DE102005042346A1

DE102005042346A1 - Ringförmiges, axiales Sicherungselement, insbesondere Sicherungsring

Info

Publication number: DE102005042346A1
Application number: DE200510042346
Authority: DE
Inventors: Tobias Miller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein ringförmiges, axiales Sicherungselement, insbesondere einen Sicherungsring (1) mit mindestens einer konischen Flanke (6), welches in eine Ringnut mit konischer Nutflanke einsetzbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass das Sicherungselement (1) auf seinem der Nut abgewandten Umfang mindestens einen Lappen (7) und/oder mindestens eine Aussparung (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein ringförmiges, axiales Sicherungselement, insbesondere einen Sicherungsring nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Axiale Sicherungselemente sind insbesondere in Form von Sicherungsringen oder Sprengringen bekannt und auch genormt, z. B. durch DIN 471, DIN 472 und DIN 5417. Die bekannten Sicherungs- oder Sprengringe weisen in der Regel einen rechteckförmigen Querschnitt auf, d. h. zwei planparallele Abstützflächen, mit welchen sich der Sicherungsring an einem axial zu fixierenden Bauteil und an einer Flanke einer Ringnut abstützt. Sicherungsringe weisen – nach dem Prinzip des gekrümmten Balkens – gegenüber dem Montageschlitz einen maximalen Querschnitt auf, welcher die Montagespannung und die radiale Federspannung in der Nut bestimmt. Die bekannten Sicherungselemente werden sowohl für Wellen und Achsen als auch für Bohrungen verwendet.

Bekannt sind auch Sicherungsringe mit Lappen (Halteringe) für Wellen, DIN 983 sowie Sicherungsringe mit Lappen (Halteringe) für Bohrungen, DIN 984. Diese sind auch unter der Firmenbezeichnung „Seeger-K-Ringe" für Wellen oder Bohrungen bekannt und besitzen am Umfang gleichmäßig verteilt mehrere Lappen. Derartige „Seeger-K-Ringe" eignen sich gut für einen überdeckten Einbau, d. h. sie weisen eine größere radiale Bauhöhe auf, ohne dass bei der Montage zu hohe Spannungen auftreten.

Bekannt sind auch unter der Firmenbezeichnung „Seeger-Keilringe", welche dem Ausgleich von axialen Toleranzen dienen und daher eine abgeschrägte Flanke aufweisen, welche an einer schrägen Nutflanke der Ringnut anliegt. Da die Montage der „Seeger-Keilringe" mit einer planparallelen und einer etwa um 15° abgeschrägten Flanke besondere Sorgfalt beim Einbau erfordert, sind auch konische Sicherungsringe bekannt, welche zwei sich gegenüber liegende konische Flanken und somit einen symmetrischen Querschnitt aufweisen. Die konischen Sicherungsringe können daher auch seitenverkehrt eingebaut werden.

Ein Problem tritt bei Keilringen oder konischen Ringen dann auf, wenn eine größere radiale Bauhöhe, also eine erhöhte radiale Überdeckung sowohl zum Bauteil als auch zur Nut erforderlich ist, aber andererseits die Montagespannung im zulässigen Bereich bleiben soll.

Ausgehend von dem oben erwähnten bekannten „Seeger-Keilring", ist es Aufgabe der Erfindung, ein ringförmiges, axiales Sicherungselement der eingangs genannten Art für einen erweiterten Einsatzbereich auszubilden, insbesondere für Bauteile, die eine erhöhte stirnseitige Anlagefläche erfordern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das axiale Sicherungselement auf seinem der Nut abgewandten Umfang – sei es der Innen- oder der Außenumfang – mindestens einen Lappen und/oder mindestens eine Aussparung aufweist. Durch die Lappen auf dem Innen- oder Außenumfang des Sicherungsringes ergibt sich der Vorteil einer größeren radialen Überdeckung sowohl auf der Nut- als auch auf der Bauteilseite, ohne dass der zulässige Bereich der Montagespannung überschritten wird. In Umfangsrichtung zwischen den Lappen befindet sich mindestens eine Aussparung, durch welche der Ringquerschnitt soweit reduziert ist, dass die Montagespannung im zulässigen Bereich liegt. Die Lappen und Aussparungen können entweder gleichmäßig über den Umfang verteilt sein, oder es ist nur eine Aussparung diametral gegenüber dem Montageschlitz angeordnet, und die beiderseits der Aussparung angeordneten „Lappen" erstrecken sich als Kreisringsegmente über den restlichen Teil des Umfanges.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherungsringes,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sicherungsringes,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sicherungsringes,
4 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Sicherungsringes und
5 ein Einbaubeispiel mit dem erfindungsgemäßen Sicherungsring.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Sicherungsring 1 zum Einbau in eine Bohrung. Der Sicherungsring 1 weist einen Außenumfang 2, einen Montageschlitz 3 sowie Montagehaken 4, 5, benachbart dem Montageschlitz 3, auf. Der Sicherungsring 1 weist ferner eine konische Flanke 6 auf, welche zur Anlage an einer ebenfalls konisch ausgebildeten, nicht dargestellten Nut bestimmt ist. Die gegenüber liegende nicht sichtbare Flanke des Sicherungsringes 1 kann ebenfalls konisch, aber auch planparallel ausgebildet sein. Durch die Konizität der Flanke 6 können axiale Toleranzen ausgeglichen werden. Auf dem Innenumfang des Sicherungsringes 1 sind gleichmäßig verteilt Lappen 7 angeordnet, zwischen denen sich Aussparungen 8 befinden. Die Lappen 7 erhöhen die radiale Bauhöhe des Sicherungsringes bzw. die Überdeckung mit einem nicht dargestellten axial zu fixierenden Bauteil, während die Aussparungen 8 infolge ihres reduzierten Ringquerschnittes die Montagespannung bestimmen.
2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Sicherungsring 9, welcher prinzipiell gleich dem Sicherungsring 1 gemäß 1 ausgebildet ist. Unterschiedlich sind die Lappen 10 und die Aussparungen 11, die jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, jedoch andere Abmessungen in Umfangsrichtung aufweisen als in 1. Während in 1 die Aussparungen in Umfangsrichtung länger als die Lappen 7 ausgebildet sind, ist dies in 2 umgekehrt, d. h. die Lappen 10 weisen in Umfangsrichtung eine größere Länge als die Aussparungen 11 auf. Dadurch wird der umfangsseitige Überdeckungsgrad erhöht.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich einen Sicherungsring 12, welcher lediglich eine Aussparung 13 aufweist, welche dem Montageschlitz 3 diametral gegenüber liegend angeordnet ist. Abweichend gegenüber den vorherigen Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 sind anstelle der Lappen 7 bzw. 10 hier Kreisringsegmente 14, 15 vorgesehen, welche sich beiderseits der Aussparung 13 bis in den Bereich des Montageschlitzes 3 erstrecken. Die umfangsseitige Radialüberdeckung wird dadurch noch weiter erhöht, während die Montagespannung des Sicherungsringes durch den Ringquerschnitt im Bereich der Aussparung 13 definiert ist.
4 zeigt einen Ausschnitt eines Sicherungsringes 16 mit umfangsseitig verteilten Lappen 17 und Aussparungen 18. Der Grund der Aussparungen 18 ist durch den Durchmesser D1 und die radiale Erstreckung der Lappen 17 durch den Durchmesser D2 definiert. Die radiale Tiefe der Aussparung 18, die mit B bezeichnet ist, ergibt sich somit aus der Hälfte der Differenz der Durchmesser D1, D2. Das Maß B ist somit für die radiale Überdeckung maßgebend. Die tangentiale Erstreckung der Aussparung 18 ist mit einem Maß A bezeichnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist A größer als B. Die konische Flanke des Sicherungsringes 16 ist mit 19 bezeichnet – sie stützt sich an der Lastseite der nicht dargestellten Nut ab.
5 zeigt ein Einbaubeispiel für einen Sicherungsring 20 im Querschnitt, wobei die Durchmesser D1 und D2 analog zu 4 eingezeichnet sind. Das Maß B stellt somit die radiale Erstreckung der Lappen bzw. die radiale Tiefe der Aussparung dar. Der Sicherungsring 20 weist eine konische Flanke 20a auf, während die gegenüber liegende Flanke 20b planparallel ausgebildet ist – allerdings ist auch eine zweite konische Flanke, wie gestrichelt dargestellt, möglich. Der Sicherungsring 20 ist in eine Ringnut 21 mit einer konischen (schrägen) Nutflanke 21a eingesetzt. Die Ringnut 21 ist in eine Bohrung 22 eines Bauteiles 23 eingearbeitet. Der Sicherungsring 20 stützt ein in die Bohrung 22 eingesetztes, axial verschiebliches Bauelement 24, z. B. ein Lager in Richtung eines Pfeiles P gegen die Nutflanke 21a ab. Der Sicherungsring 20 kann radial in die Nut 21 einfedern und somit axiale Toleranzen ausgleichen. Durch die Lappen (erkennbar durch das Maß B) wird eine erhöhte radiale Überdeckung mit dem Bauteil 24 erreicht. Der Schrägungswinkel α der konischen Ringflanke 20a und der Nutflanke 21a beträgt ca. 15° und ist somit selbsthemmend.
Das Einbaubeispiel gilt analog für eine Montage des erfindungsgemäßen Sicherungsringes auf einer Welle.

1: Sicherungsring
2: Umfang
3: Montageschlitz
4: Montagehaken
5: Montagehaken
6: konische Flanke
7: Lappen
8: Aussparung
9: Sicherungsring
10: Lappen
11: Aussparung
12: Sicherungsring
13: Aussparung
14: Kreisringsegment
15: Kreisringsegment
16: Sicherungsring
17: Lappen
18: Aussparung
19: konische Flanke
20: Sicherungsring
20a: konische Flanke
20b: konische Flanke
21: Ringnut
21a: Nutflanke, konisch
22: Bohrung
23: Bauteil
24: Bauelement

Claims

Ringförmiges, axiales Sicherungselement, insbesondere Sicherungsring mit mindestens einer konischen Flanke (6, 19, 20a), welches in eine Ringnut (21) mit konischer Nutflanke (21a) einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (1, 9, 12, 16) auf seinem der Nut (21) abgewandten Umfang mindestens einen Lappen (7, 10, 14, 15, 17) und/oder mindestens eine Aussparung (8, 11, 13, 18) aufweist.
Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) auf seinem Umfang (2) einen Montageschlitz (3) aufweist und dass die mindestens eine Aussparung (13) dem Montageschlitz (3) etwa diametral gegenüber liegend angeordnet ist.
Sicherungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung B der Lappen (17) und der Aussparungen (18) durch die halbe Differenz der Durchmesser D1, D2 bestimmt ist, d. h. B = ½ (D1 – D2).
Sicherungselement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (7, 10) und die Aussparungen (8, 11) gleich mäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Sicherungselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die tangentiale Erstreckung der Aussparungen (18) durch ein Maß A bestimmt ist, welches größer als die radiale Erstreckung B ist.