JP2008514870A - シールブーツを備えたボールジョイント - Google Patents

Abstract

本発明は、シールブーツ（４）を備えたボールジョイントであって、シールブーツ（４）が、ボールスタッド（３）のシャフト領域（７）において、端部における環状の接続カラー（１１）を用いてボールスタッド（３）の表面（１７）に接触している形式のものに関する。
本発明によればボールジョイントは、ボールスタッド（３）の頚部領域（８）に、圧縮ばねエレメントとして形成さえ得るスタッド軸方向において弾性的なエレメント（１４）が配置されていることによって、特徴付けられている。圧縮ばねエレメントは一端でボールスタッド（３）のシャフト領域（８）とボール（９）との間における移行部の領域に支持され、かつ他端でシールブーツ（４）のスタッド側の接続カラー（１１）に間接又は直接的に支持されている。
本発明によって、ボールスタッド頚部におけるシールブーツの滑り落ちを、極端な気象条件下においても、又は例えば高圧洗浄機の水噴流による負荷時のような異常な機械的な負荷時においても、持続的にかつ確実に回避することができるボールジョイントが得られる。さらにシールブーツのスタッド側のシール作用並びに構造的なコントロール及び寸法設定可能性が改善される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載のシールブーツを備えたボールジョイントに関する。

冒頭に述べた形式のボールジョイントは例えば自動車のシャーシもしくはホイールサスペンションにおいて使用されるが、これに限定されるものではない。

このような形式のボールジョイントは例えばＵＳ２３９７４６４に基づいて公知である。この公知のボールジョイントはジョイントハウジングを有していて、このジョイントハウジングの内室には、ボールスタッドに配置されたジョイントボールを滑動可能に受容するための軸受シェルが挿入されている。ボールスタッドは汎用の形式で、接続部材と、例えば自動車におけるリンクのレバーアイと結合もしくはねじ結合されている。

水分及び／又は汚れがボールジョイントの軸受領域に侵入することを回避するために、この公知のボールジョイントは、エラストマ材料から成るシールブーツを有しており、このシールブーツはリング状に閉じられた２つの接続カラーを有している。両接続カラーのうちの１つを用いてシールブーツは、汎用の形式でジョイントハウジングの縁部と結合されている。他方の接続カラーは同様に汎用の形式で、ボールスタッドの頚部もしくはシャフトに接触している。

汎用のボールジョイントでは、シールブーツが、ボールスタッドに接触している接続カラーの領域において沈み込むこと、もしくはボールスタッドにおける所定の設置位置からずれてジョイントハウジングに向かって移動することが、見られる。このような沈み込みもしくはずれが生じると、シールブーツ及びボールジョイントの適正な機能を保証することはもはや不可能である。特に、このような場合もはや適正に位置していないシールブーツが、ジョイントハウジングの縁部とボールスタッドもしくはレバーアイとの間において緊締され、その結果損傷してしまうことがある。この場合シールブーツの接続カラーはもはやその規定の位置を占めていないので、かつシールブーツが例えばもはやレバーアイに接触していないので、さらにシールブーツのシール作用が損なわれ、まずは、今や露出したボールスタッドのシャフト領域において腐食が生じ、次いでシールブーツとボールスタッドとの間におけるシール性がさらに損なわれる。

これによってボールジョイントのジョイント領域への水分及び汚れの侵入が可能になることに起因して、軸受遊びが大きくなり、ひいては腐食により動作不良となり、ついにはボールジョイントが故障してしまう。

ＵＳ２３９７４６４に記載された構成によれば、レバーアイに接触しているシールブーツのカラーもしくは、シールブーツのスタッド側のカラーにおける沈み込みの問題を排除するために、シールブーツの内部に圧縮コイルばねが配置されている。圧縮コイルばねが一端でジョイントハウジングの縁部に支持されていて、圧縮コイルばねの他端は、シールブーツの対応する接続カラーをジョイントハウジングから離反する方向でレバーアイに向かって押圧している。

しかしながらまず第一に、シールブーツの縁部とジョイントハウジングの縁部との間に圧縮ばねを配置すること自体が最適ではない。それというのは、この配置形式に基づいて、ボールジョイントのすべての旋回運動に圧縮ばねが追従しなくてはならず、ボールジョイントの中立位置においてしかシールブーツの接続カラーにおける圧縮ばねの環状に均一の圧着圧を保証することができないからである。ボールジョイントの他のすべての角度位置において、圧縮ばねの圧着圧は接続カラーの周囲の片側において増大し、これに対して圧着圧はその都度接続カラーの反対の側において減少し、その結果シールブーツの正確な固定及びシール性が損なわれることになる。
特に、シールブーツの接続カラーにおける圧縮ばねの圧着圧の値が不均一で変動することによって、前記刊行物に開示された発明ではさらに、シールブーツの相応な縁部を環状の金属スリーブでカバー及び保護することが必要である。このような構成は一方では面倒かつ高価であり、かつ他方ではシールブーツとボールスタッドとの間におけるシール作用を損なう。

また、圧縮ばねはその端部の一方がジョイントハウジングに配置されていることにより、ボールジョイントのその都度の運動時に動的な負荷を受け、このことは、圧縮ばねの耐疲労性・寸法設定において考慮されねばならず、圧縮ばねのばね強さもしくは寸法の増大を惹起するか、又は圧縮ばねのために必然的に高品質の材料を使用することによるコストの上昇を惹起する。さらにまた、このように配置された圧縮ばねは、ボールジョイントの可能な最大角度変位をも大きく損なうことになる。それというのは、圧縮ばねが片側においてひとまとまりに圧縮されると、如何なる旋回方向においてもボールスタッドに対するジョイントハウジングのさらなる角度運動が不可能になるからである。

このような背景に基づき、本発明の課題は、上に述べた先行技術における欠点を克服することのできるシールブーツを備えたボールジョイントを提供することである。特に、ボールジョイントは安価に製造できるのみならず同時にまた、極端な気象条件下において極めて故障に対して強いことが望まれている。さらにシールブーツの沈み込みは簡単かつ有効な形式で持続的に阻止されることが望まれ、ひいてはボールジョイントの領域におけるシールベローズのシール性が持続的に保証されることが望まれている。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した構成を有するボールジョイントによって解決された。

本発明の有利な実施態様は、請求項２以下に記載されている。

本発明によるボールジョイントは、シールブーツと、軸受シェルを備えたジョイントハウジングとを有しており、ジョイントハウジングもしくは軸受シェル内にはボールスタッドのジョイントボールが滑動可能に受容されている。ボールジョイントのボールスタッドはシャフト領域と頚部領域とボールとを有しており、シールブーツは、端部における環状の接続カラーを用いてボールスタッドのシャフト領域においてボールスタッドの表面に接触している。

このような形式のボールジョイントにおいて本発明の特徴的な構成では、シールブーツの内部に、予負荷もしくはプリロード下で第１の接触面でボールスタッドに支持されかつ第２の接触面で間接又は直接的にシールブーツの接続カラーに支持される、スタッド軸方向において弾性的なエレメントが、配置されているようにした。

すなわち言い換えれば、本発明によれば、例えば圧縮コイルばねである弾性エレメントが設けられていて、この弾性エレメントは従来技術におけるように、ジョイントハウジングの縁部には支持されていない。本発明の構成では圧縮ばねエレメント全体は直接、ボールスタッドに配置されていて、ボールスタッドに支持されている。

これによって一連の利点が得られる。まず第一に、このように構成されていることによって、圧縮ばねエレメントに対する動的な負荷が完全に消滅する。圧縮ばねエレメントは本発明の構成では、もっぱら静的に予負荷されている。本発明によってさらに、ボールジョイントの種々異なった角度位置においても、シールブーツの接続カラーの領域における圧縮ばねエレメントの圧着力の不均一な分布が排除される。その代わりに、シールブーツの接続カラーに対する圧縮ばねエレメントの圧着力は、ボールジョイントのすべての運転条件下において、接続カラーの全周にわたって等しい大きさでかつ均一に分配されている。このことは、シールブーツのシール性に、ひいてはボールジョイントの耐用寿命に有利に役立つ。

本発明によってさらに、シールブーツの弾性と圧縮ばねエレメントの弾性との共働を、構造的に正確に規定することができ、そしてボールジョイントの最適な機械的な特性とシールブーツのその都度最適なシール特性とを得ることができる。従って特に、圧縮ばねエレメントを相応に寸法設定することによって、例えばジョイントの角度変位、経年劣化、弛緩、温度変化、高圧洗浄機などのような様々な外的もしくは物理的な影響に基づいて、シールブーツが軸方向で沈み込むことや、レバーアイにおけるシールブーツの端面の圧着圧が、時間の経過と共に低下することを、構造上正確に回避することができる。

本発明による圧縮ばねエレメントによってさらに、正確に規定可能な一定でかつ周囲にわたって均一な圧着力が、ボールスタッドのスタッド側の接続カラーをスタッド軸方向においてレバーアイに押し付けるので、シールブーツのスタッド側のシールを、一方では構造的に良好にコントロールしかつ寸法設定することができる。また他方では、このようにしてシールブーツのスタッド側の接続カラーの軸方向端面を、シールに関する課題のために限定して利用することができる。これによって、シールブーツとボールスタッドとの間におけるスタッド側のシールのために、ボールスタッドのシャフトにおけるスタッド側の接続カラーの半径方向接触にみならず、この接続カラーの軸方向端面をも利用することができる。

この両方のシール平面、つまりレバーアイにおけるスタッド側の接続カラーの軸方向接触部と、ボールスタッドにおけるスタッド側の接続カラーの半径方向接触部とは、共働して、シールブーツとボールスタッドとの間における著しく改善されたシールを可能にする。このことは、ボールジョイントのこのシール領域がシールブーツとボールスタッドとの間において必要な相対運動可能性に基づいて、特に臨界的なシール領域であるだけに、より重要である。

本発明のように配置された圧縮ばねエレメントに基づいて、シールブーツの周面のためには、ジョイントハウジング及びボールスタッドシャフトにおける両ブーツ設置面が持続的なシール作用をもってかつ弾性的に結合するという、規定通りの本来の課題だけしか残っていない。本発明のように圧縮ばねエレメントが配置されていないと、従来技術に基づいて公知の多くのボールジョイントでは、シールブーツの形状を維持するため及び接続カラーの位置を維持するために必要な軸方向力を、シールブーツの周面の相応な構成を用いてシールブーツ自体によって形成しなくてはならない。このことは、従来技術においてシールブーツが典型的に玉ねぎ形をしていることの理由でもある。この玉ねぎ形の構成では、シールブーツの比較的大きな外径において、比較的短い周囲長さが生ぜしめられる。

このような寸法比は、しかしながらシールブーツのために軸方向力を加えるという課題がない場合には、最適化され得る。シールブーツの周面はこの場合構造的に極めて大きな自由度をもって構成されることができる。例えば円筒形の周面形状を使用することができ、この場合シールブーツは同じ外径でより大きな長さを有しているか、又は同じ長さでより小さな外径を有している。このようにして、シールブーツの形状付与を、例えばアングル曲がり又はジョイント構造室のようなその都度の周囲条件及び構造的な必要性に、良好に合わせることができる。

さらに、軸方向力を加えるという課題が消滅したことによって、シールブーツの周壁の厚さを、汎用のシールブーツに比べて減じることができる。これに関連して僅かになる材料消費は、単に資源を大切にする環境及びコストの観点だけでない。それのみならず、このようにすると、スタッド側におけるシールブーツの接続カラーに対してジョイントの角度運動時に生じる半径方向の引張り力が減じられる。これによってまた、従来技術において今までしばしば生じていた強い変動、つまり、ブーツとボールスタッドとの間の半径方向シール面に対して作用する力の強い変動を、減じることができ、もしくは角度運動から遮断することができ、このことはまた、シール部の耐用寿命ひいては全ジョイントの耐用寿命に対して有利に作用する。

圧縮ばねエレメントを本発明のように配置することの別の利点としては、所与のボールジョイントを事実上、それぞれの構成部材においてなんら変更することなしに、本発明による構造形式に交換できる、ということが挙げられる。既存のボールジョイントでは、そのために単に付加的な圧縮ばねエレメントが、本発明のようにボールスタッドに配置されるだけである。

本発明によるボールジョイントの有利な実施形態では、ボールスタッドの頚部領域に、スタッド軸方向において弾性的な圧縮ばねエレメントが配置されている。圧縮ばねエレメントはこの場合有利にはその両端部の領域に、ほぼ円形リング状の２つの接触面を有しており、そして圧縮ばねエレメントは例えば第１の接触面で、ボールスタッドの頚部領域とボールとの間の移行領域において支持されることができる。第２の接触面で、シールブーツの接続カラーにおける間接又は直接的な支持が行われると有利である。

本発明を実現するためには、圧縮ばねエレメントが、長時間一定の規定の力をシールブーツのスタッド側の接続カラーに加えることができるならば、どのように圧縮ばねエレメントを構成し、かつどの材料から圧縮ばねエレメントが成っているかは、重要ではない。例えば、弾性的なポリマ材料から成るほぼ中空円筒形又は中空円錐形の圧縮ばねエレメントも可能である。しかしながら本発明の特に有利な実施形態では、圧縮ばねエレメントは鋼製の圧縮ばねとして形成されている。

鋼製の圧縮ばねは、種々異なった特性をもって、特に正確に設定されたばね定数をもって、安価に製造することができる。鋼製の圧縮ばねにはさらに別の大きな利点、すなわち長時間にわたって事実上弛緩が生じないという大きな利点があり、なぜならば、構造的に特定された圧着力、ひいてはシールブーツの少なくとも軸方向のシール面におけるシール特性は、ボールジョイントの耐用寿命にわたって一定に保たれるからである。

本発明はまた、支持が従来技術におけるようにジョイントハウジングにおいてではなく、本発明のようにボールスタッドにおいて行われる限り、圧縮ばねエレメントのボール側の接触面が正確にどこでボールスタッドに支持されるかとは無関係に、実現される。例えば、圧縮ばねエレメントが、ボールスタッドの頚部領域に配置されたリング状に閉じられたカラーにおいて支持されるような構成が可能である。しかしながら本発明の別の有利な実施形態によれば、圧縮ばねエレメントはボールスタッドのジョイントボールに直接支持され、つまりボールスタッドの頚部領域とボールとの間の移行部に直接支持されている。ボールにおける直接的な支持は、特に確実に、かつ構造的にも特に簡単に実現可能であり、それというのは、このようにすると、ボールスタッドにおける変更が必要ないからである。

本発明の別の実施形態では、圧縮ばねエレメントのスタッド側の第２の接触面とシールブーツの接続カラーとの間に、リングエレメントが配置されている。このリングエレメントが摩擦係数の低い粘弾性の材料、例えば熱可塑性のポリウレタンから成っていると、特に有利である。このようなリングエレメントは特に、ボールジョイントが頻繁にもしくは持続的に回転角運動にさらされる場合に有利である。このような場合に、場合によっては持続的な滑り運動が、シールブーツのスタッド側の接続カラーとボールスタッドとの間、並びに圧縮ばねエレメントのスタッド側の接触面とシールブーツのスタッド側の接続カラーとの間において生じる。

このような滑り運動は、圧縮ばねエレメントのスタッド側の接触面の特性に応じて持続的に、シールブーツの内側における相応な対応面の損傷を惹起することがある。このような損傷は、前記リングエレメントによって簡単かつ有利に回避することができる。このようにして、シールブーツのスタッド側の接続カラーとボールスタッドとの間における低摩擦及びボールジョイントの動きやすさを、さらに改善することができる。

本発明の択一的な実施形態によれば、圧縮ばねエレメントの第２の接触面、つまりスタッド側の接触面は、シールブーツの接続カラーに直接的に接触している。このような実施形態は、有効性を損なうことなしに、可能な限り簡単な構成、ひいては特に安価な製造コストの点で傑出している。この場合シールブーツの相応な接触面が摩耗することは例えば次のことによって、すなわち圧縮ばねエレメントの接触面が相応に滑らかに形成されることによって、又はシールブーツのスタッド側の接続カラーの領域に、場合によってはいずれにせよ設けられている加硫されたシールブーツの金属補強体が、圧縮ばねエレメントのための接触面として使用されることによって、回避することができる。

本発明の別の実施形態によれば、シールブーツのスタッド側の接続カラーの領域及び／又はジョイントハウジングにおけるシールブーツの接触部の領域に、緊締リングが設けられていない。この場合特に、スタッド側の接続カラーの領域に緊締リングが設けられていない実施形態が、特に有利である。この実施形態には様々な利点がある。例えば、緊締リングを省くことによってまず第一に、製造コスト及び組立てコストが節減される。さらにまた、従来技術においてしばしばボールジョイントの故障の原因となった、緊締リングの取付け時におけるブーツの損傷や取付けエラーのおそれが完全に排除される。

ボールジョイントは本発明によれば前記圧縮ばねエレメントを有しており、この圧縮ばねエレメントによってシールブーツのスタッド側の接続カラーの軸方向端面が、例えばレバーアイの領域における相応な対応表面に圧着させられる。これによって、既に述べたように、ボールスタッド及びシールブーツの貫通部の領域において付加的かつ効果的な軸方向のシール部を得ることができ、この軸方向のシール部は、シールブーツとボールスタッドとの間における半径方向のシール部の負荷を軽減する。このことはまた、特にスタッド側の緊締リングを省くという本発明による可能性に対して有利に働く。

上述のことに関連して、本発明の別の有利な実施形態によれば、シールブーツのスタッド側の接続カラーの軸方向端面が、特に例えばシールラビリンスや単数又は複数のシールリップのような規定のシールジオメトリを備えた構造的なシール面を有している。これによって、レバーアイの領域における表面とシールブーツの軸方向端面との間における軸方向接触部のシール作用が、さらに改善され、そして構造的にコントロールでき、つまり所望のように影響を与えることができる。

次に図示の実施例を用いて本発明を詳しく説明する。

図１は、本発明によるシールブーツを備えたボールジョイントの第１実施形態を、断面して示す側面図であり、
図２は、図１に示されたボールジョイントのシールブーツの領域を拡大して示す図であり、
図３は、本発明によるボールジョイントの別の実施形態を示す、図２に相当する図であり、
図４は、本発明によるボールジョイントの第３実施形態を示す、図２及び図３に相当する図であり、
図５は、本発明によるボールジョイントの第4実施形態を示す、図２〜図４に相当する図であり、
図６は、本発明によるボールジョイントの第５実施形態を示す、図１に相当する図である。

図１には本発明によるボールジョイントの第１実施例が示されている。ボールジョイントの主要な構成部材としては、内部に軸受シェル２が配置されたジョイントハウジング１と、ボールスタッド３と、シールブーツ４とが挙げられる。ボールスタッド３は図面で見て上側領域において例えばプッシュロッド６又はこれに類したもののレバーアイ５と螺合している。しかしながらまたポジション６は、例えばコントロールアームのようなシャーシ構成部材であっても、又は例えば旋回軸受、ホイールキャリア又はこれに類したもののようなアクスル構成部材であってもよい。ボールスタッド３はシャフト領域７と頚部領域８とボール９とから成っている。

図面からさらに分かるように、シールブーツ４は２つの接続カラー１０，１１を有しており、両接続カラー１０，１１は、ジョイントハウジング１の領域もしくはボールスタッド３のシャフト領域７におけるシールブーツ４の接続部を形成している。図示の実施例では両接続カラー１０，１１はそれぞれ緊締リング１２，１３を有しており、この緊締リング１２，１３はそれぞれシールブーツ４の固有弾性を助成し、かつジョイントハウジング１もしくはボールスタッド３における接続カラー１０，１１の確実な設置のために働く。

図１からさらに分かるように本発明による圧縮ばねエレメントは、図示の実施例では幾分円錐形の圧縮コイルばね１４の形をしている。圧縮コイルばね１４は図面で見て下側の接触面もしくはその下端部で直接、ボールスタッド３の頚部領域８とボール９との間における移行部の領域において支持されている。圧縮コイルばね１４はその図面で見て上側の接触面もしくはその上端部で、リングエレメント１５を押圧しており、このリングエレメント１５は圧縮コイルばね１４の圧着力をさらに、シールブーツ４の、図面で見て上側の接続カラー１１へとさらに導く。さらにリングエレメント１５は、シールブーツ４の接続カラー１１を、ボールスタッド３もしくは圧縮コイルばね１４とシールブーツ４との間における相対回動時に、圧縮コイルばね１４の図面で見て上端部による損傷に対して保護する。

圧縮コイルばね１４の押圧作用に基づいて、シールブーツ４の上側の接続カラー１１の沈下は持続的にかつ、構造的に正確に決定可能な確実性をもって回避される。完全にボールジョイントの内部に位置する圧縮コイルばね１４はこの場合既に、最適に保護されており、これにより腐食に抗して表面処理を施される必要が無く、ひいてはコストを節減することができる。

図２には、図１に示されたボールジョイントの一部が拡大されて断面図で示されている。この図２には、ボールスタッド３の一部の他に、２つの緊締リング１２，１３によって固定されたシールブーツ４及び圧縮コイルばね１４並びにリングエレメント１５が示されている。図２から分かるように、圧縮コイルばね１４の圧着圧はシールブーツ４の図面で見て軸方向上側の端面１６の領域において、レバーアイ５の領域においてプッシュロッド６に対してスタッド側の接続カラー１１をさらに付加的に有効にシールするために役立つ。このようにして、ボールスタッド３のシャフト領域７と接続カラー１１との間における半径方向のシール面１７が、助成されかつ負荷を軽減される。

また図３に示された実施例は、シールブーツ４のスタッド側の接続カラー１１に対する、圧縮コイルばね１４によって保証される箇所１６における圧着圧に基づいて、有利である。なぜならば、このように構成されていると、特にピボット側の緊締リング１３（図２参照）を省くことができるので、コストを節減する上で有利である。このように構成されていると、圧着圧に基づいて、プッシュロッド６の表面におけるシールブーツ４の軸方向の接触面１６によって、規定されたシール面が形成され、このシール面はボールスタッド３のシャフト３７における接続カラー１１の半径方向のシール面１７を効果的に助成する。これによって相応な緊締リング１３を省くことが可能であり、しかもこれにより本発明による圧縮コイルばね１４を備えていないボールジョイントに比べて、箇所１６，１７におけるシール作用が制限されることはない。

図３に示された実施例ではさらに、スタッド側の緊締リング１３（図２参照）のみならず、ハウジング側の緊締リング１２（図２参照）も省かれている。図３に示された実施例ではこのハウジング側の緊締リング１２の課題は、ハウジング側の接続カラー１０に加硫されていてリング状に閉じられた金属スリーブ１８が引き受けている。金属スリーブ１８は、ジョイントハウジング１におけるハウジング側の接続カラー１０の規定された持続的に不動の固定のために働く。

本発明による圧縮ばね装置の構成に関してさらに簡単化された実施例は、図４に示されている。図４に示された実施例では、さらにリングエレメント１５（図３参照）も省かれている。これによって、本発明を実現するために必要なボールジョイントにおける変更は、圧縮コイルばね１４の付加的な取付けだけに減じられる。場合によっては既に存在している、スタッド側の接続カラー１１内に加硫によって取り付けられた金属スリーブ１９が、省かれたリングエレメント１５の機能を完全に果たすことができ、そしてこの場合圧縮コイルばね１４が加硫によって取り付けられた金属スリーブ１９に接触している。このように構成されていても、ボールスタッド３もしくは圧縮コイルばね１４とシールブーツ４との間における相対運動に基づく、スタッド側の接続カラー１１の損傷又は摩耗は確実に回避される。

図５には本発明によるボールジョイントの別の実施例が示されている。図５に示された実施例はほぼ図２に示された実施例に相当しており、大きな相違点は、図５の実施例では、Ｌ字形横断面を有する支承リング２０が設けられていることにある。例えば耐食性の高級鋼から成っている支承リング２０は、シールブーツ４のスタッド側のシールカラー１１と、シール面との間において、ボールスタッド３のシャフト領域７もしくはレバーアイ５における端面１６の領域に配置されている。支承リング２０は、シールブーツのスタッド側の接続カラーの正確かつ容易な案内という課題を担っている。特に、しばしばもしくは持続的な回転角運動がなされるボールジョイントでは、支承リング２０が設けられていることにより、ボールスタッドシャフト１７もしくは接続部材６の箇所１６におけるスタッド側の接続カラーの摩耗が阻止される。ここにおいてもまた、本発明のように配置された圧縮コイルばね１４は、支承リング２０を、相応な対応部分、ここでは例えばレバーアイ５における接続部材６に、持続的に規定されて軸方向で接触させるために働く。

図６には、シールブーツと圧縮コイルばね１４とを備えた本発明によるボールジョイントの別の実施例が示されている。図６に示されたボールジョイントが図１に示されたボールジョイントと異なっている点は特に次のこと、すなわち図６に示されたボールジョイントがシールブーツとして蛇腹式のベローズ２１と、２部分から成るボールスタッド３とを有していることである。２部分からなるボールスタッド３は、互いにプレス嵌めされているスタッドエレメント２２とボールエレメント２３とから成っている。蛇腹式のシールブーツ２１でもかつ／又は２部分から成るボールスタッド３を備えたボールジョイントでも、本発明は特に有利に使用することができる。

それというのは蛇腹式のシールブーツ２１は、一方では戻し力が特に小さな場合でも特に高いフレキシビリティによって傑出し、かつまた他方では特に小さな軸方向力によって傑出しているからである。従って、蛇腹式のブーツ２１のスタッド側の接続カラー１１を、特に効果的にかつ注意深く、ボールスタッド３のシャフト７もしくは頚部８における不都合な軸方向の沈下に対して保護する必要がある。このことは従来技術によれば多くの場合、蛇腹式ブーツ２１のスタッド側の接続カラー１１が軸方向において両側で、箇所１１においてボールスタッド３のシャフト領域７に旋削された溝によって案内されることによって、行われていた。

しかしながらスタッド溝の形成及び溝における接続カラー１１の取付けは、しかしながら手間がかかり、付加的なコストを生ぜしめ、製造時におけるエラーの原因となる。蛇腹式ブーツ２１のスタッド側の接続カラー１１の、本発明によって可能になる持続的なかつ正確に寸法設定可能な軸方向における支持によって、従来必要であったスタッド溝の代わりに、単純な軸方向のストッパもしくは段部２４を使用することが可能になる。軸方向の段部２４は、圧縮ばねエレメント１４の作用と共に、従来必要であったスタッド溝の働きを完全に引き受ける。

このことは特に、図６に示されているような２部分から成るボールスタッド３，２２，２３を備えたボールジョイントにおいて有利である。従来切削可能によって旋削されていたスタッド溝の代わりに、共働する軸方向の段部２４と圧縮ばねエレメント１４と使用することによって、ボールスタッド３のスタッドエレメント２２を、完全に一体的に切削加工なしに製造することができ、これによって製造コストが節減されるのみならず、ボールスタッド３の品質及び負荷耐性が改善される。

これにより結果的に、本発明によってボールジョイントの信頼性及び故障しにくさを、極めて単純なコストを節減した簡単な方法で改善できる、ということが明らかになる。本発明によってまた、シールブーツの沈下を、極端な気象条件下でも又は、例えば高圧洗浄機の水流負荷時におけるような極端な負荷時においても、持続的に阻止することができる。

従って本発明は、特に自動車における負荷の大きな使用に際しても、ボールジョイントのメインテナンスフリー、耐用寿命、作動の円滑さ及び確実性もしくは安全性を改善するために貢献する。

本発明によるシールブーツを備えたボールジョイントの第１実施形態を、断面して示す側面図である。 図１に示されたボールジョイントのシールブーツの領域を拡大して示す図である。 本発明によるボールジョイントの別の実施形態を示す、図２に相当する図である。 本発明によるボールジョイントの第３実施形態を示す、図２及び図３に相当する図である。 本発明によるボールジョイントの第4実施形態を示す、図２〜図４に相当する図である。 本発明によるボールジョイントの第５実施形態を示す、図１に相当する図である。

符号の説明

１ ジョイントハウジング
２ 軸受シェル
３ ボールスタッド
４ シールブーツ
５ レバーアイもしくは接続部材
６ プッシュロッド
７ シャフト領域
８ 頚部領域
９ ボール
１０ ハウジング側の接続カラー
１１ スタッド側の接続カラー
１２ ハウジング側の緊締リング
１３ スタッド側の緊締リング
１４ 圧縮コイルばね
１５ リングエレメント
１６ 端面
１７ 半径方向のシール面
１８ 金属スリーブ
１９ 金属スリーブ
２０ 支承リング
２１ 蛇腹式ブーツ
２２ スタッドエレメント
２３ ボールエレメント
２４ 軸方向の段部

Claims (11)

1. シールブーツ（４）を備えたボールジョイントであって、ボールジョイントが、軸受シェル（２）を備えたジョイントハウジング（１）を有しており、軸受シェル（２）内にボールスタッド（３）のジョイントボール（９）が滑動可能に受容されていて、ボールスタッド（３）がシャフト領域（７）と頚部領域（８）とボール（９）とを有しており、シールブーツ（４）が端部に環状の接続カラー（１１）を有していて、該接続カラー（１１）が間接又は直接的にボールスタッド（３）のシャフト領域（７）に接触している形式のものにおいて、
   シールブーツ（４）の内部に、プリロード下で第１の接触面でボールスタッド（３）に支持されかつ第２の接触面で間接又は直接的にシールブーツ（４）の接続カラー（１１）に支持される、スタッド軸方向において弾性的なエレメント（１４）が、配置されていることを特徴とする、シールブーツを備えたボールジョイント。
2. 前記エレメント（１４）が圧縮ばねエレメントである、請求項１記載のボールジョイント。
3. 圧縮ばねエレメント（１４）が鋼製の圧縮コイルばね（１４）である、請求項２記載のボールジョイント。
4. 前記エレメント（１４）がその両端部の領域に、各１つの円形リング状の接触面を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のボールジョイント。
5. 前記エレメント（１４）がその接触面のうちの１つで、頚部領域（８）とボール（９）との間の移行部の領域に接触しているか、又はボールスタッド（３）のボール（９）に直接的に接触している、請求項１から４までのいずれか１項記載のボールジョイント。
6. シールブーツ（４）が環状の接続カラー（１１）でボールスタッド（３）の表面（１７）に接触している、請求項１から５までのいずれか１項記載のボールジョイント。
7. 前記エレメント（１４）の第２の接触面とシールブーツ（４）の接続カラー（１１）との間に、リングエレメント（１５）が配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のボールジョイント。
8. リングエレメント（１５）が、摩擦係数の小さな粘弾性の材料、例えば熱可塑性のポリウレタンから成っている、請求項８記載のボールジョイント。
9. 前記エレメント（１４）の第２の接触面が、シールブーツ（４）の接続カラー（１１）に直接接触する、請求項１から７までのいずれか１項記載のボールジョイント。
10. シールブーツ（４）の接続カラー（１１）の領域においてボールスタッドシャフト（７）に及び／又はジョイントハウジング（１）におけるシールブーツ（４）の接触領域に、緊締リング（１２，１３）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のボールジョイント。
11. シールブーツ（４）のスタッド側の接続カラー（１１）の端面（１６）がシール面（１６）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のボールジョイント。

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