DE1933166C3

DE1933166C3 - Hub fastening with a nut screwed onto a shaft

Info

Publication number: DE1933166C3
Application number: DE1933166A
Authority: DE
Inventors: Marvin P. Dana Point Reece; Jose San Juan Capistrano Rosan Sen.; Robert D. Costa Mesa Weber
Original assignee: ROSAN ENGINEERING CORP NEWPORT BEACH
Current assignee: ROSAN ENGINEERING CORP NEWPORT BEACH
Priority date: 1968-07-11
Filing date: 1969-06-30
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE1933166B2; DE1933166A1; FR2017148A1

Description

Bei einer bekannten Nabenbefesiigung gemäß dem Oberbegriff 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 Innen-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 Nabenbefesiigung according to the preamble 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 weiden die Nabe, die Mutler und die Manschette zusammen in fester Verbindung mit der Welle gehalten und bilden eine als Einheit wirkende Nabenbefestigung, zum Beispiel für Bestandteile eines Walzlagers. Derartige Nabenbefestigungen sind bequem oder mit einfachen Werkzeugen montierbar. Die genannten bekannten Vorrichtungen weisen jedoch 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.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. In this way, the hub graze that Mutler and the cuff are held together firmly in connection with the shaft and form an as Hub fastening that acts as a unit, e.g. for components of a roller bearing. Such hub fastenings are easy to assemble or with simple tools. The known devices mentioned however, have a relatively large axial length, according to FR-PS 14 92 623 because of the in axial Direction of separate arrangement of latching device and mounting flange.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nabenbefestigung der angegebenen Art zu schaffen, die eine möglichst geringe axiale Verlängerung der ίο Gesamtkonstruktion bedingt.The invention has for its object to provide a hub attachment of the type specified, which the smallest possible axial extension of the ίο overall construction.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung 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 Verrastungsvorrichtung sind in den beiden Unteransprüchen angegeben. Als Verrastungselement ist ein Sprengring bereits aus der FR-PS 14 92 623 bekanntAccording to the solution according to the invention, these elements are in the common without additional overall length Area provided by the nut and sleeve with their splines anyway is given. Advantageous refinements with regard to the latching device are set out in the two subclaims specified. A snap ring is already known from FR-PS 14 92 623 as a locking element

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

F i g. 1 eine Schniitansicht der erfindungsgemäßen Nabenbefesiigung im Eingriff mit den im Schnitt gezeigten Kugellagerteilen und der Welle;F i g. 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;

F i g. 2 eine Schnittansicht des Wellenendes;
Fig.3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zur Nabenbefestigung gehörigen Mutter;F i g. 2 is a sectional view of the shaft end;
3 shows a partially sectioned side view of the nut belonging to the hub fastening;

Fig.4 eine Draufsicht auf die in Fig.3 gezeigte Mutter;FIG. 4 is a plan view of the one shown in FIG Mother;

Fig.5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Verriege'ungs-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;

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

Fig.8 eine Seitenansicht der Welle im Eingriff mit einer weiteren Ausführungsform der Nabenbefestigung im Schnitt;Fig.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;F i g. 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;

Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Mutter der in F i g. 9 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 12 eine Draufsicht auf die in Fig. 11 gezeigte Mutter;11 is a partially sectioned side view of the nut of the FIG. 9 embodiment shown;
Figure 12 is a plan view of the nut shown in Figure 11;

Fig. 13 eine Ansicht der Mutter der Fig. 11 von unten;FIG. 13 is a view of the nut of FIG. 11 from FIG below;

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

Fig. 15 eine Ansicht der Manschette der Fig. 15 von unten.15 is a view of the sleeve of FIG. 15 from FIG 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 bo Teil die Keilverzahnung 13 durchzieht. In Längsabstand von der Keilverzahnung 12 ist ein Ringflansch 15 angeordnet, der in radialer Richtung von der Welle U vorspringt und eine als Anlage dienende Schulter 16 bildet. Er ist jedoch nicht Teil der Nabenbefestigung.
ι.-, Durch das Zusammenwirken eines Zahnrades 17, das Zähne 18 auf dem Umfang und eine Keilverzahnung 19 im Inneren aufweist, die mit der Keilverzahnung 12 der Welle in Eingriff steht, mit der Schulter 16 wird einFirst 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 12 on its outer surface and a further spline 13 at a longitudinal distance therefrom. The part of the shaft provided with the spline 13 also carries a continuous external thread 14 which at least partially runs through the spline 13. At a longitudinal distance from the spline 12, an annular flange 15 is arranged, which protrudes in the radial direction from the shaft U and forms a shoulder 16 serving as an abutment. However, it is not part of the hub attachment.
ι.-, By the cooperation of a gear 17, the teeth 18 on the circumference and a spline 19 inside, which is in engagement with the spline 12 of the shaft, with the shoulder 16 is a

innerer Kugellager-Laufring 20 in Axialrichtung festgelegt Dadurch sind zugleich die Kugeln 21 und der äußere Kugellager-Laufring gesichertinner ball bearing race 20 fixed in the axial direction Outer ball bearing race secured

Eine Mutter 23 ist mit einem durchgehenden Innengewinde 25 und auf ihrer Außenseite mit einer s radial vorstehenden Keilverzahnung 26 versehen. In Längsabstand von der Keilverzahnung 26 ist ein nach außen ragender 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 23 ist auf die Welle 11 aufgeschraubt, wobei das Außengewinde 14 der Welle und das innengewinde 25 der Mutter ineinandergreifen.A nut 23 has a continuous internal thread 25 and on its outside with an s radially protruding splines 26 are provided. At a longitudinal distance from the spline 26 is a after arranged externally protruding annular flange 28, which is separated from the spline by an annular groove 27 The ring flange is intended to rest on the gear 17. The nut 23 is screwed onto the shaft 11, wherein the external thread 14 of the shaft and the internal thread 25 of the nut interlock.

Eine Verriegelungs-Manschette 29 ist mit einem dehnbaren oder biegsamen Ende 30 sowie mit zwei voneinander beabstandeten Innen-Keilverzahnungen 31 und 32 versehen.A locking collar 29 has one expandable or flexible end 30 as well as two internal splines 31 and 32 spaced apart from one another.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 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 FIG. 1 to 6 is the flexible end 30 of the sleeve 29 from the outside to inside continuously or intermittently arched in such a way 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 Innen-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 Keilverzahnung 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 sleeve 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.

Eine 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 ω Welle 11 rastet die Manschette 29a auf der Mutter ein. Im übrigen besteht Übereinstimmung mit der vorangegebenen Ausführungsform.A second embodiment of the cuff, designated 29a, is shown in FIG. 7 shown. She knows also a flange 33 for pulling off the cuff and two spaced-apart internal splines 31.32 on. The end 30a is, however, divided into flexible segments 34 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 ω Shaft 11 engages the collar 29a on the nut. Otherwise there is agreement with the previous embodiment.

Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Manschette 29 und der Mutter 23, die in diesem Falle mit <>ί 23a bezeichnet ist. Auf der Außenfläche der Mutter ist eine durchgehende Ringnut 35 vorgesehen, und die Manschette 29b weist auf der Innenfläche eine entsprechende Ringnut 36 auf. Ein Sprengring 37 greift teilweise in die Ringnut 35 und teiiweise 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 73a geschoben. Der Sprengring 37 wird dabei von der abgeschrägten Stirnfläche 38 des Endes 30i> der Manschette 29b kurzzeitig nach innen gedrucktFIG. 8 shows a further embodiment of the collar 29 and the nut 23, which in this case is denoted by <> ί 23a. A continuous annular groove 35 is provided on the outer surface of the nut, and the collar 29b has a corresponding annular groove 36 on the inner surface. A snap ring 37 engages partially in the annular groove 35 and partially in the annular groove 36. After the retaining nut 23a is completely screwed on and its annular flange 28 presses against the gear 17, the sleeve 296 is pushed in the axial direction over the nut 73a. The snap ring 37 is briefly pressed inward by the beveled face 38 of the end 30i> of the cuff 29b

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 eingreiftIf 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 einer Innen-Keilverzahnung 31a dargestellt, die in Längsrichtung weiter ausgedehnt ist als die Innen-Keilverzahnung 31 der Manschette 29, so daß sich die Ringnut 35 zumindest durch die Kämme der Zähne erstreckt.In the drawing, the cuff 296 is shown with an internal spline 31a, which extends in the longitudinal direction is wider than the internal spline 31 of the collar 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, however, also end shortly before the annular groove 35. Otherwise there is again Correspondence with the previous examples, some of which reference numbers have been used.

In dem Beispiel der Fig.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.In the example of FIGS. 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 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.At a longitudinal distance from the internal spline 40 and the internal thread 41 is an abutment in the interior serving shoulder 44 is provided. The shoulder 44 can be a continuous or interrupted ring or can also 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-Keil verzahnung 48 trägt. Auf der 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 40 hindurchgleiten kann. Ferner ist der maximale Durchmesser der Keilverzahnung 48 praktisch gleich dem maximalen Innendurchmesser der Hohlwelle 39.In the hollow shaft 39, a nut 45 is screwed, which at least on a part of its outer surface Has thread 46 and is provided with a radially outwardly projecting flange 47 on his Scope of a longitudinal spline toothing 48 carries. On the inner surface opposite the thread 46 is 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 can slide through. Furthermore, the maximum diameter of the spline 48 is practically the same as that 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 Außen-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 Haitemutter und Hohlwelle miteinander.A locking collar 50 has external splines 51 and a further external spline 52, both of which protrude radially outward. These splines come with the internal splines 40 of the hollow shaft 39 and 49 of the nut 45 engage and lock the retaining nut and hollow shaft together.

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 in Axiairichtung festgelegt.Furthermore, the cuff 50 is provided with an expandable or flexible end 53 that extends outwards is bulged and can engage in the inner annular groove 49a of the nut 45. This makes the cuff 50 in Axial direction set.

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 is elastically and releasably latched in the 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 sleeve (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.