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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rad für Fahrzeuge, insbesondere Zweiradfahrzeuge und umfasst eine mit einer Drehachse versehene Nabe, Speichen und eine Felge, welche zur Aufnahme eines Reifens ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Räder sind in großer Anzahl bekannt. Als Beispiel sei hier die
DE 197 24 327 A1 genannt. Dort wird ein Rad mit einer Radnabe gezeigt und beschrieben, bei der in den Flanschen der Nabe Speichenführungsprofile eingearbeitet sind, um die Montage des Rads, insbesondere das Einspeichen des Rads zu erleichtern. Die Nabe besteht bei diesem Rad aus einer Vielzahl von Einzelelementen. Über die Montage der Nabe wird dort keine Aussage gemacht.
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In der
WO 01/66366 A1 ist ein Rad für ein Motorrad gezeigt und beschrieben, bei dem die Radnabe mit den Flanschen für die Speichen einstückig hergestellt ist. Die Speichen werden dort in den Flanschen an der Nabe so montiert, dass sie tangential zur Radnabe verlaufen. An die Flansche können Kettenräder und/oder Bremsscheiben montiert werden.
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In der gattungsbildenden
DE 94 03 506 U1 ist ferner eine mehrteilige Fahrradnabe dargestellt und beschrieben, bei der die Bohrungen für die Montage der Speichen in axialer Richtung zur Nabenachse verlaufen. Dort ist nicht offenbart, dass durch die Bohrungen Ebenen aufgespannt werden. Wenn jedoch diese Annahme getroffen würde, würden die Ebenen, die durch die Bohrungen aufgespannt sein könnten, allerdings in achsparalleler (axialer) Richtung verlaufen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rad mit einer Radnabe zu schaffen, die aus wenigen Einzelteilen bestehen soll, um die Lagerhaltung zu vereinfachen und die Variationsmöglichkeiten zu verbessern, wobei sie gut zu montieren sein soll.
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Die Aufgabe wird durch ein Rad mit einer Nabe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen entnimmt man den abhängigen Ansprüchen.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Rades liegen in der vielfältigen Gestaltungsmöglichkeit bei der Konzipierung der Nabe und in deren leichten Montage.
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Besonders vorteilhaft ist ein Rad für Fahrzeuge, insbesondere Zweiradfahrzeuge, umfassend eine mit einer Drehachse versehene, mehrteilige Nabe, Speichen und eine Felge, welche zur Aufnahme eines Reifens ausgebildet ist, wobei die Nabe aus wenigstens drei Nabenelementen besteht, und die Nabenelemente von einer ein Mittelstück bildenden Nabenhülse und zwei flanschartigen Nabenköpfen gebildet werden, welche jeweils mittels eines zentralen Durchbruchs stirnseitig an der Nabenhülse angeordnet werden können, wobei die Stirnseiten der Nabenhülse sowie die zentralen Durchbrüche der Nabenköpfe korrespondierende Konturen aufweisen, wobei die Konturen derart ausgebildet sind, dass die Nabenelemente axial und verdrehsicher miteinander fixierbar sind, wobei die Nabenköpfe Bohrungen zur Aufnahme von Speichen aufweisen und die Bohrungen jeweils in Richtungen verlaufen, die eine Ebene tangential zum Umfang der Nabenköpfe und schräg zur Nabenhülse hin geneigt aufspannen.
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Vorteilhaft ist ein Rad auch dann, wenn die Bohrungen als abgesetzte Bohrungen zur Aufnahme von Speichenköpfen ausgebildet sind.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die stirnseitigen Querschnitte der Nabenhülse als axial begrenzte Ansätze mit polygoner Außen-Kontur ausgebildet sind.
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Ferner ist ein Rad von Vorteil, wenn die polygone Innen- und Außen-Kontur von einem symmetrischen Vieleck gebildet wird.
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Ein Rad ist dann besonders vorteilhaft, wenn die die Ecken der polygonen Kontur abgerundet sind.
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Eine Nabe für ein Rad kann besonders günstig gefertigt sein, wenn die die beiden flanschartigen Nabenköpfe als gleiche Bauteile ausgeführt sind.
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Eine Nabe für ein Rad kann auch vorteilhaft sein, wenn die die beiden flanschartigen Nabenköpfe als ungleiche Bauteile ausgeführt sind.
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Eine Nabe für ein Rad kann besonders günstig gefertigt sein, wenn die Nabenhülse und die Nabenköpfe spanend gefertigt sind.
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Darüber hinaus kann es günstig sein, die Nabenhülse und die Nabenköpfe aus gleichem Werkstoff zu fertigen.
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Aber auch wenn die Nabenhülse und die Nabenköpfe aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, ist ein erfindungsgemäßes Rad von Vorteil. Beispielsweise kann die Nabenhülse aus Faser-Verbund-Werkstoff und die Nabenköpfe aus Metall gefertigt sein.
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Ferner können in vorteilhafter Weise die Nabenhülse und die Nabenköpfe farblich unterschiedlich gestaltet sind.
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Mit Hilfe von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
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Es zeigt
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1 ein fertig eingespeichtes Rad;
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2 eine vergrößert dargestellten Teilansicht und
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3 einen Halbschnitt einer Radnabe in Explosionsdarstellung.
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Ein in 1 dargestelltes Rad 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug besteht im Wesentlichen aus einer Nabe 2, einer Felge 3 und einer Vielzahl von Speichen 4. Wie später noch zu 3 näher erläutert werden wird, besteht die Nabe 2 im Wesentlichen aus einer Nabenhülse 5 und zwei flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7. Die Nabenköpfe 6 und 7 sind mit der Nabenhülse 5 zu der eigentlichen Nabe 2 zusammen gefügt. Innerhalb der Nabe 2 ist mit Hilfe von an sich bekannten Wälzlagern eine Achse 8 angeordnet. Die Achse 8 dient u. a. der Befestigung des Rads 1 in der Aufnahme, vorzugsweise der Gabel des nicht dargestellten Fahrzeugs. In den flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7 sind Bohrungen 9 angeordnet, die zur Aufnahme der Speichen 4 in den flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7 ausgebildet sind. Dazu sind in den Nabenköpfen 6 und 7 die Bohrungen 9 räumlich so angeordnet, dass bei der Vormontage der Speichen 4, also nach dem Einfädeln der Speichen 4 in die Nabenköpfe 6 und 7, die Speichen 4 zur Felge 3 hin ausgerichtet sind, und zwar – bezogen auf die Achse 8 – in tangentialer Richtung, wobei sie jeweils auch eine axial gerichtete Komponente aufweisen. Diese Vorab-Ausrichtung der Speichen 4 erleichtert das Einfädeln der Speichen 4 in die dazu in der Felge 3 vorgesehenen Löcher 10 zur Aufnahme der Speichen 4 bzw. der Speichennippel 11. Die axiale gerichtete Komponente erzeugt bei der Einspeichung eine axial wirkende Kraftkomponente KA, aufgrund derer die flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 in axialer Richtung auf die Nabenhülse 5 gezogen werden. Nach erfolgter vollständiger Einspeichung besteht ein kraft- und formschlüssigen Verbund zwischen der Nabenhülse 5 und den beiden flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7, welcher durch die axial wirkende Kraftkomponente KA bei der Einspeichung und korrespondierende Konturen von Nabenhülse 5 und den beiden flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7 entstanden ist.
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In 2 ist das Rad 1 gemäß der Darstellung in 1 in einer vergrößerten Teilansicht gezeigt. Dabei ist das Rad 1 nur zum Teil eingespeicht. Einige Speichen 4 sind mit Hilfe von Speichennippeln 11 in zugeordneten Löchern 10 in der Felge 3 verspannt dargestellt. Die Speichen 4 sind – wie bereits zur 1 beschrieben – durch Bohrungen 9 in den flanschartigen Nabenköpfen 6 und 7 eingefädelt worden und dabei in tangentialer und axialer Richtung ausgerichtet. Die durch die Speichennippel 11 auf die Speichen 4 übertragenen Kräfte bewirken die Verspannung der Nabe 2 in dem Rad 1. Dabei bewirkt die axiale Kraftkomponente KA, welche die Speichen 4 aufgrund der gerichteten Bohrungen 9 erfahren, dass die flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 in axialer Richtung aufeinander zu bewegt werden, wobei sie die Nabenhülse 5 zwischen sich einklemmen und fixieren. Da die Speichen 4 – abweichend von der hier beschriebenen Darstellung in 2 – innerhalb des Rads 1 gleichmäßig eingespeicht und mit der Felge 3 verspannt werden, erfolgt auch der axiale Zug auf die flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 in axialer Richtung gleichmäßig, so dass ein Verkanten der flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 auf der Kontur der Nabenhülse 5 vermieden wird.
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In 3 ist ein Halbschnitt einer Radnabe 2 in Explosionsdarstellung gezeigt. Das Mittelteil wird von einer Nabenhülse 5 gebildet. An den stirnseitigen Bereichen der Nabenhülse 5 befinden sich jeweils Absätze 56 und 57, welche jeweils im Querschnitt eine polygone Außen-Kontur aufweisen und gegenüber dem äußeren Durchmesser der Nabenhülse 5 zurückgesetzt sind. Durch den geringeren resultierenden Durchmesser eines gedachten Umkreises um den Querschnitt der polygonen Außen-Kontur der Absätze 56 und 57 gegenüber dem äußeren Durchmesser der Nabenhülse 5 entstehen in deren stirnseitigen Bereichen Anschlagflächen 56a und 57a.
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Die bereits in den Beschreibungsteilen zu den vorstehenden 1 und 2 erwähnten flanschartig ausgebildeten Nabenköpfe 6 und 7 weisen Durchbrüche 65 und 75 mit jeweils polygoner Innen-Kontur auf, welche ihrerseits mit den polygonen Außen-Konturen der Ansätze 56 und 57 an der Nabenhülse 5 korrespondieren. In den der Nabenhülse 5 zugewandten Ebenen der flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 werden die Durchbrüche 65 und 75 von Anschlagflächen 6a und 7a begrenzt. Durch die Korrespondenz der Durchbrüche 65 und 75 der flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 mit den Ansätzen 56 und 57 der Nabenhülse 5 wird eine Verbindung dieser drei Bauelemente der Nabe 2 geschaffen, die axial in Richtung der Nabenhülse 5 stabil und außerdem verdrehsicher ist. Die Verdrehsicherung resultiert aus dem Zusammenwirken der polygonen Außenkonturen der Ansätze 56 und 57 mit den polygonen Innenkonturen der Durchbrüche 65 und 75, welche passgenau ineinander greifen und die somit formschlüssig miteinander verbunden sind. Die axial stabile Verbindung in Richtung der Nabenhülse 5 resultiert aus der Verspannung der flanschartigen Nabenköpfe 6 und 7 mit der Felge 3 durch die Speichen 4 und insbesondere deren axial wirkenden Kraftkomponente KA bei der Verspannung der Speichen 4. Weitere Montageelemente sind nicht erforderlich, wobei allerdings durch den Einbau des fertigen Rades 1 in der Gabel eines Fahrzeugs aufgrund des Anzugsmoments der Achse eine weitere axiale Sicherung erfolgt.
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Der mehrteilige Aufbau dieser Nabe 2 hat fertigungstechnische Vorteile sowie Vorteile bei deren Verwendung. Gegenüber einteilig gedrehten, geschmiedeten oder gegossenen Naben besteht ein Fertigungsvorteil und gegebenenfalls auch eine Materialeinsparung. Ferner ist ein geringeres Zerspanungsvolumen gegeben und eine höhere Zerspanungsleistung möglich, als bei einteilig gedrehten oder gefrästen Naben. Außerdem resultiert eine Gewichts- und Kosteneinsparung durch Verwendung verschiedener Materialien. Hinsichtlich der Gestaltungsmöglichkeiten sind mehrere Farbkombinationen und ein Umbau auf andere Modellvarianten möglich. Durch diese Art eines Baukastensystems sind geringere Lagerhaltung und im Reparaturfall geringere Kosten die vorteilhafte Folge, da die Bauteile einzeln ersetzbar sind, und nur der beschädigte Nabenteil und nicht die komplette Nabe ersetzt werden muss. Des Weiteren reduzieren sich die Gesamtkosten, da auch das Transportvolumen der Einzelteile geringer ist, als bei einteiligen Naben.
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich zusammengefasst also um ein Rad (1) für Fahrzeuge, insbesondere Zweiradfahrzeuge, umfassend eine mit einer Drehachse (8) versehene, mehrteilige Nabe (2), Speichen (4) und eine Felge (3), welche zur Aufnahme eines Reifens ausgebildet ist. Die dreiteilige Nabe (2) besteht aus einer Nabenhülse (5) und zwei Nabenköpfen (6, 7). In den Nabenköpfen (6, 7) befinden sich Bohrungen (9) für Speichen (4), welche so ausgerichtet sind, dass sie beim Einspeichen die Nabenköpfe (6, 7) zum Zentrum des Rads (1) ziehen. Die Nabenköpfe (6, 7) werden mit Hilfe von zentralen Durchbrüchen (65, 75) an Ansätzen (56, 57) fixiert, welche sich an den Stirnseiten der Nabenhülse (5) befinden, wobei die Innen-Konturen der zentralen Durchbrüche (65, 75) und die Außen-Konturen der Ansätze (56, 57) miteinander korrespondieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rad
- 2
- Nabe
- 3
- Felge
- 4
- Speiche
- 5
- Nabenhülse
- 6
- Nabenkopf
- 6a
- Anschlagfläche
- 7
- Nabenkopf
- 7a
- Anschlagfläche
- 8
- Achse
- 9
- Bohrung
- 10
- Loch
- 11
- Speichennippel
- 56
- Ansatz
- 56a
- Anschlagfläche
- 57
- Ansatz
- 57a
- Anschlagfläche
- 65
- Durchbruch
- 75
- Durchbruch
- KA
- axiale wirkende Kraftkomponente
