DE3219561C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3219561C2
DE3219561C2 DE3219561A DE3219561A DE3219561C2 DE 3219561 C2 DE3219561 C2 DE 3219561C2 DE 3219561 A DE3219561 A DE 3219561A DE 3219561 A DE3219561 A DE 3219561A DE 3219561 C2 DE3219561 C2 DE 3219561C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spherical
ball
housing
bearing body
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3219561A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3219561A1 (de
Inventor
Frank Parma Ohio Us Albert Jr.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PMI Industries Inc
Original Assignee
PMI Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PMI Industries Inc filed Critical PMI Industries Inc
Publication of DE3219561A1 publication Critical patent/DE3219561A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3219561C2 publication Critical patent/DE3219561C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/221Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being located in sockets in one of the coupling parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32549Articulated members including limit means
    • Y10T403/32557Articulated members including limit means for pivotal motion
    • Y10T403/32565Ball and socket with restricted movement about one axis

Landscapes

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Bei einem bekannten Kugelgelenk dieser Art (CH-PS 83 831) ist das Kugelelement eine voll ausgeformte Kugel. Diese Kugel ist nur montierbar, wenn der kugelförmige Hohlraum geteilt wird. Der Lagerkörper ist in seiner Ausnehmung durch eine Feder abgestützt, so daß der Lagerkörper, der die Form einer Kugel hat, bei entsprechend großer Be­ lastung aus den Rillen herausgedrückt werden kann. Eine nennenswerte Drehmomentübertragung oder eine nennenswerte Drehmomentabstützung ist mit dem bekannten Kugelgelenk nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf einfache Weise montiert werden kann und das eine sichere Drehmo­ mentübertragung oder -abstützung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weil das Kugelelement die beanspruchten Abflachungen aufweist, die mit den Erweiterungen der Öffnung des kugelförmigen Hohl­ raumes korrespondieren, kann das Kugelelement ohne den kugelförmigen Hohlraum betreffende Demontagearbeiten in diesen eingeführt und in die Betriebslage geschwenkt wer­ den, wobei die Rillen und die Lagerkörper miteinander in Eingriff gebracht werden. Die unnachgiebige Abstützung des Lagerkörpers stellt sicher, daß der Lagerkörper im Betrieb aus der zugeordneten Rille nicht herausgelangen kann, so daß dieser Drehmomente aufnimmt und überträgt.
Es sind zwar bereits Kugelgelenke bekannt, bei denen durch eine entsprechende Abstützung von Kugeln in Rillen eine Drehmomentübertragung möglich ist (DE-AS 12 10 631); bei diesen Kugelgelenken handelt es sich jedoch um Kardan­ gelenke, wie sie bei Kraftfahrzeugen Verwendung finden und die konstruktiv sehr aufwendig sind, weil die Kugeln sowohl in dem Hohlraum als auch in der Kugelfläche in Ril­ len abgestützt sind und mit Hilfe von kugelringförmigen Käfigen geführt sind. Die Montage eines derartigen Gelenks ist bis hin zum Einfügen der Kugel verhältnismäßig schwie­ rig.
Bevorzugte weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines Universal­ gelenks nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Rückansicht auf das Kugelelement des Universalgelenks nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Kugelelementes nach Fig. 1,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch das Gehäuse des Universalgelenks nach Fig. 1,
Fig. 6 eine Vorderansicht des Gehäuses des Universalgelenks nach Fig. 1,
Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 gemäß Fig. 6,
Fig. 8 bis 13 Schnitte durch ein Universalgelenk nach der Erfindung in den aufeinander­ folgenden Phasen des Zusammenbaues und
Fig. 14 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Universalge­ lenks nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Universalgelenk nach der Erfindung dar­ gestellt, das ein Kugelelement A aufweist, das in einem Gehäuse B mit zwei Lagerkörpern C gelagert ist, die in wirksamer Lage zwischen dem Kugelelement A und dem Ge­ häuse B angeordnet sind, um die zwischen diesen vorhande­ nen Drehfreiheitsgrade zu begrenzen.
Das Kugelelement A hat im allgemeinen eine torusförmige Gestalt mit einer Kugelfläche 10 und ist an ein erstes, zugeordnetes Konstruktionsteil 16 angeschlossen. Hierzu sind im Kugelelement A eine innere Durchgangsöffnung 12 und ein Verbindungsstück 14 vorgesehen. Ferner hat die Kugelfläche 10 eine erste Rille 20, die in einer mit der Längsachse 18 des Kugelgelenks zusammenfallenden Ebene verläuft. Die Rille 20 hat einen Querschnitt, der mit dem Querschnitt des Lagerkörpers C übereinstimmt, d.h., er ist als halbkreisförmige Mulde ausgebildet. Das erste Ende 22 der Rille 20 mündet in eine im wesentlichen ebene Abflachung 24 auf der Vorderseite des Kugelelements, wäh­ rend das zweite Ende 26 der Rille in einer im wesentlichen ebenen Abflachung 28 auf der Rückseite des Kugelelementes mündet. Mindestens eines der beiden Enden der Rille 20 ist genügend weit offen, so daß beim Drehen des Kugelele­ mentes in Längsrichtung der Rille Lagerkörper C und Rille 20 außer Eingriff geraten. Ein solches Auseinandergehen ist während des Gebrauchs unerwünscht, aber es erleich­ tert, wie weiter unten noch gezeigt werden wird, den Ge­ lenkzusammenbau.
Der ersten Rille 20 im Kugelelement liegt eine Rille 30 diametral gegenüber, deren Enden 32 und 34 ebenso in den Abflachungen 24 und 28 münden wie die Enden der Rille 20 und von denen mindestens eines offen ist. Zwei um 180° versetzte Rillen werden bevorzugt, man erkennt jedoch, daß das Kugelgelenk auch nur eine einzige Rille haben kann.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung bilden die zwei diametral einander gegenüberliegenden Rillen einen Weg, längs dessen die beiden Lagerkörper C entlangrollen, wenn das Kugelelement in der Zeichenebene aufwärts oder abwärts gedreht wird. Wenn das Kugelelement nach vorne und nach rückwärts, d.h. in die Zeichenebene hinein oder aus ihr herausgedreht wird, schränken die Lagerkörper jede Radialbewegung zwischen dem Kugelelement und seinem Gehäuse ein. Wenn das Kugelelement in andere Richtung bewegt wird, wird eine Kombination dieser beiden Bewegun­ gen ausgeführt.
In Fig. 1 hat das erste angeschlossene Konstruktionsteil 16 eine Achse 40, die fest mit dem Kugelelement A verbun­ den ist. Die Achse 40 geht an einer Seite in das Verbin­ dungsstück 14 über. Dieses hat bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 mehrere, im Abstand zueinander an­ geordnete Vorsprünge 42, die in entsprechende Schlitze auf der Achse 40 eingreifen und mit diesen eine Art Bajonett- oder Drehverschluß bilden. Um das Eindringen der Achse in Längsrichtung zu begrenzen, ist neben der Abflachung 28 auf der Rückseite des Kugelelementes ein hinterer, vorspringender Rand oder eine Schulter 44 vor­ gesehen.
Um die Achse 40 und das Kugelelement A an einer Verdre­ hung gegeneinander zu hindern, ist eine Verriegelungs­ vorrichtung vorgesehen, die mehrere Gewindebohrungen 46 aufweist, welche die hintere Schulter 44 durchdringen und teilweise in die Seitenwand der inneren Durchgangsöffnung 12 eingeschnitten sind. Hiermit zusammenpassende Teilboh­ rungen 48 sind in die Achse 40 derart eingeschnitten, daß Setzschrauben 50 in die Gewindebohrungen eingedreht wer­ den können, die die Achse und das Kugelelement miteinan­ der verriegeln. Die Verbindungsmittel für Kugelelement und Achse können auch anders ausgebildet und angeordnet sein, um die Verbindung an sehr verschiedene Anforderun­ gen anzupassen. Derartige Abwandlungen berühren jedoch nicht die Grundidee der Erfindung und stellen keine Ab­ weichung von der Erfindung dar.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Konstruktionsteil 16 eine Endverankerung für einen elek­ trischen Leiter 52, der hiermit sicher an das Kugelgelenk angeschlossen wird. Eine solche Leitungsendverankerung ist beispielsweise im US-Patent 41 89 620 näher darge­ stellt und beschrieben. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß auch andere Arten von Leitungsendverankerungen und Anschlußvorrichtungen mit gutem Erfolg verwendet werden können.
Die Achse 40 hat eine zentrale Bohrung 54, durch welche ein nicht näher dargestellter elektrischer Leiter od. dgl. zum Anschluß an den Leiter 52 hindurchgeführt werden kann.
Wie aus den Fig. 1, 5, 6 und 7 hervorgeht, hat das Gehäu­ se B einen kugelförmigen Hohlraum 60, welcher das in ihm drehbare Kugelelement A aufnimmt. Der kugelförmige Hohl­ raum 60 wird im Längsschnitt von einem sich über der Längsachse 62 des Gehäuses B erstreckenden Kreisbogen­ segment und von quer zur Längsachse sich erstreckenden kreisförmigen Öffnungen begrenzt. Die Länge des Bogenseg­ mentes kann unterschiedlich groß sein, je nach der Größe der Relativbewegung oder Schwenkbewegung, die zwischen der Achse 40 und dem Gehäuse B zugelassen werden soll. Im zusammengebauten Zustand sind das Kugelelement A und der kugelförmige Hohlraum 60 konzentrisch und haben Radien, welche dem Kugelelement A erlauben, sich in dem kugel­ förmigen Hohlraum ohne übermäßiges Taumeln oder Vibrieren leicht zu drehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt der Unterschied in den Radien der beiden Kugel­ flächen annähernd 0,127 mm, obgleich diese Differenz je nach Genauigkeit der herzustellenden Gelenkkonstruktion variieren kann.
Die kugelförmige Ausnehmung 60 im Gehäuse B hat eine kreisförmige, vordere Öffnung 64, aus der die Achse 40 herausragt, und eine querverlaufende hintere Öffnung 66. Neben der vorderen Öffnung 64 hat der Hohlraum 60 eine Begrenzungsfläche 68, die die Schwenkbewegung der Achse 40 begrenzt. Die hintere Öffnung 66 hat eine Erweiterung 70, die sich von der Rückseite des Gehäuses B ins Innere des kugelförmigen Hohlraumes 60 erstreckt. Diese Erweite­ rung ist geringfügig breiter und hat einen etwas größeren Querschnitt als das Kugelelement A, wenn dieses auf der Seite liegt, so daß das Kugelelement in einer unten noch näher beschriebenen Art in das Gehäuse eingeführt werden kann. Der kugelförmige Hohlraum 60 der Ausnehmung hat eine quer zur Längsachse 62 umlaufende Ringnute 72, um den Grenzflächen zwischen dem Kugelelement A, dem Gehäuse B und den Lagerkörpern C Fett oder Schmiermittel zuzu­ führen. Eine Fettdurchlaßöffnung 74 verbindet die Ringnute 72 mit einem Fettnippel 76.
Zur Aufnahme des Lagerkörpers sind in der Kugelfläche des Gehäuses B Ausnehmungen 80 und 82 vorgesehen, von denen jede einen Lagerkörper C aufnimmt. Die Ausnehmungen 80 und 82 haben in dem kugelförmigen Hohlraum 60 des Gehäu­ ses B in Umfangsrichtung den gleichen Abstand wie die beiden Rillen 20 und 30, d.h., sie liegen einander dia­ metral gegenüber. Die Ausnehmungen stimmen in ihrer Form mit den Lagerkörpern C überein und sind deshalb im wesent­ lichen halbkugelförmig, um die Lagerkörper C zwischen dem Gehäuse und dem Kugelelement zu halten. Da sich jeder Lagerkörper in der ihm zugeordneten Ausnehmung 80 bzw. 82 dreht, wenn das Kugelelement A bewegt wird, ist es wün­ schenswert, die Reibung zwischen der Ausnehmung und dem Lagerkörper auf ein Minimum zu reduzieren. Deshalb können zusätzlich zu den Schmiermitteln verschiedene andere Einrichtungen vorteilhaft eingesetzt werden. Der kugel­ förmige Hohlraum 60 und die Ausnehmungen 80 und 82 sind als Teile des Gehäuses dargestellt, sie könnten aber auch, falls gewünscht, auf einem besonderen Einsatzstück ange­ ordnet sein, das undrehbar im Inneren des Gehäuses B angeordnet wird.
Die Lagerkörper C bestehen bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform aus sphärischen Lagerkörpern oder Lagerkugeln. Ein Kugellager wird bevorzugt, weil es den größten Frei­ heitsgrad für die Drehbewegung bei kleiner Reibung auf­ weist. Da jedoch das Kugelelement A und das Gehäuse B um die Längsachse nicht drehbar sind, wird an die Lagerkör­ per C im allgemeinen nur die Anforderung gestellt, die Drehbewegung einzuschränken, so daß auch elliptische oder zylindrische Lagerkörper verwendet werden könnten.
Die Lagerkörper sind unmittelbar in den Ausnehmungen 80 und 82 angeordnet, was den Zusammenbau vereinfacht. Die Lagerkörper können aber auch zu einer komplexeren Bauteil­ gruppe gehören, beispielsweise zu einer Zylinderbüchse, in der eine Druckfeder und eine Lagerkugel untergebracht sind.
Man erkennt, daß die Ausnehmungen und Rillen auch umge­ kehrt angeordnet sein können, wobei sich die Rillen dann im Gehäuse B und die Ausnehmungen im Kugelelement A befin­ den. Ferner ist ersichtlich, daß die Länge, Breite und Richtung der Rillen und Ausnehmungen den möglichen Frei­ heitsgrad bei der Relativbewegung zwischen Kugelelement A und Gehäuse B bestimmen. Bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform erstrecken sich die Rillen in Längsrichtung oder axial, wobei sowohl die Rillen als auch die Ausneh­ mungen in Querrichtung eine Breite haben, die dem Durch­ messer der Lagerkörper angepaßt ist. Diese Maßverhältnisse verhindern eine Drehung des Kugelelementes gegenüber dem Gehäuse um deren Längsachse, während sie eine gegenseitige Schwenkbewegung dieser Teile um Achsen zulassen, die quer zur Längsachse verlaufen. Wenn es aus irgendeinem Grund wünschenswert ist, kann eine begrenzte Drehbewegung um die Längsachse dadurch eingeführt werden, daß die Breite der Rillen in Querrichtung vergrößert wird. Ferner können kontrollierte Kombinationen von Schwenk- und Drehbewe­ gungen durch Abschrägen der Rillen, durch Verwenden von nicht geradlinigen Rillen oder größeren Lagerausnehmungen u. dgl. herbeigeführt werden.
Das Gehäuse B hat ein Gehäuseanschlußteil zum Befestigen des Gehäuses an verschiedenen Anschlußkonstruktionen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht die­ ses Anschlußteil aus einem Befestigungsflansch mit mehre­ ren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Löchern 90, um ein Festschrauben des Gehäuses an irgendeiner Anschluß­ konstruktion zu ermöglichen.
Die Fig. 8 bis 13 erläutern ein Verfahren zum Zusammen­ bau eines Kugelgelenks nach der vorliegenden Erfindung, das insbesondere zum Übertragen von Rotationskräften und Drehmomenten geeignet ist. Das Verfahren zum Zusammenbau ist jedoch in gleicher Weise auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 anwendbar. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 13 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines (′) versehen, während neue Teile mit neuen Bezugszeichen bezeichnet sind.
In Fig. 8 besteht das Kugelelement A aus einem torusför­ migen Teil, das eine äußere Kugelfläche 10′ aufweist und aus einer im wesentlichen zylindrischen, kerbverzahnten inneren Durchgangsöffnung 12′, die eine Achse 40′ auf­ nimmt. Zwei in der Kugelfläche 10′ angeordnete Rillen 20′ und 30′ verlaufen von einer vorderen Abflachung 24′ zu einer hinteren Abflachung 28′. Die Abflachungen 24′ und 28′ sind im wesentlichen zueinander parallel und haben einen Abstand voneinander, der kleiner ist als der Durch­ messer der Kugelfläche.
Der Konstruktionsteil, mit dem das Gehäuse B verbunden ist, ist in den Fig. 8 bis 10 eine Welle 100. Das Gehäuse B hat einen kugelförmigen Hohlraum 60′ und eine vordere Öffnung 64′ zur Aufnahme des Kugelelementes A. In der Kugelfläche des kugelförmigen Hohlraumes 60′ sind zwei Ausnehmungen 80′ und 82′ angeordnet. Man erkennt, daß der kugelförmige Hohlraum 60′ an seinem Rand zur Öffnung 64′ hin einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durch­ messer der Kugelfläche 10′ des Kugelelementes A, weil die Kugelfläche 10′ des Kugelelementes und der kugelför­ mige Hohlraum 60′ fast den gleichen Durchmesser haben. Dieser Umstand führte bei den bekannten Kugelgelenken zu Schwierigkeiten beim Zusammenbau, so daß komplizierte Gelenkkonstruktionen und Zusammenbauverfahren angewendet werden mußten.
Um ein Kugelgelenk nach der Erfindung leicht zusammenbauen zu können, hat die vordere Öffnung 64′ im Gehäuse B eine Erweiterung 70′, deren diametral einander gegenüberliegen­ de Seitenwände 110 sich parallel zueinander vom größten Durchmesser des kugelförmigen Hohlraumes 60′ aus in Rich­ tung der Längsachse 62′ zur vorderen Öffnung 64′ des Hohlraumes 60′ hin erstrecken (Fig. 8). Bei der bevorzug­ ten Ausführungsform sind die Seitenwände der Erweiterung 70′ gegenüber den Ausnehmungen 80′ und 82′ in Umfangs­ richtung um 90° versetzt. Die Erweiterung 70′ hat eine Höhe, die geringfügig größer ist als die zwischen der vorderen Abflachung 24′ und der hinteren Abflachung 28′ des Kugelelementes A gemessene Breite.
Man erkennt aus Fig. 9, daß das Kugelelement A durch die Erweiterung 70′ in das Gehäuse B eingeschoben und nach dem Einführen um 90° gedreht wird, bis seine innere Durch­ gangsöffnung 12′ mit der Erweiterung 70′ fluchtet und die Kugelfläche 10′ des Kugelelementes A und die Kugelfläche des sphärischen Hohlraumes 60′ einander gegenüberliegen.
Aus Fig. 10 erkennt man, daß hierbei das Kugelelement A zunächst so weit gedreht wird, daß genügend Spiel zwischen dem Kugelelement A und dem Gehäuse B vorhanden ist, um die Lagerkörper C dazwischenzuschieben. Die Lagerkörper C oder die Ausnehmungen 80′ und 82′ werden mit Fett oder einem anderen, zeitweilig wirkenden Klebemittel überzogen, so daß die Lagerkörper in den Ausnehmungen haften bleiben. Ein Lagerkörper wird zwischen das Kugelelement und das Gehäuse geschoben und in die Ausnehmung 80′ gedrückt. Der zweite Lagerkörper fällt durch die Durchgangsöffnung 12′ des Kugelelementes A in die Ausnehmung 82′. Falls ge­ wünscht, können die Lagerkörper C in den Ausnehmungen 80′ und 82′ auch schon angeordnet werden, bevor das Kugel­ element A in das Gehäuse eingeführt wird.
Sobald die Lagerkörper C in den Ausnehmungen 80′ und 82′ untergebracht sind, wird das Kugelelement A gedreht und in seiner Richtung eingestellt, bis die Lagerkörper in die Rillen 20′ und 30′ eintreten (Fig. 11). Danach wird ein kerbverzahntes Ende 120 der Achse 40′ in die mit einer Kerbverzahnung versehene Durchgangsöffnung 12′ des Kugelelementes A eingeführt. Die Verbindungsmittel können außerdem auf Wunsch mit einem Keil, einer Setzschraube, einem Bindemittel od. dgl. zwischen der Kerbverzahnung der Durchgangsöffnung 12′ und dem Ende 120 der Achse versehen sein, um die sichere Verbindung dieser Teile zu verbessern.
Da die Breite der Ausnehmungen 80′ und 82′ und die Breite der Rillen 20′und 30′ in Querrichtung an die Größe der Lagerkörper C angepaßt sind und da die Rillen 20′ und 30′ sich in Axialrichtung des Kugelelementes A erstrecken, werden das Gehäuse B und das Kugelelement A und damit auch die Achsen 40′ resp. 100 an einer Relativverdrehung gegeneinander gehindert. Auf diese Weise können durch das Gehäuse 8 und die Lagerkörper C auf die Achse 100 ausge­ übte Drehkräfte oder Drehmomente auf das Kugelelement A und durch die Kerbverzahnung der Flächen 12′ und 120 auf die Achse 40′ übertragen werden.
Aus Fig. 12 geht hervor, daß das Zusammenwirken der Ril­ len 20′ und 30′ mit den Lagerkörpern C der Achse 40′ dem Kugelelement A gestattet, um jede Achse zu schwenken, die quer zu der Längsachse der Achse 100 und den Gehäuses B und quer zur Längsachse der Achse 40′ verläuft, d.h., daß die Achse 40′ zusammen mit dem Kugelelement A eine Schwenkbewegung ausführen kann. Hierbei können die Achse 40′ und das Kugelelement A so lange schwenken, bis die Achse 40′ gegen die Begrenzungsfläche 68′ der Gehäuse­ öffnung 64′ stößt. Rotationskräfte oder Drehmomente um die Längsachse 62′ der Achse 100 und des Gehäuses B wer­ den durch das Gelenk übertragen und führen zu Drehkräften oder Drehmomenten um die Längsachse 18′, welche durch die Achse 40′ und das Kugelelement A geht.
Man erkennt, daß die Lagerkörper C ohne weiteres aus den Ausnehmungen 80′ und 82′ herausfallen können, wenn das Kugelelement A gegenüber dem Gehäuse 8 zu weit verdreht wird. Bei solch einer extremen Schwenklage würden die einzelnen Teile beispielsweise die in Fig. 10 dargestell­ te Lage einnehmen. Um zu verhindern, daß die Lagerkörper C aus den Ausnehmungen 80′ bzw. 82′ herausfallen, ist der Winkel 130 des Längsbogenabschnittes, der von den Rillen 20′ und 30′ überspannt wird, größer als der Schwenkwinkel 132 der Achse 40′. Auf diese Weise wird die Schwenkbewe­ gung des Kugelelementes so begrenzt, daß sich die Lager­ körper immer innerhalb der Rillen 20′ und 30′ befinden.
In Fig. 13 erkennt man einen Schmiernippel 76′, der am Gehäuse B angeordnet ist und mit dem Innenhohlraum in Verbindung steht. Durch diesen Nippel kann Fett in den Zwischenraum zwischem dem sphärischen Flächenteil des Hohlraumes und dem sphärischen Flächenteil des Kugelele­ mentes gedrückt werden, um eine Schmierung zu bewirken. An der Außenfläche des Gehäuses B und der Achse 40′ ist eine biegsame Schutzmanschette 140 mit Bändern 142 und 144 mit Reibungsschluß befestigt. Die Schutzabdeckung besteht vorzugsweise aus einem Faltenbalg, der sich zwi­ schen den Grenzen der Schwenkbewegung verformen kann.
In Fig. 14 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der gleiche Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem (′′) versehen sind, wäh­ rend neue Teile neue Bezugszeichen tragen. Hier hat das Kugelelement A eine Kugelfläche 10′′ mit einer ein Axial­ lager aufnehmenden Rille 20′′. Ein Konstruktionsteil 16′′ ist in der inneren Durchgangsöffnung 12′′ des Kugelelemen­ tes A durch Verbindungsmittel befestigt, welche ineinan­ dergreifende Ringschultern 150 aufweisen, die durch eine Setzschraube 50′′ und eine Arretierschraube 152 fest gegen­ einander gedrückt werden. Das Gehäuse B hat einen das Kugelelement A aufnehmenden kugelförmigen Hohlraum 60′′, der eine Ausnehmung 80′′ aufweist. Ein Ringflansch 154 kann Befestigungsschrauben 156 zum Befestigen des Gehäu­ ses an einer zweiten Anschlußkonstruktion aufnehmen. Eine vordere Schutzabdeckung 160 und eine hintere Schutzabdec­ kung 162 schützen das Kugelgelenk vor Staub und anderen Verunreinigungen. Ein Leiter 164 oder ein Leiterseil geht durch die Gelenkkonstruktion hindurch zu dem Kon­ struktionsteil 16′′.

Claims (5)

1. Kugelgelenk mit zwei relativ zueinander schwenkbaren, aber nicht ohne weiteres allseits gegeneinander verdreh­ baren Gelenkteilen, von denen der eine ein Gehäuse mit einem im wesentlichen kugelförmigen Hohlraum und einer etwa kreisförmigen Öffnung und von denen der andere ein Kugelelement aufweist, und bei dem eine Kugelfläche mit mindestens einer Rille versehen ist, die in einer mit der Längsachse des Kugelgelenks zusammenfallenden Ebene verläuft und in die ein in einer Ausnehmung der anderen Kugelfläche angeordneter Lagerkörper eingreift, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kugelelement (A) diametral einander gegenüberliegende Abflachungen (24, 28) aufweist, daß die Öffnung (66 bzw. 64) des kugelförmigen Hohlraumes (60) Erweiterungen (70) hat, durch die das Kugelelement (A) bis in das Zentrum des Hohlraumes (60) einführbar ist, und daß der Lager­ körper (C) in seiner Ausnehmung (80 bzw. 82) unnach­ giebig abgestützt ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausnehmungen (80, 82 bzw. 80′, 82′) für die Lagerkörper (C) halbkreisförmig sind und kugelförmige Lagerkörper (C) aufnehmen.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmungen (80 bzw. 82) im Gehäuse (B) und die Rillen (20, 30 bzw. 20′, 30′) in dem Kugelelement (A) befinden.
4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aus­ nehmungen (80, 82 bzw. 80′, 82′) und die Rillen (20, 30 bzw. 20′, 30′) in Umfangsrichtung an anderer Stelle an­ geordnet sind als die Erweiterungen (70) des kugelförmi­ gen Hohlraumes (60 bzw. 60′′).
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aus­ nehmungen (80, 82) in Umfangsrichtung gegenüber den Erweiterungen (70 bzw. 110) um 90° versetzt angeordnet sind.
DE19823219561 1981-05-26 1982-05-25 Kugeluniversalgelenk und verfahren zu seinem zusammenbau Granted DE3219561A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/267,078 US4501511A (en) 1981-05-26 1981-05-26 Ball type universal joint and method of manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3219561A1 DE3219561A1 (de) 1982-12-23
DE3219561C2 true DE3219561C2 (de) 1988-08-04

Family

ID=23017224

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823219561 Granted DE3219561A1 (de) 1981-05-26 1982-05-25 Kugeluniversalgelenk und verfahren zu seinem zusammenbau
DE8215152U Expired DE8215152U1 (de) 1981-05-26 1982-05-25 Kugeluniversalgelenk

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8215152U Expired DE8215152U1 (de) 1981-05-26 1982-05-25 Kugeluniversalgelenk

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4501511A (de)
JP (1) JPS57204311A (de)
AU (1) AU533218B2 (de)
BR (1) BR8203044A (de)
CA (1) CA1194328A (de)
DE (2) DE3219561A1 (de)
GB (1) GB2099547B (de)
IE (1) IE52680B1 (de)
IN (1) IN156664B (de)
MX (1) MX158401A (de)
NO (1) NO163710C (de)
ZA (1) ZA822750B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010020084A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-10 Johannes Engl Kugelgelenk

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645369A (en) * 1981-05-26 1987-02-24 Albert Jr Frank Ball type universal joint and method of manufacture
FR2570774A1 (fr) * 1984-09-21 1986-03-28 Loire Electronique Articulation a rotule a rotation limitee ou supprimee suivant un degre de liberte
SE470418B (sv) * 1992-07-17 1994-02-21 Electrolux Ab Avvibreringsanordning
CN1054679C (zh) * 1994-06-15 2000-07-19 Fmc有限公司 阶式止推轴承滚道旋转接合组件
US5704838A (en) * 1995-05-18 1998-01-06 Drilex Systems, Inc. Down-hole motor universal joint
GB2322686B (en) * 1997-02-26 2000-12-27 Jocelyn David Catford A golf trolley
US6227749B1 (en) 1998-06-08 2001-05-08 Ngk Insulators, Ltd. Swivel base assembly for connecting insulator to support structure
US6554636B2 (en) * 2000-04-06 2003-04-29 Tronic Limited Connector apparatus
EP1338839B1 (de) * 2002-02-20 2006-04-26 Daisen Co., Ltd. Gelenkige Rohrverbindung
DE102010024657B4 (de) * 2010-06-22 2015-02-26 FLM GMBH FOTO-, LICHT- UND MEßTECHNISCHES ZUBEHÖR Stativkopf
CN110319114B (zh) * 2018-03-30 2021-01-01 比亚迪股份有限公司 摆动轴承和可穿戴设备

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US927391A (en) * 1908-02-10 1909-07-06 George Frederick West Ball-and-socket flexible joint.
US1048213A (en) * 1911-12-14 1912-12-24 Merrick W Sappington Front driving and steering mechanism for motor-vehicles.
CH83831A (de) * 1919-04-19 1920-06-01 Werner Amrein Vorrichtung zur winkligen Verstellung und Einstellung zweier Teile zueinander
US1463306A (en) * 1922-04-15 1923-07-31 Charles L Bushnell Universal joint
GB270795A (en) * 1926-02-11 1927-05-11 Ernest Williams Improvements in universal joints for flexible shafting
US1622425A (en) * 1926-08-10 1927-03-29 William S Dwyer Universal joint
US1665280A (en) * 1927-04-02 1928-04-10 Alfred H Rzeppa Universal joint
US1847677A (en) * 1929-03-26 1932-03-01 Sternbergh Lambert Universal joint
US1763206A (en) * 1929-07-03 1930-06-10 Joseph F Woveris Universal joint
US1838310A (en) * 1929-10-14 1931-12-29 Hubbel Jacob Universal joint
GB408660A (en) * 1932-09-15 1934-04-16 William Henry Jardine Universal joints and like couplings for conveying rotary or linear motion
US2308281A (en) * 1941-11-07 1943-01-12 James E Parr Stalk cutter
US2397164A (en) * 1943-03-08 1946-03-26 Julius E Shafer Self-aligning bearing assembly
GB577212A (en) * 1943-12-30 1946-05-09 Philip Henry Dixon Improvements in and relating to universal joints
GB863378A (en) * 1956-05-03 1961-03-22 Andrea Bellomo Universal or universal and sliding joint
DE1210631B (de) * 1957-09-04 1966-02-10 Dana Corp Nabenbefestigung
US3361458A (en) * 1967-03-16 1968-01-02 Trw Inc Double wedge eccentric ball joint
DE1903421B2 (de) * 1969-01-20 1973-06-28 Schlegel KG vorm Metzger & Schle gel KG, 7110Ohrmgen Gelenkkopf
FR2295298A1 (fr) * 1974-12-19 1976-07-16 Citroen Sa Joint homocinetique perfectionne
JPS5441067B2 (de) * 1975-02-19 1979-12-06
DE2717936C3 (de) * 1977-04-22 1979-12-20 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegen Gelenkwelle
US4189620A (en) * 1978-04-10 1980-02-19 Stange William F Cable termination device
DE2816155C2 (de) * 1978-04-14 1980-05-29 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach Käfig für die Kugeln eines Gleichlaufdrehgelenkes
GB2044884B (en) * 1979-03-29 1983-02-09 Gkn Axles Universal joints

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010020084A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-10 Johannes Engl Kugelgelenk

Also Published As

Publication number Publication date
IE820915L (en) 1982-11-26
NO163710B (no) 1990-03-26
AU533218B2 (en) 1983-11-10
DE3219561A1 (de) 1982-12-23
IE52680B1 (en) 1988-01-20
MX158401A (es) 1989-01-30
ZA822750B (en) 1983-03-30
BR8203044A (pt) 1983-05-10
CA1194328A (en) 1985-10-01
GB2099547B (en) 1985-10-09
AU8354282A (en) 1982-12-02
NO163710C (no) 1990-07-04
JPS57204311A (en) 1982-12-15
GB2099547A (en) 1982-12-08
NO821654L (no) 1982-11-29
DE8215152U1 (de) 1982-09-23
US4501511A (en) 1985-02-26
IN156664B (de) 1985-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2225499C3 (de) Gleichlaufdrehgelenk
DE3219561C2 (de)
DE7036366U (de) Universalgelenkkupplung.
DE2314904C2 (de) Homokinetische Gelenkkupplung
DE2316064A1 (de) Universaldrehgelenk
DE1941987B2 (de) Drehteil-Lagerung für ein Baukastenspiel
DE3042939C2 (de) Werkzeughalter für ein rotierendes Werkzeug
DE2717936A1 (de) Gelenkwelle
DE10304156B4 (de) Gegenbahngelenk mit verbessertem Käfig
EP2096737B1 (de) Tauchmotor
DE69110689T2 (de) Kardangelenk für spielzeugkonstruktion.
DE2737149A1 (de) Tonnenkupplung
DE3642438A1 (de) Anordnung mit einem axialen haltekoerper
DE1960247A1 (de) Homokinetisches Wellengelenk
DE3345293C2 (de)
DE3874431T2 (de) Telekopisches kreuzgelenk.
DE1961962A1 (de) Kardan- bzw. Kreuzgelenk
DE3606073C2 (de) Drehgelenk
DE1491029A1 (de) Zahnaertzliches Handstueck
DE1982743U (de) Gleichlaufdrehgelenk.
DE1292952C2 (de) Kugelgelenk
DE2901506C2 (de) Scherbolzenkupplung
DE3013182A1 (de) Homokinetisches gleitgelenk in tripod-bauart und getriebe mit schwimmend gelagerter welle zum einbau desselben
DE2924935C3 (de) Elastische Wellenkupplung
DE19545086C2 (de) Gleichlaufdrehgelenk für große Beugewinkel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: PMI INDUSTRIES, INC., CLEVELAND, OHIO, US

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee