Конструктивный элемент
Изобретение относится области транспортного машиностроения. Конструктивный элемент имеет с одной стороны трубу с проходящей в первом направлении вращения внутренней резьбой, в которую с конца вкручена регулировочная втулка. Регулировочная втулка имеет проходящую противоположно первому направлению вращения внутреннюю резьбу с вкрученной в нее шейкой. Путь смещения шейки ограничен блокирующим элементом. Регулировочная втулка имеет пронзаемый шейкой блокирующий элемент. Блокирующий элемент установлен с возможностью ограничения аксиальной подвижности в имеющемся на наружной рабочей поверхности шейки пазу. Достигается повышение надежности и безопасности конструктивного участка. 18 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к конструктивному элементу согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В DE 19900264 А1 на примере поперечной рулевой тяги для транспортного средства описан конструктивный элемент по меньшей мере с одной снабженной проходимой с одной стороны в первом направлении вращения внутренней резьбой трубой, при этом в трубу на конце вкручена регулировочная втулка, которая имеет соответствующую наружную резьбу. В эту регулировочную втулку вкручена шейка шарового шарнира. Для этого шейка имеет наружную резьбу с противоположным первому направлению вращения ходом, которая соответствует внутренней резьбе регулировочной втулки. За счет перемещения регулировочной втулки, которая для этого имеет плоскость под ключ для приложения инструмента, можно сместить трубу и шейку в аксиальном направлении относительно друг друга. Это означает, что с вращением регулировочной втулки труба и шейка перемещаются друг к другу или друг от друга. Это обстоятельство обеспечивается за счет разнонаправленной резьбы. Благодаря этой возможности регулировки можно осуществить аксиальное продольное смещение конструктивного элемента относительно общей продольной срединной оси трубы, регулировочной втулки и шейки, что имеет значение прежде всего для представленного в данном документе примера поперечной рулевой тяги для транспортного средства для регулировки колеи транспортного средства. Однако за счет применения регулировочной втулки между трубой и шейкой необходимо предусмотреть два различных диаметра резьбы. Следствием этого является то, что сила, которая вводится по плоскости под ключ для смещения конструктивных деталей относительно друг друга, передается шаровым шарниром на трубу посредством резьбы различных диаметров. Тем самым меньшая по диаметру резьба представляет собой слабое место, которое при подобной поперечной рулевой тяге могло бы привести к выходу из строя. Кроме того, был установлен еще один недостаток подобных решений, который заключается в том, что шейка случайно выкручивается из принимающей ее регулировочной втулки настолько, что для передачи силы доступен только небольшой участок резьбы, или даже шейка полностью выходит из регулировочной втулки. Этот риск дополнительно увеличивается при повреждениях резьбы.
Для того чтобы предотвратить слишком большое выкручивание шейки из регулировочной втулки, DE 7732250 U1 предлагает решение, которое ограничивает аксиальный путь смещения трубы относительно шейки. Представленный в этом документе конструктивный элемент, имеющий схожую конструкцию по сравнению с ранее описанной поперечной рулевой тягой, также позволяет смещать регулировочную втулку посредством имеющейся для этого плоскости под ключ, в результате чего шейка и труба могут перемещаться в аксиальном направлении друг к другу. Однако особенностью данного варианта осуществления следует считать то, что обычно имеющееся на поперечных рулевых тягах резьбовое соединение для фиксации конструктивного элемента используется для того, чтобы закрепить блокирующий элемент на поперечной рулевой тяге. В данном примере блокирующий элемент выполнен из полосы листовой стали, которая имеет отогнутый концевой участок. Этот отогнутый концевой участок прилегает к выполненной для этого на шейке ровной поверхности. При рассмотрении в направлении вытягивания шейки последняя имеет также паз, в который входит изогнутый концевой участок полосы, если шейка выходит более допустимого аксиального пути смещения из резьбового соединения. Описанное в документе решение, хотя и позволяет явное ограничение аксиального пути при смещении конструктивного элемента, но производственно-технические расходы на производство ровной поверхности на шейке являются, однако, недостатком. К тому же этот вариант осуществления имеет существенные расходы на монтаж. Кроме того, еще один недостаток заключается в том, что полоса из листовой стали находится за пределами поперечной рулевой тяги и тем самым при использовании поперечной рулевой тяги по назначению в транспортных средствах нельзя исключать повреждения или деформацию полосы из листовой стали, в результате чего его работа, возможно, была бы нарушена. К тому же этот участок листовой стали подвержен усиленным воздействиям окружающей среды, и, следовательно, существует опасность, что он преждевременно подвергнется коррозии или же износится.
Кроме того, в DE 10211066 А1 для поперечной рулевой тяги транспортного средства раскрывается конструктивный элемент с трубой, имеющей проходящую в первом направлении вращения внутреннюю резьбу, в которую на конце вкручена регулировочная втулка. При этом регулировочная втулка имеет противоположную первому направлению вращения внутреннюю резьбу с вкрученной в нее шейкой, путь смещения которой ограничивается соотнесенным с регулировочной втулкой блокирующим элементом, через который проходит шейка.
В основу изобретения положена техническая задача разработки конструктивного элемента с двумя смещаемыми относительно друг друга конструктивными элементами, которые позволяют легко выполняемое и надежное ограничение аксиального пути смещения.
Изобретение решает эту техническую поставленную задачу посредством признаков пункта 1 формулы изобретения.
Другие варианты осуществления изобретения указаны в последующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Конструктивный элемент с имеющей по меньшей мере с одной стороны проходящую в первом направлении вращения внутреннюю резьбу трубой, в которую с конца вкручена регулировочная втулка, при этом регулировочная втулка имеет проходящую противоположно первому направлению вращения внутреннюю резьбу с вкрученной в нее шейкой, путь смещения которой ограничен блокирующим элементом,
при этом регулировочная втулка имеет пронзаемый шейкой блокирующий элемент, который был усовершенствован согласно изобретению в том отношении, что блокирующий элемент с возможностью ограниченной аксиальной подвижности установлен в имеющемся на наружной рабочей поверхности шейки пазу.
С помощью предлагаемого решения можно надежно и безопасность избежать нежелательного высвобождения деталей представленного конструктивного элемента. Доступный аксиально ограниченный путь смещения деталей конструктивных деталей относительно друг друга задан посредством этого варианта осуществления простым способом. На основании того обстоятельства, что шейка пронзает (проходит через) блокирующий элемент, блокирующий элемент может быть расположен внутри конструктивного элемента. Следствием этого является, что он, защищенный от механических, или термических, или же химических воздействий, представляет собой надежную фиксацию, которая гарантирована в течение всего срока службы конструктивного элемента. Однако предлагаемое решение имеет и другие преимущества, заключающиеся, например, в предотвращении несанкционированного движения смещения конструктивного элемента или в простой конструкции конструктивного элемента. Продукт без существенных расходов может быть непосредственно интегрирован в уже существующие продукты массового производства.
Первое и особо простое осуществление изобретения предусматривает, что паз выполнен обегающим вдоль наружной рабочей поверхности шейки. Этот вариант представляет собой особо простую возможность изготовления. Наряду с обегающим (охватывающим) пазом в область изобретательской идеи входят также решения, при которых паз выполнен только на одной части периметра наружной рабочей поверхности шейки.
Предпочтительно блокирующий элемент должен устанавливаться в паз, выполненный во внутренней рабочей поверхности регулировочной втулки. Тем самым можно изготавливать регулировочную втулку вместе с блокирующим элементом в виде предварительно собранного конструктивного элемента, прежде чем будет выполняться окончательная сборка предлагаемого конструктивного элемента. Следовательно, таким образом был упрощен монтаж.
При этом усовершенствование этого решения заключается в том, что блокирующий элемент установлен в паз на внутренней рабочей поверхности регулировочной втулки без аксиального зазора, однако со свободным пространством в радиальном направлении. Радиальный зазор внутри паза для приема блокирующего элемента позволяет использовать собственную эластичность блокирующего элемента, которая имеет значение для монтажа конструктивного элемента.
Эта собственная эластичность согласно изобретению имеет то преимущество, что в соответствии с усовершенствованием изобретения блокирующий элемент имеет сквозное отверстие, ширина в свету которого соответствует наружным размерам паза шейки. Следствием этого является то, что при установленном конструктивном элементе блокирующий элемент прилегает поверхностью сквозного отверстия к поверхности паза шейки. Тем самым внутри паза присутствует аксиальная подвижность для того, чтобы таким образом определить путь смещения конструктивного элемента. Следовательно, во время движения смещения блокирующий элемент скользит своим сквозным отверстием вдоль паза шейки.
Для упрощения монтажа предлагаемого конструктивного элемента предлагается, что шейка имеет грибовидный концевой элемент, а наружные габариты этого концевого элемента больше, чем ширина в свету сквозного отверстия блокирующего элемента. В этой связи становится понятным, что блокирующий элемент должен иметь собственную эластичность. При монтаже конструктивного элемента шейка своим грибовидным концевым элементом вводится в сквозное отверстие блокирующего элемента, который вследствие этого в силу своей собственной эластичности расширяется внутри паза регулировочной втулки в радиальном направлении и может быть направлен по грибовидному концевому элементу шейки. После выхода за пределы грибовидного концевого элемента шейки блокирующий элемент в силу свой собственной эластичности сжимается, в результате чего он имеет примерно сквозное отверстие, которое соответствует периметру наружной рабочей поверхности паза внутри шейки. Тем самым блокирующий элемент прилегает теперь в пазу шейки непосредственно к поверхности паза. Паз шейки имеет два боковых упорных фланца, которые ограничивают аксиальный путь смещения конструктивного элемента. Упорные фланцы служат в качестве упора для блокирующего элемента.
Один вариант осуществления грибовидного концевого элемента шейки может быть таким, что концевой элемент шейки имеет шаровой, конический или конусный контур. При этом значение имеет только то, что наружные габариты шейки расширяются от ее конца к пазу, в результате чего при установке конструктивного элемента направленный через концевой элемент блокирующий элемент в силу своей собственной эластичности расширяет свое сквозное отверстие. За грибовидным концевым элементом находится паз шейки, в который затем входит блокирующий элемент.
Кроме того, самим по себе способом известным регулировочная втулка может иметь на своей наружной, свободной, выходящей из трубы стороне плоскость под ключ для использования инструмента. Следовательно, эта плоскость под ключ служит для того, чтобы смещать конструктивный элемент, перенося вращательное движение на регулировочную втулку, которая на основании противоположного хода резьбы обуславливает смещение друг к другу или друг от друга трубы и шейки.
Одна возможность применения предлагаемого конструктивного элемента заключается в том, что конструктивный элемент является составной частью поперечной рулевой тяги для транспортных средств и, следовательно, шейка является концом шейки корпуса шарового шарнира.
При подобном применении также становится очевидным и упомянутое в начале преимущество, согласно которому предлагаемое решение может быть интегрировано без существенных дополнительных расходов непосредственно в текущее серийное производство. В поперечных рулевых тягах, которые уже используются и как они были объяснены в известных из уровня техники документах, уже имеются конструктивные детали - труба, регулировочная втулка и шейка. Необходимо только предусмотреть на шейке паз и выполнить грибовидный концевой элемент, поместить паз во внутреннюю втулку конструктивного элемента, в который может быть установлен предлагаемый блокирующий элемент. За счет этих небольших изменений можно использовать предлагаемый конструктивный элемент непосредственно для многочисленных вариантов использования.
Далее изобретение подробно объясняется на примере прилагаемого чертежа. Показанный пример осуществления не представляет собой никаких ограничений представленным вариантом, а служит исключительно для пояснения принципа изобретения. Для наглядного объяснения предлагаемого принципа действия на фигурах показаны только значительно упрощенные принципиальные изображения, на которых не изображены несущественные для изобретения конструктивные детали. Однако это не означает, что подобных конструктивных деталей в предлагаемом решении нет.
Показано на:
Фигура 1: увеличенное изображение фрагмента предлагаемого конструктивного элемента на примере поперечной рулевой тяги для транспортных средств, и
Фигура 2: концевой элемент поперечной рулевой тяги с предлагаемым конструктивным элементом.
Представленный на фигуре 1 увеличенный фрагмент предлагаемого конструктивного элемента представляет собой составную часть поперечной рулевой тяги для транспортного средства. Фигура 1 при этом соответствует детали I на фигуре 2.
Показанный конструктивный элемент имеет трубу 2 с внутренней резьбой 1. В эту внутреннюю резьбу 1 вкручена регулировочная втулка 3 с имеющейся на регулировочной втулке 3 наружной резьбой 17, соответствующей внутренней резьбе 1 трубы 2. Внутренняя втулка 3 на внутренней рабочей поверхности 8 имеет внутреннюю резьбу 4, которая служит для вкручивания шейки 5 в регулировочную втулку 3. Шейка 5 имеет для этого на своей наружной рабочей поверхности наружную резьбу 18. Для осуществления изобретения важно, что внутренняя резьба 1 трубы 2 и внутренняя резьба 4 регулировочной втулки 3 выполнены соответственно с противоположной друг другу резьбой. Если, например, внутренняя резьба 1 трубы является правой резьбой, то внутренняя резьба 4 регулировочной втулки 3 выполнена как левая резьба. Следствием этого является то, что при вращательном движении регулировочной втулки 3 вокруг не показанной общей продольной срединной оси конструктивных деталей - труба 2, регулировочная втулка 3 и шейка 5 - шейка 5 может смещаться относительно трубы 2. За счет этого возможно аксиальное перемещающее движение поперечной рулевой тяги. Кроме того, регулировочная втулка 3 имеет на конце паз 9, в который установлен ограниченно эластичный блокирующий элемент 6. Блокирующий элемент 6 может выходить внутри паза 8 в радиальном направлении. Аксиальная подвижность блокирующего элемента 6 внутри паза 9 не предусмотрена. Поэтому блокирующий элемент 6 прилегает своими двумя боковыми поверхностями к соответствующим ограничительным поверхностям паза 9. Кроме того, в шейке 5 расположен паз 7, который находится в области концевого участка шейки 5. Этот паз 7 с обеих сторон ограничивается упорным фланцем 19 или же 20. Участок между упорными фланцами 19 и 20 представляет собой максимально возможный путь смещения предлагаемого конструктивного элемента. Кроме того, блокирующий элемент 6 имеет сквозное отверстие 10, внутренняя поверхность которого непосредственно прилегает к наружной поверхности паза 7 шейки 5. В данном случае обеспечено скользящее движение в аксиальном направлении внутри паза 7. Кроме того, для предлагаемого решения важно, что концевой элемент 11 шейки выполнен грибовидной формы. В представленном на фигуре 1 примере грибовидный контур концевого элемента 11 шейки 5 достигается за счет нескольких переходящих друг в друга геометрических форм. Так, начинаясь на конце шейки 5, сменяют друг друга две конически выполненные геометрические формы с различными наклонами к продольной срединной оси. На стыке с конусными геометрическими формами концевого элемента 11 последний имеет круглоцилиндрическое поперечное сечение, которое со стороны паза переходит в упорный фланец 20.
Монтаж конструктивного элемента выполняется следующим образом.
Сначала изготавливаются детали. Затем блокирующий элемент 6 вставляют в предусмотренный для этого в регулировочной втулке 3 паз 9. Блокирующий элемент 6 имеет собственную эластичность, которая позволяет при вкручивании шейки 5 в регулировочную втулку 3 сначала провести грибовидный концевой элемент 11 шейки 5 через сквозное отверстие 10 блокирующего элемента 6. В силу указанной собственной эластичности блокирующий элемент 6 расширяется при этом внутри паза 9 в радиальном направлении. Он скользит своим сквозным отверстием 10 по конусным геометрическим формам концевого элемента 11. После того как грибовидный концевой элемент 11 пройден, блокирующий элемент 6 входит в паз 7 шейки 5 и за счет своей собственной эластичности снова сжимается, в результате чего он прилегает к поверхности паза 7. Теперь по наружной резьбе 17 регулировочной втулки 3 во внутреннюю резьбу 1 трубы 2 может быть вкручен созданный таким образом частичный конструктивный элемент.
На фигуре 2 для лучшего понимания предлагаемого изобретения представлен конструктивный элемент на примере поперечной рулевой тяги 13 для транспортного средства. Поперечная рулевая тяга 13, из которой здесь показан только концевой элемент, имеет трубу 2, в которую вкручена регулировочная втулка 3. Для смещения регулировочной втулки 3 на ее наружной рабочей поверхности имеется плоскость 12 под ключ. С помощью шейки 5, образующей шейку корпуса шарового шарнира, шаровой шарнир 1 связан с регулировочной втулкой 3. Для фиксации конструктивных деталей относительно друг друга служит зажимной хомут 15, который установлен на наружной рабочей поверхности трубы 2. Этот зажимной хомут 15 стягивается посредством резьбового соединения 16 и тем самым стягивает весь конструктивный элемент. Таким образом, более нельзя реализовать движение смещения после затягивания зажимного хомута. Как видно на изображении на фигуре 2, предлагаемый конструктивный элемент находится внутри трубы 2 показанной поперечной рулевой тяги 13, тем самым она защищается от загрязнений и механических повреждений.
Список ссылочных обозначений
1 Внутренняя резьба (труба)
2 Труба
3 Регулировочная втулка
4 Внутренняя резьба (регулировочная втулка)
5 Шейка
6 Блокирующий элемент
7 Паз (в шейке)
8 Внутренняя рабочая поверхность (регулировочной втулки)
9 Паз (в регулировочной втулке)
10 Сквозное отверстие (блокирующего элемента)
11 Концевой элемент
12 Плоскость под ключ
13 Поперечная рулевая тяга
14 Шаровой шарнир
15 Зажимной хомут
16 Наружная резьба (регулировочной втулки)
18 Наружная резьба (шейки)
19 Упорный фланец
20 Упорный фланец
1. Конструктивный элемент с имеющей по меньшей мере с одной стороны проходящую в первом направлении вращения внутреннюю резьбу (1) трубой (2), в которую с конца вкручена регулировочная втулка (3), при этом регулировочная втулка (3) имеет проходящую противоположно первому направлению вращения внутреннюю резьбу (4) с вкрученной в нее шейкой (5), путь смещения которой ограничен блокирующим элементом (6), при этом регулировочная втулка (3) имеет пронзаемый шейкой (5) блокирующий элемент (6), отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) с возможностью ограниченной аксиальной подвижности установлен в имеющемся на наружной рабочей поверхности шейки (5) пазу (7).
2. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что паз (7) выполнен обегающим вдоль наружной рабочей поверхности шейки (5).
3. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) установлен в паз (9), выполненный во внутренней рабочей поверхности (8) регулировочной втулки (3).
4. Конструктивный элемент по п.2, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) установлен в паз (9), выполненный во внутренней рабочей поверхности (8) регулировочной втулки (3).
5. Конструктивный элемент по п.3, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) установлен в паз (9) относительно продольной оси регулировочной втулки (3) без аксиального зазора или с очень малым зазором и радиальным зазором.
6. Конструктивный элемент по п.4, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) установлен в паз (9) относительно продольной оси регулировочной втулки (3) без аксиального зазора или с очень малым зазором и радиальным зазором.
7. Конструктивный элемент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) имеет ограниченную собственную эластичность.
8. Конструктивный элемент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) имеет сквозное отверстие (10), ширина в свету которого соответствует наружным размерам паза (7) шейки (5).
9. Конструктивный элемент по п.7, отличающийся тем, что блокирующий элемент (6) имеет сквозное отверстие (10), ширина в свету которого соответствует наружным размерам паза (7) шейки (5).
10. Конструктивный элемент по п.8, отличающийся тем, что шейка (5) имеет грибовидный концевой элемент (11), и наружные габариты этого концевого элемента (11) больше, чем ширина в свету сквозного отверстия (10) блокирующего элемента (6).
11. Конструктивный элемент по п.9, отличающийся тем, что шейка (5) имеет грибовидный концевой элемент (11), и наружные габариты этого концевого элемента (11) больше, чем ширина в свету сквозного отверстия (10) блокирующего элемента (6).
12. Конструктивный элемент по п.10 или 11, отличающийся тем, что концевой элемент (11) шейки (5) имеет шаровой, конический или конусный контур.
13. Конструктивный элемент по одному из пп.1-6, 9, 10, 11, отличающийся тем, что регулировочная втулка (3) на своей наружной, свободной, выходящей из трубы (2) стороне имеет плоскость (12) под ключ для использования инструмента.
14. Конструктивный элемент по п.7, отличающийся тем, что регулировочная втулка (3) на своей наружной, свободной, выходящей из трубы (2) стороне имеет плоскость (12) под ключ для использования инструмента.
15. Конструктивный элемент по п.12, отличающийся тем, что регулировочная втулка (3) на своей наружной, свободной, выходящей из трубы (2) стороне имеет плоскость (12) под ключ для использования инструмента.
16. Конструктивный элемент по одному из пп.1-6, 9, 10, 11, 14, 15, отличающийся тем, что конструктивный элемент является составной частью поперечной рулевой тяги (13) для транспортных средств, а шейка (5) является концом шейки корпуса шарового шарнира этой поперечной рулевой тяги (13).
17. Конструктивный элемент по п.7, отличающийся тем, что конструктивный элемент является составной частью поперечной рулевой тяги (13) для транспортных средств, а шейка (5) является концом шейки корпуса шарового шарнира этой поперечной рулевой тяги (13).
18. Конструктивный элемент по п.12, отличающийся тем, что конструктивный элемент является составной частью поперечной рулевой тяги (13) для транспортных средств, а шейка (5) является концом шейки корпуса шарового шарнира этой поперечной рулевой тяги (13).
19. Конструктивный элемент по п.13, отличающийся тем, что конструктивный элемент является составной частью поперечной рулевой тяги (13) для транспортных средств, а шейка (5) является концом шейки корпуса шарового шарнира этой поперечной рулевой тяги (13).
