DE2342940A1

DE2342940A1 - Keilverbindung

Info

Publication number: DE2342940A1
Application number: DE19732342940
Authority: DE
Inventors: Glenn Fred Gehrke
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1974-04-18
Also published as: BR7307236D0; JPS4970048A; FR2200453B1; AU5925073A; AU464871B2; US3832076A; AR196153A1; GB1387576A; CA982355A; IT994287B; FR2200453A1

Description

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23cAugust 1973 W-w-2978

General Motors Corporation, Detroit, Mich.j, V.St₀A.

Keilverbindung

Die -Erfindung "bezieht sich auf eine Keilverbindung zwischen einem eine Bohrung aufweisenden Bauteil und einem in die Bohrung einführbaren zweiten Bauteil, die zusammengesteckt im Bereich der Bohrung durch an ihnen vorgesehene ineinanderpassende Keile drehfest aber axial verschieblich verbindbar sind, und in axialer Richtung durch ein in einer Hut des einen Bauteils sitzendes Halteglied festlegbar sind_o

Wird in bekannter Weise ein als Ring augebildetes Halteglied verwendet, so muss dieses eine besondere Gestalt erhalten und es muss ein Raum an einem der Bauteile vorgesehen werden, der zum Ansetzen eines besonderen Werkzeuges zum Lösen des Halterings einer Bearbeitung beäarf_o Werden zwei Halteringe verwendet, so müssen die sie aufnehmenden Hüten mit engen Toleranzen bea_rbeitet werden, um ein übermässiges Spiel, der in axialer Richtung festgelegten Bauteile zueinander zu vermeiden.. In beiden Fällen ist es ferner von Nachteil, dass der in die Bohrung einzuführende Bauteil in seiner Drehmomentaufnahmefähigkeit gemindert wird, da die Ringnuten zur Aufnahme des Halterings in spannungsmässig kritischen Bereichen vorzusehen sind«,

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Keilverbindung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass die axiale Festlegung der mitein_ander verbundenen Bauteile in einfacherer und vorteilhafterer Weise sowohl beim Zusammenbau als auch beim Auseinanderbau bewirkt bzw_o gelöst wird·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der die Bohrung enthaltende Bauteil eine dessen Keile schneidende Ringnut und der andere Bauteil eine dessen Keile schneidende Ringnut aufweisen, und in der gewünschten Relativ— lage beider Bauteile beide Ringnuten radial ausgerichtet sind und einen geschlitzten Haltering aufnehmen, der durch Abstützung an den Keilen Relativbewegungen der beiden Bauteile verhindert, und dass die Ringnut in dem einen Bauteil eine ausreichend grössere Tiefe als die von ihr* geschnittenen Keile, um den Haltering durch eine Kraft völlig in den Bereich dieser Ringnut und damit aus dem Bereich der Keile des anderen Bauteils zu bewegen, dessen Keile an ihren Enden je eine Rampe aufweisen, und bei Ausüben einer für den Zusammenbau bzw_o den Auseinanderbau nach Grosse und Richtung vorgegebenen axialen Kraft je nach der Richtung der Kraft eine der Rampen den Haltering in die tiefere Ringnut drückt, so dass die Relativbewegung zwischen beiden Bauteilen gestattet ist, bei der der Haltering an den Köpfen der die Rampen aufweisenden Keile abgestützt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ringnut grösserer Tiefe in dem in die Bohrung des einen Bauteils einführbaren Ba_uteil gebildet ist und in radialer Richtung nach aussen offen ist.

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OFHGlNAL INSPECTED

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Auf diese Weise wird mit einem einzigen Haltering eine sehr genaue axiale Festlegung zwischen beiden Bauteilen erzielt, wobei der Haltering mit den Keilen beider Bauteile zusammenwirkt. Zum Zusammenbau wie auch zum Auseinanderbau wird durch eine vorgegebene axiale Kraft, die grosser als die im Betrieb auftretenden axialen Kräfte bemessen ist, der Hpitering in eine nichtsperrende Lage gebracht, wobei zur Übertragung dieser axialen Kraft an den ^eilen des einen Bauteils Rampen an deren Enden dienen. Es ergibt sich ein geringes axiales Spiel in der gesperrten Stellung und die notwendige Verformung des Haiterings, um ihn in die nichtsperrende Form zu bringen.erfolgt selbständig ohne Zuhilfenahme eines besonderen Werkzeugs₀ Die erfindungsgemässe Keilverbindung ist daher besonders bei beschränkten Raumverhältnissen nützlich. Kann der Haltering nur von einer Seite der Keile aufgebracht werden, so ist es. von Vorteil, dass der Haltering trotzdem nahe dem anderen Ende in einem spannungs— massig weniger kritischen Bereich angeordnet werden kann«

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Figo 1 eine zum ^eil geschnittene Seitenansicht einer Keilverbindung nachdfer Erfindung,

Figo 2 einen S_chni.1;t na_ch der linie 2-2 in Fig_o 1 in Richtung der Pfeile gesehen und

Fig. 3 einen der Figo 1 entsprechenden Teilschnitt der keilverbindung während des Zusammenbaus des Auseinander- -vis,,

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ORiQlNAL INSPECTiD

In Fig. 1 ist die Keilverbindung in der zusammengebauten Lage in axialer Richtung durch den Haltering festgelegt dargestellte Der eine Bauteil 10 weist eine Bohrung zur Aufnahme des anderen Bauteils 12 auf. Die beiden Bauteile 10 und sind im Bereich der Bohrung mit gleichmässig über den Umfang verteilten Keilen 16 bzw_o 14 versehen, die ineinander greifen und die beiden Bauteile drehfest aber axial verschieblich verbinden»

Der Bauteil 10 hat in der Wandung der Bohrung eine Ringnut 20, die in einer senkrecht zur gemeinsamen Achse 18 der Bauteile liegenden Ebene angeordnet ist und radial einwärts offen ist. In der in Figo 1 dargestellten Lage der Bauteile 10 und 12 zueinander liegt die Ringnut 20 radial ausgerichtet zu einer Ringnut 22, die an der Aussenflache des Bauteils 12 gebildet ist und radial nach aussen offen ist₀ Die Ringnut 20 wird durch eine ebene axiale Grundfläche, eine senkrecht zur Achse 18 stehende Seitenfläche 20a und eine zur Achse 18 geneigte ebene &ei—

22/ tenflache 20 b begrenzt. Die Ringnut/hat eine kreisbogenförmige Grundfläche und zwei zueinander parallele ebene Seitenflächen 22a und 22b, die senkrecht zur Achse 18 stehen,,

Die axiale Festlegung der beiden Bauteile 10 und in der in Fig«, 1 dargestellten Lage bewirkt ein Haltering 24, der die Form eines einfachen Sprengrings hat und, wie Figo 2 zeigt, geschlitzt ist» Bei radial ausgerichteten Ringnuten 20 und 22 liegt der Haltering in diesen. Die Ringnuten 20 und 22 schneiden die Keile 16 bzw_o 14 der zugeordneten Bauteile. Der G-runddurchmesser Dp^ der Ringnut 20 im Bauteil 10 und die Grosse des Halxerings 24 sind so gewählt, dass sich der Haltering zur

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ORiGlNAL INSPECTED

Anlage gegen die Grundfläche der Ringnut 20 spreizt und zwischen den Größt- und Kleins tdurclimessern der Keile 14 und 16 liegt, so dass Bewegungen der Bauteile 10 und 12 in Richtung ihrer Achse 18 verhindert sind. Eine Rechtsbewegung des Bauteils 12 ist beispielsweise durch die Anlage des Halterings gegen die Seitenwän— de 20a und 22b der Ringnuten verhindert, während eine Linksbewegung durch seine Anlage gegen die Seitenwände 20b und 22a verhindert ist„

Das selbstätige Beeinflussen des Halterings 24 für den Zusammenbau oder den Auseinanderbau wird daurch ermöglicht, dass der Grunddurchmesser Dp₂ der Ringnut 22 im Bauteil 12 so gewählt ist, dass die Tiefe der Ringnut 22 genügend gross ist, dass der Haltering 24 unter einer radialen nach innen gerichteten Kraft völlig in der Ringnut 22 liegt und damit aus dem Bereich der Keile 16 des Bauteils 10 gebracht ist.

Um diese radiale Kraft auf den Haltering 24 auszu_ üben, sind die Keile 16 des Bauteils 10 am einen Ende mit Rampen 26 versehen, die einen Winkel B aufweisen. Wird der Bauteil 12 in die Bohrung des Bauteils 10 eingeführt, so drückt die Seitenwand 22b der Ringnut 22 des Bauteils 12 den Haltering 24 gegen die Rampen 26, wodurch dieser zusammengedrückt wird und in die Ringnut 22 eintritt₀ Der Bauteil 12 kann nunmehr in die Stellung zum Bauteil 10 geschoben werden, die in Figo 1 dargestellt ist, da die Köpfe 27 der ^eile 16 den Haltering abstützen. Erreichen die Ringnuten 20 und 22 ihre radial ausgerichtete Lage zueinander, so endet die radiale Kraft auf den Haltering 24, der sich spreizt und in die sperrende Lage gelangt₀

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wWAL INWBOTD

λ 3 4 : H 4 O

Zum Auseinanderbau der Bauteile aus der in Pig· 1 dargestellten Lage wird die notwendige radial einwärts gerichtete Kraft auf den haltering durch die geneigte Seitenwand 20b der Ringnut 20b und Rampen 28 mit einem Winkel A am anderen Ende der Keile 16 des Bauteils 10 übertragen, wenn eine axiale Kraft in entgegengesetzter Richtung wie beim Zusammenbau ausgeübt wird,, Die Seitenwand 22a der Ringnut 22 im Bauteil 12 drückt dann den Haltering 24 gegen die Rampe 28, der hierbei zusammengedrückt wird und bei der axialen Relativbewegung zwischen beiden Bauteilen an den Köpfen 27 der Keile 16 abgestützt ist ο Dadurch ist das Herausziehen des Bauteils 12 aus der Bohrung des Bauteils 10 ermöglichte

Die auszuübenden axialen Kräfte, die den H_aitering 24 in die nichtsperrende Lage bringen sind eine Punktion der Form und Festigkeit des Halterings, dem Winkel der Rampen und können somit im Voraus ermittelt werden, wobei die zum Auseinanderbau erforderliche axiale Kraft grosser sein muss als im Betrieb auftretende axiale Kräfte im Bereich der Keilverbindung,, Pur die Verformung des Halterings in die nichtsperrende Lage ist, wie bereits erwähnt kein besonderes Werkzeug erforderlich und die aufzuwendende axiale Kraft ist eindeutig berechenbar, da der Haltering in fester Anlage gegen die Rampen bleibt»

Bei Bauteilen mit einer Sackbohrung kann der Haltering neben dem Boden der Sackbohrung trotz seiner Einführung vom freien Ende vorgesehen werden,, Die erfindungsgemäsae Ausbildung gestattet ferner den Haltering an beliebiger Stelle anzuordnen, so dass er nicht in dem Bereich hoher Spannungen

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liegt, die "beispielsweise nahe den Enden der Keile auftreten könnenο

In abgewandelter Weise können die Rampen auch an dem in die Bohrung des anderen Bauteils einführ"baren Bauteil gebildet sein und die Ringnut grösserer Tiefe in dem die Bohrung aufweisenden Bauteil liegen, wobei dann der .Haltering durch Spreizen in die nichtsperrende Lage gebracht wird und die sperrende Lage durch Zusammendrücken über die Rampen annimmt₀

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Claims

Patentansprüche:

(1 «,ζ Keilverbindung zwischen einem eine Bohrung aufweisenden Bauteil und einem in die Bohrung einführbaren zweiten Bauteil, die zusammengesteckt im Bereich der Bohrung durch an ihnen vorgesehene ineinanderpassende Keile drehfest aber axial verschiebbar verbindbar sind und in axialer Richtung durch ein in einer Nut des einen Bauteils sitzendes Halteglied festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der die Bohrung enthaltende Bauteil (10) eine dessen Keile (16) schneidende Ringnut (20) und der andere Bauteil (12) eine dessen Keile (14) schneidende Ringnut (22) aufweisen, und in der gewünschten Relativlage beider Bauteile beide Ringnuten radial ausgerichtet sind und einen geschlitzten Haltering (24) aufnehmen, der durch Abstützung an den Keilen Relativbewegungen der beiden Bauteile verhindert, und dass die Ringnut (22) in dem einen Bauteil (12) eine ausreichend grössere Tiefe als die von ihr geschnittenen Keile hat, um den Haltering durch eine Kraft völlig in den Bereich dieser Ringnut und damit aus dem Bereich der Keile des anderen Bauteils zu bewegen, dessen Keile an ihren Enden je eine Rampe (26 bzw_o28) aufweisen, und bei Ausüben einer für den Zusammenbau bzw„ den Auseinanderbau nach Grosse und Richtung vorgegebenen axialen Kraft je nach der Richtung der Kraft eine der Rampen den Haltering in die tiefere Ringnut (22) drückt, so dass die Relativbewegung zwischen beiden Bauteilen gestattet ist, bei der der Haltering an den Köpfen (27) der die Rampen aufweisenden Keile abgestützt ist_o

ORfGlNAL INSPECTED

2o Keilverbindung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (22) grosserer Tiefe in dem in die Bohrung des anderen Bauteils (10) einführbaren Bauteil (12) gebildet ist und in radialer Richtung nach aussen offen ist«,

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