DE102013210723A1

DE102013210723A1 - Sicherungsmutter

Info

Publication number: DE102013210723A1
Application number: DE102013210723.4A
Authority: DE
Inventors: Sonja Steurer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsmutter, die sich konzentrisch um eine Achse erstreckt, die einen Sicherungsring umfasst, mit dem sie sich in einem montierten Zustand abstützt, und die in einer Umfangsrichtung um die Achse gleichmäßig verteilt erste Sektoren aufweist, wobei die ersten Sektoren in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und an einer achszugewandten Seite des Sicherungsringes angeordnet sind, und wobei die Sicherungsmutter zweite Sektoren aufweist, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet und an der achsabgewandten Seite des Sicherungsringes angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung mit einer Welle und einer solchen Sicherungsmutter, die an der Welle angeordnet ist

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsmutter, die zum arretieren einer Welle vorgesehen ist.
Es sind Sicherungsmuttern 1 bekannt, die zum Sichern einer Welle gegen ein Verschieben in eine axiale Richtung verwendet werden. Eine Ausführungsform einer solchen Sicherungsmutter 1 ist in der 1(a) dargestellt. Die 1(b) zeigt die Sicherungsmutter 1 der 1(a) im montierten Zustand M, in dem sie an der Welle 2 angeordnet ist und sich mit einem Sicherungsring 14, der sich quer zur Welle 2 erstreckt, an einem Gehäusebauteil 3 abstützt. Eine solche Sicherungsmutter 1 wird auch Speednut genannt.
In einer Umfangsrichtung 21 gleichmäßig verteilt sind am Sicherungsring 14 mehrere Segmente 16 angeordnet, die durch Spalten 17 voneinander getrennt sind. Mittig ist eine Durchbohrung 15 vorgesehen, so dass die Sicherungsmutter 1 in axialer Richtung 22 auf die Welle 2 fügbar ist. Die Durchbohrung 15 ist so bemessen, dass die Sektoren 16 im montierten Zustand M jeweils an einem Berührungspunkt (nicht gezeigt) an der Welle 2 anliegen. Die Sektoren 16 erstrecken sich in einem Winkel 4 zur Achse. Bei einer in axialer Richtung 22 auf die Welle 2 wirkenden Kraft wird die Welle jeweils an den Berührungspunkten gegen die Sektoren 16 gedrückt. Die Kraft wird dabei jeweils über die Berührungspunkte in die Sektoren 16 eingeleitet. Die Sicherungsmutter 1 ist bevorzugt aus einem Material hergestellt, beispielsweise aus einem Federstahl, das so dimensioniert ist, dass die Sektoren 16 bei dieser Belastung weder brechen noch nachgeben. Daher ist die Welle 2 mithilfe der Sicherungsmutter 1 gegen ein Verschieben in die axiale Richtung 22 gesichert.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung aus einer Welle und einer solchen Sicherungsmutter zu schaffen, bei der die Abstützung der Welle verbessert ist, und die zudem kostengünstiger herstellbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Sicherungsmutter, die sich konzentrisch um eine Achse erstreckt, die einen Sicherungsring umfasst, mit dem sie sich in einem montierten Zustand abstützt, und die in einer Umfangsrichtung um die Achse gleichmäßig verteilt erste Sektoren aufweist, wobei die ersten Sektoren an einer achszugewandten Seite des Sicherungsringes angeordnet sind.
Die Sicherungsmutter zeichnet sich dadurch aus, dass sie zudem zweite Sektoren aufweist, die an der achsabgewandten Seite des Sicherungsringes angeordnet sind.
Die zweiten Sektoren sind ebenso wie die ersten Sektoren zum Fixieren der Welle vorgesehen, damit sich die Welle nicht entlang ihrer Achse in eine axiale Richtung verschiebt. Die Sicherungsmutter weist daher nicht nur die ersten Sektoren zum Fixieren der Welle, sondern zudem die zweiten Sektoren zum Fixieren der Welle auf. Aufgrund der erheblich mehr Sektoren wird die Welle besser gegen das Verschieben gesichert.
Dabei ist es bevorzugt, dass sich die ersten Sektoren in einem ersten Winkel und die zweiten Sektoren in einem zweiten Winkel zur axialen Richtung erstrecken. Der erste Winkel und der zweite Winkel sind bevorzugt größer als 90° und kleiner als 180° ausgebildet, besonders bevorzugt größer als 110° und kleiner als 160°. Die ersten und zweiten Sektoren der in axialer Richtung auf die Welle gefügten Sicherungsmutter erstrecken sich daher vom Sicherungsring ausgehend gegen die axiale Richtung.
Zudem sind die zweiten Sektoren dabei bevorzugt in einer axialen Richtung oberhalb der ersten Sektoren angeordnet. Dafür weisen die zweiten Sektoren vorzugsweise eine Länge auf, im Folgenden zweite Länge genannt, die größer als eine Länge der ersten Sektoren, im Folgenden erste Länge genannt, ist. Aufgrund ihrer Länge und Anordnung oberhalb der ersten Sektoren eignen sich die zweiten, längeren Sektoren neben dem Abstützen der Welle beim Fixieren vor allem auch zum Abstützen der Welle gegen ein Kippen. Mit dem Begriff Kippen ist ein Drehen der Welle um eine Kippachse, die sich in eine beliebige radiale Richtung zur Achse erstreckt, bezeichnet. Demgegenüber sind die ersten Sektoren aufgrund ihrer kleineren ersten Länge besser für die Kraftaufnahme beim Fixieren der Welle gegen das Verschieben geeignet.
Es ist bevorzugt, jeweils die erste und zweite Länge sowie den ersten und zweiten Winkel der ersten und zweiten Sektoren in Abhängigkeit von den beim Fixieren gegen Verschieben und/oder beim Sichern gegen Kippen abzustützenden Kräften zu wählen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Sicherungsring quer zur Achse. In Abhängigkeit von den Einbauverhältnissen ist aber auch eine Ausführungsform bevorzugt, bei der sich der Sicherungsring in einem anderen Winkel zur Achse erstreckt. Die erste und/oder zweite Länge sowie der erste und/oder zweite Winkel der ersten und zweiten Sektoren sind in diesen Ausführungsformen entsprechend angepasst.
Die Länge der ersten und zweiten Sektoren ist bevorzugt so dimensioniert, dass mittig der Sicherungsmutter ein Freiraum ausgebildet ist, der eine Wellenaufnahme bildet. Die Sicherungsmutter ist daher in der axialen Richtung auf die Welle aufschiebbar. Daher wird die axiale Richtung im Folgenden auch Fügerichtung genannt. In einem montierten Zustand, in dem die Welle die Durchgangsbohrung durchsetzt, umgibt die Sicherungsmutter die Welle vollumfänglich.
Bevorzugt liegen die ersten und/oder zweiten Sektoren jeweils an der Welle an. Dadurch wird eine in axialer Richtung auf die Welle wirkende Kraft in die Sektoren eingeleitet.
Es ist bevorzugt, dass die Sicherungsmutter aus einem elastischen Material, insbesondere aus Federstahl, als ein Stanzbiegeteil einstückig hergestellt ist. In dieser Ausführungsform ist sie mit herkömmlichen Verfahren sehr kostengünstig herstellbar. Aufgrund ihrer Elastizität gewährleistet sie eine gegen Erschütterungen unempfindliche Verbindung zur Welle.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die ersten Sektoren und/oder die zweiten Sektoren jeweils zwei Berührungspunkte auf, die zur Anlage an die Welle vorgesehen sind. Da zwei Berührungspunkte vorgesehen sind, teilen sich die aufzunehmenden Kräfte auf. Bevorzugt sind die ersten und/oder zweiten Sektoren zu einer Mittellinie symmetrisch ausgebildet, so dass die Berührungspunkte jeweils an gegenüberliegenden Seiten der ersten und/oder zweiten Sektoren angeordnet sind. In dieser Ausführungsform verteilen sich die Kräfte an beiden Seiten der ersten und/oder zweiten Sektoren etwa gleichermaßen über ihre Fläche. Dadurch können sie besser in den Sicherungsring und das Lager, an dem sich dieser abstützt, abgeleitet werden. Zudem ist es bevorzugt, dass die ersten Sektoren und/oder zweiten Sektoren eine Verformung aufweisen, insbesondere einen Knick oder einen Bogen. Die Verformung bewirkt eine höhere Steifigkeit der ersten und/oder zweiten Sektoren. Die Verformung erstreckt sich jeweils zumindest über einen Teil der ersten Länge der ersten Sektoren und/oder der zweiten Länge der zweiten Sektoren.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verformung in die axiale Richtung. In dieser Ausführungsform ist es möglich, die Verformung so vorzusehen, dass die Berührungsstellen beim Verformen ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich werden die Berührungsstellen jeweils durch eine an ihrer achszugewandten Seite vorgesehene Aussparung in den ersten und/oder zweiten Sektoren gebildet.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zweiten Sektoren in Umfangsrichtung gegenüber den ersten Sektoren versetzt angeordnet sind. Dadurch wird ein Eindringen von Staub und gegebenenfalls sogar von Flüssigkeiten zwischen die Sicherungsmutter und das Lager zumindest erschwert oder sogar verhindert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen den ersten Sektoren und den zweiten Sektoren ein Dichtmittel, insbesondere ein Elastomer, angeordnet. Das Dichtmittel verhindert ein Eindringen von Staub und Feuchtigkeit zwischen die Sicherungsmutter und das Lager. Das Dichtmittel ist bevorzugt ein Kunststoff oder Gummi, insbesondere ein Elastomer. Es wird bevorzugt auf die ersten und/oder zweiten Sektoren aufvulkanisiert.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Anordnung, die eine solche Sicherungsmutter und die Welle umfasst. In dieser Anordnung durchsetzt die Welle die Sicherungsmutter, so dass die Sicherungsmutter die Welle vollumfänglich umgibt. Durch die zusätzlich vorgesehenen zweiten Sektoren wird die Welle mit der Sicherungsmutter nicht nur besser fixiert, sondern zusätzlich gegen ein Kippen abgestützt. Durch die bessere Fixierung kann auf eine Rändelung der Welle verzichtet werden. Die Welle und somit die Anordnung sind dadurch kostengünstiger herstellbar. Zudem wird die Welle nicht durch eine Rändelung geschwächt und weist eine höhere Stabilität auf.
Es ist bevorzugt, dass die ersten Sektoren und/oder die zweiten Sektoren jeweils an zwei Berührungsstellen an der Welle anliegen. Dadurch können die beim Abstützen der Welle auftretenden Kräfte sehr gut in das Lager abgeleitet werden.
Dabei stützt sich die Sicherungsmutter bevorzugt mit ihrem Sicherungsring an einem Lager ab. Ein solches Lager ist beispielsweise ein Gehäusebauteil und/oder ein Wellenlager für die Welle.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt eine Sicherungsmutter gemäß dem Stand der Technik,
2 zeigt in (a) eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sicherungsmutter beim Aufschieben auf eine Welle, in (b) die auf die Welle aufgeschobene Sicherungsmutter, und in (c) eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherungsmutter, die auf die Welle aufgeschoben ist,
3 zeigt in (a) eine Ausführungsform von Sektoren für eine erfindungsgemäße Sicherungsmutter und in (b) eine Einbausituation der Sektoren aus (a),
4 zeigt in (a) eine weitere Ausführungsform von Sektoren für eine erfindungsgemäße Sicherungsmutter und in (b) eine Einbausituation der Sektoren aus (a),
5 zeigt schematisch eine Sicherungsmutter mit bereichsweise verschieden ausgebildeten ersten und/oder zweiten Sektoren, und
6 zeigt in (a) und (b) jeweils weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sicherungsmuttern.
Die in der 1 gezeigte Sicherungsmutter 1 gemäß dem Stand der Technik ist oben bereits beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Sicherungsmutter 1 weist neben ersten Sektoren 11, die zum Fixieren einer Welle 2 gegen ein Verschieben in eine axiale Richtung 22 vorgesehen, und an einer achszugewandten Seite 142 eines Sicherungsringes 14 angeordnet sind, zusätzlich zweite Sektoren 12 zum Fixieren der Welle 2 gegen das Verschieben auf. Die zweiten Sektoren 12 sind an der achsabgewandten Seite 143 des Sicherungsringes 14 angeordnet. Dies zeigt die 2.
Die ersten Sektoren 11 sind in einem ersten Winkel 41 zur Achse 20, und die zweiten Sektoren 12 in einem zweiten Winkel 42 zur Achse 20 angeordnet. Der erste und der zweite Winkel 41, 42 sind größer als 90° und kleiner als 180° ausgebildet und in Abhängigkeit von den Einbauverhältnissen und/oder den aufzunehmenden beziehungsweise abzustützenden Kräften wählbar. Dabei sind die zweiten Sektoren 12 in einer axialen Richtung 22 oberhalb der ersten Sektoren 11 angeordnet.
Die zweiten Sektoren 12 weisen eine größere zweite Länge 62 (s. 3, 4(b)) auf, als eine erste Länge 61 der ersten Sektoren 11. Weiterhin ist der Sicherungsring 14, der zum Abstützen der Sicherungsmutter 1 vorgesehen ist, quer zur Achse 20 angeordnet.
Die erste und zweite Länge 61, 62 der ersten und zweiten Sektoren 11, 12 sind jeweils so dimensioniert, dass mittig der Sicherungsmutter 1 ein Freiraum 15 ausgebildet ist. Der Freiraum 15 bildet eine Durchbohrung zur Aufnahme der Welle 2 (s. 5). Dadurch ist die Sicherungsmutter 1 in der axialen Richtung 22 auf die Welle 2 aufschiebbar. Das Aufschieben in axialer Richtung 22 zeigt die 2(a). In einem montierten Zustand M, den die 2(b), (c) zeigen, durchsetzt die Welle 2 den Sicherungsring 1, so dass dieser die Welle 2 vollumfänglich umgibt.
Die Sicherungsmutter 1 ist einstückig als Stanzbiegeteil aus einem Metall, hier aus Federstahl, hergestellt. Dadurch weist sie eine Elastizität auf, die eine gegen Erschütterungen unempfindliche Verbindung gewährleistet. Die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 sind daher durch Ausstanzen von ersten Spalten (nicht gezeigt) zwischen den benachbarten ersten Sektoren 11 und zweiten Spalten 172 zwischen den benachbarten zweiten Sektoren 12 sowie anschließendes Abwinkeln der ersten Sektoren 11 und der zweiten Sektoren 12 gebildet. Dabei werden die ersten Sektoren 11 um 180° minus dem ersten Winkel 41 gegenüber dem Sicherungsring 14 abgewinkelt, sowie der zweiten Sektoren 12 um den zweiten Winkel 42 gegenüber dem Sicherungsring 14 gegen die axiale Richtung 22 gebildet. In den beiden in 2 (b) und (c) dargestellten Ausführungsformen ist das Abwinkeln der ersten Sektoren 11 durch Abknicken gegen die axiale Richtung 22 realisiert, während die zweiten Sektoren 12 gegenüber dem Sicherungsring 14 umgebogen sind. Zwischen dem Sicherungsring 14 und den zweiten Sektoren 12 ist hier daher ein Verbindungsbogen 13 ausgebildet. Der Verbindungsbogen 13 ist zur Versteifung der Sicherungsmutter 1 vorgesehen. Prinzipiell ist das Abwinkeln der ersten Sektoren 11 aber ebenfalls durch ein Biegen, beziehungsweise der zweiten Sektoren 12 aber ebenfalls durch ein Knicken realisierbar.
Der erste und der zweite Winkel 41, 42 sind so dimensioniert, dass sich die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 vom Sicherungsring 14 ausgehend gegen die axiale Richtung 22 erstrecken. Weiterhin sind die erste Länge 61 der ersten Sektoren 11 und die zweite Länge 62 der zweiten Sektoren 12 jeweils so dimensioniert, dass die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 an der Welle 2 anliegen. Dabei liegen die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 jeweils in mindestens einem Berührungspunkt 111, 121, vorzugsweise in zwei Berührungspunkten 111, 112, 121, 122, an der Welle 2 an (s. 3–5). Dadurch werden in axialer Richtung 22 auf die Welle 2 wirkende Kräfte in die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 eingeleitet und über den Sicherungsring 14 in ein Lager 3, an dem sich die Sicherungsmutter 1 beziehungsweise der Sicherungsring 14 abstützt, abgeleitet.
Aufgrund ihrer Länge 62 und Anordnung oberhalb der ersten Sektoren 11 eignen sich die zweiten, längeren Sektoren 12 neben dem Abstützen der Welle 2 beim Fixieren gegen das Verschieben in die axiale Richtung 22 vor allem auch zum Abstützen der Welle 2 gegen ein Kippen. Mit dem Begriff Kippen ist ein Drehen der Welle 2 um eine Kippachse 231, die sich in eine beliebige radiale Richtung 23 erstreckt, bezeichnet. Ein solches Kippen ist in der 2(c) beispielhaft schematisch durch einen Pfeil, der in eine Kipprichtung 232 weist, gezeigt. Die ersten Sektoren 11 eignen sich aufgrund ihrer kurzen ersten Länge 61 sehr gut für die Kraftaufnahme beim Fixieren der Welle 2 gegen das Verschieben in die axiale Richtung 22.
Die erste und zweite Länge 61, 62 sowie der erste und zweite Winkel 41, 42 der ersten und zweiten Sektoren 11, 12 sowie eine Breite des Sicherungsringes 14 werden in Abhängigkeit von den abzustützenden Kräften und den Einbauverhältnissen gewählt.
Bei der Sicherungsmutter 1 der 2(c) sind die ersten Sektoren 11 im Vergleich zu den ersten Sektoren 11 der Sicherungsmutter 1 der 2(b) länger gewählt und steiler aufgestellt, so dass ihre erste Länge 61 länger und der erste Winkel 41, in dem sie zur Achse 20 angeordnet sind, größer ist. Die zweiten Sektoren 12 des Sicherungsringes 1 der 2(c) sind gegenüber den zweiten Sektoren 12 der Sicherungsmutter 1 der 2(b) kürzer gewählt und weniger steil aufgestellt, so dass ihre zweite Länge 62 und der zweite Winkel 42, in dem sie zur Achse 20 angeordnet sind, kleiner sind. Dadurch übernehmen die ersten Sektoren 11 des Sicherungsringes 1 der 2(c) gegenüber den ersten Sektoren 11 des Sicherungsringes 1 der 2(b) einen größeren Anteil am Abstützen der Welle 2 gegen ein Kippen, während die zweiten Sektoren 12 des Sicherungsringes 1 der 2(c) gegenüber den zweiten Sektoren 12 des Sicherungsringes 1 der 2(b) einen größeren Anteil am Fixieren der Welle 2 gegen ein Verschieben übernehmen.
Um eine ausreichend große Steifigkeit der ersten und zweiten Sektoren 11, 12 zu erreichen, werden diese gegebenenfalls verformt. Eine solche Verformung 5 (s. 3–6) wird bei verhältnismäßig langen Sektoren 11, 12 vorgenommen. In den Ausführungsformen der 2(b) und (c) sind jeweils die zweiten Sektoren 12 entsprechend verformt, beim Ausführungsbeispiel der 2(c) zudem die ersten Sektoren 11. Die Verformung 5 ist in den 3–6 weiter beschrieben.
Die 2(b) und (c) zeigen eine Anordnung 10 der Sicherungsmutter 1 an der Welle 2. In diesem hier dargestellten montierten Zustand M liegt der Sicherungsring 14 mit einer Stützfläche 141 an einer Stützgegenfläche 31 eines Lagers 3 für die Sicherungsmutter 1 an. In diesem Zustand durchsetzt die Welle 2 den Sicherungsring 1, so dass dieser die Welle 2 vollumfänglich umgibt. Das Lager 3 ist hier durch ein Gehäusebauteil 30 und ein im Gehäusebauteil 30 angeordnetes Wellenlager 32 für die Welle 2 gebildet.
Um ein Eindringen von Staub und gegebenenfalls Flüssigkeit zwischen den Sicherungsring 14 und das Lager 3, und hier somit auch zwischen das Gehäusebauteil 30 und das Wellenlager 32, zumindest zu erschweren oder sogar zu verhindern, sind die zweiten Sektoren 12 in Umfangsrichtung 21 gegenüber den ersten Sektoren 11 versetzt angeordnet. Dies ist in der 5 sichtbar.
Die 3(a) zeigt einen einzelnen Sektor 11, 12 schematisch. Sichtbar ist, dass der Sektor 11, 12 eine Verformung 5 aufweist, und zwar hier einen Bogen. Im Rahmen der 3 werden die Begriffe Verformung 5 und Bogen synonym verwendet. Der Bogen ist durch einen Pfeil 5 dargestellt, der den Radius des Bogens um eine fiktive Achse 50 zeigt. Die Verformung 5 bewirkt eine höhere Steifigkeit der ersten und/oder zweiten Sektoren 11, 12.
Die 3(b) zeigt eine Einbausituation, bei der der Sektor 11, 12 aus 3(a) an der Welle 2 anliegt. In der Einbausituation weist die Verformung 5 in die axiale Richtung 22. Sichtbar ist, dass der Sektor 11, 12 an zwei Berührungspunkten 111, 112, 121, 122 an der Welle 2 anliegt. In einem Bereich 193 zwischen den Berührungspunkten 111, 112, 121, 122 liegt der Sektor 11, 12 nicht an der Welle 2 an, sondern zwischen Welle 2 und Sektor 11, 12 ist eine Öffnung 123 ausgebildet, die hier zur Verdeutlichung überzeichnet dargestellt ist. Diese Ausführungsform hat gegenüber einem Sektor 11, 12, der nur an einem Berührungspunkt 111, 121 an der Welle 2 anliegt (s. beispielsweise 5 im Bereich II), den Vorteil, dass sich die beim Abstützen der Welle 2 auftretenden Kräfte besser über den Sektor 11, 12 verteilen und daher sehr gut in das Lager 3 abgeleitet werden können.
Der Bogen 5 ist dafür so vorgesehen, dass die Sektoren 11, 12 jeweils zwei spiegelsymmetrisch zu einer Mittellinie 19 ausgebildete Seiten 191, 192 aufweisen. Die Berührungspunkte 111, 112, 121, 122 sind daher ebenfalls spiegelsymmetrisch zur Mittellinie 19 angeordnet. Dadurch verteilen sich die Kräfte etwa symmetrisch über die Sektoren 11, 12.
Die Ausbildung der zwei Berührungspunkte 111, 112, 121, 122 kann je nach Ausbildung der Sektoren 11, 12 durch die Verformung 5 der Sektoren 11, 12 bewirkt werden, oder alternativ oder zusätzlich ist sie durch eine an der achszugewandten Seite 18 der Sektoren 11, 12 vorgesehene Aussparung (hier nicht gezeigt) gebildet.
Die 4(a) zeigt ebenfalls einen einzelnen Sektor 11, 12 schematisch. Sichtbar ist, dass auch dieser Sektor 11, 12 eine Verformung 5 aufweist, die hier jedoch als ein Knick ausgebildet ist, der sich entlang der Mittellinie erstreckt. Im Rahmen der 4 werden die Begriffe Verformung 5 und Knick synonym verwendet. Auch diese Verformung 5 bewirkt eine höhere Steifigkeit der ersten und/oder zweiten Sektoren 11, 12.
In der in 4(b) gezeigten Einbausituation ist der Knick 5 so ausgebildet, dass der Sektor 11, 12 nur an einem einzigen Berührungspunkt 111, 121 an der Welle 2 anliegt. Aufgrund der Symmetrie ist der Berührungspunkt 111, 121 auf der Mittellinie 19 angeordnet. Dadurch sind jeweils an den Seiten 191, 192 des Sektors 11, 12 Bereiche 193 vorhanden, an denen dieser nicht an der Welle 2 anliegt.
Die 5 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Sicherungsmutter 1, die beispielhaft Bereiche I–IV aufweist, in denen die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 verschieden ausgebildet sind. Im Bereich I ist die Einbausituation der 4(b) für einen ersten Sektor 11 dargestellt. Der Bereich III zeigt die Einbausituation der 3(b) für einen ersten und einen zweiten Sektor 11, 12.
Im Bereich IV ist der erste Sektor 11 durch einen Knick 5 verformt. Die Verformung 5 ist hier aber so ausgebildet, dass der erste Sektor 11 mit zwei Berührungspunkten 111, 112 an der Welle 2 anliegt. Dadurch ist zwischen den Berührungspunkten 111, 112 die Öffnung 123 ausgebildet.
Im Bereich II weisen die zweiten Sektoren 12 keine Verformung 5 auf, während die ersten Sektoren 11 einen Knick 5 als Verformung aufweisen. Dort sind die Berührungspunkte 111, 112, 121, 122 nicht explizit dargestellt.
Die 6(a) und (b) zeigen in den Bereichen I) und II) jeweils verschiedene Ausführungsformen von Sicherungsmuttern 1. Die Ausführungsformen unterscheiden sich jeweils durch die Breite B des Sicherungsringes 14, so dass die Stützfläche 141 des Sicherungsringes an die Gegenstützfläche 31 des Lagers 3 bei den Ausführungsformen verschieden ist. Zudem sind die Länge 41, 42 der ersten und zweiten Sektoren 11, 12 verschieden, und weiterhin auch die ersten und zweiten Winkel 41, 42, die die ersten und zweiten Sektoren 11, 12 jeweils zur Welle 2 aufweisen.
In allen dargestellten Ausführungsformen weisen die zweiten Sektoren 12 jeweils eine Verformung 5 auf, die zur Erhöhung ihrer Steifigkeit vorgesehen ist. Die Verformung 5 ist durch einen jeweils entlang der Mittellinie 19 verlaufenden Knick gebildet. Der Knick 5 ist so vorgesehen, dass die zweiten Sektoren 12 in die axiale Richtung 22 verformt sind. In der 6(a) ist im Bereich I) eine Ausführungsform gezeigt, bei der die zweiten Sektoren 12 dadurch zumindest teilweise an den ersten Sektoren 11 anliegen. Dadurch wird ein Eindringen von Staub und Schmutz verringert.
Zudem liegen die zweiten Sektoren 12 in allen in der 6 dargestellten Ausführungsformen jeweils mit zwei Berührungspunkten 121, 122 an der Welle 2 an. Zwischen den beiden Berührungspunkten 121, 122 ist jeweils die Öffnung 123 ausgebildet, in deren Bereich die zweiten Sektoren 12 nicht an der Welle 2 anliegen.
Die in der 6(a) dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich von den in der 6(b) dargestellten Ausführungsformen weiterhin darin, dass zwischen den ersten und zweiten Sektoren 11, 12 ein Dichtungsmittel 7, hier ein Elastomer, angeordnet ist. Dadurch wird das Eindringen von Staub und Flüssigkeit durch die Spalte zwischen den ersten Sektoren 11 weiter erschwert oder sogar verhindert.
Bei der Ausführungsform des Bereiches I) ist das Elastomer 7 auf die Sicherungsmutter 1 aufvulkanisiert. Dadurch liegt das Elastomer 7 an den ersten Sektoren 11, dem Sicherungsring 14 und den zweiten Sektoren 12 dichtend an. Bei der Ausführungsform der Bereiches II) ist es in den Sicherungsring 14 eingelegt, so dass kein Aufvulkanisieren erforderlich ist. Das Einlegen des Elastomers 7 ist im Vergleich zum Aufvulkanisieren kostengünstiger möglich.

Claims

Sicherungsmutter (1), die sich konzentrisch um eine Achse (20) erstreckt, die einen Sicherungsring (14) umfasst, mit dem sie sich in einem montierten Zustand (M) abstützt, und die in einer Umfangsrichtung (21) um die Achse (20) gleichmäßig verteilt erste Sektoren (11) aufweist, wobei die ersten Sektoren (11) in Umfangsrichtung (21) voneinander beabstandet und an einer achszugewandten Seite (142) des Sicherungsringes (14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmutter (14) zweite Sektoren (12) aufweist, die voneinander in Umfangsrichtung (21) beabstandet und an der achsabgewandten Seite (143) des Sicherungsringes (14) angeordnet sind.
Sicherungsmutter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sektoren (12) in einer axialen Richtung (22) oberhalb der ersten Sektoren (11) angeordnet sind.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sektoren (12) eine zweite Länge (62) aufweisen, die größer als eine erste Länge (61) der ersten Sektoren (11) ist.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer achzugewandten Seite (142) der ersten und zweiten Sektoren (11, 12) jeweils ein Freiraum (15) vorgesehen ist, der sich jeweils konzentrisch um die Achse (20) erstreckt und eine Durchbohrung zur Aufnahme einer Welle (2) bildet.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sektoren (11) und/oder die zweiten Sektoren (12) jeweils zwei Berührungspunkte (111, 112, 121, 122) aufweisen, die zur Anlage an die die Sicherungsmutter 1 durchsetzende Welle (2) vorgesehen sind.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten Sektoren (11) in einem ersten Winkel (41) und die zweiten Sektoren (12) in einem zweiten Winkel (42) zur axialen Richtung (22) erstrecken, die ungleich sind.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sicherungsring (1) quer zur Achse (20) erstreckt.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sektoren (12) in Umfangsrichtung (21) gegenüber den ersten Sektoren (11) versetzt angeordnet sind.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sektoren (11) und/oder zweiten Sektoren (12) eine Verformung (5) in axialer Richtung (22) aufweisen, insbesondere einen Knick, eine Biegung oder einen Bogen.
Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verformung (5) jeweils zumindest über einen Teil der ersten Länge (61) der ersten Sektoren (11) und/oder der zweiten Länge (62) der zweiten Sektoren (12) erstreckt.
Anordnung (10) mit einer Welle (2) und einer Sicherungsmutter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Welle (2) die Sicherungsmutter (1) durchsetzt.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sektoren (11) und/oder die zweiten Sektoren (12) jeweils an zwei Berührungspunkten (111, 112, 121, 122) an der Welle (2) anliegen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11–12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sicherungsmutter (1) mit ihrem Sicherungsring (14) an einem Lager (3), insbesondere an einem Gehäusebauteil (30) und/oder einem Wellenlager (32) für die Welle (2), abstützt.