JP2000046038A

JP2000046038A - ボ―ルジョイントおよびその製造方法

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Publication number: JP2000046038A
Application number: JP11196664A
Authority: JP
Inventors: Juergen Strauch; ユルゲン・シュトラウヒ; Jens Trepte; イェンス・トレプテ; Ullrich Wackes; ウルリッヒ・ヴァッケス
Original assignee: Sachsenring Entwicklungs GmbH
Current assignee: Sachsenring Entwicklungs GmbH
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2000-02-15
Also published as: EP0971138A2; EP0971138A3; DE19830593C1

Abstract

(57)【要約】【課題】潤滑剤が流出するのを防止でき、密閉ベロー
ズを取付けるための溝の機械加工が不要となり、低コス
トで製造可能なボールジョイントを提供する。【解決手段】ボールソケット４のボール３を収容した
ベアリングシェル２と、ケーシング１との間の空間を充
填する射出可能な材料５が、ボールソケット４の方向に
向いたケーシング１の開口部１．２を超えて端部領域
１．４に張り出し、密閉ベローズ６を収容するための接
続領域を形成するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールジョイント
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ国特許文献296 17 276 U1 には、
空洞部を形成するケーシングを有し、このケーシング内
でボールが可動的にベアリングシェルに軸受けされてい
るボールジョイントが開示されている。ベアリングシェ
ルの壁面と空洞部を形成する壁面との間の空間は、射出
された材料で充填されている。ボールソケットの方向を
向いたケーシングの開口部の外面には放射状に周囲を囲
む環状溝が設けられ、この環状溝にブーツあるいはべロ
ーズが設けられ、これがボールジョイントのシールを行
っている。このように、ブーツの収容部として環状溝を
製造すると、ボールジョイントの製造コストも高くなら
ざるを得ない。さらに、このようなボールジョイントの
欠点は、射出された材料（プラスチック）の収縮によっ
て、射出された材料とケーシングとの密閉が不十分とな
ることが多いことであり、最悪の場合、ボールとベアリ
ングシェルとの間に存在する潤滑剤が、ジョイントの内
部空間から流出する可能性がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ケー
シングと射出された材料とを確実に密閉し、ジョイント
の内部空間から潤滑剤が流出するのを防止するととも
に、より簡単で廉価に製造可能なボールジョイントを提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるボールジョ
イントは、周知例と同様に、空洞部と、ベアリングシェ
ルに可動的に軸受けされたボールソケットのボールを収
容するための少なくとも１つの開口部とを備えたケーシ
ングを有する。ベアリングシェルの壁面とケーシングの
空洞部を形成する壁面との間の空間は、射出された材
料、好ましくはプラスチックで充填されている。材料の
射出は、少なくとも１つの供給口を通じて行われる。ボ
ールジョイントにはさらに、密閉ベローズの収容部が設
けられている。本発明によれば、この密閉ベローズの収
容部は、ケーシングに設けられておらず、射出可能な材
料が、ボールソケットの方向に向いたケーシングの開口
部を超えて張り出し、密閉ベローズを収容するための接
続領域を形成している。射出された材料からなるこのよ
うな接続領域には、密閉ベローズを収容するための円環
溝（ケーシング外面に放射状に、あるいは端面に）ある
いは凹条などを形成可能な部材を設けることができる。
射出された材料によってこのような接続領域を形成する
ために、ボールソケットの方向に向いたケーシングの端
部領域には、射出された材料を通過させるための少なく
とも１つの左右対称または左右非対称に配設された流通
口が設けられる。好ましい形態では、この流通口は、ボ
ールソケットの方向に向いたケーシングの開口部に接続
されている。複数の流通口が、左右対称または左右非対
称に設けられている場合は、射出された材料の均一な充
填が確実に行なわれるので好適である。これらの流通口
の形状としては、半円形が好適であるが、必要な場合は
他の形状に形成することもできる。１つまたは複数の流
通口は、同時に、射出された材料ための供給口とするこ
ともできる。

【０００５】ベアリングシェルの壁面とケーシングの空
洞部を形成する壁面との間の空間を充填するために用い
られる射出可能な材料を、密閉ベローズのための接続領
域としても利用するためには、射出可能な材料を射出す
る型を相応に形成しなければならない。周知のように、
この型は主に２つの部材からなる。１つは、ケーシング
にボールソケットの方向から係合する第１部材であり、
もう１つは、必要に応じて設けられ、第１部材に対向し
ながらジョイントに係合する第２部材である。これら２
つの部材は、結合すべき部材を装入したり、ジョイント
を取り外したりするために互いに相対的に移動可能であ
る。また、射出可能な材料を射出する際には、ケーシン
グを密閉する。第１部材はその場合、密閉ベローズのた
めの接続領域の輪郭部を有する。本発明の方法により、
射出可能な材料を射出するのと同時に、射出された材料
からなる密閉ベローズのための収容部の形成が初めて可
能となる。射出可能な材料はその場合、第２部材に設け
られた供給口を通じて射出されるか、あるいは、第１部
材に設けられた少なくとも１つの貫通孔を通じて射出さ
れる。

【０００６】本発明により、密閉ベローズのための接続
領域を、簡単に洗練された方法で製造することができ
る。また、射出可能な材料のための流通口が、同時に、
ケーシングと射出可能な材料とを固定して、ねじれが生
じるのを防止している。射出可能な材料としては、この
場合プラスチックが好適であるが、増量剤（例えばガラ
ス繊維、ガラスビーズ、２次膨張する原料からなる粒子
または繊維など）を含んでいてもよく、あるいは、エラ
ストマーに置き換えることもできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態およ
びそれらに対応する図面を基にして詳細に説明する。添
付図面の概要は、以下の通りである。

【０００８】図１は、ボールジョイントのケーシングを
示している。図２は、ボールジョイントの断面図であ
る。図３は、射出された材料に固定された密閉ベローズ
を有する図２に示すボールジョイントのＡ−Ａ線視断面
図である。図４は、図３における密閉ベローズの固定部
であるＢ部の詳細である。図５は、密閉ベローズ固定方
法の他の実施形態を示している。図６は、第２部材を貫
通する供給口を通して射出可能な材料を射出した後の型
を、装入されたボールジョイントと共に示す。図７は、
第１部材を貫通する供給口を通して射出可能な材料を射
出した後の型を、装入されたボールジョイントと共に示
す。

【０００９】図１では、ボールジョイントのケーシング
１が、単独の部材として示されている。このケーシング
は、２つの対向する開口部１．２と１．３とを備えた空
洞部１．１を有している。開口部１．２が形成されてい
るケーシング１の端部領域１．４には、本図では３つの
流通口１．５が設けられている。これらの流通口は、開
口部１．２に直接的に接し、半円形に形成されている。
ケーシング１は、金属鋳造材、板金材、冷間押出し材、
鍛造材などから形成することができる。

【００１０】図２は、ケーシング１を通るボールジョイ
ントの断面を、射出された材料５と共に示している。ケ
ーシング１内には、ボールソケット４（本図には示され
ていない）のボール３を取り囲むベアリングシェル２が
設けられている。流通口１．５は、射出された材料５で
埋められている。図３は、ボールジョイントのＡ−Ａ断
面である。ケーシング１の空洞部１．１には、ベアリン
グシェル２に可動的に軸受けされたボールソケット４の
ボール３が、開口部１．３を通して装入される。ケーシ
ング１は、変形加工によって領域Ｂにおいて閉鎖されて
いる。ケーシング１の空洞部１．１の非加工壁面とベア
リングシェル２との間の空間には、射出された材料５が
充填されている。射出可能な材料５は、ケーシング１の
流通口１．５を通過し、ケーシングの上端部１．４を超
えて、密閉ベローズ６のための接続領域５．１を形成す
る。射出された材料５の接続領域５．１に密閉ベローズ
６を固定しているのが図３におけるＢ部であり、その詳
細が図４に示されている。この場合、射出された材料５
を用いることにより、空洞部１．１およびケーシング１
の端部領域１．４の粗い非加工表面が均一化される。

【００１１】この場合、射出された材料５の接続領域
５．１の周囲には放射状の円環溝５．２が設けられ、こ
の溝に密閉ベローズ６が、補強リング６．１を介してボ
タン留め（または、掛け金留め・クリップ留め）によっ
て固定される。図５によれば、密閉ベローズ６は、密閉
ベローズの外周に収容される補強リング６．１によっ
て、接続領域５．１の周囲に設けられた溝５．２に固定
することもできる。

【００１２】ボールジョイントを製造するための型７
は、主にボールソケットの方向からケーシング１に係合
する第１部材７．１と、第１部材に対向して配置される
第２部材７．２とからなる。第１部材７．１では、密閉
リングの接続領域を形成するために輪郭部７．３がくり
抜かれている。第２部材７．２は、射出可能な材料５を
通すための貫通孔７．４を有する。材料５が射出される
際、第２部材７．２は、ケーシング１に密閉的に当接
し、ケーシングを部分的に取り囲む。第１部材７．１
は、ボールソケット４の方向から、ベアリングシェル２
の縁部に、同様に密閉的に当接する。周囲に放射状の溝
５．２を形成するために、横スライド板８が設けられて
いる。この横スライド板は、一方でケーシング端部１．
４、他方で第１部材７．１に密閉的に当接している。射
出可能な材料５は、第２部材７．２の貫通孔７．４から
ケーシング１の開口部１．３を通して、空洞部１．１と
スライドシェル２との間の空間に射出され、さらに、流
通口１．５を通して第１部材７．１の輪郭部７．３に射
出される。こうして、ケーシング１の空洞部１．１が充
填されるのと同時に、密閉ベローズ６のための接続領域
５．１が形成される。その際、射出された材料５は、全
面的に、かつフランジ状に開口部１．２を取り囲み、そ
れによってボールソケット４の方向に向いたケーシング
１の端部領域１．４を取り囲む。空洞部１．１が射出さ
れた材料５で充填され、それによってベアリングシェル
２が包囲されるので、ベアリングシェル２およびボール
５が確実に保持される。

【００１３】さらなる実施の形態が図７に示されてい
る。この場合、ケーシング１は、空洞部１．１と、ボー
ルソケット４と、ベアリングシェル２とを装入するため
の開口部１．２を１つだけ有している。従って、底部領
域１．６が形成されている。ケーシング１には、ボール
ソケット４の方向から、密閉ベローズのための接続領域
５．１を形成する輪郭部７．３を備えた第１部材７．１
のみが係合する。本図に示す第１部材は、射出すべき材
料５を均一に供給するための２つの貫通孔７．４を有し
ている。接続領域５．１のボールソケット４の方向を向
いた端面には、後に密閉ベローズを収容するための溝
５．２が設けられている。これにより、横スライド板
は、省略可能となっている。射出すべき材料５は、第１
部材７．１の貫通孔７．４を通して供給され、第１部材
の輪郭部７．３を充填し、さらに、流通口１．５を通し
てケーシング１の凹所１．１とスライドシェル２との間
の空間に流入する。ベアリングシェルを射出された材料
で包囲することによって、同様にベアリングシェルおよ
びボールを確実に保持することができる。さらに、比較
的大きな軸方向の力を受けるためには、ケーシングにベ
アリングシェルおよびボールを装入した後、ボールソケ
ットの方向を向いた端部領域１．４を変形させて、開口
部１．２の少なくとも一部を収縮させ、それによって軸
方向の力が確実に支持されるようにすることも可能であ
る。

【００１４】前記のような実施形態の他に、密閉ベロー
ズをその接続領域に収容するための部材に関して、その
他の形状および配置とすることもできる。その場合、接
続領域を、単に円筒形として形成してもよい。

【００１５】流通口１．５は、同一または異なった形状
としてもよいし、同一または異なった円弧上に配設して
もよい。

【００１６】本発明による製造方法を用いると、密閉ベ
ローズのための新たな種類の収容部５．１が形成される
ので、密閉ベローズ収容溝を形成するために従来必要で
あったケーシングの機械加工が不要となる。

【００１７】さらに、ケーシング１の高さを、新たな種
類の収容部５．１の高さの分だけ好適に縮小させること
ができる。また、ケーシング１のボールソケット４の方
向を向いた端部１．４の、大きな寸法誤差および非加工
部の粗い表面も同時に調整される。

【００１８】射出された材料５によって、同時に密閉ベ
ローズ６のための接続領域５．１が形成されるので、密
閉ベローズ６を取り付けた後に、内部空間が完全に密閉
されたジョイントが製造される。この完全な密閉状態を
実現するために、射出された材料５によって取り囲まれ
ているケーシング１の開口部１．２領域および／または
ケーシングの端部領域１．４において、射出可能な材料
の接合を向上させるような表面構造を用いることもでき
る。これらの領域１．２, １．４に、さらに円環状の細
溝や条溝を設け、それらの中に射出された材料５を回り
込ませて密閉するか、あるいは、これら領域の表面を、
射出された材料が確実に接合・密閉できるような適当な
粗さにすることも可能である。

【００１９】すでに述べたように、射出可能な材料とし
ては、プラスチックを用いるのが好適であるが、これに
増量剤（ガラス繊維、ガラスビーズ、２次膨張する原料
の繊維または粒子など）を加えてもよい。また、エラス
トマー、あるいは、例えばガラスやその他の無機化合物
を基剤として無機質増量剤を加えた材料を用いることも
可能である。

【００２０】図に示されていないさらなる好適な実施の
形態によれば、密閉ベローズをやはり材料５を射出する
ことにより、収容部領域に固定的および密閉的に形成す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボールジョイントのケーシングを示す図であ
る。

【図２】ボールジョイントの断面図である。

【図３】射出された材料に固定された密閉ベローズを
有する図２に示すボールジョイントのＡ−Ａ線視断面図
である。

【図４】図３における密閉ベローズの固定部であるＢ
部の詳細を示す図である。

【図５】密閉ベローズ固定方法の他の実施形態を示す
図である。

【図６】第２部材を貫通する供給口を通して射出可能
な材料を射出した後の型を、装入されたボールジョイン
トと共に示す図である。

【図７】第１部材を貫通する供給口を通して射出可能
な材料を射出した後の型を、装入されたボールジョイン
トと共に示す図である。

【符号の説明】

１ケーシング１．１空洞部１．２，１．３開口部１．４端部領域１．５流通口２ベアリングシェル３ボール４ボールソケット５射出された材料５．１接続領域５．２溝形成部材６密閉ベローズ７型７．１第１部材７．２第２部材７．３凹所７．４貫通孔８横スライド板

フロントページの続き (72)発明者ウルリッヒ・ヴァッケスドイツ・08115・リヒテンタンネ・タンホーファー・シュトラーセ・45

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空洞部（１．１）およびベアリングシェ
ル（２）に可動的に軸受けされたボールソケット（４）
のボール（３）を収容するための少なくとも１つの開口
部を備えたケーシング（１）を有し、ボールソケット
（４）の方向を向いた前記ケーシングの端部領域（１．
４）に開口部（１．２）を備え、該開口部を通して前記
ボールソケット（４）が突出し、前記ケーシング（１）
の前記空洞部（１．１）の壁面と前記ベアリングシェル
（２）の外壁面との間に存在し、かつ射出可能な材料
（５）で充填される空間と、前記ケーシング（１）の壁
面を通って前記ケーシングの前記空洞部（１．１）に通
じ、射出可能な材料（５）を射出するための少なくとも
１つの供給口と、前記ボールソケット（４）の方向に設
けられた密閉ベローズ（６）のための収容部とを有する
ボールジョイントであって、前記射出可能な材料（５）は、前記ボールソケット
（４）の方向を向いた前記ケーシング（１）の前記開口
部（１．２）を超えて張り出し、前記密閉ベローズ
（６）を収容するための接続領域（５．１）を形成して
いることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】前記射出された材料（５）は、前記接続
領域（５．１）を形成するために、前記ボールソケット
の方向を向いた前記ケーシング（１）の前記端部領域
（１．４）にフランジ状に接続されていることを特徴と
する請求項１に記載のボールジョイント。
【請求項３】前記接続領域（５．１）は、外周面また
は端面に、前記密閉ベローズ（６）を固定するための部
材（５．２）を有していることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のボールジョイント。
【請求項４】前記密閉ベローズ（６）を固定するため
の前記部材（５．２）は、前記接続領域（５．１）にお
いて円筒状をなす外周面を利用して形成されるか、また
は前記接続領域（５．１）が円環溝または凹条を有する
形態で形成されることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載のボールジョイント。
【請求項５】前記ケーシング（１）は、前記ボールソ
ケット（４）の方向を向いた前記ケーシングの前記端部
領域（１．４）に、少なくとも１つの流通口（１．５）
を備え、該流通口（１．５）は、前記接続領域（５．
１）を形成するために前記射出された材料（５）を通過
させると同時に、ケーシング（１）と射出された材料と
のねじれ防止として機能することを特徴とする請求項１
から４のいずれかに記載のボールジョイント。
【請求項６】前記流通口（１．５）は、前記ケーシン
グ（１）の前記開口部（１．２）に接続していることを
特徴とする請求項５に記載のボールジョイント。
【請求項７】前記流通口（１．５）が、前記ボールソ
ケット（４）の方向を向いた前記ケーシング（１）の前
記端部領域（１．４）に、複数設けられていることを特
徴とする請求項５または６に記載のボールジョイント。
【請求項８】前記流通口（１．５）は、半円形に形成
されるか、または、その他の形状を有することを特徴と
する請求項５から７のいずれかに記載のボールジョイン
ト。
【請求項９】前記少なくとも１つの流通口（１．５）
が、前記射出可能な材料（５）のための供給口を形成す
ることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の
ボールジョイント。
【請求項１０】前記射出可能な材料（５）は、プラス
チック、無機材料、無機化合物またはこれらの材料を組
合せたものからなることを特徴とする請求項１から９の
いずれかに記載のボールジョイント。
【請求項１１】前記射出可能な材料（５）は、ガラス
繊維、ガラスビーズ、２次膨張する原料の繊維または粒
子の形状を呈する増量剤を含んでいることを特徴とする
請求項１０に記載のボールジョイント。
【請求項１２】前記収容部領域（５．１）を前記射出
された材料（５）から形成することによって、前記密閉
ベローズを取り付けた後に完全に密閉されることを特徴
とする請求項１１に記載のボールジョイント。
【請求項１３】前記ケーシング（１）は、射出された
材料から形成された前記接続領域の分だけ縮小して形成
されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれ
かに記載のボールジョイント。
【請求項１４】ボールソケット（４）のボール（３）
を取り囲むベアリングシェル（２）の外壁面とケーシン
グ（１）の空洞部（１．１）の壁面との間の空間が射出
可能な材料（５）で充填され、前記ボールソケット
（４）の前記ボール（３）を有する前記ベアリングシェ
ル（２）が前記空洞部（１．１）に配置され、前記ケー
シング（１）は、前記ボールソケット（４）の方向を向
いた少なくとも１つの開口部（１．２）を有し、製造の
際には、前記ボールソケット（４）の方向からジョイン
トに係合する第１部材（７．１）が配置され、必要な場
合は前記第１部材に対向配置されて前記ジョイントに係
合する第２部材（７．２）が設けられ、前記２つの部材
（７．１, ７．２）には結合すべき部材が装入され、前
記ジョイントを取り出すために、前記２つの部材は相対
的に互いに移動可能であり、射出の際には前記ケーシン
グ（１）を前記２つの部材により密閉して製造される請
求項１から１３のいずれかに記載のボールジョイントを
製造する方法であって、前記ベアリングシェル（２）の外壁面と前記ケーシング
（１）の前記空洞部（１．１）の壁面との間の空間を充
填するために、前記射出可能な材料（５）を射出すると
同時に、前記ケーシング（１）の前記ボールソケット
（４）の方向を向いた領域に、前記射出可能な材料
（５）からなり、密閉ベローズ（６）を収容するための
接続領域（５．１）を形成することを特徴とするボール
ジョイントの製造方法。
【請求項１５】請求項１０に記載のボールジョイント
を製造する方法であって、前記射出可能な材料（５）を、前記密閉ベローズ（６）
のための前記接続領域（５．１）に凹状輪郭部を有する
第１部材（７．１）の該凹状輪郭部に射出して製造する
ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
【請求項１６】請求項１０または１１に記載のボール
ジョイントを製造する方法であって、前記射出可能な材料（５）を、第２部材（７．２）を経
由して前記ケーシング（１）の前記空洞部（１．１）に
至る少なくとも１つの供給開口部（１．３）を通して前
記ケーシング（１）の前記空洞部（１．１）に射出し、ついで、前記ボールソケットの方向を向いた前記ケーシ
ング（１）の前記端部領域（１．４）に設けられた少な
くとも１つの流通口（１．５）を通して前記第１部材
（７．１）の凹所（７．３）に射出して製造することを
特徴とするボールジョイントの製造方法。
【請求項１７】請求項１０または１１に記載のボール
ジョイントを製造する方法であって、前記射出可能な材料（５）を、第１部材（７．１）に設
けられた少なくとも１つの貫通孔（７．４）を通して前
記第１部材の凹所（７．３）に射出し、ついで、前記ボールソケットの方向を向いた前記ケーシ
ング（１）の前記端部領域（１．４）に設けられ、前記
空洞部（１．１）に至る少なくとも１つの流通口（１．
５）を通して前記ケーシング（１）に射出して製造する
ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。