JP5323690B2 - ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の構成を有するジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリに関し、ならびに特に走行装置部分および／または操舵装置部分における、単数または複数のこのようなジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリを備えた自動車に関する。

ジョイントアセンブリは、ピンを備えており、ピンは、ヘッド領域において、ジョイントシェル内で可動に保持されており、このようなジョイントアセンブリでは、ジョイントアセンブリまたはベアリングアセンブリの十分な緩衝および低騒音の作動を達成するために、ジョイントシェルは比較的軟質の材料から形成する必要がある。たとえばジョイントシェルのためにＰＯＭプラスチックが使用される。ここで困難が生じ、ジョイントシェルの前述の要求に適したプラスチックに関して、高温、たとえば８０度および／または負荷に際して、多くの場合降伏点に達し、これによって半径方向負荷に際して、塑性変型つまり不可逆変形の生じる恐れ、たとえばジョイントシェルの薄肉化の生じる恐れがあり、これによってジョイント内で遊びが生じ、ジョイントシェルの安定性が低減される。

したがって本発明の課題は、特に半径方向で負荷されるジョイントにおいて、ジョイントシェルの寸法安定性および形状安定性の持続的な改善が得られるものを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成を有するジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ、ならびに請求項１２の特徴部に記載の構成を有する車両によって解決される。本発明の有利な形態および改良形は、請求項３〜１１に記載した。

本発明によって、必須の機械的条件によるジョイントシェルまたはベアリングシェルの材料の撓みは、確実に防止される。軸方向バリヤに基づいて、ピンのヘッド領域を通ってジョイントシェルまたはベアリングシェルの周壁に掛かる、半径方向負荷で生じる圧力による軸方向の壁材量の逃げは、理想的な場合生じることはないが、いずれにせよ低減される。したがって壁厚は低減されず、材料は薄くならない。

軸方向バリヤが直にジョイントシェルの周壁の延長部に接触している限り、ジョイントシェルは周壁で遊びなく枠に保持されており、軸方向の撓み運動は完全に遮断されている。

特にピンの貫通領域で、軸方向バリヤは、ハウジングの内壁から内向きに延びる、枠の環状の縁部として形成することができ、軸方向バリヤは、ジョイントシェルの直径の少なくとも１０％をカバーし、つまりジョイントの環状の壁の実際の厚さよりも大きな範囲である、直径の範囲をカバーする。これによってジョイントシェル材料の撓みが特に確実に遮断される。

枠の安定性および製造に関して有利には、枠は、ジョイントピンのための貫通領域の外側で、少なくとも大体において閉じた中間ハウジングを形成し、中間ハウジングは、たとえば一体的に形成してもよい。貫通開口とは反対側の領域で、中間ハウジングは、槽（容器）のように完全に閉じることができる。

外側のハウジングは、特別なジョイント構成部材を形成する必要はなく、使用目的に応じてジョイントシェルを包囲する射出成形部として、たとえば走行装置のリンクとして形成してもよい。しかもジョイントアセンブリは、必要な場合ジョイント交換時にもリンクを引き続き使用するために、押し外して交換することができる。

運転中専ら半径方向で負荷されるジョイントの取付時に、ジョイントピンに関して軸方向の距離を提供することができるので、枠に関してハウジング内で回動防止手段を設けることは特に有用である。回動防止手段は、たとえば枠のスリット凹部に係合するピンによって形成することができる。

特に有利には、枠は、鋼から、またはジョイントシェルよりも硬質のプラスチックから形成されている。

ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリのプレロードは、遊びのない、かつがたつきのない作動をもたらす。

本発明は、特に専ら組立段階において軸方向で負荷され、運転中専ら半径方向で負荷されるジョイントアセンブリに適用可能である。

本発明の別の利点および構成は、本発明の対象である図面および実施の形態の以下の説明から理解することができる。

一体的な枠材と枠材ための回動防止部材とを備えた、本発明によるジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリを概略的に示す断面図である。 図１に対応する、ハウジング直径の外側領域に配置されたバリヤの軸方向外側で開いた概ねリング状の枠材と、同様にリング状のジョイントシェルとを備えた、本発明による選択的なジョイントアセンブリを示す図である。 ジョイントに圧入された組付位置で、図２に示したジョイントアセンブリまたはベアリングアセンブリを示す図である。

図１に示したジョイントアセンブリ１は、拡張された、たとえば概ね球状の成形部によって形成されたヘッド領域３を備えた、軸方向で延在するジョイントピン２を備えている。ヘッド領域３は、ヘッド領域を収容する、原則として常時潤滑されるジョイントシェルまたはベアリングシェル４内で、かつジョイントシェルまたはベアリングシェル４に対向して、可動に保持することができる。図１に示したジョイントシェル４は、ピン貫通部分の外側で大体において閉じられており、これに対して図２に示したジョイントシェル４は、リング状になっている。

さらにジョイントシェル４自体は、少なくとも半径方向外向きに部分的に、ハウジング５として作用する収容室によって包囲されている。ハウジング５は、特別な構成ユニットとして形成する必要はなく、むしろたとえばジョイントアセンブリ１を組立状態で包囲するアームまたはリンク６と一体的な構成部材であってよい。

アーム６は、たとえば流動性で高温の材料を用いた射出成形または鋳造によって、たとえば亜鉛ダイカストによって製作することができ、この場合アーム６は、次いで型内で冷却したあとで、頑丈で形状安定性を有していて、別の後加工なしに一体的なハウジング５を形成することができる。

ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ１は、さらにシールスリーブを備えており、シールスリーブは、多くの場合シールベローズとして形成されており、ここでは図示していない。シールスリーブは、ピン２のための、ハウジング５によって包囲されていない貫通開口７の領域で、ジョイントシェル４に接続されている。

本形態では、運転中専ら半径方向で負荷されるジョイント１を示しており、ジョイント１は、もちろん軸方向の遊びΔｓを設けており、遊びΔｓは、たとえば車両の内側でリンク６を取り付ける、かつ取り外すのに必要である。ここでは運転中のジョイント１の軸方向負荷は存在せず、射出成形によって一体成形されたリンク６に埋め込んでも、ジョイントアセンブリは、個別的に交換可能である。

ジョイントシェル４は、図１に示した第１形態では、ピン２のための貫通開口７の外側で、かつ拡開部のための貫通孔の外側で閉じられており、図２および図３に示した第２形態では、概ねリング状に形成されている。ジョイントシェル４は、たとえばＰＡ、ＰＯＭ、ＲＢＴ、ＰＥＥＫまたはこれらの材料の架橋された種類から（たとえば電子線架橋によって）形成することができる。ジョイントシェル４は、必要な耐熱性を保証し、しかも運転中に高い快適性および静音性を提供するために、十分に軟質で、弾性で、可撓性である。

半径方向の負荷に基づいて運転中に半径方向力８がジョイントシェル４の周面に位置する壁９に作用するので、特に高い負荷および／または高い温度の場合、壁部９は、これに逃げるように軸方向に撓む傾向を有しており、それゆえジョイントシェル４とハウジング５との間に、軸方向バリヤ１１を備えた、ジョイントシェル４を部分的に包囲する枠１０が配置されている。軸方向バリヤ１１とは、ジョイントシェル４の材料が軸方向に撓むのを防止し、それ自体は枠１０の外側縁部から１成分で半径方向内向きに突出する材料と解される。

特に図１に示した閉じた中間ハウジング１０では、バリヤ１１は、ハウジング壁として、傾斜延伸部を有してもよい。

原則的に、たとえば係合し合う複数の枠１０も考えられる。

軸方向バリヤ１１は、ジョイントシェル４に直に接触しているので、ジョイントシェル４は、周壁９の軸方向縁部で、堅固に遊びなく嵌め込まれている。これによってジョイントシェル４の材料の軸方向の逃げは、完全に防止されている。ハウジング縁部１５は、ジョイントシェル４および枠１０を挿入したあとで、たとえば縁曲げによって閉じることができる。

図１に示した形態では、枠１０は、ジョイントピン２のための貫通領域７の外側で、少なくとも大体において、拡開部を形成して運動させるための貫通孔の外側で閉じられた中間ハウジングを形成する。ここでは枠１０は、製作プロセスを簡単にするために一体的に形成されている。

ピン２の貫通領域７で、そこで軸方向の撓みを防止するバリヤ１１は、ハウジングの内壁から内向きに延びる、枠の環状の縁部として形成されており、縁部は、ジョイントシェル４の直径の少なくとも約１０％、好ましくは１５％〜２０％で重畳する。これによって一方ではピン２の旋回運動のためにも十分に大きな貫通領域７が維持され、他方ではジョイントシェルの壁部９はできるだけ広範囲で包囲され、それも高い半径方向負荷８でもバリヤ１１を通って実際にジョイントシェル４の材料撓みが行われない程度に包囲される。貫通開口７に対して軸方向反対側の領域で、有利にはそこに位置するバリヤ１１によって、直径のさらに大きな部分が覆われている。

材料撓みまたは材料成長を効果的に防止するために、枠１０は、少なくとも軸方向で作用するバリヤの領域で、鋼またはジョイントシェル４よりも硬質のプラスチック、たとえばＰＥＥＫから形成されている。これによってバリヤ１１の可撓変形は、高い負荷の生じる場合でも回避することができる。さらに繊維補強も考えられる。枠１０は、多層に形成してよく、外面に、トライボロジー特性を改善するための滑りラッカまたはプラスチック被覆を有してもよい。

図示したジョイントアセンブリ１０では、取付のために、ピン２を装着したジョイントシェル４は、枠１０に内に取り付けて、軸方向に摺動可能にハウジング５に挿入することができる。この場合取付を容易にするために、回動防止手段１２が設けられている。回動防止手段１２は、ジョイントシェル４の、軸方向で延びる長孔に係合するピン、突起１４などを有しており、この場合長孔１３の軸方向長さは、ハウジング５内での摺動距離Δｓに少なくとも相当する。別の回動防止手段も考えられる。

運転中に生じる軸方向および／または半径方向の力を吸収して、遊びのない、かつがたつきのない運転を保証するために、ジョイントシェル４内におけるヘッド領域３の依然として可動の嵌め込みが保証され、場合によってはハウジング５に対して軸方向で摺動可能な枠１０におけるジョイントシェル４の固定式の嵌め込みが保証される。枠１０によって、ジョイントシェル４に、耐用期間にわたって少なくともほぼ一定に維持されるプレロード（予荷重）を及ぼすことができる。

このようなジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ１は、本発明の形態では、有利には特に自動車の走行装置部分および／または操舵装置部分の内側に使用することができ、たとえば車両に取り付ける際にリンクとホイール支持体との間の組立に起因する製造誤差を補償するために使用することもできる。

１ ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ、
２ ピン、
３ ヘッド領域、
４ ジョイントシェル、
５ ハウジング、
６ リンク、
７ 貫通開口、
８ 半径方向力、
９ 周壁、
１０ 枠、
１１ バリヤ、
１２ 回動防止装置、
１３ 長孔、
１４ ピン、突起、
１５ ハウジング縁部

Claims (12)

1. ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ（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）のヘッド領域（３）は、収容するジョイントシェル（４）に対して可動であり、該ジョイントシェル（４）は、組立位置で、ハウジング（５）として作用する収容室内に配置されている形式のものにおいて、
   前記ジョイントシェル（４）と前記ハウジング（５）との間に、該ジョイントシェル（４）を部分的に包囲する、軸方向両端にそれぞれ１つの軸方向バリヤ（１１）を備えた枠（１０）が配置されており、この枠（１０）が、軸方向に摺動可動にハウジング（５）内に挿入されていることを特徴とする、ジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
2. 前記軸方向バリヤ（１１）は、前記ジョイントシェル（４）に直に接触している、請求項１記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
3. 前記枠（１０）は、前記ジョイントピン（２）のための貫通領域（７）の外側で、少なくとも大体において閉じた中間ハウジングを形成している、請求項１または２記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
4. 前記ハウジング（５）は、前記ジョイントシェル（４）を包囲する射出成形部（６）として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
5. 前記ピン（２）の前記貫通領域（７）において、前記軸方向バリヤ（１１）は、前記ハウジング（５）の内壁から内向きに延びる、前記枠（１０）の環状の縁部として形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
6. 前記軸方向バリヤは、前記ジョイントシェル（４）の直径の少なくとも１０％をカバーしている、請求項５記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
7. 前記枠（１０）は、一体的に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
8. 前記枠（１０）は、回動防止手段（１２）によって、ハウジング（５）内で保持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
9. 前記枠（１０）は、鋼から、または前記ジョイントシェル（４）よりも硬質のプラスチックから形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
10. 前記ジョイントシェル（４）は、運転中、プレロードを掛けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
11. 組立中、主に軸方向で負荷され、運転中、主に半径方向で負荷されるようになっている、請求項１０記載のジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリ。
12. 走行装置部分および／または操舵装置部分の内側に、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つのジョイントアセンブリおよび／またはベアリングアセンブリを備えた自動車。

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