DE4138259A1

DE4138259A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4138259A1
Application number: DE4138259A
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Nakamura; Toyoakira Fukui
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1992-06-04
Also published as: ITGE910153A1; IT1253636B; JPH0484830U; ITGE910153A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung mit einem Innenring und einem Außenring, wobei eine sich ver jüngende Fläche bzw. Kegelfläche des Innenrings und eine sich verjüngende Fläche bzw. Kegelfläche des Außenrings mittels ei ner Befestigungsschraube keilartig in axialem Eingriff zueinan der stehen.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Befestigungsvorrichtung 20 mit Keilring, wobei sich die vorliegende Erfindung auf diesen all gemeinen Typen einer Befestigungsvorrichtung bezieht. Die Befe stigungsvorrichtung 20 ist derart konstruiert, daß eine sich verjüngende bzw. kegelförmige Fläche 23 eines Innenrings 22 und eine sich verjüngende bzw. kegelförmige Fläche 27 eines Außen ringes 26 durch eine Befestigungsschraube 21 keilartig in axia lem Eingriff zueinander stehen (nachfolgend als "keilartigen Eingriff" bezeichnet). Dadurch werden eine Welle A und die Nabe eines Rades B miteinander verbunden, wobei die Befestigungsvor richtung 20 zur Übertragung einer Drehkraft bzw. eines Drehmo ments mittels Reibungskraft dient.

Genauer gesagt werden Außenringe 26, 26 durch Anziehen der Befestigungsschraube 21 axial aufeinander zu gezogen. Eine durch die Befestigungsschraube 21 generierte mechanische Span nung wird durch sich wechselseitig bzw. gegenseitig verjüngende bzw. kegelförmig verlaufende Flächen 23, 27 und 27 in radiale Kraftkomponenten umgewandelt. Die Welle A und das Rad B sind durch die radialen Kraftkomponenten miteinander verbunden und eine Drehkraft bzw. ein Drehmoment läßt sich aufgrund der Rei bungskraft übertragen.

Das Verhältnis zwischen den radialen Kraftkomponenten und der auftretenden Spannung läßt sich entsprechend dem Neigungswinkel der kegelförmigen Flächen 23, 27 und dem Reibungskoeffizienten dieser Flächen bestimmen. Bei gleichbleibendem Winkel der kegelförmigen Flächen 23, 27 nimmt die radiale Kraftkomponente mit kleinerwerdenden Reibungskoeffizienten zu. Eine große ra diale Kraftkomponente bedeutet demnach, daß das Übertragungsmo ment der Befestigungsvorrichtung 20 durch diesen großen Betrag entsprechend groß ist.

Herkömmliche Maßnahmen zur Verbesserung des Übertragungsmoments sind folgende:

1) Die sich verjüngenden Flächen 23, 27 des Innenrings 22 und des Außenrings 26 werden mit Öl oder Schmiermittel überzogen;
2) Die Oberflächenrauhigkeit der sich verjüngenden Flä chen 23, 27 des Innenrings 22 und des Außenrings 26 ist durch Trommelpolieren oder dergleichen verbessert; und
3) Die Anzahl der Befestigungsschrauben 21 oder die Be festigungskraft der Befestigungsschraube 21 ist erhöht, etc.

Die zuvor beschriebenen Maßnahmen sind jedoch insoweit nachtei lig, da Öl oder Schmiermittel an einer Bedienungsperson oder an Peripherieeinrichtungen anhaftet, oder im Raum verbreitet wird. Des weiteren ist diese Art der Verbesserung der Oberflächenrau higkeit beschwerlich. Des weiteren ist zum Anziehen der Schrau ben erhebliche Zeit erforderlich, da viele solcher Schrauben vorgesehen sind. Schließlich besteht bei erhöhter Anziehkraft der Schrauben die Gefahr, daß die sich verjüngenden Oberflächen zunehmend ermüden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung der in Rede stehenden Art anzuge ben, bei der die voranstehenden Probleme zumindest weitgehend behoben sind.

Die vorliegende Erfindung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist bei einer Befe stigungsvorrichtung mit einem Innenring und einem Außenring, wobei eine Kegelfläche bzw. sich verjüngende Fläche des Innen rings und eine Kegelfläche bzw. sich verjüngende Fläche des Au ßenrings mittels einer Befestigungsschraube keilartig in axia lem Eingriff zueinander stehen, derart ausgebildet, daß zumin dest eine Kegelfläche bzw. sich verjüngende Fläche des Innen ringes oder des Außenringes mit einer Antifriktionsbeschichtung versehen ist.

Erfindungsgemäß ist zumindest eine der sich verjüngenden Flä chen, d. h. die sich verjüngende Fläche des Außenringes und/oder die sich verjüngende Fläche des Innenringes, mit einer Anti friktionsbeschichtung versehen. Aufgrund der Vorkehrung einer Beschichtung zwischen den sich verjüngenden Flächen des Innen ringes und des Außenringes ist ein direkter Kontakt zwischen Metallen verhindert. Die Oberfläche der sich verjüngenden Flä chen ist sogar dann glatt, wenn die sich verjüngenden Flächen an sich etwas rauh sind. Des weiteren ist das Verhältnis zwi schen der radialen Kraftkomponente und der aufgebrachten Span nung erhöht. Entsprechend läßt sich die Befestigungs- bzw. Ver bindungskraft oder die Friktionskraft, die dem Betrage nach der beim Stand der Technik realisierten Kraft entspricht, mit einer geringeren Kraft als beim Stand der Technik erreichen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er läuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer Sprengdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit Keilring und

Fig. 2 in einer Draufsicht, teilweise geschnitten, eine auf einer Welle und einem Rad montierte Befestigungsvor richtung mit Keilring.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit Keilring.

Dabei weist die Befestigungsvorrichtung 10 eine Befestigungs schraube 11, einen metallischen Innenring 12 und metallische Außenringe 16 und 16 auf. Der Innenring 12 und die Außenringe 16 und 16 sind mit sich verjüngenden bzw. keilförmigen Flächen 13, 17 und 17 ausgestattet. Der Innenring 12 ist mit einem sich axial erstreckenden, in den Figuren nicht gezeigten durchgehen den Schlitz ausgestattet, damit sich der Ring in radialer Rich tung vorgespannt bzw. nachgiebig auf eine Welle oder Nabe auf pressen läßt.

Der axiale Abstand zwischen den Außenringen 16, 16 wird durch Anziehen der Befestigungsschraube 11 verringert. Die sich verjüngenden Flächen 13, 17 und 17 gelangen keilartig in gegen seitigen Eingriff und die axiale Befestigungskraft der Befestigungsschraube 11 wird in radiale Kraftkomponenten gewan delt. Im Ergebnis kontaktiert gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Innenring 12 die Nabe des Rades B. Die Welle A und das Rad B sind so aneinander befestigt bzw. miteinander verbunden. Ob wohl bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel die Nabe des Rades B keinen axialen Schlitz aufweist, kann ein solcher Schlitz zur Erleichterung der Kontraktion der Nabe auf der Welle vorgesehen sein.

Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Beschreibung und schränkt die erfindungsgemäße Lehre nicht ein. Beispielsweise läßt sich die erfindungsgemäße Befesti gungsvorrichtung mit Keilring gemäß voranstehender Beschreibung nicht nur zur Wirkverbindung einer Welle mit einem Rad anbrin gen, sondern beispielsweise auch zur Verbindung einer Welle mit einer zweiten Welle.

Im hier gewählten Ausführungsbeispiel sind in erfindungsgemäßer Weise die sich verjüngenden Flächen 13, 17 und 17 mit Antifrik tionsbeschichtungen 14, 18 und 18 versehen. Typische Materia lien zur Bildung solcher Antifriktionsbeschichtungen sind unter anderem Polytetrafluorethylen und Molybdendisulfid.

Gemäß voranstehender Beschreibung wird durch Ausbildung der An tifriktionsbeschichtung auf den sich verjüngenden Flächen 13, 17 und 17 ein direkter Kontakt zwischen Metallen der gleichen Art verhindert und die Oberfläche der sich verjüngenden Flächen 13, 17 und 17 wird zur Verringerung des Reibungskoeffizienten glatt. Sogar dann, wenn mit den Befestigungsschrauben 11 eine Befestigungskraft aufgebracht wird, die derjenigen im Stand der Technik entspricht, ist die Haftreibungskraft zwischen Welle und Nabe größer als beim Stand der Technik.

Das Verfahren zum Aufbringen einer Antifriktionsbeschichtung auf die Oberfläche eines Metalls gemäß voranstehender Beschrei bung ist bekannt. Eine detaillierte Beschreibung erübrigt sich demnach. Die Antifriktionsbeschichtung reicht dann bereits aus, wenn Sie zumindest auf einer der sich gegenüberliegenden Flä chen vorgesehen ist.

Die voranstehend beschriebene erfindungsgemäße Lehre bringt folgende Effekte mit sich:

1) Durch Aufbringen der Antifriktionsbeschichtung auf die sich verjüngende bzw. konische Oberfläche erübrigt sich eine beim Stand der Technik zwingend erforderliche Oberflächenbehandlung der Oberfläche des Innenrings und des Außenrings durch beispielsweise Trommelpolieren oder der gleichen.
2) Die Befestigungs- bzw. Verbindungskraft der Befesti gungsschraube ist wirksam in radiale Kraftkomponenten ge wandelt und es läßt sich mit einer im Vergleich zum Stand der Technik geringeren Befestigungskraft ein gleiches Über tragungsmoment erreichen.
3) Die Anzahl der Befestigungsschrauben läßt sich ver ringern und man erhält so eine Reduzierung der Montagezeit sowie eine Verringerung der insgesamt erforderlichen Teile.
4) Öl oder Schmierstoff muß nicht auf die sich verjün genden bzw. konischen Flächen zur Erhöhung der Effizienz aufgebracht werden. Folglich findet keine unbeabsichtigte Verbreitung des Öls oder des Schmierstoffs statt. Folglich läßt sich die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung auch dort anwenden, wo Sauberkeit zwingend erforderlich ist.

Obwohl voranstehend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert erläutert worden ist, ist an dieser Stelle hervorzuheben, daß Änderungen bzw. Modifikationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich sind, die durchaus im Bereich der erfindungsgemäßen Lehre liegen.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung mit einem Innenring (12) und einem Außenring (16), wobei eine sich verjüngende Fläche (13) bzw. Kegelfläche des Innenrings (12) und eine sich verjüngende Flä che (17) bzw. Kegelfläche des Außenrings (16) mittels minde stens eines vorzugsweise als Schraube ausgeführten Befesti gungsbolzens (11) keilartig in axialem Eingriff miteinander stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine sich verjüngende Fläche bzw. Kegelfläche (13 und/oder 17) des Innenrings (12) oder des Außenrings (16) eine Antifriktionsbe schichtung (14 und/oder 18) aufweist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antifriktionsbeschichtung (14, 18) aus Polytetrafluorethylen besteht.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antifriktionsbeschichtung (14, 18) aus Molyb dändisulfid besteht.