JP2005517870A - ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法および装置であって、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）を組み付け装置に供給し、軸受シェル（２）によって取り囲まれたボールジャーナル（１）を第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）に挿入し、ボールジョイントを閉じる第２のケーシング部分（３ｂ）を第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）に位置決めし、接続部分（４）を前記両ボールジョイントケーシング（３ａ，３ｂ）に対して配置し、前記両ケーシング部分（３ａ，３ｂ）を互いにかつ接続部分（４）に、摩擦接続的及び／又は形状接続的及び／又は材料接続的に、相応の結合部分（５）を介して接合させることを特徴とする、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法および装置に関する。

Description

本発明は、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法および装置であって、第１のボールジョイントケーシング部分を組み付け装置に供給し、軸受シェルによって取り囲まれたボールジャーナルを第１のボールジョイントケーシング部分に挿入し、ボールジョイントを閉じる第２のケーシング部分を第１のボールジョイントケーシング部分に位置決めし、接続部分を前記両ボールジョイントケーシングに対して配置し、前記両ケーシング部分を互いにかつ接続部分に、摩擦接続的及び／又は形状接続的及び／又は材料接続的に、相応の結合部分を介して接合させることを特徴とする、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法および装置に関する。
関する。

このような形式の方法は通常、自動車の供給産業の製造工場で、例えばウィッシュボーンアームの組み付けの際に行われる。自動車におけるウィッシュボーンアームの枢着的な支承のためには、その生じる力と運動に基づきボールジョイントしか考慮できない。ボールジョイントは、この場合少なくとも１つの単数または複数の部分から成るボールジョイントケーシングと、単数または複数の部分から成る軸受シェルと、ボールジャーナルとから成っている。この場合、ボールジャーナルは、やはりケーシングによって取り囲まれている軸受シェルに支承されている。この場合、ボールジャーナルはケーシングもしくは軸受シェルに、ボールジャーナルの軸方向での運動が不可能であるように取り付けなければならない。これは実際には、ボールジャーナル直径がボールジョイントケーシングのボールジャーナル用開口に対して大きいことにより得られる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８２６９８７号明細書により、ボールジョイントを製造するための方法が公知である。この場合、型として形成されたケーシングに取り付けられたボールジャーナルの周りに軸受シェルが一次成形によって製造され、次いでケーシングが変形法によって閉じられる。実際にはこれに続いて、別個の作業ステップで、接続部分との接合が行われる。本発明では接続部分としては特に、自動車のウィッシュボーンアームが考えられている。

公知の方法の欠点は、複数の作業工程により不要な時間、例えば装着時間と、コスト、例えば搬送コストがかかることにある。さらに、別の製造方法では比較的大きな製造誤差で十分であるのに、分離された製造場所に基づき種々異なる製造方法の調整が行われず、ひいては、極めて精密な製造方法の誤差を維持しなければならないので、小さな製造誤差を維持しなければならない。

本発明の課題は、ボールジョイントを製造し接続部分に組み付ける方法を提供し、組み付けの手間を減じること、ならびにこの方法を実行するための装置を提供することである。

この課題は、請求項１の方法ならびに請求項８の装置により解決された。本発明の有利な別の構成は従属請求項に記載されている。

本発明は、ボールジョイントの製造と、ボールジョイントと接続部分との接合とが１つの方法ステップにまとめられるという教示を含んでいる。ボールジョイントの組み付けと、少なくとも１つの接続部分とのボールジョイントの結合のために、本発明によれば、第１のボールジョイントケーシング部分を組み付け装置に供給し、軸受シェルによって取り囲まれたボールジャーナルを第１のボールジョイントケーシング部分に挿入し、ボールジョイントを閉じる第２のケーシング部分を第１のボールジョイントケーシング部分に位置決めし、接続部分を前記両ボールジョイントケーシングに対して配置し、前記両ケーシング部分を互いにかつ接続部分に、摩擦接続的及び／又は形状接続的及び／又は材料接続的に、相応の結合部分を介して接合させるようにした
このような手段により、製造方法の複数のステップを１つのステップにまとめることにより組み付けの手間とコストを著しく減じることができる。さらに、複数のステップをまとめることにより、時間、例えば装備時間や搬送時間、材料、例えば梱包材料や搬送のための付加的な保護材料を節約することができる。複数の製造ステップを合わせることにより、個々の構成部分の製造誤差をさらにまとめることができ、構成部分をより安価にかつ粗く形成することができる。

本発明の有利な構成は、ボールジョイントと接続部分とを溶接法によって互いに接合させることにある。これにより簡単かつ安価な結合が可能である。さらに、接合過程は複数の溶接法が複数あることに基づき、種々様々な材料に適合することができる。

本発明の有利な別の手段は、部分間の接合をレーザ照射溶接によって行うことにある。これにより簡単かつ安価で迅速な良好に自動化された製造が実現される。レーザ照射溶接では、比較的僅かな熱しか個々の部分に進入しないので、僅かな熱変形が見込まれ、これにより製造誤差は小さく維持することができる。

個々の部分の接合は、有利にはスポット溶接によって行われる。これにより迅速かつ極めて安価な結合が行われ、これはさらに良好に自動化可能である。

個々の部分の接合は、結合部に高い負荷が生じる場合には、環状の溶接シームによって接合することも考えられる。

有利な構成としては、ボールジョイントと接続部分とがろう接または接着結合によって接合されていても良い。このような接合方法は、溶接法が材料条件的に実行できない場合に溶接に対する安価な代替法である。

有利には接続部分は、自動車のウィッシュボーンアームのアームケーシングである。しかしながら、ボールジョイントの接続部分として別の構成部分が使用されても良い。

特に有利には、個々の部分が構造的にこの方法に相応するように形成されている。従って、全ての個別部分が、唯１つの接合ステップで接合され、これは極めて時間的に有利である。

さらなる利点は、ケーシング部分が変形法により製造可能であることにある。何故ならば、適当な変形法、例えば深絞りでは、ケーシング部分は付加的な処理ステップなしに製造可能であるからである。

有利には、ケーシング部分は互いに、および接続部分に摩擦接続的に及び／又は形状接続的に及び／又は材料接続的に接続部材を介してまたは介さずに結合される。この場合、結合部材は、ボールジョイントケーシングが接続部分と一緒に結合された１つのユニットを成すように配置されている。接続部分はこの場合、ほぼ両ボールジョイントケーシングの間の分離線の高さで配置されている。結合は、２つの部分、例えば両ボールジョイントケーシング部分が互いに、ボールジョイントケーシングと接続部分とが互いに、または複数の部分、即ち例えば２つのボールジョイントケーシング部分と接続部分とが互いに結合されて１つのユニットを形成するように行われる。結合は、解離可能、例えば相応のねじ結合またはクリップ結合でも、解離不能、例えば溶接結合、ろう接結合、接着結合を介して行われても良い。この場合、種々異なる結合方式が組み合わせられて使用されても良い。これにより、例えば両ボールジョイントケーシング部分が互いに、例えばボールジョイントケーシングとは異なる結合形式で接続部分に結合されても良い。材料接続の場合には、結語部材は有利には溶接シームであって、これはスポット状に形成されても、環状に形成されていても良い。

ボールジョイントは有利には、第２のボールジョイントケーシング部分が、端面側の外側支持面を有していて、該支持面には、第１のボールジョイントケーシング部分の端面側の外側支持面が載置されており、第２のボールジョイントケーシング部分が、端面側の外側当接面を有していて、該当接面には、第１のボールジョイントケーシング部分の端面側の外側当接面が当接しており、接続部分が、第１のボールジョイントケーシング部分と第２のボールジョイントケーシング部分との間にはめ込まれていて、この場合、接続部分は、第１のボールジョイントケーシング部分の第１の外側表面と、第２のボールジョイントケーシング部分の第２の外側表面と、第２のボールジョイントケーシング部分の端面側の第２の外側支持面とに接触し、接続部分が第２のボールジョイントケーシング部分に、接続部分の支持面と、第２のボールジョイントケーシング部分の外側表面との間の材料接続的な結合部を介して定置に結合されている。

有利にはボールジョイントは、第１のボールジョイントケーシング部分が、第２のボールジョイントケーシング部分の第１の外側支持面が載置される端面側の第１の外側支持面と、第２のボールジョイントケーシング部分の第２の外側載置面が載置される第２の外側の支持面と、第２のボールジョイントケーシング部分の外側の支持面に当接する第１の外側当接面を有しており、この場合、接続部分は外側支持面で、第１のボールジョイントケーシング部分の第２の外側当接面に当接していて、前記接続部分が、第１のボールジョイントケーシング部分に、接続部分の外側表面と、第２のボールジョイントケーシング部分の外側表面と、第１のボールジョイントケーシング部分の第２の外側支持面との間の材料接続的な結合部を介して結合されているように形成されている。

本発明のさらに有利な構成は請求項２以下に記載されている。または以下に、図面に基づいた本発明の有利な実施例の説明に示されている。

図１には、ボールジョイントの概略的な構成が示されている。ボールジョイントはボールジャーナル１から成っていて、このボールジャーナル１は、単数又は複数の部分から成るボールシェルとして形成されている軸受シェル２に支承されている。軸受シェル２はこの場合、第１のボールジョイントケーシング部分３ａと、第２のボールジョイントケーシング部分３ｂとの間に形状接続的に支承されるように形成されている。両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂには、接続部分４、有利にはウィッシュボーンアームケーシングが、両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの間に続いていて、これにより両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの水平移動と、ボールジョイントケーシング部分３ａの鉛直移動を防止するようになっている。ボールジョイント個別部分１，２，３ａ，３ｂと接続部分４とは構造的に、１つのステップ、即ち溶接によって少なくとも１つのボールジョイントケーシング部分３ｂと接続部分４とを組み付けた後には、完成されたユニットを成すように形成されている。

図２にはボールジョイント・ウィッシュボーンアームケーシング接続部の選択的な構成が示されている。この場合、ボールジャーナル１は同様に、単数又は複数の部分から成るボールシェルとして形成された軸受シェル２に支承されていて、この軸受シェル２は２つのボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの間に形状接続的に配置されている。しかしながらボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂと接続部分４とはこの場合、これら３つの部分が１つの個所で互いに接合、即ち溶接され得るように配置されている。この場合、溶接シーム５は両ケーシング部分３ａ，３ｂの変位しないボールジャーナルの長手方向軸線、即ち軸方向での運動を防止する。

図３には３つの部分、即ち接続部分４と、第１のボールジョイントケーシング部分３ａと、第２のボールジョイントケーシング部分３ｂとの接触面が示されている。この場合、個々の部分の端部はほぼＬ字型に形成されていて、互いに９０°回転されて配置されている。これにより各部分はそれぞれ別の部分に対して２つの接触面を有している。この場合、接続部分４の面４１と４３とは、第１のボールジョイントケーシング部分３ａの面２１と２４とに接触している。接続部分４はさらに、ボールジョイントケーシング部分３ａとボールジョイントケーシング部分３ｂとの間に嵌め込まれていて、面４２，４４でボールジョイントケーシング部分３ｂの面３２，３４に接触している。第２のボールジョイントケーシング部分３ｂの面３２，３１は、第１のボールジョイントケーシング部分３ａの面２２，２３に接触している。溶接シーム５は、第２のボールジョイントケーシング部分３ｂの面３３と、接続部分４の面４２とを、互いに部分的に取り囲み合う３つの部分を固定的に結合している。これらの部分が互いにＬ字型に形成されていること、ならびにこれらの部分が互いに回転されて配置されていることに基づき、第２のボールジョイントケーシング３ｂと接続部分４との固定的な結合によって、必然的に、第１のボールジョイントケーシング３ａが、第２のボールジョイントケーシング３ｂと接続部分４とに固定的に結合されている。

図３と同様に、図４には、３つの部分、即ち接続部分４と、第１のボールジョイントケーシング３ａと、第２のボールジョイントケーシング３ｂとの接触面が示されている。この場合、両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの端部はほぼＬ字型に形成されている。この場合、両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂは、それぞれ面６１と５１、６２と５２、６３と５３とが接触するように配置されている。両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの表面６４，５４は同一平面を成して位置している。接続部分４は、側方でボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの表面５４，６４に突き合せられている。この場合、接続部分４は、２つのボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの間の分離線の僅かに上方または僅かに下方でのみ位置している。結合エレメント、有利には溶接シーム５によって、接続部分４と、両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂとが固定的に結合されている。溶接シーム５は、この場合、両ボールジョイントケーシング部分３ａ，３ｂの分離線を覆うように配置されている。

ボールジョイントの断面図である 選択的なボールジョイントの断面図である 図１のボールジョイントの細部を示した図である 図２のボールジョイントの細部を示した図である

符号の説明

１ ボールジャーナル、 ２ 軸受シェル、 ３ａ 第１のボールジョイントケーシング部分、 ３ｂ 第２のボールジョイントケーシング部分、 ４ 接続部分、 ５ 溶接シーム、 ２１ 表面、 ２２ 当接面、 ２３ 支持面、 ２４，３１ 表面、 ３２ 当接面、 ３３ 表面、 ３４ 支持面、 ４１ 当接面、 ４２ 支持面、 ４３，４４ 当接面、 ５１ 支持面、 ５２ 当接面、 ５３ 支持面、 ５４ 当接面、 ６１ 支持面、 ６２ 当接面、 ６３ 支持面、 ６４，７１ 表面、 ７２ 当接面

Claims (11)

1. ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法であって、
   第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）を組み付け装置に供給し、
   軸受シェル（２）によって取り囲まれたボールジャーナル（１）を第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）に挿入し、
   ボールジョイントを閉じる第２のケーシング部分（３ｂ）を第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）に位置決めし、
   接続部分（４）を前記両ボールジョイントケーシング（３ａ，３ｂ）に対して配置し、
   前記両ケーシング部分（３ａ，３ｂ）を互いにかつ接続部分（４）に、摩擦接続的及び／又は形状接続的及び／又は材料接続的に、相応の結合部分（５）を介して接合させることを特徴とする、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための方法。
2. ボールジョイントと接続部分（４）とを、材料接続的に溶接法によって、又はろう接によって、または接着結合によって互いに接合する、請求項１記載の方法。
3. ボールジョイントケーシング部分（３ａ，３ｂ）と接続部分（４）との接合をレーザー照射溶接によって行う、請求項１又は２記載の方法。
4. ボールジョイントケーシング部分（３ａ，３ｂ）と接続部分（４）との接合をスポット溶接によって行う、請求項１又は２記載の方法。
5. ボールジョイントケーシング部分（３ａ，３ｂ）と接続部分（４）との接合を環状の溶接シーム（５）によって行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
6. 接続部分（４）が、自動車のウィッシュボーンのリンクケーシングである、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. ボールジョイントケーシング部分（３ａ，３ｂ）を変形法によって形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための装置であって、
   第１のボールジョイントケーシング部分を組み付け装置に供給するための少なくとも１つの供給装置が設けられており、該供給装置は、少なくとも１つのボールジャーナルと軸受シェルを第１のケーシング部分に挿入するために、並びに、ボールジョイントを閉じる第２のケーシング部分（３ａ）を供給するために働き、接続部分をボールジョイントケーシングに供給するために形成されていて、少なくとも１つの接合装置が設けられており、該接合装置は少なくとも、最後に供給されたケーシング部分（３ｂ）を接続部分（４）に、相応の結合部を介して接合するために適していることを特徴とする、ボールジョイントを少なくとも１つの接続部分に組み付けるための装置。
9. 少なくとも１つのボールジャーナル（１）と、軸受シェル（２）と、２つのボールジョイントケーシング部分（３ａ，３ｂ）と、接続部分（４）とを備えたボールジョイントにおいて、
   第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）が第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）と接続部分（４）とに形状接続的に保持されていて、第２のボールジョイントケーシング部分（２）と接続部分（４）とが、結合部分を介して互いに材料接続的に結合されているか、または
   第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）と第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）と接続部分（４）とが結合部分を介して互いに材料接続的に結合されていることを特徴とするボールジョイント。
10. 第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）が、端面側の外側支持面（３１）を有していて、該支持面（３１）には、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）の端面側の外側支持面（２３）が載置されており、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）が、端面側の外側当接面（３２）を有していて、該当接面には、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）の端面側の外側当接面（２２）が当接しており、接続部分（４）が、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）と第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）との間にはめ込まれていて、この場合、接続部分（４）は、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）の第１の外側表面（２１）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の第２の外側表面（３２）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の端面側の第２の外側支持面（３４）とに接触し、接続部分（４）が第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）に、接続部分（４）の支持面（４２）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の外側表面（３３）との間の材料接続的な結合部を介して固定的に結合されている、請求項９記載のボールジョイント。
11. 第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）が、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の第１の外側支持面（６１）が載置される端面側の第１の外側支持面（５１）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の第２の外側載置面（６３）が載置される第２の外側の支持面（５３）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の外側の当接面（６２）が当接する第１の外側当接面（５２）とを有しており、この場合、接続部分（４）は外側支持面（７２）で、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）の第２の外側当接面（５４）に当接していて、前記接続部分（４）が、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）に、接続部分（４）の外側表面（７１）と、第２のボールジョイントケーシング部分（３ｂ）の外側表面（６４）と、第１のボールジョイントケーシング部分（３ａ）の第２の外側支持面（５４）との間の材料接続的な結合部を介して結合されている、請求項９記載のボールジョイント。

Images