JP2001500598A - 玉継手並びに玉継手の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、注型又は射出成形されたケーシング材料（３）を有する管区分（２）から成るケーシング（１）を備えた玉継手に関する。支承中間層（８）は、球体（４）とケーシング材料との間に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 玉継手並びに玉継手の製法 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式の玉継手並びに請求の範 囲第３４項及び第３５項の上位概念に記載の形式のこの種の玉継手の製法に関す る。 前記形式の公知の玉継手の場合、例えば自動車産業において、玉継手ケーシン グは鋳鋼から形成されている。玉継手ケーシング内には、球体用の切欠きが設け られている。ケーシング開口を介して球ピンを貫通させかつ球体を差し込んだ後 では、シールディスクが球体に載着されかつシールディスク及び球体は、シール ディスクから突出する継手ケーシングの縁部が縁曲げ加工されることによって、 固定される。 本発明の課題はこのような玉継手を合理的に製作できるようにすることにある 。 前記課題は本発明によれば、請求の範囲第１項の特徴部分に記載の玉継手によ って、並びに、請求の範囲第３４項及び第３５項の特徴部分に記載の方法ステッ プによって解決された。 本発明は特に、壁部分が管区分として管から分断されひいては安価に製作でき ることによって、特徴付けられている。形成されるケーシング室には、同様に安 価に注型又は射出成形によりポリマー材料が充填される。このようにして、継手 ケーシング及び継手ケーシングと共に継手全体を迅速かつ合理的に製作できる。 本発明の別の有利な構成及び方法はその他の請求項に記載されている。 次に図示の実施例に基づき本発明を説明する。 第１図は、支承中間層なしの玉継手の構成を示す図、第２図は、支承中間層を 有する玉継手の構成を示す図、第３図、第４図、第５図第６図及び第７図は、壁 部分の可能な構成を示す図、第８図は、第１図による玉継手を製作するための２ 部分から成る型を示す図、第９図は、第２図による玉継手を製作するための３部 分から成る型を示す図、第１０図、第１０ａ図、第１１図第１２図及び第１３図 は、本発明の有利な構成を示す図である。 図面では、玉継手Ｋの玉継手ケーシング１が図示されている。玉継手ケーシン グ１は、外側の壁部分２を有していて、該壁部分の内室２．１にはケーシング材 料が注型又は射出成形される。玉継手ケーシング１においては、ケーシング材料 を注入又は射出する場合に球体４がケーシング材料の切欠き５内に、球体４に設 けられた球ピン６がケーシング材料３から外向きに突出するように、埋め込まれ る。球体４は、球体が自体公知のように回転運動可能であるように、埋め込まれ る。 壁部分２は、管として又は管形状で鋳造、引抜き加工又は押出し加工されたプ ラスチック材料又は金属材料から形成される。金属からの製作の場合、壁部分２ は有利にはアルミニウム、マグネシウム、鋼、ステンレス鋼、チタン等から製作 される。プラスチックが使用される場合、プラスチックは補強されないか又は例 えばファイバ及び／又は粒子としての添加材によって補強される。有利には、熱 可塑性プラスチック又は熱硬化性プラスチックが使用される。例えば壁部分２は 、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポ リエステル等のような単数又は複数のプラスチックから形成される。管を製作す る場合、壁部分２はそれぞれ１つの管区分から形成される。 ケーシング材料として同様に、熱可塑性プラスチック又は熱硬化性プラスチッ ク、例えばポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピ レン等をベースとしたプラスチックが使用される。 壁部分２は、定着エレメント７を有していて、この定着エレメント７は、第１ 図において縁部区分２．２及び２．３の領域に設けられかつ内向きに折り曲げら れている。内向きの折り曲げは、縁曲げ加工又は据込み（圧縮）加工によって行 われる。 有利には、同時に補強エレメントとしても用いられる定着エレメント７は、管 の押出し成形の場合にウエ ブ又はウイング７．１の形状で形成される。定着エレメント７は、管の長手方向 に延びる。定着エレメント７もしくは補強エレメント７．１は、内側及び／又は 外側で管壁に一体成形される。このことは第３図で管横断面として概略的に図示 されている。定着エレメント７もしくは補強エレメント７．１は、ねじ止め面と して形成できるか又はこのために使用される。 第４図によれば、定着エレメントもしくは補強エレメントは、Ｌ字形部材７． ２、閉じた又は開いたＵ字形又はＯ字形部材７．３，７．４として成形できる。 第２図によれば、定着エレメント７はビードの形状で形成され、この場合、壁 部分２の中央領域の材料は内面２．５で切削加工されている。有利には、このこ とは、内面の旋削加工又はフライス加工によって行われる。別のビードを、中央 領域２．４に設けることもできる。 壁部分２並びに中央領域２．４には、ビードのような外向き及び／又は内向き に突出する定着エレメント７を、第１図破線で図示のように、据込み加工によっ て形成することができる。 壁部分２の成形横断面は、第３図乃至第７図で概略的に図示された横断面によ れば、円形（第３図）、楕円形（第４図）、三角又は多角形もしくは多辺形（第 ５図）、ウエーブ形（第６図）又は歯状形（第７図）に形成される。 定着エレメント７は、内向き又は外向きの突起の形状で形成できる。例えば、 定着エレメントは突出部、盛上げ部、尖端部等の形式で壁材料内に押し込むこと ができる。 第２図で図示の実施例によれば、ケーシング材料３と球体４との間に、球体４ を少なくとも切欠き５の領域で取り囲む支承中間層８が設けられる。この支承中 間層は、有利には摩擦係数の僅かな材料から形成される。熱可塑性プラスチック 又は熱硬化性プラスチックから成るプラスチックを使用する場合には、これら材 料は有利にはポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン又は弗化炭素、例えばポリ テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロプロピレン等から形成される。 壁部分２には、外向き及び／又は内向きに突出するウエブ７．１及び／又はウ イング及び／又はねじ止め面が設けられ、これらにより玉継手は、玉継手のため に設けられる対象物に固定できる。 玉継手Ｋは、２つ又は多数の工具部分から成る型９によって製作される。例え ば、第１図で図示の実施例は、第８図によれば、工具部分９．１，９．２を有す る２部分から成る型９において、球ピン６が工具部分９．１の開口９．１１を介 して案内されて、型９の外部で保持エレメント１０．１，１０．２等によって保 持されるように、製作される。保持は、球体４が壁部分２に対してかつこれに対 応して工具部分９．１に対 して所定の位置で固定されるように行われる。工具部分９．１は、支え縁９．１ ２を有していて、この支え縁は、球体の半分よりも小さな領域に亘って球体４に 密に接触する。つまり、支え縁９．１２は、例えば球半径よりも小さな半径を有 している。 壁部分２の対応する縁部区分２．２，２．３に工具部分９．１，９．２を載設 した後では、このように形成された室２．１には注入開口９．１０を介してケー シング材料３が充填され、この場合ケーシング材料は注型又は射出成形される。 ケーシング材料が硬化した後で、型９が開放されかつ完成した玉継手Ｋが型９か ら押し出される。 球体４にもしくは球体４とケーシング材料３との間に支承中間層８を有する玉 継手の製作は、例えば第９図によれば３部分又は多部分から成る型９によって行 われる。この場合工具部分９．２内には別の工具部分９．３が設けられていて、 この工具部分は、球体４に向かってもしくは球体４から離れるように移動可能に 支承されている。工具部分９．３は球体４に向かい合って凹所９．３１を有して いて、この凹所は、凹所が球体４をほぼ０．２ｍｍ乃至３ｍｍの間隔をおいて、 特にほぼ１．５ｍｍ乃至２ｍｍの間隔をおいて内側から取り囲むように設計され ている。これによって、型中空室９．４が形成され、この型中空室内には、工具 部分９．３に設けられた注入開口９．１０及び注入通 路９．３２を介して支承中間層８（第８図）を形成する支承材料が注型又は射出 成形される。支承材料が硬化した後で又は少なくとも部分的に硬化した後で、工 具部分９．３は、工具部分が例えば工具部分９．２と整合するまで引き戻される 。この場合、完全に型９が閉鎖された場合、注入開口９．１０又は別の注入開口 を介してケーシング材料が壁部分２と工具部分９．１，９．２，９．３との間の 残存する室２．１内に注型又は射出成形される。この場合、支承中間層８を備え た球体４は、ケーシング材料内に埋め込まれる。ケーシング材料３が硬化した後 で完成した玉継手が型９から放出される。 第１０図で図示の実施例では、球ピン６とは反対側で区分４．１内に平らな面 ４．２を有する球体４が設けられている。このような平らな、円錐状の又は段状 の面４．２は、ロッド区分から球ピン５を備えた球体４を製作する場合に、例え ば球体がロッド区分から切り離される場合に形成される。このような球体を取り 囲んで注型又は射出成形される場合には、球座はこれに対応して非円形でありか つ内側で球面とは異なる。これによって、球体の可動性は全く損なわれないか又 は少なくともスムースさを欠くに過ぎない。 従って、本発明の有利な構成では、工具部分２内でのケーシング材料３の注型 、射出成形又は鋳造時に移動可能な成形ポンチ９．３０の端面が球体に押し付け られる。前記端面は、端面が面４．２をシールするように大きく形成されている 。従って面４．２は、ケーシング材料によってコーティングされない。これによ って、球体は非円形であるにも拘わらず容易に可動に支承される。 成形ポンチ９．３０を使用する場合には、球体４の製作は安全に行われひいて は合理的かつ安価に製作できる。これによって、玉継手全体の製作を極めて安価 に行うことができる。 成形ポンチ９．３０によって、ケーシング材料３内に、有利には適当な形式で 閉鎖される開口３．１が形成される。 上述の利点に付加的に、成形ポンチ９．３０によって特に工具部分９．１，９ ．２内での球ピン６を含めた球体４の申し分のない固定が保証される。従って有 利には、成形ポンチ９．３０は、完全な球表面を有する球体４の場合にも使用で きる。成形ポンチ９．３０を使用する場合、有利には少なくとも１つの注入個所 ９．１０が成形ポンチ９．３０の側方に設けられ、例えば第ｌ０ａ図で一例とし て図示のように、４つの注入個所９．１０が設けられる。 第１１図で図示の実施例によれば、有利には成形工具部分９．１，９．２，９ ．３０によってゴム又はエラストマから成る１つのもしくはそれぞれ１つのシー ル・Ｏリング１１，１２が使用されるか又はケーシン グ材料３もしくは支承中間層８を製作する場合に一緒に成形される。単数又は複 数のＯリング１１は、外部に対してそれぞれ端縁３．１１もしくは３．１２をシ ールする。 ケーシング材料及び場合によっては支承中間層８内の成形ポンチ９．３０によ って得られる開口３．２は、独立気泡の又は連続気泡の発泡材料としての、差し 込まれた、圧入された又は注型されたシール、例えばエラストマ又はゴムによっ て閉鎖される。ケーシング材料３もしくは支承中間層８内での球体４の滑り特性 を改善するために、連続気泡の発泡材料を使用する場合、発泡材料は潤滑材、例 えばオイル、グリース又はこれらの混合物によって含浸又は浸潰される。 第１２図によれば開口３．２内に、プラスチック又は特に金属から成る少なく とも１つの圧縮ばね１３が、例えばコイルばね又は皿ばねの形式で配置される。 前記ばねは、不変に使用可能な固定エレメント１４、例えばシールエレメントと して用いられるプラスチック又は金属から成る閉鎖栓体によって位置固定されか つ球体４もしくは球体の区分４．１に対してプレロードをかけている。単数又は 複数の前記ばね１３は、球体４のゼロ・バックラッシを保証しかつチャッタ騒音 の発生及び不必要な摩耗の発生を阻止する。固定エレメント１４は、ケーシング 材料内にスナップ結合、圧入、溶接、接着及び／又は縁曲げ加工される。更に場 合によっては付加的に、固定エレメントは雄ねじ山を有しかつ例えば第１２図に よるようにねじ込み可能なディスクとしても形成できる。 開口３．２は、圧縮ばね１３を使用する場合でもオイル及び／又はグリースで 充填できる。有利には、第１３図で図示のように、固定エレメント１４を特にね じ込み可能な潤滑ニップル１５から形成できる。更に潤滑ニップル１５及び固定 エレメント１４を、潤滑ニプルが固定エレメント内にねじ込み可能であるように 、形成できる。第１３図では、点として、オイル又はグリース又はオイル・グリ ース混合物を概略的に図示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．玉継手であって、玉継手ケーシングの切欠き内に回転運動可能に支承され た球体が設けられていて、該球体が、球体に取り付けられた外向きに突出する球 ピンを備えており、前記切欠きが、球体をその半分以上に亘って取り囲んでいる 形式のものにおいて、玉継手ケーシング（１）が、内向き及び／又は外向きの定 着部材を備えた管状の壁部分（２）から形成されており、壁部分（２）によって 形成された室（２．１）が、切欠き（５）を形成する注型又は射出成形されたケ ーシング材料によって充填されており、前記切欠き（５）内に球体（４）が、回 転運動可能に直接支承されているか又は球体（４）を少なくとも切欠き（５）の 領域で取り囲む支承中間層（８）を介して間接的に支承されていることを特徴と する、玉継手。 ２．壁部分（２）が、管成形区分から形成されている、請求項１記載の玉継手 。 ３．壁部分（２）の成形横断面が、円形又は楕円形に形成されている、請求項 １又は２記載の玉継手。 ４．壁部分（２）の成形横断面が、三角形又は多角形、例えば多辺形、ウエー ブ状又は歯状形に形成されている、請求項１又は２記載の玉継手。 ５．壁部分が、金属又は補強されてないプラスチック又は挿入体によって補強 されたプラスチックから鋳 造又は射出成形により形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載 の玉継手。 ６．金属から成る壁部分（２）が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、チタン 、マグネシウム等のような金属の１つから形成されている、請求項５記載の玉継 手。 ７．プラスチックから成る壁部分（２）が、補強されてないプラスチック又は 挿入体によって補強されたプラスチックから又はポリアミド、ポリイミド、ポリ ウレタン、ポリエチレン、ポリエポキシド又はポリエステルをベースとして又は これら材料の２つ以上のから形成されている、請求項５記載の玉継手。 ８．壁部分（２）が、押出し成形体から形成されている、請求項１から７まで のいずれか１項記載の玉継手。 ９．壁部分（２）が、鋳造又は射出成形により形成されている、請求項１から ７までのいずれか１項記載の玉継手。 10．壁部分（２）が、据え込まれた管成形体から形成されている、請求項１か ら９までのいずれか１項記載の玉継手。 11．壁部分（２）が、切削加工されている、請求項１から１０までのいずれか １項記載の玉継手。 12．壁部分（２）が、定着エレメント（７）として内向き及び／又は外向きに 突出した突起を有している 、請求項１から１１までのいずれか１項記載の玉継手。 13．内向きに突出した突起（７）が、壁部分（２）の縁部領域（２．２，２． ３）に設けられている、請求項１２記載の玉継手。 14．内向きに突出した突起（７）が、据え込まれた又は縁曲げ加工された縁部 として又は適当な管区分として形成されている、請求項１２又は１３記載の玉継 手。 15．内向きに突出した突起（７）が、壁部分（２）の内面（２．５）の材料か ら切削加工により製作されている、請求項１２又は１３記載の玉継手。 16．壁部分（２）が、内向きに及び／又は外向きに突出して管軸線に対して同 軸的に延びる、ウエブ（７．１）及び／又はウイング及び／又はねじ止め面とし て形成された定着及び／又は補強エレメントを有している、請求項１から１５ま でのいずれか１項記載の玉継手。 17．支承中間層（８）が、摩擦係数の僅かな材料から形成されている、請求項 １から１６までのいずれか１項記載の玉継手。 18．支承中間層（８）が、プラスチックから形成されている、請求項１７記載 の玉継手。 19．プラスチックが、熱可塑性プラスチック又は熱硬化性プラスチック、例え ばポリアミド、ポリイミド 、ポリエチレン、ポリ弗化炭素又は少なくとも２つのこのような材料の混合物か ら形成されている、請求項１８記載の玉継手。 20．玉継手が、特に製作に起因する個所（４．２）で完全な球表面を成さない 球体（４）を有しており、ケーシング材料内及び場合によっては支承中間層（８ ）内に、成形工具（９．２）の成形ポンチ（９．３０）によって球表面の前記個 所（４．２）まで達する開口（３．２）が設けられている、請求項１から１９ま でのいずれか１項記載の玉継手。 21．開口（３．２）が、完全な球表面を有する球体の場合にも設けられる、請 求項２０記載の玉継手。 22．単数又は複数の開口（３．２）及び完全な球表面を成さない個所（４．２ ）が、球ピン（６）とは反対側に設けられている、請求項２０又は２１記載の玉 継手。 23．開口（３．２）が、エラストマ又はゴムによって閉鎖されている、請求項 ２０から２２までのいずれか１項記載の玉継手。 24．発泡成形された連続気泡のエラストマ又は適当なゴムが設けられている、 請求項２３記載の玉継手。 25．端縁（３．１１，３．１２）に、１つのもしくはそれぞれ１つのシール・ Ｏリング（１１及び／又は１２）が差し込まれている、有利には一体成形されて いる、請求項２０から２４までのいずれか１項記載の 玉継手。 26．開口（３．２）内に、少なくとも１つの圧縮ばね（１３）、特にコイルば ね又は皿ばねが設けられていてかつ固定エレメント（１４）によって球体（４） に予圧をかけている、請求項２０から２５までのいずれか１項記載の玉継手。 27．固定エレメントがねじ部材として形成されていてかつ開口（３．２）が対 応するねじ山を有している、請求項２６記載の玉継手。 28．固定エレメントが、圧入、溶接、スナップ結合、接着又は縁曲げされてい る、請求項２７記載の玉継手。 29．固定エレメントが、潤滑ニプルとして形成されている、請求項２６から２ ８までのいずれか１項記載の玉継手。 30．固定エレメントが、金属から形成されている、請求項２６から２９までの いずれか１項記載の玉継手。 31．固定エレメントが、プラスチックから形成されている、請求項２６から２ ９までのいずれか１項記載の玉継手。 32．単数又は複数の圧縮ばね（１３）が、金属から形成されている、請求項２ ６から３１までのいずれか１項記載の玉継手。 33．単数又は複数の圧縮ばね（１３）が、プラスチ ックから形成されている、請求項２６から３１までのいずれか１項記載の玉継手 。 34．管状の壁部分（２）を２部分又は多部分から成る鋳造又は射出成形型内に 挿入し、鋳造又は射出成形型内で球体（４）をその球ピン（６）を介して差し込 みかつ壁部分（２４）に対して規定の位置で位置決めし、次いで鋳造又は射出成 形型を閉じ、この際、球体（４）を外側から球表面の半分以下に亘って取り囲み 、壁部分（２）と成形工具（９．１，９．２）との間に形成された室（２．１） にケーシング材料（３）を注型又は射出成形し、ケーシング材料が硬化した後で 完成した玉継手を鋳造又は射出成形型から放出することを特徴とする、請求項１ から３３までのいずれか１項記載の玉継手の製法。 35．管状の壁部分（２）を３部分又は多部分から成る鋳造又は射出成形型内に 挿入し、鋳造又は射出成形型内で球体（４）をその球ピン（６）を介して差し込 みかつ壁部分（２４）に対して規定の位置で位置決めし、次いで鋳造又は射出成 形型を閉じて、球体（４）を第１の成形工具部分（９．１）によって外側から球 表面の半分以下に亘って取り囲み、残りの内側の球表面を第２の成形工具部分（ ９．３）によってほぼ０．２ｍｍ乃至３ｍｍの間隔をおいて取り囲み、このよう にして形成された型中空室（９．４）にケーシング材料（３）を注型又は射出成 形して支承中間層（８）を 形成し、支承中間層（８）が少なくとも部分的に硬化した後で第２の成形工具部 分（９．３）を取り除きかつ第３の成形工具部分（９．２）により壁部分（２） の縁区分（２．３）の領域で又は領域内で鋳造又は射出成形型を閉じ、壁部分（ ２）と成形工具（９．１，９．２，９．３）との間に形成された室（２．１）に ケーシング材料（３）を注型又は射出成形し、これにより支承中間層（８）によ って取り囲まれる球体（４）を規定の位置で収容されたケーシング材料内に成形 し、ケーシング材料が硬化した後で完成した玉継手を型（９）から放出すること を特徴とする、請求項１から３３までのいずれか１項記載の玉継手の製法。 36．成形工具部分（９．２）内に設けられる移動可能な成形ポンチ（９．３０ ）の端面を、成形工具の閉鎖位置で球体（４）に押しつけかつ内側で球形状とは 異なる形状を有する球体区分（４．１）を密に覆い、これにより該球体区分（４ ．１）をケーシング材料によりコーティングしないようにする、請求項３４又は ３５記載の方法。