DE3724525C1 - Adjusting device - Google Patents

Abstract

An adjusting device comprises at least two spherical sections rotatable about respective fixed sphere centre points, in rollable engagement by means of toothings on the spherical surfaces, having as toothing annular grooves and elevations in alternate sequence which are arranged concentrically around a radical axis extending from the sphere centre point through the centre region of the spherical section.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an adjustment device according tothe preamble of claim 1.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE-36 27 783 C1 ist zu entnehmen, daß eine Verstelleinrichtung Kugeln umfaßt, die über eine Oberflächenverzahnung miteinander in Wirk­verbindung stehen. Diese Oberflächenverzahnung wird durch gleichmäßig angeordnete, kreisförmige Erhebungen einer der Kugeln gebildet, neben die in anschließenden Lücken jeweils eine ebensolche Erhebung der anderen Kugel zu liegen kommt, wodurch die Drehbewegung einer der Kugeln auf die anliegende Erhebung bzw. Kugel übertragbar ist.From the unpublished DE-36 27 783 C1 is toderive that an adjustment device comprises balls,which interact with each other via a surface interlockingto be connected. This surface gearing willthrough evenly arranged, circular elevationsone of the balls formed next to that in subsequent onesGaps in each case a similar survey of the othersBall comes to rest, causing the rotational movementone of the balls on the adjacent elevation orBall is transferable.

Eine derartige Oberflächenverzahnung ist auf einer Kugel­oberfläche nur mit hohem Zeitaufwand für die Einstellung der Werkzeuge zu bearbeiten und verursacht durch ihre Kompliziertheit hohe Herstellungskosten.Such a surface toothing is on a ballsurface requires a lot of time for the adjustmentof the tools to edit and caused by theirComplexity high manufacturing costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in ab­wälzbaren Eingriff stehenden Oberflächenverzahnungen zweier Kugelabschnitte einer Verstelleinrichtung her­stellungsgünstig auszubilden.The invention has for its object inrolling engagement standing surface gearstwo spherical sections of an adjusting deviceto train in a favorable position.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.The task is characterized by the characteristicsClaim 1 solved.

Die Verzahnungen sind mit gebräuchlichen Werkzeugen für die Zahnradherstellung zu fertigen. Eine Ausbil­dung der Verzahnungen nach Anspruch 2 führt zu einer gleichförmigen und exakten Drehbewegungsübertragung von einem Kugelabschnitt auf den anderen. Durch die in Anspruch 3 genannten Ausbildungsmerkmale kann mit der Verstelleinrichtung zusätzlich zu der durch den abwälz­baren Eingriff der Kugelabschnitte erlangten Drehbe­wegung ein Drehmoment um die gemeinsame Achse der Kugelabschnitte übertragen werden.The teeth are with common toolsto manufacture for gear manufacturing. A trainingextension of the teeth according to claim 2 leads to auniform and exact rotation transmissionfrom one spherical section to the other. By inClaim 3 training features mentioned with theAdjustment device in addition to that due to the rollingThe ball sections are engaged in rotary engagementa torque around the common axis of theBall sections are transferred.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtTwo embodiments of the invention are in theDrawing shown.It shows

Fig. 1 zwei erfindungsgemäß oberflächenverzahnte Kugelabschnitte im Eingriff,Fig. 1 according to the invention two toothed surface ball portions in engagement,

Fig. 2 eine weitere Schwenkstellung der Kugeln ausFig. 1, undFig. 2 shows a further pivot position of the balls fromFig. 1, and

Fig. 3 eine Prinzipskizze zweier verzahnter Kugeln in verschwenktem Eingriff, zusätzlich mit einer diese Kugeln koppelnden, biegsamen Welle.Fig. 3 is a schematic diagram of two toothed balls in pivoted engagement, additionally with a flexible shaft coupling these balls.

DieFig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer Verstellein­richtung, welcher zwei um jeweils ortsfeste Kugelmittel­punkte1 bzw.2 drehbare Kugeln3 und4 aufweist, die an gegenüberliegenden Kugelabschnitten5 bzw.6 über Oberflächenverzahnungen im Eingriff stehen.Figs. 1 and 2 show a part of a direction Verstellein which two in each case stationary ball center points1 and2, rotatable balls3 and4 has, which are on opposite ball portions5 and6 on surface teeth in engagement.

Die Kugeln3, 4 sind in einem Rohr7 aufgenommen, in dem sie jeweils durch eine Kugelschale8, 9 gelagert und auch in wirkverbundenem Eingriff gehalten werden. Die Verzahnung wird erfindungsgemäß durch ringförmige Nuten10 und Erhebungen11 gebildet, die an jeder Kugel3, 4 in wechselnder Folge konzentrisch um eine vom Kugelmittelpunkt (1 bzw.2) aus durch den mittleren Bereich des Kugelabschnitts (5 bzw.6) verlaufende, radiale Achse12 bzw.13 angeordnet sind. Beim Eingriff der Kugelabschnitte5, 6 liegt eine Erhebung11 einer der Kugeln3 bzw.4 in einer Nut10 der anderen Kugel und ist in dieser entsprechend wie in einem Zahnrad­getriebe abwälzbar, so daß jede Drehbetätigung einer der Kugeln3 bzw.4 in beliebiger Richtung um ihren Kugelmittelpunkt1 bzw.2 durch ein fortwährendes Ab­wälzen der Erhebungen11 in den Nuten10 eine ent­sprechende Drehung der anderen Kugel und eine Schwenk­bewegung eines hier nur angedeuteten, zu verstellenden Bauteils14 herbeiführt.The balls3, 4 are received in a tube7 , in which they are each supported by a spherical shell8, 9 and are also held in operative engagement. The toothing is formed according to the invention by annular grooves10 and elevations11 , which on each ball3, 4 alternately concentrically around a radial extending from the center of the ball (1 or2 ) through the central region of the ball section (5 or6 ) Axis12 and13 are arranged. When the ball sections5, 6 engage, there is an elevation11 of one of the balls3 or4 in a groove10 of the other ball and can be geared in this way as in a gear wheel, so that each rotary actuation of one of the balls3 or4 in any Direction around its center point1 or2 by continuously rolling the elevations11 in the grooves10 ent speaking rotation of the other ball and a pivoting movement of a component14 only indicated, to be adjusted.

Werden die Kugelabschnitte5, 6 im Querschnitt ent­sprechend einem Zahnradgetriebe ausgearbeitet, so kann diese Drehung durch die Kugeln3, 4 gleichmäßig und exakt übertragen werden. Die Anzahl der ringförmigen Nuten10 und Erhebungen11 richtet sich nach dem ge­wünschten Schwenkwinkelbereich.If the ball sections5, 6 are worked out accordingly in cross-section a gear transmission, this rotation can be transmitted evenly and precisely by the balls3, 4 . The number of annular grooves10 and elevations11 depends on the desired swivel angle range.

Fig. 3 zeigt eine Prinzipskizze zweier senkrecht durch die Nutenbahnen10 und durch die Kugelmittelpunkte1, 2 geschnittenen Kugeln3, 4. Jede Kugel3, 4 weist eine Sackbohrung15bzw.16 mit einer Innenkerbverzahnung17 auf. In jeder Bohrung15, 16 liegt jeweils ein End­stück18 bzw.19 einer biegsamen Welle20, das eine passende Außenverzahnung21 trägt. Dadurch kann die biegsame Welle20 um die Achsen12, 13 ein Drehmoment von einer Kugel3 bzw.4 auf die andere - übertragen, wobei sie deren Drehbewegung durch die Verzahnung aufgrund ihrer Längsverschiebbarkeit nicht behindert.Fig. 3 shows a schematic diagram of two perpendicularly through the groove tracks10 and through the ball center points1, 2 cut balls3, 4. Each ball3, 4 has a blind bore15 or16 with an internal serration17 . In each bore15, 16 there is an end piece18 or19 of a flexible shaft20 , which carries a suitable external toothing21 . As a result, the flexible shaft20 can transmit a torque from one ball3 or4 to the other about the axes12, 13 , wherein it does not hinder its rotational movement due to the toothing due to its longitudinal displaceability.

Claims (3)

Translated fromGerman

1. Verstelleinrichtung, mit mindestens zwei über Ver­zahnungen an den kugeligen Oberflächen in Eingriff stehenden, und um jeweils ortsfeste Kugelmittelpunkte drehbaren Kugelabschnitten, bei der durch die Drehbe­tätigung des einen Kugelabschnitts eine entsprechende Drehung des anderen Kugelabschnitts herbeiführbar ist, die eine Schwenkbewegung eines zu verstellenden Bau­teils bewirkt,dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabschnitte (5, 6) als Verzahnung an zueinan­derweisenden Oberflächen in wechselnder Folge ring­förmige Nuten (10) und sich daraus randseitig ergebende Erhebungen (11) aufweisen, die konzentrisch um eine vom Kugelmittelpunkt (1 bzw.2) aus durch den mittleren Bereich des Kugelabschnitts (5 bzw.6) verlaufende, radiale Achse (12 bzw.13) angeordnet sind, wobei jede Erhebung des einen Kugelabschnitts mit einer Nut des anderen Kugelabschnitts in abwälzbaren Eingriff bring­bar ist.1. Adjustment device, with at least two teeth on the spherical surfaces in engagement, and rotatable about stationary spherical centers of the spherical sections, in which a corresponding rotation of the other spherical section can be brought about by the rotary actuation of the one spherical section, which pivotal movement of one to be adjusted Construction partially causes,characterized in that the spherical sections (5, 6 ) as toothing on mutually facing surfaces in alternating sequence have ring-shaped grooves (10 ) and the resulting elevations (11 ) that are concentric around a center of the sphere (1 or .2 ) arranged through the central region of the spherical section (5 or6 ), radial axis (12 or13 ), each elevation of the one spherical section with a groove of the other spherical section can be brought into meshable engagement.2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (10) zum jeweiligen Kugelmittelpunkt (1 bzw.2) weisend ausgerichtet sind, und daß die Kugelabschnitte (5, 6) Verzahnungskreise mit denselben Teilungen und dieselbe Zahnflankenform aufweisen.2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the grooves (10 ) to the respective ball center (1 or2 ) are oriented, and that the ball sections (5, 6 ) have toothed circles with the same pitches and the same tooth flank shape.3. Verstelleinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabschnitte (5, 6) in den Achsen (12 bzw.13) zueinander gerichtete Bohrungen (15 bzw.16) aufweisen, in die jeweils ein Endstück (18, 19) einer bieg­samen Welle (20) längsverschiebbar und drehfest einleg­bar ist, die die Kugelabschnitte - um die Achsen ein Drehmoment übertragend - koppelt.3. Adjusting device according to claims 1 or 2, characterized in that the ball sections (5, 6 ) in the axes (12 or13 ) have mutually directed bores (15 or16 ), in each of which an end piece (18, 19th ) a flexible shaft (20 ) is longitudinally displaceable and non-rotatable insertable, which couples the spherical sections - transmitting torque about the axes.