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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugräder allgemein bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeugrad anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeugrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Fahrzeugrad umfasst erfindungsgemäß zwei Radteile, die teleskopartig verschiebbar aneinander angeordnet sind. Fahrzeugräder weisen üblicherweise eine Felge auf, welche ein Felgenbett mit zwei randseitigen Felgenhörnern umfasst. Die beiden Radteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades sind derart ausgebildet, dass sie jeweils eines der Felgenhörner und einen Teilbereich des Felgenbettes umfassen, wobei sie im Bereich des Felgenbettes teleskopierbar sind, d. h. zusammenschiebbar und in einen einsatzfähigen Zustand auseinanderschiebbar sind. Während des Zusammenschiebens nähern sich somit die beiden Felgenhörner einander an und während des Auseinanderschiebens entfernen sie sich voneinander. Eine Bewegungsrichtung des Zusammenschiebens und Auseinanderschiebens ist parallel zu einer Rotationsachse des Fahrzeugrades. Durch das Zusammenschieben der beiden Radteile wird eine Breite des Fahrzeugrades, d. h. eine Abmessung in Rotationsachsenrichtung des Fahrzeugrades, reduziert.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine variable Maulweite des Fahrzeugrades erreicht. Dadurch wird es ermöglicht, das Fahrzeugrad zusammenzuschieben, um es zu lagern, wodurch es einen wesentlich geringeren Platzbedarf erfordert. Beispielsweise ist die Breite des Fahrzeugrades auf diese Weise um ca. vier Zentimeter reduzierbar.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders vorteilhaft für ein als Ersatzrad oder Notrad ausgebildetes Fahrzeugrad, da auf diese Weise ein für das Ersatzrad oder Notrad erforderlicher Platzbedarf, beispielsweise in einem Kofferraum des Fahrzeugs, verringert wird. Beispielsweise erfordert ein liegend gelagertes Notrad einen Platzbedarf in Höhenrichtung des Fahrzeugs von mindestens 14 cm. Insbesondere wenn keine Ersatzradmulde vorhanden ist, geht dadurch ein erheblicher Stauraum im Kofferraum verloren. Durch das mittels der erfindungsgemäßen Lösung ermöglichte zusammenschiebbare Fahrzeugrad, insbesondere Ersatzrad oder Notrad, kann die Breite des Fahrzeugrades und somit der Platzbedarf des liegenden Fahrzeugrades in Höhenrichtung des Fahrzeugs erheblich reduziert werden, beispielsweise um vier Zentimeter auf dann nur noch zehn Zentimeter. Durch diese geringe Breite des Fahrzeugrades und den daraus resultierenden geringen Platzbedarf des liegenden Fahrzeugrades in Höhenrichtung des Fahrzeugs wird es beispielsweise ermöglicht, das Fahrzeugrad liegend unter einem Ladeboden des Kofferraums zu positionieren.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung bleibt somit ein Kofferraumvolumen des Fahrzeugs vorteilhafterweise uneingeschränkt erhalten. Vorteilhafterweise wird das Verstauen des Ersatzrads oder Notrads in einer Ersatzradtasche im Kofferraum vermieden, da es aufgrund seiner geringen Breite und des daraus resultierenden geringen Platzbedarfs in Höhenrichtung des Fahrzeugs liegend unter dem Ladeboden des Kofferraums verstaut werden kann. Des Weiteren kann ein unter dem Ladeboden vorgesehener Stauraum kleiner dimensioniert werden, so dass das Kofferraumvolumen durch eine entsprechende Absenkung des Ladebodens vergrößert werden kann. Zudem dient das im Kofferraum, insbesondere unterhalb des Ladebodens, angeordnete Ersatzrad oder Notrad beispielsweise in einer Unfallsituation, insbesondere bei einer Heckkollision, auch einer Versteifung des Fahrzeugs und/oder einer Energieabsorption. Diese Funktion wird durch das ermöglichte Positionieren des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades im Kofferraum unter dem Ladebodens wieder erfüllt.
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Das Auseinanderschieben des Fahrzeugrades in den einsatzfähigen Zustand erfolgt vorteilhafterweise automatisch durch ein Befüllen eines Schlauches, auch als Reifenschlauch bezeichnet. D. h. es wird kein schlauchloser Reifen verwendet, sondern es sind für das Fahrzeugrad ein Reifen und ein Schlauch vorgesehen, welcher im Innenraum des Reifens angeordnet ist, der auf dem Fahrzeugrad angeordnet ist. Durch Befüllen des Schlauchs beispielsweise mittels eines Reifenfüllkompressors dehnt sich der Schlauch aufgrund zunehmenden Luftdrucks im Schlauch aus und drückt die beiden Radteile auseinander. In einer Endposition rasten zweckmäßigerweise ein oder mehrere Verriegelungsbolzen in einer entsprechenden jeweiligen Verriegelungsöffnung ein und verriegeln auf diese Weise das Fahrzeugrad im einsatzfähigen Zustand für einen Fahrbetrieb.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch zwei voneinander getrennte Radteile eines Fahrzeugrades,
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2 schematisch eine Detailansicht von 1,
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3 schematisch ein Fahrzeugrad in einem zusammengeschobenen Zustand,
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4 schematisch eine Detailansicht von 3,
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5 schematisch eine Schnittdarstellung eines Fahrzeugrades in einem zusammengeschobenen Zustand,
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6 schematisch ein Fahrzeugrad in einem einsatzfähigen Zustand,
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7 schematisch eine Detailansicht von 6,
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8 schematisch eine Schnittdarstellung eines Fahrzeugrades in einem einsatzfähigen Zustand,
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9 schematisch eine Schnittdarstellung eines Fahrzeugrades mit einem Schlauch in einem zusammengeschobenen Zustand,
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10 schematisch eine Schnittdarstellung eines Fahrzeugrades mit einem Schlauch in einem noch zusammengeschobenen Zustand während eines Befüllens des Reifens, und
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11 schematisch eine Schnittdarstellung eines Fahrzeugrades mit einem Schlauch in einem einsatzfähigen Zustand.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 11 zeigen verschiedene Darstellungen eines Fahrzeugrades 1, welches vorteilhafterweise als ein teleskopierbares Fahrzeugrad 1 ausgebildet ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Verwendung des Fahrzeugrades 1 als ein Ersatzrad oder Notrad für ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug, da auf diese Weise ein Platzbedarf für eine Lagerung des Fahrzeugrades 1 beispielsweise in einem Kofferraum des Fahrzeugs, zum Beispiel in einem Staufach unterhalb eines Ladebodens, erheblich reduziert ist.
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Um das Teleskopieren des Fahrzeugrades 1 zu ermöglichen, umfasst das Fahrzeugrad 1 zwei Radteile 2, 3 welche teleskopartig verschiebbar aneinander anordbar oder angeordnet sind. In den 1 und 2 sind die beiden Radteile 2, 3 in einem noch nicht miteinander verbundenen Zustand dargestellt. In den 3 bis 5 sowie 9 und 10 ist das Fahrzeugrad 1 in einem zusammengeschobenen Zustand der beiden Radteile 2, 3 dargestellt. In den 6 bis 8 und 11 ist das Fahrzeugrad 1 in einem einsatzfähigen Zustand, d. h. in einem auseinandergeschobenen Zustand der beiden Radteile 2, 3, dargestellt.
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Die beiden Radteile 2, 3 werden im Folgenden als erstes Radteil 2 und zweites Radteil 3 bezeichnet. Die im Folgenden beschriebene Ausbildung der Radteile 2, 3 ist auch umgekehrt möglich, d. h. in anderen Ausführungsbeispielen kann das erste Radteil 2 gleich oder ähnlich dem hier dargestellten und beschriebenen zweiten Radteil 3 und das zweite Radteil 3 gleich oder ähnlich dem hier dargestellten und beschriebenen ersten Radteil 2 ausgebildet sein.
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Das Fahrzeugrad 1 weist, wie bei Rädern mit Luftbereifung üblich, eine Felge 4 auf, welche ein Felgenbett 5 mit zwei randseitigen Felgenhörnern 6, 7 umfasst. Die beiden Radteile 2, 3 des Fahrzeugrades 1 sind derart ausgebildet, dass sie jeweils eines der Felgenhörner 6, 7 und jeweils einen Felgenbettteilbereich 8, 9 des Felgenbetts 5 umfassen, wobei sie im Bereich des Felgenbettes 5 teleskopierbar sind, d. h. zusammenschiebbar und in den einsatzfähigen Zustand auseinanderschiebbar sind.
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Während des Zusammenschiebens nähern sich somit die beiden Felgenhörner 6, 7 einander an und während des Auseinanderschiebens entfernen sie sich voneinander. Eine Bewegungsrichtung B1 des Zusammenschiebens und eine Bewegungsrichtung B2 des Auseinanderschiebens sind parallel zu einer Rotationsachse des Fahrzeugrades 1.
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Um dieses Teleskopieren zu ermöglichen, korrespondiert ein Innendurchmesser zumindest eines Bereichs des Felgenbettteilbereichs 8 des ersten Radteils 2, welcher sich durch das Zusammenschieben über einen Bereich des Felgenbettteilbereichs 9 des zweiten Radteils 3 schiebt und somit eine obere Lage oder einen äußeren Ring bildet, mit einem Außendurchmesser dieses Bereichs des Felgenbettteilbereichs 9 des zweiten Radteils 3, welcher somit eine untere Lage oder einen inneren Ring bildet. D. h. dieser Außendurchmesser und Innendurchmesser sind im Wesentlichen gleich groß oder der Innendurchmesser des Bereichs des Felgenbettteilbereichs 8 des ersten Radteils 2 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Bereichs des Felgenbettteilbereichs 9 des zweiten Radteils 3. Diese Durchmesserwerte sollten jedoch nicht zu weit voneinander abweichen, um ein möglichst spielfreies Anliegen der beiden Radteile 2, 3 im Bereich des Felgenbetts 5 aneinander sicherzustellen und dadurch ein Klappern der Radteile 2, 3 im Fahrbetrieb sowie eine Unwucht und Unrundheit zu vermeiden.
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Durch das Teleskopieren des Fahrzeugrades 1 verändert sich somit eine Überdeckung der Felgenbettteilbereiche 8, 9 des Felgenbetts 5 der beiden Radteile 2, 3. Im zusammengeschobenen Zustand liegt eine größere Überdeckung vor als im auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand.
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Zum Verriegeln der beiden Radteile 2, 3 im auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand ist mindestens ein Verriegelungsbolzen 10 vorgesehen, wie in den 4 und 5 sowie 7 bis 11 gezeigt. Zweckmäßigerweise sind eine Mehrzahl solcher Verriegelungsbolzen 10 vorgesehen, welche über einen Umfang des Fahrzeugrades 1 verteilt sind, zweckmäßigerweise gleichmäßig verteilt.
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Um die beiden Radteile 2, 3 mittels des Verriegelungsbolzens 10 oder mittels der Mehrzahl von Verriegelungsbolzen 10 zu verriegeln, ist im ersten Radteil 2, genauer gesagt in dessen Felgenbettteilbereich 8, eine Aufnahmeöffnung 11 für den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 vorgesehen und im zweiten Radteil 3, genauer gesagt in dessen Felgenbettteilbereich 9, sind eine Verriegelungsöffnung 12 für den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 und ein in die Verriegelungsöffnung 12 mündendes Langloch 13 vorgesehen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den 3 und 6 der Verriegelungsbolzen 10 nicht dargestellt.
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Das jeweilige Langloch 13 dient der Verschiebung des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 während des Teleskopierens, d. h. während des Zusammenschiebens der Radteile 2, 3 in den zusammengeschobenen Zustand und während des Auseinanderschiebens der Radteile 2, 3 in den auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand. Dabei bewegt sich der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 während des Auseinanderschiebens der Radteile 2, 3 in den auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand im Langloch 13 in Richtung der Verriegelungsöffnung 12, d. h. die jeweilige Verriegelungsöffnung 12 ist an einem dem ersten Radteil 2 zugewandten Ende des jeweiligen Langlochs 13 im Felgenbettteilbereich 9 des zweiten Radteils 3 ausgebildet.
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Im vollständig auseinandergeschobenen Zustand der beiden Radteile 2, 3 rastet der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 in die jeweilige Verriegelungsöffnung 12 ein, wodurch die beiden Radteile 2, 3 im einsatzfähigen Zustand fest miteinander verbunden sind. Insbesondere wird durch den Verriegelungsbolzen 10 oder durch die Mehrzahl von Verriegelungsbolzen 10 ein unbeabsichtigtes Zusammenschieben der beiden Radteile 2, 3 verhindert. Des Weiteren wird durch den Verriegelungsbolzen 10 oder durch die Mehrzahl von Verriegelungsbolzen 10 sowohl im zusammengeschobenen Zustand der beiden Radteile 2, 3 als auch im auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand und des Weiteren auch während des Verschiebens der beiden Radteile 2, 3 ein Verdrehen der beiden Radteile 2, 3 relativ zueinander verhindert.
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Ein Länge eines Verschiebewegs s zum Zusammenschieben und Auseinanderschieben der beiden Radteile 2, 3 und dadurch eine Breitenänderung des Fahrzeugrades 1 wird durch das Langloch 13 und die Verriegelungsöffnung 12 vorgegeben.
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Der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 weist, wie in den 5 und 8 bis 11 gezeigt, einen Verriegelungsabschnitt 14 und daran anschließend einen Führungsabschnitt 15 auf. Der Führungsabschnitt 15 weist einen kleineren Durchmesser und/oder Querschnitt als der Verriegelungsabschnitt 14 auf. Der Durchmesser und/oder Querschnitt des Führungsabschnitts 15 korrespondiert zweckmäßigerweise mit einer Breite des jeweiligen Langlochs 13. Der Durchmesser und/oder Querschnitt des Verriegelungsabschnitts 14 korrespondiert zweckmäßigerweise mit einem Durchmesser und/oder Querschnitt der jeweiligen Aufnahmeöffnung 11 im ersten Radteil 2 und der jeweiligen Verriegelungsöffnung 12 im zweiten Radteil 3.
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Im zusammengeschobenen Zustand der beiden Radteile 2, 3 ist der Verriegelungsabschnitt 14 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10, genauer gesagt ein Teilbereich des Verriegelungsabschnitts 14, in der jeweiligen Aufnahmeöffnung 11 und der Führungsabschnitt 15 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 im jeweiligen Langloch 13 angeordnet. Während des Auseinanderschiebens der beiden Radteile 2, 3 wird der Führungsabschnitt 15 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 im jeweiligen Langloch 13 in Richtung der jeweiligen Verriegelungsöffnung 12 verschoben. Erreicht der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 die jeweilige Verriegelungsöffnung 12, so gleitet der Verriegelungsabschnitt 14 in die Verriegelungsöffnung 12 hinein und die beiden Radteile 2, 3 sind miteinander verriegelt, da nun, d. h. im auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand, der Verriegelungsabschnitt 14 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 in der jeweiligen Aufnahmeöffnung 11 des ersten Radteils 2 und in der jeweiligen Verriegelungsöffnung 12 des zweiten Radteils 3 angeordnet ist. Um ein Herausgleiten des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 aus den beiden Radteilen 2, 3 zu vermeiden, weist der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 an beiden Endbereichen kopfförmige, beispielsweise pilzkopfförmige, Ausformungen 16, 17 auf, deren Durchmesser und/oder Querschnitt größer ist als der Durchmesser und/oder Querschnitt der jeweiligen Aufnahmeöffnung 11 und der jeweiligen Verriegelungsöffnung 12 und größer ist als die Breite des jeweiligen Langlochs 13.
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Um ein automatisches Verriegeln der beiden Radteile 2, 3 im auseinandergeschobenen einsatzfähigen Zustand zu ermöglichen und ein unbeabsichtigtes Entriegeln zu vermeiden, ist der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 zweckmäßigerweise federbelastet. Hierzu ist für den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 mindestens ein Federelement 18, beispielsweise in Form einer Spannfeder, vorgesehen, welches im unverriegelten Zustand des Fahrzeugrades 1 vorgespannt ist und auf den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 in Verriegelungsrichtung einwirkt.
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Das jeweilige Federelement 18 ist hierzu an einer vom Verriegelungsabschnitt 14 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10 abgewandten Oberseite der verriegelungsabschnittsseitigen kopfförmigen Ausformung 16 angeordnet. Es ist zweckmäßigerweise am ersten Radteil 2 befestigt und überspannt die Oberseite der verriegelungsabschnittsseitigen kopfförmigen Ausformung 16 des jeweiligen Verriegelungsbolzens 10.
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Das Auseinanderschieben des Fahrzeugrades 1 in den einsatzfähigen Zustand erfolgt vorteilhafterweise automatisch durch ein Befüllen eines in den 9 bis 11 dargestellten Schlauches 19, auch als Reifenschlauch bezeichnet. D. h. es wird kein schlauchloser Reifen verwendet, sondern es sind für das Fahrzeugrad 1 ein in den Figuren nicht gezeigter Reifen und der Schlauch 19 vorgesehen, wobei der Schlauch 19 im Innenraum des Reifens angeordnet ist, der auf dem Fahrzeugrad 1 angeordnet ist, und wobei die beiden Radteile 2, 3 durch Befüllen des Schlauchs 19 auseinanderschiebbar sind. Durch das Befüllen des Schlauchs 19 beispielsweise mittels eines Reifenfüllkompressors oder auf andere Weise mit Luft oder einem anderen Gas dehnt sich der Schlauch 19 aufgrund zunehmenden Luftdrucks bzw. Gasdrucks im Schlauch 19 aus und drückt, wie in den 10 und 11 durch Pfeile P angedeutet, die beiden Radteile 2, 3 auseinander, bis der jeweilige Verriegelungsbolzen 10 in die jeweilige Verriegelungsöffnung 12 einrastet, wodurch das Fahrzeugrad 1 im einsatzfähigen Zustand für den Fahrbetrieb verriegelt ist.
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Zum Entriegeln und Zusammenschieben des Fahrzeugrades 1 ist es lediglich erforderlich, die Luft oder das Gas aus dem Schlauch 19 abzulassen und den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 entgegen der Federwirkung des jeweiligen Federelementes 18 aus der jeweiligen Verriegelungsöffnung 12 herauszuschieben und dadurch das Fahrzeugrad 1 zu entriegeln. Danach können die beiden Radteile 2, 3 zusammengeschoben werden, so dass das Fahrzeugrad 1 dann beispielsweise wieder platzsparend verstaut werden kann.
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In einer anderen Ausführungsform kann der Schlauch 19 zusätzlich auch auf den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 einwirken, um diesen in die jeweilige Verriegelungsöffnung 12 zu verschieben, wenn die beiden Radteile 2, 3 weit genug auseinandergeschoben sind. Dadurch wäre das jeweilige Federelement 18 nicht erforderlich. Um jedoch insbesondere bei einem Druckverlust des Schlauchs 19 während einer Fahrt des Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund einer Beschädigung des Schlauchs 19 oder eines Befüllventils, ein ungewolltes Zusammenschieben der beiden Radteile 2, 3 sicher zu vermeiden, ist es sinnvoll, das jeweilige Federelement 18 für den jeweiligen Verriegelungsbolzen 10 vorzusehen, um diesen auch bei einem solchen Druckverlust im Schlauch 19 sicher in der verriegelten Position zu halten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugrad
- 2
- erster Radteil
- 3
- zweiter Radteil
- 4
- Felge
- 5
- Felgenbett
- 6, 7
- Felgenhorn
- 8, 9
- Felgenbettteilbereich
- 10
- Verriegelungsbolzen
- 11
- Aufnahmeöffnung
- 12
- Verriegelungsöffnung
- 13
- Langloch
- 14
- Verriegelungsabschnitt
- 15
- Führungsabschnitt
- 16, 17
- Ausformung
- 18
- Federelement
- 19
- Schlauch
- B1
- Bewegungsrichtung des Zusammenschiebens
- B2
- Bewegungsrichtung des Auseinanderschiebens
- s
- Verschiebeweg
- P
- Pfeil
