DE2362837C3 - Bolzenverbindung zur Befestigung von Fahrzeugrädern auf ihren Naben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bolzenverbindung zur Befestigung von Fahrzeugrädern auf ihren Naben, bei welchen Rädern der Radflansch oder die Radscheibe aus Leichtmetall oder einem synthetischem Material besteht, wobei die Bolzenverbindung ein Gewindeteil mit einem Schraubkopf sowie einen Stützring von höherem Härtegrad als der Radflansch oder die Radscheibe umfaßt und der Stützring eine kegelstumpfförmige, mit einem entsprechend konisch geformten Teil am Auflageabschnitt des Schraubkopfes zusammenwirkende Ausnehmung sowie eine kegelstumpfför- ⁶S mige Außenkontur aufweist, mit welch letzterer er an einem entsprechend konischen Sitz am Ende der die Bolzenverbindung aufnehmenden, in dem Radflansch

oder der Radscheibe befindlichen Bohrung aufliegt

Eine solche Bolzenverbindung ist durch das DT-Gbm 17 86 329 bekannt Sie bezweckt auch bei Verwendung von Lejchtmetallscheibenrädern die übliche Art der Befestigung der Radscheibe am Nabenflansch mittels achsparalleler Schraubenbolzen und von diesen getragenen, aus Stahl bestehenden und auf den Sitzflächen der Schraubendurchgangslöcher der Radscheibe angreifender Schraubenköpfe beibehalten zu können.

Da der Stützring etwa den gleichen Härtegrad besitzen soll wie der Schraubenkopf und während des Anzuges des Schraubenkopfes damit Flächen gleichen Härtegrades zusammenwirken, soll eine Verformung und Anriß der Radscheibe in den Schraubendurchgangslöchern des aus Leichtmetall bestehenden Radflansches vermieden werden.

Während bei dieser Bolzenverbindung der Stützring mit flanschartigen Ansätzen um die Lochränder herumgreift, ist es durch die US-PS 28 44 409 bekannt, den Stützring so anzuordnen, daß er einen sich an den Schraubenkopf anschließenden, mit diesem einstückigen Teil umschließt.

Beide Bolzenverbindungen weisen nun aber den Nachteil auf, daß die Auflagefläche des Stützringes auf dem Radflansch oder der Radscheibe klein ist bzw. daß auf eine relativ kleine Fläche des Radflansches oder der Radscheibe der größte Teil der Anzugskraft wirkt. Diese Abschnitte unterliegen daher einer hohen Flächenpressung und einem entsprechend großen Verschleiß.

Weiterhin besteht, insbesondere bei der Bolzenverbindung nach der US-PS 28 44 409 die Gefahr, daß bei Anzug des Schraubenkopfes der Stützring sich mitdreht und auf diese Art der aus Leichtmetall bestehende Radfiansch oder die Radscheibe doch verletzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die auftretende maximale Flächenpressung zu verringern und ein den Flansch oder die Scheibe verletzendes Mitdrehen des Stützringes bei Anzug des Schraubenkopfes zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Bolzenverbindung der eingangs beschriebenen Gattung vor, bei der der Stützring in an sich bekannter Weise einen sich an den Schraubkopf anschließenden und mit diesem einstückigen zylindrischen Teil umschließt, die Konizität der kegelstumpfförmige Innenkontur des Stützringes von der kegelsiumpfförmigen Außenkontur des Stützringes abweicht und an dem Stützring die Fläche der kegelstumpfförmigen Außenkontur größer ist als die Fläche seiner kegelstumpfförmigen Innenkontur.

Durch die abweichende Konizität der Innen- und Außenkontur wird erreicht, daß der Stützring sich beim Anzug der Verbindung zwischen Schraubenkopf bzw. sich anschließendem zylindrischen Teil und der kegelstumpfförmigen Ausnehmung der Schraubendurchgangslöcher schnell verkeilt und somit ein den Flansch oder die Scheibe verletzendes Mitdrehen des Stützringes verhindert wird. Dadurch, daß die Fläche der Außenkontur des Stützringes größer sein soll als die seiner Innenkontur, wird insbesondere die auf den Radflansch wirkende maximale Flächenpressung verringert.

Vorzugsweise ist der Stützring axial an dem zylindrischen Teil durch einen elastischen Haltering gehalten, der zwischen der einen Stirnfläche des Stützringes und einem Ansatz am unteren Abschnitt des zylindrischen Teils angeordnet ist.

Weiterhin kann die kegelstumpfartige Außenkontur des Stützringes eine ungleichmäßige, die Reibung ver-

H-

größernde Oberfläche aufweisen, was sich günstig für die Verhinderung des Mitdrehens des Stützringes gegenüber der Wandung der jeweiligen Schraubendurchgangslöcher auswirkt

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig.? einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Bolzenverbindung,

F i g. 2 eine weitere Ausbildungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Bolzenverbindung, teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht dargestellt.

Wenn im vorstehenden von einer »Bolzenverbindung« gesprochen wird, so ist neben der in Fig.2 wiedergegebenen Verbindung mit in dem zylindrischen Teil vorgesehenen axialen Innengewinde auch die in F i g. 1 wiedergegebene Verbindung mit sich an dem zylindrischen Teil anschließenden, mit einem Schraubengewinde versehenen Gewindezapfen zu verstehen.

Das erste in F i g. 1 wiedergegebene Ausführungsbeispiel weist als Trag- und Halteteil eine Schraube 1 auf, die einen sechseckigen Schraubkopf 2 trägt, der durch einen kegelstumpffförmigen Auflageabschnitt 3 mit einem zylindrischen Teil 4 verbunden ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Kopfes 2 Der zylinderförmige Teil 4 endet in einem Ansatz 5 mit größerem Durchmesser, an den sich ein kegelstumpfförmiger Teil 6 und an diesen ein Gewindezapfen 7 anschließt, dessen Durchmesser kleiner als der des zylinderförmigen Teils 4 ist. Der Durchmesser des Gewindezapfens 7 ist ferner kleiner gehalten als der einer Bohrung 8 in dem Flansch oder der Scheibe 9 des Rades aus einer Leichtmetallegierung oder einem synthetischen Material, die an einem Tragkranz oder einer Trommel 10 einer Achse zu befestigen ist.

Der Schraube 1 ist ein Stützring 11 zugeordnet, der gleichfalls aus Stahl besteht und den zylindrischen Teil 4 frei umgibt, auf dem er durch einen gespaltenen Haltering 12 (O-Ring) axial gehalten ist, der seinerseits zwischen der entsprechenden kreisförmigen Stirnfläche des Stützringes 11 und dem eine Schulter bildenden Ansatz 5 angeordnet ist Der Stüizring 11 weist eine kegelstumpfartige Ausnehmung 13 auf, die dem Auftageabschnitt 3 entspricht und deren Oberfläche erheblich kleiner ist als die Oberfläche ihrer kegelstumpfförmigen Stützfläche 14. Die Stützfläche 14 paßt sich in den kegelstumpfartigen Sitz 15 ein, der von der Außenseite des Flansches oder der Scheibe 9 begrenzt wird, während ihre kleinere Kegelstumpffläche in die Bohrung 8 übergeht.

Die vorstehend beschriebene Bolzenverbindung ist wie folgt wirksam: Bei der Montage des Rades wird die Schraube 1 durch die Bohrung 8 gesteckt, um in das angrenzende Innengewinde einzugreifen, das in dem Tragkranz oder der Trommel 10 vorgesehen ist. Das zunehmende Anziehen der Schraube 1 bewirkt über dem Auflageabschnitt 3, daß die Außenfläche 14 des Stützringes 11 gegen den Sitz 15 gedruckt wird. Der unterschiedliche Härtegrad der zur Anlage aneinander kommenden Werkstoffe wie auch die unterschiedliche Oberflächen der Ausnehmung 13 und der Außenfläche 14 des Ringes ti erzeugen auf der Außenfläche 14 eine große Reibungskraft derart, daß die Reibung auf Grund des Anziehens der Schraube 1 sich nicht zwischen dem Radflansch oder der Radscheibe 9 und dem Stützring 11 auswirkt sondern zwischen dem Stützring 11 und dem Kopf 2 der Schraube 1, d. h. zwischen zwei Teilen, die den gleichen Härtegrad aufweisen. Folglich verhindert der Stützring 11 die Beschädigung durch Reibung sowie ein Aufreißen des Radflansches oder der Radscheibe 9 und gewährleistet gleichzeitig ein wirkungsvolles Anziehen und ein genaues Zentrieren des Rades gegenüber dem Tragkranz oder der Trommel 10. Die Schraube 1 stellt ein selbstzentrierendes Befestigungsteil für das Rad dar.

Um die Wirkung des Anziehens der Schraube zwischen dem Stülzring 11 und dem Sitz 15, insbesondere bei Beginn des Anziehens der Schraube 1 zu verbessern, kann die Außenfläche 14 Ansätze in verschiedener Form und Anordnung aufweisen, um die Reibung mit dem Sitz 15 zu erhöhen und somit eine Verankerung zu schaffen, die jede Relativbewegung der betreffenden Teile verhindert Weiterhin können Ansätze oder Ausnehmungen an dem aneinanderliegenden Auflageabschnitt 3 und der Ausnehmung 13 vorgesehen werden, wobei diese derart gestaltet sind, daß ein Reibungskoeffizient erzeugt wird, der kleiner ist als der zwischen der Fläche 14 und dem Sitz 15.

Wesentlich ist wie F i g. 1 zeigt, daß die Länge des Stützringes 11 durch die Kegelform der die Stützfläche

3^C 14 bildenden Außenkanten bestimmt wird, um mit dem Sitz 15 und dem Ansatz 5 einen kreisförmigen Zwischenraum 16 zu bilden, der groß genug ist, um den elastischen Haltering 12 aufzunehmen und jede Berührung mit dem Sitz 15 zu vermeiden.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform besteht der eine Befestigungsteil aus einer Überwurfmutter 17. Diese trägt gleichfalls einen sechseckigen Schraubkopf 18, der durch einen kegelstumpfartigen Auflageabschnitt 19 mit einem zylindrischen Teil 20 verbunden

4" ist, der seinerseits mit einem Flansch oder einem Ansatz 21 in Form einer zylindrischen Buchse 22 verbunden ist. Die Mutter 17 trägt von der rohrförmigen Buchse 22 an eine Sackbohrung 23 mit Innengewinde, dem ein Außengewinde an einem Zapfen 24 entspricht, der mit dem Tragkranz oder der Trommel 25 verbunden ist, an dem das Rad mit seinem Radflansch oder einer Radscheibe 26 aus einer Leichtmetallegierung oder einem synthetischen Material verbunden ist Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 weist der Radflansch oder die Scheibe 26 zur Durchführung der Buchse 22 eine Bohrung 27 auf, die durch einen kegelstumpfförmigen Sitz 28 begrenzt wird, der der Außenkante 29 eines Stützringes 30 zur Unterstützung und Zentrierung entspricht, die ihrerseits durch eine Ausnehmung 31 mit dem Auflageabschnitt 19 zusammenwirkt, gegen den der Stützring 30 durch einen elastischen Haltering 32 gehalten wird, der sich auf den Ansatz 21 abstützt
Das Haltemittel kann auch durch eine die Mutter 17 durchsetzende Schraube gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bolzenverbindung zur Befestigung von Fahrzeugrädern auf ihren Naben, bei welchen Rädern der Radflansch oder die Radscheibe aus Leichtmetall oder einem synthetischen Material öesteht. wobei die Bolzenverbindung ein Gewindeteil mit einem Schraubenkopf sowie einen Stützring von höherem Härtegrad als der Radflansch oder die Radscheibe umfaßt und der Stützring eine kegelstumpf förmjge, mit einem entsprechend koüisch geforanen Teil am Auflageabschnitt des Schraubkopfes zusammenwirkende Ausnehmung sowie eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweist, mit welch letzterer er an einem entsprechend konischen Sitz am Ende der die Bolzenverbindung aufnehmenden, in dem Radflansch oder der Radscheibe befindlichen Bohrung aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Stützring (11; 30) in an sich bekannter Weise einen sich an den Schraubkopf (2; 18) anschließenden und mit diesem einstückigen zylindrischen Teil (4; 20) umschließt

b) die Konizität der kegelstumpfförmigen Innenkontur (13; 31) des Stützringes (11; 30) von der kegelstumpfförmigen Außenkontur (14; 29) des Stützringes abweicht

c) an dem Stützring (11; 30) die Fläche der kegelstumpfförmigen Außenkontur (14; 29) größer ist als die Fläche seiner kegelstumpfförmigen Innenkontur (13; 31).

2. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Stützring (Ii; 30) axial an dem zylindrischen Teil (4; 20) durch einen elastisehen Haltering (12; 32) gehalten ist der zwischen der einen Stirnfläche des Stützringes und einem Ansatz (5) am unteren Abschnitt des zylindrischen Teils (4; 20) angeordnet ist.

3. Bolzenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfartige Außenkontur (14; 29) eine ungleichmäßige, die Reibung vergrößernde Oberfläche aufweist.

4. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den zylindrischen Teil (4) ein mit einem Schraubengewinde versehener Gewindezapfen (7) anschließt.

5. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Teil (20) ein axiales Innengewinde vorgesehen ist.