ボール・スタッド締結具
【課題】ボール・スタッド締結具のスタッド突出部の費用効果的かつ柔軟な生産を提供する。
【解決手段】ボール・スタッド締結具１は、第１の自由端３と、ねじ部４と、取付け溝９と、ビード１０と、円柱形の部分１１と、円錐形の部分１２と、第２端部１３とを含むスタッド突出部２を含む。取付け溝９は、スタッド突出部２へのベロウ２２などの取付けのために設計され、取付け溝９は、軸方向においてねじ部４と円錐形の部分１２との間に位置し、取付け溝９は円錐形の部分１２に面する第１の軸方向の端部を有し、第１の軸方向の端部はビード１０の隣に位置する。ビード１０は、軸方向における冷間成形によって作成される。円柱形部分１１は、ビード１０と円錐形の部分１２との間に位置し、円柱形の部分１１はビード１０の冷間成形から生じる。ボール・スタッド締結具１は、スタッド突出部２の第２の端部１３に固定的に連結されるボール１５をさらに含む。
【解決手段】ボール・スタッド締結具１は、第１の自由端３と、ねじ部４と、取付け溝９と、ビード１０と、円柱形の部分１１と、円錐形の部分１２と、第２端部１３とを含むスタッド突出部２を含む。取付け溝９は、スタッド突出部２へのベロウ２２などの取付けのために設計され、取付け溝９は、軸方向においてねじ部４と円錐形の部分１２との間に位置し、取付け溝９は円錐形の部分１２に面する第１の軸方向の端部を有し、第１の軸方向の端部はビード１０の隣に位置する。ビード１０は、軸方向における冷間成形によって作成される。円柱形部分１１は、ビード１０と円錐形の部分１２との間に位置し、円柱形の部分１１はビード１０の冷間成形から生じる。ボール・スタッド締結具１は、スタッド突出部２の第２の端部１３に固定的に連結されるボール１５をさらに含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、スタッド突出部とそれへ連結されるボールとを含むボール・スタッド締結具に関するものである。本発明はまた、ボール・スタッド締結具を形成するためにボールに連結されるスタッド突出部にも関連するものである。
【０００２】
そのようなボール・スタッド締結具は軸受胴と結合して、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。
【０００３】
ボール・スタッド締結具は、米国特許第５，６１１，６３５号に対応するドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号から公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、第１の自由端と、ねじ部と、ベロウなどのスタッド突出部への取付けのための取付け溝と、円錐形の部分と、第２の端部とを有するスタッド突出部を含む。ねじ部は、第１の自由端の領域に位置する。取付け溝は、軸方向に示すようにねじ部と円錐形の部分との間に配置され、円錐形の部分に面しているその軸方向の端部でビードによって限定される。円錐形の部分は、軸方向に示すようにビードと第２の端部との間で配置される。ボールはスタッド突出部の第２の端部に位置し、ボールはスタッド突出部と共に一体の部品として設計される。
【０００４】
一体の部品の設計を有する類似した他のボール・スタッド締結具は、ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号から公知である。
【０００５】
他のボール・スタッド締結具は、米国特許第６，１１３，３０３号に対応する欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号から公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、第１の自由端と、ねじ部と、ベロウなどのスタッド突出部への取付けのための取付け溝と、第２の端部とを有するスタッド突出部を含む。ねじ部は、自由端の領域に位置する。取付け溝は、軸方向に示すようにねじ部と円柱形の部分との間に配置され、円柱形の部分に面しているその軸方向の端部でビードによって限定される。円柱形の部分は、軸方向に示すようにビードと第２の端部との間で配置され、第２端部に届くような方法で延長する。ボールは固定的にスタッド突出部の第２端部に連結され、ボールは、スタッド突出部と一体の部品として設計されず、その代わりにスタッド突出部に続いて連結される。これは、ボール・スタッド締結具が２つの分離した部品、すなわちスタッド突出部とボールとを有することを意味し、同じく設計されたボールと、異なって設計されたスタッド突出部とを組み合わせることによって、モジュラ型システムという意味において続いて相互連結する。この文献の記載によれば、スタッド突出部は、冷間成形によって、特にコールドトラップ・ダイ押出成形によって生成される。ボールを含んでいないスタッド突出部もまた、この文献から公知である。
【０００６】
他のボール・スタッド締結具は、ＰＣＴ出願２００５／０２１１８４ Ａ１号と、米国特許出願番号第２００９／００３８１５７ Ａ１号に対応するＷＯ ２００５／０５１５９４ Ａ２号と、米国特許出願第２００７／０２１１９７２ Ａ１号に対応するＷＯ ２００５／１０６２６３ Ａ１号と、米国特許第５，９５１，１９５号に対応する欧州特許出願第０ ８９８ ０９０ Ａ２号と、米国特許第７，０９７，３８１ Ｂ２号に対応する欧州特許第１ ４４６ ５８７ Ｂ１号と、米国特許第５，７５２，７８０号、ドイツ特許出願第１０ ２００６ ０１７ ３７３ Ａ１、および、ドイツ実用新案第２０ ２００８ ００６ ６５０ Ｕ１に対応するドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号と、米国特許出願第２００４／０１０５７２１ Ａ１号に対応するＤＥ ２０２ １８ ２６２ Ｕ１号と、ＤＥ ２０ ２００６ ００１ ７７１ Ｕ１号とから公知である。
【０００７】
他のボール・スタッド締結具は、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号と、ドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号とから公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、ベロウなどの取付けのための取付け溝を有するスタッド突出部を含む。一端でのボール・スタッド締結具は、スタッド突出部と一体の部品として設計されるボールを含む。ボールの次に、ボール・スタッド締結具は、取付け溝が続く細長い円柱形の部分を含む。次に、両方の軸方向に延長し、他の円柱形の部分が続く面取り部を含むビードが存在する。ビードはそれぞれ、据え込みツールでボール・スタッド締結具を据え込むことによって、および、コールドトラップ・ダイ押出成形によって生成される。このようにして、ボールから離れて面している方向において取付け溝を限定するビードは、冷間成形によって生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号公報
【特許文献２】ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号公報
【特許文献３】欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号公報
【特許文献４】ＰＣＴ出願ＷＯ２００５／０２１１８４ Ａ１号公報
【特許文献５】ＷＯ ２００５／０５１５９４ Ａ２号公報
【特許文献６】ＷＯ ２００５／１０６２６３ Ａ１号公報
【特許文献７】欧州特許出願第０ ８９８ ０９０ Ａ２号公報
【特許文献８】欧州特許第１ ４４６ ５８７ Ｂ１号公報
【特許文献９】ドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号公報
【特許文献１０】ドイツ特許出願第１０ ２００６ ０１７ ３７３ Ａ１号公報
【特許文献１１】ドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号公報
【特許文献１２】ドイツ特許出願第２０２ １８ ２６２ Ｕ１号公報
【特許文献１３】ドイツ特許出願第２０ ２００６ ００１ ７７１ Ｕ１号公報
【特許文献１４】ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号公報
【特許文献１５】ドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、費用効果的な方法で比較的単純なツールで生成することができるボール・スタッド締結具とスタッド突出部とを提供することである。
【００１０】
本発明によれば、この目的はそれぞれ、独立請求項１および８の特徴によって達成される。好ましい実施態様は、従属クレームに記載されている。
【００１１】
本発明は請求項１に記載のボール・スタッド締結具に関するものである。本発明はまた、請求項８に記載のボール・スタッド締結具を形成するためにボールに連結されるスタッド突出部にも関連する。
【００１２】
本出願において用いられるように、軸方向の形成または軸方向における形成という語は、本質的にボール・スタッド締結具の変形を引き起こす総形工具の動きが軸方向において起こることを意味するものとして理解される。このようにして、ここで使われる軸方向における形成は、回転または機械加工のような動作でチップを生じる方法と差別化されるだけでなく、軸方向に形成する動きによって本質的に定められる形成方法からも差別化される。そのような公知の放射状の形成方法は、円周方向に分割されるツールを使用し、ツールは互いに放射状の方向において動かされる。軸方向における形成は、しかしながら、スタッド突出部の材料が軸方向においてのみ変形することを意味せず、その代わりに、軸方向への総形工具の動きにより、軸方向および放射状の方向の両方でのスタッド突出部の材料の変形が生じる。このようにして、新規なボール・スタッド締結具は、費用効果的な方法で比較的単純なツールにより生成することができる。
【００１３】
本発明の出発点は、ボールソケット形軸継手の対応しているボールソケットにおけるスタッド突出部の所望の角度の動きを認識するのに役立つ円錐形の部分を含むボール・スタッド締結具である。角度の動きは、円錐形の部分の大きさおよびテーパ角度によって定められる。そのような円錐形の部分はスタッド突出部の長さの実質的な部分を越えて延長し、短い面取り部または刃角は、そのような円錐形の部分として解釈されないと理解される。円錐形の部分の軸方向の長さｌ１は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ１／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。丸い部分は、円錐形の部分と円柱形の部分との間で配置される。円錐形の部分と丸い部分との軸方向の長さｌ２の合計は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ２／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００１４】
そのような円錐形の部分を含む上記に記載の公知の従来技術のボール・スタッド締結具とは対照的に、新規なスタッド突出部およびボールは分離した要素として設計される、すなわちそれらは、一体の部品として設計されず、スタッド突出部とボールとが別々に生成され、続いて固定的に相互連結する。例えば、この連結は、溶着、ステーキング、ネジ止め、鋲着または他の適切な連結方法によって認識される。
【００１５】
結果的に、本発明は、それを後にボールに連結することによってボール・スタッド締結具を作成するために使われるのに役立つ中間の製品としてスタッド突出部にも関連する。このようにして、ボール・スタッド締結具の多数の交換を達成するため、同じく設計されたまたは異なって設計されたスタッド突出部を同じく設計された、または異なって設計されたボールに組み合わせる可能性に到達する。
【００１６】
好ましくは、スタッド突出部、および、ボールは、金属でできている。特に、また、金属でできているまたはプラスチック材料でできている対応するボールソケットと結合して、それらは、ボールソケット形軸継手を形成するのに役立つ。そのようなボールソケット形軸継手は、特に自動車において、例えば自動車のスタビライザ・スタッドまたはステアリング・ギアにおいて使われる。しかしながら、多数の他の可能な応用の分野が存在する。
【００１７】
従来技術において、チップを生成する‐特に回転、機械加工または切断して生成する方法の使用、または、スタッド突出部の取付け溝を作成する比較的複雑な放射状の形成方法は公知である。ドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号による上記に記載の従来技術は、取付け溝が作成される方法のいかなる記載または指示も含まない。同じことが、ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号にも当てはまる。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２による他の従来技術参照は、円錐形の部分を含まない。同じことが、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号およびドイツの実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号にも当てはまる。ビードに連結されている公知の円柱形部分はまた、本発明の円錐形の部分と比較して、低い曲げ強さを有するという不都合を有する。
【００１８】
新規なボール・スタッド締結具の円錐形の部分は、ボールソケット形軸継手のボールソケットにおけるボール・スタッド締結具の所望の角度の動き、角度の動きを決定している円錐形の部分の大きさおよびテーパ角度を確実にするのに役立つ。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５Ａ１号およびドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号によるボール・スタッド締結具は、この重要な機能を含まない。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号のみが、スタッド突出部は冷間成形によって作成されることを一般に述べるが、これが実際に実現される方法のいかなる記載も含まない。公知のスタッド突出部の溝およびビードの設計により、当業者は、溝およびビードがおそらく比較的複雑かつ高価な方法によって作成されることを認識する。そのような形状は、トラップ・ダイ押出成形によっては作成することができない。分離されたツールの使用が考えられるが、避けられないギザギザがツールの分割の領域において作成されるという問題が生じ、そのギザギザは溝の所望の密封効果に負の影響を有することになる。しかしながら、おそらく溝は、回転または切断することによって作成される。ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号およびドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号は、上記に記載の欠点につながる３つの部品を含んでいる比較的複雑な分割されたツールを教示する。
【００１９】
本発明はここで、ボール・スタッド締結具のスタッド突出部の費用効果的かつ柔軟な生産の目的を達成するために完全に異なる概念を選択した。ボール・スタッド締結具は、別々に作成され、後のプロセスで連結されるボールおよびスタッド突出部という意味において元々２つの部品を含むように設計されている。スタッド突出部は、例えば多段式の押圧のような多段式の方法によって作成される。重要な方法ステップは、ビードが取付け溝の作成につながる軸方向の形成の動きによって作成されることであり、取付け溝はベロウなどの組立てとして役立つ。このため、十分な分量の材料が、ボールに後で面するスタッド突出部の端部の領域において供給され、スタッド突出部の材料は、ビードを作成するための単純な軸方向の形成の動きによって弾力的かつ可塑的に変形される。例えば、これは、多段式の押圧の単純な環状総形工具によって実現される。総形工具は、スタッド突出部の材料へ軸方向において動き、その内側の周囲表面と同様にその前面で材料と接触する。このようにして、スタッド突出部に位置するある種のステップを達成し、ステップの放射状の部品はビードの制限または境界になり、ステップの軸方向の部品は新しく作成された円柱形の部分になる。総形工具はまた、ステップの軸方向の部品が必ずしも軸方向に位置しないようにこの領域において異なる設計および形状‐特に面取り部に類似した設計を有することができる。
【００２０】
前のステップの間、溝のベースおよび隣接した遠方端は、例えば据え付ける、減少させるまたはトラップ・ダイ押出成形のような適切な形成工程によって作成される。スタッド突出部の第２の端部は、例えば溶着、摩擦圧接、ステーキングまたは充填材によって後でボールに連結されるものである。
【００２１】
形成の新規な方法は、それらが従来の技術で使われるので特別なツールを必要としない。好適な単純な環状総形工具により、環状総形工具の内径はより大きいそのスタッド突出部の部品の直径は、変形される。この部品はそれから、ねじ部を含む第１の自由端の方へ軸方向において押される。スタッド突出部の第１の自由端によって提供される抵抗により、材料は、環状ビードを形成するように外側の方向において環状変形ツールによって同時に変形される。このようにして、円柱形の部分の形状を作成する。
【００２２】
ねじ部は、直接第１の自由端に位置する。しかしながら、他の配置もまた可能であり、ここで使われるように、第１の自由端の領域のむしろ幅広い用語において含まれる意図を有する。したがって、例えば、中心の部分を第１の自由端に配置して、中心の部分に隣接してねじ部を配置することが可能である。
【００２３】
ねじに面しているビードの側面の設計および形状は、スタッド突出部に使用された材料の強度および変形特性次第である。単純性の理由で、ビードは好ましくは、ツールをできるだけ単純に保つためにツールによって支持されない。多数のＦＥＡシミュレーションのような実地試験（ＦＥＡ＝有限要素分析）により、特に小さな直径のその領域においてこの方法で作成されるビードの側面がおよそ直線であるように作成することができることが示された。およそ４５から６０°の間でスタッド突出部の縦軸に関して角度を作成するのが好ましい。より小さな角度もまた可能であるが、それらは、それへ連結されるビロウに関してビードの保持機能を減らしてしまう。他の角度は、異なって総形工具を設計することによってビードの外側の部分において容易に作成することができる。ねじに面している側面の角度を小さな直径のビードで作成される角度よりも相当に急に設計することが可能である。しかしながら、このようにして、ねじに面している側面と大きな直径との間の遷移領域において形成されるギザギザの危険性は増加する。実際に、直線の総形工具を使用して、本質的に直線の側面を作成することが十分であることがわかった。
【００２４】
側面の本質的に直線の形状により、取付け溝へのおよびビードへのそれぞれのビロウの形状を適応させるのが容易になる。
【００２５】
総形工具のそれぞれの設計によって、例えば最大寸法を上回らない、特定の耐性内にする、または、総形工具を最適に設計することによって外側の形状において鋭い端を防ぐことにより、ビードの外径を狭くすることもまた可能である。同じことが、ボールに面するビードの表面を限定する生産にも当てはまる。例えば、この場所で環状チャンネルを刻することはとても容易である。
【００２６】
スタッド突出部の端部をねじに面するように設計する多数の異なる可能性が存在する。例えば、ツールのための内側の係合表面を有するまたは有さないねじ、例えば円錐形の反対の部品を支持するための異なる円錐形の形状、外側の係合表面を有するまたは有さない棒先を含むねじなどが実現することができる。カラーが、軸方向の中心領域に配置されてもよい。カラーは、ツール係合面、六角形の駆動係合面、外側のマルチポイント駆動係合面または他のツール係合面を含むまたは含まなくてもよい。
【００２７】
他の本発明の特徴および効果は、以下の図面および詳細な説明を考察すると当業者には明らかになる。そのような追加の特徴および利点のすべてが、請求項に記載の本発明の範囲内に含まれる意図を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、以下の図面を参照することによってよりよく理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の比率でなく、本発明の原理を明らかに示すための代わりに強調されている。図において、同類の参照番号はいくつかの図にわたって対応する部品を指す。
【図１】図１は、新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図２ａ】図２ａは、第１の製造状態における図1による新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａで示される第１の製造状態後に起こる製造状態の間の図１による新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図３】図３は、それへ取付けられるベロウを有する新規なボール・スタッド締結具の第２に例示的な実施態様の図である。
【図４】図４は、新規なボール・スタッド締結具の第３の例示的な実施態様の図である。
【図５】図５は、新規なボール・スタッド締結具の第４の例示的な実施態様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
新規なボール・スタッド締結具１の第１の例示的な実施態様を示す図１をここでさらに詳細に参照する。対応しているボールソケット（図示せず）と結合するそのようなボール・スタッド締結具１は、ボールソケット形軸継手（図示せず）を形成するために役立つ。ボール・スタッド締結具１は特に金属でできていて、自動車のステアリング・ギアにおいて使われる。
【００３０】
ボール・スタッド締結具１は、第１の自由端３を有するスタッド突出部２と、ねじ５を含むねじ部４とを含み、ねじ部４は軸方向に示すように自由端３の隣に位置している。ねじ５は、メートルねじまたはいかなる適切な他のねじであってもよい。示された例示的な実施態様において、ねじ部４は、直接自由端３に位置する。しかしながら、他の配置もまた可能である。
【００３１】
作動部７は、ボール・スタッド締結具１の長手方向中央軸６に沿って、同じ方向に位置する。示された例示的な実施態様において、作動部７は２つの平面駆動部３２として設計され、それはボール・スタッド締結具１を回転可能に作動させるためのツールレンチの係合のための２つの係合表面８を含む。係合表面８は、互いに向かい合うように１８０°移動する。図１がしたがって２つの係合表面８のうちの１つのみを示すと理解される。他の設計もまた可能である。
【００３２】
さらにこの方向において、ベロウ、ダストキャップなどの取付けのための取付け溝９が、スタッド突出部２に存在する。さらに同じ方向に見られるように（すなわち、作動部７から離れて７に面して）取付け溝９は、ビード１０によって限定される。円柱形の部分１１は、ビード１０の隣に位置する。ビード１０は軸方向において非対称に設計されて、その部分は円柱形の部分１１に面していて、およそ９０°の角度によって円柱形の部分１１に連結される。取付け溝９の方向への角度は、遷移が突然でなく段のようであるという意味でかなり大きい。円錐形の部分１２は、円柱形の部分１１の隣に位置する。円錐形の部分１２はスタッド突出部２の実質的な長さの部分に沿って延長し、特に短い面取り部または刃角として設計されないものと理解される。
【００３３】
ボール１５は、スタッド突出部２の第２の端部１３の領域のスタッド突出部２に固定的に連結される。スタッド突出部２およびボール１５は一体の部品として設計されないが、その代わりに別々に独立して作成され、それから例えば、溶着、摩擦圧接、ステーキング、充填材、ねじ止めまたは鋲着のような適切な方法によって相互連結される。
【００３４】
ビード１０は、純粋な軸方向の冷間成形、特に純粋な軸方向の金属冷間成形によって作成された。これは、総形工具の動きが本質的に純粋な軸方向の動きであることを意味する。このことは、形成の間のスタッド突出部２の材料が軸方向において変形するのみであったことを意味しない。形成の動きにより、図２ａおよび図２ｂの図に関してより詳細にさらに説明されるように、ビード１０および円柱形の部分１１をビード１０と円錐形の部分１２との間に位置するようにさせる。
【００３５】
図２ａおよび図２ｂは、図１によるボール・スタッド締結具１のスタッド突出部２を作成するための形成方法の一部を示す。丸い部分３４は、円錐形の部分１２と円柱形の部分１１との間で配置される。円錐形の部分１２と丸い部分１３との軸方向の長さｌ２は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ２／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００３６】
図２ａは、溝９およびビード１０が作成される前のスタッド突出部２の状態を示す。スタッド突出部２がまだねじ部４を含まないが、代わりにこの場所にシャンク部１６が位置しているのがわかる。さらに、円柱形の部分１１は、形成工程を実行した後の直径と比較して大きな直径を有するのがわかる。ボール１５は、スタッド突出部２にまだ連結されていない。
【００３７】
図２ｂは、取付け溝９およびビード１０を作成するための実際の形成工程を示す。形成の動きは、軸方向においてのみ起こる。好ましくは、それは、冷間成形によって特に単純な据え付けプロセスによって実現する。このプロセスは、特に環状の総形工具１７によって実現する。総形工具１７は中心に配置されている円筒形の中孔１８を含み、この中孔１８はスタッド突出部２の減少する遠方端の配置の役に立つ。図２ａの図から始まり、総形工具１７は、スタッド突出部２の第１の自由端３の方へ軸方向において下方へ動かされる。例えば、これは多段式のヘッディング機械において実現する。この動きの間、総形工具１７は、スタッド突出部２の材料の部分と係合し、その外径は総形工具１７の孔１８の内径よりも大きい。スタッド突出部２の自由端３によって供給される抵抗のため、材料は、限定されるビード１０および溝９がこのことにより作成されるように、円柱形の部分１１（図２ａ参照）の領域において変形する。この変形により、円柱形の部分１４は、作成される取付け溝９およびビード１０の隣に位置することになる。この円柱形の部分１４は、純粋な軸方向の形成の動きによって作成されたビード１０において特徴的である。
【００３８】
図３は、例示的な取付け状況におけるボール・スタッド締結具１の第２の例示的な実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関する記載におけるそれぞれの部品を指す。図１において示されるボール・スタッド締結具１とは対照的に、ボール・スタッド締結具１はこの場合、第１の自由端３の領域に位置する中心部分１９を含む。さらに作動部７の代わりに、ボール・スタッド締結具１は、円錐形の部分２０と他の円柱形の部分２１とを含む。取付け溝９は、円柱形の部分２１の隣に位置する
【００３９】
図３は、それをベロウ２２に連結するという意味においてボール・スタッド締結具１の可能な取付け状況を示す。ベロウ２２は、それによってボールソケット（図示せず）と係合するスタッド突出部２によって形成されるボールソケット形軸継手（図示せず）が密封される密封ベロウまたはダストキャップとして特に設計される。ベロウ２２は特に弾力的で変形可能なプラスチック材料でできていて、それは取付け溝９に関して所望の密封効果を供給する。示された例示的な実施態様において、これはバネ２３によって実現する。しかしながら、ベロウ２２をボール・スタッド締結具１に連結する他の方法もまた、可能である。
【００４０】
円錐形の部分１２の軸方向の長さｌ１は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分１１は、直径ｄを有する。ｌ１／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００４１】
図４は、新規なボール・スタッド締結具１の第３の例示的な実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関して記載におけるそれぞれの部品を指す。上記に記載の例示的な実施態様とは対照的に、図４によるボール・スタッド締結具１は、スタッド突出部２の第１の自由端３の領域に配置されている内部の六角形駆動部２４として設計される作動部7を含む。図４の拡大部からわかるように、逃げ溝２５がビード１０の領域に位置する。さらに、スタッド突出部２の上部は、ボール・スタッド締結具１のそれぞれ嵩および重量を減らすのに役立つ凹部２６を含む。
【００４２】
図５は、ボール・スタッド締結具１の例示的な他の実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関して記載におけるそれぞれの部品を指す。この場合、作動部７は、ボール・スタッド締結具１の軸方向のおよそ中心領域に位置する第１の外側の六角形の駆動部２７と、および、第１の自由端３の領域に位置する第２の外側の六角形の駆動部３３として設計される。ボール取付け部分２８は、対向する軸方向の端部１３の領域に配置される。示された例示的な実施態様において、部分２８は刻み付け２９を含む。ボール１５は、開口３１を含む中空のボール３０として設計される。スタッド突出部２と中空のボール３０との一定の連結が実現するような圧入という意味において、刻み付け２９はそれぞれ、開口３１と、開口３１を囲んでいる中空のボール３０の材料と係合する。この場合、スタッド突出部２の第２端部１３は、刻み付け２９が配置されるすべての部分によって形成されるというように理解され、刻み付け２９は中空のボール３０として設計されるボール１５に固定的に連結される。
【００４３】
本発明の好都合な展開は、請求項、説明および図面から結果として生じる。説明の初めに言及された特徴および複数の特徴の組合せの利点は例として役に立つのみであり、これらの利点を得る必要がある本発明の実施態様の必要性なしで代わりにまたは累積的に使用されてもよい。さらに、特徴は図面から、特に、それらの相対的な配置およびそれらの有効な連結と同様に示された設計および互いに関する複数の構成要素の大きさからわかる。本発明の異なる実施態様の特徴または請求項の選ばれた参照から独立する異なる請求項の特徴の組合せもまた可能であり、それはここで動機付けされる。これは、別々の図面において示されるまたはそれを説明するときに言及される特徴にも関する。これらの特徴はまた、異なる請求項の特徴と組み合わせられる。さらに本発明の別の実施態様は、請求項において言及される特徴を有しないことが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、スタッド突出部とそれへ連結されるボールとを含むボール・スタッド締結具に関するものである。本発明はまた、ボール・スタッド締結具を形成するためにボールに連結されるスタッド突出部にも関連するものである。
【０００２】
そのようなボール・スタッド締結具は軸受胴と結合して、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。
【０００３】
ボール・スタッド締結具は、米国特許第５，６１１，６３５号に対応するドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号から公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、第１の自由端と、ねじ部と、ベロウなどのスタッド突出部への取付けのための取付け溝と、円錐形の部分と、第２の端部とを有するスタッド突出部を含む。ねじ部は、第１の自由端の領域に位置する。取付け溝は、軸方向に示すようにねじ部と円錐形の部分との間に配置され、円錐形の部分に面しているその軸方向の端部でビードによって限定される。円錐形の部分は、軸方向に示すようにビードと第２の端部との間で配置される。ボールはスタッド突出部の第２の端部に位置し、ボールはスタッド突出部と共に一体の部品として設計される。
【０００４】
一体の部品の設計を有する類似した他のボール・スタッド締結具は、ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号から公知である。
【０００５】
他のボール・スタッド締結具は、米国特許第６，１１３，３０３号に対応する欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号から公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、第１の自由端と、ねじ部と、ベロウなどのスタッド突出部への取付けのための取付け溝と、第２の端部とを有するスタッド突出部を含む。ねじ部は、自由端の領域に位置する。取付け溝は、軸方向に示すようにねじ部と円柱形の部分との間に配置され、円柱形の部分に面しているその軸方向の端部でビードによって限定される。円柱形の部分は、軸方向に示すようにビードと第２の端部との間で配置され、第２端部に届くような方法で延長する。ボールは固定的にスタッド突出部の第２端部に連結され、ボールは、スタッド突出部と一体の部品として設計されず、その代わりにスタッド突出部に続いて連結される。これは、ボール・スタッド締結具が２つの分離した部品、すなわちスタッド突出部とボールとを有することを意味し、同じく設計されたボールと、異なって設計されたスタッド突出部とを組み合わせることによって、モジュラ型システムという意味において続いて相互連結する。この文献の記載によれば、スタッド突出部は、冷間成形によって、特にコールドトラップ・ダイ押出成形によって生成される。ボールを含んでいないスタッド突出部もまた、この文献から公知である。
【０００６】
他のボール・スタッド締結具は、ＰＣＴ出願２００５／０２１１８４ Ａ１号と、米国特許出願番号第２００９／００３８１５７ Ａ１号に対応するＷＯ ２００５／０５１５９４ Ａ２号と、米国特許出願第２００７／０２１１９７２ Ａ１号に対応するＷＯ ２００５／１０６２６３ Ａ１号と、米国特許第５，９５１，１９５号に対応する欧州特許出願第０ ８９８ ０９０ Ａ２号と、米国特許第７，０９７，３８１ Ｂ２号に対応する欧州特許第１ ４４６ ５８７ Ｂ１号と、米国特許第５，７５２，７８０号、ドイツ特許出願第１０ ２００６ ０１７ ３７３ Ａ１、および、ドイツ実用新案第２０ ２００８ ００６ ６５０ Ｕ１に対応するドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号と、米国特許出願第２００４／０１０５７２１ Ａ１号に対応するＤＥ ２０２ １８ ２６２ Ｕ１号と、ＤＥ ２０ ２００６ ００１ ７７１ Ｕ１号とから公知である。
【０００７】
他のボール・スタッド締結具は、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号と、ドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号とから公知である。軸受胴と結合する公知のボール・スタッド締結具は、ボールソケット形軸継手を形成するのに役に立つ。ボール・スタッド締結具は、ベロウなどの取付けのための取付け溝を有するスタッド突出部を含む。一端でのボール・スタッド締結具は、スタッド突出部と一体の部品として設計されるボールを含む。ボールの次に、ボール・スタッド締結具は、取付け溝が続く細長い円柱形の部分を含む。次に、両方の軸方向に延長し、他の円柱形の部分が続く面取り部を含むビードが存在する。ビードはそれぞれ、据え込みツールでボール・スタッド締結具を据え込むことによって、および、コールドトラップ・ダイ押出成形によって生成される。このようにして、ボールから離れて面している方向において取付け溝を限定するビードは、冷間成形によって生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号公報
【特許文献２】ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号公報
【特許文献３】欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号公報
【特許文献４】ＰＣＴ出願ＷＯ２００５／０２１１８４ Ａ１号公報
【特許文献５】ＷＯ ２００５／０５１５９４ Ａ２号公報
【特許文献６】ＷＯ ２００５／１０６２６３ Ａ１号公報
【特許文献７】欧州特許出願第０ ８９８ ０９０ Ａ２号公報
【特許文献８】欧州特許第１ ４４６ ５８７ Ｂ１号公報
【特許文献９】ドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号公報
【特許文献１０】ドイツ特許出願第１０ ２００６ ０１７ ３７３ Ａ１号公報
【特許文献１１】ドイツ特許出願第１９５ ４２ ０７１ Ａ１号公報
【特許文献１２】ドイツ特許出願第２０２ １８ ２６２ Ｕ１号公報
【特許文献１３】ドイツ特許出願第２０ ２００６ ００１ ７７１ Ｕ１号公報
【特許文献１４】ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号公報
【特許文献１５】ドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、費用効果的な方法で比較的単純なツールで生成することができるボール・スタッド締結具とスタッド突出部とを提供することである。
【００１０】
本発明によれば、この目的はそれぞれ、独立請求項１および８の特徴によって達成される。好ましい実施態様は、従属クレームに記載されている。
【００１１】
本発明は請求項１に記載のボール・スタッド締結具に関するものである。本発明はまた、請求項８に記載のボール・スタッド締結具を形成するためにボールに連結されるスタッド突出部にも関連する。
【００１２】
本出願において用いられるように、軸方向の形成または軸方向における形成という語は、本質的にボール・スタッド締結具の変形を引き起こす総形工具の動きが軸方向において起こることを意味するものとして理解される。このようにして、ここで使われる軸方向における形成は、回転または機械加工のような動作でチップを生じる方法と差別化されるだけでなく、軸方向に形成する動きによって本質的に定められる形成方法からも差別化される。そのような公知の放射状の形成方法は、円周方向に分割されるツールを使用し、ツールは互いに放射状の方向において動かされる。軸方向における形成は、しかしながら、スタッド突出部の材料が軸方向においてのみ変形することを意味せず、その代わりに、軸方向への総形工具の動きにより、軸方向および放射状の方向の両方でのスタッド突出部の材料の変形が生じる。このようにして、新規なボール・スタッド締結具は、費用効果的な方法で比較的単純なツールにより生成することができる。
【００１３】
本発明の出発点は、ボールソケット形軸継手の対応しているボールソケットにおけるスタッド突出部の所望の角度の動きを認識するのに役立つ円錐形の部分を含むボール・スタッド締結具である。角度の動きは、円錐形の部分の大きさおよびテーパ角度によって定められる。そのような円錐形の部分はスタッド突出部の長さの実質的な部分を越えて延長し、短い面取り部または刃角は、そのような円錐形の部分として解釈されないと理解される。円錐形の部分の軸方向の長さｌ１は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ１／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。丸い部分は、円錐形の部分と円柱形の部分との間で配置される。円錐形の部分と丸い部分との軸方向の長さｌ２の合計は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ２／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００１４】
そのような円錐形の部分を含む上記に記載の公知の従来技術のボール・スタッド締結具とは対照的に、新規なスタッド突出部およびボールは分離した要素として設計される、すなわちそれらは、一体の部品として設計されず、スタッド突出部とボールとが別々に生成され、続いて固定的に相互連結する。例えば、この連結は、溶着、ステーキング、ネジ止め、鋲着または他の適切な連結方法によって認識される。
【００１５】
結果的に、本発明は、それを後にボールに連結することによってボール・スタッド締結具を作成するために使われるのに役立つ中間の製品としてスタッド突出部にも関連する。このようにして、ボール・スタッド締結具の多数の交換を達成するため、同じく設計されたまたは異なって設計されたスタッド突出部を同じく設計された、または異なって設計されたボールに組み合わせる可能性に到達する。
【００１６】
好ましくは、スタッド突出部、および、ボールは、金属でできている。特に、また、金属でできているまたはプラスチック材料でできている対応するボールソケットと結合して、それらは、ボールソケット形軸継手を形成するのに役立つ。そのようなボールソケット形軸継手は、特に自動車において、例えば自動車のスタビライザ・スタッドまたはステアリング・ギアにおいて使われる。しかしながら、多数の他の可能な応用の分野が存在する。
【００１７】
従来技術において、チップを生成する‐特に回転、機械加工または切断して生成する方法の使用、または、スタッド突出部の取付け溝を作成する比較的複雑な放射状の形成方法は公知である。ドイツ特許出願第４４ ３３ ７６２ Ａ１号による上記に記載の従来技術は、取付け溝が作成される方法のいかなる記載または指示も含まない。同じことが、ドイツ特許第１０ ２００７ ０２３ ２４５ Ｂ４号にも当てはまる。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２による他の従来技術参照は、円錐形の部分を含まない。同じことが、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号およびドイツの実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号にも当てはまる。ビードに連結されている公知の円柱形部分はまた、本発明の円錐形の部分と比較して、低い曲げ強さを有するという不都合を有する。
【００１８】
新規なボール・スタッド締結具の円錐形の部分は、ボールソケット形軸継手のボールソケットにおけるボール・スタッド締結具の所望の角度の動き、角度の動きを決定している円錐形の部分の大きさおよびテーパ角度を確実にするのに役立つ。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号、ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５Ａ１号およびドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号によるボール・スタッド締結具は、この重要な機能を含まない。欧州特許出願第０ ６６７ ４６４ Ａ２号のみが、スタッド突出部は冷間成形によって作成されることを一般に述べるが、これが実際に実現される方法のいかなる記載も含まない。公知のスタッド突出部の溝およびビードの設計により、当業者は、溝およびビードがおそらく比較的複雑かつ高価な方法によって作成されることを認識する。そのような形状は、トラップ・ダイ押出成形によっては作成することができない。分離されたツールの使用が考えられるが、避けられないギザギザがツールの分割の領域において作成されるという問題が生じ、そのギザギザは溝の所望の密封効果に負の影響を有することになる。しかしながら、おそらく溝は、回転または切断することによって作成される。ドイツ特許出願第１０ ２００５ ０１４ ９０５ Ａ１号およびドイツ実用新案第２０ ２００４ ００５ ２７２ Ｕ１号は、上記に記載の欠点につながる３つの部品を含んでいる比較的複雑な分割されたツールを教示する。
【００１９】
本発明はここで、ボール・スタッド締結具のスタッド突出部の費用効果的かつ柔軟な生産の目的を達成するために完全に異なる概念を選択した。ボール・スタッド締結具は、別々に作成され、後のプロセスで連結されるボールおよびスタッド突出部という意味において元々２つの部品を含むように設計されている。スタッド突出部は、例えば多段式の押圧のような多段式の方法によって作成される。重要な方法ステップは、ビードが取付け溝の作成につながる軸方向の形成の動きによって作成されることであり、取付け溝はベロウなどの組立てとして役立つ。このため、十分な分量の材料が、ボールに後で面するスタッド突出部の端部の領域において供給され、スタッド突出部の材料は、ビードを作成するための単純な軸方向の形成の動きによって弾力的かつ可塑的に変形される。例えば、これは、多段式の押圧の単純な環状総形工具によって実現される。総形工具は、スタッド突出部の材料へ軸方向において動き、その内側の周囲表面と同様にその前面で材料と接触する。このようにして、スタッド突出部に位置するある種のステップを達成し、ステップの放射状の部品はビードの制限または境界になり、ステップの軸方向の部品は新しく作成された円柱形の部分になる。総形工具はまた、ステップの軸方向の部品が必ずしも軸方向に位置しないようにこの領域において異なる設計および形状‐特に面取り部に類似した設計を有することができる。
【００２０】
前のステップの間、溝のベースおよび隣接した遠方端は、例えば据え付ける、減少させるまたはトラップ・ダイ押出成形のような適切な形成工程によって作成される。スタッド突出部の第２の端部は、例えば溶着、摩擦圧接、ステーキングまたは充填材によって後でボールに連結されるものである。
【００２１】
形成の新規な方法は、それらが従来の技術で使われるので特別なツールを必要としない。好適な単純な環状総形工具により、環状総形工具の内径はより大きいそのスタッド突出部の部品の直径は、変形される。この部品はそれから、ねじ部を含む第１の自由端の方へ軸方向において押される。スタッド突出部の第１の自由端によって提供される抵抗により、材料は、環状ビードを形成するように外側の方向において環状変形ツールによって同時に変形される。このようにして、円柱形の部分の形状を作成する。
【００２２】
ねじ部は、直接第１の自由端に位置する。しかしながら、他の配置もまた可能であり、ここで使われるように、第１の自由端の領域のむしろ幅広い用語において含まれる意図を有する。したがって、例えば、中心の部分を第１の自由端に配置して、中心の部分に隣接してねじ部を配置することが可能である。
【００２３】
ねじに面しているビードの側面の設計および形状は、スタッド突出部に使用された材料の強度および変形特性次第である。単純性の理由で、ビードは好ましくは、ツールをできるだけ単純に保つためにツールによって支持されない。多数のＦＥＡシミュレーションのような実地試験（ＦＥＡ＝有限要素分析）により、特に小さな直径のその領域においてこの方法で作成されるビードの側面がおよそ直線であるように作成することができることが示された。およそ４５から６０°の間でスタッド突出部の縦軸に関して角度を作成するのが好ましい。より小さな角度もまた可能であるが、それらは、それへ連結されるビロウに関してビードの保持機能を減らしてしまう。他の角度は、異なって総形工具を設計することによってビードの外側の部分において容易に作成することができる。ねじに面している側面の角度を小さな直径のビードで作成される角度よりも相当に急に設計することが可能である。しかしながら、このようにして、ねじに面している側面と大きな直径との間の遷移領域において形成されるギザギザの危険性は増加する。実際に、直線の総形工具を使用して、本質的に直線の側面を作成することが十分であることがわかった。
【００２４】
側面の本質的に直線の形状により、取付け溝へのおよびビードへのそれぞれのビロウの形状を適応させるのが容易になる。
【００２５】
総形工具のそれぞれの設計によって、例えば最大寸法を上回らない、特定の耐性内にする、または、総形工具を最適に設計することによって外側の形状において鋭い端を防ぐことにより、ビードの外径を狭くすることもまた可能である。同じことが、ボールに面するビードの表面を限定する生産にも当てはまる。例えば、この場所で環状チャンネルを刻することはとても容易である。
【００２６】
スタッド突出部の端部をねじに面するように設計する多数の異なる可能性が存在する。例えば、ツールのための内側の係合表面を有するまたは有さないねじ、例えば円錐形の反対の部品を支持するための異なる円錐形の形状、外側の係合表面を有するまたは有さない棒先を含むねじなどが実現することができる。カラーが、軸方向の中心領域に配置されてもよい。カラーは、ツール係合面、六角形の駆動係合面、外側のマルチポイント駆動係合面または他のツール係合面を含むまたは含まなくてもよい。
【００２７】
他の本発明の特徴および効果は、以下の図面および詳細な説明を考察すると当業者には明らかになる。そのような追加の特徴および利点のすべてが、請求項に記載の本発明の範囲内に含まれる意図を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、以下の図面を参照することによってよりよく理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の比率でなく、本発明の原理を明らかに示すための代わりに強調されている。図において、同類の参照番号はいくつかの図にわたって対応する部品を指す。
【図１】図１は、新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図２ａ】図２ａは、第１の製造状態における図1による新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａで示される第１の製造状態後に起こる製造状態の間の図１による新規なボール・スタッド締結具の第１の例示的な実施態様の図である。
【図３】図３は、それへ取付けられるベロウを有する新規なボール・スタッド締結具の第２に例示的な実施態様の図である。
【図４】図４は、新規なボール・スタッド締結具の第３の例示的な実施態様の図である。
【図５】図５は、新規なボール・スタッド締結具の第４の例示的な実施態様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
新規なボール・スタッド締結具１の第１の例示的な実施態様を示す図１をここでさらに詳細に参照する。対応しているボールソケット（図示せず）と結合するそのようなボール・スタッド締結具１は、ボールソケット形軸継手（図示せず）を形成するために役立つ。ボール・スタッド締結具１は特に金属でできていて、自動車のステアリング・ギアにおいて使われる。
【００３０】
ボール・スタッド締結具１は、第１の自由端３を有するスタッド突出部２と、ねじ５を含むねじ部４とを含み、ねじ部４は軸方向に示すように自由端３の隣に位置している。ねじ５は、メートルねじまたはいかなる適切な他のねじであってもよい。示された例示的な実施態様において、ねじ部４は、直接自由端３に位置する。しかしながら、他の配置もまた可能である。
【００３１】
作動部７は、ボール・スタッド締結具１の長手方向中央軸６に沿って、同じ方向に位置する。示された例示的な実施態様において、作動部７は２つの平面駆動部３２として設計され、それはボール・スタッド締結具１を回転可能に作動させるためのツールレンチの係合のための２つの係合表面８を含む。係合表面８は、互いに向かい合うように１８０°移動する。図１がしたがって２つの係合表面８のうちの１つのみを示すと理解される。他の設計もまた可能である。
【００３２】
さらにこの方向において、ベロウ、ダストキャップなどの取付けのための取付け溝９が、スタッド突出部２に存在する。さらに同じ方向に見られるように（すなわち、作動部７から離れて７に面して）取付け溝９は、ビード１０によって限定される。円柱形の部分１１は、ビード１０の隣に位置する。ビード１０は軸方向において非対称に設計されて、その部分は円柱形の部分１１に面していて、およそ９０°の角度によって円柱形の部分１１に連結される。取付け溝９の方向への角度は、遷移が突然でなく段のようであるという意味でかなり大きい。円錐形の部分１２は、円柱形の部分１１の隣に位置する。円錐形の部分１２はスタッド突出部２の実質的な長さの部分に沿って延長し、特に短い面取り部または刃角として設計されないものと理解される。
【００３３】
ボール１５は、スタッド突出部２の第２の端部１３の領域のスタッド突出部２に固定的に連結される。スタッド突出部２およびボール１５は一体の部品として設計されないが、その代わりに別々に独立して作成され、それから例えば、溶着、摩擦圧接、ステーキング、充填材、ねじ止めまたは鋲着のような適切な方法によって相互連結される。
【００３４】
ビード１０は、純粋な軸方向の冷間成形、特に純粋な軸方向の金属冷間成形によって作成された。これは、総形工具の動きが本質的に純粋な軸方向の動きであることを意味する。このことは、形成の間のスタッド突出部２の材料が軸方向において変形するのみであったことを意味しない。形成の動きにより、図２ａおよび図２ｂの図に関してより詳細にさらに説明されるように、ビード１０および円柱形の部分１１をビード１０と円錐形の部分１２との間に位置するようにさせる。
【００３５】
図２ａおよび図２ｂは、図１によるボール・スタッド締結具１のスタッド突出部２を作成するための形成方法の一部を示す。丸い部分３４は、円錐形の部分１２と円柱形の部分１１との間で配置される。円錐形の部分１２と丸い部分１３との軸方向の長さｌ２は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分は、直径ｄを有する。ｌ２／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００３６】
図２ａは、溝９およびビード１０が作成される前のスタッド突出部２の状態を示す。スタッド突出部２がまだねじ部４を含まないが、代わりにこの場所にシャンク部１６が位置しているのがわかる。さらに、円柱形の部分１１は、形成工程を実行した後の直径と比較して大きな直径を有するのがわかる。ボール１５は、スタッド突出部２にまだ連結されていない。
【００３７】
図２ｂは、取付け溝９およびビード１０を作成するための実際の形成工程を示す。形成の動きは、軸方向においてのみ起こる。好ましくは、それは、冷間成形によって特に単純な据え付けプロセスによって実現する。このプロセスは、特に環状の総形工具１７によって実現する。総形工具１７は中心に配置されている円筒形の中孔１８を含み、この中孔１８はスタッド突出部２の減少する遠方端の配置の役に立つ。図２ａの図から始まり、総形工具１７は、スタッド突出部２の第１の自由端３の方へ軸方向において下方へ動かされる。例えば、これは多段式のヘッディング機械において実現する。この動きの間、総形工具１７は、スタッド突出部２の材料の部分と係合し、その外径は総形工具１７の孔１８の内径よりも大きい。スタッド突出部２の自由端３によって供給される抵抗のため、材料は、限定されるビード１０および溝９がこのことにより作成されるように、円柱形の部分１１（図２ａ参照）の領域において変形する。この変形により、円柱形の部分１４は、作成される取付け溝９およびビード１０の隣に位置することになる。この円柱形の部分１４は、純粋な軸方向の形成の動きによって作成されたビード１０において特徴的である。
【００３８】
図３は、例示的な取付け状況におけるボール・スタッド締結具１の第２の例示的な実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関する記載におけるそれぞれの部品を指す。図１において示されるボール・スタッド締結具１とは対照的に、ボール・スタッド締結具１はこの場合、第１の自由端３の領域に位置する中心部分１９を含む。さらに作動部７の代わりに、ボール・スタッド締結具１は、円錐形の部分２０と他の円柱形の部分２１とを含む。取付け溝９は、円柱形の部分２１の隣に位置する
【００３９】
図３は、それをベロウ２２に連結するという意味においてボール・スタッド締結具１の可能な取付け状況を示す。ベロウ２２は、それによってボールソケット（図示せず）と係合するスタッド突出部２によって形成されるボールソケット形軸継手（図示せず）が密封される密封ベロウまたはダストキャップとして特に設計される。ベロウ２２は特に弾力的で変形可能なプラスチック材料でできていて、それは取付け溝９に関して所望の密封効果を供給する。示された例示的な実施態様において、これはバネ２３によって実現する。しかしながら、ベロウ２２をボール・スタッド締結具１に連結する他の方法もまた、可能である。
【００４０】
円錐形の部分１２の軸方向の長さｌ１は、３ｍｍより大きく、好ましくはおよそ３から７ｍｍ以上の間である。円柱形の部分１１は、直径ｄを有する。ｌ１／ｄの比率は、少なくとも３０％であり、好ましくはおよそ４０から５０％の間であって、最高およそ７０または８０％までである。
【００４１】
図４は、新規なボール・スタッド締結具１の第３の例示的な実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関して記載におけるそれぞれの部品を指す。上記に記載の例示的な実施態様とは対照的に、図４によるボール・スタッド締結具１は、スタッド突出部２の第１の自由端３の領域に配置されている内部の六角形駆動部２４として設計される作動部7を含む。図４の拡大部からわかるように、逃げ溝２５がビード１０の領域に位置する。さらに、スタッド突出部２の上部は、ボール・スタッド締結具１のそれぞれ嵩および重量を減らすのに役立つ凹部２６を含む。
【００４２】
図５は、ボール・スタッド締結具１の例示的な他の実施態様を示す。それは、他の例示的な実施態様に対応する特徴に関して記載におけるそれぞれの部品を指す。この場合、作動部７は、ボール・スタッド締結具１の軸方向のおよそ中心領域に位置する第１の外側の六角形の駆動部２７と、および、第１の自由端３の領域に位置する第２の外側の六角形の駆動部３３として設計される。ボール取付け部分２８は、対向する軸方向の端部１３の領域に配置される。示された例示的な実施態様において、部分２８は刻み付け２９を含む。ボール１５は、開口３１を含む中空のボール３０として設計される。スタッド突出部２と中空のボール３０との一定の連結が実現するような圧入という意味において、刻み付け２９はそれぞれ、開口３１と、開口３１を囲んでいる中空のボール３０の材料と係合する。この場合、スタッド突出部２の第２端部１３は、刻み付け２９が配置されるすべての部分によって形成されるというように理解され、刻み付け２９は中空のボール３０として設計されるボール１５に固定的に連結される。
【００４３】
本発明の好都合な展開は、請求項、説明および図面から結果として生じる。説明の初めに言及された特徴および複数の特徴の組合せの利点は例として役に立つのみであり、これらの利点を得る必要がある本発明の実施態様の必要性なしで代わりにまたは累積的に使用されてもよい。さらに、特徴は図面から、特に、それらの相対的な配置およびそれらの有効な連結と同様に示された設計および互いに関する複数の構成要素の大きさからわかる。本発明の異なる実施態様の特徴または請求項の選ばれた参照から独立する異なる請求項の特徴の組合せもまた可能であり、それはここで動機付けされる。これは、別々の図面において示されるまたはそれを説明するときに言及される特徴にも関する。これらの特徴はまた、異なる請求項の特徴と組み合わせられる。さらに本発明の別の実施態様は、請求項において言及される特徴を有しないことが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の自由端（３）と、ねじ部（４）と、取付け溝（９）と、ビード（１０）と、円柱形の部分（１１）と、円錐形の部分（１２）と、第２の端部（１３）とを含むスタッド突出部（２）を含み；該ねじ部（４）は、該第１の自由端（３）の領域に位置し、該取付け溝（９）は、該スタッド突出部（２）へのベロウ（２２）などの取付けのために設計され、該取付け溝（９）は、軸方向において該ねじ部（４）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該取付け溝（９）は該円錐形の部分（１２）に面する第１の軸方向の端部を有し、該第１の軸方向の端部は該ビード（１０）の隣に位置し、該円錐形の部分（１２）は、軸方向において該ビード（１０）と該第２の端部（１３）との間で配置され、該ビード（１０）は、軸方向における冷間成形によって作成され、該円柱形部分（１１）は、該ビード（１０）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該円柱形の部分（１１）は該ビード（１０）の冷間成形から生じ、該スタッド突出部（２）の該第２の端部（１３）に固定的に連結されるボール（１５）をさらに含み；ボール（１５）は、それへ連結される前に該スタッド突出部（２）と一体の部品として設計されない、ボール・スタッド締結具（１）。
【請求項２】
前記円錐形の部分（１２）が軸方向の長さを有し、前記円柱形の部分（１１）は直径を有し、該軸方向の長さと該直径との間の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項１のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項３】
丸い部分（３４）が、前記円錐形の部分（１２）と前記円柱形の部分（１１）との間で配置され、該円錐形の部分（１２）が第１の軸方向の長さを有し、該丸い部分（３４）が第２の軸方向の長さを有し、該円柱形の部分（１１）が直径を有し、該第１および第２の軸方向の長さと該直径の合計の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項１のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項４】
前記ビード（１０）は、軸方向において非対称に設計される、請求項１から３の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項５】
前記ビード（１０）が、前記円錐形の部分（１２）に面している第１の軸方向の部分を有し、該第１の軸方向の部分は、およそ９０°の角度で前記円柱形の部分（１１）に連結される、請求項４のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項６】
前記ボール・スタッド締結具（１）が縦の中心の軸（６）を有し、前記ビード（１０）は、第１の小さな直径と第２の大きな直径とを有する側面を有し、該第１の小さな直径の領域における該側面は、直線であり、該縦の中心の軸（６）に関しておよそ３０から６０°の間、特におよそ４５から６０°の間で配置されるように設計される、請求項１から５の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項７】
前記ビード（１０）が据え付けることによって作成された、請求項１から６の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項８】
第１の自由端（３）と；ねじ部（４）と；取付け溝（９）と；ビード（１０）と；円柱形の部分（１１）と；円錐形の部分（１２）と；第２の端部（１３）と；を含み；該ねじ部（４）は、該第１の自由端（３）の領域に位置し、該取付け溝（９）は、スタッド突出部（２）へのベロウ（２２）などの取付けのために設計され、該取付け溝（９）は、軸方向において該ねじ部（４）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該取付け溝（９）は該円錐形の部分（１２）に面する第１の軸方向の端部を有し、該第１の軸方向の端部は該ビード（１０）の隣に位置し、該円錐形の部分（１２）は、軸方向において該ビード（１０）と該第２の端部（１３）との間で配置され、該ビード（１０）は、軸方向における冷間成形によって作成され、該円柱形部分（１１）は、該ビード（１０）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該円柱形の部分（１１）は該ビード（１０）の冷間成形から生じる、スタッド突出部（２）。
【請求項９】
前記円錐形の部分（１２）が軸方向の長さを有し、前記円柱形の部分（１１）は直径を有し、該軸方向の長さと該直径との間の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項８のスタッド突出部（２）。
【請求項１０】
丸い部分（３４）が、前記円錐形の部分（１２）と前記円柱形の部分（１１）との間で配置され、該円錐形の部分（１２）が第１の軸方向の長さを有し、該丸い部分（３４）が第２の軸方向の長さを有し、該円柱形の部分（１１）が直径を有し、該第１および第２の軸方向の長さと該直径の合計の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項８のスタッド突出部（２）。
【請求項１１】
前記ビード（１０）は、軸方向において非対称に設計される、請求項８から１０の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１２】
前記ビード（１０）が、前記円錐形の部分（１２）に面している第１の軸方向の部分を有し、該第１の軸方向の部分は、およそ９０°の角度で前記円柱形の部分（１１）に連結される、請求項１１のスタッド突出部（２）。
【請求項１３】
前記ボール・スタッド締結具（１）が縦の中心の軸（６）を有し、前記ビード（１０）は、第１の小さな直径と第２の大きな直径とを有する側面を有し、該第１の小さな直径の領域における該側面は、直線であり、該縦の中心の軸（６）に関しておよそ３０から６０°の間、特におよそ４５から６０°の間で配置されるように設計される、請求項８から１２の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１４】
前記ビード（１０）が据え付けることによって作成された、請求項８から１３の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１５】
前記第２端部（１３）が、ボール・スタッド締結具（１）を達成するためにボール（１５）に連結されるように設計され構成される、請求項８から１４の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１】
第１の自由端（３）と、ねじ部（４）と、取付け溝（９）と、ビード（１０）と、円柱形の部分（１１）と、円錐形の部分（１２）と、第２の端部（１３）とを含むスタッド突出部（２）を含み；該ねじ部（４）は、該第１の自由端（３）の領域に位置し、該取付け溝（９）は、該スタッド突出部（２）へのベロウ（２２）などの取付けのために設計され、該取付け溝（９）は、軸方向において該ねじ部（４）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該取付け溝（９）は該円錐形の部分（１２）に面する第１の軸方向の端部を有し、該第１の軸方向の端部は該ビード（１０）の隣に位置し、該円錐形の部分（１２）は、軸方向において該ビード（１０）と該第２の端部（１３）との間で配置され、該ビード（１０）は、軸方向における冷間成形によって作成され、該円柱形部分（１１）は、該ビード（１０）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該円柱形の部分（１１）は該ビード（１０）の冷間成形から生じ、該スタッド突出部（２）の該第２の端部（１３）に固定的に連結されるボール（１５）をさらに含み；ボール（１５）は、それへ連結される前に該スタッド突出部（２）と一体の部品として設計されない、ボール・スタッド締結具（１）。
【請求項２】
前記円錐形の部分（１２）が軸方向の長さを有し、前記円柱形の部分（１１）は直径を有し、該軸方向の長さと該直径との間の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項１のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項３】
丸い部分（３４）が、前記円錐形の部分（１２）と前記円柱形の部分（１１）との間で配置され、該円錐形の部分（１２）が第１の軸方向の長さを有し、該丸い部分（３４）が第２の軸方向の長さを有し、該円柱形の部分（１１）が直径を有し、該第１および第２の軸方向の長さと該直径の合計の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項１のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項４】
前記ビード（１０）は、軸方向において非対称に設計される、請求項１から３の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項５】
前記ビード（１０）が、前記円錐形の部分（１２）に面している第１の軸方向の部分を有し、該第１の軸方向の部分は、およそ９０°の角度で前記円柱形の部分（１１）に連結される、請求項４のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項６】
前記ボール・スタッド締結具（１）が縦の中心の軸（６）を有し、前記ビード（１０）は、第１の小さな直径と第２の大きな直径とを有する側面を有し、該第１の小さな直径の領域における該側面は、直線であり、該縦の中心の軸（６）に関しておよそ３０から６０°の間、特におよそ４５から６０°の間で配置されるように設計される、請求項１から５の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項７】
前記ビード（１０）が据え付けることによって作成された、請求項１から６の少なくとも一項に記載のボール・スタッド締結具（１）。
【請求項８】
第１の自由端（３）と；ねじ部（４）と；取付け溝（９）と；ビード（１０）と；円柱形の部分（１１）と；円錐形の部分（１２）と；第２の端部（１３）と；を含み；該ねじ部（４）は、該第１の自由端（３）の領域に位置し、該取付け溝（９）は、スタッド突出部（２）へのベロウ（２２）などの取付けのために設計され、該取付け溝（９）は、軸方向において該ねじ部（４）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該取付け溝（９）は該円錐形の部分（１２）に面する第１の軸方向の端部を有し、該第１の軸方向の端部は該ビード（１０）の隣に位置し、該円錐形の部分（１２）は、軸方向において該ビード（１０）と該第２の端部（１３）との間で配置され、該ビード（１０）は、軸方向における冷間成形によって作成され、該円柱形部分（１１）は、該ビード（１０）と該円錐形の部分（１２）との間に位置し、該円柱形の部分（１１）は該ビード（１０）の冷間成形から生じる、スタッド突出部（２）。
【請求項９】
前記円錐形の部分（１２）が軸方向の長さを有し、前記円柱形の部分（１１）は直径を有し、該軸方向の長さと該直径との間の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項８のスタッド突出部（２）。
【請求項１０】
丸い部分（３４）が、前記円錐形の部分（１２）と前記円柱形の部分（１１）との間で配置され、該円錐形の部分（１２）が第１の軸方向の長さを有し、該丸い部分（３４）が第２の軸方向の長さを有し、該円柱形の部分（１１）が直径を有し、該第１および第２の軸方向の長さと該直径の合計の比率は少なくともおよそ３０％である、請求項８のスタッド突出部（２）。
【請求項１１】
前記ビード（１０）は、軸方向において非対称に設計される、請求項８から１０の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１２】
前記ビード（１０）が、前記円錐形の部分（１２）に面している第１の軸方向の部分を有し、該第１の軸方向の部分は、およそ９０°の角度で前記円柱形の部分（１１）に連結される、請求項１１のスタッド突出部（２）。
【請求項１３】
前記ボール・スタッド締結具（１）が縦の中心の軸（６）を有し、前記ビード（１０）は、第１の小さな直径と第２の大きな直径とを有する側面を有し、該第１の小さな直径の領域における該側面は、直線であり、該縦の中心の軸（６）に関しておよそ３０から６０°の間、特におよそ４５から６０°の間で配置されるように設計される、請求項８から１２の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１４】
前記ビード（１０）が据え付けることによって作成された、請求項８から１３の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【請求項１５】
前記第２端部（１３）が、ボール・スタッド締結具（１）を達成するためにボール（１５）に連結されるように設計され構成される、請求項８から１４の少なくとも一項に記載のスタッド突出部（２）。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１２７７６０（Ｐ２０１１−１２７７６０Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０４８２（Ｐ２０１０−２７０４８２）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（５０８１９３３６７）カマックス−ウェルケ ルドルフ ケラーマン ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（５０８１９３３６７）カマックス−ウェルケ ルドルフ ケラーマン ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
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