-
Die Erfindung betrifft ein System zum Befestigen eines Fahrzeugrads an einem
Kraftfahrzeug, wobei dieses System für ein Rad aus Leichtmetall, wie Aluminium,
geeignet ist.
-
Insbesondere betrifft die Erfindung ein System, wie es im Oberbegriff von Anspruch
1 definiert ist.
-
Aus Gründen der Sicherheit, die offensichtlich sind, ist es erforderlich, eine
zuverlässige Befestigung der Räder an einem Kraftfahrzeug zu gewährleisten.
-
Wie bekannt ist, werden einstückige Schrauben mit konischer Auflage verwendet,
um Räder aus Stahlblech mit Bohrungen mit konischem Bereich zu befestigen,
wobei eine robuste Schraubverbindung gewährleistet wird. Insbesondere weist das
Rad eine bestimmte Form um die konische Bohrung herum auf, die so ausgewählt
wird, dass im Rad eine Elastizität entsteht.
-
Ferner enthält ein Rad aus Leichtmetall gewöhnlich Bohrungen mit flachem Bereich
und kann mit Schrauben mit flacher Auflage an einem Kraftfahrzeug befestigt
werden, wobei eine fest mit der Schraube verbundene Federscheibe zwischen
Schraube und Rad zwischengelagert ist. An dieser Lösung wird festgehalten, da
auch sie zuverlässig und robust ist.
-
Jedoch ist sie mit dem Nachteil behaftet, hohe Kosten zu verursachen.
-
Die vier Haupträder eines Kraftfahrzeugs sind nämlich im allgemeinen aus
Leichtmetall hergestellt, während das Reserverad aus Kostengründen aus Blech
besteht.
-
Diese beiden Arten von Rädern erfordern somit zu deren Befestigung
unterschiedliche Schrauben. In der Praxis können jedoch keine anderen Schrauben
für das Reserverad vorgesehen werden, da ein hohes Verwechselungsrisiko besteht
und die Folgen davon für den Fahrer des Fahrzeugs zu gefährlich sind. Wenn
nämlich ein Rad aus Leichtmetall mit Schrauben mit konischer Auflage befestigt
wird, kann das Rad sehr schnell verloren gehen, da diese Schrauben nicht mit einer
ausreichenden Anzahl von Gewindegängen in Eingriff stehen. Ferner ermöglichen es
Schrauben mit flacher Auflage nicht, ein Rad aus Blech zu befestigen.
-
Die bisher von den Anmelderinnen vorgesehene Lösung besteht darin, das
Reserverad aus Blech anzupassen, wenn die vier Haupträder aus einer Legierung
bestehen, um deren Befestigung mit Schrauben mit flacher Auflage zu ermöglichen.
-
Diese Lösung ist in Fig. 1 dargestellt. Es werden an das Blechrad 1 Einsätze 2
durch Anweißen oder Bördelung im Bereich der konischen Bohrungen des Rads
angefügt. Diese Einsätze weisen außen eine konische Auflage auf, die mit der
konischen Bohrung des Rads in Kontakt steht, sowie eine flache Auflage für eine
Schraube mit flacher Auflage. Sie ermöglichen es damit, das Rad 1 auf eine übliche
Schraube 3 mit flacher Auflage abzustimmen. Die Befestigung mit Schrauben mit
konischer Auflage ist jedoch nicht mehr möglich. Eine fest mit der Schraube
verbundene Federscheibe 4 wird gewöhnlich zwischen dem Schraubenkopf und
jedem Einsatz angeordnet.
-
Mit diesen Einsätzen kann eine zuverlässige Befestigung unter Verwendung der
gleichen Schrauben mit flacher Auflage für die vier Haupträder und das Reserverad
erhalten werden, jedoch ist diese Lösung sehr kostspielig.
-
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile auszuräumen, indem ein System
vorgeschlagen wird, mit dem ein Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall sowie ein Rad
aus Blech zuverlässig befestigt werden können.
-
Dazu zeichnet sich das erfindungsgemäße System nach der gattungsgemäßen
Definition des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die speziellen Merkmale aus, die
in diesem Anspruch angegeben sind.
-
Vorzugsweise kann der zylindrische Teil des Schraubenkörpers eine Federscheibe
aufnehmen.
-
Dabei weist der zylindrische Teil der Schraube vorzugsweise Rillen in der Nähe des
Kopfes auf, um die Federscheibe am Schraubenkörper zu halten.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist der Durchmesser des zylindrischen
Teils des Schraubenkörpers größer oder gleich dem größten Durchmesser des
konischen Teils.
-
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante ist der Durchmesser des zylindrischen
Teils des Schraubenkörpers kleiner als der größte Durchmesser des konischen
Teils.
-
Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung besser
verständlich, aus der weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung deutlicher
hervorgehen, anhand der beigefügten Zeichnungen, die nicht einschränkende
Ausführungsformen der Erfindung darstellen und worin zeigen:
-
- Fig. 2 eine Teilschnittansicht entlang der Radachse eines Rads aus Leichtmetall,
das mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Schraube befestigt ist,
-
- Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Rads aus Blech, das mit Hilfe einer
erfindungsgemäßen Schraube befestigt ist, und
-
- Fig. 4 eine Axialschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Schraube.
-
Entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
-
Das Rad 5 aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, ist mit mindestens einer
Schraube 20 an der Nabe 6 befestigt. Mit dem Bezugszeichen 7 ist die Radachse
bezeichnet.
-
Die Nabe 6 ist über ein Wälzlager 9 gegenüber dem Zapfen 8 drehbar gelagert.
-
Mit dem Bezugszeichen 10 ist die Bremsscheibe bezeichnet, an der sich der
Mittelbereich des Rads abstützt.
-
Das Rad 5 enthält eine Bohrung 11 zum Durchtritt der Schraube 20.
-
Diese Bohrung enthält eine erste zylindrische Aussparung 17, die an der
Radaußenseite ausmündet und einen ringförmigen Teil 12 definiert, der eine zweite
Aussparung 13 umgibt, die im wesentlichen zylindrisch ist und das Rad durchsetzt.
-
Der ringförmige Teil der Bohrung befindet sich am Boden der ersten Aussparung 17
an der Radaußenseite.
-
Genauer enthält die Aussparung 13 zwischen dem ringförmigen Teil 12 der Bohrung
und ihrem zylindrischen Teil 14, der an der Radinnenseite ausmündet, einen ersten
zylindrischen Teil 15, der im Durchmesser größer ist als der zylindrische Teil 14, und
einen konischen Teil 16, der die beiden zylindrischen Teile 14 und 15 verbindet.
-
Gegenüber einem gewöhnlichen Rad aus Leichtmetall ist die Bohrung 11 geringfügig
abgewandelt, um die Verwendung der erfindungsgemäßen Schraube zu
ermöglichen. Bei einem gewöhnlichen Rad aus Leichtmetall besteht nämlich die
Aussparung 13 aus einem zylindrischen Teil, der sich an den ringförmigen Teil
anschließt, welcher dieses über eine Abschrägung umschließt.
-
Die erfindungsgemäße Schraube 20 enthält einen Kopf 21 mit flacher Auflage und
einen Körper 22.
-
Der Körper 22 enthält einen zylindrischen Teil 23, der zumindest teilweise mit einem
Gewinde versehen ist, um das Einschrauben der Schraube 20 in die Nabe 6 zu
ermöglichen. Dieser zylindrische Teil 23 ist mit dem Kopf 21 der Schraube 20 über
einen weiteren zylindrischen Teil 24 und einen konischen Teil 25 verbunden, der die
beiden zylindrischen Teile 23 und 24 verbindet.
-
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, schließt sich an den Kopf 21 der zylindrische Teil 24 an.
-
Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Beispiel entspricht der Durchmesser des
zylindrischen Teils 24 dem größten Durchmesser des konischen Teils 25, während
der kleinste Durchmesser des konischen Teils 25 dem Durchmesser des
zylindrischen Teils 23 entspricht.
-
Der Durchmesser des zylindrischen Teils 24 kann auch größer sein als der größte
Durchmesser des konischen Teils 25.
-
Wenn die Schraube 20 in die Nabe 6 eingeschraubt ist, wie Fig. 2 veranschaulicht,
kommt der Kopf 21 der Schraube 20 mit flacher Auflage mit dem ringförmigen Teil
12 der Bohrung 11 in Kontakt, die im Rad 5 ausgeführt ist. Vorzugsweise ist
zwischen dem Schraubenkopf und dem ringförmigen Teil 12 der Bohrung eine
Federscheibe 4 zwischengelagert.
-
Somit kann der zylindrische Teil 24 des Körpers der Schraube 20 eine derartige
Federscheibe 4 aufnehmen. Vorzugsweise enthält er in der Nähe des Kopfes 21
Rillen (nicht dargestellt). Diese Rillen ermöglichen die Arretierung der Scheibe 4 an
der Schraube 20, damit die Scheibe unverlierbar ist.
-
Ferner ist die im Rad 5 ausgeführte Bohrung 11 dazu ausgelegt, den
Schraubenkörper 22 aufzunehmen. Dabei sind der Durchmesser des zylindrischen
Teils 15 der Aussparung 13 sowie der Durchmesser des zylindrischen Teils 14 in
geeigneter Weise gewählt.
-
Die Schraube 20 mit flacher Auflage ermöglicht es, durch eine vorhandene
Federreserve in der Scheibe 4 eine robuste Schraubverbindung zu erhalten.
-
Nachfolgend sei auf Fig. 3 Bezug genommen, welche die Befestigung eines Rads
aus Blech mittels der Schraube 20 zeigt, welche soeben anhand von Fig. 2
beschrieben wurde.
-
In gewöhnlicher Weise enthält das Rad 1 aus Blech eine Bohrung mit konischer
Form.
-
Die Schraube 20 wird in die Bohrung 1a des Rads 1 aus Blech eingeführt, die das
Rad durchsetzt, und in das in der Nabe 6 vorgesehene Innengewinde eingeschraubt.
Wenn die Schraube 20 in die Nabe eingeschraubt ist, befindet sie sich in der in Fig.
3 gezeigten Stellung. Der konische Teil 25 des Schraubenkörpers 22 stützt sich
somit an der konischen Bohrung 1a ab.
-
Die am Schraubenkörper vorgesehene Scheibe 4 stützt sich nicht am Rad 1 ab.
-
Dagegen ist es mit der erfindungsgemäßen Schraube möglich, die gewöhnliche
Befestigung mit konischer Auflage der Räder aus Blech zu erhalten. Die Form des
Rads aus Blech um die konische Bohrung 1a herum ist so gewählt, dass im Rad
eine Elastizität entsteht, die eine sehr zuverlässige Verbindung gewährleistet.
-
Fig. 2 und 3 zeigen, dass es mit der erfindungsgemäßen Schraube möglich ist,
sowohl Räder aus Leichtmetall mit Bohrungen mit flacher Auflage als auch Räder
aus Blech mit Bohrungen mit konischer Auflage zu befestigen.
-
Ferner entspricht bei der erfindungsgemäßen Schraube die Zuverlässigkeit der
Schraubverbindung derjenigen, die mit gewöhnlichen Schrauben erhalten wird,
welche auf die jeweilige Art von Rad angepasst sind.
-
Mit der Verwendung der erfindungsgemäßen Schraube ist es somit möglich, auf
Einsätze zu verzichten, die normalerweise an ein Rad aus Blech angeschweißt oder
angebördelt sind, um es in zuverlässiger Weise mit Schrauben mit flacher Auflage zu
befestigen.
-
Mit der erfindungsgemäßen Schraube kann auch jegliche Gefahr einer
Verwechselung der für die eine Art von Rad spezifischen Schrauben vermieden
werden, was somit zur Sicherheit beiträgt.
-
Nachfolgend sei auf Fig. 4 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schraube zeigt.
-
Diese Schraube 30 enthält auch einen Kopf 31 mit flacher Auflage sowie einen
Körper 32.
-
Dieser Körper 32 enthält einen zylindrischen Teil 33, der zumindest teilweise mit
einem Gewinde versehen ist, um dessen Einschrauben in die Nabe zu ermöglichen.
Dieser zylindrische Teil 33 ist mit dem Schraubenkopf 31 über einen zylindrischen
Teil 34 und einen konischen Teil 35 verbunden. Der zylindrische Teil 34 ist mit dem
Schraubenkopf verbunden, während der konische Teil 35 die beiden zylindrischen
Teile 34 und 33 verbindet.
-
Diese Schraube 30 unterscheidet sich von der in Fig. 2 und 3 dargestellten
Schraube dadurch, dass der Durchmesser des zylindrischen Teils 34 kleiner ist als
der größte Durchmesser des konischen Teils 35.
-
Anzumerken ist, dass bei dieser Ausführungsform keine Rillen mehr erforderlich
sind, um die Federscheibe 4 zu halten, da diese vom konischen Teil 35 arretiert wird.
-
Die Herstellung der Schraube 30 ist aufwendiger als die der Schraube 20. Jedoch
weist sie den Vorteil auf, dass bei dieser Federscheiben mit flacher Auflage
Anwendung finden können, die den gleichen Innendurchmesser wie diejenigen
haben, die bei gewöhnlichen Schrauben mit flacher Auflage Anwendung finden,
wobei der Durchmesser der beiden zylindrischen Teile 34 und 33 im wesentlichen
identisch gewählt ist.
-
Wie bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Schraube 20 kann mit der Schraube 30 die
Befestigung sowohl eines Rads aus Leichtmetall mit Bohrungen mit flacher Auflage
als auch eines Rads aus Blech mit Bohrungen mit konischer Auflage gewährleistet
werden. Im Falle eines Rads aus Leichtmetall muss die Bohrung auf die Form der
Schraube abgestimmt sein, wie anhand Fig. 2 für die Aussparung 13 beschrieben
wurde.
-
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt,
sondern schließt deren sämtliche technischen Abwandlungen ein.
-
Schließlich sollen die Bezugszeichen, die nach den in den Ansprüchen
erscheinenden technischen Merkmalen eingefügt sind, nur das Verständnis dieser
Ansprüche erleichtern und beschränken nicht deren Umfang.