DE1933166B2

DE1933166B2 - HUB FIXING WITH A NUT SCREWED ON A SHAFT

Info

Publication number: DE1933166B2
Application number: DE19691933166
Authority: DE
Inventors: Jose San Juan Capistrano; Weber Robert D Costa Mesa; Reece Marvin P Dana Point; Calif. Rosan sen (V-StA.)
Original assignee: Rosan Engineering Corp, Newport Beach; Rosan sen., Jose, San Juan Capistrano; Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1968-07-11
Filing date: 1969-06-30
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE1933166C3; DE1933166A1; FR2017148A1

Description

2020th

JOJO

Bei einer bekannten Nabenbefestigung gemäß dem Oberhegriff des Anspruchs 1 (FR-PS 14 92 623) ist eine Mutter von außen auf das Ende einer Welle aufgeschraubt, und im Inneren des hohlen Endes der Welle sowie im Inneren einer über die Welle hinausragenden Verlängerung der Mutter greift eine Verriegelungs-Manschette mit einer Außen-Keilverzahnung in hintereinanderliegenden lnnen-Keilverzahnungen der Welle und der Mutter ein. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Mutter in Axialrichtung zu verlängern, damit das Innengewinde der Mutter und die Innen-Keilverzahnung zur Aufnahme der Verriegelungs-Manschette hintereinander angeordnet werden können. Dadurch ergibt sich eine erhebliche axiale Baulänge der Nabenbefestigung. Eine ähnliche Nabenbefestigung geht aus der GB-PS 8 02 263 hervor. Bei dieser Nabenbefestigung ist ebenfalls die Mutter außen auf die Welle aufgeschraubt, und die Verriegelungs-Manschette greift auf der Innenseite in eine Außen-Keilverzahnung der Welle und auf der Außenseite in eine Innen-Keilverzahnung der Mutter ein, die sich innerhalb einer axialen Verlängerung der Mutter befindet.In a known hub attachment according to the upper handle of claim 1 (FR-PS 14 92 623) is a The nut is screwed onto the end of a shaft from the outside, and inside the hollow end of the Shaft as well as in the interior of an extension of the nut protruding beyond the shaft engages a Locking sleeve with external splines in consecutive internal splines the shaft and the mother one. For this reason it is necessary to move the nut in the axial direction to extend so that the internal thread of the nut and the internal spline to accommodate the locking collar can be arranged one behind the other. This results in a considerable axial Overall length of the hub attachment. A similar hub attachment can be found in GB-PS 8 02 263. at this hub attachment is also screwed the nut on the outside of the shaft, and the locking collar engages in an external spline of the shaft on the inside and in on the outside an internal spline of the nut that extends within an axial extension of the nut is located.

Bei derartigen Nabenbefestigungen ist die Manschette gleichzeitig mit der Mutter und mit der Welle mittels unabhängiger, zusammenwirkender Keilverzahnungspaare in Eingriff. Auf diese Weise werden die Nabe, die Mutter und die Manschette zusammen in fester Verbindung mit der Welle gehalten und bilden eine als Einheit wirkende Nabenbefestigung, zum Beispiel für Bestandteile eines Wälzlagers. Derartige Nabenbefesti-With such hub fastenings, the sleeve is at the same time with the nut and with the shaft means independent, cooperating spline pairs in engagement. This way the hub will that Nut and the sleeve are held together in a fixed connection with the shaft and form an as Hub fastening that acts as a unit, for example for components of a rolling bearing. Such hub fastening

4040

4545

5050

55 pungen sind bequem oder mit einfachen Werkzeugen monWrbar Die genannten bekannten Vornchtungen weisen iedoch eine relativ große axiale Baulänge auf, und zwar nach der FR-PS 14 92 623 wegen der in axialer Richtung gesonderten Anordnung von Verrastungsvorrichtung und Montageflansch 55 pungs are easy to assemble or with simple tools. The known devices mentioned have a relatively large overall axial length, according to FR-PS 14 92 623 because of the separate arrangement of locking device and mounting flange in the axial direction

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nabenbefestigung der angegebenen Art zu schaffen, die eine möglichst geringe axiale Verlängerung der Gesamtkonstruktion bedingt.The invention is based on the object of a To create hub attachment of the specified type, which minimizes the axial extension of the Overall construction conditional.

Nach der erfindungsgemäßen Losung sind diese Elemente ohne zusätzliche Baulänge in dem gemeinsamen Bereich vorgesehen, der durch Mutter und Manschette mit ihren Keilverzahnungen ohnehin vorgegeben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen bezüglich der Verrastungsvornchturig sind in den beiden Unteransnrüchen angegeben. Als Verrastungselement ist ein Sprengring bereits aus der FR-PS 14 92 623 bekannt.According to the solution according to the invention, these are Elements provided without additional overall length in the common area, which by nut and Cuff with its splines is already given. Advantageous configurations with regard to the Verrastungsvornchturig are specified in the two sub-claims. As a latching element is a Snap ring already known from FR-PS 14 92 623.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe invention is explained in the following description with reference to the drawing. It shows

Fig 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Nabenbefestigung im Eingriff mit den im Schnitt gezeigten Kugellagerteilen und der Welle;1 shows a sectional view of the hub attachment according to the invention in engagement with the in section shown ball bearing parts and the shaft;

Fig 2 eine Schnittansicht des Wellenandes;Fig. 2 is a sectional view of the corrugated edge;

Fig 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zur Nabenbefestigung gehörigen Mutter;3 shows a partially sectioned side view of the nut belonging to the hub fastening;

Fig.4 eine Draufsicht auf die in Fig.3 gezeigteFIG. 4 is a plan view of the one shown in FIG

Fig.5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Verriegelungs-Manschette;5 is a partially sectioned side view of the Locking collar;

Fig. 6 eine Ansicht von unten auf die in Fig.5 gezeigte Manschette;FIG. 6 is a view from below of the in FIG shown cuff;

Fig 7 eine zweite Ausführungsform der Manschette, bei der das Manschettenende vorgeformt und geschlitzt ist und flexible Segmente bildet;7 shows a second embodiment of the cuff, in which the cuff end is preformed and slotted to form flexible segments;

Fig 8 eine Seitenansicht der Welle im Eingriff mit einer weiteren Ausführungsform der Nabenbefestigung im Schnitt;8 is a side view of the shaft engaged with a further embodiment of the hub attachment in section;

F i g 9 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabenbefestigung in Schnittdarfestellung;FIG. 9 shows a third embodiment of the hub fastening according to the invention in a sectional view;

F i g. 10 das Wellenende der in F i g. 9 veranschaulichten Ausführungsform im Schnitt;F i g. 10 the shaft end of the in F i g. 9 illustrated embodiment in section;

F i g. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Mutter der in F i g. 9 gezeigten AurJührungsform;F i g. 11 is a partially sectioned side view of FIG Mother of the in F i g. 9 shown embodiment;

Fig. 12 eine Draufsicht auf die in Fig. 11 gezeigte Mutter;FIG. 12 is a top plan view of that shown in FIG Mother;

Fig. 13 eine Ansicht der Mutter der Fig. 11 vonFIG. 13 is a view of the nut of FIG. 11 from FIG

Fig. 14 eine Teilschnittdarstellung der Manschette gemäß Fig.9;14 shows a partial sectional view of the cuff according to FIG. 9;

F i g. 15 eine Ansicht der Manschette der F ι g. 15 vonF i g. 15 is a view of the cuff of FIG. 15 of

unten.below.

Zunächst wird auf die F i g. 1 bis 6 Bezug genommen. Die Nabenbefestigung weist eine Welle 11 auf, die auf ihrer Außenfläche eine radial vorstehende Keilverzahnung 12 und im Längsabstand von dieser eine weitere Keilverzahnung 13 trägt. Der mit der Keilverzahnung 13 versehene Teil der Welle trägt weiterhin ein durchgehendes Außengewinde 14, das mindestens zum Teil die Keilvtrzahnung 13 durchzieht. In Längsabstand von der Keilverzahnung 12 ist ein Ringflansch 15 angeordnet, der in radialer Richtung von der Welle 11 vorspringt und eine als Anlage dienende Schulter bildet. Er ist jedoch nicht Teil der Nabenbefestigung.First of all, reference is made to FIG. 1 to 6 referred to. The hub attachment has a shaft 11 which has a radially protruding spline toothing on its outer surface 12 and a further spline 13 carries at a longitudinal distance from this. The one with the splines 13 provided part of the shaft continues to carry a continuous external thread 14, which is at least to Part of the spline 13 runs through. At a longitudinal distance from the spline 12 is an annular flange 15 arranged, which protrudes in the radial direction from the shaft 11 and a shoulder serving as an abutment forms. However, it is not part of the hub attachment.

Durch das Zusammenwirken eines Zahnrades !7, das Zähne 18 auf dem Umfang und eine Keilverzahnung im Inneren aufweist, die mit der Keilverzahnung 12 der Welle in Eingriff steht, mit der Schulter 16 wird einThrough the interaction of a gear! 7, the Has teeth 18 on the circumference and a spline inside, which with the spline 12 of the Shaft is engaged, with the shoulder 16 is a

innerer Kugellager-Laufring 20 in Axialrichtung festgelegt. Dadurch sind zugleich die Kugeln 21 und der äußere Kugellagerlaufring ges^;rhert.inner ball bearing race 20 set in the axial direction. As a result, the balls 21 and the outer ball bearing race are at the same time ges ^; rhert.

Eine Mutter 23 ist mit einem durchgehenden Innengewinde 25 und auf ihrer Außenseite mit einer radial vorstehenden Keilverzahnung 26 ve-sehen. In Längsabstand von der Keilverzahnung 26 ist ein nach außen zagender Ringflansch 28 angeordnet, der von der Keilverzahnung durch eine Ringnut 27 getrennt ist. Der Ringflansch ist zur Anlage an dem Zahnrad 17 bestimmt. Die Mutter ?3 ist auf die Welle 11 aufgeschraubt, wobei das Außengewinde 14 der Welle und das Innengewinde 25 der Mutter ineinandergreifen.A nut 23 is provided with a continuous internal thread 25 and on its outside with a radially protruding spline 26. At a longitudinal distance from the spline 26, an outwardly protruding annular flange 28 is arranged, which is separated from the spline by an annular groove 27. The annular flange is intended to rest on the gear 17. The nut 3 is screwed onto the shaft 11, the external thread 14 of the shaft and the internal thread 25 of the nut meshing with one another.

Eine Verriegelungs-Mansehettc 29 ist mit einem dehnbaren oder biegsamen Ende 30 sowie mit zwei voneinander beabstandeten Innen-Keilverzahnungen .31 und 32 versehen.A locking Mansehettc 29 is with a expandable or flexible end 30 and with two spaced apart internal splines .31 and 32 provided.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6 ist das biegsame Ende 30 der Manschette 29 von außen nach innen durchgehend oder absatzweise derart eingewölbt, daß es in die Ringnut 27 der Mutter 23 einrasten kann.In the embodiment of FIGS. 1 to 6, this is flexible end 30 of the cuff 29 from the outside to the inside continuously or intermittently arched in such a way that that it can snap into the annular groove 27 of the nut 23.

Aufgrund des Eingriffs zwischen der inneren Keilverzahnung 32 der Manschette 29 und der Keilverzahnung 13 der Welle und des gleichzeitigen Eingriffs der lnnen-Keilverzahnung 31 der Manschette 29 mit der Keilverzahnung 26 der Mutter 23 kann sich diese nicht mehr auf der Welle 11 drehen und von dieser lösen. Aufgrund des Eingriffs des eingewölbten Endes 30 der Manschette 29 in die Ringnut 27 der Mutter 23 kann sich die Manschette 29 im Betrieb der rasch laufenden Welle nicht mehr in axialer Richtung gegen die Nabenbefestigung verschieben.Due to the engagement between the internal splines 32 of the collar 29 and the splines 13 of the shaft and the simultaneous engagement of the internal splines 31 of the sleeve 29 with the The spline 26 of the nut 23 can no longer rotate on the shaft 11 and become detached from it. Due to the engagement of the arched end 30 of the collar 29 in the annular groove 27 of the nut 23 can the sleeve 29 is no longer against the hub attachment in the axial direction during operation of the high-speed shaft move.

Die Anzahl der Zähne der Innen-Keilverzahnung 32 unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne der Keilverzahnung 13, so daß ein Noniuseffekt entsteht. Wenn nämlich die Anzahl der ineinandergreifenden Zähne an der Welle und der Manschette gleich wäre, wäre es notwendig, die Manschette 29 mit dem Wellenende genau auszurichten, um beide Keilverzahnungen in Eingriff zu bringen. Bei der unterschiedlichen Zähnezahl kann die Manschette etwas gedreht werden, bis die Keilverzahnuing 13 der Welle und die Keilverzahnung 32 der Manschette 29 ineinandergreifen. The number of teeth of the internal spline 32 differs from the number of teeth of the Spline 13, so that a vernier effect is created. Namely, if the number of interlocking Teeth on the shaft and the sleeve were the same, it would be necessary to connect the sleeve 29 with the Align the shaft end precisely in order to bring both splines into mesh. With the different Number of teeth, the cuff can be rotated a little until the splines 13 of the shaft and the Splines 32 of the sleeve 29 interlock.

Am äußeren Ende der Manschette 29 ist ein Flansch 23 vorgesehen, der die Demontage der Manschette erleichtert. Mit Hilfe eines passenden Werkzeugs, das in die Nut unmittelbar hinter dem Flansch 33 eingreift, läßt sich die Manschette von der Mutter 23 abziehen, so daß die Mutter abgeschraubt werden kann.At the outer end of the cuff 29, a flange 23 is provided, which enables the cuff to be dismantled relieved. With the help of a suitable tool that engages in the groove immediately behind the flange 33, can pull the sleeve off the nut 23 so that the nut can be unscrewed.

F.ine zweite Ausführungsform der Manschette, die mit 29a bezeichnet ist, ist in F i g. 7 gezeigt. Sie weist ebenfalls einen Flansch 33 zum Abziehen der Manschette sowie zwei in Abstand liegende Innen-Keilverzahnungen 31, 32 auf. Das Ende 30a ist jedoch in biegsame Segmente 34 unterteilt, die nach innen eingewölbt sind, so daß der Durchmesser innerhalb der Segmente 34 kleiner ist als der Außendurchmesser der Ringnut 27 der Mutter. Nach dem Montieren des Kugellagers und des Zahnrades 17 und dem Aufschrauben der Mutter auf die Welle 11 rastet die Manschette 29a auf der Mutter ein. Im übrigen besteht 'Übereinstimmung mit der vorangegebenen Ausführungsform.F. a second embodiment of the cuff that comes with 29a is indicated in FIG. 7 shown. It also has a flange 33 for pulling off the sleeve as well as two spaced-apart internal splines 31, 32. However, the end 30a is flexible Segments 34 divided, which are curved inward, so that the diameter within the segments 34 is smaller than the outer diameter of the annular groove 27 of the Mother. After assembling the ball bearing and the gear 17 and screwing the nut onto the Shaft 11 engages the collar 29a on the nut. Otherwise there is agreement with the above Embodiment.

F i g. 8 zeigt eine weitere Äusführungsförrn der Manschette 29 und der Mutter 23, die in diesem Falle mit 23a bezeichnet ist. Auf der Außenfläche der Mutter ist eine durchgehende Ringnut 35 vorgesehen, und die Manschette 296 weist auf der Innenfläche eine entsprechende Ringnut 36 auf. Ein Sprengring 37 greift teilweise in die Ringnut 35 und teilweise in die Ringnut 36 ein. Nachdem die Haltemutter 23a vollständig aufgeschraubt ist und ihr Ringflansch 28 gegen das ·") Zahnrad 17 drückt, wird die Manschette 296 in axialer Richtung über die Mutter 23a geschoben. Der Sprengring 37 wird dabei von der abgeschrägten Stirnfläche 38 des Endes 30Z> der Manschette 296 kurzzeitig nach innen gedrückt.F i g. 8 shows another embodiment of the Cuff 29 and the nut 23, which is designated in this case with 23a. On the outer surface of the nut is a continuous annular groove 35 is provided, and the sleeve 296 has a on the inner surface corresponding annular groove 36. A snap ring 37 engages partially in the annular groove 35 and partially in the annular groove 36 a. After the retaining nut 23a is completely screwed on and its annular flange 28 against the · ") Presses gear 17, the sleeve 296 becomes axial Direction pushed over the nut 23a. The snap ring 37 is beveled by the Front face 38 of end 30Z> of cuff 296 pressed inward for a short time.

Wird die Manschette weiter auf die Mutter 23a aufgeschoben, so gelangt die Ringnut 36 über die Ringnut 35, und der Sprengring 37 kann sich ausdehnen, so daß er teilweise in beide Ringnuten eingreift.If the cuff is pushed further onto the nut 23a, the annular groove 36 passes over the Ring groove 35, and the snap ring 37 can expand so that it partially engages in both ring grooves.

In der Zeichnung ist die Manschette 296 mit einerIn the drawing, the cuff 296 is with a

ι·Ί Innen-Keilverzahnung 31a dargestellt, die in Längsrichtung weiter ausgedehnt ist als die Innen-Keilverzahnung 3Ί der Manschette 29, so daß sich die Ringnut 35 zumindest durch die Kämme der Zahne erstreckt.ι · Ί internal splines 31a shown, which in the longitudinal direction is further expanded than the internal spline 3Ί of the sleeve 29, so that the annular groove 35 extends at least through the ridges of the teeth.

Die Keilverzahnung 31a kann aber auch kurz vor der Ringnut 35 enden, im übrigen besteht wiederum Übereinstimmung mit den vorangegangenen Beispielen, deren Bezugsziffern zum Teil verwendet worden sind.The spline 31a can also just before the End ring groove 35, otherwise there is again agreement with the previous examples, some of the reference numbers of which have been used.

1.1 dem Beispiel der F i g. 9 bis 14 ist eine Ausführungsform gezeigt, die für eine Hohlwelle 39 geeignet ist. Die Hohlwelle weist auf der Innenseite eine Keilverzahnung 40 auf, die von einem durchgehenden Innengewinde 41 durchzogen ist. Weiterhin ist auf der Hohlwelle 39 eine Außen-Keilverzahnung 42 vorgesehen, die durch ein Außengewinde 43 durchzogen wird.1.1 the example of FIG. 9 to 14 an embodiment is shown which is for a hollow shaft 39 suitable is. The hollow shaft has a spline 40 on the inside, which is formed by a continuous Internal thread 41 is pulled through. Furthermore, an external spline 42 is provided on the hollow shaft 39, which is pulled through by an external thread 43.

in In Längsabstand zu der Innen-Keilverzahnung 40 und dem Innengewinde 41 ist im Inneren eine als Widerlager dienende Schulter 44 vorgesehen. Die Schulter 44 kann ein durchgehender oder unterbrochener Ring sein oder auch als einfacher Anschlag ausgebildet sein.In the longitudinal distance to the internal spline 40 and a shoulder 44 serving as an abutment is provided in the interior of the internal thread 41. The shoulder 44 can be a continuous or interrupted ring or be designed as a simple stop.

In die Hohlwelle 39 ist eine Mutter 45 eingeschraubt, die mindestens auf einem Teil ihrer Außenfläche ein Gewinde 46 aufweist und mit einem radial nach außen vorspringenden Flansch 47 versehen ist, der an seinem Umfang eine Längs-Keilverzahnung 48 trägt. Auf derA nut 45 is screwed into the hollow shaft 39, which has a thread 46 on at least part of its outer surface and with one radially outward protruding flange 47 is provided which carries a longitudinal spline 48 on its circumference. On the

jo dem Gewinde 46 gegenüberliegenden Innenfläche ist die Haltemutter mit einer inneren Keilverzahnung 49 versehen. Die Zahnfußtiefe der Keilverzahnung 48 ist kleiner als die Kammhöhe der Keilverzahnung 40, so daß die Keilverzahnung 48 durch die Keilverzahnung 40jo is the thread 46 opposite inner surface the retaining nut is provided with internal splines 49. The tooth root depth of the spline 48 is smaller than the ridge height of the spline 40, so that the spline 48 through the spline 40

•η hindurchgleiten kann. Ferner ist der maximale Durchmesser der Keilverzahnung 48 praktisch gleich dem maximalen Innendurchmesser der Hohlwelle 39.• η can slide through. Furthermore is the maximum diameter of the splines 48 practically equal to the maximum inner diameter of the hollow shaft 39.

Das Gewinde 46 der Mutter 45 wird in das Innengewinde 41 der Hohlwelle 39 eingeschraubt, bis das vordere Ende der Keilverzahnung 48 gegen die Schulter 44 anliegt. Aus weiter unten erläuterten Gründen ist an der Mutter 45 eine Ringnut 49a ausgebildet.The thread 46 of the nut 45 is screwed into the internal thread 41 of the hollow shaft 39 until the front end of the spline 48 rests against the shoulder 44. From explained below For reasons, an annular groove 49a is formed on the nut 45.

Eine Verriegelungs-Manschette 50 weist eine AußetvA locking collar 50 has an outer cover

Yi Keilverzahnung 51 und eine weitere Außen-Keilverzahnung 52 auf, die beide radial nach außen vorspringen. Diese Keilverzahnungen kommen mit den Innen-Keilverzahnungen 40 der Hohlwelle 39 bzw. 49 der Mutter 45 in Eingriff und verriegeln Haltemutter und Hohlwelle Yi splines 51 and another external spline 52, both of which protrude radially outward. These splines come into engagement with the internal splines 40 of the hollow shaft 39 and 49 of the nut 45 and lock the retaining nut and the hollow shaft

mi miteinander.mi with each other.

Ferner ist die Manschette 50 mit einem dehnbaren oder biegsamen Ende 53 versehen, das nach außen ausgewölbt ist und in die innere Ringnut 49a der Mutter 45 eingreifen kann Dadurch ist die Manschette 50 inFurthermore, the cuff 50 is provided with an expandable or flexible end 53 that extends outwards is arched and can engage in the inner annular groove 49a of the nut 45. As a result, the collar 50 is in

f. > Axialrichtung festgelegt.f.> Axial direction determined.

Die Manschette 50 weist im übrigen einen nach innen vorspringenden Flansch 54 auf, der zum Erfassen beim Herausziehen dient.The cuff 50 also has an inwardly projecting flange 54 which is used for gripping when Pulling out is used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hub fastening with a nut screwed onto a shaft and with a locking collar, which has a radially projecting flange for axial displacement and which with the shaft on the one hand and the nut on the other hand in a rotationally fixed engagement via splines bring and can be elastically and releasably latched in an axially parallel direction, characterized in that that the locking collar (29, 50) the nut (23,45) and the shaft (11,39) from the outside or inside according to the arrangement of the nut with respect to the shaft overlaps that the spline (12, 13, 40) a part of the thread connecting the nut (23, 45) and the shaft (11, 39) is superimposed and that the nut (23, 45) and the collar (29.50) for axially parallel locking are locked together.

2. Hub attachment according to claim 1, characterized in that the end (30a) of the locking collar (29, 50) in the longitudinal direction in several flexible segments (34) for axially parallel locking in cooperation with a recessed part of the nut (23, 45) is split.

3. Hub attachment according to claim 1, characterized by annular grooves (35, 36) on each other facing surfaces of the nut (23, 45) and locking collar (29, 50) as well as through a snap ring (37) for axially parallel locking of the cuff in cooperation with the Ring grooves.

IOIO