DE3018172A1

DE3018172A1 - Kraftfahrzeugrad mit einer waelzlagerung

Info

Publication number: DE3018172A1
Application number: DE19803018172
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 7412 Eningen Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: KLAUE, HERMANN, DR.-ING., 3302 CREMLINGEN, DE
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1981-11-19
Also published as: FR2482016A1

Description

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Bei heutigen angetriebenen und nicht angetriebenen Kraftfahrzeugrädern wird vorwiegend eine auf Wälzlagern an einem Achsteil aufgehängte Nabe verwendet, an welcher die Radschüssel mit der Felge befestigt ist. In der Kraftfahrzeugentwicklungsgeschichte, besonders in der Anfangszeit, als Speichenräder Anwendung fanden, wurde die aus Nabe und Rad mit Reifen bestehende Einheit lösbar, jedoch kraftschlüssig mit einem Wellenstumpf, der über ein Wälzlager an einem festen Achsteil des Fahrzeugs gelagert war, verbunden. Daraus entwickelten sich eine Vielzahl von■Lösungen, bei denen Konus-, Konusverzahnung oder Stirnverzahnung zur Herstellung des Kraftschlusses angewendet und die axiale Halterung der Radnabe zumeist durch Ringmuttern vorgenommen wurde.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeugrad mit einer Wälzlagerung, deren Innenfing als Antriebsteil ausgebildet ist. Sie hat sich zur Aufgabe gesetzt, für Lagerungsund Antriebslösung eine Radausführung zu schaffen, welche leicht herzustellen ist und bei wenig Gewichtsaufwand eine leicht lösbare Verbindung zur Radlagerung herstellt.

Hierzu sieht die Erfindung vor, dass das Rad mit einem rohrförmigen, in den Innenring des Wälzlagers ragenden Fortsatz ausgerüstet ist, welcher eine zentrale Befestigungsschraube aufweist, wobei die Bohrung des Wälzlagerinnenringes eine zylindrische, konische oder konus sowie zylindrische Zentrierfläche zur Aufnahme des rohrförmigen. Fortsatzes besitzt und die zentrale Befestigungsschraube in die zentrisch angeordnete Gewindebohrung eines axial und in Umfangsrichtung mit dem Wälzlagerinnenring . verbundenen Flansches geschraubt ist.

Eine derartige Lösung bietet den Vorteil, dass der Radkörper, der entweder mit der Felge aus einem Stück hergestellt ist oder an den die Felge angeschraubt ist, bei grosser Gestalt-

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festigkeit leicht ausgebildet werden kann. Ausserdem kann der Radkörper ohne ein spezielles Werkzeug, beispielsweise eine besondere Abziehvorrichtung, abgenommen und montiert werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zur formschlüssigen Verbindung des Radkörpers mit dem Wälzlager-Innenring, letzterer mit einer Innenverzahnung und der zylindrische Fortsatz des Rades mit einer in die Innenverzahnung des Wälzlager-Innenringes eingreifenden Ausseiiverzahnung ausgerüstet.

In noch weiterer Ausführung der Erfindung ist der Radkörperfortsatz an seiner am Innenkonus des Lagerringes anliegenden Ringfläche ballig ausgebildet. Ferner weist in weiterer Ausbildung der Erfindung die Befestigungsschraube, des Kraftfahrzeugrades einen auf ihr angebrachten Anschlag auf, welcher' zum Abziehen des Radkörpers dienen kann. Ist der Radkörper als mit hohlen Speichen ausgerüstetes Gusstück ausgebildet, so wird sein rohrförmiger, in den Lagerinnenring ragenden Fortsatz beim Austritt aus dem Lagerinnenring in weiterer Ausbildung der Erfindung derart bemessen, dass seine Beanspruchung der einer hohl gegossenen Speiche beim Einmünden in den Nabenkranz entspricht.

Schliesslich ist in noch weiterer Ausbildung der Erfindung der scheibenförmige Radkörper mit der Felge aus einem Stück hergestellt. Hierbei ist die Herstellung des Rades aus Leichtmetall möglich, wobei die Zentrierflächen und Verzahnung mit anodisch erzeugten harten Oberflächen ausgerüstet werden können.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 und 2 sind im natürlichen Masstab eine Radbauart mit Antrieb und Schwenklager wiedergegeben, bei der das Rad mit drei hohlen, gekrümmten Speichen.ausgerüstet ist* Fig. 1 zeigt dieses Rad mit seiner Wälzlagerung im Teillängsschnitt und Fig. 2 in seiner Teilansicht. In Fig. 3 ist im Teillängs-

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schnitt ein als Leichtmetallschmiedestück hergestelltes Rad mit derselben Lagerung sowie den Antriebs- und Aufhängeteilen des Beispiels von Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Während in Fig. 3 die Leichtmetallfelge wie auch im Beispiel von Fig. 1 und 2 abnehmbar ist, wird diese bei der Lösung nach J^vig. 4 mit der Radscheibe aus einem Stück hergestellt. In Fig. 5 ist ein Teillängsschnitt durch ein Hinterrad dargestellt, bei dem das Rad nach Fig. 1 und 2 Verwendung findet und die Scheibe der Hinterradbremse, die sowohl hydraulisch als auch mechanisch gebremst werden kann, auf einer Verlängerung des Wälzlager-Innenringes in Umfangsrichtung fest, axial beweglich angeordnet ist. Bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Beispielen sind im Gegensatz zu diesem Hinterrad nach Fig. 5, bei dem eine sehr leichte Hinterradbremse am Rad angeordnet ist, die Vorderrad-Scheibenbremsen am Achsantrieb gelagert.

In Fig. 1 ist mit 1 der dreispeichige Radkörper bezeichnet, dessen Speichenkopfenden 1, über die Radbolzen 2 mit Muttern die Leichtmetallfelge 4 tragen. Die drei Speichen des Rades münden in den Nabenkranz 1„ ein, der in seinem Zentrum die Befestigungsschraube 5 trägt. Der Nabenkranz I^ weist einen rohrförmigen Fortsatz 1, auf, der an seinem Ende eine Aussenverzahnung 1. trägt. Der Nabenkranz ist mit seinem konisch oder ballig ausgebildeten Fortsatz I₅ sowie mit der Verzahnung I₄ im Radlagerinnenring 6 gelagert.

Das Radlager ist als Ringlager mit zwei Reihen Kugeln 7 ausgebildet. Der durch die Wellendichtungen 8 und 9 abgedichtete Lageraussenring 10 trägt über die Schrauben 11 die Schwenklagerglocke 12, an der der Trägerkugelzapfen 13 und der Führungskugelzapfen 14 befestigt sind. Der Innenlagerring 6 trägt in seinem Innenrohrquerschnitt den Flansch 15, welcher zur Fixierung in Umfangsrichtung in die Innenverzahnung 6. des Lager-

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innenringes 6 eingreift und durch eine Ringscheibe 16 und einen < Sprengring 17 auch in axialer Richtung gehalten wird. Der Flansch weist im Zentrum eine Gewindebohrüng auf, in welche die Befestigungsschraube 5 des Radkörpers geschraubt ist. Der Innenring 6 des Radlagers ist mit der Aussenglocke 6~ des Antriebsgelenkes 18, welches über die Antriebswelle 19 angetrieben wird, aus einem Rohrstück hergestellt.

Die Befestigungsschraube 5ist mit einem Sprengring 5, ausge^ rüstet, über den er sich über Tellerfedern 20 auf einer Druckscheibe 21 abstützt. Wird die Befestigungsschraube 5 in entgegengesetzter Richtung zum Uhrzeigersinn geschraubt, so legen _: sich die Tellerfedern 20 an, und der Radkörper wird über die Druckscheibe 21 aus der Konusfläche 15 herausgeschoben. Das Rad kann dadurch abgenommen werden. Die hohlen Speichen des Rades sind durch Leichtmetall- oder Kunststoffdeckel 22 abgedeckt. Wie in Fig. 2 in einer Teilansicht veranschaulicht, weist diese für einen 1000 kg Kleinwagen geeignete Radkonstruktion drei Speichen auf, von der jede an der Stelle ihrer Einmündung in den Nabenkranz dieselbe Ge.staltfestigkeit wie der von der Nabe in den Kugellager-Innenring ragende zylindrische Fortsatz. Die Speichen können mit Hilfe von ausklappbaren bogenförmigen Kernen als geschlossene runde Profile gegossen werden. Ein nach, dieser Methode hergestelltes Rad für den genannten Kleinwagen aus Kugelgraphitguss wiegt 2,4 kg. '

Bei der in Fig. 3, gezeigten Scheibenradlösung sind die im Beispiel Fig, 1 und 2 dargestellten Achsteile verwendet. Bei der Lösung Fig. 4 ist auch die Felge mit der Radscheibe aus einem Werkstück angefertigt.

Im Beispiel Fig. 5, bei dem es sieh um das Hinterrad eines Kraftwagens handelt, dessert Vorderradlösung in Fig. 1 und 2 wiedergegegeben ist, wird derselbe Radkörper 1 mit den gleichen Befesti-

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gungsteilcn sowie derselbe Lageraussenring 1Ü wie bei Fig. 1 und 2 verwendet. In diesem Fall ist der Lageraussenring mit einer gegossenen Längsschwinge 28 verschraubt. Da es sich um ein nicht angetriebenes Rad handelt, dient hierbei der Lagerinnenring 29 nicht zur Aufnahme des Drehgelenkes, sondern zur Aufnahme der Bremsscheibe 48, welche Teil einer Teilbelagscheibenbremse ist, die im übrigen aus den in einem an die Längsschwinge 28 angegossenen Sattel 28, angeordneten Bremsbacken 49, und 49„ sowie dem gemischt hydraulisch/mechanisch betätigten ZyI in der 49.. besteht. Die Bremsscheibe 48 ist in Umfangsrichtung fest, axial frei beweglich auf dem nach innen reichenden Fortsatz des Lagerinnenringes 29 gelagert. Die hydraulische Betätigung de r Bremse erfolgt durch Breinsöl, welches über den Schlauch 49. zugeführt wird; die mechanische Betätigung erfolgt über den ßremshebel 49,..

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Claims

Dr.Ing. Hermann Klaue

Beim Schlüssle lü R 726

Eningen u.A.

Kraftfahrzeugrad mit einer Wälzlagerung

Patentansprüche

/l) Jcraftfahrzeugrad mit einer Wälzlagerung, deren Innenring 'als Antriebsteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (1; 23; 26) mit einem rohrförmigen, in den Innenring (6; 29) des Wälzlagers ragenden Fortsatz - (1,; 23 · 28 ) und einer zentralen Befestigungsschraube (5; 24) ausgerüstet ist und die Bohrung des Wälzlagerinnenringes eine zylindrische, konische oder konische sowie zylindrische ' Zentrierfläche (I₅) zur Aufnahme des rohrförmigen Radfortsatzes (1.,; 23₇i 28 ) aufweist, wobei die zentrale Befestigungsschraube (5; 24) in die zentrisch angeordnete Gewindebohrung eines axial und in Umfangsrichtung mit dem Wälzlagerinnenring (6) verbundenen Flansches (15) geschraubt ist.
2) Kraftfahrzeugrad, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzlagerinnenring (6) zur formschlüssigen Verbindung des Rades mit der Lagerung mit einer Innenverzahnung (O₁) und der zylindrische Fortsatz (I₃J 23₂; 28^ des Rades mit einer in die Innenverzahnung (6.) des Wälzlagerinnenringes greifenden Aussenverzahnung ausgerüstet ist.
3) Kraftfahrzeugrad, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkörperfortsatz an seiner am Innenkonus des Lagerringes (1 ) anliegenden Ringfläche ballig ausgebildet ist.

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4) Kraftfahrzeugrad, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (5; 24) d.urch einen auf ihr-angebrachten Anschlag (5,; 24,) zum Abziehen des Radkörpers (1; 2 3; 2 8) dienen kann.
5) Kraftfahrzeugradj nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Gusstück ausgebildete Radkörper (1) hohle Speichen aufweist und sein rohrförmiger, in den ■ Lagerinnenring ragender Fortsatz "(1*.) beim Austritt aus dem Lagerinnenring derart bemessen ist, dass seine Beanspruchung der einer hohl gegossenen Speiche beim Einmünden in den Nabenkranz (I₇) entspricht.
6) Kraftfahrzeugrad, nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Radkörper mit der Felge aus einem Stück (28) besteht.

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