DE102006001191A1

DE102006001191A1 - Universal joint for e.g. vehicle construction, has central unit sections that are pivotable relative to initial and end units, where sections are displaced from each other and are connected with each other by interlink unit

Info

Publication number: DE102006001191A1
Application number: DE200610001191
Authority: DE
Inventors: Johann Kloster; Leonid Dvornikov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2026-01-11
Also published as: DE102006001191B4

Abstract

The joint has an initial unit that is connectable with an input shaft (6). An end unit (12) in the joint is connectable with an output shaft (14). A central unit has a central unit section (28) that is pivotable relative to the initial unit, and another central unit section (30) that is pivotable relative to the end unit. The central unit sections are displaced from each other and are connected with each other by an interlink unit (32).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk mit einem mit einer Eingangswelle verbundenen oder verbindbaren Eingangsglied, mit einem mit einer Ausgangswelle verbundenen oder verbindbaren Ausgangsglied, mit einem zentralen Element, das einen ersten, relativ zum Eingangsglied schwenkbaren Zentralelementabschnitt aufweist und einen zweiten, relativ zum Ausgangsglied schwenkbaren Zentralelementabschnitt aufweist.The The invention relates to a universal joint with one having an input shaft connected or connectable input member, with one with a Output shaft connected or connectable output member, with a central element, the first, pivotable relative to the input member central element section and a second, pivotable relative to the output member Has central element section.

Solche Kreuzgelenke werden auch als Kardangelenke bezeichnet. Sie werden verwendet, um Drehbewegungen und -momente zwischen zwei zueinander winklig angeordneten Wellen zu übertragen. Kreuzgelenke werden für viele Anwendungen benötigt, beispielsweise im Fahrzeugbau.Such Cardan joints are also called cardan joints. you will be used to make rotational motions and moments between two to each other to transmit angularly arranged waves. Joints are for many applications needed for example in vehicle construction.

Da die Übertragung der Drehbewegung über ein Kreuzgelenk von einer Eingangswelle auf eine Ausgangswelle nicht gleichförmig erfolgt, wenn die Wellenachsen zueinander winklig angeordnet sind, kann durch eine Hintereinanderschaltung von mehreren Kardangelenken mit dazwischengeschalteten Wellen eine Vergleichmäßigung erreicht werden. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 37 02 350 A1 bekannt.Since the transmission of rotational movement via a universal joint from an input shaft to an output shaft is not uniform, when the shaft axes are arranged at an angle to each other, can be achieved by a series connection of multiple universal joints with interposed waves equalization. Such an arrangement is for example from the DE 37 02 350 A1 known.

Mit einigen Kreuzgelenken werden sehr hohe Drehmomente übertragen. Um entsprechend verwindungssteife und gleichzeitig toleranzunempfindliche Anordnungen zu schaffen, wird der Lagerung der über ein Kreuzgelenk miteinander verbundenen Wellen besondere Beachtung geschenkt. Beispielsweise ist aus der DE 1 790 711 U1 bekannt, eine Welle mit Hilfe eines elastischen Lagerrings zu lagern. Mit diesem ist die darin angeordnete Welle drehbeweglich gelagert, wobei die Wellenachse entsprechend der Elastizität des Lagerrings verschiebbar ist.With some universal joints very high torques are transmitted. In order to create corresponding warp-resistant and at the same time tolerances-insensitive arrangements, the storage of interconnected via a universal joint waves is given particular attention. For example, is from the DE 1 790 711 U1 known to store a shaft by means of an elastic bearing ring. With this, the shaft arranged therein is mounted rotatably, wherein the shaft axis is displaced according to the elasticity of the bearing ring.

Die bekannten Kreuzgelenke haben den Nachteil, dass sie in ihrer Funktion auf die Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten zwischen zwei Wellen beschränkt sind. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Funktionsumfang eines Kreuzgelenks zu erweitern.The Known universal joints have the disadvantage that they are in their function on the transmission are limited by rotational movements and torques between two shafts. On this basis, the present invention is based on the object to extend the functional scope of a universal joint.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Zentralelementabschnitt und der zweite Zentralelementabschnitt voneinander beabstandet und über ein Zwischenglied miteinander verbunden sind.These Task is inventively characterized solved, in that the first central element section and the second central element section spaced apart and over an intermediate member are interconnected.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kreuzgelenken ist das zentrale Element als einfaches Kreuz ausgebildet, bei dem der erste Zentralelementabschnitt und der zweite Zentralelementabschnitt senkrecht zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch Auflösung dieses starren Verbundes und durch die Zwischenschaltung eines Zwischenglieds, das zwischen den Zentralelementabschnitten angeordnet ist, es möglich ist, die Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten in herkömmlicher Weise gewährleisten zu können. Dabei können die Achsen der Eingangs- und der Ausgangswelle winklig zueinander angeordnet sein, wobei der zwischen den Wellen anliegende Winkel auch veränderbar sein kann. Gleichzeitig kann der Funktionsumfang im Vergleich zu herkömmlichen Kreuzgelenks deutlich erweitert werden. Dies liegt daran, dass durch die Beabstandung der Zentralelementabschnitte Raum für ein Zwischenglied geschaffen wird, das sehr vielseitig verwendbar ist.at the known from the prior art universal joints is the central Element formed as a simple cross, wherein the first central element section and the second central element portion arranged perpendicular to each other and are firmly connected. According to the invention was realized that by resolution this rigid composite and the interposition of an intermediate member, which is arranged between the central element sections, it is possible the transfer ensure rotational movements and torques in a conventional manner to be able to. It can the axes of the input and the output shaft at an angle to each other be arranged, wherein the voltage applied between the waves angle also changeable can be. At the same time, the functionality compared to usual Nip joints are significantly expanded. This is because of that the spacing of the central element sections space for a pontic is created, which is very versatile.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Zwischenglied als Achse ausgebildet. Eine Achse eignet sich besonders gut zur Ankoppelung oder Anlenkung von weiteren Bauteilen, wie dies im Folgenden beschrieben ist.To An advantageous embodiment of the invention is the intermediate member designed as an axle. An axis is particularly suitable for Coupling or articulation of other components, as follows is described.

Beispielsweise kann das Zwischenglied an oder in einer ortsfesten Lagerung gelagert sein. Dies ermöglicht es, das Kreuzgelenk in seinem zentralen Bereich abzustützen, was besonders bei Übertragung sehr hoher Drehmomente vorteilhaft ist. Es ist also im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, das Kreuzgelenk selbst, und zwar in einem zentralen Bereich, zu lagern. Somit können zu dem Kreuzgelenk benachbarte Lagerstellen der Eingangswelle und der Ausgangswelle kleiner dimensioniert werden. Gleichzeitig wird die Laufruhe des Kreuzgelenks verbessert. Zudem ist das Kreuzgelenk weniger empfindlich gegen durch die Drehung der Wellen induzierte Schwingungen.For example the intermediate member can be stored on or in a stationary storage be. this makes possible it to support the universal joint in its central area, what especially during transmission very high torque is advantageous. So it's in contrast possible to the prior art, the Universal joint itself, in a central area, store. Thus, you can to the universal joint adjacent bearing points of the input shaft and the output shaft are sized smaller. At the same time improves the smoothness of the universal joint. In addition, the universal joint less sensitive to induced by the rotation of the waves Vibrations.

Die genannte ortsfeste Lagerung kann beispielsweise einen Gelenkkopf umfassen. Solche Gelenkköpfe können Pendelkugellager aufweisen, die der Bewegung des Zentralelements entsprechende Freiheitsgrade haben.The said stationary storage, for example, a condyle include. Such rod ends can Self-aligning ball bearings, showing the movement of the central element have corresponding degrees of freedom.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass an dem Zwischenglied ein Abtriebskörper beweglich, bspw. schwenkbar oder drehbar gelagert ist. Im Unterschied zum Stand der Technik ist es mit dem erfindungsgemäßen Kreuzgelenk möglich, Bewegungen und Momente einer Eingangswelle nicht nur auf eine Ausgangswelle, sondern auch auf zusätzliche Abtriebskörper zu übertragen. Der Abtriebskörper ist mit der Bewegung des Zentralelements gekoppelt, das eine weiter unten detaillierter beschriebene, komplexe Bewegung durchführt. Eine solche zusätzliche Übertragung von Bewegungen und Momenten ist für eine Vielzahl von Anwendungen im Fahrzeugbau, Motorenbau, in der Landwirtschaft, im Sondermaschinenbau und für Prüf- und Messvorrichtungen vorteilhaft. Auch in der Fertigungstechnik ergeben sich vorteilhafte Anwendungen, bspw. für Manipulatoren, Roboter und Greifwerkzeuge. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Werkzeugmaschinen und Werkzeuge. Bspw. kann das erfindungsgemäße Kreuzgelenk für Werkzeugschlüssel, Ratschen o.ä. verwendet werden. Vorteile ergeben sich insbesondere bei Werkzeugen, die für beengte Montageräume ausgelegt sind.A further preferred embodiment of the invention provides that on the intermediate member an output body is movably, for example. Swivel or rotatably mounted. In contrast to the prior art, it is possible with the universal joint according to the invention to transmit movements and moments of an input shaft not only on an output shaft, but also on additional output body. The output body is coupled to the movement of the central member which performs a complex movement described in greater detail below. Such additional transmission of movements and moments is for a variety of applications in vehicle construction, engine construction, in agriculture, in special purpose machinery and for Testing and measuring devices advantageous. In manufacturing technology, too, advantageous applications result, for example for manipulators, robots and gripping tools. Further possible applications are machine tools and tools. For example. can the universal joint according to the invention for tool wrench, ratchets o.ä. be used. Advantages arise in particular with tools that are designed for tight mounting spaces.

Eine Möglichkeit des zusätzlichen Abgriffs einer Bewegung entsteht, wenn der Abtriebskörper einen ersten, relativ zu dem Zwischenglied schwenkbaren Abtriebskörperabschnitt aufweist und wenn der Abtriebskörper einen zweiten Abtriebskörperabschnitt aufweist, der fest mit dem ersten Abtriebskörperabschnitt verbunden ist und der relativ zu einem Zusatzausgangsglied schwenkbar ist. Dieser Abtriebskörper kann in seiner Geometrie dem Kreuz eines konventionellen Kreuzgelenks entsprechen. Im Rahmen dieser Erfindung wird der Abtriebskörper verwendet, um die Bewegung des Zwischenglieds des zentralen Elements des erfindungsgemäßen Kreuzgelenks auf ein Zusatzausgangsglied zu übertragen. Dieses Zusatzausgangsglied kann mit einer Zusatzausgangswelle verbunden werden oder verbunden sein. Diese Zusatzausgangswelle bewegt sich zwischen zwei Endlagen hin und her, d. h. sie schwingt oder pendelt. Die Pendelbewegung kann mit Hilfe von mit der Zusatzausgangswelle gekoppelten Nocken oder sonstigen Bauteilen in eine Hubbewegung umgewandelt werden. Eine solche Anordnung kann für Prüfmaschinen, bei denen beispielsweise der Abstand zwischen zwei Bauteilen gemessen werden soll, verwendet werden. Auch eine Umwandlung der Pendelbewegung in eine Drehbewegung ist möglich, bspw. mit Hilfe eines Kurbeltriebs.A possibility of the additional Tapping a movement occurs when the output body a first, relative to the intermediate member pivotable output body portion and if the output body a second output body portion has, which is fixedly connected to the first output body portion and which is pivotable relative to an additional output member. This output body can in its geometry the cross of a conventional universal joint correspond. In the context of this invention, the output body is used to the movement of the intermediate member of the central element of the universal joint according to the invention to be transferred to an additional output element. This additional output member can be connected to an additional output shaft be or be connected. This additional output shaft moves between two end positions back and forth, d. H. she swings or swings. The pendulum movement can with the help of with the additional output shaft coupled cam or other components in a lifting movement being transformed. Such an arrangement can be used for testing machines where, for example the distance between two components is to be measured, used become. Also, a conversion of the pendulum motion in a rotary motion is possible, For example, with the help of a crank mechanism.

Für einen möglichst reibungsarmen Lauf des Kreuzgelenks wird vorgeschlagen, dass das Eingangsglied, das Ausgangsglied und das Zusatzausgangsglied um jeweils zugeordnete Achsen bewegbar sind und insbesondere einen gemeinsamen Schnittpunkt haben. Dieser Schnittpunkt bildet das Zentrum des Kreuzgelenks, um das sich das Zwischenglied des Zentralelements herum bewegt.For one preferably low friction running of the universal joint is suggested that the Input element, the output element and the additional output element each associated axes are movable and in particular a have common intersection. This intersection forms the center of the universal joint, around which the intermediate member of the central element moved around.

Es ist möglich, dass die genannten Achsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, was die Lagerung der Achsen in einem gemeinsamen Gehäuse erleichtert. Zudem kann die Bewegung des Zusatzausgangsglieds besonders gut im Hinblick auf die Position der Endlagen der Pendelbewegung und auf den Bewegungsverlauf zwischen den Endlagen definiert werden.It is possible, that said axes are arranged in a common plane are what facilitates the storage of the axles in a common housing. In addition, the movement of the additional output member is particularly good in Regard to the position of the end positions of the pendulum motion and on the course of movement between the end positions can be defined.

Die Eingangsgliedachse und die Ausgangsgliedachse können winklig zueinander angeordnet sein, beispielsweise bei Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten von zueinander winkligen Wellen. Die Eingangsgliedachse und die Ausgangsgliedachse können aber auch miteinander fluchten. In diesem Fall kann das Kreuzgelenk zu einer Kopplung von miteinander fluchtenden Eingangs- und Ausgangswellen verwendet werden.The Input member axis and the output member axis may be arranged at an angle to each other, for example, during transmission of rotational movements and torques of mutually angled shafts. But the input member axis and the output member axis can also aligned with each other. In this case, the universal joint may be too a coupling of mutually aligned input and output shafts be used.

In entsprechender Weise kann die Zusatzausgangsgliedachse winklig zu der Eingangsgliedachse und zu der Ausgangsgliedachse angeordnet sein, um in einem räumlich von der Eingangsgliedachse und der Ausgangsgliedachse entkoppelten Bereich eine Pendelbewegung übertragen zu können.In Similarly, the Zusatzausgangsgliedachse can angle to the input member axis and arranged to the output member axis, in a spatially from the input member axis and the output member axis decoupled area transmit a pendulum motion to be able to.

Die Achse, in der sich das Zwischenglied erstreckt, kann auch mit der Eingangsgliedachse und der Ausgangsgliedachse fluchten. Dabei kann die Zusatzausgangsgliedachse senkrecht zu der Achse, in der sich das Zwischenglied erstreckt, zu der Eingangsgliedachse und zu der Ausgangsgliedachse angeordnet sein.The Axis in which the intermediate member extends, can also with the Input member axis and the output member axis are aligned. It can the additional output link axis perpendicular to the axis in which the intermediate member extends to the input member axis and to the Be arranged output member axis.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Winkel zwischen der Zusatzausgangsgliedachse und der Eingangsgliedachse gleich dem Winkel zwischen der Zusatzausgangsgliedachse und der Ausgangsgliedachse ist. Eine solche symmetrische Anordnung hat den Vorteil, dass die Zusatzausgangswelle genutzt werden kann, um deren pendelnde Bewegung auf zwei weitere Wellen übertragen zu können. Dies bedeutet, dass die Zusatzausgangswelle an einem ihrer Enden mit dem bereits beschriebenen Kardangelenk und somit mit der Eingangs- und der Ausgangswelle gekoppelt ist und dass die Zusatzausgangswelle an ihrem anderen Ende eine hierzu symmetrische Anordnung aufweist, mit einem zweiten Abtriebskörper, der mit dem Zwischenglied des Zentralelements eines weiteren Kreuzgelenks gekoppelt ist. Somit ist es möglich, die Bewegung der Eingangswelle auf die Ausgangswelle zu übertragen, gleichzeitig eine pendelnde Bewegung der Zusatzausgangswelle zu erzeugen, wobei diese pendelnde Bewegung wiederum in eine Drehbewegung von zwei weiteren Wellen umgewandelt werden kann. Eine solche Anordnung hat also eine Eingangswelle und insgesamt drei Ausgangswellen.To a development of the invention is proposed that the angle between the additional output member axis and the input member axis equal to the angle between the additional output link axis and the Output member axis is. Such a symmetrical arrangement has the Advantage that the additional output shaft can be used to their oscillating motion to be able to transmit two more waves. This means that the additional output shaft at one of its ends with the already described Kardangelenk and thus with the input and the output shaft is coupled and that the additional output shaft has at its other end a symmetrical arrangement, with a second output body, the with the intermediate member of the central element of another universal joint is coupled. Thus it is possible the To transmit movement of the input shaft to the output shaft, at the same time a pendulum movement of the additional output shaft generate, with this oscillating motion in turn into a rotary motion can be converted by two more waves. Such an arrangement So has an input shaft and a total of three output shafts.

Es versteht sich, dass auf einer dem Kreuzgelenk abgewandten Seite der Zusatzausgangswelle und/oder der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle weitere Kreuzgelenke angeordnet werden können, die jeweils erfindungsgemäß oder herkömmlich ausgeführt sein können.It is understood that on a side facing away from the universal joint the additional output shaft and / or the input shaft and / or the Output shaft further universal joints can be arranged, the be carried out according to the invention or conventionally can.

Das erfindungsgemäße Kreuzgelenk ermöglicht es, dass die Achsen der Eingangswelle, der Ausgangswelle und der Zusatzausgangswelle zueinander winklig angeordnet sein können. Dabei ist der zwischen jeweils zwei Achsen anliegende Winkel veränderbar. Eine solche Winkelbeweglichkeit ist auch gegeben, während die Eingangswelle und die Ausgangswelle sich drehen und die Zusatzausgangswelle pendelt. Dies ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft, in denen die Lagerstellen der Wellen nicht ortsfest und bspw. federgelagert sind.The universal joint according to the invention makes it possible that the axes of the input shaft, the output shaft and the additional output shaft can be arranged at an angle to each other. Here is the voltage applied between each two axes angle variable. Such angular mobility is also given while the input shaft and the output shaft are rotating and the auxiliary output shaft is oscillating. This is particularly advantageous for applications in which the bearings of the waves are not stationary and, for example, spring-loaded.

Um die Variabilität des erfindungsgemäßen Kreuzgelenks weiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung mindestens eines Winkels zwischen zwei der Achsen eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist. Die Einstellvorrichtung kann manuell oder motorisch angetrieben sein. Der zwischen zwei Achsen anliegende Winkel hat einen Einfluss auf die Übertragung einer Eingangsbewegung, beispielsweise einer Drehbewegung, auf eine Abtriebsbewegung, beispielsweise eine Pendelbewegung. Die Pendelbewegung ist bestimmt durch zwei Endlagen und dem Bewegungsverlauf zwischen diesen Endlagen.Around the variability of the universal joint according to the invention continue to increase It is suggested that to adjust at least one angle between two of the axes an adjustment device is provided. The adjustment device can be driven manually or by motor. The between two axes abutting angle has an influence on the transmission of an input movement, for example, a rotary motion, on a driven movement, for example a pendulum movement. The pendulum motion is determined by two End positions and the course of movement between these end positions.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das Eingangsglied und das Ausgangsglied bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, sind. Wenn auch der erste Zentralelementabschnitt und der zweite Zentralelementabschnitt bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig sind, ist es möglich, deren Bauteile so ineinander anzuordnen, dass ein besonders kompaktes Kreuzgelenk entsteht. Hierbei bestimmen das Eingangsglied und das Ausgangsglied bei ihrer Bewegung eine erste Kugelfläche, während der erste Zentralelementabschnitt und der zweite Zentralelementabschnitt bei ihrer Bewegung eine zweite Kugelfläche bestimmen, wobei die erste Kugelfläche die zweite Kugelfläche umhüllt. Weiterer Bauraum kann eingespart werden, wenn auch das Zusatzausgangsglied bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig ist.Especially preferred embodiments of Invention provide that the input member and the output member arcuate, in particular circular arc, are. Although the first central element section and the second Central element section arcuate, are in particular circular arc, Is it possible, their components so arranged one inside the other that a particularly compact Joint arises. This is determined by the input element and the Output member in its movement a first spherical surface, during the first central element section and the second central element section determine a second spherical surface during their movement, wherein the first spherical surface wrapped around the second spherical surface. Another Space can be saved, although the additional output element arcuate, in particular circular arc is.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung gezeigten sowie in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing particularly preferred embodiments are described in detail. It can be shown in the drawing as well as in the claims as well as mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention. In show the drawing:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kreuzgelenks gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a perspective view of a universal joint according to the invention according to a first embodiment;

2 eine Explosionsdarstellung des Kreuzgelenks gemäß 1; 2 an exploded view of the universal joint according to 1 ;

3 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung der Bewegung des zentralen Elements des Kreuzgelenks gemäß 1; und 3 a perspective view for illustrating the movement of the central element of the universal joint according to 1 ; and

4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kreuzgelenks gemäß einer zweiten Ausführungsform. 4 a perspective view of a universal joint according to the invention according to a second embodiment.

In 1 ist ein Kreuzgelenk insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Das Kreuzgelenk weist ein bogenförmiges Eingangsglied 4 auf, das drehfest mit einer Eingangswelle 6 verbunden ist, die um eine Eingangsgliedachse 8 herum rotieren kann und in einem Eingangswellenlager 10 drehbar gelagert ist.In 1 is a universal joint with the reference numeral 2 designated. The universal joint has an arcuate input member 4 on, the rotation with an input shaft 6 connected to an input link axis 8th can rotate around and in an input shaft bearing 10 is rotatably mounted.

Das Kreuzgelenk 2 weist ferner ein ebenfalls bogenförmig ausgebildetes Ausgangsglied 12 auf, das drehfest mit einer Ausgangswelle 14 verbunden ist. Das Ausgangsglied 12 und die Ausgangswelle 14 rotieren um eine Ausgangsgliedachse 16, wobei zur Lagerung der Ausgangswelle 14 ein Ausgangswellenlager 18 vorgesehen ist.The universal joint 2 also has a similarly arcuate output member 12 on, the rotation with an output shaft 14 connected is. The output member 12 and the output shaft 14 rotate around an output member axis 16 , wherein for storage of the output shaft 14 an output shaft bearing 18 is provided.

An den freien Enden des Eingangsglieds 4 sind Schwenklager 20 ausgebildet, die eine erste Lagerachse 22 definieren. In entsprechender Weise sind an den freien Enden des Ausgangsglieds 12 Schwenklager 24 ausgebildet, die eine zweite Lagerachse 26 bilden.At the free ends of the input member 4 are pivot bearings 20 formed, which is a first bearing axis 22 define. In a corresponding manner are at the free ends of the output member 12 pivot bearing 24 formed, which is a second bearing axis 26 form.

In den ersten Schwenklagern 20 ist einer erster, bogenförmiger Zentralelementabschnitt 28 schwenkbar gelagert. Ein zweiter, bogenförmiger Zentralelementabschnitt 30 ist in entsprechender Weise schwenkbar an den Schwenklagern 24 des Ausgangsglieds 12 gelagert.In the first Schwenklagern 20 is a first arcuate central element section 28 pivoted. A second, arcuate central element section 30 is pivotable in a corresponding manner to the pivot bearings 24 of the output member 12 stored.

Der erste Zentralelementabschnitt 28 und der zweite Zentralelementabschnitt 30 sind so voneinander beabstandet, dass zwischen ihnen ein Zwischenglied 32 angeordnet werden kann, das die beiden Zentralelementabschnitte miteinander verbindet. Die Zentralelementabschnitte 28 und 30 und das Zwischenglied 32 bilden gemeinsam ein auch in 2 dargestelltes zentrales Element 34.The first central element section 28 and the second central element section 30 are spaced apart so that between them an intermediate link 32 can be arranged, which connects the two central element sections together. The central element sections 28 and 30 and the intermediate member 32 together form one also in 2 illustrated central element 34 ,

Mit weiterem Bezug auf 2 weisen die freien Enden des ersten Zentralelementabschnitts 28 Lagerzapfen 36 auf. An den freien Enden des zweiten Zentralelementabschnitts 30 sind Lagerzapfen 38 vorgesehen. Die Lagerzapfen 36 und 38 sind in entsprechenden Lageraufnahmen 40 bzw. 42 aufgenommen, um die mit Bezug auf 1 beschriebenen Schwenklager 20 und 24 zu bilden.With further reference to 2 have the free ends of the first central element section 28 pivot 36 on. At the free ends of the second central element section 30 are journals 38 intended. The journals 36 and 38 are in appropriate bearing receptacles 40 respectively. 42 recorded with respect to 1 described pivot bearing 20 and 24 to build.

Das Zwischenglied 32 des Zentralelements 34 ist als Achse ausgebildet. An dieser ist ein insgesamt mit 44 bezeichneter Abtriebskörper beweglich gelagert. Hierfür weist der Abtriebskörper 44 einen ersten Abtriebskörperabschnitt 46 auf, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und eine Öffnung 48 begrenzt, in der das Zwischenglied 32 schwenkbar aufgenommen ist. Der Abtriebskörper 44 weist ferner einen senkrecht zum ersten Abtriebskörperabschnitt 46 sich erstreckenden zweiten Abtriebskörperabschnitt 50 auf. Auch in diesem ist eine zentrische Öffnung 52 ausgebildet, die zur Aufnahme von Lagerzapfen 54 dient, die an einem Zusatzausgangsglied 56 vorgesehen sind. Dieses Zusatzausgangsglied 56 ist drehfest mit einer Zusatzausgangswelle 58 verbunden. Gemäß 1 rotieren das Zusatzausgangsglied 56 und die Zusatzausgangswelle 58 um eine Zusatzausgangsgliedachse 60. Die Zusatzausgangswelle 58 ist drehbar in einem Zusatzausgangswellenlager 62 gelagert.The intermediate link 32 of the central element 34 is designed as an axle. At this is a total with 44 designated output body movably mounted. For this purpose, the output body 44 a first output body portion 46 on, which is formed as a hollow cylinder and an opening 48 limited, in which the intermediate member 32 is received pivotally. The output body 44 also has a perpendicular to the first output body section 46 extending second output body portion 50 on. Also in this is a centric opening 52 designed for receiving bearing journals 54 serves, which at an additional output member 56 are provided. This additional output element 56 is non-rotatable with an additional output shaft 58 connected. According to 1 rotate the auxiliary output member 56 and the auxiliary output shaft 58 around an additional output link axis 60 , The additional output shaft 58 is rotatable in an auxiliary output shaft bearing 62 stored.

Eine in 1 mit 64 angedeutete Drehbewegung der Eingangswelle 6 lässt sich über das Kreuzgelenk 2 auf die Ausgangswelle 14 übertragen (Drehbewegung 66). Die Drehbewegung 64 der Eingangswelle 6 wird dabei gleichzeitig in eine Pendelbewegung 68 der Zusatzausgangswelle 58 übertragen. Hierfür wird die Bewegung des Zwischenglieds 32 des zentralen Elements 34 abgegriffen.An in 1 With 64 indicated rotational movement of the input shaft 6 can be over the universal joint 2 on the output shaft 14 transferred (rotary motion 66 ). The rotational movement 64 the input shaft 6 is doing at the same time in a pendulum motion 68 the additional output shaft 58 transfer. This is the movement of the intermediate member 32 of the central element 34 tapped.

3 dient zur Veranschaulichung der Bewegung des Zwischenglieds 32. Dort ist eine erste Ebene mit 70 bezeichnet. Diese Ebene 70 steht senkrecht auf der Eingangsgliedachse 8. Die Ebene 70 beschreibt die Bewegung der Schwenklager 20 und der Lagerachse 22 bzw. der Zapfen 36 bei Drehung des zentralen Elements 34 um die Eingangsgliedachse 8. In entsprechender Weise ist eine zweite Ebene 72 diejenige Ebene, die die Schwenklager 24, die Lagerachse 26 und die Zapfen 38 des zentralen Elements 34 bei Drehung der Ausgangswelle 14 um die Ausgangsgliedachse 16 beschreiben. Zwischen den Ebenen 70 und 72 entsteht ein Winkel α. 3 serves to illustrate the movement of the intermediate member 32 , There is a first level with 70 designated. This level 70 is perpendicular to the input member axis 8th , The level 70 describes the movement of the pivot bearings 20 and the bearing axis 22 or the pin 36 upon rotation of the central element 34 around the input link axis 8th , In a similar way is a second level 72 the plane that the pivot bearings 24 , the bearing axis 26 and the cones 38 of the central element 34 upon rotation of the output shaft 14 around the output member axis 16 describe. Between the levels 70 and 72 creates an angle α.

Aus 3 geht hervor, dass sich die Eingangsgliedachse 8 und die Ausgangsgliedachse 16 in einem Punkt 74 schneiden. Dies ist der Mittelpunkt des Kreuzgelenks 2. Durch diesen Mittelpunkt hindurch verlaufen auch die bereits weiter oben beschriebenen Lagerachsen 22 und 26. Zwischen der Eingangsgliedachse 8 und der Ausgangsgliedachse 16 ist der oben bereits genannte Winkel α ausgebildet. Die Überlagerung der verschiedenen Drehbewegungen (vgl. Ebenen 70 und 72 des zentralen Elements 34) führt dazu, dass das Zusatzglied 32 sich so um den Mittelpunkt 74 herum bewegt, dass beide Hälften des Zusatzglieds 32 eine Kegelfläche beschreiben. In 3 ist der Übersicht halber nur die Kegelgrundfläche 76 eines ersten Kegels dargestellt. Der an der Spitze dieses Kegels ausgebildete Winkel α ist gleich dem Winkel α zwischen der Eingangsgliedachse 8 und der Ausgangsgliedachse 16.Out 3 shows that the input link axis 8th and the output member axis 16 in one point 74 to cut. This is the center of the universal joint 2 , The bearing axles already described above also pass through this center point 22 and 26 , Between the input link axis 8th and the output member axis 16 the above-mentioned angle α is formed. The superimposition of the different rotational movements (compare levels 70 and 72 of the central element 34 ) causes the additional member 32 so around the center 74 moved around that both halves of the additional link 32 describe a conical surface. In 3 For clarity, only the cone base area 76 a first cone shown. The angle α formed at the tip of this cone is equal to the angle α between the input member axis 8th and the output member axis 16 ,

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dort sind der Funktion nach gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform, die in 1 bis 3 dargestellt ist. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die Eingangsgliedachse 8 und die Ausgangsgliedachse 16 nicht winklig zueinander angeordnet, sondern fluchten miteinander. Die Zusatzausgangsgliedachse 60 ist senkrecht zur Eingangsgliedachse 8 und zur Ausgangsgliedachse 16 angeordnet. Die Eingangsgliedachse 8 und die Ausgangsgliedachse 16 können auch leicht winklig zueinander stehen, bspw. wenn das Eingangswellenlager 10 und/oder das Ausgangswellenlager 18 nicht ortsfest, bspw. federnd aufgehängt sind. In diesem Fall steht die Zusatzausgangsgliedachse 60 annähernd senkrecht zur Eingangsgliedachse 8 und zur Ausgangsgliedachse 16.In 4 another embodiment is shown. There, the function of the same components are provided with the same reference numerals as with reference to the first embodiment, which in 1 to 3 is shown. In contrast to the first embodiment, the input member axis 8th and the output member axis 16 not arranged at an angle to each other, but aligned with each other. The additional output link axis 60 is perpendicular to the input member axis 8th and to the output member axis 16 arranged. The input link axis 8th and the output member axis 16 can also be slightly angled to each other, for example. When the input shaft bearing 10 and / or the output shaft bearing 18 not fixed, for example, are suspended resiliently. In this case, the auxiliary output link axis stands 60 approximately perpendicular to the input member axis 8th and to the output member axis 16 ,

Die Zusatzausgangswelle 58 weist einen ersten, zentrumsnahen Kurbelabschnitt 78 und benachbart hierzu einen zweiten, zentrumsfernen Kurbelabschnitt 80 auf. Der Kurbelabschnitt 78 ist so ausgebildet, dass er bei Drehung der Eingangswelle 6 nicht mit dem Schwenklager 20 kollidiert. In entsprechender Weise ist der Kurbelabschnitt 80 so ausgebildet, dass er bei Drehung der Ausgangswelle 14 nicht mit dem Schwenklager 24 kollidiert.The additional output shaft 58 has a first, near the center crank section 78 and adjacent thereto a second, remote center crank section 80 on. The crank section 78 is designed to rotate upon rotation of the input shaft 6 not with the pivot bearing 20 collided. Correspondingly, the crank portion 80 designed so that it turns when the output shaft 14 not with the pivot bearing 24 collided.

Claims

Universal joint ( 2 ) with one with an input shaft ( 6 ) connected or connectable input element ( 4 ), one with an output shaft ( 14 ) connected or connectable output element ( 12 ), with a central element ( 34 ), a first, relative to the input member ( 4 ) pivotable central element section ( 28 ) and a second, relative to the output member ( 12 ) pivotable central element section ( 30 ), characterized in that the first central element section ( 28 ) and the second central element section ( 30 ) spaced apart and via an intermediate member ( 32 ) are interconnected.

Universal joint ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the intermediate member ( 32 ) is designed as an axle.

Universal joint ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate member ( 32 ) is stored on or in a stationary storage.

Universal joint ( 2 ) according to claim 3, characterized in that the stationary bearing comprises a condyle.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the intermediate member ( 32 ) a driven body ( 44 ) is movable, in particular pivotally mounted or rotatable.

Universal joint ( 2 ) according to claim 5, characterized in that the output body ( 44 ) one first, relative to the pontic ( 32 ) pivotable output body section ( 46 ), and that the output body ( 44 ) a second output body portion ( 50 ) fixedly connected to the first output body portion ( 46 ) and the relative to an additional output element ( 5b ) is pivotable.

Universal joint ( 2 ) according to claim 6, characterized in that the additional output member ( 56 ) with an additional output shaft ( 58 ) is connectable or connected.

Universal joint ( 2 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the input member ( 4 ), the output member ( 12 ) and the additional output element ( 56 ) about assigned axes ( 8th . 16 . 60 ) are movable and in particular a common point of intersection ( 74 ) to have.

Universal joint ( 2 ) according to claim 8, characterized in that the input member axis ( 8th ), the output member axis ( 16 ) and the additional output link axis ( 60 ) are arranged in a common plane.

Universal joint ( 2 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the input member axis ( 8th ) and the output member axis ( 16 ) are arranged at an angle to each other.

Universal joint ( 2 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the input member axis ( 8th ) and the output member axis ( 16 ) are aligned with each other.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that the additional output member axis ( 60 ) at an angle to the input member axis ( 8th ) and to the output member axis ( 16 ) is arranged.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of claims 8 to 12, characterized in that the axis in which the intermediate member ( 32 ), with the input member axis ( 8th ) and the output member axis ( 16 ) flees.

Universal joint ( 2 ) according to claim 13, characterized in that the additional output member axis ( 60 ) perpendicular to the axis in which the intermediate member ( 32 ), to the input member axis ( 8th ) and is arranged to the output member axis.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of claims 8 to 14, characterized in that the angle between the additional output member axis ( 60 ) and the input member axis ( 8th ) equal to the angle between the additional output member axis ( 60 ) and the output member axis ( 16 ).

Universal joint ( 2 ) according to at least one of claims 8 to 15, characterized in that for setting at least one angle (α) between two of the axes ( 8th . 16 . 60 ) An adjustment device is provided.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the input member ( 4 ) and / or the output member ( 12 ) are arcuate, in particular circular arc-shaped.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first central element section ( 28 ) and the second central element section ( 30 ) are arcuate, in particular circular arc-shaped.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the additional output member is arcuate, in particular circular arc-shaped.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the input member ( 4 ) and the output member ( 12 ) determine a first spherical surface during its movement and that the first central element section ( 28 ) and the second central element section ( 30 ) determine a second spherical surface during its movement, wherein the first spherical surface surrounds the second spherical surface.

Universal joint ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that on a the universal joint ( 2 ) facing away from the additional output shaft ( 58 ) and / or the input shaft ( 6 ) and / or the output shaft ( 14 ) another universal joint ( 2 ) is arranged according to at least one of the preceding claims.