DE69521401T2

DE69521401T2 - Gewindebefestigung

Info

Publication number: DE69521401T2
Application number: DE69521401T
Authority: DE
Inventors: David P. Adkins; Mark Ford
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2015-12-15
Also published as: GB9500623D0; EP0722049A1; EP0722049B1; DE69521401D1; US5779414A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Befestigungen mit Schraubgewinde, und speziell Arretierungen für Befestigungen mit Schraubgewinde.
In einer herkömmlichen Arretierungsanordnung für Befestigungen mit Schraubgewinde wird an der radialen Fläche eines innen mit Gewinde versehenen Bauteils eine Reihe von Kronen bereitgestellt, und durch eine genau gegenüberliegende Bohrung in einem außen mit Gewinde versehenen Bauteil wird ein Stift angeordnet; so daß er in die Kronen eingreift und somit eine relative Drehung der innen und außen mit Gewinde versehenen Bauteile verhindert.
Diese Form der Arretierungsvorrichtung stellt kein Problem dar, wenn das zum Anziehen der Befestigung verwendete Werkzeug, zum Beispiel ein Schraubenschlüssel, einen offenen Zugriff auf das Ende der - mit Gewinde versehenen - Befestigung bereitstellt, und das Ende der mit Gewinde versehenen Befestigung leicht zugänglich ist; so daß die Ausrichtung der genau gegenüberliegenden Bohrung mit einer Lücke zwischen Kronen beobachtet werden kann, und der Befestigung der Stift zur Arretierung in die genau gegenüberliegende Bohrung eingeführt werden kann.
Wird zum Anziehen der Befestigung jedoch ein geschlossenes Werkzeug verwendet, zum Beispiel ein Steckschlüsseleinsatz, so muß die Befestigung zunächst auf das erforderliche Drehmoment angezogen werden. Der Bediener kann jedoch die diametrale Bohrung nicht sehen, um sie mit einer Lücke zwischen Kronen auszurichten; so daß er die Befestigung schrittweise weiter anziehen und das Werkzeug jedesmal entfernen muß, um zu sehen ob die Bohrung mit einer Lücke ausgerichtet ist, so daß der Stift eingesetzt werden kann. Weiterhin kann diese Form der Arretierungsanordnung nicht verwendet werden, wenn das Ende der Befestigung radial nicht zugänglich ist, so daß der Stift nicht in die Bohrung eingesetzt werden kann.
FR-A-1309948 legt eine Befestigung mit Schraubgewinde offen, in welcher Arretierungsstift-Gebilde an einem Bauteil in Eingriff mit Rillen in einem anderen Bauteil federnd vorgespannt sind. Während einer Drehung dieses einen Bauteils sind die Stiftgebilde jedoch zurückgezogen, und die Anordnung wird daher das von der vorliegenden Erfindung angesprochene Problem nicht lösen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Modifikation der obigen Form von Arretierungsanordnung bereit, welche diese Probleme überwinden wird.
Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Befestigung mit Schraubgewinde ein erstes Bauteil mit äußerem, sich von einem Ende davon erstreckenden Gewinde, wobei das mit Gewinde versehene Ende des ersten Bauteils eine axiale Bohrung aufweist, um einen röhrenförmigen Abschnitt zu schaffen; und ein zweites Bauteil mit entsprechendem, inneren Gewinde; wobei durch die Wand des röhrenförmigen Abschnitts des ersten Bauteils hindurch ein paar von sich diametral gegenüberliegenden Bohrungen bereitgestellt wird, und im zweiten Bauteil eine entsprechende, sich axial erstreckende Öffnung oder Vertiefung bereitgestellt wird; so daß die radialen Bohrungen im Winkel mit der Öffnung oder der Vertiefung ausgerichtet werden können, wenn die Gewinde der ersten und zweiten Bauteile eingreifen und das zweite Bauteil auf dem ersten Bauteil angezogen wird; und es wird ein Stiftaufbau bereitgestellt, wobei der Stiftaufbau ein Paar - auf einer federnden Vorrichtung montierte - Stifte aufweist, und der Stiftaufbau innerhalb der axialen Bohrung des ersten Bauteils angeordnet wird; und worin die federnde Vorrichtung ein "U"- oder "V"-förmiges Federbauteil umfaßt, und die Stifte sich von den Enden des Federbauteils voneinander weg erstrecken, wenn die Stifte in diesen radialen Bohrungen eingreifen, die Stifte in diesen radialen Bohrungen angeordnet sind und durch die federnde Vorrichtung nach Außen in Richtung auf diese Öffnung oder diese Vertiefung in diesem zweiten Bauteil hin gezwungen werden, während ein Bauteil relativ zum anderen gedreht wird; dadurch gekennzeichnet daß sich die Stifte koaxial erstrecken und in die Öffnung oder Vertiefung in dem zweiten Bauteil hineinspringen werden, was eine weitere, relative Drehung zwischen den ersten und zweiten Bauteilen verhindert, wenn die radialen Bohrungen im Winkel mit der Öffnung oder der Vertiefung ausgerichtet werden.
Mit der obigen Befestigung können die ersten und zweiten Bauteile unter Verwendung eines geschlossenen Werkzeugs zusammengeschraubt und auf das erforderliche Drehmoment angezogen werden. Das Werkzeug kann dann entfernt und der Stift des Stiftaufbaus in die radiale Bohrung eingesetzt werden, so daß er für den Eingriff mit diesem anderen der ersten und zweiten Bauteile vorgespannt ist. Das Werkzeug kann dann wieder am zweiten Bauteil angesetzt und das zweite Bauteil weiter angezogen werden, bis die radiale Bohrung mit der Öffnung oder Vertiefung ausgerichtet ist - wenn der Stift in die Öffnung oder Vertiefung hinein springen wird, um das zweite Bauteil bezüglich des ersten Bauteils zu arretieren.
Um die Arretierung zu lösen wird der Federaufbau lediglich verformt, so daß der Stift radial aus der radialen Bohrung heraus bewegt wird, und der Stiftaufbau wird entfernt.
Dieser Arretierungsaufbau erfordert nur einen axialen Zugriff zur Befestigung, und kann folglich dort verwendet werden wo ein radialer Zugriff nicht gut zugänglich ist. Das erste Bauteil kann von massiver Konstruktion sein, die eine geschlossene, axiale Bohrung aufweist, die sich nur über eine ausreichende Länge erstreckt um eine Anordnung des Stiftaufbaus zu erlauben, so daß der Stift in die transversale Bohrung eingreift. Alternativ kann das erste Bauteil von röhrenförmiger Konstruktion sein.
Die vorliegende Erfindung wird nun, lediglich anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Abb. 1 ein Aufriß eines Motorfahrzeug-Radnabenaufbaus mit einem kombinierten Mutter- und Antiblockiersystem-Abtastring ist, der am inneren Ende der Nabe im Einklang mit der vorliegenden Erfindung arretiert ist;
Abb. 2 eine isometrische Ansicht des inneren Endes für den in Abb. 1 veranschaulichten Radnabenaufbau ist; und
Abb. 3 ein Schnitt und Aufriß ist, der eine Modifikation zu dem in Abb. 1 veranschaulichten Aufbau veranschaulicht.
Eine Radnabe 10 eines Motorfahrzeuges umfaßt, wie in Abb. 1 und 2 veranschaulicht, einen röhrenförmigen Abschnitt 11 mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 12, an welchem die Bremsscheibe 13 und das Rad des Fahrzeuges mittels einer Mehrzahl von Stehbolzen 14 in herkömmlicher Art und Weise befestigt werden kann, wobei das Flansch 12 am äußeren Ende des röhrenförmigen Abschnitts 11 bereitgestellt wird.
Die Radnabe 10 ist mittels eines Lageraufbaus 16 drehbar in einem Aufhängungsbauteil 15 montiert, wobei der äußere Laufring 17 des Lagers 16 - bezüglich des Aufhängungsbauteils 15 - axial zwischen einem Paar von Sicherungsbügeln 18 und 19 angeordnet ist.
Der innere Laufring 20 des Lagers 16 ist auf dem röhrenförmigen Abschnitt 11 der Radnabe 10 angeordnet, zwischen einer dem Flansch 12 benachbarten, radialen Fläche und einem Antiblockier-Bremssystem-Sensorring 22.
Der Antiblockier-Sensorring 22 besitzt ein inneres Schraubgewinde 23, welches mit einem Gewinde an einem entsprechenden Schraubgewinde 24 auf dem äußeren Durchmesser des röhrenförmigen Abschnitts 11 von Radnabe 10 angreift, wobei das Schraubgewinde 24 sich an dem Ende 25 des röhrenförmigen Abschnitts 11 befindet, welches von Flansch 12 entfernt liegt. Das äußere Ende 26 des Sensorrings 22 bildet eine ringförmiges Widerlager, welches gegen das innere Ende des inneren Laufrings 20 von Lager 16 angezogen werden kann, um den inneren Laufring 20 gegen die radiale Fläche 21 der Radnabe zu klammern. Der innere Abschnitt des Sensorrings 22 begrenzt eine Reihe von Zähnen 27 in winkligem Abstand zueinander, deren Bewegung durch einen geeigneten, induktiven Abnehmer (nicht gezeigt) abgetastet werden kann, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Radnabe 10 zu überwachen.
Die innere Endfläche 28 des Sensorrings 22 wird mit einer Reihe von sich axial erstreckenden Kronen 30 im winkeligen Abstand zueinander bereitgestellt. Die Sohlen 31 der Lücken zwischen den Kronen sind mit Radius versehen. In vier der Kronen 30 werden sich axial erstreckende Öffnungen 33 bereitgestellt, wobei sich diese Öffnungen 33 in regelmäßigem, winkeligen Abstand zueinander befinden.
Durch den röhrenförmigen Abschnitt 11 von Radnabe 10 hindurch wird - dem inneren Ende 25 hiervon benachbart - eine transversale Bohrung 40 bereitgestellt, wobei die Bohrung 40 die Wand des röhrenförmigen Abschnitts 11 an sich diametral gegenüberliegenden Orten durchdringt. Die Bohrung 40 ist derart angeordnet, daß die Bohrung 40 axial zwischen der Innenfläche von Sensorring 22 und den Endflächen der Kronen 30 liegen wird, wenn Sensorring 22 gegen den inneren Laufring 20 von Lager 16 auf das erforderliche Drehmoment angezogen wird; wobei der Durchmesser der Bohrung 40 geringer ist als die Weite der Lücken 32 zwischen aufeinanderfolgenden Kronen 30.
Ein Stiftaufbau 50 umfaßt ein Paar Von Stiften 51 und 52, welche an den gegenüberliegenden Enden eine "U"- oder "V"-förmigen Federbauteils 53 befestigt sind, wobei sich die Stifte 51 und 52 koaxial vom Federbauteil 53 nach außen erstrecken. Das Federbauteil 53 ist konstruiert um - quer hierzu - in die Bohrungen des röhrenförmigen Abschnitts 11 von Radnabe 10 zu passen. Feder 53 ist zusammendrückbar, um es den Stiften 51 und 52 zu erlauben innerhalb der Bohrung des röhrenförmigen Abschnitts 11 zu passieren, so daß jeder Stift 51, 52 durch die Wand des röhrenförmigen Abschnitts 11 hindurch im angrenzenden Abschnitt der diametralen Bohrung 40 angeordnet werden kann. Das Federbauteil 53 spannt die Stifte 51 und 52 nach außen vor, so daß sie sich durch die Wand hindurch und über den äußeren Durchmesser des röhrenförmigen Abschnitts 11 hinaus erstrecken werden.
Um die Radnabe zusammenzusetzen wird das Lager 16 in das Aufhängungsbauteil 15 gepreßt, und durch Sicherungsbügel 18 und 19 axial davon angeordnet. Der röhrenförmige Abschnitt 11 der Radnabe 10 wird dann durch das Lager 16 hindurch angebracht, bis die radiale Fläche 21 am äußeren Ende des inneren Laufrings 20 anstößt. Der Sensorring 22 wird dann am inneren Ende des röhrenförmigen Abschnitts 11 befestigt und dann - unter Verwendung eines Werkzeugs in Form einer Tasse mit sich axial erstreckenden Stiften, welche in den sich axial erstreckenden Öffnungen 33 eingreifen - gegen das innere Ende des inneren Laufrings 20 auf das erforderliche Drehmoment angezogen.
Wurde der Ring 22 einmal auf das erforderliche Drehmoment angezogen, so wird das Werkzeug entfernt und der Federaufbau wird zusammengepreßt, so daß er - quer dazu - in die Bohrung des röhrenförmigen Abschnitts 11 von Radnabe 10 eingeführt werden kann. Die Stifte 51 und 52 werden dann von innerhalb des röhrenförmigen Abschnitts 11 in gegenüberliegenden Abschnitten der Bohrung 40 angeordnet, so daß auf Freigabe des Federbauteils 53 hin die Stifte nach außen in die Bohrung 40 gezwängt werden. Ist die Bohrung 40 mit Lücken 32 zwischen Kronen 30 ausgerichtet, dann werden sich die Stifte 51 und 52 durch die Öffnung 40 hindurch und nach außen zwischen die Kronen 30 erstrecken, um den Ring 22 bezüglich der Radnabe zu arretieren. Wenn andererseits die Bohrung 40 nicht mit Lücken 32 ausgerichtet ist, dann werden die Kronen 30 die Stifte 51 und 52 daran hindern nach außen aus Bohrung 40 vorzutreten. Unter derartigen Umständen kann das Werkzeug wieder an Ring 22 angesetzt und der Ring 22 weiter angezogen werden, bis Lücken 32 mit der Bohrung 40 ausgerichtet sind - wenn die Stifte 51 und 52 unter der durch Federbauteil 53 angelegten Belastung herausspringen werden, und die Stifte somit den Ring 22 arretieren.
Um den Ring 22 zu entfernen kann die Feder 53 zusammengepreßt werden, um die Stifte 51 und 52 zurückzuziehen, so daß der Stiftaufbau 51, 52, 53 aus dem röhrenförmigen Bauteil 11 entfernt werden kann. Der Ring 22 kann dann vom röhrenförmigen Abschnitt 11 der Radnabe 10 abgeschraubt werden.
Mit der obigen Ausführungsform wird das Ausmaß, zu welchem der Ring 22 zu stark angezogen werden muß, um die Bohrung 40 mit einer Lücke 32 zwischen Kronen 30 auszurichten, vom Abstand der Kronen 30 abhängen. Wie in Abb. 3 veranschaulicht, kann eine Mehrzahl von diametralen Bohrungen 40 durch den röhrenförmigen Abschnitt 11 der Radnabe 10 hindurch bereitgestellt werden, um das Ausmaß des erforderlichen, übermäßigen Festziehens zu vermindern. Die Bohrungen 40 sind mit verschiedenen, winkeligen Trennungen zu den Kronen 30 in winkeligem Abstand um die Radnabe herum angeordnet, so daß die winkelige Fehlausrichtung zwischen den Bohrungen 40 und den nächsten Lücken 32 variieren wird. Wurde der Ring 22 einmal auf das erforderliche Drehmoment angezogen, so kann dann der Stiftaufbau 50 in jener Bohrung 40 angeordnet werden, die sich der Ausrichtung mit einer Lücke 32 am nächsten befindet, wodurch das erforderliche, übermäßige Anziehen zur Arretierung von Ring 22 minimiert wird.
In der veranschaulichten Ausführungsform besitzt der Ring 22 zwölf Kronen, welche um den Ring 22 herum gleichmäßig in Abständen von 30º angeordnet sind. Die Bohrungen 40 in der Radnabe 10 sind bei 0º, 52.5º, 105º und 128º angeordnet.
Während der Stiftaufbau die obige Ausführungsform aus Stiften gebildet ist, welche einzeln gebildet werden und dann in geeigneter Art und Weise an dem Federbauteil befestigt werden, kann der Stift oder die Stifte in einer alternativen Ausführungsform integral aus der federnden Vorrichtung gebildet werden; zum Beispiel kann die federnde Vorrichtung aus einem Draht geformt werden, wobei die Enden des Drahts die Stifte bilden.

Claims

1. Eine Befestigung mit Schraubgewinde, die ein erstes Bauteil (10) mit äußerem, sich von einem Ende (25) davon erstreckenden Gewinde (24) umfaßt, wobei das mit Gewinde versehene Ende des ersten Bauteils (10) eine axiale Bohrung aufweist, um einen röhrenförmigen Abschnitt (11) zu schaffen; und ein zweites Bauteil (22) mit entsprechendem, inneren Gewinde (23); wobei durch die Wand des röhrenförmigen Abschnitts (11) des ersten Bauteils (10) hindurch ein Paar von sich diametral gegenüberliegenden Bohrungen (40) bereitgestellt wird, und im zweiten Bauteil (22) eine entsprechende, sich axial erstreckende Öffnung oder Vertiefung (32) bereitgestellt wird; so daß die radialen Bohrungen (40) im Winkel mit der Öffnung oder der Vertiefung (32) ausgerichtet werden können, wenn die Gewinde (24, 23) der ersten und zweiten Bauteile (10, 22) eingreifen und das zweite Bauteil (22) auf dem ersten Bauteil (10) angezogen wird; und es wird ein Stiftaufbau (50) bereitgestellt, wobei der Stiftaufbau (50) ein Paar - auf einer federnden Vorrichtung (53) montierte - Stifte (51, 52) aufweist, und der Stiftaufbau (50) innerhalb der axialen Bohrung des ersten Bauteils (10) angeordnet wird; und worin die federnde Vorrichtung (53) ein "U"- oder "V"-förmiges Federbauteil umfaßt, und die Stifte (51, 52) sich von den Enden des Federbauteils voneinander weg erstrecken, wenn die Stifte (51, 52) in diesen radialen Bohrungen (40) eingreifen, die Stifte (51, 52) in diesen radialen Bohrungen (40) angeordnet sind und durch die federnde Vorrichtung (53) nach außen in Richtung auf diese Öffnung oder diese Vertiefung (32) in diesem zweiten Bauteil (22) hin gezwungen werden, während ein Bauteil relativ zum anderen gedreht wird, dadurch gekennzeichnet daß sich die Stifte (51, 52) koaxial erstrecken und in die Öffnung oder Vertiefung (32) in dem zweiten Bauteil (22) hineinspringen werden, was eine weitere, relative Drehung zwischen den ersten und zweiten Bauteilen (10, 22) verhindert, wenn die radialen Bohrungen (40) im Winkel mit der Öffnung oder der Vertiefung (32) ausgerichtet werden.

2. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Mehrzahl von Öffnungen oder Vertiefungen (32) in winkeligem Abstand um den Umfang dieses röhrenförmigen Abschnitts (11) dieses ersten Bauteils (10) angeordnet sind.

3. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß eine Mehrzahl dieser Paare von radialen Bohrungen (40) an winkelig voneinander entfernten Orten in diesem röhrenförmigen Abschnitt (11) dieses ersten Bauteils (11) bereitgestellt werden.

4. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Winkelabstand der radialen Bohrungen (40) vom Winkelabstand der Öffnungen oder Vertiefungen (32) verschieden ist.

5. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß der Winkelabstand der radialen Bohrungen (40) variiert.

6. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Bauteil (22) mit Kronen (30) auf einer radialen Fläche (28) bereitgestellt wird, die Öffnungen oder Vertiefungen (32) durch die Lücken zwischen diesen Kronen (30) bereitgestellt werden, und der Stiftaufbau (50) entlang einer gemeinsamen Achse der Stifte (51, 52) zusammenpreßbar ist, um das Einsetzen des Stiftaufbaus (50) in die axiale Bohrung und die Anordnung der Stifte (51, 52) in entgegengesetzten Enden der diametralen Bohrung (40) zu erlauben.

7. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Paare von diametral gegenüberstehenden Bohrungen (40) bei 0º, 52.5º, 105º und 128º angeordnet sind.

8. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß das erste Bauteil (10) eine Radnabe eines Motorfahrzeuges, einen röhrenförmigen Abschnitt (11) mit einer nach außen gerichteten Flanschbildung (12) an seinem äußeren Ende, und ein sich vom inneren Ende des röhrenförmigen Abschnittes (11) erstreckendes, äußeres Schraubgewinde (24) aufweist; und wobei ein zweites Bauteil (22) einen Ring umfaßt, welcher angepaßt ist um den inneren Laufring eines Lagers (16) gegen die radiale Fläche des ersten Bauteils (10) zu klammern.

9. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß der Ring (22) einen Sensorring für ein Antiblockier-Bremssystem bildet, der eine Reihe von in winkeligem Abstand angeordneten Zähnen (27) auf seinem äußeren Durchmesser besitzt.

10. Eine Befestigung mit Schraubgewinde nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß - für den Angriff eines Werkzeuges zur Drehung von Ring (22) relativ zur Radnabe (10) - auf der inneren Endfläche (28) des Rings (22) Öffnungen (33) gebildet sind.