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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrteilige Felge für Zweiräder, insbesondere für Krafträder wie Mofas, Motorräder, Motorroller und Kleinkrafträder.
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Derartige Zweiräder sind Fahrzeuge mit zwei in einer Spur hintereinander angeordneten Rädern, wobei üblicherweise das Hinterrad mittels eines Verbrennungsmotors oder Elektromotors angetrieben wird. Damit ein derartiges einspuriges Fahrzeug stabil in der Hochachse gefahren werden kann, ist ein dynamisches Gleichgewicht erforderlich. Aus diesem Grund sind derartige Fahrzeuge bevorzugt entlang ihrer Spur (d. h. in Längsrichtung) im wesentlichen symmetrisch aufgebaut und ausbalanciert.
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In der letzten Zeit kommt der optischen Gestaltung der Räder von Zweirädern gestiegene Bedeutung zu. Da die Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich des Reifens aus technischen Gründen beschränkt sind, betrifft dies im wesentlichen das Rad ohne den Reifen. Das Rad ohne den Reifen wird umgangssprachlich oft als ”Felge” bezeichnet. Auch wenn diese Bezeichnung technisch nicht ganz richtig ist, wird sie in der vorliegenden Anmeldung so verwendet.
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Eine Felge besteht aus einem äußeren Ring, dem Felgenbett, auf welches der Reifen aufgezogen wird. Der Reifen weist einen Mantel und optional einen Luftschlauch auf, wobei der optionale Luftschlauch zwischen Felgenbett und Mantel angeordnet wird. Das Felgenbett ist über einen Radkranz mit einem Radflansch verbunden. Der Radflansch wirkt mit der Achse des Fahrzeugs zusammen und ist üblicherweise an dieser Achse befestigt. Die Achse kann sich im Inneren des Radflansches erstrecken. Somit sind in radialer Richtung von innen nach außen Radflansch, Radkranz und Felgenbett angeordnet, wobei sich diese Elemente bereichsweise überlappen können.
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Um die Flexibilität bei der Gestaltung von Rädern zu erhöhen, ist es bei Personenkraftwägen bekannt, Räder bereitzustellen, bei denen das Felgenbett, der Radkranz und der Radflansch nicht einteilig, sondern mehrteilig ausgebildet sind. Auf diese Weise können unterschiedliche Felgenbetten, Radkränze und Radflansche miteinander kombiniert werden, um unterschiedliche Gestaltungen hervorzurufen und um eine Anpassung an unterschiedliche Achsen von Personenkraftwägen und unterschiedliche Reifen zu ermöglichen. Dabei ist das Felgenbett üblicherweise einteilig ausgebildet und der Radkranz nicht mittig, sondern an einem axial äußeren Rand des Felgenbettes befestigt.
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Die für Personenkraftwägen bekannten mehrteiligen Felgen sind aus mehreren Gründen nicht für die Verwendung an Zweirädern geeignet.
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Zum einen ist die Gewichtsverteilung in axialer Richtung üblicherweise nicht symmetrisch, was bei Personenkraftwägen auch nicht erforderlich ist. Dies kann bei einspurigen Fahrzeugen im Betrieb zu Stabilitätsproblemen führen, insbesondere wenn die Unsymmetrie am äußeren Umfang der Felge auftritt und damit einen großen Abstand zur Achse aufweist.
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Weiter entsprechen die optischen Gestaltungsmöglichkeiten nicht den Anforderungen für Zweiräder, da bei Zweirädern – anders als bei Personenkraftwägen – beide Seiten eines Rades sichtbar sind.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrteilige Felge bereitzustellen, welche Stabilitätsprobleme im Betrieb vermeidet und daher für Zweiräder verwendet werden kann. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine mehrteilige Felge bereitzustellen, welche eine hohe Flexibilität hinsichtlich ihres gestalterischen Aufbaus aufweist.
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Die vorliegende Aufgabe wird mittels einer Felge mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform wird eine mehrteilige Felge für ein Zweirad mit einem Felgenbett, einem Radkranz und einem Radflansch bereitgestellt. Dabei besteht das Felgenbett aus zwei Teil-Felgenbetten, so dass das Felgenbett insgesamt mittig geteilt ist. Der Radkranz ist zwischen den beiden Teil-Felgenbetten angeordnet und formschlüssig an diesen befestigt. Dabei ist der Radkranz nicht vollständig zwischen den beiden Teil-Felgenbetten angeordnet, sondern nur in einem für seine Befestigung an den Teil-Felgenbetten erforderlichen Überlappungsbereich. Dieser Überlappungsbereich macht typischerweise weniger als 20% und insbesondere weniger als 15% und weiter insbesondere weniger als 10% des maximalen Durchmessers des Radkranzes aus. Die weitgehend mittige Anordnung des Radkranzes zwischen den beiden Teil-Felgenbetten vermeidet Stabilitätsprobleme im Betrieb wirkungsvoll. Zwischen den Teil-Felgenbetten und dem Radkranz ist jeweils eine Dichtung angeordnet. Diese Dichtung ist somit im Überlappungsbereich zwischen dem Radkranz und den beiden Teil-Felgenbetten angeordnet. Die Dichtung ermöglicht die Verwendung von schlauchfreien Reifen, wodurch auch eine automatische Reifendrucküberwachung im Betrieb ermöglicht wird.
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Auch gemäß einer zweiten Ausführungsform wird eine mehrteilige Felge für ein Zweirad mit einem Felgenbett, einem Radkranz und einem Radflansch bereitgestellt, wobei das Felgenbett aus zwei Teil-Felgenbetten besteht. Anders als bei der ersten Ausführungsform ist der Radkranz gemäß der zweiten Ausführungsform jedoch nicht zwischen den beiden Teil-Felgenbetten angeordnet, sondern außen an wenigstens einem der Teil-Felgenbetten. Gleichwohl ist der Radkranz formschlüssig an beiden Teil-Felgenbetten befestigt. Entsprechend ist die Dichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zwischen den beiden Teil-Felgenbetten angeordnet. Auch gemäß der zweiten Ausführungsform findet eine Überlappung des Radkranzes mit wenigstens einem der beiden Teil-Felgenbetten in einem Überlappungsbereich statt, welcher Überlappungsbereich typischerweise weniger als 20% und insbesondere weniger als 15% und weiter insbesondere weniger als 10% des maximalen Durchmessers des Radkranzes ausmacht.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die beiden Teil-Felgenbetten im wesentlichen spiegelsymmetrisch. Dabei soll unter ”im wesentlichen spiegelsymmetrisch” verstanden werden, dass die Form der beiden Teil-Felgenbetten insgesamt spiegelsymmetrisch ist. Im kleinen sollen jedoch Abweichungen wie beispielsweise Bohrungen für die Aufnahme von Ventilen und Sensoren, unterschiedliche Beschriftungen und Prüfzeichen, etc. zugelassen werden. Zulässige Abweichungen sollen dergestalt sein, dass sich die Massen der Teil-Felgenbetten um weniger als 5% und insbesondere um weniger als 3% unterscheiden. Die hieraus resultierende weitgehend symmetrische Anordnung des Radkranzes bezüglich der beiden Teil-Felgenbetten vermeidet Stabilitätsprobleme im Betrieb wirkungsvoll.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die beiden Teil-Felgenbetten rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Radkranz ist in einer Ausführungsform bezüglich seiner Rotationsebene spiegelsymmetrisch, und gemäß einer weiteren Ausführungsform, zusätzlich rotationssymmetrisch ausgebildet. Dieser symmetrische Aufbau hilft, Stabilitätsprobleme im Betrieb weiter zu reduzieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens eines von dem Felgenbett, dem Radkranz und dem Radflansch aus einem Material gebildet, welches aus Stahlguss, gewalztem Stahl, Leichtmetall, Faserverbundwerkstoff oder Aramidfasern ausgewählt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die formschlüssige Befestigung der beiden Teil-Felgenbetten untereinander und mit dem Radkranz lösbar mittels Schrauben und Muttern. Somit ist ein späterer Austausch des Radkranzes zur Anpassung an geänderte Gestaltungswünsche oder ein Austausch der Teil-Felgenbetten zur Anpassung an einen anderen Reifen unproblematisch möglich.
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Die formschlüssige Befestigung der beiden Teil-Felgenbetten untereinander und mit dem Radkranz kann jedoch gemäß einer alternativen Ausführungsform auch dauerhaft beispielsweise mittels Nieten erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform durchdringen wenigstens eine und bevorzugt alle der Schrauben oder Nieten gleichzeitig sowohl die beiden Teil-Felgenbetten als auch den Radkranz. Somit sind für die Verbindung dieser Teile untereinander nur wenige Verbindungselemente erforderlich.
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Gemäß einer Ausführungsform durchdringen wenigstens eine und bevorzugt alle der Schrauben oder Nieten gleichzeitig sowohl die beiden Teil-Felgenbetten als auch die wenigstens eine Dichtungen. Hierdurch wird die wenigstens eine Dichtung zum einen hinsichtlich ihrer Anordnung fixiert, was Vorteile in der Herstellung der mehrteiligen Felge bringt. Weiter kann so der für die Dichtheit erforderliche Druck möglichst gut und gleichmäßig auf die wenigstens eine Dichtung aufgebracht werden.
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Der Radflansch ist gemäß einer Ausführungsform als Adapter ausgebildet, der formschlüssig am Radkranz befestigt ist. Dies erlaubt eine Anpassung des Radkranzes an unterschiedliche Fahrzeuge. Weiter kann so der gleiche Radkranz wahlweise im Vorderrad oder Hinterrad des Fahrzeuges eingesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die formschlüssige Befestigung des Radflansches am Radkranz lösbar mittels Schrauben und Muttern. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die formschlüssige Befestigung des Radflansches am Radkranz aber auch dauerhaft beispielweise mittels Nieten erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Dichtung ringförmig ausgebildet. Hierdurch wird über den ganzen Umfang des Felgenbettes eine gute Dichtwirkung sichergestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Dichtung als Flachdichtung ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist in wenigstens einem der beiden Teil-Felgenbetten und/oder dem Radkranz ein Dichtungssitz für die Dichtung ausgebildet.
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Das Material der Dichtung ist gemäß einer Ausführungsform aus natürlichen oder synthetischen Kautschuken und insbesondere Perfluorkautschuk, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen ausgewählt.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Material der Dichtung aus Elastomeren, Pressfasern, Aramidfasern, Kohlefasern, Mineralfasern und Metallen, insbesondere Kupfer ausgewählt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist in einem der beiden Teil-Felgenbetten eine Öffnung für die Anordnung eines Reifenventils ausgebildet.
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Der Radflansch ist gemäß einer Ausführungsform zur Verbindung mit einer Trommel- oder Scheibenbremse ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Radflansch zur Verbindung mit einem Getriebe und/oder zur Aufnahme einer Achse des Fahrzeugs ausgebildet. Hieraus wird deutlich, dass Unsymmetrien der Felge insbesondere im Bereich des Radflansches und damit in der Nähe der Achse zulässig sind, da derartige Unsymmetrien auf die Stabilität im Betrieb nahezu keinen Einfluss haben. Selbstverständlich können sich auch das Vorderrad und das Hinterrad eines Zweirades voneinander unterscheiden.
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Im Folgenden werden zwei Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Figur näher erläutert. In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigt
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1 eine schematische Explosionsdarstellung der Felge gemäß einer ersten Ausführungsform; und
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2 eine schematische Explosionsdarstellung der Felge gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Wie aus 1 gut ersichtlich, weist die mehrteilige Felge gemäß einer ersten Ausführungsform ein aus den beiden Teil-Felgenbetten 1a, 1b bestehendes Felgenbett, einen scheibenförmigen Radkranz 2 und einen am Radkranz 2 befestigten Radflansch 3 auf.
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Die Teil-Felgenbetten 1a, 1b sind bis auf ein am Teil-Felgenbett 1a ausgebildetes Loch 4 für die Aufnahme eins Reifenventils (nicht gezeigt) spiegelsymmetrisch und weisen jeweils am radial äußeren Ende eine Wulst 6a, 6b für das Eingreifen eines Reifenmantels (nicht gezeigt) auf.
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Der Radkranz 2 ist insgesamt rotationssymmetrisch und bezüglich seiner Rotationsebene spiegelsymmetrisch. Der Radkranz 2 ist im Überlappungsbereich zwischen den beiden Teil-Felgenbetten 1a, 1b angeordnet und mittels Schrauben 7 und Muttern 8 formschlüssig und lösbar an diesen befestigt. Hierfür weisen die Teil-Felgenbetten 1a, 1b und der Radkranz 2 entsprechende Bohrungen auf. In der gezeigten Ausführungsform macht der Überlappungsbereich etwa 12% des Durchmessers des Radkranzes 2 aus. Der radial äußere Rand des Radkranzes 2 bildet so einen mittleren Abschnitt des Felgenbettes.
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Im Überlappungsbereich zwischen den Teil-Felgenbetten 1a, 1b und dem Radkranz 2 ist weiter jeweils eine ringförmige, flache Dichtung 9a, 9b angeordnet. Diese Dichtungen 9a, 9b weisen jeweils Bohrungen auf, welche von den Schrauben 7 durchdrungen werden. Die Dichtungen 9a, 9b sitzen in einem Dichtungssitz, welcher von einer radial äußeren Verdickung des Radkranzes 2 begrenzt wird.
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Der Radflansch 3 ist mittels Schrauben 10 und Muttern 11 lösbar formschlüssig am Radkranz 2 befestigt und zur Verbindung mit einer Scheibenbremse (nicht gezeigt) sowie einem Getriebe (nicht gezeigt) ausgebildet. Hierfür weisen der Radkranz 2 und der Radflansch 3 entsprechende Bohrungen auf.
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In der gezeigten Ausführungsform bestehen die Teil-Felgenbetten 1a, 1b, der Radkranz 2 und der Radflansch 3 aus Leichtmetall, wohingegen die Dichtungen 9a, 9b aus Aramidfasern besteht.
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Gemäß einer nicht eigens gezeigten Ausführungsform erfolgt die formschlüssige Befestigung der beiden Teil-Felgenbetten 1a, 1b untereinander und mit dem zwischen den Teil-Felgenbetten 1a, 1b angeordneten Radkranz 2 und Dichtungen 9a, 9b sowie des Radflansches 3 am Radkranz 2 nicht lösbar sondern dauerhaft, beispielsweise mittels Nieten.
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Weiter ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Materialen beschränkt.
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Gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist der Radkranz 2 anders als bei der vorstehenden ersten Ausführungsform nicht zwischen den beiden Teil-Felgenbetten 6a, 6b angeordnet, sondern außen am Teil-Felgenbett 6b. Entsprechend ist auch nur eine Dichtung 9 vorgesehen, die zwischen den beiden Teil-Felgenbetten 6a, 6b angeordnet ist. Mittels der Schrauben 7 und Muttern 8 werden sowohl die beiden Teil-Felgenbetten 6a, 6b mit der dazwischenliegenden Dichtung 9 miteinander, als auch mit dem Radkranz 2 verbunden.
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Ansonsten entspricht die zweite Ausführungsform der vorstehenden ersten Ausführungsform, so dass auf das Vorbringen zur ersten Ausführungsform verwiesen wird. Die Muttern 11 welche zusammen mit den Schrauben 10 zur Befestigung des Radflansches 3 am Radkranz 2 dienen, werden in 2 vom Radkranz 2 verdeckt.
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Obwohl die voranstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft erläutert worden ist, werden die Fachleute erkennen, dass zahlreiche Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich und Geist der in den nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
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So ist beispielsweise nicht erforderlich, dass der Radkranz insgesamt rotationssymmetrisch und bezüglich seiner Rotationsebene spiegelsymmetrisch ist. Beispielsweise kann der Radkranz mit diversen Speichenformen gestaltet werden.
