DE60208103T2

DE60208103T2 - Mit einer Zierkappe versehene Radmutter und Verfahren zum Zusammensetzen derselben

Info

Publication number: DE60208103T2
Application number: DE60208103T
Authority: DE
Inventors: Larry J. Commerce Township Wilson
Original assignee: Mvs Royal Oak (ndgesdstaates Delaware) LLC; Mvs Royal Oak (ndgesdstaates Delaware) Royal Oak LLC; MVS ROYAL OAK N D GES D LLC
Current assignee: Mvs Royal Oak (ndgesdstaates Delaware) LLC
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: US20050281635A1; EP1248004B1; US20020146301A1; EP1248004A2; JP5687245B2; JP2002327725A; US6957939B2; US20070189878A1; JP2009121691A; JP2012193852A; EP1248004A3; DE60208103D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Radmuttern oder -bolzen zur Befestigung eines Fahrzeugrades, d.h. Reifen und Felge, an einem Kraftfahrzeug. Sie betrifft insbesondere eine Radmutter oder einen Radbolzen, die mit einer Zierkappe versehen sind, und ein Montageverfahren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Kraftfahrzeugtechnik sind mit einer Zierkappe versehene Radmuttern und -bolzen bekannt. Eine Radmutter mit Zierkappe umfasst gewöhnlich zum Beispiel einen Muttereinsatz und eine Zierkappe, die an dem Einsatz durch Schweißen, Quetschen oder mit einem Klebstoff befestigt wird. Beispiele dieser Konstruktionen sind in verschiedenen Patenten im Stand der Technik einschließlich des US-Patents Nr. 4 955 773 für Toth, des US-Patents Nr. 5 772 377 für Bydalek, der US-Patente Nr. 4 018 133 und Nr. 4 056 862 für Chaivre, des US-Patents Nr. 4 764 070 für Baltzell und des US-Patents Nr. 6 036 420 für Somers et al. zum Beispiel dargestellt. Es ist auch bekannt, Gewindegänge in einer Kappe und in einer Radmutter auszubilden und die Kappe auf die Mutter zu schrauben. In dieser Hinsicht siehe US-Patent Nr. 5180 266 für Nolan et al..
GB 2 176 859 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer mit Kappe versehenen Radmutter, welches das Sichern einer Kappe an einem vieleckigen Mutterkörper umfasst, um einen Haltering zwischen der Kappe und einem Ansatz auf dem Mutterkörper zu verschließen. Der Haltering erstreckt sich nach außen, um eine Radabdeckung auf dem Rad festzuhalten. Der vieleckige Mutterkörper und die Kappe werden anschließend durch Kraftschluss oder Quetschen oder Schweißen miteinander befestigt.
US 4 015 503 offenbart eine Mutter zum Befestigen eines Fahrzeugrades an einer Nabe, die eine dekorative Schutzkappe aufweist. Die Mutter besitzt einen ersten konischen Abschnitt, der mit dem Rad in Eingriff gebracht werden kann, und einen zweiten konischen Abschnitt, auf den das innere Ende der Kappe gepresst wird. Der zweite Ab schnitt ist flacher als der erste, wobei sie durch eine Kerbe miteinander verbunden werden, die durch eine umgekehrt konische Fläche gebildet ist, die sich quer verlaufend zu den beiden konischen Abschnitten erstreckt, und ist von einer Tiefe an der flachen Seite, die ungefähr der Metalldicke der Kappe entspricht. Das Ergebnis ist eine Konstruktion, die einen starken verdickten Haltebund um die Kappe herum schafft und eine sicherere Montage bietet, die Kräften eines Schlagschraubers standhält.
Alle im Stand der Technik beschriebenen Verfahren machen relativ komplexe Strukturen, Montageverfahren und/oder zusätzliche Teile erforderlich. Die durch Schweißen erzeugten Montagen erfordern eine teure und komplizierte Ausrüstung für die praktische Produktionsdurchführung. Praktische Alternativen, um die Einsätze mit einem galvanischen Überzug zu versehen, sind beschränkt, wenn das Schweißen eingesetzt wird, was für geschweißte Konstruktionen nachteilig ist, um eine hohe Korrosionsbeständigkeit zu erzielen. Gepresste Konstruktionen machen die Ergänzung von Teilen, d.h. ein Dichtungsmittel oder einen Dichtungsring mit rundem Querschnitt erforderlich, was die automatisierte Montage kompliziert macht. Die Verwendung von Klebstoffen verursacht ähnliche Probleme. Wegen der Art der Schweißprozesse oder der Einführung von zusätzlichen Teilen sind die Produktionsraten für diese Montageprozesse gering.
ABRISS DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Radmutter oder eines Radbolzens mit einer verbesserten Zierkappe.
Eine andere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Radmutter oder eines Radbolzens mit Zierkappe, wobei die Zierkappe an dem Mutter- oder Bolzeneinsatz ohne zu schweißen, einen Klebstoff aufzutragen oder ein Dichtungsmittel oder einen Dichtungsring mit rundem Querschnitt zu verwenden, befestigt wird.
Eine noch andere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Baugruppe aus Zierkappe und Einsatz, die einfacher und billiger, jedoch auch so zuverlässig wie Baugruppen im Stand der Technik ist.
Eine noch weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Verfahrens zum Montieren einer Zierkappe und eines Mutter- oder Bolzeneinsatzes.
Nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Baugruppe aus einer Zierkappe und einem Radbefestigungselement nach Anspruch 1 vorgesehen.
Die Teile der Baugruppe werden miteinander dadurch sicher befestigt, dass zwischen der Kappe und dem Einsatz ein Festsitz erzeugt wird. Von Vorteil ist, dass der Einsatz zumindest einen Abschnitt mit einer mit galvanischem Überzug versehenen, beschichteten oder mit galvanischem Überzug versehenen und beschichteten, kreisförmigen zylindrischen Außenfläche enthält. Die Kappe weist ein entsprechendes Segment mit einer kreisförmigen zylindrischen Innenfläche auf, die einen Durchmesser von 0,254 bis 0,762 mm (0,010 bis 0,030 Zoll) besitzt, der kleiner ist als der Außendurchmesser der beschichteten, kreisförmigen zylindrischen Außenfläche. Der Einsatz wird in die Kappe eingepresst, indem die zylindrische Innenfläche der Kappe über die beschichtete, kreisförmige zylindrische Außenfläche des Einsatzes getrieben wird. Vorzugsweise wird um die kreisförmigen zylindrischen Eingriffsflächen herum ein Festsitz von 0,0508 bis 0,1524 mm (0,002 bis 0,006 Zoll) ausgebildet.
Nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Montieren einer Zierkappe und eines Radmutter oder -bolzeneinsatzes nach Anspruch 10 vorgesehen.
Das verbesserte Verfahren zum Festhalten einer Kappe auf dem Einsatzkörper macht nur zwei Teile erforderlich, die Kappe und den Einsatz, so dass die zusätzlichen Kosten eines weiteren Bauteils und die Kompliziertheit einer Einführung dieses zusätzlichen Bauteils in den Montageprozess reduziert werden. Es ermöglicht außerdem die Verwendung aller Arten von Beschichten, Galvanisieren und Beschichten oder Galvanisieren allein auf dem Einsatz, was nicht möglich ist, wenn man gegenwärtige Verfahren der Schweißmontage einsetzt. Weitere Kosteneinsparungen können mit höheren Montageraten erzielt werden, indem eine einfache hydraulische, pneumatische oder mechanische Pressausrüstung verwendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung einschließlich ihrer Konstruktion und des Arbeitsverfahrens ist in den Zeichnungen mehr oder weniger schematisch dargestellt, in denen:
1 ist die Seitenansicht einer ersten Ausführung der Erfindung in einer mit Zierkappe versehenen Radmutter-Baugruppe;
2 ist eine Draufsicht der in 1 ersichtlichen Radmutter-Baugruppe;
3 ist eine Seitenansicht des Muttereinsatzes für die in 1 und 2 ersichtliche Radmutter-Baugruppe mit Zierkappe;
4 ist eine Draufsicht des in 3 ersichtlichen Muttereinsatzes;
5 ist eine Ansicht der Kappe im Grundriss für die in 1 und 2 ersichtliche Radmutter-Baugruppe mit Zierkappe;
6 ist eine Ansicht im Schnitt, der längs der Linie 6-6 von 2 verläuft;
7 ist die schematische Darstellung eines Einsatzes, der in einer mechanischen Presse in eine Kappe eingepresst wird;
8 ist die Seitenansicht einer zweiten Ausführung der mit Kappe versehenen Erfindung, zum Teil als Aufriss und zum Teil im Schnitt;
9 ist eine Draufsicht der in 8 ersichtlichen mit Kappe versehenen Radmutter-Baugruppe;
10 ist eine 8 ähnliche, geteilte Aufriss-/Schnittansicht einer dritten Ausführung der Radmutter-Baugruppe mit Kappe nach der Erfindung;
11 ist eine Draufsicht der in 10 ersichtlichen mit Kappe versehenen Radmutter-Baugruppe;
12 ist eine 8 ähnliche, geteilte Aufriss-/Schnittansicht einer vierten Ausführung nach der Erfindung, eine dekorative Radbolzen-Baugruppe mit Kappe;
13 ist eine Draufsicht der in 12 ersichtlichen mit Kappe versehenen Radbolzen-Baugruppe;
14 ist eine 8 ähnliche, geteilte Aufriss-/Schnittansicht einer fünften Ausführung der Erfindung, eine andere Radbolzen-Baugruppe mit Zierkappe;
15 ist eine Draufsicht der in 14 ersichtlichen mit Kappe versehenen Radbolzen-Baugruppe;
16 ist eine 8 ähnliche, geteilte Aufriss-/Schnittansicht einer sechsten Ausführung der Erfindung, eine weitere mit Kappe versehene Radmutter-Baugruppe; und
17 ist eine Draufsicht der in 16 ersichtlichen Radmutter-Baugruppe mit Kappe.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 bis 6 ist im Allgemeinen beim Bezugszeichen 10 eine Baugruppe aus Radmutter mit Zierkappe nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zu sehen. Die Radmutter-Baugruppe 10 enthält einen Muttereinsatz 12 und eine Zierkappe 14, die durch ein Verfahren, das die Merkmale der Erfindung verkörpert, miteinander sicher befestigt werden.
1, 2 und 6 veranschaulichen die Radmutter-Baugruppe 10, das heißt den zusammengebauten Muttereinsatz 12 und die Kappe 14. 3 und 4 veranschaulichen einen Muttereinsatz 12 getrennt. 15 veranschaulicht eine Kappe 14 getrennt (Ansicht von hinten).
Wie in 3, 4 und 6 zu sehen ist, umfasst der Muttereinsatz 12 einen Körper 21 mit einer zylindrischen Bohrung 23, die sich in axialer Richtung durch diesen von einem sechskantigen Abschnitt 24 an dem einen Ende zu einem kegelstumpfförmigen Unterteil 25 an dem anderen Ende hindurch erstreckt. Der Muttereinsatz 12 wird normalerweise als sechskantiger Muttereinsatz bezeichnet und in herkömmlicher Art und Weise aus Kohlenstoffstahl hergestellt. Das kegelstumpfförmige Unterteil 25 ist so ausgelegt, dass es auf normale Weise in einer Öffnung der Radfelge (nicht gezeigt) liegt, um die Radfelge an einem Radstift des Fahrzeugs (nicht dargestellt) zu befestigen. Die Bohrung 23 ist im Inneren an ihrem inneren Ende 27 mit Gewinde versehen, um den Stift aufzunehmen.
Der Muttereinsatz 12 wird in herkömmlicher Weise beschichtet, um eine Oxidierung von freiliegenden Bereichen zu verhindern. In der dargestellten Ausführung ist ein Überzug aus Beschichtungsmaterial mit der Markenbezeichnung GEOMET^® aufgebracht, das von Metal Coatings International, Inc. in Chardon, Ohio, efhältlich ist. GEOMET^® ist eine Beschichtung, die hauptsächlich aus einer dünnen Schicht von übereinander greifendem Zink und Aluminium in einem anorganischen Bindemittel besteht und chromfrei ist. Sie wird über den gesamten Einsatz 12 auf eine Dicke von 0,0254 mm (0,001 Zoll) aufgebracht.
Zwischen dem sechskantigen Abschnitt 24 und dem kegelstumpfförmigen Unterteil 25 weist der Einsatzkörper 21 zwei zylindrische Körperabschnitte 31 und 33 auf. Der Abschnitt 31 des dargestellten Einsatzkörpers 21 besitzt eine zylindrische, äußere (beschichtete) Fläche 35 mit einem Außendurchmesser (OD) von 23,622 mm (0,930 Zoll). Die Fläche 35 besitzt eine axiale Länge von 3,302 mm (0,130 Zoll). Der Abschnitt 33 weist eine zylindrische, äußere (beschichtete) Fläche 39 mit einem Außendurchmesser von 24,257 mm (0,955 Zoll) auf. Die Fläche 33 besitzt eine axiale Länge von 1,5875 mm (0,0625 Zoll). Zwischen den beiden zylindrischen Flächen 31 und 33 ist ein Ansatz 41 ausgebildet, der sich in radialer Richtung erstreckt.
Wie in 2, 5 und 6 ersichtlich ist, umfasst die Kappe 14 drei axial ausgerichtete Wandsegmente, ein gewölbtes Rückwand-Segment 51, ein Seitenwand-Segment 53 mit sechskantigem Querschnitt und ein kreisförmiges, zylindrisches Seitenwand-Segment 55. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 53 sind so, dass es leicht über den beschichteten, sechskantigen Abschnitt 24 des Einsatzkörpers rutscht. Gemäß der Erfindung ist, wie es anschließend weiter erörtert werden wird, die innere Querschnittsabmessung des kreis förmigen, zylindrischen Seitenwand-Segments 55 jedoch so, dass zwischen der Innenfläche 57 des Wandsegments 55 und der beschichteten zylindrischen Außenfläche 35 des Einsatzkörpers 21 ein vorgegebener Festsitz ausgebildet ist, wenn die Kappe 14 in den Einsatz 12 eingepresst wird.
Die Kappe 14 ist aus einem dünnen Blech von rostfreiem Stahl mit einer normalen Dicke von 0,4572 bis 0,508 mm (0,018 bis 0,020 Zoll) hergestellt. Der Innendurchmesser (ID) des zylindrischen Wandsegments 55 beträgt vorzugsweise 23,114 mm (0,910 Zoll). Wenn die Kappe 14 auf den Einsatz 12 gepresst wird, erfährt das zylindrische Wandsegment 55 sowohl eine plastische als auch eine elastische Verformung. Der Teil der Verformung, der plastisch ist, dient dazu, eine vernünftige Herstellungstoleranz für beide Bauteile zu ermöglichen. Die elastische Verformung ergibt sich aus Zugspannungen in Umfangsrichtung in der Kappe 14 und bildet den Mechanismus, durch den die Kappe 14 auf dem Einsatz 12 fest gehalten wird. Der sich daraus ergebende Festsitz ist ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll), der sich bei Änderungen der Dicke der Kappenwand oder der mechanischen Eigenschaften des Kappenmaterials verändert.
7 veranschaulicht die Montage eines Muttereinsatzes 12 in einer einfachen mechanischen Presse P in die Kappe 14. Die Presse P besteht aus einem feststehenden Gesenk D1, in dem die Kappe 14 sitzt. Eine bewegbare Matrize D2 nimmt den Einsatz 12 auf und bewegt ihn unter dem Einfluss von Druck, der auf herkömmliche Art und Weise durch die mechanische Presse P aufgebracht wird, nach unten auf die Kappe 14. Das feststehende Gesenk D1 nimmt die Kappe 14 in einem Innenboden W auf. Der Innenboden W ist so bemessen, um die radiale Ausdehnung des zylindrischen Seitenwand-Segments 55, die in der Kappe 14 stattfindet, wenn der Einsatz 12 in die Kappe 14 eingepresst wird, zuzulassen.
Mit Bezug jetzt auf 8 und 9 ist beim Bezugszeichen 110 allgemein eine Baugruppe aus einer Radmutter mit Zierkappe zu sehen, die eine zweite Ausführung nach der Erfindung umfasst. Die Baugruppe 110 enthält einen Muttereinsatz 112 und eine Zierkappe 114, die entsprechend der vorliegenden Erfindung miteinander befestigt sind.
Der Muttereinsatz 112 umfasst einen Körper 121 mit einer zylindrischen Bohrung 123, die sich durch diesen in axialer Richtung von einem zylindrischen Abschnitt 131 an dem einen Ende zu einem kegelstumpfförmigen Unterteil 125 an dem anderen erstreckt. Das Unterteil 125 ist so ausgelegt, dass es in der Öffnung einer Radfelge (nicht gezeigt) sitzt. Die Bohrung 123 ist beim Bezugszeichen 127 mit Innengewinde versehen. Der Einsatz 112 ist in einer zuvor erörterten Art und Weise beschichtet.
Zwischen dem konischen Unterteil 125 und dem zylindrischen Abschnitt 131 ist ein sechskantiger Abschnitt 124 vorhanden. Der sechskantige Abschnitt 124 entspricht dem sechskantigen Abschnitt 24 in dem Einsatzkörper 21 der Baugruppe 10.
Der in axialer Richtung äußere oder hintere zylindrische Abschnitt 131 weist eine beschichtete zylindrische Außenfläche 135 mit einem Außendurchmesser von 16,764 mm (0,660 Zoll) auf. Die Fläche 135 besitzt eine axiale Länge von 4,826 mm (0,190 Zoll).
Wie in 8 ersichtlich ist, umfasst die Kappe 114, die wiederum aus dünnem Blech aus rostfreiem Stahl gebildet ist, vier axial ausgerichtete Segmente; ein gewölbtes hinteres Wandsegment 151, ein zylindrisches Seitenwand-Segment 155, ein sechskantiges Seitenwand-Segment 153 und eine kegelstumpfförmige Lippe 152. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 153 sind so, dass es leicht über den beschichteten sechskantigen Abschnitt 124 in dem Einsatzkörper 121 rutscht.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandsegments 155 beträgt 16,256 mm (0,640 Zoll). Wenn die Kappe 114 auf den Einsatz 112 gepresst wird, erfährt das zylindrische Wandsegment 155 sowohl eine plastische als auch elastische Verformung in der zuvor mit Bezug auf die Kappe 14 erörterten Art und Weise. Die elastische Verformung bildet den Mechanismus, durch den die Kappe 114 an dem Einsatz 112 fest gehalten wird. Der sich ergebende Festsitz beträgt ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll), was sich wiederum mit Änderungen in der Dicke der Kappenwand oder mechanischen Eigenschaften des Kappenmaterials ändert.
Mit Bezug jetzt auf die 10 und 11 ist beim Bezugszeichen 210 im Allgemeinen eine Radmutter-Baugruppe mit Zierkappe ersichtlich, die eine dritte Ausführung nach der Erfindung umfasst. Die Baugruppe 210 enthält einen Muttereinsatz 212 sowie eine Zierkappe 214, die entsprechend der Erfindung miteinander befestigt sind.
Der Muttereinsatz 212 umfasst einen Körper 221, der eine zylindrische Bohrung 223 aufweist, die sich in axialer Richtung durch diesen von einem zylindrischen Abschnitt 231 an dem einen Ende zu einem kegelstumpfförmigen Unterteil 225 an dem anderen Ende erstreckt. Das Unterteil 225 ist so ausgelegt, dass es in der Öffnung einer Radfelge (nicht gezeigt) sitzt. Die Bohrung 223 ist beim Bezugszeichen 227 mit Innengewinde versehen. Der Einsatz 212 ist wie die Einsätze 12 und 112 beschichtet.
Zwischen dem konischen Unterteil 225 und dem zylindrischen Abschnitt 231 ist ein sechskantiger Abschnitt 224 vorhanden. Der sechskantige Abschnitt 224 entspricht dem Abschnitt 24 in dem Einsatzkörper 21 des Einsatzes 24.
Zwischen dem sechskantigen Abschnitt 224 und dem kegelstumpfförmigen Unterteil 225 besitzt der Einsatzkörper 221 zwei zylindrische Körperabschnitte 233 und 234. Der axial äußere zylindrische Abschnitt 233 des dargestellten Einsatzkörpers 221 besitzt eine beschichtete zylindrische Außenfläche 235 mit einem Außendurchmesser (OD) von 23,622 mm (0,930 Zoll). Die Fläche 235 hat eine axiale Länge von 3,302 mm (0,130 Zoll). Ein Ansatz 241, der sich in radialer Richtung erstreckt, ist zwischen den beiden zylindrischen Flächen 233 und 234 ausgebildet.
Der hintere zylindrische Abschnitt 231 besitzt eine beschichtete zylindrische Außenfläche 235 mit einem Außendurchmesser von 16,764 mm (0,660 Zoll). Die Fläche 235 hat eine axiale Länge von 4,826 mm (0,190 Zoll).
Wie in 11 ersichtlich ist, umfasst die wiederum aus einem dünnen Blech aus rostfreiem Stahl gebildete Kappe 214 vier axial ausgerichtete Segmente, ein gewölbtes Rückwand-Segment 251, ein hinteres kreisförmiges zylindrisches Seitenwand-Segment 255, ein sechskantiges Seitenwand-Segment 253 und ein kreisförmiges zylindrisches Seitenwand-Segment 252. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 253 sind so, dass es ungehindert über den beschichteten sechskantigen Abschnitt 224 in dem Einsatzkörper 221 rutschen wird.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandsegments 255 beträgt 16,256 mm (0,640 Zoll). Wenn die Kappe 214 auf den Einsatz 212 gepresst wird, erfährt das zylindrische Wandsegment 255 die oben beschriebene plastische und elastische Verformung, wenn es über die beschichtete zylindrische Fläche 236 gedrückt wird. Der sich ergebende Festsitz beträgt wiederum ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll).
Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandsegments 252 beträgt 23,114 mm (0,910 Zoll). Im Grunde genommen wird gleichzeitig zwischen dem Wandsegment 252 und der beschichteten Außenfläche 235 des hinteren zylindrischen Abschnitts 231 ein Festsitz von 0,0635 mm (0,0025 Zoll) bewirkt.
In den 12 bis 15 ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem Radbolzen anstelle einer Radmutter zu sehen. Es wird speziell Bezug auf 12 und 13 genommen, eine Radbolzen-Baugruppe mit Zierkappe, die eine vierte Ausführung nach der Erfindung umfasst, die im Allgemeinen beim Bezugszeichen 310 zu sehen ist. Die Baugruppe 310 enthält einen Bolzeneinsatz 312 und eine Zierkappe 314.
Der Bolzeneinsatz 312 umfasst einen Bolzenkörper 321, der in herkömmlicher Art und Weise aus Kohlenstoffstahl hergestellt ist. Der Körper 321 enthält einen sechskantigen Abschnitt 324 an dem einen Ende und an dem gegenüberliegenden Ende ein mit Außengewinde versehenes Unterteil 327. Der Einsatz 312 ist in einer zuvor erörterten Art und Weise beschichtet.
Zwischen dem sechskantigen Abschnitt 324 und dem mit Gewinde versehenen Unterteil 327 ist ein kreisförmiger zylindrischer Abschnitt 331 und ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 333 ausgebildet. Der kreisförmige zylindrische Abschnitt 331 weist eine beschichtete zylindrische Außenfläche 335 auf. Der Außendurchmesser 335 beträgt 22,733 mm (0,895 Zoll). Die Fläche 335 hat eine axiale Länge von 4,191 mm (0,165 Zoll).
Der kegelstumpfförmige Abschnitt 333 ist so ausgelegt, dass er in der Öffnung einer Radfelge (nicht gezeigt) sitzt, so dass die Radfelge an dem Fahrzeugrad befestigt wird. Das mit Gewinde versehene Unterteil 327 des Einsatzes 312 wird in bekannter Weise in die Radnabe eingeschraubt.
Die wiederum aus einem Edelstahlblech gebildete Kappe 314 umfasst drei Segmente, die in axialer Richtung ausgerichtet sind, ein gewölbtes Rückwand-Segment 351, ein sechskantförmiges Seitenwand-Segment 353 und ein zylindrisches Seitenwand-Segment 355. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 353 sind so, das es leicht über das sechskantige Seitenwand-Segment 324 in dem Einsatzkörper 321 rutscht.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandsegments 355 beträgt 22,225 mm (0,875 Zoll). Wenn die Kappe 314 auf den Einsatz 312 gepresst wird, erfährt das zylindrische Wandsegment 355 die oben beschriebene plastische und elastische Verformung, wenn es über die beschichtete Fläche 335 auf dem Bolzenkörper 321 gedrückt wird. Der sich ergebende Festsitz ist wiederum ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll).
Mit Bezug jetzt auf 14 und 15 einer Radbolzen-Baugruppe mit Zierkappe, die eine fünfte Ausführung nach der Erfindung umfasst, ist im Allgemeinen beim Bezugszeichen 410 zu sehen. Die Baugruppe 410 enthält auch einen Bolzeneinsatz 412 und eine Zierkappe 414.
Der Bolzeneinsatz 412 umfasst einen in herkömmlicher Art und Weise aus Kohlenstoff stahl hergestellten Bolzenkörper 421. Der Körper 421 umfasst einen sechskantigen Abschnitt 424 in der Nähe des einen Endes und ein mit Außengewinde versehenes Unterteil 427 an dem entgegen gesetzten Ende. Der Einsatz 412 ist in der zuvor erörterten Art und Weise beschichtet.
Axial außerhalb des sechskantigen Abschnitts 424 enthält der Einsatz 412 einen kreisförmigen zylirdrischen Abschnitt 431. Der kreisförmige zylindrische Abschnitt 431 besitzt eine beschichtete zylindrische Außenfläche 435. Der Außendurchmesser der Fläche 435 beträgt 15,621 mm (0,615 Zoll). Die Fläche 435 besitzt eine axiale Länge von 3,81 mm (0,150 Zoll).
Der Einsatz 412 besitzt außerdem einen kugelförmigen Abschnitt 433, der so ausgelegt ist, dass er in herkömmlicher Weise in der Öffnung einer Radfelge (nicht gezeigt) liegt, so dass die Radfelge an einem Fahrzeugrad befestigt wird. Das mit Gewinde versehene Unterteil 427 des Einsatzes 412 wird in bekannter Weise in das Rad eingeschraubt.
Die wiederum aus Edelstahlblech gebildete Kappe 414 weist drei in axialer Richtung ausgerichtete Segmente auf, ein gewölbtes Rückwand-Segment 451, ein zylindrisches Seitenwand-Segment 455, ein sechskantiges Seitenwand-Segment 453 und eine aufgeweitete Lippe 456. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 453 sind so, dass es leicht über den beschichteten sechskantigen Abschnitt 424 in dem Einsatzkörper 421 rutscht.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandsegments 455 beträgt 15,113 mm (0,595 Zoll). Wenn der Einsatz 412 in die Kappe 414 gepresst wird, erfährt das zylindrische Wandsegment 455 die oben beschriebene elastische Verformung. Wenn es über die beschichtete zylindrische Fläche 435 auf dem Bolzenkörper 421 gedrückt wird, wird um die beschichtete Fläche 435 herum ein Festsitz von ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll) bewirkt.
16 und 17 veranschaulichen noch eine sechste Ausführung einer mit Kappe versehenen Radbaugruppe, die die Merkmale der Erfindung beim Bezugszeichen 510 verkörpert. Die Baugruppe 510 enthält einen Muttereinsatz 512 und eine Zierkappe 514.
Der Muttereinsatz 512 umfasst einen Körper 521 mit einer zylindrischen Bohrung 523, die sich in axialer Richtung durch diesen hindurch von einem sechskantigen Abschnitt 524 an dem einen Ende zu einem kegelstumpfförmigen Unterteil 525 an dem anderen Ende erstreckt. Das Unterteil 525 ist so ausgelegt, dass es in einer Öffnung der Radfelge (nicht gezeigt) liegt. Die Bohrung 523 ist beim Bezugszeichen 527 mit Innengewinde versehen. Wie die Einsätze 12 und 112 ist der Einsatz 512 beschichtet.
Zwischen dem sechskantigen Kopf 524 und dem kegelstumpfförmgen Unterteil 525 weist der Einsatzkörper 521 einen Körperabschnitt 533 auf. Der Körperabschnitt 533 des dargestellten Einsatzkörpers 521 besitzt eine beschichtete zylindrische Außenfläche 535 mit einem Außendurchmesser von 29,464 mm (1,160 Zoll) und einer axialen Länge von 3,302 mm (0,130 Zoll). Unterhalb der zylindrischen Fläche 535 des Körperabschnitts und oberhalb des kegelstumpfförmigen Unterteils 525 ist ein Unterschnitt 534 vorhanden.
Die Kappe 514 weist drei axial ausgerichtete Wandsegmente auf, ein gewölbtes Rückwand-Segment 551, ein sechskantiges Seitenwand-Segment 553, ein kreisförmiges, zylindrisches Seitenwand-Segment 555 und einen Pressabschnitt 556. Die Ausführung und innere Querschnittsabmessungen des sechskantigen Seitenwand-Segments 553 sind so, dass es leicht über den beschichteten sechskantigen Abschnitt 524 des Einsatzkörpers rutscht (bevor der nach innen gerichtete Pressabschnitt 556 gebildet wird). Die innere Querschnittsabmessung des kreisförmigen zylindrischen Seitenwandsegments 555 ist so, dass ein vorbestimmter Festsitz zwischen der Innenfläche 557 des Wandsegments 555 und der beschichteten zylindrischen Außenfläche 535 des Einsatzkörpers 521 ausgebildet wird, wenn die Kappe 514 auf den Einsatz 512 aufgepresst wird.
Die Kappe 514 ist aus Edelstahlblech mit einer normalen Dicke von 0,4572 bis 0,508 mm (0,018 bis 0,020 Zoll) hergestellt. Der Innendurchmesser (ID) des zylindrischen Wandsegments 555 beträgt vorzugsweise 28,956 mm (1,140 Zoll). Die Kappe 514 wird auf den Einsatz 512 gepresst, und das zylindrische Wandsegment 555 erfährt eine plastische und elastische Verformung. Der sich ergebende Festsitz ist ungefähr 0,0635 mm (0,0025 Zoll).
In dieser Ausführung nach der Erfindung wird der Pressabschnitt 556 nach innen ausgebildet, nachdem der Einsatz 512 auf die oben beschriebene Art und Weise in die Kappe 514 eingepresst wird. Das Quetschen kann als eine Fortsetzung des Einpressvorgangs realisiert werden. Der Pressabschnitt 556 wird in einen Eingriff mit dem Unterschnitt 534 auf dem Einsatzkörper 521 gequetscht. Das Pressmerkmal wird als eine Möglichkeit angeboten, bei der die Baugruppe 510 einer übermäßigen Beanspruchung durch Verdrehen ausgesetzt werden kann und gewährleistet, dass sie unter solchen Bedingungen unversehrt bleiben wird. Es sorgt außerdem für ein angenehmes Aussehen der Baugruppe. Der Festsitz und die Pressung dienen dann beide dazu, die Kappe 514 sicher auf dem Einsatz 512 zu halten, wobei der Festsitz der weiteren Funktion dient, das Eindringen von Feuchtigkeit an der Verbindungsstelle der Flächen 535 und 537 zu verhindern.
Es soll an diesem Punkt darauf hingewiesen werden, dass die verschiedenen Einsätze, die beschrieben wurden, zuerst mit einem galvanischen Überzug versehen und dann beschichtet werden können. Sie können außerdem auf herkömmliche Art und Weise mit einem galvanischen Überzug versehen und nicht beschichtet werden. Mit der Erfindung wird in Erwägung gezogen, ein beliebiges dieser Verfahren einzusetzen, um einen Ein satz aus Kohlenstoffstahl vor den Elementen zu schützen. Obwohl nur die dritte Ausführung 210 der Baugruppe (10 und 11) die Verwendung getrennter Festsitze an zwei zylindrischen Anlageflächen im axialen Abstand darstellt, soll auch verständlich werden, dass mit der Erfindung die Verwendung entweder von einer oder von zwei Anordnungen zylindrischer Anlageflächen in jeder Ausführung als Sache der Auswahl in Erwägung gezogen wird.
Während bevorzugte Ausführungen nach der Erfindung beschrieben worden sind, soll auch verständlich werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche definiert, und es ist beabsichtigt, dass alle in die Bedeutung der Ansprüche fallenden Vorrichtungen darin entweder buchstäblich oder durch Äquivalenz eingeschlossen werden.

Claims

Dekorative Baugruppe aus Kappe und Radbefestigungselement (10, 110, 210, 310, 410, 510) für ein Fahrzeugrad, die umfasst: a) einen Befestigungselement-Einsatzkörper (12), an dem Gewindegänge ausgebildet sind, die die Achse des Körpers umschließen; b) wobei der Körper (12) einen Abschnitt enthält, die eine äußere Fläche (24) mit einem vieleckigen Querschnitt hat, der die Achse umschließt; c) der Körper des Weiteren einen Abschnitt enthält, der eine äußere Fläche mit einem kreiszylindrischen Querschnitt (35) hat, die die Achse umschließt; und d) eine Kappe (14), die ein Wandsegment enthält, das eine innere Fläche (53) mit einem vieleckigen Querschnitt hat; e) wobei die Querschnittsabmessungen der inneren vieleckigen Fläche (53) in der Kappe wenigstens so groß sind wie die Querschnittsabmessungen (24) der äußeren vieleckigen Fläche an dem Körper, so dass die innere vieleckige Fläche (53) beim Zusammensetzen der Kappe mit dem Körper leicht über die äußere vieleckige Fläche (24) gleitet; f) die Kappe des Weiteren ein Wandsegment enthält, das eine innere Fläche mit einem kreiszylindrischen Querschnitt (55) hat; g) die Querschnittsabmessungen der inneren zylindrischen Fläche (55) in der Kappe kleiner sind als die Querschnittsabmessungen der zylindrischen Fläche (35) an dem Körper; h) der Einsatzkörper (12) in die Kappe (4) pressgepasst ist, so dass eine Presspassung zwischen der äußeren und der inneren kreiszylindrischen Fläche (35, 55) hergestellt wird.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) die äußeren Flächen (24, 35) beschichtet sind; b) die Beschichtung ungefähr 0,0254 mm (0,001 Inch) dick ist.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass a) der Durchmesser der inneren zylindrischen Fläche (55) in der Kappe 0,254 mm bis 0,762 mm (0,010 bis 0,030 Inch) kleiner ist als der Durchmesser der äußeren zylindrischen Fläche (3) an dem Einsatz, bevor der Einsatz in die Kappe (14) pressgepasst wird.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 2, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) die Beschichtung chromfrei ist.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) die Presspassung zwischen 0,0508 mm und 0,1524 mm (0,002 und 0,006 Inch) um die äußere und die innere kreiszylindrische Fläche (35, 55) herum beträgt.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) der Einsatzkörper (12) einen weiteren Abschnitt mit einer äußeren Fläche mit einem kreiszylindrischen Querschnitt enthält, wobei der weitere Körperabschnitt von dem einen Körperabschnitt getrennt ist; und b) die Kappe ein weiteres Wandsegment mit einer inneren Fläche mit einem kreiszylindrischen Querschnitt enthält; c) eine Presspassung auch zwischen der anderen äußeren und inneren kreiszylindrischen Fläche hergestellt wird.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) die Kappe (514) ein Falzsegment (556) enthält; und b) der Einsatzkörper einen Unterschnitt (534) enthält, der mit dem Falzsegment in Eingriff ist.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) die eine kreiszylindrische Fläche an dem Einsatzkörper einen Außendurchmesser von ungefähr 23,622 mm (0,930 Inch) hat.
Baugruppe aus Kappe und Befestigungselement nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) ein Absatz (41) an die eine kreiszylindrische Fläche an dem Einsatz angrenzend ausgebildet ist; b) die Kappe einen ringförmigen Rand hat, der mit dem Absatz in Eingriff kommt.
Verfahren zum Zusammensetzen einer dekorativen Kappe und eines Radmutter- oder Schraubeneinsatzes (10, 110, 210, 310, 410, 510), das die folgenden Schritte umfasst: a) Formen eines Einsatzes mit einem Abschnitt, der einen vieleckigen Außenquerschnitt (24) hat, der gegenüber einem Abschnitt mit einem kreiszylindrischen Außenquerschnitt (35) verschoben ist; b) Auftragen einer Plattierung und/oder einer Beschichtung auf den Einsatz, so dass die Außenseite des Abschnitts, der einen äußeren kreiszylindrischen Abschnitt hat, plattiert und/oder beschichtet ist; c) Ausbilden einer dekorativen Kappe aus Blechmaterial mit einem Segment, das einen vieleckigen Querschnitt hat, und einem Segment, das einen kreiszylindrischen Querschnitt hat, die axial zueinander verschoben sind, wobei das Segment mit dem vieleckigen Querschnitt Innenabmessungen hat, die größer sind als die entsprechenden Außenabmessungen des vieleckigen Abschnitts an dem Einsatz, so dass die innere vieleckige Fläche leicht über die äußere vieleckige Fläche gleitet, und das Segment mit dem kreiszylindrischen Querschnitt Innenabmessungen hat, die kleiner sind als die entsprechenden Außenabmessungen des kreiszylindrischen Abschnitts an dem Einsatz; und d) Presspassen des Einsatzes in die Kappe, um so eine Presspassung zwischen den plattierten und/oder beschichteten kreiszylindrischen Flächen des Einsatzes und der kreiszylindrischen Fläche der Kappe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 10, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) der Einsatz mit einem chromfreien Beschichtungsmaterial beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: a) eine Presspassung zwischen 0,0508 mm und 0,1524 mm (0,002 und 0,006 Inch) zwischen den kreiszylindrischen Flächen ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, des Weiteren gekennzeichnet durch und einschließend den folgenden Schritt: a) Falzen einer Kante der Kappe unter einen passenden Unterschnitt an dem Einsatzkörper.