KR20210008305A

KR20210008305A - 자동차 섀시용 볼 조인트, 이와 같은 볼 조인트를 제조하기 위한 방법, 및 이와 같은 볼 조인트용 볼 수용부

Info

Publication number: KR20210008305A
Application number: KR1020200083191A
Authority: KR
Inventors: 헤르만 프라이; 폴커 그루베; 미햐엘 클랑크; 알렉산더 룬트베르크
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2021-01-21
Also published as: DE102019210184A1; DE102019210184B4

Abstract

본 발명은, 조인트 하우징(5); 조인트 하우징(5)의 하우징 내부 공간(6)에 배열된 볼 수용부(7); 및 복수의 센서 요소들(14)을 구비하는 센서 장치(13);를 갖는, 자동차 섀시용 볼 조인트(1, 18)에 관한 것이며, 이 경우 볼 수용부(7) 내에는 조인트 내부 부품(2)의 조인트 볼(3)이 관절 운동 가능하게 장착되어 있다. 센서 장치(13)의 제공이 볼 조인트(1, 18)의 특성 및/또는 볼 조인트(1, 18)의 조립에 부정적인 영향을 미치지 않는, 센서 장치(13)를 갖는 볼 조인트(1, 18)를 제공할 수 있기 위하여, 볼 조인트는, 센서 요소(14)가 볼 수용부(7) 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 섀시용 볼 조인트, 이와 같은 볼 조인트를 제조하기 위한 방법, 및 이와 같은 볼 조인트용 볼 수용부{BALL JOINT FOR A CHASSIS OF A MOTOR VEHICLE, METHOD FOR PRODUCING SUCH A BALL JOINT AND BALL ACCEPTANCE FOR SUCH A BALL JOINT}

본 발명은, 조인트 하우징; 조인트 하우징의 하우징 내부 공간에 배열된 볼 수용부; 및 복수의 센서 요소들을 구비하는 센서 장치;를 갖는, 자동차 섀시용 볼 조인트에 관한 것이며, 이 경우 볼 수용부 내에는 조인트 내부 부품의 조인트 볼이 관절 운동 가능하게 장착되어 있다. 또한, 본 발명은, 복수의 센서 요소들을 구비하는 센서 장치를 갖는, 상기와 같은 볼 조인트를 제조하기 위한 방법, 및 조인트 내부 부품의 조인트 볼을 관절 운동 가능하게 수용 및 장착하기 위한 상기와 같은 볼 조인트용 볼 수용부와도 관련이 있다.

상기와 같은 볼 조인트 또는 상기와 같은 볼 수용부는 DE 10 2005 030 971 A1호에 공지되어 있다. 이 간행물에서, 센서 배열체는, 구(ball)형 쉘로서 형성된 볼 수용부의 영역에, 다시 말하자면 구형 쉘의 외부 면에 그리고 구형 쉘과 조인트 하우징 사이에 배치된다.

하지만, 상기와 같은 방식으로 배열된 센서 요소는 볼 수용부과 조인트 하우징 사이에서 스페이서와 같이 작용할 위험이 있다. 특히, 이와 같은 방식으로 배열된 센서 요소는 조인트 하우징 또는 하우징 내부 공간의 표면에서 볼 수용부의 균일하거나 전체 표면에 걸친 접촉을 막거나 적어도 방해할 수 있다. 이와 같은 상황은, 최악의 경우 볼 조인트의 특성에 부정적으로 작용할 수 있다. 또한, 볼 수용부 또는 구형 쉘의 외부 면에 배열된 센서 요소는 조립 중에 노출된 자신의 위치로 인해 상황에 따라 쉽게 손상될 수 있다.

본 발명의 기초가 되는 과제는, 센서 장치를 갖는 볼 수용부 및/또는 볼 조인트가 제공될 수 있도록, 도입부에 언급된 유형의 볼 조인트, 방법 및/또는 볼 수용부를 개선하는 것이며, 이 경우에는 센서 장치의 제공이 볼 조인트의 특성 및/또는 볼 조인트의 조립에 부정적인 영향을 미치지 않아야 한다. 특히, 대안적인 일 실시예가 제공되어야 한다.

본 발명의 기초가 되는 상기 과제는, 청구항 제1항에 따른 볼 조인트로써, 청구항 제13항에 따른 방법에 의해서 그리고/또는 청구항 제14항에 따른 볼 수용부에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들 및 이하의 상세한 설명에서 발견된다.

볼 조인트는 자동차 섀시용으로 설계되었다. 차량 구성에서, 볼 조인트는 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 특히, 섀시 내의 볼 조인트는, 예를 들어 스티어링 휠 부품, 휠 캐리어, 타이 로드 등과 같은 섀시 부품들을 서로 또는 차량 상부 구조물과 또는 차량 상부 구조물에 부착된 차축 캐리어와 관절식으로 연결하기 위해 이용된다. 볼 조인트는 볼 핀 조인트로서 또는 볼 슬리브 조인트로서 형성될 수 있다.

볼 조인트는 조인트 하우징을 구비한다. 조인트 하우징은 하우징 내부 공간을 구비한다. 하우징 내부 공간은 하우징 리세스로서 형성될 수 있다. 조인트 하우징의 하우징 내부 공간에는 볼 수용부가 배열되어 있다. 바람직하게, 볼 수용부는 별개의 또는 독립적인 부품으로서 형성되어 있다. 특히, 볼 수용부에 의해서는, 가끔 발생하는 높은 작동 하중에도 불구하고 볼 조인트의 마찰 및 이로써 마모가 줄어들 수 있다. 바람직하게, 볼 수용부는 적어도 실질적으로 플라스틱 재료로 형성되어 있다. 볼 수용부 내에는, 조인트 내부 부품의 조인트 볼이 관절 운동 가능하게 그리고/또는 슬라이딩 운동 가능하게 장착되어 있다. 볼 수용부는 중공 구 형태로 형성될 수 있다. 특히, 볼 수용부는 개구를 구비한다. 조인트 내부 부품이 볼 수용부의 개구를 통과해서 외부로 연장될 수 있다.

바람직하게, 조인트 하우징은 적어도 일 측에서 개방된 상태로 설계되어 있으며, 이 경우에는 이와 같은 개방 상태로 인해 형성된 조인트 하우징의 개구를 통해서 하우징 내부 공간에 접근할 수 있다. 특히, 조인트 하우징과, 하우징 내부 공간에 수용된 볼 수용부는 볼 조인트의 공통 개구를 형성한다. 이와 같은 공통 개구로부터 외부로 조인트 내부 부품이 연장될 수 있다. 조인트 내부 부품은 볼 핀으로서 또는 볼 슬리브로서 형성될 수 있다. 볼 핀으로서 형성되는 경우에는, 볼 핀의 핀 섹션이 조인트 하우징의 개구로부터 외부로 돌출한다.

바람직하게, 2개 구성 요소들, 본 경우에는 예를 들어 조인트 내부 부품 및 조인트 하우징의 관절 운동 가능한 장착이란, 2개의 구성 요소들이 하나 이상의 회전 축을 중심으로 서로에 대해 회전될 수 있는 방식의 그리고/또는 서로에 대해 기울어질 수 있는 방식의 연결로 이해될 수 있다.

더욱이, 볼 조인트는 센서 장치를 구비한다. 센서 장치는 복수의, 특히 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 센서 요소들을 구비한다. 이와 같은 센서 장치는, 자동차 섀시 내에서 실제 운전 작동 중에 작용하는 힘 및/또는 굽힘 모멘트를 결정할 수 있기 위하여, 자동차 섀시 내에서의 힘 또는 부하를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 자동차의 섀시 영역에서 도입부에 언급된 유형의 볼 조인트의 센서 장치의 데이터는, 자동차의 주행 다이내믹 상태에 대한 추론을 가능하게 한다. 이 경우에는, 센서 요소가 볼 수용부 내에 배열되어 있다.

이 경우에는, 볼 조인트를 구성하거나 조립할 때 센서 요소가 별도의 구성 요소와 같이 작용하지 않는다는 것이 장점이다. 센서 요소가 볼 수용부 자체 내에 배열되어 있음으로써, 볼 조인트의 특성 및/또는 볼 조인트의 조립에 대한 센서 장치의 바람직하지 않은 작용이 감소될 수 있거나 심지어 완전히 회피될 수 있다. 특히, 볼 수용부와 조인트 하우징 사이에 배열되는 추가 부품이 생략될 수 있다.

특히, 센서 요소는 볼 수용부의 구성 부품을 형성한다. 볼 수용부는 적어도 부분적으로 센서 요소로 형성될 수 있다. 특히, 센서 요소는 볼 수용부의 일체형 구성 부품이다. 바람직하게, 볼 수용부는 센서 요소 및 플라스틱 재료로 형성되어 있다. 이 경우, 센서 요소는 플라스틱 재료 내에 부분적으로 또는 완전히 매립될 수 있다. 볼 수용부 자체는 2중 기능을 담당할 수 있다. 한 편으로, 볼 수용부는 특히 마찰 없는 장착의 기능을 담당한다. 다른 한 편으로, 볼 수용부는 볼 조인트의 상태 및/또는 물리적인 변수를 검출하기 위한 센서 장치의 기능을 담당한다.

바람직하게, 볼 수용부는 볼 세그먼트 형상으로 그리고/또는 적어도 부분적으로 중공 구 형태로 형성되어 있다. 일 개선예에 따르면, 볼 수용부는 쉘 및/또는 필름으로서 구현되어 있다. 볼 수용부가 쉘로서 형성되는 경우에는, 볼 세그먼트 형상의 그리고/또는 중공 구 형태의 형상이 형태 안정적으로 형성될 수 있다. 볼 수용부의 형성 또는 필름으로서의 구현의 경우에는, 볼 수용부가 조인트 볼 상에 그리고/또는 조인트 하우징의 하우징 내부 공간에 조립된 후에 비로소, 볼 세그먼트 형상의 그리고/또는 중공 구 형태의 형상이 나타날 수 있다.

일 개선예에 따르면, 볼 수용부는 사전 설정된 벽 두께를 갖는다. 이 경우, 센서 요소는 벽 두께 내부에 그리고/또는 벽 두께를 결정하는 볼 수용부의 벽 내부에 배열되어 있다. 따라서, 센서 요소는, 예를 들어 볼 수용부의 일 측에 배치되어 있지 않고, 오히려 볼 수용부 자체의 일체형 구성 부품이다. 특히, 볼 수용부는 일정한 벽 두께를 갖는다. 일정한 벽 두께는, 특히 볼 수용부의 일 횡단면 또는 고려 가능한 전체 횡단면과 관련될 수 있다. 따라서, 볼 수용부는 각각의 지점에서 동일한 벽 두께를 가질 수 있다. 센서 요소의 위치에 따라, 벽 두께는 오로지 플라스틱 재료의 두께로부터만 나타날 수 있거나, 오로지 각각의 센서 요소의 두께로부터만 나타날 수 있거나, 플라스틱 재료로 이루어지고 센서 요소를 덮는 플라스틱 층의 두께와 센서 요소의 두께의 조합으로부터 나타날 수 있다.

바람직하게, 복수의 센서 요소들은 적도 평면에 또는 적어도 실질적으로 조인트 볼의 적도 평면에 배열되어 있다. 특히, 적도 평면에 배열된 복수의 센서 요소들은 원주 방향으로 조인트 볼 둘레에 균일하게 분포 배열되어 있다. 복수의 센서 요소들은, 극 영역에 그리고/또는 조인트 볼의 극 영역을 감싸거나 둘러싸면서 배열될 수 있다. 특히, 하나의 개별 센서 요소는 조인트 볼의 극 영역에 그리고/또는 조인트 하우징 및/또는 볼 수용부의 개구에 마주 놓이도록 배열될 수 있다.

일 개선예에 따라, 센서 요소는 조인트 볼의 표면에 직접 접한다. 대안적으로 또는 추가로, 센서 요소는 조인트 하우징의 하우징 내부 공간의 표면에 직접 접할 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 조인트 하우징의 하우징 내부 공간의 표면과 센서 요소 사이에는 특히 볼 수용부의 플라스틱 재료로 제조된 볼 수용부의 플라스틱 층이 배열될 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 조인트 볼의 표면과 센서 요소 사이에는 특히 볼 수용부의 플라스틱 재료로 제조된 볼 수용부의 플라스틱 층이 배열되어 있다. 따라서, 실시예에 따라, 각각의 센서 요소가 조인트 볼의 표면에 그리고/또는 하우징 내부 공간의 표면에 직접 접할 수 있거나, 센서 요소가 플라스틱 층에 의해서 각각의 표면으로부터 이격될 수 있다. 하지만, 모든 경우에서 중요한 사실은, 센서 요소가 볼 수용부 내에 또는 내부에, 특히 볼 수용부의 벽 두께 내부에 배열되어 있다는 것이다.

조인트 하우징은 플라스틱으로, 특히 사출 성형 방법에 의해서 제조 또는 형성될 수 있다. 조인트 하우징을 제조 또는 형성할 때에는, 조인트 하우징이 동시에 섀시 부품 또는 구조 부품의 수용부 내에 배열 또는 고정될 수 있다.

조인트 하우징은 섀시 부품의 수용부 내에 배열될 수 있다. 대안적으로, 조인트 하우징은 수용부에 의해서 섀시 부품 내에 형성될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 조인트 하우징이 독립적인 구성 요소로서 또는 별개의 부품으로서 실현되어 있지 않고, 오히려 수용부를 갖는 섀시 부품의 일 섹션이 볼 조인트를 위한 조인트 하우징을 형성한다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 센서 요소를 갖는 볼 수용부는 MID 방법 및/또는 인쇄 방법에 의해서 제조되었다. 이 경우, 약어 MID는 "Moulded Interconnect Devices" 또는 사출 성형된 회로 캐리어를 의미한다. 특히, 볼 수용부는 3D-MID 방법에 의해서 센서 요소와 함께 제조된다. 이로 인해서는, 복수의 센서 요소들을 갖는 볼 수용부가 효율적이고 비교적 저렴한 방식으로 단 하나의 부품으로서 제조될 수 있다.

센서 요소는 탄소 나노 튜브를 구비할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 센서 요소는 압전 요소를 구비할 수 있다. 탄소 나노 튜브 또는 압전 요소를 토대로 하는 센서 요소에 의해서는, 볼 조인트 내에서 작용하는 힘 및/또는 하중이 결정 또는 검출될 수 있다. 특히, 센서 요소는 하중, 힘, 팽창, 온도 및/또는 음파를 측정하도록 설계되어 있다.

센서 요소는 라인과 연결될 수 있으며, 이 경우 라인은 조인트 하우징을 통과해서 플러그 요소 및/또는 평가 장치로 가이드 된다. 평가 장치에 의해서는, 센서 요소의 측정된 데이터가 평가될 수 있고, 원하는 물리적인 변수가 결정될 수 있다. 플러그 요소는 조인트 하우징 상에 배열 또는 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 볼 조인트를 제조하기 위한 방법이 특별한 장점이며, 이 경우에는 먼저 센서 요소를 갖는 볼 수용부가 제조된다. 이와 같은 제조는 MID 방법 또는 다른 적합한 인쇄 방법에 의해서 실현될 수 있다. 그 다음에, 볼 수용부가 조인트 볼 상에 배열된다. 이어서, 조인트 볼이 조인트 하우징의 하우징 내부 공간에 볼 수용부와 함께 배열된다. 이와 같은 배열은, 볼 수용부를 갖는 조인트 볼이 기존의 조인트 하우징의 하우징 내부 공간으로 삽입되는 방식으로 이루어질 수 있다. 이어서, 조인트 볼 및/또는 볼 수용부가 폐쇄 링에 의해서 하우징 내부 공간에 분실되지 않게 유지될 수 있다.

대안적으로, 조인트 볼의 배열은, 조인트 하우징이 사출 성형 방법에 의해서 제조되는 방식으로 하우징 내부 공간에서 볼 수용부와 함께 이루어질 수 있다. 이 목적을 위해, 그 다음에 이어서 예를 들어 플라스틱으로부터 조인트 하우징을 사출 성형하기 위하여, 조인트 볼이 볼 수용부와 함께 사출 성형 금형 내로 도입될 수 있다. 또 다른 일 대안에 따르면, 볼 수용부는 제조 후에 먼저 조인트 하우징의 하우징 내부 공간에 배열될 수 있으며, 이 경우에는 이어서 조인트 볼이 볼 수용부 내로 삽입된다. 그 다음에, 폐쇄 링에 의해서 조인트 하우징 또는 하우징 내부 공간의 폐쇄가 이루어질 수 있다.

복수의 센서 요소들을 구비하는 센서 장치를 갖는, 본 발명에 따른 볼 조인트를 위한, 그리고 조인트 내부 부품의 조인트 볼을 관절 운동 가능하게 수용 및 장착하기 위한 볼 수용부가 특별한 장점이며, 이 경우 센서 요소는 볼 수용부 내에 배열 및/또는 일체되어 있다. 특히, 볼 수용부는 전술된 볼 조인트와 관련하여 설명된 모든 실시예들에 따라 개선되었다. 특히, 센서 요소는 볼 수용부의 구성 부품을 형성한다. 볼 수용부는 적어도 부분적으로 센서 요소로 형성될 수 있다. 특히, 센서 요소는 볼 수용부의 일체형 구성 부품이다. 이 경우, 센서 요소는 플라스틱 재료 내에 부분적으로 또는 완전히 매립될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 방법에 따라 제조된 볼 조인트는 전술된 본 발명에 따른 볼 조인트이다. 바람직하게, 이러한 방법은 본원에 기술된 본 발명에 따른 볼 조인트와 관련하여 설명된 모든 실시예들에 따라 개선되었다. 또한, 본원에 기술된 볼 조인트는 방법과 관련하여 설명된 모든 실시예들에 따라 개선될 수 있다.

본 발명은, 도면들을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 도면들에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사하거나 기능적으로 동일한 부품 또는 요소와 관련이 있다. 도면부에서,
도 1은 본 발명에 따른 제1 볼 조인트의 절단된 개략적인 측면도를 도시하며, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 또 다른 볼 조인트의 절단된 개략적인 측면도를 도시한다.

도 1은, 본 발명에 따른 제1 볼 조인트(1)의 절단된 개략적인 측면도를 보여준다. 볼 조인트(1)는, 본 도면에 상세하게 도시되지 않은 자동차의 섀시에 사용되도록 설계되어 있다. 또한, 본 실시예에서, 볼 조인트(1)는 볼-핀-조인트로서 구현되어 있다. 볼 조인트(1)는 조인트 내부 부품(2)을 갖는다. 조인트 내부 부품(2)은 본 실시예에서 볼 핀으로서 형성되어 있다. 그에 상응하게, 조인트 내부 부품은 조인트 볼(3) 및 핀 섹션(4)을 구비한다. 또한, 볼 조인트(1)는 조인트 하우징(5)을 구비한다. 조인트 하우징(5)은 하우징 리세스 또는 하우징 내부 공간(6)을 갖는다. 하우징 내부 공간(6)에는 볼 수용부(7)가 배열되어 있다. 볼 수용부(7) 내에는, 조인트 내부 부품(2)의 조인트 볼(3)이 관절 운동 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 조인트 내부 부품(2)은 볼 수용부(7) 및 조인트 하우징(5)에 대해 기울어질 수 있게 그리고 회전 운동 가능하게 장착되어 있다.

조인트 하우징(5) 또는 볼 수용부(7)는 개구(8)를 구비하며, 이 개구를 통과해서는, 핀 섹션(4)을 갖는 조인트 내부 부품(2)이 외부로 연장된다. 폐쇄 링(9)에 의해서는, 조인트 내부 부품(2) 및 볼 수용부(7)가 조인트 하우징(5) 내에 분실되지 않도록 유지된다.

조인트 볼(3)은 중심점(10) 및 중심점(10)을 통과하는 적도 평면(11)을 구비한다. 본 실시예에서, 조인트 내부 부품(2)은 소위 제로 위치로 도시되어 있다. 조인트 내부 부품(2)의 이 위치에서는, 조인트 내부 부품(2)의 중심 종축(23)이 적도 평면(11)에 직각으로 연장된다. 또한, 적도 평면(11)과 중심 종축(23)은 중심점(10)에서 교차한다. 볼 수용부(7)는, 볼 세그먼트 형상으로 또는 중공 구 형태로 형성되어 있고, 조인트 볼(3)의 극 영역(12)으로부터 출발하여 핀 섹션(4)의 방향으로 적도 평면을 넘어서 연장된다. 개구(8)는 극 영역(12)에 마주 놓이도록 배열되어 있다.

또한, 볼 조인트(1)는 센서 장치(13)를 구비한다. 센서 장치(13)는 복수의 센서 요소들(14)을 구비한다. 센서 요소들(14)은 볼 수용부(7) 내에 배열되어 있다. 이 경우, 센서 요소(14)는 볼 수용부(7)의 구성 부품을 형성한다. 다른 말로 표현하자면, 볼 수용부(7)는 적어도 부분적으로 센서 요소(14)로 형성되어 있다. 더욱이, 볼 수용부(7)는 플라스틱 재료(15)를 구비한다. 센서 요소(14)는 플라스틱 재료(15) 내에 적어도 부분적으로 매립되어 있다.

볼 수용부(7)는, 본 예에서 볼 수용부(7)의 전체 횡단면에 걸쳐 또는 각각의 지점에서 실질적으로 동일한 크기인 벽 두께를 갖는다. 센서 요소(14)는 볼 수용부(7)의 벽 두께 내부에 배열되어 있다.

본 실시예에서는, 복수의 센서 요소들(14)이 실질적으로 적도 평면(11)에 배열되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 복수의 센서 요소들(14)이 조인트 볼(3)의 극 영역(12)을 둘러싸면서 배열되어 있다.

이 경우, 센서 요소(14)는, 예를 들어 센서 요소(14)가 하우징 내부 공간(6)의 표면에 직접 접하도록 볼 수용부(7) 내에 배열되어 있다. 본 실시예에서는, 조인트 볼(3)의 표면과 센서 요소(14) 사이에 플라스틱 재료(15)로 이루어진 볼 수용부(7)의 플라스틱 층(16)이 있다. 도면에 대한 개관을 명확하게 하기 위해, 모든 플라스틱 층(16)에 참조 부호가 제공되어 있지는 않다.

볼 조인트(1)를 제조하기 위해, 먼저 볼 수용부(7)가 하우징 내부 공간(6)에 배열될 수 있다. 이어서, 조인트 볼(3)이 관절 운동 가능하게 볼 수용부(7) 내로 수용된다. 그 다음에, 폐쇄 링(9)을 조인트 하우징(5) 상에 유지 또는 고정하기 위해, 폐쇄 링(9)의 배열 및 조인트 하우징(5)의 에지부(17)의 변형이 이루어진다.

도 2는, 본 발명에 따른 또 다른 볼 조인트(18)의 절단된 개략적인 측면도를 보여준다. 이전과 동일한 특징부는 동일한 참조 부호를 갖는다. 이 점에 있어서, 전술된 설명도 참조된다.

도 1에 따른 볼 조인트(1)와 달리, 볼 조인트(18)에서는 센서 장치(13)의 센서 요소(14)의 약간 다른 분포가 구현되어 있다. 본 실시예에서도, 복수의 센서 요소들(14)이 실질적으로 조인트 볼(3)의 적도 평면(11)에 배열되어 있지만, 본 실시예에서는 하나의 개별 센서 요소(14)만 극 영역(12)에 또는 조인트 볼(3)의 극 상에 배열되어 있다. 적도 평면(11)에 배열된 센서 요소(14)는, 중심점(10) 둘레에 원주 방향으로 균일하게 분포되어 볼 수용부(7) 내에 배열되어 있다.

도 1에 따른 볼 조인트(1)에서는 조인트 하우징(5)이 금속으로 형성되어 있는 한편, 도 2에 따른 볼 조인트(18)에서는 조인트 하우징(5)이 플라스틱으로 이루어지고 사출 성형 방법에 의해서 제조되었다. 이 경우, 볼 조인트(18)에 따른 조인트 하우징(5)은 동시에 섀시 부품(20)의 일 수용부(19) 내에 배열 또는 고정되어 있다.

센서 요소들(14)은 각각 하나 이상의 라인(21)과 연결되어 있다. 도면에 대한 개관을 명확하게 하기 위해, 본 도면에는 단 하나의 개별 라인(21)만 도시되어 있다. 라인(21)은 조인트 하우징(5)을 통과해서 플러그 요소(22)로 가이드 된다. 플러그 요소(22)는 조인트 하우징(5) 상에 배열되어 있거나 조인트 하우징(5)과 고정되어 있다. 이 경우, 플러그 요소(22)는, 본 도면에 상세하게 도시되어 있지 않고 플러그 요소(22)에 상응하는 방식으로 형성된 추가 플러그 요소가 플러그 요소(22) 내로 삽입될 수 있도록, 조인트 하우징(5)의 외부 면에 고정되어 있다. 이로 인해, 본 도면에 상세하게 도시되어 있지 않은 평가 장치와의 연결이 만들어질 수 있다.

볼 조인트(18)를 제조하기 위해, 본 실시예에서는 볼 수용부(7)가 먼저 필름 형상으로 제조된다. 그 다음에, 볼 수용부(7)가 조인트 볼(3) 상에 배열된다. 볼 수용부(7)를 갖는 조인트 볼(3)은 섀시 부품(20)과 함께, 본 도면에 상세하게 도시되어 있지 않은 사출 성형 금형 내에 배열된다. 그 다음에, 조인트 하우징(5)이 플라스틱으로부터 사출 성형된다. 이 경우에는, 라인(21) 및 플러그 요소(22)의 위치가 동시에 확정되거나, 플러그 요소(22)가 조인트 하우징(5)과 연결된다.

대안적으로, 볼 수용부(7)는 조인트 볼(3) 상에서 직접 제조될 수 있다. 특히, 볼 수용부(7)는 적합한 인쇄 방법, 예를 들어 3D-MID 방법에 의해서 제조된다.

본 실시예에서, 센서 요소(14)는 조인트 볼(3)의 표면에 뿐만 아니라 하우징 내부 공간(6)의 표면에도 접한다.

볼 수용부(7)에 일체되어 있고 외부로 돌출하지 않는 센서 요소(14)를 갖는 볼 수용부(7)의 구성은 우수한 조립 가능성을 보장하고 그리고/또는 볼 조인트(1 또는 18)의 특성에 대한 바람직하지 않은 부정적인 영향을 방지한다.

1: 볼 조인트
2: 조인트 내부 부품
3: 조인트 볼
4: 핀 섹션
5: 조인트 하우징
6: 하우징 내부 공간
7: 볼 수용부
8: 개구
9: 폐쇄 링
10: 중심점
11: 적도 평면
12: 극 영역
13: 센서 장치
14: 센서 요소
15: 플라스틱 재료
16: 플라스틱 층
17: 에지부
18: 볼 조인트
19: 수용부
20: 섀시 부품
21: 라인
22: 플러그 요소
23: 중심 종축

Claims

조인트 하우징(5); 조인트 하우징(5)의 하우징 내부 공간(6)에 배열된 볼 수용부(7); 및 복수의 센서 요소들(14)을 구비하는 센서 장치(13);를 갖는 자동차 섀시용 볼 조인트이며, 볼 수용부(7) 내에는 조인트 내부 부품(2)의 조인트 볼(3)이 관절 운동 가능하게 장착되어 있는, 자동차 섀시용 볼 조인트에 있어서,
센서 요소(14)는 볼 수용부(7) 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항에 있어서, 센서 요소(14)는 볼 수용부(7)의 구성 부품을 형성하고 그리고/또는 볼 수용부(7)는 적어도 부분적으로 센서 요소(14)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 볼 수용부(7)는 특히 볼 세그먼트 형상의 쉘 및/또는 필름으로서, 바람직하게는 플라스틱 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 볼 수용부(7)는 사전 설정된 벽 두께를 갖고, 센서 요소(14)는 벽 두께 내부에 배열되어 있으며, 특히 볼 수용부(7)는 바람직하게는 횡단면 상으로 볼 때 일정한 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 센서 요소들(14)이 조인트 볼(3)의 적도 평면(11)에 배열되어 있으며, 그리고/또는 복수의 센서 요소들(14)이 극 영역에 그리고/또는 조인트 볼(3)의 극 영역(12)을 둘러싸면서 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(14)는 조인트 볼(3)의 표면에 직접 접하고, 바람직하게는 조인트 하우징(5)의 하우징 내부 공간(6)의 표면과 센서 요소(14) 사이에는 볼 수용부(7)의 플라스틱 층(16)이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(14)는 조인트 하우징(5)의 하우징 내부 공간(6)의 표면에 직접 접하고, 바람직하게 조인트 볼(3)의 표면과 센서 요소(14) 사이에는 볼 수용부(7)의 플라스틱 층(16)이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트 하우징(5)은 플라스틱으로, 특히 사출 성형 방법에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트 하우징(5)은 섀시 부품(20)의 수용부(19) 내에 배열되어 있거나, 조인트 하우징은 수용부에 의해서 섀시 부품 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(14)를 갖는 볼 수용부(7)는 MID 방법 및/또는 인쇄 방법에 의해서 제조되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(14)는 탄소 나노 튜브 또는 압전 요소를 구비하며, 특히 센서 요소(14)는 하중, 힘, 팽창, 온도 및/또는 음파를 측정하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(14)는 라인(21)과 연결되어 있으며, 라인(21)은 조인트 하우징(5)을 통과해서 플러그 요소(22) 및/또는 평가 장치로 가이드 되며, 특히 플러그 요소(22)는 조인트 하우징(5) 상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차 섀시용 볼 조인트.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 볼 조인트(1, 18)를 제조하기 위한 방법으로서,
먼저 센서 요소(14)를 갖는 볼 수용부(7)가 제조되고, 그 다음에 볼 수용부(7)가 조인트 볼(3) 상에 배열되며, 이어서 조인트 볼(3)이 볼 수용부(7)와 함께 조인트 하우징(5)의 하우징 내부 공간(6)에 배열되는, 볼 조인트의 제조 방법.
복수의 센서 요소들(14)을 구비하는 센서 장치(13)를 갖는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 볼 조인트(1, 18)를 위한, 그리고 조인트 내부 부품(2)의 조인트 볼(3)을 관절 운동 가능하게 수용 및 장착하기 위한 볼 수용부에 있어서,
센서 요소(14)는 볼 수용부(7) 내에 배열 및/또는 일체되어 있는 것을 특징으로 하는, 볼 수용부.