DE102014100638A1

DE102014100638A1 - Radnabe

Info

Publication number: DE102014100638A1
Application number: DE102014100638.0A
Authority: DE
Inventors: Swen Zschocke; Sven Kuhlen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: DE102014100638B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radnabe (10), mit einem an einer ersten Seite ausgebildeten, in etwa rohrförmigen Abschnitt (11), der der Anbindung einer Antriebswelle und eines Radlagers dient, und mit einem an einer zweiten Seite ausgebildeten, in etwa scheibenförmigen Abschnitt (15), der der Anbindung eines Rads und einer Bremsscheibe dient, wobei der scheibenförmige Abschnitt (15) eine Radzentrierungseinrichtung (18) und mehrere Radmontagebohrungen (19) aufweist, die in Radialrichtung gesehen außerhalb der Radzentrierungseinrichtung (18) positioniert sind. Um eine Radnabe (10) Radnaben mit einem geringeren Gewicht bei gleichzeitig guter Festigkeit bzw. Steifigkeit zu bilden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Radzentrierungseinrichtung (18) als selbstständig handhabbare Baugruppe ausgebildet ist und mit dem scheibenförmigen Abschnitt (15) fest verbindbar ist. Vorzugsweise ist die Radzentrierungseinrichtung (18) aus einem Leichtbaumaterial wie Leichtmetall, Kohlefaserverbundwerkstoffen oder Kunststoff hergestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radnabe, mit einem an einer ersten Seite ausgebildeten, in etwa rohrförmigen Abschnitt, der der Anbindung einer Antriebswelle und eines Radlagers dient, und mit einem an einer zweiten Seite ausgebildeten, in etwa scheibenförmigen Abschnitt, der der Anbindung eines Rads und einer Bremsscheibe dient, wobei der scheibenförmige Abschnitt eine Radzentrierungseinrichtung und mehrere Radmontagebohrungen aufweist, die in Radialrichtung gesehen außerhalb der Radzentrierungseinrichtung positioniert sind.
Aus der US 7 311 363 B2 sowie der EP 1 792 749 A1 sind jeweils Radnaben eines Kraftfahrzeugs mit einem an einer ersten Seite der Radnabe ausgebildeten, rohrförmigen Abschnitt zur Anbindung einer Antriebswelle und eines Radlagers an die Radnabe und mit einem an einer zweiten Seite der Radnabe ausgebildeten, scheibenförmigen Abschnitt zur Anbindung eines Rads und einer Bremsscheibe an die Radnabe bekannt. Weiterhin ist es aus diesem Stand der Technik bereits bekannt, dass dem an der zweiten Seite der Radnabe ausgebildeten, scheibenförmigen Abschnitt der Radnabe eine Radzentrierungseinrichtung und Radmontagebohrungen zugeordnet sind, wobei die Radmontagebohrungen in Radialrichtung gesehen radial außerhalb der Radzentrierungseinrichtung positioniert sind.
Sowohl bei der US 7 311 363 B2 als auch bei der EP 1 792 749 A1 ist der an der zweiten Seite der Radnabe ausgebildete, scheibenförmige Abschnitt der Radnabe in einem Bereich zwischen der Radzentrierungseinrichtung und den Radmontagebohrungen unter Ausbildung einer Ausnehmung geringförmig eingezogen. Diese Ausnehmungen dienen der erleichterten Montage des Rads bzw. der Bremsscheibe an der jeweiligen Radnabe.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine neuartige Radnabe mit reduziertem Gewicht und hoher Festigkeit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Radnabe gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen entnehmbar. Dabei ist vorgesehen, dass die Radzentrierungseinrichtung als selbstständig handhabbare Baugruppe ausgebildet ist und mit dem scheibenförmigen Abschnitt fest verbindbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Radzentrierungseinrichtung aus einem Leichtbaumaterial wie Leichtmetall, Kohlefaserverbundwerkstoffen oder Kunststoff hergestellt ist. Durch diese Maßnahme wird das Gewicht der Radnabe reduziert und gleichzeitig deren Stabilität aufrechterhalten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die Radzentrierungseinrichtung mit dem scheibenförmigen Abschnitt verschraubt oder verklebt ist. Alternativ ist vorgesehen, dass die Radzentrierungseinrichtung auf den scheibenförmigen Abschnitt aufgepresst oder aufgeschrumpft ist.
Wie bereits erwähnt erlaubt die erfindungsgemäße Konstruktion der Radnabe ein reduziertes Gewicht derselben bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Festigkeit.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1a, b eine erste perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Radnabe; 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Radnabe.
1a und 1b sowie 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radnabe 10 eines Kraftfahrzeugs. An einer ersten Seite der Radnabe 10 ist ein in etwa rohrförmiger Abschnitt 11 ausgebildet, der einerseits der Anbindung einer Antriebswelle und andererseits der Anbindung eines Radlagers dient. An einer radial innen liegenden Wand 12 verfügt der rohrförmige Abschnitt 11 über eine Verzahnung 13, um die Anbindung zur Antriebswelle bereitzustellen. Eine radial außen liegende Wand 14 des rohrförmigen Abschnitts 11 dient der Anbindung des Radlagers.
An einer zweiten Seite der Radnabe 10 ist ein scheibenförmiger Abschnitt 15 ausgebildet, der auch als Flanschabschnitt bezeichnet werden kann. Der scheibenförmige Abschnitt 15 der Radnabe 10 dient einerseits der Anbindung eines Rads und andererseits der Anbindung einer Bremsscheibe.
Eine Bremsscheibe kann an der Radnabe 10 insbesondere über Schrauben, die sich durch Bremsscheibenmontagebohrungen 17 des scheibenförmigen Abschnitts 15 erstrecken, montiert werden.
Ein an der Radnabe 10 zu befestigendes Rad wird über eine Radzentrierungseinrichtung 18 zentriert und insbesondere über Schrauben, die sich durch Radmontagebohrungen 19 des scheibenförmigen Abschnitts 15 der Radnabe 10 erstrecken, an der Radnabe 10 befestigt. Die Radzentrierungseinrichtung 18 ist als selbstständig handhabbare Baugruppe ausgebildet und mit dem scheibenförmigen Abschnitt 15 der Radnabe 10 fest verbunden. Die Radmontagebohrungen 19 sind gemäß 1a, 1b in Radialrichtung gesehen radial außerhalb der Radzentrierungseinrichtungen 18 positioniert. Schrauben, die der Befestigung eines Rads an der Radnabe 10 dienen, erstrecken sich durch die Radmontagebohrungen 19 sowie korrespondierende Bohrungen in der Bremsscheibe.
Wie den 1a und 1b weiter entnehmbar ist, ist der scheibenförmige Abschnitt 15 der Radnabe 10 ist in einem Bereich 21 vorzugsweise trichterförmig eingezogen.
Wie am besten 1b entnommen werden kann, ist der scheibenförmige Abschnitt 15 auf einer der ersten Seite bzw. dem rohrförmigen Abschnitt 11 zugewandten Rückwand derart ausgebildet, dass der scheibenförmige Abschnitt 15 an der Rückwand mehrere Ausnehmungen 23 aufweist- Diese Ausnehmungen 23 dienen der Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender Steifigkeit des scheibenförmigen Abschnitts 15.
Wie 2 entnommen werden kann, setzt sich der rohrförmige Abschnitt 11 durch den scheibenförmigen Abschnitt 15 der Radnabe 10 hindurch und bildet einen Vorsprung 20 zur Aufnahme der Radzentrierungseinrichtung 18. Es ist der Gedanke der vorliegenden Erfindung, dass die Radzentrierungseinrichtung 18 aus einem Leichtbaumaterial hergestellt ist. Dafür kommen Leichtmetalle wie Aluminium oder Magnesium in Frage. Die Verwendung von Kunststoff oder Kohlefaserverbundwerkstoffen ist ebenfalls denkbar. Dabei ist es der Gedanke, dass die Radzentrierungseinrichtung 18 als unbelasteter Bereich nicht aus Stahl gefertigt wird sondern aus einem leichteren Werkstoff, der zur Gewichtsreduzierung der Radnabe 10 beiträgt. Die Radzentrierungseinrichtung 18 muss dabei kaum Kräfte eines montierten Rades aufnehmen, sodass sich der Einsatz eines Leichtbaumaterials anbietet.
Gleichzeitig wird es mit einer Radzentrierungseinrichtung 18 aus einem Leichtbaumaterial vermieden, dass es zur Korrosion zwischen einem montierten Rad und der Radzentrierungseinrichtung 18. Bei Radnaben aus dem Stand der Technik besteht ein Problem darin, dass ein montiertes Rad unter ungünstigen Umwelteinflüssen an der Radzentrierungseinrichtung festrostet.
Der scheibenförmige Abschnitt 15 ist gemeinsam mit dem rohrförmigen Abschnitt 11 als Schmiedeteil ausgebildet und weist daher eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit auf.
Die Radzentrierungseinrichtung 18 wird mit dem scheibenförmigen Abschnitt (15) fest verbunden, indem die Radzentrierungseinrichtung 18 auf den Vorsprung 20 aufgesteckt wird und dort verschraubt oder verklebt wird. Alternativ kann die Radzentrierungseinrichtung 18 auf den Vorsprung 20 aufgepresst werden oder auf diesen aufgeschrumpft werden. Zum Prozess des Aufschrumpfens wird die Radzentrierungseinrichtung 18 erwärmt, sodass diese sich dehnt und sich ihr Durchmesser vergrößert. Anschließend wird die Radzentrierungseinrichtung 18 auf den Vorsprung 20 aufgeschoben und kühlt dort wieder ab, was eine Verringerung des Durchmessers zur Folge hat.
Es gibt auch Werkstoffe, die sich unter Zuführung von Hitze zusammenziehen – dies sind vornehmlich Kunststoffe. Für eine Radzentrierungseinrichtung 18 aus einem derartigen Material kann die Verbindung zum scheibenförmigen Abschnitt 15 auch so erfolgen, dass die Radzentrierungseinrichtung 18 auf den Vorsprung 20 aufgeschoben wird und dort erhitzt wird, was einen Schrumpfprozess bewirkt.
Die erfindungsgemäße Radnabe 10 zeichnet sich gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Radnaben durch ein geringeres Gewicht bei gleichzeitig guter Festigkeit bzw. Steifigkeit aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7311363 B2 [0002, 0003]
EP 1792749 A1 [0002, 0003]

Claims

Radnabe (10), mit einem an einer ersten Seite ausgebildeten, in etwa rohrförmigen Abschnitt (11), der der Anbindung einer Antriebswelle und eines Radlagers dient, und mit einem an einer zweiten Seite ausgebildeten, in etwa scheibenförmigen Abschnitt (15), der der Anbindung eines Rads und einer Bremsscheibe dient, wobei der scheibenförmige Abschnitt (15) eine Radzentrierungseinrichtung (18) und mehrere Radmontagebohrungen (19) aufweist, die in Radialrichtung gesehen außerhalb der Radzentrierungseinrichtung (18) positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Radzentrierungseinrichtung (18) als selbstständig handhabbare Baugruppe ausgebildet ist und mit dem scheibenförmigen Abschnitt (15) fest verbindbar ist.
Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radzentrierungseinrichtung (18) aus einem Leichtbaumaterial wie Leichtmetall, Kohlefaserverbundwerkstoffen oder Kunststoff hergestellt ist.
Radnabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radzentrierungseinrichtung (18) mit dem scheibenförmigen Abschnitt (15) verschraubt oder verklebt ist.
Radnabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radzentrierungseinrichtung (18) auf den scheibenförmigen Abschnitt (15) aufgepresst oder aufgeschrumpft ist.