DE3400701A1 - Vorrichtung fuer die befestigung eines fahrzeugrades an einem drehbar gelagerten achsteil - Google Patents

Description

• Vorrichtung für die Befestigung eines Fahrzeugrades an
• einem drehbar gelagerten Achsteil Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorriehtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten und durch die DE-AS 28 28 470 bekannt gewordenen Art.
• Die aus zwei Keilen bestehendenKlemmelemente der bekannten Befestigungsvorrichtung sind in einer Radnabe eines Fahrzeugrades angeordnet und liegen mit ihrer konkaven Auflageseite auf einer das Fahrzeugrad antreibenden Welle nebeneinanderliegend auf, wobei die Keilfläche konisch in Bezug zur Auflageseite verläuft. Die Keile sind von jeweils einer Schraube durchsetzt, über die sie mit ihren Keilflächen gegen entsprechend konisch verlaufende Anlage flächen der Radnabe gepreßt werden. Für ein passgenaues Zusammenwirken von Radnabe und Keile sind hierfür arbeitsaufwendige Schleif- und Passarbeiten erforderlich, wodurch die Teile verhältnismäßig teuer herzustellen sind. Da ferner die Keile zwei Einzelteile bilden, sind sie auch zeitraubend zu montieren und zu demontieren.
• Schließlich kann aufgrund der nebeneinander liegenden Anordnung der Keile im beschriebenen Ausführungsbeispiel auch am Fahrzeugrad eine statische Unwucht entstehen, die bei einem schnell laufenden Fahrzeugrad ausgeglichen werden muß.
• Ferner ist in der DE-PS 30 10 726 eine Befestigungsanordnung eines Fahrzeugrades an einer Radnabe offenbart, die einen von einer Antriebswelle angetriebenen Gelenkkörper enthält, welcher eine trichterförmig ausgebildete Stirnseite aufweist. Gegen diese wird eine entsprechend verlaufende Kegel fläche eines Zwischenflansches durch in die Radnabe eingeschraubte Radschrauben gepreßt, wobei zwischen deren Köpfen und dem Zwischenflansch die Felgenschüssel des Fahrzeugrades liegt. Hierdurch stehen Gelenkkörper und Zwischenflansch an ihren Kegel flächen in reibschlüssiger Verbindung miteinander. Diese wird jedoch nur an einer stirnseitig vorgesehenen Kegelfläche und nicht -wie beim vorgenannten Stand der Technik - durch eine ausschließlich radial wirkende Verspannung von Rotationsteilen erzeugt. Auch kann die reibschlüssige Verbindung der Teile bei sich lockernden Radschrauben aufgehoben werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Klemmelement für eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß es vergleichsweise leichter herstellbar sowie unkompliziert montier- und demontierbar ist und schließlich Nabenkörper und Achsteil über das Klemmelement exakt koaxial zueinander festlegbar sind; dabei sollen auch hohe Drehmomente übertragen werden können.
• Zur Lösung der Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargelegten Gestaltungsmerkmale vorgesehen.
• Die erfindungsgemäße Gestaltung des Klemmelements als ein Konusring hat gegenüber einzelnen Teilen mehrere, größtenteils erhebliche Vorteile. So ist der Konusring als ein Drehteil sowohl einfacher als Rohteil zu fertigen als auch einfacher zu schleifen. Ferner kann der Konus- ring wegen seiner Einteiligkeit vergleichsweise einfach montiert und vor allem demontiert werden, wobei für Letzteres auch eine oder mehrere Abdrückschrauben an einem geeigneten Teil vorgesehen werden können. Auch sind die Rotationsteile über den Konusring genau zentrisch zueinander festgelegt. Ein ganz erheblicher Vorteil besteht bei dem Konusring auch darin, daß er bei axialer Belastung sich radial aufweitet oder etwas zusammenzieht, sodaß er zwischen den angrenzenden Teilen festsitzt.
• Hierbei ist es natürlich am optimalsten, wenn der Konusring mit seiner inneren, konischen Mantelfläche (Merkmal des Patentanspruchs 2) auf einen entsprechend bemessenen Konus des Achsteils (konischer Fortsatz) durch axiale Belastung getrieben wird (Merkmal des Patentanspruchs 3), da er sich hierbei aufweitet und dadurch mit seiner äußeren, zylindrischen Mantelfläche mit dem Bremsscheibenträger - der den Nabenkörper bildet - radial festsitzend verspannt ist. Da dabei die ineinander greifenden Teile, nämlich konischer Fortsatz, Konusring und der mit einem Leichtmetallrad verschraubte Bremsscheibenträger jeweils Stahlteile sind, ergeben sich auch keine festigkeitsmäßigen Probleme, welche beispielsweise bei Leichtmetallrädern wegen des diesem Material anhaftenden Setzverhaltens, entstehen. Dies gilt um so mehr, als die Räder von Motorrädern in zunehmendem Maße aus Leichtmetall bestehen. Nachdem bei der erläuterten Konusverbindung aucdie jeweiligen Anlageflächen der Teile relativ groß sind, ist auch ein guter Sitz zwischen dse,1gewährleistet. Obgleich der konische Fortsatz einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat, kann schließlich auch über den Konusring auf den Bremsscheibenträger und damit auf das Hinterrad bzw. auf jeden anderen Nabenkörper ein sehr großes Drehmoment übertragen werden.
• Gewünschtenfalls kann natürlich auch das Fahrzeugrad mit dem Bremsträger über den Konusring verbunden werden, ebenso wie dieser an einem Motorrad- Vorderrad zur Befestigung wenigstens einer Bremsscheibe an einer Radnabe und/oder deren Befestigung am Vorderrad vorgesehen sein kann.
• Nach Merkmalen des Patentanspruchs 4 kann am Konusring an seinen Anlageflächen zum Nabenkörper und/oder zum Achsteil eine elektrische Warnanzeige vorgesehen sein, welche bei Relativdrehungen der Rotationsteile anspricht. Natürlich kann an Stelle der elektrischen Warnanzeige auch der Konusring mit dem Achsteil und/oder dem Nabenkörper durch ein Verdrehsicherungsglied, wie Passfeder, Passtift oder dergleichen, gegen Verdrehen gesichert sein.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt: Fig. 1: einen Schnitt eines Motorrad- Hinterachsgetriebes, dessen Tellerrad über einen Konusring mit den Bremsscheibenträger des Hinterrads verbunden ist, Fig. 2: einen Schnitt längs der LinieJtFI in Figur 1.
• Das in Figur 1 teilweise dargestellte Hinterachsgetriebe 1 eines nicht dargestellten Motorrads enthält ein über ein Wälzlager 2 drehbar gelagertes Tellerrad 3, das von einem nicht dargestellten Kegelrad angetrieben wird. Am Tellerrad 3 ist über einen Zwischen ortsatz 4' einstückig ein konischer Fortsatz 4 ausgebildet, der koaxial zum Tellerrad 3 verläuft und zu dem aus Leichtmetall bestehenden Hinterrad 5 hin gerichtet ist. Dessen Nabe 5' ist an ihrer dem Hinterachsgetriebe 1 zugewandten Stirnseite 5 "koaxial mit einem Bremsscheibenträger 7 verschraubt, der aus Stahl besteht und seinerseits mit einer Bremsscheibe 8 verbunden ist.
• Zwischen der zentrischen Aufnahmebohrung 9 des Bremsscheibenträgers 7 und dem-wie das Tellerrad 3-aus Stahl bestehenden, sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngenden Fortsatz 4 ist ein ebenfalls aus Stahl gefertigter Konusring 10 eingesetzt. Dieser hat eine innere, sich zum Tellerrad 3 hin konisch erweiternde Mantelfläche 11 und eine äußere1 zylindrische Mantelfläche 12; diese verläuft koaxial zur inneren, konischen Mantelfläche 11, deren Konizitätswinkel dem des konischen Fortsatzes 4 entspricht. Der Konusring 10 hat über seinen Umfang verteilt mehrere, in gleich großem Winkelabstand angeordnete Durchgangsbohrungen 13 (Figur 2), die jeweils von einer in den Zwischenfortsatz 4' des Tellerrads 3 einschraubbaren Befestigungsschrauben 14 durchsetzt sind.
• Zur Befestigung des Hinterrads 5 am Hinterachsgetriebe 1 mittels des Konusrings 10 wird zunächst dieser mit seinem radial gerichtetenßund 10' in einer diesem zugeordneten Umfangsnut 5" - die etwas breiter als Letzterer ist, so daß ein Luftspalt a entsteht - der Nabe 5' angeordnet.
• Nach Einführen des Konusrings 10 mit seiner äußeren Mantelfläche 12 in die Aufnahmebohrung 9 des Bremsscheibenträgers 7 wird dieser durch die Schrauben 16 und Stifte 17 mit der Nabe 5' des Hinterrads 5 verbunden.
• Daraufhin wird der Konusring 10 durch festziehen der Befestigungsschrauben 14 - zweckmäßigerweise über Kreuz -mit seiner inneren Mantelfläche 11 auf den Außenmantel 40 des konischen Fortsatzes 4 festsitzend getrieben. Durch dessen kegelförmige Ausbildung weitet sich dabei der Konusring 10 radial etwas auf, so daß seine äußere Manteilfläche 12 über ihre gesamte Breite an die Wandung der Aufnahmebohrung 9 des Bremsschreibenträgers 7 gepreßt wird. Um hierbei eine ausreichend große radiale AuSweitung des Konusrings 10 zu erreichen, muß dessen äußere Mantelfläche 12 bei Vormontage einen entsprechend abgestimmten, am besten empirisch ermittelten Durchmesser haben; zweckmäßigerweise wird jedoch der Konusring 10 mit dem Bremsscheibenträger 7 unter Bildung eines Schiebesitzes vormontiert. Damit der konische Fortsatz 4 bei der erläuterten radialen Belastung an seinem freien Endbereich eine hohe radiale Drucksteifigkeit hat, ist er mit dem zentrischen Steg 4' versehen. Bei über den Konusring 10 mit dem konischen Fortsatz 4 drehfest verbundenem Bremsscheibenträger 7 - wobei sich durch diese Verbindungsart sehr hohe Drehmomente übertragen lassen - liegt der im Bereich der Stirnseite 7' in die Aufnahembohrung 9 eingesetzte Seegerring 18 an der zugewandten Stirnseite 4 " ' des Zwischenfortsatzes 4' an, so daß durch den zwischen der gegenüberliegenden Stirnseite 7" des Bremsträgers 7 und dem Bund 10' bestehenden Luftspalt a eine ungehinderte axiale Verlagerung des Konusrings 10 durch die Befestigungsschrauben 14 gewährleistet ist. Wenn der Luftspalt a konstruktiv verhältnismäßig groß ausgelegt ist, so kann auch zwischen dem Seegerring 18 und der Stirnseite 4" ' eine nicht dargestellte Distanzscheibe von beispielsweise etwa 2mm Dicke eingesetzt und dadurch eine gewollte Vergrößerung des Zwischenraums zwischen dem Hinterachsgetriebe 1 und dem Hinterrad 5 - beispielsweise für einen breiteren Reifen - erreicht werden.
• Über eine nicht dargestellte elektrische Warnanzeige können eventuell auftretende Relativdrehungen zwischen dem Bremsscheibenträger 7 und dem Konusring 10 festgestellt werden. Zur formschlüssigen Verbindung von Bremsscheibenträger 7 und Konusring 10 bzw. zwischen einem anderen Nabenkörper und dem Konusring 10 und/oder einem Achsteil kann ein Verdrehsicherungsglied, wie Passfeder, Passtift oder dergleichen vorgesehen sein. Ferner ist es auch denkbar, daß der Konusring 10 neben seiner konischen inneren Mantelfläche 11 auch eine sich entsprechend dieser verjüngende äußere Mantelfläche aufweist.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung für die Befestigung eines Fahrzeugrades an einem drehbar gelagerten Achsteil, insbesondere an einem antreibbaren und/oder abbremsbaren Achsteil mit einem Nabenkörper, der unter axialer Belastung wenigstens eines Keilflächen aufweisenden Klemmelements drehfest mit dem Achsteil radial verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement ein Konusring (10) ist, der mit seiner inneren und äußeren Mantelfläche (11 und 12) am Nabenkörper (Bremsscheibenträger 7) bzw. am Achsteil (Fortsatz 4 des Tellerrads 3) angepreßt ist.
2. 2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche (11) des Konusrings (10) konisch verläuft, während seine äußere, koaxial zu dieser verlaufende Mantelfläche (12) zylindrisch ist.
3. 3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 21für das Rad eines Motorrads, das von einem Hinterachsgetriebe antreibbar und einen mit diesem verschraubten, den Nabenkörper bildenden Bremsscheibenträger mit einer Aufnahmebohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Konusring (10) mit seiner äußeren, zylindrischen Mantelfläche (12) in die Aufnahmebohrung (9) des Bremsscheibenträgers (7) eingesetzt ist, während in seine innere, konische Mantelfläche (11) ein entsprechend konischer Fortsatz (4) des Tellerrads (3) - der koaxial zu diesem verläuft - des Hinterachsgetriebes (1) eingreift, auf den der Konusring mittels ihn durchsetzende, in das Tellerrad eingeschraubte Befestigungsschrauben (1lot) festsitzend treibbar ist.
4. 4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Konusring (10) an seinen Anlageflächen zum Nabenkörper (Bremsscheibenträger 7) und/oder Achsteil (Fortsatz 4) eine bei Relativdrehungen ansprechende elektrische Warnanzeige vorgesehen ist.