DE102012107692A1 - motor vehicle wheel - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeugrad mit einem Radkörper, welcher einen zentralen Nabenbereich, ein am Radumfang umlaufendes, ein radial äußeres Felgenbett bildendes Felgenband sowie einen zwischen Nabenbereich und Felgenband liegenden Zwischenbereich aufweist, wobei an der Radkörper-Frontseite eine Radblende angebracht ist, der Radkörper im Wesentlichen als einstückiges, faserverstärktes Kunststoffteil ausgebildet ist und der Zwischenbereich auf der Radkörper-Frontseite eine Vielzahl von sich in den Zwischenbereich hinein erstreckenden Vertiefungen aufweist, die an ihrem der Radkörper-Frontseite zugekehrten ersten Ende offen und an ihrem der Radkörper-Rückseite zugekehrten zweiten Ende verschlossen sowie durch die Radblende abgedeckt sind; damit sich in diesen Vertiefungen werde Wasser noch sonstige Verschmutzungen ansammeln können, ist die Radblende mit der Radkörper-Frontseite entlang mindestens eines kontinuierlichen und flüssigkeitsdichten Verbindungsstreifens stoffschlüssig derart verbunden, dass in Richtung der Radachse gesehen der mindestens eine Verbindungsstreifen mindestens eine erste Zone der Radkörper-Frontseite begrenzt, innerhalb welcher alle offenen ersten Enden der Vertiefungen angeordnet sind, so dass die Radblende alle offenen Enden der Vertiefungen flüssigkeitsdicht verschließt.Motor vehicle wheel with a wheel body, which has a central hub area, a rim tape running around the wheel circumference, forming a radially outer rim bed, and an intermediate area lying between the hub area and rim tape, a wheel cover being attached to the front of the wheel body, the wheel body essentially as a one-piece, fiber-reinforced Plastic part is formed and the intermediate area on the front of the wheel body has a plurality of depressions extending into the intermediate area, which are open at their first end facing the front of the wheel body and closed at their second end facing the back of the wheel body and covered by the wheel cover are; So that water and other contaminants can accumulate in these recesses, the wheel cover is integrally connected to the front of the wheel body along at least one continuous and liquid-tight connecting strip in such a way that, in the direction of the wheel axis, the at least one connecting strip at least one first zone of the front of the wheel body limited, within which all open first ends of the depressions are arranged, so that the wheel cover closes all open ends of the depressions in a liquid-tight manner.
Description
Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeugrad mit einem eine Front- und eine Rückseite aufweisenden Radkörper, welcher einen zentralen, eine Radachse (Rotationsachse) definierenden und mit mindestens einem axialen Durchgang für ein Radbefestigungsmittel, insbesondere eine Radschraube, versehenen Nabenbereich, ein am Radumfang um die Radachse umlaufendes, ein radial äußeres Felgenbett bildendes Felgenband sowie einen zwischen Nabenbereich und Felgenband liegenden Zwischenbereich aufweist, der radial außen mit dem Felgenband und radial innen mit dem Nabenbereich verbunden ist, wobei an der Frontseite des Radkörpers eine Radblende angebracht ist, der Radkörper im Wesentlichen als einstückiges, faserverstärktes Kunststoffteil ausgebildet ist und der Zwischenbereich mindestens auf der Radkörper-Frontseite eine Vielzahl von sich in den Zwischenbereichen hineinerstreckenden ersten Vertiefungen aufweist, die an ihren der Radkörper-Frontseite zugekehrten ersten Enden offen und an ihren der Radkörper-Rückseite zugekehrten zweiten Enden verschlossen sowie durch die Radblende abgedeckt sind.The invention relates to a motor vehicle wheel having a front and a rear wheel center, which has a central axis defining a wheel axis (rotation axis) and provided with at least one axial passage for a wheel attachment means, in particular a wheel hub, a wheel circumference around the wheel axle, A rim strip forming a radially outer rim bed and an intermediate region lying between the hub region and rim band, which is connected radially outside with the rim band and radially inside with the hub region, wherein a Radblende is attached to the front of the wheel body, the wheel body substantially as a one-piece, fiber-reinforced Plastic part is formed and the intermediate region at least on the Radkörper front has a plurality of hineinerstreckenden in the intermediate regions first recesses, which open at their the Radkörper front side facing first ends and at their de The wheel center back facing the second ends are closed and covered by the Radblende.
Bei einem solchen Rad wird unter der Rückseite des Radkörpers dessen bei montiertem Rad dem Fahrzeug zugewandte Seite und unter der Frontseite die von der Rückseite abgewandte Seite des Radkörpers verstanden. Außerdem ist unter dem Zwischenbereich des Radkörpers ein Bereich zu verstehen, welcher von einer sternförmigen Anordnung von Speichen, das heißt einem sogenannten Speichenstern, beispielsweise aber auch von einem geschlossenen Radkörperbereich gebildet wird, der in Richtung der Radachse gesehen im Wesentlichen die Gestalt einer kreisringförmigen Scheibe hat.In such a wheel, the rear side of the wheel body is understood to mean the side facing the vehicle when the wheel is mounted, and the front side is the side of the wheel body facing away from the rear side. In addition, the intermediate region of the wheel body is to be understood as meaning a region which is formed by a star-shaped arrangement of spokes, that is to say a so-called spoke star, but also, for example, by a closed wheel body region which essentially has the shape of an annular disc in the direction of the wheel axis ,
Einteilige, faserverstärkte Kunststoff-Radkörper von Kraftfahrzeugrädern ergeben sich aus den Dokumenten
Aus der
Schließlich ergibt sich aus der
Um den Energieverbrauch von Kraftfahrzeugen zu vermindern, wird angestrebt, das Fahrzeuggewicht immer mehr zu reduzieren, wozu die Verwendung von Kunststoffrädern statt der heutzutage üblichen Leichtmetall- oder Stahlräder beiträgt. Bei einem Kraftfahrzeugrad der eingangs definierten Art tragen die sich in den Radkörper hineinerstreckenden Vertiefungen, welche insbesondere das Resultat einer Verrippung des Radkörpers sind, nicht nur zur Verringerung des Radgewichts bei, sondern auch zur Erhöhung der Steifigkeit des Radkörpers. Um einem Rad der eingangs erwähnten Art, welches einen mit solchen Vertiefungen versehenen bzw. verrippten Radkörper aufweist, ein ansprechendes Design zu verleihen und/oder an das markenspezifische Aussehen der Fahrzeuge verschiedener Fahrzeughersteller leicht anpassen zu können, ist es vorteilhaft, ein solches Rad mit einer an der Frontseite des Radkörpers unmittelbar an diesem anbringbaren Radblende zu versehen, durch die sich die vorstehend erwähnten Anforderungen leicht erfüllen lassen.In order to reduce the energy consumption of motor vehicles, the aim is to reduce the vehicle weight more and more, which contributes to the use of plastic wheels instead of the usual today light metal or steel wheels. In a motor vehicle wheel of the type defined in the introduction, the recesses extending into the wheel body, which are in particular the result of ribbing of the wheel body, contribute not only to reducing the wheel weight, but also to increasing the rigidity of the wheel body. To give a responsive design to a wheel of the type mentioned above, which has a provided with such wells or ribbed wheel body, and / or to easily adapt to the brand-specific appearance of the vehicles of various vehicle manufacturers, it is advantageous to such a wheel with a to provide on the front side of the wheel body directly to this attachable Radblende, by which the above-mentioned requirements can be easily satisfied.
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung war die Überlegung, dass bei einem Kraftfahrzeugrad der eingangs definieren Art mit einem Radkörper, der zumindest frontseitig mit Vertiefungen versehen bzw. verrippt ist, und mit einer diese Vertiefungen abdeckenden frontseitigen Radblende das Risiko besteht, dass sich im Fahrzeugbetrieb in diesen frontseitigen Vertiefungen des Radkörpers Schmutz, aber auch Wasser ansammelt; diese Ansammlungen können nicht nur zu einer Unwucht des Rads führen, sondern vor allem dann, wenn das Wasser bei tiefen Temperaturen gefriert, während der Fahrt auch zu unerwünschten und störenden Geräuschen, da eine aus ästhetischen Gründen die besagten frontseitigen Vertiefungen zweckmäßigerweise abdeckende Radblende das leichte Ausschleudern bzw. Abfließen dieser Verschmutzungen aus den frontseitigen Vertiefungen behindert. Außerdem kann in diesen Vertiefungen gefrierendes Wasser zu dem Risiko führen, dass in einem Kunststoff-Radkörper Risse entstehen.The starting point for the present invention was the consideration that in a motor vehicle wheel of the type defined with a wheel body, which is at least front provided with depressions or ribbed, and with these depressions covering front Radblende there is a risk that in vehicle operation in this front recesses of the wheel body dirt, but also water accumulates; These accumulations can not only lead to an imbalance of the wheel, but especially when the water freezes at low temperatures, while driving also to unwanted and disturbing noises, since for aesthetic reasons, the said front recesses conveniently covering Radblende easy ejection or draining these contaminants from the front recesses impeded. In addition, freezing water in these wells can lead to the risk of cracks in a plastic wheel center.
Zur Beseitigung dieser Nachteile wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeugrad der eingangs definierten Art so zu gestalten, dass die Radblende mit der Radkörper-Frontseite entlang mindestens eines kontinuierlichen und flüssigkeitsdichten Verbindungsstreifens stoffschlüssig derart verbunden ist, dass in Richtung der Radachse gesehen der mindestens eine Verbindungsstreifen mindestens eine erste Zone der Radkörper-Frontseite begrenzt, innerhalb welcher alle offenen ersten Enden der ersten Vertiefungen (das heißt die frontseitigen Enden der frontseitigen Vertiefungen) angeordnet sind, so dass die Radblende alle offenen ersten Enden der ersten Vertiefungen nicht nur abdeckt, sondern erfindungsgemäß auch flüssigkeitsdicht verschließt, um so das Ansammeln von Schmutz und Flüssigkeiten in den frontseitigen Vertiefungen des Radkörpers im Fahrzeugbetrieb zu verhindern. Erfindungsgemäß sind die Anordnung und der Verlauf des mindestens einen Verbindungsstreifens so zu wählen, dass unter der Voraussetzung, dass alle offenen frontseitigen Enden der frontseitigen Vertiefungen innerhalb einer Zone oder mehreren Zonen der Radkörper-Frontseite liegen (in Richtung der Radachse gesehen), diese Zone ringsum von einem Verbindungsstreifen umschlossen wird bzw. diese Zonen jeweils einzeln, gruppenweise oder in ihrer Gesamtheit von einem oder mehreren Verbindungsstreifen umschlossen werden, und zwar derart, dass Schmutz und/oder Flüssigkeiten nicht von außen in diese Zone bzw. diese Zonen eindringen kann bzw. können.To eliminate these disadvantages, it is proposed according to the present invention to design a motor vehicle wheel of the type defined above so that the Radblende is integrally connected to the Radkörper front along at least one continuous and liquid-tight connection strip such that viewed in the direction of the wheel axis of at least one Connecting strips bounded at least a first zone of the Radkörper- front side, within which all open first ends of the first recesses (that is, the front ends of the front recesses) are arranged so that the Radblende covers not all open first ends of the first recesses, but according to the invention also closes liquid-tight, so as to prevent the accumulation of dirt and liquids in the front recesses of the wheel body in vehicle operation. According to the invention, the arrangement and the course of the at least one connecting strip are to be selected such that, provided that that all open front ends of the front recesses lie within one or more zones of the wheel center front (as seen in the direction of the wheel axis), this zone is enclosed by a connecting strip all around, or these zones individually, in groups or in their entirety of one or a plurality of connection strips are enclosed, in such a way that dirt and / or liquids can not penetrate from outside into this zone or these zones or can.
Für die stoffschlüssige Verbindung von Radkörper und Radblende kommen insbesondere das Verkleben und das Verschweißen in Frage, wobei bevorzugt wird, Radkörper und Radblende durch Schweißen miteinander zu verbinden, wenn es sich auch bei der Radblende um ein Kunststoffteil handelt, wie dies bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads der Fall ist. Durch das Verschweißen ergibt sich nicht nur eine besonders feste Verbindung von Radblende und Radkörper, sondern damit lässt sich noch ein weiterer Vorteil erreichen:
Wenn der Radkörper und die Kunststoffblende jeweils in einem teilbaren Formwerkzeug hergestellt werden, empfiehlt es sich, erfindungsgemäß so vorzugehen, dass nach der Herstellung des Radkörpers ein hierfür verwendetes erstes Formwerkzeug geöffnet wird, wobei man den Radkörper in dem einen Teil des ersten Formwerkzeugs belässt, dass nach der Herstellung der Blende ein hierfür verwendetes zweites Formwerkzeug geöffnet wird, wobei man die Blende in dem einen Teil des zweiten Formwerkzeugs belässt, und dass dann der besagte Teil des ersten Formwerkzeugs samt Radkörper und der besagte Teil des zweiten Formwerkzeugs samt Blende nach lokaler Erhitzung der miteinander zu verschweißenden Bereiche von Radkörper und Blende so zusammengefahren werden, dass die miteinander zu verschweißenden Bereiche gegeneinander angepresst und miteinander stoffschlüssig verbunden werden. For the cohesive connection of the wheel body and Radblende come in particular the bonding and welding in question, wherein it is preferred to connect the wheel body and Radblende by welding together, even if it is a plastic part in the Radblende, as in preferred embodiments of the invention Rads is the case. Welding not only results in a particularly strong connection between the wheel cover and the wheel center, but also allows another advantage to be achieved:
If the wheel body and the plastic diaphragm are each produced in a divisible molding tool, it is advisable to proceed in accordance with the invention such that after the wheel body has been produced, a first molding tool used for this purpose is opened, leaving the wheel body in one part of the first molding tool after the production of the diaphragm, a second mold used for this purpose is opened, leaving the diaphragm in the one part of the second mold, and then that said part of the first mold together with the wheel body and said part of the second mold together with the orifice after local heating To be welded together areas of wheel body and aperture so that the areas to be welded together are pressed against each other and connected to each other cohesively.
Durch diese Vorgehensweise wird Folgendes erreicht: Da die beiden Teile, nämlich der Radkörper und die Blende, unmittelbar nach ihrer Herstellung und nach dem lokalen Erhitzen ihrer miteinander zu verschweißenden Bereiche in einem Werkzeug gehalten werden, welches von den besagten Teilen des ersten und des zweiten Formwerkzeugs gebildet wird, führt eine Serienproduktion zu einem aus Radkörper und Blende bestehenden Endprodukt mit hoher Formtreue und Maßhaltigkeit (auch hinsichtlich der gewünschten Lage der Schweißnaht bzw. Schweißnähte), und zwar deshalb, weil sich in einer Produktionsanlage die besagten Teile des ersten und des zweiten Formwerkzeugs beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile relativ zueinander ohne Weiteres besonders exakt positionieren lassen, und weil Radkörper und Blende in dem von den beiden zusammengefahrenen Formwerkzeugteilen gebildeten Werkzeug gemeinsam zumindest etwas abkühlen, dabei etwas schrumpfen und sich so auch etwas gegeneinander verspannen, wodurch die Steifigkeit des aus Radkörper und Blende bestehenden Rads noch weiter vergrößert wird – gegenüber einer Verfahrensführung, bei der der Radkörper und die Blende im abgekühlten Zustand stoffschlüssig miteinander verbunden werden. By doing so, the following is achieved: since the two parts, namely the wheel body and the diaphragm, are held in a tool immediately after their manufacture and after local heating of their portions to be welded together, of these parts of the first and second molds is formed, a series production results in an end product consisting of wheel body and diaphragm with high dimensional accuracy and dimensional stability (also with respect to the desired position of the weld or welds), and that is because in a production plant said parts of the first and second mold when moving together of the two tool parts relative to each other easily position very precisely, and because the wheel body and aperture in the tool formed by the two mold parts together tool at least cool something together, while shrinking something and so also something against each other NEN, whereby the stiffness of the wheel body and diaphragm existing wheel is further increased - compared to a process, in which the wheel body and the diaphragm are bonded together in the cooled state materially.
Es versteht sich im Übrigen von selbst, dass Obiges nicht nur dann gilt, wenn Radkörper und Blende miteinander verschweißt werden, sondern auch im Falle des Verklebens der beiden Teile miteinander.Incidentally, it goes without saying that the above applies not only when the wheel body and diaphragm are welded together, but also in the case of bonding the two parts together.
Weist der Radkörper für eine Gewichtsreduzierung und/oder Versteifung auch auf seiner Rückseite Vertiefungen auf, kann erfindungsgemäß auch die Radkörper-Rückseite mit einer Radblende versehen sein, welche diese rückseitigen Vertiefungen abdeckt und flüssigkeitsdicht verschließt. Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads gilt dann hinsichtlich der Funktion und der Gestaltung der Befestigung der rückseitigen Radblende am Radkörper vorzugsweise Dasjenige, was vorstehend und im Folgenden für die frontseitige Radblende ausgeführt wurde bzw. wird.If the wheel body also has depressions on its rear side for weight reduction and / or stiffening purposes, according to the invention the wheel body rear side can also be provided with a wheel cover which covers these rear depressions and closes them in a liquid-tight manner. In preferred embodiments of the wheel according to the invention is then in terms of function and design of the fastening of the rear Radblende on the wheel body preferably that which was and will be carried out for the front Radblende above and below.
Grundsätzlich kann sich bei einem erfindungsgemäßen Rad die Radblende vom Umfangsbereich des Radkörpers radial nach innen bis zum Radkörperzentrum erstrecken; da Radblende und Radkörper stoffschlüssig miteinander verbunden sind, ist es dann jedoch erforderlich, die Radblende vor dem Nabenbereich des Radkörpers mit einem lösbaren, zum Beispiel eingesprengten und kreisscheibenartig gestalteten Teil zu versehen, nach dessen Lösen vom Rad das bzw. die Radbefestigungsmittel, wie Radschrauben, zugänglich sind – in diesem Fall sollte dieses Teil am flüssigkeitsdichten Verschließen der frontseitigen Vertiefungen des Radkörpers nicht mitwirken. Bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads, bei denen (in Richtung der Radachse gesehen) die Radblende den Befestigungsmittel-Durchgang bzw. die Befestigungsmittel-Durchgänge nicht überdeckt, so dass die Radbefestigungsmittel, insbesondere also Radschrauben oder Radmuttern freiliegen und so das Rad problemlos montiert und demontiert werden kann.In principle, in a wheel according to the invention, the wheel cover can extend from the peripheral area of the wheel body radially inwards to the center of the wheel center; However, since the Radblende and wheel bodies are materially interconnected, it is then necessary to provide the Radblende before the hub region of the wheel body with a detachable, for example, blasted and circular disc-shaped part, after its release from the wheel or the wheel attachment, such as wheel bolts, In this case, this part should not cooperate with the fluid-tight closing of the front recesses of the wheel body. However, embodiments of the wheel according to the invention are preferred in which the wheel cover does not cover the fastener passage or fastener passages, so that the wheel fastening means, in particular wheel bolts or wheel nuts, are exposed and thus the wheel is easily mounted and can be dismantled.
Wie die beigefügte zeichnerische Darstellung und deren Beschreibung einer zu bevorzugenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rads noch im Einzelnen deutlich machen werden, weisen vor allem dann, wenn der Zwischenbereich des Radkörpers von Speichen eines Speichensterns gebildet wird und die frontseitigen Vertiefungen des Radkörpers zumindest nahezu alle in diesen Speichen ausgebildet sind, bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads mehrere Verbindungsstreifen auf und wird die Gesamtheit aller ersten, das heißt frontseitigen Vertiefungen von mehreren Gruppen von ersten Vertiefungen gebildet, wobei, in Richtung der Radachse gesehen, alle diese Gruppen gruppenweise zumindest zwischen Verbindungsstreifenabschnitten angeordnet sind, um so auf möglichst einfache Weise zu gewährleisten, dass sich die frontseitigen Enden aller dieser ersten Vertiefungen durch die Radblende flüssigkeitsdicht verschließen lassen.As the attached drawings and their description of a preferred embodiment of the wheel according to the invention will make clear in more detail, have, especially if the intermediate region of the wheel body of spokes of a spoke star is formed and the front recesses of the wheel body at least almost all in these spokes are formed, preferred embodiments of the inventive wheel more Connecting strips on and is the totality of all first, that is front-side depressions of several groups of first wells, wherein, seen in the direction of the wheel axis, all these groups are arranged in groups at least between Verbindungsstreifenabschnitten so as to ensure the simplest possible way that Allow the front ends of all these first wells to be sealed liquid-tight by the Radblende.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn (in Richtung der Radachse gesehen) ein erster Verbindungsstreifen als endloser, in sich geschlossener Verbindungsstreifen gestaltet ist und im Umfangsbereich von Radkörper und Radblende verläuft, um so zu verhindern, dass im Bereich des Radumfangs Schmutz und Flüssigkeiten zwischen Radkörper und Radblende eindringen können. Für eine solche Ausführungsform empfiehlt es sich, radial innerhalb (in Richtung der Radachse gesehen) des ersten Verbindungsstreifens mehrere zweite Verbindungsstreifen vorzusehen, von denen jeder als vorzugsweise endloser Verbindungsstreifen gestaltet ist und jeweils eine von ersten Vertiefungen freie zweite Zone der Radkörper-Frontseite zumindest nahezu umschließt, so dass die gruppenweise angeordneten ersten Vertiefungen zwischen dem ersten Verbindungsstreifen und den zweiten Verbindungsstreifen oder Verbindungsstreifenabschnitten der zweiten Verbindungsstreifen liegen (wiederum in Richtung der Radachse gesehen).It is particularly advantageous if (seen in the direction of the wheel axis) a first connecting strip is designed as an endless, self-contained connecting strip and runs in the circumferential area of the wheel body and wheel aperture, in order to prevent dirt and liquids between the wheel body and the body in the region of the wheel circumference Radscheibe can penetrate. For such an embodiment, it is advisable to provide a plurality of second connecting strips radially inside (viewed in the direction of the wheel axis) of the first connecting strip, each of which is designed as a preferably endless connection strip and at least almost encloses a second zone of the front side of the wheel center which is free of first depressions such that the group-wise arranged first recesses lie between the first connecting strip and the second connecting strip or connecting strip sections of the second connecting strip (again viewed in the direction of the wheel axis).
In Umfangsrichtung des Nabenbereichs könnten die in sich geschlossenen zweiten Verbindungsstreifen radial innen untereinander durch Verbindungsstreifenabschnitte verbunden werden, um zu verhindern, dass vom Radzentrum her in Richtung radial nach außen Schmutz und Flüssigkeiten zwischen Radkörper und Radblende eindringen können, und zwar in diejenigen Bereiche, in denen der Radkörper erste, das heißt frontseitige Vertiefungen aufweist; empfehlenswert ist es jedoch, alternativ oder zusätzlich im Nabenbereich des Radkörpers (mindestens) einen dritten, endlosen, in sich geschlossenen Verbindungsstreifen vorzusehen, der (in Richtung der Radachse gesehen) den Befestigungsmittel-Durchgang bzw. die Gesamtheit der Befestigungsmittel-Durchgänge umschließt.In the circumferential direction of the hub region, the self-contained second connecting strips could be radially inwardly interconnected by connecting strip portions to prevent dirt and fluids from penetrating radially outward from the wheel center between the wheel body and the wheel visor, in those areas where the wheel body first, that is, front recesses has; However, it is advisable to provide alternatively or additionally in the hub region of the wheel body (at least) a third, endless, self-contained connecting strip which (seen in the direction of the wheel axis) surrounds the fastener passage or the entirety of the fastener passages.
Wenn vorstehend und im Folgenden von einem Verbindungsstreifen die Rede ist, kann es sich dabei insbesondere um eine streifenförmige Klebeverbindung oder um eine streifen- oder linienförmige Schweißnaht handeln.If above and below of a connecting strip is mentioned, it may be in particular a strip-shaped adhesive bond or a strip or line-shaped weld.
Wie bereits erwähnt, weist bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads der Zwischenbereich des Radkörpers auch auf der Radkörper-Rückseite eine Vielzahl von sich in den Zwischenbereich des Radkörpers hineinerstreckenden zweiten Vertiefungen auf, die an ihrem der Radkörper-Rückseite zugekehrten ersten Ende offen und an ihrem der Radkörper-Frontseite zugekehrten zweiten Ende verschlossen sind.As already mentioned, in preferred embodiments of the wheel according to the invention, the intermediate region of the wheel body on the rear side of the wheel on a plurality of hineinerstreckenden in the intermediate region of the wheel center second recesses open at its the Radkörper back side facing first end and at their the Radkörper front side facing the second end are closed.
Das Verschließen der inneren, zweiten Enden der frontseitigen und gegebenenfalls der rückseitigen Vertiefungen des Radkörpers erfolgt bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads durch mindestens eine innere Wand des Radkörpers; weist der Radkörper einen Speichenstern auf, ist diese innere Wand zwischen den Speichen, dem Felgenband und dem Nabenbereich des Radkörpers unterbrochen.The closing of the inner, second ends of the front and possibly the rear recesses of the wheel body takes place in preferred embodiments of the wheel according to the invention by at least one inner wall of the wheel body; If the wheel body has a spoke star, this inner wall is interrupted between the spokes, the rim tape and the hub region of the wheel body.
Um den Radkörper als einstückiges Kunststoffteil in einem zu bevorzugenden Spritzgussverfahren oder alternativ beispielsweise im sogenannten RIM-Verfahren (Reaction Injection Molding Process) ohne eine äußerst komplizierte Konstruktion des für das Herstellverfahren verwendeten Formwerkzeugs produzieren zu können, muss dieses Werkzeug in einer im Wesentlichen senkrecht zur Radachse verlaufenden Ebene oder Fläche geteilt sein und müssen sich die Werkzeugteile in Richtung der Radachse zum Öffnen des Werkzeugs auseinanderfahren und zum Schließen des Werkzeugs zusammenfahren lassen, um den Radkörper nach dem Öffnen des Werkzeugs in einfacher Weise aus dem Werkzeug entnehmen zu können. Besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads zeichnen sich dadurch aus, dass in einem Schnitt längs einer die Radachse enthaltenden Ebene das Felgenband des Radkörpers bezüglich einer Radkörper-Mittelebene asymmetrisch gestaltet ist (diese Mittelebene liegt in der Mitte zwischen der Front- und der Rückseite des Radkörpers und verläuft senkrecht zur Radachse), wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn in diesem Schnitt das Felgenbett seinen geringsten radialen Abstand von der Radachse an einer tiefsten Stelle des Felgenbetts hat, welche zwischen der Radkörper-Mittelebene und der Radkörper-Frontseite liegt (in diesem Fall ist unter der Radkörper-Frontseite eine gegen die Frontseite des Radkörpers angelegte Ebene zu verstehen, unter der Radkörper-Rückseite eine gegen diese Rückseite angelegte Ebene). Bei einem möglichst einfach gestalteten Formwerkzeug verläuft dann die vorstehend erwähnte Teilungsebene bzw. -fläche des zur Herstellung des Radkörpers verwendeten Formwerkzeugs zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Radachse und beinhaltet die tiefste Stelle des Felgenbetts (solange das geschlossene Werkzeug den fertiggestellten Radkörper enthält), so dass sich der asymmetrisch gestaltete Radkörper dem geöffneten Werkzeug problemlos entnehmen lässt. Die Folge einer solchen Teilung des Formwerkzeugs ist, dass die Außenumfangsfläche des Radkörper-Felgenbetts an dessen tiefster Stelle eine Markierung aufweist, herrührend von dem für die Herstellung des Radkörpers verwendeten Formwerkzeug, welches an der tiefsten Stelle des Felgenbetts geteilt ist. Diese Lage der Teilungsebene bzw. -fläche des Formwerkzeugs ist aber dann nicht erforderlich, wenn Letzteres zusätzliche sogenannte Schieber aufweist, die sich vor dem Öffnen des Formwerkzeugs zurückziehen lassen, um den fertiggestellten Radkörper dem Formwerkzeug entnehmen zu können, obwohl der Radkörper im Bereich dieser Schieber einen sogenannten Hinterschnitt oder mehrere solche Hinterschnitte aufweist.In order to produce the wheel body as a one-piece plastic part in a preferred injection molding process or alternatively, for example in the so-called RIM process (Reaction Injection Molding Process) without an extremely complicated construction of the mold used for the manufacturing process, this tool must in a substantially perpendicular to the wheel axis be divided plane and plane and the tool parts in the direction of the wheel axis to open the tool to move apart and let go to close the tool to remove the wheel body after opening the tool in a simple manner from the tool can. Particularly preferred embodiments of the wheel according to the invention are characterized in that in a section along a plane containing the wheel axle, the rim strip of the wheel body is designed asymmetrically with respect to a center wheel center plane (this center plane is located in the middle between the front and the rear of the wheel body and is perpendicular to the wheel axis), wherein it is particularly advantageous if in this section, the rim base has its lowest radial distance from the wheel axle at a lowest point of the rim base, which is between the center wheel center plane and the front wheel center (in this case Under the front of the wheel center to understand a plane applied against the front of the wheel body level, under the rear wheel center a plane applied against this back plane). In a mold designed as simply as possible, the abovementioned graduation plane or surface of the mold used for producing the wheel body runs at least substantially perpendicular to the wheel axis and includes the lowest point of the rim bed (as long as the closed tool contains the finished wheel body), so that the asymmetrically designed wheel body can be easily removed from the open tool. The consequence of such a division of the mold is that the outer peripheral surface of the Radkörper-rim bed at its lowest point has a mark, stemming from that for the production of the Wheel body used mold, which is divided at the lowest point of the rim bed. However, this position of the parting plane or surface of the mold is not required if the latter has additional so-called slide, which can be withdrawn before opening the mold to remove the finished wheel body the mold can, although the wheel body in the field of slide having a so-called undercut or more such undercuts.
Kunststoffräder mit einem asymmetrisch gestalteten Felgenbett sind bei Rädern mit einem mehrteiligen Radkörper an sich bekannt, wie beispielsweise die
Da bei einem Kraftfahrzeugrad das Bremsmoment und gegebenenfalls auch das Antriebsdrehmoment in den Radkörper eingeleitet werden müssen und die Verbindung zwischen dem Radkörper und der diesen tragenden Welle (oder Achse) im Fahrzeugbetrieb auch anderen Beanspruchungen wie Quer- und Schlagbeanspruchungen ausgesetzt ist, wurde bereits vorgeschlagen, bei Kraftfahrzeugrädern mit einem Kunststoff-Radkörper und Radbefestigungsmitteln in Form mehrerer Radschrauben, für welche der Nabenbereich des Radkörpers jeweils einen axialen Durchgang für einen Radschraubenschaft aufweist, in den Kunststoff des Nabenbereichs für jede Radschraube einen Einleger aus einem druck- und kriechfesteren Material als der Kunststoff des Radkörpers einzubetten, welcher einen Schraubenschaft-Durchgang aufweist, um so eine mehr oder minder punktuelle Einleitung der von den Radschrauben auf den Radkörper ausgeübten Kräfte in den Radkörper zu vermeiden.Since in a motor vehicle wheel, the braking torque and possibly also the drive torque must be introduced into the wheel body and the connection between the wheel body and this supporting shaft (or axle) is exposed to other stresses such as lateral and impact stresses in vehicle operation, has already been proposed at Automotive wheels having a plastic wheel body and wheel fasteners in the form of a plurality of wheel bolts, for which the hub portion of the wheel body each having an axial passage for a Radschraubenschaft, in the plastic of the hub portion for each wheel bolt a deposit made of a pressure and Kriechfesteren material than the plastic of the wheel center to embed, which has a screw shaft passage, so as to avoid a more or less punctual introduction of the forces exerted by the wheel bolts on the wheel body forces in the wheel center.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads zeichnen sich nun dadurch aus, dass ein solcher Einleger einen einen Schraubenschaft-Durchgang bildenden Buchsenbereich sowie mindestens einen in den Kunststoff des Radkörpers eingebetteten flachen Verankerungsbereich aufweist, welcher sich im Wesentlichen quer zur Achse des Schraubenschaft-Durchgangs vom Buchsenbereich weg erstreckt, wobei die beiden axialen Enden des Buchsenbereichs freiliegen und in Richtung der Radachse gesehen der Verankerungsbereich mindestens einen ersten Vorsprung aufweist, der sich in bezüglich der Radachse radialer Richtung vom Buchsenbereich weg erstreckt. Dadurch, und zwar insbesondere durch diesen ersten Vorsprung, lassen sich die auf den Kunststoff-Radkörper einwirkenden Kräfte optimal in Letzteren einleiten. Bei bevorzugten Ausführungsformen liegen die axialen Stirnenden des Buchsenbereichs nicht nur frei, das heißt werden vom Kunststoff des Radkörpers nicht überdeckt, sondern überragen den Kunststoff-Radkörper in Richtung der Achse des Schraubenschaft-Durchgangs des Buchsenbereichs geringfügig, damit sich die Verbindung zwischen Radkörper und Fahrzeug-Welle bzw. -Achse nach dem Anziehen der Radschrauben nicht lockern kann, wie dies der Fall wäre, wenn durch das Anziehen der Radschrauben der Kunststoff des Radkörpers insbesondere auf Druck beansprucht und der Kunststoff infolgedessen zum Kriechen neigen und/oder der Gefahr einer Rissbildung im Kunststoff ausgesetzt werden würde.Preferred embodiments of the wheel according to the invention are now characterized in that such an insert has a bushing area forming a screw shaft passage and at least one flat anchoring area embedded in the plastic of the wheel body which extends away from the bushing area substantially transversely to the axis of the screw shaft passage wherein the two axial ends of the bushing portion are exposed and, viewed in the direction of the wheel axis, the anchoring portion has at least one first protrusion which extends away from the bushing portion in a radial direction with respect to the wheel axis. As a result, and in particular by this first projection, the forces acting on the plastic wheel body can be optimally introduced into the latter. In preferred embodiments, the axial ends of the sleeve portion are not only exposed, that is not covered by the plastic of the wheel body, but slightly protrude beyond the plastic wheel center in the direction of the axis of the screw shaft passage of the sleeve portion, so that the connection between the wheel body and vehicle Shaft or axle after tightening the wheel bolts can not loosen, as would be the case if claimed by the tightening of the wheel bolts, the plastic of the wheel body in particular to pressure and the plastic consequently tend to creep and / or the risk of cracking in the plastic would be suspended.
Wird der Zwischenbereich (zwischen Nabenbereich und Felgenband) des Radkörpers des erfindungsgemäßen Rads zumindest im Wesentlichen von einem Speichenstern gebildet, empfiehlt es sich, dass der besagte erste Vorsprung des Einlegers in eine Speiche, und zwar zumindest in eine Wurzel dieser Speiche am Übergang der Letzteren in den Nabenbereich hineinragt, da die zwischen dem Nabenbereich und dem Felgenband wirkenden Kräfte durch die Speichen übertragen werden müssen.If the intermediate region (between hub region and rim tape) of the wheel body of the wheel according to the invention is at least substantially formed by a spider star, it is recommended that said first projection of the inserter into a spoke, at least into a root of this spoke at the transition of the latter in protrudes the hub portion, since the forces acting between the hub portion and the rim tape forces must be transmitted through the spokes.
Besonders günstig ist es, wenn die in Richtung der Radachse gemessene Dicke des besagten ersten Vorsprungs des Einlegers vom Buchsenbereich zum freien Ende des ersten Vorsprungs so abnimmt, dass der freie Endbereich des Vorsprungs eine gewisse Flexibilität in Richtung der Achse des Schraubenschaft-Durchgangs des Buchsenbereichs aufweist.It is particularly favorable if the thickness, measured in the direction of the wheel axis, of the first insert of the insert decreases from the female portion to the free end of the first projection such that the free end region of the projection has a certain flexibility in the direction of the axis of the screw shaft passage of the female portion ,
Damit die Grenzfläche zwischen dem Einleger und dem Kunststoff-Radkörper möglichst wenig oder keine Unstetigkeiten aufweist, welche zum Risiko einer Rissbildung im Kunststoff-Radkörper führen können, zeichnen sich bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads durch mindestens eine der folgenden Gestaltungen aus: Die Dicke des besagten ersten Vorsprungs des Einlegers nimmt vom Buchsenbereich zum freien Ende des ersten Vorsprungs stetig ab; der Verankerungsbereich besitzt (in Richtung der Radachse gesehen) eine überall gerundete Außenkontur; der Übergang des Buchsenbereichs in den Verankerungsbereich ist gerundet, das heißt er weist im Querschnitt einen Radius auf; in einer Seitenansicht des Anlegers quer zu einer die Radachse und die Achse des Schraubenschaft-Durchgangs enthaltenden Ebene weist der Verankerungsbereich des Einlegers eine Dicke auf, die in bezüglich der Radachse radialer Richtung von innen nach außen stetig abnimmt.So that the interface between the insert and the plastic wheel center has as few or no discontinuities, which can lead to the risk of cracking in the plastic wheel center, preferred embodiments of the wheel according to the invention are characterized by at least one of the following configurations: The thickness of said first Projection of the insert decreases steadily from the bushing portion to the free end of the first projection; the anchoring area has (seen in the direction of the wheel axis) a rounded outer contour everywhere; the transition of the bushing region into the anchoring region is rounded, that is to say it has a radius in cross-section; In a side view of the feeder transversely to a plane containing the wheel axis and the axis of the screw shaft passage, the anchoring portion of the insert has a thickness which decreases continuously from inside to outside in the radial direction with respect to the wheel axis.
Besonders günstig ist es, wenn der Verankerungsbereich (in Richtung der Radachse gesehen) einen zweiten und einen dritten Vorsprung aufweist, die einander bezüglich des Buchsenbereichs ungefähr gegenüberliegen und deren jeder sich ungefähr quer zum ersten Vorsprung vom Buchsenbereich weg erstreckt. Auch bei einem Radkörper mit einem Speichenstern und mit Einlegern für jede Radschraube lassen sich diese zusätzlichen Vorsprünge im Radkörper unterbringen, was bei einem für eine Einleitung von Querkräften in den Kunststoff-Radkörper entsprechend großflächig bemessenen Verankerungsbereich unter Umständen nicht der Fall ist.It is particularly favorable if the anchoring area (viewed in the direction of the wheel axis) has a second and a third projection, which lie approximately opposite one another with respect to the bushing area and each of which extends approximately transversely to the first projection from the bushing area. Even with a wheel center with a spoke star and with inserts for each wheel screw, these additional projections can be accommodate in the wheel center, which may not be the case at a suitable for an introduction of shear forces in the plastic wheel body sized anchoring area.
Für eine möglichst gute Verankerung des Einlegers im Kunststoff-Radkörper ist es günstig, wenn der Vorsprung (sei es der erste, zweite oder dritte Vorsprung) mindestens eine vom Radkörper-Kunststoff ausgefüllte Durchgangsöffnung aufweist (in Richtung der Radachse gesehen), was sich insbesondere beim Spritzgießen des Radkörpers mit in diesen eingebetteten Einlegern ohne Weiteres erreichen lässt.For the best possible anchoring of the insert in the plastic wheel center, it is favorable if the projection (be it the first, second or third projection) has at least one passage opening filled by the wheel body plastic (viewed in the direction of the wheel axis), which is particularly evident in the case of FIG Injection molding of the wheel body with embedded in these inserts easily reach.
Bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs für die Matrix des Radkörpers würden verhältnismäßig große Materialansammlungen bzw. Wandstärken des Kunststoff-Radkörpers, auch wenn diese nur lokal vorhanden sind, unter Umständen zu unerwünschten Hohlräumen oder Lunkern im Kunststoff-Radkörper führen, bedingt durch das unvermeidliche Schrumpfen des thermoplastischen Kunststoffs im Zuge des Abkühlens nach dem Spritzgießen. Diesem Risiko wirken bei dem erfindungsgemäßen Rad die im Radkörper vorgesehenen Vertiefungen entgegen (die auch der Verminderung des Gewichts und der Versteifung des Radkörpers dienen), bevorzugt werden aber Ausführungsformen, welche sich zusätzlich dadurch auszeichnen, dass die mittlere Wandstärke des Kunststoff-Radkörpers höchstens 7 mm, vorzugsweise höchstens 6 mm und insbesondere höchstens 5 mm beträgt, wobei die größte Wandstärke des Kunststoff-Radkörpers vorzugsweise 8 mm, insbesondere aber nur 7 mm beträgt; dadurch wird einer unerwünschten Bildung von Hohlräumen oder Lunkern im Kunststoff-Radkörper wirksam vorgebeugt.When using a thermoplastic material for the matrix of the wheel body relatively large accumulations of material or wall thicknesses of the plastic wheel body, even if they are only locally, may lead to undesirable voids or voids in the plastic wheel center, due to the inevitable shrinkage of the thermoplastic Plastic in the course of cooling after injection molding. In the case of the wheel according to the invention, this risk is counteracted by the depressions provided in the wheel body (which also serve to reduce the weight and the stiffening of the wheel body), but embodiments are preferred which additionally have the mean wall thickness of the plastic wheel body not more than 7 mm , preferably at most 6 mm and in particular at most 5 mm, wherein the largest wall thickness of the plastic wheel body is preferably 8 mm, but in particular only 7 mm; As a result, an undesirable formation of voids or voids in the plastic wheel body is effectively prevented.
Andererseits zeichnen sich bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rads im Hinblick auf seine Steifigkeit dadurch aus, dass die kleinste Wandstärke des Kunststoff-Radkörpers gleich oder größer als 2 mm, vorzugsweise gleich oder größer als 2,5 mm und insbesondere gleich oder größer als 3 mm ist.On the other hand, preferred embodiments of the wheel according to the invention are characterized in terms of its rigidity in that the smallest wall thickness of the plastic wheel body is equal to or greater than 2 mm, preferably equal to or greater than 2.5 mm and in particular equal to or greater than 3 mm.
Bemerkt sei schließlich noch, dass die vorstehend erwähnte mittlere Wandstärke des Kunststoff-Radkörpers insbesondere auch den Umstand berücksichtigen soll, dass in einem Kreuzungs- oder Einmündungsbereich mehrerer Rippen des Kunststoff-Radkörpers, welche beispielsweise an der Bildung der im Radkörper vorgesehenen Vertiefungen teilhaben, die Wandstärke des Kunststoff-Radkörpers deutlich größer ist als in anderen Radkörper-Bereichen.It should also be noted that the above-mentioned mean wall thickness of the plastic wheel body should also take into account in particular the fact that in a crossing or confluence area of a plurality of ribs of the plastic wheel body which, for example, participate in the formation of the recesses provided in the wheel body, the wall thickness the plastic wheel body is significantly larger than in other wheel body areas.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugrads, welches einen Radkörper und eine frontseitige Radblende aufweist; in den Zeichnungen zeigen:Other features, advantages and details of the invention will become apparent from the accompanying drawings and the following description of a particularly advantageous embodiment of the motor vehicle wheel according to the invention, which has a wheel body and a front Radblende; in the drawings show:
Anhand der
Der Radkörper
In
Wie sich wiederum am besten der
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Radkörpers
Was sich in
Wie die
Jede der Speichen wird gebildet von einem Teil der inneren Wand
An seiner Frontseite
Bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform des Radkörpers bildet eine Verrippung im Bereich einer Speiche
Die
Der vorzugsweise metallische Einleger
Der Verankerungsbereich
Jeder der Vorsprünge
Zur Montage des Radkörpers
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, ist es vorteilhaft, wenn der Verankerungsbereich
Wie sich am besten aus einem Vergleich der
Wie die
Wie ein Vergleich der
Außerdem zeigt die
Ein erster, endloser, das heißt in sich geschlossener und vorzugsweise kreisförmig gestalteter Verbindungsstreifen
Zweite Verbindungsstreifen
Schließlich verläuft ein dritter Verbindungsstreifen
Die
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass (in Richtung der Radachse
Die Darstellung der Bereiche "a" und "b" der
An der Stelle eines jeden der Verbindungsstreifen
Was vorstehend über die Gestaltung der Radblende
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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