JP6297058B2 - 自動車用のジョイント装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の、軸方向に延在するジョイントピン、特にいわゆるクローと、これを完全に又は部分的に半径方向に包囲する弾性変形可能な層とを有し、この層が、その半径方向外側で少なくとも領域的に外側のハウジングと接触し、少なくとも軸方向の一端でリング体と結合、特にこのリング体に加硫装着され、ジョイントピンが、弾性変形可能な層及び少なくとも１つのリング体と共に、ハウジングに対して相対的に可動のジョイント本体を構成する、ジョイント装置に関する。

この形式のジョイント装置は、しばしば分子式ジョイントとも呼ばれる。この場合、ジョイントピンは、例えばボール状に拡大されている。

高い快適性を保証するために、ハウジングの内壁を円形シリンダ状に貫かせるのではなく、内壁に凹所、例えば１００ミリメートルの半径を備えさせ、これにより凹に膨らませた内壁を生じさせ、この内壁に、組立て時に軸方向の予荷重下で弾性変形可能な層が圧入され得ることが知られている。これにより、負荷が少ない時に、ジョイント装置の高いバウンドが得られるので、良好な快適特性及び音響特性が達成される。しかしながら、ジョイント装置の、言及した快適性設計に起因する僅かな予荷重により、捩れ時に、変形可能な層又はこれと結合されたシェルのハウジングに対する早期の滑りが生じ得る。この場合特に、ジョイント本体を固定するロックリングに対するシェルの滑りは、軋みの形式の大きい騒音発生と結びついている。また、作動中にエラストマー層とハウジング壁の間の相対運動がある時には、ジョイント予荷重の縮小と共に高い摩耗が生じることがある。

欧州特許出願公開第０ ００７ ４３０号明細書 仏国特許第２ １５９ １５２号明書 独国特許出願公開第１０ ２００６ ０６１９７４号明細書 独国実用新案第２０ ２００４ ０１９７３３号明細書 仏国特許第２１２６ ０１６号明細書 米国特許第３ ４８２ ４６５号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００６ ０１３０４８号明細書

本発明の根底にある課題は、特にこのような快適ジョイントのために、しかしながらまた弾性変形可能な層を有する他のジョイントのためにも、改善を達成することにある。

本発明は、請求項１の特徴を有するジョイント装置並びに請求項１６の特徴を有する自動車によって、この課題を解決する。本発明の有利な形成及び発展形については、請求項２〜１５に記載されている。

本発明によれば、請求項１に記載の形成において、ジョイント本体のその長手方向軸を中心とする回転能力が、弾性変形可能な層の外側のハウジングに対する当接部に対して付加的に設けられた回転防止部を介して阻止されていることによって、軸方向の予荷重が比較的僅かな場合でも、捩れが生じた場合でも依然としてジョイントの高いフェイルセーフ性及び高い快適性が存在することが、保証されている。

回転防止部が、摩擦係合により、ジョイント本体とハウジングの間で有効である限り、限界負荷以上で、回転方向にジョイント本体とハウジングの間の相対運動が可能であり得る。しかしながら、特に回転角度が小さい場合、ジョイント本体とハウジングの間の回転は、完全に排除することができる。加えて、部品の互いの摩擦係合式の支持は、負荷下でも異音が生じないことを保証する。

回転防止部が、噛合い係合により、ジョイント本体とハウジングの間で有効である場合、回転角度が大きい場合でも、ジョイント本体とハウジングの間に回転運動が生じることを回避することができる。

回転防止部は、ジョイント本体の半径方向外側及び／又はハウジングの半径方向内側に配置された措置によって構成することができる。従って、それぞれのジョイント装置の形状及び大きさに応じて、実現の異なった可能性が得られる。

有利には、回転防止部を形成するため、弾性層と結合された少なくとも１つのシェルが、プレス嵌めによってハウジング内に保持されているので、その場合、シェルは、その組込み位置にもはや遊びを有することはなく、非常に高い力消費下でしかハウジングに対して捩ることができない。

この場合、プレス嵌めを支援するために、弾性層と結合された少なくとも１つのシェルに、半径方向外向きの、ローレットの形式の歯溝を配置することができる。これにより形成に応じて、例えば４５°の非常に大きい限界角度までの滑りを阻止することができる。このような限界角度の通常の要求は、大抵は、約１０°〜２０°だけの範囲内にある。

この場合有利には、シェルが、歯溝を介して摩擦係合式にハウジングに支持されている。この場合、歯溝は、ハウジングに対して高い強度の材料から製造することができるので、連続作動でも歯は損耗しない。

摩擦係合に対して付加的又は選択的に、歯溝は、噛合い係合式に、ハウジングの半径方向内向きの壁に係合することができる。特に、まず、純粋な摩擦係合が存在することも可能であり、この摩擦係合は、若干の作動時間後に噛合い係合式の結合部によって補足される。

半径方向外側の歯溝の代わりに、ハウジングの半径方向内向きの側に、歯溝を配置することができる。

更に、弾性層の半径方向外向きの面の少なくとも一部が、回転防止部としてハウジングと接着されていることも可能である。ここでは、大きい接触面があるので、面による接着部は、個々に僅かな力しか受け止める必要がない。

特に必ずしも強制的でないにしても、本発明によるジョイントアッセンブリは、前記の快適ジョイントを形成する。この場合、ジョイント本体が、組込み位置で軸方向に予荷重を受けており、軸方向の予荷重により、弾性層が、組込み位置で、ハウジングの半径方向の凹所に圧入されている。この場合、凹所によって、ハウジングの半径方向内向きの壁の凹の壁ラインが構成されているので、そこには、弾性変形可能な層のための当接空間が構成されている。

選択的に、ジョイント本体及びハウジングの収容空間は、回転対称とは異なる輪郭形状、特に楕円形の輪郭形状を回転防止部として形成することができる。その場合、限界角度以上でも、ピン軸を中心とする部品の互いの回転が防止されている。

回転防止部の付加的又は選択的な別の可能性は、回転防止部として、軸方向の構成要素でもってロックリング及びジョイント本体のシェルに係合するブロック手段、特にピンを設けることにある。その場合、これらピンは、任意の全ての角度で、回転運動のブロックを行なうことができる。

請求項１〜１５のいずれか１項に記載のジョイント装置を少なくとも１つ有する自動車が、別個に請求されている。

特に、このような自動車は、商用車（トラック）とすることができ、このようなジョイント装置は、シャーシ部分を車両フレームに結合するために使用することができる。

本発明の更なる利点及び特徴は、図面に図示しかつ以下で説明する本発明の対象の実施例からわかる。

弾性変形可能な層と結合されたシェルに半径方向外向きのローレットを有する可能なジョイント装置の斜視図 図１によるジョイント装置の中心領域の縦断面図 弾性変形可能な層に加硫装着された、外向きのローレットを有するシェルの詳細図 シェルを固定するロックリングの下の、ローレットを有するシェルの詳細図 ジョイント本体を保持しかつ軸方向に予荷重を付与するロックリングの２つの終端を示す図４と同様の、しかしながら斜め“上”から見た図

１つ又は複数の本発明によるジョイント装置１を備えた自動車は、しばしば商用車（トラック）を形成し、車両フレームを備える。このような車両フレームは、典型的に横のサイドメンバと複数のクロスメンバとを有することができる。車両フレームには、リンク及びこれに付属するジョイント装置１を介して、例えばシャーシ要素が保持可能である。この場合、リンクは、それぞれのジョイント装置１のハウジング２の一体的な構成要素とすることができる。例えば建設車両又はオフロード車も、本発明によるジョイント装置１を備えることができる。

このようなジョイント装置１は、軸方向に延在するジョイントピン３、特にいわゆるクローを有し、これは、ここではその中心領域がボール状に拡大されている。その軸方向外側の周縁４に、ジョイントピン３は、保持手段を収容するため及び別の部品に固定するための穿孔４ａを備えることができる。ここに図示したような軸方向中心部から始まる対称は、必ずしも強制的ではない。

ジョイント装置１は、更に、ジョイントピン３を完全に又は部分的に半径方向に包囲する弾性変形可能な、それ自身中実のゴム状の層５を有し、この層は、軸方向の予荷重なしで、その半径方向外側６により、例えば円形シリンダ状の形態を形成する。従って、層５の厚さは、軸方向の経過にわたって可変である。全体として、層は、ここでは、特にピン３のボール状に拡大された領域を中心としてスリーブ状に形成されている。

軸方向の予荷重により、外側は、例えば外に向かって膨らませることができ、これによりハウジング２の内側の凹所２ａを埋めることができる。半径方向外側６は、少なくとも領域的にハウジング２と接触している。少なくとも軸方向一端で、弾性変形可能な層５は、シェルの形式で作用するリング体７とここでは不動に結合、特にリング体に加硫装着されている。その上で、例えばロックリング１１は、溝に保持することができ、軸方向の予荷重下で、リング体７と弾性変形可能な層５を固定することができる。ロックリング１１は、例えば多層の層状リングであり得る。

ジョイントピン３は、弾性変形可能な層５及び少なくとも１つのシェル状のリング体７と共に、全体としてハウジング３に対して相対的に可動のジョイント本体８を形成する。軸９を中心とする非常に小さい回転角度において既にハウジング２に対するこのジョイント本体８の滑りを防止するために、ここでは、ジョイント本体８のその長手方向軸９を中心とする回転能力が、弾性変形可能な層５の外側６のハウジング２に対する当接部に対して付加的に設けられた回転防止部１０を介して阻止されている。この場合、阻止は、回転が困難にされるか、限界力下で困難に又は防止されるか、又は、回転は完全にブロックされているが、圧縮負荷及び引張負荷は弾性層５を介して維持することができることを意味する。

軸方向反対側の終端で、弾性変形可能な層５は、同様に、ロックリングの後に固定された別のリング体７ａに加硫装着することができる。選択的に、ハウジング２は、ここではコップ状に形成することもできるので、付加的なロックリングは必要ない。第２のリング７ａは、弾性変形可能な層５と不動に結合している必要はない。全体として、本発明は、少なくともジョイントピン３、弾性層５及びリング７を包囲するジョイント本体８を実現し、ジョイント本体とハウジング２の間の回転防止部１０の形成する種々の可能性を許容する。

示した実施例で、弾性層５と結合された少なくとも１つのシェル７に回転防止部１０を形成するために、ローレットの形式の半径方向外向きの歯溝１２が形成されている。この歯溝は、ここでは一体的にシェル７に形成され、これは、生じ得る別のエラー源及び脆弱部を排除する。歯溝１２は、シェル７の軸方向高さ全体にわたって形成され、数ミリメートルからセンチメートル範囲までの軸方向の広がりを示す。この歯溝１２を介して、シェル７−及びシェルと共にジョイント本体８全体−は、プレス嵌めでハウジング２に保持され、これにより、少なくとも摩擦係合によりハウジング２に支持されている。付加的に、歯溝１２はまた、噛合い係合式にハウジング２の半径方向内向きの壁に係合することができる。噛合い係合の割合は、材料対及び圧入圧力に応じて可変とすることができる。また、噛合い係合の割合は、作動時間の経過中に高まり得る。

この場合、基本的に、例えばハウジング２の相補的な切欠きに係合するジョイント本体８の半径方向に延在するノーズ部を介して、回転防止部１０が完全に噛合い係合によりジョイント本体８とハウジング２の間で有効とすることも可能である。

ここで説明する実施例で、回転防止部１０は、ジョイント本体８の半径方向外側に設けられた措置、即ちここではリング７のローレット１１並びに部品７のハウジング２への圧入によって構成されている。付加的又は選択的に、ハウジング２の半径方向内側に、ローレット又は回転防止を保証するための他の適切な措置を配置することもできる。

同様に、弾性層５の半径方向外向きの面の少なくとも一部を回転防止部としてハウジング２と接着することも可能である。このような接着面１３は、図１に共に記入されている。この措置は、ローレット又は他の措置に対して付加的に設けることもできる。また、小さい回転角度の時だけに有効で、限界負荷以上で剥がれるように、接着を行なうこともできる。

全体として、ジョイント本体及びハウジングの収容空間が、回転対称とは異なる輪郭形状、特に楕円の輪郭形状を回転防止部として形成することもできる。

回転防止部は、ローレット１２のような半径方向に有効な措置を介して行なわなければならないのではなく、軸方向に係合するブロック手段、例えば軸方向の構成要素でもってロックリング１１及びジョイント本体８のシェル７に係合する例えばピン等を設けることもできる。

このようなジョイント装置１が、車両内の異なる箇所で、特にステアリングシステム及びシャーシジョイント内でも、使用可能であることがわかる。

１ ジョイント装置
２ ハウジング
２ａ 凹所
３ ジョイントピン
４ ジョイントピンの軸方向の終端
４ａ 穿孔
５ 弾性変形可能な層
６ 弾性変形可能な層の半径方向外側
７ シェル状のリング体
７ａ 軸方向反対側に配置されたリング体
８ ジョイント本体
９ 長手方向軸
１０ 回転防止部
１１ ロックリング
１２ 歯溝
１３ 接着面

Claims (8)

1. 軸方向に延在するジョイントピン（３）と、これを完全に又は部分的に半径方向に包囲する弾性変形可能な層（５）とを有し、この層が、その半径方向外側（６）で少なくとも領域的にハウジング（２）と接触し、少なくとも軸方向の一端でリング体（７）と結合又はこのリング体に加硫装着され、ジョイントピン（３）が、弾性変形可能な層（５）及び少なくとも１つのリング体（７）と共に、ハウジング（２）に対して相対的に可動のジョイント本体（８）を構成し、ジョイント本体（８）のその長手方向軸（９）を中心とする回転能力が、弾性変形可能な層の外側（６）のハウジングに対する当接部に対して付加的に設けられた回転防止部（１０）を介して阻止され、回転防止部を形成するため、リング体（７）が、プレス嵌めを介してハウジング（２）内に保持され、リング体（７）に、半径方向外向きの、ローレットの形式の歯溝（１２）が配置されている、ジョイント装置（１）において、
   歯溝（１２）が、噛合い係合式に、ハウジング（２）の半径方向内向きの壁に係合し、ロックリング（１１）が、ハウジング（２）に設けられた溝に保持され、軸方向の予荷重下で、リング体（７）と弾性変形可能な層（５）を固定すること、を特徴とするジョイント装置（１）。
2. リング体（７）が、歯溝（１２）を介して付加的に摩擦係合式にハウジング（２）に支持されていること、を特徴とする請求項１に記載のジョイント装置（１）。
3. 軸方向の予荷重により、弾性層（５）が、組込み位置で、ハウジング（２）の半径方向の凹所（２ａ）に圧入されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のジョイント装置（１）。
4. 凹所（２ａ）によって、ハウジング（２）の半径方向内向きの壁の凹の壁ラインが構成されていること、を特徴とする請求項３に記載のジョイント装置（１）。
5. 付加的な回転防止部（１０）として、軸方向の構成要素でもってロックリング（１１）及びジョイント本体のリング体（７）に係合するブロック手段又はピンが設けられていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のジョイント装置（１）。
6. ロックリング（１１）が、多層の層状リングであること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のジョイント装置（１）。
7. 弾性変形可能な層（５）が、リング体（７）に加硫装着されていること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のジョイント装置（１）。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のジョイント装置（１）を少なくとも１つ有する自動車。

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