DE10115534A1 - Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge und betreffendes Befestigungsverfahren - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt sowohl ein Verfahren zur zentralen Felgenspannung an einem Kraftfahrzeug als auch die betreffende Felgenspanneinrichtung. DOLLAR A Das Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung ist gekennzeichnet durch Aufsetzen der Felge auf die Bremsscheibe oder Bremstrommel, Ansetzen und Arretieren eines Schraubringes an der Bremsscheibe, Bremstrommel oder dem Flansch der Radnabe, Einsetzen von Spannringhälften zwischen einem felgenseitigen Bereich des Schraubringes und der Felge, Ansetzen einer Gewindespindel an den Spannringhälften und Verdrehen der Spindelachsen, so dass die beiden Spannringhälften radial verschoben werden und in Zusammenwirkung mit Spannschrägen die für die Befestigung der Felge erforderliche Keilwirkung verursachen. DOLLAR A Die zentrale Felgenspanneinrichtung für die kraftschlüssige Verbindung von Felgen an Kraftfahrzeugen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Felge an dem Fahrzeug mittels einer in radialer Richtung verstellbaren Spanneinrichtung befestigbar und wieder lösbar ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Keilwirkung durch Verstellen einer einzigen Spanneinrichtung pro Felge diese am Fahrzeug befestigt. In der Felge sind keine Bohrungen für Radschrauben vorhanden.

Description

Die Erfindung betrifft eine zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zur Befestigung einer Felge mit dieser nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5.

Eine zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 196 39 729 A1 bekannt geworden.

Bei dieser Radbefestigung wird eine zentrale Mutter auf einen Gewindeansatz aufgeschraubt, der mit der Radnabe verbunden ist, wobei die zentrale Mutter durch die zentrale Ausnehmung der Felge hindurchgreift und sich stirnseitig am Felgenboden anlegt.

Bei dieser bekannten Druckschrift muss die Rückseite des Felgenbodens mit einem Adapterring verbunden werden, der wiederum in axialer Richtung eine formschlüssige Mitnahme mit der dahinterliegenden Radnabe ausbildet. Diese formschlüssige Mitnahme ist beispielsweise als Hirth-Verzahnung ausgebildet.

Nachteil dieser zentralen Felgenbefestigung ist jedoch, dass die zentrale Spannschraube nur mit schwerem Werkzeug gelöst und angezogen werden kann, was für den normalen Gebrauch als Kraftfahrzeugrad nicht möglich ist. Derartige Felgen müssen auch mit einfachen Werkzeugen und unter Aufwendung von geringen Kräften gelöst werden können. Dies kann die genannte Konstruktion jedoch nicht erfüllen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass eine wesentlich leichtere und einfachere Handhabung der Felgenbefestigung am Kraftfahrzeug gegeben ist, die auch mit relativ geringen Betätigungskräften zu lösen und zu spannen ist, sowie ein Verfahren zu deren Befestigung.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technischen Lehren der unabhängigen Patentansprüche 1 und 5 gekennzeichnet. Dazu wird eine in radialer Richtung wirkende Spanneinrichtung verwendet, die sich mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden Spannringhälften an der zu befestigenden Felge anlegt, wobei die radiale Verstellbewegung der Spannringhälften durch eine in radiale Richtung wirkende Spanneinrichtung erzeugt wird.

Mit der gegebenen technische Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun anstatt axial wirkender einzelner Spannschrauben, wie sie bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen verwendet werden, eine zentrale Befestigung mittels einer in radialer Richtung wirkenden Spanneinrichtung erfolgt.

Bei der Erfindung ist jedoch wesentlich, dass die radiale Spannbewegung über entsprechende Keil- und Spannflächen in einer in axialer Richtung wirkende resultierende Kraft übertragen wird und dass diese axiale Kraft von einem Schraubring aufgenommen wird, an dem die genannten Spannringhälften der Spanneinrichtung in radialer Richtung verschiebbar eingehängt sind und dass ferner dieser Schraubring über eine lösbare Schraub- oder Bajonettverbindung mit der Radnabe verbunden ist.

Es wird hiermit eine zentrale Befestigung der zu befestigenden Felge erreicht, weil der genannte Schraubring, der die Spannringhälften und die Spanneinrichtung trägt, mit einer einfachen Schraubbewegung abgenommen wird. Sobald dieser Schraubring abgenommen ist, kann die Felge von der Radnabe abgezogen werden.

Gegenüber der eingangs genannten, zum Stand der Technik gehörenden, zentralen Mutter besteht also bei der Erfindung der wesentliche Vorteil, dass statt der Mutter ein Schraubring verwendet wird, der bei gelöster radialer Spanneinrichtung leichtgängig zu bewegen ist, was bei der zentralen Mutter nach der DE 196 39 729 A1 gerade nicht der Fall ist.

Der Kern der Erfindung liegt also darin, dass mittels eines zentral zu spannenden Schraubrings, der in seiner Funktion mit der zentralen Mutter nach der DE 196 39 729 vergleichbar ist, eine eigene radiale Spanneinrichtung verbunden ist, die die eigentlichen Spannkräfte auf die Felge ausübt.

Während also die bekannte Mutter in axialer Richtung spannte, ist nach der Erfindung eine radiale Spanneinrichtung vorgesehen.

Als Spanneinrichtung, die in radialer Richtung wirkt, können nach der Erfindung unterschiedliche Konstruktionen verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine Gewindespindel mit zwei gegeneinander gerichteten Gewindeansätzen verwendet, wobei der eine Gewindeansatz ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeansatz ein Linksgewinde aufweist. Die Gewindespindel ist dabei aus einem Stück welches in seinem mittleren Bereich verstärkt ausgebildet ist und Öffnungen aufweist, in die beispielsweise ein Dorn, ein Schraubendreher oder dgl. mehr gesteckt und somit die Gewindespindel verdreht werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich die beiden gegengesetzt wirkenden Gewinde zum Mittelstück hin auszubilden und die beiden Endstücke ohne Gewinde lediglich als Rundmaterial in eine entsprechend ausgebildete Buchse ragen zulassen, in welcher das Endstück geführt wird und die jeweilige Spannringhälfte antreibt.

Die Öffnungen am Mittelteil der Spindel sind um deren Umfang herum verteilt angeordnet, so dass stets wenigstens ein Zugriff möglich ist um diese zu verstellen. Selbstverständlich kann an Stelle der Öffnungen auch ein Sechskant an der Oberfläche des Mittelteiles ausgebildet sein, oder eine entsprechend andere Angriffsmöglichkeit zum Verstellen der Spindel.

Die Gewindeansätze greifen in der ersten Ausführungsform in zugeordnete, radial ausgerichtete Gewindebohrungen in Spannringhälften ein, so dass bei Betätigung der Gewindespindel die Gewindeansätze in radialer Richtung auseinander verschoben oder eingezogen werden.

Die Spannringhälften übergreifen hierbei mit zugeordneten, radial einwärts gerichteten Ansätzen den Schraubring von hinten, so dass diese schwimmend auf dem Schraubring gelagert sind und in radialer Richtung verstellbar aufsitzen. Die eigentliche Spannkraft wird dann über in axiale Richtung schräg geneigte Spannschrägen auf die gleichfalls schräg ausgebildete Felgenscheibe (Felgenboden) übertragen und die hieraus sich ergebende axiale Kraft wird von der Befestigung des Schraubringes mit der Radnabe aufgenommen.

Diese Befestigung kann entweder als Schraubverbindung oder als Bajonettverbindung ausgebildet sein.

Um nun eine Felge von einer Radnabe abnehmen zu können, die vorher mit der erwähnten Spannvorrichtung befestigt wurde, ist es nun lediglich nur noch erforderlich, mit einem einfachen Werkzeug die Gewindespindel z. B. um ein oder zwei Umdrehungen zu betätigen, was sehr leichtgängig ist, weil große Kraftübersetzungen über die erwähnten Spannschrägen vorhanden sind.

Die erwähnte radiale Spannkraft wird also mit geringer Bewegung der Gewindespindel abgebaut, so dass dann damit die Spannringhälften radial nach innen auf dem Schraubring bewegt werden und der Schraubring dann frei und spannungslos in seiner Gewindedrehverbindung oder Bajonettverbindung auf der Radnabe sitzt. Er kann dann mit einer einfachen Handbewegung gelöst werden, ohne dass es überhaupt eines Werkzeuges bedarf.

Die Sicherung der Gewindespindel gegen Verdrehung erfolgt mittels Sicherungssplint oder anderen geeigneten Sicherungsmitteln.

Damit ergeben sich wesentliche Vorteile, denn hierdurch ist eine leichte und einfache Handhabung gegeben, bei der nur relativ geringe Betätigungskräfte notwendig sind. Es wird also demzufolge auch eine hohe Spannkraft mit nur einem einzigen Spannelement erzeugt. Daraus resultiert ein schneller Radwechsel und das Suchen eines Gewindes durch Drehen der Felge bei Verwendung der herkömmlichen Radschrauben entfällt.

In einer speziellen Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen dass an Stelle einer einzigen Gewindespindel zwei Gewindespindeln verwendet werden, die ausserhalb der zentralen Ausnehmung des Schraubringes angeordnet sind, so dass diese frei zugänglich bleibt. So kann jederzeit auf die Zentralbefestigung des Befestigungsflansch eingewirkt werden, ohne dass jedoch die Gewindespindel entfernt werden müsste.

Es wird im übrigen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Bremsscheibe und der Felge erreicht, weil die Felge bei Erreichen einer erfindungsgemäß vorgesehenen Formschlussverbindung auf der Bremsscheibe einrastet und deshalb ein Suchen einer bestimmten Stellung entfällt.

Wegen der einfachen Betätigung der erwähnten Gewindespindel oder einer sonstigen radial wirkenden Spanneinrichtung ist auch nur ein einfaches Werkzeug, wie z. B. ein Dorn oder Kreuzschlitzschraubendreher, zur Betätigung der Gewindespindel notwendig.

Es besteht dadurch auch keine Abrutschgefahr eines Radschlüssels oder eines Radkreuzes, wie es bei herkömmlichen Spannschrauben der Fall war.

In der Felge müssen erfindungsgemäß auch keine Bohrungen für entsprechende Radschrauben vorhanden sein, weil ja eine zentrale Zentrierung erfolgt. Die Zentrierung des Rades erfolgt über formschlüssige Mitnehmer, die zwischen dem Felgenboden und der Bremsscheibe angeordnet sind.

Neben einer handbetätigten Spanneinrichtung können selbstverständlich auch fernbetätigbare Spanneinrichtungen verwendet werden, wie z. B. elektromagnetische Spanneinrichtungen, hydraulische oder pneumatische Spanneinrichtungen.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 explosionsartige Darstellung der Spanneinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 die Spanneinrichtung nach Fig. 1 im zusammengebauten Zustand, teilweise geschnitten;

Fig. 3 Schnitt durch die Spanneinrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer Spanneinrichtung unter Verwendung eines Adapterringes.

In den Fig. 1 bis 3 soll eine Felge 1 zentral mit einer Spanneinrichtung auf einer Bremsscheibe 5 und einem dahinterliegenden Befestigungsflansch 2 gespannt werden.

Die zentrale Spanneinrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Gewindespindel 31, die in einem Schraubring 26 angeordnet ist, wobei die Gewindespindel mit ihren drehbaren Gewindeansätzen 32, 33 in zugeordnete Gewindebohrungen 24, 25 von zwei einander gegenüberliegenden Spannringhälften 22, 23 eingreift.

Die Spannringhälften übergreifen den Schraubring 26 und hintergreifen diesen mit einem zentralen, radial einwärts gerichteten Stützflansch 40.

Der genaue Aufbau der Spanneinrichtung ist wie folgt:
Auf einem fahrzeugseitig angeordneten Befestigungsflansch 2 ist eine Bremsscheibe 5 in an sich bekannter Weise montiert.

Der Befestigungsflansch 2 wird hierbei von einer Zentralbefestigung 4 durchgriffen, die von Fall zu Fall bei Kraftfahrzeugen vorhanden sein kann oder aber auch entfallen kann.

Der Befestigungsflansch 2 trägt einen Anschraubflansch 3 mit zugeordneten Gewindebohrungen 10, die mit zugeordneten Bohrungen 9 in einem Flanschring 11 der Bremsscheibe 5 zusammenwirken.

Die Bremsscheibe 5 wird somit auf den Befestigungsflansch 2 mit Hilfe der Befestigungsschrauben 8 befestigt, welche durch die Bohrungen 9 hindurchgreifen und in die Gewindebohrungen 10 eingeschraubt sind.

Wichtig ist nun, dass erfindungsgemäß auf der Stirnseite des Flanschringes 11 Mitnehmer 12 angeordnet sind, die in axialer Richtung ausgerichtet sind und die gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sind.

Jeder Mitnehmer 12 ist etwa pultförmig ausgebildet und weist eine schräg nach innen weisende, in Richtung zur Ebene des Flanschring geneigte, Deckfläche auf.

Wichtig ist, dass sich an diese Deckfläche im Winkel hierzu in radialer Richtung seitliche Tragschrägen 13 anschließen, die in radialer Richtung und in axialer Richtung schräg geneigt ausgebildet sind. Diese Mitnehmer 12 bilden mit den Tragschrägen 13 den Formschluss zu der darauf aufzusetzenden Felge 1.

Der Befestigungsflansch 2 wird im Übrigen mit der Bremsscheibe in der Weise verbunden, so dass der Flansch 7 des Befestigungsflansches 2 in die zentrale Ausnehmung 6 der Bremsscheibe 5 eingreift. Die formschlüssige Verbindung zu der Felge 1 erfolgt dadurch, dass am Felgenboden 17 Hohlsicken 18 eingeformt sind, die in radialer Richtung ausgerichtet sind und die in ihrer Formgebung genau dem auf dem Flanschring angeordneten Mitnehmern 12 entsprechen.

Die Hohlsicken 18 weisen demzufolge mittige, zentrale Spannschrägen auf, die wiederum im Winkel zur Ebene des Felgenbodens 17 schräg einwärts gerichtet sind, und zwar in Richtung auf die zentrale Felgenausnehmung 21. Seitlich an diese Spannschrägen 19 schließen sich im Winkel hierzu ausgerichtete Gegenflächen an, die mit den zugeordneten Tragschrägen 13 der Mitnehmer 12 auf der Bremsscheibe 5 korrespondieren und an diesen kraftübertragend anliegen.

Wie bereits schon die Bezeichnung sagt, sind die Hohlsicken hohl, d. h. sie sind von der nichtsichtbaren Seite des Felgenbodens 17 gemäß Fig. 1 (d. h. von hinten) als Hohlkörper ausgebildet, so dass also die genannten Mitnehmer 12 in diese als Hohlkörper ausgebildeten Hohlsicken 18 eingreifen und mit den genannten Schrägflächen korrespondieren.

Die pultartigen Deckflächen 51 der Mitnehmer 12 liegen jedoch hohl und nicht im Körperkontakt zu den Spannschrägen 19.

Statt der hier dargestellten formschlüssigen Mitnahme zwischen der Bremsscheibe 5 und der Felge 1 können selbstverständlich auch alle anderen bekannten formschlüssigen Mitnahmen verwendet werden. Solche formschlüssigen Mitnahmen sind insbesondere Hirth-Verzahnungen und alle anderen bekannten Stirnverzahnungen, einschließlich evolventen Verzahnungen.

Ebenso können selbstverständlich Verstiftungen verwendet werden, d. h. Formschlussverbindungen, die mit Stiften und zugeordneten Ausnehmungen arbeiten.

Vom Felgenboden 17 erstreckt sich in an sich bekannter Weise das Felgenhorn 16, welches in den außenliegenden umlaufenden Felgenkranz 15 mündet. In an sich bekannter Weise sitzt dann der Reifen auf dem Felgenhorn 16 auf, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung besteht nun aus zwei einander gegenüberliegenden Spannringhälften 22, 23, die jeweils an zueinander fluchtenden, gegenüberliegenden Seiten Gewindebohrungen 24, 25 angeformt haben, in welche die zugeordneten, verdrehbaren Gewindeansätze 32, 33 einer Gewindespindel 31 eingreifen. Diese Situation ist beispielweise in Fig. 2 dargestellt.

Die Gewindespindel 31 weist an ihrem Spindelkörper 34 am Umfang verteilt angeordnete Mitnahmemöglichkeiten, beispielsweise in der Form von Zugriffslöchern, auf, in die ein Werkzeug eingesteckt werden kann. Der Spindelkörper 34 ist damit beispielsweise in Pfeilrichtung 36 und in Gegenrichtung hierzu, also von vorne betrachtet, in beide Richtungen links- und/oder rechtsherum, verdrehbar ausgebildet. Mit der Verdrehung des Spindelkörpers werden somit die Gewindeansätze 32, 33 gleichsinnig verdreht und aufgrund der Tatsache, dass der eine Gewindeansatz ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeansatz ein Linksgewinde aufweist, werden demzufolge die Spannringhälften 22, 23 entweder in radiale Richtung in Pfeilrichtung 38, 39 auswärts oder in den Gegenrichtungen hierzu verstellt.

Um die Felge 1 mit der Radnabe zu verbinden, ist ein Schraubring 26 vorgesehen, der die genannten Spannringhälften 22, 23 schwimmend trägt, wobei jede Spannringhälfte 22, 23 einen Stützflansch 40 trägt, der den Schraubring hintergreift.

Die Gewindespindel 31 ist im Übrigen in einer Querausnehmung 30 des Schraubrings 26 gelagert, so dass also die Gewindeansätze 32, 33 drehbar in dieser Querausnehmung 30 gelagert sind. Der Spindelkörper 34 ist dann in der zentralen Ausnehmung 52 des Schraubrings 26 gelagert. Der Schraubring 26 trägt im Übrigen in axialer Richtung einen Gewindeansatz 27, der in ein zugeordnetes Innengewinde 28 im Bereich des Flansches 7 des Befestigungsflansches 2 einschraubbar ist. Auf diese Weise wird also eine leichtgängige Schraubverbindung erzielt.

Statt dieses Gewindeeingriffes zwischen den Gewinden 27, 28 kann auch ein entsprechender Bajonetteingriff verwendet werden. Die Ausnehmungen 29 im Schraubring 26 dienen lediglich der Gewichtsersparnis.

In Fig. 3 sind die Kraftflusslinien beschrieben. Hierbei ist wichtig, dass die Spannringhälften 22, 23 mit entsprechenden, radial einwärts gerichteten Ansätzen einen radial auswärts gerichteten Ringflansch 41 des Schraubrings 26 übergreifen. Es wird hierdurch eine Stützfläche 40 gebildet, die verhindert, dass die gesamte Spanneinrichtung mit den Spannringhälften 22, 23 und der Gewindespindel 31 vom Schraubring 26 in axialer Richtung abfallen kann. Die jeweilige Spannringhälfte 22, 23 bildet gemäß Fig. 3 jeweils Spannschrägen 37 aus, die mit zugeordneten Spannschrägen 19 im Bereich des Felgenbodens 17 zusammenwirken. Genauer gesagt handelt es sich hierbei um die Spannschrägen 19, die im Bereich der Hohlsicken 18 auf dem Felgenboden 17 angeformt sind.

Auf diese Weise wird die Spannkraft über die genannten, aneinander entlanggleitenden Spannschrägen 19, 37 von den Spannringhälften 22, 23 auf den Felgenboden 17 übertragen und, nachdem der Felgenboden 17 formschlüssig mit den Hohlsicken 18 auf den Mitnehmern 12 der Bremsscheibe aufsitzt, wird diese Spannkraft letzten Endes auf die Bremsscheibe 5 übertragen.

Die Gegenkraft wird hierbei durch die vorher erwähnte Gewindeverbindung zwischen dem Schraubring 26 und dem Befestigungsflansch 2 erreicht. Somit ergibt sich ein kurzer Kraftfluss, der sich nur über wenige Teile erstreckt, was eine einfache und störungsunanfällige Verbindung bedeutet.

Über die relativ groß ausgebildeten Spannflächen 19, 37 kann damit die in radiale Richtung wirkende Spannkraft in eine axiale Befestigungskraft übertragen bzw. umgesetzt werden.

In der folgenden Beschreibung wird eine Abwandlung dieses Spannprinzips dargestellt. Die vorhergehende Beschreibung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel, das voraussetzt, dass die Bremsscheibe unmittelbar mit den erfindungsgemäßen Mitnehmern verbunden ist und auch der Felgenboden die entsprechenden Hohlsicken 18 aufweist, so dass also eine Formflussverbindung durch eine entsprechend angepasste Bremsscheibe und eine entsprechend angepasste Felge 1 erzeugt wird. Will man hingegen herkömmliche Bremsscheiben verwenden, dann ist Voraussetzung, dass eine Adapterscheibe 44 gemäß Fig. 4 verwendet wird.

Voraussetzung hierfür ist allerdings auch, dass die Felge 1 die entsprechenden Hohlsicken 18 aufweist, wobei aber in diesem Ausführungsbeispiel anstatt der Bremsscheibe 5 mit den angeformten Mitnehmern auf die Bremsscheibe fest eine Adapterscheibe 4 aufgesetzt und angeschraubt wird.

Dies erfolgt schematisiert in Fig. 3, dargestellt dadurch, dass etwa in der Höhe der Trennlinie 42 gedanklich eine flache und ohne Mitnehmer versehene Stirnfläche einer Bremsscheibe 5 vorliegt und dass in dieser Höhe der Trennlinie 42 sich eine ebene Auflagefläche 43 ergibt, auf welche die in Fig. 4 dargestellte Adapterscheibe 44 aufgesetzt wird. Es fluchtet dann die zentrale Ausnehmung 46 der Adapterscheibe 44 mit der zentralen Ausnehmung 6 in der Bremsscheibe 5.

Die Adapterscheibe 44 weist am Umfang verteilt angeordnete Bohrungen 45 auf, die mit den Bohrungen 9 der Bremsscheibe 5 korrespondieren. Die Adapterscheibe wird somit fluchtend mit ihren Bohrungen 45 auf die Bohrungen 9 aufgesetzt, und die Befestigungsschrauben 9 durchgreifen die Bohrungen 45 und 9 und greifen dann in die zugeordneten Gewindebohrungen 10 des Befestigungsflansches 2 ein. Auf diese Weise ist die Adapterscheibe 44 fest mit der Bremsscheibe 5 verbunden.

Erfindungsgemäß weist nun die Adapterscheibe 44 gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Ansätze 48 auf, die wiederum an ihren seitlichen, in radialer Richtung ausgerichteten Flächen Schrägen 49 aufweisen, die im Wesentlichen Tragschrägen 13 der Mitnehmer 12 des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechen.

Es gelten daher im Hinblick auf diese Schrägen 49 genau die gleichen Erläuterungen, wie sie im Hinblick auf die Formschlussverbindung zwischen dem Mitnehmer 12 und den Hohlsicken 18 des Felgenbodens 17 gegeben wurden.

Anstatt dass der Spann des Schraubrings 26 mit seinem Gewindeansatz 27 in das zugeordnete Innengewinde 28 am Befestigungsflansch 2 eingeschraubt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass ein Innengewinde 47 an einem Gewindering 50 der Adapterscheibe 44 vorgesehen ist.

Der Schraubring 26 greift damit mit seinem als Außengewinde ausgebildeten Gewindeansatz 27 in das Innengewinde 47 im Bereich des Gewinderings 50 der Adapterscheibe 44 ein und ist dort festgeschraubt.

Auch hier kann die vorher erwähnte Bajonettverbindung oder eine andere lösbare Drehverbindung verwendet werden.

Zusammenfassend wird nochmals festgehalten, das die vorliegende Erfindung sowohl ein Verfahren als auch eine zentrale Felgenspanneinrichtung beschreibt. Das Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung ist gekennzeichnet durch Aufsetzen der Felge 1 auf die Bremsscheibe 5 oder Bremstrommel, Ansetzen und Arretieren eines Schraubringes 26 an der Bremsscheibe, Bremstrommel oder dem Flansch 7 der Radnabe, Einsetzen von Spannringhälften 22, 23 zwischen einem felgenseitigen Bereich des Schraubringes 26 und der Felge, Ansetzen einer Gewindespindel 31 an den Spannringhälften und Verdrehen der Spindelachsen, so dass die beiden Spannringhälften 22, 23 radial verschoben werden und in Zusammenwirkung mit Spannschrägen 19 die für die Befestigung der Felge 1 erforderliche Keilwirkung verursachen.

Ein davon abgewandeltes Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung ist gekennzeichnet durch Aufsetzen der Felge 1 auf die Bremsscheibe 5 oder Bremstrommel, Aufsetzen einer Adapterscheibe 44 auf die Felge 1, Ansetzen und Arretieren eines Schraubringes 26 an der Bremsscheibe, Bremstrommel oder dem Flansch 7 der Radnabe, Einsetzen von Spannringhälften 22, 23 zwischen einem felgenseitigen Bereich des Schraubringes 26 und der Felge, Ansetzen einer Gewindespindel 31 an den Spannringhälften und Verdrehen der Spindelachsen, so dass die beiden Spannringhälften 22, 23 radial verschoben werden und in Zusammenwirkung mit Spannschrägen 19 die für die Befestigung der Felge 1 erforderliche Keilwirkung verursachen.

Hinzugefügt wird, dass bestimmungsgemäß die Felgenspanneinrichtung in der Felge als Bauteil fertig montiert ist. Die o. a. Verfahrensschritte beschreiben deshalb nur das Zusammenwirken der einzelnen Teile.

Weitere abgewandelte Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spannringhälften 22, 23 vor dem Schraubring 26 montiert werden.

Die zentrale Felgenspanneinrichtung für die Kraftschlüssige Verbindung von Felgen an Kraftfahrzeugen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Felge 1 an dem Fahrzeug mittels einer in radialer Richtung verstellbaren Spanneinrichtung befestigbar und wieder lösbar ist, wobei die Spanneinrichtung Spannschrägen 19, Spannringhälften 22, 23, einen Schraubring 26 und eine Gewindespindel 31 aufweist. Die Teile 19, 22, 23, 31 der Spanneinrichtung verursachen durch eine radiale Ausdehnung eine Keilwirkung zwischen der Felge 1 und der Bremsscheibe 5 oder einer Bremstrommel. Die durch die Spanneinrichtung 19, 22, 23, 31 verursachte Keilwirkung weist sowohl Komponenten in radialer als auch in axialer Richtung auf.

Der geteilte Spannring 22, 23 übt zwischen felgenseitigen Spannschrägen 19 und der zugeordneten, felgenseitigen Anlagefläche am Schraubring 26 durch radiale Verschiebung die Keilwirkung zur Befestigung der Felge 1 aus. Die Spannringhälften 22, 23 bilden jeweils Spannschrägen 37 aus, die mit den Spannschrägen 19 zusammenwirken.

Die Spannringhälften 22, 23 übergreifen mit zugeordneten, radial einwärts gerichteten Ansätzen den Schraubring felgenseitig von hinten her, so dass diese schwimmend auf dem Schraubring gelagert sind und in radialer Richtung verstellbar aufsitzen. Die Keilwirkung wird durch Verstellen einer einzigen Spanneinrichtung 22, 23, 31 pro Felge 1 erreicht.

In einer speziellen Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen dass an Stelle einer einzigen Spindel 31 zwei Spindeln 31 verwendet werden, die ausserhalb der zentralen Ausnehmung 52 des Schraubringes angeordnet sind, so dass diese frei zugänglich bleibt.

Der Schraubring 26 ist durch die Felge 1 hindurch kraftübertragend mit der Bremsscheibe 5, der Bremstrommel oder dem Flansch 7 der Radnabe verbindbar, und die Verbindung des Schraubrings 26 erfolgt mittels Gewinde oder Bajonettverschluss.

Zum Befestigen oder zum Lösen der Felge 1 an/von der Bremsscheibe 5, der Bremstrommel oder der Radnabe 7 ist eine Gewindespindel 31 vorhanden. Diese Gewindespindel 31 ist mit zwei gegeneinander gerichteten Gewindeansätzen 32, 33 ausgebildet, wobei der eine Gewindeansatz 32 ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeansatz 33 ein Linksgewinde aufweist. Die Gewindeansätze 32, 33 greifen in zugeordnete, radial ausgerichtete Bohrungen 24, 25 in den Spannringhälften 22, 23 ein, so dass bei Betätigung der Gewindespindel die Gewindeansätze in radialer Richtung auseinander verschoben oder eingezogen werden. Die Gewindespindel 31 weist an ihrem Spindelkörper 34 am Umfang verteilt angeordnete Mitnahmemöglichkeiten 35 zur Verstellung der Gewindeansätze 32, 33 auf.

Zur Betätigung der Gewindespindel 31 oder einer sonstigen radial wirkenden Spanneinrichtung an Stelle der Gewindespindel kann ein einfaches Werkzeug in der in Form eines Dornes, Kreuzschlitzschraubendreher oder dgl. verwendet werden.

Zum Befestigen oder Lösen sind lediglich wenige Umdrehungen erforderlich.

Die Verbindung zwischen der Bremsscheibe 5, einer Bremstrommel oder dem Flansch 7 der Radnabe und der Felge 1 ist formschlüssig. Die Gewindespindel 31 liegt in einer Querausnehmung 30 des Schraubrings 26 gelagert, und der Spindelkörper 34 ist zusätzlich in der zentralen Ausnehmung 52 des Schraubrings 26 angeordnet.

Durch eine Stützfläche 40 wird verhindert, dass die gesamte Spanneinrichtung mit den Spannringhälften 22, 23 und der Gewindespindel 31 vom Schraubring 26 in axialer Richtung abfallen kann. Die Spannschrägen 19 sind im Bereich des Felgenbodens 17 ausgebildet. In einer abgewandelten Ausführungsform sind sie auf einer im Kraftschlussverbund angeordneten Adapterscheibe 44 ausgebildet. Auf der Stirnseite des Flanschringes 11 der Bremsscheibe 5 sind axial ausgerichtete Mitnehmer 12 am Umfang verteilt angeordnet.

Jeder Mitnehmer 12 ist etwa pultförmig ausgebildet und weist eine schräg nach innen in Richtung zur Ebene des Flanschring weisende, geneigte, Deckfläche 51 auf. An die Deckfläche 51 schließen sich im Winkel hierzu in radialer Richtung seitliche Tragschrägen 13 an, die in radialer Richtung und in axialer Richtung schräg geneigt ausgebildet sind. Die Mitnehmer 12 bilden mit den Tragschrägen 13 den Formschluss zu der darauf aufzusetzenden Felge 1 aus.

Die formschlüssige Verbindung zwischen der Felge 1 und Flanschring 11 erfolgt durch am Felgenboden 17 ausgebildete Hohlsicken 18, die in radialer Richtung ausgerichtet sind und die in ihrer Formgebung dem auf dem Flanschring angeordneten Mitnehmern 12 entsprechen. Die pultartigen Deckflächen 51 der Mitnehmer 12 liegen jedoch nicht im Körperkontakt zu den Spannschrägen 19.

Zeichnungslegende

1

Felge

2

Befestigungsflansch

3

Anschraubflansch

4

Zentralbefestigung

5

Bremsscheibe

6

Ausnehmung

7

Flansch

8

Befestigungsschraube

9

Bohrung

10

Bohrung

11

Flanschring

12

Mitnehmer

13

Tragschräge

14

-

15

Felgenkranz

16

Felgenhorn

17

Felgenboden

18

Hohlsitz

19

Spannschräge

20

Gegenfläche

21

Felgenausnehmung

22

Spannringhälfte

23

Spannringhälfte

24

Gewindebohrung (rechts)

25

Gewindebohrung (links)

26

Schraubring

27

Gewindeansatz

28

Innengewinde

29

Ausnehmung

30

Querausnehmung

31

Gewindespindel

32

Gewindeansatz (rechts)

33

Gewindeansatz (links)

34

Spindelkörper

35

Zugriffsloch

36

Pfeilrichtung

37

Spannschräge (Folge

1

)

38

Pfeilrichtung

39

Pfeilrichtung

40

Stützfläche (Spannringshälfte)

41

Ringflansch (Schraubring

26

)

42

Trennlinie

43

Auflagefläche

44

Adapterscheibe

45

Bohrung

46

Ausnehmung

47

Innengewinde

48

Ansätze

49

Schräge

50

Gewindering

51

Deckfläche

52

Ausnehmung

Claims (39)

1. Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung, gekennzeichnet durch Aufsetzen der Felge (1) auf die Bremsscheibe (5) oder Bremstrommel, Ansetzen und Arretieren eines Schraubringes (26) an der Bremsscheibe, Bremstrommel oder dem Flansch (7) der Radnabe, Einsetzen von Spannringhälften (22, 23) zwischen einem felgenseitigen Bereich des Schraubringes (26) und der Felge, Ansetzen einer Gewindespindel (31) an den Spannringhälften und Verdrehen der Spindelachsen, so dass die beiden Spannringhälften (22, 23) radial verschoben werden und in Zusammenwirkung mit Spannschrägen (19) die für die Befestigung der Felge (1) erforderliche Keilwirkung verursachen.

2. Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung, gekennzeichnet durch Aufsetzen der Felge (1) auf die Bremsscheibe (5) oder Bremstrommel, Aufsetzen einer Adapterscheibe (44) auf die Felge (1), Ansetzen und Arretieren eines Schraubringes (26) an der Bremsscheibe, Bremstrommel oder dem Flansch (7) der Radnabe, Einsetzen von Spannringhälften (22, 23) zwischen einem felgenseitigen Bereich des Schraubringes (26) und der Felge, Ansetzen einer Gewindespindel (31) an den Spannringhälften und Verdrehen der Spindelachsen, so dass die beiden Spannringhälften (22, 23) radial verschoben werden und in Zusammenwirkung mit Spannschrägen (19) die für die Befestigung der Felge (1) erforderliche Keilwirkung verursachen.

3. Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spannringhälften (22, 23) vor dem Schraubring (26) montiert werden.

4. Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Felgen mit Kraftfahrzeugen mittels zentraler Felgenspanneinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle einer einzigen Gewindespindel (31) zwei Gewindespindeln (31) verwendet werden, die ausserhalb der zentralen Ausnehmung (52) des Schraubringes angeordnet sind, so dass diese frei zugänglich bleibt.

5. Zentrale Felgenspanneinrichtung für die Kraftschlüssige Verbindung von Felgen an Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) an dem Fahrzeug mittels einer in radialer Richtung verstellbaren Spanneinrichtung befestigbar und wieder lösbar ist.

6. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung Spannschrägen (19), Spannringhälften (22, 23), einen Schraubring (26) und eine Gewindespindel (31) aufweist.

7. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (19, 22, 23, 31) der Spanneinrichtung durch eine radiale Ausdehnung eine Keilwirkung zwischen der Felge (1) und der Bremsscheibe (5) oder einer Bremstrommel verursachen.

8. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Spanneinrichtung (19, 22, 23, 31) verursachte Keilwirkung sowohl Komponenten in radialer als auch in axialer Richtung aufweist.

9. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Spanneinrichtung (19, 22, 23, 31) zwischen Schraubring (26) und Spannschrägen (19) verursachte Keilwirkung die Felge (1) am Fahrzeug fixiert.

10. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannringhälften (22, 23) jeweils Spannschrägen (37) ausbilden, die mit den Spannschrägen (19) zusammenwirken.

11. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannringhälften (22, 23) mit zugeordneten, radial einwärts gerichteten Ansätzen den Schraubring (26) von hinten her, felgenseitig, übergreifen, so dass diese schwimmend auf dem Schraubring (26) gelagert sind und in radialer Richtung verstellbar aufsitzen.

12. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilwirkung durch verstellen einer einzigen Spanneinrichtung (22, 23, 31) pro Felge (1) diese am Fahrzeug befestigt.

13. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilwirkung durch verstellen einer einzigen Spanneinrichtung (22, 23) pro Felge (1) die Felge am Fahrzeug befestigt, dass dazu jedoch zwei Spindeln (26) vorgesehen sind.

14. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Spindeln (26) ausserhalb der zentralen Ausnehmung (52) des Schraubringes (26) angeordnet sind.

15. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubring (26) durch die Felge (1) hindurch kraftübertragend mit der Bremsscheibe (5), der Bremstrommel oder dem Flansch (7) der Radnabe verbindbar ist.

16. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Schraubrings (26) in der Form eines Gewindes ausgebildet ist.

17. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Schraubrings (26) in der Form eines Bajonettverschlusses ausgebildet.

18. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befestigen oder zum Lösen der Felge (1) an/von der Bremsscheibe (5), der Bremstrommel oder der Radnabe (7) eine Gewindespindel (31) vorhanden ist.

19. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (31) mit zwei gegeneinander gerichteten Gewindeansätzen (32, 33) ausgebildet ist, wobei der eine Gewindeansatz (32) ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeansatz (33) ein Linksgewinde aufweist.

20. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeansätze (32, 33) in zugeordnete, radial ausgerichtete Bohrungen (24, 25) in den Spannringhälften (22, 23) eingreifen, so dass bei Betätigung der Gewindespindel die Gewindeansätze in radialer Richtung auseinander verschoben oder eingezogen werden.

21. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (31) an ihrem Spindelkörper (34) am Umfang verteilt angeordnete Mitnahmemöglichkeiten (35) zur Verstellung der Gewindeansätze (32, 33) aufweist.

22. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der Gewindespindel (31) oder einer sonstigen radial wirkenden Spanneinrichtung ein einfaches Werkzeugin der Form eines Dornes, Kreuzschlitzschraubendreher oder dgl. verwendet werden kann.

23. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (31) zum Befestigen oder Lösen lediglich um wenige Umdrehungen zu verstellen ist.

24. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Bremsscheibe (5), einer Bremstrommel oder dem Flansch (7) der Radnabe und der Felge (1) formschlüssig ist.

25. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (31) in einer Querausnehmung (30) des Schraubrings (26) gelagert ist.

26. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 11 oder 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelkörper (34) in der zentralen Ausnehmung (52) des Schraubrings (26) gelagert ist.

27. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Stützfläche (40) verhindert wird, dass die gesamte Spanneinrichtung mit den Spannringhälften (22, 23) und der Gewindespindel (31) vom Schraubring (26) in axialer Richtung abfallen kann.

28. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrägen (19) im Bereich des Felgenbodens (17) ausgebildet sind.

29. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrägen (19) auf einer im Kraftschlussverbund angeordneten Adapterscheibe (44) ausgebildet sind.

30. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stirnseite des Flanschringes (11) der Bremsscheibe (5) axial ausgerichtete Mitnehmer (12) am Umfang verteilt angeordnet sind.

31. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mitnehmer (12) etwa pultförmig ausgebildet ist und eine schräg nach innen in Richtung zur Ebene des Flanschring weisende, geneigte, Deckfläche (51) aufweist.

32. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Deckfläche (51) im Winkel hierzu in radialer Richtung seitliche Tragschrägen (13) anschließen, die in radialer Richtung und in axialer Richtung schräg geneigt ausgebildet sind.

33. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (12) mit den Tragschrägen (13) den Formschluss zu der darauf aufzusetzenden Felge (1) ausbilden.

34. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Felge (1) und Flanschring (11) durch am Felgenboden (17) ausgebildete Hohlsicken (18) erfolgt, die in radialer Richtung ausgerichtet sind und die in ihrer Formgebung dem auf dem Flanschring angeordneten Mitnehmern (12) entsprechen.

35. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die pultartigen Deckflächen (51) der Mitnehmer (12) jedoch nicht im Körperkontakt zu den Spannschrägen (19) liegen.

36. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass Spanneinrichtung (31-33) elektromagnetisch betätigbar ist.

37. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass Spanneinrichtung (31-33) hydraulisch betätigbar ist.

38. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass Spanneinrichtung (31-33) pneumatisch betätigbar ist.

39. Zentrale Felgenspanneinrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 5 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass in der Felge (1) keine Bohrungen für Radschrauben vorhanden sind.