ВКЛАДЫШ ШАРОВОГО ШАРНИРА Российский патент 2000 года по МПК F16C11/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к шарнирным соединениям, и может найти применение в шарнирах автомобилей.

Известен шаровой шарнир (патент 2049376, 03.02.94 г.), вкладыш в котором выполнен сферическим с радиальными меридиальными пазами, образующими лепестки, на которых имеются фиксирующие выступы.

Известен вкладыш шарового шарнира (патент 2016277, 15.07.94 г.), выполненный в виде усеченной сферической оболочки из термопластичного материала с продольными прорезями, радиально расположенными по окружности усеченной части. На наружной поверхности имеются фиксирующие выступы, расположенные между лепестками, образованными прорезями. Длина прорезей больше высоты усеченной части. На внутренней поверхности вкладыша выполнены канавки для смазки, совпадающие по расположению со сквозными прорезями.

Однако выполнение вкладыша по известной конструкции приводит к интенсивному износу поверхности пальца и внутренней поверхности вкладыша, а также к возникновению скрипа. Это объясняется тем, что имеющиеся на внутренней поверхности вкладыша канавки становятся накопителями абразива (глины, песка, скоксованной смазки и пр.).

Перед авторами стояла задача повышения долговечности шарового шарнира (пара трения вкладыш-палец) при сохранении его прочностных характеристик, путем повышения его износостойкости, а также устранение возникновения скрипа из-за трения.

Эта задача решена путем изготовления вкладыша, имеющего вид сферической оболочки, усеченной с торца, из антифрикционного самосмазывающегося композиционного эластичного материала, причем внутренняя поверхность вкладыша выполнена абсолютно гладкой. Усеченная часть вкладыша имеет радиальные сквозные прорези, длина которых равна высоте усеченной части. На наружной поверхности вкладыша имеются фиксирующие выступы, расположенные равномерно на лепестках, образованных радиальными прорезями.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 дан общий вид вкладыша, на фиг. 2 представлен вид по стрелке Б, на котором показана прорезь. На фиг. 3 дан вид вкладыша сверху, и на фиг. 4 дан разрез вкладыша по В-В.

Вкладыш шарового шарнира представляет собой усеченную сферическую оболочку 1, изготовленную из антифрикционного самосмазывающегося композиционного материала, обладающего высокой эластичностью и низким коэффициентом трения. В качестве такой композиции может быть, например, взята композиция следующего состава: полиамид-6, комплексная смазка, графит, полиэтилен, фталоцианин меди Ф-4 и др.

Сферическая оболочка 1 имеет одинаковую толщину по всему объему, причем ее внутренняя поверхность выполнена гладкой. Для свободного вхождения шарового пальца в полость вкладыша шарового шарнира усеченная часть его выполнена с радиальными, сквозными прорезями 2, равномерно расположенными по окружности и образующими лепестки. Для исключения возможности попадания в процессе сборки и работы на поверхность пальца частичек термоотверждающего наполнителя, расположенного между корпусом и вкладышем, прорези 2 выполнены длиной H, равной высоте усеченной части C, а ширина прорези b не превышает 1,5 - 1,8 мм. На наружной поверхности вкладыша имеются фиксирующие выступы 3, расположенные равномерно по поверхности вкладыша на лепестках, образованных прорезями.

Выполнение вкладыша из антифрикционного самосмазывающегося композиционного материала, обладающего высокой эластичностью, облегчает сборку шарового шарнира, дает возможность работы шарнира без дополнительной смазки. Отпадает необходимость выполнения на внутренней поверхности вкладыша канавок для смазки, так как они фактически являются накопителями абразива (глины, песка, скоксованной смазки и пр.), повышающего износ пары трения (палец-вкладыш). Выполнение длины прорезей H не более высоты усеченной части C также снижает возможность попадания в зону трения частиц, повышающих износ.

Высокие антифрикционные свойства материала, из которого выполнен вкладыш, обеспечивают плавное вращение шарового шарнира, высокую изностойкость, долговечность пары трения, а также позволяют полностью исключить возникновение скрипа.

Таким образом, предлагаемая конструкция вкладыша шарового шарнира позволяет значительно повысить его долговечность путем снижения износа и устранить явления возникновения скрипа. Проведенный патентно-информационный поиск показал, что это решение обладает новизной. Промышленные испытания образца дают право говорить о его промышленной применимости.

Считаем, что предлагаемая конструкция может быть защищена патентом Российской Федерации.

Вкладыш шарового шарнира предназначен для использования в шарнирных соединениях автомобилей. Технический результат - повышение долговечности шарнира и устранение возникновения скрипа из-за трения. Вкладыш выполнен в виде усеченной сферической оболочки из антифрикционного самосмазывающегося композиционного материала, обладающего высокой эластичностью. Внутренняя поверхность вкладыша имеет гладкую поверхность, а на усеченной части вкладыша имеются сквозные радиальные прорези, причем их длина равна высоте усеченной части вкладыша, а ширина прорезей равна 1,5-1,8 мм. На лепестках, образованных прорезями, имеются фиксирующие выступы, расположенные равномерно по окружности. 4 ил.

Вкладыш шарового шарнира, представляющий собой сферическую оболочку из полимерного материала, усеченную с торца, имеющий радиальные сквозные прорези, скругленные у основания, равномерно расположенные по окружности усеченной части, и фиксирующие выступы, расположенные по наружной поверхности вкладыша на лепестках, образованных прорезями, отличающийся тем, что внутренняя поверхность вкладыша имеет гладкую поверхность, при этом вкладыш выполнен из антифрикционного самосмазывающегося композиционного материала с высокой эластичностью, длина сквозных радиальных прорезей, расположенных по окружности усеченной части, равна высоте усеченной части, а ширина прорезей не превышает 1,5 - 1,8 мм.