JP2005536700A - シールベローズを備えたボールジョイント - Google Patents

Abstract

本発明は、ボールジョイント（１）、例えば車両のシャーシ支承体用のボールジョイントであって、ボール（２）と、該ボール（２）から延びているジャーナル（３）と、ボールを受容するハウジング（４）と、該ハウジングとジャーナル（３）との間に延在しているシールベローズ（５）とが設けられていて、該シールベローズ（５）が、ハウジング側の開口（６）とジャーナル側の開口（７）とを有しており、さらにシールベローズ（５）がジャーナル側の開口（７）に、シールのための環状のシールリップ（８）を有している形式のものに関する。このような形式のボールジョイントにおいて、本発明の構成では、シールベローズ（５）を案内する第１のガイドリング（９）が、ジャーナル（３）に配置されている。このように構成されていると、ガイド機能とシール機能とを特に有利に機能上分離することができる。

Description

本発明は、ボールジョイント、特に車両のシャーシ支承体のボールジョイントであって、ボールと、該ボールから延びているジャーナルと、ボールを受容するハウジングと、該ハウジングとジャーナルとの間に延在しているシールベローズとが設けられていて、該シールベローズが、ハウジング側の開口とジャーナル側の開口とを有しており、さらにシールベローズがジャーナル側の開口に、シールのための環状のシールリップを有している形式のものに関する。

このような形式のボールジョイントは、ドイツ連邦共和国特許第１９８４３０６３号明細書に基づいて公知である。シールベローズを備えた別のボールジョイントは、ドイツ連邦共和国特許第３６１８５６５号明細書に基づいて公知である。

このような形式のボールジョイントにおける一般的な問題は、ジャーナルとボールを受容するハウジングとの間におけるジョイント運動時にも、ボールジョイントを塵埃及び汚染に対して十分にシールすることである。この問題を解決するために、従来技術では、特に上記２つの刊行物において多くの提案がなされている。

本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載された形式のボールジョイントを改良して、シールベローズがボールジョイントをジョイント運動時においても確実にシールできるようにすることである。

この課題は、請求項１記載のように構成することによって解決される。

本発明によるボールジョイントは、シールベローズを案内する第１のガイドリングが、ジャーナルに配置されていることによって、特徴付けられている。

本発明のように、ジョイント運動時におけるシールベローズのガイド装置とシールリップを用いたシール装置とを分離することによって、著しく改善されたシール装置が得られる。シールベローズのガイド装置とシール装置との機能を分けることによって、シールベローズの運動によって生じる負荷はシール領域にもはやまったく又は、極めて僅かな値でしか導入されない。これによってシール作用が著しく高められる。さらに本発明のように機能を分けることによって、シール装置をボールジョイントの角度変位から切り離して検査できるという利点が得られる。これにより、シール系をモジュールとして使用することができるので、シール系の機能確実性が高められる。さらに、従来は個々のシール系に対して実施する必要のあった極めてコストのかかる検査を、節減することが可能である。

さらに本発明のように案内装置とシール装置とを切り離すことは、シールベローズの圧着圧を全周にわたって減じるための前提条件である。それというのは、外部から作用する負荷をもはやシール系において補償する必要がないからである。本発明によるシール装置は従って、従来技術における比較可能なシール装置に比べて摩擦が少なく、その結果本発明では、シールベローズの周面に僅かな負荷しか導入されず、これによって同様に機能確実性が高められる。

本発明の別の有利な構成は請求項２以下に記載されている。

本発明の有利な構成では、シールリップが第１のガイドリングに直接接触している。第１のガイドリングはジャーナルに、例えばプレスによって、堅固に配置されているので、第１のガイドリングに接触しているシールリップによるシールが可能になる。この場合有利にはシールベローズは第２のガイドリングを有していて、この第２のガイドリングは、シールベローズを案内するための第２のガイドリング、つまりジョイント運動時にもジャーナルにシールベローズを固着させるための第２のガイドリングと、共働する。第１のガイドリング及び第２のガイドリングは、この場合シールベローズのガイド装置を成していて、シールリップがボールジョイントの如何なる運動時にも第１のガイドリングにシール作用をもって接触していることを、保証する。本発明の別の有利な構成では、第１のガイドリングが、シャフト（ジャーナル）に配置されていてシールリップが接触している第１の軸方向区分と、シールベローズを案内する第２の軸方向区分とを有している。このような構成において、第１のガイドリングの第２の軸方向区分が、第２のガイドリングの溝に係合していると、有利である。これによって特に、シャフトにおけるシールベローズの半径方向案内が保証される。なお付言すれば、軸方向及び半径方向という概念は、ボールジョイントの通常円筒形のジャーナルに対するもの、より正確に言えばジャーナルの長手方向軸線に対しての表現である。つまり「軸方向」という特徴は、ジャーナルの長手方向軸線に対して平行な方向を意味し、「半径方向」という特徴は、それに対して垂直な方向、つまりジャーナルの長手方向軸線に対して半径方向に延びている方向を意味している。

本発明のさらに別の有利な構成では、シールベローズが補強リングを有していて、該補強リングに第２のガイドリングが支持されている。この補強リングは有利にはＬ字形に形成されていて、第２のガイドリングを支持する軸方向脚と、ジャーナルに向かって延びている半径方向脚とを有している。このような補強リングによって、シールベローズのハウジング側の部分は補強されかつ硬化され、これにより一方では、第１のガイドリングにおけるシールリップの密なつまりシール作用を伴う接触が可能になり、かつ他方では第１のガイドリングと第２のガイドリングとの効果的な係合が可能になる。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１に一部が断面図で示されている本発明によるボールジョイント１は、ボール２（一部だけを図示）とジャーナル３（一部だけを図示）と、ボールを受容するハウジング４（同じく一部だけを図示）とを有している。ボール２、ジャーナル３及びハウジング４の構造は、ボールジョイントにおける汎用の構造に相当している。本発明によるボールジョイント１は、特に車両のシャーシ支承体のボールジョイントとして適しているが、しかしながら他の領域においても使用することができる。

ジャーナル３とハウジング４との間にはシールベローズ５が延在しており、このシールベローズ５はハウジング側の開口６とジャーナル側の開口７とを有している。明瞭にするために述べておくと、図１に部分断面図で示されている部分は、ジャーナル３の長手方向軸線を中心にして回転対称的である。ジャーナル３は通常円筒形であり、かつシールベローズ５は例えば円板状にジャーナル３の周りに延在していて、部分的にハウジング４の周りにも延在している。ハウジング４におけるシールベローズ５の固定は、通常の形式で緊締リング又はこれに類したものを用いて行われる。シールベローズ５の中央領域、つまりハウジング側の開口６とジャーナル側の開口７との間において、シールベローズ５は外方に向かって膨らんでおり、その結果ジョイントの運動時にもシール機能を保証するのに十分な材料が存在している。

シールベローズ５のジャーナル側の開口７の領域には、第１のガイドリング９がジャーナル３に、例えばプレス嵌めによって取り付けられており、従って第１のガイドリング９はジャーナル３に堅固にかつシール作用をもって固定されている。この第１のガイドリング９は第１の軸方向区分１０を有していて、この第１の軸方向区分１０はジャーナル３に対するシール作用を有する堅固な結合部を形成している。第１のガイドリング９はさらに半径方向区分１２を有していて、この半径方向区分１２はジャーナル３から離れる方向に延びていて、第２の軸方向区分１１に移行しており、この第２の軸方向区分１１は、ハウジング側の開口６に向かって延びている。

シールベローズ５はそのジャーナル側の開口７のところでシールリップ８において終わっており、このシールリップ８は第１のガイドリング９の第１の軸方向区分１０にシール作用をもって接触している。シールベローズ５のジャーナル側の領域にはさらに、Ｌ字形の補強リング１７が設けられており、この補強リング１７は、軸方向脚１８と半径方向脚１９とを有している。この半径方向脚１９はジャーナルに向かって延びていて、軸方向脚１８は半径方向脚１９の、ジャーナル３とは反対の側において、ハウジング４に向かって延びている。補強リング１７はシールベローズ５のジャーナル側の領域を補強及び硬化している。半径方向脚１９がシールリップ８に向かってかつ該シールリップ８の直ぐ近くまで延びているので、第１のガイドリング９の軸方向区分１０におけるシールリップ８のシール作用を有する確実な接触が、保証される。

補強リング１７の軸方向脚１８の内側（ジャーナル３に向けられた側）には、第２のガイドリング１３が、例えばプレス嵌めによって設けられていて、従って第２のガイドリング１３は補強リング１７に静的にかつ堅固に固定されている。第２のガイドリング１３は軸方向区分１４を有しており、この軸方向区分１４は、補強リング１７の軸方向脚１８に対する結合部を形成している。下方に（ハウジング４に）向かって、軸方向区分１４には溝１５が接続しており、この溝１５はジャーナル３に向かって半径方向区分１６において終わっている。溝１５には第１のガイドリング９の第２の軸方向区分１１が係合している。補強リング１７の半径方向脚１９、もしくはシールベローズ５の、シールリップ８において終わっている部分と、第２のガイドリング１３の半径方向区分１６との間の中間室は、第１のガイドリング９の半径方向区分１２が僅かな遊びをもって軸方向において案内されているように、寸法設定されている。これによってシールベローズ５は軸方向において案内される。シールベローズ５の半径方向における案内は、第１のガイドリング９の軸方向区分１１と第２のガイドリング１３の溝１５との共働によって生ぜしめられる。溝１５の幅はちょうど、軸方向区分１１が該溝１５内において僅かな遊びをもって保持されるように、寸法設定されており、その結果十分な半径方向案内が保証される。ジャーナル３に対するシールベローズ５の半径方向及び軸方向の案内は、従って、第１のガイドリング９と第２のガイドリング１３との共働によって生ぜしめられる。このようなジオメトリによってさらに、シールリップ８は如何なるジョイント位置においても、かつボールジョイントの如何なる運動時にも常に確実にシール作用をもって、第１のガイドリング９の第１の軸方向区分１０に接触することができ、これによってボールジョイントのシールが達成されている。第１のガイドリング９、第２のガイドリング１３及び補強リング１７は、例えば適宜な金属又はプラスチックから製造することができる。第１のガイドリング９と第２のガイドリング１３との間の中間室は、グリスによって満たされていることができ、このようになっていると、摩擦を減じること及びより良好なシール作用を得ることができる。付加的に、第１のガイドリング９とシールベローズ５の上側部分との間の中間室もまた、グリスによって満たされていることができる。

図１から分かるように、第１のガイドリング９の第１の軸方向区分１０の上端部は、別の部分２０に支持されている。この部分２０は例えばシャーシ支承体ではレバーアイ２０であり、このレバーアイ２０はジャーナル３の円錐形区分に設けられていて、例えば該円錐形区分にねじ結合されている。そして最終組立て時に例えば第１のガイドリング９は、ジャーナル３の円錐形区分に差し嵌められ、次いで最終組立て中に初めて、レバーアイ２０の装着及びねじ結合によって、ジョイントジャーナル３と間隙なしにかつシール作用をもって最終状態位置へと移動させられ、これによって、シールリップ８と第２のガイドリング１３とを備えたシールベローズ５の上部領域は、第１のガイドリング９を介して確実にジャーナルに固定される。

本発明によるボールジョイントの一部を示す断面図である。

符号の説明

１ ボールジョイント、 ２ ボール、 ３ ジャーナル、 ４ ハウジング、 ５ シールベローズ、 ６ ハウジング側の開口、 ７ ジャーナル側の開口、 ８ シールリップ、 ９ 第１のガイドリング、 １０ 第１の軸方向区分、 １１ 第２の軸方向区分、 １２ 半径方向区分、 １３ 第２のガイドリング、 １４ 軸方向区分、 １５ 溝、 １６ 半径方向区分、 １７ 補強リング、 １８ 軸方向脚、 １９ 半径方向脚、 ２０ レバーアイ

Claims (7)

1. ボールジョイント（１）であって、ボール（２）と、該ボール（２）から延びているジャーナル（３）と、ボールを受容するハウジング（４）と、該ハウジングとジャーナル（３）との間に延在しているシールベローズ（５）とが設けられていて、該シールベローズ（５）が、ハウジング側の開口（６）とジャーナル側の開口（７）とを有しており、さらにシールベローズ（５）がジャーナル側の開口（７）に、シールのための環状のシールリップ（８）を有している形式のものにおいて、
   シールベローズ（５）を案内する第１のガイドリング（９）が、ジャーナル（３）に配置されていることを特徴とする、シールベローズを備えたボールジョイント。
2. シールリップ（８）が第１のガイドリング（９）に接触している、請求項１記載のボールジョイント。
3. シールベローズ（５）が、該シールベローズ（５）を案内する第１のガイドリング（９）と共働する第２のガイドリング（１３）を有している、請求項２記載のボールジョイント。
4. 第１のガイドリング（９）が、ジャーナル（３）に配置されていてシールリップ（８）が接触している第１の軸方向区分（１０）と、シールベローズ（５）を案内する第２の軸方向区分（１１）とを有している、請求項３記載のボールジョイント。
5. 第１のガイドリング（９）の第２の軸方向区分（１１）が、第２のガイドリング（１３）の溝（１５）に係合している、請求項４記載のボールジョイント。
6. シールベローズ（５）が補強リング（１７）を有していて、該補強リング（１７）に第２のガイドリング（１３）が支持されている、請求項３から５までいずれか１項記載のボールジョイント。
7. 補強リング（１７）がＬ字形に形成されていて、第２のガイドリング（１３）を支持する軸方向脚（１８）と、ジャーナル（３）に向かって延びている半径方向脚（１９）とを有している、請求項６記載のボールジョイント。

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