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Rad für Personenkraftwagen
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Die Erfindungbetrifft ein Rad gemaß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Der Verblendung von Radkörpern dienende Zierkappen sind in zahlreichen
Ausführungsformen bekannt. Am meisten üblich sind aus dünnem Blech gestanzte und
geprägte Zierkappen,
die jedoch nicht den Eindruck eines Leichtmetall-Radkörpers
erwecken, wie er insbesondere bei sportlichen Personenkraftwagen beliebt ist. Es
sind auch Zierkappen bekannt, die aus Kunststoff mit eingelegter Aluminium-Folie
bestehen und dem Rad den Eindruck verleihen sollen, daß sein Radkörper aus Aluminium
gefertigt ist. Jedoch ist die Täuschung unvollkommen, da man ohne weiteres ersehen
kann, daß es sich hier in Wirklichkeit um eine aufgesetzte Radzierkappe handelt
und nicht um ein Rad mit einem aus Leichtmetall gegossenen Radkörper. Auch werden
solche Kunststoff-Radzierkappen leicht beschädigt, beispielsweise durch Steinschlag,
und haben auch eine nur ungenügende Oberflächenkratzfestigkeit, so daß sie rasch
unansehnlich werden können.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Radzierkappe zu schaffen,
die dem Rad den täuschenden Eindruck verleiht, als ob es sich um ein Rad mit einem
aus Leichtmetall gegossenen oder geschmiedeten Radkörper handelt, wie er insbesondere
bei sportlichen Fahrzeugen beliebt ist. Dabei sollen jedoch die Kosten für ein solches
Rad erheblich unter den Kosten eines Rades mit einem gegossenen oder geschmiedeten
Leichtmetallkörper liegen.
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Ferner soll die Zierkappe stabil und zumindest nicht leicht zu beschädigen
sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss ein Rad mit den Merkmalen
des Anspruches 1 vorgesehen.
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Dieses Rad erweckt durch die Zierkappe den täuschenden Eindruck eines
Rades mit einer gegossenen oder geschmiedeten,
Durchbrechungen
aufweisenden Radschüssel mit Kühlrippen, ist jedoch im Verhältnis zu geschmiedeten
oder gegossenen Leichtmetallradkörpern mit Kühlrippen sehr billig. Die Leichtmetallzierkappe
ist ferner infolge ihrer massiven Ausbildung und den vorgesehenen Mindestdicken
sehr stabil und starr und durch im üblichen Fahrbetrieb auftretenden Steinschlag
oder dergleichen nicht zu beschädigen, ferner auch kratzfest und hat auch sonstige
Vorteile.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Maßnahme nach Anspruch
2 vorgesehen. Hierdurch wird das Mittelteil versteift, ferner ein besonders gutes
ästhetisches sportliches Aussehen erreicht und das Mittelteil besonders gut gekühlt.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat u. a. den Vorteil, daß der Außenring
der Zierkappe dem Rad den Eindruck verleiht, er sei zumindest im wesentlichen der
sichtbare Teil der Felge des Radkörpers. Auch wird hierdurch die "echte" Felge des
Radkörpers besonders gut gekühlt.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß die Radbefestigungsmittel
Verschmutzung weniger ausgesetzt und gegen Beschädigung, wie Steinschlag, geschützt
sind.
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Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird der Eindruck eines besonders
sportlichen Fahrzeugrades erweckt und der von diesem tellerförmigen Mittelteil überdeckte
Mittelbereich
des Radkörpers und die Radnabe sind besonders gut gegen Beschädigungen und Verschmutzung
geschützt.
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Optimaler Schutz der Radbefestigungsbolzen bzw. Muttern läßt sich
durch die Maßnahme nach Anspruch 6 erreichen.
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Diese Maßnahme hat jedoch auch Vorteile, wenn das Mittelteil der Zierkappe
nicht tellerförmig ausgebildet ist, sondern ein mittiges Loch aufweist.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 7 hat u. a. den Vorteil, daß die Zierkappe
ganz besonders große Stabilität und Festigkeit hat. Auch wirkt sich diese Maßnahme
günstig auf die Kühlung und auch auf das ästhetische Aussehen des Rades aus.
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Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 läßt sich bei besonders hoher
Stabilität der Zierkappe und besonders hervorragendem ästhetischen Aussehen auch
erreichen, daß die Durchbrüche zwischen den Rippen trotz der hohen Stabilität besonders
groß sein können, was sich u. a. auch auf gute Kühlung des Radkörpers auswirkt.
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Durch die Maßnahme nach Anspruch 9 ergeben sich geringe Spannungen
der Zierkappe und diese Maßnahme ist auch im allgemeinen wegen des ästhetischen
Aussehens und des täuschenden Eindruckes eines gegossenen bzw. geschmiedeten Leichtmetallradkörpers
besonders zweckmäßig.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 10 dient ebenfalls der Verbesserung
der Stabilität und Festigkeit der Zierkappe sowie der Verbesserung der Kühlung und
verleiht dem Rad
auch ein besonders sportliches und elegantes Aussehen.
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Durch die Weiterbildung nach Anspruch 11 wird die Radkühlung noch
weiter verbessert und es kann hierdurch auch die Kühlung der dem betreffenden Rad
zugeordneten Scheibenbremse oder Innenbackenbremse verbessert werden.
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Die Montage der Zierkappe läßt sich besonders einfach und zweckmäßig
durch die in Unteranspruch 12 beschriebene Weiterbildung durch einfaches Aufstecken
auf den Radkörper vornehmen und sie kann einfach vom Radkörper wieder abgezogen
werden. Es kommen auch andere Befestigungsarten infrage. So kann in manchen Fällen
mit Vorteil vorgesehen sein, daß am Zierkappenmittelteil Biegefedern oder ein elastisch
verformbarer Ring angeordnet sind,der auf einen Innenrand des Radkörpers sich selbst
haltend aufsteckbar ist. Eine andere in vielen Fällen besonders vorteilhafte Befestigungsart
sieht Befestigung mittels Schrauben vor, die in Gewindelöcher des Radkörpers oder
der auf die auf der Radachse drehbar gelagerten Radnabe eingeschraubt werden, zu
welchem Zweck die Maßnahme nach Anspruch 13 vorgesehen ist.
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Der Körper der Zierkappe kann bevorzugt ein Gußkörper oder ein Schmiedeteil
sein. Er kann vorzugsweise aus Aluminium oder aus Magnesium bestehen.
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Da Leichtmetall sehr gute wärmeleitende und damit kühlende
Eigenschaften
hat, verbessert die Zierkappe infolge ihrer relativ grossen Masse und ihres stellenweisen
Anliegens am Radkörper auch dessen Kühlung.
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Die Luftkùhlung des Radkörpers wird durch die Zierkappe nicht beeinträchtigt,
da zwischen den Rippen Durchbrüche vorhanden sind.
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Besonders gute Kühlung der durch den Reifen bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten
bedingten Erwärmung der Felge kann dadurch erreicht werden, indem vorgesehen wird,
dass die Zierkappe an der Felge auf einem kreisförmigen Flächenbereich anliegt,
wobei die Zierkappe vorzugsweise bis nahe an den Boden der Rinne der Felge reichen
kann, welche der Aufnahme von Auswuchtgewichten dient.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 in vorderseitiger Ansicht einen Ausschnitt aus einem
Kraftfahrzeugrad mit einer Zierkappe Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 gesehen entlang
der Schnittlinie 2-2, wobei nur eine Hälfte der Radfelqe dargestellt ist, Fig. 3
eine Variante der Fig. 2 in ausschnittsweiser Darstellung Fig. 4 einen ausschnittsweisen
Querschnitt durch eine Radzierkappe mit einem Klemmhebel Fig. 5 einen Teilschnitt
durch Fis. 4 in vergrösserter Darstellung gesehen entlang der Schnittlinie 5-5 Die
Raddrehachse 10 des dargestellten Rades 9 ist in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet.
Mit 11 ist in Fig. 1 eine Durchmesserebene des Rades bezeichnet. Der Radkörper dieses
Rades ist mit 13, die Radzierkappe mit 14 und die am Kraftfahrzeug drehbar gelagerte,
das Rad tragende Radnabe
mit 15 bezeichnet. Der aus Stahlblech
bestehende Radkörper 13 üblicher Bauart ist in üblicher Weise mittels Befestigungsbolzen
12 an der an einem nicht dargestellten Fahrzeug drehbar gelagerten Radnabe 15 angeschraubt.
Der Radkörper besteht aus einer Radschüssel 16 und der an der Radschüssel 16 befestigten,
in Fig. 2 nur bezüglich einer Hälfte dargestellten Felge 17. Auch die Radschüssel
16 erstreckt sich in üblicher Weise noch etwas weiter als in Fig. 2 dargestellt
nach links entlang der Radfelge 17.
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Die Radzierkappe 14 besteht aus einem einstückig durch Gießen oder
Schmieden hergestellten Körper aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder Magnesium,
der mittels eines Kranzes an der Rückseite eines Außenringes 19 der Zierkappe 14
beispielsweise mittels Schrauben befestigten Biegefedern 20 der aus Fig. 2 ersichtlichen
Gestalt an der Felge 17 lösbar kraftschlüssig gehalten wird, indem diese Biegefedern
20 in eine Rinne der Felge eingeschnappt sind. Diese Zierkappe 14 kann also von
Hand vom Radkörper 13 abgezogen und von Hand wieder aufgesteckt werden, so daß keine
Werkzeuge zu ihrem Befestigen und Abnehmen erforderlich sind.
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Diese Zierkappe 14 hat außer dem rotationssymmetrischen Außenring
19 insgesamt 24 radiale Rippen 21, 22 und ein
rotationssymmetrisches
Mittelteil 23. Außenring 19 und Mittelteil 23 sind koaxial zur Raddrehachse 10.
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Alle Rippen 21, 22 sind radial gerichtet und ihre Längsmittellinien
sind in gleichen Winkelabständen von 15° voneinander um die Raddrehachse verteilt.
Es sind zwei unterschiedliche Gestaltungen der Rippen 21, 22 vorhanden. Acht in
Mittenabständen von 45° angeordnete lange Rippen 21 beginnen am Umfang einer mittigen
topfförmigen Auswölbung 24 des Mittelteiles, die rotationssymmetrisch ist. Die Breite
dieser Rippen 21 vergrößert sich stetig in radial auswärtsführender Richtung bis
zum Außenring 19, wobei die beiden Längsseitenwände jeder dieser Rippen in Bezug
auf die Raddrehachse zweckmäßig radial gerichtet sein können. Ihre Breite beträgt
zweckmäßig in der Mitte ihrer halben Länge mindestens 6 bis 15 mm, in diesem Ausführungsbeispiel
etwa 15 mm, so daß sie in dem von ihnen speichenförmig überbrückten Zwischenraum
25 zwischen dem Mittelteil 23 und dem Außenring 19 eine Breite von mindestens 6
mm haben. Die Tiefe dieser Rippen 21 beträgt in Höhe dieses Zwischenraumes 25 zweckmäßig
10 - 20 mm. Diese Rippen 21 haben in Seitenansicht die deutlich aus Fig. 2 ersichtliche,
vDrderseitig zweckmäßig in ungefähr halber Höhe schwach abgewinkelte Gestalt, welche
besonders vorteilhaft ist.
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Zwischen je zwei dieser langen Rippen 21 befinden sich jeweils zwei
kürzere und schmalere, unter sich gleich ausgebildete Rippen 22, welche nahe am
runden Innenrand einer vorderseitig konvex gewölbten Ringschulter 26
des
Mittelteiles 23 beginnen, und zwar mit einer unteren Stirnfläche 27, die tangential
zu der Schulter 26 am Beginn dieser Rippe 22 verläuft.
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Diese Rippen 22 haben im Querschnitt eine geringfügig trapezförmige
Gestalt mit steilen Seitenwänden, d. h. daß ihre rechteckförmigen vorderen Stirnseiten
etwa wenig breit als ihre Basen sind.
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Die konkave Rückseite der Schulter 26 ist in ihrem Querschnitt formschlüssig
dem Querschnitt der Radschüssel 16 in dem tieMenüberliegenden Bereich angepaßt,
und zwar dem Bereich 29 der Radschüssel 16,der von der Rinne 30 der Radschüssel
16 für die Befestigungsbolzen 12 zu dem kegelmantelförmigen Bereich 31 der Radschüssel
16 führt, welcher zur Felge 17 führt.
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Damit liegt das rotationssymmetrische Mittelteil 23 mittels der gesamten
Rückseite seiner Schulter 26 an der Radschüssel 16 an und bewirkt Kontaktkühlung
der Radschüssel.
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Das Mittelteil 23 ist tellerförmig ausgebildet und hat in diesem bevorzugten
Ausführungsbeispiel keine Durchbrechungen und liegt ferner auch am ringförmigen
Innenwulst 33 der Radschüssel 16 an. Dieses Mittelteil 23 schließt damit die Rinne
30 der Radschüssel, in welcher sich die Köpfe der Befestigungsbolzen 12 dieses Rades
9 befinden, innen- und außenseitig ab,
so daß diese Rinne 30 gegen
Eindringen von Schmutz gut geschützt ist und auch die Radbolzen 12 gut geschützt
sind.
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Das Mittelteil 23 hat eine Mindestdicke von 2 mm, vorzugsweise von
mindestens 2,5 bis 4 mm. Es hat damit hohe Eigenstabilität, die noch durch die Rippen
21, 22 erhöht wird, indem letztere auf der ganzen Länge, auf der sie sich dem Mittelteil
gegenüber befinden, mit dem Mittelteil 23 auf voller Breite einstückig verbunden
sind.
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Die vorderen ebenen Stirnseitenbereiche 40 der langen Rippen 21 zwischen
dem Außenring 19 und der mittleren vorderen Knickstelle 37 der langen Rippen 21
und die vorderen ebenen Stirnflächenbereiche 41 der kurzen Rippen 22 befinden sich
auf derselben geometrischen rotationssymmetrischen Kegelfläche. Desgleichen befinden
sich die freien Rückseiten der langen Rippen 21 und der kurzen Rippen 22 auf derselben
geometrischen Kegelfläche, so daß die Rippen 21, 22 hier dieselbe Tiefe haben, was
zweckmäßig ist. Die Breite der kurzen Rippen 22 beträgt mindestens 2 mm, vorzugsweise
mindestens 5 mm, besonders zweckmäßig ungefähr 8 bis 12 mm. Alle Rippen 21, 22 sind
zweckmäßig massiv, d. h. ohne Höhlungen.
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Falls sie zur Materialersparnis vorzugsweise rückseitig Höhlungen
aufweisen, sollte ihre Wandstärke mindestens 2 mm betragen.
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Der rotationssymmetrische Umfang der topfförmigen Auswölbungen 24
befindet sich ungefähr in Verlängerung des Innenrandwulstes 33 der Radschüssel 16,
was besonders zweckmäßig ist. i A a -
Der Außenring 19 hat in diesem
Ausführungsbeispiel im Querschnitt die Gestalt eines stumpfen Winkels und ist rotationssymmetrisch.
Der bezogen auf Fig. 2 linke Schenkel 44 dieses Querschnittes ergibt einen sich
von außen nach innen verjüngenden konischen, massiven Ring einer Dicke von mindestens
2 mm, vorzugsweise 2,5 bis 4 mm. Der andere Schenkel dieses Querschnittes ergibt
in diesem Ausführungsbeispiel eine ebene massive Ringscheibe 45 des Außenringes
19 und hat dieselbe Dicke wie der andere Schenkel 44.
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Diese ebene Ringscheibe 45 des Außenringes 19 liegt in geringem Abstand
vom Boden einer rotationssymmetrischen innenseitigen Endrinne 49 an der Felge 17
an einem ringscheibenförmigen Abschnitt an, so daß auch hier die Zierkappe 14 Kontakt
mit dem Radkörper 13 hat, und zwar mit der Felge 17 und so die Felge 17 durch Kontakt
kühlt.
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Diese Endrinne 49 der Felge dient der Aufnahme von Auswuchtgewichten
in bekannter Weise.
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Durch diese gegossene oder geschmiedete Zierkappe 14 erhält das Rad
des betreffenden Personenkraftwagen täuschend das Aussehen eines Sportwagenrades
aus gegossenem oder geschmiedetem Leichtmetall. Außerdem ist der Radkörper 13 durch
diese sehr stabile, starre und unempfindliche Zierkappe 14 geschützt und gekühlt.
Indem ferner der rotationssymmetrische Außenrand 50 des massiven Mittelteiles 23
und der rotationssymmetrische Innenrand 51 des massiven Außenringes 19 sich im Abstand
voneinander befinden, der besonders zweckmäßig etwa 30 - 60 mm betragen
kann,
ergeben sich von dem Außenring 19, dem Mittelteil 23 und den speichenförmigen massiven
Rippen 21, 22 begrenzte Durchbrüche 52, deren Breite zweckmäßig erheblich breiter
als die Breite der Rippen 21, 22 ist, und die eine gute Luftkühlung der Radschüssel
16 durch die diese Durchbrüche 52 bei Fahrbetrieb durchströmende Luft ergeben. Diese
Durchbrüche 52 sind die einzigen Durchbrüche dieser Zierkappe. Wie erwähnt, wird
ferner die Felge 17 und die Radschüssel 16 auch durch Kontakt mit der Zierkappe
14 gekühlt. Diese Kontaktkühlung ist sehr gut, da die Zierkappe selbst gut gekühlt
ist und infolge ihrer erheblichen Dicke und der guten Wärmeleitfähigkeit von Leichtmetall,
aus dem sie besteht, eine hervorragende Kühlung bewirkt.
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Der Bereich 54 des Mittelteiles 23, welcher die Rinne 30 der Radschüssel
16 überbrückt, ist ringscheibenförmig gestaltet.
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Am Außenring 19 enden sämtliche Rippen 21, 22 in der aus Fig. 2 ersichtlichen
Weise, nämlich so, daß die Rückseiten der Rippen am rückwärtigen Innenrand des Außenringes
19 enden und die vorderen oberen Stirnkanten der Rippen 21, 22 enden ungefähr in
der Mitte des kegelstumpfförmigen Bereiches 44 des Außenringes, was ebenfalls zweckmäßig
ist.
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Da die Rippen 21, 22 in dem Zwischenraum 25 keine Querverbindungen
untereinander
haben, was besonders zweckmäßig ist, kann man sie in den Bereichen, die die Durchbrüche
52 seitlich begrenzen, auch als Speichen bezeichnen.
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Bei der der Variante nach Fig. 3 sind die der Befestigung der Zierkappe
14 an der Felge 17 dienenden Biegefedern 20 an den Rippen 21 befestigt, indem jede
Biegefeder 20 mit zwei geraden Schenkeln in einem geraden Stab 56 trapezförmigen
Querschnittes befestigt ist, der in eine rückseitig offene, schwalbenschwanzförmige
Nut in der Rippe 21 im Festsitz eingeschoben ist. Diese Biegefeder 20 hat also einen
über den Stab 56 vorstehenden gebogenen Kopf und ist also eine geschlossene Feder.
Der linke Schenkel 44 des Profils des Außenringes 19 ist hier rechtwinklig zum vertikalen
Schenkel 45 gerichtet und kürzer als in Fig. 2, so daß die Rippen 21, 22 nach hinten
über den Außenring 19 überstehen und überdies näher an die Scheibe 45 als bei Fig.
2 heranreichen. Auch diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft.
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Eine andere vorteilhafte Befestigungsart einer Zierkappe 14 ist in
den Fig. 4 und 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform dient der Befestigung der
Radzierkappe 14 an der Felge 17 des Radkörpers mindestens ein zweiarmiger Hebel
59, der auf einer zu einer bezogen auf die Zierkappe 14 radialen Ebene senkrecht
gerichteten zylindrischen Lagerachse 57 schwenkbar gelagert
ist.
Die Lagerachse 57 durchdringt ein vorspringendes Auge 60 dieses Hebels 59. Der Hebel
59 ist mittels einer von der Vorderseite der Radzierkappe 14 zugänglichen, in eine
Gewindebohrung einer breiten Rippe 21 der Radzierkappe 14 eingeschraubten Stellschraube
61, die vorzugsweise eine Imbusschraube sein kann, in Richtung des Pfeiles A bis
zum Klemmen an die Felge 17 verschwenkbar. Zu diesem Zweck drückt die Schraube 61
auf den der Raddrehachse zugerichteten kürzeren Arm 62 des Hebels 59. Der längere
Arm 63 des Hebels ist so getroffen, dass er mittels der Schraube 61 aus einer das
Einsetzen der Radzierkappe 14 in die Felge 17 ermöglichenden, nach hinten verschwenkten
Stellung in eine die Radzierkappe 14 in der Felge 17 festklemmenden Stellung verschwenkt
werden kann, in welcher sein freies Ende an eine Innenfläche, vorzugsweise in eine
innere Umfangsrinne der Felge 17 gedrückt wird. Durch Eindrehen der Schraube 61
vergrössert sich der radiale Abstand des freien, zweckmässig bogenförmig gekrümmten
Stirnendes des längeren Armes 63 von der Raddrehachse, so dass sicheres Festklemmen
der Zierkappe 14 an für sie vorgesehenen Felgen von Radkörpern mit Sicherheit gelingt.
Dabei kann diese Radzierkappe 14 so ausgebildet sein, dass sie nur für eine Felgengrösse
passt, oder dass sie auch zu zwei oder mehr Felgengrössen passt, beispielsweise
sowohl für eine 13Felge als auch für eine 14"-Felge.
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Die Lagerachse ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen zylindrischen
Stift 57 gebildet, der in zwei miteinander fluchtende Durchgangsbohrungen der Seitenwände
einer rückseitigen Rinne 64 der breiten Rippe 21 im Festsitz eingepresst ist, wobei
diese Rinne 64 nach hinten und radial nach aussen offen ist und sich aus giesstechnischen
Gründen vom durch die Vorderwand der Rippe 21 gebildeten Boden aus im Querschnitt
konisch erweitert.
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Allgemein ist es vorteilhaft, mehrere solche Hebel 59 an der Radzierkappe
14 anzuordnen, die unter sich gleichgestaltet und jeweils in Rinnen 64 von Rippen
21 stellt gelagert sein können. Besonders vorteilhaft ist es, insgesamt zwei solche
Hebel 59 einander diametral gegenüberliegend anzuordnen. Es können jedoch ggfs.
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auch nur ein solcher Hebel 59 oder mehr als zwei solche Hebel 59 vorgesehen
sein.
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Die Gewindebohrung 65 für die Schraube 61 kann zweckmässig so lang
getroffen sein, dass die Schraube 61 in ihrer den Hebel 59 in geklemmtem Zustand
haltenden Stellung von aussen vollständig in die Gewindebohrung eingeschraubt ist,
so dass sie nicht über die Gewindebohrung übersteht. In den Fig. 4 und 5 ist dagegen
zur deutlicheren Darstellung die Schraube 61 etwas über die Gewindebohrung 65 vorstehend
eingezeichnet.
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Der Hebel 59 ist bei am Radkörper gehaltener Radzierkappe 14 gegen
Sicht vollständig verdeckt, und zwar mittels des Aussenringes 19 und der Rippe 21.
Wie dargestellt, kann die Rinne 64 mit besonderem Vorteil in eine breite Rippe 21
eingelassen sein, doch sind auch andere Anordnungen des Hebels 59 möglich.
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In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel bildet der die Rinne 64
aufweisende Bereich der Rippe 21 eine Speiche der Radzierkappe, zu deren beiden
Seiten sich segmentförmige Durchbrüche, wie 52 (Fig. 2), befinden.