JP4406562B2 - ボールジョイント - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は特に自動車のステアリングおよびまたはホイールサスペンションのためのボールジョイントであって、ボールスタッドを備えており、該ボールスタッドが１部分または多部分から成るボールシート内で回転可能および揺動可能にソケット内に受容されており、その場合、ボールシートが閉鎖リングによってソケット内に固定されている形式のものに関する。
【０００２】
冒頭に記載した形式のボールジョイントはすべての技術分野、特に自動車工業でも種々の形状および大きさで大量に使用される。この種のボールジョイントの製作過程は、まず始めにソケット内の取付け開口を通してボールシートがボールスタッドと一緒に挿入されることにより行われるのが一般的である。次いで、ローラ掛け過程によって形状ばめでソケットに結合される閉鎖リングによってソケットが閉鎖される。上述の組立工程においては特に閉鎖リングとソケットとの結合に関連して同時にボールシートをソケット内に回転不能に位置決めすべき閉鎖リングが誤差の存在により、位置決めのためにソケットに設けられた肩に当接しないという問題が発生する。この問題は必然的にソケット隙間の発生を招き、該ソケット隙間を通して、仕上げ工程の終了後に場合により湿りおよび汚れがボールジョイントの内部に侵入することがある。その理由は、閉鎖リングとソケットとのローラ掛けによって製作された形状ばめでの結合が絶対的なシール機能を有することができないからである。侵入した湿りおよび汚れはボールジョイント内で著しく持続的に摩擦の増大と場合により当該ボールジョイントの耐用寿命の減少とを招く。
【０００３】
本発明の課題はこの種のボールジョイントにおける従来技術の上述の欠点を踏まえて、閉鎖リングとソケットとの間の良好なシール性を確保することにより、侵入した湿りおよひ汚れに起因する耐用寿命の低下を排除すると共に、ボールジョイントの組立時の改善された誤差補償を得ることにある。
【０００４】
この課題は本発明によれば、請求項１の上位概念の特徴と併せて特徴部分によって得られる技術的手段によって解決される。
【０００５】
開示された技術的手段は特に、閉鎖リングとソケットとの間に金属的な据込みエレメントが配置されており、該据込みエレメントがボールジョイントの組立状態でソケットと閉鎖リングとの間のシールする当接面を形成することにより特徴付けられる。上述の据込みエレメントは、ソケットと閉鎖エレメントとの間の形状ばめでの結合の製作のためのプレス過程時に、ボールジョイントの互いに結合された構成部品の間の金属的な当接がすべての与えられた誤差条件下で常に生じるように変形される。さらに、据込みエレメントの特別な形状によりソケットへの閉鎖リングの付加的な軸方向支持をもたらすことができる。
【０００６】
本発明の対象の特別な構成が従属請求項の特別な特徴から得られる。
【０００７】
課題の解決のために、据込みエレメントが同心的に環状に延びるシールリップとして形成されると特に有利である。環状に延びるシールリップは閉鎖リングまたはソケットの軸方向に向いた横断面に突設される。この形状は据込みエレメントの特別簡単な製作を可能ならしめるる。なぜならば据込みエレメントがソケットまたは閉鎖リングと一緒に１作業過程で形成されることができるからである。据込みエレメントの変形可能性およびそれにより生じるシール効果は、シールリップとして形成された据込みエレメントがその横断面形状において、軸方向に向いた横断面を越えて突出した高さよりその幅が極めて小さいように形成されることにより最適となることができる。
【０００８】
据込みエレメントは製作時および組立時のその他のいかなるジオメトリ的な条件が考慮されるかに応じて、閉鎖リングにもソケットにも配置されることができる。
【０００９】
実施例の説明
次に、本発明の対象の１実施例を添付図面につき詳細に説明する。
【００１０】
図１に示されたボールジョイントはボールスタッド１を備えており、該ボールスタッドは公知形式通りスタッド部２と、これに一体成形されたボール部３とを有している。ボールスタッド１はそのボール部３で弾性材料から成るボールシート４内に支承されている。この場合、ボールシート４の内側輪郭はボール部３に適合している。ボールシート４はその外側輪郭に円筒状の外周面５と、これに対してほぼ４５°の角度で屈曲した外周面６とを有しており、これらの外周面によってボールシート４はソケツト７内に受容されている。ソケツト７はボールスタッド１のボール部側の端部で閉じており、かつその反対側に開口８を有しており、該開口を通してボールシート４がボールスタッド１と一緒にソケツト７内へ挿入可能である。製作過程時に上述の構成部品がそれらのために設けられた位置で組付けられると、ソケツト７の開口８が閉鎖リング９によって閉鎖される。閉鎖リング９はリング状の１つのコア領域１０と、互いに異なって成形されていてスタッド部２へ向かって突出した端部領域１１と、ボール部３へ向かって突出した端部領域１２とを有している。この場合、端部領域１１は、閉鎖リング９の環状に延びる溝１４内に収容されていてスタッド部２をソケット７内のボール部３に対してシールするのに役立つシールブーツまたはゴムブーツ１３を受容するのに役立っている。
【００１１】
反対側の端部領域１２は肩１５として形成されたその自由端でボールシート４の環状の肩に当接していて、該ボールシートをソケット７内で軸方向に固定している。ボールスタッド１をボールシート４と一緒にソケット７内に組み付ける際に、閉鎖リング９は上述の構成部品の挿入後に開口８を閉鎖し、かつ適当なプレス工具またはローラ掛け工具によってソケット７の内部に固定される。ローラ掛け過程の際に、スタッド部２に面したソケット下端部に環状のローラ掛けエッジ１６が形成され、該ローラ掛けエッジに閉鎖リング９の外向きに突出したコア領域１０の面が当接する。これと反対方向の軸方向での閉鎖リング９の軸方向の固定はすでに上述したように、ボールシート４の肩への閉鎖リング９の当接によって行われる。
【００１２】
図１から分かるように、組み立て後にソケット７と閉鎖リング９との間に隙間１７が生じており、該隙間は本発明によれば据込みエレメント１８によって閉鎖さる。この据込みエレメント１８はソケット７の構成部分であり、かつ軸方向に向いた横断面１９を越えて突出している。しかし、これに対して択一的に該据込みエレメントは閉鎖リング９の対向する軸方向に向いた面に配置されることもできる。据込みエレメント１８の主たる役目はソケット７と閉鎖リング９との間の隙間１７をシールすることにある。このシールは互いに対向して位置するいずれか一方の軸方向に向いた面への据込みエレメントの金属的な当接によって行われ、この金属的な当接はボールジョイントの閉鎖時のローラ掛け過程の際の据込みエレメントの軽度の変形によって生じる。
【００１３】
据込みエレメント１８の特別な形状が図２の詳細図から明瞭に見られる。据込みエレメントはシールリップ状に形成されており、その幅はソケット７の軸方向に向いた横断面１９を越えて突出した高さより著しく小さい。このジオメトリ的な形状と、製作過程時に閉鎖リングがまず始めにシールリップに当接し次いでローラ掛け時のシールリップの変形時に初めてボールシート４の肩１５に当接するような高さにシールリップの高さが選択されていることとによって、ソケット７と閉鎖リング９との間の金属的な衝突が常に保証され、これによってシール機能がもたらされる。据込みエレメント１８の幅がこのように比較的小さいことにより、ローラ掛け時に要する据込みエレメントの変形のために特別な付加的な力が必要とされない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるボールジョイントの縦断面を示す図である。
【図２】 図１の本発明によるボールジョイントの部分領域を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ ボールスタッド、２ スタッド部、３ ボール部、４ ボールシート、５ 外周面、６ 外周面、７ ソケット、８ 開口、９ 閉鎖リング、１０ コア領域、１１ 端部領域、１２ 端部領域、１３ ゴムブーツ、１４ 溝、１５ 肩、１６ ローラ掛けエッジ、１７ 隙間、１８ 据込みエレメント、１９ 軸方向に向いた面、２０ 軸方向に向いた面

Claims (7)

1. 特に自動車のステアリングおよびまたはホイールサスペンションのためのボールジョイントであって、スタッド部（２）とボール部（３）を有するボールスタッド（１）を備えており、該ボールスタッドが、１部分または多部分から成るボールシート（４）内で回転可能および揺動可能にソケット（７）の内部に受容されており、ソケット（７）のスタッド部（２）側の端部の環状のローラ掛けエッジ（１６）がスタッド部（２）側から閉鎖リング（９）に当接されることにより、前記ボールシート（４）は閉鎖リング（９）によってソケット（７）内に固定されている形式のものにおいて、
   ボールジョイントの組立て状態でソケット（７）と閉鎖リング（９）との間にシールする当接面を形成する金属の据込みエレメント（１８）が閉鎖リング（９）とソケット（７）との間に配置されており、据込みエレメント（１８）が、ソケット（７）の軸方向をスタッド部（２）側に向いた横断面（１９）と該横断面（１９）に対向する閉鎖リング（９）の横断面（２０）との間に形成されており、ローラ掛けエッジ（１６）が閉鎖リング（９）に当接されることによって据込みエレメント（１８）が横断面（１９，２０）の間で変形されることにより前記シールが形成されていることを特徴とするボールジョイント。
2. 据込みエレメント（１８）が環状に延びるシールリップとして形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
3. 環状に延びるシールリップ（１８）がソケット（７）の横断面（１９）に突設されていることを特徴とする請求項２記載のボールジョイント。
4. 環状に延びるシールリップ（１８）が閉鎖リング（９）の横断面（２０）に突設されていることを特徴とする請求項２記載のボールジョイント。
5. シールリップ（１８）がその横断面形状において、横断面（１９，２０）を越えて突出した高さよりもその幅が著しく小さいように形成されていることを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項記載のボールジョイント。
6. 据込みエレメント（１８）が閉鎖リング（９）に配置されていることを特徴とする請求項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. 据込みエレメント（１８）がソケット（７）に配置されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のボールジョイント。

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