DE102009042641A1

DE102009042641A1 - Scheibenrad aus Leichtmetall für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102009042641A1
Application number: DE200910042641
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Des. Spoerle
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2010-09-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scheibenrad aus Leichtmetall für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge. Das Scheibenrad, das zumindest eine konzentrische, auf der äußeren Radscheibe nahe des äußeren Felgenhorns angeordneten Ringfläche beinhaltet, wobei die Ringfläche über Speichen mit der Nabe des Scheibenrades verbunden ist, weist auf dieser Ringfläche mindestens eine Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zur inneren Seite des Scheibenrades auf. In einer weiteren Ausgestaltung mündet die Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zur inneren Seite des Scheibenrades in eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung ein. Um Verschmutzungen oder Wasseransammlungen in Vertiefungen des Scheibenrades entgegenzuwirken, wird die Radscheibe in der Nähe des äußeren Felgenhornes mit Durchlässen versehen, die als Entwässerungsöffnungen dienen. Die Durchlässe, die mit den gegenüberliegenden Vertiefungen auf der Radinnenseite in Verbindung stehen, haben die Aufgabe, Wasser oder in Wasser gelösten Schmutz abfließen zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenrad aus Leichtmetall für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrzeugräder aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen sind bei aktuellen Fahrzeugen weit verbreitet. Vorteile der Scheibenräder aus Leichtmetall gegenüber den konventionellen Rädern aus Stahl sind beispielsweise geringere Massen, günstigere Bremsenkühlung und bessere Gestaltungsmöglichkeiten in der Formgebung, wie sie auch in der DE 19804776 A1 beschrieben werden. Eine große Zahl dieser Scheibenräder ist von einem filigranen Design mit wenigen, raumsparenden Speichen geprägt. Dieses meist vorteilhafte Design führt aber wegen Luftverwirbelungen in der Regel zu schlechteren aerodynamischen Eigenschaften.
Da das Einsparen von Energie heutzutage ein zentrales Thema darstellt, werden Scheibenräder wieder vermehrt nach aerodynamischen Kriterien geformt, um durch den geringeren Luftwiderstand den Energieverbrauch des Fahrzeuges zu senken. Dies hat aber zur Folge, dass diese Scheibenräder größere geschlossene Oberflächen aufweisen, hinter denen sich vor allem auf der Radinnenseite leicht Schmutz ansammeln kann.
Dabei können durch diese Ablagerungen an den Rädern Unwuchten entstehen, die zu einem erhöhtem Reifenverschleiß führen oder sogar die Fahrsicherheit beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Scheibenrad zu schaffen, das Verschmutzungen von der Radinnenseite nach außerhalb des Scheibenrades befördert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Scheibenrad aus Leichtmetall für Fahrzeuge, welches zumindest eine konzentrische, auf der äußeren Radscheibe nahe des äußeren Felgenhorns angeordneten Ringfläche beinhaltet, wobei die Ringfläche über Speichen mit der Nabe des Scheibenrades verbunden ist, weist dabei auf dieser Ringfläche mindestens eine Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zur inneren Seite des Scheibenrades auf.
In einer weiteren Ausgestaltung mündet die Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zur inneren Seite des Scheibenrades in eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung ein.
Zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften werden Scheibenräder mit möglichst glatten, geschlossenen Oberflächen konstruiert. Um ein Mehrgewicht der Scheibenräder in diesen Ausführungen zu reduzieren, kann Material wieder abgetragen werden, was beispielsweise durch nachträgliches Hinterdrehen auf der Rückseite des Scheibenrades bewerkstelligt wird.
Allerdings kann sich in den dabei entstehenden Vertiefungen Schmutz oder Wasser, das im Winter bei entsprechenden Temperaturen dann zu Eis gefriert, ansammeln, was wiederum im Fahrbetrieb zu Unwuchten des gesamten Rades führen kann. Um diesem Umstand entgegenzuwirken, wird die Radscheibe in der Nähe des äußeren Felgenhornes mit Durchlässen versehen, die mit der inneren Seite des Scheibenrades in Verbindung stehen und als Entwässerungsöffnungen dienen. Die Durchlässe müssen einerseits groß genug sein, um Wasser oder in Wasser gelösten Schmutz aus den Vertiefungen der Felge abfließen zu lassen. Andererseits darf unter der Größe der Durchlässe die Aerodynamik des Rades nicht leiden. Die Durchlässe, die mit der inneren Seite des Scheibenrades in Verbindung stehen können dabei als geschlossene Kanäle, wie sie beispielsweise Bohrungen darstellen, ausgebildet sein. Für eine weitere Formgebung sind bei dem erfindungsgemäßen Scheibenrad Durchlässe mit runden oder eckigen Querschnitten möglich.
Ein Beispiel für einen eckigen Querschnitt stellt eine trapezförmige Verbindung dar, die neben einem guten Aussehen auch den Vorteil eines breiten Auslaufes für das zu befördernde Wasser besitzt. Weiterhin sind auch kreisförmige, elliptische oder parabolische Querschnitte, bzw. auch deren Kombinationen, für die Durchlässe oder für den Mündungsbereich der Durchlässe in die Ringfläche in Betracht zu ziehen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens so viele Verbindungen vorgesehen, wie Radspeichen im Scheibenrad vorhanden sind. Das Vorhandensein einer ausreichenden Anzahl von Durchlässen ist wichtig, um die Entwässerung der Vertiefungen der hinterschnittenen Bereiche in einer beliebigen Lage des Rades durchführen zu können. Beispielsweise kann bei einer ausreichenden Anzahl von Durchlässen auch bei einem zum Stillstand gekommenen Rad eine Entwässerung erfolgen, was gerade bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Vorteil ist. Bei einer zu geringen Anzahl von Durchlässen könnte nämlich eine durch einen gewissen Salzgehalt angereicherte, noch flüssige Wassermenge, die sich in einer Vertiefung des Scheibenrades befindet und nicht abfließen kann, nach weiterer Abnahme der Umgebungstemperatur gefrieren.
So kann es für die Entwässerung vorteilhaft sein, die Durchlässe in der Nähe der Speichen oder der Speichenzwischenräume anzubringen, so dass beispielsweise mindestens ein Durchlass in der radialen Verlängerung einer Speiche oder eines Speichenzwischenraumes auf der äußeren Ringfläche des Scheibenrades angeordnet ist.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung einer Ausführungsform zu verweisen. Es sollen auch die vorteilhaften Ausgestaltungen einbezogen sein, die sich aus einer beliebigen Kombination der Unteransprüche ergeben.
Im Folgenden soll anhand der beiden Zeichnungen ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert werden, wobei
1 einen Radialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Scheibenrad und
2 eine Aufsicht auf ein Scheibenrad zeigen.
1 und 2 zeigen ein Scheibenrad aus Leichtmetall mit einer Felge (1, 1) und einer Radscheibe (2) mit Radspeichen (3), Montageöffnungen (4), einer Radnabe (5), Radschraubenöffnungen (6) und Speichenzwischenräumen (7). Auf einer Ringfläche der Radscheibe (2) befinden sich weiterhin Durchlässe (8) in der Nähe des äußeren Felgenhornes (9), die erfindungsgemäß die äußere Ringfläche der Radscheibe (2) mit der inneren Seite des Scheibenrades verbinden und in vorteilhafter Weise als Entwässerungsöffnungen dienen, falls sich in der Vertiefung (10) auf der Innenseite des Scheibenrades Wasser oder in Wasser gelöster Schmutz befinden. Dabei kann die Vertiefung (10) durch nachträgliches Entfernen von Material bei der Herstellung des Leichtmetallrades, beispielsweise durch Hinterdrehen, entstehen. Die Vertiefung nimmt den Raum zwischen Radscheibe (2), der der Radscheibe benachbarten Felgenschulter (11) und der ebenfalls der Radscheibe zugewandten Seite des Felgenbettes (12) ein.
In der vorliegenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheibenrades erstrecken sich die Radspeichen (3) von der Radnabe (5) bis nahe zum äußeren Felgenhorn (9), wobei sich die konzentrisch zur geometrischen Mittelachse (5) angeordneten Durchlässe (8) an die Speichenzwischenräume (7) in radialer Richtung anschließen. In diesem Fall ist die Anzahl der Durchlässe (8) gleich der Anzahl der Radspeichen (3) bzw. der Speichenzwischenräume (7) des Scheibenrades.

1: Felge
2: Radscheibe
3: Radspeiche
4: Montageöffnung
5: Radnabe mit geometrischer Mittelachse
6: Radschraubenöffnung
7: Speichenzwischenraum
8: Durchlass
9: Äußeres Felgenhorn
10: Vertiefung
11: Felgenschulter
12: Felgenbett

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19804776 A1 [0002]

Claims

Scheibenrad aus Leichtmetall für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit zumindest einer konzentrischen, auf der äußeren Radscheibe nahe des äußeren Felgenhorns angeordneten Ringfläche, wobei die Ringfläche über Speichen mit der Nabe des Scheibenrades verbunden ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche mindestens eine Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zu der inneren Seite des Scheibenrades aufweist.
Scheibenrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von der äußeren Ringfläche der Radscheibe zur inneren Seite des Scheibenrades in eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung des Scheibenrades mündet.
Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.
Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung einen eckigen Querschnitt aufweist.
Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Verbindung trapezförmig ausgebildet ist.
Scheibenrad nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die lange Grundseite der trapezförmigen Verbindung zum äußeren Felgenhorn hin weist.
Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Verbindung Parabelförmig ausgebildet ist.
Scheibenrad nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die offene Seite des parabelförmigen Querschnittes zum äußeren Felgenhorn hin oder vom äußeren Felgenhorn weg weist.
Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem äußeren Felgenhorn zugewandten Seite der Übergang des Randbereiches der Verbindung in die konzentrische Ringfläche fließend erfolgt.
Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen in radialer Fortsetzung der Speichen des Scheibenrades angeordnet sind.
Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen in radialer Fortsetzung der Räume zwischen den Speichen des Scheibenrades angeordnet sind.
Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Verbindungen mindestens der Anzahl der Speichen des Scheibenrades entspricht.
Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindung in der Nähe einer Speiche oder eines Raumes zwischen zwei Speichen des Scheibenrades angeordnet ist.