DE10010804A1 - Link joint for joining two shafts, e.g. in transmission system for linear motor, has connectors with springs between them, on either side of spacer ring - Google Patents

Abstract

The link joint for joining two shafts comprises connectors (16a,16b) at either end with springs (20a,20b) between them. A spacer ring (22a) is mounted between the springs, which are at angle of 360 deg /n to each other, where n is the number of springs.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung, die sich insbesondere zur Übertragung von Linearbewegungen eignet.The present invention relates to an articulated connection, which particularly suitable for the transmission of linear movements.

Bei der Übertragung von Linearbewegungen, beispielsweise von Linear­ motoren, tritt häufig das Problem auf, daß die beiden Übertragungs­ achsen nicht genau miteinander fluchten. Dabei können sowohl Flucht­ winkelfehler als auch Achsversetzungen auftreten. Dies führt zu vorzeitigem Verschleiß und Überbeanspruchung von Lagern, sodaß eine möglichst genaue Ausrichtung der Achsen erforderlich ist. Die bisherigen Versuche, diese Probleme zu beseitigen, beispielsweise durch Kugelgelenkverbindungen, waren nicht spiel- und verschleißfrei, sie brachten somit weitere Probleme mit sich.When transmitting linear movements, for example linear motor, the problem often arises that the two transmission axes are not exactly aligned. Both escape angle errors as well as axis misalignments occur. this leads to premature wear and overloading of bearings, so that a Alignment of the axes as precisely as possible is required. The previous attempts to address these problems, for example through ball joint connections, they were not free of play and wear, they brought with it further problems.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gelenkverbindung zu schaffen, die eine exakte Übertragung von Linearbewegungen ermöglicht und die dabei weitgehend verschleißfrei und spielfrei ist.The object of the present invention is to provide an articulated connection create that enables an exact transmission of linear movements and which is largely wear-free and free of play.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungesgemäß durch eine gattungsgemäße Gelenkverbindung mit den Merkmalen den kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This object is achieved according to the invention by a generic Articulated connection with the characteristics of the characteristic part of the Main claim. The subclaims give preferred configurations of the Invention again.

Erfindungsgemäß sind zwei oder mehr Federelemente vorgesehen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind und über Zwischenstücke miteinander verbunden sind. Die Gelenkverbindung verbindet Antriebs­ achsen miteinander, die zur Übertragung von linearen und/oder Drehbewe­ gungen dienen können. Dabei werden die Federelemente mit Haltekörpern an den Achsen befestigt. Die Winkelanordnung der Federelemente wird vor­ zugsweise so getroffen, daß sie symmetrisch ist, wobei vorzugsweise eine Anordnung gewählt wird, die sich durch Teilung eines Winkels von 360° durch 2 und durch die Zahl der Federelemente ergibt. Bevorzugt ist dabei bei zwei Federelementen ein Winkel von 90° und bei drei Federelementen ein Winkel von 60°. Wenn eine mehrdimensionale Flexibilität erwünscht ist, können auch kleinere Winkel und damit eine größere Anzahl an Feder­ elementen gewählt werden. Auch eine unterschiedliche Winkelanordnung ist möglich, wenn eine unterschiedliche Flexibilität bei verschiedenen Dreh­ winkeln gewünscht wird.According to the invention, two or more spring elements are provided, which are arranged at an angle to each other and via spacers  are interconnected. The articulated connection connects the drive axes with each other, for the transmission of linear and / or rotary motion can serve. The spring elements with holding bodies attached to the axles. The angular arrangement of the spring elements is before preferably taken so that it is symmetrical, preferably one Arrangement is chosen, which is divided by an angle of 360 ° by 2 and by the number of spring elements. It is preferred with two spring elements an angle of 90 ° and with three spring elements an angle of 60 °. When multi-dimensional flexibility is desired can also have smaller angles and thus a larger number of springs elements can be selected. There is also a different angular arrangement possible if there is different flexibility at different rotation angle is desired.

Bei einer symmetrischen Anordnung der Federelemente ergibt sich die Winkelstellung der Federelemente dadurch, daß der Vollkreis von 360° durch die Anzahl der Federelemente dividiert wird, also bei 2 Feder­ elementen 360:2, und diese Zahl durch zwei dividiert wird, demnach 18:2 = 90°, bei drei Federelementen 360:3:2 = 60° usw.This results in a symmetrical arrangement of the spring elements Angular position of the spring elements in that the full circle of 360 ° divided by the number of spring elements, i.e. with 2 springs elements 360: 2, and dividing this number by two, accordingly 18: 2 = 90 °, with three spring elements 360: 3: 2 = 60 ° etc.

Es können auch mehrere Federelemente, z. B. zwei, an der gleichen Seite des Zwischenstücks angeordnet sein. Das Zwischenstück kann dann z. B. ringförmig sein, sodaß eines der Federelemente durch den Ring hindurch­ geführt werden kann, z. B. in einer U-förmigen Ausgestaltung. Dies ermöglicht eine Anordnung der Federelemente an gegenüberliegenden Haltekörpern, wodurch sich eine sehr raumsparende Ineinanderschachtelung der gesamten Gelenkverbindung ergibt. Die Ringform des Zwischenstücks kann kreisringförmig sein oder in Form eines ringförmigen Vielecks ausgestaltet sein. Several spring elements, e.g. B. two, on the same side of the intermediate piece. The intermediate piece can then z. B. be annular, so that one of the spring elements through the ring can be performed, e.g. B. in a U-shaped configuration. This enables an arrangement of the spring elements on opposite Holding bodies, resulting in a very space-saving nesting the entire joint connection results. The ring shape of the intermediate piece can be circular or in the form of an annular polygon be designed.  

Bevorzugt sind Anordnungen mit zwei, drei oder mehr Federelementen, die symmetrisch angeordnet sind, wobei die Winkelanordnung sich ergibt durch Dividieren von 3600 durch die Zahl der Federelemente dividiert durch zwei. Dies ergibt bei zwei Federelementen einen Winkel von 90°, bei drei Federelementen einen Winkel von 60°. Unsymmetrische Winkelanordnungen ergeben einen unsymmetrischen Verlauf der Torsions­ kräfte. Wenn dies erwünscht ist, können auch solche Winkelanordnungen verwendet werden.Arrangements with two, three or more spring elements are preferred, which are arranged symmetrically, resulting in the angular arrangement by dividing 3600 by the number of spring elements divided by two. With two spring elements, this results in an angle of 90 °, with three spring elements an angle of 60 °. unbalanced Angular arrangements result in an asymmetrical course of the torsion forces. If desired, such angular arrangements can also be used be used.

Die Federelemente sind vorzugsweise Federstreifen aus einem feder­ elastischen Material, beispielsweise Federstahl oder einem feder­ elastischen Kunststoff. Sie werden vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Zwischenstücke an diesen angeordnet und mit geeigneten Befesti­ gungsmitteln an diesen befestigt.The spring elements are preferably spring strips from a spring elastic material, such as spring steel or a spring elastic plastic. They are preferably perpendicular to the plane the intermediate pieces arranged on these and with suitable fasteners means attached to this.

Die erfindungsgemäßen Gelenkverbindungen eignen sich zur Übertragung von Dreh- oder Linearbewegungen. Da sie keine gelagerten Teile enthalten, sind sie verschleißfrei und wartungsfrei, dabei aber aufgrund der Federeigenschaften der Federelemente elastisch. Sie eignen sich deshalb insbesondere zur Übertragung von Linearbewegungen, beispielsweise von Linearmotoren, bei denen häufig ruckartige Beschleunigungskräfte auftreten.The joint connections according to the invention are suitable for the transmission of Rotary or linear movements. Since they contain no stored parts, they are wear-free and maintenance-free, but due to the Spring properties of the spring elements elastic. They are therefore suitable in particular for the transmission of linear movements, for example of Linear motors, which often have jerky acceleration forces occur.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the description of the figures explained. Show it:

Fig. 1 eine Anordnung von zwei Federelementen; Figure 1 shows an arrangement of two spring elements.

Fig. 2 eine Weitere Anordnung von zwei Federelementen; und Fig. 2 shows a further arrangement of two spring elements; and

Fig. 3 eine Anordnung von drei Federelementen. Fig. 3 shows an arrangement of three spring elements.

Die Gelenkverbindung der Fig. 1 enthält zwei Federelemente 20a, 20b, die in einem Winkel von 90° zueinander an einem ringförmigen Zwischen­ stück 22a angeordnet sind. An den dem Zwischenstück 22a gegenüber­ legenden Enden der Federelemente 20a, 20b sind Haltekörper 16a, 16b angeordnet, die an Achsen 10, 12 befestigbar sind. Die beiden Versatzausgleichzachsen V1, V2 sind durch Pfeile gekennzeichnet, ebenso die Zug- bzw. Drehrichtung.The hinge joint of Fig. 1 includes two spring members 20 a, 20 b which are arranged at an angle of 90 ° to one another on an annular spacer 22 a. At the ends of the spring elements 20 a, 20 b opposite the intermediate piece 22 a, holding bodies 16 a, 16 b are arranged, which can be fastened to axes 10 , 12 . The two offset compensation axes V1, V2 are identified by arrows, as is the direction of pull or rotation.

Die Gelenkverbindung der Fig. 2 enthält die gleichen Einzelelemente wie Fig. 1, wobei die beiden Federelemente 20a, 20b auf der gleichen Seite des Zwischenstücks 22a angeordnet sind. Beide Federelemente 20a, 20b sind U-förmig ausgestaltet, wodurch eine Ineinanderschachtelung der beiden Vederelemente ermöglicht wird. Über die beiden Halte­ körper 16a, 16b ist die Gelenkverbindung mit Achsen 10, 12 verbindbar, von denen nur die Achse 10 dargestellt ist.The hinge joint of FIG. 2 contains the same individual elements as Fig. 1, wherein the two spring elements 20 a, 20 b on the same side of the intermediate piece 22 a are arranged. Both spring elements 20 a, 20 b are U-shaped, which enables nesting of the two Veder elements. About the two holding body 16 a, 16 b, the articulated connection with axes 10 , 12 , of which only the axis 10 is shown.

Die Gelenkverbindung der Fig. 3 enthält drei Federelemente 20a, 20b, 20c, die in einem Winkel von 45° zueinander angeordnet sind und die durch ringförmige Zwischenstücke 22a, 22b miteinander verbunden sind. Die Haltekörper 16a, 16b ermöglichen eine Verbindung mit Achsen, die nicht dargestellt sind.The hinge joint of Fig. 3 includes three spring elements 20 a, 20 b, 20 c, which are arranged at an angle of 45 ° to each other and by annular spacers 22 a, 22 b are connected together. The holding body 16 a, 16 b allow a connection with axes, which are not shown.

Claims (7)

1. Gelenkverbindung zur Verbindung von zwei Achsen (10,12) mit Haltekörpern (16a, b), an denen Federelemente (20a, b, . . .) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Federelemente (20a, 20b, . . .) vorgesehen sind, die über Zwischenstücke (22a, 22b, . . .) verbunden sind, wobei die Anzahl der Zwischenstücke (22a, 22b, . . .) um eins geringer ist als die Anzahl der Federelemente (20a, 20b, . . .).1. Articulated connection for connecting two axes ( 10 , 12 ) with holding bodies ( 16 a, b), on which spring elements ( 20 a, b,...) Are arranged, characterized in that at least two spring elements ( 20 a, 20 b,...) are provided, which are connected via intermediate pieces ( 22 a, 22 b,...), the number of intermediate pieces ( 22 a, 22 b,...) being one less than the number of Spring elements ( 20 a, 20 b,...). 2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Federelemente (20a, 20b, . . .) in einem Winkel zueinander angeordnet sind, der sich ergibt aus der Beziehung 360° dividiert durch die Anzahl der Federelemente (20a, 20b, . . .)2. Articulated connection according to claim 1, characterized in that the spring elements ( 20 a, 20 b,...) Are arranged at an angle to one another which results from the relationship 360 ° divided by the number of spring elements ( 20 a, 20 b,...) 3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung von zwei Federelementen (20a, 20b) auf der gleichen Seite eines Zwischenstücks (20a) angeordnet ist.3. Hinge connection according to claim 1, characterized in that an arrangement of two spring elements ( 20 a, 20 b) is arranged on the same side of an intermediate piece ( 20 a). 4. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (22a) ringförmig ausgebildet ist.4. Hinge connection according to claim 1 or 3, characterized in that the intermediate piece ( 22 a) is annular. 5. Gelenkverbindung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung von zwei Federelementen (20a, 20b) in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet ist5. Hinge connection according to one or more of the preceding claims, characterized in that an arrangement of two spring elements ( 20 a, 20 b) is arranged at an angle of 90 ° to one another 6. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung von drei Federelementen (20a, 20b, 20c) in einem Winkel von 1200 zueinander angeordnet ist. 6. Articulated connection according to claim 1 or 2, characterized in that an arrangement of three spring elements ( 20 a, 20 b, 20 c) is arranged at an angle of 1200 to each other. 7. Verwendung der Gelenkverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Übertragung von Linearbewegungen.7. Use of the articulated connection according to claims 1 to 6 for Transmission of linear movements.