(57)【要約】本発明は、プラスチックから成る玉継ぎ手のための支承ソケット（１）並びに玉継ぎ手自体に関し、支承ソケット（１）が第１の領域を有しており、第１の領域が、支承ソケット（１）の残りの領域よりも大きな機械的な負荷を受けるようになっており、この場合に支承ソケット（１）の第１の領域を形成するプラスチックが、強化されたプラスチックから成っており、残りの領域がわずかに強化された若しくは強化されないプラスチックから成っている。
2005533990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックから成る玉継ぎ手のための支承ソケットにおいて、支承ソケットの第１の領域が、支承ソケットの残りの領域よりも大きな機械的な負荷を受けるようになっており、支承ソケットの前記第１の領域を形成するプラスチックが、強化されたプラスチックから成っており、前記残りの領域がわずかに強化された若しくは強化されないプラスチックから成っていることを特徴とする、玉継ぎ手のための支承ソケット。
【請求項２】
支承ソケット（１，１１，２１，５１；３１，４１）が、一体構造で若しくは複数構造で形成されている請求項１記載の支承ソケット。
【請求項３】
支承ソケット（１，１１，２１，３１，４１，５１）がベース本体（２，１２，２２，３２，４２，５２）を有しており、ベース本体が殊に玉継ぎ手ケーシング内への支承ソケットの規定された組み込みのために用いられている請求項１又は２記載の支承ソケット。
【請求項４】
ベース本体（２，１２，２２，３２，４２，５２）が、枢着ボールの支持のための接触面を有している請求項１から３のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項５】
ベース本体（２，２２，３２，５２）が、大きな負荷の生じる領域に強化作用のコア（５９）を有しており、残りの領域でわずかに強化され若しくは強化されていない請求項１から４のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項６】
ベース本体（２，１２，２２，３２，４２，５２）に、枢着ボールを取り囲む少なくとも１つの支承ソケット部分（３，３３，４３，５３）を取り付け、殊に一体成形してある請求項１から５のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項７】
支承ソケット部分（３，３３，４３，５３）が、殊に弾性的に形成された少なくとも１つのウエブ（４，１４，２４）を介して支承ソケット（１，１１，２１，５１）のベース本体（２，１２，２２，５２）に結合されている請求項１から６のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項８】
支承ソケット部分が、大きな負荷の生じる領域に強化作用のコア（９，２９，２９，５９）を有しており、残りの領域でわずかに強化され若しくは強化されていない請求項６又は７記載の支承ソケット。
【請求項９】
支承ソケット部分が、内面及び／又は外面に切欠き部（４ａ，２４ａ，５４ａ）を有しており、該切欠き部が殊に組み立ての際の支承ソケットのばね弾性的な広がりを容易にするようになっている請求項６から８のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１０】
支承ソケットがスリット（５）及び／又はウエブを有しており、この場合にウエブが弾性的なプラスチックから成っており、ウエブ及びスリットが支承ソケットの軸方向及び／又は半径方向のばね弾性的な広がり（４，６，１４，２４；７，１７，２７）、並びに支承ソケットの締め付け及び／又は誤差補償を可能にするようになっている請求項１から９のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１１】
支承ソケットのベース本体が補強用の付加的なリブ（１０）を有している請求項１から１０のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１２】
支承ソケットが突起部を有しており、該突起部が玉継ぎ手の負荷の小さい場合に玉継ぎ手の接触面を成している請求項１から１１のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１３】
支承ソケット（５１）の内面に設けられた突起部（５５）が負荷の増大に伴って枢着ボールによって押し退けられるようになっており、その結果、枢着ボールを取り囲む支承ソケット部分（５３）の内面（５６）の全体及びベース本体（５２）の、枢着ボールを支える部分が、玉継ぎ手の接触面を形成している請求項１２記載の支承ソケット。
【請求項１４】
多構成要素構造体が強化部を形成しており、この場合に多構成要素構造体が特にコア要素としての、繊維、雲母、鉱物若しくは玉で強化されたプラスチックと、外被要素としての、摩擦工学的に適したプラスチック、例えばＰＴＦＥ若しくは、黒鉛又はアラミド繊維を含むプラスチックとから成っている請求項１から１３のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１５】
わずかに強化された若しくは強化されない領域が、殊に誤差補償のために強化された第１の領域よりも大きな壁厚さを有している請求項１から１４のいずれか１項記載の支承ソケット。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項記載の支承ソケットを用いてある玉継ぎ手。
【請求項１７】
玉継ぎ手がスリーブ形継ぎ手、アキシャル継ぎ手、若しくはラジアル継ぎ手として形成されている請求項１６記載の玉継ぎ手。
【請求項１８】
玉継ぎ手が特に締め付け及び負荷時の遊び補償のために支承ソケットのベース本体の下側にゴムリングを有している請求項１６又は１７記載の玉継ぎ手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車用の玉継ぎ手のための、請求項１の上位概念に記載の形式の支承ソケット（ボールソケット）並びに請求項１６に記載の形式の玉継ぎ手に関する。
【０００２】
特に自動車用の玉継ぎ手のための支承ソケットは、ドイツ連邦共和国実用新案登録第２９７２２５０７Ｕ１号明細書により公知である。該明細書に開示の支承ソケットは、支承ソケット内への枢着ボールの組み込みの際のばね弾性的な変位のためにスリットを有しており、スリットはほぼ支承ソケットの中心軸線の方向に延びている。支承ソケットの内壁は溝状の凹所を有しており、凹所は玉継ぎ手の潤滑のためのグリース蓄え部を有している。支承ソケットの外壁にスペーサネップ部を設けてあり、スペーサネップ部は玉継ぎ手ケーシング内での支承ソケットの位置を規定するようになっていて、玉継ぎ手ケーシング内への装着の後に、玉継ぎ手ケーシングに支えられて支承ソケットを枢着ボール（支承ボール）へ押圧する付加的な材料によって締め付け力（初期荷重若しくはプレロード）を生ぜしめるようになっている。所定の領域内での支承ソケットの締め付け力は、枢着ボールを負荷に際しても支承ソケットの部分から離れないようにして、支持面全体を継ぎ手内でのモーメントの伝達に関与させるようにするために所望されている。スペーサネップ部によって支承ソケットの外側に生ぜしめられる締め付け力は、支承ソケット全体若しくは組み込まれた枢着ボールに作用し、ひいては高い摩耗の生じる領域、若しくは締め付けを必要としない領域にも作用して、玉継ぎ手の寿命を低下させることになる。さらに所要スペースは増大される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９３２７８９Ａ１号明細書に開示の玉継ぎ手（ボールソケット形ジョイント）においては、枢着ボールは大きな所要スペースを必要とすることなしに力伝達を高めるために負荷方向に適合された周囲を有している。枢着ボールの強く負荷される領域は、わずかに負荷される領域よりも大きく支承ソケットとオーバーラップしている。支承ソケット内へ枢着ボールを組み込むために、支承ソケットは伸ばされねばならず、このことは大きな組み立て力を必要としかつ大きな材料負荷を伴うことを意味し、大きな材料負荷は支承ソケットの破損につながる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９３２７８９Ａ１号明細書並びにドイツ連邦共和国実用新案登録第２９７２２５０７Ｕ１号明細書に記載の支承ソケットは、プラスチックから射出成形技術によって均質に成形される。このような構造においては実際に問題があり、即ち安価なプラスチックを使用する場合に、該プラスチックは強化されない状態では摩擦工学的に適しているものの、十分な強度を有しておらず、繊維強化によって良好な強度特性を有する。安価なプラスチックにおいては、良好な強度特性は摩擦特性の低下を伴うことを意味する。このようなプラスチックでは弾力性の不足に基づき、良好な力伝達を目的とした支承ソケットの初期荷重（初期応力）も得られない。
【０００５】
本発明の課題は、支承ソケット及び該支承ソケットの装着された玉継ぎ手を改善して、支承ソケット及び玉継ぎ手がその構造に基づき高い耐用年数を有しているようにすることである。
【０００６】
前記課題が、本発明に基づき請求項１に記載の特徴を有する支承ソケット並びに、請求項１６に記載の玉継ぎ手によって解決される。
【０００７】
玉継ぎ手の使用領域に関連して、本発明に基づく玉継ぎ手並びに本発明に基づく支承ソケットは半径方向で強く負荷されるか、若しくは軸方向で強く負荷される。半径方向の負荷若しくは軸方向の負荷に際して、支承ソケットの、負荷を受けて枢着ボールと接触する領域（負荷領域）は枢着ボールによって負荷方向で圧縮される。支承ソケットがへこむと、枢着ボールも支承ソケットのへこみの量だけ負荷方向に運動させられる。これによって枢着ボールは、支承ソケットの負荷領域と相対する領域から離れる。従って本発明に基づき、支承ソケットの、低い負荷しか受けない領域は、強化されない若しくはわずかに強化されたプラスチックから成形されている。これによってプラスチックの高い弾力性に基づき、支承ソケットは組み込みに際して締め付けられ、即ち十分な初期応力（初期荷重）を与えられ、従って枢着ボールは通常の負荷に際してはもはや支承ソケットから離れず、その結果、支承ソケットの支持面全体が強い負荷に際しても力の伝達のために枢着ボールと係合している。支承ソケットの初期応力は支承ソケット内での枢着ボールの遊び（隙間）の発生のおそれを減少させるものであり、遊びは枢着ボールの傾倒、ひいては機能低下（故障）を引き起こしてしまう。大きな負荷にさらされる領域は、本発明に基づき強化されたコアを有しており、コアは負荷時の変形及び摩耗に抗して作用して、大きな負荷の際にプラスチックの圧縮に基づきプラスチック内への枢着ボールの沈み込みの量を減少させる。このように構成された支承ソケットにおいては、支持面の大きな支承ソケットを一体的にかつ高強化された材料から製造することができて有利である。
【０００８】
別の有利な実施態様では、支承ソケットは付加的にウエブ（ブリッジ結合部若しくは条片状結合部）及びスリットを備えている。支承ソケットへのウエブ及びスリットの有利な配置によって、初期応力に基づく誤差補償がさらに助成され、初期応力は負荷の形態により正確に適合される。さらにウエブ及びスリットは、強化されて伸長しいくい領域を強く負荷することなく、支承ソケットのばね弾性的な広がり（拡開）によって簡単な組み立てを可能にするものである。これによって、支承ソケットの非弾性的な領域の過度な伸長に起因する破壊のおそれは効果的に減少される。
【０００９】
本発明に基づく支承ソケットは有利には、強化された領域と強化されない若しくはわずかに強化された領域とを有しており、この場合に、強化された領域は例えば多構成要素構造体によって製造されている。この場合に多構成要素構造体は、強化されたプラスチックとわずかに強化された若しくは強化されないプラスチックとから組み合わされている。強化された領域はコア構成要素及び套壁構成要素若しくは被覆構成要素から成っている。この場合に、コア構成要素は適当な添加物、例えば繊維、雲母、鉱物、充填材若しくは玉によって強化部を形成しており、強化部の強度は使用された強化添加剤の種類及び量によって任意に調整される。套壁構成要素は摩擦工学的に適したプラスチックから成っている。套壁構成要素はコア構成要素を、強化添加剤によって例えばコア構成要素と枢着ボールとの間の摩擦作用に基づき摩耗のおそれのある領域で取り囲んでいて、玉継ぎ手の摩耗による故障を減少させるものである。前記プラスチックの使用によって、材料コストを下げ、ひいては支承ソケットを経済的に製造することができる。
【００１０】
次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に述べる。図面において、
図１及び図２は、軸方向及び半径方向の誤差補償機能を備えていて主に半径方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図であり、
図３は、図１及び図２の支承ソケットの断面図であり、
図４及び図５は、軸方向及び半径方向の誤差補償機能を備えていて主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図であり、
図６は、軸方向及び半径方向の誤差補償機能を備えていてスリーブ形継ぎ手（スリーブジョイント）の形状の主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図であり、
図７は、図６の支承ソケットの断面図であり、
図８は、軸方向及び半径方向の誤差補償機能を備える複数構造の支承ソケットの側面図であり、
図９は、軸方向及び半径方向の誤差補償機能を備えていて支持継ぎ手の形状の主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の複数構造の支承ソケットの断面図であり、
図１０は、アキシャルジョイントの形状の主に引っ張り負荷を受ける玉継ぎ手の複数構造の支承ソケットの断面図であり、
図１１は、規定された支持領域を有する一体構造の支承ソケットの断面図であり、
図１２は、図１１の符号Ａの箇所の、支承ソケットの内面の支持領域に設けられた突起部の拡大図である。
【００１１】
図１乃至図３に、主に半径方向に負荷される玉継ぎ手の支承ソケット１を示してある。支承ソケット（支承胴）は一体構造で形成されていて、ベース本体２及び該ベース本体上に一体成形された支承ソケット部分３を有しており、支承ソケット部分は枢着ボール（球体）を取り囲むようになっている。組み立てを容易にするために、玉継ぎ手１は弾性的なウエブ（ブリッジ部）４及びスリット５を備えており、ウエブ及びスリットは支承ソケットが組み立て過程中にばね弾性的に広がることを可能にするものである。このようなばね弾性的な広がりは、プラスチックの前記手段なしには一般的に発生する弱体化、即ち組み立て過程中のプラスチックの伸長による破損を防止するものである。
【００１２】
図１の支承ソケットは主に、半径方向に負荷される玉継ぎ手のために設けられている。弾性的なウエブ４は、支承ソケットが組み立てに際して環状のスリット５と協働して大きな力なしにばね弾性的に広がり得るように形成されている（図３も参照）。さらにウエブ４はウエブ自体の弾性特性に基づき組み立ての際の誤差補償手段として機能し、この場合にウエブはケーシング及びボールの製作誤差を補償する。玉継ぎ手ケーシング内への支承ソケットの組み込みに際して支承ソケットと玉継ぎ手ケーシングとの間にゴムリングを装着することによって、誤差補償機能を高めることができる。生じることのある高さ誤差を組み立てに際して補償してよく、これによって一様な継ぎ手が製造される。
【００１３】
図２は、主に半径方向に負荷される玉継ぎ手の支承ソケット１の別の側面を示している。支承ソケットは支承ソケット部分３に沿って全体的に延びる１つのスリット５を有している。支承ソケットケーシング内へ組み込む前の支承ソケットの安定性を高めるために、別のウエブ６（破線で示す）を一体的に設けてあってよく、該ウエブは支承ソケット部分を互いに結合している。有利には、支承ソケット１のベース本体２内のウエブ７（同じく破線で示す）は、締め付けによって半径方向の誤差補償を達成するために設けられていてよい。
【００１４】
図３は、図１の支承ソケット１の断面を示している。支承ソケット１は負荷形態に関連して両側を強化して、又は両側をわずかに強化して、若しくは強化することなく、或いは１つの側を強化してかつ別の側をわずかに強化し若しくは強化せずに形成されていてよい。ベース本体２も支承ソケット部分３も、図３の実施例では右側に二構成要素構造体を有しており、二構成要素構造体は摩擦工学的に適した套壁８から成っており、套壁内にプラスチックの強化のためのコア９を挿入してある。このような構造体を形成するために、まず第１のプラスチックを、相応に成形されたキャビティー内に射出し、この場合にキャビティーは部分的にしか満たされない。第１のプラスチックは二構成要素構造体の套壁を形成する。第２のプロセス過程で、強化用のコア構成要素を成す第２のプラスチックによってキャビティーは完全に満たされる。作用する負荷の形態に応じて、支承ソケット１のベース本体２は適切な注型技術によって強化されずに若しくはわずかに強化して形成されて、例えば枢着ボールに対する強い締め付けを達成して、その結果軸方向の締め付けを高めるようになっていてよい。支承ソケット１は左側では締め付けを高めるためにわずかにしか強化せず、若しくは強化せずに形成されている。有利にはベース本体の安定性を高めるために、ベース本体にリブ１０を一体成形していてよい。さらに支承ソケットは内側及び／又は外側に切欠き部４ａを有しており、切欠き部は特に、組み立ての際の支承ソケットのばね弾性的な広がり（拡開）を容易にするものである。
【００１５】
図４及び図５は、主に軸方向に負荷される玉継ぎ手の支承ソケット１１の実施例を示している。支承ソケット１１は該実施例でも負荷形態に関連して両側を強化して、又は両側をわずかに強化して、若しくは強化することなく、或いは１つの側を強化してかつ別の側をわずかに強化し若しくは強化せずに形成されていてよい。ウエブ１４は、最小の負荷しか受けない領域に設けられ、該領域は該実施例では赤道面（水平の大円面）の高さに位置している（図４）。該実施例でもウエブ１４は容易な組み立て並びに支承ソケットの締め付け力の形成のために役立っている。半径方向の誤差補償機能を高めるために、ベース本体１２に別のウエブ１７を付加的に設けてあってよい（図５）。ベース本体１２の外形輪郭は取り付け箇所の構造的な条件に応じて円形に（図５の右側）、若しくは斜めに（図５の左側）形成されていてよい。
【００１６】
図６及び図７には、スリーブ形継ぎ手の形式の主に軸方向に負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケット２１を示してある。弾性的なウエブ（２４，２７）もプラスチックの強化も負荷に対応して配置されている。図６では例として、支承ソケットの右側の部分は軸方向の誤差補償のための弾性的なウエブを備えて形成されているのに対して、支承ソケットの左側の部分は頑丈に形成されている。有利には半径方向の締め付けのために、同じく弾性的なウエブ２７（図６に破線で示す）を配置してよい。組み立て過程を簡単にするために、支承ソケット２１に縦スリットを付加的に設けてよい。図７は、図６の支承ソケットの断面図である。支承ソケットは一方の側に二構成要素構造体２８，２９を有しており（図７の左側）、他方の側では支承ソケットはわずかに強化して、若しくは強化せずに形成してある（図７の右側）。
【００１７】
図８は、軸方向及び半径方向の誤差補償式の複数構造の支承ソケットの側面を示している。軸方向の誤差補償は、突起の形の材料成形付加部３４によって行われるようになっており、材料成形付加部は負荷に対応して沈降の生じる領域に配置されていて、玉継ぎ手ケーシング内への支承ソケットの組み立てに際して圧縮され、かつ組み立ての後に再び膨張して遊びを補償するようになっている。材料成形付加部３４は１つの例では下側ソケット（図８の左側）に配置され、別の例では上側ソケット（図８の右側）に配置されている。図示省略の半径方向の誤差補償並びに組み立ての後の支承ソケットの締め付け（初期応力）は、ウエブの適切な配置によって可能である（図２も参照）。
【００１８】
図９は、支持継ぎ手の形式の主に軸方向に負荷される玉継ぎ手の複数構造の支承ソケット３１の断面を示している。該実施例では主として押圧力が作用するので、支承ソケットのプラスチックはベース本体３２の、枢着ボールと接触する面の領域で沈降する。軸方向で必要な大きな誤差補償は、壁厚さの大きな支承ソケット部分３３を用いて支承ソケット３１を強く締め付けることによって達成される。力の作用方向と相対して配置される支承ソケット部分３３の壁厚さを増大することは、支承ソケット３１の締め付け力（初期応力）の増大につながり、このことは組み立ての際のプラスチックの強い圧縮を意味する。該玉継ぎ手の負荷に際してプラスチックはベース本体３２の、枢着ボールを支持する面の領域で圧縮され、これによって枢着ボールと支承ソケット部分３３との間に発生する遊びは、支承ソケット３３の締め付けによって圧縮されている弾性的なプラスチックの膨張に基づき補償される。沈降に対抗するために、支承ソケット３１のベース本体３２は強化作用のあるコア３９を有していてよい。
【００１９】
アキシャルジョイントの形式の主に引っ張り負荷のかかる玉継ぎ手の複数構造の支承ソケット４１の断面を示している。この場合には負荷に対応して、赤道面の上側の支承ソケット部分４３の領域に、強化作用のあるコア４９を備えてある。図１０には図示してないものの、この場合にもベース本体４２は負荷の大きさに応じて支承ソケット部分よりも大きな壁厚さを有していてよい。
【００２０】
図１１は、弾性的なウエブ５４を備えていてかつコア５９によって強化された支承ソケット５１の断面を示しており、該支承ソケットは前記構成に加えて、支承ソケットの内面に配置された突起部５５（図１２も参照）を有しており、突起部は枢着ボールと係合する支持面を負荷の大きさに適合させて、玉継ぎ手内に所定のモーメントを達成するようになっている。ベース本体５２も支承ソケット部分５３も実施例では強化作用のコア５９を有している。負荷の小さい場合には、高さΔｓの突起部５５のみが枢着ボールと支承ソケットとの間の接触面を成している。負荷の増大に伴って、突起部を形成するプラスチックは枢着ボールによって押し退けられ、その結果、支承ソケット５１の内面５６全体が枢着ボールとの接触面を成し、即ちボールソケットの面全体が互いに係合（接触）して力の伝達に関与するようになる。この場合に、力はプラスチックに均一に伝達され、従って単位面積当たりの面圧が小さく保たれ、その結果、プラスチックの負荷が小さくなりかつクリープが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】主に半径方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図
【図２】主に半径方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの別の側面図
【図３】図１及び図２の支承ソケットの断面図
【図４】主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図
【図５】主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の別の支承ソケットの側面図
【図６】スリーブジョイントの形状の主に軸方向で負荷される玉継ぎ手の一体構造の支承ソケットの側面図
【図７】図６の支承ソケットの断面図
【図８】複数構造の支承ソケットの側面図
【図９】主に軸方向で押圧負荷される玉継ぎ手の複数構造の支承ソケットの断面図
【図１０】アキシャルジョイントの形状の主に引っ張り負荷を受ける玉継ぎ手の複数構造の支承ソケットの断面図
【図１１】規定された支持領域を有する一体構造の支承ソケットの断面図
【図１２】図１１の符号Ａの箇所の、支承ソケットの内面の支持領域に設けられた突起部の拡大図
【符号の説明】
【００２２】
１  支承ソケット、  ２  ベース本体、  ３  支承ソケット部分、  ４  ウエブ、  ４ａ  切欠き部、  ５  スリット、  ６，７  ウエブ、  ８  套壁構成要素、  ９  コア構成要素、  １０  リブ、  １１  支承ソケット、  １２  ベース本体、  １４  ウエブ、  １７  ウエブ、  ２１  支承ソケット、  ２４  ウエブ、  ２７  ウエブ、  ２８  套壁構成要素、  ３１  支承ソケット、  ３２  ベース本体、  ３３  支承ソケット部分、  ３４  材料成形付加部、  ４９  コア構成要素、  ５５  突起部、  ５６  内面、  ５９  コア構成要素
【図１】
2005533990.tif 000003
【図２】
2005533990.tif 000004
【図３】
2005533990.tif 000005
【図４】
2005533990.tif 000006
【図５】
2005533990.tif 000007
【図６】
2005533990.tif 000008
【図７】
2005533990.tif 000009
【図８】
2005533990.tif 000010
【図９】
2005533990.tif 000011
【図１０】
2005533990.tif 000012
【図１１】
2005533990.tif 000013
【図１２】
2005533990.tif 000014
【国際調査報告】
2005533990.tif 000015
2005533990.tif 000016
2005533990.tif 000017
2005533990.tif 000018
2005533990.tif 000019
2005533990.tif 000020