[go: up one dir, main page]

DE3818254A1 - Universalgelenk - Google Patents

Universalgelenk

Info

Publication number
DE3818254A1
DE3818254A1 DE19883818254 DE3818254A DE3818254A1 DE 3818254 A1 DE3818254 A1 DE 3818254A1 DE 19883818254 DE19883818254 DE 19883818254 DE 3818254 A DE3818254 A DE 3818254A DE 3818254 A1 DE3818254 A1 DE 3818254A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
parts
virtual
yoke
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19883818254
Other languages
English (en)
Other versions
DE3818254C2 (de
Inventor
Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyu KK
Original Assignee
Sanyu KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP62135803A external-priority patent/JPS63303226A/ja
Priority claimed from JP8052088A external-priority patent/JPH01255720A/ja
Application filed by Sanyu KK filed Critical Sanyu KK
Publication of DE3818254A1 publication Critical patent/DE3818254A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3818254C2 publication Critical patent/DE3818254C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/44Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs
    • F16D3/46Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs each coupling part embracing grooves or ridges on the intermediate member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Univer­ salgelenk und insbesondere auf ein Universalgelenk mit zwei schaftartigen Teilen und einem sphärischen Teil, das zwischen den beiden schaftartigen Teilen zum beweglichen Anschluß zumindest eines schaftar­ tigen Teiles angeordnet ist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Üblicherweise besteht ein Universalgelenk aus einem ersten schaftartigen Teil, einem zweiten schaftarti­ gen Teil und einem Kreuzstift oder einem sphärischen Teil, um das erste und zweite schaftartige Teil über jochartige Bereiche untereinander zu verbinden. Die­ se herkömmlichen Universalgelenke bestehen jedoch aus einer ziemlich großen Anzahl einzelner Elemente und sind daher aufwendig bei der Herstellung und beim Zusammenbau. Insbesondere bei Universalgelen­ ken hoher Qualität muß jedes Teil sehr präzise her­ gestellt werden und die Montage der so hergestellten Teile ist schwierig. Folglich sind derartige quali­ tativ hochwertige Universalgelenke relativ teuer.
Von diesem Stand der Technik ausgehend hat der Erfin­ der der vorliegenden Anmeldung bereits ein verbesser­ tes Universalgelenk vorgeschlagen, das unter der ja­ panischen Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 51-59 744 of­ fengelegt wurde. Bei diesem Universalgelenk sind die sphärischen Aufnahmeflächen der Jochbereiche konkav entlang einer sphärischen Seite des sphärischen Tei­ les ausgebildet und die Jochbereiche müssen stark gedehnt werden, damit das sphärische Teil zwischen ihnen untergebracht werden kann.
Aus diesem Grund müssen die jochartigen Bereiche und die schaftartigen Teile, wenn sie wie üblich inte­ gral miteinander hergestellt sind, also einstückig sind, aus einem Material bestehen, das genügende Elastizität aufweist. Wird jedoch Kunststoff oder et­ was Ähnliches als elastisches Material verwendet, so eignet sich das Universalgelenk nur für geringe Dreh­ momente, hingegen nicht für Anwendungsfälle mit ho­ her Beanspruchung, insbesondere hohen Drehmomenten.
Daher werden, wie beispielsweise in Fig. 4 der ge­ nannten Veröffentlichung gezeigt, die Jochberei­ che und die schaftartigen Teile unabhängig voneinan­ der aus Metall hergestellt und nach dem Einbau des spährischen Teiles in den Jochbereichen werden die Jochbereiche und die schaftartigen Teile starr mit­ einander verbunden mit Hilfe von Befestigungselemen­ ten wie Schrauben. Trotz dieser an sich zufrieden­ stellenden Lösung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte Konstruktion zu verbessern, die Montage zu vereinfachen und die Kosten des Gelenkes zu reduzieren.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Hauptanliegen der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Universalgelenk anzugeben, das die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet und das einfach hergestellt und mit nied­ rigeren Kosten montiert werden kann.
Zur Erfüllung dieses Zieles weist das erfindungsgemä­ ße Universalgelenk erste und zweite schaftartige Tei­ le auf, die ein Paar von Jochbereichen bzw. ein sphä­ risches Teil beinhalten, die zwischen dem ersten und dem zweiten schaftartigen Teil angeordnet sind, um diese beweglich miteinander zu verbinden. Insbeson­ dere ist das Universalgelenk wie folgt gekennzeich­ net: die ersten und zweiten schaftartigen Teile be­ stehen aus zwei getrennten Halbelementen, die zu­ sammen das Paar der Jochbereiche bilden. In gegen­ überstehenden Flächen der Jochbereiche sind Sitz­ flächen gebildet, die einen kegelstumpfförmigen Sockel aufweisen, so daß jeder virtuelle Konus ei­ nen virtuellen Scheitel mit einem Winkel von etwa 90° aufweist und gleichzeitig die virtuellen Schei­ tel der Konusse miteinander in Kontakt stehen. Außerdem sind in den gegenseitig gegenüber liegen­ den Sitzflächen gewölbte Oberflächen vorgesehen. Jede dieser gewölbten Oberflächen hat eine zentrale Achse in einer Richtung senkrecht zu den schaft­ artigen Teilen und ist gebildet durch einen Teil einer Umfangsfläche eines virtuellen Zylinders mit demselben Durchmesser wie das spärische Teil, das drehbar zwischen diesen gewölbten Oberflächen ge­ lagert werden soll.
Die Funktion und Vorteile der obigen Konstruktion werden nachfolgend beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es nicht mehr notwendig, Verbindungsmittel zu benutzen; es entfällt also das Lochen, Verstiften, Zusammen­ schrauben oder ähnliches, um die Jochbereiche des ersten und des zweiten schaftartigen Teiles mit dem sphärischen Teil zu verbinden, weil die ersten und zweiten schaftartigen Teile fertig verbunden und montiert werden können, indem man ihren Eingriffs­ winkel richtig ansetzt. Außerdem haben die ersten und zweiten schaftartigen Teile wie auch das sphäri­ sche Teil eine relativ einfache Gestalt oder Kon­ struktion, so daß sie kostengünstig hergestellt wer­ den können. Da das sphärische Teil und zumindest ei­ nes der schaftartigen Teile drehbar von den gewölb­ ten Oberflächen, und zwar durch linearen Kontakt an vier äußeren Umfangsflächen, die an zwei das Zentrum des sphärischen Teiles senkrecht kreuzenden Linien positioniert sind, abgestützt werden, kann die Dreh­ momentübertragung zwischen den beiden schaftartigen Teilen sanft ausgeführt werden, selbst bei einer ziem­ lich großen Toleranz, und das Universalgelenk ist auch hinreichend für hohe Beanspruchungen, insbeson­ dere hohe Drehmomente geeignet, weil es keine Schwä­ chungen in dem sphärischen Teil und in dem Jochteil gibt.
Des weiteren sind die beiden schaftartigen Teile zweckmäßig durch die Kombination zweier separater Halbelemente gebildet, wobei die schaftartigen Teile fertig in Serienproduktion auf herkömmliche Weise etwa durch Gießen, Pressen oder dergleichen herge­ stellt werden können.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung bildet das erste oder das zweite schaftartige Teil des vorbeschriebenen Universalge­ lenkes ein sphärisches Teil, das einstückig mit ihm verbunden ist anstelle des eingangs beschriebenen separaten sphärischen Teiles, und das andere schaft­ artige Teil bildet in den gegenüberliegenden Flächen des Paares von Jochteilen Sitzflächen, die jeweils eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweisen, so daß je­ der virtuelle Konus einen virtuellen Scheitel mit einem Winkel von etwa 90° aufweist und gleichzeitig die virtuellen Scheitel der Konusse in einem gemein­ gegenüberstehenden Flächen der Sitzflächen gewölb­ te Oberflächen vorgesehen. Jede dieser gewölbten Oberflächen hat eine zentrale Achse in einer Rich­ tung senkrecht zu den schaftartigen Teilen und wird gebildet durch einen Teil einer Umfangsfläche eines virtuellen Zylinders, der den gleichen Durchmesser hat wie das sphärische Teil, das drehbar zwischen den gewölbten Oberflächen gelagert ist.
Die obige Konstruktion hat folgende Vorteile. Erstens ist das sphärische Teil integraler Bestandteil eines der schaftartigen Teile, so daß ein unabhängiges sphärisches Teil gemäß der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion entfällt und diese Konstruk­ tion aufgrund der geringeren Anzahl der zu verbinden­ den Teile eine festere Struktur aufweist, die für hohe Drehmomente besser geeignet ist.
Zweitens ergibt sich bei dieser Konstruktion eine Ko­ stenreduzierung und eine zusätzliche Verbesserung, weil der Herstellungs- und Montageprozeß des Univer­ salgelenkes reduziert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Universalgelenkes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an­ hand der Zeichnung; dabei zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Universalgelenkes einer bevorzugten Aus­ führungsform;
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht des ersten schaftartigen Teiles des Universalgelenkes gemäß Fig. 1;
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fi­ gur 3;
Fig. 6 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des Montageprozesses des Universalgelenkes;
Fig. 7 das erste schaftartige Teil in Explosions­ darstellung;
Fig. 8, 9 und 10 Querschnitte, die verschiedene Verbindungsmöglichkeiten für die Halbelemente zeigen;
Fig. 11 bis 16 Querschnitte, die verschiedene Verbindungsmittel für die gepreßten Halbele­ mente nach Fig. 11 zeigen;
Fig. 17 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Universalgelenkes gemäß einer anderen bevor­ zugten Ausführungsform;
Fig. 18 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 17;
Fig. 19 einen Schnitt einer weiteren bevorzug­ ten Ausführungsform;
Fig. 20 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 19 und
Fig. 21 einen Schnitt eines Universalgelenkes zur Verdeutlichung der Verbindungsverhält­ nisse zwischen zwei schaftartigen Teilen, wobei das sphärische Teil integraler Be­ standteil des einen schaftartigen Teiles ist.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Universalgelenk gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun in Verbindung mit den Zeichnungen, die be­ vorzugte Ausführungsformen darstellen, beschrieben.
In Fig. 1 weist das erfindungsgemäße Universalgelenk A ein erstes schaftartiges Teil 2 a und ein zweites schaftartiges Teil 2 b auf, wobei ein Paar von Joch­ bereichen 1, 1, Sitzflächen 3, 3 mit einer kegel­ stumpfförmigen Gestalt vorgesehen sind und die Sitz­ flächen in gegenseitig gegenüberstehenden Flächen der Jochbereiche 1, 1 gebildet sind und gewölbte Flächen 4, 4 in diesen einander gegenüberstehenden Seiten der Sitzflächen 3, 3 gebildet sind und wo­ bei außerdem ein sphärisches, also ein kugelförmi­ ges Teil 5 drehbar zwischen den gewölbten Flächen 4, 4 gelagert ist.
Die kegelstumpfförmigen Sitzflächen 3, 3, wie in Fig. 3 dargestellt, sind so geformt, daß jeder vir­ tuelle Konus einen virtuellen Scheitelpunkt a auf­ weist und die Kegel jeweils in einem Winkel von 90° zueinander stehen und gleichzeitig die virtuellen Scheitelpunkte a, a der verschiedenen Konusse zusam­ menfallen.
Außerdem haben die paarweise angeordneten gewölbten Oberflächen 4, 4 die in den entsprechenden Sitzflä­ chen 3, 3 ausgebildet sind, eine zentrale Achse in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu den schaftartigen Teilen 2 a, 2 b verläuft und wobei die gewölbten Oberflächen außerdem teilweise entlang der Umfangsfläche eines virtuellen Zylinders b verlaufen, der den gleichen Durchmesser hat, wie das kugelför­ mige Teil 5.
Die Montage des Universalgelenkes A mit der obigen Konstruktion wird in Verbindung mit Fig. 6 beschrie­ ben. Nachdem das kugelförmige Teil 5 zwischen die ge­ wölbten Oberflächen 4, 4 der Jochbereiche des ersten schaftartigen Teiles 2 a eingeschoben worden ist, wird das zweite schaftartige Teil 2 b lateral ver­ schoben und zwar derart, daß seine Achse senkrecht zu dem ersten schaftartigen Teil 2 a steht und die gewölbten Oberflächen 4, 4 des zweiten schaftarti­ gen Teiles 2 b werden auf das kugelförmige Teil 5 aufgesteckt. Dann werden die schaftartigen Teile 2 a und 2 b gestreckt, so daß sie eine gerade Linie bilden. Als Ergebnis wird das kugelförmige Teil 5 einerseits zwischen den gewölbten Flächen 4, 4 des ersten schaftartigen Teiles 2 a und andererseits zwischen den gewölbten Flächen 4, 4 des zweiten schaftartigen Teiles 2 b gehalten, wobei ein linearer Kontakt an vier äußeren Umfangsflächen besteht, und wobei diese Umfangsflächen an zwei das Zentrum der Kugel 5 senkrecht kreuzenden Linien positioniert sind. Aufgrund des kugelförmigen Teiles 5, das zwi­ schen dem ersten und dem zweiten schaftartigen Teil 2 a und 2 b angeordnet ist, werden diese nicht voneinan­ der separiert. Wenn diese schaftartigen Teile gerade zusammengeschaltet werden, wie in Fig. 2 darge­ stellt, so werden sie daran gehindert, in einer Richtung senkrecht zu ihren Achsen verlagert zu werden, weil die gewölbten Außenflächen der ke­ gelstumpfförmigen Sitze 3 in linearem Kontakt mit­ einander stehen. Somit kann ein Drehmoment zuverläs­ sig übertragen werden.
In Fig. 7, wo nur eines der schaftartigen Teile dar­ gestellt ist, bestehen die entsprechenden Teile 2 a und 2 b aus zwei separaten Halbelementen 2 a 1 und 2 a 2, die zusammen die Jochbereiche 1, 1 bilden. Die Halbelemente 2 a 1 und 2 a 2 können miteinander ver­ bunden werden, sei es durch Schweißen, wie in Fi­ gur 8 dargestellt oder durch Befestigungsmittel wie Schrauben 6 wie in Fig. 9 dargestellt oder sie können dadurch miteinander verbunden werden, daß beide Elemente durch einen äußeren Kragen 16, wie in Fig. 10 dargestellt, zusammengehalten werden. Durch das Bezugszeichen 15 in Fig. 8 werden die beim Schweißen entstehenden Schweißnähte bezeich­ net.
Da die beiden schaftartigen Teile 2 a und 2 b durch die Kombination der beiden Halbelemente 2 a 1 und 2 a 2 gebildet sind, können sie leicht durch Spritzguß oder dergleichen hergestellt werden. Auch ist ei­ ne Serienproduktion in hohen Stückzahlen sehr leicht möglich, weil die schaftartigen Teile 2 a und 2 b miteinander identisch sind. Wenn die schaftartigen Teile für geringe Drehmomente verwendet werden sol­ len, so können die Halbelemente sehr kostengünstig, beispielsweise durch Pressen von Metallfolien her­ gestellt werden. In diesem Fall bestehen größere Variationsmöglichkeiten für das Verbinden der Halb­ elemente 2 a 1 und 2 a 2. So ist es beispielsweise wie in Fig. 12 gezeigt möglich, an den Rändern der Halb­ elemente 2 a 1 und 2 a 2 vorstehende Teile 7, 7 vorzu­ sehen und dann die Halbelemente miteinander zu verbin­ den, indem diese vorstehenden Teile miteinander ver­ schweißt oder heiß gesiegelt werden. Oder die Ele­ mente können, wie in Fig. 13 gezeigt, an vorstehen­ den Teilen 8 mit Hilfe von Schrauben 9 verbunden werden. Außerdem kann gemäß Fig. 14 an der einen Seite der Rand der Elemente durch einen Falz oder eine Umbördelung 10 und der gegenüberliegende an­ dere Rand durch eine Schraube 12 verbunden werden. Selbstverständlich können auch die Ränder beidseits durch Umbördelungen miteinander verbunden werden. In Fig. 15 sind die Halbelemente 2 a 1 und 2 a 2 da­ durch miteinander verbunden, daß ein äußerer Kragen 13 sie umgibt. Schließlich können gemäß der Anord­ nung in Fig. 16 die Halbelemente - gegebenenfalls unter gegenseitiger Überlappung - auf der Außensei­ te eines Innenkragens 14 angeordnet werden, wobei der Innenkragen 14 an seiner inneren Umfangsfläche eine Kerbverzahnung 14 a aufweist und mit den Halb­ elementen etwa durch Schweißen verbunden ist. Die­ se Anordnung nach Fig. 16 eignet sich insbesonde­ re, wenn die Halbelemente durch die Kerbverzahnung 14 mit anschließenden Wellen (nicht gezeigt) verbun­ den werden sollen, die eine entsprechende Außenver­ zahnung aufweisen.
Die gewölbten Flächen 4 sind entlang eines Keiles der Umfangsfläche des virtuellen Zylinders b gebildet, der den gleichen Durchmesser hat, wie die Kugel 5. In diesem Fall ist es möglich, ein Paar vorspringen­ der Teile an den unteren Enden des virtuellen Zylin­ ders b vorzusehen und dadurch die Kugel 5 zu zentrie­ ren, also das Herausfallen der Kugel aus den ge­ wölbten Flächen zu verhindern. Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil das Positionieren der Kugel 5 im Laufe des Zusammensteckens der Gelenkteile er­ leichtert wird, also die Montage sicherer wird.
Darüber hinaus kann, wie in den Fig. 17 bis 20 gezeigt, für eine Verstärkung der schaftartigen Tei­ le 2 a und 2 b gesorgt werden.
Das heißt, daß bei der Anordnung gemäß Fig. 17 und 18 Rippen 17 axial auf den schaftförmigen Teilen 2 a, 2 b an deren Außenfläche, insbesondere an der Außen­ seite der Jochbereiche 1 angeordnet sind. Diese Rip­ pen sind so geformt, daß sie von den Rändern der Jochbereiche 1, 1 bis zu deren Anfang zurücklaufen. Diese Rippen 17 dienen zur Verstärkung der Jochberei­ che und erhöhen somit auch die Gesamtbelastbarkeit des Universalgelenkes. Entsprechend dem gewünschten Gebrauch des Universalgelenkes kann die Form der Rippen 17 modifiziert werden. Beispielsweise kann an­ stelle der oben erwähnten Rippen, die sich in Längs­ richtung der schaftartigen Teile von deren Ende ein Stück nach hinten erstrecken, der Verlauf der Rip­ pen auch so gewählt werden, daß sie lediglich außen im Bereich des Kragens der jochartigen Bereiche verlaufen.
In den Ausführungsformen gemäß Fig. 19 und 20 sind Stützringe 10 auf den dünnen Außenflächen im Bereich der Kragen der jochartigen Bereiche 1 der schaftartigen Teile 2 a und 2 b vorgesehen, wobei die Stützringe 10 diese dünnen Bereiche abdecken und abstützen. Die abgedeckten dünnen Bereiche ha­ ben dabei im wesentlichen die gleiche Dicke wie die Zylinderbereiche der schaftartigen Teile. Die­ se Anordnung ergibt trotz ihrer Einfachheit eine gute Festigkeit.
Um die Stützringe 10 auf den schaftartigen Teilen festzulegen, ist es beispielsweise möglich, entweder am Ring oder am schaftartigen Teil eine Nut vorzu­ sehen, die mit einer entsprechenden Paßfeder am an­ deren Teil in Eingriff steht oder mit einem selb­ ständigen Verbindungselement, das außerhalb des Ge­ lenkes eingesteckt wird. Auch ist es möglich, die Berührflächen des Ringes oder des schaftartigen Tei­ les durch Schweißen zu fixieren.
Der Stützring 10 sollte eine solche Dicke haben, daß der dünne Bereich 21 zumindest etwa die gleiche Dicke hat wie der Zylinderbereich 20 des schaftförmigen Teiles, nachdem der Ring 10 auf dem genannten dün­ nen Bereich 21 aufgebracht worden ist. Auch sollte der Stützring 10 eine genügende Länge aufweisen, um den dünnen Bereich 21 abzudecken, jedoch muß er sich nicht bis zum Ende des zylindrischen Bereiches des schaftartigen Teiles (dem Ende, das dem Ende gegen­ überliegt, wo die Kugel 5 eingeschoben wird) er­ strecken.
Wenn die schaftartigen Teile (Halbelemente) oder die Verstärkungsteile aus Gußharz bestehen, ist es mög­ lich, das Universalgelenk zu noch günstigeren Kosten herzustellen aufgrund der hohen Herstellungseffizienz des Spritzgußverfahrens.
Auch ist es möglich, die schaftartigen Teile (Halb­ elemente) oder die Verstärkungsteile aus Material herzustellen, das durch Pulvermaterial oder Metall­ pulver-Spritzguß hergestellt wurde. Die Metallpulver- Spritzgußmethode wird nachfolgend kurz beschrieben.
Zunächst wird ein Metallpulver wie rostfreies Stahl­ pulver gut mit einem geeigneten Bindemittel vermischt, so daß die Pulverpartikel von dem Bindemittel bedeckt sind. Dann wird die Mischung einer Pelletierungsanla­ ge zugeführt und es werden Pellets geformt, die leicht einer Spritzgußanlage zugeführt werden können. Die­ ses Pelletmaterial wird erhitzt, geschmolzen und dann in eine Form mit den gewünschten Maßen gespritzt. Nachdem dieses Material nochmals erhitzt worden ist, um das darin enthaltene Bindemittel auszutreiben, wird es einem Sinterprozeß unterzogen. Bei diesem Sinterprozeß erfolgt eine physikalische Kontraktion im Material von 30 bis 40%. Dann wird das geschrumpfte Material zum Endprodukt geformt. Das geschrumpfte Material hat eine große Festigkeit wegen der hoch­ gradig geschrumpften Struktur und ist daher beson­ ders für schaftartige Teile, Wellen, Achsen oder Narben hoher Festigkeit geeignet oder für Verstär­ kungsteile, die sich gegenüber herkömmlich hergestell­ ten Teilen durch eine höhere Qualität auszeichnen.
Anstelle des bei dem obigen Verfahren eingesetzten pulverfömigen Materials für den rostfreien Stahl kann auch keramisches Pulver eingesetzt werden, Kunst­ stoffpulver oder dergleichen, je nach den gewünsch­ ten Anwendungsbedingungen des Universalgelenkes. Da­ bei ist es auch möglich, die Teile ohne nennenswer­ ten Abfall herzustellen, wodurch sich eine weitere Kostenersparnis ergibt.
Bei der Konstruktion in Fig. 21 ist eines der schaft­ artigen Teile 2 a einstückig mit der Kugel 5′ verbun­ den, auf die das andere schaftartige Teil 2 b aufge­ steckt ist, um damit ein Universalgelenk A zu bil­ den. In diesem Fall ist das schaftartige Teil 2 b re­ lativ zu der Kugel 5′ verdrehbar, weil die gewölbte Außenfläche 4 des Schaftteiles 2 b auf die mit dem schaftartigen Teil 2 a fest verbundene Kugel 5′ auf­ gesteckt wird.
Diese Konstruktion ist besonders vorteilhaft, weil das Universalgelenk zusätzlich verstärkt und für hohe Drehmomente geeignet wird und wegen der gerin­ geren Zahl von Zwischenverbindungen.
Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht da­ rin, daß die Montage vereinfacht wird, weil nur ein Zusammensteckvorgang notwendig ist. Die Herstellung des Gelenkes wird dadurch nochmals verbessert.
Dieses schaftartige Teil, bei dem das kugelartige Teil integraler Bestandteil ist, gemäß Fig. 21, kann besonders günstig durch die vorbeschriebene Spritzgußmethode hergestellt werden (besonders im Fall eines harzartigen Materiales) oder durch die Metallpulver-Injektionsmethode (besonders im Fall eines metallischen Werkstoffes).
Schließlich sei darauf hingewiesen, daß in den folgen­ den Ansprüchen die Bezugszeichen nur zum leichteren Verständnis im Hinblick auf die Zeichnungen angege­ ben sind, daß jedoch dadurch der Rahmen der vorlie­ genden Erfindung nicht auf die gezeichneten Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt wird.

Claims (13)

1. Universalgelenkähnliche Verbindung mit ersten und zweiten schaftartigen Teilen (2 a, 2 b), die je­ weils ein Paar von jochartigen Bereichen (1) aufwei­ sen und mit einem sphärischen Teil (5), das zwischen dem ersten und dem zweiten schaftartigen Teil (2 a, 2 b) angeordnet ist, um zumindest eines dieser bei­ den Teile (2 a, 2 b) beweglich zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten und zweiten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) jeweils aus 2 einzelnen Halbelemen­ ten (2 a 1, 2 a 2) zusammengesetzt sind, die gemeinsam das jeweilige Paar jochartiger Bereiche (1) bilden, und daß Sitzelemente (3) mit einer kegelstumpfähn­ lichen Form an einander gegenüberliegenden Seiten der genannten Jochbereiche (1) derart vorgesehen sind, daß jeder virtuelle Konus einen virtuellen Scheitelpunkt (a) mit einem Winkel von etwa 90° aufweist und die virtuellen Scheitelpunkte (a) der gegenüberliegenden Sitzelemente (3) annähernd zusammenfallen und daß die Sitzelemente (3) jeweils gekrümmte Flächen (4), die einander gegenüberlie­ gen, und eine Zentralachse aufweisen, die quer zur Achse der schaftartigen Teile (2 a, 2 b) verläuft und daß die gekrümmten Flächen (4) durch einen Teil der Umfangsfläche eines virtuellen Zylinders b gebil­ det sind, der den gleichen Durchmesser aufweist wie das sphärische Teil (5), das drehbar zwischen die­ sen gekrümmten Flächen (4) gehalten ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halbelemente (2 a 1, 2 a 2), die die ge­ nannten ersten und zweiten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) bilden, durch Schmieden geformt sind.
3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten Halbelemente (2 a 1, 2 a 2), die die genannten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) bilden, aus gepreßtem Blech geformt sind.
4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten Halbelemente (2 a 1, 2 a 2), die die genannten ersten und zweiten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) bilden, aus Kunstharz bestehen, das im Spritzgußverfahren geformt worden ist.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten Halbelemente (2 a 1, 2 a 2), die die genannten ersten und zweiten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) bilden, aus metallischem Werkstoff bestehen, der im Pulver-Spritzgußverfahren geformt worden ist.
6. Universalgelenkähnliche Verbindung mit ersten und zweiten schaftartigen Teilen (2 a, 2 b), die jeweils ein Paar von jochartigen Bereichen (1) aufweisen und mit einem sphärischen Teil (5′), das zwischen dem ersten und dem zweiten schaftartigen Teil (2 a, 2 b) angeordnet ist, um zumindest eines dieser beiden Tei­ le (2 a, 2 b) beweglich zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß eines der genannten ersten und zweiten schaft­ artigen Teile (2 a, 2 b) einstückig mit dem genannten sphärischen Teil (5′) verbunden ist, während das an­ dere der genannten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) an einander gegenüberliegenden Seiten eines Paares von Jochbereichen (1) Sitzelemente (3) aufweist, die je­ weils eine kegelstumpfähnliche Form haben, derart, daß jeder virtuelle Konus einen virtuellen Scheitel­ punkt (a) mit einem Winkel von etwa 90° aufweist und die virtuellen Scheitelpunkte (a) der Konusse gleichzeitig annähernd zusammenfallen, und daß die genannten Sitzelemente (3) jeweils gekrümmte Flä­ chen (4), die einander gegenüberliegen, und eine Zentralachse aufweisen, die quer zur Achse der ge­ nannten schaftartigen Teile (2 a, 2 b) verläuft und daß die gekrümmten Flächen (4) durch einen Teil der Umfangsfläche eines virtuellen Zylinders (b) gebil­ det sind, der den gleichen Durchmesser aufweist wie das sphärische Teil (5′), das drehbar zwischen die­ sen gekrümmten Flächen (4) gehalten ist.
7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten ersten und zweiten schaftar­ tigen Teile (2 a, 2 b) durch ein Spritzgußverfahren hergestellt sind.
8. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten ersten und zweiten schaftarti­ gen Teile (2 a, 2 b) aus metallischem Werkstoff beste­ hen, der durch ein Pulver-Spritzgußverfahren geformt worden ist.
9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungsteil (10) an einer äußeren Umfangsfläche eines dünnen Bereiches (21) der genannten ersten und/oder zweiten schaftar­ tigen Teile (2 a, 2 b) angeordnet ist und dieses Ver­ stärkungsteil (10) zumindest einen Teil der genannten äußeren Umfangsfläche bedeckt.
10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verstärkungsteil (10) als Stützring ausgebildet ist, dessen Dicke so gewählt ist, daß der genannte dünne Bereich (21) zumindest annähernd die gleiche Dicke aufweist wie ein anschließender zylindrischer Bereich (20) des schaftartigen Teiles (2 a, 2 b), nachdem der genannte Ring (10) auf dem ge­ nannten dünnen Bereich (21) aufgebracht worden ist.
11. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verstärkungsteil (10) eine Rippe auf­ weist, die axial zu dem genannten ersten und zweiten schaftartigen Teil (2 a, 2 b) an dessen Außenfläche angeordnet ist.
12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannte Rippe von den Stirnkanten des genannten ersten und zweiten schaftartigen Teiles (2 a, 2 b) bis in die Nähe des genannten dünnen Berei­ ches (21) verläuft.
13. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jochartigen Bereiche (1) des ersten schaftartigen Teiles (2 a) in Umfangs­ richtung an den jochartigen Bereichen (1) des zweiten schaftartigen Teiles (2 b) mindestens lokal anliegen.
DE19883818254 1987-05-30 1988-05-28 Universalgelenk Granted DE3818254A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62135803A JPS63303226A (ja) 1987-05-30 1987-05-30 自在継手
JP8052088A JPH01255720A (ja) 1988-03-31 1988-03-31 自在継手

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3818254A1 true DE3818254A1 (de) 1989-01-05
DE3818254C2 DE3818254C2 (de) 1991-02-28

Family

ID=26421518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883818254 Granted DE3818254A1 (de) 1987-05-30 1988-05-28 Universalgelenk

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3818254A1 (de)
FR (1) FR2616495B1 (de)
GB (1) GB2205146B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003006837A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Renishaw Plc Pivot joint
WO2004063579A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-29 Renishaw Plc Pivot joint
US7241070B2 (en) 2001-07-13 2007-07-10 Renishaw Plc Pivot joint
CN100464084C (zh) * 2003-01-15 2009-02-25 瑞尼斯豪公司 枢转接头

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1038757A (en) * 1909-06-01 1912-09-17 Stewart W Jameson Flexible coupling.
GB145636A (en) * 1919-06-30 1921-03-31 Valentin Retterath Improvements in universal joints
GB434834A (en) * 1934-04-13 1935-09-10 Arthur John Mollart Improvements relating to universal joints
FR970540A (fr) * 1948-08-17 1951-01-05 Dispositif d'accouplement rapide
GB740562A (en) * 1953-03-28 1955-11-16 Claud William Harris Improvements in universal joints
US2783626A (en) * 1954-07-12 1957-03-05 Process Gear And Machine Compa Universal joint
US2904975A (en) * 1957-07-01 1959-09-22 Harry E Miller Universal joint
GB2107824A (en) * 1981-09-18 1983-05-05 Johnson & Bassett Inc Universal joints
JPH05159744A (ja) * 1991-12-09 1993-06-25 Koito Mfg Co Ltd アークチューブ用電極アッシー及びその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6249C (de) * A. E. KURTZ in Paris Längsverschiebliche und zugleich im Winkel verstellbare Kuppelung für Triebwellen nebst Rollenlager
DE226729C (de) *
GB131789A (en) * 1918-11-01 1919-09-04 Robert William Davis Improvements in Universal Joints.
CH231940A (de) * 1943-11-30 1944-04-30 Bodmer Jun Gottfried Kugelgelenk für den Leichtbau.
FR1583214A (de) * 1968-04-23 1969-10-24
FR2323061A1 (fr) * 1975-09-05 1977-04-01 Pernot Jean Joint a rotule, appele couramment cardan

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1038757A (en) * 1909-06-01 1912-09-17 Stewart W Jameson Flexible coupling.
GB145636A (en) * 1919-06-30 1921-03-31 Valentin Retterath Improvements in universal joints
GB434834A (en) * 1934-04-13 1935-09-10 Arthur John Mollart Improvements relating to universal joints
FR970540A (fr) * 1948-08-17 1951-01-05 Dispositif d'accouplement rapide
GB740562A (en) * 1953-03-28 1955-11-16 Claud William Harris Improvements in universal joints
US2783626A (en) * 1954-07-12 1957-03-05 Process Gear And Machine Compa Universal joint
US2904975A (en) * 1957-07-01 1959-09-22 Harry E Miller Universal joint
GB2107824A (en) * 1981-09-18 1983-05-05 Johnson & Bassett Inc Universal joints
JPH05159744A (ja) * 1991-12-09 1993-06-25 Koito Mfg Co Ltd アークチューブ用電極アッシー及びその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003006837A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Renishaw Plc Pivot joint
EP1777423A1 (de) * 2001-07-13 2007-04-25 Renishaw plc Gelenkverbindung
US7241070B2 (en) 2001-07-13 2007-07-10 Renishaw Plc Pivot joint
US7568854B2 (en) 2001-07-13 2009-08-04 Renishaw Plc Pivot joint
US8074369B2 (en) 2001-07-13 2011-12-13 Renishaw Plc Pivot joint
WO2004063579A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-29 Renishaw Plc Pivot joint
CN100464084C (zh) * 2003-01-15 2009-02-25 瑞尼斯豪公司 枢转接头

Also Published As

Publication number Publication date
GB2205146B (en) 1990-12-05
DE3818254C2 (de) 1991-02-28
FR2616495A1 (fr) 1988-12-16
FR2616495B1 (fr) 1995-04-28
GB8812552D0 (en) 1988-06-29
GB2205146A (en) 1988-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0683333B1 (de) Differential für den Achsantrieb eines Kraftfahrzeuges
DE3346672C2 (de) Schirm
DE102010041791B4 (de) Fahrzeugbauteil
EP3096025A1 (de) Kupplung bestehend aus kupplungsbolzen und halter sowie ein verfahren zum verbinden eines ersten und zweiten bauteils mithilfe der kupplung
EP1122034A2 (de) Handhabungsstiel
DE3736516A1 (de) Gabel fuer kardangelenke
DE3700422C2 (de)
DE3007348A1 (de) Wellenkupplung
DE3231998C2 (de)
DE3818254C2 (de)
DE69406088T2 (de) Elastisches Gelenk mit kontrollierter axialer Festigkeit
DE2752445A1 (de) Elastische wellenkupplung, insbesondere kardanwellenkupplung
WO1997049932A1 (de) Kupplungsverzahnung in einem schaltgetriebe
DE69123934T2 (de) Übertragungsgelenkkörper mit einer Verbindungsflansche
DE19735638A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kugelzapfens, sowie Kugelzapfen für ein Kugelgelenk
DE1292952C2 (de) Kugelgelenk
DE1775179A1 (de) Kreuzgelenkgabel fuer ein Kardangelenk
EP3201481B1 (de) Rohrverbindungsanordnung und rohrverbindung zweier rohre
EP1375969B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Getriebeelementes
WO2017097457A1 (de) Türband
DE3423855A1 (de) Radlagerung
DE19611176C1 (de) Bipode-Gelenk
EP2591245B1 (de) Gelenk
DE3301712C2 (de)
DE3409866A1 (de) Montagesystem

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee