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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Universalgelenk, das,
zum Beispiel, für
einen Parallelverbindungsmechanismus verwendet wird.
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Im
Stand der Technik ist ein Parallelverbindungsmechanismus bekannt,
bei dem eine Mehrzahl von Verbindungen zwischen einer Basis und
einem Rütteltisch
zwischengefügt
ist, um so dem Rütteltisch zu
ermöglichen,
eine räumliche
Bewegung vorzunehmen.
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4 stellt eine Antriebssimulationsvorrichtung
dar, die einen solchen Parallelverbindungsmechanismus verwendet.
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Wie 4 zeigt, sind sechs Aktuatoren,
wie beispielsweise Verbindungen 3, zwischen der Basis 1 und
dem Rütteltisch
(jolty table) 2 angeordnet, und ein Rütteln wird auf den Rütteltisch 2 durch
wahlweises Verlängern
oder Verkürzen
der jeweiligen Aktuatoren aufgebracht, um so eine kubische (d.h.
dreidimensionale) Position und Haltung davon zu kontrollieren. Bei
diesem Vorgang besitzt der Rütteltisch 2 drei
Freiheitsgrade, um die Position davon zu bestimmen, und drei Freiheitsgrade,
um die Stellung davon zu bestimmen. Und der Rütteltisch besitzt sechs Freiheitsgrade
insgesamt.
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Als
ein Gelenk 4, zwischengefügt zwischen beiden Endbereichen
des Parallelverbindungsmechanismus 3 und der Basis 1 oder
dem Rütteltisch 2, sind,
wie in den 5 und 6 dargestellt ist, ein sphärisches
Lager 5, das eine sphärische
Bewegung der Verbindung 3 ermöglicht (5) und ein Universalgelenk 6,
das eine Variation eines Schnittwinkels der Verbindung 3 in Bezug
auf die Basis 1 oder den Rütteltisch 2 (6) ermöglicht, bekannt.
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Das
sphärische
Lager 5 ist ein Lager, das ein sphärisches Gelenk, vorgesehen
für den
Endbereich der Verbindung 3, trägt, und besitzt drei Rotationsfreiheitsgrade,
und aufgrund dieser Struktur kann das sphärische Lager 5 weich
zu einem Zeitpunkt einer Bestimmung der Position und der Stellung
des Rütteltischs 2 betrieben
werden.
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Andererseits
ist das Universalgelenk 6 aus einer bekannten Struktur
aufgebaut, umfassend einen Gelenkkörper 9, der ein Joch 8,
eine Querbefestigung 10 und ein La gerelement, angeordnet
zwischen dem Joch 8 und dem Gelenkkörper 9, besitzt, und
ein solches Universalgelenk 6 besitzt zwei Rotationsfreiheitsgrade.
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Bei
dem Parallelverbindungsmechanismus, gemäß dieser Struktur, wird eine
axiale Last der Verbindung 3 auf das Gelenk 4 aufgebracht.
Das sphärische
Lager 5 besitzt eine Festigkeit, die ausreichend ist, um
diese axiale Last der Verbindung 3 aufzunehmen. Weiterhin
ist es, um stark die Position und die Stellung des Rütteltischs 2 zu ändern, notwendig,
einen Schaukelwinkel α der
Verbindung groß zu
machen. Allerdings ist es, bei dem sphärischen Lager 5, da
die Verbindung 3 gegen das Lager anstößt, schwierig, diesen Schaukelwinkel α groß zu machen.
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Andererseits
ist es, mit dem Universalgelenk 6, möglich, den Schaukelwinkel α der Verbindung 3 groß zu machen.
Allerdings ist, da das Universalgelenk 6 nur zwei Rotationsfreiheitsgrade
besitzt, die Zahl der Rotationsfreiheitsgrade für eine fein abgestimmte Bestimmung
der Position und der Lage des Rütteltischs 2 unzureichend,
und dementsprechend kann ein Fall auftreten, bei dem ein weicher
Betrieb zum Bestimmen der Position und der Lage des Rütteltischs 2 nicht
erwartet werden kann.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, im Wesentlichen Defekte
oder Nachteile, die in dem Stand der Technik, der vorstehend erwähnt ist, vorhanden
sind, zu beseitigen, und ein Universalgelenk für einen Parallelverbindungsmechanismus
zu schaffen, geeignet dazu, einen weichen Betrieb davon vorzunehmen,
wobei einer Verbindung ermöglicht
wird, einen großen
Schaukelwinkel zu haben, und mit einer hohen Festigkeit, um eine
axiale Last der Verbindung zu tragen.
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Die
vorstehenden Aufgaben können,
gemäß der vorliegenden
Erfindung, durch Schaffen eines Universalgelenks gelöst werden,
das aufweist:
eine erste Drehführungseinrichtung;
eine
zweite Drehführungseinrichtung,
geführt
durch die erste Drehführungseinrichtung
so, um drehbar zu sein; und
eine dritte Drehführungseinrichtung,
geführt
durch die zweite Drehführungseinrichtung
so, um drehbar zu sein, wobei die erste, die zweite und die dritte Drehführungseinrichtung
betriebsmäßig so verbunden
sind, um drei Rotationsfreiheitsgrade zu erzielen. Ein solches Universalgelenk
ist aus der GB-A-1 487 935 bekannt. Die vorliegende Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass:
die erste, die zweite und die
dritte Drehführungseinrichtung
Drehmittenlinien jeweils haben, die sich an einem Punkt schneiden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung führt
die dritte Drehführungseinrichtung
ein Wellenelement eines Mechanismus, bei dem das Universalgelenk
eingesetzt ist, die Drehmittenlinie der dritten Drehführungseinrichtung unter
einem spitzen Winkel schneidend, wobei sich die Drehmittenlinien
der zweiten und der dritten Drehführungseinrichtung unter einem
spitzen Winkel schneiden und wobei ein Raum um die Drehmittenlinie
der dritten Drehführungseinrichtung
herum so gebildet ist, dass der Welle ermöglicht wird, sich in einem
vollständigen
Kreis zu drehen. In einem solchen Fall kann der Mechanismus vorzugsweise
ein Parallelverbindungsmechanismus sein.
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Zumindest
kann entweder die erste, die zweite oder die dritte Drehführungseinrichtung
einen äußeren Ring,
der eine innere Umfangsfläche
besitzt, an der eine V-förmige Rollenlaufnut
gebildet ist, einen inneren Ring, befestigt an dem äußeren Ring, und
mit einer äußeren Umfangsfläche, an
der eine V-förmige
Rollenlaufnut für
die Rollen gebildet ist, und eine Anzahl von Rollen in einem Rollenlaufkanal, gebildet
in Kombination zwischen den Rollenlaufnuten, so dass Drehachsen
von angrenzenden Rollen normal zueinander liegen, gebildet ist,
aufweisen.
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Weiterhin
kann die betriebsmäßige Verbindung
dieser Drehführungseinrichtung
durch ein erstes Verbindungselement, das die erste und die zweite Drehführungseinrichtung
verbindet, und ein zweites Verbindungselement, das die zweite und
die dritte Drehführungseinrichtung
verbindet, vorgenommen werden. Das erste Verbindungselement kann
eine Schalen-Form haben, die einen Kantenbereich besitzt, an dem
die zweite Drehführungseinrichtung
befestigt ist, wobei der Kantenbereich eine schräg verlaufende Fläche besitzt.
Das zweite Verbindungselement kann ein Paar von Verbindungsteilen
haben, wobei eines davon einen schräg verlaufenden Kantenbereich
besitzt, an dem eine Fläche
der dritten Führungseinrichtung
verbunden ist, und wobei ein anderes davon einen schräg verlaufenden
Kantenbereich besitzt, an dem eine andere Fläche der dritten Führungseinrichtung
verbunden ist.
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Gemäß den Strukturen
und dem Charakter der vorliegenden Erfindung, wie dies vorstehend
beschrieben ist, kann, da das Universalgelenk drei Rotationsfreiheitsgrade
besitzt, zum Beispiel dann, wenn das Universalgelenk bei einem Parallelverbindungs mechanismus
angewandt wird, um eine Haltung und Position eines Rütteltischs
des Mechanismus zu bestimmen, das Universalgelenk weich und fein
abgestimmt betätigt
werden, so dass die Verbindung eine optionale, dreidimensionale
Position einnimmt. Weiterhin besitzt in dieser Ausführungsform jede
der jeweiligen Drehführungseinrichtungen
einen Rotationsfreiheitsgrad, und, zum Beispiel, können das
Kugel- und Rollenlager, das Axiallager, das Schwenklager, die gekrümmte Führungseinrichtung, oder
dergleichen, dafür
verwendet werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzen die erste, die zweite und die dritte Drehführungseinrichtung
Drehmittenlinien jeweils, die sich an einem Punkt schneiden, wodurch
die Lage einer solchen Verbindung effektiv in der dreidimensionalen
Richtung um den Schnittpunkt herum, der die Mitte davon ist, geändert werden
kann.
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Weiterhin
können,
in der bevorzugten Ausführungsform,
die Welle des Verbindungsmechanismus, zum Beispiel, verbunden mit
dem Universalgelenk, um 360° gedreht
werden, und demzufolge kann ein weiter Einstellwinkel des Wellenelements
sichergestellt werden.
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Darüber hinaus
weist, gemäß der bevorzugten
Ausführungsform,
mindestens entweder die erste, die zweite oder die dritte Drehführungseinrichtung einen äußeren Ring,
der eine innere Umfangsfläche besitzt,
an der eine V-förmige
Rollenlaufnut gebildet ist, einen inneren Ring, befestigt an dem äußeren Ring
und mit einer äußeren Umfangsfläche, an
der eine V-förmige
Rollenlaufnut gebildet ist, und eine Anzahl von Rollen, aufgenommen
in dem Rollenlaufkanal, gebildet durch diese Rollenlaufnuten, auf. Wenn
ein solches Beispiel bei dem Parallelverbindungsmechanismus angewandt
wird, können
eine gemischte Last einer radialen Last, einer Axiallast und einer
Bewegungslast aufgenommen werden, was demzufolge eine feste Struktur
des Universalgelenks bildet.
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Weiterhin
ist es, da Rollen, die einen Rollkontakt zwischen den V-förmigen Rollenlaufnuten und
dem inneren und dem äußeren Ring
haben, keinen Gleitkontakt haben, nicht notwendig, irgendein Spiel
zwischen dem inneren und dem äußeren Ring zu
bilden, und ein Reibungswiderstand aufgrund der Rollbewegung der
Rollen ist klein, so dass eine Abnutzung (Reibung), Wärme, oder
dergleichen, nur schwer auftreten, was demzufolge vorteilhaft ist.
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Die
Art der vorliegenden Erfindung wird deutlicher anhand der nachfolgenden
Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen
wird.
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In
den Zeichnungen:
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In
den beigefügten
Zeichnungen:
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1 zeigt eine Schnittansicht,
die ein Universalgelenk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt und einen Betriebs-(Bewegungs)-Bereich
eines Q-Punkts auf einer Achse darstellt;
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2 stellt ein Universalgelenk
als ein Vergleichsbeispiel dar mit einem Schnittwinkel zwischen einem
Pc-Achsen-Bewegungs-(Dreh)-Lager und einem Pb-Achsen-Bewegungs-(Dreh)-Lager;
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3 zeigt eine perspektivische
Ansicht, die teilweise eine Schnittansicht umfasst, die ein Schwenklager
darstellt, das in dem Universalgelenk, das vorstehend erwähnt ist,
eingesetzt ist;
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4 zeigt eine schematische
Ansicht, die einen Parallelverbindungsmechanismus darstellt;
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5 zeigt eine Schnittansicht,
die ein Beispiel eines herkömmlichen,
sphärischen
Lagers darstellt; und
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6 zeigt eine perspektivische
Ansicht, die ein anderes Beispiel eines herkömmlichen Universalgelenks darstellt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, und ein Universalgelenk 11,
dargestellt in 1, ist
ein solches, das für
einen Parallelverbindungsmechanismus verwendbar ist, der eine Struktur
zum Beispiel so besitzt, dass eine Mehrzahl von Verbindungen zwischen
einer Basis und einem Schaukeltisch angeordnet ist. Und beide Endbereiche
der Verbindungen sind mit der Basis oder dem Schaukeltisch durch
Universalgelenke 11, 11 verbunden.
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Wie
die 1 und 2 zeigen, ist das Universalgelenk 11 mit
einem Pa-Achsen-Schwenk-(Dreh)-Lager 20 als
eine erste Drehführungseinrichtung,
einem Pb-Achsen-Schwenk-(Dreh)-Lager 21 als
eine zweite Drehführungseinrichtung,
die drehbar durch das Pa-Achsen-Schwenklager 20 geführt ist,
und einem Pc-Achsen-Schwenk-(Dreh)-Lager 22 als eine dritte Drehführungseinrichtung,
die drehbar durch das Pb-Achsen- Schwenklager 21 geführt ist,
versehen. Die jeweiligen Schwenklager 20, 21 und 22 besitzen
Drehmittenlinien Pa, Pb und Pc jeweils, die sich an einem Punkt
P schneiden. Das Universalgelenk 11, das solche Lager besitzt,
besitzt drei Rotationsfreiheitsgrade insgesamt.
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Das
Pa-Achsen-Schwenklager 20 besitzt einen äußeren Ring 20b,
der, zum Beispiel, an der Basis des Parallelverbindungsmechanismus
befestigt ist, und besitzt auch einen inneren Ring 20a,
der eine Drehbewegung innerhalb des äußeren Rings 20b ausführt. Die
Strukturen der anderen Elemente oder Teile des Pa-Achsen-Schwenklagers 20 werden nachfolgend
beschrieben. Der innere Ring 20a des Pa-Achsen-Schwenklagers 20 ist
mit einem Verbindungselement 12 verbunden, das diesen inneren Ring 20a und
einen äußeren Ring 21b des
Pb-Achsen-Schwenklagers 21 verbindet. Dieses Verbindungselement 12 besitzt
eine Schalen-Form, mit einem oberen Kantenbereich 12a,
an dem eine Abschrägung
gebildet ist.
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Das
Pb-Achsen-Schwenklager 21 ist an dem oberen Kantenbereich 12a des
Verbindungselements 12 so befestigt, dass sich die Drehmittenlinien Pa
und Pb oberhalb des Pa-Achsen-Schwenklagers 20 schneiden.
Die Mitte P des Pb-Achsen-Schwenklagers 21 ist
an der Drehmittenlinie Pa des Pa-Achsen-Schwenklagers 20 positioniert.
Der Schnittwinkel α zwischen
den Mittenlinien Pa und Pb ist auf einen spitzen Winkel, zum Beispiel
20°, eingestellt.
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Wenn
der innere Ring 20a gedreht wird, wird das Pb-Achsen-Schwenklager 21 so
gedreht, dass die Mittenlinie Pb davon eine konische Stelle beschreibt,
wobei der Schnittwinkel α in
Bezug auf das Pa-Achsen-Schwenklager 20 beibehalten wird.
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Ein
innerer Ring 21a des Pb-Achsen-Schwenklagers 21 ist
mit einem Paar von Verbindungselementen 13a und 13b verbunden,
die diesen inneren Ring 21a und einen äußeren Ring 22b des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 verbinden.
Eines der Verbindungselemente 13a ist an einer Seite einer oberen
Fläche
des inneren Rings 21a befestigt und das andere davon, 13b,
ist an einer Seite einer unteren Fläche davon, betrachtet aus Sicht
der 1, befestigt. Abschrägungen sind
an einem oberen Kantenbereich 14a des Verbindungselements 13a und einem
unteren Kantenbereich 14b des Verbindungselements 13b gebildet.
Der innere Ring 21a besitzt einen zentralen Raum, um so
darin das Pc-Achsen-Schwenklager 22 anzuordnen.
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Das
Pc-Achsen-Schwenklager 22 ist an dem oberen Kantenbereich 14a des
Verbindungselements 13a und dem unteren Kantenbereich 14b des Verbindungselements 13b befestigt,
so dass sich Drehmitten Pb und Pc der Pb- und Pc-Achsen-Schwenklager 21 und 22 innerhalb
des Pb-Achsen-Schwenklagers 21 schneiden. Die Mitte P des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 stimmt
mit der Mitte P des Pb-Achsen-Schwenklagers 21 überein.
Ein Schnittwinkel β zwischen
den Mittenlinien Pc und Pb wird, zum Beispiel, so eingestellt, dass
er 40° beträgt. Wenn
der innere Ring 21a gedreht wird, wird das Pc-Achsen-Schwenklager 22 gedreht,
so dass die Mittenlinie Pc davon eine konische Lage beschreibt, wobei
der Schnittwinkel β davon
in Bezug auf das Pb-Achsen-Schwenklager 21 beibehalten
wird.
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An
einem inneren Ring 22a des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 ist,
zum Beispiel, ein Wellenelement 15, beispielsweise einer
solchen Verbindung in dem Parallelverbindungsmechanismus, verbunden,
und das Wellenelement 15 besitzt eine Mittenlinie, die
mit der Mittenlinie Pa des Pa-Achsen-Schwenklagers 20 übereinstimmt
und die Mittenlinie Pc des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 unter
einem spitzen Winkel α,
zum Beispiel 20°,
schneidet. Wenn der innere Ring 22a des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 gedreht
wird, beschreibt das Wellenelement 15 einen Konus.
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Wie
zuvor erwähnt
ist, schneiden sich die Drehmittenlinien Pb und Pc der Pb- und Pc-Achsen-Schwenklager 21 und 22 jeweils
unter einem spitzen Winkel und ein Raum ist um die Drehmittenlinie
Pc des Pc-Achsen-Schwenklagers so gebildet, dass das Wellenelement
15 um 360° gedreht
wird.
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2 stellt ein Vergleichsbeispiel
eines Universalgelenks dar, bei dem ein Schnittwinkel zwischen den
Drehmittenlinien Pb und Pc der Pb- und Pc-Achsen-Schwenklager 21 und 22 so
eingestellt ist, dass er 90° beträgt. In dem
Universalgelenk, dargestellt in 2,
bewegt sich, wenn der innere Ring 22a des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 gedreht
wird, das Wellenelement 15 von einer Position, dargestellt mit
einer durchgezogenen Linie in 2,
zu einer Position, dargestellt mit einer zweipunktierten Linie, und
stößt dann
gegen das Verbindungselement 12 oder 13 oder das
Pb-Achsen-Schwenklager 21 an, um so nicht um 360° gedreht
zu werden.
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3 stellt das Pb-Achsen-Schwenklager 21 dar.
Weiterhin besitzen die jeweiligen Schwenklager 20, 21 und 22 im
Wesentlichen dieselben Strukturen, so dass das Pb-Achsen-Schwenklager 21 repräsentativ
nachfolgend erläutert
wird.
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Das
Pb-Achsen-Schwenklager 21 ist mit einem äußeren Ring 21b,
ausgebildet mit einer Rollenlaufnut 32, die eine ungefähre V-Form
in einem Abschnitt mit einem Öffnungswinkel
von 90° auf
einer inneren Umfangsseite besitzt, einem inneren Ring 21a,
der mit einer Rollenlaufnut 31 ausgebildet ist, die eine
ungefähre
V-Form in einem Abschnitt mit einem Öffnungswinkel von 90° an einer äußeren Umfangsseite
besitzt und in den äußeren Ring 21b hinein
eingepasst befestigt ist, und eine Anzahl von zylindrischen Rollen 33,
angeordnet und aufgenommen zwischen diesen Rollenlaufnuten 31 und 32 (siehe 1), versehen.
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Die
V-förmigen
Rollenlaufnuten 31 und 32, gebildet jeweils an
dem inneren und äußeren Ring 21a und 21b,
bilden einen Rollenlaufweg, der einen im Wesentlichen rechtwinkligen
Querschnitt besitzt. Diese Rollen 33 sind in dem Rollenlaufweg
so angeordnet, dass die Drehachsen angrenzender Rollen davon einen
rechten Winkel (90°)
bilden. Weiterhin ist eine Anzahl von Abstandsteilen 34 zwischen
den angrenzenden Rollen 33 jeweils angeordnet. Das bedeutet,
dass die Rollen 33 und die Abstandsteile 34 alternierend
in dem Rollenlaufweg so angeordnet sind, um die vorbestimmte Lage
der Rollen 33 zu halten. In dem Rollenlaufweg besitzen
die Rollen 33, angeordnet an beiden Seiten des Abstandsteils 34,
axiale Linien (Achsen) normal zueinander, um dadurch diese Rollen
als Außenrollen 33a und
Innenrollen 33b zu klassifizieren. Die Außenrolle 33a besitzt
ihre Achse C so, dass ihre Lage derart beibehalten wird, um zu der
Schwenkmitte B, positioniert auf der Drehmittenlinie des äußeren und
des inneren Rings 21b und 21a, gerichtet zu sein.
Weiterhin besitzt die Innenrolle 33b ihre Achse D so, dass
ihre Lage derart beibehalten wird, um zu der Schwenkmitte A, positioniert
an dieser Drehmittenlinie, beizubehalten. Wenn die Rollen 33a und 33b in
dem Rollenlaufweg mit einer Last, die darauf aufgebracht ist, rollen,
behalten die Achsen der Rollen 33a und 33b immer
einen rechten Winkel in Bezug auf den ringförmigen Rollenlaufweg bei, und
demzufolge können
die Rollen 33a und 33b ungehindert und gleichförmig mit
einem Rollkontakt und einem Gleitkontakt gegen den äußeren und
den inneren Ring 21b und 21a rollen.
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In
dem Pb-Achsen-Schwenklager 21 sind, wie vorstehend erwähnt ist,
die angrenzenden zylindrischen Rollen 33 alternierend so
angeordnet, dass sich die Drehachsen davon jeweils unter einem rechten
Winkel (90°)
in den V-förmigen
(90°) Rollenlaufnuten 31 und 32 schneiden.
Dementsprechend kann das Lager alle gerichteten Lasten aufnehmen,
einschließlich
einer radialen Last, einer Axiallast und einer Bewegungslast, und
dergleichen.
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Als
nächstes
wird, unter Bezugnahme auf 1,
die Variation (Änderung)
der Lage des Wellenelements 15 aufgrund der Drehung der
jeweiligen Schwenklager 20, 21 und 22 des
Universalgelenks 11 beschrieben.
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Zuerst
wird ein Fall erläutert,
dass der innere Ring 22a des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 gedreht wird.
Wenn der innere Ring 22a so gedreht wird, wie dies vorstehend
erwähnt
ist, dreht sich das Wellenelement 15 um 360° und ändert seine Lage, während es
einen konischen Ort beschreibt, beginnend mit der Anfangslage, positioniert
auf der Pa-Achse. Der Ort auf einer Ebene des Punkts Q auf der Mittenlinie
des Wellenelements 15 zeigt eine elliptische Form 1,
dargestellt in 1, und
gesehen von der Richtung der Seitenfläche aus, wobei das Wellenelement 15 um einen
Winkel von 2 α in
der Uhrzeigerrichtung von seiner Anfangsposition aus geschaukelt
wird, wobei der Punkt P die Mitte des Schaukelns ist.
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In
dem nächsten
Schritt wird ein Fall erläutert,
dass der innere Ring 21a des Pb-Achsen-Schwenklagers 21 gedreht
wird. Wenn der innere Ring 21a geschwenkt wird, während das
Wellenelement 15 die Position seiner Anfangslage einnimmt, dreht
sich das Wellenelement 15 um 360° und ändert seine Lage, während es
einen konischen Ort beschreibt, beginnend von der Anfangslage aus,
die auf der Pa-Achse positioniert ist. Der Ort auf einer Ebene des
Punkts Q zeigt eine elliptische Form II, dargestellt in 1, und, gesehen von der
Richtung der Seitenfläche
aus, wird das Wellenelement 15 um einen Winkel von 2 α in der Gegenuhrzeigerrichtung von
seiner Anfangsposition aus geschaukelt, wobei der Punkt P die Mitte
des Schaukelns ist. Weiterhin zeigt, unter dem Zustand, dass das
Wellenelement 15 um den Winkel von 2 α in der Gegenuhrzeigerrichtung
gedreht wird, wenn der innere Ring 22a des Pc-Achsen-Schwenklagers 22 gedreht
wird, der Ort auf einer Ebene des Punkts Q des Elements 15 eine elliptische
Form III, dargestellt in 1.
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Weiterhin
ist ein Fall, bei dem die Pc- und Pb-Achsen-Schwenklager 22 und 21 gleichzeitig
gedreht werden, ein bewegbarer Betriebs-(Bewegungs)-Bereich S des
Punkts Q mit schrägen
Linien in 1 dargestellt.
Weiterhin existiert in dem Fall, bei dem nur sowohl das Pc- als
auch das Pb-Achsen-Schwenklager 22 und 21 gedreht
werden, ein leerer Raum 16 (weißer Bereich) in dem Betriebsbereich
S, in dem der Punkt Q nicht bewegt wird. Allerdings wird, wenn das
Pa-Achsen-Schwenklager Pa auch gedreht wird, der Punkt Q um den
Punkt R, der die Mitte der Drehung ist, gedreht, so dass der leere Raum 16 in
dem Betriebsbereich umfasst ist, und demzufolge kann ein weiter
Betriebsbereich realisiert werden. Dieser Betriebsbereich des Punkts
Q kann optional entsprechend eines Verwendungszustands des Universalgelenks 11 durch Ändern der
Winkel der Pa-, Pb- und Pc-Achse geändert werden. Weiterhin kann,
da das Wellenelement 15 immer um den Punkt P geschaukelt
wird, in dem Fall, dass kein leerer Raum in dem Betriebsbereich
S des Q-Punkts vorhanden ist, die Lage des Wellenelements 15 optional
in einer dreidimensionalen Richtung geändert werden.
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In
der beschriebenen Ausführungsform
ist, obwohl das Universalgelenk die Struktur besitzt, dass das erste
bis dritte Schwenklager über
die Verbindungselemente verbunden sind, die Struktur davon nicht
auf die beschriebene beschränkt,
und viele andere Änderungen
oder Modifikationen können
vorgenommen werden. Zum Beispiel kann ein Universalgelenk vorgesehen
werden, das aus einem herkömmlichen,
bekannten Universalgelenk aufgebaut ist, das, um zwei Rotationsfreiheitsgrade
zu erreichen, ein Paar von Gelenkkörpern besitzt, die mit Jochen,
einer Querbefestigung und Lagern, angeordnet zwischen den Jochen
und der Querbefestigung, versehen sind, und ein zusätzliches
Schwenklager ist weiterhin so angeordnet, um drei Rotationsfreiheitsgrade
zu erreichen. Das bedeutet, dass ein solches Universalgelenk ein
Paar von Gelenkkörpern,
die gabelförmige
Joche besitzen, und ein querschnittförmiges Element, das Wellen(Schaft)-Bereiche
besitzt, um mit den Jochen verbunden zu werden, aufweist. In diesem
Universalgelenk sind zweite Schwenklager zwischen den Jochen eines
der Gelenkkörper
und den Wellenbereichen des querschnittförmigen Elements angeordnet.
Und dritte Schwenklager sind zwischen den Jochen des anderen einen
der Gelenkkörper
und den Wellen-(Schaft)-Bereichen, die die ersten, erwähnten Wellenbereiche
des querschnittförmigen
Elements schneiden, angeordnet. In dem Universalgelenk ist ein erstes
Schwenklager für
jeden der gepaarten Gelenkkörper
vorgesehen.
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Weiterhin
wird, in der beschriebenen Ausführungsform,
obwohl das Universalgelenk 11 bei dem Parallelverbindungsmechanismus
angewandt wird, das Universalgelenk 11 der vorliegenden
Erfindung bei anderen, verschiedenen Mechanismen anwendbar sein,
ohne auf den Parallelverbindungsmechanismus eingeschränkt zu sein,
soweit eine axiale Last auf das Universalgelenk aufgebracht wird
und der Mechanismus für
das Universalgelenk erfordert, eine Mehrzahl von Rotationsfreiheitsgraden
zu haben.
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Es
sollte auch angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist, und modifizierte Beispiele und viele andere Änderungen
und Veränderungen
können
vorgenommen werden, ohne die Schutzumfänge der beigefügten Ansprüche zu verlassen.