JP2004511735A - 玉継手 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車のためのホイールガイド継手であることのできる玉継手であって、ケーシング１が設けらており、その少なくとも片側で開いた中空室２内に軸受シェル３が挿入されており、この軸受シェル内に継手球４が支承されている形式のものを記述する。軸受シェル３は当該軸受シェルによって受容された継手球４と一緒に中空室２内で軸線６に沿って摺動可能であり、その場合、ケーシング１の中空室２内で第１のつば７と第２のつば８とが終端ストッパを形成しており、これらの終端ストッパの間に、摺動可能な軸受シェル３の制限された自由運動距離が規定されている。
本発明によれば、軸受シェル３が半径方向の穏やかなプレロードで中空室２内に受容されている。軸受シェル３の外表面と中空室２の内表面との間に少なくとも１つの補償エレメント１５の配置が行われている。

Description

【０００１】
本発明は請求項１の上位概念による玉継手に関する。
【０００２】
例えばアメリカ国特許第６０４２２９４号明細書またはアメリカ国特許第６０１０２７２号明細書から公知であって、自動車のためのホイールガイド継手として使用されることのできるこの種の玉継手は、少なくとも片側で開いた中空室を有するケーシングから成る。この中空室内には軸受シェルが挿入されており、軸受シェル内には継手球が支承されている。
【０００３】
軸受シェルは、上に引用した文献による解決手段では、当該軸受シェルによって受容された継手球と一緒に中空室内で軸受シェルの対称軸と合致した軸線に沿って摺動可能であり、その場合、ケーシングの中空室内には第１のつばと第２のつばとが終端ストッパを形成しており、それゆえ、これらの終端ストッパの間には、摺動可能な軸受シェルの制限された自由運動距離が規定されており、その結果、軸受シェルと継手球とから成る構成ユニットがケーシングの第１のつばと第２のつばとの間で滑動的に往復運動可能である。すべり軸受は、互いに滑動する軸受面の間に遊びを有しており、この遊びは「軸受遊び」と云われる。従来、この軸受遊びの存在により玉継手とすべり軸受との組合せが不満足にしか解決されることができなかった。このことのためにはアメリカ国特許第６０４２２９４号明細書またはアメリカ国特許第６０１０２７２号明細書による玉継手の構成もやはりなんら満足すべき解決を提供しない。
【０００４】
別の問題点は、特に玉継手が自動車のホイール支持体内で高い熱負荷にさらされることにある。この熱負荷はブレーキなどの合隣る構成部分から発して支承の挙動を悪化せしめる。その場合、防熱シールドは確かに部分的には効果的であるが、しかし防熱シールドは玉継手を永続的には保護せず、それゆえ、極端な温度変動にもかかわらずほぼコンスタントな支承挙動を有する継手への要求が生じる。公知玉継手におけるこれらの困難は、減少する外部温度に伴って増大し、かつ玉継手を受容する、自動車内の構成部分の温度影響によって付加的に強まる。
【０００５】
本発明の技術的な問題点は、形状誤差、位置誤差および組込誤差と、熱負荷による、または外的な力作用による玉継手構成部分の変形とが効果的に補償されるような玉継手を製作することにある。
【０００６】
この問題点は請求項１の特徴概念に記載した特徴によって解決される。
【０００７】
本発明は全く新しい道を歩む。その場合、軸受シェルが当該軸受シェルによって支承された継手球と一緒にケーシングの内部で運動することができることが望まれ、かつ本発明の構成により達成される。これにより、軸受シェルの外表面と、当該軸受シェルを受容した、ケーシングの中空室の内表面との間に滑りばめが生じる。自体公知のこの解決は、本発明によれば、軸受シェルが半径方向の緩いプレロード（予荷重）でケーシングの中空室内に受容されていることにより、要するに軸受シェルが適当形式で中空室の壁に支持されることによって改善される。このことは例えば軸受シェルの外表面と中空室の内表面との間に少なくとも１つの補償エレメントが配置されることにより実現される。
【０００８】
軸受シェルは当該軸受シェルによって受容された継手球と一緒に中空室内で軸線に沿って摺動可能であることができ、その場合、軸線の位置は必ずしも軸受シェルの対称軸と合致する必要はない。むしろ継手ケーシング内部での軸線の傾きも本発明の範囲内にある。この種の玉継手の構成によって玉継手の形状誤差ならびに位置誤差と、熱負荷または外的な力作用とによる玉継手構成部分の変形とが効果的に補償される。その上、半径方向で遊びのない玉継手が製作される。
【０００９】
熱応力と、わずかながら例えばホイール支持体へ作用する側方力による当該ホイール支持体のたわみのような曲げとが補償される。可動軸受として形成された玉継手は半径方向力を伝達し、かつこれにより自動車ホイールの側方案内を改善し、このことは特に始動および制動時に著しく有利である。
【００１０】
本発明の１構成によれば、軸受シェルの外表面に少なくとも１つの溝が形成され、かつそれぞれの溝内に補償エレメントが挿入されるとにより、前述の半径方向のプレロードが生じる。
【００１１】
半径方向のプレロードを可能な限り均一に発生させるために、互いに間隔をおいた少なくとも２つの平行な溝内にそれぞれ補償エレメントが挿入されていると有効である。
【００１２】
その場合、単数もしくは複数の補償エレメントの外寸法がケーシングの中空室の内寸法より若干大きくなければならない。そこで、それぞれの補償エレメントの軽度にクラウニング状の外寸法が特に有利であり、その場合、補償エレメントの少なくとも制限された弾性度が与えられていなければならない。
【００１３】
本発明による玉継手のケーシングは片側または両側で開いて形成可能である。片側で開いたケーシングでは、ケーシング底部を第２のつばとして利用することが可能である。
【００１４】
さらに、両側で開いたケーシングでは、例えば継手内部へ向いたケーシング縁部分から成る第１のつばと、閉鎖エレメントの半径方向のフランジ領域として形成されることのできる第２のつばとを設けるのが有意義である。
【００１５】
その場合、閉鎖エレメントとして、敏感な軸受内部分を汚れから、または湿りの侵入から保護することのできるいかなる構成部分も使用可能である。例えばゴム材料から成るシールベローズが公知である。
【００１６】
更なる提案によれば、ケーシングの受容部内に挿入された閉鎖エレメントは玉継手の閉鎖時に行われるケーシング縁の材料隆起部の変形によってケーシングに固定される。
【００１７】
閉鎖エレメントは１部分から成ることも可能であるが、しかしまた多部分、例えば１つの閉鎖リングと当該閉鎖リングにシール下で結合されたカバーとから成ることも同様に可能である。その場合、閉鎖リングとカバーとの間のシールの改善のために、少なくとも１つのシールエレメントを使用するのが推奨される。この種のシールエレメントのたんなる例としてここではゴム製の丸リングに言及しておく。
【００１８】
本発明のさらに別の構成ではさらに、継手球が解離可能にピボットに結合される。これにより、２つの別個に製作可能な構成部分を結合して１つの玉ピボットを形成することが可能であり、このことは特にこれらの構成部分の一方の構成部分だけに表面保護が必要な場合に利用可能であり、かつその上、標準化された個々の構成部分から必要に応じた玉ピボットを製作することを可能ならしめるビルディングブロックシステムの可能性が提供される。
【００１９】
ピボットはさらに自動車のホイール支持体の構成部分としても形成されることができる。この手段により、要するに、ホイール支持体に一体に形成されたピボットに継手球を直接的に結合させることにより、付加的な組立構成部分、ひいては組立過程が節約される。
【００２０】
次に、本発明の特別な実施例を図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００２１】
継手球４はその球状のジオメトリ（幾何学形状）で、この継手球４に相補した内ジオメトリを有する軸受シェル３内に受容されている。図示の例では、玉継手の、両側で開いたケーシング内に円筒状の中空室２が存在しており、この中空室内に軸受シェル３が滑動可能に挿入されている。軸受シェル３の表面には軸線６の方向で見て軸方向に隔てられて２つの環状の溝１６が設けられている。溝１６はそれぞれ１つの補償エレメント１５を受容しており、この補償エレメントは軸線６に関して軸受シェル３と中空室２の内表面との間で半径方向のプレロードを生じている。これにより遊び補償が得られ、かつさらに、軸受シェルが軸線６を中心として回転運動を行うことが阻止される。この玉継手の半径方向強度、要するに緩衝特性は半径方向で極めて正確に調整可能である。さらに図面から看取されるように、ここでは補償エレメント１５の外周はクラウニング状（ｂａｌｌｉｇ）に形成されており、それゆえリング状の横断面が選択されている。このことにより、一方では半径方向の遊びのなさが、かつ他方では継手球４と軸受シェル３とから成る構成ユニットの、中空室２の内部での軽やかな軸方向の運動性が保証される。
【００２２】
さらにケーシング１は第１のつば７を、かつその反対側に第２のつば８を有している。これらのつばの間隔は軸受シェル３の高さよりも大きく選択されている。これにより、自由運動距離５が残されており、この自由運動距離５が、軸受シェル３と継手球４とから成る構成ユニットの軸方向の運動性を可能にしている。
【００２３】
図示の実施例では、第１のつば７としてはケーシング縁の、継手内側へ向いた部分が、第２のつば８としては全体を符号９で示した閉鎖エレメントの半径方向のフランジ領域２０がそれぞれ役立てられている。閉鎖エレメント９はこの場合には組立の理由で多部分から成る。閉鎖エレメントは閉鎖リング１１と、この閉鎖リング１１と共にプレス結合を形成しているカバー１２とから成る。良好なシールのためにカバー１２と閉鎖リング１１との間にシールエレメント１３が間挿されている。
【００２４】
閉鎖リング１１は玉継手の組立て時にまずはじめに、半径方向に向いたフランジ領域２０で、ケーシング内側に配置された受容溝２１内に挿入される。次いで、ケーシングの閉鎖時にケーシング縁の材料隆起部１０の変形が行われ、このことにより、閉鎖リング１１が固定される。
【００２５】
防熱シールド１７が合隣る構成部分の有害な熱放射から玉継手構成部分を公知形式で保護している。合隣る構成部分とはホイール支持体１８における自動車のブレーキである。
【００２６】
外的影響に対して玉継手のシールを最適にするために、リング領域２２内には弾性的なパッキン２３が挿入されており、その外側の弾性的なシール面２４が玉継手の防熱シールドに支持される。パッキン２３はピボット側で、要するに第１のつば７の側で継手ケーシングに取付けられており、その場合、この取付けは材料接合的、形状結合的または摩擦結合的に行われることができる。弾性度の改善のために、パッキン２３はゴム材料から製作されており、このゴム材料はこの場合には挿入体２５を有している。パッキンはさらに１つの環状隆起形状の区分２６を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による玉継手を部分的に横断面した図である。
【符号の説明】
１　ケーシング、　２　中空室、　３　軸受シェル、　４　継手球、　５　自由運動距離、　６　軸線、　７　第１のつば、　８　第２のつば、　９　閉鎖エレメント、　１０　材料隆起部、　１１　閉鎖リング、　１２　カバー、　１３　シールエレメント、　１４　ピボット、　１５　補償エレメント、　１６　溝、　１７　防熱シールド、　１８　ホイール支持体、　１９　ねじ、　２０　フランジ領域、　２１　受容溝、　２２　リング領域、　２３　パッキン、　２４　シール面、　２５　挿入体、　２６　環状隆起形状の区分

Claims (9)

1. 玉継手、特に自動車のためのホイールガイド継手であって、ケーシング（１）が設けられており、その少なくとも片側で開いた中空室（２）内に軸受シェル（３）が挿入されており、この軸受シェル内に継手球（４）が支承されており、軸受シェル（３）が、当該軸受シェルによって受容された継手球（４）と一緒に１つの構成ユニット（３，４）を形成しており、この構成ユニットが中空室（２）内で軸線（６）に沿って摺動可能であり、かつ、ケーシング（１）の中空室（２）内で第１のつば（７）と第２のつば（８）とが終端ストッパを形成しており、これらの終端ストッパの間に、摺動可能な構成ユニット（３，４）の制限された自由運動距離（５）が規定されている形式のものにおいて、
   軸受シェル（３）が半径方向の穏やかなプレロードで中空室（２）内に受容されており、かつ、軸受シェル（３）と中空室（２）の内表面との間に少なくとも１つの補償エレメント（１５）が配置されていることを特徴とする玉継手。
2. 軸受シェル（３）の外表面に少なくとも１つの溝（１６）が形成されており、かつ、それぞれの溝内に補償エレメント（１５）が挿入されており、この補償エレメントの外寸法が中空室（２）の内寸法より若干大きくなっている、請求項１記載の玉継手。
3. 両側で開いたケーシング（１）では、第１のつば（７）が継手の内部へ向いたケーシング縁部分であり、かつ第２のつば（８）が閉鎖エレメント（９）の半径方向のフランジ領域（２０）である、請求項１または２記載の玉継手。
4. ケーシング（１）の受容部（２１）内に挿入された閉鎖エレメント（９）が、玉継手の組立後に変形された材料隆起部（１０）によって固定されている、請求項３記載の玉継手。
5. 閉鎖エレメント（９）が多部分から成り、かつ閉鎖リング（１１）と、これに密に結合されたカバー（１２）とから成る、請求項３または４記載の玉継手。
6. 閉鎖リング（１１）とカバー（１２）との間に少なくとも１つのシールエレメント（１３）が受容されている、請求項５記載の玉継手。
7. 継手球（４）が解離可能にピボット（１４）に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の玉継手。
8. ピボット（１４）が自動車のホイール支持体の構成部分である、請求項７記載の玉継手。
9. 玉継手が、合隣る構成部分に対する遮蔽のために、防熱シールド（１７）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の玉継手。