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Die Erfindung betrifft eine Radnabe
für die Lagerung
eines Fahrzeugrades auf einer Fahrzeugachse, wobei die Radnabe zweiteilig
mit einem das Radlager aufnehmenden Nabengrundkörper sowie einem daran befestigten
Nabenflansch aufgebaut ist, der über
einen inneren Flanschabschnitt lösbar
mit dem Nabengrundkörper,
und über
einen äußeren Flanschabschnitt
lösbar
mit der Radfelge und/oder der Bremstrommel bzw. Bremsscheibe des Fahrzeugrades
verbunden ist.
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Derartige, zweiteilig aus einem Nabengrundkörper und
einem Nabenflansch aufgebaute Radnaben sind bekannt, z. B. aus der
DE 197 04 353 A1 . Bei
der in dieser Druckschrift beschriebenen Radnabe wird durch die
zweiteilige Bauweise ein vereinfachter Wechsel der Bremsscheibe
angestrebt, ohne daß zum
Bremsscheibenwechsel das Radlager ausgebaut werden muß. Die Bremsscheibe
ist hierzu zusammen mit dem Radnabenflansch an dem Nabengrundkörper verschraubt.
Nach dem Ausbau des Radnabenflansches kann die Bremsscheibe über den
Nabengrundkörper
herausgeschoben werden, die Radnabe selbst einschließlich ihrer
Wälzlagerung muß nicht
ausgebaut werden. Die Befestigung der Radfelge erfolgt an einem äußeren Flanschabschnitt des
Radnabenflansches über
Radbolzen, welche von außen
her lösbar
sind. Hierbei stützt
sich die Radfelge von außen
gegen eine Anschlußfläche des äußeren Flanschabschnitts.
Dieser Anschlußfläche für die Radfelge
abgewandt ist der Nabenflansch mit Anlageflächen für die rückseitigen Köpfe der
Radbolzen versehen. Diese Anlageflächen sind speziell auf die
Gestaltung der Radbolzenköpfe
abgestimmt und bewirken insbesondere eine Verdrehsicherung für die Radbolzen.
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Geometrie und Anschlußmaße der Radnabe nach
der
DE 197 04 353
A1 sind darauf abgestimmt, daran in einer einzigen Aufspannung
zwei Radfelgen für
eine Zwillingsbereifung zu befestigen. Die Verwendung einer anderen
Radfelge, ist grundsätzlich nicht
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
zweiteilig aufgebaute Radnabe für
die Lagerung eines Fahrzeugrades zu schaffen, die sich universell für Radfelgen
mit unterschiedlichen Einpreßtiefen verwenden
läßt.
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Zur Lösung wird bei einer Radnabe
mit den eingangs genannten Merkmalen vorgeschlagen, daß der Nabenflansch
in mindestens zwei Montagepositionen an dem Nabengrundkörper so
montierbar ist, daß je
nach Montageposition des Nabenflansches die axiale Lage einer an
dem Nabenflansch festgelegten Radfelge und/oder Bremstrommel bzw. Bremsscheibe
in Bezug auf den Nabengrundkörper eine
andere ist.
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Bei einer solcherart ausgestalteten
Radnabe ist daher der Nabenflansch in einer ersten und mindestens
einer weiteren Position an dem Nabengrundkörper der Radnabe befestigbar.
Auf diese Weise lassen sich unter Verwendung gleicher Teile, nur
durch unterschiedliche räumliche
Kombination derselben, z. B. zwei verschiedene Radfelgen mit unterschiedlichen
Einpreßtiefen
verwenden. So kann die Einpreßtiefe
bei dem einen montierbaren Felgentyp 0 mm und bei dem anderen montierbaren
Felgentyp 120 mm betragen. Von Vorteil ist die hiermit einhergehende
Reduzierung an Bauteilvarianten. Es können ein- und dieselben Bauteile
verwendet werden, aus denen sich die Radnabe zusammensetzt. Die
Anpassung der Radnabengeometrie z. B. an die Einpreßtiefe der
Radnabe erfolgt vielmehr allein durch die Wahl der Montagelage des
Nabenflansches, d. h. ob dieser in einer ersten Stellung oder in
einer um 180° gedrehten
Stellung auf dem Nabengrundkörper
montiert wird. Da die Anschlußmaße und -geometrien
auf beiden Seiten des Nabenflansches dieselben sind, ist eine wahlweise
Montage in beiden Stellungen möglich.
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Bei der Herstellung von Fahrzeuglagerungen und
Fahrzeugachsen ist mit dieser Variantenreduzierung ein erheblicher
logistischer Vorteil verbunden. Insbesondere wird die Möglichkeit
eröffnet,
erst in einem sehr späten
Stadium der Montage die tatsächlich
realisierte Achsausführung
zu bestimmen. Ferner ergeben sich durch eine größere Anzahl an Gleichteilen
Vorteile beim Einkauf, in der Warenlogistik sowie auch später im Ersatzteilgeschäft. Schließlich ermöglicht die
Erfindung auch eine spätere
Umrüstung
auf eine Radfelge mit einer anderen als der ursprünglichen
Einpreßtiefe.
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Das wichtigste Anwendungsgebiet der
Erfindung sind Nutzfahrzeugachsen und insbesondere Achsen für gezogene
Schwerlast-Lkw. Derartige Fahrzeuge verwenden Radnaben, die über eine
gesonderte oder integrierte Wälzlagerung
frei drehbar auf dem starren Achsschenkel des Achsrohres gelagert
sind. An dem äußeren Flanschabschnitt
des Nabenflansches läßt sich
nicht nur die Radfelge befestigen, sondern alternativ oder zusätzlich auch
die Bremstrommel bzw. Bremsscheibe des jeweiligen Fahrzeugrades.
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Des weiteren wird mit der Erfindung
vorgeschlagen, daß der
Nabenflansch in einer ersten Ebene einen inneren Flanschabschnitt
zum Verbinden mit dem Nabengrundkörper und in einer zweiten,
zu der ersten Ebene parallel versetzten Ebene Verbindungsstrukturen
zum Verbinden mit der Radfelge bzw. Bremstrommel bzw. Bremsscheibe
aufweist, und daß der
Nabenflansch sowohl in einer ersten Ausrichtung als auch in mindestens
einer weiteren, bezüglich
der ersten Ausrichtung um 180° um
ein in einer der Ebenen liegenden Achse gedrehten und gegebenenfalls
innerhalb der Ebene verdrehten Ausrichtung an dem Nabengrundkörper montierbar
ist.
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Vorzugsweise stützt sich der innere Flanschabschnitt
des Nabenflansches mit einer daran ausgebildeten Anschlußfläche axial
gegen eine außen
an dem Nabengrundkörper
angeformte Stirnfläche
ab, und der Nabenflansch ist, der Anschlußfläche an seinem inneren Flanschabschnitt
abgewandt, mit einer zweiten Anschlußfläche versehen, wobei zur wahlweisen
Festlegung an der Stirnfläche
des Nabengrundkörpers
beide Anschlußflächen dieselben Anschlußmaße aufweisen.
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Vorzugsweise erfolgt die Befestigung
des Nabenflansches an dem Nabengrundkörper mittels durch den inneren
Flanschabschnitt hindurchgeführter
Schrauben oder Schraubbolzen, und beide Seiten des inneren Flanschabschnitts
sind mit für
ein- und dieselben Schraubenköpfe
bzw. Schraubenmuttern passenden Anlageflächen versehen. Bevorzugt wird hierbei
eine Ausführungsform,
bei der die Enden der Schrauben bzw. Schraubbolzen in axial ausgerichtete
Gewindesacklöcher
des Nabengrundkörpers
eingreifen.
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In Bezug auf die Anschlußfläche, mit
der der äußere Flanschabschnitt
versehen ist, und an der sich die Radfelge bzw. die Bremstrommel
bzw. die Bremsscheibe axial abstützt,
wird ferner vorgeschlagen, daß der äußere Flanschabschnitt,
dieser Anschlußfläche abgewandt,
mit einer zweiten Anschlußfläche versehen
ist, und daß beide
Anschlußflächen zur
wahlweisen Festlegung der Radfelge/der Bremstrommel/der Bremsscheibe
an jeder der beiden Anschlußflächen dieselben
Anschlußmaße bzw. -geometrien
aufweisen.
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Um den Zufluß von Kühlluft in den Bereich der Bremstrommel
bzw. Bremsscheibe zu verbessern, wird ferner mit einer Ausgestaltung
der Radnabe vorgeschlagen, daß der
Nabenflansch zwischen seinem inneren Flanschabschnitt und seinem äußeren Flanschabschnitt
mit Öffnungen
versehen ist, wobei die Öffnungen
vorzugsweise gleichmäßig verteilt über den
Umfang des Nabenflansches angeordnet sind.
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Bei einer weiterentwickelten Ausführungsform
der Radnabe ist zwischen der Stirnfläche des Nabengrundkörpers und
dem inneren Flanschabschnitt des Nabenflanschs ein Befestigungsflansch der
Bremstrommel bzw. Bremsscheibe angeordnet. Dies ermöglicht die
Befestigung der Bremsscheibe auf einem geringen Anschlußdurchmesser.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und unter Verwendung der beigefügten
Zeichnungen. Darin zeigen:
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1a einen
hälftigen
Schnitt durch eine erste Ausführungsform
einer zweiteiligen Radnabe,
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1b einen
hälftigen
Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
der zweiteiligen Radnabe, wobei sich die zweite Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform
dadurch unterscheidet, daß der Nabenflansch
im Vergleich zu 1a um
180° versetzt
auf den Nabengrundkörper
aufgesetzt ist,
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2 dieselben
Gegenstände
einschließlich Erläuterungen
zu den geometrischen Verhältnissen und
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3 einen
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der zweiteiligen Radnabe, bei der die Bremsscheibe abweichend von
der Ausführungsform nach 1a befestigt ist.
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Die Zeichnung zeigt bei einer Lkw-Anhängerachse
den hier nur gestrichelt dargestellten Achsschenkel 1 des
starren Achskörpers,
auf dem über eine
Wälzlagerung
die Radnabe gelagert ist. Die Befestigung der Radnabe auf dem Achsschenkel 1 erfolgt
in an sich bekannter Weise über
eine zentrale Achsmutter, die aus Gründen der Übersicht nicht näher dargestellt
ist.
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Die Radnabe ist zweiteilig aufgebaut
mit einem Nabengrundkörper 2 und
einem darauf aufgesetzten Nabenflansch 3, an dem wiederum
die Radfelge 4 des Fahrzeugrades befestigt ist. Der Nabengrundkörper 2 ist
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
an seiner Innenseite mit angeformten Laufbahnen 5, 6 für die Wälzkörper 7, 8 eines
Wälzlagers versehen.
Weiterer Bestandteil der Wälzlager
sind Innenringe 9, 10, welche auf entsprechenden
Lagersitzen des Achsschenkels 1 aufsitzen. Die Innenringe 9, 10 können auch
unter Bildung eines Kompaktlagers miteinander verbunden sein.
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Die beiden Laufbahnen 5, 6 des
Nabengrundkörpers 2 können mit
einer verschleißmindernden
Beschichtung versehen sein, um so die Lebensdauer der Wälzlagers
zu erhöhen.
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Die Außenkontur des Nabengrundkörpers 2 ist
auf etwa einem Drittel seiner Länge
mit einem Vorsprung bzw. einer Stufe versehen, wodurch sich eine axial
nach außen
gerichtete Stirnfläche 15 ergibt, welche
dem Anschluß des
Nabenflansches 3 dient. Rechtwinklig zu der Stirnfläche 15 ist
der Nabengrundkörper 2 mit
einem vorzugsweise zylindrischen Flanschsitz 16 versehen,
welcher den Nabenflansch 3 zentriert. Hierzu sitzt der
Nabenflansch 3 mit seinem als Passung gearbeiteten Innenrand 17 auf
dem ebenfalls als Passung gearbeiteten Flanschsitz 16 des
Nabengrundkörpers 2 auf.
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Von der Stirnfläche 15 aus führen Gewindesacklöcher 18 in
das Material des Nabengrundkörpers 2.
In diese Gewindesacklöcher 18 greifen Schrauben 19 ein,
unter deren Verwendung der Nabenflansch 3 auf dem Nabengrundkörper 2 befestigt ist.
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Zur Befestigung des Nabenflansches 3 an dem
Nabengrundkörper 2 weist
der Nabenflansch einen sich radial erstreckenden inneren Flanschabschnitt 21 auf.
Im Bereich seines Außenumfangs
ist der Nabenflansch 3 mit einem sich ebenfalls radial erstreckenden äußeren Flanschabschnitt 22 versehen.
Die beiden Flanschabschnitte 21, 22 sind, wie die
Zeichnung gut erkennen läßt, axial
zueinander versetzt, d. h. der äußere Flanschabschnitt 22,
an welchem die Radfelge 4 befestigt ist, befindet sich
in einer Ebene, welche axial gegenüber jener Ebene versetzt ist,
in der sich der innere Flanschabschnitt 21 befindet. Der
Nabenflansch 3 ist daher in etwa schalenförmig gestaltet,
wobei der Verbindungbereich 23 zwischen innerem Flanschabschnitt 21 und äußerem Flanschabschnitt 22 mit
Durchtrittsöffnungen 24 versehen
ist. Durch diese Öffnungen 24 kann Kühlluft zu
der innenseitig des Nabenflansches angeordneten Bremstrommel bzw.
Bremsscheibe strömen.
Alternativ kann erhitzte Luft durch die Öffnungen 24 nach außen entweichen,
um so die Wärme besser
von der Bremstrommel bzw., im Falle einer Scheibenbremse, von der
Bremsscheibe abzuführen.
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Erfindungsgemäß ist gemäß 1a der innere Flanschabschnitt 21 auf
seiner nach innen weisenden Seite mit einer ersten Anschlußfläche 31,
und auf seiner nach außen
weisenden Seite mit einer zweiten Anschlußfläche 32 derselben Anschlußgeometrie
versehen. Bei der Anordnung nach 1a stützt sich
der Nabenflansch mit seiner ersten Anschlußfläche 31 flächig an
der Stirnfläche 15 des
Nabengrundkörpers 2 ab.
In diesem Fall dient die zweite Anschlußfläche 32 als Anlagefläche für den Kopf 20 der
Schraube 19.
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In 1 b
ist der Nabenflansch 3 demgegenüber um 180° umgekehrt auf den Nabengrundkörper 2 aufgesetzt.
Hierbei stützt
sich der Nabenflansch mit der zweiten Anschlußfläche 32 an der Stirnfläche 15 des
Nabengrundkörpers
ab. Umgekehrt bildet die erste Anschlußfläche 31 eine Anlagefläche für den Kopf 20 der
Schraube 19. Aus Gründen
der Übersicht sind
in 1b die den Nabenflansch
mit dem Nabengrundkörper
verbindenden Schrauben 19 nicht eingezeichnet. Vorzugsweise
sind die Schrauben 19 gleichmäßig über den Umfang der Radnabe
verteilt angeordnet.
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Auch der äußere Flanschabschnitt 22 des Nabenflansches 3 ist
mit ersten Anschlußflächen 41 sowie
diesen gegenüber
abgewandten zweiten Anschlußflächen 42 versehen.
Bei der in 1a dargestellten
Kombination stützt
sich die Radfelge 4 an der ersten, hier außenliegenden
Anschlußfläche 41 ab, wohingegen
sich bei der Kombination nach 1b die
hier mit anderer Einpreßtiefe
versehene Radfelge 4a an der in diesem Fall nach außen weisenden zweiten
Anschlußfläche 42 abstützt.
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In 1a ist
mit Ebene Ebene bezeichnet, in der sich der innere Flanschabschnitt 21 befindet.
Mit E2 ist jene Ebene mittig bezeichnet,
in der mittels der Schraubbolzen 43 die Befestigung der
Radfelge 4 bzw. einer Bremsscheibe 44 erfolgt.
Die Bremsscheibe 44 ist über einen Topf 45 mit
einem Befestigungsflansch 46 verbunden, welcher durch die
Verschraubung gegen die zweite Anschlußfläche 42 festgelegt ist.
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Wie 3 erkennen
läßt, läßt sich
die Bremsscheibe 44 aber auch an anderer Stelle befestigen.
Gemäß dem unteren
Teil der Darstellung 3 läßt sich
der Befestigungsflansch 46 der Bremsscheibe 44 zwischen
der nach außen
gerichteten Stirnfläche 15 des
Nabengrundkörpers 2 und
dem inneren Flanschabschnitt 21 des Nabenflanschs 3 anordnen und
auf diese Weise gemeinsam mit dem Nabenflansch an dem Nabengrundkörper festspannen. Dies
führt zu
einer Befestigung der Bremsscheibe 44 auf einem geringen
Befestigungsdurchmesser. Hingegen wird bei den Ausführungsformen
nach den 1a und 1b die jeweils für das Anliegen
der Radfelge 4, 4a nicht genutzte Anschlußfläche (42 in 1a, 41 in 1b) dazu genutzt, dort die
Bremsscheibe 44 der Fahrzeugbremse zu befestigen.
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Dies erfolgt unter Verwendung derselben, den äußeren Flanschabschnitt 22 durchsetzenden Schraubbolzen 43,
die auch die Radfelge 4 bzw. 4a an dem Nabenflansch 3 festlegen.
Diese Schraubbolzen 43 sind auf der Zeichnung aus Gründen der Übersicht
nur mit ihrer Mittellinie dargestellt.
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Erfindungsgemäß lassen sich durch entsprechende
Anordnung des in zwei Stellungen verwendbaren Nabenflansches 3 sowohl
eine Radfelge 4 mit einer ersten Einpreßtiefe, wie auch eine Radfelge 4a mit
einer demgegenüber
abweichenden Einpreßtiefe an
der Radnabe befestigen. Die geometrischen Verhältnisse werden nachfolgend
anhand der 2 näher erläutert.
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In 2 ist
mit D; die Dicke des inneren Flanschabschnitts 21, und
mit DA die Dicke des äußeren Flanschabschnitts 22 bezeichnet.
Diese Dicke Di bzw. DA entspricht
jeweils dem Abstand zwischen den Anschlußflächen 31 und 32 bzw. 41 und 42.
Mit Ai ist der Abstand zwischen den inneren
Anschlußflächen 31, 41 bezeichnet.
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Die Differenz der – auf die
Radfelge bezogenen – Einpreßtiefen Δ ET von z.
B. 120 mm zwischen der oberen Ausführung und der unteren Ausführung beträgt dann: Δ ET
= 2·Ai + Di + DA
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- 1
- Achsschenkel
- 2
- Nabengrundkörper
- 3
- Nabenflansch
- 4
- Radfelge,
erste Bauform
- 4a
- Radfelge,
zweite Bauform
- 5
- Laufbahn
- 6
- Laufbahn
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Wälzkörper
- 9
- Innenring
- 10
- Innenring
- 15
- Stirnfläche
- 16
- Flanschsitz
- 17
- Innenrand
- 18
- Gewindesackloch
- 19
- Schraube
- 20
- Kopf
der Schraube
- 21
- innerer
Flanschabschnitt
- 22
- äußerer Flanschabschnitt
- 23
- Verbindungsbereich
- 24
- Öffnung
- 31
- erste
Anschlußfläche
- 32
- zweite
Anschlußfläche
- 41
- erste
Anschlußfläche
- 42
- zweite
Anschlußfläche
- 43
- Schraubbolzen
- 44
- Bremsscheibe
- 45
- Topf
- 46
- Befestigungsflansch
- Ai
- Abstand
- DA
- Dicke
- Di
- Dicke
- Δ ET
- Differenz
der Einpreßtiefen
- E1
- Ebene
- E2
- Ebene