KR20190135925A - 볼 조인트 - Google Patents

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KR20190135925A
KR20190135925A KR1020190061017A KR20190061017A KR20190135925A KR 20190135925 A KR20190135925 A KR 20190135925A KR 1020190061017 A KR1020190061017 A KR 1020190061017A KR 20190061017 A KR20190061017 A KR 20190061017A KR 20190135925 A KR20190135925 A KR 20190135925A
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KR
South Korea
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ball
stud
joint
housing
elastomer body
Prior art date
Application number
KR1020190061017A
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English (en)
Inventor
마쿠스 불프
Original Assignee
젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함한 하우징(4)과; 하우징(4)의 내부 챔버(3) 내에 회전 운동이 가능하게 지지된 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼(6)과 견고하게 연결된 스터드(7)를 포함하고, 하우징의 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되는 볼 스터드(8); 그리고 하우징(4)과 볼 스터드(8) 사이에 배치되어 하우징(4)뿐만 아니라 볼 스터드(8)에도 지지되며, 하우징(4)에 대한 볼 스터드(8)의 상대 운동에 의해 탄성 변형될 수 있는 엘라스토머 바디(13);를 포함하는 볼 조인트에 관한 것이다.

Description

볼 조인트{BALL JOINT}
본 발명은, 스터드 개구부 및 내부 챔버를 포함하는 하우징과; 조인트 볼 및 이 조인트 볼과 견고하게 연결된 스터드를 포함하는 볼 스터드;를 구비한 볼 조인트에 관한 것이며, 볼 스터드의 조인트 볼은 하우징의 내부 챔버 내에 회전 운동이 가능하게 지지되고, 볼 스터드는 하우징의 스터드 개구부를 통과하여 하우징 외부로 연장된다.
상기 유형의 볼 조인트는 종래 기술로부터 공지되어 있으며, 예컨대 자동차의 섀시 내에서 차량 부품들을 관절식으로 연결하기 위해 이용된다. 일반적으로, 볼 스터드는 하우징에 대해 상대적으로 자유롭게 회전 가능하고, 그리고/또는 편향될 수 있으며, 이때 최대 편향은 예컨대, 특히 스터드 개구부를 제한하는 하우징의 테두리에 의해 제공되는 정지부를 통해 정의된다. 그러나 타이 로드(tie rod) 및/또는 스위블 써포트(swivel support)의 자체 센터링(self-centering)을 위해, 볼 스터드가, 볼 조인트에 가해지는 외력 작용 없이, 하우징에 대한 기설정 상대 위치를 취하거나, 자신의 운동 공간의 기설정 영역 내로 진입되는 것이 바람직할 수 있다.
이에 근거하여 본 발명의 과제는, 외력의 작용 없이 볼 스터드가 하우징에 대한 기설정 상대 위치를 취하고, 그리고/또는 자신의 운동 공간의 기설정 영역 내로 진입되는 볼 조인트를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항에 따른 볼 조인트를 통해 해결된다. 볼 조인트의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들 및 하기의 설명에 제시된다.
스터드 개구부 및 내부 챔버를 포함하는 하우징과; 하우징의 내부 챔버 내에 회전 운동이 가능하게 지지된 조인트 볼 및 이 조인트 볼과 견고하게 연결된 스터드를 포함하며, 하우징의 스터드 개구부를 통과하여 하우징 외부로 연장되는 볼 스터드;를 구비한, 도입부에 언급한 볼 조인트는 특히, 하우징과 볼 스터드 사이에 하우징뿐만 아니라 볼 스터드 상에도 지지되고 하우징에 대한 볼 스터드의 상대 운동에 의해 탄성 변형될 수 있는 엘라스토머 바디(elastomer body)가 배치됨으로써, 개량된다.
엘라스토머 바디는 하우징에 대한 볼 스터드의 상대 운동에 의해 탄성 변형될 수 있기 때문에, 탄성 변형된 엘라스토머 바디에 의해 힘 및/또는 토크가 볼 스터드로, 바람직하게는 하우징에 대한 기설정 상대 위치의 방향으로, 그리고/또는 볼 스터드의 운동 공간의 기설정 영역으로 가해질 수 있다. 상기 힘 및/또는 상기 토크를 예컨대 복원력 및/또는 복원 모멘트라 지칭한다. 운동 공간은 특히 하우징에 대한, 볼 스터드의 가능한 그리고/또는 도달 가능한 상대 위치를 포함한다. 볼 스터드의 상기 위치 또는 임의의 기설정 위치는 특히 볼 스터드의 운동 공간 내부에 위치한다. 볼 스터드의 기설정 위치를 예컨대 중립 위치 및/또는 초기 위치라 지칭한다.
볼 조인트 및/또는 하우징에는 바람직하게 축방향으로 연장되는 조인트 종축이 할당된다. 조인트 종축은 특히 하우징 종축이라고도 지칭된다. 바람직하게 조인트 종축은 조인트 볼의 중심점을 통과하여 연장된다. 축방향에 대해 횡방향으로 그리고/또는 조인트 종축에 대해 횡방향으로 연장되는 임의의 또는 모든 방향을 특히 반경 방향이라 지칭한다. 바람직하게, 조인트 종축은 스터드 개구부의 중심을 통과하여, 그리고/또는 하우징의 중심을 통과하여 연장된다. 바람직하게 조인트 종축은 스터드 개구부에 의해 정의되는, 특히 평면인 스터드 개구부 표면에 대해 수직으로 연장된다. 스터드 개구부 및/또는 스터드 개구부 표면은 바람직하게 원형으로, 또는 타원형으로, 또는 길쭉하게, 또는 장공(long hole)으로서 형성된다. 특히, 스터드 개구부가 내부 챔버로 전이되고, 그리고/또는 스터드 개구부가 특히 내부 챔버 내로 연통되며, 그리고/또는 스터드 개구부가 내부 챔버의 일부분을 형성한다. 바람직하게 하우징은 형태 안정적인 몸체이거나, 그러한 몸체를 형성한다. 하우징은 예컨대 플라스틱으로 또는 금속으로 형성된다. 예컨대 하우징은 알루미늄으로 또는 예컨대 강과 같은 철재(ferrous material)로 형성된다.
하우징은 바람직하게 특히 스터드 개구부의 반대편에 위치하는 바닥부를 포함한다. 바람직하게 바닥부는 하우징과 견고하게 그리고/또는 단단히 연결되고, 그리고/또는 바닥부는 특히 하우징의 일부분을 형성한다. 바닥부는 예컨대 하우징과 일체형으로 그리고/또는 균질 재료로 형성된다. 그 대안으로, 바닥부는 예컨대 하우징 상에 고정된 밀폐 커버로 형성된다. 바람직하게 밀폐 커버는 하우징에 할당된다. 밀폐 커버는 특히 형태 안정적인 몸체이다. 바람직하게 밀폐 커버는 플라스틱으로 또는 금속으로 형성된다. 예컨대 밀폐 커버는 알루미늄으로 또는 예컨대 강과 같은 철재로 형성된다.
볼 스터드는 특히 하우징에 대해 상대적으로 운동할 수 있다. 바람직하게 볼 스터드에 스터드 종축이 할당된다. 특히 스터드 종축은 조인트 볼의 중심점을 통과하여 그리고/또는 볼 스터드의 중심을 통과하여 연장된다. 바람직하게 볼 스터드는 스터드 종축의 방향으로 연장된다. 바람직하게 볼 스터드는 스터드 종축과 관련하여 회전 대칭형이거나, 실질적으로 회전 대칭형이다. 바람직하게 조인트 볼은 특히 스터드 종축의 방향으로 스터드 및/또는 볼 스터드의 일 단부에 제공되고, 그리고/또는 형성되며, 특히 스터드 종축의 방향으로 볼 스터드의 일 단부이다. 조인트 볼은 예컨대 볼 스터드의 헤드 또는 볼 헤드라고도 지칭된다. 스터드로부터 먼 쪽을 향하고, 그리고/또는 스터드의 맞은편에 위치하는 조인트 볼의 영역 또는 표면 영역, 및/또는 스터드로부터 먼 쪽을 향하고, 그리고/또는 스터드의 맞은편에 위치하는 조인트 볼의 측(side) 또는 표면은 바람직하게 극(pole) 또는 극면(pole face)이라고 지칭된다. 바람직하게 극면은 평탄화되고, 그리고/또는 평면이다. 이는 제조 기술적인 이유에서 합리적일 수 있다. 그 대안으로, 극면은 예컨대 조인트 볼의 구면(ball face)의 한 영역 또는 일부분을 형성한다. 특히 스터드 종축은 극면의 중심을 통과하여 연장되고, 그리고/또는 극면에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 스터드는 조인트 볼과 단단히 연결된다. 예컨대 볼 스터드는 일체형으로, 그리고/또는 균질 재료로 형성된다. 그 대안으로, 스터드와 조인트 볼은 예컨대, 상호 접합되어 볼 스터드를 형성하는 별개의 몸체들을 형성한다. 바람직하게 볼 스터드는 형태 안정적 몸체를 형성한다. 바람직하게 볼 스터드는 플라스틱으로 또는 금속으로 형성된다. 예컨대 볼 스터드는 알루미늄으로, 또는 예컨대 강과 같은 철재로 형성된다.
바람직하게, 특히 외력의 작용 없이, 볼 스터드는 탄성 변형된 엘라스토머 바디에 의해 하우징에 대해 상대 운동을 할 수 있고, 그리고/또는 하우징에 대한 해당 상대 위치 또는 임의의 기설정 상대 위치로, 그리고/또는 자신의 운동 공간의 해당 영역 또는 임의의 기설정 영역으로 이동될 수 있고, 그리고/또는 되돌아갈 수 있고, 그리고/또는 조정될 수 있고, 그리고/또는 리셋될 수 있다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 탄성 또는 스프링 탄성을 갖는다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 스프링을 형성한다. 바람직하게 엘라스토머 바디 및/또는 스프링은, 특히 외력 작용이 없이, 볼 스터드가 탄성 변형된 엘라스토머 바디에 의해 하우징에 대해 상대 운동을 할 수 있고, 그리고/또는 하우징에 대한 해당 상대 위치 또는 임의의 해당 기설정 위치로, 그리고/또는 자신의 운동 공간의 해당 영역 또는 임의의 기설정 영역으로 이동될 수 있고, 그리고/또는 되돌아갈 수 있고, 그리고/또는 조정될 수 있고, 그리고/또는 리셋될 수 있는 유형의 강성 또는 스프링 강성을 보유한다. 외력 작용은, 특히 볼 조인트에 의해, 그리고/또는 볼 조인트의 일부분에 의해, 그리고/또는 볼 조인트의 부분들 자체에 의해 야기되지 않는 힘 작용을 의미한다. 엘라스토머 바디는 바람직하게 볼 조인트의 일부분을 형성한다. 바람직하게는 엘라스토머 바디가 볼 스터드와 접착 방식으로 결합되지 않는다. 바람직하게 볼 스터드는 엘라스토머 바디에 대해 상대 운동을 할 수 있다. 예컨대 볼 스터드는 엘라스토머 바디에 운동 가능하게 또는 슬라이딩 가능하게 접한다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 디스크 형태로, 또는 환형으로, 또는 디스크로서, 또는 링 또는 환형 디스크로서 형성된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 일체형으로 형성된다. 특히 엘라스토머 바디는 예컨대 고무와 같은 엘라스토머로 형성된다.
하우징에 대한 볼 스터드의 해당 또는 임의의 또는 모든 상대 운동은 특히 하우징에 대한 볼 스터드의 상대 편향, 및/또는 하우징에 대한 볼 스터드의, 스터드 종축을 중심으로 하는 상대 회전이거나, 이를 포함한다. 바람직하게 볼 스터드는 하우징에 대해 상대적으로 편향될 수 있고, 그리고/또는 스터드 종축을 중심으로 하우징에 대해 상대 회전을 할 수 있다. 특히 스터드 종축과 조인트 종축 사이에 포함되는 각도의 변동을 볼 스터드의 편향이라고 한다. 바람직하게 볼 스터드의 편향은 조인트 종축에 대한 스터드 종축의 기울기를 나타낸다. 스터드 종축이 조인트 종축과 일치하는 볼 스터드의 위치를 예컨대 볼 스터드의 제로 위치(zero position)라고 한다. 볼 스터드의 기설정 위치는 예컨대 제로 위치를 통해 정해지거나 정의된다. 그 대안으로, 볼 스터드의 기설정 위치는 예컨대 제로 위치에 비해 편향된 볼 스터드의 위치를 통해 정해지거나 정의된다. 예컨대 볼 스터드의 기설정 위치는 볼 스터드의 기설정 편향을 통해 정해지거나 정의된다. 볼 스터드가 자신의 스터드 종축을 중심으로 하우징에 대해 상대적으로 비틀어져 있거나 회전되어 있거나, 또는 그렇게 된다면, 상기 비틀림 또는 상기 회전을 특히 볼 스터드의 비틀림, 또는 배향, 또는 회전 동작, 또는 비틀림 동작, 또는 배향 동작이라고 지칭한다. 자신의 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드의 임의의 그리고/또는 기설정 배향 또는 회전 위치들을 예컨대 볼 스터드의 영점 배향(zero orientation)이라고 지칭한다. 예컨대 볼 스터드의 기설정 위치는 영점 배향을 통해, 또는 추가로 영점 배향을 통해 정해지거나 정의된다.
탄성 변형된 엘라스토머 바디에 의해 볼 스터드에 가해진 또는 가해질 수 있는 해당 또는 임의의 토크(복원 모멘트)는 특히, 스터드 종축에 대해 횡방향으로, 조인트 볼의 중심점을 통과하여 연장되는 하나의 또는 적어도 하나의 축 또는 직선을 중심으로, 그리고/또는 스터드 종축을 중심으로 작용한다.
일 개선예에 따라서, 볼 스터드와 엘라스토머 바디가 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 예컨대 볼 스터드와 엘라스토머 바디는 중간에 하나의 또는 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 내부 중간 부재의 개재 하에 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 또는 바람직하게 볼 스터드와 엘라스토머 바디가 직접 또는 바로 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 그에 따라, 상기 또는 상기 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 내부 중간 부재가 생략될 수 있으며, 그럼으로써 특히 제조 비용이 감소될 수 있다.
일 구현예에 따라서, 하우징과 엘라스토머 바디는 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 예컨대 하우징과 엘라스토머 바디는 중간에 하나의 또는 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 외부 중간 부재의 개재 하에 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 또는 바람직하게 하우징과 엘라스토머 바디는 직접 또는 바로 서로 인접하고, 그리고/또는 서로 접촉한다. 그에 따라, 상기 또는 상기 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 외부 중간 부재가 생략될 수 있으며, 그럼으로써 특히 제조 비용이 감소될 수 있다.
일 개선예에 따라서, 엘라스토머 바디는 하우징 내에, 그리고/또는 내부 챔버 내에 배치된다. 이를 통해, 엘라스토머 바디는 하우징에 의해 외부 영향들로부터 보호될 수 있다. 또한 그럼으로써 조밀한 구조 형태가 달성된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 볼 스터드와, 내부 챔버를 한정하는 하우징의 벽 또는 벽부 사이에 배치된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 볼 스터드와, 내부 챔버를 한정하는 하우징의 해당 또는 임의의 벽 또는 벽부 사이에서, 바람직하게는 축방향 또는 반경 방향으로 연장된다. 하우징의 벽 또는 벽부는 예컨대 하우징의 바닥부, 및/또는 내부 챔버를 에워싸는 하우징의 벽 또는 벽부, 및/또는 스터드 개구부를 에워싸는 하우징의 벽 또는 벽부를 포함한다. 예컨대 하우징의 벽 또는 벽부는 하우징의 바닥부에 의해, 그리고/또는 내부 챔버를 에워싸는 하우징의 해당 또는 임의의 벽 또는 벽부에 의해, 그리고/또는 스터드 개구부를 에워싸는 하우징의 해당 또는 임의의 벽 또는 벽부에 의해 형성된다.
일 구현예에 따라서, 스터드 또는 볼 스터드는 엘라스토머 바디를 통과하여 연장된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 스터드 또는 볼 스터드를 바람직하게 완전히 에워싼다. 이 경우, 엘라스토머 바디는 특히 환형으로, 또는 링 또는 환형 디스크로서 형성되며, 상기 링 또는 환형 디스크의 환형 개구부를 통과하여 스터드 또는 볼 스터드가 연장된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 스터드 또는 볼 스터드와 하우징 사이에, 특히 스터드 또는 볼 스터드와, 스터드 개구부를 한정하는 하우징의 해당 또는 임의의 벽 또는 벽부 사이에 배치된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 스터드 또는 볼 스터드에서부터 하우징까지, 특히 스터드 또는 볼 스터드에서부터 스터드 개구부를 한정하는 하우징의 해당 또는 임의의 벽 또는 벽부까지, 바람직하게는 반경 방향으로 연장된다. 환형 개구부는 예컨대 원형으로 또는 장공으로서 형성된다.
일 개선예에 따라서, 엘라스토머 바디는, 특히 축방향으로 조인트 볼과 하우징의 바닥부 사이에 배치된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는 특히 축방향으로 조인트 볼에서부터 하우징의 바닥부까지 연장된다. 예컨대 엘라스토머 바디, 및/또는 조인트 볼 쪽을 향하는 엘라스토머 바디의 해당 또는 임의의 표면은 바람직하게는 직접 또는 바로 조인트 볼에 접한다. 그 대안으로, 엘라스토머 바디, 및/또는 조인트 볼 쪽을 향하는 엘라스토머 바디의 해당 또는 임의의 표면은 조인트 볼까지 예컨대 소정의 간격, 특히 축방향 간격을 갖는다. 유리하게는 엘라스토머 바디가 바람직하게는 직접 또는 바로 하우징의 바닥부에 접한다.
바람직하게 엘라스토머 바디는, 특히 축방향으로, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 해당 또는 임의의 측면과 하우징 바닥부 사이에 배치된다. 예컨대 엘라스토머 바디는, 특히 축방향으로, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면에서부터 하우징의 바닥부까지 연장된다. 바람직하게 엘라스토머 바디는, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면에 접한다. 그 대안으로, 엘라스토머 바디는, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면까지 소정의 간격, 특히 축방향 간격을 갖는다. 유리하게는, 엘라스토머 바디가 바람직하게는 직접 또는 바로 하우징의 바닥부에 접한다. 특히, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면이 조인트 볼의 해당 또는 임의의 극면을 형성한다.
바람직하게 조인트 볼은, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 측면에서 평탄화된다. 조인트 볼의 평탄화된 측면은 바람직하게는 평면이다. 바람직하게 스터드 종축은 평탄화된 측면의 중심을 통과하여, 그리고/또는 평탄화된 측면에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 조인트 볼은 평탄화된 측면으로써, 예컨대 전면에 걸쳐, 엘라스토머 바디에 그리고/또는 이 엘라스토머 바디의 해당 또는 임의의 표면, 특히 조인트 볼 쪽을 향하는 해당 또는 임의의 표면에 접하며, 이 표면은 바람직하게 평탄하다. 그 대안으로, 엘라스토머 바디 및/또는 이 엘라스토머 바디의 해당 또는 임의의 표면, 특히 조인트 볼 쪽을 향하는 해당 또는 임의의 표면은 조인트 볼의 평탄화된 측면까지 예컨대 소정의 간격, 특히 축방향 간격을 갖는다. 유리하게는 엘라스토머 바디가 바람직하게 직접 또는 바로 하우징의 바닥부에 접한다. 특히 조인트 볼의 평탄화된 측면은 조인트 볼의 해당 또는 임의의 극면을 형성한다.
일 구현예에 따라서 조인트 볼은, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 측면에 또는 자신의 극면에 돌출부(protrusion)를 가지며, 이 돌출부는 엘라스토머 바디 내에 제공된 함몰부(recess) 내에 맞물린다. 바람직하게 돌출부는 스터드 종축의 방향으로 연장되고, 그리고/또는 돌출부는 바람직하게 스터드 종축의 방향으로, 특히 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면에서부터, 또는 극면에서부터, 그리고/또는 조인트 볼로부터 돌출된다. 함몰부는 바람직하게는 축방향으로 그리고/또는 조인트 종축의 방향으로, 특히 엘라스토머 바디 안쪽으로 연장된다. 바람직하게 돌출부는 조인트 볼 및/또는 볼 스터드와 견고하게, 특히 단단히 연결된다. 예컨대 돌출부는 조인트 볼 및/또는 볼 스터드와 일체형으로, 그리고/또는 균질 재료로 형성되고, 그리고/또는 볼 스터드 및/또는 조인트 볼의 재료로 형성된다. 돌출부는 바람직하게는 형태 안정적 몸체이다. 바람직하게 돌출부는 플라스틱 또는 금속으로 형성된다. 예컨대 돌출부는 알루미늄으로 또는 예컨대 강과 같은 철재로 형성된다.
대안적 구현예에 따라 조인트 볼은, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 해당 또는 임의의 측면에, 또는 자신의 극면 상에 또는 그 내에 함몰부를 가지며, 이 함몰부 내로 엘라스토머 바디 상에 제공된 돌출부가 맞물린다. 함몰부는 바람직하게는 스터드 종축의 방향으로, 특히 조인트 볼 안쪽으로 연장된다. 바람직하게 돌출부는 축방향으로 그리고/또는 조인트 종축의 방향으로 연장되고, 그리고/또는 돌출부는 바람직하게 축방향으로 그리고/또는 조인트 종축의 방향으로, 특히 엘라스토머 바디에서부터, 그리고/또는 조인트 볼 쪽을 향하는 엘라스토머 바디의 해당 또는 임의의 표면으로부터 돌출된다. 돌출부는 바람직하게는 엘라스토머 바디와 견고하게 연결된다. 예컨대 돌출부는 엘라스토머 바디와 일체형으로, 그리고/또는 균질 재료로 형성되고, 그리고/또는 엘라스토머 바디의 재료로 형성된다. 바람직하게 돌출부는 탄성 또는 스프링 탄성을 갖는다. 예컨대 돌출부는 예컨대 고무와 같은 엘라스토머로 형성된다.
일 개선예에 따라서, 볼 스터드와 엘라스토머 바디는 돌출부의 영역에서, 그리고/또는 돌출부에 의해 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다. 예컨대 볼 스터드와 엘라스토머 바디는 돌출부의 영역에서, 중간에 해당 또는 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 내부 중간 부재의 개재 하에 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다. 또는, 바람직하게 볼 스터드와 엘라스토머 바디가 돌출부의 영역에서, 그리고/또는 돌출부에 의해 직접 또는 바로 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다.
일 구현예에 따라서, 돌출부의 주연면(circumferential surface)과 함몰부를 한정하는 주연면은 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다. 예컨대 돌출부의 해당 또는 임의의 주연면과 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면은 중간에 해당 또는 적어도 하나의 중간 부재, 바람직하게는 내부 중간 부재의 개재 하에 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다. 또는, 바람직하게 돌출부의 해당 또는 임의의 주연면과 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면은 직접 또는 바로 서로 인접하고 그리고/또는 서로 접촉한다.
돌출부 및/또는 이 돌출부의 해당 또는 임의의 주연면은 예컨대 원형으로, 또는 비원형으로 형성된다. 예컨대 돌출부는 원통형, 반원통형, 부분 원통형, 정육면체형, 또는 직육면체 형태로 형성된다. 바람직하게 돌출부 및/또는 그 주연면 및/또는 그 윤곽 또는 주연 윤곽은, 바람직하게 횡단면에 있어서, 원형, 반원형, 부분 원형, 달걀형, 장형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 사각형, 또는 다각형으로 형성된다. 바람직하게 돌출부는 핀 형태로 또는 핀으로서 형성된다. 함몰부 및/또는 함몰부를 한정하는 주연면은 예컨대 원형으로 또는 비원형으로 형성된다. 예컨대 함몰부는 원통형, 반원통형, 부분 원통형, 정육면체형, 또는 직육면체 형태로 형성된다. 바람직하게 함몰부 및/또는 이 함몰부를 한정하는 주연면 및/또는 함몰부의 윤곽 또는 주연 윤곽은, 바람직하게는 횡단면에 있어서, 원형, 반원형, 부분 원형, 달걀형, 장형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 사각형, 또는 다각형으로 형성된다. 함몰부 및/또는 돌출부의 윤곽 성형 및/또는 배치를 통해, 특히 돌출부에 의해 야기되는 엘라스토머 바디의 탄성 변형 및 그에 따른 상이한 방향들에서의 복원 모멘트도 동일할 수도 또는 서로 상이할 수도 있다.
함몰부는 바람직하게 공동 및/또는 홈 또는 관통공이다. 예컨대 함몰부는, 스터드로부터 먼 쪽을 향하고 그리고/또는 엘라스토머 바디 쪽을 향하는 조인트 볼의 측면에, 또는 극면에 형성된 공동 및/또는 홈이다. 그 대안으로, 함몰부는 예컨대 엘라스토머 바디 내에, 또는 이 엘라스토머 바디의 표면, 바람직하게는 조인트 볼 및/또는 볼 스터드쪽을 향하는 표면 내에 형성된 공동 및/또는 홈이다. 엘라스토머 바디가 환형으로, 또는 링 또는 환형 디스크로서 형성되면, 함몰부는 예컨대 엘라스토머 바디의 환형 개구부를 형성한다.
함몰부의 치수들, 및/또는 함몰부를 한정하는 주연면의 치수들은 예컨대 돌출부의 치수들 및/또는 돌출부의 주연면의 치수들에 매칭된다. 이 경우, 특히 볼 스터드의 각각의 편향이 엘라스토머 바디의 탄성 변형을 야기한다. 한 대안예에 따라, 함몰부의 치수들, 및/또는 함몰부를 한정하는 주연면의 치수들은 예컨대 하나 이상의 방향으로 돌출부의 치수들보다 그리고/또는 돌출부의 주연면의 치수들보다 더 크다. 이 경우, 예컨대, 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면 또는 벽부에 돌출부가 부딪치지 않으면서, 특히 해당 또는 적어도 하나의 방향으로의 볼 스터드의 편향이 가능하다.
일 개선예에 따라서, 함몰부의 형태 및/또는 윤곽 또는 주연 윤곽은 돌출부의 형태 및/또는 윤곽 또는 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 예컨대 함몰부의 형태 및/또는 윤곽 또는 주연 윤곽은 돌출부의 형태 및/또는 윤곽 또는 주연 윤곽에 바람직하게는 거의, 또는 적어도 거의 상응한다. 예컨대 함몰부 내에서 돌출부의 극미한 유격이 제공될 수 있다. 예컨대 함몰부의 치수들은 돌출부의 치수들보다 더 크거나, 약간 더 크다. 돌출부는 예컨대 헐거운 끼워 맞춤(loose fit) 또는 중간 끼워 맞춤(transition fit)을 형성하면서 함몰부 안쪽으로 맞물린다. 바람직하게 돌출부는 자신의 주연면으로써, 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면 상에 완전히 또는 부분적으로 또는 적어도 부분적으로 접한다. 바람직하게는, 특히 그럼으로써, 볼 스터드의 임의의 또는 모든 편향이 엘라스토머 바디의 탄성 변형을 야기한다. 예컨대 돌출부는 원형이고; 그리고/또는 돌출부 및/또는 돌출부의 해당 또는 임의의 주연면 및/또는 돌출부의 해당 또는 임의의 윤곽 또는 주연 윤곽은 예컨대 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 회전 대칭형이고; 그리고/또는 함몰부는 예컨대 원형이고; 그리고/또는 함몰부 및/또는 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면 및/또는 함몰부의 해당 또는 임의의 윤곽 또는 주연 윤곽은 예컨대 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 회전 대칭형이다. 바람직하게 볼 스터드는, 특히 이 경우, 바람직하게는 자유롭게, 자신의 스터드 종축을 중심으로 회전할 수 있다. 그 대안으로, 돌출부는 예컨대 비원형이고; 그리고/또는 돌출부 및/또는 돌출부의 해당 또는 임의의 주연면 및/또는 돌출부의 해당 또는 임의의 윤곽 또는 주연 윤곽은 예컨대 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 회전 비대칭형이고; 그리고/또는 돌출부는 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 소정의 오프셋 또는 간격을 가지며; 그리고/또는 돌출부는 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 편심되어 배치되고; 그리고/또는 함몰부는 예컨대 비원형이고; 그리고/또는 함몰부, 및/또는 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 주연면, 및/또는 함몰부의 해당 또는 임의의 윤곽 또는 주연 윤곽은 예컨대 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 회전 비대칭형이고; 그리고/또는 함몰부는 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 소정의 오프셋 또는 간격을 가지고; 그리고/또는 함몰부는 스터드 종축에 대해 그리고/또는 조인트 종축에 대해 편심되어 배치된다. 예컨대 돌출부는, 특히 스터드 종축을 중심으로 하는 볼 스터드의 회전과 관련하여, 함몰부 안쪽에 형상 결합 방식으로 맞물리고; 그리고/또는 돌출부는, 예컨대 특히 스터드 종축을 중심으로 하는 볼 스터드의 회전과 관련하여, 함몰부와 그리고/또는 함몰부를 한정하는 해당 또는 임의의 벽부와 형상 결합 방식으로 연결되고, 그리고/또는 함몰부 내에 형상 결합 방식으로 고정된다. 바람직하게, 특히 이 경우, 스터드 종축을 중심으로 하는 볼 스터드의 회전을 통해 토크가 볼 스터드로부터 엘라스토머 바디로 전달될 수 있다. 바람직하게, 특히 이 경우, 엘라스토머 바디는 자신의 스터드 종축을 중심으로 하는 볼 스터드의 회전에 의해 탄성 변형될 수 있다.
일 구현예에 따라서, 함몰부는 가이드 방향으로 연장되는 홈으로서 형성된다. 홈은 예컨대 가이드 홈이라고도 지칭된다. 바람직하게, 돌출부는 홈 내에서, 그리고/또는 홈을 따라 가이드 방향으로, 바람직하게는 움직일 수 있게, 안내된다. 홈은 특히 홈 개구부를 포함한다. 바람직하게 돌출부는 홈 개구부를 통과하여 홈 내에 맞물린다. 홈은 특히 서로 맞은 편에 위치하는 2개의 홈 벽부를 포함하고, 그리고/또는 특히 홈 벽부들을 통해, 그리고/또는 서로 맞은 편에 위치하는 2개의 홈 벽부에 의해 한정된다. 바람직하게 홈 벽부들은 홈 개구부를 한정한다. 바람직하게 홈 벽부들은 가이드 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 방향으로 서로 맞은 편에 위치한다. 가이드 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 방향을 예컨대 차단 방향 또는 댐핑 방향이라고도 한다. 홈 벽부들은 예컨대 엘라스토머 바디 또는 볼 스터드의 벽들 또는 표면들이다. 홈은 특히 홈 바닥부를 포함하고, 그리고/또는 특히 상기 홈 바닥부를 통해, 그리고/또는 임의의 홈 바닥부에 의해 제한된다. 바람직하게 홈 바닥부는 홈 개구부에 대향하여 위치한다. 홈 바닥부는 예컨대 엘라스토머 바디 또는 볼 스터드의 벽 또는 표면이다. 바람직하게 홈 바닥부는 조인트 볼의 중심점을 통과하여 연장되는 직선을 중심으로 만곡되며, 이 직선은 바람직하게는 스터드 종축에 대해 수직으로 연장된다. 그 대안으로, 홈 바닥부는 예컨대 평탄하게 형성된다. 홈은, 바람직하게는 가이드 방향으로, 특히 2개의 홈 단부를 갖는다. 바람직하게 홈 단부들은 가이드 방향으로 서로 맞은 편에 위치한다. 예컨대 홈 단부들은 폐쇄되거나 개방된 상태로 형성된다. 바람직하게 돌출부는 자신의 주연면의 하나 이상의 접촉 영역으로써, 바람직하게는 직접 또는 바로 홈 벽부들 중 적어도 하나에 접한다. 예컨대 돌출부는, 자신의 주연면의 서로 맞은 편에 위치하는 2개의 접촉 영역으로, 바람직하게는 직접 또는 바로, 홈 벽들에 접한다. 바람직하게 접촉 영역들은, 차단 방향 또는 댐핑 방향으로, 그리고/또는 가이드 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 해당 또는 임의의 방향으로 서로 맞은 편에 위치한다.
일 구현예에 따라서, 하우징 내에 그리고/또는 내부 챔버 내에, 베어링 쉘(bearing shell)이 배치되며, 이 베어링 쉘 내에서 볼 스터드는 자신의 조인트 볼로써 바람직하게 슬라이딩 가능하게, 그리고/또는 움직일 수 있게 접한다. 특히 볼 스터드는 자신의 조인트 볼로 슬라이딩 가능하게, 그리고/또는 움직일 수 있게 베어링 쉘 내에 장착된다. 유리하게는 엘라스토머 바디가, 바람직하게 축방향으로, 내부 챔버 내에서 베어링 쉘과 하우징의 바닥부 사이에 배치된다. 특히 베어링 쉘은 조인트 볼을 바람직하게는 적어도 부분적으로 에워싼다. 베어링 쉘은, 예컨대 볼 쉘(ball shell)이거나, 볼 쉘을 형성한다. 바람직하게 베어링 쉘은 조인트 볼을 특히 부분적으로 또는 적어도 부분적으로 에워싼다. 바람직하게 베어링 쉘은, 조인트 볼을 에워싸면서 이 조인트 볼 상에 접하는 베어링 면, 바람직하게는 부분 구상 베어링 면을 포함한다. 베어링 면은 바람직하게 축방향으로 조인트 볼의 중심점의 양측에 배치되고, 그리고/또는 조인트 볼의 중심점의 양측에서 바람직하게는 축방향으로 연장되고, 그리고/또는 바람직하게는 조인트 볼의 중심점의 양측에서 조인트 볼에 접한다. 특히 베어링 면은 조인트 종축과 관련하여 회전 대칭형이다. 바람직하게 베어링 쉘은 조인트 종축과 관련하여 회전 대칭형이거나, 실질적으로 회전 대칭형이다. 바람직하게 베어링 쉘은 형태 안정적인 몸체를 형성한다. 예컨대 베어링 쉘은 플라스틱으로 형성된다.
일 개선예에 따라서, 볼 스터드 및/또는 스터드는, 특히 하우징의 바깥쪽에서, 밀봉 벨로우즈(sealing bellows)를 통과하여 연장되며, 밀봉 벨로우즈는 바람직하게 하우징 또는 베어링 쉘에서부터 볼 스터드 또는 스터드까지 연장된다. 바람직하게 밀봉 벨로우즈는 하우징 및/또는 베어링 쉘 및/또는 볼 스터드 및/또는 스터드를 에워싼다. 특히 밀봉 벨로우즈는 하우징의 바깥쪽에 배치된다. 밀봉 벨로우즈는 바람직하게 탄성 소재로, 예컨대 가령 고무와 같은 엘라스토머로 형성된다.
본원의 볼 조인트는 바람직하게는 차량용으로 제공된다. 바람직하게 볼 조인트는 해당 또는 임의의 차량에, 특히 차량의 섀시 또는 휠 서스펜션에 장착되어 있거나 장착된다. 볼 스터드는 예컨대 해당 또는 임의의 차량의 제1 차량 부재와 연결되어 있거나 연결될 수 있다. 또한, 하우징은 예컨대 차량의 제2 차량 부재와 연결되어 있거나 연결될 수 있다. 차량 부재들은 바람직하게는 섀시 부품들이다. 차량은 바람직하게는 자동차이다.
본원에 기술되는 볼 조인트에 의해, 특히 볼 스터드를 해당 또는 임의의 기설정 위치로, 그리고/또는 자신의 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 또한, 볼 조인트의 장착된 상태에서, 예컨대 볼 스터드의 기설정 위치가 제로 위치와 상이한 점을 통해, 압축 응력을 야기할 수 있다. 함몰부 안쪽으로 맞물린 돌출부를 통해, 예컨대 스터드 종축을 중심으로 한 복원 모멘트, 및/또는 스터드 종축에 대해 횡방향으로, 조인트 볼의 중심점을 통과하여 연장되는 상이한 축들 또는 직선들을 중심으로 하는 상이한 복원 모멘트들이 달성될 수 있다.
본 발명은 하기에서 도면을 참조하여 바람직한 실시예들에 따라서 기술된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 4는 제4 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 5는 제4 실시예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 6은 제4 실시예의 제1 변형예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 7은 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 8은 제4 실시예의 제3 변형예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 9는 제5 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 10은 제5 실시예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 11은 제5 실시예의 제1 변형예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디의 상면도이다.
도 12는 제6 실시예에 따른 볼 조인트의 종단면도이다.
도 13은 제6 실시예에 따른 볼 조인트의 엘라스토머 바디 및 조인트 볼의 사시도이다.
도 1로부터, 제1 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 상기 볼 조인트는, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함한 하우징(4)과; 내부 챔버(3) 내에 배치된 베어링 쉘(5)과; 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼과 단단히 연결된 스터드(7)를 포함한 볼 스터드(8);를 구비하며, 볼 스터드(8)는 자신의 조인트 볼(6)로써 베어링 쉘(5) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되고 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되며, 이 하우징에 대해 볼 스터드(8)가 상대적으로 편향될 수 있다. 볼 스터드는 추가로 편향된 위치에 도시되어 있으며, 편향된 볼 스터드는 파선으로 도시되어 있고 도면부호 8'로 표시되어 있다. 조인트 볼(6)의 중심점은 도면부호 M으로 표시되어 있다.
볼 조인트(1) 및/또는 하우징(4)에는 축방향(x)으로 뻗는 조인트 종축(9)이 할당되고, 이 조인트 종축은 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장된다. 또한, 볼 스터드(8)에는 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 스터드 종축(10)이 할당되며, 이 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드(8)는 회전 대칭형이다. 이 경우, 편향된 볼 스터드(8')의 스터드 종축은 도면부호 10'으로 표시되어 있다. 볼 스터드(8)는 편향되지 않은 상태로 도시되어 있으며, 그럼으로써 스터드 종축(10)은 조인트 종축(9)과 일치하게 된다. 이처럼 편향되지 않은 볼 스터드(8)의 위치를 제로 위치라고도 한다. 그에 반해, 편향된 볼 스터드(8')의 스터드 종축(10')은 조인트 종축(9)과 각도(α)를 형성하며, 조인트 볼의 중심점(M)에서 조인트 종축(9)과 교차한다.
조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 측면에 평탄화된 극면(11)을 가지며, 이 극면은, 축방향(x)으로 하우징(4)의 바닥부(14)와 조인트 볼(6) 사이에 배치된 엘라스토머 바디(13)의 표면(12)에 접하며, 하우징의 바닥부는 하우징(4)과 견고하게 연결된 밀폐 커버로 형성된다. 엘라스토머 바디(13)는 디스크형으로 형성되며, 표면(12)으로부터 먼 쪽을 향하는 측면에서 바닥부(14)에 접한다. 볼 스터드의 편향에 의해 극면이 일부 영역에서 엘라스토머 바디(13) 쪽으로 가압되고, 그럼으로써 엘라스토머 바디가 탄성 변형된다. 편향된 볼 스터드(8')의 극면은 도면부호 11'로 표시되어 있다. 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형을 통해, 상기 엘라스토머 바디는 편향된 볼 스터드(8')로 복원 모멘트(R)를 가하며, 이 복원 모멘트는 여기서 볼 스터드의 중립 위치라고도 지칭되는 제로 위치로 볼 스터드를 다시 밀어낸다. 볼 스터드(8)를 편향시키기 위해 볼 스터드에 외력(F)이 작용하기 때문에, 상기 외력(F)의 소멸 시 볼 스터드는 엘라스토머 바디(13)에 의해 제로 위치 또는 중립 위치로 복귀된다. 바람직하게 볼 스터드(8)는, 특히 제로 위치에서, 또는 적어도 제로 위치에서 자신의 스터드 종축(10)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은 화살표(20)로 명시되어 있다.
이에 보충하여, 조인트 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 영역에서 자신의 외주연 상에 환형 벨로우즈 홈(15)을 가지며, 이 벨로우즈 홈 상에 또는 그 내에는 하우징(4)을 에워싸면서 하우징(4)에서부터 볼 스터드(8)의 스터드(7)까지 연장되는 밀봉 벨로우즈가 고정될 수 있으며, 볼 스터드의 스터드(7)는 밀봉 벨로우즈를 통과하여 연장된다. 밀봉 벨로우즈는 특히 하우징(4)의 내부 챔버(3) 내로 오염물 및 습기의 침입을 저지한다. 도 1에는 밀봉 벨로우즈가 도시되어 있지 않다.
도 2에서는 제2 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 제1 실시예와 동일하거나 유사한 특징들은 제1 실시예에서와 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.
제2 실시예에 따른 볼 조인트(1)는, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함하는 하우징(4)과; 내부 챔버(3) 내에 배치된 베어링 쉘(5)과; 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼과 단단히 연결된 스터드(7)를 포함한 볼 스터드(8);를 구비하며, 볼 스터드는 자신의 조인트 볼(6)로써 베어링 쉘(5) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되며, 볼 스터드(8)는 상기 하우징에 대해 상대적으로 편향될 수 있다. 조인트 볼(6)의 중심점은 도면부호 M으로 표시되어 있다.
볼 조인트(1) 및/또는 하우징(4)에는, 축방향(x)으로 뻗으며 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 조인트 종축(9)이 할당된다. 또한, 볼 스터드(8)에는 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 스터드 종축(10)이 할당되며, 이 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드(8)는 회전 대칭형이다. 볼 스터드(8)는 편향되지 않은 상태로 도시되어 있으며, 그럼으로써 스터드 종축(10)은 조인트 종축(9)과 일치하게 된다. 이처럼 편향되지 않은 볼 스터드(8)의 위치를 제로 위치라고도 한다. 또한, 조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 측면에 평탄화된 극면(11)을 갖는다. 한 가능한 대안예에 따라서, 극면이 평탄화되지 않고, 조인트 볼(6)의 구면의 일부분을 형성한다. 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 맞은편 측에서, 하우징의 바닥부(14)를 형성하는 밀폐 커버에 의해 폐쇄된다. 조인트 종축(9)에 대해 횡방향으로 연장되는 어느 한 방향 또는 모든 방향을 특히 반경 방향이라고 지칭한다.
스터드 개구부(2)의 영역에서, 하우징(4) 내에는 환형 디스크 형태의 엘라스토머 바디(13)가 배치되며, 상기 엘라스토머 바디의 환형 개구부(16)를 통과하여 볼 스터드(8)의 스터드(7)가 연장된다. 엘라스토머 바디(13)는 스터드(7)에서부터 반경 방향으로 스터드 개구부(2)를 제한하는 하우징(4)의 벽부(17)까지 연장되고, 스터드(7)뿐만 아니라 벽부(17)에도 접한다. 바람직하게 환형 개구부(16)의 주연 윤곽은 스터드(7)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 그 대안으로, 환형 개구부는 예컨대 장공으로서 형성된다.
화살표(α) 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향을 통해 스터드(7)가 일부 영역에서 엘라스토머 바디(13) 쪽으로 가압되고, 그럼으로써 상기 엘라스토머 바디는 탄성 변형된다. 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형을 통해 엘라스토머 바디는 편향된 볼 스터드로 복원 모멘트를 가하고, 이 복원 모멘트는 여기서 볼 스터드의 중립 위치라고도 지칭되는 제로 위치로 볼 스터드를 다시 밀어낸다. 볼 스터드(8)를 편향시키기 위해 볼 스터드에 외력(F)이 작용하기 때문에, 상기 외력(F)의 소멸 시 볼 스터드는 엘라스토머 바디(13)에 의해 제로 위치 또는 중립 위치로 복귀된다. 바람직하게 볼 스터드(8)는, 특히 제로 위치에서 또는 적어도 제로 위치에서, 자신의 스터드 종축(10)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은 화살표(20)로 명시되어 있다.
이에 보충하여, 조인트 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 영역에서 자신의 외주연 상에 환형 벨로우즈 홈(15)을 가지며, 이 벨로우즈 홈 상에 또는 그 내에는 하우징(4)을 에워싸면서 하우징(4)에서부터 볼 스터드(8)의 스터드(7)까지 연장되는 밀봉 벨로우즈가 고정될 수 있으며, 볼 스터드의 스터드(7)는 밀봉 벨로우즈를 통과하여 연장된다. 도 2에는 밀봉 벨로우즈가 도시되어 있지 않다.
도 3에서는, 제3 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 이전 실시예들과 동일하거나 유사한 특징들은 이전 실시예들에서와 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.
제3 실시예에 따른 볼 조인트(1)는, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함하는 하우징(4)과; 내부 챔버(3) 내에 배치된 베어링 쉘(5)과; 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼과 단단히 연결된 스터드(7)를 포함한 볼 스터드(8);를 구비하며, 볼 스터드는 자신의 조인트 볼(6)로써 베어링 쉘(5) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되며, 볼 스터드(8)는 상기 하우징에 대해 상대적으로 편향될 수 있다. 조인트 볼(6)의 중심점은 도면부호 M으로 표시되어 있다.
볼 조인트(1) 및/또는 하우징(4)에는, 축방향(x)으로 뻗으며 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 조인트 종축(9)이 할당된다. 또한, 볼 스터드(8)에는 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 스터드 종축(10)이 할당되며, 이 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드(8)는 회전 대칭형이다. 볼 스터드(8)는 편향되지 않은 상태로 도시되어 있으며, 그럼으로써 스터드 종축(10)은 조인트 종축(9)과 일치하게 된다. 이처럼 편향되지 않은 볼 스터드(8)의 위치를 제로 위치라고도 한다. 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 맞은편 측에서 하우징의 바닥부(14)를 형성하는 밀폐 커버에 의해 폐쇄된다.
조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 측면에 평탄화된 극면(11)을 갖는다. 한 가능한 대안예에 따라서, 극면이 평탄화되지 않고 조인트 볼(6)의 구면의 일부분을 형성한다. 극면(11) 상에는 스터드 종축(10)의 방향으로 조인트 볼(6)의 내측으로 연장되는 함몰부(18)가 제공되며, 스터드 종축(10)은 특히 상기 함몰부의 중심을 통과하여 연장된다. 또한, 축방향(x)으로 내부 챔버(3) 내 바닥부(14)와 조인트 볼(6) 사이에 특히 디스크 형태의 엘라스토머 바디(13)가 배치되며, 이 엘라스토머 바디는 조인트 볼(6)의 방향으쪽을 향하는 자신의 표면(12) 상에 조인트 종축(9)의 방향으로 돌출되어 함몰부(18) 내에 맞물리는 돌출부(19)를 갖는다. 조인트 종축(9)은 특히 돌출부(19)의 중심을 통과하여 연장된다. 돌출부(19)는 엘라스토머 바디(13)의 재료로 형성되고 상기 엘라스토머 바디와 견고하게 연결된다. 또한, 엘라스토머 바디(13)는 표면(12)으로부터 먼 쪽을 향하는 측면으로써 바닥부(14)에 접한다.
화살표(α) 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향을 통해, 함몰부(18) 내에 맞물리는 돌출부(19)가 볼 스터드(8)에 의해 종동됨에 따라 엘라스토머 바디(13)는 탄성 변형된다. 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형을 통해, 엘라스토머 바디는 편향된 볼 스터드로 복원 모멘트를 가하고, 이 복원 모멘트는 여기서 볼 스터드의 중립 위치라고도 지칭되는 제로 위치로 볼 스터드를 다시 밀어낸다. 볼 스터드(8)를 편향시키기 위해 볼 스터드에 외력(F)이 작용하기 때문에, 상기 외력(F)의 소멸 시 볼 스터드는 엘라스토머 바디(13)에 의해 제로 위치 또는 중립 위치로 복귀된다.
조인트 볼(6) 또는 극면(11)과 엘라스토머 바디(13)의 표면(12) 사이에 축방향 간격이 제공된다. 한 가능한 대안예에 따라서, 조인트 볼(6)은 자신의 극면(11)으로써 엘라스토머 바디(13)의 표면(12)에 접한다.
함몰부(18)와 돌출부(19)는 각각 원통형으로 형성되며, 함몰부(18)의 주연 윤곽은 특히 돌출부(19)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 그에 따라, 임의의 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향은 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 바람직하게 볼 스터드(8)는, 특히 제로 위치에서 또는 적어도 제로 위치에서, 자신의 스터드 종축(10)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은 화살표(20)로 명시되어 있다.
제1 변형예에 따라서, 함몰부(18)와 돌출부(19)는 각각 직육면체 형태로 형성되며, 함몰부(18)의 주연 윤곽은 특히 돌출부(19)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 그에 따라, 임의의 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향은 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 또한, 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전도 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 스터드 종축(10)을 중심으로 볼 스터드(8)를 회전시키기 위해 볼 스터드에 외부 토크가 작용하기 때문에, 상기 외부 토크의 소멸 시 볼 스터드(8)는 엘라스토머 바디(13)에 의해 스터드 종축(10)을 기준으로 볼 스터드(8)의 영점 배향이라고도 지칭되는 기설정 회전 위치로 복귀 회전된다.
제2 변형예에 따라서, 함몰부(18)는 가이드 방향으로 연장되는 홈으로서 형성되며, 가이드 방향은 도 3에서 특히 도면 평면에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 돌출부(19)는 홈 내에서 가이드 방향으로, 특히 움직일 수 있게, 안내된다. 홈은 예컨대 가이드 홈이라고도 지칭된다. 바람직하게 홈의 홈 바닥부는, 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하고 스터드 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 직선(25)을 중심으로 만곡된다. 그 대안으로, 홈 바닥부는 예컨대 평면으로 형성된다. 바람직하게 홈의 홈 폭은 돌출부(19)에, 특히 돌출부(19)의 지름 및/또는 폭에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 바람직하게 볼 스터드(8)는 가이드 방향으로 자유롭게 편향될 수 있다. 그러나 가이드 방향과 다른 방향, 예컨대 가이드 방향에 대해 수직인 방향으로의 볼 스터드의 편향은 특히 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형 및 그에 따라 볼 스터드(8)에 작용하는 복원 모멘트를 야기한다.
이에 보충하여, 조인트 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 영역에서 자신의 외주연 상에 환형 벨로우즈 홈(15)을 가지며, 이 벨로우즈 홈 상에 또는 그 내에는 하우징(4)을 에워싸면서 하우징(4)에서부터 볼 스터드(8)의 스터드(7)까지 연장되는 밀봉 벨로우즈가 고정될 수 있으며, 볼 스터드의 스터드(7)는 밀봉 벨로우즈를 통과하여 연장된다. 도 3에는 밀봉 벨로우즈가 도시되어 있지 않다.
도 4에서는, 제4 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 이전 실시예들과 동일하거나 유사한 특징들은 이전 실시예들에서와 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.
제4 실시예에 따른 볼 조인트(1)는, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함하는 하우징(4)과; 내부 챔버(3) 내에 배치된 베어링 쉘(5)과; 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼과 단단히 연결된 스터드(7)를 포함하는 볼 스터드(8);를 구비하며, 볼 스터드는 자신의 조인트 볼(6)로써 베어링 쉘(5) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되며, 볼 스터드(8)는 상기 하우징에 대해 상대적으로 편향될 수 있다. 조인트 볼(6)의 중심점은 도면부호 M으로 표시되어 있다.
볼 조인트(1) 및/또는 하우징(4)에는, 축방향(x)으로 뻗으며 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 조인트 종축(9)이 할당된다. 또한, 볼 스터드(8)에는 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 스터드 종축(10)이 할당되며, 이 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드(8)는 회전 대칭형이다. 볼 스터드(8)는 편향되지 않은 상태로 도시되어 있으며, 그럼으로써 스터드 종축(10)은 조인트 종축(9)과 일치하게 된다. 이처럼 편향되지 않은 볼 스터드(8)의 위치를 제로 위치라고도 한다. 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 맞은편 측에서, 하우징의 바닥부(14)를 형성하는 밀폐 커버에 의해 폐쇄된다.
조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 측면에 평탄화된 극면(11)을 갖는다. 한 가능한 대안예에 따라서, 극면이 평탄화되지 않고, 조인트 볼(6)의 구면의 일부분을 형성한다. 극면(11) 상에는 스터드 종축(10)의 방향으로 조인트 볼(6)로부터 돌출되는 돌출부(21)가 제공되며, 상기 돌출부를 특히 그 중심을 통과하여 스터드 종축(10)이 연장된다. 돌출부(21)는 볼 스터드(8)의 재료로 형성되며, 상기 볼 스터드와 견고하게 연결된다. 또한, 축방향(x)으로 내부 챔버(3) 내 바닥부(14)와 조인트 볼(6) 사이에 특히 디스크 형태의 엘라스토머 바디(13)가 배치되며, 조인트 볼(6)을 향하는 엘라스토머 바디의 표면(12) 상에는 조인트 종축(9)의 방향으로 엘라스토머 바디(3) 내측으로 연장되는 함몰부(22)가 제공되며, 이 함몰부 내에 돌출부(21)가 맞물린다. 조인트 종축(9)은 특히 함몰부(22)의 중심을 통과하여 연장된다. 또한, 엘라스토머 바디(13)는 표면(12)으로부터 먼 쪽을 향하는 측면으로써 바닥부(14)에 접한다.
화살표(α) 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향을 통해, 엘라스토머 바디(13)가 함몰부(22) 내에 맞물리는 돌출부(21)에 의해 탄성 변형된다. 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형을 통해, 엘라스토머 바디는 편향된 볼 스터드로 복원 모멘트를 가하고, 이 복원 모멘트는 여기서 볼 스터드의 중립 위치라고도 지칭되는 제로 위치로 볼 스터드를 다시 밀어낸다. 볼 스터드(8)를 편향시키기 위해 볼 스터드에 외력(F)이 작용하기 때문에, 상기 외력(F)의 소멸 시 볼 스터드는 엘라스토머 바디(13)에 의해 제로 위치 또는 중립 위치로 복귀된다.
조인트 볼(6) 또는 극면(11)과 엘라스토머 바디(13)의 표면(12) 사이에 축방향 간격이 제공된다. 한 가능한 대안예에 따라서, 조인트 볼(6)은 자신의 극면(11)으로써 엘라스토머 바디(13)의 표면(12)에 접한다.
엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도는 도 5에서 볼 수 있다. 함몰부(22)와 돌출부(21)는 각각 원통형으로 형성되며, 함몰부(22)의 주연 윤곽은 특히 돌출부(21)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 그에 따라, 임의의 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향은 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 바람직하게 볼 스터드(8)는, 특히 제로 위치에서 또는 적어도 제로 위치에서, 자신의 스터드 종축(10)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은 도 4에서 화살표(20)로 명시되어 있다.
도 6에서는, 제1 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도를 볼 수 있다. 제1 변형예에 따라서, 함몰부(22)와 돌출부(21)는 각각 직육면체 형태로 형성되며, 함몰부(22)의 주연 윤곽은 특히 돌출부(21)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 그에 따라, 임의의 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향은 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 또한, 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전도 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 스터드 종축(10)을 중심으로 볼 스터드(8)를 회전시키기 위해 볼 스터드에 외부 토크가 작용하기 때문에, 상기 외부 토크의 소멸 시 볼 스터드(8)는 엘라스토머 바디(13)에 의해 스터드 종축(10)과 관련하여 볼 스터드(8)의 영점 배향이라고도 지칭되는 기설정 회전 위치로 복귀 회전된다.
도 7에서는, 제2 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도를 볼 수 있다. 제2 변형예에 따라서, 함몰부(22)는 가이드 방향(26)으로 연장되는 홈으로서 형성되며, 가이드 방향(26)은 도 4에서 특히 도면 평면에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 돌출부(21)는 홈 내에서 가이드 방향(26)으로, 특히 움직일 수 있게 안내된다. 홈은 예컨대 가이드 홈이라고도 지칭된다. 바람직하게 홈의 홈 바닥부(23)는, 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하고 스터드 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 직선(25)을 중심으로 만곡된다. 그 대안으로, 홈 바닥부는 예컨대 평면으로 형성된다. 바람직하게 홈의 홈 폭(b)은 돌출부(21)에, 특히 돌출부(21)의 지름 및/또는 폭에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 바람직하게 홈은, 돌출부(21)가 특히 폐쇄되어 있는 홈 단부들 쪽으로 가압될 수 없도록 치수 설계되고, 그리고/또는 길다. 바람직하게 볼 스터드(8)는 가이드 방향(26)으로 자유롭게 편향될 수 있다. 가이드 방향(26)과 다른 방향, 예컨대 가이드 방향(26)에 대해 수직인 방향으로의 볼 스터드의 편향은 특히 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형 및 그에 따른 볼 스터드(8)에 작용하는 복원 모멘트를 야기한다.
도 8에서는, 제3 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도를 볼 수 있다. 제3 변형예에 따라서, 함몰부(22)는 가이드 방향(26)으로 연장되는 홈으로서 형성되며, 가이드 방향(26)은 도 4에서 특히 도면 평면에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 돌출부(21)는 홈 내에서 가이드 방향(26)으로, 특히 움직일 수 있게, 안내된다. 홈은 예컨대 가이드 홈이라고도 지칭된다. 바람직하게 홈의 홈 바닥부는 평면으로 형성된다. 그 대안으로, 홈의 홈 바닥부(23)는, 예컨대 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하고 스터드 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 직선(25)을 중심으로 만곡된다. 바람직하게 홈의 홈 폭(b)은 돌출부(21)에, 특히 돌출부(21)의 지름 및/또는 폭에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 또한, 홈은 가이드 방향(26)으로 자신의 홈 단부들에서 개방되어 있다. 바람직하게 볼 스터드(8)는 가이드 방향(26)으로 자유롭게 편향될 수 있다. 가이드 방향(26)과 다른 방향, 예컨대 가이드 방향에 대해 수직인 방향으로의 볼 스터드의 편향은 특히 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형 및 그에 따라 볼 스터드(8)에 작용하는 복원 모멘트를 야기한다.
이에 보충하여, 조인트 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 영역에서 자신의 외주연 상에 환형 벨로우즈 홈(15)을 가지며, 이 벨로우즈 홈 상에 또는 그 내에는 하우징(4)을 에워싸면서 하우징(4)에서부터 볼 스터드(8)의 스터드(7)까지 연장되는 밀봉 벨로우즈가 고정될 수 있으며, 볼 스터드의 스터드(7)는 밀봉 벨로우즈를 통과하여 연장된다. 도 4에는 밀봉 벨로우즈가 도시되어 있지 않다.
도 9에서는, 제5 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 이전 실시예들과 동일하거나 유사한 특징들은 이전 실시예들에서와 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.
제5 실시예에 따른 볼 조인트(1)는, 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함하는 하우징(4)과; 내부 챔버(3) 내에 배치된 베어링 쉘(5)과; 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼과 단단히 연결된 스터드(7)를 포함한 볼 스터드(8);를 구비하며, 볼 스터드는 자신의 조인트 볼(6)로써 베어링 쉘(5) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되며, 볼 스터드(8)는 상기 하우징에 대해 상대적으로 편향될 수 있다. 조인트 볼(6)의 중심점은 도면부호 M으로 표시되어 있다.
볼 조인트(1) 및/또는 하우징(4)에는, 축방향(x)으로 뻗으며 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 조인트 종축(9)이 할당된다. 또한, 볼 스터드(8)에는 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 연장되는 스터드 종축(10)이 할당되며, 이 스터드 종축을 기준으로 볼 스터드(8)는 회전 대칭형이다. 볼 스터드(8)는 편향되지 않은 상태로 도시되어 있으며, 그럼으로써 스터드 종축(10)은 조인트 종축(9)과 일치하게 된다. 이처럼 편향되지 않은 볼 스터드(8)의 위치는 제로 위치라고도 지칭된다. 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 맞은편 측에서 하우징의 바닥부(14)를 형성하는 밀폐 커버로 폐쇄된다.
조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 자신의 측면에 평탄화된 극면(11)을 갖는다. 한 가능한 대안예에 따라서, 극면이 평탄화되지 않고, 조인트 볼(6)의 구면의 일부분을 형성한다. 극면(11) 상에는 스터드 종축(10)의 방향으로 조인트 볼(6)로부터 돌출되는 돌출부(21)가 제공되고, 이 돌출부는 바람직하게는 스터드 종축(10)에 대해 편심되어 배치되며, 그럼으로써 상기 스터드 종축은 특히 돌출부(21)를 통과하지 않고, 또는 돌출부(21)의 중심을 통과하지 않고 연장된다. 돌출부(21)는 볼 스터드(8)의 재료로 형성되며, 상기 볼 스터드와 견고하게 연결된다. 또한, 축방향(x)으로 내부 챔버(3) 내 바닥부(14)와 조인트 볼(6) 사이에 특히 디스크 형태의 엘라스토머 바디(13)가 배치되며, 조인트 볼(6)을 향하는 엘라스토머 바디의 표면(12) 상에는 조인트 종축(9)의 방향으로 엘라스토머 바디(3) 내측으로 연장되는 함몰부(22)가 제공되며, 이 함몰부 내에 돌출부(21)가 맞물린다. 함몰부(22)는 바람직하게 하우징 종축(9)에 대해 편심 배치되며, 그럼으로써 상기 하우징 종축은 특히 함몰부(22)를 통과하지 않고, 또는 함몰부(22)의 중심을 통과하지 않고 연장된다. 조인트 볼(6)은 자신의 극면(11)으로써 엘라스토머 바디(13)의 표면(12)에 접한다. 또한, 엘라스토머 바디(13)는 자신의 표면(12)으로부터 먼 쪽을 향하는 측면으로써 바닥부(14)에 접한다.
화살표(α) 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향을 통해, 극면은 일부 영역에서 엘라스토머 바디(13) 쪽으로 가압되며, 그럼으로써 상기 엘라스토머 바디는 탄성 변형된다. 추가로 엘라스토머 바디(13)는 함몰부(22) 내에 맞물리는 돌출부(21)에 의해 탄성 변형된다. 엘라스토머 바디(13)의 탄성 변형을 통해 엘라스토머 바디는 편향된 볼 스터드로 복원 모멘트를 가하고, 이 복원 모멘트는 여기서 볼 스터드의 중립 위치라고도 지칭되는 제로 위치로 볼 스터드를 다시 밀어낸다. 볼 스터드(8)를 편향시키기 위해 볼 스터드에 외력(F)이 작용하기 때문에, 상기 외력(F)의 소멸 시 볼 스터드는 엘라스토머 바디(13)에 의해 제로 위치 또는 중립 위치로 복귀된다.
엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도는 도 10에서 볼 수 있다. 함몰부(22)와 돌출부(21)는 각각 반원통형으로 형성되며, 함몰부(22)의 주연 윤곽은 특히 돌출부(21)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은, 특히 스터드 종축(10)에 대해 돌출부(21)의 편심 배치로 인해, 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 스터드 종축(10)을 중심으로 볼 스터드(8)를 회전시키기 위해 볼 스터드에 외부 토크가 작용하기 때문에, 상기 외부 토크의 소멸 시 볼 스터드(8)는 엘라스토머 바디(13)를 통해 스터드 종축(10)과 관련하여 볼 스터드(8)의 영점 배향이라고도 지칭되는 기설정 회전 위치로 복귀 회전된다. 함몰부(22) 및 돌출부(21)의 반원통형 형상을 통해 특히, 상이한 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향 시, 엘라스토머 바디의 탄성 변형에 대해 돌출부를 통해 야기되는 기여도 및 그에 따른 복원 모멘트도 서로 상이한 점이 달성된다.
도 11에서는, 제1 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)에 대한 상면도를 볼 수 있다. 제1 변형예에 따라서, 함몰부(22)는 가이드 방향(26)으로 연장되는 홈으로서 형성되며, 가이드 방향(26)은 도 9에서 특히 도면 평면에 대해 수직으로 연장된다. 돌출부는 예컨대 원통형으로 형성된다. 바람직하게 돌출부(21)는 홈 내에서 가이드 방향(26)으로 안내된다. 홈은 예컨대 가이드 홈이라고도 지칭된다. 바람직하게 홈의 홈 바닥부(23)는, 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하고 스터드 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 직선(25)을 중심으로 만곡된다. 그 대안으로, 홈 바닥부는 예컨대 평면으로 형성된다. 바람직하게 홈의 홈 폭(b)은 돌출부(21)에, 특히 돌출부(21)의 지름 및/또는 폭에 매칭되거나, 거의 매칭된다. 스터드 종축(10)을 중심으로 하는 볼 스터드(8)의 회전은, 특히 스터드 종축(10)에 대한 돌출부(21)의 편심 배치로 인해, 엘라스토머 바디(13)의 변형을 야기한다. 스터드 종축(10)을 중심으로 볼 스터드(8)를 회전시키기 위해 볼 스터드에 외부 토크가 작용하기 때문에, 상기 외부 토크의 소멸 시 볼 스터드(8)는 엘라스토머 바디(13)를 통해 스터드 종축(10)과 관련하여 볼 스터드(8)의 영점 배향이라고도 지칭되는 기설정 회전 위치로 복귀 회전된다. 또한, 가이드 방향(26)으로의 볼 스터드(8)의 편향 시, 엘라스토머 바디가 추가로 돌출부(21)에 의해 변형되지 않는다. 그에 따라, 가이드 방향(26)으로의 볼 스터드(8)의 편향은, 예컨대 특히 가이드 방향(26)에 대해 수직으로 연장되는 화살표(α) 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향과 같은 다른 방향으로의 볼 스터드(8)의 편향보다 더 작은 복원 모멘트를 야기한다.
이에 보충하여, 조인트 하우징(4)은 스터드 개구부(2)의 영역에서 자신의 외주연 상에 환형 벨로우즈 홈(15)을 가지며, 이 벨로우즈 홈에 또는 그 내에는 하우징(4)을 에워싸면서 하우징(4)에서부터 볼 스터드(8)의 스터드(7)까지 연장되는 밀봉 벨로우즈가 고정될 수 있으며, 볼 스터드의 스터드(7)는 밀봉 벨로우즈를 통과하여 연장된다. 도 9에는 밀봉 벨로우즈가 도시되어 있지 않다.
도 12에서는, 제6 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 종단면도를 볼 수 있으며, 이전 실시예들과 동일하거나 유사한 특징들은 이전 실시예들에서와 동일한 도면부호들로 표시되어 있다.
제6 실시예에 따른 볼 조인트(1)는, 도 7에 도시된, 제4 실시예의 제2 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)를 포함한, 제4 실시예에 따른 도 4에 도시된 볼 조인트에 상응하며, 도 12의 볼 조인트(1)의 도면은 도 4에서의 도면에 비해 조인트 종축(9)을 중심으로 90°만큼 회전되어 있다. 제6 실시예의 설명은, 제2 변형예에 따른 엘라스토머 바디(13)의 고려하에 제4 실시예의 설명을 참조한다. 이에 보충하여, 도 14에는 제6 실시예에 따른 볼 조인트(1)의 엘라스토머 바디(13) 및 조인트 볼(6)의 사시도가 도시되어 있다.
도 12 및 도 13에서는, 돌출부(21)가 원통형으로 형성되어 있는 점을 볼 수 있다. 또한, 홈 바닥부(23)가 만곡되어 있는 점도 확인할 수 있다. 또한, 도 12에는 밀봉 벨로우즈(24)가 도시되어 있다. 이에 보충하여, 도 12에는 가이드 방향으로의 볼 스터드의 편향이 화살표(β)로 명시되어 있다.
1: 볼 조인트
2: 하우징의 스터드 개구부
3: 하우징의 내부 챔버
4: 하우징
5: 베어링 쉘
6: 볼 스터드의 조인트 볼
7: 볼 스터드의 스터드
8: 볼 스터드
8': 편향된 볼 스터드
9: 조인트 종축
10: 스터드 종축
10': 편향된 볼 스터드의 스터드 종축
11: 조인트 볼의 극면
11': 편향된 볼 스터드의 조인트 볼의 극면
12: 엘라스토머 바디의 표면
13: 엘라스토머 바디
14: 하우징의 바닥부/밀폐 커버
15: 벨로우즈 홈
16: 환형 개구부
17: 스터드 개구부를 한정하는 하우징의 벽부
18: 조인트 볼 내의 함몰부
19: 엘라스토머 바디의 돌출부
20: 스터드 종축을 중심으로 하는 볼 스터드의 회전
21: 조인트 볼의 돌출부
22: 엘라스토머 바디 내의 함몰부
23: 홈 바닥부
24: 밀봉 벨로우즈
25: 직선
26: 가이드 방향
b: 홈 폭
F: 외력
M: 조인트 볼의 중심점
R: 복원 모멘트
x: 축방향
α: 각도 / 변위
β: 가이드 방향의 변위

Claims (15)

  1. 스터드 개구부(2) 및 내부 챔버(3)를 포함한 하우징(4)과; 하우징(4)의 내부 챔버(3) 내에 회전 운동이 가능하게 지지된 조인트 볼(6) 및 이 조인트 볼(6)과 견고하게 연결된 스터드(7)를 포함하고, 하우징(4)의 스터드 개구부(2)를 통과하여 하우징(4) 외부로 연장되는 볼 스터드(8);를 구비한 볼 조인트에 있어서,
    하우징(4)과 볼 스터드(8) 사이에 배치되어 하우징(4)뿐만 아니라 볼 스터드(8)에도 지지되며, 상기 하우징(4)에 대한 볼 스터드(8)의 상대 운동에 의해 탄성 변형될 수 있는 엘라스토머 바디(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  2. 제1항에 있어서, 볼 스터드(8)는 탄성 변형된 엘라스토머 바디(13)에 의해 하우징(4)에 대한 상대 기설정 위치로, 또는 자신의 운동 공간의 기설정 영역으로 복귀될 수 있는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 볼 스터드(8)는 엘라스토머 바디(13)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 바디(13)는 내부 챔버(3) 내에서 상기 내부 챔버(3)를 한정하는 하우징(4) 벽부와 볼 스터드(8) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 바디(13)는 내부 챔버(3) 내에서 스터드 개구부(2) 반대편에 놓인 하우징(4) 바닥부(14)와 조인트 볼(6) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 측면(11)에서 평탄화되고, 이 측면이 엘라스토머 바디(13)에 접하는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 상기의 또는 어느 임의의 측면(11)에 돌출부(21)를 가지며, 상기 돌출부는 엘라스토머 바디(13) 내에 제공된 함몰부(22) 내에 맞물리는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트 볼(6)은 스터드(7)로부터 먼 쪽을 향하는 상기의 또는 어느 임의의 측면(11)에 함몰부(18)를 가지며, 상기 함몰부 내로 엘라스토머 바디(13)에 제공된 돌출부(19)가 맞물리는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 함몰부(18, 22)의 주연 윤곽은 돌출부(19, 21)의 주연 윤곽에 매칭되거나, 거의 매칭되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  10. 제9항에 있어서, 함몰부(18, 22)는 원형으로 또는 비원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 함몰부(18, 22)는 가이드 방향(26)으로 연장되는 가이드 홈으로서 형성되며, 상기 가이드 홈 내에서 돌출부(19, 21)가 가이드 방향으로 안내되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가이드 홈은, 조인트 볼(6)의 중심점(M)을 통과하여 볼 스터드(8)의 스터드 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 직선(25)을 중심으로 만곡되는 홈 바닥부(23)를 갖는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 돌출부(21)는 볼 스터드(8)의 상기의 또는 어느 임의의 스터드 종축(10)에 대해 편심 배치되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 볼 스터드(8)는, 스터드(7)와, 스터드 개구부(2)를 한정하는 하우징(4)의 벽부(17) 사이에 배치된 엘라스토머 바디(13)를 통과하여 연장되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(4) 내에 베어링 쉘(5)이 배치되며, 상기 베어링 쉘 내에 볼 스터드(8)가 자신의 조인트 볼(6)로써 슬라이딩 가능하게 안착되는 것을 특징으로 하는, 볼 조인트.
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