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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radnabe mit einem Zentrierungsmittel, die einen Teil einer Radnabeneinheit bildet.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere, obwohl nicht ausschließlich, für Radnabeneinheiten von Kraftfahrzeugen zum Befestigen eines Fahrzeugrads an einem Träger, der mit dem Fahrzeug verbunden ist, geeignet.
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Stand der Technik
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Das deutsche Patent
DE102009015950A1 offenbart eine Radnabeneinheit, die eine Symmetrieachse hat und aufweist:
- - einen Flansch, der quer zu der Symmetrieachse ist und mit mehreren Befestigungslöchern zum Anbringen eines Rads ausgestattet ist;
- - einen rohrförmigen Körper, der sich axial von dem Flansch ausstreckt, um ein Wälzlager zu lagern; und
- - eine Zentrierungsvorrichtung, die an einer Seite des Flansches gegenüberliegend zu der des rohrförmigen Körpers und in einer Position angeordnet ist, die konzentrisch mit der Symmetrieachse der Radnabe ist, um einen Radkranz oder eine Bremsscheibe zu halten.
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In der oben beschriebenen bekannten Radnabe ist die Zentrierungsvorrichtung auch für die Zwecke des Reduzierens des Gewichts der Radnabe gebildet, indem Teile, die voneinander in einer peripheren Richtung durch Vertiefungen getrennt sind, verbunden werden. Jedoch bereitet die so strukturierte Zentrierungsvorrichtung nicht nur produktionsbezogene Probleme, da die maschinelle Bearbeitung der Verbindungsteile relativ komplex ist, sondern auch strukturelle Probleme, da kritische Zonen in dem Flansch in dem Bereich der Vertiefungen gebildet werden können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radnabe mit einem Zentrierungsmittel bereitzustellen, die, während ein niedriges Gewicht beibehalten wird, die vorher erwähnten Nachteile nicht hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Radnabe mit einem Zentrierungsmittel bereitgestellt, die die charakteristischen Merkmale hat, die in den angehängten Ansprüchen angegeben sind.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, die ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel davon darstellen, in denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Radnabe gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht in einem kleineren Maßstab der Radnabe gemäß 1 ist, mit Teilen, die quergeschnitten sind, und Teilen, die für größere Klarheit entfernt sind;
- 3 eine Vorderansicht in einem kleineren Maßstab der Radnabe gemäß 1 ist; und
- 4 und 5 Ansichten in einem größeren Maßstab von zwei Details der Radnabe gemäß 2 sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Mit Bezugnahme auf 1 gibt 10 in seiner Gesamtheit eine Radnabeneinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an.
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Die Einheit 10 hat eine Symmetrie- oder Rotationsachse X und weist eine Radnabe 20 auf, die dazu ausgebildet ist, auch die Funktion eines Innenwälzrings der Einheit 10 anzunehmen und aus diesem Grund gleichermaßen als ein Flanschinnenring bezeichnet wird. Die Radnabeneinheit 10 ermöglicht den Zusammenbau eines Fahrzeugrads (bekannt und nicht gezeigt) und der zugehörigen Bremsscheibe (bekannt und nicht gezeigt) an einem Träger (bekannt und nicht gezeigt), der mit dem Fahrzeug verbunden ist, was die Rotation des Rads um die Achse X und bezüglich des Trägers ermöglicht.
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In der Gesamtheit der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe und Ausdrücke, die Positionen und Orientierungen angeben, wie beispielsweise „radial“ und „axial“ als auf die Mittelrotationsachse X der Einheit 10 Bezug nehmend verstanden werden. Ausdrücke wie beispielsweise „axial äußerer“ und „axial innerer“ beziehen sich stattdessen auf den zusammengebauten Zustand und beziehen sich in dem spezifischen Fall vorzugsweise auf eine Radseite, nämlich eine Seite der Einheit 10, die hin zu dem Rad oder hin zu der Außenseite des Fahrzeugs gerichtet ist, und jeweils auf eine Seite gegenüberliegend zu der Radseite, nämlich eine Seite der Einheit 10, die hin zu der Innenseite des Fahrzeugs gerichtet ist.
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Wie auch in 2 gezeigt ist, weist die Radnabeneinheit 10 für Kraftfahrzeuge auf:
- - einen Außenring 30, der vorzugsweise angeflanscht ist, um die Einheit 10 mit dem Träger zu verbinden, und mit jeweiligen Laufbahnen (bekannt und nicht gezeigt), die ähnlich zu einer Laufbahn 21, mit der auch die Radnabe 20 ausgestattet ist, ausgestattet ist; und
- - mehrere Wälzkörper (bekannt und nicht gezeigt), die zwischen dem Innenring oder der Radnabe 20 und dem Außenring 30 positioniert sind.
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Die Anordnung, die aus den zwei Ringen, d. h. dem Innenring 20 und dem Außenring 30, mit den Wälzkörpern (bekannt und nicht gezeigt) besteht, bildet ein Wälzlager 40, das einen Teil der Radnabeneinheit 10 bildet, um eine relative Rotation eines Rads (bekannt und nicht gezeigt), das an dem Innenring oder der Radnabe befestigt ist, relativ zu der Säule (bekannt und nicht gezeigt) des Fahrzeugs, zu ermöglichen.
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In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Radnabe 20 auch auf:
- - einen Flansch 22, der quer zu der Symmetrieachse X ist und mit mehreren Befestigungslöchern 23 zum Anbringen des Rads ausgestattet ist;
- - einen rohrförmigen Körper 24, der sich axial von dem Flansch 22 zum Lagern des Wälzlagers 40 erstreckt; und
- - eine Zentrierungsvorrichtung 50, die an einer Seite des Flansches 22 gegenüberliegend zu der des rohrförmigen Körpers 24 und in einer Position angeordnet ist, die konzentrisch mit der Symmetrieachse X der Radnabe 20 ist, um einen Radkranz (bekannt und nicht gezeigt), der einen Teil des Rads bildet, und/oder eine Bremsscheibe (bekannt und nicht gezeigt) zu halten.
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Die Zentrierungsvorrichtung 50 ermöglicht sowohl eine Zentrierung des Radkranzes und der Bremsscheibe bezüglich der Achse X als auch ein Befestigen des Radkranzes und der Bremsscheibe an der Radnabeneinheit 10 und weist einen durchgehenden rohrförmigen Körper 51 auf, der axial von dem Flansch 22 auskragt und radial nach außen durch eine äußere Befestigungsfläche 52 begrenzt ist, die, wie in dem in 4 und 5 gezeigten Detail, im Wesentlichen durch drei unterschiedliche Abschnitte 53, 54 und 55 definiert ist, die in Reihe beginnend von einer freien Innenkante 56 des rohrförmigen Körpers 51 angeordnet sind, und wobei:
- - der Abschnitt 53 ein konischer Aufnahmeabschnitt ist, um den Radkranz und die Bremsscheibe an der Radnabeneinheit 10 zu befestigen, und nach außen und hin zu der freien Außenkante 56 der Radnabeneinheit 10 verjüngt ist;
- - der Abschnitt 55 ein konkaver Übergangsabschnitt zwischen dem rohrförmigen Körper 51 und dem Flansch 22 ist, um eine lokale Spannung zu reduzieren und eine bessere Verteilung der Spannung zu ermöglichen, wodurch die Bildung von Sprüngen und Rissen verhindert wird, die in einer Reduzierung der Lebensdauer der Radnabeneinheit 10 resultieren würden; und
- - der Abschnitt 54 radial durch die Fläche 52 begrenzt ist, ein zylindrischer Zwischenabschnitt ist, der zwischen den Abschnitten 53 und 55 angeordnet ist, und einen Außendurchmesser mit Abmessungen hat, die größer als die Abmessungen sowohl eines Außendurchmessers der freien Außenkante 56 als auch einer zylindrischen Endfläche 57 des Abschnitts 55 sind.
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Insbesondere, wie auch in 3 gezeigt ist, immer noch mit dem Ziel, das Gewicht der Struktur der Radnabe 20 und der zugehörigen Radnabeneinheit 10 zu reduzieren, aber auch, wie unten beschrieben werden wird, mit dem Ziel, eine weitere Funktion, die zum Lösen eines technischen Problems notwendig ist, das insbesondere die aktuellen Radnabeneinheiten beeinflusst, hinzuzufügen, ist die Zentrierungsvorrichtung 50 mit einer gegebenen Anzahl von abgeflachten Bereichen 58 ausgestattet, die gleichförmig um die Achse X verteilt sind und sich umfänglich an dem rohrförmigen Körper 51 und, axial von der Außenkante 56, an der äußeren Fläche 52 erstrecken.
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Die abgeflachten Bereiche 58 sind senkrecht bezüglich Mantellinien angeordnet, die durch die Symmetrieachse X der Radnabe 20 durchlaufen und radial sowohl den konischen Aufnahmeabschnitt 53, der sich von der freien Außenkante 56 erstreckt, als auch den zylindrischen Zwischenabschnitt 54 beeinträchtigen, was in einer Reduzierung einer radialen Dicke beider Abschnitte 53 und 54 resultiert; des Weiteren sind die abgeflachten Bereiche 58 im Wesentlichen durchgehend mit der zylindrischen Endfläche 57 des Abschnitts 55 angeordnet.
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Wenn eine Bremsscheibe und eine Radkranz axial neben dem Flansch 22 befestigt sind und bezüglich der Achse X durch die Zentrierungsvorrichtung 50 aufgrund der Zusammenwirkung zwischen den Innenkanten der Befestigungslöcher (nicht gezeigt) der Bremsscheibe und des Radkranzes mit dem zylindrischen Zwischenabschnitt 54 zentriert sind, würde die notwendige Ausgestaltung des Übergangsabschnitts 55 - wie es in Radnabeneinheiten und in Radnaben der bekannten Art auftritt - eine graduelle und ungewünschte Ansammlung von Wasser innerhalb eines Volumens, das durch die Bremsscheibe, den Radkranz und den durchgehenden rohrförmigen Körper 51 definiert ist, verursachen. Stattdessen werden aufgrund der vorliegenden Erfindung, nämlich aufgrund der oben beschriebenen neuen Ausgestaltung der Zentrierungsvorrichtung 50 der Radnabe 20 und insbesondere aufgrund des Vorhandenseins der abgeflachten Bereiche 58, tatsächliche Drainagezonen, die durch die abgeflachten Bereiche 58 gebildet sind, zwischen den Innenkanten der Befestigungslöcher (nicht gezeigt) der Bremsscheibe und dem durchgehenden rohrförmigen Körper 51 erzeugt, wobei diese ermöglichen, dass Wasser, das sich angesammelt hat, ausfließt.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die abgeflachten Bereiche 58 fünf an der Zahl und die Befestigungslöcher 23 haben gleichermaßen dieselbe Anzahl. Da die abgeflachten Bereiche 58 sowohl das Gewicht der Radnabeneinheit 10, nämlich der Radnabe 20 selbst, als auch die Festigkeit des durchgehenden rohrförmigen Körpers 51 beeinflussen, kann jedoch ihre Anzahl auch abhängig von den Abmessungen des durchgehenden rohrförmigen Körpers 51 und den Ergebnissen variieren, die bezüglich der Gewichtsreduktion erreicht werden sollen, jedoch in Abhängigkeit von der restlichen Strukturfestigkeit des durchgehenden rohrförmigen Körpers 51.
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Zusätzlich zu den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie oben beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass zahlreiche weitere Varianten möglich sind. Es muss auch verstanden werden, dass diese Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht den Gegenstand der Erfindung oder seine Anwendungen oder seine möglichen Ausgestaltungen begrenzen. Im Gegenteil, obwohl die oben bereitgestellte Beschreibung den Fachmann in die Lage versetzt, die vorliegende Erfindung zumindest in einem ihrer Ausgestaltungsbeispiele zu implementieren, muss verstanden werden, dass zahlreiche Variationen der beschriebenen Komponenten zulässig sind, ohne dadurch von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen, wörtlich und/oder in Übereinstimmung mit seinen rechtlichen Äquivalenten interpretiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009015950 A1 [0003]
