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Die Erfindung betrifft einen verbesserten Aufbau eines Kugelgelenks, insbesondere eines Kugelgelenks, das mit einer Schutzhülse versehen ist, die den Bolzen des Kugelgelenks überdeckt, um ein unerwünschtes Lösen des Bolzens zu vermeiden. Innerhalb der Schutzhülse ist eine Ringnut konkav ausgebildet, um die Bewegungsflexibilität des Bolzens zu gewährleisten und die durch Verschleiß verursachte Bruchgefahr des Bolzens zu verringern.
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Zur Montage bzw. Demontage eines Druckluft-/Elektrowerkzeugs wird meistens ein Kugelgelenk zunächst auf die Drehachse des Druckluft- bzw. des Elektrowerkzeugs aufgesteckt. Anschließend wird eine Hülse bzw. ein Schraubenkopf mit dem Kugelgelenk verbunden. Mit Hilfe des Kugelgelenks kann die Richtung der Antriebskraft geändert werden, um die Unstimmigkeit der axialen Rotation des Antriebsgegenstands mit der des Druckluft- bzw. des Elektrowerkzeugs auf Grund eines engen Raums zu vermeiden und eine leichtere Montage bzw. Demontage zu gewährleisten. In
1 und
2 der Patentveröffentlichung
TW M279773 ist ein herkömmliches Kugelgelenk mit einer Hülse und einer Kugelschale explosiv dargestellt. An einem Endabschnitt der Kugelschale ist ein Kugelgelenk mit einer Durchgangsbohrung angeordnet. Die Hülse ist mit einem Aufnahmeraum angeordnet, an dem zwei gegenüberstehende Öffnungen ausgebildet sind. In dem Aufnahmeraum wird das Kugelgelenk untergebracht. Ein Bolzen wird danach durch die beiden Öffnungen und die Durchgangsbohrung hindurchgeführt, um die Hülse und die Kugelschale aneinander zu koppeln und eine relativ freie Drehbewegung zu ermöglichen.
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Überscheiden sich die Hülse und die Achsenmitte der Kugelschale nicht miteinander, kann die Hülse unter Zuhilfenahme des Bolzens und der Durchgangsbohrung die Kugelschale in Rotation setzen. Während der Rotation des Kugelgelenks bewegt sich der Bolzen unter Einwirkung der Reibungskraft der Kugelschale hin und her und kann somit aus der Kugelschale herausragen. Nach langzeitiger Bewegung kann der Bolzen gelöst werden und folglich runter fallen. Zur Vermeidung des Problems werden die Hülse und der Bolzen zusammen genietet. In diesem Fall reibt der Bolzen allerdings mit der Durchgangsbohrung der Kugelschale. Die Drehzahl eines normalen Druckluft-/Elektrowerkzeugs kann über 300 U/min erreichen. Auf Grund der Reibung kann die Stärke eines kleinen Bolzens beträchtlich verringert werden. Das kann sogar zum Bruch des Bolzens während der Bedienung führen.
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Zum Beheben der vorstehend erläuterten Nachteile herkömmlicher Kugelgelenke stellt die Erfindung ein Kugelgelenk mit einer Schutzhülse bereit, wobei die Schutzhülse die Bewegungsflexibilität des Bolzens nicht beeinträchtigt. Dadurch kann das Lösen, der Verschleiß bzw. der Bruch des Bolzens vermieden werden.
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Durch die Erfindung wird ein Kugelgelenk geschaffen, das mit einer Schutzhülse versehen ist, wobei die Schutzhülse den Bolzen des Kugelgelenks so überdeckt, dass das Ende nicht freiliegt und somit das Lösen des Bolzens aus der Bolzenbohrung ausgeschlossen wird. Mit Hilfe einer konkav am Innenumfang der Schutzhülse ausgebildeten Ringnut kann zugleich die Bewegungsflexibilität des Bolzens gewährleistet werden. Dadurch kann der durch Reibung mit der Rotationsbohrung entstehende Verschleiß des befestigten Bolzens und somit die Verringerung dessen Stärke sowie der Bruch des Bolzens ausgeschlossen werden.
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Außerdem wird durch die Erfindung ein Kugelgelenk geschaffen, das mit einer Schutzhülse versehen ist, die an ihrem Innenumfang eine konkave Nut aufweist, in der eine Positionierfeder untergebracht ist. An der Versatzfläche ist weiterhin eine Positioniernut konkav ausgebildet, in die die Positionierfeder zum Positionieren eingeklemmt ist. Dadurch wird die Schutzhülse am Ende der Lagerung so befestigt, dass eine unerwünschte Entfernung der Schutzhülse ausgeschlossen werden kann.
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Ferner wird durch die Erfindung ein Kugelgelenk geschaffen, das an der in der Nähe eines Antriebsteils befindlichen Seite die Lagerung des erfindungsgemäßen Kugelgelenks radial verjüngt mit einer schrägen Kegelfläche versehen ist. An einer anderen Seite ist die Lagerung radial verbreitet mit einer Führungsfläche versehen. Der Innenumfang der Schutzhülse liegt an der Lagerung an. Mit Hilfe der schrägen Kegelfläche und der Führungsfläche kann die Schutzhülse schnell in die Lagerung eingreifen. Durch Anliegen des Innenumfangs an der Lagerung kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Schutzhülse und der Lagerung gewährleistet werden.
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Gemäß der Erfindung wird ein Kugelgelenk bereitgestellt, das folgendes aufweist:
eine Lagerung, die an einem Ende mit einer Verbindungsöffnung und an einem anderen Ende mit einer konkav ausgebildeten Aufnahmekammer versehen ist, wobei zwei Bolzenbohrungen an der Wand der Aufnahmekammer entlang der axialen Richtung der Lagerung ausgebildet sind;
ein Antriebsteil, das an einem Ende mit einer Kugel und zur Verbindung mit einem Werkzeug an einem anderen Ende mit einem Werkzeugende versehen ist, wobei eine Rotationsbohrung, die zu ihren beiden Enden immer breiter wird, durchgehend an der Kugel vorgesehen ist;
einen Bolzen, der durch die Rotationsbohrung und die beiden Bolzenbohrungen hindurchgeführt ist, damit die Kugel drehbar in der Aufnahmekammer untergebracht ist; und
eine Schutzhülse, die die Aufnahmekammer der Lagerung überdeckt und an ihrem Innenumfang mit einer bogenförmigen Ringnut versehen ist, wobei die Ringnut auf die Bolzenbohrungen ausgerichtet angeordnet ist.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks;
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks;
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3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks;
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4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3;
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5 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kugelgelenks im Schnitt; und
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6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 5.
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In 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk dargestellt, das eine Lagerung 10, ein Antriebsteil 20, einen Bolzen 30 und eine Schutzhülse 40 aufweist.
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Die Lagerung 10 ist an einem Ende mit einer Verbindungsöffnung 11 und an einem anderen Ende mit einer konkav ausgebildeten Aufnahmekammer 12 versehen. An der Wand der Aufnahmekammer 12 sind zwei Bolzenbohrungen 13 entlang der axialen Richtung der Lagerung 10 ausgebildet.
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Am Außenumfang ist die Aufnahmekammer 12 der Lagerung 10 an einem Ende mit einer Versatzfläche 14 mit einem relativ kleineren Radius versehen, an der eine Positioniernut 15 konkav ausgebildet ist.
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Das Antriebsteil 20 ist an einem Ende mit einer Kugel 21 und zur Verbindung mit einem Werkzeug 90 an einem anderen Ende mit einem Werkzeugende 22 (5) versehen. An der Kugel 21 ist eine Rotationsbohrung 23, die zu ihren beiden Enden immer breiter wird, durchgehend vorgesehen. Zwischen der Kugel 21 und der Aufnahmekammer 12 ist eine Feder 24 angeordnet.
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Der Bolzen 30 ist durch die Rotationsbohrung 23 und die beiden Bolzenbohrungen 13 hindurchgeführt, damit die Kugel 21 drehbar in der Aufnahmekammer 12 untergebracht ist. Die beiden Enden des Bolzens 30 sind kugelförmig.
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Die Schutzhülse 40 kann auf die Aufnahmekammer 12 der Lagerung 10 aufgesteckt sein. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist die Schutzhülse 40 an ihrem Innenumfang konkav mit einer bogenförmigen Ringnut 41 versehen. Die Ringnut 41 ist auf die Bolzenbohrungen 13 ausgerichtet angeordnet. Am Innenumfang der Schutzhülse 40 ist weiterhin eine Nut 42 zur Aufnahme einer Positionierfeder 43 konkav ausgebildet. Die Positionierfeder 43 ist C-förmig ausgelegt. Der Außendurchmesser der Positionierfeder 43 ist kleiner als der der Nut 42 und der Innendurchmesser der Positionierfeder 43 ist größer als der der Positioniernut 15. Wird die Schutzhülse 40 auf die Versatzfläche 14 aufgesteckt, kann die Schutzhülse 40 durch Anpassung der Positionierfeder 43 an die Nut 42, und die Positioniernut 15 an der am Ende der Lagerung 10 befindlichen Versatzfläche 14 befestigt werden. Die Positionen der Ringnut 41, der Bolzenbohrungen 13, der Positioniernut 15 und der Nut 42 sind so ausgelegt, dass die Ringnut 41 nach dem Eingriff der Positionierfeder 43 in die Positioniernut 15 auf die Bolzenbohrungen 13 ausgerichtet ist, um eine leichtere Montage und Positionierung zu gewährleisten.
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Die Versatzfläche 14 ist an der in der Nähe des Antriebsteils 20 befindlichen Seite mit einer radial verjüngten schrägen Kegelfläche 16 versehen. An einem Ende des Innenumfangs der Schutzhülse 40 ist eine radial verbreitete Führungsfläche 44 angeordnet. Der Innenumfang der Schutzhülse 40 liegt an der Versatzfläche 14 an. Beispielsweise ist der Innenumfang der Schutzhülse 40 auf beiden Seiten der Ringnut 41 jeweils mit einer ersten und einer zweiten Befestigungsfläche 45, 46 versehen. Unter Zuhilfenahme der schrägen Kegelfläche 16 und der Führungsfläche 44 kann die Schutzhülse 40 reibungslos auf die Versatzfläche 14 aufgesteckt werden. Die erste und die zweite Befestigungsfläche 45, 46 liegen zur Befestigung an der Versatzfläche 14 an, um eine unerwünschte Entfernung der Schutzhülse 40 zu vermeiden.
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Vorstehend wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Kugelgelenks erläutert. Im Folgenden wird auf die Bedienung des erfindungsgemäßen Kugelgelenks eingegangen.
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Wie in 5 gezeigt, wird die Lagerung 10 über die Verbindungsöffnung 11 mit der Drehachse eines Druckluft-/Elektrowerkzeug verbunden, indem sich die Lagerung 10 nicht mit der Achsenmitte des Antriebsteils 20 überschneidet. Nach der Verbindung der Lagerung 10 mit dem Druckluft-/Elektrowerkzeug wird die Drehkraft der Lagerung 10 über den Bolzen 30 auf die Kugel 21 übertragen, so dass sich die Rotationsbohrung 23 relativ zu dem Bolzen 30 bewegt. In diesem Zusammenhang kann die Kugel 21 in der Aufnahmekammer 12 unter Einwirkung des Bolzens 30 mit gedreht werden, um das Werkzeug 90 zur Montage bzw. Demontage anzutreiben.
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Wie in 6 gezeigt, wird der Bolzen 30 bei Bewegung relativ zu der Rotationsbohrung 23 unter Einwirkung der Reibungskraft zwischen den beiden Enden der Bolzenbohrungen 13 bewegt. Da die Länge des Bolzens 30 kleiner als der Durchmesser der Ringnut 41 ist, kann die Ringnut 41 dem Bolzen 30 einen Bewegungsraum zur Verfügung stellen. In diesem Zusammenhang kann vermieden werden, dass die Schutzhülse 40 durch Bewegung des Bolzens 30 herausragt und somit verformt bzw. runter fällt. Durch den Bewegungsraum, den die Ringnut 41 dem Bolzen 30 zur Verfügung stellt, kann eine Bewegung des Bolzens 30 relativ zu der Rotationsbohrung 23 vermieden werden, wodurch der Verschleiß, die Verringerung der Stärke des Bolzens 30 sowie der Bruch des Bolzens 30 ausgeschlossen werden können. Da die Schutzhülse 40 die Bolzenbohrungen 13 und den Bolzen 30 überdeckt, kann unerwünschtes Lösen des Bolzens 30 trotz des Verschleißes der Bolzenbohrungen 13 durch Abschirmung der Schutzhülse 40 ausgeschlossen werden.
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Die erste und die zweite Befestigungsfläche 45, 46 befinden sich jeweils auf den beiden Seiten der Ringnut 41 und können somit die Ringnut 41 stabilisieren. Dadurch kann das Ausrichten des Bolzens 30 auf die Ringnut 41 trotz der Bewegung des Bolzens 30 und der dadurch verursachten Bewegung der Schutzhülse 40 gewährleistet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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