Шкворневой узел

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕНТУ Комитет Российской Федерациипо патентам и товарным знака(76) Вяткин Александр Яковлевич(57) Изобретение относится к автомобилестроениюи может быть использовано в шкворневых узлахдля поворота управляемых колес транспортногосредства Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение удобства в экотлуатации. Вшкворневом узле механизма поворота колеса(в) ЮУ (и) 2 ОО 265Я) 5 В 62 9 7 18 транспо цапфу Т ми 4 с с таль 2 с креплен ми,а во бы уст торые в ртного средства, содержащем поворотнуюс разнесенными вдоль оси поворота ушкаоосными отверстиями в них несущую деотверстием и шкворень 3 с элементами его ия, концы шкворня 3 выполнены коническитверстиях ушек 4 цапфы при помощи резьановлены элементы крепления шкворня, коыполнены в виде втулок 5, имеющих кони- углубления, охватывающие концы шкворняИзобретение относится к автомобиле- Целью изобретения является упрощестроению и может быть использовано в ние конструкции и повышение удобства зксшкворневых узлах дпя поворота управляе- плуатации.мых колес транспортного средства, Это достигается тем, что в шкворневомИзвестны шкворневые узлы рулевого б узле механизма поворота колеса транспоруправления транспортного средства, состо- тного средства, содержащем поворотную ящие иэ шкворня с элементами крепления цапфу с разнесенными вдоль оси поворота поворотного кулака, регулировочных про- ушками с соосными коническими отверстикпадок. Недостатком известных шкворне- ями в них, несущую деталь с отверстием, вых узлов является их недолговечность 0 установленный в отверстии несущей детали из-за быстрого износа деталей, сложность, шквореньспо меньшеймереодной коиичеремонта, требующего разборки всего узла. ской поверхностью, сопрягаемой с соответИзвестен также шкворневой узел, со- ствующей конической поверхностью ушка держащий поворотную цапфу с разнесен- цапфы и элементы крепления и фиксации ными вдоль оси поворота ушками, несущую 5 шкворня относительно цапфы, оба конца детальсотверстием, шкворень, установлен- шкворня выполнены коническими, а зленый во втулках, кОторые являются злемен- менты крепления и фиксации выполнены в тами крепления шкворня по скользящей виде установленных в ушках цапфы резьбопосадке, упорный подшипник, вых втулок с коническими поверхностямиНедостатком этого известного узла яв для взаимодействия с концами шкворня. ляется его недолговечность из-за быстрого Сопоставительный анализ заявляемого износа шкворня, втулок, а также неудобства технического решения в сравнении с прото- демонтажа изношенных деталей. типом показывает, что предлагаемая констНаиболее близким по технической сущ- рукция узла соответствует критерию ности является шкворневый узел механиз "новизна", т.к. обладает новыми признакама поворота колеса транспортного ми:средства, содержащий поворотную цапфу с а) концы шкворня выполнены коничеразнесенными вдоль оси поворота ушками скими;с соосными коническими отверстиями в них. б) элементы крепления и фиксации вынесущую деталь с отверстием, установлен- З 0 полнены в виде установленных в ушках цапный в отверстии несущей детали шкворень фы резьбовых втулок с коническими споменьшеймереодной коническойповер- поверхностями дпя взаимодействия с конхностью, сопрягаемой с соответствующей цами шкворня.конической поверхностью ушка цапфы и Сравнение изобретения с другими иэвеэлементы крепления и фиксации шкворня ЗБ стнымирешениямипоказывает,чтовтехниотносительно цапфы, ке известны технические решения,Недостатком известного шкворневого содержащие признаки, сходные с признака- узла является то, что в нем один конец вы- ми, отличающими изобретение от прототиполнен коническим, а другой - цилиндриче- па, однако в предлагаемом решении новые ским с конической насадкой. Это усложняет 40 признаки проявляют новые свойства, что соконструкцию узла, приводит к допопнитепь- ответствует критерию изобретения "суще- ному числу сопрягаемых поверхностей, име- ствеиные отличия".ющих конструктивные зазоры, которые при Выполнение шкворня с коническими работе в условиях частых знакопеременных концами, с элементами крепления и фикса- поперечных нагрузок приводят к более бы ции, выполненными в виде установленных в строму появлению люфтов, ушках цапфы резьбовых втулок с коническиДругим недостатком известного устрой- ми поверхностями для взаимодействия с ства по сравнению с предлагаемым являет- концами шкворня, дает возможность свести ся то, что в нем элементы регулирования и к минимуму число сопрягаемых поверхнофиксации выполнены в виде дополнитепь-стей и вероятность развития зазоров в них, ных гаек, насадного конуса и втулок, при увеличивает надежность работы узла, его завиичивании которых на шкворень проис- жесткость, а также упрощается конструкция ходит сближение конической головки узла,шкворня и насадочного конуса, в результате . Таким образом, по сравнению с известчего устраняется возможный люфт. Это так- Бб ным техническим решением предлагаемый же усложнят конструкцию узла, В сопря- шкворневой узел имеет более простую конженных парах появляется вазможность струкцию, т,к, требуется меньшее число девозникновения дополнительных зазоров. талей, необходимых для функционирования приводящих к люфтам. которые уже не мо- узла, При осмотре и ремонте изношенных гут быть устранены затяжой, конических пар трущихся деталей не требу2002650 Таким образом. предлагаемый шкворневой узел имеет более простую конструкцию, т,к. требует меньшее число деталей, необходимых для функционирования узла, При появлении люфта не требуются выпрессовка шкворня и замена втулки, а достаточно лишь подтянуть втулку с коническими углублениями, в результате чего достигается удобство в эксплуатации шкворневого узла. На регулировку не требуется много времени,(56) Патент США М 2208189, кл. В 62 О 7/18, 1939. 35 40 45 ветствуащей конической поверхностьюФормула изобретенияушка цапфы, элементы крепления и фиксаШКВОРНЕВОЙ УЗЕЛ механизма пово- ции шкворня относительно цапфы, отличарота колеса транспортного средства, со- ющийся тем, что, с целью упрощения держащий поворотную цапфу с конструкции и повышения удобства в эксразнесенными вдоль оси поворота ушками 55,плуатации, оба конца шкворня выполнены с соосными коническими отверстиями в коническими, а элементы крепления и фикних, несущую деталь с отверстием, уста-сации выполнены в виде установленных в новленный в отверстии несущей детали ушках цапфы резьбовых втулок с коничешкворень с по меньшей мере одной кони- скими поверхностями для взаимодействия ческой поверхностью, сопрягаемой с соот- с концами шкворня. ется впрессовка шкворня, достаточно лишь подтянуть втулку с коническими поверхностями, в результате чего достигается удобство в эксплуатации шкворневого узла. На регулировку не требуется много времени,На фиг.1 изображен общий вид шкворневого узла, на фиг,2 - узелна фиг.1,Предлагаемый шкворневой узел содержит поворотную цапфу 1, несущую деталь 2, шкворень 3, на концах которого в отверстиях ушек 4 цапфы 1 при помощи резьбы установлены верхняя и нижняя втулки 5, имеющие конические поверхности, охватывающие концы шкворня 3, Шкворень 3 неподвижно укреплен к несущей детали 2. В обеих втулках отверстия 6 для ввертывания тавотницы не показана), Деталь 7 условно изображает упорный подшипник или другие элементы, не имеющие непосредственного отношения к предлагаемой конструкции узла, Контргайка 8 или другой контрящий элемент обеспечивает предотвращение самопроизвольного отворачивания втулки 5. В процессе работы на цапфу 1 крепится колесо автомобиля, опирающееся в свою очередь на дорогу, На несущую деталь 2 крепится корпус автомобиля, под действием силы тяжести стремящийся опуститься вместе с деталью 2, Этому препятствует цапфа 1, которая нижним ушком 4 воспринимает нагрузку от детали 2, Силы, взаимодействующие между нижним ушком 4 цапфы 1 и деталью 2, следует считать вертикальными. При работе предлагаемого шкворневого узла происходит частичное изнашивание концов шкворня 3 и конических поверхностей втулок 5, появляется зазор между ними, т.е, появляется люфт качки колеса. Чтобы его ликвидировать, достаточно сместить в осевом направлении верхнюю и нижнюю втулки.5 навстречу друг другу,Резьба на втулках 5 и ушках цапфы 1 выполняется по тугой посадке. При эксплуатации (особенно на тяжелых грунтовых дорогах) от ударов диаметр резьбы втулок 5 увеличивается и еще более уплотняется с 10 15 25 30 резьбовой поверхностью цапфы 1. В резул ьтате такого уплотнения и учитывая то, что шкворень 3 имеет диаметр меньших размеров, чем резьба, отворачивание втулок 5 не происходит. Однако в целях безопасности на втулки 5 устанавливаются низкие контргайки 8, а на шестигранник втулки 5 под ключ) накладываются фигурные шайбы с внутренним шестигранником и местом под страхующий винт, который крепит шайбу к цапфе 1.При применении предлагаемого шкворневогв узла уменьшается износ втулок 5 и шкворня 3. Облегчается регулировка его, т.к, при этом не требуется выбивать изношенные втулки, меняя их, а также заменять изношенный шкворень, Замена этих деталей - очень трудоемкая работа и требует больших затрат ручного труда. В предлагаемом шкворневом узле долговечность работы деталей увеличивается, т,к, зазор между шкворнем и втулкой, образованный в результате износа, ликвидируется простым смещением в осевом направлении по резьбе навстречу друг другу верхней и нижней втулок,На регулировку предлагаемого узла требуется 15-20 мин, тогда как в известных узлах при наличии необходимых деталей требуется на ремонт узла 2-3 дня.Втулки верхняя и нижняя взаимозаменяемые и выполняются из бронзы, но могут быть и стальные (шкворни-стальные).. Петр Редактор Заказ 3209 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента303. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Гагарина, 101 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго