(57)【要約】  ジョイントスタッド（２）を備えたジョイント・ベアリング装置（１）であって、ジョイントスタッド（２）のヘッド範囲（３）が、組み付けられた状態で、該ヘッド範囲（３）を収容するジョイントシェル（４）内に保持されていて、該ジョイントシェル（４）と共に、ハウジング（５）として作用する収容室に対して軸方向に可動である形式のものにおいて、当該ジョイント・ベアリング装置（１）が、ハウジング（５）内でのジョイントシェル（４）の軸方向の運動に関してガス圧ばねおよび／またはガス圧ダンパとして作用することを特徴とする、ジョイント・ベアリング装置。
2010519472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョイントスタッド（２）を備えたジョイント・ベアリング装置（１）であって、ジョイントスタッド（２）のヘッド範囲（３）が、組み付けられた状態で、該ヘッド範囲（３）を収容するジョイントシェル（４）内に保持されていて、該ジョイントシェル（４）と共に、ハウジング（５）として作用する収容室に対して軸方向に可動である形式のものにおいて、当該ジョイント・ベアリング装置（１）が、ハウジング（５）内でのジョイントシェル（４）の軸方向の運動に関してガス圧ばねおよび／またはガス圧ダンパとして作用することを特徴とする、ジョイント・ベアリング装置。
【請求項２】
ジョイントスタッド（２）を備えたジョイント・ベアリング装置（１）であって、ジョイントスタッド（２）のヘッド範囲（３）が、組み付けられた状態で、該ヘッド範囲（３）を収容するジョイントシェル（４）内に保持されていて、該ジョイントシェル（４）と共に、ハウジング（５）として作用する収容室に対して軸方向に可動である形式のものにおいて、ジョイントシェル（４）と、ハウジング（５）の端面側の端部（１３）との間の室（６）が、閉鎖されて圧力密な室を形成するようになっており、該室内に含まれているガスが、ジョイントシェル（４）の軸方向の運動により圧縮可能であることを特徴とする、ジョイント・ベアリング装置。
【請求項３】
圧力密な室（６）が、圧縮可能なガスで充填可能である、請求項１または２記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項４】
圧力密な室（６）が、ガス充填を調整するための弁（８）を備えている、請求項１または２記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項５】
圧力密な室（６）が、正圧下にあるガスで充填可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項６】
圧力密な室（６）が、端面側のカバー（９）を有しており、該カバー（９）が、該カバー（９）を補剛する湾曲部（１１）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項７】
前記湾曲部（１１）が、ジョイントシェル（４）の方向に膨出するように成形されている、請求項６記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項８】
圧力密な室（６）が、ハウジング（５）によって取り囲まれており、該ハウジング（５）の側方の周壁と、該ハウジング（５）の端面側のカバー部分とが、互いにワンピースに形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項９】
端面側のカバー（９）が、ハウジング（５）内でのジョイントシェル（４）の軸方向の運動のためのストッパとして形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項１０】
ハウジング（５）が、機能構成部分、特にホイールキャリヤまたはこれに類するガイドエレメントに設けられた切欠きとして形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項１１】
ジョイントシェル（４）が、ジョイントスタッド（２）の、該ジョイントシェル（４）により取り囲まれたヘッド範囲（３）と共に、軸方向でセンタの組付け位置でハウジング（５）内に挿入可能であり、該組付け位置から両軸方向に２〜５ミリメートルのストロークが提供されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項１２】
圧力密な室（６）の２５〜５０％がグリースで充填されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置。
【請求項１３】
特に走行装置部分および／または操舵装置部分の内部の、請求項１から１２までのいずれか１項記載のジョイント・ベアリング装置（１）を備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部または請求項２の上位概念部に記載の形式のジョイント・ベアリング装置、すなわちジョイントスタッドを備えたジョイント・ベアリング装置であって、ジョイントスタッドのヘッド範囲が、組み付けられた状態で、該ヘッド範囲を収容するジョイントシェル内に保持されていて、該ジョイントシェルと共に、ハウジングとして作用する収容室に対して軸方向に可動である形式のものに関する。さらに本発明は、特にシャーシ部分もしくは走行装置部分および／または操舵装置（ステアリング）部分に設けられた、このような形式の１つまたは複数のジョイント・ベアリング装置を備えた自動車に関する。
【０００２】
特にホイールキャリヤまたは類似の走行装置部分に設けられたジョイント装置の場合、一方では、ジョイントスタッドのヘッド範囲を収容するジョイントシェルの組込み位置を、製作公差の補償下に、ジョイントのこの組込み位置が、走行中に発生する条件に合わせて最適化されるように行うことができるようにするという問題が課せられ、他方では走行運転時における動的な負荷にも、ジョイントヘッドの位置の調整によって対応し得るようにすることが望まれる。これにより、走行装置部分の応力なしの結合が可能となる。
【０００３】
本発明の根底を成す問題は、ハウジング内でのジョイントシェルの軸方向位置の最適化を達成することができるようにすることである。
【０００４】
この問題は本発明によれば、請求項１の特徴部に記載の特徴を有するジョイント・ベアリング装置、すなわちジョイントシェルと、ハウジングの端面側の端部との間の室が、閉鎖されて圧力密な室を形成するようになっており、該室内に含まれているガスが、ジョイントシェルの軸方向の運動により圧縮可能であることを特徴とするジョイント・ベアリング装置、または請求項２の特徴部に記載の特徴を有するジョイント・ベアリング装置、すなわちジョイントシェルと、ハウジングの端面側の端部との間の室が、閉鎖されて圧力密な室を形成するようになっており、該室内に含まれているガスが、ジョイントシェルの軸方向の運動により圧縮可能であることを特徴とする、ジョイント・ベアリング装置、ならびに請求項１３に記載の特徴を有する自動車によって解決される。本発明の有利な構成および改良形については、請求項３〜請求項１２に記載されている。
【０００５】
本発明によれば、ジョイントスタッドのヘッド範囲を収容するジョイントシェルが、そのハウジング内で規定された形で軸方向運動可能となるジョイント・ベアリング装置が提供されている。これによって、最適な軸方向のジョイント位置調整に関する製作公差をも、動的な負荷をも考慮することができる。
【０００６】
ジョイントシェルと、ハウジングの端面側の端部との間の室が、閉鎖されて圧力密な室を形成するようになっており、該室内に含まれているガスが、ジョイントシェルの軸方向の運動により圧縮可能であると、当該装置のばね支承機能および／または減衰機能が永続的に確実に確保されている。前記室を閉鎖して密な室を形成することは、ハウジング内にカバーをあとから挿入することにより、かつ／または特に別個のハウジングを不要にし得るようにするために、たとえばカバーまたはハウジング壁に弁を挿入することにより行われ得る。いずれの場合でも、組付け時では前記室の通気が可能となるので、ヘッド範囲およびジョイントシェルの軸方向での位置決めを任意に行うことができ、組付け時には圧縮されたガスに抗して作業しなくて済むようになる。これによって、とりわけ製造時の製作公差をも考慮することができる。
【０００７】
その場合に圧力密となった室を、圧縮可能なガスで充填することは、組付けの後に行われ得る。この場合、たとえばカバーの導入時にガスはハウジング内に常圧下にあってよい。それに対して、ガス充填を調整するための弁を介して、ガスを（著しい）正圧下に導入することもできる。
【０００８】
ハウジングを閉鎖するためのカバーが設けられている場合、このカバーは、このカバーを補剛する湾曲部を備えていると有利である。この湾曲部は特にジョイントシェルの方向に膨出されているので、正圧下にあるガスの、外方に向かって作用する力に対抗することができる。このようなカバーはさらに、ジョイントシェルの軸方向の運動のための機械的なストッパとしても働くことができる。
【０００９】
しかし、弁の使用によって、圧力密な室をワンピースに、つまり一体に形成することも可能となる。これにより、特定の使用のためには有利には別個のハウジングを設ける必要がなくなり、ハウジングは機能構成部分、特にホイールキャリヤまたはこれに類するガイドエレメントに設けられた切欠きとして形成されていてもよい。このことは製造を容易にし、構成部分を節約する。
【００１０】
本発明によれば、組付け時に、ジョイントシェルにより形成されている、いわば「ピストン」の軸方向位置を正確に調節することができると共に、このジョイントシェルのために提供されているストロークを、たとえば導入されたガスの圧力または調節可能なストッパにより正確に調節することもできる。すなわち、有利には、ジョイントシェルが、ジョイントスタッドの、該ジョイントシェルにより取り囲まれて把持されたヘッド範囲と共に、軸方向で見てセンタの組付け位置でハウジング内に挿入可能であり、該組付け位置から両軸方向に２〜５ミリメートルのストロークが提供されている。
【００１１】
圧力密な室の２５〜５０％をあとからグリースで充填することも、たとえば１つの弁を介しても可能になる。これにより保守は容易となる。グリース潤滑はボールヘッドとジョイントシェルとの間でも、このジョイントシェルとハウジングとの間でも、シール手段として有効となり得る。圧力密な室内の正圧または負圧によって、動的な条件に関連した潤滑剤運動を行うことができる。これにより、その機能は運転中いつでも確保されている。
【００１２】
本発明のさらに別の利点および特徴は、以下に図面につき説明する本発明の対象の実施例から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】あとで圧力密となる室の閉鎖前の組付け時における本発明によるジョイント・ベアリング装置を切り開いた状態で概略的に示す断面図である。
【図２】ジョイントシェルの軸方向でセンタの位置における、圧力密な室の閉鎖後の状態を示す、図１に類似した図である。
【図３】軸方向に移動可能なヘッド範囲がカバーに当接した状態を示す、図２に類似した図である。
【図４】軸方向に移動可能なヘッド範囲が、カバーに向かい合って位置するように設置されたハウジング縁部に当接した状態を示す、図３に類似した図である。
【図５】ジョイントスタッドが半径方向に旋回した状態を示す、図２に類似した図である。
【図６】カバーに弁が付加的に形成されている実施例を示す、図２と類似した図である。
【００１４】
図２に例示的に図示した、ジョイント機能および／またはベアリング機能を備えた本発明によるジョイント・ベアリング装置１は、軸方向に延在したジョイントスタッド２を有している。このジョイントスタッド２は、たとえばほぼ球形の加工成形部によって形成された、拡張されたヘッド範囲３を備えている。このヘッド範囲３は、このヘッド範囲３を収容する一般に永久潤滑されたジョイントシェル４またはベアリングシェル内に該ジョイントシェルまたはベアリングシェルに対して可動に保持されていてよい。図示したジョイントシェル４はほぼ環状に形成されている。ジョイントシェル４はスタッド通過部の外部においてほぼ閉じられていてもよい。
【００１５】
ジョイントシェル４は、たとえば場合によっては繊維強化されたプラスチック、たとえばＰＡ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫまたはこれらの材料の架橋されたタイプ（たとえば電子ビーム架橋により）あるいはまた鋳物または焼入れされた鋼または非鉄金属、たとえば銅の合金から形成されていてよい。
【００１６】
さらに、ジョイントシェル４は半径方向外側でかつ軸方向でハウジング５内に保持されている。このハウジング５は別個の構成ユニットを形成する必要はなく、たとえば、組み立てられた状態でジョイント・ベアリング装置１を取り囲むリンク、たとえばホイールキャリヤの一体の構成要素であってもよい。
【００１７】
このようなリンクは、たとえば液状の高温の材料を用いた射出成形または鋳造もしくは流込み成形による被覆、たとえば亜鉛ダイカストにより製造され得る。この場合、このリンクは引き続き型内で行われる冷却の後に剛性的でかつ形状安定的となり、そして別の後加工なしに一体のハウジング５を形成することができる。
【００１８】
前記ジョイント・ベアリング装置１はさらに、シールスリーブを有している。このシールスリーブはしばしばシールベローズとして形成されている（図面には書き込まれていない）。このシールスリーブは、ハウジング５から切り抜かれた、ジョイントスタッド２のための通過開口７の範囲で続いている。
【００１９】
本実施例では、軸方向の遊びΔｓを残したジョイント・ベアリング装置１が図示されている。この遊びは一方ではたとえば走行装置内部のリンクの組付けおよび取外しのために必要とされる。他方においては、連続的な運転中にハウジング５に対するジョイントシェル４ならびにこのジョイント４内に収容された、ジョイントスタッド２のヘッド範囲３の軸方向の運動も可能となる。
【００２０】
ジョイントシェル４ならびにこのジョイントシェル４内に保持されたスタッドヘッド範囲３の、公差を補償する所望の軸方向の位置決め可能性を考慮するために、ジョイントシェル４とハウジング５の端面側の端部１３との間の室６は、組付け後に（図１）閉鎖されて圧力密な室（図２）を形成することができる。閉鎖後にこの室内に含まれているガスはジョイントシェル４の軸方向の運動によって圧縮可能であって、かつばね弾性的におよび／または緩衝作用を持ってこの運動に抗して作用する。
【００２１】
したがって、運転中にこのガス圧縮により、ジョイント・ベアリング装置１はハウジング５内でのジョイントシェル４の軸方向の運動に関してガス圧ダンパおよび／またはガス圧ばねとして作用する。
【００２２】
それに対して、組付け時では室６はまだ通気されている。この通気は、たとえば弁８（図６）が開かれているか、または端面側のカバー９がまだ組み付けられていないことにより行われる。これによって、既にスタッドヘッド範囲３を取り囲んで把持しているジョイントシェル４を、ハウジング５内に存在するガス溜めに抗して作業する必要なしにピストンのようにハウジング５内へ押し込むことができる。この場合、もしもハウジング５内に存在するガス溜めに抗して作業しなければならないとすると、このことは、組付け時における極めて小さな力に基づき極めて困難となり、これにより、ジョイントシェル４をピストンのようにセンタ位置に正確に位置決めすること（図２参照）は不可能となってしまう。
【００２３】
本発明によれば、ジョイントシェル４が種々異なってかつ極めて正確に位置決め可能である。たいてい組付け時にはセンタ位置が選択される。
【００２４】
したがって、組付けの終了時にハウジング５を閉鎖することが特に重要となる。本実施例では、ジョイントシェル４の図示のセンタ位置からジョイントシェル４が上方または下方に向かってそれぞれ約３．５ミリメートルだけ軸方向に運動可能となる。このストロークの主要部分はジョイント・ベアリング装置１の結合したい部分の組付け時における公差補償のために必要とされる。動的な負荷のために必要とされる軸方向の移動ストロークはこの場合には典型的に約１ミリメートルである。
【００２５】
圧力密な室６はその閉鎖時に、常圧下の圧縮可能な周辺空気で充填されていてよい。特に、圧力密な室６が、図６に示したようにガス充填の調整のための弁８を備えている場合には、不活性ガスおよび／または空気または別のガスによる充填も可能である。要求が変更された場合や保守の枠内でガス圧を後調整することも可能である。この弁または別の弁を、高粘性のグリースのような潤滑剤を用いた室６の充填（補充）のために使用することもできる。導入された潤滑剤の量は所望のガス圧ばね特性に関連している。典型的には、閉鎖された室６の約２５〜５０％がグリースで充填されている。
【００２６】
室６の圧力密性は、この室６が、正圧下に静的に室６内に存在するガスを保持するだけではなく、動的な負荷によるガスの負荷にも耐える程度で存在していなければならない。すなわち、室６の圧力密性の程度は、この室６が、正圧下に静的に室６内に存在するガスを保持するだけではなく、動的な負荷によるガスの負荷にも耐えるように設定されていなければならない。シールの助成は潤滑剤によって行われ得る。その場合、潤滑剤は二重機能を果たす。
【００２７】
図示の実施例では、室の閉鎖が別個のカバー９を介して行われる。このカバー９は組付けの終了時にハウジング５に設けられた、軸方向に開いた環状フランジ１０に載設されて、この環状フランジ１０の縁曲げによって位置固定される（図１の状態から図２の状態への移行）。
【００２８】
カバー９は、このカバー９を補剛する湾曲部１１を備えている。この湾曲部１１は、少なくとも動的負荷の際に時々高められる内圧に対抗するためにジョイントシェル４の方向に膨出するように成形されている。
【００２９】
たとえばハウジング５がホイールキャリヤによって一体に形成されている場合には、上で既に述べたように、択一的に、圧力密な室６もハウジング５によって取り囲まれていてよい。その場合、ハウジング５の側方の周壁と端面側のカバー部分とが互いにワンピースに、つまり一体に形成されている。
【００３０】
図示されている端面側のカバー９はハウジング５内でのジョイントシェル４の軸方向運動のためのストッパを形成している。このストッパ位置は図３に示されている。このためには、カバー９がかなりの肉厚さ、たとえば鋼から形成されている場合には１〜３ミリメートルの肉厚さを有している。このようなストッパによるストローク制限なしでは、シールベローズがハウジング５内に過度に深く引き込まれてしまう危険が生じる。反対の側に位置するストッパ１２はハウジング５自体の内壁の１区分によって形成されていて、図４に図示されている。これらのストッパによる運動制限に基づき、過圧弁もしくはリリーフ弁も不要になり得る。
【００３１】
図５には、ジョイントスタッド２の瞬間的な変位が図示されている。択一的には、ジョイントスタッド２の永続的な斜め組付けも可能である。
【００３２】
ジョイント・ベアリング装置１は、たとえば収容部内へのねじ込みのための雄ねじ山を備えていてよい。択一的には、圧入および軸方向の位置固定も可能である。
【００３３】
このようなジョイント・ベアリング装置１は本発明の構成では、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部で、車両における組付けの際のジョイントとホイールキャリヤとの間もしくはジョイント自体の個々の構成部分同士の間の、製造および構造に基づいた公差を補償するためにも、動的な負荷を補償するためにも使用され得る。
【符号の説明】
【００３４】
１  ジョイント・ベアリング装置
２  ジョイントスタッド
３  ヘッド範囲
４  ジョイントシェル
５  ハウジング
６  圧力密な室
７  通過開口
８  弁
９  端面側のカバー
１０  環状フランジ
１１  湾曲部
１２  ストッパ
１３  端面側の端部
【図１】
2010519472.tif 000003
【図２】
2010519472.tif 000004
【図３】
2010519472.tif 000005
【図４】
2010519472.tif 000006
【図５】
2010519472.tif 000007
【図６】
2010519472.tif 000008
【国際調査報告】
2010519472.tif 000009
2010519472.tif 000010
2010519472.tif 000011
2010519472.tif 000012