JP2011503476A - ジョイント構造体および／または軸受け構造体 - Google Patents

Abstract

ジョイント構造体および／または軸受け構造体（１）であって、ジョイントピン（２）が設けられており、ジョイントピン（２）のヘッド部分（３）が、ヘッド部分（３）を収容するシェル（４）またはハウジングユニット（５）に対して可動であり、ジョイントピン（２）は、延伸部分の少なくとも一部にわたって、環状に延びるシールスリーブ（７）によって包囲されており、シールスリーブ（７）は、軸方向にみてヘッド部分（３）とは反対側の端部で、直接的または間接的にジョイントピン（２）に密に接触していて、半径方向内側に位置する緊締リング（６）を備えているものにおいて、シールスリーブ（７）に、ジョイントピン（２）との接触部分で、第１の緊締リング（６）に対して少なくともほぼ平行に、軸方向に延伸する、半径方向外側に位置する第２のリング（８）が対応して配置されており、第２のリング（８）は、半径方向結合部（９）を介して第１の緊締リング（６）と結合されていて、シールスリーブ（７）の軸方向の端部部分（１１）のための、横断面でみてＵ字形の収容ユニット（１０）が形成されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体に関し、ならびに特に走行部および／または操舵部に単数または複数のジョイント構造体および／または軸受け構造体を備えた自動車に関する。

たとえば球形の拡張されたヘッド部分で、ヘッド部分を収容するジョイントシェルまたは軸受けシェル内で相対運動可能に支承されるように、可動に支承されたピンを備えたジョイント構造体では、ヘッド部分と支承シェルとの間の摩擦部分は、粒子および／または水分の侵入に対してできるだけ良好にシールする必要がある。このためにピンを軸方向長さの大部分にわたって、弾性材料から成るシールスリーブで包囲すること、それもピンの運動、特に傾動に追従できるように包囲することが公知である。シールスリーブは、軸方向にみてヘッド部分とは反対側に位置する端部で、ピンに保持する、それも同時にピン運動に対して端部が連動しつつ、良好で持続的なシールが達成されるように保持する必要がある。

シールベローズの前述の軸方向の端部を、軸方向に延伸する金属製の保持リングを介して、プレス嵌めでジョイントピンに保持することが公知である。この場合たとえば別個の緊締リングを介してシールを保持リングに固定するために、外側で保持リングに接触するシールに、付加的に半径方向内向きの力を掛ける必要がある。これにより取付が複雑化され、必要な構成部品の数が増える。

本発明の課題は、可動のピンと、ピンに接触するシールスリーブとを備えたジョイントを改良することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した構成を有するジョイント構造体または軸受け構造体によって、ならびに請求項１２の特徴部に記載した構成を有する自動車によって解決される。本発明の有利な形態および改良形については、請求項２〜１１を参照されたい。

本発明による形態では、ピンとのシールスリーブの接触部分で、グリースまたはこれに類するシールおよび潤滑作用を及ぼす質量体のための、少なくとも３方で閉じられた収容室が形成され、したがって高い耐用年数を有するジョイント構造体および／または軸受け構造体が提供される。

さらに追加的で個別の緊締リングを設ける必要はなく、収容ユニットは、収容ユニット自体と、シールスリーブの、収容ユニットにより収容されるシール縁とを、ジョイントピンに押圧して、その位置で保持するために十分な緊締力を及ぼすことができる。これによって、必要な構成部品の数および組立ステップが削減される。

特に有利には、本発明における収容ユニットは、総じて一体的なリングボディを成し、したがってシールスリーブのシール縁を固定するための構成部材が最小限で提供される。

特に有利には、シールスリーブの、挿入された不動の端部部分と、場合によっては充填潤滑材料とを備えた収容ユニットは、前成形された構造ユニットを成しており、構造ユニットは、軸方向の組立部分でジョイントピンに被せ嵌め可能であり、特に収容ユニットを保持するために別の緊締リングは必要とされない。これにより構成部材の数が低減するだけでなく、取付が大幅に簡素化される。

収容ユニット自体が固く、内側の緊締リングも外側の緊締リングもプレロードを掛けてピンに保持可能である場合、両方のリングは、ピンに対する保持を助勢する。外側のリングは、スリーブのシール縁に対して追加的に落下を防止することができる。

特に収容ユニットは、横断面でみて３方で閉じられた、部分的に潤滑剤の充填された、シールベローズの端部部分のための収容室を形成するので、外側のリングは、保持機能を有するだけでなく、２つの機能を有し、シールスリーブの、収容された端部部分のためのシール脚部を形成する。開いたＵ字形脚部の縁曲げまたは同等の折り曲げは、特に収容室を追加的に閉鎖するために行うことができ、これにより引き抜き防止作用が高められ、特に良好なシール保持部および潤滑剤保持部を形成することができる。

さらにシーススリーブの縁は、少なくとも１つのＵ字形脚部との接触部分で、潤滑剤で充填されたラビリンスを形成することができ、これにより特に水分の浸入に対する持続的なシールをさらに改善することができる。

ピンおよび場合によってはピンを収容するリンクに接触するために、有利には、図面に示したように、内側の緊締リングは、外側でシール面を備えることができる。

特に汚染危険性に曝されている、特に走行部および／または操舵部の内側に設けられた、本発明による少なくとも１つのジョイント構造体および／または軸受け構造体を備えた自動車を、個別に権利請求するものとする。

図示し以下に説明する本発明を実施するための形態から、本発明の別の利点および形態が理解される。

ヘッド部分の付近で緊締リングを介して固定されたシールスリーブ（シールスリーブはヘッド部分とは軸方向で反対側の端部で本発明におけるリング状の収容ユニットを介してピンに保持されている）を備えた、本発明によるジョイント構造体および／または軸受け構造体を示す概略図であり、長手軸線の左側は断面図で示した。 ジョイントピンを変向状態で示す、図１と同等の概略図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩの拡大断面図である。 シールスリーブの縁部の選択的な形態を示す、図３と同等の概略図である。 シールスリーブの縁部に加硫されたコアリングを備えたシールスリーブの縁部および収容ユニットの選択的な別の形態を示す、図４と同等の概略図である。

図１に示したジョイント構造体１は、たとえば略球形の形状によって形成された、拡張するヘッド部分３（図１において波線で示した）を有する、軸方向に延在するジョイントピン２を備えている。ヘッド部分３は、ヘッド部分を収容する、通常継続的に潤滑されるジョイントシェル４（図１において一点鎖線で示した）内で、ジョイントシェル４に対向して、回動可能かつ／または傾動可能に保持することができる。ジョイントシェル４は、ピン貫通部分の外側で概ね閉鎖するか、またはほぼリング状に形成することができる。ジョイントシェル４に対して変向するジョイントピン２の傾動は、図２に示した。

さらにジョイントシェル４自体は、半径方向外側で少なくとも部分的にハウジング５または同等の、ジョイントシェルを包囲する空間によって保持されている。ジョイントシェル４および収容室５は、相俟って軸受けユニットを成す。ハウジング５は、特別な構成ユニットを形成する必要はなく、むしろたとえば鍛造部品または鋳造部品の、たとえば組立状態で軸受けユニットを包囲するリンク（アーム）に組み込まれた構成部材であってよい。

ジョイント構造体および／または軸受け構造体１は、さらにシールスリーブ７を備えており、シールスリーブ７は、多くの場合シールベローズとして形成されていて、ピン２の一部を包囲している。シールスリーブ７は、ハウジング５によって包囲されない、ピン２のための貫通開口の付近で軸受けユニットに接続されていて、ジョイントシェル４およびヘッド部分３の付近でできるだけ粒子または水分が侵入しないよう作用する。このためにシールスリーブ７は、ヘッド部分３に向いた側の軸方向端部で、たとえば緊締リング１３を介してハウジング５に固定されている。これに対してヘッド部分３とは反対側の軸方向端部１１で、シールベローズ７は、ジョイントピン２に直接的または間接的に密に接触している。

接触のために、本発明によれば、横断面で少なくともＵ字形の、つまり３方向で閉じられた、シールスリーブ７の軸方向の端部部分１１のための収容ユニット１０が設けられている。収容ユニット１０は、半径方向内側に位置する緊締リング６と、緊締リング６に対して少なくともほぼ平行で、半径方向外側に位置する第２のリング８とを備えており、両方のリング６，８は、軸方向に延びる延伸成分を有している。両方のリング６，８は、リング６，８に対して横向きに延びる半径方向結合部９を介して相互に結合され、端部部分１１のための、横断面でＵ字形の収容ユニット１０が形成される。端部部分１１は、環状に厚みを増して形成されていて、図１〜図３に示した第１形態では、半径方向内側、半径方向外側ならびに軸方向にヘッド部分３から離間した側に、それぞれラビリンス１４，１５，１６または類似の構造部を成している。ラビリンス１４、１５，１６は、漏れを塞ぐグリースまたは類似の潤滑剤を収容するために用いられる。漏れを塞ぐグリースは、ラビリンス１４，１５，１６と内側のリング６もしくは外側のリング８または半径方向の結合部９との間に位置する。これらの全ての構成部材は、有利には閉じた面を形成し、これによりシール剤の流出が防止される。したがって矢印１９方向（図３）からの汚れの侵入に対する、シールベローズ７によって保護される内室１８の特に入念なシールが達成される。さらに矢印２０方向の汚れの侵入に対して、シール面２１を、半径方向内側のリング６とピン２との間に設けることができる。同様に場合によってはジョイントピン２を収容するリンク１２（図４に示した）に設置するために、半径方向結合部９に、外側でシール面２２を設けてもよい。

高い安定性および同時に簡単な製造に関して、収容ユニット１０は、全体として一体的なダブルリングボディを成しており、ダブルリングボディは、両方のリング６，８を有している。ここでは収容ユニット１０はそれ自体固いので、内側のリングは、プレロードを掛けて押し付けて、また外側のリング８もプレロードを掛けてピン２に保持可能である。

外側のリング８は、収容ユニット１０およびシールスリーブ７の端部部分１１をジョイントピン２に固定するだけでなく、同時に２つの機能を満たしてここでは横断面で概ね矩形に形成された、脚部６，８の間に収容された端部部分１１のためのシール脚部を成している。

したがって外側のリング８によって、１つの組立ステップでシールスリーブ７を保持することができ、このために個別の構成部材は必要としない。同時にリング８の内側における追加的なシール脚部によって、シールラインの長さが大幅に増加し、これによりシールおよび耐用期間が大幅に改善される。

収容ユニット１０は、金属材料、特にステンレス鋼または特別に繊維強化されたプラスチックから形成することができる。長期的な使用においても高い安定性を得るために、収容ユニット１０の各リング６，８および半径方向結合部９は、たとえば１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの十分な壁厚を有している。

図４には、付加的な形態を示しており、ここでは外側脚部８におけるラビリンスシール１６が省略されている。代わりにここではシール面２２を介してリンク１２に接触がなされているので、ここでは矢印２０方向の汚れの侵入がシール面２１，２２を介して２重に防止されている。図５では、変化した要求に関して、漏れを塞ぐグリースまたはこれに類するもののための特に大きな収容室が提供されている。さらに端部部分１１の形状安定性は、組み込まれたコアリング２３によって保証されている。端部部分１１は、角隅部分の、摩擦結合（摩擦結合とは、部材相互の摩擦力に基づく結合を意味する）で圧入されたフランク１７を介して、収容リングに密に接触している。

さらに図１〜図４に示したように、Ｕ字形脚部６，８の開いた端部は、端部部分１１を導入したあとで縁曲げされるか、または同等に内向きに変形することができ、これによって特に良好に引き離しを防止することができ、同時にグリースまたは同等のシール剤および潤滑剤を収容するための空間ができるだけ密に包囲される。

さらに図示とは異なるが、半径方向結合部９は、別の形状、たとえば丸い形状または半径方向に対して斜めに延びる形状を有してもよいので、収容部分１０は、横断面でみて概ねＣ字形を有する。いずれにせよ収容部分１０は、外側および内側のリング面６，８ならびにその間の結合部９で包囲されている。

本発明の格別な利点によれば、収容ユニット１０は、シールスリーブ７の、挿入された不動の端部部分１１および場合によっては充填された潤滑剤と相俟って、前成形された構造ユニットを成すことができる。構造ユニットは、１つのステップで、軸方向の組立部分でジョイントピン２に被せ嵌め可能である、なぜならば内側のリング６に密な端部部分１１を保持するための個別の外側のリングがもはや必要とされないからである。この個別のリングなしにも、本発明における収容ユニット１０は、プレス嵌めで、ジョイントピン２に保持することができる。

安定性を高めるコアリング２３（図５に示した）の加硫によって、１つの組立ステップで被せ嵌められる構造ユニットの前成形および前成形によって得られる簡素化が変わることはない。

良好な持続性に基づいて、本発明は、特に走行部および／または操舵部の内側にジョイント構造体および／または軸受け構造体を備えた自動車の、汚れに敏感な部分にも適している。

１ ジョイント構造体および軸受け構造体、 ２ ピン、 ３ ヘッド部分、 ４ ジョイントシェル、 ５ ハウジング、 ６ 内側のリング、 ７ シールスリーブ、 ８ 外側のリング、 ９ 半径方向結合部、 １０ 収容ユニット、 １１ リング状の端部部分、 １２ リンク、 １３ 緊締リング、 １４ ラビリンスリール、 １５ ラビリンスリール、 １６ ラビリンスシール、 １７ フランク、 １８ 内室、 １９ 方向、 ２０ 方向、 ２１ シール面、 ２２ シール面、 ２３ コアリング

Claims (12)

1. ジョイント構造体および／または軸受け構造体（１）であって、
   ジョイントピン（２）が設けられており、該ジョイントピン（２）のヘッド部分（３）が、該ヘッド部分（３）を収容するシェル（４）またはハウジングユニット（５）に対して可動であり、ジョイントピン（２）は、延伸部分の少なくとも一部にわたって、環状に延びるシールスリーブ（７）によって包囲されており、該シールスリーブ（７）は、軸方向にみてヘッド部分（３）とは反対側の端部で、直接的または間接的にジョイントピン（２）に密に接触していて、半径方向内側に位置する緊締リング（６）を備えているものにおいて、
   シールスリーブ（７）に、ジョイントピン（２）との接触部分で、第１の緊締リング（６）に対して少なくともほぼ平行に、軸方向に延伸する、半径方向外側に位置する第２のリング（８）が対応して配置されており、該第２のリング（８）は、半径方向結合部（９）を介して第１の緊締リング（６）と結合されていて、シールスリーブ（７）の軸方向の端部部分（１１）のための、横断面でみてＵ字形の収容ユニット（１０）が形成されていることを特徴とする、ジョイント構造体および／または軸受け構造体。
2. 収容ニット（１０）は、一体的なリングボディを成している、請求項１記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
3. 収容ユニット（１０）は、それ自体固く、内側の緊締リング（６）および外側のリング（８）は、プレロードを掛けられてピン（２）に保持される、請求項１または２記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
4. 収容ニット（１０）は、横断面でみて３方向で閉じられていて、シールベローズ（７）の端部部分（１１）のための部分的に潤滑剤で充填された収容室を成している、請求項１から３までのいずれか１項記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
5. 外側のリング（８）は、シールベローズ（７）の、収容された端部部分（１１）のためのシール脚部を成している、請求項１から４までのいずれか１項記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
6. 端部部分（１１）は、外側の脚部との接触部分で、潤滑剤で充填されるラビリンスを形成している、請求項５記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
7. 収容ニット（１０）は、金属材料、特にステンレス鋼または特に繊維強化プラスチックから成っている、請求項６記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
8. 収容ユニット（１０）の各リング（６，８）および半径方向結合部（９）は、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの壁厚を有している、請求項７記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
9. 内側の緊締リング（６）は、ジョイントピン（２）に接触するために、かつ場合によっては半径方向結合部（９）は、ジョイントピン（２）を収容するリンク（１２）に接触するために、外側で、シール面（２１；２２）を備えている、請求項１から８までのいずれか１項記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
10. 収容ニット（１０）は、シールスリーブ（７）の、挿入された不動の端部部分（１１）および場合によっては充填された潤滑剤と相俟って、前成形された構造ユニットを成しており、該構造ユニットは、軸方向の組立部分でジョイントピン（２）に被せ嵌められるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
11. 収容ユニットは、別の緊締リングなしに、ジョイントピン（２）にプレス嵌めで保持されるようになっている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のジョイント構造体および／または軸受け構造体。
12. 特に走行部および／または操舵部の内側で、請求項１から１１までのいずれか１項記載の少なくとも１つのジョイント構造体および／または軸受け構造体（１）を備えた自動車。

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