DE19882672B4

DE19882672B4 - Sicheres Verbinden von Bauteilen mittels Federringen

Info

Publication number: DE19882672B4
Application number: DE19882672T
Authority: DE
Inventors: Frederick William Wolverhampton Boulton; Paul John Stafford Bibb; Anthony Halesowen Green
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2018-09-05
Also published as: US6354952B1; BR9812076A; GB2345109A8; GB2345109A; GB0007470D0; WO1999013232A1; GB2345109B; KR20010023823A; JP4408562B2; CN1270660A; DE19882672T1; JP2001515997A

Abstract

Verfahren zum sicheren Verbinden eines Außenbauteils (36, 40) mit einem Innenbauteil (25, 32), zu dem es sich in teleskopischer Beziehung befindet, mittels eines Federringes (41, 60, 75, 80), wobei das Außenbauteil eine Bohrung (48), eine Innennut (46) in der Bohrung und einen Schlitz (47) aufweist, der sich radial von der Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende (49) an der Außenfläche des Bauteils erstreckt, wobei der Schlitz axial zwischen der genannten Nut und einem Ende des Bauteils verläuft, wobei das Innenbauteil (25, 32) eine Außennut (45) aufweist, wobei der Federring in die genannten Nuten eingreift, um die Bauteile sicher miteinander zu verbinden und nächst seinen Enden Schenkel (42, 61, 83) aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den genannten Schlitz (47) hineinerstrecken; wobei das Verfahren folgendes umfaßt: den Einbau des Federringes (41, 60, 75, 80) in eine der genannten Nuten (45, 46), das...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen das gemeinsame Sichern von zwei in teleskopischer Beziehung stehender Bauteile gegen axiale Bewegung zueinander. Die Bauteile werden gemeinsam durch einen Federring gesichert, der in kooperierenden Nuten, einer Innennut im Außenbauteil und einer Außennut in dem Innenbauteil, aufgenommen ist.
Es sind Innen- und Außenbauteile, wie oben beschrieben, bekannt, bei denen ein Federring mit rundem Durchmesser, z. B. in die Innennut des Außenbauteils eingesetzt ist, wobei das freie Ende des Innenbauteils mit einer Fase versehen ist. Wenn das freie Ende in das Außenbauteil eingeschoben wird, weitet die Fase den Ring auf und ermöglicht es, das Innenbauteil in das Außenbauteil teleskopisch einzuschieben, bis die Außennut im Innenbauteil mit der Innennut im Außenbauteil ausgerichtet ist, woraufhin der Ring sich zusammenzieht und an den Seitenwänden beider Nuten anliegt, um die Bauteile gegen eine axiale Bewegung relativ zueinander festzulegen.
Bei dieser Anordnung sind die relativen Abmessungen der Nuten und des Ringes kritisch, da der Ring im offenen Zustand über das Innenbauteil geschoben werden muß, während er, wenn er sich zusammenzieht und im geschlossenen Zustand befindet, an den Wänden beider ausgerichteten Nuten anliegen muß, um die Bauteile gegen axiale Bewegung relativ zueinander zu sichern.
In einigen Anwendungen, bei denen höhere Sicherheitsanforderungen bestehen, als von einem Ring mit rundem Querschnitt erfüllt werden, verwendet man einen Ring mit rechteckigem Querschnitt, wobei im Normalfall das Profil radial größere Abmessungen aufweist als axial. Bei Verwendung eines solchen Ringes neigt dieser dazu, auf den Boden der Innennut im Außenbauteil zu fallen, wobei eine Fase am Innenbauteil den Ring weder weiterschieben, noch ihn öffnen kann, wenn die Bauteile ineinandergeschoben werden. Üblicherweise haben solche Ringe deshalb mit Öffnungen versehene Ösen an oder nächst ihren Enden und werden durch normale Sicherungsringzangen geöffnet, um eine Montage der Bauteile zu ermöglichen. Nach dem Einbau werden die Ösen freigegeben, wenn die Nuten ausgerichtet sind. In einer solchen Anordnung hat die Außennut einen Schlitz in ihrer Bodenfläche, durch den die Ösen hindurchragen, so daß sie für Sicherungsringzangen zugänglich sind. Bei dieser Konstruktion ist es wiederum erforderlich, daß eine spezifische Beziehung zwischen den Abmessungen des Ringes und denen der Nuten besteht. Die Innennut im Außenbauteil muß tief genug sein, um den Ring vollständig aufzunehmen, um den Zusammenbau zu ermöglichen, wobei die Außennut weniger tief ist.
Während wir vorstehend beschrieben haben, daß der Federring während der Montage der Bauteile offengehalten wird, ist es auch möglich, daß der Federring während der Montage der Bauteile geschlossen gehalten und dann freigegeben wird, so daß er sich in ausgerichtete Nuten in den Bauteilen ausdehnt, um sie zusammenzuhalten. In einem solchen Fall muß die Außennut des Innenbauteils tief genug sein, um den Ring vollständig aufzunehmen, um die Montage zu ermöglichen, wobei die Innennut weniger tief ist.

In der GB-A-1 514 690 wird ein Brückenbauteil vorgeschlagen, das in die Löcher in den Enden eines normalen Sicherungsringes paßt, und das verwendet werden kann, um den Sicherungsring während eines Montagevorganges offen oder geschlossen zu halten, welches dann entfernt wird, damit der Sicherungsring in seinen ungespannten Zustand zurückfedert. Bei dieser Anordnung muß das Brückenbauteil in einer Richtung entfernt werden, die senkrecht zur Ebene des Sicherungsringes liegt, und das ist bei vielen Anordnungen nicht möglich.

Die GB-A-349 329 zeigt in 1 einen Ring, der in eine Innennut in der Stiftbohrung eingreift, um einen Kolbenbolzen festzulegen. Der Ring wird durch eine genutete Scheibe in seinem aufgeweiteten Zustand gehalten, die zwischen nach innen vorspringenden Schenkeln am Ring eingeführt ist. Diese Anordnung ist für viele Anwendungen nicht geeignet.

Schließlich wird in der GB-A-1 137 436 eine Anordnung dargestellt, bei der ein Außenbauteil eine Innennut aufweist, die sich durch einen Schlitz zur Außenseite des Bauteils öffnet, wobei ein Sicherungsring mit langen Schenkeln verwendet wird, die durch den Schlitz in eine Ausnehmung hineinragen. Der Sicherungsring kann mit einer Sicherungsringzange während der Montage der Bauteile in einem geschlossenen Zustand gehalten werden, und er kann sich anschließend ausdehnen, um die Bauteile zusammenzuhalten. In diesem Fall ist keine Außennut im Innenbauteil vorhanden. Die Anordnung ist für viele Anwendungen ungeeignet, bei denen kein Zugang besteht, um die Schenkel des Sicherungsringes mit einer Sicherungsringzange zu fassen.

In der GB-A-1 223 050 wird eine Anordnung aus einem Außenbauteil in teleskopischer Beziehung mit einem Innenbauteil offenbart, wobei das Außenbauteil eine Bohrung, eine Innennut in der Bohrung und einen Schlitz aufweist, der radial zur Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende an der Außenfläche des Außenbauteils verläuft, wobei sich der Schlitz axial zwischen der genannten Nut und einem Ende des Außenbauteils erstreckt. Es ist möglich, das Innenbauteil und das Außenbauteil in der zusammengebauten Position durch einen Federring zu halten, der in der genannten Nut und einer Außennut des Innenbauteils eingreift, wobei der Ring nächst seinen Enden Schenkel aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den genannten Schlitz hineinerstrecken. Um die Bauteile zu montieren, müssen die Endabschnitte der Schenkel, die sich nach radial außen vom genannten Schlitz erstrecken, zusammengezogen werden, während die Bauteile ineinandergeschoben werden, und anschließend freigegeben werden. Damit die genannten Endabschnitte zusammengezogen werden können, ist es erforderlich, während des Ineinanderschiebens Zugang zum Außenbauteil zu haben. In manchen Situationen, wenn z. B. das Außenbauteil selbst noch von einem anderen Element umgeben ist, besteht die Möglichkeit nicht, und diese frühere Konstruktion ist dafür nicht brauchbar.

In der US-A-3 701 303 wird in den 5 und 6 ein Anschlagring zur Befestigung an einer mit einer Nut versehenen Welle gezeigt. Der Anschlagring weist Schenkel auf, die mit Formgebungen versehen sind, in die Nippel einer Kneifzange eingreifen können, um den Ring zu erweitern. Die Kneifzangennippel können radial zum Ring in die Schenkelformgebungen eingreifen und von ihnen gelöst werden. Wiederum erfordert auch diese Anordnung, daß der Ring radial zugänglich ist, was nicht immer der Fall ist.

Es wird deutlich, daß es in vielen Anwendungen, bei denen Ringe mit rechteckigem Querschnitt benutzt werden, ungünstig oder noch nicht einmal möglich ist, eine Sicherungsringzange zu verwenden, um den Ring während der Montage von Innen- und Außenbauteilen offen oder geschlossen zu halten, entweder aufgrund der Lage der Nuten in Bezug auf andere Teile einer Anordnung und/oder aufgrund des Montageverfahrens der Bauteile. Unter diesen Umständen wäre keine der bekannten Anordnungen, die zuvor beschrieben wurden, geeignet, die Montage der Bauteile zu erleichtern.

Unter solchen Umständen ist es deshalb erforderlich, andere Mittel zu finden, um den Federring geöffnet oder geschlossen zu halten, während die Bauteile in teleskopischer Beziehung ineinandergebaut werden, und dann den Ring freizugeben, damit er sich in seine normale Form zusammenziehen oder ausdehnen kann, wenn die Innen- und die Außennut so ausgerichtet sind, daß der Ring an den Wänden beider Nuten anliegt, um die Bauteile in der gewünschten axialen Position zu halten.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum gemeinsamen Befestigen von zwei in teleskopischer Beziehung stehender Bauteile mittels eines Federringes bereitzustellen, das bei beengten Raumverhältnissen verwendet werden kann, wo der Stand der Technik ungeeignet ist.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum gemeinsamen Befestigen eines sich in teleskopischer Beziehung zu einem Innenbauteil befindlichen Außenbauteils mittels eines Federringes bereit, wobei das Außenbauteil eine Bohrung, eine Innennut in der Bohrung und einen Schlitz aufweist, der sich radial von der Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende an der Außenfläche des Bauteils erstreckt, wobei der Schlitz axial zwischen der genannten Nut und einem Ende des Bauteils verläuft, und wobei der Federring in die genannte Nut eingreift, um das Innenbauteil festzulegen, und nächst seinen Enden Schenkel aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den genannten Schlitz hineinerstrecken, wobei das Innenbauteil eine Außennut aufweist und das Verfahren folgende Schritte umfaßt: das Einsetzen des Federringes in eine der genannten Nuten, das lösbare Halten des Ringes in einem zusammengezogenen oder aufgeweiteten Zustand, so daß dieser durch das Zusammenwirken der Ringschenkel mit einem vollständig durch den Ring getragenen Halteelement im wesentlichen innerhalb der genannten einen Nut liegt, das Ineinanderschieben der Bauteile, währenddessen die Schenkel im Eingriff mit dem Halteelement sind, bis die Nuten der Bauteile zueinander ausgerichtet sind und so, daß die Ringschenkel und das Halteelement in dem genannten Schlitz eingesetzt sind, sowie das Herausziehen des Halteelements radial durch das äußere Ende des Schlitzes, wodurch die genannten Schenkel vom Halteelement gelöst werden und der Ring freigegeben wird, so daß der Ring sich ausdehnt oder zusammenzieht, um in beide der zueinander ausgerichteten Nuten einzugreifen, um die Bauteile miteinander zu verbinden.

Es ist eine Aufgabe eines weiteren Aspekts der Erfindung, eine teleskopische Anordnung bereitzustellen, die mit dem oben offenbarten Verfahren gesichert werden kann.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird eine teleskopische Anordnung aus einem Außenbauteil und einem Innenbauteil vorgeschlagen, bei der das Außenbauteil eine Bohrung, eine Innennut in der Bohrung und einen Schlitz aufweist, der radial zur Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende an der Außenfläche des Bauteils verläuft, wobei der Schlitz sich axial zwischen der genannten Nut und einem Ende des Bauteils erstreckt, wobei die Bauteile durch einen Federring in der genannten Nut in Einbauposition gehalten werden und das Innenbauteil festgelegt wird, wobei der Ring nächst seinen Enden Schenkel aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den Schlitz hineinerstrecken, wobei das Innenbauteil eine Außennut aufweist und der Ring in beide genannten Nuten eingreift, um die genannten Bauteile montiert zu halten.

Es wird insbesondere eine Kombination aus einem Federring mit rechteckigem Querschnitt, wobei der Ring einen normalen offenen Ruhezustand hat, in dem seine Enden voneinander beabstandet sind, und nächst dessen Enden Schenkel vorgesehen sind, die sich im allgemeinen nach radial außen erstrecken, und einem Halteelement vorgeschlagen, das so dimensioniert ist, daß es mit den genannten Schenkeln lösbar zusammenwirkt, um den Ring aus seinem Ruhestand zu bringen und in einem gespannten Zustand zu halten, in dem der Ring entweder in einem geschlossenen bzw. offenen Zustand ist, wobei (1) das Halteelement in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen aufweist, die mit im allgemeinen radialen, in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen an den Kanten der Schenkel zusammenwirken, um den Ring im gespannten Zustand zu halten, (2) daß die genannten Flächen an den Schenkeln und dem Halteelement durch eine radial nach außen gerichtete Bewegung des Halteelements gegenüber den Schenkeln gelöst werden kann und (3) daß das Halteelement einen Abschnitt aufweist, der von den genannten Flächen entfernt liegt, durch den es erfaßt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend detailliert und beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
1 ein Querschnitt durch eine Anordnung einer Kraftfahrzeugradlagerung und einem Gleichlaufdrehgelenk zeigt, bei der die zwei Bauteile durch das erfindungsgemäße Verfahren miteinander verbunden sind;
2 eine Vergrößerung des in der Anordnung von 1 verwendeten Federringes zeigt;
3 eine perspektivische Ansicht eines Halteelements zeigt, bei der dessen innere Form durch gestrichelte Linien angedeutet ist und das in der Anordnung der in 1 gezeigten Bauteile verwendet wird;
4 eine Schnittperspektive eines Teiles der in 1 gezeigten Anordnung zeigt;
5 eine vergrößerte Ansicht des Teiles von 4 ist, die das Halteelement und beide Enden der Federringes darstellt;
6 ein Querschnitt im Detail ist, der den Federring in seiner Position in der Anordnung zeigt;
7 eine Vergrößerung eines modifizierten Federringes zeigt, wobei ein Halteelement den Ring geschlossen hält;
8 ein Detail von 7 ist, das jedoch das Halteelement beim Offenhalten des Ringes zeigt;
9 und 10 Detailansichten von alternativen Formgebungen der Ringschenkel von 7 sind;
11 eine perspektivische Ansicht des in den 7 und 8 dargestellten Halteelements zeigt;
12 eine Draufsicht des Halteelements von 11 zeigt;
13 eine Draufsicht eines etwas veränderten Halteelements zeigt;
14 eine Vergrößerung einer weiteren modifizierten Ausgestaltung des Federringes zeigt, der in der Erfindung venrwendbar ist;
15 eine Vergrößerung des Ringes von 14 ist, die ein Werkzeug zum Zusammenziehen der Ringenden zeigt;
16 eine Detailansicht ist, die ein Halteelement zeigt, das die Schenkel am Ring umschließt; und
17 eine Detailansicht eines modifizierten Halteelements ist, das die Ringschenkel beabstandet hält.
Günstigste Ausführung der Erfindung
In 1, auf die zuerst Bezug genommen wird, ist der Achsschenkel eines Kraftfahrzeugs mit der Ziffer 20 bezeichnet und weist Mittel 21 und 22 an seinen unteren und oberen Enden zur Verbindung mit der Aufhängung des Kraftfahrzeugs auf. Der Achsschenkel ist mit einer mittigen Öffnung 23 versehen, in der eine Radlagerung montiert ist, die allgemein mit 24 bezeichnet ist. Das Innenteil der Radlagerung ist mit 25 bezeichnet und weist einen Flansch 26 auf, an dem eine Bremsscheibe 27 mit (nicht dargestellten) Schrauben befestigt werden kann. Das Außenteil der Radlagerung ist mit 28 bezeichnet und am Achsschenkel mittels Schrauben befestigt, wovon eine mit 29 bezeichnet ist. Zwischen den inneren und äußeren Lagerteilen befinden sich zwei Reihen von Lagerkugeln 30, wobei der Innenlaufring der rechten Reihe durch einen Ring 31 dargestellt ist, der durch einen weiteren Ring 32 in Position gehalten wird, der wiederum durch das verformte Innenende 33 des Innenteils 25 der Radlagerung in Position gehalten wird. Die Außenfläche des Ringes 32 ist mit einer Keilverzahnung versehen, die mit 34 bezeichnet ist.
Ein Gleichlaufgelenk ist allgemein mit 35 bezeichnet und umfaßt ein Außenteil 36, ein Innenteil 37, in Nuten des Innen- und Außenteils aufgenommene Kugeln 38 sowie einen Käfig 39. Am Außenteil ist ein innen mit einer Keilverzahnung versehener Ring 40 befestigt, der auf die Keilverzahnung 34 des Ringes 32 paßt. Die Ringe 32 und 40 werden durch einen Federring 41 zusammengehalten, der in einer Innennut im Ring 40 und in einer Außennut im Ring 32 aufgenommen ist, wie nachfolgend noch genauer beschrieben wird. Eine nicht dargestellte Antriebswelle kann zu der keilverzahnten Bohrung 37a des Innenteils 37 in Eingriff gebracht werden.
2 zeigt den Ring 41. Der Ring hat einen rechteckigen Querschnitt und seine radiale Abmessung ist größer als seine axiale Abmessung. Der Ring ist an seinen Enden mit zwei Schenkeln 42 versehen. Die Außenflächen 44 der Schenkel laufen um einen kleinen Winkel von etwa 10–11° auseinander.
In den 4, 5 und 6 ist der Ring 41 in einer Außennut 45 im Ring 32 auf dem Radlager und in einer Innennut 46 im Ring 40 aufgenommen, der Teil des Außenteils des Gleichlaufgelenks bildet. Der Federring gehört zu der Art, die einen Ruhezustand, wie in 2 gezeigt, einnehmen, in dem die Schenkel voneinander beabstandet sind, und er kann in einen Spannungszustand gebracht werden, in dem die Schenkel einander angenähert sind. Wie in 6 zu sehen ist, füllt der Ring 41 im wesentlichen die Innennut 46 aus und ragt in die Außennut 45 hinein.
Es ist erkennbar, daß der Ring 40 mit einem Schlitz 47 versehen ist. Dieser Schlitz verläuft zwischen der Bohrung 48 des Ringes 40, und sein äußeres Ende 49 befindet sich an der Außenfläche des Ringes. Der Schlitz erstreckt sich auch nach innen und weist eine Innenwand 50 auf, wobei das äußere Ende des Schlitzes zum äußeren Ende des Ringes 40 offen ist.
Während der Montage der Bauteile wird der Ring mit Hilfe eines Halteelements 51, das in 3 im Detail dargestellt ist, in einem zusammengezogenen Zustand gehalten. Das Halteelement kann beispielsweise aus Kunststoff spritzgegossen sein oder aus Metall bestehen. Das Halteelement besteht aus einem soliden Block und weist eine zentrale Ausnehmung 52 auf. Diese Ausnehmung hat eine Breite w, die geringfügig größer ist, als die der Schenkel 44 des Ringes, so daß die Schenkel in die Ausnehmung eingreifen können; die Öffnung der Ausnehmung ist bei 53 gefast. Das Halteelement weist einen Abschnitt 54 auf, an dem es gefast werden kann. Dieser Abschnitt ist schmaler als der Abschnitt mit der Ausnehmung 52.
Um die Bauteile zusammenzubauen, wird der Ring 41 in der Nut 45 des Ringes 32 eingesetzt, der Teil des Innenteils der Radlagerung bildet. Die Schenkel 42 des Ringes werden dann zusammengezogen. Die Schenkel des zusammengezogenen Rin ges werden in die Ausnehmung 52 des Halteelements 51 eingeführt und dieses hält den Ring in seinem Spannungszustand in Position, in der er vollständig innerhalb der Außennut 45 im Ring 32 aufgenommen ist. Während des Einführens der Schenkel 42 in das Halteelement liegen die Außenflächen 44 der Schenkel 42 an den Fasen 53 des Halteelementes an.
Die Bauteile werden anschließend ineinandergeschoben, wobei die Keilverzahungen der Ringe 32 und 40 dabei so zueinander ausgerichtet ineinandergreifen, daß das Halteelement 51, das die Schenkel des Ringes 41 hält, im Schlitz 47 aufgenommen wird, wenn die Bauteile zusammengeschoben werden. Wenn die Bauteile vollständig ineinandergeschoben sind, ist die Innennut 46 im Ring 40 zur Außennut 45 im Ring 32 ausgerichtet, und das Halteelement 51 ist im Schlitz 47 aufgenommen. Der Griffabschnitt 54 des Halteelements wird dann erfaßt und radial nach außen aus dem Schlitz gezogen, wodurch die Schenkel 42 am Ring 41 freigegeben werden, wie es in 5 zu sehen ist, so daß sich der Ring in seine in den 2 und 6 gezeigte Position ausdehnen kann. In dieser Position füllt der Ring die Innennut 46 vollständig und die Außennut 45 teilweise aus.
Das Halteelement 51 ist so dimensioniert, daß es im Schlitz 47 gut einsitzt und durch ein nicht dargestelltes Loch im Achsschenkel 20 entfernt werden kann. Bei dem Loch kann es sich um dasjenige zur Aufnahme des ABS-Sensors oder um ein speziell für den vorgenannten Zweck vorgesehenes Loch handeln. In den 4 und 5 ist der ABS-Ring mit 55 bezeichnet.
Man erkennt, daß es die Verwendung des Halteelements 51 ermöglicht, die Bauteile leicht zusammenzubauen, während die Schenkel 42 des Ringes vom Halteelement 51 zusammengehalten werden. Es wäre nicht möglich, die Schenkel beispielsweise mit einer Sicherungsringzange zusammenzuhalten, weil die Radlagerung und das CV-Gelenk im Achsschenkel montiert sind, wodurch die Ringenden nicht zugänglich sind, außer durch ein Loch, das entweder für den ABS-Sensor vorgesehen ist oder für das Halteelement, wie oben beschrieben.
Wenn die Bauteile montiert sind, befindet sich der Ring in seinem ungespannten Zu stand, wie er in 2 dargestellt ist. Wenn gewünscht, kann ein Meßwerkzeug in den Schlitz 47 eingeführt werden, um sicherzustellen, daß der Ring vollständig ausgedehnt ist, wobei das Meßwerkzeug so dimensioniert ist, daß es zwischen die Schenkel 42 des Ringes eingeführt werden kann.
Als Alternative, wie sie nachfolgend beschrieben wird, kann ein geeigneter Abschnitt am Halteelement vorgesehen sein, der beim Drehen des Elements wieder in den Schlitz eingeführt wird und die Ringenden offenhält.
In 7 ist ein Federring 60 mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt, bei dem die radiale Abmessung größer ist als die axiale Abmessung. An seinen Enden ist der Ring mit Schenkeln 61 versehen, die im Detail in 9 zu sehen sind. Jeder Schenkel weist eine nach innen weisende radiale Fläche 62 auf, die mit einer teilrunden Vertiefung 63 versehen ist. Die nach außen weisenden radialen Flächen der Schenkel haben schräge Abschnitte 64, die in Vorsprüngen 65 enden. Die äußere radiale Fläche des Ringes ist nächst jedem Schenkel 61 bei 61a mit einer Aussparung versehen.
Das Halteelement ist in 7 allgemein mit 66 bezeichnet und detaillierter in den 11 und 12 gezeigt. Das Halteelement kann in günstiger Ausgestaltung aus einem Kunststoffformteil bestehen. Wie in den 11 und 12 erkennbar, ist das Halteelement generell U-förmig und hat eine Basis 67 und Arme 68. Eine Lasche 69 erstreckt sich von der Basis und kann mit einer Zange gefaßt werden, um das Halteelement in die Position hinein- oder aus der Position herauszubewegen. Die Außenflächen 70 der Arme 68 weisen Vorsprünge 71 auf und die Innenflächen 72 der Arme verfügen über Vertiefungen 73. Die Außenwände 70 verjüngen sich ein wenig zu den Enden 74 hin.
Wie in 7 gezeigt wird, kann das Halteelement verwendet werden, um den Ring in seiner geschlossenen Position zu halten, die der Position in seinem ungespannten Zustand entsprechen kann. Dies erfolgt durch Aufschieben des Halteelements auf die Schenkel 61 in Richtung des Pfeils C in 7, so daß sie in Anlage miteinander sind. Die schrägen Abschnitte 64 der Schenkel liegen an den Flächen 72 an, und wenn das Halteelement weiter nach innen in Richtung des Pfeils C geschoben wird, bewegen sich die Innenflächen 72 entlang der schrägen Flächen 64 bis die Vorsprünge 65 an den Schenkeln in den Vertiefungen 73 im Halteelement aufgenommen sind. Das Halteelement wird auf diese Weise lösbar in Position gehalten und kann vom Ring entfernt werden, indem die Lasche 69 erfaßt und das Halteelement in Gegenrichtung des Pfeils C bewegt wird.
8 zeigt, wie das Halteelement verwendet werden kann, um den Ring in seiner aufgeweiteten Position, z. B. in seinem gespannten Zustand, zu halten. In dieser Position sind die Vorsprünge 71 an den Armen des Halteelements in den Vertiefungen 63 in den Innenflächen der Schenkel 61 aufgenommen und halten auf diese Weise den Ring in seiner aufgeweiteten Position, um den Zusammenbau der zwei teleskopischen Bauteile zu ermöglichen.
Der Ring 60 und das Halteelement 66 können bei der Montage der Bauteile, die anhand der 1, 4 und 5 beschrieben wurde, verwendet werden. Dabei kann der Ring in die Innennut 46 des Ringes 40 eingesetzt werden, der Teil des Außenteils des Gleichlaufgelenks bildet, wobei die Schenkel 61 im Schlitz 47 aufgenommen werden. Das Halteelement 66 kann sodann zwischen den Schenkeln, wie in 8 dargestellt, eingesetzt werden, um den Ring in einem aufgeweiteten, gespannten Zustand zu halten, so daß er sich vollständig in der Innennut 46 befindet. Die Bauteile können anschließend, wie oben beschrieben, ineinandergeschoben werden, bis die Nuten 45 und 46 zueinander ausgerichtet sind, woraufhin das Halteelement durch den Schlitz 47 herausgezogen werden kann, wodurch der Ring in seinen ungespannten Zustand zurückkehrt, wie er in 7 gezeigt ist, in welchem er in beide Nuten 45 und 46 eingreift.
Das Halteelement kann nun erneut in den Schlitz 47 eingeführt werden, so daß es die Position in 7 einnimmt und den Ring in seinem ungespannten Zustand im Eingriff mit beiden Nuten hält. Dies verhindert, daß der Ring sich im Betrieb unter der Zentrifugalkraft aufweitet und sich selbsttätig aus der Nut 45 löst.
Während eines Einbauvorgangs zeigt deshalb eine Überprüfung der Anordnung, daß, sobald der Ring 60 eingebaut und das Halteelement 66 wieder, wie in 7 gezeigt, eingesetzt ist, der Ring ordnungsgemäß montiert ist.
10 zeigt eine etwas veränderte Konstruktion des Schenkels für einen Federring 85; sie wirkt ähnlich wie die der Schenkel in 9, weist aber gerundete Vorsprünge 86 an den Außenflächen der Schenkel und Ausnehmungen 87 an deren Innenflächen auf.
13 zeigt ein Halteelement 88, das im wesentlichen mit dem anhand der 11 und 12 beschriebenen übereinstimmt, außer daß es anstelle der U-Form im Profil die Form eines im wesentlichen rechteckigen Rohres aufweist, mit einer Wandung 79, die die Öffnung des U verschließt. Die Wirkungsweise des Halteelements ist genau wie oben beschrieben, wobei jedoch die zusätzliche Wandung verhindert, daß das Halteelement versehentlich von den Schenkeln in axialer Richtung entfernt wird.
Eine weitere Modifikation der Erfindung wird nachstehend anhand der 14 bis 16 beschrieben. In 14 wird ein Federring mit der Bezugsziffer 80 dargestellt. Der Ring besitzt einen rechteckigen Querschnitt, wobei die radiale Abmessung des Querprofils des Ringes größer ist als die axiale Abmessung. Die Ringenden sind mit 81 bezeichnet, und im ungespannten Zustand des Ringes besteht ein Spalt 82 zwischen den Enden. Die Enden weisen radial nach außen sich erstreckende Schenkel 83 auf, und diese haben konkave Formgebungen 84 in ihren nach außen weisenden Flächen. Am Außenumfang des Ringes sind nächst den Schenkeln Kerben 85 ausgebildet.
Wenn dieser Ring verwendet wird, um zwei teleskopische Bauteile, wie oben anhand der 4 und 5 beschrieben wird, zusammenzuhalten, wird der Ring in die Außennut 45 im Innenring 32 eingesetzt und die Enden 81 mit einem noch zu beschreibenden Werkzeug zusammengezogen. Ein Halteelement wird dann in Anlage mit den Enden der Schenkel gebracht, um den Ring in seinem zusammengezogenen Zustand zu halten. Wenn die Bauteile montiert sind, wird das Halteelement entfernt und der Ring kehrt, wie zuvor beschrieben, in seinen, in 14 gezeigten, unge spannten Zustand zurück.
15 zeigt die Kerben 85 am Ring 80, die mit den Klemmbackenenden eines zangenähnlichen Werkzeugs T zusammenwirken, das aus zwei Schenkeln 87 besteht, die bei 88 gelenkig verbunden sind. Die Schenkel 87 sind mit Griffen 89 versehen. Durch Aufeinanderzubewegen der Griffe 89 werden die Klemmbacken 86 einander angenähert, wodurch die Enden 81 des Ringes 80 zusammengezogen werden.
Wenn dies geschehen ist, kann ein Halteelement 90 über die Schenkel 83 gezogen werden, um die Schenkel 83 und die Enden 81, wie in 16 zu sehen ist, zusammenzuhalten. Das Halteelement 90 ist allgemein U-förmig mit einer Basis 91 und Armen 92. Die Arme neigen sich nach innen und weisen konvexe Formgebungen 93 auf, die an konkaven Formgebungen 84 an den Schenkeln anliegen. Das Halteelement 90 kann aus einem elastischen Werkstoff bestehen, so daß es leicht über die Enden der Schenkel 83 geschoben werden kann, so daß die konvexen Formgebungen 93 in den konkaven Formgebungen 84 aufgenommen werden.
Der Ring wird verwendet, um zwei teleskopische Bauteile der Art, wie sie beispielsweise in den 4 und 5 beschrieben sind, zusammenzuhalten. In der Anwendung wird der Ring 80 in der Nut 45 im Ring 32 eingesetzt und, falls erforderlich, aufgeweitet, um in der Nut aufgenommen zu werden. Wenn der Ring sich in der Nut befindet, greifen die Klemmbacken 86 des Werkzeugs T in die Kerben 85 ein und ziehen die Ringenden zusammen. Das Halteelement 90 wird anschließend über die Enden des Ringes geschoben, um ihn in einer zusammengezogenen Position zu halten. In dieser Position ist der Ring vollständig in der Nut 45 aufgenommen. Wie oben beschrieben, werden die Bauteile so bewegt, daß die Nuten 45 und 46 zueinander ausgerichtet werden, anschließend wird das Halteelement 90 durch den Schlitz 47 von den Schenkeln 83 entfernt, wodurch der Ring in seinen ungespannten Zustand zurückkehrt, in dem er die Nut 46 ausfüllt, während er gleichzeitig teilweise in der Nut 45 aufgenommen ist. Um das Entfernen des Halteelements zu erleichtern, kann dieses eine Öffnung 192 aufweisen, die in seiner Basis ausgebildet ist und in die ein Haken oder ein ähnliches Werkzeug eingreifen kann.
17 zeigt ein modifiziertes Halteelement 193. Gemäß der Figur umfaßt das Halteelement 193 einen U-förmigen Abschnitt mit Armen 94, die mit den Schenkeln 83 am Ring 80 in einer Weise zusammenwirken können, wie es in 16 gezeigt ist, sowie einen verlängerten Abschnitt 95, der, wie dargestellt, in den Spalt 82 zwischen den Schenkeln 83 eingeführt werden kann, wenn sich der Ring in seinem ungespannten Zustand befindet. Der verlängerte Abschnitt 95 kann Vorsprünge 96 an seinen Enden aufweisen, die in Kerben in den nach innen weisenden Flächen 97 der Schenkel aufgenommen werden, um so das Halteelement in der in 17 dargestellten Position zu halten.
Bei der Verwendung des modifizierten Halteelements, erfolgt das Einsetzen des Ringes in die Nut 45 im Ring 32 und der Zusammenbau der Bauteile wie zuvor. Sobald das Halteelement entfernt ist und der Ring in seinen ungespannten Zustand übergeht, um in beide Nuten 45 und 46 einzugreifen, wird das Halteelement dreht und die Verlängerung 95 durch den Schlitz 47 in den Spalt 82 eingeführt, um den Ring in seinem ungespannten Zustand zu halten, wodurch dieser im wesentlichen die Nut 46 ausfüllt. Das Halteelement wird dann, wie beschrieben, lösbar durch die Vorsprünge 96 in Position gehalten.
Es ist erkennbar, daß die Erfindung Mittel und ein Verfahren bereitstellt, um zwei Bauteile zusammenzubauen, die mit Hilfe eines Federringes zusammengehalten werden sollen, wenn der Zugang zu dem Ring mittels einer normaler Sicherungsringzange ausgeschlossen ist.

Claims

Verfahren zum sicheren Verbinden eines Außenbauteils (36, 40) mit einem Innenbauteil (25, 32), zu dem es sich in teleskopischer Beziehung befindet, mittels eines Federringes (41, 60, 75, 80), wobei das Außenbauteil eine Bohrung (48), eine Innennut (46) in der Bohrung und einen Schlitz (47) aufweist, der sich radial von der Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende (49) an der Außenfläche des Bauteils erstreckt, wobei der Schlitz axial zwischen der genannten Nut und einem Ende des Bauteils verläuft, wobei das Innenbauteil (25, 32) eine Außennut (45) aufweist, wobei der Federring in die genannten Nuten eingreift, um die Bauteile sicher miteinander zu verbinden und nächst seinen Enden Schenkel (42, 61, 83) aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den genannten Schlitz (47) hineinerstrecken; wobei das Verfahren folgendes umfaßt: den Einbau des Federringes (41, 60, 75, 80) in eine der genannten Nuten (45, 46), das lösbare Halten des Ringes in einem zusammengezogenen oder aufgeweiteten Zustand, so daß dieser im wesentlichen innerhalb der genannten einen Nut liegt, das Ineinanderschieben der Bauteile, währenddessen sich die Schenkel in dem genannten Zustand befinden, bis die Nuten in den Bauteilen zueinander ausgerichtet sind sowie das Freigeben des Ringes, so daß der Ring sich ausdehnt oder zusammenzieht, um in beide der zueinander ausgerichteten Nuten (45, 46) einzugreifen, um die Bauteile sicher miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß im allgemeinen radiale, in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen (44, 62, 63, 64, 65, 76, 77, 83, 84, 97) an den Schenkeln mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen (53, 70, 71, 72, 73, 92, 93) an einem Halteelement (51, 66, 78, 90; 193, 94, 95) zusammenwirken, um den Ring in dem genannten zusammengezogenen oder aufgeweiteten Zustand in der genannten einen Nut zu halten, bevor die Bauteile ineinandergeschoben werden, wobei das Halteelement ausschließlich von den Schenkeln getragen wird, und daß sich das Halteelement in dem genannten Schlitz befindet, wenn die Bauteile so ineinandergeschoben wurden, daß die Nuten zueinander ausgerichtet sind, und daß das Halteelement von den genannten Schenkeln durch eine radiale Bewegung aus dem genannten Schlitz heraus gelöst wird, um den Ring freizugeben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem das Halteelement (66; 193, 94, 95) von den Schenkeln (61, 83) gelöst wurde, so daß sich der Ring (60, 80) ausgedehnt oder zusammengezogen hat, um in beide der genannten Nuten einzugreifen, das Halteelement (66; 193; 94, 95) in den Schlitz (47) eingeführt wird und mit im allgemeinen radialen, in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen (62, 63, 97) der Schenkel durch relatives Bewegen des Halteelements und der Schenkel in einer Richtung radial zum Ring in Wirkverbindung gebracht wird, so daß das Halteelement ausschließlich von den Schenkeln getragen wird und den Ring in seinem aufgeweiteten oder zusammengezogenen Zustand hält, in dem er in beide genannten Nuten eingreift.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (51, 66, 78, 90; 193, 94, 95) an nach außen weisenden Flächen (44, 64, 65, 76, 84) der Schenkel (42, 61, 83) anliegt, um den Ring (60, 75, 80) in seinem zusammengezogenen Zustand zu halten und an nach innen weisenden Flächen (62, 63, 77, 97) der Schenkel anliegt, um den Ring in seinem aufgeweiteten Zustand zu halten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (80) Formgebungen (85) an seinem Außenumfang nächst den Schenkeln (83) aufweist, in die ein Werkzeug (T) eingreifen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring durch ein Werkzeug zusammengezogen wird, das mit den genannten Formgebungen zusammenwirkt, wenn sich der Ring (80) in der Außennut (45) des Innenbauteils (25, 32) befindet, woraufhin die Schenkel mit dem Halteelement (90; 193, 94, 95) in Eingriff gebracht werden und das Werkzeug vom Ring gelöst wird, so daß das Halteelement ausschließlich von den Schenkeln getragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (41), wenn die Bauteile sicher verbunden sind, innerhalb einer Öffnung (23) in einem umgebenden Element (20) liegt, das an einem der Bauteile befestigt ist, wobei das umgebende Element ein Radialloch aufweist, das sich in die genannte Öffnung hinein öffnet und mit der Nut in dem einen genannten Bauteil ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Halteelement in die Öffnung (23) des umgebenden Elements (20) bewegt, wenn die Bauteile (25, 33; 36, 40) ineinandergeschoben werden, und daß das Halteelement (51) von den Schenkeln (42) gelöst wird, indem ein Abschnitt (54, 69) des Halteelements (51) durch das genannte Radialloch hindurch ergriffen und das Halteelement radial zum Ring durch das äußere offene Ende des Schlitzes (47) und das Radialloch entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenbauteil das Außenteil (36, 40) eines Gleichlaufgelenks (35), das Innenbauteil Teil (25, 32) einer Radlagerung (24) eines Kraftfahrzeugs und das umgebende Element (20) ein Achsschenkel der Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs ist, an dem das Radlagerungsbauteil befestigt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Außenbauteil das Außenteil (36, 40) eines Gleichlaufgelenks (35) und das Innenbauteil Teil (25, 32) einer Radlagerung (24) eines Kraftfahrzeugs ist.
Anordnung, umfassend: ein Außenbauteil (36, 40) mit einer Bohrung (48), einer Innennut (46) in der Bohrung und einem Schlitz (47), der sich radial von der Bohrung zwischen einem inneren, zur Bohrung offenen Ende und einem äußeren Ende (49) an der Außenfläche des Bauteils erstreckt, wobei der Schlitz axial zwischen der genannten Nut (46) und einem Ende des Bauteils verläuft, ein Innenbauteil (25, 32), das in teleskopischer Beziehung mit dem Außenbauteil steht, wobei das Innenbauteil eine Außennut (45) aufweist, die axial zur Innennut (46) ausgerichtet ist, einen Federring (41, 60, 75, 80), der in die genannten ausgerichteten Nuten eingreifen kann, um die Bauteile sicher miteinander zu verbinden, wobei der Ring nächst seinen Enden Schenkel (42, 61, 83) aufweist, die sich im allgemeinen nach radial außen in den genannten Schlitz (47) hineinerstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß allgemein radiale, in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen (44, 62, 63, 64, 65, 76, 77, 83, 84, 97) an den Schenkeln mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen (53, 70, 71, 72, 73, 92, 93) an einem Halteelement (51, 66, 78, 90; 193, 94, 95) zusammenwirken, das in dem Schlitz eingesetzt ist, um den Ring in einem zusammengezogenen oder aufgeweiteten Zustand zu halten, so daß der Ring entweder im wesentlichen in einer der Nuten (45, 46) oder in beiden Nuten liegt; und daß das Halteelement ausschließlich von den Schenkeln innerhalb des Schlitzes getragen wird.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (51, 66, 78, 90; 193, 94, 95) im Querschnitt U-förmig ist, wobei die Flächen der U-Schenkel die genannten in entgegengesetzte Richtungen weisenden Flächen bereitstellen.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (78) im Querschnitt eine hohle rechteckige Form aufweist und so dimensioniert ist, daß es die Schenkel des Ringes innerhalb des Rechtecks aufnimmt.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (51, 66, 78, 90; 193, 94, 95) mit nach außen weisenden Flächen (44, 64, 65, 76, 84) der Schenkel in Anlage ist, um den Ring in dem genannten zusammengezogenen Zustand zu halten oder an nach innen weisenden Flächen der Schenkel (62, 63, 77, 97) anliegt, um den Ring in dem ge nannten aufgeweiteten Zustand zu haften.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (193, 94, 95) einen Abschnitt (95) aufweist, an dem es erfaßt werden kann, um es aus dem Schlitz zu entfernen; wobei dieser Abschnitt (95) zwischen die Ringschenkel (83) eingeführt wird, um den Ring in beiden Nuten zu halten.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement und die Schenkel mit lösbaren, ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen (71, 73, 93, 96; 63, 65, 76, 77) versehen sind, die zusammenwirken, wenn die Ringschenkel mit dem Halteelement in Wirkverbindung kommen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (80) Formgebungen (85) an seinem Außenumfang nächst den Schenkeln (83) aufweist, die mit einem Werkzeug (T) zusammenwirken können, um den Ring in seinen geschlossenen Zustand zu bringen, so daß das Halteelement mit den genannten Schenkeln zusammenwirken kann.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein umgebendes Element (20) an einem der Bauteile befestigt ist, wobei das umgebende Element eine Öffnung (23) und ein Radialloch aufweist, das sich in die genannte Öffnung hinein öffnet und mit der Nut in dem genannten einen Bauteil ausgerichtet ist, und daß das Loch so dimensioniert und an einer Stelle vorgesehen ist, daß das Halteelement mit den Schenkeln in Anlage gebracht und von ihnen gelöst werden kann, indem es durch das Radialloch hindurchgeführt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenbauteil das Außenteil (36, 40) eines Gleichlaufgelenks (35) und das Innenbauteil Teil (25, 32) einer Radlagerung (24) eines Kraftfahrzeugs ist.
Anordnung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das umgebende Element (20) der Achsschenkel der Radaufhängung eines Fahrzeugs ist.