DE102017223529A1

DE102017223529A1 - circlip

Info

Publication number: DE102017223529A1
Application number: DE102017223529.2A
Authority: DE
Inventors: Manfred Goll; Thomas Krohn; Martin Haverkamp; Wjatscheslaw Voht
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen maßgenauen Sicherungsring (1) zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle (2) in einem Gehäuse (3), der einen Ringkörper (11) mit einer Öffnung (13) aufweist, die ein elastisches Aufweiten oder Einengen des Ringkörpers (11) in radialer Richtung erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (11) eine umlaufende Tasche (14) aufweist, die zur Aufnahme eines Spannrings (12) ausgebildet ist.The invention relates to a dimensionally accurate retaining ring (1) for the positive, axial securing of a shaft (2) in a housing (3) having an annular body (11) with an opening (13), which causes an elastic widening or narrowing of the annular body (11 ) in the radial direction, characterized in that the annular body (11) has a circumferential pocket (14) which is designed to receive a clamping ring (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherungsring zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle in einem Gehäuse, eine Vorrichtung mit einem solchen Sicherungsring sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a locking ring for the positive, axial securing of a shaft in a housing, a device with such a retaining ring and a method for producing such a device.

Es sind Sicherungsringe, auch als Sprengringe bekannt, die zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle in einem Gehäuse eine Öffnung aufweisen, die ein elastisches Aufweiten oder Einengen des Sicherungsrings in radialer Richtung erlaubt. Mithilfe eines entsprechenden Werkzeugs, beispielsweise einer Zange, deren Kopf zwei gebogene längliche Greifer aufweist, kann in entsprechende Bohrungen eingegriffen werden, die an die Öffnung des Sicherungsringes angrenzend angeordnet sind. Alternativ kann eine elastische Verformung beispielsweise auch händisch erfolgen. Durch Aufweiten des Sicherungsrings kann dieser über einen größeren Durchmesser, beispielsweise einer Welle, geführt werden. Der Sicherungsring kehrt aufgrund seiner elastischen Eigenschaft in seinen unbelasteten Zustand zurück, sobald keine äußeren Kräfte mehr wirken und lässt sich somit beispielsweise in einer Wellennut montieren. Der Sicherungsring kann damit als Anschlag der Welle an einem Hindernis, beispielsweise einer Gehäuseschulter dienen und somit eine formschlüssige Sicherung bereitstellen. Unter Formschluss ist im Sinne der Erfindung vorzugsweise zu verstehen, dass Bauteile sich durch ihre Form im Weg stehen bzw. so ineinander greifen, dass Kräfte oder Gleitbewegungen übertragen werden können.There are circlips, also known as snap rings, which have for positive locking, axial securing a shaft in a housing an opening which allows an elastic widening or narrowing of the securing ring in the radial direction. By means of a corresponding tool, such as a pair of pliers, the head of which has two curved elongated grippers, it is possible to intervene in corresponding holes which are arranged adjacent to the opening of the securing ring. Alternatively, an elastic deformation, for example, by hand done. By widening the securing ring it can be guided over a larger diameter, for example a shaft. The circlip returns due to its elastic property in its unloaded state, as soon as no external forces act more and thus can be mounted, for example, in a shaft groove. The locking ring can thus serve as a stop of the shaft on an obstacle, for example a housing shoulder and thus provide a positive locking. For the purposes of the invention, positive connection is preferably to be understood as meaning that components stand in the way through their shape or engage in one another such that forces or sliding movements can be transmitted.

Gute elastische Eigenschaften des Sicherungsrings sind für seine Funktion von Vorteil, weshalb Sicherungsringe gewöhnlicherweise aus Metall bestehen. Je nach Anwendungsfall kann jedoch ein Sicherungsring aus Kunststoff von Vorteil sein, beispielsweise wenn andere Komponenten aus Kunststoff sind und unter bestimmten tribologischen Eigenschaften eine Relativbewegung ausführen sollen.Good elastic properties of the locking ring are advantageous for its function, which is why locking rings are usually made of metal. Depending on the application, however, a plastic locking ring may be advantageous, for example if other components are made of plastic and should perform a relative movement under certain tribological properties.

Je nach Anwendungsfall kann es erforderlich sein, dass ein Sicherungsring bestimmte Abmessungen aufweisen muss, wenn dies in der Konstruktion so vorgesehen ist. Dabei kann es funktionsbedingt notwendig sein, dass diese Abmessungen sehr präzise, das heißt mit bestimmten Toleranzen eingehalten werden müssen. Zwischen der Notwendigkeit bestimmte Abmessungen einzuhalten, eine ausreichende Elastizität bereitzustellen sowie bestimmte, beispielsweise tribologische, Materialeigenschaften zu gewährleisten kann jedoch ein Zielkonflikt entstehen, so dass herkömmliche Sicherungsringe oftmals zumindest in einem der Bereiche Nachteile aufweisen.Depending on the application, it may be necessary for a retaining ring to have certain dimensions, if so provided in the construction. It may be necessary due to the function that these dimensions must be met very precisely, that is with certain tolerances. However, a conflict of interest may arise between the need to maintain certain dimensions, provide sufficient elasticity and certain, for example tribological, material properties, so that conventional circlips often have disadvantages at least in one of the ranges.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sicherungsring anzugeben, der gegenüber bestehenden Sicherungsringen ergänzt bzw. verbessert und / oder vielseitig und / oder kostengünstig ist.It is therefore an object of the invention to provide a circlip that complements or improves over existing circlips and / or versatile and / or inexpensive.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut der An-sprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The wording of the claims is incorporated by express reference.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Sicherungsring zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle in einem Gehäuse einen Ringkörper mit einer Öffnung auf, die ein elastisches Aufweiten oder Einengen des Ringkörpers in radialer Richtung erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper eine umlaufende Tasche, insbesondere teilweise oder vollständig umlaufend, aufweist, die zur Aufnahme eines Spannrings ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Tasche zur radialen Außenseite des Ringkörpers hin geschlossen, d. h. an dieser Stelle befindet sich eine Wand bzw. die Tasche ist zur radialen Innenseite hin oder in eine der axialen Richtungen offen. Somit besteht die Möglichkeit den Ringkörper je nach Anwendungsfall alleine oder mit einem Spannring als Sicherungsring einzusetzen. Die Tasche ermöglicht darüber hinaus einen Querschnitt, der eine geringe Biegesteifigkeit und damit trotz vorgegebener Abmessungen eine hohe elastische Verformbarkeit des Sicherungsrings erlaubt.According to one aspect of the invention, a circlip for positive, axial securing a shaft in a housing on an annular body with an opening which allows an elastic widening or narrowing of the annular body in the radial direction, characterized in that the annular body is a circumferential pocket, in particular partially or completely circumferential, which is designed to receive a clamping ring. Preferably, the pocket is closed towards the radially outer side of the ring body, d. H. At this point there is a wall or the bag is open to the radial inside or in one of the axial directions. Thus, it is possible to use the ring body, depending on the application alone or with a clamping ring as a circlip. The bag also allows a cross section that allows low bending stiffness and thus despite predetermined dimensions, a high elastic deformability of the locking ring.

Nachfolgend wird der Begriff axial im Sinne der Erfindung vorzugsweise in Bezug auf die Rotationsachse der Welle bzw. die Mittelachse des Sicherungsrings bzw. Ringkörpers verstanden, um die die jeweilige Komponente, im Fall der beiden letztgenannten mit Ausnahme der Öffnung, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Entsprechend wird vorzugsweise der Begriff radial in der Bedeutung einer Richtung radial bzw. senkrecht zu dieser Achse verstanden. Der Begriff umfänglich oder umlaufend ist entsprechend vorzugsweise ebenfalls auf diese Achse bezogen.Hereinafter, the term axial in the sense of the invention is preferably understood in relation to the axis of rotation of the shaft or the central axis of the locking ring or ring body around which the respective component, in the case of the latter two except the opening, is preferably rotationally symmetrical. Accordingly, the term is preferably understood radially in the meaning of a direction radially or perpendicular to this axis. The term circumferential or circumferential is accordingly preferably also related to this axis.

Es ist bevorzugt, dass der Ringkörper einen Kunststoff umfasst aufweist und/oder vollständig aus Kunststoff ausgebildet ist. Dies erlaubt eine kostengünstige Herstellung und ein an den Anwendungsfall angepasstes Material, da eine Vielzahl unterschiedlicher Kunststoffe mit entsprechenden unterschiedlichen Eigenschaften zur Umsetzung bestimmter Vorgaben zur Verfügung stehen. Besonders bevorzugt besteht der Ringkörper vollständig aus einem Kunststoff. Durch die Ausbildung des Ringkörpers aus Kunststoff kann der Ringkörper kostengünstig sowie bei geringen Kosten sehr formpräzise und insbesondere mit den gewünschten tribologischen Eigenschaften bereitgestellt werden. Ein besonders günstiger, runder Metallring könnte im Vergleich dazu eine größere Fertigungsungenauigkeit hinsichtlich seiner Lagegenauigkeit in der Ebene aufweisen, was zu einem erhöhten, unerwünschten axialen Spiel zwischen Welle und Gehäuse führen könnte.It is preferred that the ring body comprises a plastic and / or is formed entirely of plastic. This allows a cost-effective production and adapted to the application material, since a variety of different plastics with corresponding different properties for the implementation of certain requirements are available. Particularly preferably, the ring body is made entirely of a plastic. Due to the design of the ring body made of plastic, the ring body can be provided in a very precise form and in particular with the desired tribological properties at low cost and at low cost. A particularly favorable, round metal ring could in comparison to a greater manufacturing inaccuracy in terms its positional accuracy in the plane, which could lead to increased, unwanted axial play between the shaft and housing.

Vorzugsweise weist der Ringkörper einen im Wesentlichen rechteckigen oder mehreckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt auf. Hierdurch wird eine besonders präzise, definierte und leicht auslegbare Abstützung der Welle zu dem Gehäuse in axialer Richtung durch den Ringkörper ermöglicht, wobei zusätzlich durch diesen Querschnitt und die entsprechenden Auflageflächen des Ringkörpers zur Welle und zum Gehäuse ein geringer Verschleiß erreicht wird.Preferably, the annular body has a substantially rectangular or polygonal, in particular square cross-section. As a result, a particularly precise, defined and easily interpretable support of the shaft to the housing in the axial direction by the annular body allows, in addition, by this cross-section and the corresponding bearing surfaces of the annular body to the shaft and the housing low wear is achieved.

Es ist zweckmäßig, dass der geöffnet ausgebildete Ringkörper an seinen beiden Enden angefast bzw. abgerundet ist, also insbesondere hinsichtlich der Kante, welche die jeweilige Endquerschnittsfläche umläuft. Besonders bevorzugt sind außerdem oder alternativ vorzugsweise die mindestens vier bzw. genau vier umlaufenden Kanten angefast bzw. abgerundet.It is expedient that the open annular body is chamfered or rounded at its two ends, that is to say in particular with regard to the edge which orbits the respective end cross-sectional area. In addition or preferably, the at least four or exactly four peripheral edges are particularly preferably chamfered or rounded off.

Vorzugsweise umfasst der Sicherungsring einen in der Tasche des Ringkörpers angeordneten, elastisch verformbaren Spannring mit einer Öffnung, die ein elastisches Aufweiten oder Einengen des Spannrings in radialer Richtung erlaubt. Der Spannring erlaubt es, die elastische Verformbarkeit des gesamten Sicherungsrings vorteilhaft zu ändern ohne dabei Kompromisse, bei der Auswahl des Materials und beispielsweise seiner tribologischen Eigenschaften eingehen zu müssen. Eine genau festgelegte elastische Verformbarkeit ist sowohl für die Montierbarkeit als auch für die sichere Funktionserfüllung über lange Zeit von hoher Bedeutung. Besonders bevorzugt besteht der Spannring aus einem anderen Material als der Ringkörper.The securing ring preferably comprises an elastically deformable clamping ring arranged in the pocket of the annular body and having an opening which allows an elastic widening or narrowing of the clamping ring in the radial direction. The clamping ring makes it possible to advantageously change the elastic deformability of the entire securing ring without having to make compromises in the selection of the material and, for example, its tribological properties. A well-defined elastic deformability is of great importance for both the ability to install and for the long-term reliable performance. Particularly preferably, the clamping ring consists of a different material than the annular body.

Es ist zweckmäßig, dass der Spannring einen metallischen Werkstoff aufweist und/oder vollständig aus Metall ausgebildet ist. Dies erlaubt eine hohe elastische Verformbarkeit. Besonders bevorzugt besteht der Spannring vollständig aus einem metallischen Werkstoff.It is expedient that the clamping ring has a metallic material and / or is formed entirely of metal. This allows a high elastic deformability. Particularly preferably, the clamping ring consists entirely of a metallic material.

Es ist bevorzugt, dass der Spannring in der Tasche so ausgebildet und angeordnet ist, dass dieser in radialer Richtung eine Kraft auf den Ringkörper ausübt. Somit sorgt der Spannring für eine Vorspannung.It is preferred that the clamping ring in the pocket is designed and arranged such that it exerts a force on the annular body in the radial direction. Thus, the clamping ring provides a bias.

Es ist bevorzugt, dass der Spannring und der Ringkörper elastisch verformt sind, wobei insbesondere der Spannring relativ zu seiner unbelasteten Form elastisch eingeengt und der Ringkörper relativ zu seiner unbelasteten Form elastisch aufgeweitet ist. Die entsprechende Vorspannung durch den Spannring verhindert, dass der Sicherungsring seine Sicherungswirkung verliert, beispielsweise indem er sich in die Nut hinein, in die er montiert ist, einengt.It is preferred that the clamping ring and the annular body are elastically deformed, wherein in particular the clamping ring is elastically narrowed relative to its unloaded shape and the annular body is elastically expanded relative to its unloaded shape. The corresponding biasing by the clamping ring prevents the retaining ring loses its securing effect, for example by it in the groove into which it is mounted, narrows.

Vorzugsweise ist die umlaufende Tasche des Ringkörpers so ausgebildet, dass der Spannring mit dieser einen Formschluss bildet und/oder verrastet ist, insbesondere mit dieser einen Schnappverschluss bildet. Dies hat den Vorteil, dass der Spannring sicher in dem Ringkörper gehalten wird.Preferably, the circumferential pocket of the annular body is formed so that the clamping ring forms a positive connection with this and / or is locked, in particular with this forms a snap closure. This has the advantage that the clamping ring is securely held in the ring body.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Tasche im Querschnitt durch den Ringkörper eine U- oder C-Form oder eine Rechteckform auf, wobei die offene Seite in eine der beiden axialen Richtungen oder in die radial nach innen zeigende Richtung gerichtet ist.According to a preferred embodiment, the pocket has a U- or C-shape or a rectangular shape in cross-section through the ring body, wherein the open side is directed in one of the two axial directions or in the radially inward direction.

Es ist zweckmäßig, dass der Ringkörper und die Welle aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen, insbesondere aus PBT bzw. Polybutylenterephthalat. Alternativ vorzugsweise oder zusätzlich umfasst der Ringkörper ein PTFE Material bzw. Polytetrafluorethylen.It is expedient that the annular body and the shaft consist of the same plastic material, in particular of PBT or polybutylene terephthalate. Alternatively, preferably or additionally, the ring body comprises a PTFE material or polytetrafluoroethylene.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Ringkörper einen in axialer Richtung abstehenden Vorsprung, Dorn oder Zapfen auf. Auf diese Weise lässt sich eine Verdrehsicherung erreichen. Der Vorsprung, Dorn oder Zapfen kann formschlüssig eine Verdrehung des Sicherungsrings verhindern, beispielsweise gegenüber einer Welle oder einem die Welle beinhaltenden Gehäuse. Dazu kann die Welle oder das Gehäuse eine entsprechende Formgebung, wie eine Schulter oder Ausnehmung aufweisen, die einen solchen Formschluss zulässt oder der Formschluss wird durch eine Seite des Stufensegments gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Sicherungsring durch entsprechend raue Ausbildung einer Oberfläche reibschlüssig gegen eine Verdrehung gesichert werden.According to a further preferred embodiment, the annular body has a protruding projection in the axial direction, mandrel or pin. In this way, a rotation can be achieved. The projection, mandrel or pin can positively prevent rotation of the locking ring, for example, with respect to a shaft or a housing containing the shaft. For this purpose, the shaft or the housing may have a corresponding shape, such as a shoulder or recess, which allows such a form fit or the positive connection is formed by a side of the step segment. Alternatively or additionally, the retaining ring can be secured by a correspondingly rough formation of a surface frictionally against rotation.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung eine Welle mit einer Nut, ein Gehäuse mit einer zylindrischen Innenwand und einen erfindungsgemäßen Sicherungsring auf, wobei die Welle in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei die zylindrische Innenwand des Gehäuses wenigstens ein hervorstehendes, insbesondere als Hinterschnitt ausgebildetes, Stufensegment aufweist und wobei die Nut der Welle und das Stufensegment mit dem Sicherungsring in axialer Richtung einen Formschluss bilden. Durch das Stufensegment und die Nut kann die axiale Position des Sicherungsrings und damit auch die axiale Position der Welle in dem Gehäuse so genau festgelegt werden, wie für die Anwendung nötig.According to a further preferred aspect of the invention, a device comprises a shaft with a groove, a housing with a cylindrical inner wall and a locking ring according to the invention, wherein the shaft is rotatably mounted in the housing, wherein the cylindrical inner wall of the housing at least one protruding, in particular as Having undercut trained, step segment and wherein the groove of the shaft and the step segment with the retaining ring in the axial direction form a positive connection. Through the step segment and the groove, the axial position of the locking ring and thus also the axial position of the shaft in the housing can be defined as precisely as necessary for the application.

Es ist bevorzugt, dass die Welle einteilig, insbesondere aus Metall oder Kunststoff, ausgeführt ist, also nicht aus trennbaren Komponenten zusammengesetzt ist. It is preferred that the shaft is made in one piece, in particular of metal or plastic, that is not composed of separable components.

Weiterhin ist bevorzugt, dass das Gehäuse im Wesentlichen einteilig ausgeführt ist, also nicht aus trennbaren Komponenten zusammengesetzt ist. Das Gehäuse ist dabei zweckmäßigerweise aus Kunststoff ausgebildet. Eine einteilige Ausführung der Welle und / oder des Gehäuses erlaubt eine unkomplizierte Montage der Vorrichtung sowie eine hohe Robustheit.Furthermore, it is preferred that the housing is designed substantially in one piece, that is not composed of separable components. The housing is expediently made of plastic. A one-piece design of the shaft and / or the housing allows for easy installation of the device and a high degree of robustness.

Bevorzugt ist die Vorrichtung als Winkelsensor, insbesondere als Höhenstandssensor eines Fahrzeugs ausgebildet, der die Winkelinformation in eine Information über den Höhenstand des Fahrzeuggestells umrechnet. Damit die Vorrichtung als Winkelsensor ausgebildet ist, umfasst diese vorzugsweise einen Dauermagnet, der am Fußende der Welle befestigt ist, sowie ein Sensor-, insbesondere Hall-Element, das, bevorzugt auf der anderen Seite einer dem Fußende gegenüber stehenden Gehäusewand, so angeordnet ist, dass es eine Drehung des Dauermagneten erfasst und mit Hilfe einer Signalverarbeitungsschaltung ein entsprechendes Signal ausgibt.Preferably, the device is designed as an angle sensor, in particular as a level sensor of a vehicle, which converts the angle information into information about the ride height of the vehicle frame. In order that the device is designed as an angle sensor, this preferably comprises a permanent magnet, which is fastened to the foot end of the shaft, and a sensor, in particular Hall element, which is preferably arranged on the other side of a housing wall facing the foot end, that it detects a rotation of the permanent magnet and outputs a corresponding signal with the aid of a signal processing circuit.

Es ist bevorzugt, dass das Gehäuse in axialer Richtung auf einer Seite geschlossen und auf der anderen Seite offen ist. Somit lassen sich mit der Vorrichtung bestimmte Anwendungen bzw. Funktionen realisieren. Der erfindungsgemäße Sicherungsring ist hierbei besonders vorteilhaft, da er trotz des nur auf einer Seite offenen Gehäuses eine einfache Montage erlaubt, indem er sich durch Einschieben über das Stufensegment hinweg selbst montiert.It is preferred that the housing is closed in the axial direction on one side and open on the other side. Thus, certain applications or functions can be realized with the device. The circlip according to the invention is particularly advantageous in this case since, in spite of the housing which is open only on one side, it permits simple assembly by mounting itself by insertion over the step segment.

Es ist bevorzugt, dass das Stufensegment gegenüber der axialen Richtung schräg, insbesondere als Teil eines axial ausgerichteten Konus, zur geschlossenen Seite des Gehäuses hin abfällt. Dies erlaubt eine einfache Montage des Sicherungsrings durch Einschieben in das Gehäuse über das Stufensegment hinweg, wobei der Sicherungsring durch die Schräge elastisch eingeengt wird und hinter der Stufe aufschnappt bzw. elastisch aufgeweitet wird, so dass er sich sozusagen selbst montiert.It is preferred that the step segment obliquely relative to the axial direction, in particular as part of an axially aligned cone, falls towards the closed side of the housing. This allows a simple mounting of the locking ring by pushing it into the housing over the step segment, whereby the locking ring is elastically restricted by the bevel and snaps behind the step or is elastically expanded, so that it assembles itself, as it were.

Zweckmäßigerweise weist die zylindrische Innenwand des Gehäuses mehrere Stufensegmente auf, die umlaufend auf einer axialen Höhe angeordnet sind. Somit wird der Sicherungsring auf einfache Weise gerade auf einer Höhe gehalten und verhindert so als Verbindung zwischen beiden Komponenten eine Winkelabweichung zwischen der Wellendrehachse und der Mittelachse der Gehäuseinnenwand.Conveniently, the cylindrical inner wall of the housing has a plurality of step segments, which are arranged circumferentially at an axial height. Thus, the retaining ring is held in a simple manner straight at a height and thus prevents as a connection between the two components an angular deviation between the shaft rotation axis and the central axis of the housing inner wall.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Schritte: Bereitstellen eines Sicherungsrings nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Bereitstellen einer Welle mit einer Nut, Herstellen und Bereitstellen eines Gehäuses mit einer zylindrischen Innenwand und wenigstens einem Stufensegment, Montieren des Sicherungsrings in der Nut der Welle, Einführen der Welle mit dem Sicherungsring in das Gehäuse über das Stufensegment unter Verformung des Sicherungsrings hinweg bis zum Einrasten des Sicherungsrings nach dem Stufensegment. Das Verfahren ist damit einfach und somit kostengünstig.According to a further aspect of the invention, a method for manufacturing a device according to the invention comprises the steps of: providing a locking ring according to one of claims 1 to 9, providing a shaft with a groove, producing and providing a housing with a cylindrical inner wall and at least one step segment, mounting of the locking ring in the groove of the shaft, inserting the shaft with the locking ring in the housing over the step segment with deformation of the locking ring away until the locking ring after the step segment. The process is thus simple and therefore inexpensive.

Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung der Vorrichtung ist es bevorzugt, dass dieses Verfahren bzw. die Montage ohne Montagewerkzeug/e durchführbar ist.With regard to the method for producing the device, it is preferred that this method or assembly without assembly tool / s is feasible.

Bevorzugt umfasst die Herstellung des Gehäuses die Schritte: Umspritzen eines teilweise zylindrischen Kernelements, als Teil des Spritzgusswerkzeugs (4), wobei das Kernelement wenigstens eine Ausnehmung in Form eines Stufensegments sowie ein erstes Element und ein gegenüber dem ersten drehbares zweites Element aufweist, wobei das zweite Element einen Teil der Ausnehmung in Form des Stufensegments bildet und umfänglich angrenzend an diesen Teil eine Entformungs-Ausnehmung von den Ausmaßen dieses Teils aufweist, Aushärten des Spritzmaterials, Insbesondere Zurückziehen des ersten Elements um einen definierten Wert, um den Raum für das zweite Element freizugeben, Drehen des zweiten Elements, so dass das durch die Ausnehmung in Form des Stufensegments gebildete Stufensegment mit der Entformungs-Ausnehmung in Entformungsrichtung auf einer Linie angeordnet ist und Entformen des Gehäuses durch Herausziehen des Kernelements. Somit lässt sich die axiale Sicherung der Welle in dem Gehäuse ohne eine komplizierte mehrteilige Konstruktion gewährleisten. Das Gehäuse kann in einem Stück hergestellt werden und dank des zylindrischen Kernelements mit dem ersten Element und dem drehbaren zweiten Element mit einem Stufensegment versehen werden, das einen Hinterschnitt bildet. Durch die Drehbarkeit des zweiten Elements wird gewährleistet, dass das Gehäuse trotz des Hinterschnitts durch Herausziehen des Kernelements entformt werden kann.The manufacture of the housing preferably comprises the steps of: encapsulating a partially cylindrical core element as part of the injection molding tool ( 4 ), wherein the core element has at least one recess in the form of a step segment and a first element and a second rotatable relative to the first second element, wherein the second element forms a part of the recess in the form of the step segment and circumferentially adjacent to this part a demolding recess of In particular, by retracting the first member by a defined amount to expose the space for the second member, rotating the second member so that the step segment formed by the recess in the form of the step segment is in contact with the demoulding member. Recess is arranged in Entformungsrichtung on a line and demolding of the housing by pulling out the core element. Thus, the axial securing of the shaft can be ensured in the housing without a complicated multi-part construction. The housing can be manufactured in one piece and, thanks to the cylindrical core element, provided with the first element and the rotatable second element with a step segment which forms an undercut. The rotatability of the second element ensures that the housing can be removed from the mold despite the undercut by pulling out the core element.

Bevorzugt umfassen das Verfahren und die Vorrichtung zusätzlich weitere Stufensegmente bzw. deren Herstellung, wobei diese mit dem Sicherungsring einen Formschluss auf der anderen Seite, also der Seite des Wellenfußpunkts, bilden. Statt der Stufensegmente ist hier auch eine durchgehend kreisförmig umlaufende Stufe zweckmäßig.Preferably, the method and the device additionally comprise further step segments or their production, wherein these form a positive connection with the retaining ring on the other side, ie the side of the shaft base point. Instead of the step segments here is also a continuous circular circumferential step appropriate.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit den nachfolgend erläuterten Zeichnungen. Dabei zeigen, zum Teil als Ausschnitt, in schematischer, Darstellung von Ausführungsbeispielen die

1 einen Sicherungsring zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle in einem Gehäuse,
2 einen Ringkörper sowie einen Spannring eines Sicherungsrings nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer teilgeschnittenen Ansicht,
3 den Sicherungsring der 2 in einer teilgeschnittenen und einer Querschnitts-Ansicht, wobei der Spannring in dem Ringkörper montiert ist,
4 eine Vorrichtung mit dem Sicherungsring der 1 im montierten Zustand an einer Welle in einem Gehäuse,
5 das Gehäuse der Vorrichtung der 4,
6 einen Sicherungsring zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle in einem Gehäuse nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
7 verschiedene Ausführungsbeispiele der Tasche des Sicherungsrings,
8 ein bei einem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung der 5 verwendbares Kernelement.

The above-described characteristics, features and advantages of the invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the drawings explained below. there show, in part as a detail, in a schematic, representation of embodiments of the

1 a locking ring for the positive, axial securing of a shaft in a housing,
2 an annular body and a clamping ring of a locking ring according to a further embodiment in a partially sectioned view,
3 the circlip of 2 in a partially sectioned and a cross-sectional view, wherein the clamping ring is mounted in the annular body,
4 a device with the retaining ring of 1 in the mounted state on a shaft in a housing,
5 the housing of the device 4 .
6 a locking ring for positive, axial securing a shaft in a housing according to a further embodiment
7 various embodiments of the pocket of the locking ring,
8th a in a method of manufacturing the device of 5 usable core element.

Es wird auf die 1 Bezug genommen, die einen Sicherungsring 1 zur formschlüssigen, axialen Sicherung einer Welle 2 in einem Gehäuse 3 zeigt. Der Sicherungsring 1 wird durch einen Ringkörper 11 aus Kunststoff gebildet. Dieser weist eine Öffnung 13 auf, die ein elastisches Aufweiten oder Einengen des Ringkörpers 11 in radialer Richtung erlaubt. Entsprechend hat der Ringkörper 11 die Form eines geöffneten Rings. Dieser lässt sich durch radiale Krafteinwirkung so aufweiten dass er über ein Bauteil mit einem Durchmesser geschoben werden kann, der den Innendurchmesser des Ringkörpers 11 überragt. Ebenso lässt er sich so einengen, dass er in einen Innenraum eines Bauteils mit einem Innenraum-Durchmesser geschoben werden kann, der kleiner als der Außendurchmesser des Ringkörpers 11 ist. Geöffnet ausgebildeter Ringkörper 11 ist dabei beispielgemäß an seinen beiden Enden angefast 16 bzw. abgerundet ausgebildet, also insbesondere hinsichtlich der Kante 16, welche die jeweilige Endquerschnittsfläche umläuft. Außerdem sind die vier umlaufenden Kanten 17 angefast bzw. abgerundet ausgebildet.It will be on the 1 Reference is made to a circlip 1 for the positive, axial securing of a shaft 2 in a housing 3 shows. The circlip 1 is through a ring body 11 made of plastic. This has an opening 13 on, which is an elastic widening or narrowing of the ring body 11 allowed in the radial direction. Accordingly, the ring body 11 the shape of an open ring. This can be so expanded by radial force that it can be pushed over a component with a diameter of the inner diameter of the ring body 11 surmounted. Likewise, it can be so narrow that it can be pushed into an interior of a component with an interior diameter smaller than the outer diameter of the ring body 11 is. Open trained ring body 11 is chamfered example 16 at its two ends or rounded, ie in particular with respect to the edge 16 which circulates the respective end cross-sectional area. In addition, the four circumferential edges 17 formed chamfered or rounded.

Der Durchmesser des Sicherungsrings 1 ist also je nach Krafteinwirkung variabel. Um zu gewährleisten, dass der Sicherungsring 1 in seiner montierten Endposition den gewünschten Durchmesser hat, kann in den Ringkörper 11 ein Spannring 12 eingeklipst werden, der für die gewünschte Vorspannung sorgt. Dazu weist der Ringkörper 11 eine ringförmig umlaufende Tasche 14 auf, die zur Aufnahme des Spannrings 12 ausgebildet ist. In der Ansicht der 1 ist die Tasche 14 nicht zu erkennen, jedoch in dem geschnittenen Ansichtsteil des Ringkörpers 11 nach dem Ausführungsbeispiel der 2. Die Tasche 14 ist so ausgeführt, dass sie spritztechnisch bei der Herstellung des Ringkörpers 11 entsteht. Der Spannring 12 ist separat dargestellt. Er besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem im Querschnitt runden, metallischen Körper, der kreisbogenförmig verläuft und dabei höchstens die Länge der umlaufenden Tasche 14 aufweist.The diameter of the locking ring 1 is thus variable depending on the force. To ensure that the circlip 1 in its mounted end position has the desired diameter, can in the ring body 11 a clamping ring 12 be clipped, which provides the desired bias. For this purpose, the ring body 11 a ring-shaped bag 14 on, for receiving the clamping ring 12 is trained. In the view of 1 is the bag 14 not visible, but in the cut view part of the ring body 11 according to the embodiment of 2 , The pocket 14 is designed so that they injection technology in the production of the ring body 11 arises. The clamping ring 12 is shown separately. It consists in this embodiment of a round in cross-section, metallic body which extends in a circular arc and thereby at most the length of the circumferential pocket 14 having.

Der montierte Zustand von Spannring 12 und Ringkörper 11 ist in 3 dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Tasche 14 zur radialen Innenseite hin offen ist. Durch diese Öffnung lässt sich der Spannring 12 durch Zusammendrücken einführen. In der Tasche 14 federt der Spannring 12 zurück, jedoch nicht bis in seine unverformte Position, sondern nur soweit, wie es der Ringkörper 11 zulässt. Entsprechend liegt der Spannring 12 am Boden der Tasche 14 an und übt in radialer Richtung eine aufweitende Kraft auf den Ringkörper 11 aus, wie sowohl in der Querschnittsansicht als auch in der teilgeschnittenen Draufsicht zu erkennen ist. Es versteht sich, dass der Sicherungsring 1 bei bestimmten Anwendungen auch ohne den Spannring 12 sinnvoll sein kann, solange dessen Elastizität für diese Anwendungen ausreichend ist. Die Tasche 14 in dem Ringkörper 11 bietet jedoch die Möglichkeit einen Spannring 12 darin zu montieren bzw. einzuklipsen und macht den Sicherungsring 1 damit vielseitig einsetzbar.The assembled state of clamping ring 12 and ring body 11 is in 3 shown. It can be seen that the bag 14 is open to the radial inside. Through this opening, the clamping ring can be 12 by squeezing. In the bag 14 the tension ring springs 12 back, but not to its undeformed position, but only as far as it is the ring body 11 allows. Accordingly, the clamping ring is located 12 at the bottom of the bag 14 on and exerts in the radial direction an expanding force on the ring body 11 as can be seen in both the cross-sectional view and in the partially sectioned plan view. It is understood that the circlip 1 in certain applications, even without the clamping ring 12 can be useful as long as its elasticity is sufficient for these applications. The pocket 14 in the ring body 11 However, there is the possibility of a clamping ring 12 to mount or clip in it and makes the circlip 1 thus versatile.

Eine Anwendung des Sicherungsrings 1, vollständig montiert in einer Vorrichtung, ist in 4 dargestellt. Der Sicherungsring 1 wird bei der Herstellung zunächst durch Aufweiten seiner Öffnung 13 in eine Nut 21 eingeschoben und dort verrastet. Die Nut 21 ist in eine Welle 2 eingeformt. Welle 2 und Sicherungsring 1 werden anschließend gemeinsam in den im Wesentlichen zylindrischen Innenraum eines Gehäuses 3 eingeschoben. Dabei stößt der Sicherungsring 1 auf mehrere umlaufend an der zylindrischen Innenwand des Gehäuses 3 angeordnete Stufensegmente 31. Diese sind in das Gehäuse 3 integriert ausgebildet und weisen jeweils eine schräge Fläche auf, so dass der Sicherungsring 1 beim Einführen keilartig geführt wird und sich einengt. Die andere Seite des Stufensegments 31 verläuft radial bzw. senkrecht, so dass der zuvor gestauchte Sicherungsring 1 hier einschnappt, sich also elastisch zurück verformt und mit dem Stufensegment 31 sowie mit der Nut 21 einen Formschluss bildet.An application of the circlip 1 , fully assembled in a device, is in 4 shown. The circlip 1 is used in the manufacture first by widening its opening 13 in a groove 21 inserted and locked there. The groove 21 is in a wave 2 formed. wave 2 and circlip 1 are then together in the substantially cylindrical interior of a housing 3 inserted. It hits the circlip 1 on several circumferentially on the cylindrical inner wall of the housing 3 arranged step segments 31 , These are in the housing 3 integrally formed and each have an inclined surface, so that the retaining ring 1 wedge-like guided during insertion and narrows. The other side of the step segment 31 runs radially or vertically, so that the previously compressed circlip 1 snaps in here, so elastically deformed back and with the step segment 31 as well as with the groove 21 forms a positive connection.

Die Stufensegmente 31 sind auch in der Ansicht von schräg oben auf das Gehäuse 3 und dessen Innenraum, wie in 5 dargestellt, erkennbar. Eine umlaufende weitere Stufe an der Innenwand des Gehäuses 3 begrenzt den axialen Spielraum des Sicherungsrings 1 und damit auch der Welle 2 auf der anderen Seite des Sicherungsrings 1.The step segments 31 are also in the view from diagonally above on the housing 3 and its interior, as in 5 shown, recognizable. A circumferential further step on the inner wall of the housing 3 limits the axial clearance of the locking ring 1 and therefore also the wave 2 on the other side of the circlip 1 ,

Damit der Sicherungsring 1 sich nicht zusammen mit der Welle 2 verdreht und falls die Anordnung entsprechend konstruiert wird, weist dieser in dem Ausführungsbeispiel der 6 einen in axialer Richtung abstehenden Vorsprung 15, Dorn oder Zapfen bzw. eine sonstige für einen Formschluss geeignete Ausformung auf. Der Formschluss mit einer Seite eines Stufensegments 31 verhindert so die Drehung. Ebenso kann es jedoch zweckmäßig sein, dass die Welle 2 einen solchen Formschluss bereitstellt, beispielsweise indem die Seitenwand der Nut 21 eine entsprechende Ausnehmung aufweist. In diesem Fall dreht sich der Sicherungsring 1 mit der Welle 2 mit.So that the circlip 1 not together with the wave 2 twisted and if the arrangement is constructed accordingly, this has in the embodiment of 6 a projecting in the axial direction projection 15 , Mandrel or pin or other suitable for a form-fitting shape. The positive connection with one side of a step segment 31 prevents the rotation. Likewise, it may be appropriate that the shaft 2 provides such positive locking, for example by the side wall of the groove 21 having a corresponding recess. In this case, the circlip rotates 1 with the wave 2 With.

7 zeigt von verschiedene Beispiele für die Anordnung der Tasche 14 in dem Ringkörper 11, jeweils in einem Zustand mit montiertem Spannring 12. Die Tasche 14 ist dabei entweder radial nach innen oder in axialer Richtung nach oben oder unten offen. 7 shows different examples of the arrangement of the bag 14 in the ring body 11 , each in a state with mounted clamping ring 12 , The pocket 14 is open either radially inwards or in the axial direction up or down.

Bei der Herstellung des Gehäuses 3 kann ein Kernelement 4, auch Drehkern genannt, zum Einsatz kommen. Dieser ist im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut und weist Ausnehmungen in Form der Stufensegmente 31 auf, so dass beim Umspritzen des Kernelements 4 ein Gehäuse 3 mit zylindrischem Innenraum und Stufensegmenten 31 entsteht. Das Kernelement 4 ist in ein erstes Element 41 und ein gegenüber dem ersten drehbares zweites Element 42 aufgeteilt. Das zweite Element 42 bildet dabei den unteren Teil der Ausnehmung in Form des Stufensegments 31, also die radiale bzw. senkrechte Fläche an der der Sicherungsring 1 später eingerastet werden soll. Das Stufensegment 31 steht nach dem Aushärten der Kunststoff-Spritzmasse dem Kernelement 4 als sogenannter Hinterschnitt im Weg, so dass das Kernelement 4 nicht ohne weiteres herausgezogen werden kann. Um dem zu begegnen, weist das zweite Element 42 umfänglich angrenzend an jede Ausnehmung in Form eines Stufensegments 31 je eine Entformungs-Ausnehmung auf, die der Breite und dem radialen Ausmaß des jeweiligen Stufensegments 31 entspricht. Wird das zweite Element 42 des Kernelements 4 um einen bestimmten Winkel gedreht, so dass die jeweilige Entformungs-Ausnehmung jeweils axial unterhalb des ausgehärteten Stufensegments 31 steht, lässt sich das gesamte Kernelement 4 aus dem Gehäuse 3 herausziehen. Die Darstellung der 8 zeigt das Kernelement 4 vor der Drehung des zweiten Elements 42, daher sind die Entformungs-Ausnehmungen hinter dem ersten Element 41 verborgen.In the manufacture of the housing 3 can be a core element 4 , also called rotary core, are used. This is essentially cylindrical and has recesses in the form of step segments 31 on, so that when overmolding the core element 4 a housing 3 with cylindrical interior and step segments 31 arises. The core element 4 is in a first element 41 and a second rotatable element opposite the first 42 divided up. The second element 42 forms the lower part of the recess in the form of the step segment 31 , So the radial or vertical surface on the circlip 1 should be locked later. The step segment 31 is after curing of the plastic injection molding the core element 4 as a so-called undercut in the way, so that the core element 4 can not be pulled out easily. To counter this, the second element points 42 circumferentially adjacent each recess in the form of a step segment 31 depending on a Entformungs-recess, the width and the radial extent of the respective step segment 31 equivalent. Becomes the second element 42 of the core element 4 rotated by a certain angle, so that the respective demolding recess in each case axially below the cured step segment 31 stands, the entire core element can be 4 out of the case 3 pull out. The presentation of the 8th shows the core element 4 before the rotation of the second element 42 , therefore, the demolding recesses are behind the first element 41 hidden.

Claims

Circlip (1) for the positive, axial securing of a shaft (2) in a housing (3) having an annular body (11) with an opening (13), which allows an elastic widening or narrowing of the annular body (11) in the radial direction , characterized in that the annular body (11) has a circumferential pocket (14) which is designed to receive a clamping ring (12).

Circlip (1) after Claim 1 , characterized in that the annular body (11) comprises a plastic and / or is formed entirely of plastic.

Circlip (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the securing ring (1) in the pocket (14) of the annular body (11) arranged, elastically deformable clamping ring (12) having an opening (13) which comprises an elastic Expansion or narrowing of the clamping ring (12) allowed in the radial direction.

Circlip (1) after Claim 3 , characterized in that the clamping ring (12) comprises a metallic material and / or is formed entirely of metal.

Circlip (1) after Claim 3 or 4 , characterized in that the clamping ring (12) in the pocket (14) is formed and arranged so that it exerts a force on the annular body (11) in the radial direction.

Circlip (1) after Claim 5 , characterized in that the clamping ring (12) and the annular body (11) are elastically deformed, wherein in particular the clamping ring (12) is elastically restricted relative to its unloaded shape and the annular body (11) is elastically expanded relative to its unloaded shape.

Circlip (1) according to one of Claims 3 to 6 , characterized in that the circumferential pocket (14) of the annular body is formed so that the clamping ring (12) forms with this a positive connection and / or is locked, in particular forms a snap closure with this.

Circlip (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pocket (14) in cross section through the annular body (11) has a U- or C-shape or a rectangular shape, wherein the open side in one of the two axial directions or is directed in the radially inward direction.

Circlip (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Ring body (11) has a protruding in the axial direction projection (15), mandrel or pin.

Device comprising a shaft (2), in particular integrally formed of plastic, with a groove (21), a housing (3) with a cylindrical inner wall and a locking ring (1) according to one of the preceding claims, wherein the shaft (2) in the housing (3), in particular in an integrally formed Kuststoffgehäuse, is rotatably mounted, wherein the cylindrical inner wall of the housing (3) has at least one protruding, in particular formed as an undercut, step segment (31) and wherein the groove (21) of the shaft ( 2) and the step segment (31) with the retaining ring (1) form a positive connection in the axial direction.

Device after Claim 10 , characterized in that the housing (3) is closed in the axial direction on one side and open on the other side.

Device after Claim 11 , characterized in that the step segment (31) with respect to the axial direction obliquely, in particular as part of an axially aligned cone, to the closed side of the housing (3) towards decreases.

Device according to one of Claims 10 to 12 , characterized in that the cylindrical inner wall of the housing (3) has a plurality of step segments (31) which are arranged circumferentially at an axial height.

Method for producing a device according to one of Claims 10 to 13 characterized by the steps of: - providing a securing ring (1) according to one of Claims 1 to 9 Providing a shaft (2) with a groove (21), producing and providing a housing (3) with a cylindrical inner wall and at least one step segment (31), mounting the securing ring (1) in the groove (21) of FIG Shaft (2), - inserting the shaft (2) with the retaining ring (1) in the housing (3) over the step segment (31) with deformation of the locking ring (1) until the locking ring (1) after the step segment ( 31).

Method according to Claim 14 wherein the manufacture of the housing (3) is characterized by the steps of: - overmolding a partially cylindrical core element as part of the injection molding tool (4), wherein the core element (4) comprises at least one step segment (31) recess and a first element (41) and a first rotatable second member (42), the second member (42) forming part of the recess in the form of the step segment (31) and, circumferentially adjacent to that part, a demolding recess of the dimensions of that part in particular, retracting the first element (41) by a defined amount to expose the space for the second element (42), rotating the second element (42) so as to shape it through the recess the step segment (31) formed step segment (31) is arranged with the demolding recess in Entformungsrichtung on a line, - demolding of the housing (3) by Herausz iehe core element (4).