DE2711561B2

DE2711561B2 - Kraftfahrzeugrad mit einer selbsttätigen Auswuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE2711561B2
Application number: DE19772711561
Authority: DE
Inventors: Peter 2800 Bremen Mandt-Rauch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2711561A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeugrad ^ω gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Rotationskörper, wie beispielsweise Kraftfahrzeugräder haben nach ihrer Fertigung und Montage auf ihrer Drehachse in aller Regel mehr oder weniger große Unwuchten, so daß es im allgemeinen erforderlich ist, eine statische und dynamische Auswuchtung vorzunehmen, die im Falle von Kraftfahrzeugrädern überwiegend bisher durch Anordnung von formschlüssig mit dem Felgenhorn verbundenen Bleigewichten bestimmter Größe und Anordnung erfolgt

Ein Nachteil dieser Auswuchtmethode besteht darin, daß sich die Unwuchtverhältnisse insbesondere aufgrund des am Kraftfahrzeugreifen auftretenden, nicht immer gleichmäßigen Verschleißes im Verlaufe der Betriebszeit verändern, so daß nach einer bestimmten Betriebszelt bzw. beim Aufziehen neuer Reifen eine erneute Auswuchtung vorgenommen werdeu muß. Bereits vor einer neuen Auswuchtung können aber die ausgewuchteten Verhältnisse aus den vorgenannten Gründen verlorengehen, so daß es dann bereits zu den bekannten nachteiligen Erscheinungen, wie einem Flattern der Lenkung eic. kommt, die nicht nur aus Beanspruchungsgründen, sondern insbesondere auch im Hinblick auf den Fahrkomfort höchst unerwünscht sind.

Man ist daher bereits dazu übergegangen, selbsttätige Auswuchteinrichtungen vorzusehen. Bei diesen bekannten Auswuchtvorrichtungen ist der ringförmige Hohlkörper meistens mit spezifisch schweren Kugeln aus beispielsweise Stahl oder Blei und im übrigen mit einer hochviskosen Flüssigkeit wie einem geeigneten öl gefüllt und am äußeren Randabschnitt einer der Befestigung am Rad dienenden Nabenscheibe angebracht

Eine solche Auswuchtvorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 34P7 077 bekannt wobei bei dieser bekannten Vorrichtung die Befestigungsplatte eine Anzahl von Durchgangsbohrungen aufweist durch welche sich im montierten Zustand die Radbolzen erstrecken, so daß die Vorrichtung an dem betreffenden Kraftfahrzeugrad mit den Radbolzenmuttern zu befestigen ist

Nun weisen die Räder verschiedener Kraftfahrzeuge bekanntlich eine unterschiedliche Anzahl und Anordnung von Radbolzen auf, so daß eine derartig ausgebildete Auswuchtvorrichtung in aller Regel nur für die Räder eines bestimmten Kraftfahrzeugtyps oder allenfalls für wenige Kraftfahrzeugtyoen zu verwenden ist Das macht wiederum eine größere Anzahl unterschiedlicher Baugrößen erforderlich, was mit verschiedenen Nachteilen wie einer entsprechend großen Lagerhaltung etc. einhergeht und zu entsprechend großen Kosten führt.

Man ist daher bereits dazu übergegangen, in der Befestigungsscheibe nicht Bohrungen vorzusehen, sondern sich radial erstreckende Schlitze, so daß die Anwendbarkeit eines bestimmten Typs bzw. Größe der betreffenden Auswuchtvorrichtung für mehrere Radtypen möglich ist. Trotzdem sind auch bei derartigen Ausgestaltungen noch verhältnismäßig viele Baugrößen bzw. Typen erforderlich, um das gesamte Anwendungsgebiet bedienen zu können.

Man hat daher auch bereits versucht, auf die Befestigungsscheibe vollständig zu verzichten, und den mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildeten Hohlkörper mittels Klammern unmittelbar am Felgenhorn zu befestigen, wie dieses beispielsweise aus der US-PS 31 66 356 bekanntgeworden ist. Dieser Grundgedanke ist insofern grundsätzlich bestechend, weil die Felgenhornabmessungen bei den einzelnen Kraftfahrzeugrädern überwiegend gleich sind, so daß man bei einer solchen Ausgestaltung mit etwa vier Baugrößen auskommen würde.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die aus der US-PS 31 66 356 bekannte Auswuchtvorrichtung den an sie zu stellenden Sicherheitsanforderungen nicht genügt, da es während des Betriebes zu resultierenden Kräften

kommt, die nicht radial nach außen gerichtet sind, wie dieses bei der auftretenden Fliehkraft der Fall ist, sondern die auch eine beachtliche horizontale Komponente besitzen, so daß sich Auswuchtvorrichtungen gemäß der US-PS 31 66 356 während der Fahrt lösen können. Dieses führt aber nicht allein dazu, daß das betreffende Rad dann nicht mehr ausgewuchtet ist, sondern stellt vor allen Dingen eine ganz erhebliche Unfallgefahr für Passanten, entgegenkommende Fahrzeuge etc. dar.

Ausgehend von einem Kraftfahrzeugrad der aus der US-PS 31 66 356 bekannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Auswuchtvorrichtung so zu verbessern, daß ihre Befestigung nicht nur einfach und demgemäß auch von Laien durchführbar sein soll, sondern daß sie vor allem auch betriebssicher ist, so daß es bei allen auftretenden Betriebszuständen nicht zu einem Losen der Vorrichtung von dem betreffenden Kraftfahrzeugrad kommen kann.

Dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs! aufgeführten Merkmale gelöst

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Felgenhornflansch zugekehrten Wand des Hohlkörpers etwa rechtwinklig zu dem Stegabschnitt verläuft

Um den vorhandenen Raum optimal für Füllmasse auszunutzen und dennoch sicherzustellen, daß der ringförmige Hohlkörper nicht zu weit radial nach außen vorsteht, ist bevorzugt vorgesehen, daß der Stegabschnitt etwa mit einem Abstand zur axial innenliegenden Wand des Hohlkörpers verläuft, der etwa ²h der Gesamtbreite des Hohlkörpers entspricht

Bei allen diesen Ausgestaltungen ist es nicht etwa erforderlich, daß der Stegabschnitt gesondert ausgebildet ist bzw. in der Art eines Ringes o. dgl. von der Innenseite der Außenwandung des Hohlkörpers vorsteht, sondern der Stegabschnitt kann bevorzugt einen Teil der Wand des Hohlkörpers bilden. Eine derartige Ausgestaltung liegt beispielsweise bei einer bevorzugten Ausbildung vor, bei welcher der dem Felgenhorn zugekehrte Wandabschnitt des Hohlkörpers im radialen Querschnitt im wesentlichen (umgekehrt) Z-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Schenkel des Z die Anlagefläche des ringförmigen Hohlkörpers am Felgenhornflansctu der Steg des Z den Stegabschnitt, und der zum oberen Schenkel im wesentlichen parallel verlaufende untere Schenkel des Z einen mit Abstand zum Felgenhornrand verlaufenden Verbindungsabschnitt zur Außenwand des ringförmigen Hohlkörpers bildet, dessen radialer Gesamtquerschnitt im wesentlichen quadratisch bzw. rechteckig ausgebildet sein kann.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen radial verlaufenden Teilquerschnitt durch den oberen Teil eines mit einer erfindungsgemäßen Auswuchtvorrichtung 1 versehenen Kraftfahrzeugrades 2, von dem lediglich die Felge 3 teilweise dargestellt ist Der Schnitt verläuft durch die nicht dargestellte Radachse.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, besieht die Auswuchtvorrichtung 1 aus einem ringförmigen Hohlkörper 4 aus Kunststoff und einer Füllmasse.

Es haben sich verschiedene Kunststoffe als geeignet erwiesen. Im vorliegenden Fall besteht der Hohlkörper 4 aus einem glasfaserverstärkten Polycarbonat.

In dem Hohlraum 6 des Hohlkörpers 4 befindet sich

ίο

eine bewegliche Füllmasse, die einerseits aus Stahlkugeln 7 und andererseits aus öl 8 besteht

An einem in der Zeichnung nicht dargestellten Abschnitt besitzt die der Felge 3 zugekehrte Innenwand 9 des Hohlkörpers 4 eine nach der Füllung verschweißte Einfüllöffnung, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser Dder Kugeln 7.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, ist der größte Außendurchmesser d des ringförmigen Hohlkörpers 4 genauso groß wie der Innendurchmesser des Felgenhorns II. Dabei ist der dem Felgenhorn 11 zugekehrte Wandabschnitt des Hohlkörpers 4 im radialen Querschnitt umgekehrt Z-förmig ausgebildet, wobei der obere Schenkel 12 des Z die Anlagefläche des Hohlkörpers 4 am Felgenhornflansch 13 bildet Der Steg 14 des Z verläuft im wesentlichen radial nach innen und der zum oberen Schenkel 12 parallele untere Schenkel 16 des Z verläuft axial nach außen und geht in die Außenwand 17 des Hohlkörpers 4 über, die geringfügig nach außen gekrümmt vrläuft, jedoch im wesentlichen parallel zur Innenwand 9 ist Die Außenwand 17 und die Innenwand 9 des Hohlkörpers 4 sind mit einer Wand 18 verbunden, die parallel zu den Schenkeln 12 und 16 verläuft

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist und auch bereits aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, hat der Hohlkörper 4 mithin einen zum Außenrand 19 des Felgenhorns 11 axial nach innen versetzten Stegabschnitt 14, der im wesentlichen radial verläuft und von den Stahlkugeln 7 zu beaufschlagen ist Der Steg 14 endet unmittelbar an der Innenseite des Innenrandes des Felgenhorns 11, welches an seinem äußeren Rand bei den marktgängigen PKW-Felgen bekanntlich eine geringfügige Umbördelung 21 aufweist wie sie aus der Zeichnung hervorgeht Der Steg 14 steht in einem Abstand a zur Innenwand 9 und damit zu der dieser zugekehrten Wand der Felge 3, der etwa V₃ der Gesamtbreite B des Hohlkörpers 4 ausmacht. Der Durchmesser d beträgt bei dem Ausführungsbeispiel 380 mm und die radiale Erstreckung r des Hohlkörpers 4 beträgt 32 mm bei einer Breite S von etwa 18 mm.

Die Auswuchtvorrichtung 1 ist mit einfachsten Mitteln, von jedem Laien ohne weiteres zu montieren, denn der Hohlkörper 4 braucht zur Montage lediglich in Richtung des Pfeiles 22 von außsn her in Axialrichtung des Rades 2 in das Felgenhorn 11 gedruckt zu werden. Dabei reicht die geringfügige Umbördelung 21 aus, um den Hohlkörper 4 im Stillstand in der in der Zeichnung dargestellten Weise an der Felge 3 zu halten, wobei sich durch diese Ausgestaltung zugleich eine hervorragende Zentrierung ergibt

Während des Betriebes, d. h. also während der Fahrt, kommt es dann sehr schnell zu radial nach außen gei ichteten Zentrifugalkräften, mit denen die Kugeln 7 auf den Steg 14 drücken, so daß selbs'tätig eine außerordentlich hohe Haltekraft erzeugt wird, mittels welcher der ringförmige Hohlkörper 4 an der Felge 3 bzw. im Felgenhorn 11 gehalten wird.

Aber selbst dann, ^/enn die resultierende Kraft Fnicht nur eine radiale, sondern auch eine horizontale Komponente besitzt, wie dieses in der Zeichnung dargestellt ist, drücken die Stahlkugeln 7 den Hohlkörper 4 über den Stegabschnitt 14 stets fest an den Felgenhornflansch 13 bzw. dessen nach innen gerichtete Umbördelung 21 an, so daß es unter keinen nur denkbaren Betriebsumständen zu einem Lösen der Auswuchtvorrichtung 1 kommen kann, obwohl diese in denkbar einfachster Weise an der Felee 3 befestigt ist.

Es sei norh darauf hingewiesen, daß die radiale Erstreckung rdes Hohlkörpers 4 auch kleiner sein kann, als dieses in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, wobei es grundsätzlich ausreicht, wenn die radiale Erstreckung lediglich r'ist, wie dieses in der Zeichnung mit gestrichelten Linien angedeutet ist.

Außerdem kann die Innenwand 9 auch geringfügig geneigt ausgebildet sein, wie dieses ebenfalls mit gestrichelten Linien am Beispiel der gestichelt dargestellten Innenwand 9' dargestellt ist, wobei die Neigung so gewählt ist, daß die Innenwand 9' an der Felge 3 anliegt.

Für die Wahl der Querschnittsform si.id verschiedene Gesichtspunkte maßgebend, wobei man grundsätzlich bestrebt ist, den Hohlraum 6 unter Ausnutzung des vorhandenen Platzes verhältnismäßig groß zu machen, um entsprechend große Unwuchten ausgleichen zu können.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Füllmasse statt der Kombination aus Stahlkugeln 7 mit dem Durchmesser D, der größer ist als der Abstand x, und dem öl 8 auch aus anderen Materialien bestehen kann, wie dieses weiter oben bereits angedeutet ist.

Auf den eigentlichen Auswuchtvorgang bnucht hier nicht weiter eingegangen zu werden, da das Prinzip des Auswuchtens mit einem mit beweglichen Füllmassen gefüllten Hohlkörper zwischenzeitlich hinlänglich bekanntgeworden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeugrad mit einer Felge, einem Reifen und einer radial innerhalb des Felgenhorns angeordneten selbsttätigen Auswuchtvorrichtung, wobei die Auswuchtvorrichtung einen ringförmigen Hohlkörper aus Kunststoff od. dgl. umfaßt, der wenigstens teilweise mit einer spezifisch schweren, beweglichen Füllmasse gefüllt ist und dessen größter Außendurchmesser im wesentlichen dem größten Innen- ι ο durchmesser des mit seinem äußeren Rand geringfüfig radial nach innen umgebördelten Felgenhorns entspricht und dessen größte Breite größer ist als der freie axiale Abstand zwischen der Umbördelung und der Felgenschulter, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hohlkörper (4) einen innerhalb der Umbördelung (21) des Felgenhorns (11) liegenden, zum Außenrand des Felgenhorns axial nach innen versetzten und im wesentlichen radial "erlaufenden Stegabschnitt (14) aufweist, auf den bei sich drehendem Rad das Füllmaterial (7) eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Kraft ausübt.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt (14) etwa mit einem Abstand (a) zur axial innenliegenden Wand (9) des Hohlkörpers (4) angeordnet ist, der etwa ²A der größten Breite (B)des Hohlkörpers (4) entspricht

3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Felgenhornflansch (13) zugekehrte Wand (11) des Hohlkörpers (4) etwa rechtwinklig zu dem Stegabschnitt (14) verläuft

4. Rad nach einem feder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt (14) einen i tegralen Teil der Wand (9, 12, 14, 16, 17, 18) des Hohlkörpers (4) bildet

5. Rad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Felgenhorn (11) zugekehrte Wandabschnitt *o (12, 14, 16) des Hohlkörpers (4) im radialen Querschnitt im wesentlichen Z-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Schenkel (12) des Z die Anlagefläche des ringförmigen Hohlkörpers (4) am Felgenhornflansch (13), der Steg des Z den « Stegabschnitt (14) und der zum oberen Schenkel (12) im wesentlichen parallel verlaufende, untere Schenkel (16) des Z einen mit Abstand zum Felgenhornflansch (13) verlaufenden Verbindungsabschnitt zur Außenwand (17) des ringförmigen Hohlkörpers (4) bildet

6. Rad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (4) im radialen Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.