Homokinetický kloub (CV joint)

Homokinetický kloub, v zahraniční literatuře téměř výhradně označovaný zkratkou CV joint, je typ spojky přenášející rotační pohon proměnným úhlem a přitom udržující výstupní hřídel v každém okamžiku ve zcela stejných otáčkách jako hřídel vstupní. Právě tato vlastnost jej činí nezbytným u hnaných kol moderních vozů, zejména s pohonem předních kol, kde každý hnací hřídel musí řídit i propružit a přitom přenášet točivý moment hladce a bez vibrací.

Problém, který homokinetický kloub řeší, vyplývá z nedostatků prostšího křížového kloubu. Jednoduchý křížový kloub dokáže přenést pohon přes úhel, jenže při tom se výstupní hřídel během každé otáčky dvakrát zrychlí a zpomalí, což vyvolá cyklické kolísání, jež s rostoucím úhlem narůstá. Při mírných úhlech kardanového hřídele je to ještě snesitelné, ale při velkých a neustále se měnících úhlech řízeného a nezávisle odpruženého kola by způsobilo nepřijatelné vibrace a opotřebení. Homokinetický kloub udržuje stálou rychlost tím, že jeho vnitřní geometrie je uspořádána tak, aby styčné body vždy ležely v rovině půlící pracovní úhel.

Mechanicky existují dvě běžné konstrukce. Vnější kloub nejblíže kolu bývá kuličkový kloub typu Rzeppa, v němž šest ocelových kuliček pojíždí v zakřivených drážkách uvnitř sférického pouzdra, držených ve správné poloze klecí; ten zvládá velké úhly potřebné pro řízení. Vnitřní kloub nejblíže diferenciálu má často tripodový tvar se třemi čepy zakončenými válečky, které se mohou jak naklápět, tak posouvat, takže hřídel se může s pohybem zavěšení prodlužovat a zkracovat. Typický hnaný poloosový hřídel proto nese vnitřní i vnější homokinetický kloub, které pracují společně.

Přínosem pro vozidlo je hladký pohon bez vibrací v celém rozsahu pohybu řízení i odpružení, což umožňuje kompaktní uspořádání s napříč uloženým motorem a pohonem předních kol, jež na dnešním trhu převládá. Stejná technika slouží také vzadu u mnoha nezávisle zavěšených vozů se zadním pohonem či pohonem všech kol a objevuje se v kardanových hřídelích, kde úhly či pohyb překračují to, co dokáže snést křížový kloub.

Hlavní slabinou homokinetického kloubu je jeho ochranná pryžová či termoplastická manžeta, která udržuje uvnitř speciální mazací tuk a brání vniknutí nečistot a vody. Pokud manžeta praskne, tuk se odstředivě vymrští ven a dovnitř se dostávají abrazivní částice, načež se kloub začne opotřebovávat; klasickým příznakem je rytmické cvakání či klepání slyšitelné při zatáčení pod plynem, signalizující selhávání zejména vnějšího kloubu. Pokud se na to přijde včas, lze kloub zachránit výměnou roztržené manžety a doplněním tuku, ale zanedbaný únik nakonec kloub zničí a je nutný nový kloub nebo celá poloosa. Homokinetický kloub tak zapadá do širšího hnacího ústrojí vedle poloosy, diferenciálu a nápravy a nenápadně umožňuje každodenní spojení pohonu a řízení skrze stejná kola.