JP2009532634A - 自動車に用いられるラジアルジョイントおよびこのような形式のラジアルジョイントを製作するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車に用いられるラジアルジョイントであって、金属製のハウジング（１）が設けられており、このハウジング（１）の片側の開口（２）を通して、ボールスタッド（３）が、ハウジング（１）の内室（４）に挿入可能であり、ボールスタッド（３）のジョイントボール（５）が、内室（４）の支承領域に旋回可能にかつ回動可能に支承されており、ボールスタッド（３）の、ジョイントボール（５）に結合されたスタッド区分（６）が、ハウジング（１）の開口（２）を通ってハウジング（１）から突出している形式のものに関する。本発明によれば、ハウジング（１）が、その開口（２）の領域に、切削加工によって形成された区分（７）を有しており、この区分（７）が、冷間変形加工法によって変形加工可能である。
さらに、本発明は、ラジアルジョイントを製作するための方法に関する。本発明によれば、当該方法が、以下の方法ステップ：すなわち、
−ハウジング素材を製作し、
−ハウジング（１）の開口（２）の近傍に区分（７）を切削加工し、
−ハウジング（１）の内室（４）にボールスタッド（３）のジョイントボール（５）を挿入し、
−ハウジング（１）の開口側の縁区分を冷間変形加工し、これによって、ジョイントボール（５）とハウジング（１）との間に、形成したいジョイントに対して十分な引抜き強度を保証しかつ互いに接触する構成部材の間の形状接続的な結合を可能にする金属的な重なり（１３）を付与する：
を有している。

Description

本発明は、自動車に用いられるラジアルジョイントであって、片側で開放した一体の金属製のハウジングが設けられており、該ハウジングの開口を通して、ボールスタッドが、ハウジングの内室に挿入可能であり、ボールスタッドのジョイントボールが、内室の支承領域に旋回可能にかつ回動可能に支承されており、ボールスタッドの、ジョイントボールに結合されたスタッド区分が、ハウジングの開口を通ってハウジングから突出している形式のものに関する。

さらに、本発明は、このような形式のラジアルジョイントを製作するための方法に関する。

ボールジョイントは、スラストジョイントとラジアルジョイントとに区別される。この区別は、ボールスタッドに作用する力の各係合方向に関連している。種々異なるボールジョイントのこの定義に対する基準として、変位させられていないボールスタッドの位置が使用される。したがって、スラストジョイントの主負荷が、ボールスタッドの長手方向中心軸線の方向に位置しているのに対して、ラジアルジョイントにおける主負荷は、ボールスタッドの長手方向中心軸線に対して横方向に作用する。したがって、これらのジョイントタイプは、これに作用する負荷に関して、ひいては、構造においても基本的に互いに区別される。特にハウジング構成と、ハウジングに対して使用可能な材料とが種々異なっている。

したがって、スラストジョイントの場合には、ボールスタッドをそのジョイントボールでハウジング内に支承し、これによって、ボールスタッドがその長手方向中心軸線に沿った負荷時、すなわち、軸方向での負荷時にハウジングから解離され得ないことに特質がある。スラストジョイントのこの、いわゆる「引抜き力」は、スラストジョイントの重要な量および顕著な品質基準となる。

ラジアルジョイントの場合には、ボールスタッドが、その長手方向中心軸線に対して半径方向でボールスタッドに作用する力を介して負荷される。その結果、ボールスタッドの引抜き力がスラストジョイントの場合よりも僅かとなる。このことは、ハウジング構成に著しく影響を与える。

当該のボールジョイントの構造と無関係に、これらのジョイントを廉価に製作することができるようにするために、著しい努力が試みられる。この場合、製作したいジョイントに対する手間のかかる切削加工過程は可能な限り回避されなければならない。

前述した理由から、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７５５０２０号明細書には、スラストジョイントと、このような形式のスラストジョイントを組み付けるための方法とが記載される。スラストジョイントは、片側で開放した一体の金属製のハウジングを有している。このハウジングの開口を通して、ボールスタッドがハウジングの内室に挿入可能となる。この場合、ボールスタッドのジョイントボールは内室の支承領域に旋回可能にかつ回動可能に支承されている。ボールスタッドの、ジョイントボールに結合されたスタッド区分は、ハウジングの開口を通ってハウジングから突出している。ボールスタッドの位置決めは、ハウジングの内部で、ボールスタッドの方向へのハウジングの開口の縁領域の冷間変形加工によって行われる。ボールスタッドのジョイントボールとハウジングの内室との間には、支承シェルが配置されている。この支承シェルは、有利にはプラスチック・金属複合材料から製作されている。ハウジングの開口の縁領域の変形加工によって、ハウジング変形加工前にジョイントボールの導入のために円筒状の開口横断面を有する支承シェルも変形加工され、これによって、支承シェルの開口側の縁領域がジョイントボールに当て付けられるようになっている。簡単なハウジング構成に基づき、スラストジョイントに用いられるハウジングを全体的に冷間変形加工法によって製作する可能性がある。これによって、スラストジョイントを極めて廉価に製造することができる。

さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６０３５号明細書に基づき、全体的に冷間変形加工法によって製作されるラジアルジョイントが公知である。しかし、この公知のラジアルジョイントは、両側で開放したハウジングを有しており、これによって、カバーの当付け領域の切削加工が必要となる。さらに、ラジアルジョイントは、極めて簡単に成形された真っ直ぐな軸部を有している。しかし、たとえばハウジングが、屈曲部を備えた軸部を有しているかまたはハウジングの別の幾何学的な成形部が必要となる場合には、冷間変形加工法がすぐにその限界にぶつかる。さらに、冷間変形加工法は比較的軟質の材料を要求する。したがって、たとえばハウジングを製作するために、僅かな強度の鋼材料、たとえばＣ４５が使用される。ハウジング材料のより僅かな強度は構造的に補償されなければならない。しかし、このことは、高められた材料使用を意味していて、したがって、このような形式のジョイントの、高められた重量も意味している。

ラジアルジョイントに対して、このラジアルジョイントが、極めて複雑なハウジングジオメトリと、自動車への組付け状況に基づき、強い曲率半径を備えた軸部とを有している場合には、冷間変形加工法は使用することができない。前述した理由から、このような形式のラジアルジョイントは従来熱間変形加工法によって製作され、次いで、たとえば、ボールスタッドを挿入するための内室を形成するかまたはハウジングを閉鎖するために必要になるカバーを固定するための接続領域をジョイントハウジングに設けるかまたはシールベローズ縁部を収容するための溝をジョイントハウジングに設けるために、手間をかけて切削加工されなければならない。これによって、熱間変形加工法により提供される、ラジアルジョイントに用いられるハウジング素材を完成させるために、複数回の切削加工と、さらに、加工機械での複数回の緊締過程とが必要となる事実に基づき、製作プロセスを全体的に不必要に高価にする著しいコストが生ぜしめられる。この顕著な欠点は、熱間変形加工法に対して、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６０３５号明細書にすでに記載される。熱間変形加工法によって製作されたラジアルジョイントハウジングのための材料として、前述した材料Ｃ４５に比べて著しく高い強度（約９５０Ｎ／ｍｍ^２）を有する鋼、たとえば３０ＭｎＳｉＶ６が使用される。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６０３５号明細書にも開示されたような従来使用されるラジアルジョイントは、通常、両側で開放したハウジングを有しているので、このハウジングの、開口と反対の側が、追補的にカバーによって閉鎖されなければならない。このような形式のラジアルジョイントの使用の間、たとえばカバー領域の機械的な損傷によって、自動車の冬期運転において、侵食性の媒体、たとえば塩水が錆形成をカバーの領域に発生させ得る。ただし、このことは、ラジアルジョイントの非シール性ひいては故障を生ぜしめ得る。この理由から、ラジアルジョイントにおける両側で開放したハウジングは、確かに、従来必要であるが、しかし、欠点を有している。その上、カバー載着面の加工と、反対の側に配置された、ボールスタッドの挿入のための開口の加工と、ハウジングへのシールベローズ縁部の当付けのための領域の加工とによって、ラジアルジョイントハウジングの切削加工に対する連続する複数回の緊締過程が必要となる状況が生ぜしめられる。ワークピースのこの手間のかかるチャッキングも同じく、望まれていない相応の製作コストに結び付けられている。

本発明の課題は、ラジアルジョイントならびにこのような形式のラジアルジョイントを製作するための方法を改良して、ラジアルジョイントが簡単な構造を有していて、ひいては、廉価に製作可能となるようにすることである。

この課題を解決するために本発明のラジアルジョイントでは、ハウジングが、その開口の領域に、切削加工によって形成された区分を有しており、該区分が、冷間変形加工法によって変形加工可能であるようにした。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングが、熱間変形加工法によって製作されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、熱間変形加工法が、鍛造プロセスである。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングが、該ハウジングの開口の領域に設けられた、最初に円筒状の区分の冷間変形加工によって閉鎖可能である。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングの開口が、ハウジングの閉鎖後、円形のまたは楕円形のジオメトリを有している。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ジョイント組付け後のジョイントボールの直径が、ハウジングの、残された開口よりも大きく寸法設定されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングの内室に、ジョイントボールを収容しかつ可動に支承する支承シェルが挿入されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、支承シェルが、プラスチック、プラスチック複合材料、多成分材料または少なくとも部分的にプラスチック・金属複合材料から成っている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、支承シェルが、支持フランジを有しており、該支持フランジが、ハウジングの内室に設けられた、支持フランジに対応するフランジに支持されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングに軸部が設けられている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、軸部が、屈曲部を有している。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、ハウジングと軸部とが、一緒に１回の熱間変形加工法によって製作されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、軸部が、ハウジングに溶接されている。

本発明のラジアルジョイントの有利な構成によれば、冷間変形加工法が、冷間塑性加工法である。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の方法では、当該方法が、以下の方法ステップ：すなわち、
−ハウジング素材を製作し、
−ハウジングの開口の近傍に区分を切削加工し、
−ハウジングの内室にボールスタッドのジョイントボールを挿入し、
−ハウジングの開口側の縁区分を冷間変形加工し、これによって、ジョイントボールとハウジングとの間に、形成したいジョイントに対して十分な引抜き強度を保証しかつ互いに接触する構成部材の間の形状接続的な結合を可能にする金属的な重なりを付与する：
を有しているようにした。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、ハウジングの閉鎖を周期的なまたは永続的な力測定下でかつ／または圧力測定下で行う。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、ハウジングの閉鎖を、ボールスタッドを変位および／または回動させるために必要となるねじりモーメントの周期的なまたは永続的な測定下で行う。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、ジョイントボールを、該ジョイントボールを収容する支承シェルと一緒にハウジングの内室に挿入し、ハウジングの開口の縁区分の変形加工によって、最初に主に円筒状に成形された支承シェル開口の開口側の区分の変形加工も行う。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、支承シェルをハウジングの閉鎖の間にジョイントボールの表面に当て付ける。

自動車に用いられるラジアルジョイントであって、一体の金属製のハウジングが設けられており、このハウジングの片側の開口を通して、ボールスタッドが、ハウジングの内室に挿入可能であり、この場合、ボールスタッドのジョイントボールが、内室の支承領域に旋回可能にかつ回動可能に支承されており、ボールスタッドの、ジョイントボールに結合されたスタッド区分が、ハウジングの開口を通ってハウジングから突出している形式のものは、本発明によれば、ハウジングが、その開口の領域に、切削加工によって形成された区分を有しており、この区分が、冷間変形加工法によって変形加工可能であるように改良される。

本発明の主要な観点は、ハウジングがその開口の領域にただ１つの区分を有しており、この区分の横断面が１回切削加工によって変化させられ、次いで、この区分の冷間変形加工がハウジングの完成のために行われ得ることにある。

これによって、ラジアルジョイントが簡単にかつ極めて廉価に製作可能となる。本発明によるラジアルジョイントにおけるジョイントハウジングの外側の区分の切削加工は、更なる作業工程が必要となることなしに、同じくラジアルジョイントをシーリングするシールベローズの縁領域の取付けを許容する。したがって、本発明によるラジアルジョイントハウジングの加工を全体的にただ１回の切削作業工程によって行うことができる。ワークピースの手間のかかる高価なチャッキングはもはや不要となる。従来必要なカバーは省略することができる。これによって、少なくとも１つの付加的な構成部材を節約することができる。

本発明によるラジアルジョイントは、自動車のホイールサスペンションの領域に使用するために適している。しかし、タイロッドに用いられるラジアルジョイントとしての使用が有利である。

さらに、本発明の第１の有利な構成によって、簡単な構造を有していて、ひいては、廉価に製作しかつ組み付けることができるラジアルジョイントが提供される。このラジアルジョイントの顕著な利点は、ハウジングを全体的に熱間変形加工法によって製作することができることにある。したがって、複雑なハウジングジオメトリももはや問題を成していない。

さらに、本発明の別の利点は、熱間変形加工法に基づき、ハウジングが高い強度を有していることにある。この強度は、１つには、使用されるより高強度の材料によって得られ、もう１つには、方法自体から得られる。なぜならば、材料の加工の間、鋼の組織が変化するからである。ただし、これによって、ハウジングは、たとえば従来公知のラジアルジョイントよりも僅かな横断面を備えて形成され得る。

ラジアルジョイントのハウジングの材料のより高い強度によって、公知先行技術によるジョイント構成のように、ボールスタッドの、著しく僅かな金属的な重なりに匹敵して高い引抜き力が達成される。この場合、ジョイントボールの外径とハウジングの開口の内径との間の金属的な重なりは、ボールスタッドの、達成したい引抜き力に対する量を成している。

本発明の１つの態様に相応して、熱間変形加工法が鍛造プロセスであってよい。この鍛造プロセスによって、任意の横断面と任意の構成とのラジアルジョイントハウジングを製作することができる。すなわち、これによって、複雑なジオメトリも実現可能となる。

ハウジングの閉鎖のためには、１回切削加工によって横断面において減少させられた、ハウジングの開口の縁領域に設けられた区分が、冷間変形加工によって変形加工される。この区分はその変形加工前に円筒状の横断面を有している。

変形加工後、ハウジングには、このハウジングからボールスタッドが突出する開口が残されている。この開口は円環状の横断面を有している。したがって、このような形式のラジアルジョイントによって、最大の振れ角をボールスタッドのあらゆる変位方向に達成することができる。すなわち、ボールスタッドがジョイントボールの中点を中心として任意に旋回可能となる。したがって、本発明によるラジアルジョイントにおけるボールスタッドの旋回範囲が最大化されている。

さらに、変形加工後の開口の形状が楕円形のジオメトリを有していてもよく、これによって、ボールスタッドのそれぞれ異なる折出し方向にそれぞれ異なる振れ角が達成可能となる。楕円形のジオメトリは、たとえば、ハウジング開口の領域ですでにハウジング未加工部材に材料堆積部が設けられることによって達成可能となる。この材料堆積部によって、変形加工後、開口の、円形と異なる横断面が可能となる。

十分な引抜き力、すなわち、変形加工されたハウジングの内部へのボールスタッドの十分な確保を保証するためには、ジョイント組付け後のジョイントボールの直径が、ハウジングの、残された開口の直径よりも大きな量を有している。ジョイントボールの外径とハウジングの開口の内径との間の金属的な重なりは、ボールスタッドの、達成したい引抜き力に対する量を成している。

さらに、本発明によるラジアルジョイントが、ハウジングの内室に、ジョイントボールを収容しかつ可動に支承する支承シェルを有していると著しく有利である。このような形式の支承シェルによって、ラジアルジョイントの特性に著しく影響を与えることができる。したがって、これによって、たとえば振動減衰が達成可能となる。本発明の１つの態様に相応して、支承シェルが種々異なる材料から成っていてよい。適切な材料の選択は、ボールスタッドの支承の意図的な特性に関連している。したがって、支承シェルが、たとえばプラスチック、プラスチック複合材料、多成分材料または少なくとも部分的にプラスチック・金属複合材料から成っていてもよい。

さらに、ジョイントジオメトリと、獲得したいパラメータとに関連して、支承シェルが支持フランジを有しており、この支持フランジが、ハウジングの内室に設けられた、支持フランジに対応するフランジに支持されていると有利である。したがって、ハウジングまたはスタッドを介して作用する支承力を最適に支持することができる。これによって、本発明によるラジアルジョイントの特性が最適化可能となる。

すでに記載したように、熱間変形加工法によって製作された、ラジアルジョイントに用いられる本発明によるハウジングは、複雑なジオメトリを有していてもよい。むしろ、このような形式のハウジングには、軸部が一体成形されている。この軸部は、本発明の１つの態様によれば、１つまたはそれ以上の屈曲部を有していてもよい。この場合、屈曲部とは、軸部の直線状の長手方向中心軸線から逸脱した成形部と解される。さらに、ハウジングと軸部とが、１回の熱間変形加工法、たとえば１回の鍛造法によって一緒に製作されると製造技術的に有利である。これによって、本発明によるラジアルジョイントのハウジングに対する形成コストが著しく減少させられる。

しかし、たとえばモジュールシステムを提供するためには、軸部とハウジングとを別個に製作することも有利となり得る。この場合、軸部とハウジングとは、たとえば材料接続的な結合によって互いに固定される。したがって、ラジアルジョイントに課せられる要求に応じて互いに組合せ可能である一貫した規格化された構成部材のシステムを提供することができる。このような形式の手段によっても、製造コストを著しく減少させることができる。

有利には、本発明の１つの態様に相応して、冷間変形加工法に対して冷間塑性加工法が使用される。このためには、相応の製造設備が提供される。

前述した構成のラジアルジョイントを製作するための本発明による方法は、以下の方法ステップ：すなわち、
−ハウジング素材を製作し、
−ハウジングの開口の近傍に区分を切削加工し、
−ハウジングの内室にボールスタッドのジョイントボールを挿入し、
−ハウジングの開口側の区分を冷間変形加工し、これによって、ジョイントボールとハウジングとの間に、形成したいジョイントに対して十分な引抜き強度を保証しかつ互いに接触する構成部材の間の形状接続的な結合を付与する金属的な重なりを付与する：
を有している。

ラジアルジョイントを製作するための前述した方法によって、このラジアルジョイントをほんの僅かな作業ステップで形成することができる。この場合、予め規定された引抜き強度を得るために、コントロールされた金属的な重なりを形成することができ、接触する構成部材の確実な形状接続的な結合が形成可能となることが重要である。このような方法によって製作されたラジアルジョイントの品質は、公知先行技術に基づく公知の構成に比べて著しく改善されている。冒頭ですでに述べたコスト削減が著しくなる。

前述した金属的な重なりを達成するためには、ジョイント組付け後のジョイントボールの直径が、ハウジングの、残された開口よりも大きく寸法設定されていることが望ましい。極めて簡単に検査することができるこの品質基準は、生産過程の間に測定可能となる。本発明によるラジアルジョイントの製作の間、ハウジングの変形加工は、周期的なまたは永続的な力測定下でかつ／または圧力測定下で行われる。この周期的なまたは永続的な力測定および／または圧力測定によって、本発明によるラジアルジョイントのパラメータを正確に調整することができると共に永続的に保証することができる。これによって、互いに相対的に運動可能な構成部材の間の低い摩擦モーメントが生ぜしめられる。

このことは、前述した方法の別の態様によって同じく達成可能となる。この態様は、ハウジングの閉鎖が、ボールスタッドの変位および／または回動のために必要となるねじりモーメントの周期的なまたは永続的な測定下で行われることにあってよい。これによって、ラジアルジョイントの摩擦係数がその完成後に最適に調整されており、これによって、必要となる品質基準を、ラジアルジョイントに対するこのような方法によって満たすことができ、疑わしい場合には、確認することもできる。この確認可能性は、このような形式のラジアルジョイントの顧客の、増加する要求である。ここで該当する構造のラジアルジョイントは、自動車に設けられた安全構成部材である。したがって、前述した品質コントロールが著しく重要となる。したがって、ラジアルジョイントを前述した方法ステップによりコントロール可能に閉鎖することができることも少なくない。

前述した本発明による方法の１つの有利な態様に相応して、ジョイントボールが、このジョイントボールを収容する支承シェルと一緒にハウジングの内部に挿入されてよい。ハウジングの開口側の区分の変形加工は、この事例では、支承シェルの開口側の区分の変形加工を生ぜしめる。支承シェルの開口側の領域はその変形加工前に主に円筒状のジオメトリを有している。これによって、支承シェルがハウジングの閉鎖の間に最適にジョイントボールの表面に当て付けられることを達成することができる。この過程が、前述した測定法に組み合わされる場合には、こうして製造されたラジアルジョイントが、簡単な製造によって廉価に形成されているにもかかわらず、その誤差だけでなく、構成部材の運動可能性に関しても最適化されていて、最も高い快適性要求を満たしている。

本発明を以下に添付の図面につき詳しく説明する。ただし、図示の実施例は、図示の構成に対する限定を成すものではなく、本発明の原理を説明するためにだけ使用されるものである。この場合、同じ構成部材または同様の構成部材には、同一の符号が付してある。本発明による機能形式を具体的に説明することができるようにするために、図面には、さらに、著しく簡単な原理図しか示していない。この原理図には、本発明に対して重要でない構成部材は省略してある。ただし、このことは、このような形式の構成部材が本発明による解決手段において存在していないことを意味するものではない。

図１に部分的な横断面図で示した本発明によるラジアルジョイントはハウジング１を有している。このハウジング１は、図示の事例では、全体的に、すなわち、軸部１１と一緒に熱間変形加工法によって製作されている。図示の事例では、ハウジングが鍛造法によって形成されている。ポット状のハウジングは片側の開口２を備えている。この開口と反対の側では、ハウジングが閉鎖されて形成されている。この領域には、開口が設けられていないので、開口２と反対の側への、手間をかけて製作して組み付けなければならないカバーの使用を省略することができる。ハウジング１の開口２を通して、ボールスタッド３がハウジングの内室４に挿入されている。この内室４の壁とボールスタッド３のジョイントボール５との間には、プラスチックから成る支承シェル８が設けられている。減衰特性を備えたこの支承シェル８は、ボールスタッド３のジョイントボール５をほぼ完全に取り囲んでいる。支承シェル８はハウジング１の開口２の領域に同じく開口を有している。この開口を通して、ボールスタッド３のスタッド６が突出している。さらに、ハウジング１の開口２は、ボールスタッド３の旋回範囲、すなわち、ジョイントボール５の中点を中心としたボールスタッド３の可能な変位に対する量を規定している。外側でハウジング１に設けられた区分７は、冷間変形加工法の実施の準備のために、予め切削加工によって所要の寸法にもたらされている。ハウジング１の、変形加工前に円筒状の区分７は、ハウジングの製作プロセスの間、ボールスタッド３に向かって変形加工される。この変形加工は冷間変形加工法によって行われる。ハウジングの外面には、区分７の領域でシールベローズ１４が配置されている。このシールベローズ１４のハウジング側の縁領域には、緊締リング１５が、シールベローズ材料の加硫により埋め込まれている。エラストマ材料、有利にはゴムから製作されたシールベローズ１４の、緊締リング１５と反対の側の他方の端部は、スタッド６の領域でボールスタッド３に直接密に接触している。

さらに、ボールスタッド３はスタッドネック１６を有している。このスタッドネック１６は、ほぼハウジングの開口２の領域に形成されている。ハウジング１の開口２と反対の側の下側の領域には、ハウジングがフランジ１０を有している。このフランジ１０は、変位させられていないボールスタッド３の長手方向中心軸線に対して傾きを有している。ハウジング１のフランジ１０には、支承シェル８の支持フランジ９が支持されている。

図２には、本発明によるラジアルジョイントを形成するための製作プロセスを簡単に示す進行計画図が示してある。この場合、まず、ハウジング素材１が鍛造プロセスによって製作される。このハウジング素材１は内室４と開口２とを有していて、完成させられたハウジングに比べて、誤差に起因した過剰寸法を有している。

これに続くステップでは、１回の切削加工によってハウジング１の開口側の区分に区分７が製作される。この切削作業工程によって、ハウジング１の内室４の表面加工も可能であるが、この作業工程は必ずしも必要でない。

これに続く方法ステップは、開口側で、まず、円筒状のジオメトリを有する支承シェル８が、ボールスタッド３のジョイントボール５に載着されることにある。こうして形成された、ボールスタッド３と支承シェル８とから成る構成ユニットが、ハウジング１の開口を通して内室４に挿入される。

次の作業工程では、ハウジング１の縁領域７の変形加工が冷間変形加工法によって行われる。この場合、ハウジング１の区分７が、図２に示した矢印Ａ，Ｂの方向でボールスタッド３に向かって運動させられる。ハウジング１の区分７の冷間変形加工法の間、同時に、支承シェル８の、対応する開口側の区分の変形加工が行われ、これによって、支承シェル８がジョイントボール５に当て付けられる。ハウジングのこの閉鎖過程は、ハウジング１の区分７に加えられる力の測定によってアシストされる。この測定は変形加工の間に行われる。

さらに、ジョイントボール５の中点を中心としたボールスタッド３の変位のために必要となるモーメントが周期的に検出される。したがって、設定されたジョイントパラメータを、ハウジングの閉鎖の間、ジョイントに課せられる要求に極めて正確に適合させることができる。

最終的な作業ステップでは、ハウジング１の開口２がシールベローズ１４によって閉鎖される。このシールベローズ１４は、図示の構成では、片側でハウジング１の区分７の領域にしか、シールベローズ材料の加硫により埋め込まれた緊締リング１５を有していない。この緊締リング１５によって、シールベローズ１４がハウジング１に適合され、これによって、ここに、最適化されたシーリングが付与されている。シールベローズ１４の、反対の側に位置する端部は、ボールスタッド３に密に接触している。図２から認めることができるように、ハウジング１の軸部１１は屈曲部１２を有している。この屈曲部はハウジング素材と一緒に熱間変形加工法（鍛造プロセス）によって製作される。

図３には、本発明によるラジアルジョイントのハウジング１に対する第１の構成が横断面図で示してある。ここから、ハウジング１に一体に成形された軸部１１と、ポット状に形成されたハウジング１の内部に設けられた、支承シェル８をボールスタッド３と共にのちに収容するための内室４と、この収容のために設けられた、ハウジング１の開口２とを認めることができる。ハウジング１の開口側の外表面には、ハウジング１が、切削加工によって形成された区分７を有している。この区分７は、切削加工に基づき、冷間変形加工法によって変形加工されるために適しており、したがって、前述したジョイント閉鎖が可能となる。

さらに、図４には、本発明によるラジアルジョイントに用いられるハウジング１の極めて簡単な別の構成が示してある。このハウジング１は、図示の事例では、一体でなく、モジュールの意味で一緒に接合可能な複数の個別部材から成っている。したがって、ハウジング１は、屈曲部１２を備えた別個の軸部１１を有している。ハウジング１と軸部１１との間の結合は溶接シーム１７によって行われる。前述した実施例と同様に、ハウジング１は、切削加工によって製作された区分を備えていて、内室４と、ボールスタッド３を導入するために適した開口２とを有している。さらに、この図面から、ハウジング１のフランジ１０を認めることができる。このフランジ１０は、支承シェル８（図示せず）の、対応する支持フランジ９の当付けのために働く。

本発明によるラジアルジョイントの部分的な横断面図である。 本発明によるラジアルジョイントを製作するための簡単な進行計画図である。 本発明によるラジアルジョイントに用いられるハウジングの第１の構成の横断面図である。 本発明によるラジアルジョイントに用いられるハウジングの別の構成を示す図である。

符号の説明

１ ハウジング、 ２ 開口、 ３ ボールスタッド、 ４ 内室、 ５ ジョイントボール、 ６ スタッド、 ７ 区分、 ８ 支承シェル、 ９ 支持フランジ、 １０ フランジ、 １１ 軸部、 １２ 屈曲部、 １３ 重なり、 １４ シールベローズ、 １５ 緊締リング、 １６ スタッドネック、 １７ 溶接シーム

Claims (19)

1. 自動車に用いられるラジアルジョイントであって、片側で開放した一体の金属製のハウジング（１）が設けられており、該ハウジング（１）の開口（２）を通して、ボールスタッド（３）が、ハウジング（１）の内室（４）に挿入可能であり、ボールスタッド（３）のジョイントボール（５）が、内室（４）の支承領域に旋回可能にかつ回動可能に支承されており、ボールスタッド（３）の、ジョイントボール（５）に結合されたスタッド区分（６）が、ハウジング（１）の開口（２）を通ってハウジング（１）から突出している形式のものにおいて、ハウジング（１）が、その開口（２）の領域に、切削加工によって形成された区分（７）を有しており、該区分（７）が、冷間変形加工法によって変形加工可能であることを特徴とする、自動車に用いられるラジアルジョイント。
2. ハウジングが、熱間変形加工法によって製作されている、請求項１記載のラジアルジョイント。
3. 熱間変形加工法が、鍛造プロセスである、請求項２記載のラジアルジョイント。
4. ハウジング（１）が、該ハウジング（１）の開口（２）の領域に設けられた、最初に円筒状の区分（７）の冷間変形加工によって閉鎖可能である、求項１から３までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
5. ハウジング（１）の開口（２）が、ハウジング（１）の閉鎖後、円形のまたは楕円形のジオメトリを有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
6. ジョイント組付け後のジョイントボール（５）の直径が、ハウジング（１）の、残された開口（２）よりも大きく寸法設定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
7. ハウジング（１）の内室（４）に、ジョイントボール（５）を収容しかつ可動に支承する支承シェル（８）が挿入されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
8. 支承シェル（８）が、プラスチック、プラスチック複合材料、多成分材料または少なくとも部分的にプラスチック・金属複合材料から成っている、請求項７記載のラジアルジョイント。
9. 支承シェル（８）が、支持フランジ（９）を有しており、該支持フランジ（９）が、ハウジング（１）の内室（４）に設けられた、支持フランジ（９）に対応するフランジ（１０）に支持されている、請求項７または８記載のラジアルジョイント。
10. ハウジング（１）に軸部（１１）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
11. 軸部（１１）が、屈曲部（１２）を有している、請求項１０記載のラジアルジョイント。
12. ハウジング（１）と軸部（１１）とが、一緒に１回の熱間変形加工法によって製作されている、請求項１０または１１記載のラジアルジョイント。
13. 軸部（１１）が、ハウジング（１）に溶接されている、請求項１０または１１記載のラジアルジョイント。
14. 冷間変形加工法が、冷間塑性加工法である、請求項１から１３までのいずれか１項記載のラジアルジョイント。
15. 請求項１から１４までのいずれか１項記載のラジアルジョイントを製作するための方法において、当該方法が、以下の方法ステップ：すなわち、
    −ハウジング素材を製作し、
    −ハウジング（１）の開口（２）の近傍に区分（７）を切削加工し、
    −ハウジング（１）の内室（４）にボールスタッド（３）のジョイントボール（５）を挿入し、
    −ハウジング（１）の開口側の縁区分を冷間変形加工し、これによって、ジョイントボール（５）とハウジング（１）との間に、形成したいジョイントに対して十分な引抜き強度を保証しかつ互いに接触する構成部材の間の形状接続的な結合を可能にする金属的な重なり（１３）を付与する：
    を有していることを特徴とする、ラジアルジョイントを製作するための方法。
16. ハウジング（１）の閉鎖を周期的なまたは永続的な力測定下でかつ／または圧力測定下で行う、請求項１５記載の方法。
17. ハウジング（１）の閉鎖を、ボールスタッド（３）を変位および／または回動させるために必要となるねじりモーメントの周期的なまたは永続的な測定下で行う、請求項１５または１６記載の方法。
18. ジョイントボール（５）を、該ジョイントボール（５）を収容する支承シェル（８）と一緒にハウジング（１）の内室（４）に挿入し、ハウジング（１）の開口（２）の縁区分の変形加工によって、最初に主に円筒状に成形された支承シェル開口の開口側の区分の変形加工も行う、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. 支承シェル（８）をハウジング（１）の閉鎖の間にジョイントボール（５）の表面に当て付ける、請求項１８記載の方法。

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