(57)【要約】  本発明は、懸架装置用の枢着装置の組立のための方法、殊に自動車の駆動可能な軸のための枢着装置の組立のための方法並びに、枢着装置、殊に自動車の駆動可能な軸のための枢着装置に関する。枢着装置は、車両軸の領域に配置された枢着フォーク（１）並びに、車輪支承部（３）を有していて２つの支承部位（４，５）で支承されて枢着フォークに対して回動若しくは旋回可能な軸ジャーナル（２）を含んでいる。一方の支承部位は固定形軸受（４）によって形成され、他方の支承部位は、外輪部材（８）及び内輪部材（９）から成る調節形軸受（５）によって形成されており、外輪部材（８）と内輪部材（９）とは、軸線方向の自由度及び傾き角の付加的な自由度を有している。本発明に基づく組立方法及び枢着装置においては、枢着フォーク（１）及び軸ジャーナル（２）はピン部材（２０）及び組立用スペーサ部材（１８）を用いることに基づき一体構造で成形されるようになっている。さらに調節形軸受（５）内の内輪（９）の中心位置は、組立時点で常に正確かつ確実に再現されるようになっている。これによって、耐用年数は高められ、故障しにくく、必要な構成部品の数、必要な構成スペース、ばね下重量、組立コスト並びに製造コストは節減されている。
2009517267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸架装置用の枢着装置の組立のための方法、殊に自動車の駆動可能な軸のための枢着装置の組立のための方法であって、枢着装置は、車軸に配置される若しくは車軸操作装置に結合される枢着フォーク部分（１）並びに、車輪支承部（３）を有する軸ジャーナル部分（２）を含んでおり、この場合に、前記枢着フォーク部分（１）と前記軸ジャーナル部分（２）とは、軸線方向で互いに合致する２つの支承部位（４，５）で互いに回動可能に結合されており、前記一方の支承部位は固定形軸受（４）によって形成されており、前記他方の支承部位は、外輪部材（８）及び内輪部材（９）から成っていて軸線方向の自由度及び傾き角の自由度を有する調節形軸受（５）によって形成されており、前記軸ジャーナル部分（２）は支承座部（１０，１１）を有しており、該支承座部内に前記外輪部材（８）を受容するようになっている形式のものにおいて、
次の工程を含んでおり、つまり、
ａ）前記固定形軸受（４）を予め組み付け、
ｂ）前記軸ジャーナル部分（２）の支承座部（１０，１１）内への前記調節形軸受（５）の圧入に際して、該調節形軸受（５）の外輪部材（８）並びに内輪部材（９）を、前記支承座部内の圧入方向にある終端ストッパー（１０，１１）にそれぞれ接触させ、
ｃ）前記軸ジャーナル部分（２）を前記枢着フォーク部分（１）に予め組み付け、このために、前記固定形軸受（４）の領域に組立間隙（１７）を形成した状態で該固定形軸受（４）と前記枢着フォーク部分（１）及び／又は前記軸ジャーナル部分（２）とを少なくとも部分的にゆるく結合し、
ｄ）前記組立間隙（１７）内にスペーサ部材（１８）を配置して、これによって前記枢着フォークの固定形軸受側のフォーク端部（１２）と前記軸ジャーナル部分（２）との間の所定の間隔を形成し、この場合に前記スペーサ部材（１８）の厚さは、前記内輪部材（９）が前記軸ジャーナル部分（２）の前記支承座部内の終端ストッパー（１０）との接触位置と前記外輪部材（８）内での該内輪部材（９）の中心位置との間で軸線方向に移動可能な移動距離に相当しており、
ｅ）前記枢着フォーク部分（１）の調節形軸受側のフォーク端部（１９）と前記調節形軸受（５）の内輪部材（９）とを、該内輪部材（９）が前記軸ジャーナル部分（２）の前記支承座部内の終端ストッパー（１０）に接触した状態で、互いに分離不能に結合し、
ｆ）前記軸ジャーナル部分（２）と前記枢着フォーク部分（１）との間の前記スペーサ部材（１８）を取り除き、次いで
ｇ）前記固定形軸受（４）を最終的に組み付けることを特徴とする、枢着装置の組立のための方法。
【請求項２】
前記工程ｅで、前記調節形軸受側のフォーク端部（１９）と前記調節形軸受（５）の内輪部材（９）との間の結合を、前記フォーク端部（１９）及び前記内輪部材（９）内にピン部材（２０）を挿入することにより行い、この場合に前記ピン部材（２０）の、前記内輪部材（９）に向いている端部は、該内輪部材（９）に固定されており、前記ピン部材（２０）の、前記フォーク端部（１９）に向いている端部は、該フォーク端部（１９）に固定されている請求項１に記載の組立方法。
【請求項３】
前記ピン部材（２０）と前記内輪部材（９）との間、若しくは前記ピン部材（２０）と前記フォーク端部（１９）との間の結合を締まり嵌めによって行う請求項２に記載の組立方法。
【請求項４】
前記ピン部材（２０）と前記内輪部材（９）との間、若しくは前記ピン部材（２０）と前記フォーク端部（１９）との間の結合をねじによって行う請求項２に記載の組立方法。
【請求項５】
前記ピン部材（２０）と前記内輪部材（９）との間、若しくは前記ピン部材（２０）と前記フォーク端部（１９）との間の結合を素材結合によって行う請求項２に記載の組立方法。
【請求項６】
前記固定形軸受（４）を玉継手によって形成してある請求項１から５のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項７】
前記調節形軸受（５）を、軸線方向の自由度を有する滑り軸受によって形成してある請求項１から６のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項８】
前記調節形軸受（５）を、球面ころ軸受によって形成してある請求項１から６のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項９】
前記固定形軸受（４）と前記固定形軸受側のフォーク端部（１２）との間、若しくは前記固定形軸受（４）と前記軸ジャーナル部分（２）との間の結合を、軸受軸線の方向に移動可能なブッシュ（１４）を介在して行い、この場合に、
前記ブッシュ（１４）と前記固定形軸受側のフォーク端部（１２）との間に、若しくは前記ブッシュ（１４）と前記軸ジャーナル部分（２）との間に所定の組立間隙（１７）を形成してある請求項１から８のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項１０】
車輪懸架装置用の枢着装置であって、殊に自動車の駆動可能な軸のための枢着装置であって、該枢着装置は、車軸に配置される若しくは車輪支持体に結合される枢着フォーク部分（１）並びに、車輪支承部（３）を有する軸ジャーナル部分（２）を含んでおり、この場合に、前記枢着フォーク部分（１）と前記軸ジャーナル部分（２）とは、軸線方向で互いに合致する２つの支承部位（４，５）で互いに回動可能に結合されており、前記一方の支承部位は固定形軸受（４）によって形成されており、前記他方の支承部位は、外輪部材（８）及び内輪部材（９）から成っていて軸線方向の自由度及び傾き角の自由度を有する調節形軸受（５）によって形成されている形式のものにおいて、前記枢着フォーク部分（１）及び前記軸ジャーナル部分（２）はそれぞれ、一体構造で成形されており、前記調節形軸受（５）の外輪部材（８）は、前記軸ジャーナル部分（２）の凹設部によって形成された支承座部（１０，１１）内に配置されており、前記調節形軸受（５）の内輪部材（９）は、前記枢着フォーク部分（１）の調節形軸受側のフォーク端部（１９）に結合されており、前記固定形軸受（４）の領域に、前記枢着フォークの固定形軸受側のフォーク端部（１２）と前記軸ジャーナル部分（２）との間の所定の間隔の形成のためのスペーサ部材（１８）の一時的な受容のための組立間隙（１７）若しくは組立切欠きを設けてあることを特徴とする、自動車軸のための枢着装置。
【請求項１１】
前記調節形軸受（５）の内輪部材（９）は、前記枢着フォーク部分（１）の調節形軸受側のフォーク端部（１９）に結合されたピン部材（２０）に配置してある請求項１０に記載の枢着装置。
【請求項１２】
前記固定形軸受（４）は玉継手によって形成されている請求項１０又は１１項に記載の枢着装置。
【請求項１３】
前記調節形軸受（５）は、軸線方向の自由度を有する滑り軸受によって形成されている請求項１０から１２のいずれか１項に記載の枢着装置。
【請求項１４】
前記調節形軸受（５）は、球面ころ軸受によって形成されている請求項１０から１２のいずれか１項に記載の枢着装置。
【請求項１５】
前記固定形軸受（４）と前記固定形軸受側のフォーク端部（１２）との間、若しくは前記固定形軸受（４）と前記軸ジャーナル部分（２）との間に、軸受軸線方向移動可能なブッシュ（１４）を配置してあり、該ブッシュ（１４）と前記固定形軸受側のフォーク端部（１２）との間に、若しくは前記ブッシュ（１４）と前記軸ジャーナル部分（２）との間に、スペーサ部材の一時的な受容のための所定の組立間隙（１７）若しくは組立切欠きを設けてある請求項１０から１４のいずれか１項に記載の枢着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪案内用若しくは車輪懸架用の枢着装置の組立のための方法、殊に自動車の操舵可能、例えば駆動可能な軸のための枢着装置の組立のための請求項１の上位概念に記載の形式の方法、並びに、請求項１０の上位概念に記載の形式の枢着装置に関する。
【０００２】
前記形式の枢着装置は、例えばマクファーソン型車軸装置において、ダンパー軸若しくは二重クロスバーを有していない。車輪支持体の弾性的に支承されていて回動不能（操舵不能）な部分に、回動可能な挿入体、例えば軸ジャーナルを配置してあり、該挿入体若しくは軸ジャーナルは車輪の本来の操舵運動（操向運動）を可能にしている。
【０００３】
マクファーソン型車軸装置においては、車輪が操舵運動時に旋回（首振り）する中心となる垂直な操舵軸線（操向軸線）は、小さい開き角度で車輪中心平面（ホイール中心面）の近郷に配置されており、不都合に大きなステアリングロール半径は生じないようになっている。これによって、特に駆動トルク若しくはブレーキトルクの不都合な逆作用、並びに路面の起伏、車輪不釣合い若しくは横力による車両の操舵への影響は減少されている。さらに、車軸の全体的な幾何学形状、特にステアリング軸の傾斜、キャスタートレール、ステアリングロール半径、トレッド、並びにキャンパを相互に最適に適合させ、あらゆる走行条件及び広いステアリング角範囲で最適な車両走行及び反力のない繊細なステアリング（操舵）を保証できるようになっている。
【０００４】
二部構造の車輪支持体は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第６０３０００８５Ｔ２号明細書により公知である。該公知の車輪支持体は玉継手（ボールジョイント）及び転がり軸受を含んでおり、これらの両方の継手（玉継手及び転がり軸受）によって、ステアリング軸若しくは操舵可能な軸ジャーナルの回動軸を車輪支持体の不動（固定）の構成部分に取り付けてある。この場合に軸ジャーナルは、車体に例えばショックアブソーバを介して保持された車輪支持体のフォーク状若しくは二又形状（二脚形状）の枢着装置（二叉部材若しくは二脚形部材）に対して、両方の継手によって規定されたステアリング軸を中心として回動（旋回）させられ、その結果、車両の車輪は操舵運動（操向運動）を行うようになっている。
【０００５】
２つの継手によって形成される車輪案内継手装置（車輪枢着装置）は、避けられない製作誤差及び組立誤差、並びに継手部分及び軸部分の運転時に生じる変形を補償若しくは吸収するために、固定形軸受と調節形軸受（可動形軸受）との組合せによって構成されていなければならない。車輪支持体（車輪案内継手装置）を駆動可能な軸に用いる場合には、車輪支持体は、車輪の駆動軸を通すために切欠き部を備えている。このような車輪支持体のフォーク状の構成部分（枢着フォーク）は、必然に弾性特性を有しており、このような弾性特性は、路面の影響、駆動力、ブレーキ力及び遠心力のような反力が車輪支持体に作用する場合に、車輪支持体の枢着フォーク若しくは軸ジャーナルの変形に表れる。このような反力は、回動可能な軸ジャーナルと不動の構成部分との間の両方の支承領域（継手の領域）に、避けられないたわみや軸線方向のずれを生ぜしめることになる。
【０００６】
従来技術の車輪案内継手装置においては、たわみや軸線方向のずれを受け止めるために、固定形軸受と調節形軸受とを組み合わせて用いてあり、固定形軸受は回動可能及び旋回可能（揺動可能）な玉継手として形成されている。同様に回動可能な軸ジャーナルと不動の構成部分との間のたわみや軸線方向のずれを受け止めるための調節形軸受として、回転及び旋回のため並びに軸線方向の移動のための異なる２つの支承面領域から成る滑り軸受を用いてあり、或いは付加的に軸線方向の自由度並びに傾倒角度の自由度を有する転がり軸受、例えば球面ころ軸受を用いてある。固定形軸受及び調節形軸受を備えた公知の車輪案内継手装置は、しかしながら製作、特に組立に手間を必要としている。このような欠点の原因は、枢着フォークとして成形された不動の車輪支持体を二部構造で構成してあることにあり、車輪支持体と軸ジャーナルとの間の両方の支承箇所、すなわち固定形軸受及び調節形軸受、並びに軸ジャーナルの組立は、二部構造の枢着フォークの開口部で行われねばならない。まず、不動の車輪支持体若しくはその枢着フォークの一方のフォーク端部は、両方の旋回軸受のうちの１つの旋回軸受の受容のために車輪支持体若しくはその枢着フォークに結合可能な別個の構成部分として形成されている（ドイツ連邦共和国特許出願公開第６０３０００８５Ｔ２号の図２及び図４、参照）。
【０００７】
公知技術の軸ジャーナル及び不動の枢着フォーク（構成部分）の組立において、回動可能な軸ジャーナルと不動の枢着フォークとは、まず上方の固定形軸受としての玉継手を用いて互いに結合される。次いで、回動可能な軸ジャーナルへの下方の調節形軸受の組み付けを行うようになっている。最終的に、軸ジャーナルを車輪支持体（枢着フォーク）内へ旋回させることによって、枢着フォークは閉じられて、軸ジャーナルと一緒に構成ユニットを形成している。
【０００８】
公知技術に基づく二部構造の車輪案内継手装置は構造が煩雑で、ひいてはコストがかかるようになっている。換言すれば、構成部分（部品）の数量が多く、組立が複雑である。さらに、車輪案内継手装置の走行特性及び路面への追従性若しくは乗り心地に影響を及ぼすばね下重量は不都合に増大している。構成部分の数量の多いことにより、不動の車輪支持体と回動可能な軸ジャーナルとの間の枢着支承部の領域における製作誤差を狭い範囲に保つことは困難である。
【０００９】
調節形軸受は自動車の運転時に生じるたわみ及び／又は軸線方向ずれを吸収しなければならないので、調節形軸受の内輪（内レース）は、車輪支持体内へ組み付けた場合に、外輪（外レース）に対して、応力の生じない中心位置に正確に保持されていなければならない。公知技術においては枢着フォークを二部構造で形成してある、つまり２つの構成部分によって形成してあることに基づき、構成部分（部品）の数量は増大しており、これによって構成部分間の各製作誤差の不都合な連鎖を生じ、つまり各製作誤差は不都合に加算され、その結果、調節形軸受の内輪は中心位置からずれされてしまうことになり、調節形軸受の中心位置は大量生産では再現されなくなっている。
【００１０】
公知技術においては構成部分間の各製作誤差が不都合に加算された場合には、つまりすべての構成部分が所定の寸法よりも大きな寸法の誤差で製作されている場合には、軸線方向移動式の調節形軸受は、組立完了の状態ですでに、軸線方向移動の可能な作動領域の限界値に達してしまっているものもある。この場合には、自動車の運転時に枢着フォーク及び／又は軸ジャーナルに生じる伸びは、調節形軸受によって吸収されなく、それというのは調節形軸受は内輪が外輪に対して軸線方向に移動できず、また外輪に対して傾倒若しくは旋回できなくなっているからである。したがって、軸ジャーナルと支承フォークとの間に不都合な応力を発生させ、該応力は軸ジャーナルの両方の支承部位に過度な負荷を生ぜしめ、ひいては早期に故障を惹起してしまうことになる。
【００１１】
本発明の課題は、車輪案内若しくは車輪懸架用の枢着装置、並びに該枢着装置のための組立方法を改善して、前述の公知技術の欠点を排除することである。該方法及び枢着装置によって、調節形軸受の正確かつ確実な作動のための中心位置は確実に再現されるようにしたい。さらに枢着装置は材料及びスペースを節減でき、長い寿命で、経済的にかつ短い時間で組み立てられるようにしたい。
【００１２】
前記課題を解決するために本発明に基づく方法では、車輪案内用若しくは車輪懸架用の枢着装置の組立のための方法、殊に自動車の例えば駆動可能な軸のための枢着装置の組立のための方法において、該枢着装置は、車軸若しくはばね脚又はダンパー装置に配置され、或いは車軸操作装置（車輪操舵装置）に結合される枢着フォーク部分（不動の車輪支持体とも称される）、並びに、本来の車輪支承部を有しかつ操舵機能のある軸ジャーナル部分（枢着軸片）を含んでおり、この場合に、前記不動の車輪支持体（車輪キャリア）、若しくは枢着フォーク部分と前記軸ジャーナル部分とは、軸線方向（軸受軸線の方向）で互いに合致する２つの支承部位で互いに相対回動可能（旋回可能）に結合されており、前記一方の支承部位は固定形軸受によって形成されており、前記他方の支承部位は、外輪部材及び内輪部材から成っていて軸線方向の自由度及び付加的な傾き角の自由度を有する調節形軸受によって形成されており、つまり調節形軸受の内輪部材（内レース）は製作誤差補償のために外輪部材（外レース）に対して軸線方向にわずかに移動可能であり、かつ外輪部材に対してわずかに傾倒可能（旋回可能）であり、前記軸ジャーナル部分は支承座部（凹み部若しくは凹設部）を有しており、該支承座部内に前記外輪部材を受容するようになっている形式のものにおいて、次の工程を含んでおり、つまり、ａ）前記固定形軸受を予め組み付け、ｂ）前記軸ジャーナル部分の支承座部内への前記調節形軸受の圧入若しくは押し込みに際して、該調節形軸受の外輪部材並びに内輪部材を、前記支承座部内の圧入方向にある終端ストッパー（底部若しくは段部）にそれぞれ接触（当接）させ、ｃ）前記軸ジャーナル部分を前記枢着フォーク部分に予め組み付け、このために、前記固定形軸受の領域に組立間隙を形成した状態で該固定形軸受と前記枢着フォーク部分及び／又は前記軸ジャーナル部分とを少なくとも部分的にゆるく結合し、つまり仮に結合し、ｄ）前記組立間隙内に、組立補助工具としてのスペーサ部材を配置（挿入）して、これによって前記枢着フォーク（Ｃ字形部材）の固定形軸受側のフォーク端部（脚部）と前記軸ジャーナル部分との間の所定の間隔を形成し、この場合に前記スペーサ部材の厚さは、前記内輪部材が前記軸ジャーナル部分の前記支承座部内の終端ストッパー（底部）との接触位置と前記外輪部材内での該内輪部材の中心位置との間で軸線方向に移動可能な移動距離に相当しており、ｅ）前記枢着フォーク部分の調節形軸受側のフォーク端部と前記調節形軸受の内輪部材とを、該内輪部材が前記軸ジャーナル部分の前記支承座部内の終端ストッパーに接触した状態で、互いに分離不能（相対移動不能）に結合し、ｆ）前記軸ジャーナル部分と前記枢着フォーク部分との間の前記スペーサ部材を取り除き、次いでｇ）前記固定形軸受を最終的に組み付けるようにしてある。
【００１３】
「外輪部材」及び「内輪部材」なる記載は、例えば転がり軸受の環状の構成部材だけではなく、例えば玉継手の、転がり軸受の支承リング（レース）と同様の機能を生ぜしめる構成部分（ソケット若しくはボール）をも含むものである。「Ａ及び／又はＢ」なる記載は、Ａ及びＢのうちのいずれか少なくとも一方を意味している。
【００１４】
前記工程ａ）において、固定形軸受の構成部分は、軸ジャーナル部分及び／又は枢着フォークに予め組み付けられる。前記工程ｂ）を換言すれば、軸ジャーナル部分の支承座部内への調節形軸受の圧入若しくは押し込みに際して、調節形軸受の外輪部材並びに内輪部材、例えば球面ころ軸受の外レース並びに内レース、或いは玉継手の継手ケーシング（ソケット）及び該ケーシング内で軸線方向に移動可能な支承シェルは、軸線の両方向で軸線方向の付加的な自由度（移動遊び）をもって、軸ジャーナルの支承座部内の圧入方向にある終端ストッパー（底部若しくは段部）にそれぞれ接触（当接）して正確に規定された位置を占めている。このように正確に規定された位置は、調節形軸受の内輪部材を後で外輪部材に対して中心位置に正確に規定するための出発位置として用いられる。調節形軸受の内輪部材は必ずしも調節形軸受の圧入に際して支承座部の終端ストッパーに接触させられなくてもよい。支承座部の終端ストッパーへの内輪部材の接触は、しかしながら、前記工程ｅ）で内輪部材を調節形軸受側のフォーク端部と結合する場合には保証されていなければならない。
【００１５】
前記工程ｅ）において、軸ジャーナル部分は、該軸ジャーナル部分内に圧入された調節形軸受と一緒に枢着フォーク部分に予め組み付けられる。該組み付けは、枢着フォーク部分及び／又は軸ジャーナル部分と固定形軸受とを固くではなく、ゆるく若しくは軽く、つまり仮に結合した状態で行われ、枢着フォーク部分と軸ジャーナル部分とはもっぱら固定形軸受によってのみ互いにゆるく相対移動可能に結合されている。この場合に固定形軸受の領域で枢着フォーク部分と固定形軸受との間、若しくは固定形軸受と軸ジャーナル部分との間の組立間隙は維持され若しくは開かれていて、スペーサ部材の受容のために用いられる。この場合に組立間隙は、枢着フォーク部分の領域で枢着フォーク部分と固定形軸受との間、若しくは固定形軸受と軸ジャーナル部分との間に設けられていてよいものである。
【００１６】
次いで、前記工程ｄ）において、スペーサ部材は組立間隙内に配置され、つまり差し込まれ、フォーク端部若しくは軸ジャーナル部分と固定形軸受とのこれまでゆるい結合は、一時的に強く締め付けられ、つまりフォーク端部と固定形軸受と軸ジャーナル部分とは一時的に互いに強く相対移動不能に締め付けられる。この場合にスペーサ部材は、軸ジャーナル部分と枢着フォーク部分との間の軸線方向の所定の正確な間隔を一時的に規定するために用いられ、このように一時的に規定された間隔は、後に外輪部材と内輪部材とを相対的に移動させて正確な中心位置を達成するために関与させられるようになっている。スペーサ部材の有効な厚さは、調節形軸受の外輪部材と内輪部材との間の中心位置から外れている組立位置と前記中心位置、つまり作動位置との間での内輪部材の軸線方向の移動距離に正確に相当している。換言すれば、外輪部材と内輪部材とのために軸ジャーナル部分の支承材部内に設けられている各終端ストッパー間の軸線方向の間隔も、スペーサ部材の有効な厚さに正確に相当している。内輪部材の組立位置は、内輪部材が組み付けに際して支承座部の終端ストッパーに接触して占める位置に相当しているのに対して、内輪部材の作動位置は、外輪部材に対する内輪部材の中心位置に相当している。
【００１７】
次いで前記工程ｅ）において、枢着フォーク部分の調節形軸受側のフォーク端部と調節形軸受の内輪部材とは互いに固く結合され、すなわち互いに分離不能に、つまり相対移動不能に結合される。該結合は、内輪部材と外輪部材との相対位置を変化させることなしに、すなわち支承座部内の終端ストッパーに内輪部材を接触させた状態で行われる。換言すれば、調節形軸受の内輪部材は、軸ジャーナル部分の支承座部の終端ストッパーに接触して、まだ中心位置から離れた組立位置若しくはストッパー位置にあり、若しくは内輪部材のストッパー位置は、調節形軸受側のフォーク端部と内輪部材との間の結合に際して達成されている。調節形軸受側のフォーク端部と調節形軸受の内輪部材との結合は、原理的には、内輪部材とフォーク端部との間の確実な固定を可能にするあらゆる結合手段によって行われるものである。
【００１８】
固定形軸受側のフォーク端部→固定形軸受→回動可能な軸ジャーナル→調節形軸受→調節形軸受側のフォーク端部の一連の誤差連鎖内に生じている製作誤差、若しくは一連の誤差連鎖内で互いに加算される製作誤差は、従来技術の方法では、外輪部材内における中心位置から内輪部材を軸線方向にずらしてしまうことになるものの、本発明では、内輪部材と調節形軸受側のフォーク端部との間の結合が、調節形軸受側のフォーク端部と内輪部材との間の誤差に依存した種々の間隔を維持して正確に行われることによって、完全に補償される。
【００１９】
次いで、前記工程ｆ）において、前記工程ｄで軸ジャーナル部分と枢着フォーク部分との間に差し込まれたスペーサ部材は再び抜き取られ、かつ次の工程ｇ）において、固定形軸受は最終的に組み付けられる。
【００２０】
固定形軸受の最終的な組み付けは、固定形軸受の、スペーサ部材の抜き取りのために緩められていたねじ部材を再びねじ回して、固定形軸受を枢着フォーム部分の受容部内に締め付けることによって行われる。固定形軸受の締め付けによって、軸ジャーナル部分は枢着フォーク部分に対して、抜き取られたスペーサ部材の厚さに相当する寸法（距離）にわたって軸線方向に移動させられて、最終的に組み付けられた固定形軸受によって規定された軸線方向の正確な相対位置を占めるようになっている。軸ジャーナル部分と枢着フォーク部分との間の軸線方向の最終的な相対位置において、調節形軸受の内輪部材も、外輪部材内における所定の正確な中心位置（作動位置）を自動的に占め、それというのはスペーサ部材の厚さは、外輪部材及び内輪部材のための両方の終端ストッパー間の軸線方向の間隔に正確に合致しているからである。
【００２１】
本発明に基づく方法では枢着装置の枢着フォークを実質的に一体に、かつ分割不能に形成してあり、これによって枢着装置の再現性を保証してあり、調節形軸受の内輪部材及び外輪部材は組立の後に、枢着装置の正確な運転及び高い耐用年数にとって必要な中心位置を常に占めるようになっている。
【００２２】
本発明に基づき分割することなしに一体に成形された枢着フォークのために、ばね下重量は大きく減少されている。さらに車輪懸架装置の領域に必要な組み込みスペースは、枢着フォークの従来の二部構造に比べて減少されており、枢着装置の構成部分の組立は容易で正確にかつ迅速に行われる。迅速かつ容易で正確な組立は、製品の改善につながり、枢着装置の製作及び組立の際の不良品率を減少させ、ひいては製造コストの著しい節減、並びに枢着装置の自動組立の改善につながっている。
【００２３】
本発明の有利な実施態様では、前記工程ｅにおける、調節形軸受側のフォーク端部と調節形軸受の内輪部材との間の結合は、調節形軸受側のフォーク端部の孔内及び内輪部材の内部にピン部材（ボルト部材）を挿入することにより行われる。この場合にピン部材の、内輪部材に向いている端部は、該内輪部材に固定され、つまり相対移動不能（相対運動不能）に結合されており、かつピン部材の、調節形軸受側のフォーク端部に向いている端部は、該フォーク端部に固定されている。換言すれば、調節形軸受側のフォーク端部と調節形軸受の内輪部材との間を固定してあり、同時に、内輪部材とフォーク端部の間の軸受軸線の方向の、スペーサ部材によって予め規定された相対位置は維持されている。
【００２４】
本発明の有利な実施態様では、ピン部材と内輪部材との間の結合、及び／又はピン部材とフォーク端部との間の結合を締まり嵌めによって行い、若しくはねじ止めによって行い、若しくは素材結合、例えばろう付け、溶接、若しくは接着によって行うようになっている。この場合にピン部材と内輪部材との間の結合並びにピン部材とフォーク端部との間の結合は、締まり嵌めを用いると迅速かつ経済的に行われて有利であり、内輪部材内へのピン部材の圧入は、内輪部材を軸ジャーナル部分の支承座部内のストッパーに当接させるまで行われ、これにより圧入に際して軸ジャーナル部分に対する内輪部材の相対位置は、変化されることなく一定に規定されている。
【００２５】
本発明に基づく方法は、次のような構成によって実施され、つまり、固定形軸受及び／又は調節形軸受を軸ジャーナル若しくは不動の車輪支持体に配置してあり、この場合に軸線方向の荷重（負荷）の受け止めは固定形軸受によって保証され、かつ軸線方向の差異若しくは誤差及び軸線ずれ若しくは角度ずれの必要な補償は、調節形軸受によって保証される。
【００２６】
本発明の有利な実施態様では、固定形軸受は玉継手によって形成され、調節形軸受は、軸線方向の自由度を有する滑り軸受によって形成され、若しくは球面ころ軸受、或いは円環体形ころ軸受（トロイダルころ軸受）によって形成されている。固定形軸受として玉継手を有する構成は、頑丈でかつ安価である。玉継手は枢着フォーク部分若しくは不動の車輪支持体に対する軸ジャーナルの必要な旋回運動（揺動運動若しくは傾倒運動）を可能にしていて、軸線方向の高い負荷（荷重）を受け止め、かつ有害な角度ずれを補償するものであり、角度ずれは、例えば軸ジャーナル及び／又は枢着フォークの弾性的な変形（たわみ）によって惹起される。固定形軸受としての玉継手は、軸線方向のずれを生ぜしめないので、少ない所要スペースで頑丈に、遊びが少なく高い支持力をもって形成されるものである。
【００２７】
調節形軸受としては例えば、軸線方向の付加的な自由度を有する周知の滑り軸受、若しくは特に球面ころ軸受、或いは円環体形ころ軸受を用いるようになっており、調節形軸受は軸ジャーナル部分の支承座部内に配置され、まず調節形軸受の中心位置を外して装着され、次いで枢着装置内で調節形軸受の中心位置を正確に調節することによって組み立てられる。
【００２８】
円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受は、転がり軸受特有の特性を有していて、内輪、外輪及びころの自動調心作用に基づく角度ずれ並びに軸線方向ずれを補償するようになっている。円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受（自動調心ころ軸受）においては、一般的な調節形軸受若しくは可動形軸受の場合に生じるような摩擦力も軸線方向ずれの際のスティックスリップも発生しない。摩擦力及びスティックスリップは、不都合な振動若しくはころ表面の負荷につながるものである。円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受の構成部分の自動調心運動に際しては、不均一な面圧も、ころの縁部の不都合な圧縮も生じていない。
【００２９】
円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受は、球面外輪軌道面と球面ころの外周面との間の常に一様な線接触に基づき、極めて高い支持力を有している。円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受はその特殊な幾何学形状に基づき、角度ずれ及び軸線方向ずれに左右されることなく常にほぼ応力及び遊びの生じていない状態で作動しており、このことは車輪の静粛回転及びステアリングへの逆作用防止、ひいては安定した操縦性に寄与するものである。
【００３０】
調節形軸受として球面ころ軸受若しくは円環体形ころ軸受を用いることにより、利点として、車輪懸架装置の領域で例えば製作誤差並びに車両の運転時に発生する力による変形に起因して生じる角度ずれ及び軸線方向ずれは、唯一の支承箇所の領域で補償される。
【００３１】
本発明に基づく方法の有利な実施態様では、枢着装置は、固定形軸受と固定形軸受側のフォーク端部との間、若しくは固定形軸受と軸ジャーナル部分との間に、軸受軸線の方向に移動可能なブッシュを有しており、ブッシュと固定形軸受側のフォーク端部との間に、若しくはブッシュと軸ジャーナル部分との間に所定の組立間隙を形成してある。ブッシュの移動により形成された組立間隙内にスペーサ部材を差し込むことに基づき、前記工程ｄ）におけるフォーク端部と軸ジャーナル部分との間の所定の間隔は、簡単に良好な再現性をもって形成される。
【００３２】
本発明はさらに、車輪案内若しくは車輪懸架用の枢着装置、殊に自動車の例えば駆動可能な軸のための枢着装置に関し、該枢着装置は、それ自体周知の形式で車軸若しくは車輪支持体に配置される枢着フォーク部分（不動の車輪支持体とも称される）並びに、車輪支承部を有する軸ジャーナル部分を含んでおり、この場合に、前記枢着フォーク部分と前記軸ジャーナル部分とは、軸線方向で互いに合致する２つの支承部位で互いに回動可能（相対回動可能）に結合されており、前記一方の支承部位は固定形軸受によって形成されており、前記他方の支承部位は、外輪部材及び内輪部材から成っていて軸線方向の自由度及び傾き角の自由度を有する調節形軸受によって形成されている形式のものにおいて、前記枢着フォーク部分及び前記軸ジャーナル部分はそれぞれ、一体構造で成形され、つまり１つの部材によって形成されており、前記調節形軸受の外輪部材は、前記軸ジャーナル部分の凹設部によって形成された支承座部内に配置されており、前記調節形軸受の内輪部材は、前記枢着フォーク部分の調節形軸受側のフォーク端部に結合されており、前記固定形軸受の領域に、前記枢着フォークの固定形軸受側のフォーク端部と前記軸ジャーナル部分との間の所定の間隔の形成のためのスペーサ部材の一時的な受容のための組立間隙を設けてある。
【００３３】
車輪支持体の枢着フォークを本発明に基づき分割構造でなく一体に形成することにより、必要な構成部分の数量及びばね下重量を減少してあり、このことは走行特性の改善に寄与している。さらに、車輪懸架装置の領域内で枢着装置の配置に必要な所要スペースは、従来技術の二部構造の枢着フォークと比べて減少されており、枢着装置の個別の構成部分の組立は容易になりかつ迅速に行われる。本発明により全体的に、製品品質の改善並びに製造コストの少なからぬ減少を達成している。
【００３４】
本発明では固定形軸受及び／又は調節形軸受を軸ジャーナル若しくは不動の車輪支持体に設けてあり、軸線方向の荷重は固定形軸受によって受け止められ、軸線ずれ若しくは角度ずれ及び軸線方向の差異の必要な補償は調節形軸受によって行われる。
【００３５】
調節形軸受の内輪部材と調節形軸受側のフォーク端部との間の結合は、有利には枢着フォーク部分の調節形軸受側のフォーク端部に配置されたピン部材を用いて、該ピン部材と内輪部材との間、及び／又は該ピン部材とフォーク端部との間の締まり嵌めにより行われている。内輪部材とフォーク端部との間でのピン部材による結合は、特に簡単かつ経済的に、それも内輪部材を軸ジャーナルに対してピン部材の圧入に際して確実に位置決めして行われる。
【００３６】
本発明の別の有利な実施態様では、固定形軸受は玉継手によって形成され、調節形軸受は、軸線方向の付加的な自由度を有する滑り軸受若しくは球面ころ軸受によって形成されている。固定形軸受として玉継手を用いる構成は、頑丈かつ安価であり、この場合に玉継手は、枢着フォーク部分若しくは不動の車輪支持体に対する軸ジャーナルの必要な回動運動を可能にしていて、高い負荷を受け止めることができ、さらに軸ジャーナル及び／又は枢着装置の弾性的なたわみに起因する角度ずれを問題なく吸収するようになっている。
【００３７】
調節形軸受は、付加的な軸線方向の自由度を有する滑り軸受、つまり軸線方向に移動可能な滑り軸受によって形成され、若しくは球面ころ軸受によって形成されている。この場合に調節形軸受は、本発明に基づく方法により、不動の車輪支持体と回動可能な軸ジャーナル部分との間に、中心位置を再現可能に規定して組み付けられる。
【００３８】
本発明の有利な別の実施態様では、枢着装置は、固定形軸受と固定形軸受側のフォーク端部との間、若しくは固定形軸受と軸ジャーナル部分との間に配置されて軸受軸線方向移動可能なブッシュを有している。この場合に、スペーサ部材の一時的な受容のための所定の組立間隙若しくは組立切欠きは、ブッシュと固定形軸受側のフォーク端部との間に、若しくはブッシュと軸ジャーナル部分との間に配置されている。
【００３９】
フォーク端部と軸ジャーナル部分との間で調節形軸受の内輪部材の中心位置の規定のために必要な間隔は、ブッシュの軸線方向の移動に基づき幅の変化させられる組立間隙により簡単かつ良好に再現される。
次に本発明を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく枢着装置を組み立て中の状態で示す部分的に破断した側面図であり、
図２はスペーサ部材の平面図であり、
図３は、図１の枢着装置を完全に組み立てた状態で示す部分的に破断した側面図である。
【００４０】
図１には、操舵可能な車軸の本発明に基づく枢着装置の実施例を自動車の走行方向で見て示してある。枢着装置は、不動の車輪支持体に配設される枢着フォーク１及び軸ジャーナル２から成っている。枢着フォーク（車輪支持体若しくはＣ字形部材）１は、図面で見て左側で図示省略のばね脚に結合され、若しくは操舵装置に結合されるようになっているのに対して、軸ジャーナル２は図面で見て右側で車輪受容部、つまり貫通孔３内に、図示省略の操舵可能な車輪を支承するようになっている。
【００４１】
枢着フォーク１及び軸ジャーナル２は共通の２つの支承部位４，５を有しており、この場合に一方の支承部位は、保護カバーとしてのシールベロー６を備えた玉継手４によって形成されており、他方の支承部位は転がり支承部５によって形成されている。これによって軸ジャーナル２は、共通の支承部位４，５により規定された操舵軸線７を中心として、ばね弾性支承された枢着フォーク１に対して旋回（回転）させられるようになっている。
【００４２】
転がり支承部（転がり軸受）５は、円環体形ころ軸受若しくは球面ころ軸受として形成されていて、外輪８と内輪９との間の角度ずれ（角度誤差）を補償し、かつ外輪８に対する内輪９の軸線方向移動を実質的に応力若しくは抵抗力なしに吸収するようになっている。
【００４３】
図示の枢着装置の組立の開始のために、まず、調節形軸受を成す球面ころ軸受５は、その外輪８と一緒に、軸ジャーナル２の下方端面に形成されたカップ形の凹設部１０内に圧入され、この場合に外輪８は軸受軸線の方向で、軸ジャーナル２の凹設部（支承座部）１０内の環状の段部１１に正確に接触している。
【００４４】
枢着装置は、枢着フォーク１若しくは不動の車輪支持体１の図面で上方のフォーク端部１２の領域に、玉継手４を有しており、玉継手（ボールジョイント）の継手ピン１３及びシールベロー６は図１に描かれている。玉継手４は固定形支承部を形成していて、したがって特に軸受軸線７の方向、つまりほぼ垂直方向に作用する力を受け止めるようになっている。玉継手４は、軸ジャーナル２の上方端部の凹設部内に圧入されたソケット（図示省略）を有している。
【００４５】
調節形軸受５をその外輪８と一緒に軸ジャーナル２の下方の凹設部１０内に組み付けた後に、玉継手４の円錐形の継手ピン１３は、ブッシュ１４を介在して不動の車輪支持体１の上方のフォーク端部１２にねじ部材１５によって結合される。ブッシュ１４の孔（中空部）は継手ピンの円錐形に相応して円錐形に形成されている。継手ピン１３とブッシュ１４との間の軸受軸線７の方向の正確な接触を達成するために、継手ピン１３の円錐形のシャフトは環状の段部１６を有しており、該段部（つば）はブッシュ１４の下方の端面と接触するようになっている。
【００４６】
固定形支承部側、つまり上方のフォーク端部１２の下側の側面（下面）とブッシュ１４のつば（フランジ）との間には、スペーサ部材１８の受容のための組立間隙１７を設けてある。スペーサ部材１８は、図２の平面図に示してあるようにフォーク状の形状を有している。図１に示してあるように、スペーサ部材１８は、玉継手４の組み付け中には、ブッシュ１４のつばと固定形支承部側のフォーク端部１２の下側の側面（縁部）との間に配置され、つまり前記組立間隙１７内に差し込まれている。ブッシュ１４のつばとフォーク端部１２の下側の側面との間の組立間隙１７内に差し込まれているスペーサ部材１８のために、上方のフォーク端部１２への継手ピン１３の取り付け（組み付け）に際して、継手ピン１３、ひいては玉継手全体並びにフォーク端部１２の最終的な組立位置はまだ達成されていない。つまり、軸ジャーナル２の、差し込まれたスペーサ部材１８により得られた仮の組立位置と最終的な組立位置との間に、軸受軸線７の方向の規定された間隔を残してあり、該間隔（隙間）はスペーサ部材１８の厚さに相当している。
【００４７】
固定形支承部（固定形軸受）、つまり玉継手４を前述のように上方のフォーク端部１２と仮に結合（仮結合）した後に、下方のフォーク端部９に取り付けられる調節形軸受５の領域では、段付きピン２０を下方のフォーク端部９の対応する貫通孔内に、ひいては調節形軸受５の内輪９内に圧入するようになっている。つまり段付きピン（つば付きピン）２０は、適切な圧入によって調節形軸受５の内輪９内にも、フォーク端部９の貫通孔内にも所定の嵌め合いで締まり嵌めされている。
【００４８】
調節形軸受５の内輪９は、段付きピン２０の圧入過程に際して、図１に示してあるように、軸受軸線の方向で調節形軸受５の外輪８に対して所定の値だけ上方へ移された位置に達している。この場合に凹設部１０の底部は、段付きピン２０の圧入の際の内輪９の位置を規定しており、外輪８は段部１１に接触（当接）している。軸ジャーナル２の凹設部１０内の底部の深さと環状の段部１１の深さとの間の差、つまり段付きピン２０の圧入に際して内輪９を外輪８に対して軸受軸線の方向へ移動させるべき寸法は、スペーサ１８の厚さに正確に相当している。換言すれば、調節形軸受５の内輪９と外輪８とは軸受軸線７の方向の常に正確な間隔を有していて、「固定形軸受側のフォーク端部１２→固定形軸受４→軸ジャーナル２→調節形軸受５→調節形軸受側のフォーク端部１９の一連の誤差連鎖内にある製作誤差、若しくは一連の誤差の加算された製作誤差に依存していない。
【００４９】
各製作誤差もしくは一連の誤差の合計は、段付きピン２０の圧入に際して自動的に正確に補償され、つまり段付きピン２０は各部品誤差に依存して調節形軸受５の内輪９内に深く若しくは浅く押し込まれる。この場合に段付きピン２０は、常に下方のフォーク端部１９に対する軸受軸線方向の所定の終端位置に達し、該終端位置は、段付きピン２０の頭部（段部若しくはつば）が下方のフォーク端部１９の貫通孔内に段付きピンの頭部に適合して加工成形された環状の段部と接触することによって規定されているものである。
【００５０】
上述の作業過程によって、軸ジャーナル２並びに下方のフォーク端部１９に対する調節形軸受５の最終的な組立位置を達成した後に、上方のフォーク端部１２の領域のねじ部材（ねじ部品若しくはナット）１５を一時的に緩めた状態で、スペーサ部材１８は、ブッシュ１４と上方のフォーク端部１２との間の組立間隙１７から抜き取られる。次いでねじ部材１５は、上方のフォーク端部１２と継手ピン１３とを互いに固定するために継手ピン上で再び締め付けられる。このようにして達成された枢着装置の構成部分全体の最終的な相対位置は、図３に示してある。
【００５１】
ねじ部材１５を再び締め付ける際に、玉継手（固定形軸受）４、軸ジャーナル２並びに、調節形軸受５の外輪８から成る構成ユニットは、今や抜き取られているスペーサ部材１８の厚さに相当する寸法にわたって、図面で見て上方へ移動させられ、前記寸法は、調節形軸受５の内輪９及び外輪８のためのストッパー深さ（底部と段部）１０，１１間の差に相当している。これによって調節形軸受５は、スペーサ部材１８を抜き取り、かつねじ部材１５を再び締め付けた後には、各構成部分（部品）間の製作誤差に左右されることなしに、つまり上方のフォーク端部１２と玉継手４と軸シャフト２０と段付きピン２０と下方のフォーク端部１９との間の互いに加算された製作誤差に左右されることなしに、該調節形軸受の中心位置（中立位置）を占めるようになっている。つまり調節形軸受５は、枢着装置の組立完了の後には図３に示してあるように、枢着装置内に軸線方向の応力を生ぜしめることのない状態で該調節形軸受の中立位置を占めている。
【００５２】
調節形軸受５が組立完了の後にその中立位置にあることは、重要な構成条件であり、つまり、自動車運転時の走行運動力の作用並びに温度変動による枢着フォーク１及び軸ジャーナル２の避けられない変形、例えばたわみ若しくは伸びは、調節形軸受５によって十分に吸収されるようになっており、その結果、支承部位４，５内に不都合な応力は発生しないようになっている。
【００５３】
車輪懸架装置のため、特に自動車の操舵及び駆動式の軸、若しくは操舵可能な非駆動の軸のための本発明に基づく組立方法並びに本発明に基づく枢着装置においては、利点として、製造時に調節形軸受の再現可能な正確な中立位置を保証してあり、これにより調節形軸受、ひいては枢着装置は正確に作動するようになっている。さらに本発明に基づく枢着装置は、少ない所要スペースでコンパクトにかつ軽量に形成される。さらに本発明に基づく組立方法並びに本発明に基づく枢着装置によって、耐用年数の増大、保守費用の削減、自動車に使用した場合に快適性の改善、並びに車輪懸架装置及び車軸装置の構成、組立及び運転のコスト削減を達ししている。
【００５４】
本発明は、車輪懸架装置及び車軸装置の領域の構成要素において、構成要素の作動確実性、製造コスト、保守整備及び走行特性に関する改善に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】枢着装置を組み立て中の状態で示す部分的に破断した側面図
【図２】スペーサ部材の平面図
【図３】図１の枢着装置を完全に組み立てた状態で示す部分的に破断した側面図
【符号の説明】
【００５６】
１  枢着フォーク、  ２  軸ジャーナル、  ３  貫通孔、  ４  固定形軸受、  ５  調節形軸受、  ６  シールベロー、  ７  軸受軸線、  ８  外輪、  ９  内輪、  １０  凹設部、  １１  段部、  １２  フォーク端部、  １３  継手ピン、  １４  ブッシュ、  １５  ねじ部材、  １６  段部、  １７  組立間隙、  １８  スペーサ部材、  １９  フォーク端部、  ２０  段付きピン
【図１】
2009517267.tif 000003
【図２】
2009517267.tif 000004
【図３】
2009517267.tif 000005
【国際調査報告】
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2009517267.tif 000007
2009517267.tif 000008
2009517267.tif 000009