DE2249252A1

DE2249252A1 - Fahrzeugrad-zusammenbau

Info

Publication number: DE2249252A1
Application number: DE2249252A
Authority: DE
Inventors: Iii Alexander Brede
Original assignee: Motor Wheel Corp
Current assignee: Motor Wheel Corp
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-10-07
Publication date: 1973-06-07
Also published as: JPS4863401A; AU4709672A; FR2162031A1; GB1408156A; IT966355B; FR2162031B1; US3807805A; CA963510A; DE2249252B2; JPS5249601B2

Description

Motor Wheel Corporation OO/Q9R9

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Lansing, Michigan, V. St. A.

Fahrzeugrad-Zusammenbau

Die Erfindung bezieht sich auf Räder und besonders Räderfahrzeuge, die mit einer Vielzahl auf einem Umfang in Abständen angebrachter Befestigungsorgane abnehmbar an der Radnabe eines Kraftfahrzeugs oder ähnlichem befestigt werden-.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rad für ein Fahrzeug zu schaffen, das verbesserte Steifigkeit und axiale Belastbarkeit sowie erhöhte Schlagfestigkeit besitzt, und das außerdem billig hergestellt und zusammengebaut werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugrades mit einer

Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 einen waagrechten Schnitt entlang der Linie 2-2

der Fig. 1;
Fig. 3 eine halbe Seitenansicht eines Fahrzeügrades in

einer abgeänderten Ausführungsform dieser Erfindung;

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Fig. 4 ein waagrechter Schnitt der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine halbierte Seitenansicht einer weiteren Radausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 6 ein waagrechter Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5.

Fig. 1 und Fig. 2 stellen ein Fahrzeugrad 10 in einer Aus-r führungsform dieser Erfindung dar, das aus einer Radfelge 12 und .einem Scheibenrad 14 besteht. Die Radfelge 12 besteht vorzugsweise aus der üblichen Tiefbettfelge aus Walzstahl mit dem üblichen Paar von Felgenhörnern 16 zur Aufnahme des Reifenwulstes, auf die ein schlauchloser Luftreifen montiert wird, mit einem Durchgangsloch für den Ventilkörper 18 und einem Felgenbett 20. Scheibenrad oder Radkörper 14 ist mit einem äußeren Radring 22 versehen, der in einer axialen Presspassung im Tiefbett 20 der Radfelge 12 sitzt, und mit einem koaxialen inneren Radring 24, dessen innerer Durchmesser, so gewählt ist, daß er das Lagergehäuse einer üblichen Nabe eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug-Frontrades aufnehmen kann.

Das Scheibenrad 14 ist mit einem äußeren umlaufenden Band aus x-förmigen Rippen 26 und y-förmigen Rippen 28 versehen, die ein in axialer Richtung offenes» an den äußeren Radring

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angegossenes Gitterwerk von Rippen bilden. Ein aus den angegossenen speichenförmigen inneren Rippen 30 bestehendes inneres umlaufendes Band verbindet das äußere Rippenband und den inneren Radring 24. Die Torsionssteifigkeit des Fahrzeugrades 10 wird dadurch erhöht, daß die x-förmigai Rippen 26 in nicht radialer Längsrichtung zur Achse des Fahrzeugrades 10 verlaufen, ebenso wie die Arme 28-' der yförmigen Rippen 28 im äußeren umlaufenden Band, da die Torsionsbelastung des Fahrzeugrades 10 diese Rippen durch Zug und Druck beansprucht, im Gegensatz zu den üblichen, radial verlaufenden Rippen oder Speichen von Rädern, wobei reine Biegemomente durch die Torsionsbelastung des Fahrzeugrades hervorgerufen werden. Zur Verbindung des Fahrzeugrades 10 mit der Nabe des (nicht gezeigten) Fahrzeugs dienen 5 auf einer Umfangslinie im Abstand voneinander, angebrachten Radbolzenlöchern 32, die ;jeweils in den entsprechenden angegossenen, sich in einer flachen radialen Ebene zwischen den speichenförmigen inneren Rippen 30 und den inneren Armen der x-förmigen Rippen 26 an deren Innenkanten sich erstreckenden Aussteifungen 34 ausgebildet sind. Das äußere Band der nicht radial verlaufenden Rippen 26 und 28^! wird also durch ein inneres, versteiftes Band won speichenförmigen inneren Rippen 30 getragen, was dem Fahrzeugrad eine erhöhte Schlagfestigkeit verleiht.

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Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, mit einem Fahrzeugrad 36, bestehend aus einer Radfelge 12 und einem abgeänderten Scheibenrad 14'. Scheibenrad 14' besitzt den äußeren Radring 22 und den inneren Radring 24 des Scheibenrads 14, und ist darüber hinaus noch mit einer konzentrischen, dazwischen liegenden kreisförmigen Rippen versehen. Ein äußeres Band von nicht radial verlaufenden äußeren Rippen 40 verbindet den äußeren Radring 22 mit der kreisförmigen Rippen 38 und ist als ein Gitterwerk von Rippen ausgebildet,das eine Reihe von umlaufenden, aneinander anliegenden Dreiecksöffnungen 39 und 39' bildet. Durch ein inneres Band, bestehend aus einer Vielzahl von umlaufenden, im Abstand angeordneten und radial verlaufenden speichenförmigen inneren Rippen 42 wird der innere Radring 24 und die kreisförmige Rippe 38 verbunden. Die speichenförmigen inneren Rippen 42 sind mit der kreisförmigen Rippe 38 an Punkten verbunden, die in der Mitte zwischen den Anschlußstellen der äußeren Rippen 40 an der kreisförmigen Rippe 38 liegen. Aussteifungen 34' erstrecken sich umlaufend zwischen den speichenförmigen inneren Rippen 42 an deren inneren Kanten und radial zwischen dem inneren Radring 24 und der kreisförmigen Rippe 38, wobei jede Aussteifung 34' mit einem Radbolzenloch 32 versehen ist, das mittig in axialer Richtung durch die Aussteifung hindurchgeht.

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Die Fig. 5 und 6 zeigen ein weiteres Fahrzeugrad 44 in einer abgeänderten Ausführungsform dieser Erfindung, unter Verwendung der bereits beschriebenen Radfelge 12 und einem abgeänderten Scheibenrad 14''. Das Scheibenrad 14'' entspricht im allgemeinen dem Scheibenrad 14', mit der Ausnahme, daß die speichenförmigen inneren Rippen 41 des inneren Bandes jeweils mit der kreisförmigen Rippe 38 an einem Schnittpunkt 46 verbunden sind, der auf einer radialen Linie mit dem Anschlußpunkt des entsprechenden äußeren Rippenpaars 40 mit der kreisförmigen Rippe 38 liegt, im Gegensatz zu der mittigen Verbindung von äußeren Rippen 40 und kreisförmiger Rippe 38^J wie bei dem Scheibenrad 14'.

Alle Ausbildungsformen des Fahrzeugrades entsprechend der Erfindung, wie sie anhand der Scheibenräder 14, -14' und 14'' beschrieben worden sind, sind widerstandsfähiger gegen axiale Belastungen des Fahrzeugrades und bedeuten eine Gewichtsverringerung des Fahrzeugrades durch die Verwendung eines kegelstumpf förmigen Querschnitts, wie in den Fig. 2, 4 und 6 gezeigt. Aufgrund dieser kegelstumpfförmigen Ausbildung liegt der dünnste Querschnitt nahe dem äußeren Radring 22 und der dickste Querschnitt dem inneren Radring 24, dort wo die Biegemomente an dem Scheibenrad infolge der axialen Belastung der Radfelge 12 des Fahrzeugrades am größten sind. Die auf die

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Aussteifungen 34 oder 34' und die darin angeordneten Radbolzenlöcher 32 übertragenen Belastungen werden durch die Verbindung des äußeren Bandes von Rippen mit dem inneren Radring 24 über das innere Band von Rippen verringert. Mit anderen Worten wird durch die Verbindung der äußeren und inneren Radringe 22 und 24 mit Hilfe einer Vielzahl von Rippen und der Befestigung dienenden Aussteifungen 34, die außerhalb des inneren Radrings 24 liegen, erreicht, daß in einem solchen Scheibenradaufbau die Belastungslinien in den aus vollem Material bestehenden inneren Radring über die Rippenabschnitte verlaufen, wodurch -auf der anderen Seite die Aussteifungen 34 oder 34' von diesem Belastungslinien abgeschirmt werden und so die Verkehrsbelastung im Bereich der Radbolzenlöcher 32, wie sie bei Benutzung des Fahrzeugs, and dem das Rad angebracht ist, auftreten, verringert werden.

Alle Ausbildungsformen der Scheibenräder 14, 14* und 14'^f sind vorzugsweise einstückig aus aus dem selben Material bestehenden angegossenen Rippen, Aussteifungen und inneren und äußeren Radringen hergestellt, vorzugsweise durch Guß der Scheibenräder aus einem Material wie z.B. Stahl mit geringem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt, aus Aluminium oder Magnesium. Die Scheibenräder sind vorzugsweise aus Guß-

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stahl, damit die verhältnismäßig dünnen Abschnitte kräftig genug sind, und damit die Verschweißung des Scheibenrades mit der Radfelge 12 erleichtert wird und keine Einsätze aus Eisen in den Radkörper eingegossen werden müssen. Die Scheibenräder werden vorzugsweise' so bemessen, daß mindestens 0,127 mm Übermaß zwischen dem äußeren Radring 22 und dem Tiefbett 20 der Radfelge 16 besteht, so daß das Scheibenrad in die Felge eingepresst werden kann und an dieser mit einer fortlaufenden Sehweißnaht, die sich um den gesamten äußeren Umfang des Scheibenrads erstreckt, befestigt werden kann. Der Guß des Scheibenrades wird dadurch erleichtert, daß seine axialen Maße verhältnismäßig gering sind, sowie durch die Anordnung der Rippen, wodurch es möglich wird, Gußformen für die Scheibenräder 14·, 14' und 14'^! zu verwenden, die mit Hilfe eines verhältnismäßig einfachen Modells hergestellt \er-r den, daß nur eine Teilebene an der Seite, die der Innenseite des Scheibenrads benachbart ist, liegt. Der Gußvorgang d'es Scheibenrads selbst kann dadurch erleichtert v/erden, daß ein zentraler Steiger verwendet wird, und daß der Guß durch Einlaufe erfolgt, die ungefähr um ein Drittel in axialer Richtung innerhalb des äußeren Umfangs des Scheibenrades angebracht sind, damit die dünneren Teile bis zum Abschluß des Gußes heiß bleiben.

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Claims

Radzusanwnenbau für ein Fahrzeug,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Scheibenrad (14) aus Metall vorgesehen ist, bestehend aus je einem äußeren und inneren, konzentrisch zur Drehachse des Scheibenrads angeordneten Radring (22, 24) verbunden durch äußere und innere umlaufende Rippenbänder, aus einer Vielzahl von Rippen (26, 28) des äußeren Bandes, die sich in einer von der Scheibenrad-abweichenden Richtung erstrecken und so am äußeren Radring (22) sitzen, daß sie ein offenes Rippengitter bilden, aus Rippen (30) des inneren Bandes, die mit dem inneren Radring (24) und mit zumindest einigen der das äußere Band bildenden Rippen verbunden sind, aus umlaufend zwischen und verbunden mit zumindest einigen angrenzenden Rippen des inneren Bandes angeordneten Aussteifungen (34) mit je einem auf einer Umfangslinie angebrachten, allgemein axial in jeder Aussteifung verlaufenden Radbolzenloch (32) zur Befestigung des Scheibenrads an der Radnabe eines Fahrzeugs, und aus einer Radfelge (12) aus Metall, die an der Außenseite eine Luftbereifung aufnimmt und an der Innenseite den äußeren Radring des Scheibenrad, und die mit dem äußeren Radring fest verbunden ist und sich mit ihm dreht.

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2. Radzusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere umlaufende Band aus allgemein x- und yförmigen Ausbildungen (26, 28) besteht, die abwechselnd über den ganzen Umfang des äußeren Bandes umlaufend angeordnet sind.
3. Radzusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen des inneren Bandes vom inneren Radring (24) radial nach außen verlaufen, wobei jeweils benachbarte Rippenpaare durch die Aussteifungen (34), die umlaufend über den ganzen Umfang des inneren Bandes angeordnet sind, verbunden werden.
4. Radzusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Scheibenrades (14) die Form eines Kegelstumpfs hat, wobei der Durchmesser der Rippen sowohl im inneren wie im äußeren Band mit den sich nach außen erstreckenden Rippen radial abnimmt, so daß eine der axialen Belastung des Radzusammenbaus entgegengesetzte Wirkung erzielt wird.

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5. Radzusammenbau nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Scheibenrads (14) die Form eines Kegelstumpfs hat, wobei der Durchmesser der Rippen sowohl im inneren wie im äußeren Band mit den sich nach außen erstreckenden Rippen radial abnimmt, so daß eine der axialen Belastung des Radzusammenbaus entgegengesetzte Wirkung erzielt wird.
6. Radzusammenbau nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen des inneren und äußeren Bandes durch eine zwischen dem äußeren Radring (22) und dem inneren Radring (24) angeordnete mittlere kreisförmige Rippe (38) verbunden sind.
7. Radzusammenbau nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (40) des äußeren Bandes den äußeren Radring (24) und die mittlere kreisförmige Rippe (38) verbinden und so angeordnet sind, daß ein Gitterwerk mit einer Vielzahl von Dreiecksöffnungen (39*) entsteht.

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8. Radzusammenbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet ; daß die Rippen (42) des inneren Bandes speichenförmig verlaufen und inneren Radring (24) und die mittlere kreisförmige Rippe (38) verbinden.
9. Radzusammenbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (42) des inneren Bandes mit der mittleren kreisförmigen. Rippe (38) jeweils zwischen den Schnittpunkten der Rippen (40) des äußeren Bandes mit der mittleren kreisförmigen Rippe verbunden sind.
10. Radzusammenbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (42) des inneren Bandes mit der mittleren * kreisförmigen Rippe (38) jeweils an den auf einer radial verlaufenden Linie liegenden Schnittpunkten eines benachbarten Rippenpaares (40) des äußeren Bandes mit der mittleren kreisförmigen Rippe verbunden sind.
11. Radzusammenbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Scheibenrads (14) die Form eines

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Kegelstumpfs hat, wobei der Durchmesser der Rippen sowohl im inneren wie im äußeren Band mit den sich nach außen erstreckenden Rippen radial abnimmt, so daß eine der axialen Belastung des Radzusarnmenbaus entgegengesetzte Wirkung erzielt wird.
12. Radzusammenbau nach Anspruch 6, ' dadurch gekennzeichnet, daß-die Aussteifungen (34·) an die Innenkanten der mittleren kreisförmigen Rippe (38) des inneren Radrings (24) und den Rippen (42) des inneren Bandes angegossen sind und aus dem gleichen Material bestehen, und daß die Aussteifungen gegenüber dem Scheibenrad (14·) axial versetzt sind und hinter der inneren Kante des äußeren Radrings (22) des Scheibenrads liegen.
13. Radzusammenbau nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibenrad (14) ein einstückiges Gußstück aus Metall ist, und daß die Radfelge (12) ein eigenes, aus Stahlblech bestehendes Teil darstellt.
14. Radzusammenbau nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,

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daß Radfelge (12) und Scheibenrad (14) aus Stahl bestehen, und daß die Radfelge am äußeren Radring (22). des Scheibenrads durch eine am ganzen äußeren Umfang des äußeren Radrings des Scheibenrads verlaufende Schweißung befestigt ist. . ^x
15. Radzusammenbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß. zwischen Scheibenrad (14) und Radfelge (12) eine Presspassung besteht.
16. Radzusammenbau nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kanten der Rippen in der Mantelfläche eines Kegelstumpfs liegen, die von der äußeren Kante der mittleren kreisförmigen Rippe (38) zur Radinnenseite geneigt ist.

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