DE2948793A1

DE2948793A1 - Rad- und nabenkappenbaugruppe

Info

Publication number: DE2948793A1
Application number: DE19792948793
Authority: DE
Inventors: Edward G Spisak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2046187A; US4270805A; JPS55136601A; FR2453032A1; CA1118019A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugräder und betrifft insbesondere eine Baugruppe aus einem Metallgußrad und einer Nabenkappe.

Metallgußräder sind bisher im Vergleich mit Stahlrädern verhältnismäßig teuer, so daß zusammengesetzte Räder aus Stahl mit einem Kunststoffüberzug als kostensparende Imitation der teureren Metallgußräder verwendet werden. Radblenden nach Art von Nabenkappen oder Abdeckungen für Schmieröffnungen, die in Verbindung mit imitierten Metallgußrädern verwendet werden, können auf die in der US-PS 3 823 982 der Anmelderin beschriebene Welse an diesen angebracht werden. Neuerdings wird jedoch dem Fahrzeuggewicht größere Beachtung geschenkt als den Kosten, und Metallgußräder nehmen an Beliebtheit zu. Die beim Befestigen von Nabenkappen an Metallgußrädern auftretenden Probleme unterscheiden sich von denjenigen bei imitierten Metallgußrädern durch Faktoren wie die größere Starrheit der Gußräder im Vergleich zu dem Kunststoffüberzug von Stahlrädern und den vergleichsweise dickeren Querschnitt der Metallgußräder. Zur Anbringung von Nabenkappen an Metallgußräderη sind bisher Befestigungseinrichtungen nach Art von Schrauben, Kopfschrauben oder dergl. erforderlich.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Metallgußrad- und Nabenkappenbaugruppe zu schaffen, bei der die Nabenkappe ohne Vervendung gesonderter Befestigungsmittel an dem Rad angebracht ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht In der Schaffung einer solchen Baugruppe, bei der das Rad ■it auf besondere Art geformten Führungsflächen versehen ist, um die Nabenkappe durch einen Biegevorgang allmählich in ihre Befestigungslage zu führen. Außerdem wird durch die Erfindung eine Rad- und Nabenkappenbaugruppe geschaffen, bei der die Nabenkappe an dem Rad festgehalten wird und die Berührung zwischen der Kappe und dem Rad in einer in dem Rad ausgebildeten Nut stattfindet, während die übrigen Flächen der Nabenkappe und des Rades einander nahe benachbart, jedoch durch einen Abstand voneinander getrennt sind.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgaben eine Rad- und Nabenkappenbaugruppe geschaffen worden, zu der ein Rad aus Metallgufi alt einer Felge zum Aufnehmen des Reifens und ein·» Nabenabschnitt gehört, welch letzterer mit Radbefestigungslöchern versehen 1st, die auf einem mit dem Rad gleichachsigen Kreis angeordnet sind. Der Nabenabschnitt und die Felge sind durch einen allgemein scheibenförmigen Speichenteil miteinander verbunden. Der Nabenabschnitt besitzt eine axiale Vertiefung, deren Innenwand sich außerhalb des Schraubenlochkreises radial nach außen erstreckt. In der Vertiefung 1st eine Ringnut zum Aufnehmen der Halteteile der Nabenkappe ausgebildet, die sich gegenüber der Radachse radial nach innen öffnet.' Die Nut liegt zwischen dem äußeren Ende der Vertiefung und den Enden der Schrauben in den Radbefestigungslöchern. Der Zugang zu der Vertiefung ist durch die Nabenkappe verschlossen, welch letztere mit in Abständen angeordneten Halteteilen zum Eingreifen in die Nut versehen ist. In der Vertiefung ist zwischen der Nut und dem äußeren Ende der Vertiefung eine Führungsfläche ausgebildet, welche mit den Halteteilen der Nabenkappe zusammenarbeitet und sie bei einer axialen Bewegung der Kappe gegenüber dem Rad allmählich radial nach innen biegt. Die Nut besitzt axiale innere und äußere

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Abschnitte, welche mit den Halteteilen zusammenarbeiten und einen Anschlag zur Begrenzung der Einwärts- und Auswärtsbewegung der Nabenkappe gegenüber dem Rad bilden.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Rad- und Nabenkappenbaugruppe;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Baugruppe nach Fig. 1; und

Fig. 3 die Draufsicht der Rückseite der von dem Rad getrennten Nabenkappe.

Gemäß Fig. 1 gehören zu der erfindungsgemäßen Rad- und Nabenkappenbaugruppe 10 ein Rad 12 und eine Nabenkappe 14. Das Rad 12 besitzt eine Reifenfelge 16, die aus einem Stück mit einer sich radial nach innen erstreckenden Radscheibe oder Speichenanordnung 18 besteht. Der Speichenteil 18 besteht aus einem Stück mit einem Nabenabschnitt 20. Die Felge 16, der Speichenteil 18 und der Nabenabschnitt 20 sind als zusammenhängendes Gußteil vorzugsweise aus einem Metall wie z.B. Aluminium hergestellt. Nach dem Gießen werden die Oberflächen größtenteils bearbeitet, um die verschiedenen Flächen zum Aufnehmen der Reifen und der Nabenkappe herzustellen und um den verschiedenen Teilen der Außenseite des Rades 12 ein gefälliges Aussehen zu verleihen. Infolgedessen weist das gegossene Rad genauere Abmessungen auf als die bisher gebräuchlichen Stahlräder.

Der Nabenabschnitt 20 des Rades 12 ist mit mehreren Löchern 21 zur Aufnahme von Kopfschrauben oder Schraubenbolzen 22 versehen, mittels derer das Rad 12 an der bei 23 angedeuteten Achsenkonstruktion befestigt 1st. Die Schraubenbolzen 22 und daher auch die zugehörigen Löcher 21 sind in gleichmäßigen

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Abständen auf einem mit der Achsenkonstruktion 23 gleichachsigen Kreis verteilt. Bei dem montierten Rad 12 dienen auf die Schraubenbolzen 22 aufgeschraubte Muttern 24 dazu, das Rad 12 in seiner Lage zu halten. Die Löcher 22 Bind mit konischen Sitzflächen 25 versehen, welche zu an den Muttern 24 ausgebildeten Sitzflächen passen. Der konische Sitz 25 ist flächenmäßig größer als bei einem aus Stahl bestehenden Fahrzeugrad, um die notwendige Anlagefläche für die Muttern 28 zu bieten. Die Nabenabschnitte der Gußräder 12 sind dikker als diejenigen von Stahlrädern, damit sie die erforderliche Festigkeit aufweisen. Wenn daher in Verbindung mit Gußrädern Schraubenbolzen 22 verwendet werden, die auch Stahlräder aufnehmen könnten, befinden sich die Enden 26 dieser Schrauben 22 axial kurz außerhalb der Nabenfläche 27. Um leicht zugängliche Angriffsflächen 28 für einen Schraubenschlüssel zu erhalten, sind die Muttern 24 verlängert und ragen axial aus der Nabenfläche 27 heraus.

In dem Nabenabschnitt 20 ist eine Vertiefung 30 ausgebildet, die sich axial über die Enden der Schrauben 22 und Muttern nach außen erstreckt und eine allgemein zylindrische, abgestufte Wand 31 aufweist, welche radial außerhalb des durch die Schrauben 22 und die Muttern 24 gebildeten Kreises verläuft.

Die Vertiefung 30 wird durch die Nabenkappe 14 verschlossen, die zum Aufnehmen und Verdecken sowohl der Schrauben 22 und der Muttern 24 als auch der Kappe 32 für die Schmieröffnungen dient, die auf das Ende der Achsenkonstruktion 23 aufgesetzt ist.

Die Nabenkappe 14 ist allgemein becherförmig ausgebildet und besitzt an ihrem offenen Ende einen axialen Ansatz 34, der mehrere in gleichmäßigen Abständen angeordnete Halteteile aufweist. Vorzugsweise sind mindestens drei solche Halteteile 36 vorhanden, während in Fig. 3 vier derartige Teile 36 dar-

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gestellt sind, die einander diametral gegenüberliegen. Die Halteteile werden durch Herausdrücken begrenzter Abschnitte des Ansatzes 34 geformt, so daß eine radial nach außen gekrümmte Fläche entsteht, die dem Boden einer sich gegenüber der Radachse radial nach innen erstreckenden Nut gegenüberliegt.

Gemäß Fig. 2 geht der Ansatz 34 in eine radial nach innen ragende Sicke 37 über, die eine radial zur Außenseite des Rades hin offene Ringnut 38 bildet. An der Nabenkappe ist außerdem eine radial nach außen ragende Sicke 39 geformt, die eine weitere, radial nach innen offene Nut 40 bildet. Die Sicke 39 springt von dem Ansatz 34 um eine Strecke vor, die etwa der radialen äußeren Erstreckung der Halteelemente 36 entspricht. Die beiden Sicken 37 und 39 und die entsprechenden Nuten 38 und 40 bilden zusammen eine S-förmige, verhältnismäßig breite Ringwand 42 zum Ansetzen eines Werkzeugs. Die nach entgegengesetzten Richtungen ragenden Sicken 37 und 39 gestatten die Ausbildung einer breiteren Ansatzfläche für ein Werkzeug, als es sonst möglich wäre, da beim Formen der Nabenkappe 14 das Metall bei seiner radialen Auswärtsbewegung dünner wird und bei radialer Bewegung nach innen dazu neigt, sich zusammenzuballen. Die einander benachbarten relativ seichten Nuten 38 und 40 bilden daher eine verhältnismäßig breite Angriffsfläche für ein Werkzeug nahe der Lippe 43 an der Mündung der Vertiefung 30.

Die Nabenkappe 14 wird in ihrer Lage gegenüber dem Rad 12 gehalten, wenn die Halteteile 36 in einer in dem Nabenabschnitt 20 des Rades 12 ausgebildeten Haltenut 44 sitzen. Gemäß Fig. ist die Haltenut 44 axial außerhalb der Enden der Schrauben 22 und der Schraubenlöcher 21 und axial innerhalb der durch die Lippe 43 begrenzten öffnung der Vertiefung 30 ausgebildet. Der Boden 46 der Nut 44 ist von allgemein zylindrischer Form und erstreckt sich gleichachsig zu der Achsenkonstruktion 26. Die durch die Wand 48 gebildete Innenkante der Haltenut 44 ist tiefer als die durch die Führungswand 50 gebildete

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Außenkante der Nut. Die Innenwand 48 der Haltenut 44 bildet einen Ring, dessen Oberfläche senkrecht zu der Radachse verläuft und zu dem die äußere Führungswand 50 sich unter einem Winkel erstreckt, um die Bewegung der Halteteile 36 aus der Haltenut 44 heraus zu erleichtern. Die Außenfläche 50 geht in die kurze zylindrische Fläche 52 über, die ihrerseits in eine kegelstumpfförmige FUhrungsflache 54 übergeht. Letztere geht in eine allgemein zylindrische Fläche 56 über, deren Außenkante durch die Lippe 43 gebildet wird.

Die Nabenkappe 14 ist so geformt, daß der größte Radius der Halteteile 36 nicht größer ist als der Radius der zylindrischen Fläche 56. Die Führungsfläche 54 ist so ausgebildet, daß sie einen allmählich geneigten Übergang von der Zylinderfläche 56 zu der Fläche 52 bildet. In der Praxis hat der Winkel A in Fig. 2 zu der Radachse eine Größe von etwa 25°.

Wird die Nabenkappe 14 an den Rad 12 angebracht, wird sie axial bewegt, so daß das Halteteil 36 mit der Führungsfläche 54 in Berührung kommt. Durch eine fortgesetzte axiale Bewegung wird das Halteteil 36 radial nach innen gebogen. Gleichzeitig werden die Abschnitte des Ansatzes 34 zwischen den Halteteilen 36 radial nach außen umgelenkt oder gebogen. Wenn die Halteteile 36 die Fläche 52 erreichen, haben sie ihre maximal· Durchbiegung erfahren. Eine weitere axiale Einwärtsbewegung der Nabenkappe 14 hat zur Folge, daß die Halteteile 36 in die Haltenut 44 einrasten. In dieser in Fig. 2 dargestellten Lage arbeiten die inneren Enden der Halteteile 36 mit der Innenwand 48 zusammen, die als Anschlag wirkt, um eine weitere axiale Einwärtsbewegung der Nabenkappe 14 zu begrenzen. Die größere radiale Erstreckung der Innenwand gewährleistet die Anschlagwirkung.

Es sei bemerkt, daß bei der befestigten Nabenkappe 14 die Halteteile 36 im wesentlichen die gesamte Haltenut 44 ausfüllen und daß der Ansatz 34 und die Rippe 39 in einem Abstand von der Lippe 43 der Vertiefung 30 gehalten werden.

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Um die Nabenkappe 14 von dem Rad 12 zu entfernen, kann ein Werkzeug mit einem keilförmigen Ende, z.B. ein Schraubendreher oder dergl., in den Raum zwischen der Lippe 43 und der Sicke 39 eingeführt werden. Durch einen Stemnvorgang, bei dem die Lippe 43 als Hebelunterlage benutzt wird, bringt man eine Kraft auf die Fläche 42 auf, um die Nabenkappe 14 axial nach außen zu stemmen. Infolge dieser Bewegung werden die Ilalteteile 36 durch die FUhrungswand 50 radial nach innen gebogen, bis sie sich an der Außenfläche 52 vorbeibewegt haben, und gleiten bei der fortgesetzten axialen Bewegung der Nabenkappe 14 aus der Vertiefung 30 heraus an der Führungsfläche 54 entlang. Es sei darauf hingewiesen, daft die FUhrungswand oder Fläche 50 sich unter einem etwas größeren Winkel erstreckt und schmaler ist als die FUhrungsfläche 54. Hierdurch wird sichergestellt, daß die erforderliehe Durchbiegung der Halteteile 36 erreicht wird, während Jedoch,de» größere Winkel und die kürzere Strecke beim Entfernen der Kappe gewährleisten, daß zum Abnehmen der Kappe «ine größere Kraft aufgebracht werden muß als zu ihrer Anbringung an dem Rad 12, so daß ein unbeabsichtigtes Abfallen der Kappe vermieden wird. In der Praxis beträgt der Winkel B zwischen der äußeren FUhrungswand 50 und der Radachse gemäß Fig. 2 etwa 35° gegenUl
fläche 54.

35° gegenüber einem Winkel von 25° im Falle der Funrungs-

Durch die Erfindung ist eine Rad- und Nabenkappenbaugruppe geschaffen worden, bei der ein Rad aus Metallguß mit FUhrungsflächen versehen ist, die eine allmähliche Biegung von Halteteilen bei einer im wesentlichen axialen Bewegung der Nabenkappe und des Rades bewirken, so daß die Halteteile in eine. Haltenut geführt werden können. Die Nut dient nicht nur zum Festhalten der Halteteile, sondern auch als Anschlag, der die axiale Bewegungsstrecke der Nabenkappe gegenüber dem Rad begrenzt und deren gegenseitige Lage bestimmt. Ist die Nabenkappe am Rad befestigt, steht sie in Berührung mit den Wänden der Nut, während die übrigen Teile in einem Abstand von dem Rad gehalten werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

l.J Rad- und Nabenkappenbaugruppe, gekennzeichnet durch ein Rad (12) aus Metallguß mit einer Felge (16), eines Nabenabschnitt (20), der alt in gleichmäßigen Abständen auf einem zu dem Rad glelchachsigen Kreis angeordneten Radbefestigungslöchern (21) versehen 1st, einem allgemein scheibenförmigen Speichenteil (18), der sich zwischen der Felge und dem Nabenabschnitt erstreckt und mit ihnen aus einem Stück besteht, wobei in dem Nabenabschnitt eine axiale Vertiefung (30) mit einer im wesentlichen zylindrischen Wand (31) ausgebildet ist, die sich radial außerhalb des Schraubenkreises erstreckt und eine Eintrittsöffnung nahe der Außenkante des Rades bildet, eine Ringnut (38) in der Wand, die sich gegenüber der Radachse radial nach innen öffnet und axial außerhalb der Radbefestigungslöcher sowie axial innerhalb der Eintrittsöffnung ausgebildet ist, eine Nabenkappe (14) zum Verschließen der Eintrittsöffnung, die in Umfangsabständen angeordnete, sich radial erstreckende Halteelemente (36) aufweist, die in der Nut sitzen, eine FUhrungsfläche (54) zwischen der Nut und dem äußeren Ende der Vertiefung, die mit den Halteelementen zusammenarbeitet, um sie bei einer axialen Bewegung der Nabenkappe gegenüber dem Rad allmählich nach innen zu biegen, um eine radial nach innen gerichtete Bewegung der Halteelemente und ihr Eintreten in die Nut beim Anbringen der Nabenkappe an dem Rad zu ermöglichen, wobei die Halteelemente axial mit den inneren und äußeren Wänden der

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Nut zusammenarbeiten, um eine axiale Bewegung gegenüber dem Rad nach Innen und außen zu begrenzen und um als einzige Berührungssteile zwischen dem Rad und der Nabenkappe zu dienen, so daß die Nabenkappe in einem geringen Abstand von der Eintrittsöffnung gehalten wird, um die Vertiefung zu
2. Baugruppe nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (54) eine größere axiale IAnge aufweist als die Halteelemente (36).
3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Abmessung des bzw. jedes Halteelements (36) im wesentlichen der axialen Abmessung der Nut (38) gleicht und daß das bzw. jedes Halteelement die Nut völlig ausfüllt, um eine axiale Bewegung In beiden Richtungen gegenüber dem Rad zu begrenzen.
4. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die FUhrungsfläche (54) in Richtung auf die Riegnut (38) radial nach Innen unter einem Winkel (A) gegenüber der Radachse konvergiert, der nicht größer ist als 29°.
5. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (38) an Ihrer axial nach außen weisenden Seite eine sich unter einem Winkel erstreckende Führung·wand (50) aufweist, die mit der Radachse einen größeren Winkel (B) einschließt al* der Winkel (A) der Führungsfläche (54).
6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (B) der Führungswand (50) mindestens 35° beträgt,
7. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (38) an ihrer axial nach Innen welsenden Seite eine Ringwand (48) aufweist, die mit dem bzw. Jedem Halteelement (36) zusammenarbeitet und die axiale Einwärtsbewegung der Nabenkappe begrenzt.

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8. Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (48) eine radiale Abmessung aufweist, die größer ist als die Tiefe der Ringnut (38) nahe der Führungswand (50).

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