DE4343277A1 - Drehvorrichtung, die ein Rollenlager mit Rollkontakt anwendet - Google Patents
Drehvorrichtung, die ein Rollenlager mit Rollkontakt anwendetInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung, die ein Rollen
lager mit Rollkontakt zum Einsatz bringt, und insbesondere
eine Konstruktion für ein Rollenlager, welche geeignet ge
nutzt wird für eine Drehvorrichtung für einen Drehsitz von
Fahrzeugen, zum Beispiel einem Pkw, Bus, Lastwagen, Flugzeug
oder Elektrofahrzeugen oder dergleichen.
Kürzlich sind verschiedene Drehsitze für Fahrzeuge vorge
schlagen und entwickelt worden, in welchen die Orientierung
des Sitzes in jeder Richtung verstellbar ist, je nach den An
forderungen des darauf sitzenden Fahrzeugbenutzers. Wie all
gemein bekannt ist, wendet der Drehsitz eine Drehvorrichtung
an, die an seinen Boden angefügt ist, um so die Orientierung
des Sitzes geeignet zu verstellen durch Verändern der Winkel
stellung des Sitzes auf einer horizontalen Ebene. Ein solcher
Sitz ist offenbart worden in der japanischen Gebrauchsmuster-
Erstveröffentlichung (Jikkai Showa) 63-83058. Die Drehvor
richtung für einen Drehsitz nach dem Stand der Technik umfaßt
ein Paar Glieder, die koaxial und drehbar miteinander gekop
pelt sind, wobei das eine ein oberes drehbares Glied ist, das
an dem Boden des Sitzes befestigt ist, und das andere ein un
teres stationäres Glied ist, das auf einer Bodenplatte ange
bracht ist. In dem vorerwähnten japanischen Gebrauchsmuster
ist ein im wesentlichen ringförmiger innerer abgekanteter Ab
schnitt des oberen drehbaren Gliedes gleitend und drehbar auf
eine im wesentlichen ringförmige innere Laufrille des unteren
stationären Gliedes mit Reibkontakt zwischen den ringförmigen
Kontaktflächen aufgesetzt. Die Drehvorrichtung nach dem Stand
der Technik umfaßt eine zusätzliche Paßplatte, die an dem in
nersten ringförmigen geflanschten Abschnitt des unteren Glie
des angeordnet ist, um das zusammengepaßte Paar in dem Reib
kontakt zu halten und um zu verhindern, daß das obere Glied
von dem unteren Glied wegbricht aufgrund einer übermäßig
großen nach oben gerichteten Losbrechkraft, die auf den Sitz
wirkt. Die herkömmliche Drehvorrichtung umfaßt gewöhnlich
einen Verriegelungsmechanismus, der angeordnet ist zum Ver
hindern einer relativen Drehbewegung von einem der zwei Paß
glieder zu dem anderen, um den Sitz in einer gewünschten Win
kelstellung zu halten. In dem Drehsitz mit der Drehvorrich
tung nach dem Stand der Technik wird die Verriegelungsein
richtung zuerst in ihren Entriegelungszustand umgestellt, um
die Drehbewegung des oberen Gliedes zu dem unteren Glied mit
Reibkontakt während der Einstellung auf eine gewünschte Win
kelstellung des Sitzes zu gestatten. Danach wird die Verrie
gelungseinrichtung wieder in ihren Verriegelungszustand umge
stellt, um das obere und untere Glied zu verriegeln, wenn der
Sitz in seine gewünschte Winkelstellung gedreht worden ist.
Auf diese Weise wird die gewünschte Orientierung des Sitzes
erhalten.
In der beschriebenen Drehvorrichtung für einen Drehsitz ist
das obere sowie das untere Glied mit einem Wulst oder Flansch
versehen, um die Steifheit jedes Gliedes zu erhöhen. Da das
untere stationäre Glied, das obere drehbare Glied und die
Paßplatte in ihrer Vertikalrichtung in dieser Reihenfolge
aufeinandergestapelt sind, besteht außerdem die Tendenz, daß
die Gesamtgröße der Drehvorrichtung, insbesondere die verti
kale Größe der Vorrichtung dazu, vergrößert wird. In Anbe
tracht des Aufsetzens des Sitzes auf die Bodenplatte ist es
wünschenswert, die vertikale Größe der Vorrichtung zu mini
mieren. Ferner erfordert die herkömmliche Drehvorrichtung
eine relativ hohe Bearbeitungsgenauigkeit des oberen sowie
des unteren Gliedes, so daß beide Glieder verschiebbar auf
einander gesetzt werden ohne Scheuern. Die Effizienz der Mon
tage der Drehvorrichtung wird vermindert aufgrund der zusätz
lichen Paßplatte. Gewöhnlich wird das obere sowie das untere
Glied durch Pressen von Blech hergestellt. Eine relativ dicke
Metallplatte muß verwendet werden, um eine mechanische Fe
stigkeit sicherzustellen, die ausreicht, den Sitz in beliebi
gen Umfangsstellungen der Drehvorrichtung zuverlässig zu
stützen. Sämtliche Glieder, nämlich das untere stationäre
Glied, das obere drehbare Glied und die Paßplatte müssen grö
ßer bemessen werden, um so ausreichend sicher zu sein gegen
eine übermäßig große nach oben gerichtete Losbrechkraft, wel
che während einer Schnellbremsung des Fahrzeugs auf den Sitz
wirkt, um ihn von der Bodenplatte loszubrechen. Folglich be
steht die Tendenz, daß die Herstellkosten der Drehvorrichtung
nach dem Stand der Technik aufgrund der größer bemessenen
Teile erhöht werden. Da das obere Glied gleitend auf das un
tere Glied mit Reibungskontakt aufgesetzt ist, wird außerdem
die Haltbarkeit der zwei gleitend kontaktierenden Glieder
notwendigerweise vermindert. Angenommen, daß die Winkelstel
lung des Sitzes in einem Zustand verstellt wird, in dem eine
übermäßig schwere exzentrische Last auf den Sitz ausgeübt
wird, besteht die Gefahr, daß eine örtlich erhöhte Spannungs
konzentration auf irgendeinen Kontaktpunkt zwischen dem obe
ren und unteren kontaktierenden Glied verursacht wird. Also
weist die Drehvorrichtung nach dem Stand der Technik, die
zwei Glieder mit Reibkontakt anwendet, den Nachteil auf, daß
die Zuverlässigkeit der Winkelstellungs-Einstelloperation ge
ring zu sein neigt.
Der Drehsitz wendet oft eine Sitzverschiebevorrichtung sowie
die oben erwähnte Drehvorrichtung an, um so verschiebbar nach
vorne und hinten aus der anfänglich eingestellten Stellung
des Sitzes einstellbar zu sein. Aus diesem Grund wäre es er
wünscht, eine klein bemessene dünne Drehvorrichtung für einen
Drehsitz zu schaffen.
Ein Ziel der Erfindung ist daher in Anbetracht der obigen
Nachteile die Schaffung einer vereinfachten, für einen Dreh
sitz geeigneten Drehvorrichtung, welche eine Rollenlagerein
heit von relativ kleinem Gewicht und geringer Größe anwendet,
die eine überlegene Bearbeitbarkeit, eine hohe Montageeffizi
enz der Einheit und eine hohe Haltbarkeit aufweist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer für
einen Drehsitz geeigneten klein bemessenen Drehvorrichtung,
welche eine dünner gemachte Rollenlagereinheit anwendet mit
einer mechanischen Festigkeit, die ausreicht, um gegen lokal
erhöhte Spannungskonzentration an einer Lauffläche aufgrund
schwerer exzentrischer Last, die auf den Sitz ausgeübt wird,
sicher zu sein.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer für
einen Drehsitz geeigneten Drehvorrichtung, welche ein klein
bemessenes Rollenlager mit einem konzentrischen Paar von Rin
gen anwendet, die über mehrere Rollen mit Rollkontakt mitein
ander gekoppelt sind, welches Lager trotz einer relativ klei
nen Lagerbreite eine zufriedenstellende mechanische Festig
keit zeigt sowohl gegen eine axiale Last, die in der Axial
richtung des Lagers wirkt, wie auch eine Losbrechkraft, die
so wirkt, daß sie einen der zwei Ringe von dem anderen Ring
wegbricht.
Um die vorerwähnten und weitere Ziele der Erfindung zu errei
chen, umfaßt eine Drehvorrichtung mit einem Rollenlager einen
Innenring und einen Außenring, die koaxial zueinander ange
ordnet sind, ein Paar in Umfangsrichtung verlaufender und ra
dial entgegengesetzter V-förmiger Laufrillen, die kontinuier
lich an der äußeren Umkreisfläche des Innenringes bzw. konti
nuierlich an der inneren Umkreisfläche des Außenringes ausge
bildet sind, wobei jede V-förmige Laufrille ein Paar in Um
fangsrichtung verlaufender ringförmiger Flächen umfaßt, wel
che einander unter rechtem Winkel schneiden und die gleichen
Abmessungen aufweisen, sowie eine Mehrzahl von Rollen, die
radial in einem in Umfangsrichtung verlaufenden inneren Raum
angeordnet sind, der durch die gegenüberliegenden V-förmigen
Laufrillen definiert wird, so daß der innere Ring und der äu
ßere Ring drehbar miteinander gekoppelt werden. Die Achse
einer der zwei benachbarten Rollen schneidet die Achse der
anderen Rolle unter rechtem Winkel, und außerdem ist jede
Rolle im wesentlichen zylindrisch und hat eine Gesamtlänge
gleich dem Außendurchmesser. Zusätzlich ist eine Mehrzahl von
Abstandhaltern in Umfangsrichtung entlang der neutralen Achse
des inneren Raumes angeordnet. Jeder Abstandhalter ist zwi
schen den zwei benachbarten Rollen so angeordnet, daß die
zwei benachbarten Rollen einen vorbestimmten Abstand vonein
ander aufweisen. Vorzugsweise ist die eine Rollenachse der
zwei benachbarten Rollen unter 45° zu einer Ebene geneigt,
die zu der Mittelachse der Ringe senkrecht ist, um einen Kon
taktwinkel der Rolle auf die dazupassende ringförmige Fläche
der V-förmigen Laufrille auf 45° einzustellen. Die Rolle kann
eine im wesentliche zylindrische Rolle mit beiden flachen
Endflächen und eine zylindrische Fläche aufweisen. In diesem
Fall ist die zylindrische Rolle in dem inneren Raum derart
angeordnet, daß die zwei flachen Enden an eines der zwei ge
genüberliegenden Paare von ringförmigen Flächen anstoßen,
welche die V-förmigen Laufrillen definieren, und die zylin
drische Fläche der zylindrischen Rolle mit dem anderen gegen
überliegenden Paar zusammenpaßt.
Alternativ kann die Rolle eine tonnenförmige Rolle umfassen
mit sphärischen Flächen an beiden Enden und einer tonnenför
migen äußeren Umkreisfläche. In solch einem Fall werden die
gegenüberliegenden V-förmigen Laufrillen definiert durch vier
in Umfangsrichtung verlaufende sphärische Flächen, und zu
sätzlich müssen die Krümmung jedes sphärischen Endes der ton
nenförmigen Rolle, die Krümmung der tonnenförmigen äußeren
Umkreisfläche der Rolle und die jeweiligen Krümmungen der
vier sphärischen Flächen, welche die entgegengesetzten V-för
migen Laufrillen definieren, zueinander identisch sein, um
eine Selbstausrichtungsfunktion zwischen den Achsen der zwei
Ringe zu bilden.
Eine der in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Flä
chen, welche die andere schneidet, weist die gleiche Gestalt
und Abmessungen auf wie die andere ringförmige Fläche. Vor
zugsweise weist der Abstandhalter die gleiche Gestalt und Ab
messungen wie die Rolle auf.
In Anbetracht der überlegenen Montageeffizienz der Drehvor
richtung an zwei gedrehten Teilen wie beispielsweise einem
Sitzkörper und einer Bodenplatte ist es vorteilhaft, daß die
an der äußeren Umkreisfläche des Innenringes ausgebildeten V-
förmige Laufrille gegen die neutrale Achse des Innenringes in
einer Axialrichtung der Ringe versetzt ist und die an der in
neren Umkreisfläche des Außenringes ausgebildete V-förmige
Laufrille gegen die neutrale Achse des Außenringes in der an
deren Axialrichtung der Ringe versetzt ist, so daß eine Sei
tenwand des Innenringes vorragt über eine Ebene, die durch
eine Seitenwand des Außenringes definiert wird, und die an
dere Seitenwand des Innenringes zurückgezogen wird unter eine
Ebene, die durch die andere Seitenwand des Außenringes defi
niert wird.
Ferner ist ein ausgeschnittener Abschnitt an einem der Ringe
ausgebildet in der Weise, daß der Innenraum freigelegt wird,
um durch den Ausschnitt hindurch die Rollen und Abstandhalter
in den inneren Raum einzusetzen, und zusätzlich ist eine Ab
deckung auf den Ausschnitt aufgesetzt, um einen Abschnitt der
in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Flächen zu bil
den, welche die V-förmige Laufrille definieren. Der ausge
schnittene Abschnitt umfaßt einen abgeschrägten Ausschnitt
mit Trapezgestalt, und die Abdeckung ist trapezförmig, um in
den Ausschnitt zu passen. Vorzugsweise kann die Abdeckung we
nigstens einen Anschlagstift enthalten, und der ausgeschnit
tene Abschnitt kann ein Anschlagstiftloch umfassen, das in
den Anschlagstift eingepaßt wird, um so zu verhindern, daß
sich die Abdeckung in der Radialrichtung der Ringe verstellt.
Die Dicke der abgeschrägten Abdeckung und die Höhe des abge
schrägten Ausschnitts können halb so dick festgelegt werden
wie die Dicke des Ringes, der den Ausschnitt aufweist, und
zusätzlich kann die Breite des Ausschnitts beschränkt werden
auf eine minimale Abmessung, die dazu benötigt wird, eine
Rolle oder einen Abstandhalter in den inneren Raum einzuset
zen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung
gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische laterale Schnittansicht einer
Ausführungsform eines Kugellagers mit einem konzen
trischen Paar von Ringen, die durch mehrere Rollen
mit Rollkontakt miteinander gekoppelt sind, welches
Lager in einer Drehvorrichtung gemäß der Erfindung
angewendet wird;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Drehvorrichtung
der Ausführungsform, teilweise geschnitten;
Fig. 3 ein teilweise vergrößerter Abschnitt des Kugella
gers, das mehrere zylindrische Rollen anwendet;
Fig. 4A und 4B Ansichten zur Erläuterung der Laufbahn,
die nach unten wirkenden äußeren Druck aufnimmt,
der auf den Außenring des Lagers ausgeübt wird;
Fig. 5A und 5B Ansichten zur Erläuterung der Laufbahn,
die nach unten wirkenden äußeren Druck aufnimmt,
der auf den Innenring des Lagers ausgeübt wird;
Fig. 6A eine Draufsicht zur Darstellung der oberen Seite
des Kugellagers der in Fig. 1 gezeigten Drehvor
richtung;
Fig. 6B eine Seitenansicht, die das Kugellager teilweise
geschnitten darstellt;
Fig. 6C eine vergrößerte radiale Schnittansicht mit einem
Abstandhalter, der zwischen die in dem Kugellager
angewendeten Rollen zwischengelegt ist;
Fig. 7A, 7B und 7C Draufsicht, Seitenriß bzw. Aufriß, die
eine abgeschrägte Abdeckung darstellen, durch wel
che die Rollen und Abstandhalter in das konzentri
sche Paar von Ringen des Lagers eingesetzt werden;
Fig. 8 eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht,
die den Einsetzabschnitt für die Rollen und die Ab
standhalter darstellt;
Fig. 9 eine Erläuterungsansicht, welche die relative Lage
beziehung zwischen den eingesetzten Rollen und Ab
standhaltern darstellt;
Fig. 10A und 10B Ansichten zur Erläuterung einer Einsetz
methode der zwei Rollen, die voneinander durch
einen Abstandhalter beabstandet sind;
Fig. 11 eine Teildraufsicht, die den Montagezustand der ab
geschrägten Abdeckung auf dem an dem Außenring ge
bildeten Ausschnitt darstellt;
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht zur Darstellung einer Ab
wandlung der Drehvorrichtung gemäß der Erfindung,
teilweise geschnitten;
Fig. 13 eine schematische Ansicht einer Drehsitzanordnung,
welche die Drehvorrichtung gemäß der Erfindung ver
wendet;
Fig. 14A einen Aufriß zur Darstellung der durch zwei unter
schiedliche vertikale Lasten X und W belasteten
Drehsitzanordnung, die in der Lateralrichtung des
Sitzes gegeneinander versetzt sind;
Fig. 14B eine Seitenansicht zur Darstellung der Drehsitzan
ordnung, die durch zwei verschiedene vertikale La
sten Y und V belastet sind, die in der Längsrich
tung des Sitzes gegeneinander versetzt sind; und
Fig. 15 einen teilweise vergrößerten Abschnitt zur Darstel
lung des Kugellagers, das mehrere tonnenförmige
Rollen einsetzt.
In der Zeichnung, insbesondere in den Fig. 1 bis 14B, ist
die Drehvorrichtung der Erfindung dargestellt am Beispiel
eines am Fahrzeug angebrachten drehbaren Banksitzes für Elek
trofahrzeuge. Wie in den Fig. 13, 14A und 14B erkennbar,
umfaßt der auf der Drehvorrichtung der ersten Ausführungsform
montierte Drehsitz 1 ein Sitzkissen 2 und Rückenlehnen 3. Ob
wohl nicht deutlich gezeigt, verwendet die jeweilige Rücken
lehne 3 allgemein einen (nicht gezeigten) Verstellmechanis
mus, um die Neigung der Rückenlehne geeignet einzustellen. In
den Fig. 13, 14, 14A und 14B bezeichnet das Bezugszeichen
4 ein Fußteil des Sitzes 1. Das Fußteil 4 des Sitzes 1 ist
auf einer Bodenplatte 5 freitragend angebracht, derart, daß
es an seinem einen Ende auf der Bodenplatte befestigt ist und
an seinem anderen Ende an dem Boden des Banksitzes 1 befe
stigt ist. Im einzelnen umfaßt das andere Ende des Fußteiles
4 eine horizontal verlaufende Stütze 4a, an welcher die Dreh
vorrichtung 10 gemäß der Erfindung montiert ist zum Verändern
der Winkelstellung des Sitzes auf der horizontalen Stütze 4a
und zum Einstellen der Orientierung des Sitzes.
In den Fig. 1 bis 3 umfaßt die Drehvorrichtung 10 der er
sten Ausführungsform einen Innenring oder inneren Laufring 11
und einen Außenring oder äußeren Laufring 12, eine Anzahl von
Rollen 20, die zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12
eingeschlossen sind, und eine Anzahl von Abstandhaltern 21,
die jeweils zwischen zwei benachbarten Rollen 20 angeordnet
sind. Wie in den Fig. 2 und 3 erkennbar, sind die zwei
Ringe 11 und 12 koaxial aufeinander ausgerichtet, so daß die
äußere Umkreisfläche 11a des Innenringes 11 und die innere
Umkreisfläche 12a des Außenringes 12 radial einander gegen
überliegen. Entlang den radial gegenüberliegenden zwei Um
kreisflächen 11a und 12a sind zwei in Umfangsrichtung verlau
fende V-förmige Laufrillen 13 und 14 definiert in der Art,
daß die kontinuierlich an der äußeren Umkreisfläche 11a ge
bildete V-förmige Laufrille 13 und die kontinuierlich an der
inneren Umkreisfläche 12a gebildete V-förmige Laufrille 14
radial einander gegenüberliegen. In der Drehvorrichtung 10
der bevorzugten Ausführungsform weist jede Rolle 20 eine zy
lindrische Gestalt auf. Obwohl es in den Figuren nicht
deutlich gezeigt ist, ist die Gesamtlänge der Rolle im
wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Rolle. Vorzugs
weise weist der Abstandshalter 21 im wesentlichen die gleiche
Gestalt auf wie die Rolle 20 in Anbetracht der Montageeffi
zienz. In der Ausführungsform ist der Abstandhalter zylin
drisch und weist die gleichen Abmessungen auf wie die Rolle
20. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die jeweiligen zylindrischen
Abstandhalter in der Umfangsrichtung der gegenüberliegenden
V-förmigen Laufrillen derart angeordnet, daß die zwei benach
barten Rollen 20 über einen der Abstandshalter 21 voneinander
beabstandet sind. Wie am besten in Fig. 3 zu erkennen, um
faßt das gegenüberliegende Paar V-förmiger Laufrillen 13 und
14 ein Paar gegenüberliegender rechtwinkliger Laufrillen, um
einen im wesentlichen ringförmigen Raum 15 zu definieren, der
im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt aufweist und
die Rollen 20 und die Abstandhalter 21 betriebsmäßig auf
nimmt. Die mehreren Rollen 20 sind radial angeordnet bezüg
lich der Mittelachse der Ringe 11 und 12. Zusätzlich dazu
sind die jeweiligen Axialrichtungen der zwei benachbarten zy
lindrischen Rollen 20 verschieden voneinander, so daß die
Achse der in Fig. 3 durch die ausgezogene Linie dargestell
ten Rolle im Winkel um 135° zu der horizontalen Ebene geneigt
ist und die Achse der in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie
dargestellten Rolle im Winkel um 45° bezüglich der horizonta
len Ebene geneigt ist. Anders ausgedrückt sind mehrere Rollen
20 in dem ringförmigen Raum 15, der in dem Paar entgegenge
setzter V-förmiger Laufrillen 13 und 14 definiert ist, radial
derart angeordnet, daß die Rollen 20 mittels der Abstandhal
ter 21 gleiche Abstände voneinander aufweisen und eine der
zwei benachbarten Rollen 20 im Winkel um im wesentlichen 90°
zu der anderen geneigt ist. Die zwei benachbarten Rollen 20,
welche voneinander um einen Abstandhalter 21 beabstandet
sind, sind in dem quadratischen Raum 15 so angeordnet, daß
eine Rollenachse und die andere Rollenachse einander unter
rechtem Winkel schneiden. Wie in Fig. 3 erkennbar, ist mehr
im einzelnen die rechtwinklige innere Laufrille 13 definiert
durch eine obere Rillenfläche 13a mit einem geneigten Winkel
von 135° und eine untere Rillenfläche 13b mit einem geneigten
Winkel von 45°, wogegen die rechtwinklige äußere Laufrille 14
definiert ist durch eine obere Rillenfläche 14a mit einem ge
neigten Winkel von 45° und eine untere Rillenfläche 14b mit
einem geneigten Winkel von 135°. Das heißt, die innere recht
winklige Laufrille 13 wird erhalten, indem sich die Rillen
fläche 13a mit dem 135°-Winkel und die Rillenfläche 13b mit
dem 45°-Winkel unter rechtem Winkel schneiden, wogegen die
äußere rechtwinklige Laufrille 14 erhalten wird durch Schnei
den der Rillenfläche 14a mit dem 45°-Winkel und der Rillen
fläche 14b mit dem 135°-Winkel unter rechtem Winkel. Die
obere Rillenfläche 13a mit dem 135°-Winkel weist die gleiche
Gestalt und Abmessungen auf wie die untere Rillenfläche 13b
mit dem 45°-Winkel, wogegen die obere Rillenfläche 14a mit
dem 45°-Winkel die gleiche Gestalt und Abmessungen aufweist
wie die untere Rillenfläche 14b mit dem 135°-Winkel. Wie aus
den Figuren ersichtlich, arbeiten die zwei zueinanderweisen
den Rillenflächen 13a und 14b zusammen, um als Lagerflächen
oder Laufbahnen für die 135°-Rollen zu wirken, während die
zwei zueinanderweisenden Rillenflächen 13b und 14a zusam
menarbeiten, um als Lagerflächen oder Laufbahnen für die 45°-
Rollen zu wirken. In Fig. 3 stoßen die oberen und unteren
flachen Enden der Rolle 20, die jeweils durch die ausgezogene
Linie dargestellt sind, an die 45°-Rillenfläche 14a des Au
ßenringes 12 mit Flächenkontakt an und an die 45°-Rillenflä
che 13b des Innenringes 11 mit Flächenkontakt an. Die oberen
und unteren flachen Enden der Rollen 20, die jeweils durch
die gestrichelte Linie dargestellt sind, stoßen an die 135°-
Rillenfläche 13a des Innenringes 11 mit Flächenkontakt an und
an die 135°-Rillenfläche 13b des Außenringes 12 mit Flächen
kontakt an. Andererseits paßt die durch die ausgezogene Linie
dargestellte zylindrische Fläche der Rolle 20 zu der 135°-
Rillenfläche 13a des Innenringes 11 mit Linienkontakt und zu
der 135°-Rillenfläche 14b des Außenringes 12 mit Linienkon
takt, wogegen die durch die gestrichelte Linie dargestellte
zylindrische Fläche der Rolle 20 sich der 45°-Rillenfläche 13b
des Innenringes 11 mit Linienkontakt und der 45°-Rillen
fläche 14a des Außenringes mit Linienkontakt anpaßt. Anders
ausgedrückt, weist die durch die ausgezogene Linie darge
stellte Rolle 20 einen Kontaktwinkel von 45° bezüglich der
Rillenfläche 13a des Innenringes 11 und der Rillenfläche 14b
des Außenringes 12 auf, während die durch die gestrichelte
Linie dargestellte Rolle 20 einen Kontaktwinkel von 45° be
züglich der Rillenfläche 13b des Innenringes 11 und der Ril
lenfläche 14a des Außenringes 12 aufweist.
Mit der geschilderten Anordnung sind der Innenring 11 und der
Außenring 12 drehbar miteinander gekoppelt mittels der Rollen
20, die operativ in dem gegenüberliegenden Paar rechtwinkli
ger Laufrillen angeordnet sind. Wie aus dem obigen verständ
lich wird, kann der Sitzkörper drehbar mit der Bodenplatte 5
verbunden werden unter der Annahme, daß der Außenring 12 und
der Innenring 11 an zwei jeweiligen Gliedern befestigt sind
wie zum Beispiel dem Boden des Sitzes 1 bzw. dem Fußteil 4,
das fest auf der Bodenplatte 5 angebracht ist. In Fig. 2 be
zeichnet das Bezugszeichen 11b ein Loch, durch welches der
Innenring 11 mit der Bodenplatte 5 verschraubt wird, während
das Bezugszeichen 12b ein Loch bezeichnet, durch welches der
Boden des Sitzes 1 mit dem Außenring 12 verschraubt wird.
Vorzugsweise wird der ringförmige Raum 15 mit Schmiermittel
wie beispielsweise Fett gefüllt, um auf diese Weise eine zu
friedenstellende Rollwirkung jeder Rolle 20 sicherzustellen.
Wie in Fig. 1 erkennbar, nimmt der ringförmige Raum 15 der
Drehvorrichtung 12 tatsächlich neun Rollen-Abstandhalter-Fol
gen auf, wobei jede Folge eine erste Rolle, einen ersten Ab
standhalter, eine zweite Rolle mit einer von der ersten Rolle
verschiedenen Axialrichtung und einen zweiten Abstandhalter
in dieser Reihenfolge umfaßt.
In den Fig. 4A bis 5B ist die Kontaktbeziehung zwischen
der Rolle 20 und den Rillenflächen gezeigt, welche die Lauf
rillen 13 und 14 definieren, in dem Fall, in dem der Außen
ring 12 durch eine vertikale Last W nach unten belastet wird,
und in dem Fall, in dem der Innenring 11 durch eine vertikale
Last W nach unten belastet wird. Wenn in den Fig. 4A und
4B angenommen wird, daß die nach unten gerichtete Last W auf
die obere Seitenwand des Außenringes 12 wirkt, werden die
zwei Ringe 11 und 12 relativ zueinander versetzt, so daß der
Abstand zwischen den zwei zueinander hinweisenden Rillenflä
chen 13b und 14a ein wenig vermindert wird und der Abstand
zwischen den zwei zueinanderweisenden Rillenflächen 13a und
14b ein wenig vergrößert wird. Also wird die Last W zufrie
denstellend aufgenommen durch beide flache Endflächen der
Rolle mit der unter 135° zu der horizontalen Ebene geneigten
Rollenachse mit Flächenkontakt. Angenommen, daß im Gegensatz
dazu, die nach unten gerichtete Last W auf die obere Seiten
wand des Innenringes 11 wirkt, werden die zwei Ringe 11 und
12 relativ zueinander so versetzt, daß der Abstand zwischen
den zwei zueinander hinweisenden Rillenflächen 13a und 14b
ein wenig vermindert wird und der Abstand zwischen den zwei
zueinander hinweisenden Rillenflächen 13b und 14a ein wenig
vergrößert wird. Also wird die Last W sicher aufgenommen
durch Linienkontakt zwischen der zylindrischen Fläche der
Rolle mit der 135°-Rollenachse und den 135°-Rillenflächen 13a
und 14b. Der oben vermerkte Linienkontakt und Flächenkontakt
sind notwendig, um eine Lagereinheit oder Drehvorrichtung ge
ringer Größe für hohe Beanspruchung zu schaffen, da Linien
kontakt oder Flächenkontakt allgemein einem Punktkontakt
überlegen ist in der Haltbarkeit von Lagern.
Wie in den Fig. 14A und 14B gezeigt, wirken verschiedene
Lasten W, X, Y und V auf den Drehsitz. Angenommen, daß die
Drehvorrichtung 10 in der Mitte zwischen den zwei Rückenleh
nen 3 angeordnet ist, wird die Drehvorrichtung einen relativ
kleinen Moment unterworfen, falls die zwei vertikalen Lasten
W und X gleichzeitig auf den Sitz ausgeübt werden. Falls eine
der beiden vertikalen Lasten X und W auf den Sitz wirkt, wird
die Drehvorrichtung 10 einem relativ großen Moment unterwor
fen. Wie in Fig. 14B ersichtlich, wirkt die vertikale Last Y
auf eine Position, die übermäßig gegen die Mittelachse der
Drehvorrichtung 10 versetzt ist, im Vergleich zu der vertika
len Last V. Im Fall einer solchen exzentrischen Last Y wird
die Drehvorrichtung 10 einem relativ großen Moment unterwor
fen. Das große Moment wirkt als eine Losbrechkraft oder Los
reißkraft, welche den Innenring 11 von dem Außenring 12 weg
bricht. Wie danach verständlich, zeigt die Drehvorrichtung
gemäß der Erfindung über den Flächenkontakt und den Linien
kontakt zwischen der Laufbahn und jeder Rolle 20 eine mecha
nische Festigkeit, die ausreicht, um gegen die große Los
brechkraft aufgrund eines solchen großen Momentes sicher zu
sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Kontaktwinkel der
Rolle 20 innerhalb 45° ± 30° festzulegen, vorzugsweise auf 45°,
um so die mechanische Festigkeit der Drehvorrichtung gegen
schwere Losbrechkraft zu erhöhen. Der Sitz wird also durch
die Drehvorrichtung 10 mit einem hohen Zuverlässigkeitsfaktor
drehbar gelagert trotz einer relativ hohen Losbrechkraft. In
dem Fall, in dem der Sitz 1 statisch belastet wird unter
einer Bedingung, in welcher der Drehsitz in eine gewünschte
Sitzposition eingestellt worden ist, wird die statische Last
zufriedenstellend aufgenommen über Flächenkontakte zwischen
der 45°-Rillenfläche 13b des Innenringes 11 und dem oberen
flachen Ende der Rolle sowie zwischen der 45°-Rillenfläche
14a des Außenringes 12 und dem unteren flachen Ende der
Rolle. Also zeigt die Drehvorrichtung 10 eine hohe mechani
sche Festigkeit gegen die statische Last. Der oben bemerkte
Flächenkontakt und Linienkontakt stellen eine hohe Dauerhaf
tigkeit sicher ohne örtlichen Verschleiß an der Laufbahn. Da
das Rollenlager, das die Drehvorrichtung 10 aufbaut, den In
nenring 11 und den Außenring 12 umfaßt, wobei jeder Ring aus
massivem Material wie beispielsweise Stahl, Aluminiumlegie
rung, Kunstharz oder dergleichen gebildet ist, zeigt die
Drehvorrichtung 10 eine höhere Haltbarkeit im Vergleich zu
der Drehvorrichtung nach dem Stand der Technik, die durch
Pressen von Blech hergestellt wird. Um die Haltbarkeit der
Drehvorrichtung 10 zu erhöhen, werden die jeweiligen Ringe 11
und 12 vorzugsweise hergestellt aus Aluminiumlegierung in
Anbetracht von Abrieb oder Verschleißwiderstand und Gewichts
verminderung der Vorrichtung. Ebenso können die Rollen 20 und
Abstandhalter 21 aus Stahl, Aluminiumlegierung, Kunstharz
oder dergleichen hergestellt sein. Es ist nicht erforderlich,
daß die Rollen aus dem gleichen Material wie die Ringe 11 und
12 bestehen. Zum Beispiel können die Rollen und die Abstand
halter aus von Aluminiumlegierung verschiedenem Stahl beste
hen, während die Ringe 11 und 12 aus Aluminiumlegierung be
stehen. In diesem Fall sind der Flächenkontakt und der Lini
enkontakt mit großem Vorteil sicher gegen Verschleiß an der
Lauffläche im Vergleich zu dem Punktkontakt in Kugellagern.
In den Fig. 6A bis 10B ist ein Verfahren gezeigt zum Ein
setzen der Rollen 20 und Abstandshalter 21 in den ringförmi
gen Raum 15, der durch die radial entgegengesetzten Laufril
len 13 und 14 definiert ist. Wie am besten in den Fig. 8
und 9 zu erkennen, ist ein im wesentlichen trapezförmiger ab
geschrägter Ausschnitt 30 entweder an dem inneren Ring 11
oder dem äußeren Ring 12 ausgebildet zum Einsetzen der Rollen
20 und der Abstandhalter 21 in den ringförmigen Raum 15. In
der bevorzugten Ausführungsform ist der abgeschrägte Aus
schnitt 30 an der oberen Seite des Außenringes 12 derart aus
gebildet, daß er über die 45°-Rillenfläche 14a zu dem ring
förmigen Raum 15 offen ist. Um die Effizienz des Einsetzens
der Rollen und Abstandhalter in den ringförmigen Raum zu ver
bessern, der in den koaxialen Ringen 11 und 12 definiert ist,
ist es vorteilhaft, wenigstens zwei abgeschrägte Ausschnitte
30 an zwei diametral entgegengesetzten Stellungen vorzusehen,
wie in Fig. 6A zu sehen. Nur ein abgeschrägter Ausschnitt 30
braucht entweder an dem inneren Ring 11 oder dem äußeren Ring
12 vorgesehen zu sein. Wie in den Fig. 9 und 10A und in
Fig. 10B gezeigt, werden die unter 135° geneigten Rollen 20,
die Abstandhalter 21, die unter 45° geneigten Rollen 20 und
die Abstandhalter 21 durch den abgeschrägten Ausschnitt 30
abwechselnd in den quadratischen Raum 15 eingesetzt durch
Einfügung der Rollen 20 und Abstandhalter 21 in den Raum 15.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird der abgeschrägte Ausschnitt 30
durch eine umgekehrte trapezförmige Abdeckung 31 überdeckt,
um eine ringförmig verlaufende kontinuierliche 45°-Rillenflä
che 14a zu bilden. Die trapezförmige Abdeckung 31 weist ein
verjüngtes Schraubloch 32a auf, während der abgeschrägte aus
geschnittene Abschnitt des Außenringes 12 ein Gewindeloch 32b
aufweist. Das Gewindeloch 32b ist koaxial auf das Loch 32a
der Abdeckung 31 ausgerichtet in einem Zustand, in dem die
Abdeckung 31 auf den abgeschrägten Ausschnitt 30 aufgesetzt
ist. Die Abdeckung 31 wird an dem Außenring 12 befestigt
durch Einschrauben einer Befestigungsmaschinenschraube wie
zum Beispiel einer Kreuzsenkkopfschraube (nicht gezeigt)
durch das Loch 32a in das Gewindeloch 32b. Wie in den Fig.
7B, 7C und 8 gezeigt, können Anschlagstifte 33 und Anschlag
stiftlöcher 34 an der abgeschrägten Abdeckung 31 bzw. in dem
abgeschrägten Ausschnitt 30 des Außenringes 12 vorgesehen
sein, um eine Fehlausrichtung zwischen der 45°-Fläche der ab
geschrägten Abdeckung 31 und der 45°-Rillenfläche des Außen
ringes 12 zu vermeiden und die Abdeckung 31 an einer vorbe
stimmten Stelle auf dem abgeschrägten Ausschnitt 30 des Rin
ges 12 genau zu plazieren. Durch den Eingriff zwischen dem
Anschlagstift 33 und dem zugeordneten Anschlagstiftloch 34
besteht keine Fehlausrichtung in der durch die zwei Pfeile in
Fig. 11 dargestellten Radialrichtung. Wie aus den Fig. 8,
9, 10A und 10B hervorgeht, sind die Dicke der abgeschrägten
Abdeckung 31 und die Höhe des abgeschrägten Ausschnitts 30
etwa auf die Hälfte der Dicke des Außenringes 12 festgelegt,
und zusätzlich ist die Breite des Ausschnitts 30 auf minimale
Abmessungen beschränkt, die erforderlich sind, um eine Rolle
oder einen Abstandhalter in den quadratischen Raum 15 einzu
fügen. Infolgedessen ist die Beanspruchungskonzentration auf
den abgeschrägten Ausschnitt 30 vernachlässigbar. Gemäß der
Struktur des in der Drehvorrichtung 10 angewendeten Kugella
gers kann die Dicke der Drehvorrichtung auf ein Minimum redu
ziert werden, wobei eine zulässige hohe mechanische Festig
keit aufrechterhalten wird, die ausreicht, um das Gewicht der
auf dem Drehsitz 1 sitzenden Fahrgäste zuverlässig zu tragen.
Daher kann die Drehvorrichtung gemäß der Erfindung leicht in
einem beschränkten engen Raum zwischen dem Sitz 1 und der Bo
denplatte 5 montiert werden. Da der Sitzkörper 1 an den äuße
ren festen Ring 12 angeschraubt ist und der innere feste Ring
11 an die Bodenplatte 5 angeschraubt ist, kann ferner eine
relativ dünne Drehvorrichtung 10 sehr starre Verbindungen
zwischen dem Sitz 1 und der Vorrichtung 10 sowie zwischen der
Bodenplatte 5 und der Vorrichtung 10 schaffen. Da in der Aus
führungsform, wie in Fig. 8 zu sehen, die Außenabmessungen
der abgeschrägten Abdeckungen 31 entlang den Innenabmessungen
des abgeschrägten Ausschnitts 30 profiliert sind, wird die
abgeschrägte Abdeckung 31 einfach auf den abgeschrägten Aus
schnitt 30 aufgesetzt ohne jedes Spiel an seiner Bodenwand
und den radial verlaufenden Seitenwänden. Daher zeigt die Au
ßenringeinheit mit den zwei abgeschrägten Abdeckungen 31 eine
relativ hohe Steifigkeit. Mehr im einzelnen liegen die zwei
radial verlaufenden Seitenwände der Abdeckung 31 an den zwei
abgeschrägten Flächen des Ausschnitts 30 an, und die Boden
wand der Abdeckung 31 stößt an die flache Bodenfläche des
Ausschnitts 30 an. Zusätzlich dazu ist die in Umfangsrichtung
verlaufende Außenwand der Abdeckung 31 bündig mit der äußeren
Umkreisfläche des Außenringes 12, und die in Umfangsrichtung
verlaufende Innenwand der Abdeckung 31 ist bündig mit der
90°-Rillenfläche 14a des Außenringes 12, wodurch eine zuver
lässige Rollwirkung des Rollenlagers sichergestellt wird.
In Fig. 12 ist die vertikale Lagebeziehung zwischen den zwei
Ringen 11 und 12 gezeigt. Wie aus Fig. 12 erkennbar, ist der
Bodenpunkt der Rinne der rechtwinkligen Laufrille 14 des Au
ßenringes 12 nach unten versetzt gegen die neutrale Achse des
Außenringes 12 um einen kleinen Betrag x/2 = (L-L1)/2, wäh
rend der Bodenpunkt der Rinne der rechtwinkligen Laufrille 13
nach oben versetzt ist gegen die neutrale Achse des Innenrin
ges 11 um einen kleinen Betrag x/2. Folglich sind die zwei
Ringe 11 und 12 axial gegeneinander versetzt um eine Verset
zung x, die der Größe (L-L1) äquivalent ist. Die zwei ver
setzten Ringe 11 und 12 sind vorteilhaft, um die Ringe 11 und 12
leicht an den zwei Gliedern 1 und 5 relativ drehbar zuein
ander zu montieren. Da in der bevorzugten Ausführungsform die
Dicke des Innenringes 11 so festgelegt ist, daß sie gleich
der Dicke des Außenringes 12 ist, wird die obere Seitenwand
des Außenringes 12 so positioniert, daß sie um die Versetzung
x oberhalb der oberen Seitenwand des Innenringes 11 ist, wäh
rend die untere Seitenwand des Innenringes 11 so positioniert
ist, daß sie um die Versetzung x unterhalb der unteren Sei
tenwand des Außenringes 12 liegt. Die Versetzung x stellt ein
leichtes Anbringen des Außenringes 12 an dem Boden des Sitzes
1 sicher, ohne eine Störung zwischen der oberen Seitenwand
des Innenringes 11 und dem Boden des Sitzes 1 zu bilden, und
ein leichtes Anbringen des Innenringes 11 auf der Bodenplatte
5 ohne eine Störung zwischen der unteren Seitenwand des Au
ßenringes 12 und der Bodenplatte. Obwohl in der Ausführungs
form der Außenring 12 an den Sitz 1 angebracht ist und der
Innenring 11 auf der Bodenplatte 5 montiert ist, kann der In
nenring 11 an dem Sitz 1 angebracht sein. In diesem Fall
braucht die in Fig. 12 gezeigte Drehvorrichtung nur kopfge
stellt zu werden, derart, daß die untere Seitenwand jedes
Ringes 11 und 12 mit der oberen Seitenwand jedes Ringes umge
stellt wird. Wenn es in dem Innenring 11 und dem Außenring
12, die jeweils die leicht versetzten Laufrillen 13 und 14
enthalten, erwünscht ist, daß die Seitenwände der Ringe 11
und 12 bündig miteinander sind, braucht nur einer der beiden
Ringe umgekehrt zu werden, bevor die Rollen 20 und Abstand
halter 21 in den Raum 15 eingesetzt werden.
Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform mehrere zylindri
sche massive Rollen für das Rollenlager der Drehvorrichtung
10 verwendet werden, können die zylindrischen massiven Rollen
durch eine Mehrzahl von zylindrischen hohlen Rollen ersetzt
werden, wobei jede zylindrische hohle Rolle eine zulässige
mechanische Festigkeit und einen zulässigen Verschleißwider
stand aufweist. Um die Achse des Innenringes 11 mit der Achse
des Außenringes 12 selbstauszurichten, kann das Rollenlager
mit den zylindrischen Rollen 20 ersetzt werden durch ein sich
selbst ausrichtendes Rollenlager 100 mit einer Mehrzahl von
tonnenförmigen Rollen 40, wie in Fig. 15 dargestellt. In Fig.
15 ist die Gesamtlänge der tonnenförmigen Rolle 40 so
festgelegt, daß sie gleich dem Außendurchmesser ist. Die ton
nenförmige Rolle 40 weist beide sphärischen Enden auf. Das
sich selbstausrichtende Rollenlager oder Pendellager 100 um
faßt einen Innenring 41 und einen Außenring 42, der koaxial
auf dem Innenring 41 ausgerichtet ist. Der Innenring 41 wird
gebildet mit einer im wesentlichen rechtwinkligen ringförmi
gen Laufrille 43 an seiner äußeren Umkreisfläche 41a, während
der Außenring 42 mit einer im wesentlichen rechtwinkligen
ringförmigen Laufrille 44 an seiner inneren Umfangsfläche 42a
gebildet ist. Die zwei Laufrillen 43 und 44 sind radial ein
ander entgegengesetzt. Wie in Fig. 15 zu erkennen, wird die
im wesentlichen rechtwinklige Laufrille 43 definiert durch
eine obere sphärische Fläche 43a mit einer Sehne, die einen
Neigungswinkel von 135° aufweist, und einer unteren sphäri
schen Fläche 43b mit einer Sehne, die einen Neigungswinkel
von 45° aufweist, während die im wesentlichen rechtwinklige
Laufrille 44 definiert wird durch eine obere sphärische Flä
che 44a mit einer Sehne, die einen Neigungswinkel von 45°
aufweist, und eine untere sphärische Fläche 44b mit einer
Sehne, die einen Neigungswinkel von 135° aufweist. Das heißt,
die im wesentlichen rechtwinklige innere Laufrille 43 wird
erhalten durch Schneiden der im wesentlichen unter 135° ste
henden oberen sphärischen Fläche 43a mit der im wesentlichen
unter 45° stehenden unteren sphärischen Fläche 43b unter
rechtem Winkel, während die im wesentlichen rechtwinklige äu
ßere Laufrille 44 erhalten wird durch Schneiden der im we
sentlichen unter 45° stehenden oberen sphärischen Fläche 44a
mit der im wesentlichen unter 135° stehenden unteren sphäri
schen Fläche 44b unter rechtem Winkel. Obwohl es in Fig. 15
nicht deutlich gezeigt ist, sind die zwei benachbarten Rollen
40, welche um einen Abstandhalter voneinander beabstandet
sind, in dem im wesentlichen quadratischen Raum angeordnet,
der durch die zwei Laufrillen 43 und 44 definiert ist, so daß
eine Rollenachse und die andere Rollenachse sich unter rech
tem Winkel schneiden. Die im wesentlichen unter 135° stehende
obere sphärische Fläche 43a weist die gleiche Gestalt und Ab
messungen auf wie die im wesentlichen unter 45° untere sphä
rische Fläche 43b, während die im wesentlichen unter 45° ab
gewinkelte obere sphärische Fläche 44a die gleiche Gestalt
und Abmessungen aufweist wie die unter 135° abgewinkelte un
tere sphärische Fläche 44b. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, ar
beiten die zwei zueinander weisenden sphärischen Flächen 43a
und 44b zusammen, um als Lagerflächen oder Laufbahnen für die
unter 135° geneigten tonnenförmigen Rollen zu wirken, während
die zwei zueinander weisenden sphärischen Flächen 43b und 44a
zusammenwirken, um als Lagerflächen oder Laufbahnen für die
unter 45° geneigten tonnenförmigen Rollen zu wirken. In dem
tonnenförmigen Rollenlager wird die nach unten gerichtete
Last W, die auf die obere Seitenwand des Außenringes 42
wirkt, durch beide sphärische Endflächen der 135°-Rolle mit
Linienkontakt aufgenommen. Im Gegensatz zu dem obigen wird
die nach unten gerichtete Last W, die auf die obere Seiten
wand des Innenringes 41 wirkt, durch Linienkontakt zwischen
der im wesentlichen spindelförmigen äußeren Umkreisfläche der
135°-Rolle und der unter 135° geneigten sphärischen Fläche
43a und 44b aufgenommen. Da in dem in Fig. 5 gezeigten ton
nenförmigen Rollenlager 100 die Krümmung jedes sphärischen
Endes der Rolle, die Krümmung der tonnenförmigen äußeren Um
kreisfläche der Rolle und die jeweiligen Krümmungen der vier
sphärischen Flächen 43a, 43b, 44a und 44b, welche die Lauf
rillen 43 und 44 definieren, zueinander identisch sind, kann
das Rollenlager 100 eine wünschenswerte Selbstausrichtungs
funktion schaffen.
Während das Obige eine Beschreibung der ausgeführten bevor
zugten Ausführungsformen der Erfindung ist, versteht es sich,
daß die Erfindung nicht auf die hier gezeigten und beschrie
benen besonderen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern
daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen wer
den können, ohne von dem Rahmen oder Gedanken der Erfindung
abzuweichen, der durch die Ansprüche definiert ist.
Claims (10)
1. Drehvorrichtung mit einem Rollenlager, mit
einem Innenring und einem Außenring, die koaxial zueinan
der angeordnet sind,
einem Paar in Umfangsrichtung verlaufender und radial ent gegengesetzter V-förmiger Laufrillen, die kontinuierlich an der äußeren Umkreisfläche des Innenringes bzw. kontinuierlich an der inneren Umkreisfläche des Außenringes ausgebildet sind, wobei jede V-förmige Laufrille ein Paar in Umfangsrich tung verlaufender ringförmiger Flächen umfaßt, welche einan der unter rechtem Winkel schneiden und die gleichen Abmessun gen aufweisen,
und einer Mehrzahl von Rollen, die radial in einem in Um fangsrichtung verlaufenden inneren Raum angeordnet sind, der durch die entgegengesetzten V-förmigen Laufrillen definiert wird, so daß der Innenring und der Außenring drehbar mitein ander gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse einer der zwei benachbarten Rollen (20, 40) die Achse der anderen Rolle (20, 40) unter rechtem Winkel schneidet, wobei jede Rolle (20, 40) im wesentlichen zylin drisch ist und eine Gesamtlänge gleich dem Außendurchmesser aufweist,
und daß eine Mehrzahl von Abstandhaltern (21) in Umfangs richtung entlang der neutralen Achse des inneren Raumes (15) angeordnet ist, wobei jeder Abstandhalter (21) zwischen den zwei benachbarten Rollen (20, 40) so angeordnet ist, daß die zwei benachbarten Rollen (20, 40) einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen.
einem Paar in Umfangsrichtung verlaufender und radial ent gegengesetzter V-förmiger Laufrillen, die kontinuierlich an der äußeren Umkreisfläche des Innenringes bzw. kontinuierlich an der inneren Umkreisfläche des Außenringes ausgebildet sind, wobei jede V-förmige Laufrille ein Paar in Umfangsrich tung verlaufender ringförmiger Flächen umfaßt, welche einan der unter rechtem Winkel schneiden und die gleichen Abmessun gen aufweisen,
und einer Mehrzahl von Rollen, die radial in einem in Um fangsrichtung verlaufenden inneren Raum angeordnet sind, der durch die entgegengesetzten V-förmigen Laufrillen definiert wird, so daß der Innenring und der Außenring drehbar mitein ander gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse einer der zwei benachbarten Rollen (20, 40) die Achse der anderen Rolle (20, 40) unter rechtem Winkel schneidet, wobei jede Rolle (20, 40) im wesentlichen zylin drisch ist und eine Gesamtlänge gleich dem Außendurchmesser aufweist,
und daß eine Mehrzahl von Abstandhaltern (21) in Umfangs richtung entlang der neutralen Achse des inneren Raumes (15) angeordnet ist, wobei jeder Abstandhalter (21) zwischen den zwei benachbarten Rollen (20, 40) so angeordnet ist, daß die zwei benachbarten Rollen (20, 40) einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen.
2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Rollenachse der zwei benachbarten Rollen (29, 40) un
ter 45° geneigt ist zu einer Ebene, die senkrecht ist zu der
Mittelachse der Ringe (11, 12, 41, 42), um den Kontaktwinkel der
Rolle (20, 40) auf die dazupassende ringförmige Fläche der V-
förmigen Laufrille (13, 14) unter 45° einzustellen.
3. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle eine im wesentlichen
zylindrische Rolle (20) mit zwei flachen Endflächen und einer
zylindrischen Fläche umfaßt, und daß die zylindrische Rolle
(20) in dem Innenraum derart angeordnet ist, daß die zwei
flachen Enden an eines von zwei gegenüberliegenden Paaren
(14a, 13b) von ringförmigen Flächen anstoßen, welche die V-
förmigen Laufrillen (13, 14) definieren, und die zylindrische
Fläche der zylindrischen Rolle (20) mit dem anderen gegen
überliegenden Paar (13a, 14b) zusammenpaßt.
4. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rolle eine tonnenförmige Rolle (40) mit
sphärischen Flächen an beiden Enden und einer tonnenförmigen
äußeren Umkreisfläche umfaßt und die gegenüberliegenden V-
förmigen Laufrillen (43, 44) definiert sind durch vier in Um
fangsrichtung verlaufende sphärische Flächen (43a, 43b, 44a,
44b), und daß die Krümmung jedes sphärischen Endes der ton
nenförmigen Rolle (40), die Krümmung der tonnenförmigen äuße
ren Umkreisfläche der Rolle (40) und die jeweiligen Krümmun
gen der sphärischen Flächen (43a, 43b, 44a, 44b), welche die
gegenüberliegenden V-förmigen Laufrillen (43, 44) definieren,
identisch zueinander sind, um die Achsen der zwei Ringe
(41, 42) sich selbstausrichtend zu machen.
5. Drehvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine der in Umfangsrichtung verlaufenden ring
förmigen Flächen (13a, 13b, 14a, 14b, 43a, 43b, 44a, 44b), die ein
ander kreuzen, die gleiche Gestalt und Abmessungen aufweist
wie die andere ringförmige Fläche (13a, 13b, 14a, 14b, 43a, 43b,
44a, 44b).
6. Drehvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstandhalter (21) die gleiche Gestalt und
Abmessungen aufweist wie die Rolle (20, 40).
7. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die an der äußeren Umkreisfläche des Innenringes (11)
ausgebildete V-förmige Laufrille (13) versetzt ist gegen die
neutrale Achse des Innenringes (11) in einer Axialrichtung
der Ringe (11, 12) und die an der inneren Umkreisfläche des
Außenringes (12) ausgebildete V-förmige Laufrille (14) ver
setzt ist gegen die neutrale Achse des Außenringes (12) in
der anderen Axialrichtung der Ringe (11, 12), so daß eine Sei
tenwand des Innenringes (11) vorragt über eine Ebene, die
durch eine Seitenwand des Außenringes (12) definiert wird,
und die andere Seitenwand des Innenringes (11) zurückgezogen
wird unter eine Ebene, die durch die andere Seitenwand des
Außenringes (12) definiert wird.
8. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein ausgeschnittener Abschnitt (30) an einem der Ringe
(11, 12) gebildet ist in der Weise, daß der innere Raum (15)
offenliegt, um durch den ausgeschnittenen Abschnitt die Rol
len (20) und die Abstandhalter (21) in den inneren Raum (15)
einzusetzen, und daß eine Abdeckung (31) auf den ausgeschnit
tenen Abschnitt (30) aufgesetzt ist, um einen Abschnitt der
in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Flächen (14a,
14b) zu bilden, welche die V-förmige Laufrille (14) defi
nieren.
9. Drehvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der ausgeschnittene Abschnitt (30) einen abgeschrägten
Ausschnitt (30) mit Trapezgestalt umfaßt und die Abdeckung
(31) trapezförmig ist, um in den Ausschnitt (30) zu passen,
und daß die Abdeckung (31) wenigstens einen Anschlagstift
(43) umfaßt und der ausgeschnittene Abschnitt (30) ein An
schlagstiftloch (44) umfaßt, das in den Anschlagstift (43)
eingepaßt ist, um so zu verhindern, daß die Abdeckung (31)
sich in der Radialrichtung der Ringe (11, 12) verstellt.
10. Drehvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der abgeschrägten Abdeckung (31) und die Höhe
des abgeschrägten ausgeschnittenen Abschnitts (30) halb so
breit festgelegt werden wie die Dicke des Ringes (12), der
den Ausschnitt (30) aufweist, und daß die Breite des Aus
schnitts (30) beschränkt ist auf eine minimale Abmessung, die
benötigt wird zum Einsetzen einer Rolle (20) oder eines Ab
standhalters (21) in den inneren Raum (15).
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE4343277A1 (de) |
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