DE102004001377A1

DE102004001377A1 - Sprengringsicherung

Info

Publication number: DE102004001377A1
Application number: DE200410001377
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Gehring
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sprengringsicherung für einen zwei freie Stoßenden (3a, 3b) und einen Umfangsspalt (11) aufweisenden, in eine Ringnut eines ersten Bauteiles (1) einsetzbaren, ein zweites Bauteil (2) abstützenden Sprengring (3). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Sprengringsicherung als Klammer (4) mit zwei durch eine federnde Nase (4.5) miteinander verbundene Klammerhälften (4.1, 4.2) ausgebildet ist, wobei die Nase (4.5) in den Umfangsspalt (11) zwischen den Stoßenden (3a, 3b) und in eine Ausnehmung (12) des zweiten Bauteiles eingreift und die Klammerhälften (4.1, 4.2) die Stoßenden (3a, 3b) umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprengringsicherung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Sprengringe, die in eine Ringnut einer Welle oder einer Bohrung eingesetzt werden und der axialen Abstützung von auf der Welle oder in der Bohrung angeordneten Bauteilen dienen, neigen im Betrieb, insbesondere bei höheren Drehzahlen und Schwingungen dazu, sich aus ihrer Verankerung in der Ringnut zu lösen – insbesondere treten Sprengringe auf Wellen infolge Durchmesservergrößerung aus der Ringnut aus. Man hat daher vorgeschlagen, eine radiale Auswärtsbewegung der Stoßenden eines Sprengringes durch Anordnung von Sicherungselementen zu blockieren. In der DE-PS 25 08 677 ist eine Sprengringsicherung für einen Wellensprengring offenbart, bei welcher ein zweiter Sprengring radial außerhalb des Wellensprengringes in einer Bohrung angeordnet ist. Diese Maßnahme erfordert einen zusätzlichen Sprengring und entsprechenden radialen Bauraum, der insbesondere bei Getrieben nicht immer zur Verfügung steht.

In der älteren Deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen DE 103 02 075.6 ist eine Sprengringsicherung, insbesondere für Teile eines Getriebes beschrieben, bei welcher die Stoßenden eines Sprengringes an ihrer radialen Aus- oder Einwärtsbewegung durch Anordnung vom Rampen gehindert sind. Eine Bewegung des Sprengringes in Umfangsrichtung ist durch einen Noppen zwischen den Stoßenden blockiert. Diese Sicherung erfordert ein Einfädeln des Sprengringes bei der Montage, was zusätzliche Montagezeit erfordert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sprengringsicherung der eingangs genannten Art zu schaffen, die niedrige Herstellkosten erfordert sowie leicht und schnell montierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Sprengringsicherung als Klammer, bestehend aus zwei Klammerhälften, die durch eine federnde Nase miteinander verbunden sind, ausgebildet, wobei diese Klammer auf die freien Stoßenden des Sprengringes in radialer und axialer Richtung aufgesetzt und eingeclipst wird. Die zwischen beiden Klammerhälften angeordnete Nase greift dabei in eine Ausnehmung des zweiten Bauteiles ein, womit eine Fixierung der Stoßenden in Umfangsrichtung erreicht wird. Die Nase kann beispielsweise als federnde Nase ausgeführt sein. Mit dieser Klammer oder Clips wird der Vorteil erreicht, dass die Stoßenden an einer Bewegung in radialer Richtung und in Umfangsrichtung gehindert sind. Damit ist der Sprengring durch Anordnung eines zu geringen Kosten herstellbaren Clips gegen Lösen bzw. Austreten aus der Ringnut gesichert. Die Montage der Klammer bzw. des Clips ist einfach und bedarf keiner zusätzlichen Werkzeuge oder Sicherungsmittel.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Bauteil im Bereich der Stoßenden einen von außen zugänglichen Umfangsausschnitt auf, in welchen die Klammer von außen, d. h. in radialer und axialer Richtung einsetzbar ist. Damit wird der Vorteil einer einfachen Montage durch verbesserte Zugänglichkeit erreicht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite Bauteil, welches am Sprengring anliegt, im Bereich der Stoßenden denselben Durchmesser wie der Sprengring auf. Dies ergibt den Vorteil, dass die beiden Klammerhälften nicht nur den Sprengring, sondern auch das Bauteil mit umfassen und sich dadurch gegen eine radiale Einwärtsbegwegung abstützen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Klammerhälften jeweils ein offenes Kastenprofil auf, welches an den Rechteckquerschnitt der Stoßenden angepasst ist. Durch das offene Kastenprofil wird der Vorteil erreicht, dass die Klammer von außen über den Sprengring montierbar ist. Vorteilhafterweise weist das Kastenprofil auf seiner offenen Seite ein Feder- bzw. Haltelement auf, welches bei der Montage zuerst eingesetzt wird, wonach der Clips angedrückt wird und arretiert ist. Dadurch wird die Montage vereinfacht und ein axiales Spiel durch Kraftschluss unterdrückt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Nase als Federbügel mit federnden Schenkeln ausgebildet, welche spielfrei in der Ausnehmung des ersten Bauteiles anliegen. Damit ergibt sich der Vorteil einer spielfreien Fixierung in Umfangsrichtung.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Klammer bei der Verbindung eines Hohlrades mit einem Hohlradträger, welche für ein Getriebe bestimmt sind, eingesetzt. Vorteilhaft bei dieser Verbindung ist, dass die erfindungsgemäße Klammer in die Lücken zwischen den Klauen des Mitnahmeprofils eingesetzt werden kann. Damit ist eine optimale Zugänglichkeit bei der Montage der Klammer gegeben. Auch der Hohlradträger kann bezüglich der Ausnehmung für die Nase und bezüglich des Aussendruchmessers einfach an die Stoßenden angepasst werden, sodass die Klammer einerseits mit ihrer Nase in den Hohlradträger eingreift und diesen andererseits umgreift bzw. umklammert, wodurch ein axialer Kraftfluss und eine Arretierung der Klammer hergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein Hohlrad mit einem Hohlradträger sowie einem erfindungsgemäß gesicherten Sprengring,
2 einen Ausschnitt aus 1 mit montierter Klammer zur Sprengringsicherung,
3 einen Ausschnitt im Bereich der Stoßenden des Sprengringes ohne Klammer,
4 die erfindungsgemäße Klammer (Clips) in einer Ansicht von vorn,
5 den Clips in einer Ansicht von hinten und unten und
6 eine vergrößerte Darstellung der montierten Klammer.
1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Hohlrad 1, welches formschlüssig mit einem Hohlradträger 2 verbunden und durch einen Sprengring 3 axial fixiert ist, der seinerseits durch eine Klammer 4, auch Clips genannt, gesichert ist. Hohlrad 1 und Hohlradträger 2 sind Teile eines nicht dargestellten Getriebes eines Kraftfahrzeuges. Sie sind ein Beispiel für eine durch einen Sprengring axial abgestützte Verbindung von zwei Bauteilen.
2 zeigt einen Ausschnitt aus 1 im Bereich der Klammer 4, welche zur Sicherung des Sprengringes 3 mon tiert ist. Das Hohlrad 1 weist für die formschlüssige Verbindung mit dem Hohlradträger 2 ein Mitnahmeprofil 5 auf, welches aus über den Umfang verteilten Klauen 6 und zwischen diesen belassenen Lücken 7 besteht. Der Hohlradträger 2 weist auf seinem Umfang eine Verzahnung 8 auf, welche aus Zähnen 9 und zwischen diesen angeordneten Zahnlücken 10 besteht. Das Mitnahmeprofil 5 und die Verzahnung 8 greifen formschlüssig ineinander und stellen somit eine drehfeste Verbindung her. Die Klammer 4 ist in eine dieser Lücken 7 eingesetzt, wo sich – hier nicht sichtbar – die Stoßstelle des Sprengringes 3 befindet. Der Hohlradträger 2 ist gegenüber dem Hohlrad 1 durch den Sprengring 3 in axialer Richtung fixiert, wobei der Sprengring 3 in einer in dieser Darstellung kaum erkennbaren Ringnut auf der Innenseite der Klauen 6 eingesetzt und gehalten ist.
3 zeigt den gleichen Ausschnitt wie in 2, allerdings ohne die Klammer 4, die als Sprengringsicherung dient. Der Sprengring 3 weist zwei Stoßenden 3a, 3b auf, welche einen Umfangsspalt 11 bilden. In der Lücke 7 und hinter den Stoßenden 3a, 3b ist ein Zahn 9a angeordnet, der in seinem Aussendruchmesser (Zahnkopfdurchmesser) gegenüber dem Zahnkopfdurchmesser der übrigen Zähne 9 reduziert ist, und zwar auf den Außendurchmesser der Stoßenden 3a, 3b des Sprengringes 3. Ferner ist in dem Zahn 9a eine Ausnehmung 12 angeordnet (hergestellt durch Ausstanzen), welche in ihrer Abmessung dem Umfangsspalt 11 entspricht.
4 zeigt die Klammer 4 als Einzelteil in perspektivischer Darstellung. Der Clips 4 ist aus einem elastischen Material, vorzugsweise Federstahl hergestellt und besteht im Wesentlichen aus drei einstückig miteinander verbundenen Teilen, nämlich zwei Klammerhälften 4.1, 4.2 und einem beide verbindenden U-förmig ausgebildeten Federbügel 4.5 (Nase). Die Klammerhälften 4.1, 4.2 weisen offene Kastenprofile 4.3, 4.4 auf, welche hinsichtlich Form und Abmessung so gestaltet sind, dass sie die Stoßenden 3a, 3b sowie die beiden Hälften des Zahnes 9a (vgl. 3) eng anliegend umschließen können. Der Federbügel 4.5 weist zwei elastisch verformbare Schenkel 4.6, 4.7 auf, welche in den Umfangsspalt 11 und die Ausnehmung 12 einsetzbar sind.
5 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der Klammer 4 in einer Ansicht von hinten und von unten. Die beiden Kastenprofile 4.3, 4.4 weisen auf ihrer Rückseite, d. h. auf ihrer offenen Seite Feder- und Halteelemente 4.8, 4.9 auf, welche wie eine eingespannte Blattfeder elastisch verformbar sind. Die Kastenprofile 4.3, 4.4. sind somit von der Seite des Sprengringes 3 her montierbar.
6 zeigt die montierte Klammer 4 in vergrößerter Darstellung, angeordnet in der Lücke 7a zwischen zwei Klauen 6 des Hohlrades 1. Der Federbügel 4.5 (eingangs auch als Nase bezeichnet) sitzt passgenau in der Ausnehmung 12 des Zahnes 9a des Hohlradträgers 2a. Die Stoßenden 3a, 3b sind hier durch die beiden Klammerhälften 4.1, 4.2 verdeckt; der Sprengring 3 wird somit durch die Nase 4.5 in Umfangsrichtung fixiert. Gleichzeitig wird der Sprengring 3 infolge der Umklammerung durch die Kastenprofile 4.3, 4.4 an einer radial nach innen gerichteten Bewegung gehindert, da sich die Klammer 4 sowohl über die Nase 4.5 als auch über die beiden Klammerhälften 4.1, 4.2 am Hohlradträger 2 abstützt. Eine Sicherung gegen Herausfallen der Klammer 4 aus der dargestellten Sicherungsposition wird durch die federnd anliegenden rückseitigen Feder- und Halteelementen 4.8, 4.9 bewirkt.
Die Montage der Klammer 4 – erfolgt – wie bereits erwähnt – in der Weise, dass die Klammer 4 in die offene Lücke 7a (vgl. 3) über die Stoßenden 3a, 3b und den Zahn 9a, etwas gekippt, in radialer Richtung bis zum Anschlag eingesetzt und dann axial beigeklappt wird, sodass die unteren Füße des Kastenprofils 4.3, 4.4 die Stoßenden 3a, 3b untergreifen.
Wie bereits erwähnt, ist die Verbindung zwischen dem Hohlrad und dem Hohlradträger als konkretes Ausführungsbeispiel für zwei Bauelemente ausgewählt worden. Andere Bauelemente können ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Klammer gesichert werden.

1: Hohlrad (erstes Bauteil)
2: Hohlradträger (zweites Bauteil)
3: Sprengring
3a: Stoßende
3b: Stoßende
4: Klammer (Clips)
4.1: Klammerhälfte
4.2: Klammerhälfte
4.3: offenes Kastenprofil
4.4: offenes Kastenprofil
4.5: Federbügel (Nase)
4.6: Schenkel
4.7: Schenkel
4.8: Feder- und Halteelement
4.9: Feder- und Halteelement
5: Mitnahmeprofil
6: Klauen
7: Lücke
7a: Lücke für Clips
8: Verzahnung
9: Zahn
9a: Zahn für Clips
10: Zahnlücke
11: Umfangsspalt
12: Ausnehmung in Zahn 9a

Claims

Sprengringsicherung für einen zwei freie Stoßenden (3a, 3b) und einen Umfangsspalt (11) aufweisenden, in eine Ringnut eines ersten Bauteiles (1) einsetzbaren, ein zweites Bauteil (2) abstützenden Sprengring (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengringsicherung als Klammer (4) mit zwei durch eine federnde Nase (4.5) miteinander verbundene Klammerhälften (4.1, 4.2) ausgebildet ist, wobei die Nase (4.5) in den Umfangsspalt (11) zwischen den Stoßenden (3a, 3b) und in eine Ausnehmung (12) des zweiten Bauteiles eingreift und die Klammerhälften (4.1, 4.2) die Stoßenden (3a, 3b) umfassen.
Sprengringsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) einen Umfangsausschnitt (7a) aufweist, in welchen die Klammer (4) einsetzbar ist.
Sprengringsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (2) einen Umfangsabschnitt (9a) mit dem Durchmesser des Sprengrings (3) aufweist und dass die Klammerhälften (4.1, 4.2) die Stoßenden (3a, 3b) und den Umfangsabschnitt (9a) umfassen.
Sprengringsicherung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengring (3) und die Stoßenden (3a, 3b) einen Rechteckquerschnitt und die Klammerhälften (4.1, 4.2) ein offenes Kastenprofil (4.3, 4.4) aufweisen.
Sprengringsicherung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase als U-förmiger Federbügel (4.5) ausgebildet ist und zwei Schenkel (4.6, 4.7) aufweist, die mit den Klammerhälften (4.1, 4.2) verbunden sind.
Sprengringsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (4.6, 4.7) in Umfangsrichtung spielfrei in der Ausnehmung (12) des zweiten Bauteiles (2) anliegen.
Sprengringsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Kastenprofil (4.3, 4.4) auf seiner offenen Seite ein Feder- und Halteelement (4.8, 4.9) aufweist, welches einen Kraftschluss in axialer Richtung bewirkt.
Sprengringsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil als Hohlrad (1) eines Getriebes und das zweite Bauteil als Hohlradträger (2) ausgebildet und formschlüssig miteinander verbunden sind.
Sprengringsicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das das Hohlrad (1) ein Mitnahmeprofil (5) mit über den Umfang verteilten Klauen (6) und Lücken (7) und der Hohlradträger (2) ein Zahnprofil (8) mit über den Umfang verteilten Zähnen (9) und Zahnlücken (10) aufweisen und dass die Klauen (6) formschlüssig in die Zahnlücken (10) eingreifen.
Sprengringsicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (4) in einer (7a) der Lücken (7) angeordnet ist.
Sprengringsicherung nach Anspruch 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) für die Nase (4.5) in einem (9a) der Zähne (9) angeordnet ist.
Sprengringsicherung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahn (9a) mit der Ausnehmung (12) einen auf den Außendurchmesser der Stoßenden (3a, 3b) reduzierten Zahnkopfdurchmesser aufweist.