DE102005042120A1 - Axial fixing arrangement for components, has snap ring comprising chamfered support surface, where snap ring comprises conical cross section with another chamfered support surface, and contact surface is formed in inclined manner - Google Patents

Axial fixing arrangement for components, has snap ring comprising chamfered support surface, where snap ring comprises conical cross section with another chamfered support surface, and contact surface is formed in inclined manner Download PDF

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Abstract

The arrangement has a snap ring groove that is arranged in a component (1). A snap ring (3) comprises a chamfered support surface (3a). The snap ring groove comprises a chamfered support flank (4a) and another component (2) comprises a supportable contact surface (2a) at the snap ring. The snap ring comprises a conical cross section with another chamfered support surface (3b) and the contact surface is formed in an inclined manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur axialen Fixierung von Bauteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to an arrangement for the axial fixation of components according to the preamble of claim 1.

Sicherungsringe oder Sprengringe (Firmenbezeichnung: Seeger-Ringe) sind bekannt und dienen der axialen Fixierung von zwei Bauteilen, wobei der Sicherungsring aufgrund seiner Federspannung in einer Nut gehalten wird und sich gegen das zu fixierende Bauteil abstützt. Sprengringe weisen in der Regel einen etwa rechteckförmigen Querschnitt auf, welcher über den Umfang gesehen variabel ausgebildet sein kann. Bekannt sind auch Sicherungsringe mit einem keilförmigen Querschnitt, so genannte Keilringe der Firma Seeger Orbis. Der bekannte Seeger-Keilring weist eine konische Abstützfläche auf, welche sich an einer konischen Flanke einer Ringnut abstützt, wobei ein Konizitätswinkel von 15° angegeben ist. Dadurch wird ein Austreten des Keilringes durch Selbsthemmung verhindert. Die der schrägen Keilfläche gegenüber liegende Abstützfläche des Keilringes ist plan ausgebildet und liegt am abzustützenden Bauteil, z. B. einem Wälzlager an. Nachteilig bei den Keilringen ist, dass diese wegen ihres asymmetrischen Querschnittes gerichtet montiert werden müssen. Keilringe werden insbesondere zum Ausgleich eines Axialspiels (axiale Toleranzen) verwendet; sie weisen daher eine variable Eintauchtiefe gegenüber der Tiefe der Ringnut auf. Problematisch hierbei ist, dass es sowohl bei minimaler als auch bei maximaler Eintauchtiefe zu einem relativ großen Hebelarm kommt, welcher zu einem Kippmoment bzw. einem Stülpen des Sprengringes führen kann.Retaining rings or snap rings (company name: Seeger rings) are known and serve the axial fixation of two components, wherein the retaining ring due to its spring tension is held in a groove and itself supported against the component to be fixed. Circlips point in usually an approximately rectangular Cross section on which over seen the scope can be variable. Are known also circlips with a wedge-shaped cross-section, so-called wedge rings the company Seeger Orbis. The famous Seeger wedge ring has a conical support surface on which is supported on a conical edge of an annular groove, wherein a conicity angle indicated by 15 ° is. This will cause leakage of the wedge ring by self-locking prevented. The opposite of the oblique wedge surface Support surface of the wedge ring is flat and is located on the component to be supported, z. B. one roller bearing at. A disadvantage of the wedge rings is that these because of their asymmetric Cross-section must be mounted directionally. Wedges are in particular used to compensate for axial play (axial tolerances); she Therefore, they have a variable immersion depth with respect to the depth of the annular groove. The problem here is that it is at both minimal and at maximum immersion depth comes to a relatively large lever arm, which can lead to a tilting moment or an invagination of the snap ring.

In der älteren Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2004 014112.6 ist ein Sprengring mit einem konischen Querschnitt offenbart, welcher in einer Ringnut mit zwei parallel zueinander ausge richteten konischen Flanken, d. h. einer hinterschnittenen und einer nicht hinterschnittenen Flanke angeordnet ist. Dieser Sprengring liegt mit seiner in axialer Richtung breitesten Abmessung am Nutgrund an und wird somit auch formschlüssig am Austreten aus der Ringnut gehindert.In the older one Patent application of the Applicant with the official file number 10 2004 014112.6 is a snap ring with a conical cross section discloses which in an annular groove with two parallel to each other aligned conical flanks, d. H. an undercut and a non-undercut edge is arranged. This snap ring lies with its in the axial direction widest dimension at the bottom of the groove and thus is also form-fitting prevented from escaping from the annular groove.

Ausgehend von dem bekannten Keilring, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur axialen Fixierung von Bauteilen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine einfache Montage des Sicherungsringes möglich und die Gefahr des Kippens weitestgehend vermieden wird. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.outgoing from the known wedge ring, it is an object of the present invention an arrangement for the axial fixation of components of the above mentioned type to improve that simple assembly the circlip possible and the risk of tipping is largely avoided. The task The invention is solved by the features of claim 1. advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein Sprengring mit konischem Querschnitt, d. h. zwei konisch zueinander verlaufenden Abstützflächen vorgesehen, wobei auch das abzustützende Bauteil eine konische Abstützfläche aufweist. Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass die ein Kippmoment auslösenden Hebelarme infolge der Konizität des Sprengringes sowie des ersten und des zweiten Bauteiles minimiert sind. Dadurch ist das Risiko, das der Sicherungsring gestülpt oder gekippt wird, erheblich verringert. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass der ein Kippen auslösende Hebelarm unabhängig von der Eintauchtiefe des Sicherungsringes in die Ringnut ist. Ferner ergibt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vorteil, dass sich die gleiche axiale Toleranzverschiebung radial nur noch halb so stark auswirkt.According to the invention is a Circlip with conical cross section, d. H. two conical ones Provided support surfaces, where also to be supported Component has a conical support surface. An advantage of the inventive arrangement is that the triggering a tilting moment Lever arms due to conicity the snap ring and the first and second component minimized are. Thus, the risk that the circlip is inverted or is tilted, significantly reduced. In addition, there is the advantage that's the one triggering a tilt Lever independent from the immersion depth of the retaining ring into the annular groove. Further results from the inventive arrangement the advantage that the same axial tolerance shift radially only half affects so much.

Vorteilhafterweise ist der Konizitätswinkel derart gering bemessen, dass eine Selbsthemmung gegeben ist, die ein Austreten des Sicherungsringes aus der Ringnut verhindert. Die erfindungsgemäße Anordnung mit konischem Sprengring kann vorteilhaft sowohl für Bohrungen in Bauteilen als auch für Wellen, auf denen Bauteile axial zu fixieren sind, verwendet werden.advantageously, the angle of taper is like this dimensioned small that a self-locking is given, which is an exit prevents the locking ring from the annular groove. The inventive arrangement with conical snap ring can be beneficial for both holes in components as well as for shafts, on which components are to be fixed axially, are used.

Die Eintauchtiefe des erfindungsgemäßen Sprengringes in die Ringnut ist variabel – dadurch wird der Ausgleich von axialen Toleranzen hergestellt. Vorteilhaft hierbei ist, dass sich der Hebelarm bei unterschiedlichen Eintauchtiefen aufgrund der konischen Ausbildung der Abstützflächen praktisch nicht ändert. Damit ergibt sich auch keine Änderung des Kipprisikos.The Immersion depth of the snap ring according to the invention in the annular groove is variable - this is the compensation of axial tolerances made. Advantageous here is that the lever arm at different immersion depths practically does not change due to the conical design of the support surfaces. In order to there is no change in the Kipprisikos.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erfindungsgemäße Anordnung eines konischen Sprengringes mit mittlerer Eintauchtiefe in eine Ringnut, 1 an inventive arrangement of a conical snap ring with medium depth of immersion in an annular groove,

2 den erfindungsgemäßen Sprengring mit minimaler Eintauchtiefe und 2 the snap ring according to the invention with minimal immersion depth and

3 den erfindungsgemäßen Sprengring mit maximaler Eintauchtiefe. 3 the snap ring according to the invention with maximum immersion depth.

1 zeigt ein erstes Bauteil 1, ein auf dem ersten Bauteil 1 axial verschiebbar angeordnetes zweites Bauteil 2, welches durch einen Sprengring 3 mit einem konischen Querschnitt abgestützt, d. h. axial fixiert ist. Das Bauteil 1, welches als Welle ausgebildet sein kann, weist eine Ringnut 4 auf, welche eine schräge (konische) Abstützflanke 4a, eine plan angeordnete Nutflanke 4b und einen Nutgrund 4c aufweist. Der Sprengring 3, auch Sicherungsring genannt, weist vorzugsweise einen über den Umfang konstanten Querschnitt auf und ist aus Gründen der Montage geschlitzt. Der konische Querschnitt des Sprengringes 3 wird durch zwei schräge Abstützflächen 3a, 3b sowie zwei Zylindermantelflächen 3c, 3d begrenzt. Der Querschnitt des Sprengringes 3 weist somit die Form eines gleichschenkligen Trapezes auf, wobei die schmalere Zylinderfläche 3c in die Ringnut 4 eintaucht und dem Nutgrund 4c zugewandt ist. Das abzustützende zweite Bauteil 2 weist eine schräge Anlagefläche 2a auf, welche im Wesentlichen dieselbe Konizität wie die schräge Abstützfläche 3b des Sprengringes 3 aufweist. Das zweite Bauteil 2, welches beispielsweise ein auf der Welle 1 angeordnetes Lager oder Zahnrad sein kann, stützt sich in Richtung eines Pfeiles F gegen den Sprengring 3 und damit gegen das erste Bauteil 1 ab. Der Sprengring 3 ist mit einer Eintauchtiefe e in der Ringnut 4, welche eine radiale Tiefe t aufweist, angeordnet. Die Differenz zwischen der Nuttiefe t und der Eintauchtiefe e ist das radiale Spiel, welches zwischen Sprengring 3 und Nutgrund 4c verbleibt, wobei hier eine mittlere Eintauchtiefe e dargestellt ist. Durch eine variable Eintauchtiefe e werden axiale Toleranzen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 1, 2 ausgeglichen. 1 shows a first component 1 , one on the first component 1 axially displaceably arranged second component 2 which by a snap ring 3 supported with a conical cross-section, that is axially fixed. The component 1 , which may be formed as a shaft, has an annular groove 4 on which an oblique (conical) supporting flank 4a , a planely arranged groove flank 4b and a groove bottom 4c having. The snap ring 3 , also called circlip, preferably has a constant cross-section over the circumference and is slotted for reasons of assembly. The conical cross section of the snap ring 3 is by two sloping support surfaces 3a . 3b as well as two cylinder jacket surfaces 3c . 3d limited. The cross section of the snap ring 3 thus has the shape of an isosceles trapezium, wherein the narrower cylindrical surface 3c in the ring groove 4 dips and the groove bottom 4c is facing. The second component to be supported 2 has an inclined contact surface 2a on, which has substantially the same taper as the inclined support surface 3b of the snap ring 3 having. The second component 2 which, for example, one on the shaft 1 can be arranged bearing or gear, is supported in the direction of an arrow F against the snap ring 3 and thus against the first component 1 from. The snap ring 3 is with an immersion depth e in the annular groove 4 , which has a radial depth t, arranged. The difference between the groove depth t and the immersion depth e is the radial clearance, which is between snap ring 3 and groove bottom 4c remains, in which case a mean immersion depth e is shown. By a variable immersion depth e axial tolerances between the first and the second component 1 . 2 balanced.

2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung wie in 1 mit gleichen Teilen und Bezugszahlen, jedoch mit einer minimalen Eintauchtiefe emin. Die Reaktionskräfte zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2, welche über eine punktiert dargestellte Scherfläche S im Sprengring 3 übertragen werden, sind durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile F dargestellt, welche lediglich einen minimalen Hebelarm gk aufweisen. Der Hebelarm gk des Kräftepaares F/F bestimmt das auf den Sprengring 3 wirkende Kippmoment. Aufgrund des geringen Betrages des Hebelarmes gk, ist das Kippmoment äußerst niedrig, und zwar auch bei der dargestellten minimalen Eintauchtiefe emin. 2 shows the arrangement according to the invention as in 1 with equal parts and reference numbers, but with a minimum immersion depth e min . The reaction forces between the first component 1 and the second component 2 , which via a dotted shear surface S in the snap ring 3 are transmitted, are represented by oppositely directed arrows F, which have only a minimum lever arm g k . The lever arm g k of the force pair F / F determines that on the snap ring 3 acting tilting moment. Due to the small amount of the lever arm g k , the tilting moment is extremely low, even at the illustrated minimum immersion depth e min .

3 zeigt die gleiche erfindungsgemäße Anordnung mit gleichen Teilen und Bezugszahlen wie in den 1 und 2, jedoch mit einer maximalen Eintauchtiefe emax des Sprengringes 3. Auch hier ist das Kräftepaar F/F durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile mit einem minimalen Hebelarm dargestellt. Das hieraus resultierende Kippmoment ist also praktisch gleich dem in 2 mit minimaler Eintauchtiefe. Der nicht eingezeichnete Konizitätswinkel der schrägen Abstützflächen 4a, 3a, 3b, 2a ist derart gering bemessen, dass Selbsthemmung zwischen Sprengring 3 und erstem sowie zweitem Bauteil 1, 2 auftritt, so dass ein Austreten des Sprengringes 3 aus der Nut 4 verhindert wird. 3 shows the same inventive arrangement with the same parts and reference numerals as in the 1 and 2 , but with a maximum immersion depth e max of the snap ring 3 , Again, the couple F / F is represented by oppositely directed arrows with a minimum lever arm. The resulting overturning moment is practically the same as in 2 with minimal immersion depth. The not shown conicity angle of the inclined support surfaces 4a . 3a . 3b . 2a is so small that self-locking between snap ring 3 and first and second component 1 . 2 occurs, causing a leakage of the snap ring 3 out of the groove 4 is prevented.

Die dargestellte Anordnung ist ebenso für eine in eine Bohrung eingearbeitete Ringnut anwendbar, d. h. für ein als Gehäuse ausgebildetes Bauteil 1 mit einer Bohrung, in welcher das zweite Bauteil 2 axial gleitend angeordnet und durch den in der Ringnut 4 angeordneten Sprengring 3 fixierbar ist.The arrangement shown is also applicable to an incorporated in a bore annular groove, ie for a housing formed as a component 1 with a bore in which the second component 2 axially slidably disposed and through the in the annular groove 4 arranged snap ring 3 can be fixed.

11
erstes Bauteilfirst component
22
zweites Bauteilsecond component
2a2a
Anlageflächecontact surface
33
Sprengringsnap ring
3a3a
Abstützflächesupporting
3b3b
Abstützflächesupporting
3c3c
ZylindermantelflächeCylinder surface
3d3d
ZylindermantelflächeCylinder surface
44
Ringnutring groove
4a4a
AbstützflankeAbstützflanke
4b4b
Nutflankeflank
4c4c
Nutgrundgroove base
tt
Nuttiefegroove depth
ee
EintauchtiefeImmersion depth
FF
Axialkraftaxial force
SS
Scherflächeshear area

Claims (6)

Anordnung zur axialen Fixierung von Bauteilen (1, 2) durch einen in eine im ersten Bauteil (1) angeordnete Ringnut (4) einsetzbaren Sicherungsring (3), wobei der Sicherungsring (3) eine erste schräge Abstützfläche (3a), die Ringnut (4) eine schräge Abstützflanke (4a) und das zweite Bauteil (2) eine am Sicherungsring (3) abstützbare Anlagefläche (2a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (3) einen konischen Querschnitt mit einer zweiten schrägen Abstützfläche (3b) aufweist und dass die abstützbare Anlagefläche (2a) des zweiten Bauteiles (2) ebenfalls schräg ausgebildet ist.Arrangement for the axial fixation of components ( 1 . 2 ) through one in one in the first component ( 1 ) arranged annular groove ( 4 ) insertable circlip ( 3 ), whereby the retaining ring ( 3 ) a first inclined support surface ( 3a ), the annular groove ( 4 ) an inclined support flank ( 4a ) and the second component ( 2 ) one on the retaining ring ( 3 ) supportable contact surface ( 2a ), characterized in that the retaining ring ( 3 ) has a conical cross section with a second inclined support surface ( 3b ) and that the supportable contact surface ( 2a ) of the second component ( 2 ) is also formed obliquely. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abstützfläche (3b) des Sicherungsringes (3) und die Anlageflä che (2a) des zweiten Bauteiles (2) dieselbe Konizität aufweisen.Arrangement according to claim 1, characterized in that the second support surface ( 3b ) of the retaining ring ( 3 ) and the contact surface ( 2a ) of the second component ( 2 ) have the same conicity. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizitätswinkel des Sicherungsringes (3) selbsthemmend ausgebildet sind.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Konizitätswinkel of the retaining ring ( 3 ) are self-locking. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (4) eine radiale Tiefe t und der Sicherungsring (3) eine variable Eintauchtiefe e in die Ringnut (4) aufweisen, wobei e ≤ t.Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the annular groove ( 4 ) a radial depth t and the retaining ring ( 3 ) a variable immersion depth e in the annular groove ( 4 ), where e ≤ t. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (4) in einer Bohrung des ersten Bauteiles (1) angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the annular groove ( 4 ) in a bore of the first component ( 1 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) als Welle oder Wellenabschnitt ausgebildet ist, in welchem die Ringnut (4) angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first component ( 1 ) is formed as a shaft or shaft portion, in which the annular groove ( 4 ) is arranged.
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