gimbal

Abstract

A toy fork pin (6) for assembly in a cardan joint (2) is disclosed, comprising: - a torque transmission piece (10) for receiving or releasing a torque (12) about a plug-in direction (8), - a wall-shaped support piece (22) placed on the torque transmission piece (10) and extending in the plug-in direction (8) and a pitching direction (20) transversely to the plug-in direction (8), and - a ball element (32) placed on the wall-shaped support piece (22) opposite the torque transmission piece (10) when viewed in the plug-in direction (8), characterized in that - at least one wall-shaped joint needle piece (34) is held on the ball element (32), which extends in the plug-in direction (8) and a yaw direction (18) extending transversely to the plug-in direction (8) and transversely to the pitching direction (20).

Description

(19) *EP004696393A1* (11) EP 4 696 393 A1 (12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG (43) Veröffentlichungstag: 18.02.2026 Patentblatt 2026 / 08 (21) Anmeldenummer: 25195386.5 (22) Anmeldetag: 12.08.2025 (51) Internationale Patentklassifikation (IPC): A63H 33 / 04 (2006.01) (52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC): A63H 33 / 042 (84) Benannte Vertragsstaaten: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR Benannte Erstreckungsstaaten: BA Benannte Validierungsstaaten: GE KH LA MA MD TN (30) Priorität: 13.08.2024 CN 202421948331 U 12.03.2025 CN 202520430162 U 12.03.2025 CN 202510292007 (71) Anmelder: Doubleeagle Industry (China) Limited Shantou City, Guangdong (CN) (72) Erfinder: Yang, Dunhua District, Shenzhen (CN) (74) Vertreter: von Bülow & Tamada Rotbuchenstraße 6 81547 München (DE) (54) KARDANGELENK (57) Offenbart wird ein Spielzeuggabelzapfen (6) zum Zusammenstecken in einemKardangelenk (2), um- fassend, - ein Drehmomentenübertragungsstück (10) zum Auf- nehmen oder Abgeben eines Drehmomentes (12) um eine Steckrichtung (8), - ein auf das Drehmomentenübertragungsstück (10) auf- gestelltes und sich in der Steckrichtung (8) sowie einer Nickrichtung (20) quer zur Steckrichtung (8) ausdehnen- des wandförmiges Trägerstück (22), und - ein auf das wandförmige Trägerstück (22) in der Steck- richtung (8) gesehen demDrehmomentenübertragungs- stück (10) gegenüberliegend aufgesetztes Kugelele- ment (32), dadurch gekennzeichnet, dass - am Kugelelement (32) wenigstens ein wandförmiges Gelenknadelstück (34) gehalten ist, welches sich in der Steckrichtung (8) und einer quer zur Steckrichtung (8) undquerzurNickrichtung (20)verlaufendenGierrichtung (18) erstreckt. EP 4 69 6 39 3 A 1 Processed by Luminess, 75001 PARIS (FR) 2 1 EP 4 696 393 A1 2 Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiel- zeuggabelzapfen gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 1, eine Spielzeuggabelaufnahme nach An- spruch 9 und ein Kardangelenk nach Anspruch 10.

[0002] Ein Spielzeuggabelzapfen gemäß dem Ober- begriff des geltenden Anspruchs 1 ist aus dem europä- ischen Gemeinschaftsgeschmacksmuster 008337372‑0008 bekannt.

[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Spielzeugbauteil zu verbessern.

[0004] Ausgehend von einem zu einem Kardangelenk mit einer Spielzeuggabelaufnahme zusammensteckba- ren Spielzeuggabelzapfen mit einem ein Drehmomen- tenübertragungsstück zum Aufnehmen oder Abgeben eines Drehmomentes um eine Steckrichtung, mit einem auf das Drehmomentenübertragungsstück aufgestellten und sich in der Steckrichtung sowie einer Nickrichtung quer zur Steckrichtung ausdehnenden wandförmigen Trägerstück, sowie mit einem auf das wandförmige Trä- gerstück in der Steckrichtung gesehen dem Drehmo- mentenübertragungsstück gegenüberliegend aufge- setzten Kugelelement, umfasst der erfindungsgemäße Spielzeuggabelzapfen wenigstens ein wandförmiges an dem Kugelelement gehaltenes Gelenknadelstück, wel- ches sich in der Steckrichtung und einer quer zur Steck- richtung und quer zur Nickrichtung verlaufenden Gier- richtung erstreckt.

[0005] DemangegebenenSpielzeuggabelzapfen liegt die Überlegung zugrunde Schlitze zur Aufnahme von Gelenknadelstücken im bekannten Spielzeuggabelzap- fen in die Spielzeuggabelaufnahme zu verlagern. Auf diese Weise lassen sich Kräfte besser verteilen und so Verschleißminimieren. Dies führt zu einer ruhigeren und effizienteren Kraftübertragung sowie einer optimierten Beweglichkeit eines aus Spielzeuggabelzapfen und Spielzeuggabelaufnahme gebildeten Kardangelenks. Unter einemKardangelenk soll nachstehend ein mecha- nischesBauteil verstandenwerden, das dieÜbertragung von Drehmomenten bei variablen Knickwinkeln zwi- schen zwei Wellen, die es verbindet, ermöglicht. Diese knickwinkelvariable Übertragung von Drehmomenten wird durch zwei Freiheitsgrade erreicht: eine Drehbewe- gung um eine in der Steckrichtung ausgerichtete Längs- achse und eine Schwenkbewegung um eine senkrecht zur Steckrichtung ausgerichtete Querachse.

[0006] Im Einzelnen verbessert die Verlagerung der Schlitze in die Spielzeuggabelaufnahme die mechani- sche Stabilität, da die Spielzeuggabelaufnahme tenden- ziell massiver und stabiler ist, was eine bessere Lastver- teilung und geringereMaterialermüdung ermöglicht. Das Gelenknadelstück am Spielzeuggabelzapfen reduziert den Verschleiß, da der Spielzeuggabelzapfen tenden- ziell weniger Bewegungsspielraum und weniger Belas- tung als die Spielzeuggabelaufnahme unterliegt, was die Lebensdauer des Kardangelenks verlängert. Schlitze in der Spielzeuggabelaufnahme lassen sich einfacher war- ten, da sie besser zugänglich sind. Dies erleichtert die regelmäßigeZerlegungundverbessert dieFunktionalität und Lebensdauer des Kardangelenks, insbesondere in seiner Anwendung als Spielzeug. Durch das Vertau- schenwird derBewegungswinkel optimiert, da dieSchlit- ze in der Spielzeuggabelaufnahme eine größere Bewe- gungsfreiheit bieten als im Spielzeuggabelzapfen, was zu einem größeren Knickwinkel führt. Eine stabilere Auf- nahme der Gelenknadelstücke am Spielzeuggabelzap- fen trägt dazu bei, Spiel und Vibrationen im Gelenk zu minimieren, was zu einer ruhigeren und effizienteren Übertragung von Kräften führt. Das Vertauschen opti- miert auch die Fertigungstoleranzen, da sich die Schlitze in der Spielzeuggabelaufnahme präziser fertigen und kontrollieren lassen, was die Passgenauigkeit und Funk- tion des Kardangelenks verbessert.

[0007] In einerWeiterbildung des angegebenen Spiel- zeuggabelzapfen umfasst daswandförmige Trägerstück einenPfosten, vondem inundentgegenderNickrichtung je ein Wandelement abragt. Auf diese Weise lässt sich die strukturelle Stabilität erhöhen. Die Anordnung er- möglicht eine gleichmäßigere Verteilung der auf den Spielzeuggabelzapfen wirkenden Kräfte, was zu einer verbesserten Lastaufnahme und geringerer Materialer- müdung führt.Diebeidseitig abragendenWandelemente präzisieren zudem die Führung der Gelenknadelstücke, was die Bewegungsgenauigkeit und die Effizienz der Kraftübertragung weiter optimiert. Außerdem erhöht die- se Konstruktion die Torsionssteifigkeit, wodurch uner- wünschte Verdrehungenminimiert und die Lebensdauer des Kardangelenks verlängert werden. Schließlich ver- einfacht die klar definierte Struktur des Pfostens mit den abragenden Wandelementen die Fertigung und Monta- ge, da die Bauteile präziser positioniert und befestigt werden können.

[0008] In einer zusätzlichen Weiterbildung des ange- gebenen Spielzeuggabelzapfens verjüngt sich der Pfos- ten in der Steckrichtung konisch. Auf dieseWeise lassen sich die Passgenauigkeit und Selbstzentrierung des Spielzeuggabelzapfens verbessern. Die konische Form erleichtert das Einführen des Wellenanschlussstücks in die Spielzeuggabelaufnahme, was die Montage verein- facht und beschleunigt. Darüber hinaus sorgt die koni- sche Verjüngung für eine gleichmäßigere Verteilung der Kontaktkräfte entlang der Steckrichtung, was den Ver- schleiß reduziert und die Lebensdauer des Kardange- lenks erhöht. Die konische Form minimiert auch uner- wünschtes Spiel, indem sie eine präzise und feste Ver- bindung gewährleistet, was zu einer ruhigeren und effi- zienteren Kraftübertragung führt. Schließlich ermöglicht die konische Verjüngung eine höhere Toleranz gegen- über Fertigungsabweichungen, da die selbstzentrieren- deEigenschaft derKonusformkleinereUngenauigkeiten ausgleicht und somit die Gesamtfunktionalität und Zu- verlässigkeit des Kardangelenks verbessert.

[0009] In einer anderen Weiterbildung des angegebe- nen Spielzeuggabelzapfens ist der Pfosten koaxial auf einem am Drehmomentenübertragungsstück ausgebil- 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 3 EP 4 696 393 A1 4 deten Sockel, der sich konisch zum Kugelelement hin verjüngt. Auf diese Weise lassen sich die strukturellen Integrität und Stabilität erhöhen. Der konische Sockel sorgt für eine verbesserte Kraftverteilung bei der Stüt- zung des Kugelelements, was die Belastbarkeit und die Lebensdauer des Kardangelenks erhöht. Durch die koa- xiale Ausrichtung wird Präzision der Zentrierung weiter gesteigert, die die Montage vereinfacht und die Passge- nauigkeit erhöht. Die konische Verjüngung des Sockels ermöglicht zudem eine effektive Selbstzentrierung und erleichtert das Einführen des Pfostens, was die Hand- habung und den Zusammenbau vereinfacht. Dies trägt zu einer reduzierten Reibung und minimalem Spiel bei, was zu einer ruhigeren und effizienteren Kraftübertra- gung führt.Darüber hinaus verbessert die konischeForm die Torsionssteifigkeit und minimiert unerwünschte Ver- drehungen, was die Funktionalität und Zuverlässigkeit des Kardangelenks in seiner Anwendung als Spielzeug weiter optimiert.

[0010] In einer noch anderenWeiterbildung des ange- gebenen Spielzeuggabelzapfens sind die in und entge- gen der Nickrichtung gesehenen Seiten der Wandel- emente zum Kugelelement hin verlaufend aufeinander zu fluchtend ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich der Knickwinkel des Kardangelenks, also der Winkel in dem sich die beiden durch das Kardangelenk miteinander verbundenen Wellen gegeneinander abwinkeln lassen, steigern. Im Einzelnen ermöglicht die fluchtende Aus- führung der Wandelemente eine größere Bewegungs- freiheit des Kugelelements, da der Bewegungsraum er- weitert wird und weniger Einschränkungen unterworfen ist. Dadurch kann das Kugelelement in einem größeren Winkel verschwenkt werden, was zu einer erhöhtenWin- kelvariabilität und Flexibilität des Kardangelenks führt. Diese erhöhte Beweglichkeit verbessert die Fähigkeit des Kardangelenks, Drehmomente bei größeren Win- keln effizient zu übertragen, und trägt zu einer optimier- ten Funktionalität bei. Zudem sorgt diese Ausgestaltung für eine gleichmäßigere Verteilung der auftretenden Kräfte und minimiert so den Verschleiß und die Material- ermüdung, was die Lebensdauer des Kardangelenks verlängert. Die präzisere Führung des Kugelelements und die erweiterte Bewegungsfreiheit führen zu einer ruhigeren und effizienteren Kraftübertragung, was die GesamtleistungdesKardangelenks insbesondere in sei- ner Anwendung als Spielzeug verbessert.

[0011] In einer weiteren Weiterbildung des angegebe- nen Spielzeugzapfens ist das Kugelelement in der Nick- richtung gesehenmit einer geringeren Ausdehnung aus- gebildet, als eine Ausdehnung des wandförmiges Trä- gerstückes, vorzugsweise eine minimale Ausdehnung des wandförmiges Trägerstückes. Auf dieseWeise lässt sich der zuvor genannte Knickwinkel des Kardangelenks weiter steigern, denn durch die verringerte Ausdehnung des Kugelelements in der Nickrichtung wird der Bewe- gungsraum für die Schwenkbewegung zusätzlich ver- größert, was die Fluchtungsstrategie unterstützt und den maximalen Winkel, den das Gelenk erreichen kann, weiter erhöht. Die Weiterbildung ermöglicht eine noch größere Winkelvariabilität und Flexibilität, wodurch das Kardangelenk Drehmomente bei noch extremeren Win- keln effizient übertragen kann. Die gegenüber dem wandförmigen Trägerstück reduzierte Ausdehnung des Kugelelements minimiert außerdem die potenziellen Kontaktpunkte und Reibungsflächen zwischen dem Ku- gelelement und den angrenzenden Komponenten, was denVerschleißweiter reduziert unddieLebensdauer des Kardangelenks erhöht. Zusätzlich führt die geringere Ausdehnung zu einer verbesserten Bewegungsfreiheit und Präzision, da weniger physische Einschränkungen vorhanden sind, die die Bewegung behindern könnten. Dies resultiert in einer ruhigeren und effizienteren Kraft- übertragung und verbessert die Gesamtleistung und Zu- verlässigkeit desKardangelenks, insbesondere in seiner Anwendung als Spielzeug.

[0012] In einer bsonderen Weiterbildung des angege- benen Spielzeugzapfens besitzt das Gelenknadelstück in der Gierrichtung gesehen einen trapezförmigen, vor- zugweise rautenförmigen Querschnitt, wobei eine Hauptdiagonale des trapezförmigen Querschnitts in der Steckrichtung ausgerichtet ist. Auf diese Weise las- sen sich Kraftverteilung weiter verbessern und so die Stabilität weiter steigern. Der trapezförmige oder rauten- förmige Querschnitt ermöglicht eine optimale Verteilung der auf das Gelenk wirkenden Kräfte, was die Belastbar- keit erhöht und die Materialermüdung reduziert. Durch die Ausrichtung der Hauptdiagonale in der Steckrichtung werden die Kräfte effizient entlang der stärksten Achse des Querschnitts geleitet, was die strukturelle Integrität des Gelenks verbessert. Die Querschnittsform erhöht zudem die Bewegungsfreiheit des Gelenks, da sie weni- ger physische Einschränkungen bietet und eine größere Flexibilität ermöglicht. Dies trägt zu einem größeren Knickwinkel bei, da das Gelenknadelstück mehr Bewe- gungsraumhat undweniger leicht blockiertwird.Darüber hinaus sorgt der trapezförmigeoder rautenförmigeQuer- schnitt für eine präzisere Führung und eine stabilere Verbindung zwischen den Komponenten, was die Funk- tionalität und Zuverlässigkeit des Kardangelenks stei- gert. Die geometrische Form des Gelenknadelstücks erleichtert ferner die Herstellung und Montage, da die klar definierten Kanten und Flächen eine präzise Fer- tigung und eine einfache Passgenauigkeit ermöglichen. Insgesamt führt trapezförmige, vor allem die rautenför- migeQuerschnittsform zu einer ruhigeren und effiziente- ren Kraftübertragung, einer verlängerten Lebensdauer des Kardangelenks und einer optimierten Leistungsfä- higkeit, insbesondere in der Anwendung als Spielzeug.

[0013] In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Spielzeuggabelzapfen drehsymmetrisch um eine in der Steckrichtung ausgerichtete Drehachsemit einemDreh- symmetriewinkel von 180° ausgebildet.

[0014] Drehsymmetrie ist in diesem Zusammenhang gegenüber Rotationssymmetrie abzugrenzen, obgleich beide Begriffe die Symmetrie eines Objekts um eine Achse beschreiben. Drehsymmetrie liegt vor, wenn ein 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4 5 EP 4 696 393 A1 6 Objekt um eine bestimmte Achse gedreht wird und dabei mehrere stabile Positionen einnimmt, in denen es iden- tisch erscheint. Diese Symmetrie bezieht sich in der Regel auf diskrete Drehwinkel. Ein Beispiel dafür ist ein reguläres Sechseck, das nach einer Drehung um 60°, 120°, 180°, 240°, 300° und 360° wieder identisch aussieht. Rotationssymmetrie hingegen beschreibt ein Objekt, das umeine zentraleAchse beliebig gedrehtwird und in jeder Position identisch erscheint. Diese Symmet- rie ist kontinuierlich und bezieht sich nicht auf diskrete Drehwinkel, sondern auf kontinuierliche. Ein Beispiel hierfür ist ein Kreis, der nach einer Drehung um jeden beliebigen Winkel identisch aussieht. Die Abgrenzung zwischen beiden Begriffen liegt daher darin, dass sich Drehsymmetrie typischerweise auf diskrete, spezifische Drehwinkel bezieht, bei denen das Objekt identisch er- scheint, während sich Rotationssymmetrie auf die konti- nuierliche Symmetrie eines Objekts um eine Achse be- zieht, bei der das Objekt bei jeder beliebigen Drehung identisch bleibt.

[0015] Wird der Spielzeuggabelzapfen drehsymmet- risch um eine in der Steckrichtung ausgerichtete Dreh- achse ausgebildet, lässt sich die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Kraftübertragung verbessern. Die Dreh- symmetrie sorgt dafür, dass die Kräfte gleichmäßig um die Drehachse verteilt werden, was zu einer geringeren Belastung einzelner Bereiche und einer gleichmäßige- ren Abnutzung führt. Dies reduziert den Verschleiß und erhöht die Lebensdauer des Kardangelenks. Durch die Drehsymmetrie wird auch die Montage und Justierung des Spielzeuggabelzapfens vereinfacht, da die symmet- rische Form eine präzise Ausrichtung ermöglicht. Dies führt zu einer höheren Passgenauigkeit und verringert das Risiko von Montagefehlern. Zudem ermöglicht die drehsymmetrische Konstruktion eine gleichmäßige Ro- tation ohne Unwuchten, was zu einer ruhigeren und effizienteren Kraftübertragung beiträgt. Ein weiterer Vor- teil der Drehsymmetrie ist die erhöhte Fertigungseffi- zienz. Symmetrische Teile lassen sich einfacher und kostengünstiger herstellen, da die Geometrie weniger komplex ist und standardisierteFertigungstechnikenein- gesetzt werden können. Dies kann zu einer Reduzierung der Produktionskosten undeiner Verbesserung derQua- litätskontrolle führen.

[0016] Gemäß einen weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Spielzeuggabelaufnahme zur Aufnahme einesder angegebenenSpielzeuggabelzapfeneinDreh- momentenübertragungsstück zum Aufnehmen oder Ab- geben eines Drehmomentes um eine Steckrichtung und ein auf das Drehmomentenübertragungsstück aufge- stelltes und sich in der Steckrichtung zylindrisch erhe- bendes Aufnahmestück mit einer in der Steckrichtung gesehen am Drehmomentenübertragungsstück gegen- überliegend ausgebildeten Aufnahmeöffnung, in die das Kugelelement in einen Aufnahmeraum einführbar ist, wobei in die Wänden des Aufnahmeraumes in der Nick- richtung und der Gierrichtung gesehen Schlitze zur Auf- nahme des wandförmigen Trägerstückes und des Ge- lenknadelstückes eingeformt sind.

[0017] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Kardangelenk einen der angegebenen Spielzeuggabelzapfen und eine angegebene Spielzeug- gabelaufnahmewobei dasKugelelement desSpielzeug- gabelzapfens in den Aufnahmeraum der Spielzeugga- belaufnahme eingesetzt ist.

[0018] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merk- male und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht ein aus einer Spiel- zeuggabelaufnahme und einem Spielzeuggabel- zapfen zusammengesetzes Kardangelenk, Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht einen Spiel- zeuggabelzapfen für das Kardangelenk aus Fig. 1, und Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht eine Spiel- zeuggabelaufnahme für das Kardangelenk aus Fig. 1.

[0019] In den Figuren werden gleiche technische Ele- mente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Die Figuren sind rein schematisch und geben vor allem nicht die tatsächlichen geometri- schen Verhältnisse wieder.

[0020] Eswird auf Fig. 1 genommen, anhand derer ein Kardangelenk 2 näher beschrieben wird, welches aus einer Spielzeuggabelaufnahme4undeinem in der Spiel- zeuggabelaufnahme4beweglich gehaltenenSpielzeug- gabelzapfen 6 zusammengesetzt ist.

[0021] Das Kardangelenk 2 ist zwischen zwei nicht weiter gezeigteWellen verbaubaresmechanischesBau- teil. Die Wellen werden in einer Steckrichtung 8 in ein entsprechendes Drehmomentenübertragungsstück 10 eingesetzt, welches Drehmomente 12 um die Steckrich- tung 8 zwischen den beiden zwei Wellen übertragen kann. DieWellen sind hier nur anschauliche Maschinen- elemente, die als Drehmomentenquelle oder Drehmo- mentensenke in Frage kommen. Die Drehmomenten- übertragungsstücke10könnenzurDrehmomentenüber- tragung an beliebigen Maschinenelementen befestigt werden, wie beispielsweise Radnaben im Zusammen- hang mit einer Lenkung eines Fahrzeuges, bei denen Kardangelenke eine Schlüsselrolle spielen.

[0022] Das Kardangelenk 2 ermöglicht die Übertra- gung der Drehmomente 12 bei variablen Knickwinkeln 14 zwischen zwei Rotationsachsen 16, um die die Dreh- momente 12 wirken. Diese knickwinkelvariable Übertra- gung der Drehmomente 12 wird durch zwei Freiheits- grade erreicht, und zwar durch eine Drehbewegung um die jeweilige Rotationsachse 16 und eine Schwenkbe- wegung in Richung des Knickwinkels 14. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 7 EP 4 696 393 A1 8

[0023] Die bewegliche Gelenkpartner, also die Spiel- zeuggabelaufnahme 4 und der Spielzeuggabelzapfen 6 werden nachstehend in getrennten Koordinatensyste- men betrachtet, da aufgrund der Beweglichkeit der bei- den Gelenkpartner 4, 6 zueinander eine sinnvolle Be- schreibung in einem gemeimen Koordinatensystem die weiteren Erläuterungen deutlich verkomplizieren wür- den. JederGelenkpartner 4, 6besitzt daher nachstehend ein eigenes Koordinatensystemmit der in der Rotations- achse 16 ausgerichteten Steckrichtung 8, einer Gierri- chung 18 senkrecht zur Steckrichtung 8 und einer Gier- richtung 20 senkrecht zur Steckrichtung 8 und senkrecht zur Nickrichtung 18. Der Hintergrund der Benennung dieser Richtungen 8, 18, 20 ergibt sich erst aus der weiteren Beschreibung und soll der Kürze halber hier nicht vertieft werden.

[0024] Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die in einer perspektivischenAnsicht ein Beispiel für denSpiel- zeuggabelzapfen 6 für das Kardangelenk 2 aus Fig. 1 zeigt.

[0025] Der Spielzeugzapfen 6 umfasst als Drehmo- mentenübertragungsstück 10 ein Wellenanschluss- stück, in das eine nicht weiter gezeigte Welle einsetzbar ist. Als Welle im Spielzeugeinsatzbereich eignet sich beispielsweise eine Kreuzachse, wie sie von der Firma LegoA / Sunter derTeilenummer4519auf derHomepage www.bricklink.com katalogisiert ist. Die Kreuzform ist später in Fig. 3 zu sehen. Zur Aufnahme einer solchen Kreuzachse ist das Drehmomentenübertragungsstück 10 mit einem nicht weiter zu sehenden Aufnahmeraum ausgebildet, in den die Kreuzachse in der Steckrichtung 8 einsetzbar ist, wobei die Kreuzform dafür Sorge trägt, dass Kräfte quer zur Steckrichtung 8 das Drehmoment 12 umdieRotationsachse 16 aufgenommenwerden und die Kreuzachse formschlüssig amDrehmomentenübert- ragungsstück 10 gehalten ist.

[0026] In der Steckrichtung 8 gesehen schließt sich an das Drehmomentenübertragungsstück 10 ein wandför- miges Trägerstück 22 an, welches in der Steckrichtung 8 aufgestellt ist und sich in der Nickrichtung 20 erstreckt. Das wandförmige Trägerstück 22 ist in der vorliegenden Ausführung dreiteilig ausgebildet und besitzt einen Pfos- ten 24 an dessen in der Nickrichtung 20 gesehenen Vorderseite und Rückseite sich je ein Wandelement 26 anschließt. Der Pfosten 24 ist konisch ausgebildet und konzentrisch auf ein konisches Endstück 27 am in der Steckrichtung 8 gesehenen vorderen Ende des Dreh- momentenanschlussstückes 10 aufgesetzt.

[0027] DieWandelemente 26 besitzen in der Nickrich- tung 20 gsehen an ihren dem Pfosten 24 gegenüber- liegenden Seiten Außenkanten 28, die in der Steckrich- tung 8 gesehen aufeinander zu fluchten. Das heißt, ein nicht weiter in den Figuren referenzierter Abstand zwi- schen den beiden Außenkanten 28 nimmt mit zuneh- mendem Weg in der Steckrichtung 8 gesehen hin ab. Dabei sind die Außenkanten 28 jeweilsmit einer Stufe 30 versehen, wobei in der Ansicht der Fig. 2 lediglich eine der beiden Stufen 30 zu sehen und damit auch referen- ziert ist. Auf den technischen Hintergrund dieser Stufe wird an späterer Stelle näher eingegangen.

[0028] Im Bereich der Stufe 30 wirken die Wandel- emente 26 wie Gabelzinken, zwischen denen ein Kugel- element 32 gehalten ist. Dieses Kugelelement 32 ist auf dem Pfosten 24 aufgelegt und wird von den Wandel- ementen 26 in und entgegen der Nickrichtung 20 um- griffen.Auf dieseWeisewirddassKugelelement 32stabil vom wandförmigen Trägerstück 22 getragen.

[0029] Am Kugelelement 32 sind in und entgegen der Gierrichtung18 je einGelenknadelstück34gehalten.Die Gelenknadelstück 34 sind in der vorliegenden Ausfüh- rung rautenförmig ausgeführt undmit ihrer Haupachse in der Steckrichtung 8 ausgerichtet. Grundsätzlich können die Gelenknadelstücke 34 auch anderweitig wandförmig ausgebildet werden, was heißt, dass Ihre Ausdehnung in der Steckrichtung 8 größer ist, als in der Nickrichtung 20. Die Funktion der Gelenknadelstücke 34 hängt mit der technischenWirkung des zu bildenden Kardangelenks 2 zusammen,worauf an spätereStelle näher eingegangen wird.

[0030] Der Spielzeugzapfen 6 ist um die Rotations- achse 6 drehsymmetrischmit einem in den Figuren nicht weiter referenzierten Drehsymmetriewinkel von 180° ausgebildet. Das heißt, wenn der Spielzeugzapfen 6 um 180° gedreht wird, dann hat für einen den Spielzeug- zapfen 6 aus einer bestimmten Position beobachtenden und still stehendenBetrachter das selbeAussehenwie in der Ursprungsposition.

[0031] Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel für die Spiel- zeuggabelaufnahme 4 für das Kardangelenk 2 aus Fig. 1 zeigt.

[0032] Die Spielzeuggabelaufnahme 4 ist analog zum Spielzeuggabelzapfen 6 aufgebaut und erstreckt sich ebenfalls in der Stecksrichtung 8, wobei in der Streck- richtung 8 am hinteren Ende das Drehmomentenan- schlussstück 10 angeordnet ist. Dieses ist in der vor- liegenden Ausführung als die oben genannte Kreuzach- se ausgebildet und besitzt zwei kreuzweise zueinander gehaltene Kreuzachsenwände 36, die sich in der Gier- richtung 18 beziehungsweise in der Nickrichtung 20 er- strecken und in der Summe die in Fig. 3 zu sehende Kreuzform ergeben.

[0033] An das Drehmomentenanschlussstück 10 in Form der Kreuzachse schließt sich ein zylinderförmiges Aufnahmestück 38 an, welches das Kugelelement 32 des Spielzeuggabelzapfens 6 einsetzbar ist.

[0034] Hierzu besitzt das Aufnahmestück 38 ein Auf- nahmeöffnung 40, über die das Kugellement 32 in einer noch zu beschreibendenWeise in einen Aufnahmeraum 42 des Aufnahmestückes 38 einführbar ist.

[0035] An den Wänden dieses Aufnahmeraumes 42 befinden sich Schlitze, wobei ein halbkreisförmiger Schlitz 44 startend von der Aufnahmeöffnung 40 über einen nicht weiter gezeigten Boden des Aufnahmerau- mes 42 zurück zur Aufnahmeöffnung 40 verläuft. Des- weiteren sind in dieWände desAufnahmeraumes 42wie 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6 9 EP 4 696 393 A1 10 den Aufnahmeraum 42 in der Nickrichtung 20 nach au- ßen hin öffnende Wandschlitze 46 eingeformt.

[0036] AndieWandschlitze 46 schließenentgegender Steckrichtung 8 gesehen sich Aufnahmenuten 48 an, während um die beiden Endbereiche des halbkreisför- migen Schlitzes 44 Spielräume 50 ausgebildet sind. Von den Aufnahmenuten 48 und den Spielräumen 50 sind in Fig. 3 nur jeweils einer mit einem eigenen Bezugszei- chen versehen.

[0037] Zum Zusammensetzen des Kardangelenkes 2 werden zunächst dieSpielzeuggabelaufnahme4mit den Wandschlitzen 48 und der Spielzeuggabelzapfen 6 mit demwandförmigenTrägerstück22 inderNickrichtung20 ausgerichtet. Anschließend wird das wandförmige Trä- gerstück 22 in die Wandschlitze 48 eingesetzt und die Spielzeuggabelaufnahme 4 sowie der Spielzeuggabel- zapfen 6 jeweils in ihrer Steckrichtung 8 bewegt, so dass das wandförmige Trägerstück 22 in die Wandschlitze 48 eingeführt wird. Auf diese Weise werden gleichzeitig die Gelenknadelstücke 34 in den halbkreisförmigen Schlitz 44 eingeführt, wodurch der Spielzeuggabelzapfen 6 ge- genüber der Spielzeuggabelaufnahme 4 in der Gierrich- tung 18 verdreht, man spricht vom gieren, und in der Nickrichtung 20 verdreht, man spricht vom nicken, wer- den kann.

[0038] Über dieAufnahmenuten48, dieSpielräume50 und die Stufe 30 ist ein maximaler Bewegungsspielraum für das Nicken und Gieren sichergestellt, was zu einem maximal möglichen Knickwinkel 14 führt. Patentansprüche 1. Spielzeuggabelzapfen (6) zum Zusammenstecken in einem Kardangelenk (2), umfassend, - ein Drehmomentenübertragungsstück (10) zum Aufnehmen oder Abgeben eines Drehmo- mentes (12) um eine Steckrichtung (8), - ein auf das Drehmomentenübertragungsstück (10) aufgestelltes und sich in der Steckrichtung (8) sowie einerNickrichtung (20) quer zurSteck- richtung (8) ausdehnendes wandförmiges Trä- gerstück (22), und - ein auf das wandförmige Trägerstück (22) in der Steckrichtung (8) gesehen dem Drehmo- mentenübertragungsstück (10) gegenüberlie- gend aufgesetztes Kugelelement (32), dadurch gekennzeichnet, dass - am Kugelelement (32) wenigstens ein wand- förmiges Gelenknadelstück (34) gehalten ist, welches sich in der Steckrichtung (8) und einer quer zur Steckrichtung (8) und quer zur Nick- richtung (20) verlaufenden Gierrichtung (18) er- streckt. 2. Spielzeuggabelzapfen (6) nach Anspruch 1, wobei das wandförmige Trägerstück (22) einen Pfosten (24) umfasst, von dem in und entgegen der Nick- richtung (20) je ein Wandelement (26) abragt. 3. Spielzeuggabelzapfen (6) nach Anspruch 2, wobei sich der Pfosten (24) in der Steckrichtung (24) ko- nisch verjüngt. 4. Spielzeuggabelzapfen (6) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Pfosten (24) koaxial auf einem am Dreh- momentenübertragungsstück (10) ausgebildeten Sockel (27) gehalten ist, der sich konisch zumKugel- element (32) hin verjüngt. 5. Spielzeuggabelzapfen (6) nach einem der Ansprü- che 2 bis 4, wobei die in und entgegen der Nick- richtung (20) gesehenen Seiten (28) der Wandel- emente (26) zum Kugelelement (32) hin verlaufend aufeinander zu fluchtend ausgebildet sind. 6. Spielzeuggabelzapfen (6) nach einem der vorste- henden Ansprüche, wobei das Kugelelement (32) in der Nickrichtung (20) gesehen mit einer geringeren maximalen Ausdehnung ausgebildet ist, als eine minimale Ausdehnung des wandförmiges Träger- stücks (22). 7. Spielzeuggabelzapfen (6) nach einem der vorste- henden Ansprüche, wobei das Gelenknadelstück (34) in der Gierrichtung (18) gesehen einen trapez- förmigen, vorzugweise rautenförmigen Querschnitt besitzt, wobei eine Hauptdiagonale des trapezför- migen Querschnitts in der Steckrichtung (8) ausge- richtet ist. 8. Spielzeuggabelzapfen nach einem der vorstehen- denAnsprüche, der drehsymmetrisch umeine in der Steckrichtung (8) ausgerichtete Drehachse (16) mit einem Drehsymmetriewinkel von 180° ausgebildet ist. 9. Spielzeuggabelaufnahme (4) zur Aufnahme eines Spielzeuggabelzapfens (6) nach einem der vorste- henden Ansprüche, umfassend: - ein Drehmomentenübertragungsstück (10) zum Aufnehmen oder Abgeben eines Drehmo- mentes (12) um eine Steckrichtung (8), - ein auf das Drehmomentenübertragungsstück (10) aufgestelltes und sich in der Steckrichtung zylindrisch erhebendesAufnahmestück (38)mit einer in der Steckrichtung (8) gesehen amDreh- momentenübertragungsstück (10) gegenüber- liegend ausgebildeten Aufnahmeöffnung (40), in die das Kugelelement (32) in einen Aufnah- meraum (42) einführbar ist, - wobei in die Wänden des Aufnahmeraumes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 11 EP 4 696 393 A1 12 (42) in der Nickrichtung (20) und der Gierrich- tung (18) gesehen Schlitze (44, 46) zur Aufnah- me des wandförmigen Trägerstückes (22) und des Gelenknadelstückes (34) eingeformt sind. 10. Kardangelenk (2), umfassend: - einen Spielzeuggabelzapfen (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und - eine Spielzeuggabelaufnahme (4) nach An- spruch 9, - wobei das Kugelelement (32) des Spielzeug- gabelzapfens (6) in denAufnahmeraum (42) der Spielzeuggabelaufnahme (4) eingesetzt ist. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 EP 4 696 393 A1 9 EP 4 696 393 A1 10 EP 4 696 393 A1 11 EP 4 696 393 A1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 EP 4 696 393 A1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Invention title: GIMBAL Disclosed is a toy fork pin (6) for assembly into a cardan joint (2), comprising: - a torque transmission piece (10) for receiving or transmitting a torque (12) about an insertion direction (8), - a wall-shaped carrier piece (22) arranged on the torque transmission piece (10) and extending in the insertion direction (8) as well as in a nodding direction (20) transverse to the insertion direction (8), and - a ball element (32) mounted, in the insertion direction (8), opposite the torque transmission piece (10) on the wall-shaped carrier piece (22), characterized in that - at least one wall-shaped joint needle piece (34) is held on the ball element (32), which extends in the insertion direction (8) and in a yawing direction (18) extending transverse to the insertion direction (8) and transverse to the nodding direction (20). Fig. 1 发明名称：万向节 公开了一种用于组装到万向节（2）中的玩具叉销（6），包括： - 一种扭矩传递件（10），用于接收或传递关于插入方向（8）的扭矩（12）， - 一种壁状承载件（22），布置在扭矩传递件（10）上并沿插入方向（8）以及与插入方 向（8）垂直的点头方向（20）延伸， - 一种球状元件（32），沿插入方向（8）安装在壁状承载件（22）上，与扭矩传递件（10） 相对，其特征在于 - 至少一个壁状关节针件（34）设置在球状元件（32）上，该关节针件沿插入方向（8） 以及沿插入方向（8）和点头方向（20）均垂直的偏航方向（18）延伸。 图 1 Abstract Abdominal ultrasound examination method, system and device 摘要

Claims

1. Toy fork pin (6) for assembly in a cardan joint (2), comprising: - a torque transmission piece (10) for receiving or transmitting a torque (12) about a plug-in direction (8), - a wall-shaped support piece (22) placed on the torque transmission piece (10) and extending in the plug-in direction (8) and in a pitching direction (20) transverse to the plug-in direction (8), and - a ball element (32) placed on the wall-shaped support piece (22) opposite the torque transmission piece (10) when viewed in the plug-in direction (8), characterized by the fact that - at least one wall-shaped joint needle piece (34) is held on the ball element (32), which extends in the insertion direction (8) and a yaw direction (18) running transversely to the insertion direction (8) and transversely to the pitching direction (20).

2. Toy fork pin (6) according to claim 1, wherein the wall-shaped support piece (22) comprises a post (24) from which a wall element (26) projects in and against the direction of the nodding (20).

3. Toy fork pin (6) according to claim 2, wherein the post (24) tapers conically in the insertion direction (24).

4. Toy fork pin (6) according to claim 2 or 3, wherein the post (24) is held coaxially on a base (27) formed on the torque transmission piece (10), which tapers conically towards the ball element (32).

5. Toy fork pin (6) according to one of claims 2 to 4, wherein the sides (28) of the wall elements (26) seen in and against the direction of the nodding (20) are aligned towards each other extending towards the ball element (32).

6. Toy fork pin (6) according to one of the preceding claims, wherein the spherical element (32) is designed with a smaller maximum extent in the tilting direction (20) than a minimum extent of the wall-shaped support piece (22).

7. Toy fork pin (6) according to one of the preceding claims, wherein the joint needle piece (34) has a trapezoidal, preferably rhombic cross-section when viewed in the yaw direction (18), wherein a main diagonal of the trapezoidal cross-section is aligned in the insertion direction (8).

8. Toy fork pin according to one of the preceding claims, which is designed to be rotationally symmetrical about a rotation axis (16) aligned in the insertion direction (8) with a rotation symmetry angle of 180°.

9. Toy fork receptacle (4) for receiving a toy fork pin (6) according to one of the preceding claims, comprising: - a torque transmission piece (10) for receiving or releasing a torque (12) about a insertion direction (8), - a receiving piece (38) mounted on the torque transmission piece (10) and rising cylindrically in the insertion direction, with a receiving opening (40) formed opposite the torque transmission piece (10) as seen in the insertion direction (8), into which the ball element (32) can be inserted into a receiving chamber (42), - wherein slots (44, 46) for receiving the wall-shaped support piece (22) and the joint needle piece (34) are formed in the walls of the receiving chamber (42) as seen in the pitch direction (20) and the yaw direction (18).

10. Cardan joint (2), comprising: - a toy fork pin (6) according to any one of claims 1 to 8, and - a toy fork receptacle (4) according to claim 9, - wherein the ball element (32) of the toy fork pin (6) is inserted into the receiving space (42) of the toy fork receptacle (4).

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