198988. lajstromszámú szabadalom • Rugalmas csuklóelem
1 HU 198988 B 2 A találmány tárgya rugalmas csuklóelem, amely lehetővé teszi térbeli, egymástól eltérő mozgást végző elemek összekötését. A találmány szerinti csuklóelem előnyösen alkalmazható gépjárművek karosszériájának és futómŰvénck összekapcsolására. A gépjárművek rendeltetésszerű Üzemeltetésekor a karosszéria és a futómű egymáshoz képest térbeli mozgást végez. A csatlakozó pontok szilárdsági igénybevétele csak abban az esetben kedvező, ha a csuklópontok a változó irányú és nagyságú erőket és mozgásokat felveszik, majd a karosszéria vázszerkezetbe az erőhatásokat csak a szükséges mértékben vezetik át. Rugalmas csuklóelemek, úgynevezett gömbcsuklók széles körben ismertek. Ilyen gömbcsuklók vannak leírva például a DE 2 831 470 számú és a DE 2 443 091 számú szabadalomban. Mindegyik felépítése olyan, hogy egy nagyszilárdságú belső, gömbalakú, vagy közel gömbalakú maggal, erre vulkanizált rugalmas gumiréteggel és egy, a gumiréteget körülfogó házzal rendelkezik. A belső mag az egyik, a külső ház a másik mozgó felfüggesztő elemrészhez csatlakozik. Az erőhatásokat a gumiréteg továbbítja. A gumiréteg egyenlíti ki a különböző mértékű alakváltozásokat is. A gumiréteg axiális irányú elmozdulását a belső magon és a ház belső felületén rögzítő elemekkel, pl. Seeger gyűrűvel akadályozzák meg. E gömbcsuklók hátránya, hogy az igénybevétel hatására a gumi anyagában ébredő erő irányától függően helyileg nagy feszültségek keletkeznek. Ezek a feszültségek a rugalmas rétegben helyi túlmelegedést, az anyag átvulkanizálódását és ezzel a gömbcsuklóval idő előtti tönkremenetelét okozzák. Nem rendelkeznek az ismert megoldások a változó irányú radiális és axiális erők felvételére alkalmas szerkezeti kialakítással. Ahhoz, hogy a gömbcsukló az óhatatlanul fellépő axiális erőhatásokat is biztonságosan felvegyék, túlméretezett rugalmas rétegeket építettek be. A találmány célja a fent részletezett hátrányok kiküszöbölése és olyan rugalmas csuklóelem létrehozása, amely alkalmas arra, hogy az egyik terhelési irányban ébredő domináló erőkkel egyidejűleg fellépő, vagy attól függetlenül ébredő másirányú erőhatásokat felvegye úgy, hogy eközben a rugalmas réteg ne károsodjon. Célja a találmánynak továbbá gazdaságosabban gyártható, azonos teherbírás mellett az ismerteknél kisebb méretű, több célú alkalmazást lehetővé tevő csuklóelem kifejlesztése. A találmány elé kitűzött feladata tehát olyan külső házzal, belső maggal és közte elhelyezett rugalmas réteggel kialakított csuklóelem, amelynek rugalmas elemében a főterhelési irányban és a másodlagos terhelési irányban azonos nagyságú feszültségek ébrednek. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az egyenletes gumi igénybevétel érdekében a külső ház és a belső mag mérete úgy változtatható, hogy a rugalmas rétegben egyenletes, az átvulkanizálódás határát meg nem haladó igénybevétel keletkezzen anélkül, hogy annak torziós igénybevétele megnövekedne. A találmányi gondolathoz tartozik annak felismerése is, hogy a torziós igénybevétel megnövekedését a belső magnak a rugalmas réteg legkisebb átmérőjű részével érintkező helyén kialakított peremével lehet megakadályozni. A rugalmas rétegnek a perem mögé benyúló része az axiális irányú terhelést veszi fel. További találmányi gondolat a rugalmas réteg élettartamának növelése és a fellépő nagy hőterhelés csökkentése olymódon, hogy a legnagyobb hőterhelésnek kitett helyre hővezető elemet építünk be. A találmány tehát rugalmas csuklóelem egymáshoz viszonyítva térbeli mozgást végző szerkezeti elemek összeköttetésére, amely határológyűrűkkel szerelt külső házzal, lekerekített forgástest alakú belső maggal és közöttük kialakított rugalmas réteggel rendelkezik, a találmány lényege, hogy a belső magnak a rugalmas réteggel érintkező legkisebb átmérőjű részéhez perem van csatlakoztatva, továbbá, hogy a rugalmas réteg legvastagabb keresztmetszetében hőelvezető elem van elhelyezve. A találmány egyik előnyös kialakítási módja szerinti a perem le van kerekítve, a perem legnagyobb átmérője és a belső mag legkisebb átmérője közötti különbség mindig nagyobb, mint a perem lekerekítési sugarának a kétszerese. Egy további előnyös kialakítás szerint a hőelvezető elem a határoló gyűrűvel közvetlenül érintkezik. A találmányt részletesebben a rajzokon bemutatott kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Az ábrák közül az 1. ábra a találmány szerinti csuklóelem egyik kiviteli alakját mutatja metszetben, a 2. ábra a találmány szerinti csuklóelem egy másik lehetséges kiviteli alakját mutatja, metszetben. Az 1. ábrán látható rugalmas csuklóelem 1 külső házát a vonórúdfej képezi. Az 1 külső ház természetesen más csatlakozó elembe is beépíthető. Az 1 külső házban a 6 rugamas elem különböző módon, például 3 Seeger gyűrűvel, a 2. ábra szerint 2 zárógyűrűvel, vagy a vonórúdfejnek a 4 vállával rögzíthető. A 6 rugalmas elemet axiális irányú mozgásában a 7 határoló gyűrű akadályozza meg. A 7 határoló gyűrű alakja a találmány lényegét nem érinti. A kialakítása többféle, a vonórúdfejjel bezárt szöge tetszőleges lehet. Szerepe az, hogy a rugalmas réteg axiális irányú elmozdulását megakadályozza. A 6 rugalmas réteg, előnyösen gumi a 5 belső magra van rávulkanizálva. Az 5 belső mag két végén 9 furatokkal ellátott 8 fülekkel rendelkezik, középső részén R sugarának, valamint a vonórúdfej D átmérőjének egymáshoz való viszonya határozza meg a 6 rugalmas elem vastagságát. Méretük változtatásával különböző igénybevételekhez használható csuklóelemek méretsora állítható össze. Az 5 belső mag gömbszerű csuklóján az R sugarú felület az Rj sugarú felületbe törésmente-5 10 15 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 Ó5 2
