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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Rad und integrierte Nabe, insbesondere für ein Fahrzeug.
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Wie allgemein bekannt, sind Naben
an Fahrzeugen auf eine nicht dauerhafte Weise unter Verwendung von
Schrauben oder Muttern an das Rad und Scheibenelement der Bremse
gekuppelt. Außerdem
sind bei diesen Fahrzeugen der Radkranz (oder der Abschnitt des
Rads, der die Felge-Reifen-Anordnung mit der Nabe verbindet) und
die Felge als einzelnes Stück
aus Stahlblech oder Leichtmetall hergestellt.
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Infolgedessen erfordert das Abmontieren
eines Rads, z. B. um das Rad zu wechseln, die Trennung des Radkranzes
von der Nabe durch das Entfernen der geeigneten Spannschrauben.
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Auf dieselbe, entgegen gesetzte Weise
erfordert das Montieren eines Rads auf die Nabe das Anziehen dieser
Schrauben, wodurch Kräfte
erzeugt werden, die verursachen können, dass benachbarte Teile
und insbesondere die Bremsscheibe verformt werden. Letztere kann
daher weniger wirksam und schnellerer Abnutzung oder Vibrationen
unterworfen sein.
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Eine weitere Lösung ist für Industriefahrzeuge mit gesicherter
Achse vorhanden, bei denen die Felge als vom Radkranz getrenntes
Element hergestellt ist, das als einstückiges Bauteil von Rad und Nabe
erhalten ist und den Abschnitt ausbildet, in dem der Außenring
des Wälzlagers
befestigt ist.
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Die beschriebenen Lösungen weisen
einige Nachteile auf. Erstens, und insbesondere zusätzlich zur
möglichen
Verformung der Bremsscheibe, könnte es
dem Benutzer schwierig vorkommen, im Falle eines Lochs den Reifen
zu entfernen und zu wechseln. Zweitens werden Gewicht und Kosten
von Rad und Nabe zu hoch für
Kraftwagenzwecke.
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Aus der französischen Patentschrift Nr. 2
174 715 ist ebenfalls ein Rad und integrierte Nabe bekannt, deren
Merkmale dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechen, und die einige
Nachteile aufgrund der Verbindung zwischen dem Radkranz und der
Nabe aufweisen. Diese Verbindung wird durch Formen des Radkranzes
von einem Abguss auf die Nabe ausgeführt, und ihre Ausführung ist
ziemlich teuer und schwierig.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Rad und integrierte Nabe bereitzustellen, das es
ermöglicht,
die oben angeführten
Nachteile zu beseitigen und das insbesondere einfach und kostengünstig herzustellen
ist.
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Gemäß der Erfindung ist ein Rad
und integrierte Nabe für
ein Fahrzeug nach Anspruch 1 hergestellt.
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Damit die vorliegende Erfindung gut
verständlich
ist, werden nun als Beispiel und nicht einschränkend einige der meistbevorzugten
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht, die gemäß einer Queransicht
des Fahrzeugs durchschnitten ist, der ersten Ausführungsform
des Rads und integrierter Nabe, das die Aufgabe der Erfindung ist;
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2 eine
diagrammatische Vorderansicht in verkleinertem Maßstab und
nach Beseitigung bestimmter Teile, um Übersichtlichkeit zu gewährleisten,
der Anordnung in 1;
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3 eine
Draufsicht wie 1 einer
zweiten Ausführungsform
der Anordnung, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
Draufsicht wie 1 einer
dritten Ausführungsform
der Anordnung, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.
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Unter Bezugnahme auf 1, worin das Bezugszeichen 1 zur
Bezeichnung eines Rads und integrierter Nabe, komplett, verwendet
wird, das zur Verbindung mit einem Fahrzeug (aus Gründen der
Einfachheit nicht gezeigt) verwendet sein kann, und Rad 2 als
nicht antreibendes Rad dargestellt ist, ist nur der Halbschnitt
der Anordnung 1 in Anbetracht der symmetrischen Gestaltung
der Anordnung bezüglich
der Radachse 2 dargestellt, die mit A bezeichnet ist. Anordnung 1 beinhaltet,
dem Rad 2 beigefügt,
Nabe 3, leer laufend, Bremsscheibe 4 als Teil
von Bremsanordnung 39, herkömmlich, Befestigung 5 von
Aufhängung 6,
herkömmlich,
und Wälzlager 7,
um auf eine drehbare Weise Nabe 3 mit Befestigung 5 zu
verbinden.
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Rad 2 beinhaltet Felge 10,
die durch eine ringförmige
Vorrichtung mit Achse A als der Symmetrieachse definiert ist, welche
durch Felge 10 getragen ist, und Radkranz 12,
der Felge 10 mit Nabe 3 verbindet; der Radkranz 12 ist
im wesentlichen radial und symmetrisch bezüglich Achse A, und er ist gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung als ein unabhängiges Element von Felge 10 vorgesehen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren und auf das Beispiel, das in 1 dargestellt ist, können Felge 10 und Radkranz 12,
weil sie als separate Mittel vorgesehen sind, mit identischen oder
ohne identische Materialien vorgesehen sein; insbesondere Radkranz 12, der
in 1 dargestellt ist,
ist entweder durch Verschmelzung oder Stanzen aus einem Leichtmetall hergestellt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren und auf das Beispiel, das in 2 dargestellt ist, ist Radkranz 12 im
wesentlichen sternförmig
und weist einen ringförmigen
Mittelabschnitt 12, drei Streben, durch 14 bezeichnet,
die mit einem Abstand von 120° zueinander
angeordnet sind, und eine äußere, ringförmige Vorrichtung
auf (in 1 klarer zu
sehen), die koaxial zu Achse A und einstückig mit den Enden der Streben 14 ist.
Felge 10 (die, wie oben beschrieben, aus Leichtmetall oder
Stahlblech hergestellt sein kann) beinhaltet einen ringförmigen,
radialen Kranz 18, an dem die ringförmige Vorrichtung 15 mit Schrauben 19 befestigt
ist. Es ist offensichtlich, dass gemäß einer Ausführungsform,
die hier nicht dargestellt ist, Vorrichtung 15 auch fehlen
kann und Felge 10 direkt an den Streben 14 befestigt
sein kann.
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Nabe 3 weist einen zylindrischen
Abschnitt 24 (topfförmig)
auf. Mittelabschnitt 13 von Radkranz 12 ist durch
Schlitz- oder Drehkupplung 25 oder über eine
Eingriffkupplung (nicht dargestellt) auf diesem Abschnitt angebracht.
Abschnitt 24 von Nabe 3 beinhaltet auch einen
ringförmigen
Vorsprung 27, der den ersten Ansatz axialer Arretierung
für Mittelabschnitt 13 definiert.
Das ringförmige,
axiale Ende 28 des topfförmigen Körpers ist durch Rollen auf
einem Rand von Mittelabschnitt 13 gegenüber dem Anschlagrand auf Vorsprung 27 gebogen,
wodurch eine zweite axiale Arretierung entsteht, die zusammen mit der
ersten die axiale Blockierung von Radkranz 12 gewährleistet.
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die hier nicht dargestellt ist, kann
die radiale und axiale Kupplung zwischen Radkranz 12 und
Nabe 13 mit einem Schweißkord auf beiden umfänglichen
Kontakträndern
von Mittelabschnitt 13 und topfförmigem Abschnitt 24 erzielt
sein.
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Nabe 3 weist außerdem als
gegenüberliegende
Seite von Ende 28 bezüglich
Vorsprung 27 einen zylindrischen Abschnitt 31 mit
einem Durchmesser auf, der geringer als der Durchmesser des topfförmigen Abschnitts 24 ist;
eine Innenspur von Lager 7 und Sitz 32 sind auf
zylindrischem Abschnitt 31 zu finden, der ein ringförmiges Halbelement 33 mit
einer zweiten Innenspur von Lager 7 einfasst.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt
ist, kann der zylindrische Abschnitt 31 Sitz 34 mit
einem größeren Durchmesser
als Sitz 32 aufweisen, der außer Halbelement 33 außerdem ein
zusätzliches
Halbelement 35 einfasst, das die erste Spur statt dem zylindrischen
Abschnitt 31 beinhaltet.
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Lager 7 beinhaltet außer den
oben definierten Innenspuren Außenring 36,
der zwei entsprechende äußere Wälzspuren
für entsprechende
Reibungskörperaufsätze 37 beinhaltet,
die in diesen Spuren und den Innenspuren in Eingriff genommen sind;
in der abgebildeten, nicht einschränkenden Darstellung ist Ring 36 einstückig mit
Befestigungsabschnitt 5 von Aufhängung 6, kann jedoch
im allgemeinen einfach auf abnehmbare oder gesicherte Weise mit
letzterem verbunden sein.
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Bremsengruppe 39, in diesem
Falle eine Scheibenbremse, beinhaltet Bremsscheibe 4, die durch
eine koaxiale Scheibe auf Achse A definiert ist, welche mit Rad 2 einstückig ist,
und Bremsglied 40, das durch ein Klemmelement definiert
ist, welches (auf bekannte Weise, aus Gründen der Einfachheit nicht
dargestellt) mit Befestigungsabschnitt 5 einstückig und
dazu ausgelegt ist, mit Scheibe 4 auf bekannte Weise zu
arbeiten.
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Wie in 2 dargestellt,
beinhaltet Kranz 12 von Rad 2 zwischen Streben 13 Leerräume 60,
durch die es aufgrund der Winkelabmessungen und der axialen Position
von Radkranz 12 bezüglich
der Bremsgruppe 39 möglich
ist, auf Bremsglied 40 zuzugreifen, um es bei Wartungs-
oder Reparaturarbeiten radial von Scheibe 4 zu schieben.
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Bremsscheibe 4 in Bremsgruppe 39 könnte alternativ
ohne jegliche Veränderungen
an der oben beschriebenen gebaut sein (was zum Verlust einiger der
Vorteile führt),
und zwar durch ein bekanntes Trommelelement im Gegensatz zu einem
Scheibenelement.
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Scheibe 4 beinhaltet einen
inneren, ringförmigen
Kranz 41, der einen radialen Abschnitt 42 um Vorsprung 27 aufweist,
insbesondere definiert Vorsprung 27 einen zylindrischen
Zentriersitz für
die radiale Innenkante des radialen Abschnitts 42. Außerdem ist
der radiale Abschnitt 42 mit Schrauben 43, wie
in 1 dargestellt, direkt
an den Mittelabschnitt 13 von Radkranz 12 gekuppelt.
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Anordnung 1 in 3 unterscheidet sich von Anordnung 1 in 2 hinsichtlich des Radbaus,
der Form der Nabe und der Kupplungsart, die für den Radkranz, die Nabe und
die Bremsscheibe verwendet ist. Bestandteile der Anordnung 1,
die bereits beschriebenen Teilen ähneln oder mit ihnen identisch sind,
sind aus Gründen
der Einfachheit durch bezeichnete Bezugszeichen angezeigt.
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Das Rad, mit Bezugszeichen 2' bezeichnet, beinhaltet
Felge 44 und Radkranz 45, die als unabhängige Teile
aus Stahlblech hergestellt und mit Schrauben 46 gekuppelt
sind. Die Nabe, mit Bezugszeichen 3' bezeichnet, beinhaltet statt dem radialen Vorsprung 27 den
ringförmigen,
radialen Kranz 47, der einen axialen Haltesitz für den jeweiligen
ringförmigen,
radialen Abschnitt 48 des Radkranzes 45 definiert.
Außerdem
beinhaltet der radiale Kranz 47 außer der Grundfläche außerdem Stufe 49,
auf der auf eine gesicherte, winklige Weise der radiale Abschnitt 42 von
Scheibe 4 mit der genuteten Kupplung 50 gekuppelt
ist.
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Radkranz 45 beinhaltet einen
axial ausgedehnten, ringförmigen
Abschnitt 51 mit einem kleinen Durchmesser, der auf eine
gesicherte, winklige Weise mit Schlitz- oder Drehkupplung 52 oder
mit einer Eingriffkupplung (nicht dargestellt) auf dem topfförmigen Körper 24 befestigt
ist. Der ringförmige
Abschnitt 51 ist auch, wie aus dem vorher gehenden Fall
bekannt, zwischen Haltesitz 28, der durch plastische Verformung
einer entsprechenden Kante von Nabe 3' erzielt ist, und Haltesitz 47,
der oben definiert ist, axial gesichert. Der ringförmige Abschnitt 48 von
Radkranz 45, der ringförmige
Kranz 47 von Nabe 3' und der radiale Abschnitt 42 von
Kranz 41 sind mit mehreren Nieten 53 blockgesichert,
um eine winklig und axial gesicherte und starre Kupplung zwischen
Rad 2',
Nabe 3' und
Bremsscheibe 4 zu erzeugen.
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Die blockgesicherte Kupplung kann
mit zerlegbaren, gewindeten Teilen versehen sein, wie ein Schraube-Kopf-Paar
(Bolzen), und Radkranz 12 kann an der Nabe 3 durch
Schweißen
gesichert sein (Ausführungsform
hier nicht dargestellt).
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4 stellt
ein Rad und integrierte Nabe 12 dar, eine zusätzliche
Ausführungsform
von Anordnung 1 in 1.
In diesem Falle sind ähnliche
oder gleiche Abschnitte oder im vorhergehenden beschriebenen Abschnitt
aus Gründen
der Einfachheit durch bezeichnete Bezugszeichen angezeigt.
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Anordnung 1'' beinhaltet Rad 2'', in diesem Fall ein Antriebsrad, ansonsten
identisch mit Rad 2, und Nabe 3'', die auf bekannte Weise an die geschlitzte
Antriebswelle 54 angepasst sind. Nabe 3'' unterscheidet sich von Nabe 3 darin,
dass der topfförmige
Körper
zwischen Haltemitteln 28 ausreichend Platz aufweist, um
den Mittelabschnitt 13 von Radkranz 12 und den
radialen Abschnitt 42 von Kranz 41 von Scheibe 4 axial
zu halten. Insbesondere weist der topfförmige Körper 24 eine primäre, zylindrische Zentrierkante 55,
an der auf starre, winklige Weise durch Schlitz- oder Drehkupplung 57 oder
durch eine Eingriffkupplung (nicht dargestellt) Mittelabschnitt 13 gesichert
ist, und eine sekundäre,
zylindrische Kante 56 auf, mit einem Durchmesser, der größer ist
als die vorhergehende Kante ist, an der auf starre und winklige
Weise über
eine zweite Schlitz kupplung 58 der radiale Abschnitt 42 befestigt
ist. Die Abschnitte 13 und 42 sind ebenfalls auf
dem Haltesitz 27 blockgesichert, durch die plastische Verformung
der Kante, die der Kante der Nabe 3'' gegenüberliegt,
um Haltesitz 28 zu erzeugen.
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Gemäß oben beschriebenen Aspekten
ist bei allen beschriebenen Ausführungsformen
der Radkranz als ein unabhängiges
Element sowohl der Felge als auch der Nabe hergestellt und axial
und winklig auf eine feste und starre Weise an der Nabe gesichert,
und er kann an der Felge gesichert und davon getrennt werden. Diese
Merkmale gewährleisten zahlreiche
Vorteile für
verschiedene Anordnungsarten, die Teil der vorliegenden Erfindung
sind.
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Zunächst die Möglichkeit, die Felge-Reifen-Anordnung
vom Rest des Rads abzubauen, bereits bekannt für Industriefahrzeuge, wodurch
z. B. schnellerer und leichterer Reifenwechsel ermöglicht ist.
Außerdem
gelten vorgeschlagene Lösungen auch
für Räder mit
Blechkomponenten oder Komponenten aus Leichtmetall und machen es
sogar möglich,
Verbundräder
mit aus Leichtmetall gegossener oder geformter Nabe und Stahlblechfelge
vorzusehen.
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Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache,
dass die Bremsanordnung vor Verschleiß geschützt ist. Die Verbindung zwischen
dem abnehmbaren und dem starren Abschnitt, die durch Schrauben vorgesehen ist,
liegt entfernt von der Schnittstelle mit der Bremsanordnung. Folglich
ist die Bremsanordnung keinen Kräften
unterworfen, die aufgrund von Verformungen durch das Anziehen von
Schrauben beim Anbringen des abnehmbaren Abschnitts unvermeidbar
auftreten. Ausführungsformen,
bei denen der leere Kranz sternförmig
ist, machen es außerdem
möglich,
den letzten Vorbereitungsvorgang der Bremsenverpackung durchzuführen, der,
da die Bremse bereits an der Nabe angefügt ist, daher genauer ist.
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Schließlich gestatten die vorgeschlagenen Ausführungsformen
Gewichtsbegrenzungen und sind weniger kostspielig, da der Radkranz
als ein unabhängiges
Element, nicht unmittelbar einstückig
mit der Nabe vorgesehen ist, wodurch ermöglicht ist, letzteren zu befestigen,
während
man in der Lage ist, ihn später
abzunehmen.
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Es ist offensichtlich, dass Änderungen
und Variationen auf das hier vorgesehene Rad und integrierte Nabe
anwendbar sind, ohne notwendigerweise über den Anwendungsbereich der
vorliegenden Erfindung wie durch die Ansprüche definiert hinauszugehen.