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Die
Erfindung betrifft ein Ausgleichsgewicht nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
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Derartige
Ausgleichsgewichte dienen zum Unwuchtausgleich von Fahrzeugrädern, insbesondere
Kraftfahrzeugrädern.
Hierzu sind Ausgleichsgewichte bekannt, welche einen Gewichtskörper mit
einem hohen spezifischen Gewicht, beispielsweise aus Blei, und eine
Haltefeder, mit welcher der Gewichtskörper am Felgenhorn des Fahrzeugrades
befestigt wird, aufweisen. Hierzu sind Ausführungsformen bekannt, bei denen
die Haltefeder getrennt vom Gewichtskörper ist. Die Befestigung des
Gewichtskörpers
am Felgenhorn erfolgt dadurch, dass die Haltefeder über den äußeren Umfangsrand
des Felgenhorns und den Gewichtskörper geschoben wird. Ferner
sind Ausgleichsgewichte bekannt, bei denen die Haltefeder am Gewichtskörper befestigt
bzw. vormontiert ist. Dies kann dadurch geschehen, dass die Haltefeder
in den Gewichtskörper
eingegossen ist oder mit Hilfe mechanischer Befestigungsmittel beispielsweise
Nieten, Schweißen,
Schraubenverbindungen oder dergleichen mit dem Gewichtskörper vor
der Befestigung am Fahrzeugrad befestigt bzw. vormontiert wird.
Die derzeit bekannten Befestigungsmittel erfordern zusätzliche
Arbeitsgänge,
wodurch ein in der Massenfertigung erheblicher zusätzlicher
Herstellungsaufwand sich ergibt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Ausgleichsgewicht der eingangsgenannten
Art zu schaffen, bei welchem die Befestigung des Gewichtskörpers an der
Haltefeder mit einfachen Mitteln erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei
der Erfindung sind die Befestigungsmittel einstückig an der Haltefeder vorgesehen
und die Befestigungsmittel weisen zumindest zwei Klemmflächen auf,
durch welche der Gewichtskörper
an der Haltefeder befestigt wird, wobei über die Klemmflächen im
Wesentlichen diametrale von der Haltefeder erzeugte Klemmkräfte auf
den Gewichtskörper
zur Einwirkung gebracht werden.
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Diese
die Klemmflächen
aufweisenden Befestigungsmittel sind an der Haltefeder zusätzlich zu einem
Federbügel
vorgesehen, mit welchem die Haltefeder und der daran befestigte
Gewichtskörper durch
Aufschieben auf das Felgenhorn des Fahrzeugrades am Fahrzeugrad
für den
Unwuchtausgleich befestigt werden.
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In
bevorzugter Weise bilden die Befestigungsmittel eine Klammer, welche
den Gewichtskörperumfang
zumindest teilweise mit Klemmsitz umfassen. Die dabei vom Federmaterial
erzeugten Klemmkräfte
wirken zum Festhalten des Gewichtskörpers an der Haltefeder und
sind in das Innere der Klammer gerichtet. Vorzugsweise umfasst die
Klammer dabei mehr als die Hälfte
des Gewichtskörperumfangs.
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In
bevorzugter Weise kann die am Gewichtskörper anliegende Innenfläche der
Klammer, welche die Klemmflächen
aufweist an das Profil des Gewichtskörperumfangs angepasst sein.
Es ist nicht erforderlich zusätzliche
Ausnehmungen oder Erhöhungen
am Gewichtskörper
vorzusehen, um zwischen der Innenfläche der Klammer und dem Gewichtskörper einen
ausreichenden Reibschluss herzustellen, welcher für die erforderliche
Befestigung des Gewichtskörpers
an der Haltefeder sorgt.
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Es
können
jedoch auch Erhöhungen
oder Vertiefungen am Gewichtskörper
vorgesehen sein, welche Eingriffsstellen für die Innenfläche der
Klammer und insbesondere für
die Klemmflächen
darstellen. Auf diese Weise wird eine Fixierung des Gewichtskörpers an
der Haltefeder in allen Richtungen, insbesondere auch in seiner
Längsausdehnung
erreicht. Vorzugsweise liegt die Innenfläche der Klammer insbesondere
im Bereich ihrer Klemmflächen formschlüssig am
Gewichtskörper
an.
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Eine
weitere Verbesserung der Fixierung des Gewichtskörpers an der Haltefeder wird
dadurch erreicht, dass wenigstens eine der Klemmflächen an wenigstens
einem Wiederhaken vorgesehen ist.
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Die
von den Klemmflächen
ausgehenden Klemmkräfte
können
auch im Wesentlichen diametral entgegengesetzt zueinander gerichtet
sein. Hierzu können
die Klemmflächen
auseinandergespreizt werden und gegen die Innenwand einer durchgehenden
Bohrung im Gewichtskörper
oder einer als Vertiefung ausgebildeter Ausnehmung gedrückt werden.
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Vorzugsweise
besteht der Gewichtskörper aus
einer Eisenlegierung, insbesondere Stahl, wobei geeignete Stähle beispielsweise
in
DE 103 43 042 A1 beschrieben
sind. Auch Blei oder Zink sowie Blei- oder Zinklegierungen eigenen
sich als Material für den
Gewichtskörper.
Auch andere geeignete Werkstoffe mit hohem spezifischen Gewicht
können
für den
Gewichtskörper
verwendet werden.
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Da
die Verbindung zwischen Gewichtskörper und Haltefeder mit Hilfe
eines einfachen Clipsvorganges unter Ausnutzung der Federeigenschaften
der Befestigungsmittel erfolgen kann, ist die Montage, insbesondere
Vormontage des Gewichtskörpers
an der Haltefeder einfach durchzuführen. Falls an der Feder und
dem Gewichtskörper
Schutzschichten, insbesondere Korrosionsschutzschichten vorgesehen
sind, werden diese bei dem Montagevorgang nicht verletzt, da bei
dem Clipsvorgang glatte oder abgerundete aneinanderliegende Flächen gegeneinander
bewegt werden.
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Anhand
der Figuren wird an Ausführungsbeispielen
die Erfindung noch weiter erläutert.
Es zeigt:
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1 bis 4 ein
erstes Ausführungsbeispiel.
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5 bis 8 ein
zweites Ausführungsbeispiel.
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9 bis 15 weitere
Ausführungsbeispiele.
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Die
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele eines Ausgleichsgewichts
für den
Unwuchtausgleich eines Fahrzeugrades, insbesondere Kraftfahrzeugrades
beinhalten einen Gewichtskörper 1 insbesondere
aus Stahl oder einem anderen Werkstoff mit hoher Dichte, beispielsweise
Blei, Zink oder aus deren Legierungen. Der in seiner Längsausdehnung
an den Felgenradius angepasste Gewichtskörper 1 ist mit einstückig an
einer Haltefeder 2 vorgesehenen Befestigungsmitteln, welche
hier noch zu erläutern
sind und einen Klemmsitz schaffen, an der Haltefeder 2 befestigt.
Zur Befestigung des Ausgleichsgewichts am Fahrzeugrad besitzt die
Haltefeder 2 zusätzlich
zu den Befestigungsmitteln für
den Gewichtskörper 1 einen
Federbügel 10 mit
welchem das Ausgleichsgewicht, bestehend aus Gewichtskörper 1 und
Haltefeder 2, an einem Felgenhorn 3 einer Fahrzeugfelge
zu befestigen ist.
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Die
Befestigungsmittel weisen zumindest zwei an die Haltefeder 2 angeformte
Klemmflächen 4 und 5 auf,
welche zueinander im Wesentlichen diametrale von der Federkraft
der Haltefeder erzeugte Halte- bzw. Klemmkräfte auf den Gewichtskörper 1 ausüben.
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Bei
den in den 1 bis 12 dargestellten
Ausführungsbeispielen
bilden die Befestigungsmittel eine Klammer 6. Die Klemmflächen 4 und 5 sind
an der Innenfläche
der Klammer 6 vorgesehen. Aus diesen Ausführungsbeispielen
ist zu ersehen, dass die Innenfläche
der Klammer 6 nicht nur im Bereich der Klemmflächen 4 und 5 am
Gewichtskörper 1 anliegen,
sondern noch in zusätzlichen
Flächenbereichen,
welche ein Wiederlager für
die von den Klemmflächen
ausgehenden Klemmkräfte
in der Klammer 6 bilden.
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Bei
dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist an der außenliegenden
Fläche
des Gewichtskörpers 1 eine
kugelförmige
Vertiefung 7 vorgesehen, in welche die kugelkalottenförmig ausgebildete
Klemmfläche 4 an
der Haltefeder 2 eingreift. Die andere Klemmfläche 5 wird
an der Innenseite eines hackenförmigen
Federschenkels am Ende der Klammer 6 gebildet. Dieser Federschenkel ragt
in eine als Vertiefung 7 an der Oberfläche des Gewichtskörpers 1 vorgesehene
Ausnehmung. Der Gewichtskörper 1 wird
im Wesentlichen durch die von der Haltefeder 2 ausgeübten Federkräfte, welche an
den Klemmflächen 4 und 5 auf
den Gewichtskörper 1 wirken
gehalten. Dabei bilden zwischen den Klemmflächen 4 und 5 vorgesehene
weitere Flächenteile
an der Innenfläche
der Klammer 6 Wiederlager zur Aufnahme dieser Klemmkräfte.
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Wie
aus den 2 und 3 zu ersehen
ist kann die Haltefeder 2 am Gewichtskörper 1 vormontiert
werden. Dies geschieht dadurch, dass der Gewichtskörper 1 zwischen
die Klemmflächen 4 und 5 unter
Ausnutzung der federnden Eigenschaften der Haltefeder 2 geclipst
wird. Die Befestigung des so fest vormontierten Ausgleichsgewichts
erfolgt wie in den 1 und 4 dargestellt
ist mit Hilfe des Federbügels 10 an
der Haltefeder 2. Der Federbügel 10 wird hierzu über das
Felgenhorn 3 geschoben.
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Bei
den in den 4 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzen die ebenfalls als Klammer 6 ausgebildeten Befestigungsmittel
obere und untere Federschenkel 13 und 14. Der
untere Federschenkel 14 ist zweigeteilt ausgebildet, er
kann jedoch auch als einstückiger
Federschenkel ausgebildet sein. Der obere Federschenkel 13 wird
unter Bildung einer Ausnehmung 11 von einem aus dem Federmaterial
der Haltefeder 2 ausgestanzten Stück gebildet. Durch entsprechende
Biegevorgänge
an den Federschenkeln 13 und 14 erfolgt eine Anpassung
an die Oberfläche
des Gewichtskörpers 1.
Die Oberfläche
des Gewichtskörpers 1 kann
glatt ausgebildet sein oder Vertiefungen 7 aufweisen, in
die die Federschenkel 13 und 14 eingreifen. Die
Federschenkel 13 und 14 bilden zusammen mit dem
dazwischen liegenden Federteil die Klammer 6, wie aus 5 zu
ersehen ist. An den Innenflächen
der Federschenkel 13 und 14 werden die Klemmflächen 4 und 5 gebildet.
Wie aus den 5 bis 6 zu ersehen ist,
liegen auch zwischen den Klemmflächen 4 und 5 vorhandene
Flächenteile der
Innenfläche
der Klammer 6 als Wiederlager für die von den Klemmflächen 4 und 5 ausgehenden
Kräften
an der Oberfläche
des Gewichtskörpers 1 an.
Wie aus den 6 und 8 zu ersehen
ist, können
die vom zweigeteilten Federschenkel 14 ausgehenden, beidseits
der Ausnehmung 11 verlaufenden Stege in Vertiefungen des
Gewichtskörpers 1 liegen.
Eine dazwischenliegende Materialerhöhung 12 ragt dabei
in die Ausnehmung 11 zwischen den beiden Klemmflächen 4 und 5.
Es ist jedoch auch möglich
wie oben schon erläutert
in der ansonsten glatten Oberfläche
des Gewichtskörpers 1 die
Materialerhöhung 12 vorzusehen.
Auch kann der unten liegende Federschenkel 14 in eine in Längsrichtung
des Gewichtskörpers 1 durchgehende rinnenartige
Vertiefung eingreifen.
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Die 6 und 7 zeigen
den an der Haltefeder 2 vormontierten Gewichtskörper 1.
Wie aus 8 zu ersehen ist, wird durch
Aufschieben des Federbügels 10 auf
das Felgenhorn 3 das Ausgleichsgewicht an der Radfelge
befestigt.
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Bei
dem schnittbildlich dargestellten. Ausführungsbeispiel der 9 wird
eine der beiden Klemmflächen,
im Ausführungsbeispiel
die Klemmfläche 4, an
einem an die Haltefeder 2 angeformten Wiederhaken 9 gebildet.
Der Wiederhaken 9 ragt in eine Ausnehmung 7 an
der Außenfläche des
Gewichtskörpers 1 und
liegt mit der Klemmfläche 4 an
der unten liegenden Wand der Ausnehmung 7 an. Der Wiederhaken 9 erstreckt
sich in Richtung zur unten liegenden Klemmfläche 5, welche an der
Innenfläche
eines zur Anpassung an den Gewichtskörpers 1 gebogenen Federschenkels
am Ende der Klammer 6 vorgesehen ist. Die Klemmfläche 5 umfasst
den unten liegenden Oberflächenbereich
des Gewichtskörpers 1.
Wie aus der 9 zu ersehen ist, können auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
weitere Flächenteile
der Innenfläche
der Klammer 6 an der Oberfläche des Gewichtskörpers 1 anliegen.
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Bei
dem in 10 schnittbildlich dargestellten
Ausführungsbeispiel
befinden sich die Klemmflächen 4 und 5 ebenfalls
an der Innenfläche
der Klammer 6. Die Klammer 6 ist im Wesentlichen
U-förmig ausgebildet,
wobei beim Ausführungsbeispiel
unterschiedliche Schenkellängen
der U-förmigen
Klammer vorgesehen sind. Der längere
Federschenkel der Klammer 6, welcher an seiner Innenseite
die Klemmfläche 4 aufweist
liegt flächig
an der Außenseite
des Gewichtskörpers 1 an.
An der Rückseite des
Gewichtskörpers 1 befindet
sich die Klemmfläche 5 am
kürzeren
Schenkel der U-förmigen
Klammer. Der die Klemmfläche 5 enthaltende
Klammerschenkel greift mit Formschluss in eine als Vertiefung 7 ausgebildete
Ausnehmung an der Rückseite
des Ausgleichsgewichtes 1 ein. Diese Ausnehmung 7 kann
sich über
die gesamte Längsausdehnung
des Gewichtskörpers
erstrecken oder auf die Eingriffsstelle des an der Klemmfläche 5 abgerundeten
Klammerschenkels begrenzt sein. Auch der die Klemmfläche 4 aufweisende
Klammerschenkel an der Außenseite
des Gewichtskörpers 1 kann
ganz oder teilweise in einer Vertiefung angeordnet sein. Es ist
jedoch auch möglich
diesen Klammerschenkel auf der insgesamt glatt ausgebildeten Oberfläche des
Gewichtskörpers 1 anzuordnen.
Wie aus der 10 zu ersehen ist, bilden weitere
Flächenteile
der Innenfläche
der Klammer 6 Anlageflächen
und Wiederlager für
die auf den Gewichtskörper 1 ausgeübten Klemmkräfte. Insbesondere
der unten liegende Teil des Gewichtskörpers 1 wird vom Federmaterial
der Klammer 6 vollständig
umfasst. Bei den in den 1 bis 10 dargestellten
Ausführungsbeispielen
erstreckt sich die Klammer 6 im Wesentlichen über die gesamte
Außenfläche des
Ausgleichsgewichts 1 und erstreckt sich ferner über den
unten liegenden Teil des Gewichtskörpers 1. Bei den Ausführungsbeispielen
der 1 und 10 wird der Gewichtskörper 1 im
unteren Bereich auch an der Rückseite
von einem gegenüber
dem außenliegenden
Klammerschenkel verkürzten
Federschenkel umfasst. Durch diese Ausführungsformen der 1 bis 10 lassen
sich Gewichtskörper
am Felgenhorn 3 befestigen, deren Außenkontur an die Felgenhornkontur
angepasst ist. Insbesondere können
die Gewichtskörper 1 hinter
einen in Richtung zur Radachse hin sich erstreckenden umlaufenden
Rand 15 des Felgenhorns 3 angeordnet werden.
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Bei
den in den 11 und 12 schnittbildlich
dargestellten Ausführungsbeispielen
umfasst die Klammer 6 die oben liegende Fläche, die
Rückseite
und die unten liegende Oberfläche
des Gewichtskörpers 1 ganz
(12) oder zumindest teilweise (11).
Die Klemmflächen 4 und 5 werden
im Wesentlichen an den oben liegenden und unten liegenden Federschenkeln
der etwa U-förmigen
Klammer 6 gebildet. Die Außenfläche des Gewichtskörpers 1 liegt
frei. Insbesondere beim Ausführungsbeispiel
der 11 ist es möglich,
den Gewichtskörper 1 nach
dem Aufschieben der Haltefeder 2 auf das Felgenhorn in
die Klammer 6 durch Clipsen einzusetzen. Auch bei dem in
der 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein nachträgliches
Einclipsen des Gewichtskörpers
in das Innere der Klammer 6 nach dem Aufschieben der Haltefeder 2 auf
das Felgenhorn 3 möglich.
Die vorher aufgeschobene Haltefeder 2 wird am Felgenhorn 3 durch
die vom Federbügel 10 ausgeübte Federkraft
und ferner auch durch einen gebogenen Federteil, welcher den auf
die Radachse zugerichteten umlaufenden Rand 15 umschlingt
festgehalten. Auch bei den Ausführungsbeispielen
der 11 und 12 können die
den Gewichtskörper 1 umschlingenden
Federteile der Klammer 6 in Vertiefungen der Gewichtskörperoberfläche liegen
oder auf der glatten Gewichtskörperoberfläche aufliegen.
Bei den Ausführungsbeispielen
der 11 und 12 liegt
die Außenseite
des Gewichtskörpers 1 im
offenen Teil der U-förmigen Klammer.
Beim Ausführungsbeispiel
der 11 befinden sich Klemmflächen 5 an einem Federteil
am Klammerende, das in eine an der Unterseite des Gewichtskörpers 1 eingeformte
Vertiefung 7 eingreift, und beim Ausführungsbeispiel der 12 ist
ein umgebogenes Ende des unten liegenden Federschenkels der Klammer 6 in
eine Vertiefung 7 an der Außenseite des Gewichtskörpers 1 eingelegt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 13 und 14 ist
die Haltefeder etwa V-förmig
mit unterschiedlich langen Federschenkeln ausgebildet. Vom kürzeren Federschenkel
wird der Federbügel 10 gebildet,
welcher über
das Felgenhorn 3 zum Befestigen des Gewichtskörpers 1 an
der Felge geschoben wird. Am längeren
Federschenkel werden die Klemmflächen 4 und 5 zur
Befestigung des Gewichtskörpers 1 an
der Haltefeder 2 gebildet. Hierzu ist am längeren Federschenkel
der Wiederhaken 9 vorgesehen, an welchem die Klemmfläche 5 gebildet wird.
Der Wiederhaken 9 und die Klemmfläche 5 liegen an der
Innenseite des längeren
Federschenkels. An der Außenseite
des längeren
Federschenkels ist durch entsprechende Formgebung des Federschenkels
die Klemmfläche 4 gebildet,
welche im montierten Zustand auf einer Auflagefläche 16 am Gewichtskörper 1 anliegt.
Die Klemmfläche 4 und
die Auflagefläche 16 sind
formmäßig aneinander
angepasst.
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Der
längere
Federschenkel ist zum Befestigen des Gewichtskörpers 1 in die Ausnehmung 7, welche
beim dargestellten Ausführungsbeispiel
als den Ge wichtskörper
von oben nach unten schräg durchsetzende
Ausnehmung ausgebildet ist eingesteckt, wobei der Wiederhaken 9 mit
der Klemmfläche 5 an
einem Vorsprung einer mehrstufigen Raststelle 18 in der
Ausnehmung 7 angedrückt
ist. Die außenliegende
Klemmfläche 4 ist
wie schon erläutert auf
die Auflagefläche 16 gedrückt. Durch
diese Verrastung ist der Gewichtskörper 1 am längeren Federschenkel
fixiert (14). In der 13 ist
eine Vormontageposition des Gewichtskörpers 1 an der Haltefeder 2 dargestellt.
Hierbei greift der Wiederhaken 9 mit der Klemmfläche 5 in
eine außenliegende
Raststufe 19 der gestuften Raststelle 18 an der
Innenseite der Ausnehmung 7 ein. In dieser Position ist
die Haltefeder 2 am Gewichtskörper 1 vormontiert
und kann beim Aufschieben des Federbügels 10 auf das Felgenhorn 3 in
die in 14 dargestellte Montageendposition
gebracht werden.
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Bei
dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt die Haltefeder 2 an einem Ende den auf das Felgenhorn 3 aufzuschiebenden
Federbügel 10.
Am anderen Ende ist die Haltefeder 2 zu einem federnden
Spreizteil 17 ausgebildet, welcher in eine Ausnehmung oder
durchgehende Bohrung 8 des Gewichtskörpers 1 eingesetzt
ist. Durch die am Spreizteil 17 wirkenden Federkräfte werden
die Klemmflächen 4 und 5 welche
an der Außenseite
des Spreizteils 17 vorgesehen sind in zueinander etwa diametralen
Richtungen gegen die Innenwand der Ausnehmung bzw. der Bohrung 8 des
Gewichtskörpers 1 gedrückt. Das
Spreizteil 17 kann eine geeignete teilweise ovale Form,
eine U- oder V-ähnliche Form
aufweisen.
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- 1
- Gewichtskörper
- 2
- Haltefeder
- 3
- Felgenhorn
- 4
- Klemmflächen
- 5
- Klemmflächen
- 6
- Klammer
- 7
- Vertiefung
- 8
- Bohrung
- 9
- Wiederhaken
- 10
- Federbügel
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Materialerhöhung
- 13
- Federschenkel
- 14
- Federschenkel
- 15
- Umlaufender
Rand
- 16
- Auflagefläche
- 17
- Spreizteil
- 18
- Raststelle
- 19
- Raststufe