DE3333785C2 - Befestigungsvorrichtung für das Montieren von Fahrzeugrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für das Montieren von Fahrzeugrädern gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bei solchen Befestigungsvorrichtungen dienen die einander zuge­ wandten Tragflächen des Körpers und des Klemmringes als Zen­ trierflächen.

Es ist wesentlich, daß bei solchen Befestigungsvorrichtungen die Radklemmlast aufrechterhalten wird, um Bewegung oder Miß­ ausrichtung der Räder an der Nabe zu verhindern. Wenn die das Rad gegen die Nabe haltende Klemmkraft verloren geht oder sich verringert, kann sich eine katastrophale Situation ergeben, in welcher das Rad sich relativ zu der Nabe und zu den Zapfen be­ wegen kann, was zu einem schnellen Versagen der Zapfen und zu einer Trennung des Rades von der Nabe führt.

Bei üblichen Radmontagesystemen kann eine beträchtliche Klemm­ last verloren gehen als Ergebnis eines relativ geringen Grades an axialer Auslenkung in der Befestigungsverbindung als Folge verschiedener Faktoren, wie beispielsweise Kriechen, Einsinken oder Einlagern der Befestigungselemente oder dergleichen. Das einzige beachtliche Federungsvermögen bei dem üblichen System ergibt sich als Folge der Verlängerung der Zapfen beim Anzie­ hen, wobei 0,10 bis 0,13 mm Verlängerung typisch sind. Demgemäß kann eine axiale Auslenkung von nur 0,025 mm zu einem Verlust von 20 bis 25% der Klemmlast führen.

Als Folge der ernsthaften und möglicherweise gefährlichen Art oder Natur dieser Probleme sind oftmalige Überprüfungen des An­ ziehdrehmomentes erforderlich, insbesondere bei schwer belade­ nen Fahrzeugen, bei Zwillingsradmontage, bei rauhen Betriebsbe­ dingungen und dergleichen. Es ist nicht unüblich, daß in gewis­ sen Situationen Überprüfungen des Anziehdrehmomentes der Rad­ muttern alle 800 km vorgeschrieben sind. Diese Arbeitsweise kann, obwohl sie aus Sicherheits- und Wartungsgründen erforder­ lich ist, unbequem und zeitraubend sein.

Es wäre erwünscht, mehr Federungsvermögen bei dem Montagesystem mit Radmuttern zu haben, jedoch ist dies schwierig als Folge der erfahrenen großen Klemmkräfte und als Folge der Größenbe­ schränkungen, die durch den zur Verfügung stehenden Raum gege­ ben sind. Beispielsweise könnte das genannte Problem mit Feder­ ringen oder Federscheiben oder mit Belleville-Scheiben nicht gelöst werden, weil die Federscheiben oder Federringe zu groß wären, beispielsweise einen Durchmesser von 10 cm oder mehr ha­ ben würden für eine Klemmlast von etwa 13.500 kg.

Es ist eine Befestigungsvorrichtung gemäß der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt (DE 30 44 778 A1), bei welcher die Tragfläche des Körpers in radialer Richtung gleichmäßig ge­ krümmt ist, während die Tragfläche des Klemmringes vor dem An­ ziehen eine Gestalt hat, die der Gestalt der Tragfläche des Körpers nicht identisch ist, jedoch nach dem Anziehen in glei­ cher Weise kontinuierlich gekrümmt ist wie die Tragfläche des Körpers, so daß die beiden Tragflächen nach dem Anlegen der Klemmlast sich in inniger Flächenberührung miteinander befin­ den. Hierbei ist ein Federungsvermögen nicht mehr vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsvorrichtung für das Montieren von Fahrzeugrädern derart zu gestalten, daß mit einer einfachen Ausführung nach dem Anziehen bzw. Anlegen der Klemmlast noch ein Federungsvermögen vorhanden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Erfindung gemäß dem Patent­ anspruch 1.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß beim Anlegen der vollen Klemmlast der Differenzwinkel D sich nicht auf Null verkleinert und sich auch nicht auf Null verkleinert, bevor der Winkel B der Klemmfläche 44 des Klemmringes 30 sich auf Null verkleinert hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht einer Montageausführung für ein Fahrzeugrad mit einer Befestigungsvorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Achse der Anordnung, wobei die Befe­ stigungsvorrichtung vor der Anwendung zur Montage eines Rades dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene und etwas schematische axiale Teilschnittansicht eines Teiles der Befe­ stigungsvorrichtung und einer Radfläche, wobei die einzelnen Teile in derjenigen Stellung wiedergegeben sind, die durch Anziehen von Hand erreicht werden kann.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, in welcher das Verhält­ nis zwischen der Klemmlast und der Auslenkung in einer Rad­ montageausführung, die eine Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt, und in einer ähnlichen Radmontageausführung dargestellt ist, bei welcher eine übliche Befestigungsvorrichtung verwendet wird.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Montageausführung für ein Fahrzeug­ rad dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist und eine Befestigungsvorrichtung bzw. eine Befe­ stigungsanordnung aufweist, die allgemein mit dem Bezugszei­ chen 12 bezeichnet und nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Die dargestellte Radmontageausführung umfaßt eine Nabe 14, an welcher zwei Räder 16 und 18 mittels einer Befestigungsanordnung montiert sind, die einen Zapfen 20 und eine Befestigungsanordnung 12 aufweist. Obwohl die Montage­ ausführung 10 als eine Ausführung zur Montage vom Zwillings­ rädern dargestellt ist, ist zu verstehen, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch bei Einzelradmontage anwendbar sind.

Die Nabe 14 umfaßt einen Nabenteil 22 und eine auf der Außen­ seite angeordnete Bremstrommel 24. Es ist zu verstehen, daß der Ausdruck "Nabe", wie er hier verwendet ist, nicht nur eine Ausführung mit Nabe und Bremstrommel umfaßt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist und bei der das Rad gegen die Trommel geklemmt wird, sondern auch andere Arten von Ausführungen, beispielsweise Ausführungen mit auf der Innenseite angeordneter Bremstrommel, bei denen das Rad direkt an der Nabe oder an einem anderen Bau­ teil des Nabengebildes montiert werden kann.

Eine gegebene Anzahl von Zapfen 20 ist in üblicherweise auf einem Kreis rund um den Umfang der Nabe 14 angeordnet, und die Anzahl der Zapfen 20 hängt ab von der Größe des Fahrzeugs, der Größe des Rades, den Lastanforderungen und ähnlichen Fak­ toren. In Fig. 1 ist nur ein solcher Zapfen 20 dargestellt, und es ist zu verstehen, daß eine Befestigungsanordnung 12 jedem Zapfen 20 der Radmontageausführung zugeordnet werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Zapfen 20 halb­ dauerhaft angebracht mittels Anordnung durch Preßsitz in der Nabe 14, obwohl andere übliche Arten der Zapfenmontage verwendet werden können. Der Zapfen 20 erstreckt sich, wie es üblich ist, in axialer Richtung relativ zur Achse der Befestigungsanordnung 12 nach außen, und zwar durch Löcher 26 hindurch, die in den Rädern 16 und 18 gebildet sind. Die Räder 16 und 18 können beim anfänglichen Anordnen an der Nabe 14 zum Zeitpunkt des Anziehens der Befestigungsanordnung 12 relativ zu der Nabe 14 in irgendeiner gewünschten Weise zentriert werden, beispiels­ weise mittels einer nicht dargestellten geeigneten Führungs- oder Ausrichteinrichtung. Es ist zu bemerken, daß zwischen dem Zapfen 20 und den Rädern 16 und 18 ein Spiel vorhanden ist. Nach dem Anordnen der Räder 16 und 18 und nach dem Anziehen der Befestigungsanordnung 12 oder Befestigungsvorrichtung 12 dient die zwischen der Nabe 14 und der Befestigungsanordnung 12 ange­ legte Klemmlast dazu, Bewegung der Räder 16, 18 relativ zur Nabe 14 zu verhindern.

Die Befestigungsanordnung 12 gemäß der Erfindung umfaßt einen Körper 28 und einen mit ihm zusammenarbeitenden Klemmring 30. denn die Befestigungsanordnung 12 bei einer Radmontageausfüh­ rung gemäß Fig. 1 verwendet wird, ist der Klemmring 30 zwi­ schen dem Körper 28 und einer Fläche 32 des Rades 18 festge­ klemmt, und die Fläche 32 ist mit Bezug auf die Achse der Be­ festigungsanordnung 12 radial angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Körper 28 eine sechseckige Mutter, die zur Verwendung mit dem Gewindezapfen 20 geeignet ist. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind auch bei Befesti­ gungselementen, die keine Muttern sind, anwendbar, beispiels­ weise bei Kopfbolzen oder Kopfschrauben, die bei anderen Arten von Radmontageausführungen verwendet werden. Demgemäß ist der Ausdruck "Körper" so zu verstehen, daß er nicht nur den Kör­ per einer Mutter, sondern auch den Kopfteil eines einen Schaft aufweisenden Befestigungselementes umfaßt.

Für den Eingriff mit dem Außengewinde des Zapfens 20 besitzt der Körper 28 ein Innengewinde 34, welches allgemein in einer zylindrischen Ebene symmetrisch um die mittlere Längsachse des Körpers 28 liegt. Um ein Anziehen der Befestigungsanordnung 12 auf dem Zapfen 20 zu ermöglichen, weist der Körper 28 eine Gestaltung auf derart, daß ein Schlüssel oder dgl. mit ihm in Eingriff gebracht werden kann. Diese umfaßt ebene Flächen 36 des sechseckigen Mutterkörpers. Bei anderen Ausführungsformen von Körpern der Befestigungsanordnung kann anstelle eines Innengewindes Außengewinde vorgesehen sein, und verschiedene Arten der Gestaltung zwecks Eingriffs mit einem Schlüssel oder dgl., oder andere Gestaltungen zum Antreiben des Körpers können für das Anziehen der Befestigungsanordnung vorgesehen bzw. verwendet werden.

Der Körper 28 und der Klemmring 30 sind mittels eines Flansches oder Bundes 38 in zusammengefügtem Zustand gehalten, der sich von dem Körper 28 durch einen Halsteil 40 kleineren Durchmes­ sers der mittleren axialen Öffnung 42 des Klemmringes 30 axial erstreckt. Das Ende des Flansches oder Bundes 38 hat einen größeren Durchmesser als der Hals 40′ so daß der Körper 28 und der Klemmring 30 in zusammengefügtem Zustand gehalten sind, während freie Drehung und eine gewisse Bewegung zwischen dem Körper 28 und dem Klemmring 30 ermöglicht sind.

Diejenige Seite des Klemmringes 30, die mit der Radfläche 32 in Eingriff tritt, ist mit einer Klemmfläche 44 versehen. Die gegenüberliegende Seite des Klemmringes 30 ist mit einer Tragfläche 46 versehen. Die Tragfläche 46 des Ringes 30 ist einer Tragfläche 48 des Körpers 28 zugewandt und arbeitet mit dieser zusammen. Jede der Flächen 44, 46 und 48 ist eine kontinuierliche Fläche und eine ringförmige Umdrehungsfläche und sie hat einen Innenumfang und einen Außenumfang. Der Körper 28 der Befestigungsanordnung 12 ist zur Aufnahme seiner Tragfläche 48 mit einem kleinen Flansch 50 versehen.

Der Körper 28 und der Klemmring 30 bestehen vorzugsweise aus einem Stahl, der mittels Wärmebehandlung auf hohe Härte gebracht werden kann. Bei den Klemmlasten, für welche die Be­ festigungsanordnung 12 gestaltet ist, ist der Klemmring 30 elastisch verformbar und wirkt dahingehend, im angezogenen Zustand in einer Radmontageausführung, beispielsweise der typischen Ausführung gemäß Fig. 1, beträchtliche Federkräfte zu schaffen.

Die Klemmfläche 44 des Klemmringes 30 ist im anfänglichen Zu­ stand des Klemmringes 30 vor dem Anziehen der Befestigungs­ anordnung 12 konisch. Die Fläche 44 verläuft relativ zur radialen Richtung der Befestigungsanordnung schräg in einem Winkel B (Fig. 3), was bedeutet, daß sie relativ zu der radial liegenden Radfläche 32 in einem Winkel B schräg ver­ läuft. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, tritt im nicht angezogenen Zustand der Befestigungsanordnung 12 oder in dem Zustand nach einem anfänglichen Anziehen von Hand, der Klemmring 30 mit der Radfläche 32 entlang einer kreisförmigen Berührungslinie 52 zwischen der Klemmfläche 44 und der Fläche 32 in Eingriff.

Die Tragfläche 46 des Klemmringes 30 ist bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls konisch und sie ver­ läuft relativ zur radialen Richtung schräg in einem Winkel A (Fig. 3). Die Tragfläche 48 des Körpers 28 hat ebenfalls konische Gestalt und sie verläuft relativ zur radialen Rich­ tung schräg in einem Winkel C (Fig. 3). Der Winkel C ist größer als der Winkel A, und im anfänglichen Zustand be­ rührt der Körper 28 den Klemmring 30 entlang einer kreisförmi­ gen Berührungslinie 54 zwischen den Tragflächen 46 und 48. Die Tragflächen 46 und 48 sind anfänglich durch einen Winkel D voneinander getrennt bzw. verlaufen in diesem Winkel relativ zueinander, und der Winkel D ist gleich dem Winkel C minus dem Winkel A. Die Flächen 44, 46 und 48 sind zwar als echte konische Flächen dargestellt, jedoch können einige dieser Flächen oder alle dieser Flächen etwas abgerundet sein oder von einer klassischen geometrischen Konusform oder Kegelform geringfügig abweichen, und der Ausdruck konisch oder kegel­ förmig sollte so verstanden sein, daß solche Abwandlungen eingeschlossen oder umfaßt sind.

Wenn die Befestigungsanordnung 12 angezogen wird, bewegt sich der Körper 28 in Richtung gegen die Werkstückfläche bzw. Radfläche 32, und der Klemmring 30 verformt sich, um diese Bewegung zu ermöglichen. Wenn der Klemmring 30 sich verformt, verkleinert sich der anfängliche Klemmflächenwin­ kel B, und der anfängliche Tragflächentrennwinkel D zwi­ schen den Tragflächen 46 und 48 verkleinert sich in ähnli­ cher Weise um ein gleiches Ausmaß, weil der Winkel A sich vergrößert, während der Winkel C unverändert bleibt. Während relativ zum Klemmring 30 dreht, und daß der Klemmring 30 sich relativ zur Radfläche 32 nicht dreht. Es ist erwünscht, daß relative Drehung zwischen den Tragflächen 46 und 48 stattfindet, die für diesen Zweck gestaltet sind, und daß unerwünschte Beschädigung der Radfläche 32 als Folge von Drehung des Klemmringes 30 vermieden ist. Während des An­ ziehens haben die Reibungskräfte zwischen dem Körper 28 und dem Klemmring 30 das Bestreben, zu bewirken, daß der Klemmring 30 sich dreht, während die Reibungskräfte zwischen dem Klemmring 30 und dem Rad 18 das Bestreben haben, Bewe­ gung des Klemmringes 30 zu verhindern. Die kreisförmigen Berührungslinien 52 und 54 liegen beide symmetrisch um die Achse der Befestigungsanordnung 12, und an diese kreisförmi­ gen Linien oder Kreise angelegte Reibungskräfte wirken über deren Radien. Da der Radius des Kreises 52 beträchtlich größer ist als der Radius des Kreises 54, werden die Kräfte, die das Bestreben haben, Drehung des Klemmringes 30 hervor­ zurufen, wirksam gedämpft oder geschwächt und der Klemmring 30 bleibt stillstehend.

Die Befestigungsvorrichtung bzw. Befestigungsanordnung 12 ist so gestaltet, daß in einer Radmontageausführung eine vorbe­ stimmte Klemmlast erhalten wird. Der anfängliche Klemm­ flächenkegelwinkel B ist so gewählt, daß, obwohl der Winkel B sich während des Anziehens verkleinert, er beim Erreichen der bestimmten Klemmlast größer als Null bleibt. Da der Klemmring 30 während des Anziehens eine Federwirkung liefert, wird da­ durch gewährleistet, daß bei der vollen Klemmlast eine ge­ wisse Reservefederwirkung verbleibt und daß ein Spielraum für Fehler vorhanden ist im Fall des Überanziehens. Es wird bevorzugt, daß beim Anziehen auf volle Klemmlast der Winkel B sich auf nahe Null verkleinert, jedoch keinesfalls auf Null, und eine Verkleinerung des Winkels B von etwa 75 bis 85% wird bevorzugt.

Der Winkel D sollte nicht kleiner als der Winkel B sein, so daß beim Anziehen der Befestigungsanordnung 12 der Winkel D bei der vollen Klemmlast sich nicht auf Null verkleinert und sich auch nicht auf Null verkleinert, bevor der Winkel B sich auf Null verkleinert hat. Es wird bevorzugt, daß der Winkel D geringfügig größer als der Winkel B ist, beispielsweise um 10 oder weniger, so daß das genannte Verhältnis gewährleistet ist trotz Änderungen der Herstellungstoleranz.

Die Größe des Tragflächenkegelwinkels C des Körpers 28 ist derart gewählt, daß verhindert ist, daß während des Anziehens der Befestigungsanordnung 12 unerwünschte Ringbeanspruchungen auf den Klemmring 30 ausgeübt werden. Die beim Anziehen zwi­ schen den Tragflächen 46 und 48 auftretenden Reibungskräfte werden durch die Wahl des Winkels C dazu verwendet, zu ver­ hindern, daß übermäßige radial nach außen gerichtete Kräfte auf den Klemmring 30 ausgeübt werden, die den unerwünschten Effekt haben könnten, zu bewirken, daß der Klemmring 30 seine Elastizität verliert und in der Radmontageausführung nicht mehr als eine Feder wirkt.

Insbesondere wird, wenn die Befestigungsanordnung 12 angezogen wird, eine Kraft an den Klemmring 30 von der Tragfläche 48 des Körpers 28 in einer Richtung rechtwinklig zu der Fläche 48 angelegt. Diese Kraft hat eine radial nach außen gerichtete Komponente, die durch Vektoranalyse bestimmt ist als eine Kraft gleich der an der Fläche 48 angelegten normalen oder rechtwinkeligen Kraft, multipliziert mit dem Sinus des Winkels C. Diese Kraft hat das Bestreben, zu bewirken, daß der Klemm­ ring 30 radial nach außen verformt wird, und sie hat das Be­ streben, den Klemmring 30 einer zerstörenden Ausdehnungswir­ kung oder einer Ringspannung oder Ringbeanspruchung zu unter­ werfen.

Im Gegensatz dazu haben die zwischen den Tragflächen 46 und 48 aufgebauten Reibungskräfte das Bestreben, zu verhindern, daß der Klemmring 30 sich radial nach außen ausdehnt oder bewegt. Die zwischen den Tragflächen 46 und 48 aufgebauten Reibungs­ kräfte werden parallel zu diesen Flächen 46 und 48 angelegt, und im angezogenen Zustand im wesentlichen parallel zur Fläche 48 angelegt. Diejenige Komponente der Reibungskraft, die radial nach innen gerichtet ist und Ausdehnung des Klemm­ ringes 30 verhindert, kann durch Vektoranalyse berechnet werden als eine Kraft, die gleich ist der normalen oder recht­ winkeligen Kraft, multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten zwischen den Flächen 46 und 48, multipliziert mit dem Cosinus des Winkels C.

Es ist somit ersichtlich, daß die radial nach außen gerichtete Kraft zu der radial nach innen gerichtete Reibungskraft ent­ gegengesetzt ist. Es ist erwünscht, daß diese Reibungskraft wenigstens so groß wie die radial nach außen gerichtete Kraft ist, um das Anlegen von Ringbeanspruchungen an den Klemmring 30 zu minimieren. Demgemäß sollte die Reibungskraft (Reibungs­ koeffizient, multipliziert mit der normalen oder rechtwinkeli­ gen Kraft, multipliziert mit dem Cosinus des Winkels C) größer als die oder gleich der radial nach außen gerichteten Kraft sein (normale oder rechtwinkelige Kraft, multipliziert mit dem Sinus des Winkels C). Da die normale oder rechtwinke­ lige Kraft sowohl bei der radial nach innen als auch bei der radial nach außen gerichteten Kraft ein Faktor ist, kann diese Kraft aus der Berechnung herausgenommen werden, und der Reibungskoeffizient, multipliziert mit dem Cosinus des Win­ kels C sollte größer als der oder gleich dem Sinus des Win­ kels C sein. In anderen Worten ausgedrückt, sollte der Reibungs­ koeffizient größer als der oder gleich dem Tangens des Wink­ kels C sein.

Es ist bestimmt worden, daß bei der Verwendung von Stahlma­ terialien der kleinste erfahrende Reibungskoeffizient zwischen den Tragflächen 46 und 48 etwa 0,15 beträgt. Als Ergebnis hat der Winkel C vorzugsweise etwa 8,50, so daß der Tangens dieses Winkels den Reibungskoeffizienten nicht überschreitet.

Es ist wichtig, daß die Befestigungsanordnung 12 in radialer Richtung nicht übermäßig groß ist, damit sie in dem verfüg­ baren Raum von üblichen Radmontageausführungen aufgenommen werden kann. Um beträchtliche Federkräfte ohne große radiale Größe zu erzielen, ist die axiale Versetzung des Klemmringes 30 im Vergleich zur radialen Versetzung beträchtlich. Die axiale Versetzung ist definiert als der Abstand in axialer Richtung zwischen den Berührungskreisen 52 und 54, und die radiale Versetzung ist definiert als der Abstand in radialer Richtung zwischen den Berührungskreisen 52 und 54. Es wird bevorzugt, daß die Strecke der axialen Versetzung wenigstens die Hälfte der Strecke der radialen Versetzung beträgt, um im Bereich des Federungsvermögens des Klemmringes 30 große Klemmlasten zu erzielen.

Es ist gefunden worden, daß bei einer Befestigungsanordnung gemäß der Erfindung mit den nachstehend angegebenen Abmessun­ gen und Parametern die eingangs genannten Zwecke der Erfindung erreicht werden. Diese Abmessungen und Parameter werden als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ohne jede Begrenzung für den Rahmen der Erfindung angegeben:

Nenngröße von Zapfen und Mutter|19 mm
Designierte Klemmlast	13 500 kg
Axiale Auslenkung bei der designierten Klemmlast	0,0635 mm
Anziehdrehmoment bei der designierten Klemmlast	34,3 mkg (250 ft. lbs.)
Axiale Versetzung	9,14 mm
Radiale Versetzung	14,22 mm
Winkel A	5°45′
Winkel B	2°35′
Winkel C	8°35′
Winkel D	2°50′

In Fig. 4 ist die in großem Ausmaß verbesserte Klemmcharak­ teristik der Befestigungsanordnung 12 der Erfindung gra­ phisch dargestellt im Vergleich mit einer typischen bekannten Anordnung. Die Linie 56 zeigt das Verhältnis zwischen der angelegten Klemmlast und der axialen Auslenkung, wie es für eine bekannte Radmontageausführung typisch ist. Es ist ersichtlich, daß bei einer Klemmlast von 13 500 kg sich eine axiale Auslenkung von 0,127 mm ergibt. Demgemäß er­ gibt sich für jeweils 0,0254 mm Verringerung der axialen Auslenkung als Folge von Kriechen oder Einsinken oder Ein­ lagern der Mutter als Folge von Schwingungen, Temperatur­ änderungen oder dgl. eine Verringerung des Klemmlast um annähernd 2700 kg, wobei diese Verringerung möglicherweise zu einer Zerstörung der Radmontageausführung und zu einem gefährlichem Zustand führt.

Die Linie 58 zeigt das Verhältnis zwischen der Klemmlast und der axialen Auslenkung bei einer Radmontageausführung mit einer Befestigungsanordnung 12 gemäß der Erfindung. Hier beträgt bei einer designierten Klemmlast von 13 500 kg die axiale Auslenkung 0,635 mm. Wenn 0,0254 mm dieser axialen Auslenkung verloren gehen als Folge von Kriechen oder Ein­ sinken oder Eindringen der Befestigungsanordnung, verringert sich die Klemmlast lediglich um etwas mehr als 450 kg, und es verbleibt eine ausreichende Klemmlast, um die Integri­ tät der Radmontageausführung zu gewährleisten. Die Verbes­ serung in der Charakterisitik Klemmlast-Auslenkung ergibt sich primär als Folge der Federwirkung des Klemmringes 30 und in einem geringeren Ausmaß als Folge der Tatsache, daß durch die Verwendung des Klemmringes 30 die wirksame Länge des Zapfens 20 vergrößert wird.

Claims (5)

1. Befestigungsvorrichtung für das Montieren von Fahr­ zeugrädern, umfassend ein Gewindebefestigungselement mit einem Körper (28) und einem Gewinde (34), welches allgemein zylin­ drisch parallel zur mittleren Längsachse des Körpers und diese umgebend angeordnet ist, und der Körper (28) eine Ausbildung aufweist für Eingriff mittels eines Werkzeuges zum Anziehen der Gewindeverbindung, um die Befestigungsvorrichtung gegen die Radfläche (32) zu drücken, einen relativ zu dem Körper (28) drehbaren und elastisch verformbaren Klemmring (30) der zwischen dem Körper (28) und einem zu montierenden Rad angeord­ net ist, eine Tragfläche (48), die an dem dem zu montierenden Rad zugewandten Ende des Körpers (28) gebildet ist, eine damit zusammenarbeitende Tragfläche (46) an der Seite des Klemmrin­ ges (30), die der Tragfläche (48) des Körpers (28) zugewandt ist, und eine mit der Radfläche (32) in Eingriff tretende Klemmfläche (44), die an der gegenüberliegenden Seite des Klemmringes (30) gebildet ist, wobei vor dem Anziehen die Klemmfläche (44) des Klemmringes (30) allgemein nach innen konisch ist (Winkel B), dadurch gekennzeichnet, daß vor dem An­ ziehen
die Tragfläche (48) des Körpers (28) konisch ist und in einem Winkel (C) zur radialen Richtung verläuft,
die Tragfläche (46) des Klemmringes (30) ebenfalls konisch ist und in einem Winkel (A) zur radialen Richtung verläuft, der kleiner als der Konuswinkel (C) der Tragfläche (48) des Körpers (28) ist, so daß zwischen den beiden Konuswinkeln (C, A) ein Tragflächentrennwinkel (D = C - A) gebildet ist, und daß
der Tragflächentrennwinkel (D) nicht kleiner als der Konuswin­ kel (B) der Klemmfläche (44) des Klemmringes (30) ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Konuswinkel (C) der Tragfläche (48) des Körpers (28) kleiner als 9° und größer als 8° ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragflächentrennwinkel (D) gleich dem Konuswinkel (B) der Klemmfläche (44) des Klemmringes (30) oder um nicht mehr als 1° größer als dieser ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anziehen die Klemm­ fläche (44) des Klemmringes (30) an ihrem radial äußeren Umfang entlang einer ersten kreisförmigen Berührungslinie (52) mit dem Werkstück in Eingriff bringbar ist, und die Tragfläche (46) des Klemmringes (30) an ihrem radial inneren Umfang mit dem radial inneren Umfang der Tragfläche (48) des Körpers (28) entlang einer zweiten kreisförmigen Berührungsfläche (54) in Berührung steht, die einen kleineren Radius als die erste kreisförmige Berührungslinie (52) hat, so daß die beiden kreisförmigen Be­ rührungslinien (52 und 54) radial und axial zueinander versetzt sind, und daß die Strecke der axialen Versetzung wenigstens die Hälfte der Strecke der radialen Versetzung beträgt.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (28) eine mit einem Flansch (50) versehene Mutter ist, und daß die Tragfläche (48) des Körpers (28) an dem Flansch (50) gebildet ist.