DE3618298A1

DE3618298A1 - Jointed coupling

Info

Publication number: DE3618298A1
Application number: DE19863618298
Authority: DE
Inventors: Rainer Schmieg
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1987-12-03

Abstract

A ball-joint coupling having bearing shells arranged between a tube ball and joint ball is proposed as a jointed coupling for closable bodies, especially for homing heads. The grooves in said bearing shells engage reciprocally, as an anti-rotation device, in grooves which run parallel to the respective shaft axes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkkupplung für verschieß bare Körper wie z. B. Suchköpfe. Gelenkkupplungen sind beispielsweise beim Autobau zwischen Getriebe und der Radantriebswelle vorgesehen. Bei der sogn. Kugelgelenk kupplung mündet die eine Welle in eine Hohlkugel, in deren Innenfläche sechs parallel zur Wellenachse verlaufende Nuten eingefräßt sind. Am Ende der anderen Welle ist ein kugelförmiger Kopf befestigt, in dessen Außenfläche eben falls sechs parallele zu dessen Wellenachse verlaufende Nuten eingefräßt sind und der in der Hohlkugel eingebettet liegt. Zwischen diesen beiden Bauteilen befindet sich ein Kugelkäfig mit sechs Stahlkugeln, die in die Nuten der Hohlkugel und des Kugelkopfes eingreifen und als Mitnehmer wirken. Sie übertragen die Antriebskräfte der einen Welle auf die andere. Der Vorteil dieser Kupplung ist, daß beide Wellen stets die gleiche Winkelgeschwindigkeit haben. Große Stoßkräfte vermögen derartige Kupplungen jedoch nicht zu übertragen. Auch ist ihre Herstellung recht aufwendig und kostspielig.The invention relates to an articulated coupling for shooting bare bodies such. B. Search heads. Are articulated couplings for example, when building a car between gearbox and Wheel drive shaft provided. With the sogn. Ball joint Coupling opens a shaft into a hollow ball, in the Inner surface six parallel to the shaft axis Grooves are milled. At the end of the other wave is a spherical head attached, flat in the outer surface if six parallel to its shaft axis Grooves are milled and embedded in the hollow ball lies. There is a between these two components Ball cage with six steel balls in the grooves of the Intervene hollow ball and the ball head and as a driver Act. They transmit the driving forces of the one shaft to the other. The advantage of this clutch is that both Waves always have the same angular velocity. However, such clutches are capable of high impact forces not transferable. Their manufacture is also right complex and costly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenk kupplung der im Oberberiff des Patentanspruchs 1 genannten Art anzugeben, die hohe achsiale und radiale Beschleuni gungskräfte aufnehmen kann und möglichst preiswert reali sierbar ist.The invention has for its object a joint Coupling mentioned in the upper part of claim 1 Specify the high axial and radial acceleration can absorb and reali is sizable.

Die Erfindung wird bei einer Gelenkkupplung der im Ober begriff des Patentanspruchs 1 genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Es ist nunmehr möglich, derartige Kupp lungen in großen Stückzahlen kostengünstig zu produzieren mit wenig Ausschuß und hoher Zuverlässigkeit im Einsatz. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Unteransprüche 6 bis 8 geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung für die Verwendung in einem Suchkopf, dessen Antennenreflektor in gewünschter Weise in jeder Richtung schwenkbar sein soll.The invention is achieved in an articulated coupling of the type mentioned in the preamble of claim 1 by the features mentioned in the characterizing part of claim 1. It is now possible to produce such couplings inexpensively in large quantities with little waste and high reliability in use. Advantageous further developments and refinements of the invention are specified in the subclaims. The subclaims 6 to 8 give advantageous refinements of the invention for use in a seeker head, the antenna reflector of which should be pivotable in any direction in the desired manner.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is now based on an embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Längsschnitt durch die Gelenkkupplung gemäß der Erfindung Fig. 1 longitudinal section through the articulated coupling according to the invention

Fig. 2 Querschnitt durch die Gelenkkupplung gemäß der Erfindung Fig. 2 cross section through the articulated coupling according to the invention

Die Fig. 1 und 2 zeigen die als Kugelgelenkkupp lung ausgebildete Kupplung in zwei senkrecht aufein anderstehenden Richtungen. In Fig. 1 ist die Kupp lung in einem Schnitt längs der Wellenachsen 2 und 4 und in Fig. 2 senkrecht zur Längsachse dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Kupplung ein Kugelgelenk mit einer Hohlkugel 1 am unteren Ende der einen Welle 2 (oben in Fig. 1) und einer darin ge lagerten Gelenkkugel 3 am Ende der anderen Welle 4 (am unteren Ende der Fig. 1). Die Hohlkugel 1 und die Gelenkkugel 3 besitzen jeweils Nuten 31 und 32 pa rallel zu ihren jeweiligen Wellenachse, wobei in den Fig. 1 und 2 mit 31 und 32 die Nuten der Gelenk kugel 3 bezeichnet sind, während die Nuten der Hohl kugel 1, die mit 11 und 12 in Fig. 2 bezeichnet sind, nur in Fig. 2 ersichtlich sind, da sie in Fig. 1 vor und hinter der Bildebene liegen. Figs. 1 and 2 show the development as Kugelgelenkkupp formed coupling in two perpendicular directions at aufein other. In Fig. 1, the hitch be shown in a section along the shaft axes 2 and 4 and in Fig. 2 perpendicular to the longitudinal axis. As can be seen from FIG. 1, the coupling is a ball joint with a hollow ball 1 at the lower end of one shaft 2 (at the top in FIG. 1) and a joint ball 3 mounted therein at the end of the other shaft 4 (at the lower end of FIG. 1). The hollow ball 1 and the joint ball 3 each have grooves 31 and 32 pa parallel to their respective shaft axis, with the grooves of the joint ball 3 being designated in FIGS . 1 and 2 with 31 and 32 , while the grooves of the hollow ball 1 , the are designated with 11 and 12 in Fig. 2, can only be seen in Fig. 2, since they are in front of and behind the image plane in Fig. 1.

Wie aus beiden Figuren ersichtlich, liegen zwischen Hohl kugel 1 und Gelenkkugel 3 beim Ausführungsbeispiel zwei Lagerschalen 51 und 52. In Fig. 2 sind die beiden Lager schalen 51 und 52 besonders deutlich erkennbar. Die Lager schalen tragen als Verdrehsicherung Nocken 61, die in die Nuten 11 und 12 der Hohlkugel 1 und die Nuten 31 und 32 der Gelenkkugel 3 eingreifen. Wie aus Fig. 2 deutlich sichtbar ist, sind die Nocken wechselseitig von der einen und von der anderen Seite an der Lagerschale angeordnet. Hierzu können die Nocken entweder als in die Lagerschalen eingesetzte Stifte realisiert werden oder Bestandteile der Lagerschalen sein, so daß die in vorteilhafter Weise aus Kunststoff hergestellten Lagerschalen inclusive Nocken als jeweils ein Bauteil aus einem Stück gefertigt werden können. Für die Lagerschalen hat sich als Kunststoff mit genügender Festigkeit und Elastizität Teflon besonders bewährt.As can be seen from both figures, there are two bearing shells 51 and 52 between hollow ball 1 and joint ball 3 in the exemplary embodiment. In Fig. 2, the two bearing shells 51 and 52 are particularly clearly visible. The bearing shells support as anti-rotation cams 61 which engage in the grooves 11 and 12 of the hollow ball 1 and the grooves 31 and 32 of the joint ball 3 . As can be clearly seen from FIG. 2, the cams are arranged on the bearing shell alternately from one side and from the other side. For this purpose, the cams can either be realized as pins inserted into the bearing shells or can be components of the bearing shells, so that the bearing shells including cams, which are advantageously made of plastic, can be manufactured as one component from one piece. For the bearing shells, Teflon has proven particularly useful as a plastic with sufficient strength and elasticity.

In vorteilhafter Weise kann in der Welle 2 der Hohlkugel 1 und der Welle 4 der Gelenkkugel 3 eine achsiale Bohrung zur Aufnahme eines Wellenleiters 7 vorgesehen weren. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Enden der Wellen 2 und 4 im Bereich 21 bzw. 41 kegelförmig aufgeweitet, um bei Schwenkbewe gungen des Gelenkes dem Wellenleiter 7 genügend Bewegungs freiheit zu lassen. Im Ausführungsbeispiel haben die Kegel einen Öffnungswinkel von etwa 60°, so daß damit ein Schwenkwinkel in der gleichen Größenordnung möglich ist. In vorteilhafter Weise kann dadurch der Wellenleiter 7 so geführt werden, daß sich bei Biegung des Wellenleiters 7 im kegelförmigen Bereich 21 auftrete Depolarisationen der im Wellenleiter 7 verlaufenden elektrischen Wellen durch entsprechende gegenläufige Biegungen im kegelförmigen Bereich 41 aufheben.An axial bore for receiving a waveguide 7 can advantageously be provided in the shaft 2 of the hollow ball 1 and the shaft 4 of the joint ball 3 . As shown in FIG. 1, the ends of the shafts 2 and 4 are flared in the region 21 and 41, respectively, in order to allow the waveguide 7 sufficient freedom of movement when the joint is pivoted. In the exemplary embodiment, the cones have an opening angle of approximately 60 °, so that a pivoting angle of the same order of magnitude is possible. Advantageously, the waveguide 7 can thereby be guided in such a way that when the waveguide 7 bends in the conical region 21 , depolarizations of the electrical waves running in the waveguide 7 are canceled out by corresponding opposite bends in the conical region 41 .

Der in Fig. 1 mit 8 bezeichnete Fuß der Gelenkkugel 3 kann in vorteilhafter Weise als Parabolantenne ausgebildet werden, die über den Wellenleiter 7 gespeist wird. Dadurch ist die erfindungsgemäße Kugelgelenkkupplung mit Vorteil in einem Suchkopf verwendbar, der infolge seiner geringen Masse und hohen Stabilität in Rohrmunition verschießbar ist. The foot of the joint ball 3 denoted by 8 in FIG. 1 can advantageously be designed as a parabolic antenna which is fed via the waveguide 7 . As a result, the ball-and-socket coupling according to the invention can advantageously be used in a seeker head which can be fired in tubular ammunition due to its low mass and high stability.

Die Gelenkkupplung besitzt gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Lagerschalen 51 und 52. Durch diese Konstruktion ist eine besonders leichte Montage der Gelenkkupplung möglich. Hierzu wird zunächst ein auf den unteren Hohlkugelteil 10 aufschraubbarer Klemmring 15 und ein die Hohlkugel 1 ergänzendes Ringstück 14 über die Gelenkkugel 3 gestülpt. Nun werden die Lagerschalen 51 und 52 auf die Gelenkkugel 3 aufgesetzt und die Gelenkkugel mit den Lagerschalen in die Hohlkugel 1 eingesetzt.According to the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the articulated coupling has two bearing shells 51 and 52 . This construction enables particularly easy assembly of the articulated coupling. For this purpose, a clamping ring 15 that can be screwed onto the lower hollow ball part 10 and a ring piece 14 that supplements the hollow ball 1 is first placed over the joint ball 3 . Now the bearing shells 51 and 52 are placed on the joint ball 3 and the joint ball with the bearing shells is inserted into the hollow ball 1 .

Das Ringstück 14 ist nun in den Hohlkugelteil 10 mittels Führungsstifte exakt positioniert aufsteckbar und wird schließlich durch den auf den unteren Hohlkugelteil 10 aufgeschraubten Klemmring 15 zuverlässig fixiert. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Kupplung in fertig montiertem Zustand.The ring piece 14 can now be positioned in the hollow ball part 10 by means of guide pins and is finally reliably fixed by the clamping ring 15 screwed onto the lower hollow ball part 10 . Figs. 1 and 2 show the coupling in the fully assembled condition.

Claims

1. Articulated coupling for lockable bodies, characterized by the combination of the following features:

- the coupling is a ball joint with a hollow spherical portion (10) and a hollow ball (1) at the end of a shaft (2) and, in the hollow ball (1) mounted ball (3) at the end of the other shaft (4)
- Hollow ball ( 1 ) and joint ball ( 3 ) each have grooves ( 11 , 12 ; 31 , 32 ) parallel to their respective shaft axes ( 2 ; 4 ),
- At least two bearing shells ( 51 , 52 ) are arranged between the hollow ball ( 1 ) and the joint ball ( 3 ),
- The bearing shells ( 51 , 52 ) wear as an anti-rotation cam ( 61 ) which engage in the grooves ( 11 , 12 ) of the hollow ball ( 1 ) and the grooves ( 31 , 32 ) of the joint ball ( 3 ).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that in the bearing shells ( 51 , 52 ) are inserted alternately from one side and from the other side as cam pins.

3. Coupling according to claim 1, characterized in that bearing shells ( 51 , 52 ) and cams ( 61 ) are made as a component from one piece and the cams are arranged alternately on one and on the other side of a bearing shell.

4. Coupling according to claim 2 or 3, characterized in that the bearing shells ( 51 , 52 ) are made of plastic.

5. Coupling according to claim 4, characterized in that is used as plastic Teflon.

6. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the shafts ( 2 ; 4 ), the hollow ball ( 1 ) and the joint ball ( 3 ) have an axial bore for receiving a waveguide ( 7 ).

7. Coupling according to claim 6, characterized in that between the hollow ball ( 1 ) and joint ball ( 3 ) the axial bores are widened conically.

8. Coupling according to claim 6 or 7, characterized in that the shaft ( 4 ) of the joint ball ( 3 ) carries a on the waveguide ( 7 ) closed parabolic antenna ( 8 ).

9. Coupling according to claim 8, characterized by its Use in a search head.