DE3818254A1 - Universalgelenk - Google Patents
UniversalgelenkInfo
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Classifications
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-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Description
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.
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.
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.
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.
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 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3818254A1 true DE3818254A1 (de) | 1989-01-05 |
| DE3818254C2 DE3818254C2 (de) | 1991-02-28 |
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| FR (1) | FR2616495B1 (de) |
| GB (1) | GB2205146B (de) |
Cited By (4)
| 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)
| 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)
| 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 |
-
1988
- 1988-05-26 GB GB8812552A patent/GB2205146B/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-27 FR FR8807127A patent/FR2616495B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-28 DE DE19883818254 patent/DE3818254A1/de active Granted
Patent Citations (9)
| 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)
| 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 |
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