DE19719619A1 - Ball-and-socket joint with bolt and spherical element contained in cavity - Google Patents

Ball-and-socket joint with bolt and spherical element contained in cavity

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Abstract

The spherical element (6) is swivel mounted in a cap-shaped recess (4) by means of roller bodies in the form of barrel-shaped profiled rollers (9). The middle part of the profiled rollers have a concave pitch surface (12). The outer ends of the profiled rollers have convex pitch surfaces (13). The radii of the pitch surfaces correspond to the radius of the spherical element or to the radius of the cap-shaped recess which is formed by two housing parts (1,2) held together by fixtures (3). The profiled rollers are held in a pocket of a metal or elastic plastic disc (14). A gap (10) between the spherical element and housing part (1) is closed by a covering cap (11).

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit einem Bolzen, der ein Kugelelement trägt, das über Wälzkörper schwenkbar in einer zugeordneten kalottenförmigen Ausnehmung aufgenommen ist.The invention relates to a ball joint with a bolt, which is a ball element carries, which can be pivoted about rolling elements in an associated dome-shaped Recess is added.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Ein derartig gattungsgemäßes wälzgelagertes Kugelgelenk ist aus der US 29 71 770 vorbekannt. Ein Bolzen ist mit einem kugelförmigen Element verbunden, das über eine Vielzahl kleiner Lagerkugeln in einer kalottenförmigen Ausneh­ mung schwenkbar aufgenommen ist. Solche Kugelgelenke finden im Bereich der Vorderradaufhängung von Automobilen Verwendung. Der Nachteil dieser wälzgelagerten Kugelgelenke liegt einerseits darin, daß aufgrund der punkt­ förmigen Berührungen von kugelförmigem Element mit einer Vielzahl von kleinen Lagerkugeln hohe Herzt'sche Pressungen auftreten und andererseits diese Gelenke ein ungenügende Steifigkeit aufweisen.Such a generic ball bearing ball joint is known from US 29 71 770th previously known. A bolt is connected to a spherical element that over a multitude of small bearing balls in a dome-shaped recess mung is pivotally received. Such ball joints can be found in the area of Front suspension of automobiles use. The disadvantage of this roller-bearing ball joints is on the one hand that due to the point shaped contacts of spherical element with a variety of small ball bearings, high Herzt pressures occur and on the other hand these joints have insufficient rigidity.

Nun sind neben der Kraftfahrzeugindustrie aber auch Anwendungsfälle denkbar, in denen eine geringe Steifigkeit dieser Gelenke unerwünscht ist. Dies ist in der Werkzeugmaschinenbranche der Fall, wenn nach allen Seiten ausrichtbare Gelenke zur Positionierung von Werkzeugen eingesetzt werden sollen. In diesem Fall sind Gelenke erforderlich, die ein Werkzeug punktgenau platzieren können.In addition to the motor vehicle industry, use cases are also conceivable in which a low stiffness of these joints is undesirable. This is in the Machine tool industry the case when all sides can be aligned Joints to be used for positioning tools. In In this case, joints are required that place a tool precisely can.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein wälzgelagertes Kugelgelenk unter Vermeidung der Nachteile der bisherigen Kugelgelenke zu entwickeln.The object of the invention is therefore a ball bearing mounted on a roller bearing Avoid developing the disadvantages of previous ball joints.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Wälzkörper als tonnenförmige Profilrollen ausgebildet sind, die in ihrem Mittelteil eine konkave Wälzfläche und an ihren äußeren Endbereichen konvexe Wälzflächen aufweisen, wobei deren Radien dem Radius des Kugelelements bzw. dem Radius der kalottenförmigen Aus­ nehmung entsprechen und die kalottenförmige Ausnehmung von zwei durch Befestigungselemente zusammengehaltenen Gehäuseteilen gebildet ist.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that the rolling elements as barrel-shaped profile rollers are formed, which have a concave rolling surface in their central part and on their have outer convex rolling surfaces, the radii of which the radius of the spherical element or the radius of the spherical shape and the dome-shaped recess of two Fasteners held together housing parts is formed.

Der mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Kugelgelenks erzielbare technische Fortschritt ist insbesondere in seiner hohen Steifigkeit und der damit verbundenen hohen Positioniergenauigkeit zu sehen. Diese vorteilhaften Eigen­ schaften sind durch die Linienberührung zwischen Profilrollen und Kugelele­ ment bzw. Profilrollen und kalottenförmiger Ausnehmung bedingt. Ein Kugelge­ lenk nach dem bisherigen Stand der Technik, das über eine Vielzahl von Lagerkugeln in der kalottenförmigen Ausnehmung schwenkbar aufgenommen ist, erreicht nur etwa 20% der Steifigkeit des erfindungsgemäßen Kugelgelenks. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das erfindungsgemäße Kugelgelenk durch die Linienberührung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik eine beträcht­ liche Erhöhung der Tragfähigkeit zuläßt.The one achievable with the design of the ball joint according to the invention Technical progress is particularly in its high rigidity and with it associated high positioning accuracy. This advantageous property are due to the line contact between profile rollers and spherical elements ment or profile rollers and dome-shaped recess conditional. A Kugelge steer according to the prior art, which over a variety of Bearing balls pivotally received in the dome-shaped recess is only about 20% of the stiffness of the ball joint according to the invention. Another advantage is that the ball joint according to the invention the line contact is considerable compared to the prior art permissible increase in load capacity.

Die zwischen den einzelnen Bauteilen des Kugelgelenks angeordneten Profilrol­ len verursachen zwar gegenüber einem Kugelgelenk, dessen Kugelelement über Lagerkugeln in der kalottenförmigen Ausnehmung gehalten ist, einen etwas größeren Reibungswiderstand, der durch eine Mischreibung zwischen Roll- und Gleitreibung erklärt ist. Dieser kleine Nachteil einer etwas höheren Reibung und damit ein etwas erhöhter Verschwenkungswiderstand des Kugelgelenks ist jedoch durch die wesentlich verbesserte Steifigkeit mehr als ausgeglichen. The Profilrol arranged between the individual components of the ball joint len cause against a ball joint, the ball element over Bearing balls are held in the dome-shaped recess, something greater frictional resistance, which is caused by a mixed friction between rolling and Sliding friction is explained. This small disadvantage of a slightly higher friction and is therefore a somewhat increased resistance to pivoting of the ball joint but more than compensated for by the significantly improved stiffness.  

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the subclaims 2 to 6 described.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Profilrollen in einer Tasche einer Scheibe gehalten und so angeordnet sind, daß die Profilrollen einer Reihe gegenüber den Profilrollen einer darüber oder darunter angeordneten Reihe auf Lücke gesetzt sind.It is provided according to claim 2 that the profile rollers in a pocket Disc held and arranged so that the profile rollers of a row opposite the profile rolls of a row arranged above or below Gap is set.

Die Anordnung der Profilrolle in der Tasche einer Scheibe gibt dieser die Möglichkeit sich um ihre eigene Achse auszurichten, um in erster Linie die Bewegung über eine Rollreibung zu realisieren und nicht durch einen zu großen Gleitanteil. Die die Profilrollen aufnehmenden Scheiben sorgen durch ihre runde Form dafür, daß bei Berührung untereinander der Reibungsanteil zwischen den Scheiben möglichst gering gehalten werden kann. Darüber hinaus ermöglichen sie durch ihre runde Form auch ein problemloses auf Lücke setzen, d. h. ein Unterbringen einer möglichst großen Anzahl von Profilrollen.The arrangement of the profile roll in the pocket of a disc gives this Possibility to align itself around its own axis, primarily the Realize movement via rolling friction and not through one too large amount of glide. The washers that take up the profile rollers ensure that their round shape so that when they touch each other, the friction component between the disks can be kept as low as possible. Furthermore with their round shape, they also make it easy to set a gap, d. H. accommodating the largest possible number of profile rolls.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll die Schei­ be aus Blech oder aus einem elastischen Kunststoff gefertigt sein. Die Fertigung aus einem elastischen Kunststoff hat den Vorteil, daß die Scheibe in gewisser Weise radial verformbar ist.According to a further feature of the invention according to claim 3, the Schei be made of sheet metal or an elastic plastic. Production made of an elastic plastic has the advantage that the disc in certain Way is radially deformable.

Aus den Ansprüchen 4 und 5 geht hervor, daß zumindest ein Gehäuseteil eine in Richtung des Bolzens weisende Ausnehmung besitzt, wobei ein durch die Profilrollen bestimmter Spalt zwischen Kugelelement und Gehäuseteil durch eine Abdeckkappe verschlossen ist, die entweder aus Blech oder aus einem elastischen Kunststoff geformt sein kann.From claims 4 and 5 it is apparent that at least one housing part has in the direction of the bolt facing recess, with a through Profile rollers through certain gap between the ball element and the housing part a cap is closed, either made of sheet metal or from a elastic plastic can be molded.

Die Abdeckkappe sorgt einerseits dafür, daß die Profilrollen bei der Schwenkbe­ wegung des Kugelgelenks nicht aus der kalottenförmigen Ausnehmung heraus­ wandern können, d. h. sie fungiert als Wegbegrenzung für die Profilrollen. The cover cap ensures on the one hand that the profile rollers at the swivel movement of the ball joint not out of the dome-shaped recess can hike, d. H. it acts as a path limitation for the profile rollers.  

Andererseits verhindert sie das Eindringen von Schmutz in die kalottenförmige Ausnehmung.On the other hand, it prevents dirt from entering the spherical cap Recess.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 soll das Kugelgelenk unter Vorspannung gehalten sein, d. h. der Durchmesser der Profilrollen, der Durchmesser der kalottenförmigen Ausnehmung und der Durchmesser des Kugelelementes sind in bestimmter Weise maßlich aufein­ ander abgestimmt. Durch diese Vorspannung wird eine besonders hohe Steifig­ keit und damit eine hohe Positioniergenauigkeit des erfindungsgemäßen Kugel­ gelenks erreicht.According to a further feature of the invention according to claim 6 that Ball joint must be kept under tension, d. H. the diameter of the Profile rollers, the diameter of the dome-shaped recess and the Diameters of the spherical element are dimensionally matched other coordinated. This pre-tension makes it particularly stiff speed and thus a high positioning accuracy of the ball according to the invention joint reached.

Schließlich ist nach Anspruch 7 vorgesehen, daß das wälzgelagerte Kugelgelenk in Werkzeugmaschinen des Hexapod-Systems eingesetzt ist. Diese Werkzeug­ maschinen einer neuen Generation sind dem Fachmann bekannt und bewegen im Gegensatz zu konventionellen Werkzeugmaschinen geringere Massen. Dies hat zur Folge, daß höhere Stellgeschwindigkeiten gefahren werden, wobei insbesondere die Steifigkeit zwischen Rahmen und Werkzeugaufnahme sehr hoch ist. Eine solche Werkzeugmaschine kann aus mehreren Armen bestehen die einerseits an einem Rahmen und andererseits an einer Werkzeugaufnahme gelenkig befestigt sind. Dabei kann das erfindungsgemäße Kugelgelenk in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.Finally, it is provided according to claim 7 that the roller-bearing ball joint is used in machine tools of the Hexapod system. This tool Machines of a new generation are known to the expert and move in contrast to conventional machine tools, lower masses. This has the consequence that higher positioning speeds are used, whereby especially the rigidity between the frame and the tool holder very much is high. Such a machine tool can consist of several arms on the one hand on a frame and on the other hand on a tool holder are articulated. The ball joint according to the invention can be used advantageously.

Die Aufgabe kann erfindungsgemäß nach dem unabhängigen Anspruch 8 auch dadurch gelöst werden, daß die Wälzkörper als tonnenförmige Profilrollen ausgebildet sind, die an ihren äußeren Endbereichen konvexe Wälzflächen aufweisen, wobei deren Radius dem Radius der kalottenförmigen Ausnehmung entspricht und die kalottenförmige Ausnehmung von zwei durch Befestigungs­ elemente zusammengehaltenen Gehäuseteilen gebildet ist.According to the invention, the object can also be achieved can be solved in that the rolling elements as barrel-shaped profile rollers are formed, the convex rolling surfaces at their outer end regions have, the radius of which corresponds to the radius of the dome-shaped recess corresponds and the dome-shaped recess of two by fastening elements held together housing parts is formed.

In diesem Fall ist zwischen Profilrollen und kalottenförmiger Ausnehmung eine Linienberührung gegeben, während zwischen Profilrollen und Kugelelement eine doppelte Punktberührung über die beiden Wälzflächen eintritt. In this case there is a between the profile rollers and the dome-shaped recess Line contact is given while between profile rollers and ball element a double point contact occurs over the two rolling surfaces.  

Schließlich können nach dem weiteren unabhängigen Anspruch 9 die Wälzkör­ per als tonnenförmige Profilrollen ausgebildet sein, die an ihren äußeren Endbe­ reichen konvexe Wälzflächen aufweisen, wobei deren Radius kleiner als der Radius des Kugelelements ist und die kalottenförmige Ausnehmung von zwei durch Befestigungselemente zusammengehaltenen Gehäuseteilen gebildet ist.Finally, according to the further independent claim 9, the rolling elements by be formed as barrel-shaped profile rolls, which at their outer end have rich convex rolling surfaces, the radius of which is smaller than that Radius of the spherical element and the dome-shaped recess of two is formed by fasteners housing parts held together.

Bei dieser Ausführungsvariante erfolgt aufgrund der gegebenen Krümmungs­ verhältnisse zwischen Profilrollen und kalottenförmiger Ausnehmung und Kugelelement eine doppelte Punktberührung über die beiden Wälzflächen.In this embodiment variant, the curvature is given relationships between profile rollers and dome-shaped recess and Ball element a double point contact over the two rolling surfaces.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit Z aus Fig. 2, Fig. 1 is an enlarged view of a detail Z of Fig. 2,

Fig. 2 u. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk, Fig. 2 u. 3 shows a section through a ball joint according to the invention,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine nach dem Hexapod-System und Fig. 4 is a schematic representation of a machine tool according to the Hexapod system and

Fig. 5 einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk. Fig. 5 shows a partial section through a ball joint according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Das in den Fig. 2 und 3 in einer Schnittdarstellung gezeigte erfindungs­ gemäße Kugelgelenk besteht aus den beiden Gehäuseteilen 1 und 2, die durch Befestigungsschrauben 3 entlang einer Trennebene 5 zusammengehalten sind und eine kalottenförmige Ausnehmung 4 begrenzen. In der kalottenförmigen Ausnehmung 4 ist ein Kugelelement 6 gehalten, das an seinem oberen Ende mit einem Bolzen 7 verbunden ist. Dieser Bolzen 7 ragt durch eine Ausnehmung 8 des Gehäuseteils 1 und kann so beliebig in drei Ebenen verschwenkt werden. Das Kugelelement 6 ist in der kalottenförmigen Ausnehmung 4 über tonnenför­ mige Profilrollen 9 gehalten, so daß zwischen Kugelelement 6 und kalottenför­ miger Ausnehmung 4 ein Spalt 10 gebildet ist. Um ein Herauswandern der Profilrollen 9 aus dem Spalt 10 während des Verschwenkens zu verhindern, ist dieser mit einer Abdeckkappe 11 verschlossen, die am Gehäuseteil 1 auf eine beliebige Art befestigt ist. Der Unterschied zwischen den Fig. 1 und 2 besteht darin, daß letztgenannte auch mit einer Ausnehmung 8 im Gehäuseteil 2 versehen ist und demzufolge der Spalt 10 auch im Gehäuseteil 2 mit einer Abdeckkappe 11 zu verschließen ist.That shown in FIGS. 2 and 3 in a sectional view fiction, contemporary ball joint consists of the two housing parts 1 and 2 , which are held together by fastening screws 3 along a parting plane 5 and limit a dome-shaped recess 4 . A spherical element 6 is held in the dome-shaped recess 4 and is connected at its upper end to a bolt 7 . This bolt 7 protrudes through a recess 8 of the housing part 1 and can be pivoted in any way in three planes. The ball element 6 is held in the dome-shaped recess 4 via tonnenför shaped profile rollers 9 , so that a gap 10 is formed between the ball element 6 and the kalottenför shaped recess 4 . In order to prevent the profile rollers 9 from moving out of the gap 10 during pivoting, the latter is closed with a cover cap 11 which is fastened to the housing part 1 in any manner. The difference between FIGS. 1 and 2 is that the latter is also provided with a recess 8 in the housing part 2 and consequently the gap 10 in the housing part 2 is to be closed with a cover cap 11 .

Wie aus den genannten Figuren und insbesondere aus Fig. 1 weiter ersichtlich, weisen die Profilrollen 9 in ihrem Mittelteil eine konkave Wälzfläche 12 auf, die auf der Mantelfläche des Kugelelements 6 abwälzt. Dies bedeutet, daß der Radius R1 der nach innen gewölbten Wälzfläche 12 dem Radius R2 des Kugel­ elements 6 entsprechen muß. Die Profilrollen 9 weisen außerdem an ihren äußeren Endbereichen je eine konvexe Wälzfläche 13 auf, die auf der Mantel­ fläche der kalottenförmigen Ausnehmung 4 abwälzen. Dies wiederum bedeutet, daß der Radius R3 der nach außen gewölbten Wälzflächen 13 dem Radius R4 der kalottenförmigen Ausnehmung 4 entsprechen muß. Auf diese Weise ist eine Linienberührung mit den bereits beschriebenen Vorteilen zwischen den Profil­ rollen 9 und dem Kugelelement 6 und der kalottenförmigen Ausnehmung 4 gegeben.As can further be seen from the figures mentioned and in particular from FIG. 1, the profile rollers 9 have a concave rolling surface 12 in their central part, which rolls on the outer surface of the ball element 6 . This means that the radius R1 of the inwardly curved rolling surface 12 must correspond to the radius R2 of the ball element 6 . The profile rollers 9 also have at their outer end regions each have a convex rolling surface 13 , the surface of the dome-shaped recess 4 roll on the jacket. This in turn means that the radius R3 of the outwardly curved rolling surfaces 13 must correspond to the radius R4 of the dome-shaped recess 4 . In this way, a line contact with the advantages already described between the profile roll 9 and the ball element 6 and the dome-shaped recess 4 is given.

Die Fig. 2 und 3 zeigen weiter, daß die Profilrollen 9 in Taschen von Scheiben 14 untergebracht sind, die wiederum in verschiedenen Höhen entlang einer Umfangslinie des Kugelelements 6 einander berührend angeordnet sind. Darunter bzw. darüber liegende Reihen von Profilrollen 9 sind dabei auf Lücke gesetzt. Auf diese Weise wird die Unterbringung einer maximalen Anzahl von Profilrollen 9 möglich. Die Scheiben 14 sollen dafür sorgen, daß die Profilrollen bei einer Schwenkbewegung in Richtung der Schwenkbewegung sich um ihre Achse ausrichten können, so daß ein möglichst hoher Anteil an Rollreibung gegeben ist. Figs. 2 and 3 further show that the profile rollers are accommodated in pockets of discs 14 9, which in turn are disposed at different heights along a peripheral line of the ball member 6 contacting each other. Below or above rows of profile rollers 9 are set to gap. In this way it is possible to accommodate a maximum number of profile rolls 9 . The disks 14 are intended to ensure that the profile rollers can align themselves about their axis during a pivoting movement in the direction of the pivoting movement, so that the greatest possible proportion of rolling friction is given.

Die in Fig. 4 abgebildete Werkzeugmaschine 15 ist mit mehreren, aus inein­ ander gesteckten Rohren 16, 17 gebildeten Teleskoparmen 18 versehen. Diese Teleskoparme 18 sind einerseits an einem Rahmen 19 und andererseits an einer Werkzeugaufnahme 20 gelenkig befestigt. Die Werkzeugaufnahme 20 ist mit einem nicht näher dargestellten Werkzeug versehen, das von einem Motor 21 angetrieben wird. Durch Ein- bzw. Ausfahren eines oder mehrerer Teleskoparme 18 läßt sich die Werkzeugaufnahme 20 in jeder gewünschten Position im Raum bewegen. Die erfindungsgemäßen Gelenke können bei der abgebildeten Werk­ zeugmaschine 15 sowohl am Rahmen 19 als auch an der Werkzeugaufnahme 20 in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.The machine tool 15 shown in FIG. 4 is provided with a plurality of telescopic arms 18 formed from tubes 16 , 17 inserted into one another. These telescopic arms 18 are articulated on the one hand on a frame 19 and on the other hand on a tool holder 20 . The tool holder 20 is provided with a tool, not shown, which is driven by a motor 21 . The tool holder 20 can be moved in any desired position in space by retracting or extending one or more telescopic arms 18 . The joints according to the invention can be used in the illustrated machine tool 15 both on the frame 19 and on the tool holder 20 in an advantageous manner.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Kugelgelenk weisen die tonnenförmigen Profilrollen 22 einen Mittelteil 27 auf, dessen Radius kleiner als der Radius R5 der konvexen Wälzflächen 23 ist, d. h. es ist eine Rille zwischen den beiden Wälzflächen 23 gebildet. Der Radius R5 wiederum ist wesentlich kleiner als der Radius R6 der kalottenförmigen Ausnehmung 24 und auch wesentlich kleiner als der Radius R7 des Kugelelements 25, so daß durch die gegebenen Krüm­ mungsverhältnisse eine Punktberührung an zwei Stellen zwischen Profilrolle 22 und Gehäuseteil 26 und zwischen Profilrolle 22 und Kugelelement 25 vorhan­ den ist.In the ball joint shown in FIG. 5, the barrel-shaped profile rollers 22 have a central part 27 , the radius of which is smaller than the radius R5 of the convex rolling surfaces 23 , ie a groove is formed between the two rolling surfaces 23 . The radius R5 in turn is significantly smaller than the radius R6 of the spherical recess 24 and also significantly smaller than the radius R7 of the spherical element 25 , so that due to the given curvature conditions a point contact at two points between the profile roller 22 and the housing part 26 and between the profile roller 22 and Ball element 25 is present.

Ist in nicht dargestellter Weise der Radius R5 der konvexen Wälzflächen 23 gleich dem Radius R6 der kalottenförmigen Ausnehmung 24, so entsteht durch diese Angleichung der Krümmungsverhältnisse eine Linienberührung zwischen Profilrolle 22 und Gehäuseteil 26, während die doppelte Punktberührung zwischen Profilrolle 22 und Kugelelement 25 bestehen bleibt. If, in a manner not shown, the radius R5 of the convex rolling surfaces 23 is equal to the radius R6 of the dome-shaped recess 24 , this alignment of the curvature conditions results in line contact between the profile roller 22 and the housing part 26 , while the double point contact between the profile roller 22 and the ball element 25 remains.

BezugszeichenlisteReference list

11

Gehäuseteil
Housing part

22nd

Gehäuseteil
Housing part

33rd

Befestigungsschraube
Fastening screw

44th

kalottenförmige Ausnehmung
dome-shaped recess

55

Trennebene
Dividing plane

66

Kugelelement
Spherical element

77

Bolzen
bolt

88th

Ausnehmung
Recess

99

Profilrolle
Profile role

1010th

Spalt
gap

1111

Abdeckkappe
Cover cap

1212th

konkave Wälzfläche
concave rolling surface

1313

konvexe Wälzfläche
convex rolling surface

1414

Scheibe
disc

1515

Werkzeugmaschine
Machine tool

1616

Rohr
pipe

1717th

Rohr
pipe

1818th

Teleskoparm
Telescopic arm

1919th

Rahmen
frame

2020th

Werkzeugaufnahme
Tool holder

2121

Motor
engine

2222

Profilrolle
Profile role

2323

konvexe Wälzfläche
convex rolling surface

2424th

kalottenförmige Ausnehmung
dome-shaped recess

2525th

Kugelelement
Spherical element

2626

Gehäuseteil
Housing part

2727

Mittelteil
R1 Radius der Wälzfläche
Middle section
R1 Radius of the rolling surface

1212th

R2 Radius des Kugelelements R2 radius of the spherical element

66

R3 Radius der Wälzfläche R3 Radius of the rolling surface

1313

R4 Radius der kalottenförmigen Ausnehmung R4 radius of the dome-shaped Recess

44th

R5 Radius der Wälzfläche R5 Radius of the rolling surface

2323

R6 Radius der kalottenförmigen Ausnehmung R6 radius of the dome-shaped Recess

2424th

R7 Radius des Kugelelements R7 radius of the spherical element

2525th

Claims (9)

1. Kugelgelenk mit einem Bolzen (7), der ein Kugelelement (6) trägt, das über Wälzkörper schwenkbar in einer zugeordneten kalottenförmigen Ausnehmung (4) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper als tonnen­ förmige Profilrollen (9) ausgebildet sind, die in ihrem Mittelteil eine konkave Wälzfläche (12) und an ihren äußeren Endbereichen konvexe Wälzflächen (13) aufweisen, wobei deren Radien (R1, R3) dem Radius (R2) des Kugelelements (6) bzw. dem Radius (R4) der kalottenförmigen Ausnehmung (4) entsprechen und die kalottenförmige Ausnehmung (4) von zwei durch Befestigungselemente (3) zusammengehaltenen Gehäuseteilen (1, 2) gebildet ist (Fig. 1 bis 3).1. Ball joint with a bolt ( 7 ) which carries a ball element ( 6 ) which is pivotally received in an associated dome-shaped recess ( 4 ) via rolling elements, characterized in that the rolling elements are designed as barrel-shaped profile rollers ( 9 ) have a concave rolling surface ( 12 ) in their central part and convex rolling surfaces ( 13 ) at their outer end regions, the radii (R1, R3) of which correspond to the radius (R2) of the spherical element ( 6 ) or the radius (R4) of the dome-shaped recess ( 4 ) correspond and the dome-shaped recess ( 4 ) is formed by two housing parts ( 1 , 2 ) held together by fastening elements ( 3 ) ( FIGS. 1 to 3). 2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilrol­ len (9) in einer Tasche einer Scheibe (14) gehalten und so angeordnet sind, daß die Profilrollen (9) einer Reihe gegenüber den Profilrollen (9) einer darüber oder darunter angeordneten Reihe auf Lücke gesetzt sind (Fig. 2 und 3).2. Ball joint according to claim 1, characterized in that the Profilrol len ( 9 ) in a pocket of a disc ( 14 ) are held and arranged so that the profile rollers ( 9 ) a row opposite the profile rollers ( 9 ) one above or below it Row are set to gap ( Fig. 2 and 3). 3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (14) aus Blech oder einem elastischen Kunststoff gefertigt ist.3. Ball joint according to claim 2, characterized in that the disc ( 14 ) is made of sheet metal or an elastic plastic. 4. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Gehäuseteil (1) eine in Richtung des Bolzens (7) weisende Ausnehmung (8) besitzt, wobei ein durch die Profilrollen (9) bestimmter Spalt (10) zwischen Kugelelement (6) und Gehäuseteil (1) durch eine Abdeckkappe (11) verschlos­ sen ist (Fig. 2). 4. Ball joint according to claim 1, characterized in that at least one housing part ( 1 ) has a recess ( 8 ) pointing in the direction of the bolt ( 7 ), a gap ( 10 ) between the ball element ( 6 ) determined by the profile rollers ( 9 ). and housing part ( 1 ) by a cover cap ( 11 ) is closed ( Fig. 2). 5. Kugelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkap­ pe (11) aus Blech oder einem elastischen Kunststoff gefertigt ist.5. Ball joint according to claim 4, characterized in that the cover cap pe ( 11 ) is made of sheet metal or an elastic plastic. 6. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Vor­ spannung gehalten ist.6. Ball joint according to claim 1, characterized in that it under voltage is kept. 7. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Werk­ zeugmaschinen (15) des Hexapod-Systems eingesetzt ist (Fig. 4).7. Ball joint according to claim 1, characterized in that it is used in machine tools ( 15 ) of the hexapod system ( Fig. 4). 8. Kugelgelenk nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wälzkörper als tonnenförmige Profilrollen (22) ausgebildet sind, die an ihren äußeren Endbereichen konvexe Wälzflächen (23) aufweisen, wobei deren Radius R5 dem Radius R6 der kalottenförmigen Ausnehmung (24) ent­ spricht und die kalottenförmige Ausnehmung (24) von zwei durch Befestigungs­ elemente zusammengehaltenen Gehäuseteilen (26) gebildet ist.8. Ball joint according to the preamble of claim 1, characterized in that the rolling bodies are designed as barrel-shaped profile rollers ( 22 ) which have convex rolling surfaces ( 23 ) at their outer end regions, the radius R5 of which corresponds to the radius R6 of the spherical recess ( 24 ) speaks ent and the dome-shaped recess ( 24 ) of two housing parts ( 26 ) held together by fastening elements is formed. 9. Kugelgelenk nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wälzkörper als tonnenförmige Profilrollen (22) ausgebildet sind, die an ihren äußeren Endbereichen konvexe Wälzflächen (23) aufweisen, wobei deren Radius R5 kleiner als der Radius R7 des Kugelelements (25) ist und die kalottenförmige Ausnehmung (24) von zwei durch Befestigungselemente zu­ sammengehaltenen Gehäuseteilen (26) gebildet ist (Fig. 5).9. Ball joint according to the preamble of claim 1, characterized in that the rolling bodies are designed as barrel-shaped profile rollers ( 22 ) which have convex rolling surfaces ( 23 ) at their outer end regions, the radius R5 of which is smaller than the radius R7 of the ball element ( 25 ) and the dome-shaped recess ( 24 ) is formed by two housing parts ( 26 ) held together by fastening elements ( FIG. 5).
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