DE102005022079A1

DE102005022079A1 - Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einer Radnabe

Info

Publication number: DE102005022079A1
Application number: DE102005022079A
Authority: DE
Inventors: Jean-Gérard Loustanau; Andrea Griseri; Marcus Caldana
Original assignee: Minganti International Ltd; SKF AB
Current assignee: Minganti International Ltd; SKF AB
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: CN100431856C; CN1699765A; ITTO20040315A1; US20060022514A1; DE102005022079B4; US7303239B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Verbindung einer Felge (20) mit einer Radnabe (30), die ein einstückig mit einem Tragkörper (31) der Radnabe (30) ausgebildeten Umfangsverbindungsprofil (11) und ein am Umfang eines Montagerandes (25) der Felge (20) ausgebildetes Gegenverbindungsprofil (12) aufweist, das eine der Form des Umfangsverbindungsprofils (11) entsprechende Form hat, um die Felge (20) und die Radnabe (30) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei das Umfangsverbindungsprofil (11) und das Gegenverbindungsprofil (12) jeweils einen in einer zu einer Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (A) konvexen Abschnitt (13, 14) umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einer Radnabe.

In der Regel sind die bekannten Verbindungsvorrichtungen zwischen einem inneren Montagerand einer Felge und einem einstückig an der Radnabe angeformten Tragkörper angeordnet und weisen ein um den Tragkörper ausgebildetes, zylinderförmiges Umfangsverbindungsprofil und ein am Umfang des Montagerandes ausgebildetes Gegenverbindungsprofil auf, der ebenfalls zylinderförmig ist, um mit dem Umfangsverbindungsprofil verbunden zu werden.

Die Anwendung von Reifen mit immer größeren Abmessungen hat notwendigerweise auch zur Anwendung von Felgen mit immer größeren Abmessungen geführt, wodurch die oben beschriebenen Verbindungsvorrichtungen im wesentlichen nicht mehr recht in der Lage sind, neue Lasten und Arbeitsbeanspruchungen auszuhalten, und eine rasche und genaue Montage der Felgen selbst zu sichern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung einer Felge mit einer Radnabe zu schaffen, mit der Felgen jeder beliebigen Größe zur Anwendung kommen können und die eine einfache und wirtschaftliche Montage der Felgen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird nun eine Vorrichtung zur Verbindung einer Felge mit einer Radnabe geschaffen, die einen koaxial zu einer Drehachse verlaufenden Tragkörper hat, wobei die Verbindungsvorrichtung ein mit dem Tragkörper einstückig ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil und ein am Umfang eines Montagerandes der Felge ausgebildetes Gegenverbindungsprofil aufweist, das eine der Form des Umfangsverbindungsprofils entsprechende Form hat und wobei die Verbindungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil und das Gegenverbindungsprofil jeweils einen in einer zu einer Drehachse quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse konvexen Abschnitt umfassen, um die Felge und die Radnabe unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden.

Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen:
1 einen Axialschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbindung einer Felge mit einer Radnabe,
2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie II-II von 1,
3 einen Axialschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach 1, und
2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie IV-IV von 1.
In 1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung einer Felge 20 mit einer Radnabe 20 insgesamt mit 10 bezeichnet.
Die Felge 20 weist eine Drehachse A auf und ist mit einer quer zur Drehachse A verlaufenden Formscheibe 21 und einem topfförmigen Körper 22 versehen, der den mittleren Teil der Scheibe 21 bildet und von einer durchgehenden Bohrung 23 durchsetzt ist. Insbesondere weist der Körper 22 eine quer zur Achse A verlaufende Bodenwand 24, die in Axialrichtung gegenüber der Scheibe 21 einspringt, und einen Umfangsrand 25 auf, der zur Wand 24 gehört und die Bohrung 23 radial nach außen abgrenzt.
Die Radnabe 30 umfasst einen koaxial zu Achse A verlaufenden Tragkörper 31, der in der Bohrung 23 eingesetzt ist, und einen quer zur Achse A verlaufenden Flansch 32, der an der Bodenwand 24 der Scheibe 21 anliegt.
Die Verbindungsvorrichtung 10 weist ein an der Außenseite des Körpers 31 der Radnabe 30 ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil 11 und ein an der Innenseite des Randes 25 der Felge 20 ausgebildetes Gegenverbindungsprofil 12 auf, das eine Form hat, die die Form des Umfangsprofils 11 ergänzt.
Wie insbesondere auch aus 2 zu ersehen ist, sind das Umfangsprofil 11 und das Gegenprofil 12 ausgehend von der dem Flansch 32 entgegen gesetzten Seite gegenüber der Achse A kegelstumpfförmig abgestuft und haben einen in einer zur Drehachse A quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser oder mit Radius R mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen.
Das Umfangsprofil 11 und das Gegenprofil 12 haben jeweils eine Zahl N1 gegenüber der Drehachse A konvexer Abschnitte 13, 14 sowie eine Zahl N2 gegenüber der Drehachse A konkaver Abschnitte 15, 16. Die Werte der Zahlen N1 und N2 hängen von den jeweiligen Bau- und Konstruktionsmerkmalen ab und können – wie im beschriebenen Fall – gleich oder auch unterschiedlich sein. Insbesondere ist in 2 der Fall dargestellt, wo sowohl die Zahl N1 als auch die Zahl N2 den gleichen Wert drei haben und die Abschnitte 13, 14 und 15, 16 abwechselnd um die Drehachse A angeordnet sind. Alternativ und in leicht aus der obigen Beschreibung entnehmbarer Art und Weise, könnten die Profile 11 und 12 jeweils auch mit nur einem entsprechend konvexen Abschnitt 13, 14 versehen sein, der zwischen zwei benachbarten, entsprechend konkaven Abschnitten 15, 16 angeordnet ist.
Die Kegelstumpfform des Umfangsprofils 11 und des Gegenprofils 12 ermöglicht eine unmittelbare Zentrierung der Felge 20 an der Radnabe 30, während die Felge 20 und die Radnabe 30 dank der besonderen Form der Profile unter Einschluss eines Winkels miteinander verbunden werden können, so dass die Belastbarkeit der ganzen Einheit optimiert und jegliche auf mögliche Relativbewegungen zwischen den beiden Teilen zurückzuführende Schwingungserscheinung unterdrückt wird.
Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf eine der Vorrichtung 10 ähnliche Vorrichtung 10', die sich von der ersten Vorrichtung dadurch unterscheidet, dass sie einen zwischen der Felge 20 und der Radnabe 30 angeordneten Abstandskörper 17 umfasst, der einen quer zur Achse A verlaufenden und dicht am Flansch 32 sowie an der Wand 24 anliegenden Flansch 18 und einen am Körper 31 in der Bohrung 23 angeordneten, zylinderförmigen Bund 19 aufweist.
Die Vorrichtung 10' ist außerdem mit einem weiteren Umfangsverbindungsprofil 11', das den Bund 19 radial nach innen abgrenzt und eine der Form des Gegenprofils 12 gegengleiche Form hat, um mit diesem Gegenprofil 12 in Eingriff zu kommen, und mit einem weiteren Gegenverbindungsprofil 12' versehen, das den Bund 19 radial nach außen abgrenzt und eine der Form des Umfangsverbindungsprofils 11 gegengleiche Form hat, um mit diesem Umfangsprofil 11 in Eingriff zu kommen.
Bei der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist jedes Profilpaar 11-12', 11'-12 nicht nur kegelstumpfförmig in Richtung der dem Flansch 32 gegenüberliegenden Seite abgestuft, sondern weist auch einen in einer zu einer Achse A quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser R, R' mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen auf. Obwohl jedes Profilpaar 11-12', 11'-12 in 4 dem gleichen, für das andere Paar 11'-12, 11-12' beschriebenen Veränderungsgesetz des Halbmessers R, R' folgt, ist es möglich, dass der Wert für die Zahlen N1 und N2 eines jeden Profilpaares 11-12', 11'-12 dem Wert der Zahlen N1' und N2' des anderen Profilpaares 11'-12, 11-12' gleich ist oder sich davon unterscheidet, so wie jedes Profilpaar 11-12', 11'-12 gegenüber der Achse A eine Konizität haben kann, die der Konizität des anderen Profilpaares 11'-12, 11-12' gleich ist oder sich davon unterscheidet.
In einer alternativen, in 4 strichliniert dargestellten und jedenfalls leicht aus der obigen Beschreibung entnehmbaren Ausführungsform der Vorrichtung 10', kann zwar der Bund 19 – wie oben beschrieben – stets durch das Umfangsverbindungsprofil 11' radial nach innen, jedoch auch durch eine zylinderförmige Fläche 11'' radial nach außen abgegrenzt sein, die zur Montage von Felgen 20 mit einer ebenfalls zylinderförmigen Innenbohrung 23 geeignet ist.
Die letztgenannte Lösung bietet den Vorteil, dass die Felgen auch in herkömmlicher Weise hergestellt und mit dem Abstandskörper 17 auf den Markt gebracht werden können, der eventuell in jeder beliebigen An und Weise an denselben vor befestigt ist, mit der sich zwischen den Teilen Bedingungen der axialen Ausrichtung und der Drehmomentübertragung gewähren lassen, die die gleichen Vorteile der Lösung nach 1 bieten, ohne dass sich an den Felgen 20 mechanische Bearbeitungen erforderlich machen.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, die lediglich als Beispiel für die Herstellung der Vorrichtung zur Verbindung einer Felge mit einer Radnabe dient, und dass daher weitere Änderungen in Form und Anordnung der Teile sowie in konstruktions- und montagetechnischen Einzelheiten vorgesehen werden können.

Claims

Vorrichtung (10, 10') zur Verbindung einer Felge mit einer Radnabe (30), die einen koaxial zu einer Drehachse (A) verlaufenden Tragkörper (31) hat, wobei die Verbindungsvorrichtung (10) ein mit dem Tragkörper (31) einstückig ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil (11) und ein am Umfang eines Montagerandes (25) der Felge (20) ausgebildetes Gegenverbindungsprofil (12) aufweist, das eine der Form des Umfangsverbindungsprofils entsprechende Form hat und wobei die Verbindungsvorichtung (10, 10') dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil (11) und das Gegenverbindungsprofil (12) jeweils einen in einer zu einer Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (A) konvexen Abschnitt (13, 14) umfassen, um die Felge (20) und die Radnabe (30) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (11) und das Gegenverbindungsprofil (12) jeweils eine erste bestimmte Zahl (N1) gegenüber der Drehachse (A) konvexer Abschnitte (13, 14) und eine zweite bestimmte Zahl (N2) gegenüber der Drehachse (A) konkaver Abschnitte (14, 16) haben.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bestimmte Zahl (N1) konvexer Abschnitte (13, 14) und die zweite bestimmte Zahl (N2) konkaver Abschnitte (15, 16) einander entsprechen, wobei die konvexen Abschnitte (13, 14) und die konkaven Abschnitte (15, 16) abwechselnd um die Drehachse (A) angeordnet sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (11) und das Gegenverbindungsprofil (12) gegenüber der Drehachse (A) kegelstumpfförmig sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem weiteren Umfangsverbindungsprofil (11'), das eine der Form des Gegenverbindungsprofils (12) gegengleiche Form hat, um mit diesem Gegenverbindungsprofil (12) in Eingriff zu kommen, und einem weiteren Gegenverbindungsprofil (12') versehen ist, das eine der Form des Umfangsverbindungsprofils (11) gegengleiche Form hat, um mit diesem Umfangsverbindungsprofil (11) in Eingriff zu kommen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar (11-12', 11'-12) Umfangsverbindungsprofile (11, 11') und Gegenverbindungsprofile (12, 12') gegenüber der Drehachse (A) eine erste, bestimmte Zahl (N1, N1') konvexer Abschnitte (13, 14', 13', 14) und eine entsprechende zweite, bestimmte Zahl (N2, N2') konkaver Abschnitte (15, 16', 15', 16) aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede erste Zahl (N1, N1') mit jeder zweiten Zahl (N2, N2') übereinstimmt.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bestimmte Zahl (N1) jedes Paares (11, 12', 11', 12) Umfangsverbindungsprofile (11, 11') und Gegenverbindungsprofile (12, 12') mit jeder ersten Zahl (N1, N1') des anderen Paares (11', 12, 11, 12') übereinstimmt.
Verbindungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abstandskörper (17) mit einem Montagebund (19) vorgesehen ist, der am Tragkörper (31) angeordnet und durch das weitere Gegenverbindungsprofil (12') radial nach innen abgegrenzt ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagebund (19) durch das weitere Umfangsverbindungsprofil (11') radial nach außen abgegrenzt ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagebund (19) durch eine zylinderförmige Fläche (11'') radial nach außen abgegrenzt ist und dass der Abstandskörper (17) und die Radnabe (20) in jeder beliebigen Art und Weise ausgelegt sind, um so miteinander gekuppelt oder vorgekuppelt zu werden, dass sich zwischen denselben Bedingungen der axialen Ausrichtung und der Drehmomentübertragung gewähren lassen, die keine mechanische Bearbeitungen an den Felgen (20) erforderlich machen.
An einer Radnabe (30) anbringbare Felge (20), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung (10, 10') zur Verbindung der Felge (20) mit der Radnabe (30) nach irgendeinem der vorherhegenden Ansprüche umfasst.