DE202008016808U1

DE202008016808U1 - Radschraube

Info

Publication number: DE202008016808U1
Application number: DE200820016808
Authority: DE
Original assignee: ABC Umformtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: ABC Umformtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2018-12-20

Abstract

Radschraube (1) für Fahrzeugräder, bestehend aus einem Gewindebolzen (2) mit einem einendigen Kopf (4) mit einem Kraftangriff (6) für ein Drehwerkzeug, wobei der Kraftangriff (6) als Außenkraftangriff mit polygonalem Außenquerschnitt ausgebildet ist, und wobei der Kopf (4) auf seiner von dem Gewindebolzen (2) wegweisenden Stirnseite (8) eine Vertiefung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) von einer derart polygonalen und an den polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs (6) angepassten Randkontur (12) begrenzt ist, dass zwischen der polygonalen Randkontur (12) der Vertiefung (10) und dem polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs (6) ein schmaler Randsteg (14) mit einem entsprechend polygonalen Verlauf gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radschraube für Fahrzeugräder, bestehend aus einem Gewindebolzen mit einem einendigen Kopf mit einem Kraftangriff für ein Drehwerkzeug, wobei der Kraftangriff als Außenkraftangriff mit polygonalem Außenquerschnitt ausgebildet ist, und wobei der Kopf auf seiner von dem Gewindebolzen wegweisenden Stirnseite eine Vertiefung aufweist.
Derartige Radschrauben sind allgemein bekannt, lediglich beispielhaft sei auf die Veröffentlichung EP 0 836 016 A2 verwiesen.
Solche Schrauben werden üblicherweise aus einem Metall-Rohling durch plastisches Umformen in einem Kaltumformprozess hergestellt (vgl. dazu beispielsweise die DE 10 2007 050 849 A1 ). Der Kopf wird durch einen Stauchvorgang gebildet, wobei das Material plastisch in die gewünschte Form umgeformt werden muss. Dies ist insbesondere im Bereich der stirnseitigen Enden von Eckkanten des polygonalen Außenkraftangriffes bisher nicht optimal.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radschraube der beschriebenen Art im Bereich des Kopfes so zu verbessern, dass bei der Herstellung durch plastisches Umformen im Eckenbereich des Kraftangriffes eine optimierte Kantenfüllung erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Vertiefung von einer derart polygonalen und an den polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs angepassten Randkontur begrenzt ist, dass zwischen der polygonalen Randkontur der Vertiefung und dem polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs ein schmaler Randsteg mit einem entsprechend polygonalen Verlauf gebildet ist.
Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann das Material optimiert umgeformt werden, so dass es auch den besagten Eckenbereich des Kraftangriffs besser ausfüllt. Dies bedeutet, dass ausgeprägtere, praktisch zur Kopf-Stirnseite hin verlängerte Polygon-Eckkanten gebildet werden können. Dabei wird vorteilhafterweise auch eine Vergrößerung der Vertiefung erreicht, wodurch Material und somit Gewicht eingespart werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung enthalten.
Anhand von zwei in den Zeichnungen veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung genauer erläutert werden. Es zeigen:
1 eine stark vergrößerte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Radschraube in einer ersten Ausführung, wobei nicht erfindungswesentliche Bereiche nur gestrichelt gezeichnet sind,
2 u. 3 zwei Perspektivansichten der Radschraube nach 1 aus unterschiedlichen Blickwinkeln,
4 eine ebenfalls stark vergrößerte Perspektivansicht einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Radschraube und
5 einen Teil-Axialschnitt durch einen Kopfbereich in der Ebene V-V gemäß 4.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine erfindungsgemäße Radschraube 1 besteht aus einem Gewindebolzen 2 mit einem einendigen Kopf 4. Der Kopf 4 weist einen Kraftangriff 6 für ein nicht dargestelltes Drehwerkzeug auf, mit dem die Radschraube 1 mit einem Drehmoment beaufschlagt werden kann. Der Kraftangriff 6 ist als Außenkraftangriff mit einem insbesondere regelmäßig polygonalen Außenquerschnitt ausgebildet. In den dargestellten Beispielen handelt es sich um ein konvexes Polygon mit bevorzugt regelmäßig sechseckigem Außenquerschnitt. Auf seiner von dem Gewindebolzen 2 wegweisenden Stirnseite 8 weist der Kopf 4 eine Vertiefung 10 auf. Diese Vertiefung 10 bewirkt zunächst eine Material- und Gewichtsersparnis; sie bildet jedoch keinen Innenkraftangriff für ein Drehwerkzeug.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Vertiefung 10 von einer derart polygonalen und an den polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs 6 angepassten Randkontur 12 begrenzt ist, dass zwischen der polygonalen Randkontur 12 der Vertiefung 10 und dem polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs 6 ein schmaler Randsteg 14 mit einem entsprechend polygonalen Verlauf gebildet ist. Aufgrund der relativ schmalen Stegform des Randsteges 14 kann das Material beim Herstellungsprozess mit optimierter Kantenfüllung umgeformt werden. Somit besteht erfindungsgemäß eine zweite Funktion der Vertiefung 10 in einer Optimierung des Herstellungsprozesses durch plastisches Umformen.
Es ist zweckmäßig, wenn sich die Vertiefung 10 zentrisch und in axialer Richtung konkav gewölbt in den Kopf 4 erstreckt. Dabei weist die Vertiefung 10 eine im Zentrum 16 gemessene axiale Tiefe T auf, die vorzugsweise nahezu der axialen Länge L des Kraftangriffs 6 entspricht. Hierzu wird insbesondere auf 1 und 5 verwiesen.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 3 besteht die Vertiefung 10 aus mehreren in axialer Richtung konkaven Teilflächen 10a, wobei jede Teilfläche 10a ausgehend von einer Seitenkante 12a der polygonalen Randkontur 12 mit abnehmender Breite bis zum Zentrum 16 der Vertiefung 10 verläuft. Jede Teilfläche 10a ist in Umfangsrichtung gesehen, d. h. jeweils parallel zur zugehörigen Seitenkante 12a, zumindest annähernd geradlinig ausgebildet, so dass sich zwischen den angrenzenden Teilflächen 10a stumpfwinklige Übergänge (Linien 10b) ergeben.
Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radschraube 1 gemäß 4 und 5 besteht die Vertiefung 10 aus zwei axial benachbarten Bereichen, und zwar einem inneren Vertiefungsbereich 20 und einem äußeren Vertiefungsbereich 22. Der innere Vertiefungsbereich 20 ist von einer inneren Randkontur 24 begrenzt, die über eine zur Stirnseite 8 insbesondere parallel vertiefte Stufenfläche 26 in den äußeren Vertiefungsbereich 22 übergeht, der seinerseits von der polygonalen Randkontur 12 begrenzt wird. Vorzugsweise ist der innere Vertiefungsbereich 20 konkav kalottenförmig, insbesondere kugelkalottenförmig ausgebildet, so dass die innere Randkontur 24 kreisförmig ausgebildet ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die kreisförmige innere Randkontur 24 des inneren Vertiefungsbereiches 20 maximal als Inkreis der polygonalen Randkontur 12 des äußeren Vertiefungsbereiches 22 ausgebildet. Hierdurch wird durch die Vertiefung 10 eine maximale Material- und Gewichtseinsparung erreicht, indem der Durchmesser der inneren Randkontur 24 maximal ist.
Wie sich weiter aus 5 ergibt, weisen der innere Vertiefungsbereich 20 eine erste axiale Tiefe T1 und der äußere Vertiefungsbereich 22 eine zweite axiale Tiefe T2 auf. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der ersten Tiefe T1 zur zweiten Tiefe T2 etwa 3 bis 3,5.
In beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Radschraube 1 kann im Grund bzw. im Bereich des Zentrums 16 der Vertiefung 10 noch eine zusätzliche Vertiefung in Form einer leichten Spitze gebildet sein (nicht dargestellt). Weiterhin weist in beiden Ausführungen der durch die Vertiefung 10 gebildete Randsteg 14 des Kopfes 4 eine zwischen dem polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs 6 und der polygonalen Randkontur 12 der Vertiefung 10 gemessene Stegbreite B auf, die etwa im Bereich von 5% bis 20%, insbesondere 5% bis 15%, eines Nenn-Schlüsselmaßes des Kraftangriffs 6 beträgt. Das Schlüsselmaß ergibt sich aus dem Abstand zweier diametral gegenüberliegender Polygonseiten (Schlüsselflächen) des Kraftangriffs 6.
Durch die bevorzugte Ausbildung des Kraftangriffs 6 als regelmäßiger Außensechskant sind auch die Randkontur 12 der Vertiefung 10 und der Randsteg 14 des Kopfes 4 entsprechend sechseckig ausgebildet. Allerdings ist die Erfindung auf diese Ausgestaltung nicht beschränkt, vielmehr sind auch beliebige andere Polygonformen umfasst, und zwar sowohl konvexe als auch konkave Polygone, wie z. B. sternartige Querschnitte.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
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

- EP 0836016 A2 [0002]
- DE 102007050849 A1 [0003]

Claims

Radschraube (1) für Fahrzeugräder, bestehend aus einem Gewindebolzen (2) mit einem einendigen Kopf (4) mit einem Kraftangriff (6) für ein Drehwerkzeug, wobei der Kraftangriff (6) als Außenkraftangriff mit polygonalem Außenquerschnitt ausgebildet ist, und wobei der Kopf (4) auf seiner von dem Gewindebolzen (2) wegweisenden Stirnseite (8) eine Vertiefung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) von einer derart polygonalen und an den polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs (6) angepassten Randkontur (12) begrenzt ist, dass zwischen der polygonalen Randkontur (12) der Vertiefung (10) und dem polygonalen Außenquerschnitt des Kraftangriffs (6) ein schmaler Randsteg (14) mit einem entsprechend polygonalen Verlauf gebildet ist.
Radschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefung (10) zentrisch und in axialer Richtung konkav gewölbt in den Kopf (4) erstreckt, und zwar mit einer im Zentrum (16) gemessenen axialen Tiefe (T), die vorzugsweise etwa der axialen Länge (L) des Kraftangriffs (6) entspricht.
Radschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) aus mehreren konkaven Teilflächen (10a) besteht, wobei jede Teilfläche (10a) ausgehend von einer Seitenkante (12a) der polygonalen Randkontur (12) mit abnehmender Breite bis zum Zentrum (16) der Vertiefung (10) verläuft.
Radschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) aus zwei axial benachbarten Bereichen besteht, und zwar einem inneren Vertiefungsbereich (20) und einem äußeren Vertiefungsbereich (22), wobei der innere Vertiefungsbereich (20) von einer inneren Randkontur (24) begrenzt ist und über eine zur Stirnseite (8) insbesondere parallel vertiefte Stufenfläche (26) in den äußeren, von der polygonalen Randkontur (12) begrenzten Vertiefungsbereich (22) übergeht.
Radschraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Vertiefungsbereich (20) konkav kalottenförmig mit kreisförmiger innerer Randkontur (24) ausgebildet ist.
Radschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige innere Randkontur (24) des inneren Vertiefungsbereiches (20) etwa als Inkreis der polygonalen Randkontur (12) des äußeren Vertiefungsbereiches (22) ausgebildet ist.
Radschraube nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Vertiefungsbereich (20) eine erste axiale Tiefe (T1) und der äußere Vertiefungsbereich (22) eine zweite axiale Tiefe (T2) aufweisen, wobei das Verhältnis der ersten Tiefe (T1) zur zweiten Tiefe (T2) etwa 3 bis 3,5 beträgt.
Radschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Vertiefung (10) gebildete Randsteg (14) des Kopfes (4) eine Stegbreite (B) aufweist, die etwa im Bereich von 5% bis 20%, insbesondere 5% bis 15%, eines Nenn-Schlüsselmaßes des Kraftangriffs (6) beträgt.
Radschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftangriff (6) als regelmäßiger Außensechskant ausgebildet ist, so dass auch die Randkontur (12) der Vertiefung (10) und der Randsteg (14) des Kopfes (4) entsprechend sechseckig ausgebildet sind.
Radschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (4) mit dem Kraftangriff (6) und der Vertiefung (10) durch einen plastischen Umformprozess gebildet ist.