(57)【要約】  ハウジング（２）の内室が、スタッド開口側の領域に軸方向の中心縦軸（５）を中心として延在する内周面（６）を備える構成の、内室（３）及びスタッド開口（４）を有するハウジング（２）と、ボールシェル（７）が、そのスタッド開口の側に被覆領域（８）を備え、この被覆領域が、スタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジングの内周面と共にリング空間（９）を画成する構成の、内室内に配置されかつスタッド開口に向かって開放したボールシェル（７）と、ボールスタッド（１１）が、そのジョイントボールでもって運動可能にボールシェル内に支承され、スタッド開口を経てハウジング外へ延在する構成の、ジョイントボール（１０）を有するボールスタッド（１１）と、ロックリング（１２）が、ハウジングの内周面に当接する外周面（１４）と、ボールシェルの被覆領域の当接領域（１５）に当接しかつスタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜した当接面（１６）を備える構成の、リング空間内に挿入されかつボールシェルとスタッド開口の領域内に設けられたハウジングの内ショルダ（１３）との間で軸方向に固定されたロックリング（１２）と、を有するボールジョイント（１）において、ロックリング（１２）が、開放したリングとして形成されていること、を特徴とするボールジョイント。
2018517875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・ハウジング（２）の内室（３）が、スタッド開口（４）側の領域に軸方向の中心縦軸（５）を中心として延在する内周面（６）を備える構成の、内室（３）及びスタッド開口（４）を有するハウジング（２）と、
・ボールシェル（７）が、そのスタッド開口（４）の側に被覆領域（８）を備え、この被覆領域が、スタッド開口（４）の方向に中心縦軸（５）に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジング（２）の内周面（６）と共にリング空間（９）を画成する構成の、内室（３）内に配置されかつスタッド開口（４）に向かって開放したボールシェル（７）と、
・ボールスタッド（１１）が、そのジョイントボール（１０）でもって運動可能にボールシェル（７）内に支承され、スタッド開口（４）を経てハウジング（２）外へ延在する構成の、ジョイントボール（１０）を有するボールスタッド（１１）と、
・ロックリング（１２）が、ハウジング（２）の内周面（６）に当接する外周面（１４）と、ボールシェル（７）の被覆領域（８）の当接領域（１５）に当接しかつスタッド開口（４）の方向に中心縦軸（５）に対して内側に向かって傾斜した当接面（１６）を備える構成の、リング空間（９）内に挿入されかつボールシェル（７）とスタッド開口（４）の領域内に設けられたハウジング（２）の内ショルダ（１３）との間で軸方向に固定されたロックリング（１２）と、
を有するボールジョイントにおいて、
ロックリング（１２）が、開放したリングとして形成されていること、を特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
ボールシェル（７）が、ボールシェル（７）とハウジング（２）の内ショルダ（１３）との間にロックリング（１２）を固定した後に、アニーリング処理を受けさせられていること、を特徴とする請求項１に記載のボールジョイント。
【請求項３】
ボールシェル（７）の厚さプロフィルは、中心縦軸（５）に対して横に延在する方向のボールシェル（７）の主負荷時に、被覆領域（８）及び／又は当接領域（１５）内のボールシェル（７）の負荷が低減されるように選択されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のボールジョイント。
【請求項４】
中心縦軸（５）に沿って、ボールシェル（７）が、被覆領域（８）及び／又は当接領域（１５）に一定又はほぼ一定の厚さを主負荷方向に備えること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項５】
中心縦軸（５）に沿って、ボールシェル（７）が、当接領域（１５）に一定の又はほぼ一定の厚さ（ｄｑ）を中心縦軸（５）に対して横に備えること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項６】
ジョイントボール（１０）の中心点（Ｍ）に関して半径方向のボールシェル（７）の厚さ（ｄｒ）が、スタッド開口（４）に対する軸方向の間隔の減少と共に減少すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項７】
ロックリング（１２）が、スタッド開口（４）側のかつスタッド開口（４）の方向に中心縦軸（５）に対して外側に向かって傾斜した自由な開口面（１８）を備えること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項８】
ハウジング（２）の内ショルダ（１３）が、ロックリング（１２）の開口面（１８）によって規定された立体角又は仮定の円錐（２０）外に位置すること、を特徴とする請求項７に記載のボールジョイント。
【請求項９】
ロックリング（１２）が、横断面を楔形又は三角形に形成されていること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項１０】
ロックリング（１２）の当接面（１６）内に、ボールシェル（７）が係合するビード（２５）が設けられていること、を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項１１】
ロックリング（１２）が、ワイヤ成形体から製造されていること、を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項１２】
ロックリング（１２）が、そのスタッド開口（４）とは反対の側又は端面（２６）で、軸方向にハウジング（２）に当接しないこと、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のボールジョイント。
【請求項１３】
・ハウジング（２）の内室（３）が、スタッド開口（４）側の領域に軸方向の中心縦軸（５）を中心として延在する内周面（６）を備える構成の、内室（３）及びスタッド開口（４）を有するハウジング（２）と、
・ボールシェル（７）が、そのスタッド開口（４）の側に被覆領域（８）を備え、この被覆領域が、スタッド開口（４）の方向に中心縦軸（５）に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジング（２）の内周面（６）と共にリング空間（９）を画成する構成の、内室（３）内に配置されかつスタッド開口（４）に向かって開放したボールシェル（７）と、
・ボールスタッド（１１）が、そのジョイントボール（１０）でもって運動可能にボールシェル（７）内に支承され、スタッド開口（４）を経てハウジング（２）外へ延在する構成の、ジョイントボール（１０）を有するボールスタッド（１１）と、
を有するボールジョイントのためのロックリングの使用であって、
ロックリング（１２）が、リング空間（９）内に挿入されかつボールシェル（７）とスタッド開口（４）の領域内に設けられたハウジング（２）の内ショルダ（１３）との間で軸方向に固定されている又は固定され、
ロックリング（１２）が、ハウジング（２）の内周面（６）に当接する外周面（１４）と、ボールシェル（７）の被覆領域（８）の当接領域（１５）に当接しかつスタッド開口（４）の方向に中心縦軸（５）に対して内側に向かって傾斜した当接面（１６）を備える、ものにおいて、
ロックリング（１２）が、開放したリングとして形成されている又は形成されること、を特徴とする使用。
【請求項１４】
ボールシェル（７）が、ボールシェル（７）とハウジング（２）の内ショルダ（１３）との間にロックリング（１２）を固定した後に、アニーリング処理を受けさせられること、を特徴とする請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
ロックリング（１２）の挿入及び／又は固定時に、ボールシェル（７）が変形され、これにより、ジョイントボール（１０）が、ボールシェル（７）内で掛止させられ、その後、ボールシェル（７）が、アニーリング処理を受けさせられ、これにより、ジョイントボール（１０）の掛止が、再び解除されること、を特徴とする請求項１３に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
・ハウジングの内室が、スタッド開口側の領域に軸方向の中心縦軸を中心として延在する内周面を備える構成の、内室及びスタッド開口を有するハウジングと、
・ボールシェルが、そのスタッド開口の側に被覆領域を備え、この被覆領域が、スタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジングの内周面と共にリング空間を画成する構成の、内室内に配置されかつスタッド開口に向かって開放したボールシェルと、
・ボールスタッドが、そのジョイントボールでもって運動可能にボールシェル内に支承され、スタッド開口を経てハウジング外へ延在する構成の、ジョイントボールを有するボールスタッドと、
・ロックリングが、ハウジングの内周面に当接する外周面と、ボールシェルの被覆領域の当接領域に当接しかつスタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜した当接面を備える構成の、リング空間内に挿入されかつボールシェルとスタッド開口の領域内に設けられたハウジングの内ショルダとの間で軸方向に固定されたロックリングと、
を有するボールジョイント
に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１００  ０５  ９７９号明細書は、少なくとも片側が開放したハウジングリセスを有するジョイントハウジングと、ジョイントスタッドのスタッド部分がハウジング開口から突出する構成の、表面保護部を備えたそのジョイントボールでもってハウジングリセス内に支承されたジョイントスタッドと、ジョイントハウジングとジョイントボールの間に配置された軸受シェルと、ジョイントハウジングのハウジングリセスを閉鎖しかつハウジングリセス内に組み込まれた軸受シェルをジョイントハウジング内に固定するロックリングとから成るボールジョイントを開示するが、ロックリングは、軸受シェルの外部輪郭の面取り又は形成された半径によって実質的にその内部輪郭に従い、ジョイントハウジング内に挿入すべきロックリングは、ジョイントハウジング内に位置を固定され、ハウジング開口−このジョイント開口を経て、ジョイントスタッドのスタッド部分がジョイントハウジングから突出する−の側に、弾性的な予荷重下でジョイントボールに当接するシールリップを備える。
【０００３】
従来のボールジョイントの場合、負荷もしくは応力は、しばしば均一でない。この場合は、ピーク負荷時に、幾つかの領域が、他の領域よりも強く負荷を受けるので、ジョイントの負荷能力は、十分に発揮されない。不均一な負荷の原因は、例えば製造誤差である。例えば、ロックリングは、製造誤差に基づいてボールシェルには当接して、ハウジングには当接しないか、又はその逆である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１００  ０５  ９７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これから出発して、本発明の根底にある課題は、ボールジョイントの負荷能力を向上し得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載のボールジョイントによって解決される。ボールジョイントの好ましい発展形は、従属請求項及び以下の説明に記載されている。
【０００７】
・ハウジングの内室が、スタッド開口側の領域に軸方向の中心縦軸を中心として延在する特にシリンダ状又は円錐状の内周面を備える構成の、内室及びスタッド開口を有するハウジングと、
・ボールシェルが、そのスタッド開口の側に被覆領域を備え、この被覆領域が、スタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジングの内周面と共にリング空間を画成する構成の、内室内に配置されかつスタッド開口に向かって開放したボールシェルと、
・ボールスタッドが、そのジョイントボールでもって運動可能にボールシェル内に支承され、スタッド開口を経てハウジング外へ延在する構成の、ジョイントボールを有するボールスタッドと、
・ロックリングが、ハウジングの内周面に当接する特にシリンダ状又は円錐状の外周面と、ボールシェルの被覆領域の当接領域に当接しかつスタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜した当接面を備える構成の、リング空間内に挿入されかつボールシェルとスタッド開口の領域内に設けられたハウジングの内ショルダとの間で軸方向に固定されたロックリングと、
を有する冒頭で述べたボールジョイントは、ロックリングが、開放したリングとして形成されているように、発展させられる。特に、ロックリングは、中心縦軸に対して横にボールシェルとハウジングの間に配置されている。
【０００８】
ロックリングは、ハウジングの内周面とボールシェルの被覆領域の両方に当接するまで、リング空間内へ軸方向に圧入される。この場合、ロックリングは、例えば拡大又は圧縮されるが、これは、その開放した形成に基づいて可能である。従って、製造誤差を相殺することができる。
【０００９】
開放したロックリングは、分割線を備え、この分割線は、好ましくは中心縦軸に対して横に及び／又は中心縦軸の方向に延在する。好ましくは、分割線は、中心縦軸を有する平面内に位置する。分割線は、スリットと呼ぶこともできるので、ロックリングは、スリットの入った又は単にスリット入りのリングと呼ぶこともできる。ロックリングのスリットは、好ましくはボールジョイント及び／又はボールシェルの主負荷方向に対して垂直に位置決めされている又は位置決めされる。ロックリングは、好ましくは中心縦軸に対して回転対称に又は実質的に回転対称に形成されている。“実質的に回転対称に”との表現は、特にロックリングの分離線を考慮する。
【００１０】
ロックリングの外周面は、好ましくはハウジングの内周面と噛合い係合式の結合をしている。例えばこのような噛合い係合式の結合のためにロックリングの外周面に設けるべき、例えば独国特許出願公開第１００  ０５  ９７９号明細書から公知であるような成形部は、製造誤差の相殺を損ない得る。好ましくは、ロックリングの外周面は、ハウジングの内周面に当接するに過ぎない。好ましくは、ロックリングの外周面とハウジングの内周面は、互いに純粋に摩擦係合式の結合をしている。ハウジングの内周面は、特にロックリングの外周面がハウジングの内周面に当接する領域及び／又はスタッド開口側の領域において、好ましくはシリンダ状又は円錐状である。ロックリングの外周面は、好ましくはシリンダ状又は円錐状である。
【００１１】
ボールシェルは、好ましくは中空ボール状の軸受空間を有し、この軸受空間内に、特にジョイントボールが座している。有利には、ボールシェルの被覆領域、特に中心に、貫通口が設けられ、この貫通口を経てボールスタッドが、ボールシェル外へ延在する。中心縦軸は、特にジョイントボールの中心点及び／又は中空ボール状の軸受空間の中心点を経て延在する。ボールシェルは、例えば変形シェルとして形成されている。好ましくは、ボールシェルは、スリット入りではない。有利には、ボールシェルは、中心縦軸に対して回転対称に形成されている。
【００１２】
ジョイントボールがボールシェル内に掛止及び／又は締止されるように、ボールシェルがリング空間へのロックリングの圧入時に変形される場合が生じ得る。しかしながらまた、未だ掛止及び／又は締止に至らないボールシェルの僅かな変形も、ボールシェル内の不均一な応力分布を結果として伴い得る。この理由から、ボールシェルは、ボールシェルとハウジングの内ショルダとの間にロックリングを固定した後に、アニーリング処理を受けさせられる。アニーリング処理時に、ボールシェルは、加熱され、これにより、ボールシェル内に均一な応力特性を生じさせ得る及び／又はボールシェル内に応力均一性を構成し得る。特に、ボールシェルは、これによりボールシェルとハウジングの内ショルダとの間にロックリングを固定した後に、アニーリング処理を受けさせられている。
【００１３】
ボールシェルは、好ましくはプラスチック、特に熱可塑性のプラスチックから成る。例えば、ボールシェルは、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフタルアミド又はポリエーテルイミドから成る。
【００１４】
中心縦軸は、特にハウジングの内周面の回転軸を構成する。従って、ハウジングの内周面は、好ましくは中心縦軸を中心として対称に延在する。ハウジングは、好ましくは金属、特に鋼から成る。
【００１５】
ボールスタッドは、好ましくは金属、特に鋼から成る。好ましくは、ボールスタッドは、回転体を構成する。
【００１６】
ロックリングは、好ましくは金属、例えば鋼から成る。有利には、ロックリングの材料は、ボールシェルの材料よりも明らかに高剛性である。特に、ロックリングの材料の弾性係数は、ボールシェルの材料の弾性係数よりも明らかに大きい。好ましくは、ロックリングの材料の弾性係数は、ハウジングの材料の弾性係数と等しい又はほぼ等しい。好ましくは、ロックリングは、ワイヤ及び／又はワイヤ成形体から製造されている及び／又は製造される。これにより、ロックリングを製造するための特に安価な可能性が提供されている。
【００１７】
発展形によれば、ボールシェルの厚さ及び／又は厚さプロフィルは、特に中心縦軸に対して横に延在する方向のボールシェルの主負荷時に、被覆領域及び／又は当接領域内のボールシェルの負荷が低減されるように選択されている。前記ボールシェルの主負荷が行なわれる方向は、例えば主負荷方向と呼ぶことができる。ボールシェルの適切な厚さ及び／又は適切な厚さプロフィルの選択のために、複数の可能性があり、これら可能性は、以下で述べられており、単独でも、組合せでも現実化することができる。
【００１８】
有利には、ボールシェルは、中心縦軸に沿って、被覆領域及び／又は当接領域に一定又はほぼ一定の厚さを主負荷方向に備える。好ましくは、主負荷方向は、中心縦軸に対して横に延在する。
【００１９】
特に、ボールシェルは、中心縦軸に沿って、被覆領域及び／又は当接領域に一定の又はほぼ一定の厚さを中心縦軸に対して横に備える。
【００２０】
好ましくは、ボールシェルの厚さプロフィル及び／又は厚さは、スタッド開口に対する軸方向の間隔の減少と共に特に連続的に減少する、及び／又は、ボールシェルの厚さプロフィル及び／又は厚さは、好ましくはボールシェルの赤道からボールシェルの極へまで特に連続的に増加する。ボールシェルのこの厚さは、好ましくはジョイントボールの中心点に関する。従って、この厚さは、特にこの厚さがジョイントボールの中心点を原点とする球座標系に関する場合には、半径方向の厚さと呼ぶこともできる。ボールシェルの赤道は、特に、中心縦軸に対して横にジョイントボールの中心点を経て延在する平面上に位置し、好ましくは大円を構成する。ボールシェルの極は、特に、スタッド開口とは反対のボールシェルの終端領域によって構成される。
【００２１】
被覆領域内のボールシェルの厚さが厚過ぎる場合、ボールシェルは、そこが柔らか過ぎになり得る。特に、ジョイントボールの効果的な被覆は、被覆領域内のボールシェルの厚さの増加と共に減少する。従って、ボールスタッドを軸方向にハウジングから引き抜くために必要な引抜き力が低下させられ、これは不利である。従って、好ましくは、被覆領域内のボールシェルの厚さはできるだけ薄い。被覆領域内のボールシェルの厚さが薄いことは、ボールスタッドを軸方向にハウジングから引き抜くために必要な引抜き力を高める。更に、ボールシェルの厚さが薄いことによって取付けスペースが削減される。但し、被覆領域内のボールシェルの厚さの低減には、被覆領域内のボールシェルが、製造に起因する不規則さを補償し得るために、十分に厚くあるべきであることに、その限界がある。
【００２２】
発展形によれば、ロックリングは、スタッド開口側のかつスタッド開口の方向に中心縦軸に対して外側に向かって傾斜した好ましくは自由な面である開口面を備える。この面は、例えば、ボールスタッドの揺動を制限するストッパとして使用される。更に、この面は、ハウジングへのロックリングの圧入時に相手ホルダのために利用することができる。
【００２３】
ハウジングの内ショルダは、ロックリングの開口面によって規定された円錐面及び／又はロックリングの開口面によって規定された円錐又は立体角外に位置する。従って、ボールスタッドの揺動が、ロックリングによって制限され、内ショルダによって制限されないことが保証されている。制限が可能な場合、内ショルダの内縁は、特に、円錐面上又は円錐面の領域内及び／又は円錐又は立体角の外側及び／又は円錐又は立体角の外側の領域内で終了する。円錐面及び／又は円錐は、特に仮定の円錐面及び／又は仮定の円錐である。
【００２４】
ロックリングのスタッド開口とは反対の側で、ロックリングの外周面は、好ましくはロックリングの当接面に移行する。この移行部は、好ましくは丸み付けされている。ロックリングのスタッド開口の側で、ロックリングの外周面は、好ましくはロックリングの開口面に移行する。この移行部は、好ましくは丸み付けされている。ロックリングのボールシェル側の内周において、ロックリングの当接面は、好ましくはロックリングの開口面に移行する。この移行部は、好ましくは丸み付けされている。
【００２５】
ロックリングはが、横断面を好ましくは楔形及び／又は三角形に形成されている。楔形の横断面の辺は、例えばロックリングの外周面及びロックリングの当接面によって規定されている。三角形の横断面の辺は、例えばロックリングの外周面、ロックリングの当接年及びロックリングの開口面によって規定されている。ロックリングの外周面及びロックリングの当接面は、特に鋭角を成す。
【００２６】
ロックリングは、リング空間を実質的に完全に充足する。リング空間は、横断面を好ましくは楔形に形成されている。楔形の横断面の辺は、例えばハウジングの内周面及びボールシェルの移行領域及び／又は当接領域によって規定されている。ハウジングの内周面及びボールシェルの移行領域及び／又は当接領域は、特に鋭角を成す。
【００２７】
好ましくは、ロックリングは、そのスタッド開口とは反対の側又は端面を及び／又はでもって、特に軸方向に、ボールシェルに支持されている。好ましくは、ロックリングは、そのスタッド開口とは反対の側又は端面を及び／又はでもって、特に軸方向に、ボールシェルを介装してハウジングに支持されている。好ましくは、ロックリングは、そのスタッド開口とは反対の側又は端面を及び／又はでもって、軸方向に、ハウジングに全く又は直接的には支持されていないので、ロックリングは、特に十分にリング空間内へ圧入又は係入することができる。好ましくは、ロックリングは、そのスタッド開口とは反対の側又は端面を及び／又はでもって、軸方向に、ハウジングに全く又は直接的には当接しない。ロックリングのスタッド開口とは反対の端面は、特にロックリングの軸方向の端面である。
【００２８】
ボールシェルは、好ましくは、ロックリングとジョイントボール及び／又はハウジングの間に挟入されている。但し、ボールシェルが、十分に回転に対して固定されてはいないことが生じ得る。好ましくは、ロックリングの当接面に、ボールシェルと噛合い係合式に互いに係合する凸部及び／又は凹部が設けられている。これら凸部及び／又は凹部は、例えば、ローレット又はビード及び／又は例えばビードを隣接させて配置されたブリスターの形態で形成することができる。好ましくは、凸部及び／又は凹部は、ロックリングの周方向に互いに間隔を備える。特に、ロックリングの当接面内に、ボールシェルが係合及び／又は圧入されたビードが設けられ及び／又はロール加工されている。これにより、ボールシェルは、回転に対して固定することができる。選択的に又は補足的に、ハウジングのボールシェルと接触しているハウジングの内壁に、ボールシェルと噛み合い係合式に互いに係合する凸部及び／又は凹部を設けることもできる。これら凸部及び／又は凹部は、ハウジングの周方向に好ましくは互いに間隔を備える。
【００２９】
本発明により、特に、中心縦軸に対して横の主負荷時に開口側の負荷が低減されるように、ボールシェルの厚さプロフィルが設計されている又は設計されるボールジョイントが提供される。ハウジングの側のボールシェルが高過ぎる剛性を有すると、小さいかつ弱い側の負荷が付加的に更に高められるとの危険がある。従って、好ましくは、剛性は、ボールシェルの両半体内で互いに適合される。これは、特に、中心縦軸の方向のボールシェルの厚さプロフィルが、その赤道からそのスタッド開口側の終端に向かって連続的に減少する場合に成功する。この外部輪郭を最適かつ安価に支持するために、ロックリングが使用される。
【００３０】
ロックリングは、好ましくは、以下に記載した特徴の１つ又は複数を単独又は組合せで備える：
・最大可能な点までのボールシェルの巻付け及び支持（これにより、軸方向の負荷能力を高めることができる）；
・ボールスタッドの最大の作動角時に存在するスペースの完全な利用（これにより、リングの剛性が高められる）；
・ロックリングが、ボールシェルとハウジングの間の楔形のリング空間を最適に充足すること。特に、ロックリングは、力を、圧縮によって伝達し、従来の平らなロックリングの場合のように曲げによって伝達するのではない；
・ロックリングはスリットが入っているので、ロックリングは、周囲が適合され、楔形のリング空間を最適に充足することができる（ロックリングが寸法的に過剰に規定されていないので自己調整式であり、即ち最適な嵌合及び誤差補正が行なわれ、残っているスリットが、主力方向及び／又は主負荷方向に対して垂直に位置決めすることができる）；
・ロックリングは、小さい（即ち、特にできるだけ薄壁である）ので、ハウジングは、厚壁で強く形成することができる；
・ロックリングは、引抜き力を、摩擦（ほぼセルフロック）によって伝達し、内ショルダ又は巻きエッジを除荷する；
・ロックリングは、安価なワイヤ成形体から曲げられる（他のリングは、打抜き又は加工をされ、この場合、価格を高める多くの材料が失われる）。
【００３１】
ロックリングは、好ましくはボールジョイントの負荷能力を高めることができる幾何学形状を備える。例えば、ロックリングは、好ましくはその当接面に、特にボールシェルの外部輪郭に従う中空輪郭又は凹の輪郭を備えることもできる。更に、当接面の傾斜角度及び／又は中空輪郭は、任意に設計及び最適化することができる。また、ロックリングは、安価に製造することができる。ロックリングを製造するために成形ワイヤを使用する場合、材料は、ほぼ完全に利用することができる。
【００３２】
ボールジョイントは、好ましくは自動車用のボールジョイントである。特に、ボールジョイントは、自動車のホイール又はアクスルサスペンション内で使用するために設けられている。例えば、ボールジョイントは、サポートジョイントである。特に、ハウジング及びボールスタッドは、それぞれ自動車のホイールサスペンション部品と結合されている。
【００３３】
本発明は、更に、
・ハウジングの内室が、スタッド開口側の領域に軸方向の中心縦軸を中心として延在する内周面を備える構成の、内室及びスタッド開口を有するハウジングと、
・ボールシェルが、そのスタッド開口の側に被覆領域を備え、この被覆領域が、スタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジングの内周面と共にリング空間を画成する構成の、内室内に配置されかつスタッド開口に向かって開放したボールシェルと、
・ボールスタッドが、そのジョイントボールでもって運動可能にボールシェル内に支承され、スタッド開口を経てハウジング外へ延在する構成の、ジョイントボールを有するボールスタッドと、
を有するボールジョイントのためのロックリングの使用であって、
ロックリングが、リング空間内に挿入されかつボールシェルとスタッド開口の領域内に設けられたハウジングの内ショルダとの間で軸方向に固定されている又は固定され、
ロックリングが、ハウジングの内周面に当接する外周面と、ボールシェルの被覆領域の当接領域に当接しかつスタッド開口の方向に中心縦軸に対して内側に向かって傾斜した当接面を備える、ものにおいて、
ロックリングが、開放したリングとして形成されている又は形成されること、を特徴とするものに関する。
【００３４】
本使用は、ボールジョイントと関係して説明した全ての形成に従って発展させることができる。更に、ボールジョイントは、本使用と関係して説明される全ての形成に従って発展させることができる。
【００３５】
好ましくは、ロックリングは、圧力を使ってリング空間内へ挿入されるので、ロックリングがリング空間内へ圧入されるということもできる。特に、ロックリングは、ハウジングの内周面とボールシェルの被覆領域の両方に当接するまで、リング空間内へ軸方向に圧入される及び／又は圧力下で挿入される。
【００３６】
リング空間内へのロックリングの挿入及び／又は圧入時、特にボールシェルが変形される。これは、ボールシェル内に不均等な応力分布を生じさせ、これによりボールシェル内でのジョイントボールの操作の困難さ又は掛止を生じさせ得る。好ましくは、ボールシェルは、ボールシェルとハウジングの内ショルダとの間にロックリングを固定した後に、アニーリング処理を受けさせられる。従って、ボールシェル内の不均一な応力分布を解消することができる。
【００３７】
１つの形成によれば、ロックリングの挿入及び／又は固定時に、ボールシェルが変形され、これにより、ジョイントボールが、ボールシェル内で掛止させられる。次いで、ボールシェルは、アニーリング処理を受けさせられ、これにより、ジョイントボールが再び解放される、及び／又は、ジョイントボールの掛止が再び解除される。これにより、特に、ジョイントボールの操作の容易さを適切に調整することができる。
【００３８】
ボールシェルとハウジングの内ショルダとの間でのロックリングの軸方向の固定は、特に、ハウジングの周縁（ハウジング周縁）が内側に向かって変形され、その変形後に内ショルダを構成することによって行なわれる。この変形は、例えばロール加工によって行なわれる。従って、内ショルダは、例えばロールエッジと呼ぶことができる。ロール加工とは、特に、ハウジング周縁が圧力負荷を受けたロールによって内側に向かって折り返される、変形処理であると理解すべきである。しかしながらまた、選択的に、内ショルダは、ハウジングに固定されている又は固定される別個の部品によって構成することができる。内ショルダは、特に環状に形成されている。
【００３９】
本発明を、以下で、図面に関係させた好ましい実施形態により説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態によるボールジョイントの縦断面図
【図２】図１においてＡで示した領域の拡大図
【図３】図１からわかるロックリングの詳細斜視図
【図４】第２の実施形態によるボールジョイントの縦断面図
【図５】図４においてＢで示した領域の拡大図
【図６】第３の実施形態によるボールジョイントの縦断面図
【図７】図６においてＥで示した領域の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１から、内室３とスタッド開口４を有するハウジング２を備え、内室３が、スタッド開口４側の領域に、軸方向の中心縦軸５を中心として延在するシリンダ状の内周面６を備える、第１の実施形態によるボールジョイント１の縦断面図がわかる。内室３には、スタッド開口４に向かって開放したボールシェル７が配置され、このボールシェルは、そのスタッド開口４の側に被覆領域８を備え、この被覆領域は、スタッド開口４の方向に中心縦軸５に対して内側に向かって傾斜していて、ハウジング２のシリンダ法の内周面６と共にリング空間９を画成する。ボールシェル７内に、ジョイントボール１０を有するボールスタッド１１が、そのジョイントボール１０でもって運動可能に支承され、ボールスタンドは、スタッド開口４を経てハウジング２外へ延在する。図１においてＡで示した領域の拡大図は、図２からわかる。中心縦軸５が延在する軸方向は、符号ｘで示されている。
【００４２】
リング空間９内へ、ロックリング１２が挿入され、このロックリングは、ボールシェル７とスタッド開口４の領域に設けられたハウジング２の内ショルダ１３との間で軸方向に固定されている。この場合、ロックリング１２は、そのスタッド開口４とは反対の側、特にそのスタッド開口４とは反対の端面２６を、ボールシェル７に支持されているに過ぎず、ハウジング２に支持されてはいない。更に、ロックリング１２は、内ショルダ１３によって軸方向にボールシェル７に押し付けられている又は押し付けられるので、ボールシェルは、予荷重下にある。ロックリング１２は、ハウジング２のシリンダ状の内周面６に当接するシリンダ状の外周面１４と、ボールシェル７の被覆領域８の当接領域１５に当接しかつスタッド開口４の方向に中心縦軸５に対して内側に向かって傾斜した当接面１６を備える。面１４及び１６は、横断面を、リング空間９内に位置する楔を構成し、ハウジング２のシリンダ状の内周面６とボールシェル７の被覆領域８が、横断面のリング空間９に、同様に楔形の形態を与える。
【００４３】
ロックリング１２を詳細図で示す図３から、ロックリング１２が、開放したリングとして形成され、中心縦軸５に対して横に延在する、スリットとも呼ばれる分離線１７を備えることがわかる。更に、ロックリング１２は、スタッド開口４側のかつスタッド開口４の方向に中心縦軸５に対して外側に向かって傾斜した自由な開口面１８を備え、この開口面が、ボールスタッド１１用のストッパを構成する。従って、ロックリング１２は、その角が丸み付けされたほぼ三角形の横断面１９を備える。この場合、ハウジング周縁の折返しによって構成されたハウジング２の内ショルダ１３は、ロックリング１２の開口面１８によって規定される図１に破線で示した立体角又は仮定の円錐２０外に位置する。
【００４４】
更に、図３から、ロックリング１２の当接面１６内に、概略的に示されているに過ぎない複数のビード２５が形成されていることが分かる。当然、中心縦軸５を中心として示したよりも多くのビードを当接面に設けることが可能である。ロックリング１２がボールシェル７に押し付けられているので、ボールシェルの材料が、変形してビード２５内へ入り、これにより、ボールシェル７用の回転防止作用が得られる。
【００４５】
図１から、ボールシェル７のジョイントボール１０の中心点Ｍに関して半径方向の厚さｄｒが、スタッド開口４に対する軸方向の間隔の減少と共に減少することがわかる。更に、図２から、中心縦軸５に対して横の厚さｄｑが、当接領域１５内で軸方向ｘに一定又はほぼ一定であることを読み取ることができる。従って、ボールジョイント１は、特に、中心縦軸５に対して横に延在する方向の主負荷のために設計されている。
【００４６】
ボールシェル７は、中空球形の軸受空間２１を有し、この軸受空間内に、ジョイントボール１０が位置する。更に、ボールシェル７の被覆領域８のスタッド開口４側の領域に、貫通口２２が設けられ、この貫通口を経て、ボールスタッド１１が、ボールシェル７外へ延在する。
【００４７】
図４から、第２の実施形態によるボールジョイント１の縦断面図がわかるが、第１の実施形態と同一又は同様の特徴は、第１の実施形態の場合と同じ符号で指示されている。更に、図５は、図４においてＢで示した領域の拡大図を示す。
【００４８】
第１の実施形態とは違い、内室３は、スタッド開口４側の領域にリング溝２３を備え、このリング溝内に、中心縦軸５を中心として延在するシリンダ状の内周面６が設けられている。ロックリング１２は、リング溝２３内に位置し、中心縦軸５に対して横に延在する方向に、第１の実施形態のロックリングよりも厚く形成されているので、第２の実施形態のロックリング１２の横断面は、もはや三角形又はほぼ三角形ではない。但し、ロックリング１２は、そのスタッド開口４とは反対の端面２６に、リング溝２３のスタッド開口とは反対の溝壁２４に対して軸方向の間隔ｃを備えるので、ロックリングは、そのスタッド開口４とは反対の側を、軸方向に、ボールシェル７だけに支持され、ハウジング２には支持されていない。これら違いは無視して、第２の実施形態は、第１の実施形態と一致するので、第２の実施形態の更なる説明については、第１の実施形態の説明を参照されたい。
【００４９】
図６から、第３の実施形態によるボールジョイント１の縦断面図がわかるが、第１の実施形態と同一又は同様の特徴は、第１の実施形態の場合と同じ符号で指示されている。更に、図７は、図６においてＥで示した領域の拡大図を示す。
【００５０】
第３の実施形態は、第１の実施形態のバリエーションであり、第１の実施形態とは違って、内室３が、そのスタッド開口４側の領域に、軸方向の中心縦軸５を中心として延在する円錐形の内周面６を備える。更に、ロックリング１２は、ハウジング２の円錐形の内周面６に当接する円錐形の外周面１４を備える。この場合、円錐形の面６及び１４は、それぞれ、特に中心縦軸５の方向及び／又は軸方向ｘに見て、その直径ｄｋが、スタッド開口４及び／又は内ショルダ１３に対する間隔の増加と共に減少するように形成されている。更に、両円錐形の面の傾斜は、中心縦軸５及び／又は軸方向ｘに関して特に等しい。内周面６及び外周面１４の円錐形の形成により、ハウジング２は、その内周面６でもって、確かにロックリング１２からの力を受け止めることができるが、但し、ロックリング１２は、そのスタッド開口４とは反対の端面２６でもって直接的に軸方向にハウジング１２に支持されてはいないので、ロックリング１２は、依然として十分にリング空間９内へ圧入することができる。これら違いを無視して、第３の実施形態は、第１の実施形態と一致するので、第３の実施形態の更なる説明については、第１の実施形態の説明を参照されたい。
【符号の説明】
【００５１】
１      ボールジョイント
２      ハウジング
３      ハウジングの内室
４      ハウジングのスタッド開口
５      中心縦軸
６      ハウジングの内周面
７      ボールシェル
８      ボールシェルの被覆領域
９      リング空間
１０    ボールスタッドのジョイントボール
１１    ボールスタッド
１２    ロックリング
１３    ハウジングの内ショルダ
１４    ロックリングの外周面
１５    被覆領域の当接領域
１６    ロックリングの当接面
１７    ロックリングの分離線
１８    ロックリングの開口面
１９    ロックリングの横断面
２０    立体角／円錐
２１    ボールシェルの中空球形の軸受空間
２２    ボールシェルの貫通口
２３    リング溝
２４    リング溝の溝壁
２５    ビード
２６    ロックリングの軸方向の端面
ｃ      間隔
ｄｒ    ボールシェルの半径方向の厚さ
ｄｑ    中心縦軸に対して横のボールシェルの厚さ
ｄｋ    円錐直径
Ｍ      ジョイントボールの中心点
ｘ      軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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