного средства.Known devices for installing and connecting to each other various components. In particular, in the field of vehicles, ball joints are used as devices for installing and connecting to each other various components. Ball joints are used, for example, to install longitudinal and transverse steering rods, stabilizers and similar components forming the wheel suspension parts of the respective vehicle.

Шаровые шарниры могут быть, например, использованы в подвеске переднего колеса легкового автомобиля или, в частности, в подвеске переднего колеса грузового автомобиля. Это может быть, например, рулевой рычаг на колесной оси или поперечная рулевая тяга. В WO 02/23054 А1 описана конструкция соединения пальца шарового шарнира со вторым компонентом. В этой конструкции второй компонент имеет сквозное отверстие, а палец шарового шарнира имеет концевую часть с резьбой, приспособленную для введения в отверстие во втором компоненте и фиксации посредством контрящейся гайки. Контрящаяся гайка, например корончатая гайка, как правило, затягивается с заранее установленным моментом затяжки. После этого требуется дополнительная затяжка с тем, чтобы отверстие под шплинт встало в нужное положение для установки шплинта. Этим создается риск возникновения в результате затяжки момента, величина которого не может быть точно предсказана. Установка шплинта и пальца шарового шарнира требует больших затрат времени.Ball joints can, for example, be used in the suspension of the front wheel of a car or, in particular, in the suspension of the front wheel of a truck. This may be, for example, a steering lever on a wheel axle or a tie rod. WO 02/23054 A1 describes the construction of a finger joint of a ball joint with a second component. In this design, the second component has a through hole, and the ball joint pin has a threaded end portion adapted to be inserted into the hole in the second component and secured by a lock nut. A lock nut, such as a castellated nut, is typically tightened to a predetermined tightening torque. After this, an additional tightening is required so that the hole for the cotter pin is in the right position for installing the cotter pin. This creates a risk of a moment arising as a result of tightening, the magnitude of which cannot be accurately predicted. Installing the cotter pin and the ball joint finger is time consuming.

В WO 0223054 А1 раскрывается конструкция для установки шарового шарнира, в которой палец включает конусную часть со стороны шарового шарнира и цилиндрическую часть с противоположной стороны, после которой идет резьбовая часть для установки контрящейся гайки. Палец с конусной и цилиндрической частями устанавливается в соответствующее посадочное место, форма которого является сопряженной с формой конусно-цилиндрической части, либо представляет собой цилиндрическое отверстие с конусным вкладышем, устанавливаемым одновременно с пальцем, либо может иметь две конусные области с противоположным наклоном. Диаметр цилиндрической части пальца несколько больше наружного диаметра посадочного места для обеспечения соединения на тугой прессовой посадке.WO 0223054 A1 discloses a structure for mounting a ball joint, in which the pin includes a conical part on the side of the ball joint and a cylindrical part on the opposite side, followed by a threaded part for installing a lock nut. The finger with the conical and cylindrical parts is installed in the corresponding seat, the shape of which is conjugated with the shape of the conical-cylindrical part, or it is a cylindrical hole with a conical insert installed simultaneously with the finger, or it can have two conical regions with an opposite inclination. The diameter of the cylindrical part of the finger is slightly larger than the outer diameter of the seat to provide a connection on a tight press fit.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В основу настоящего изобретения положена задача создания пальца шарового шарнира для соединения по меньшей мере двух компонентов, обеспечивающего взаимное угловое перемещение между ними, а также конструкции, обеспечивающей более простое и быстрое соединение между компонентом и сопряженной деталью. Другой задачей изобретения является создание шарового шарнира, установка которого занимала бы меньше времени и требовала меньше компонентов.The present invention is based on the task of creating a ball joint for connecting at least two components, providing mutual angular movement between them, as well as a design that provides a simpler and faster connection between the component and the mating part. Another object of the invention is to provide a ball joint, the installation of which would take less time and require fewer components.

Эти задачи решаются признаками независимых пунктов формулы. Другие пункты и описание раскрывают предпочтительные варианты осуществления изобретения.These tasks are solved by signs of independent claims. Other points and a description disclose preferred embodiments of the invention.

Предлагается палец шарового шарнира для соединения шарового шарнира компонента с сопряженной деталью в транспортном средстве, в частности в грузовом автомобиле, при этом палец шарового шарнира включает первую часть, вставляемую в первое посадочное место в компоненте, и вторую часть, вставляемую во второе посадочное место в сопряженной детали. Вторая часть имеет по окружности остроугольную насечку для обеспечения жесткой фиксации пальца шарового шарнира в сопряженной детали. Преимуществом конструкции является то, что палец шарового шарнира позволяет соединять сопряженную деталь с компонентом быстро и эффективно. Остроугольная насечка на пальце шарового шарнира обеспечивает фиксацию положения пальца шарового шарнира в сопряженной детали, когда палец шарового шарнира вставлен во второе посадочное место в сопряженной детали и контрящаяся гайка установлена на приемную часть, т.е. на резьбу пальца шарового шарнира, и затянута. Остроугольная насечка может врезаться в поверхность сопряженной части, когда контрящаяся гайка заворачивается по резьбе на пальце шарового шарнира. Первая часть компонента включает чашевидный корпус с полостью внутри. Первая часть пальца шарового шарнира имеет шарообразную первую часть, которая помещена в первое посадочное место. Вторая часть пальца шарового шарнира имеет удлинение в виде стержня, которым определяется заданное расстояние между компонентом и сопряженной деталью. Сопряженная деталь имеет второе посадочное место, которое, в предпочтительном варианте, представляет собой сквозное отверстие, в которое может вставляться палец шарового шарнира, пока остроугольная насечка не достигнет второго посадочного места. В этом положении приемная часть выступает из второго посадочного места. Может быть навинчена и затянута контрящаяся гайка.A ball joint finger is provided for connecting a ball joint of a component to a mating part in a vehicle, in particular a truck, wherein the ball joint includes a first part inserted into a first seat in a component and a second part inserted into a second seat in a mated the details. The second part has an acute-angled notch around the circumference to ensure rigid fixation of the ball joint finger in the mating part. An advantage of the design is that the ball joint pin allows you to connect the mating part to the component quickly and efficiently. The acute-angled notch on the ball joint pin fixes the position of the ball joint finger in the mating part when the ball joint finger is inserted into the second seat in the mating part and the locking nut is mounted on the receiving part, i.e. on the thread of the finger of the ball joint, and tightened. An acute-angled notch can cut into the surface of the mating part when the locking nut is screwed onto the ball of the ball joint. The first part of the component includes a cup-shaped body with a cavity inside. The first part of the finger of the ball joint has a spherical first part, which is placed in the first seat. The second part of the finger of the ball joint has an elongation in the form of a rod, which determines the specified distance between the component and the mating part. The mating part has a second seat, which, in the preferred embodiment, is a through hole into which a ball joint pin can be inserted until an acute-angled notch reaches the second seat. In this position, the receiving part protrudes from the second seat. The locking nut can be screwed and tightened.

Тем самым компонент и сопряженная часть могут быть соединены друг с другом, обеспечивая произвольное угловое положение компонента в полости, и фиксированное взаимное положение между сопряженной деталью и пальцем шарового шарнира.Thus, the component and the mating part can be connected to each other, providing an arbitrary angular position of the component in the cavity, and a fixed mutual position between the mating part and the finger of the ball joint.

Вторая часть включает конусную секцию, больший диаметр которой обращен в сторону первой части, а ее свободный конец с противоположной от первой части стороны имеет меньший диаметр. Конусная секция может быть вставлена своим свободным концом с меньшим диаметром во второе посадочное место, что обеспечивает простоту введения во второе посадочное место сопряженной детали. Палец шарового шарнира может легко скользить во второе посадочное место, поскольку из-за наличия зазора с внутренним отверстием второго посадочного места секция с меньшим диаметром может быть плавно вставлена, пока стенки конусной секции и второго посадочного места не станут практически параллельными.The second part includes a conical section, the larger diameter of which is turned towards the first part, and its free end on the opposite side from the first part has a smaller diameter. The cone section can be inserted with its free end with a smaller diameter into the second seat, which makes it easy to insert the mating part into the second seat. The finger of the ball joint can easily slide into the second seat, because due to the gap with the inner hole of the second seat, the section with a smaller diameter can be smoothly inserted until the walls of the cone section and the second seat become almost parallel.

Остроугольная насечка располагается на конусной секции вдали от первой части. Конусная секция имеет конусность между 1:2 и 1:10. Конусная секция с такой конусностью обеспечивает надежное соединение даже с сопряженной деталью, выполненной из литой стали.An acute-angled notch is located on the cone section away from the first part. The cone section has a taper between 1: 2 and 1:10. A taper section with such a taper ensures a reliable connection even with a mating part made of cast steel.

Остроугольная насечка может быть нанесена на верхнем конце конусной секции, вследствие чего остроконечная насечка первой вставляется во второе посадочное место, находясь вблизи внутренней стенки второго посадочного места сопряженной детали. Тем самым может быть облегчено последующее прорезывание остроконечной насечки во втором посадочном месте. Остроконечная насечка может быть выполнена в различных местах. Целесообразно помещать насечку в области, где она дает наибольший эффект, например, в местах с низким напряжением и/или с малым диаметром.An acute-angled notch can be applied at the upper end of the conical section, whereby the pointed notch is first inserted into the second seat, being close to the inner wall of the second seat of the mating part. Thereby, subsequent teething of the pointed notch in the second seat can be facilitated. A pointed notch can be made in various places. It is advisable to place the notch in the area where it gives the greatest effect, for example, in places with low voltage and / or with a small diameter.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, остроугольная насечка может составлять менее 50%, предпочтительно, менее 25% продольного размера конусной секции. Желательно, чтобы остроугольная насечка покрывала только часть конусной секции. Это позволяет уменьшить силу, необходимую для прорезывания остроугольной насечки во втором посадочном месте.In a preferred embodiment, the acute-angled notch may be less than 50%, preferably less than 25% of the longitudinal size of the cone section. It is desirable that the acute-angled notch covers only part of the conical section. This allows you to reduce the force required for the cutting of an acute-angled notch in the second seat.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, конусная секция может иметь конусность, равную 1:6. Конусная секция с такой конусностью обеспечивает устойчивое соединение даже с сопряженной деталью, выполненной из литой стали.In a preferred embodiment, the cone section may have a taper of 1: 6. A taper section with such a taper ensures a stable connection even with a mating part made of cast steel.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, приемная часть для контрящейся гайки может быть расположена далее на второй части, с противоположной от первой части стороны. В предпочтительном варианте, контрящаяся гайка представляет собой контрящуюся гайку с фрикционным стопорением. Приемная часть, в предпочтительном варианте, имеет резьбу. Фиксация осуществляется фрикционным стопорением, для чего требуется неподвижность положения пальца шарового шарнира. Неподвижность положения достигается использованием остроугольной насечки.In a preferred embodiment, the receptacle for the lock nut may be located further on the second part, on the opposite side from the first part. In a preferred embodiment, the lock nut is a friction lock lock nut. The receiving portion is preferably threaded. Fixation is carried out by frictional locking, which requires the immobility of the position of the finger of the ball joint. Stillness is achieved by using an acute-angled notch.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, диаметр остроугольной насечки по ее внешней окружности больше диаметра части конусной секции, примыкающей к насечке. Благодаря этому, наружная часть зубьев остроугольной насечки может первой касаться стенки второго посадочного места по очень маленькой площади. Врезание в стенку может достигаться медленным врезанием зубьев в материал стенки без использования большого усилия. Целесообразно, чтобы материал второго посадочного места был мягче материала пальца шарового шарнира, в частности, в области остроугольной насечки.In a preferred embodiment of the invention, the diameter of the acute-angled notch along its outer circumference is larger than the diameter of the part of the conical section adjacent to the notch. Due to this, the outer part of the teeth of the acute-angled notch can first touch the wall of the second seat over a very small area. Cutting into the wall can be achieved by slowly cutting the teeth into the wall material without using a lot of force. It is advisable that the material of the second seat is softer than the material of the finger of the ball joint, in particular in the area of an acute-angled notch.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, палец шарового шарнира может быть выполнен из закаленной стали. Благодаря этому, для изготовления пальца шарового шарнира может быть использован обычный материал. Для остроугольной насечки не требуется использование специального дорогого материала, например, твердых вставок. Благодаря использованию закаленной стали для пальца шарового шарнира, становится возможным использовать литье для сопряженной детали. Обычно материал литья мягче материала закаленной стали. Остроугольная насечка может врезаться в материал сопряженной детали.In a preferred embodiment of the invention, the ball joint pin may be made of hardened steel. Due to this, ordinary material can be used to make the finger of the ball joint. For an acute-angled notch, the use of special expensive material, for example, solid inserts, is not required. Through the use of hardened steel for the ball joint finger, it becomes possible to use casting for the mating part. Typically, cast material is softer than hardened steel. An acute-angled notch can cut into the material of the mating part.

В настоящем изобретении предлагается также шаровой шарнир между компонентом и сопряженной деталью для транспортного средства, включающий палец шарового шарнира, в котором палец шарового шарнира имеет первую часть, которая должна помещаться в первое посадочное место в компоненте, а вторая часть должна помещаться во второе посадочное место в сопряженной детали, при этом вторая часть пальца шарового шарнира имеет остроугольную насечку, и/или остроугольную насечку имеет второе посадочное место. На приемную часть, находящуюся далее на второй части с противоположной от первой части стороны, устанавливается контрящаяся гайка, которая, в предпочтительном варианте, представляет собой контрящуюся гайку с фрикционным стопорением.The present invention also provides a ball joint between a component and an associated part for a vehicle, including a ball joint finger, in which the ball joint finger has a first part that should fit in the first seat in the component and the second part should fit in the second seat in the mating part, wherein the second part of the ball joint finger has an acute-angled notch, and / or an acute-angled notch has a second seat. A lock nut, which, in the preferred embodiment, is a lock nut with friction locking, is mounted on the receiving part, which is further on the second part from the side opposite from the first part.

Эффективное соединение между сопряженной деталью и компонентом достигается благодаря получению неподвижного соединения между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью за счет того, что остроугольная насечка врезается в стенку второго посадочного места сопряженной детали. Контрящаяся гайка может зафиксировать это положение фрикционным стопорением. Благодаря этому, может быть получен шаровой шарнир, отличающийся простотой установки и низкой стоимостью изготовления. Либо сопряженная деталь, либо палец шарового шарнира, на которых выполняется остроугольная насечка, могут быть выполнены из более твердого материала. Например, в качестве более твердого материала может быть использована закаленная сталь, а в качестве более мягкого материала может использоваться литая сталь. К примеру, палец шарового шарнира, имеющий остроугольную насечку, выполняется из закаленной стали, а второе посадочное место, например кулак, рычаг поперечной рулевой тяги, рулевой рычаг, рулевая сошка, стойка крепления стабилизатора или реактивная штанга, выполняется из литой стали. Изготовление сопряженной детали посредством литья способствует удешевлению производства по сравнению с использованием кованной сопряженной детали, особенно в массовом производстве, при большом количестве идентичных или аналогичных деталей.An effective connection between the mating part and the component is achieved by obtaining a fixed connection between the finger of the ball joint and the mating part due to the fact that an acute-angled notch cuts into the wall of the second seat of the mating part. A lock nut can lock this position with friction locking. Due to this, a ball joint can be obtained, characterized by ease of installation and low manufacturing cost. Either the mating part or the finger of the ball joint, on which an acute-angled notch is made, can be made of harder material. For example, hardened steel may be used as a harder material, and cast steel may be used as a softer material. For example, a ball joint finger having an acute-angled notch is made of hardened steel, and the second seat, for example, a fist, the tie rod, steering lever, steering arm, stabilizer bar or a reaction rod, is made of cast steel. The manufacture of a mating part by casting reduces the cost of production compared to using a forged mating part, especially in mass production, with a large number of identical or similar parts.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, первая часть может представлять собой шаровую часть, вставляемую в шаровое посадочное место компонента. При этом может осуществляться относительное перемещение пальца шарового шарнира и компонента.In a preferred embodiment of the invention, the first part may be a spherical part inserted into the spherical seat of the component. In this case, relative movement of the finger of the ball joint and the component can be carried out.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, вторая часть может вставляться в конусное посадочное место сопряженной детали. При этом может обеспечиваться простое и плавное введение пальца шарового шарнира во второе посадочное место.In a preferred embodiment of the invention, the second part can be inserted into the tapered seat of the mating part. In this case, a simple and smooth introduction of the ball joint finger to the second seat can be ensured.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, конусное посадочное место может иметь конусность от 1:2 до 1:10, предпочтительно, 1:6. Более высокое значение конусности позволяет использовать для сопряженной детали более мягкий материал, например литой металл.In a preferred embodiment, the conical seat may have a taper of 1: 2 to 1:10, preferably 1: 6. A higher taper value allows the use of a softer material, such as cast metal, for the mating part.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, верхняя часть остроугольной насечки может быть расположена относительно конусной секции таким образом, что перед тем, как устанавливается соединение между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью, остроугольная насечка на второй части вступает в контакт со вторым посадочным местом сопряженной детали, и/или остроугольная насечка во втором посадочном месте вступает в контакт со второй частью пальца шарового шарнира так, что контрящаяся гайка может сделать по меньшей мере 1,5 оборота по резьбе до того, как возросшее трение контрящейся гайки зафиксирует соединение между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью. Площадь зубьев остроугольной насечки очень мала, и в начале процесса фиксации требуется достаточно небольшая сила для достижения неподвижного взаимного расположения между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью. Контрящаяся гайка может быть зафиксирована без поворота пальца шарового шарнира.In a preferred embodiment, the top of the acute-angled notch can be positioned relative to the conical section so that before the connection is established between the finger of the ball joint and the mating part, the acute-angled notch on the second part comes into contact with the second seat of the mating part, and / or an acute-angled notch in the second seat makes contact with the second part of the ball joint pin so that the locking nut can make at least 1.5 ° the thread is threaded before the increased friction of the lock nut fixes the connection between the ball joint pin and the mating part. The tooth area of the acute-angled notch is very small, and at the beginning of the fixing process, a small enough force is required to achieve a stationary relative position between the finger of the ball joint and the mating part. The lock nut can be locked without turning the ball joint finger.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере посадочное место в сопряженной детали может быть выполнено из литого металла и/или палец шарового шарнира может быть выполнен из закаленной стали. Для того чтобы достичь неподвижного соединения между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью, желательно, чтобы твердость материала одного из них была ниже твердости другого с тем, чтобы остроугольная насечка из более твердого материала могла прорезать более мягкий материал. Литая сталь обычно мягче, чем закаленная сталь. Оба материала используются в производстве транспортных средств.In a preferred embodiment of the invention, at least the seat in the mating part may be made of cast metal and / or the finger of the ball joint may be made of hardened steel. In order to achieve a fixed connection between the finger of the ball joint and the mating part, it is desirable that the hardness of the material of one of them be lower than the hardness of the other so that an acute-angled notch of harder material can cut through a softer material. Cast steel is usually softer than hardened steel. Both materials are used in the manufacture of vehicles.

Далее, предлагается транспортное средство, включающее шаровой шарнир между компонентом и сопряженной деталью. Соединение в данном случае выполняется посредством пальца шарового шарнира, имеющего первую часть, вставляемую в первое посадочное место в компоненте, и вторую часть, вставляемую во второе посадочное место в сопряженной детали, причем вторая часть пальца шарового шарнира имеет остроугольную насечку, и/или остроугольную насечку имеет второе посадочное место сопряженной детали; на приемной части, находящейся далее на второй части со стороны, противоположной первой части, установлена контрящаяся гайка, которая, в предпочтительном варианте, имеет фрикционное стопорение. Благодаря этому, при сборке транспортного средства может быть использована быстрая и нетрудоемкая операция, в которой эффективное соединение между сопряженной деталью и компонентом достигается благодаря неподвижному взаимному расположению между пальцем шарового шарнира и сопряженной деталью, обеспечиваемому остроугольной насечкой, врезающейся в стенку второго посадочного места в сопряженной детали.Further, a vehicle is provided comprising a ball joint between the component and the associated part. In this case, the connection is made by means of a ball joint finger having a first part inserted into the first seat in the component and a second part inserted into the second seat in the mating part, the second part of the ball joint having an acute-angled notch and / or an acute-angled notch has a second seat mating parts; on the receiving part, which is further on the second part, from the side opposite the first part, a locking nut is installed, which, in the preferred embodiment, has a frictional lock. Due to this, a quick and easy operation can be used when assembling the vehicle, in which an effective connection between the mating part and the component is achieved due to the fixed relative position between the ball joint finger and the mating part provided by an acute-angled notch that cuts into the wall of the second seat in the mating part .

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, компонент представляет собой промежуточный рычаг реактивной тяги и/или поперечную рулевую тягу.In a preferred embodiment of the invention, the component is an intermediate thrust linkage and / or a tie rod.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для лучшего понимания настоящего изобретения вместе с упомянутыми выше и иными его задачами и преимуществами, ниже приводится подробное описание варианта осуществления, не ограничивающего изобретение, схематически проиллюстрированного чертежами, на которых показано:For a better understanding of the present invention, together with the aforementioned and other objects and advantages thereof, the following is a detailed description of a non-limiting embodiment, schematically illustrated by the drawings, in which:

на фиг.1а-1в - стадии изготовления пальца шарового шарнира, в соответствии с изобретением, где фиг.1а представляет палец шарового шарнира до нанесения остроугольной насечки, фиг.1б представляет палец шарового шарнира с насечкой по его наружной окружности, и на фиг.1в показан инструмент для нанесения насечки на палец шарового шарнира;on figa-1B is the stage of manufacturing the finger of the ball joint, in accordance with the invention, where figa represents the finger of the ball joint before applying an acute-angled notch, figb represents the finger of the ball joint with a notch along its outer circumference, and figv Shows a tool for applying a notch to the finger of the ball joint;

на фиг.2 - иллюстративный вариант осуществления шарового шарнира между сопряженной деталью и компонентом, где палец шарового шарнира, показанный на фиг.16, имеет остроугольную насечку и закреплен контрящейся гайкой;FIG. 2 is an illustrative embodiment of a ball joint between a mating part and a component, where the ball joint pin shown in FIG. 16 has an acute-angled notch and is secured with a lock nut;

на фиг.3 - фрагмент шарового шарнира, показанного на фиг.2, в котором палец шарового шарнира вставлен во второе посадочное место сопряженной детали в начале процесса сборки перед фиксацией контрящей гайки;figure 3 is a fragment of the ball joint shown in figure 2, in which the finger of the ball joint is inserted into the second seat of the mating part at the beginning of the assembly process before fixing the lock nut;

на фиг.4 - фрагмент шарового шарнира, в котором палец шарового шарнира вставлен в сопряженную деталь в зафиксированном положении; иfigure 4 is a fragment of a ball joint, in which the finger of the ball joint is inserted into the mating part in a fixed position; and

на фиг.5 - фрагмент остроугольной насечки пальца шарового шарнира, установленного в сопряженной детали в зафиксированном положении, показанном на фиг.4, где в увеличенном виде показана насечка, врезавшаяся в сопряженную деталь.figure 5 is a fragment of an acute-angled notch of the finger of the ball joint mounted in the mating part in the fixed position shown in figure 4, where an enlarged view shows a notch that crashed into the mating part.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На чертежах ссылки на одинаковые или аналогичные элементы указываются одинаковыми ссылочными номерами. Чертежи являются только схематическими иллюстрациями, не предназначенными для изображения конкретных параметров изобретения. Более того, чертежи предназначены для изображения только типового варианта осуществления изобретения и поэтому не должны считаться ограничивающими объем изобретения.In the drawings, references to the same or similar elements are indicated by the same reference numbers. The drawings are only schematic illustrations, not intended to depict specific parameters of the invention. Moreover, the drawings are intended to depict only a typical embodiment of the invention and therefore should not be construed as limiting the scope of the invention.

На фиг.1а и 1б схематически представлен вариант осуществления пальца 10 шарового шарнира, имеющего первую часть 12, вторую часть 14 и приемную часть 16 с резьбой (не показана). В целом палец 10 шарового шарнира имеет цилиндрическую форму. Первая часть 12 имеет примерно шаровую форму и может размещаться в гнезде компонента (не показано). Вторая часть 14 имеет продольное удлинение 15, показанное между двумя стрелками 17а и 17b. Вторая часть 14 включает конусную секцию 18. Конусная секция 18 проходит между первым концом 20 и вторым концом 22 второй части 14. Первый конец 20 находится вблизи шарообразной первой части 12, а второй конец 22 расположен вблизи приемной части 16. Конусная секция 18 имеет больший диаметр 24 на своем первом конце 20 вблизи первой части 12, и меньший диаметр 26 на втором конце вблизи приемной части 16. Конусность конусной секции 18 составляет от 1:2 до 1:10, предпочтительно примерно 1:6. При этом угол α между продольной осью 23 пальца 10 шарового шарнира и стенкой 25 конуса определяется в соответствии с соотношением tan α=1/10, предпочтительно 1/6. Конусность может быть определена как (d2 - сП)/длина, где dl является минимальным и d2 максимальным диаметрами, а длина есть расстояние между dl и d2.On figa and 1b schematically shows an embodiment of a finger 10 of a ball joint having a first part 12, a second part 14 and a receiving part 16 with a thread (not shown). In general, the finger 10 of the ball joint has a cylindrical shape. The first part 12 is approximately spherical in shape and can be housed in a component socket (not shown). The second part 14 has a longitudinal extension 15 shown between the two arrows 17a and 17b. The second part 14 includes a conical section 18. The conical section 18 extends between the first end 20 and the second end 22 of the second part 14. The first end 20 is near the spherical first part 12, and the second end 22 is located near the receiving part 16. The conical section 18 has a larger diameter 24 at its first end 20 near the first part 12, and a smaller diameter 26 at the second end near the receiving part 16. The taper of the cone section 18 is from 1: 2 to 1:10, preferably about 1: 6. The angle α between the longitudinal axis 23 of the pin 10 of the ball joint and the wall 25 of the cone is determined in accordance with the ratio tan α = 1/10, preferably 1/6. The taper can be defined as (d2 - cP) / length, where dl is the minimum and d2 are the maximum diameters, and the length is the distance between dl and d2.

На втором конце 22 второй части 14 нанесена остроугольная насечка 28, имеющая зубцы 30. Остроугольная насечка наносится на второй части 14 в направлении по окружности. Число зубцов на дюйм, в предпочтительном варианте, может составлять от 15 до 24. На фиг.1а палец 10 шарового шарнира показан без остроугольной насечки 28, а на фиг.16 палец 10 шарового шарнира показан с насечкой 28.At the second end 22 of the second part 14, an acute-angled notch 28 is applied having teeth 30. An acute-angled notch is applied to the second part 14 in the circumferential direction. The number of teeth per inch, in a preferred embodiment, can be from 15 to 24. In FIG. 1 a, the ball joint pin 10 is shown without an acute-angled notch 28, and in FIG. 16, the ball joint pin 10 is shown with a notch 28.

На фиг.1в показан инструмент 29, имеющий ролик 31, называемый накатным роликом, и держатель 33. Ролик 31 прокатывают вдоль второй части 14 конусной секции 18 пальца 10 шарового шарнира там, где должна быть нанесена остроугольная насечка 28. Роликом 31 прорезаются зубцы 30 в части конусной секции 18. В предпочтительном варианте, остроугольная насечка 28 занимает менее 50%, желательно, менее 25% продольной протяженности конусной секции 18.FIG. 1 c shows a tool 29 having a roller 31, called a knurling roller, and a holder 33. The roller 31 is rolled along the second part 14 of the conical section 18 of the pin 10 of the ball joint where the sharp-pointed notch 28 is to be applied. The teeth 30 are cut through the roller 31 parts of the cone section 18. In a preferred embodiment, the acute-angled notch 28 occupies less than 50%, preferably less than 25% of the longitudinal extent of the cone section 18.

На фиг.2 показан шаровой шарнир 32, у которого палец 10 шарового шарнира установлен между компонентом 34 и сопряженной деталью 36. Компонент 34 имеет первое посадочное место 38, образующее гнездо для шарообразной первой части 12 пальца 10 шарового шарнира. Первое посадочное место 38 также называется сферическим гнездом и удерживает шарообразную первую часть 12 (см. фиг.1a, 1b) пальца 10 шарового шарнира. Сопряженная деталь 36 образует второе посадочное место 40, формируемое кольцевой внутренней стенкой 42 сквозного отверстия или проходного отверстия 44. Внутренняя стенка 42 суживается, имея, в предпочтительном варианте, такую же конусность, что и конусная секция 18 пальца 10 шарового шарнира. На резьбу приемной части 16 устанавливается контрящаяся гайка 48, прикрепляющая палец 10 шарового шарнира к сопряженной детали 36 благодаря силе трения. В фиксированном положении, зубцы 30 остроугольной насечки 28 врезаются в материал внутренней стенки 42 сопряженной детали 36. В предпочтительном варианте, материал сопряженной детали 36, которая, например, выполнена из литого металла, мягче материала пальца 10 шарового шарнира, который выполняется из закаленной стали.Figure 2 shows the ball joint 32, in which the ball joint pin 10 is mounted between the component 34 and the associated part 36. Component 34 has a first seat 38 forming a socket for the spherical first portion 12 of the ball joint pin 10. The first seat 38 is also called a spherical socket and holds the spherical first part 12 (see figa, 1b) of the finger 10 of the ball joint. The mating part 36 forms a second seat 40 formed by the annular inner wall 42 of the through hole or the through hole 44. The inner wall 42 narrows, having, preferably, the same taper as the cone section 18 of the pin 10 of the ball joint. A lock nut 48 is mounted on the thread of the receiving part 16, securing the pin 10 of the ball joint to the mating part 36 due to the friction force. In a fixed position, the teeth 30 of the acute-angled notch 28 cut into the material of the inner wall 42 of the mating part 36. In a preferred embodiment, the material of the mating part 36, which, for example, is made of cast metal, is softer than the material of the finger 10 of the ball joint, which is made of hardened steel.

На фиг.3, 4 и 5 более подробно показано соединение между сопряженной деталью 36 и пальцем 10 шарового шарнира. На фиг.3 показан палец 10 шарового шарнира и сопряженной детали 36 в начале процесса соединения. На фиг.4 показано законченное соединение с фиксацией положения пальца 10 во втором посадочном месте 40 сопряженной детали 36. На фиг.5 показан в увеличенном виде стык между остроугольной насечкой 28 и внутренней стенкой 42 второго посадочного места 40 в состоянии законченного соединения, представленного на фиг.4. В начале процесса соединения, как показано на фиг.3, первая часть 12 пальца 10 шарового шарнира, имеющая шарообразную форму, вставлена в первое посадочное место 38 компонента 34 (фиг.2), а вторая часть 14 с приемной частью 16 вставлена во второе посадочное место 40 сопряженной детали 36. Длина приемной части 16 и резьбы на ней выбирается так, чтобы контрящаяся гайка 48 могла коснуться верхней поверхности 54 посадочного места 40 до того, как начнется фрикционное стопорение контрящейся гайки 48. Зубцы 30 остроугольной насечки 28 входят в контакт с внутренней стенкой 42 сопряженной детали 36. Между внутренней стенкой 42 конусного посадочного места 40 и наружной стенкой 46 конусной секции 18 пальца 10 шарового шарнира предусмотрен небольшой зазор 56. Величина зазора 56 может составлять, например, от нескольких десятков до нескольких сотен микрон, в зависимости от наружного диаметра остроугольной насечки 28. Верхняя поверхность 52 верхнего конца 22 конусной секции 18 и верхняя поверхность 54 посадочного места 40 разделены промежутком 50.Figures 3, 4 and 5 show in more detail the connection between the mating part 36 and the pin 10 of the ball joint. Figure 3 shows the finger 10 of the ball joint and the mating part 36 at the beginning of the connection process. Figure 4 shows the completed connection with the fixation of the position of the finger 10 in the second seat 40 of the mating part 36. Figure 5 shows an enlarged view of the junction between the acute-angled notch 28 and the inner wall 42 of the second seat 40 in the finished connection state shown in Fig. .four. At the beginning of the connection process, as shown in figure 3, the first part 12 of the finger 10 of the ball joint, having a spherical shape, is inserted into the first seat 38 of component 34 (figure 2), and the second part 14 with the receiving part 16 is inserted into the second landing place 40 of the mating part 36. The length of the receiving part 16 and the thread on it is chosen so that the lock nut 48 could touch the upper surface 54 of the seat 40 before the friction locking of the lock nut 48 begins. The teeth 30 of the acute-cut notch 28 come into contact with the inner st a pair 42 of the mating part 36. Between the inner wall 42 of the conical seat 40 and the outer wall 46 of the conical section 18 of the pin 10 of the ball joint, a small gap 56 is provided. The size of the gap 56 can be, for example, from several tens to several hundred microns, depending on the outer the diameter of the acute-angled notch 28. The upper surface 52 of the upper end 22 of the cone section 18 and the upper surface 54 of the seat 40 are separated by a gap 50.

Соединение достигается поворотом контрящейся гайки 48 в направлении ее затягивания. Когда остроугольная насечка упирается во внутреннюю стенку 42 посадочного места, предотвращается нежелательное вращение пальца 10 шарового шарнира в посадочном месте 40. Напротив, при закручивании контрящейся гайки 48, палец 10 шарового шарнира втягивается в конусное посадочное место 40 сопряженной детали 36, и остроугольная насечка 28 врезается в посадочное место 40, создавая жесткую фиксацию положения пальца 10 шарового шарнира. На фиг.4 и 5 показано законченное соединение после того, как была зафиксирована контрящаяся гайка 48 и зубцы 30 остроугольной насечки 28 врезались в материал сопряженной детали 36. В этом состоянии практически исчезает зазор 56 между внутренней стенкой 42 посадочного места 40 и наружной стенкой 25 пальца 10 шарового шарнира. Наружная стенка 25 пальца 10 шарового шарнира теперь упирается во внутреннюю стенку 42 посадочного места 40, обеспечивая практически полным отсутствием зазора силу трения пальца 10 шарового шарнира. Промежуток 50 между верхней поверхностью 52 остроугольной насечки 28 и верхней поверхностью 54 посадочного места 40 становится меньше. Например, в одном варианте, расстояние может составлять примерно 70 мм перед стопорением контрящейся гайки 48, и примерно 40 мм после того, как контрящаяся гайка застопорена. Конкретные цифры зависят, естественно, от размеров компонента 34, сопряженной детали 36 и пальца 10 шарового шарнира, и в других вариантах осуществления могут быть другими. Теперь палец 10 шарового шарнира неподвижно зафиксирован относительно сопряженной детали 36.The connection is achieved by turning the lock nut 48 in the direction of its tightening. When the acute-angled notch abuts against the inner wall 42 of the seat, the unwanted rotation of the pin 10 of the ball joint in the seat 40 is prevented. On the contrary, when the lock nut 48 is twisted, the pin 10 of the ball joint is pulled into the tapered seat 40 of the mating part 36, and the acute-angled notch 28 cuts in the seat 40, creating a rigid fixation of the position of the finger 10 of the ball joint. Figures 4 and 5 show the completed connection after the locking nut 48 was fixed and the teeth 30 of the acute-angled notch 28 cut into the material of the mating part 36. In this state, the gap 56 between the inner wall 42 of the seat 40 and the outer wall 25 of the finger practically disappears. 10 ball joint. The outer wall 25 of the finger 10 of the ball joint now abuts against the inner wall 42 of the seat 40, providing almost complete absence of clearance, the friction force of the finger 10 of the ball joint. The gap 50 between the upper surface 52 of the acute-angled notch 28 and the upper surface 54 of the seat 40 becomes smaller. For example, in one embodiment, the distance may be about 70 mm before locking the lock nut 48, and about 40 mm after the lock nut is locked. The specific numbers depend, of course, on the dimensions of the component 34, the mating part 36 and the pin 10 of the ball joint, and in other embodiments may be different. Now, the finger 10 of the ball joint is fixedly fixed relative to the mating part 36.

На чертеже фиг.5 подробно показано это положение неподвижной фиксации пальца 10 шарового шарнира во втором посадочном месте 40, представленной на фиг.4. Видно, что диаметр 62 наружной окружности остроугольной насечки 28 больше диаметра 60 части конусной секции 18, примыкающей к остроугольной насечке 28. Стрелка показывает, как зубцы 30 остроугольной насечки 28 упираются в материал второго посадочного места 40 и входят в материал второго посадочного места 40. В этом положении трение между контрящейся гайкой 48 и приемной частью 40 достаточно велико для того, чтобы удерживать неподвижно палец 10 шарового шарнира относительно сопряженной детали 36.In the drawing of FIG. 5, this fixed position of the fixed fixing of the finger 10 of the ball joint in the second seat 40 shown in FIG. 4 is shown in detail. It is seen that the diameter 62 of the outer circumference of the acute-angled notch 28 is larger than the diameter 60 of the part of the conical section 18 adjacent to the acute-angled notch 28. The arrow shows how the teeth 30 of the acute-angled notch 28 abut against the material of the second seat 40 and enter the material of the second seat 40. B In this position, the friction between the lock nut 48 and the receiving part 40 is large enough to hold the finger 10 of the ball joint relatively motionless relative to the mating part 36.

В предпочтительном варианте осуществления, шаровой шарнир 32 (см. фиг.3) целесообразно использовать в транспортном средстве (не показано), в котором палец 10 шарового шарнира установлен между компонентом 34 и сопряженной деталью 36. В предпочтительном варианте, компонент 34 может представлять собой промежуточный рычаг реактивной тяги и/или поперечную рулевую тягу.In a preferred embodiment, the ball joint 32 (see FIG. 3) is expediently used in a vehicle (not shown) in which the ball joint pin 10 is mounted between the component 34 and the associated part 36. In the preferred embodiment, the component 34 may be an intermediate thrust lever and / or tie rod.

Использование остроугольной насечки 28 и контрящейся гайки 48 совместно с конусной секцией 18 пальца 10 шарового шарнира обеспечивает более простое и быстрое соединение сопряженной детали 36 и компонента 34, по сравнению с существующими техническими решениями.The use of an acute-angled notch 28 and a lock nut 48 together with the conical section 18 of the pin 10 of the ball joint provides a simpler and quicker connection of the mating part 36 and component 34, compared with existing technical solutions.

Claims

1. Палец (10) шарового шарнира для соединения шарового шарнира (32) компонента (34) с сопряженной деталью (36) для транспортного средства, имеющий первую часть (12) для установки в первое посадочное место (38), имеющееся в компоненте (34), и вторую часть (14) для установки во второе посадочное место (40), имеющееся в сопряженной детали (36), отличающийся тем, что:
вторая часть (14) имеет по окружности остроугольную насечку (28) для жесткой фиксации пальца (10) шарового шарнира в сопряженной детали (36),
вторая часть (14) имеет по меньшей мере частично конусную секцию (18), с большим диаметром (24) со стороны первой части (12) и меньшим диаметром (26) со стороны (22), противоположной первой части (12), и
остроугольная насечка (28) расположена на конусной секции (18), удаленной от первой части (12), при этом конусная секция (18) имеет конусность от 1:2 до 1:10.1. The finger (10) of the ball joint for connecting the ball joint (32) of the component (34) with the mating part (36) for the vehicle, having a first part (12) for installation in the first seat (38) available in the component (34) ), and the second part (14) for installation in the second seat (40), available in the mating part (36), characterized in that:
the second part (14) has a circumferential acute-shaped notch (28) for rigidly fixing the finger (10) of the ball joint in the mating part (36),
the second part (14) has at least partially a conical section (18), with a larger diameter (24) from the side of the first part (12) and a smaller diameter (26) from the side (22) opposite to the first part (12), and
an acute-angled notch (28) is located on the cone section (18), remote from the first part (12), while the cone section (18) has a taper from 1: 2 to 1:10.

2. Палец шарового шарнира по п.1, отличающийся тем, что остроугольная насечка (28) занимает менее 50% продольной протяженности (15) конусной секции (18).2. The finger of the ball joint according to claim 1, characterized in that the acute-angled notch (28) occupies less than 50% of the longitudinal extent (15) of the conical section (18).

3. Палец шарового шарнира по п.1 или 2, отличающийся тем, что конусность конусной секции (18) составляет 1:6.3. The finger of the ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that the taper of the conical section (18) is 1: 6.

4. Палец шарового шарнира по п.1, отличающийся тем, что имеется приемная часть (16) для контрящейся гайки (48), расположенная за второй частью (14), с противоположной от первой части (12) стороны, при этом контрящаяся гайка (48) предпочтительно имеет фрикционное стопорение.4. The finger of the ball joint according to claim 1, characterized in that there is a receiving part (16) for the lock nut (48) located behind the second part (14), on the opposite side from the first part (12), while the lock nut ( 48) preferably has frictional locking.

5. Палец шарового шарнира по п.1, отличающийся тем, что диаметр (62) наружной окружности остроугольной насечки (28) больше диаметра (60) конусной секции (18), примыкающей к остроугольной насечке (28).5. The finger of the ball joint according to claim 1, characterized in that the diameter (62) of the outer circumference of the acute-angled notch (28) is larger than the diameter (60) of the conical section (18) adjacent to the acute-angled notch (28).

6. Палец шарового шарнира по п.1, отличающийся тем, что он выполнен из закаленной стали.6. The finger of the ball joint according to claim 1, characterized in that it is made of hardened steel.

7. Шаровой шарнир (32) между компонентом (34) и сопряженной деталью (36) для транспортного средства, в частности для грузового автомобиля, включающий палец (10) шарового шарнира, имеющий первую часть (12) для установки в первое посадочное место (38) в компоненте (34), и вторую часть (14) для установки во второе посадочное место (40) в сопряженной детали (36), причем:
вторая часть (14) пальца (10) шарового шарнира имеет остроугольную насечку (28) и/или второе посадочное место (40) сопряженной детали (36) имеет остроугольную насечку (28); и
имеется контрящаяся гайка (48), установленная на приемной части (16), находящейся за второй частью (14), с противоположной от первой части (12) стороны, при этом контрящаяся гайка (48) предпочтительно имеет фрикционное стопорение.7. Ball joint (32) between the component (34) and the associated part (36) for a vehicle, in particular for a truck, including a pin (10) of a ball joint having a first part (12) for installation in a first seat (38 ) in component (34), and the second part (14) for installation in the second seat (40) in the mating part (36), moreover:
the second part (14) of the finger (10) of the ball joint has an acute-angled notch (28) and / or the second seat (40) of the mating part (36) has an acute-angled notch (28); and
there is a locking nut (48) mounted on the receiving part (16) located behind the second part (14), on the opposite side from the first part (12), while the locking nut (48) preferably has a frictional lock.

8. Шаровой шарнир по п.7, отличающийся тем, что первая часть (12) представляет собой шарообразную часть, вставляемую в сферическое гнездо (38) компонента (34).8. Ball joint according to claim 7, characterized in that the first part (12) is a spherical part inserted into the spherical socket (38) of the component (34).

9. Шаровой шарнир по п.7 или 8, отличающийся тем, что вторая часть (14) вставляется в конусное посадочное место (40) сопряженной детали (36).9. Ball joint according to claim 7 or 8, characterized in that the second part (14) is inserted into the conical seat (40) of the mating part (36).

10. Шаровой шарнир по п.9, отличающийся тем, что конусное посадочное место имеет конусность от 1:2 до 1:10, предпочтительно 1:6.10. The ball joint according to claim 9, characterized in that the tapered seat has a taper from 1: 2 to 1:10, preferably 1: 6.

11. Шаровой шарнир по п.9, отличающийся тем, что верхняя часть (22) остроугольной насечки (28) расположена относительно конусной секции (18) так, что перед тем, как выполнено соединение пальца (10) шарового шарнира и сопряженной части (36), остроугольная насечка (28) на второй части (14) входит в соприкосновение со вторым посадочным местом (40) сопряженной части (36), и/или остроугольная насечка (28) во втором посадочном месте (40) входит в соприкосновение со второй частью (14) пальца (10) шарового шарнира так, что контрящаяся гайка (48) может выполнить по меньшей мере 1,5 оборота по резьбе до того, как возросшее трение контрящейся гайки зафиксирует соединение между пальцем (10) шарового шарнира и сопряженной деталью (36).11. Ball joint according to claim 9, characterized in that the upper part (22) of the acute-angled notch (28) is located relative to the conical section (18) so that before the finger (10) of the ball joint and the mating part (36) are connected ), an acute-angled notch (28) in the second part (14) comes into contact with the second seat (40) of the mating part (36), and / or an acute-angled notch (28) in the second seat (40) comes into contact with the second part (14) the fingers (10) of the ball joint so that the locking nut (48) can perform at least 1.5 turns on the thread before the increased friction of the lock nut fixes the connection between the pin (10) of the ball joint and the mating part (36).

12. Шаровой шарнир по п.9, отличающийся тем, что по меньшей мере посадочное место (40) сопряженной детали (36) выполнено из литого металла и/или палец (10) шарового шарнира выполнен из закаленной стали.12. The ball joint according to claim 9, characterized in that at least the seat (40) of the mating part (36) is made of cast metal and / or the finger (10) of the ball joint is made of hardened steel.

13. Транспортное средство, включающее шаровой шарнир (32) по любому из пп.7-12, размещенный между компонентом (34) и сопряженной деталью (36).13. A vehicle comprising a ball joint (32) according to any one of claims 7-12, located between the component (34) and the associated part (36).

14. Транспортное средство по п.13, в котором компонент (34) представляет собой промежуточный рычаг реактивной тяги и/или поперечную рулевую тягу. 14. The vehicle according to item 13, in which the component (34) is an intermediate lever of jet thrust and / or transverse steering rod.