188185. lajstromszámú szabadalom • Gömbcsukló és eljárás annak előállítására
1 188 185 2 A találmány tárgya gömbcsukló, amely főként gépjárművek kormányrudazatában és hasonló szerkezetekben alkalmazható, és amelynek egy darabként kialakított csuklócsapja és pólusfelülettel rendelkező gömbfeje, csuklóháza, továbbá a gömbfej és a csuklóház között kenőanyagréteg és ezt körülvevő bélése van, amely műanyagból van képezve. Ilyen típusú gömbcsuklókat már sokféle konstrukciós kialakítással készítettek. Egy megoldást ismertet például az 1 575 431. számú NSZK-beli szabadalmi leírás. Az ismert megoldások jelentős részénél a csuklócsapot és a gömbfejet egyetlen nyersdarabból forgácsmentes alakítással és ezt követő forgácsoló utánmunkálással állítják elő. A csuklóház készülhet egy vagy több darabból. Több darabból való előállítás esetén a darabokat készremunkálás után valamilyen ismert módon erősítik össze. A csuklóházat, illetve ennek darabjait kovácsolással vagy hidegfolyatással készítik és a kész darabokat utólag forgácsolással munkálják meg vagy enélkül használják. Főként ha kovácsolás vagy hidegfolyatás után nem végeznek a csuklóházon forgácsoló megmunkálást, a gömbfej és a csuklóház között csúszóréteget is alkalmaznak, amit vagy műanyagból fröccsöntéssel, vagy fémből kovácsolással, illetve szinterezéssel állítanak elő. A csúszórétegben zsírtárolás céljából általában egy vagy több kenőhornyot is szokás kialakítani. Ezeknél az ismert kiviteleknél a csúszóréteg feladata a gömbfej és a csuklóház közötti kotyogásmentes és a gömbfejnek mozgása közben kismértékű súrlódást keltő kapcsolódás biztosítása, amit az ismert kialakításoknál a legritkább esetben lehet elérni. A csúszóréteg további feladata a csuklóház forgácsolással való megmunkálásának feleslegessé tétele, mert ez a megmunkálás - főként egy darabból levő csuklóházak esetében - igen nehéz és költséges művelet. A 2 944 831. és a 2 974 975 számú USA szabadalmi leírás több részből álló csuklóházzal készített gömbcsuklókat ismertet. Az előbb megemlített hátrányos jelenségek ezeknél a megoldásoknál is megtalálhatók, amikhez hozzájárulnak még azok a további nehézségek, amiket a csuklóház darabjainak egymáshoz illeszthetőségéhez szükséges bonyolult megmunkálások jelentenek, illetve okoznak. Az 1 629 753 számú NSZK-beli nyilvánosságra hozatali irat olyan csapágy, illetve gömbcsukló előállítását ismerteti, amelynél a gömbfejet először egy jól csúszó anyagból levő réteggel veszik körül, majd osztott öntőszerszámba helyezik. Az öntőszerszám üreges terében levő gömbfejet körülvevő, csúszó anyagból készített rétegre keményíthető betétanyagot fröccsöntenek, amely befröccsentett betétanyag a csúszó anyagból készített réteggel együtt a gömbfej számára csuklós ágyazást képez. Ez a megoldás használható minden olyan esetben, amikor a gömbfej - a csappal való kapcsolódás helyétől eltekintve - teljes gömbként van kialakítva, azonban már használhatatlan akkor, ha a gömbfejen sík felület is van, azaz a gömbről egy vagy több gömbsüvegrész hiányzik. Ekkor az előbbi módon készített gömbcsukló gömbfeje már nem tud a csuklóházban a kellő módon elfordulni. Csak ritkán használnak olyan gőmbfejet, amely teljes gömbként van kialakítva, mert a csuklócsap és gömbfej esztergálással és más finomforgácsolással való pontos elkészítéséhez a gömbfejnek legalább a csuklócsappal ellentétes részén kisebb-nagyobb átmérőjű sík felületet kell kiképezni ahhoz, hogy a csuklócsapot és gömbfejet fel lehessen fogni a munkagépre. A találmány feladata olyan gömbcsukló létrehozása, amelynél a gömbfej jelentéktelen súrlódás keltése mellett, gyakorlatilag szabadon forgatható a csuklóházban annak ellenére, hogy a gömbfejen sík felületrész, azaz gömbsüveghiányos rész is van. A találmány a kitűzött feladatot olyan gömbcsukló létrehozása révén oldja meg, amelynek egy darabként kialakított csuklócsapja és pólusfelülettel rendelkező gömbfeje, csuklóháza, továbbá a gömbfej és a csuklóház között kenőanyagrétege és ezt körülvevő bélése van, amely műanyagból van kiképezve, és amelynek jellemzője, hogy a csuklóház létrehozása előtt a pólusfelületen egy a hiányzó gömbsüvegrészt pótló kenőanyagpáma van kiképezve és a benn maradó béléssel burkolva. A kenőanyag cseppenéspontja célszerűen a benn maradó bélés anyagának feldolgozási hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten van, és a bélés olvadási hőmérséklete nagyobb a csuklóház anyagának feldolgozási hőmérsékleténél. A gömbcsukló kenőanyagrétege lehet lítium-szappan-bázisú, azonban előnyösen használható molibdén-diszulfid kenőanyag is. A gömbcsukló benn maradó bélése műanyag, például polioximetilén, poliuretán, poliamid, politetrafluor-etilén, polivinilklorid-acetát-kopolimer vagy polietilén lehet. Egyes esetben a gömbcsukló benn maradó bélése alacsony olvadáspontú csapágyfém, például ólom- és ónalapú anyag. A csuklóház lehet műanyagból, például üvegszállal erősített epoxi- vagy poliésztergyantából, azonban előnyösebb lehet fémből, például ólom- és ónalapú, alacsony olvadáspontú anyagból is. A gömbcsukló előállítására jellemző, hogy a kenőanyagot és a bélést a gömbfejre mártással, fröccsöntéssel és/vagy olvasztással visszük fel. A találmány szerinti gömbcsuklót részleteiben a rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakokkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti gömbcsuklóhoz való, egy darabként kialakított csuklócsap és gömbfej egy példaképpeni kiviteli alakjának oldalnézeti vázlata. A 2. ábra az 1. ábrán látható csuklócsapot és gömbfejet kenőanyagréteggel és kenőanyagpárnával burkolt állapotban, nézetben, részben metszetben mutatja. A 3. ábra a csuklócsapot és gömbfejet nézetben, részben metszetben, olyan állapotban szemlélteti, amelyben a kenőanyagréteget és a kenőanyagpárnát már a benn maradó bélés fedi. A 4. ábra egy kész gömbcsukló vázlatos nézete, részben metszete. Az 5. ábra a gömbcsukló egy további példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos nézete, részben metszete. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
