JP2010508479A - ボールジョイント - Google Patents

Abstract

本発明は自動車のために用いられるボールジョイントである。このボールジョイントはボールスタッド（１）を備えており、このボールジョイントは、閉鎖リング（２）によってハウジング（３）内に固定された１体のまたは複数の部分から成る支承シェル（４）に回動可能にかつ旋回可能に収容されており、閉鎖リング（２）とハウジング（３）との間にはボールジョイントの組み立て状態でシール機能を果たす、金属製の変形エレメント（５）が配置されている。本発明は、ボールジョイントの組み立ての間、弾性変形される変形エレメント（５）が、ハウジング（３）にかつ／または閉鎖リング（２）に配置されているという利点を有している。

Description

本発明は、ボールスタッドが設けられており、該ボールスタッドが、閉鎖リングによってハウジング内に固定された１体のまたは複数の部分から成る支承シェル内に回動可能にかつ旋回可能に収容されており、閉鎖リングとハウジングとの間に、当該ボールジョイントの組み立て状態でシール機能を果たす金属製の変形エレメントが配置されている、自動車に用いられるボールジョイントに関する。

このような形式のボールジョイントは、欧州特許第１４３２９２０号明細書に基づき既に公知である。前記刊行物に開示されたボールジョイントは変形エレメントを有している。この変形エレメントは前記刊行物内では「Stauchelement（圧縮エレメント）」と呼ばれていて、閉鎖リングにまたはハウジングの、閉鎖リングに対して適した面に配置されていてよい。このボールジョイントの組み立て時には、変形エレメントが圧縮されるつまり塑性変形される。この塑性変形を達成することができるようにするためには、このような形式の構成では、材料選択に狭小の制約が加えられている。なぜならば、対応する構成部材（閉鎖リングまたはハウジング）の１方が比較的軟質の材料から成っていなければならず、他方がより高強度の材料から成っていなければならないからである。材料対偶の正確な選択には、電気化学的な接触腐食の形成に関しても注意が払われなければならない。したがって、例えばアルミニウムが頻繁に使用される。このアルミニウムは、その僅かな重量に関しても確かに著しい利点を有している。しかしながらアルミニウムはコストの高い材料である。さらに、公知のボールジョイントの製作手間は比較的高くなっている。なぜならば、変形エレメントの圧縮のために、著しい力消費が必要であるからである。このことはやはり、ボールジョイントの製造に対する付加的な時間・エネルギ使用を必要とする。

本発明の課題は、公知のボールジョイントを改良して、内部のジョイント構成部材のシールが全体的に改善され、この場合、同様に廉価な構成が提供されるようにすることである。

本発明のこの課題は、請求項１の特徴によって解決される。本発明の特別な構成は続く従属請求項に記載されている。

自動車のボールジョイントに対して、ボールスタッドが設けられており、該ボールスタッドが、閉鎖リングによってハウジング内に固定された１体のまたは複数の部分から成る支承シェル内に回動可能にかつ旋回可能に収容されており、閉鎖リングとハウジングとの間に、当該ボールジョイントの組み立て状態でシール機能を果たす金属製の変形エレメントが配置されている形式のものにおいて、ボールジョイントの組み立ての間、変形エレメントが弾性変形され、ハウジングにかつ／または閉鎖リングに配置されていると特に有利であることが認められた。

弾性的な部材として変形エレメントを形成することによって、ボールジョイントの内部のジョイント構成部材の最適なシールを達成することができる。変形エレメントの弾性的な特性は、例えば温度のような外的な影響に起因した、シール領域の内部の誤差が問題なく補償されることにつながる。これにより、変形エレメントの塑性変形から弾性変形への方向転換が、本発明によるボールジョイントの著しい改善を成している。さらに、いまや、閉鎖リング及びハウジングに対する材料選択時の制限はほぼ付与されていない。このことは、両構成部材を、例えば鋼のような高強度の材料から製造することができるという利点を有している。これにより、製造コストを減少することができるだけではない。本発明によるこのような形式のボールジョイントは、その剛性値が高められている場合に、より小さく寸法設定することもできる。
この発明の思想構成に相応して、変形エレメントが、ハウジングにかつ／または閉鎖リングに一体に成形されていることが提案される。ハウジングへのかつ／または閉鎖リングへの変形エレメントの一体の構成によって、各構成部材の製造時の付加的な製作手間なしに変形エレメントを製造することができる。これにより、任意の横断面ジオメトリも実現可能となる。

さらに、本発明の有利な構成に相応して、変形エレメントが、その変形前に鋸歯状の横断面輪郭を有していることが提案される。ボールジョイントの閉鎖リングは、ハウジング内への挿入の間に運動させられ、この場合、変形エレメントが変形されるので、この変形エレメントの鋸歯状の横断面輪郭は、特に弾性変形を助成するために適している。

さらに、変形エレメントの、調整された変形のさらなる改善のために、変形エレメントに対応配置された接触面が、ボールジョイントの組み立て時に、変形エレメントの、調整された変形を助成する輪郭を有していることが提案される。これにより、互いに対応する表面は、１つには、接触面であり、もう１つには、変形エレメントの鋸歯状の横断面輪郭の傾けられた表面である。これにより、ハウジング内への閉鎖リングの軸方向での送り運動時に、互いに接触する面の構成の結果として、変形エレメントの、設定可能な意図的な変形を実現することができる。

これに応じて、変形エレメントはその変形後、有利には円弧状の区分を有している。変形エレメントの、当初鋸歯状の横断面輪郭は、これにより円弧状の区分に弾性変形される。この円弧状の区分は、特に有利なシール面であることが分かった。なぜならば、この円弧状の区分は、最適な弾性の他に、十分な幅のシール面も提供するからである。

変形エレメントの円弧状の区分は、対応する接触面と共にシール部を形成する。この場合、変形エレメントの弾性変形後に、全周にわたって延びるシール面が形成される。これにより、本発明による変形エレメントによって、閉鎖リングとボールジョイントのハウジングとの間の全周にわたって延びる環状シール部を、簡単な形式で実現することできる。この場合、公知先行技術の欠点を回避することができる。

本発明の更なる特徴及び利点は、従属請求項と、図面に相俟った有利な実施例の以下の説明から明らかである。

本発明による特徴を備えたボールジョイントの横断面図である。 ボールジョイントの組み立ての間の、図１の区分IIの拡大図である。 図１に示された部分領域IIを抜粋して示す、完全に組み付けられたボールジョイントの拡大図である。

図１に示された本発明によるボールジョイントの実施例は、変位させられていないボールスタッド１の長手方向中心軸線に沿った断面経過を横断面図で示している。ボールスタッド１は、ハウジング３の内部に回動可能にかつ旋回可能に支承されている。支承特性を改善するために、ボールスタッド１とハウジング３との間には支承シェル４が存在している。この支承シェル４は、ボールスタッド１に形成されたジョイントボール８をほぼ完全に取り囲んでいて、ハウジング３内に挿入されている。ハウジング３の内部に支承シェル４を固定するために閉鎖リング２が役立つ。この閉鎖リング２はその外側表面に鋸歯状の構造を有している。この構造によって、閉鎖リング２をハウジング３内に自体公知の形式で固定することができる。閉鎖リング２は、同様にシールベローズ１０の縁部領域の取り付けにも役立つ。このシールベローズ１０の縁部領域の固定のために緊締リング１１が使用される。シールベローズ１０の他方の端部はその縁部領域でボールジョイントのボールスタッド１に直接固定されている。シールベローズ１０のシールベローズ縁部を固定するために、ここでも緊締リング１２が使用される。これにより、シールベローズ１０が、ハウジング３の片側に存在するハウジング開口９をシールしている。

ハウジング３と閉鎖リング２との間の結合部の領域内でのボールジョイントの内部への、湿分及び不純物の侵入に対する最適なシールも可能にするために、以下に、図１の区分IIの拡大図につき、本発明による解決手段を詳しく説明する。

図２は、図１の部分領域IIを抜粋して拡大して示している。ボールスタッド１はそのジョイントボール８で、既に前述した形式で支承シェル４内に回動可能にかつ旋回可能に収容されている。この支承シェル４は自体ハウジング３内に挿入されている。このハウジング３の内部に支承シェル４を固定するためには、閉鎖リング２が役立つ。この閉鎖リング２はボールジョイントの組み付けの間、ハウジング３内に運動させられる。この場合、閉鎖リング２の外側表面に形成された鋸歯状の輪郭が、この輪郭に対して設けられた、ハウジング３の対応する表面に徐々に係合する。これにより、ハウジング３の内部への閉鎖リング２の最初の位置固定を達成することができる。閉鎖リング２は、まず、この閉鎖リング２に存在する変形エレメント５が、ハウジング３の、変形エレメント５と向かい合っている接触面６に当て付けられるまでハウジング３内に運動させられる。高められた圧入力を加えることによって、この時点まではまだ鋸歯状の横断面を有している変形エレメント５が、その次のステップで弾性変形される。この場合、接触面６への形状付与が、変形エレメント５の変形の調整された運動を助成する。閉鎖リング２とハウジング３との間にはシール面が形成される。次いで、ハウジング開口９を取り囲むハウジング開口縁区分１５が、閉鎖リング２に形成されたフランジ１４に当て付けられるようにボールスタッド１のジョイントボール８の方向に変形される。これにより、閉鎖リング２が最終的に位置固定される。フランジ１４とハウジング開口縁区分１５との間に場合によって侵入する不純物または液体が、いまやシール面を形成している変形された変形エレメント５によって確実に抑制される。閉鎖リング２の溝１３に挿入されたシールベローズ１０と協働して、本発明によるボールジョイントの最適なシールが全体的に生じる。

図３には、再度抜粋して拡大して断面図が示される。この断面図は、ボールジョイントの完成後の状態を示している。この場合、特に変形エレメント５の円弧状の区分７が重要である。なぜならば、この区分７が、既に前述したシール面を、ハウジング３の対応する接触面６と共に形成するからである。さらに図３には、変形されたハウジング開口縁区分１５を認めることができる。このハウジング開口縁区分１５は閉鎖リング２のフランジ１４に直接接触している。

本発明の前述した特徴が、それぞれ記載した組み合わせだけでなく、本発明の枠を逸脱することなしに、別の組み合わせでも、単独でも使用可能であることも自明である。また、本発明の個々の機械的な要素の機能の機械的な逆転を生ぜしめることも本発明の枠内に位置している。

１ ボールスタッド、 ２ 閉鎖リング、 ３ ハウジング、 ４ 支承シェル、 ５ 変形エレメント、 ６ 接触面、 ７ 円弧状の区分、 ８ ジョイントボール、 ９ ハウジング開口、 １０ シールベローズ、 １１ 緊締リング、 １２ 緊締リング、 １３ 溝、 １４ フランジ、 １５ ハウジング開口縁区分

Claims (7)

1. 自動車に用いられるボールジョイントであって、ボールスタッド（１）が設けられており、該ボールスタッド（１）が、閉鎖リング（２）によってハウジング（３）内に固定された１体のまたは複数の部分から成る支承シェル（４）内に回動可能にかつ旋回可能に収容されており、閉鎖リング（２）とハウジング（３）との間に、当該ボールジョイントの組み立て状態でシール機能を果たす金属製の変形エレメント（５）が配置されている形式のものにおいて、当該ボールジョイントの組み立ての間、弾性変形される変形エレメント（５）が、ハウジング（３）にかつ／または閉鎖リング（２）に配置されていることを特徴とする、自動車に用いられるボールジョイント。
2. 変形エレメント（５）が、ハウジング（３）にかつ／または閉鎖リング（２）に一体に成形されている、請求項１記載のボールジョイント。
3. 変形エレメント（５）が、その変形前に鋸歯状の横断面輪郭を有している、請求項１または２記載のボールジョイント。
4. 変形エレメント（５）に対応配置された接触面（６）が、当該ボールジョイントの組み立て時に変形エレメント（５）の、調整された変形を助成する輪郭を有している、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. 変形エレメント（５）が、その変形後、円弧状の区分（７）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のボールジョイント。
6. 変形エレメント（５）の円弧状の区分（７）が、接触面（６）と共にシール部を形成している、請求項４または５記載のボールジョイント。
7. 変形エレメント（５）が、その変形後、全周にわたって延びるシール面を有している、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。

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