DE102015218038B4

DE102015218038B4 - Felge mit einem Einsatz und Rad für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015218038B4
Application number: DE102015218038.7A
Authority: DE
Inventors: Majdi Bedoui; Oliver Biewendt; Mark-Ulf Goebel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2024-07-04
Anticipated expiration: 2035-09-22
Also published as: CN106541776A; CN106541776B; DE102015218038A1

Abstract

Felge mit einem äußeren Felgenhorn (1) und mit einem inneren Felgenhorn (2), sowieeinem zwischen den Felgenhörnen (1, 2) angeordneten Felgenbett (3),einem sich an dem äußeren Felgenhorn (1) anschließenden Radstern (4) mit in radialer Richtung erstreckenden Speichen (41), die in einem Lochkranz (5) enden und mindestens einen Zwischenraum (42) bilden,und mindestens einem in dem Zwischenraum (42) eingebrachten Einsatz (6), der an den Speichen (41) und/oder äußeren Felgenhorn (1) und/oder Lochkranz (5) mit einem ersten Befestigungsmittel (61) befestigt ist,wobei die Befestigung des Einsatzes (6) durch mindestens ein zweites Befestigungsmittel (62) unterstützt wird, wobei das zweite Befestigungsmittel (62) ein Federelement umfasst,dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Felge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Rad nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Felgen tragen zum Luftwiderstand des Fahrzeugs bei und haben damit sowohl einen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch als auch auf die Kohlenstoffdioxid-Emission. Daher gibt es Bestrebungen den Luftwiderstand von Felgen zu minimieren. Es kommen dafür Kunststoffringe oder verschiedene Einsätze zur Anwendung, welche die äußere Oberfläche der Felge zu einer ebenen Fläche abschließen und so den Luftwiderstand signifikant verringern. Neben den ökonomischen Vorteil solcher Einsätze bieten sie auch als Designelemente eine Gestaltungsmöglichkeit zur Individualisierung des Fahrzeugs.
Aus der DE 10 2011 107 064 A1 , DE 26 29 291 A1 und DE 10 2014 201 874 A1 sind solche Felgen mit Einsätzen bekannt. Bei diesen Felgen werden Einsätze verwendet, die über Rastelemente und anderen Schnappverbindungen am Radstern befestigt sind. Hierfür ist der Radstern mit seinen Speichen mit entsprechend Ausbuchtungen bzw. Einschnitten versehen.
Nachteilig an den bekannten Befestigungen für die Einsätze an der Felge ist, dass die Felge und insbesondere der Radstern konfiguriert werden müssen. Das heißt, eine Verwendung an einer herkömmlichen Felge ist nicht ohne weiteres möglich. Auch ist die Befestigung aus dem Stand der Technik nicht sehr zuverlässig, so dass es zu unerwünschten Klappergeräuschen und sogar zum Verlust der Einsätze während der Fahrt kommen kann. Darüber hinaus gestaltet sich die Montage und Demontage der Einsätze aufwendig.
Aus der gattungsgemäßen DE 10 2011 016 534 A1 ist zudem eine Felge bekannt, die zwischen Felgenhorn, Radstern und dem Lochkranz der Felge einen Zwischenraum ausbildet. In dem Zwischenraum ist ein Einsatz vorgesehen, der mit einer verstellbaren Feder an der Felge befestigt ist, um den Einsatz in unterschiedliche Positionen zu überführen.
Aus WO 2015 / 059 317 A1 ist eine Radkappe für ein Fahrzeugrad bekannt, die Befestigungseinrichtungen aufweist, welche das Befestigen der Radkappe an der Felge des Rades ermöglichen, wobei die Befestigungseinrichtungen mehrere Vorsprünge aufweisen, von denen jeder einem Befestigungselement zugeordnet ist.
Aus DE 10 2011 107 064 A1 ist ein Ziereinsatz für ein Rad mit einer Außenseite, einer Innenseite und mindestens einem Einsatzsitz bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Felge und ein Rad für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit denen zuverlässig der Verbrauch reduziert wird und deren Einsätze keine unerwünschten Klappergeräusche verursachen, sowie beliebig austauschbar sind.
Die Aufgabe wird mit einer Felge gemäß Anspruch 1 und mit einem Rad gemäß Anspruch 10 gelöst.
Die erfindungsgemäße Felge umfasst ein Felgenbett, welches zwischen einem äußeren und inneren Felgenhorn angeordnet ist. Ein Radstern aus mehreren in radialer Richtung erstreckenden Speichen schließt sich an das äußere Felgenhorn an. Mittig enden die Speichen in einem Lochkranz. Durch die Speichen des Radsterns wird mindestens ein Zwischenraum gebildet, in dem mindestens ein Einsatz eingebracht ist. Die Befestigung des Einsatzes erfolgt über ein erstes Befestigungsmittel an den Speichen und/oder äußeren Felgenhorn und/oder Lochkranz. Darüber hinaus ist ein zweites Befestigungsmittel vorgesehen, welches die Befestigung des Einsatzes unterstützt. Das zweite Befestigungselement umfasst ein Federelement.
Durch dieses zweite Befestigungselement wird eine zuverlässige Befestigung ermöglicht. So können effektiv ungewollte Klappergeräusche oder der Verlust des Einsatzes vermieden werden. Für die Befestigung des Einsatzes muss die Felge, insbesondere der Radstern und das äußere Felgenhorn, nicht angepasst und konfiguriert werden. Eine Anpassung ist nicht notwendig, da die Befestigung mit dem zweiten Befestigungsmittel unterstützt wird. In der Folge kann der Einsatz für jede beliebige, dem Maßen des Einsatzes entsprechende Felge verwendet und gemäß den Wünschen des Fahrers ausgetauscht werden. Diese Austauschbarkeit wird durch die Möglichkeit der einfachen Montage unterstützt.
Der Zwischenraum an der Felge wird zumindest durch die Speichen des Radsterns gebildet. Weiterhin ist es möglich, dass ein Zwischenraum durch die Speichen und dem äußeren Felgenhorn und/oder dem Lochkranz gebildet wird. Eine Felge weist in der Regel mehrere Zwischenräume auf, die eine gleiche oder auch unterschiedliche Form haben können. Die Einsätze sollten an die Geometrie der Zwischenräume angepasst sein, so dass ein Einbringen der Einsätze in die Zwischenräume ohne weiteres möglich ist. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Einsätze in den kompletten Zwischenraum eingebracht sind. Eine Felge mit Einsätzen, die nur einen Teil des Zwischenraums ausfüllen, ist ebenfalls erfindungsgemäß.
Der Einsatz ist vorzugsweise aus Kunststoff. Dies ist nicht nur gewichtsparend, sondern bietet auch vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten in Form und Farbe. Der Einsatz kann eine geschlossene Oberfläche haben. Auf diese Weise ist die Bildung einer geschlossenen Fläche mit dem Radstern möglich, was den Luftwiderstand an der Felge deutlich verkleinert und damit den Verbrauch des Fahrzeugs reduziert. Dennoch ist es auch vorteilhaft, Aussparungen oder Löcher im Einsatz vorzusehen. In der Folge wird die Bremsenkühlung während der Fahrt sichergestellt, da weiterhin ein Teil der Luft in Richtung Radbremse strömen kann. Es ist zudem vorteilhaft, wenn der Radstern und der Einsatz eine im Wesentlichen ebene Fläche bilden. Hierdurch kann der Luftwiderstand am Rad weiter verringert werden.
Die Felge kann mit einem oder mehreren Einsätzen ausgestattet sein. Werden alle Zwischenräume mit einem geschlossen Einsatz versehen, kann eine geschlossene Oberfläche über die gesamte äußere Fläche, die durch das äußere Felgenhorn und den Radstern definiert ist, realisiert werden. Der Luftwiderstand wird in Folge dessen bestmöglich verringert und damit der Verbrauch signifikant reduziert. Auch können verschieden gestaltete Einsätze miteinander kombiniert werden. Auf der einen Seite bietet sich dadurch eine Vielzahl von Designmöglichkeiten, zum Beispiel durch die Nutzung verschieden farbiger Einsätze. Auf der anderen Seite erfolgt eine Optimierung der Funktion der Felge. So stellt eine geeignete Anordnung mit geschlossenen und mit Aussparungen versehenden Einsätzen einen bestmöglichen Kompromiss zwischen der notwendigen Bremsenkühlung und der Verringerung des Luftwiderstands der Felge dar.
Vorzugsweise ist das erste Befestigungsmittel als eine Schnappverbindung ausgebildet. Das heißt, es sind Rastelemente vorgesehen, die mit den Speichen und/oder äußeren Felgenhorn und/oder Lochkranz verrasten bzw. verkanten. Auch eine Verschraubung oder eine Befestigung durch Magnete können vorgesehen sein. Weitere denkbare Befestigungsmöglichkeiten sind ein Bajonett- oder Klettverschluss. Vorteilhaft an diesen lösbaren Verbindungen ist, dass die Demontage und damit das Wechseln des Einsatzes sich besonders einfach bewerkstelligen lassen. Dennoch sind auch dauerhafte Befestigungen wie Niet- oder Klebeverbindungen durchaus möglich.
Das erste Befestigungsmittel kann integral mit dem Einsatz ausgebildet sein. In diesem Fall können Befestigungsmittel und Einsatz als ein Gussteil bzw. Spritzgussteil gefertigt werden oder das Befestigungsmittel wird an dem Einsatz angespritzt. In der Folge können Herstellungszeit- und kosten minimiert werden. Liegt das erste Befestigungsmittel als separates Bauteil vor, wird es vorzugsweise vor der Montage am Einsatz vormontiert. Es kann beispielsweise vorab angeklebt, eingesteckt oder angeschraubt werden. Dies erleichtert die Montage des Einsatzes an der Felge.
Das zweite Befestigungsmittel umfasst ein Federelement. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist das Federelement in einer weiteren Ausführungsform als eine Blechfeder ausgebildet. Eine oder mehrere Blechfedern sind geeignet. Diese Blechfedern können beispielsweise die Schnappverbindung unterstützen. Die Federelemente liegen an den Rastelementen an und verspannen diese mit den Speichen bzw. dem äußeren Felgenhorn oder Lochkranz. Dieselbe Funktion könnte eine Drahtfeder in Form eines Federrings übernehmen oder separate zangenförmige Haltefedern. In Folge dessen wird ein ungewolltes Geräusch durch den Einsatz oder ein Verlust des Einsatzes vermieden, da diese nun fest an der Felge im Zwischenraum verspannt sind. Die oben genannten Federelemente können jede Art von ersten Befestigungsmitteln unterstützen. Dabei ist eine Fertigung des zweiten Befestigungsmittels aus Metall oder Kunststoff denkbar.
Das zweite Befestigungsmittel kann als separates Bauteil vorliegen oder integral mit den ersten Befestigungsmittel oder anderen Teilen der Felge ausgestaltet sein. Es ist denkbar, dass das zweite Befestigungsmittel am Einsatz vormontiert wird. Auf diese Weise ist die Bildung einer vormontierten Baueinheit bestehend aus dem Einsatz, dem ersten Befestigungsmittel und dem zweiten Befestigungsmittel möglich. Eine Montage des Einsatzes ist so besonders sicher, kundenfreundlich und einzelne Elemente der Baueinheit können nicht verloren gehen.

1a zeigt eine erfindungsgemäße Felge in der Seitenansicht
1b zeigt die erfindungsgemäße Felge gemäß 1a in einer Frontalansicht
2 zeigt einen Einsatz für die erfindungsgemäße Felge gemäß 1
3 zeigt die erfindungsgemäße Felge gemäß 1 im Detail.

Aus den 1a und b ist eine erfindungsgemäße Felge für ein Fahrzeug mit mehreren Einsätzen 6, 6' ersichtlich. Es wird ein äußeres Felgenhorn 1 und ein inneres Felgenhorn 2 der Felge gezeigt. Zwischen den beiden Felgenhörnern 1, 2 ist ein Felgenbett 3 angeordnet, dass zur Aufnahme eines Reifens geeignet ist. An dem äußeren Felgenhorn 1 schließt sich ein Radstern 4 an. Der Radstern 4 weist mehrere Speichen 41 auf, die sich in radialer Richtung vom äußeren Felgenhorn 1 erstrecken und in einem mittig angeordneten Lochkranz 5 enden. Die Speichen 41 bilden mit dem äußeren Felgenhorn 1 einen Zwischenraum 42. Ein weiterer Zwischenraum 42' wird durch die Speichen 41, dem äußeren Felgenhorn 1 und dem Lochkranz 5 gebildet. In dem Zwischenraum 42 ist ein Einsatz 6 aus Kunststoff eingebracht. Der Einsatz 6 weist eine Aussparung 63 auf. Durch diese Aussparung 63 wird ein Luftstrom zu den Radbremsen und damit deren Kühlung ermöglicht. Ein weiterer Einsatz 6' ist in dem weiteren Zwischenraum 42' eingebracht. Dieser Einsatz 6' hat eine geschlossene Oberfläche, wodurch der Luftwiderstand an der Felge deutlich gemindert wird. Die Einsätze 6,6' und der Radstern bilden eine im Wesentlichen ebene Fläche. Auch dies führt zu einer Verringerung des Luftwiderstands und damit zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Die Verwendung der beiden Einsätze 6,6' realisiert einen Kompromiss zwischen der maximalen Reduzierung des Luftwiderstands an der Felge und der notwendigen Kühlung der Radbremse.
2 zeigt den Einsatz 6 im Detail. Hier wird ein erstes Befestigungsmittel 61 ersichtlich, welches in Form eines Rasthakens ausgestaltet und aus Kunststoff gefertigt ist. Der Einsatz 6 verfügt über vier erste Befestigungsmittel 61, die eine Befestigung an den Speichen 41 ermöglichen. Die Befestigung des Einsatzes 6 wird weiterhin durch ein zweites Befestigungsmittel 62 unterstützt. Das zweite Befestigungsmittel 62 ist ein Federelement in Form einer Blechfeder. Korrespondierend zu den ersten Befestigungsmitteln 61 sind am Einsatz vier zweite Befestigungsmittel 62 vorgesehen. Die ersten Befestigungsmittel 61 sind integral mit dem Einsatz 6 ausgestaltet und wurden in einem gemeinsamen Spritzgussverfahren hergestellt. So können Herstellungszeit und -kosten gesenkt werden. Die zweiten Befestigungsmittel 62 sind an den ersten Befestigungsmitteln 61 und an dem Einsatz 6 eingesteckt. Auf diese Weise wird eine vormontierte Baueinheit gebildet, die zum Einbringen in den Zwischenraum 42 der Felge geeignet ist. Da der Einsatz 6 mit den beiden Befestigungsmitteln 61, 62 als vormontierte Baueinheit vorliegt, wird die Montage des Einsatzes 6 vereinfacht und kundenfreundlich gestaltet.
Die Rückseite der Felge mit einem eingebrachten Einsatz 6 ist in 3 dargestellt. Die ersten Befestigungsmittel 61 verkanten mit den Speichen 41 und befestigen dort den Einsatz 6. In der Folge wird ein Verschieben des Einsatzes 6 vermieden. Um die Befestigung weiter zu unterstützen, verspannen die zweiten Befestigungsmittel 62 die ersten Befestigungsmittel 61. Das heißt, die zweiten Befestigungsmittel 62 drücken gegen die Rasthaken 61 und spannen diese gegen die Speichen 41. In der Folge wird die Befestigung dahingegen optimiert, dass der Einsatz 6 sicher und fest in den Zwischenraum eingebracht ist. Der Einsatz 6 kann sich so auch bei langem Fahrbetrieb nicht von der Felge lösen. Auch wird ein ungewolltes Klappern vermieden, da der Einsatz 6 nicht an den Speichen 41, dem äußeren Felgenhorn 1 und dem Lochkranz 5 anschlagen kann. Neben der Befestigung an den Speichen 41 ist keine weitere Befestigung notwendig, da durch die ersten und zweiten Befestigungsmittel 41, 42 ein fester Sitz des Einsatzes 6 gewährleistet ist.

Claims

Felge mit einem äußeren Felgenhorn (1) und mit einem inneren Felgenhorn (2), sowie einem zwischen den Felgenhörnen (1, 2) angeordneten Felgenbett (3), einem sich an dem äußeren Felgenhorn (1) anschließenden Radstern (4) mit in radialer Richtung erstreckenden Speichen (41), die in einem Lochkranz (5) enden und mindestens einen Zwischenraum (42) bilden, und mindestens einem in dem Zwischenraum (42) eingebrachten Einsatz (6), der an den Speichen (41) und/oder äußeren Felgenhorn (1) und/oder Lochkranz (5) mit einem ersten Befestigungsmittel (61) befestigt ist, wobei die Befestigung des Einsatzes (6) durch mindestens ein zweites Befestigungsmittel (62) unterstützt wird, wobei das zweite Befestigungsmittel (62) ein Federelement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist.
Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Blechfeder ist.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmittel (61) eine Schnappverbindung darstellt.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmittel (61) integral mit dem Einsatz (6, 6') ausgebildet ist.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmittel (61), das zweite Befestigungsmittel (62) und der Einsatz (6, 6') eine vormontierte Baueinheit bilden.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Zwischenraum (42') gebildet wird und in den weiteren Zwischenraum (42') ein weiterer Einsatz (6') eingebracht ist, wobei der Einsatz (6) und der weitere Einsatz (6') verschieden gestaltet sind.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Befestigungsmittel (62) das erste Befestigungsmittel (61) mit den Speichen (41) und/oder dem äußeren Felgenhorn (1) und/oder dem Lochkranz (5) verspannt.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6, 6') mindestens eine Aussparung (63) zur Bremsenkühlung aufweist.
Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6, 6') und der Radstern (5) eine ebene Fläche bilden.
Rad mit einer Felge nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad ein Schmiederad ist.