DE2818512A1

DE2818512A1 - Zentralverschluss fuer scheibenrad

Info

Publication number: DE2818512A1
Application number: DE19782818512
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Loeper; Dieter Ing Grad Renz; Hermann Dipl Ing Schobbe
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1979-11-08
Also published as: US4299425A; FR2424137B1; DE2818512C3; IT7948854A0; FR2424137A1; GB2020784B; DE2818512B2; IT1116871B; GB2020784A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

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25.4.78

Zentralverschluß für Scheibenrad

Die Erfindung betrifft einen Zentralverschluß für ein Scheibenrad mit einer zentralen Führungsbuchse, die ihrerseits mit einer zentralen Aufnahmebohrung für einen Radträgerzapfen versehen ist, mit radialer Zentrierung des Scheibenrades gegenüber dem Radträgerzapfen und mit zentraler Verschraubung zwisdien Scheibenrad und Radträgerzapfen über eine auf den Radträgerzapfen aufschraubbare Mutter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen bekannten Zentralverschluß für Scheibenräder im Hinblick auf ein besonders schnelles Montieren bei einfacher Handhabung xveiterzubilden. Zugleich darf durch diese Ausgestaltung die gewünschte spielfreie Fixierung und Zentrierung nicht beeinträchtigt sein.

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Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreichbar, daß die Mutter verdrehbar und axial \^rerschiebbar gegenüber der Führungsbuchse geführt und mit dieser unverlierbar verbunden ist. Eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistet, daß beim Abziehen des Rades die Mutter mit dem Rad verbunden bleibt, so daß bei der nachfolgenden Montage in Verbindung mit dem Aufstecken des Scheibenrades auf den Radträgerzapfen zugleich die Mutter in ihre zur Verschraubung geeignete Relativlage gegenüber dem Radträgerzapfen kommt. Zudem ist bei einer derartigen Ausgestaltung auch ein Verlegen der Mutter bzw. deren Verlust ausgeschlossen, so daß alle Voraussetzungen für eine schnelle und sichere Montage gegeben sind.

Im besonderen erweist sich eine derartige Gestaltung eines Zentralverschlusses in Verbindung mit einer drehfesten Arretierung und Zentrierung des Scheibenrades gegenüber dem Radträgerzapfen als zweckmäßig, bei der die Führungsbuchse eines Scheibenrades über eine insbesondere ein Sinuswellenprofil aufweisende Verzahnung erfolgt. Diese Verzahnung liegt dabei zweckmäßigerweise in dem vom Tragge\\,'inde für die Mutter abgelegenen, d. h. inneren Bereich des Radträgerzapfens, wobei im Hinblick auf eine besonders gute Aufschiebbarkeit eine leichte Konizität vorgesehen sein kann. Weiter erweist es sich insoweit auch als vorteilhaft, wenn die Verzahnung einen Auslaufbereich aufweist, der vorzugsweise in einem stärker geneigten, kegeligen Übergangsstück des Radträgetzapfens liegt, um so beim Aufstecken des Scheibenrades eine selbsttätige und automatische Ausrichtung der ineinander in Eingriff kommenden

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Verzahnung/zu erreichen, wobei die erfindungsgemäß vorgesehe-

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ne sinuswellenförmige Verzahnung, im folgenden kurz Sinusverzahnung genannt, besonders gute Voraussetzungen sowohl für die spielfreie Festlegung als auch für eine sehr schnelle Montage erbringt.

Weitere I-.inzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zentralverschlusses für Scheibenräder in Form einer Zentralverschraubung insbesondere für PKW-Scheibenräder zeigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Scheibenrad insgesamt mit 1 bezeichnet und es weist eine Felge 2 auf, die über die Radscheibe 3 mit einer zentralen Führungsbuchse 4 verbunden ist, welche zentral mit einer Aufnahmebohrung 5 für den Radträgerzapfen 6 versehen ist, der in hier nicht näher dargestellter Weise einer Antriebswelle zugeordnet ist. Der Radträgerzapfen 6 kann in gleicher Weise aber auch durch ein radträgerfestes Teil gebildet sein.

Der Radträgerzapfen 6 durchsetzt die Führungsbuchse 4 und er ist ausgehend von seinem äußeren, also freien Ende mit einem Gewinde 7 versehen, auf das die Mutter 8 aufgeschraubt wird, über die in der Zeichnung die Führungsbuchse 4 gegenüber dem Radträgerzapfen 6 verspannt wird. Die Mutter 8 stützt sich dabei mit einem zwischen ihrem Kopfteil 9 und ihrem Führungshals 1o liegenden Radialbund 11 gegen die Führungsbuchse 4 ab, \vobei die Anlagefläche durch eine im Übergang zwischen der Bohrung 5 und dem Radspiegel 12 liegende, angeschrägte Ringzone 13 gebildet is£ so daß sich zusätzlich zur axialen Verspan-

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nung durch das Zusammenwirken zwischen der konischen Ringzone 13 und einer entsprechend konischen Begrenzungsfläche des Radialbundes sowohl eine exakte Zentrierung als auch eine axiale Verspannung ergibt.

Der Führungshals 1o der Mutter erstreckt sich, bezogen auf die dargestellte Lage, in der das Scheibenrad 1 auf dem Radträgerzapfen 6 fixiert ist, zumindest über eine Länge in die Führungsbuchse 4 hinein, die dem axialen Verschiebeweg der Mutter 8 gegenüber dem Radträgerzapfen 6 beim Aufschrauben entspricht und er hintergreift die Führungsbuchse 4 im Bereich einer radialen Erweiterung 14 ihrer Aufnahmebohrung 5 mit einem radial vorspringenden Ansatz 15.

Dieser Ansatz 15 ist durch den radial sich erweiternden, vom Kopfteil 9 der Mutter 8 abliegenden Abschnitt einer Hülse 16 gebildet, welche in Verlängerung eine mit der Mutter 8 einstückigen, axial verlaufenden Abschnittes 17 des Führungshalses 1o vorgesehen ist, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Abschnitt 17 gegen sein freies Ende gegenüber dem Gewinde der Mutter axial nach außen abgesetzt ist und im Bereich seines freien Endes die Hülse 16 trägt. Die Verbindung erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Verschrumpfen, und es ist hierzu der Abschnitt 17 an seinem freien Ende radial von innen her stufenförmig abgesetzt, wobei die Hülse 16 mit einem axialen Teilstück 18 sich im Bereich dieses stufenförmigen Absatzes mit dem Abschnitt 17 des Halses überlappt. Durch diese Ausgestaltung ergeben sich vie-

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lerlei Vorteile. Einmal ist durch die trichterförmige Aufweitung des radial vorspringenden Ansatzes 15 eine selbsttätige Ausrichtung des Scheibenrade? gegenüber dem Radträgerzapfen gewährleistet, wie sie insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung von Beschädigungen de? Gewindes wesentlich ist. Zum anderen ergibt sich eine einfache und raumsparende Verbindung zwischen dem Scheibenrad und der Mutter, durch die die Mutter bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gegenüber dem Scheibenrad stets in etwa axial ausgerichtet und geführt ist, da auf verhältnismäßig großer Stützbasis eine Abstützung der Mutter 8 gegenüber der Führungsbuchse gewährleistet ist. Die Abstützung erfolgt über den freien Rand des vorspringenden Ansatzes 15, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der radialen Erweiterung 14 entspricht. Zusätzlich ist der Führungshals 1o radial gegenüber der Aufnahmebohrung 5 in deren vorderen, der Ringzone 13 benachbarten Bereich abgestützt, in dem der Bohrungsdurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Führungshalses 1 ο im Bereich von dessen Abschnitt 17 entspricht. Nicht zuletzt ist die Verbindung zwischen der Hülse 15 und der eigentlichen Mutter 8 im Bereich des Führungshalses 1o mit einfachen Mitteln herzustellen und bei entsprechender Materialauswahl auch dann, wenn sie lediglich als Schrumpfverbindung hergestellt wird, als absolut sicher anzusehen. Auf die Sicherheit der Radbefestigung gegenüber dem Radträger bleibt der aufgeschrumpfte Teil des Führungshalses 1o ohnehin ohne Bedeutung.

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Die Aufnahmebohrung 5 der Führungshülse 4 läuft an ihrer vom Radspiegel 12 abgewandten Seite im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Durchmesser aus, der etwa dem Durchmesser der radialen Erweiterung entspricht, wobei der Endbereich mit einer Innenverzahnung 19 versehen ist, die im Rahmen der Erfindung bevorzugt durch eine Sinusverzahnung gebildet ist, also eine Verzahnung, bei der die Zähne eine sinuswellenförmige Kontur aufweisen. Dem Radspiegel 12 gegenüberliegend hat die Führungsbuchse 4 darüber hinaus auch eine axiale Anlagefläche, nämlich die Stirnfläche 2o.

Der Verzahnung 19 der Führungsbuchse 4 entspricht ein verzahn ter Abschnitt auf einem radial verdickten Bereich 21 des Radtrügerz^pWs ^a^ ^^ΙϊΕΜ^Α^Ι ^le^Wiff^e^ übergangsbereich 22 des Radträgerzapfens 6 fortgesetzt ist und hier ausläuft. Beim Einschieben der Radscheibe 3 auf den Radträgerzapfen 6 kommt die Verzahnung 19 der Führungsbuchse 4 somit zunächst mit dem im Übergang 2 2 liegenden Teil 23 der Verzahnung 24 des Radträgerzapfens 6 in Berührung, wobei sich neben der Zentrierung aufgrund des konisch sich erweiternden Verlaufes des Abschnittes 22 zugleich eine Ausrichtung des Scheibenrades 1 in seiner Winkellage in bezug auf die Drehachse des Rades ergibt, und zwar bedingt durch den im Bereich des Übergangs 22 liegenden Teil 23 der Verzahnung, der in Aufschieberichtung ^ie^er wird und anschließend in den Verzahnungsteil 24 übergeht. Dieser ist fortgesetzt bis zum Radträgerflansch 25, gegenüber dem die Bremsscheibe 26 fixiert ist, xtfobei im dargestellten Ausführungsheispiel die Bremsscheibe 26 in ihren an den Radträgerflansch 25 anliegenden Bund 27 radial innen mit einer der Verzahnung 19 entspre-

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chenden Verzahnung vorsehen ist, so daß die Bremsscheibe 26 über die gleiche Verzahnung 24 gegenüber dem Radträgerzap- Sm festgelegt ist, die auch zur Fixierung des Scheibenrades 1 dient. Die erfindungsgemäß vorgesehene Sinusverzahnung erweist sich dabei im Rahmen der Erfindung als besonders zweckmäßig, da sie aufgrund ihres wellenförmigen Verlaufes beim Montieren des Scheibenrades eine verhakungsfreie Zentrierung gewährleistet und da \\^reiter auch ein besonders satter Sitz erreicht wird. Dies insbesondere auch in Verbindung damit, daß die Verzahnungen 19 und 24 bevorzugt auf einem in Aufschubrichtung sich leicht aufweitenden Kegel liegen.

Für die aufgeschraubte Mutter ist normalerweise keine zusätzliche Sicherung notwendig. Soll aber eine solche vorgenommen werden, so ist hierfür im dargestellten Ausführungsbeispiel eine den Radträger 6 durchsetzende Querbohrung 28 vorgesehen, in der ein Splint od. dgl. einführbar ist.

Im Hinblick auf möglichst geringen Luftwiderstand weist das Scheibenrad, das als Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ferner eine Blende 29 auf, die den Bereich der Radschüssel überdeckt und im Bereich des Felgenhornes radial außen endet. Die Befestigung erfolgt über eine Verschraubung 3o, durch die die Blende 29 unter Vermittlung einer Distanzhülse 31 an der Führungsbuchse 4 befestigt ist.

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Claims

Daimler-Benz AktiengesellschaTt

Stuttgart-Untertürkheim Da im 12 ο 84/4

25. 4. 78

ob 12

Ansprüche

1J Zentralverschluß für Scheibenräder mit einer zentralen Führungsbuchse, die ihrerseits mit einer zentralen Aufnahmebohrung für inen Radträgerzapfen versehen ist, mit radialer Zentriei'ung des Scheibenrades gegenüber dem Radträgerzapfen und mit zentraler Verschraubung zwischen Scheibenrad und Radträgerzapfen über eine auf den Radträgerzapfen aufschraubbare Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (8) verdrehbar und axial verschiebbar gegenüber der Führungsbuchse (4) geführt und mit dieser unverlierbar verbunden ist.
2. Zentralverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (S) einen in die Führungsbuchse (4) axial eingreifenden Führungshals (1o) aufweist, der die Führungsbuchse (4) in einem radial erweiterten Bereich (14) ihrer zentralen Aufnahmebohrung (5) hintergreift.
3. Zentralverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Führungshals (1o) zweiteilig ausgebildet ist und einen axial verlaufenden, mit dem-Kopfteil (9) der Mutter (8) einstückigen Abschnitt (17) sowie einen daran anschließenden, radial aufgestellten Abschnitt (Ansatz 15) aufweist.

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4. Zentralverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radial aufgestellte Abschnitt (Ansatz 15) sich nach der vom Kopfteil (9) abgewandten Seite erstreckt.
5. Zentralverschluß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der radial aufgestellte Abschnitt (Ansatz 15) durch Schrumpfverbindung gegenüber dem dem Kopfteil (9) zugeordneten Abschnitt (17) fixiert ist.
6. Zentralverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (4) über eine insbesondere ein Sinuswellenprofil aufweisende Verzahnung (19, 23, 24) gegenüber dem Radträgerzapfen (6)/drehfest fixierbar ist.

formschlüssig
7. Zentralverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (19, 23, 24) in Aufsteckrichtung des Rades konisch erweitert ist.
8. Zentralverschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß über das zur drehfesten Fixierung des Scheibenrades (1) gegenüber dem Radträgerzapfen (6) vorgesehene Verzahnungsprofil (24) zugleich die

Bremsscheibe (26)/drehfest fixierbar ist. formschlüssig

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9. Zentralverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträgerzapfen (6) anschließend an seine Verzahnung (24) radial nach innen, abgesetzt ist und daß der Übergangsbereich (22) einen mit einer Verzahnung (23) versehenen Auflaufbereich für die Verzahnung (19) der Führungsbuchse (4) bildet.

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