DE2915049A1

DE2915049A1 - Verstaerktes scheibenrad fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2915049A1
Application number: DE19792915049
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPS54140301A; ZA791815B; FR2423351A1; IL57075A0; BE875460A; BR7902351A; SE7903334L; IT7967804A0; NL7902879A; GB2019791A

Description

MICHELIN & CIE (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIM) 63-Clermont-Ferrand, Frankreich

Verstärktes Scheibenrad für Straßenfahrzeuae

Die Erfindung betrifft verbesserte Fahrzeugräder zur Ausrüstung mit Luftreifen, insbesondere Räder, die aus einer Felge und einer Scheibe aufgebaut sind, die einen Befestigungsbereich und einen zv/ischen diesem und der Felge liecjenden gewölbten Teil aufweist/ wobei der Befestigungsbereich im Zentrum der Scheibe liegt und den Scheibenteil darstellt, der mit einer Befestigungseinrichtung zusammenwirkt und zur Befestigung des Rads an der Nabe dient.

Bestimmte Fahrzeuge werden mit Rädern ausgerüstet, die sehr komplexen, starken und häufig wechselnden Belastungen unterliegen. Bei derartigen Rädern können demgemäß bleibende Verformungen oder durch Erreichen der Elastizitätsgrenze oder Materialermüdung im Bereich der kritischen Zone Risse an der Scheibe auftreten.

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Diese Nachteile können durch Erhöhung der axialen Dicke des die Scheibe bildenden Materials überwunden werden. Bei dieser Lösung ist allerdings nachteilig, daß sowohl das Gewicht als auch die Herstellungskosten derartiger Scheiben entsprechend erhöht werden. Der gewölbte Teil kann dabei kleineren Beanspruchungen als der Befestigungsbereich unterliegen, wobei es jedoch leichter ist, den gewölbten Teil mit Versteifungselementen wie Verstärkungen oder Rippen zu versehen, die die Materialdicke besser ausnutzen. Auf der anderen Seite kann es mit Kosten verbunden sein, das Scheibenmaterial im gewölbten Teil dünner vorzusehen. Hieraus folgt,daR der gewölbte Teil entsprechender Räder in manchen Fällen eine übertriebene Dicke aufweist. Hinzukommt, daß die Formgebung des gewölbten Teils schwierig oder teuer wird oder auch zu Fabrikationsfehlern führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Scheibenrad für Straßenfahrzeuge anzugeben, das diese Nachteile nicht aufweist und zugleich hohe Steifigkeit besitzt.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

Die Erfindung gibt ein verbessertes Scheibenrad der oben angegebenen Gattung für Straßenfahrzeuge an, das mit einer Scheibe aufgebaut ist, wobei erfindungsgemäR an mindestens einer der Scheibenwände konzentrisch zur Drehachse des Rads ein Verstärkungselement vorgesehen ist, das aus mindestens einem starren nicht unterbrochenen und durchgehend an der Scheibe befestigten Kranzoder Ringelement mit gleichbleibendem radialem Querschnitt besteht.

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Das erfindungsgemäße Kranz- oder Ringelement (im folgenden kurz als Ringelement bezeichnet) wird vorzugsweise radial außerhalb des Bereichs vorgesehen, in dem die erfindungsgemäß zu vermeidenden Risse oder Verformungen auftreten. Wenn die Verformungen oder Risse beispielsweise in der Nähe der Befestigungseinrichtung der Scheibe an der Fahrzeugnabe auftreten, wird erfindungsgemäß ein Ringelement verwendet, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Befestigungseinrichtung, das also den kritischen Scheibenbereich außen umgibt.

Auf diese Weise können erfindungsgemäß nicht nur leichtere und billigere Räder hergestellt, sondern auch bereits vorhandene Räder verstärkt und somit unter Betriebsbedingungen eingesetzt werden, für die sie eigentlich nicht vorgesehen wurden.

Das Verhältnis von Trägheitsmoment zu radialer Querschnittsfläche des erfxndungsgemaßen Ringelements mit konstantem radialem Querschnitt ist vorzugsweise so groß wie möglich. Das Ringelement weist somit optimale Baufestigkeit gegenüber den Beanspruchungen auf, denen es am häufigsten standhalten muß.

Damit das Ringelement seine Funktion zu erfüllen vermag, muß es überall konstanten radialen Querschnitt besitzen und ohne Unterbrechung, beispielsweise mit mindestens einem oder zwei ununterbrochenen Schweißraupen oder Klebungslinien, an der Scheibe befestigt oder in die Scheibenmasse integriert sein, da jede Veränderung der Oberfläche oder der Querschnitts-

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form des Ringelements zu geringerer Auflage oder kleinerer Festigkeit führen würde. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß ausgeschlossen, am Ringelement beispielsweise radiale Verstärkungsrippen zur Scheibenverstärkung vorzusehen, sowie ferner, das Ringelement mit Bohrungen oder Ausschnitten zu versehen, die zur Befestigungbeispielsweise von Radzierblenden oder anderen Zubehörteilen dienen. Das Ringelement dient ferner erfindungsgemäß auch nicht zur besseren Befestigung der Felge bzw. des Rads an der Nabe, beispielsweise nicht als tfotationssymmetrisches Teil, das in Passung auf der Nabe aufliegt,oder zur Bildung einer Bremstrommel.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnuna näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: Einen Radialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rad, dessen Scheibe mit einer Reihe von Radbolzen an der Fahrzeugnabe befestigt ist, und

Fig. 2: einen Radialschnitt durch einen Teil eines

weiteren erfindungsgemnßen Rads, dessen Scheibe mit einer Zentralbefestigung an der Fahrzeugnabe befestigt ist.

Das Rad J. von Fig. 1 besteht aus einer Scheibe 2^ und einer Felge j>. Die Scheibe weist einen Befestigungsbereich _3 sowie einen gewölbten Teil _4 auf und ist längs ihres Umfangs 6^ mit der Felge J5 verbunden. Im dargestellten Beispiel besitzt der Befestigungsbereich 3^ die Form eines

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ebenen, kreisförmigen Kranzes, der zur Drehachse XX¹ des Rads J_ konzentrisch ist. L'enn das Rad _1_ an der (teilweise dargestellten) Nabe Ί_ des Fahrzeugs befestigt ist, liegt die axial innen liegende Seite _3J. des Befestigungsbereichs 2_ an der axial außen liegenden Seite der Nabe an. Zur Befestigung des Befestigungsbereichs _3 an der Nabe ]_ dienen Befestigungsbolzen ^. Der Refestiaunasbereich ^ ^ηη& der gewölbte Teil 4_, durch den er sich in Radialrichtung nach außen fortsetzt, besitzen Örtlich gleichbleibende Dicke, wobei die Dicke in Richtuna der Normalen N auf die jeweilige Fläche der Scheibe 2! gemessen ist.

Das erfindungsgemäße Ringelement 9_ besteht aus einem kreisförmigen, zylindrischen Kranz von rechteckigem, gleichbleibendem radialem Querschnitt, dessen lange Seite h parallel zur Drehachse XX¹ des Rads λ_ liegt. Wenn die Scheibe _2 etwa aus Stahlblech besteht, ist auch das Ringelement 2 ^aus Stahl gefertigt und mit einer nicht unterbrochenen Schweißraupe 1_O oder einer Klebungslinie J_O am Befestigungsbereich 3_ auf der axial außen liegenden Fläche der Scheibe 2^ befestigt.

Wenn die Scheibe 2^ andererseits aus eineiji vorzugsweise verstärkten Kunststoffmaterial besteht, kann das Ringelement £ ebenfalls aus einem vorzugsweise verstärkten Kunststoffmaterial oder aus Metall, vorzugsweise Stahl, bestehen und ist mit dem Befestigungsbereich 3^ durchgehend verschweißt oder verklebt. Neben der radial außen liegenden Schweißnaht oder einer entsprechenden Klebungslinie JjO kann ferner auch eine radial innen liegende Schweißnaht bzw. Klebungslinie 10' vorgesehen sein.

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Wenn die zu einer zufriedenstellenden Funktion des Ringelements 9_ erforderliche axiale Ausdehnung zu groß ist, kann erfindungsgemäß entweder zusätzlich zu dem axial außerhalb der Scheibe 2^ angeordneten Ringelement _9_ ein (gestrichelt dargestelltes) weiteres Ringelement 9J_ axial innerhalb der Scheibe auf die erfindungsgemäße Weise angebracht oder aber ein (ebenfalls nicht dargestelltes) einziges Ringelement 11' mit geeignetem Querschnitt und geeignetem Trägheitsmoment axial auf der Innenseite der Scheibe 2^ vorgesehen werden. Die innenjliegenden Ringelemente 9J_ und JJ_ können jeweils gegenüber dem Ringelement _9_ abweichenden Durchmesser besitzen und demzufolge an der Scheibe 2^ längs Kreislinien befestigt sein, die gegenüber dem Befestigungsdurchmesser des axial außen liegenden Elements 9^ abweichende Durchmesser aufweisen.

In den meisten Fällen genügt es, den zu verstärkenden Scheibenbereich mit einem Ringelement zu umgeben, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser dieses Bereichs. In Fällen, in denen eine Ausbreitung von Rissen oder Verformungen gegen die Radachse hin vermieden v/erden soll, kann es allerdings günstiger sein, ein Ringelement 9/' radial im Inneren des Bereichs vorzusehen, in dem die Verformungen oder Risse entstehen, oder aber diesen Bereich mit zwei Ringelementen 9^ und 9^_ mit jeweils geeianetem Durchmesser zu umcreben, die beide auf derselben Seite der Scheibe oder auch auf einander gegenüberliegenden Seiten der Scheibe befestigt sind.

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Das in Fig. 2 bezüglich dor Scheibe _T2 nur ausschnittweise dargestellte Rad unterscheidet sich vom Pad J_ der Fig. 1 darin, daß es eine Zentralbefestigung JK3 an der Nabe j_£ besitzt. Bei diesem Radtyp ist das erfindungsgemäße Ringelement 9^ radial außerhalb der Zentralbefestigung V3. vorgesehen und bildet einen Teil der Masse der Scheibe Somit kann das Ringelement 9_ bei allen oben genannten Ausführung sformen auch unmittelbar aus der Scheibenmasse selbst bestehen, so daß Ringelement und Rad einstückig sind, und beispielsweise durch Gießen oder Formgebungsschritte erzeugt oder auch bei der Herstellung der Scheibe in diese eingebaut sein.

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Claims

Ansprüche

Scheibenrad für luftbereifte Straßenfahrzeuge aus einer Felge und einer Scheibe, die einen mit einer Befestigungseinrichtung an der Fahrzeugnabe zusammenwirkenden Befestigungsbereich sowie einen gewölbten Teil zwischen dem Befestigungsbereich und der Felge aufweist und an dieser befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß an mindestens einer Seitenwand der Scheibe (2; 12) konzentrisch zur Drehachse (XX¹) des Rads ein Verstärkungselement vorgesehen ist, das aus mindestens einem starren, nicht unterbrochenen und durchgehend an der Scheibe befestigten Kranz- ader Ringelement mit gleichbleibendem radialem Querschnitt besteht.
2. Scheibenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kranz- oder Ringelement (9) ein möglichst großes Verhältnis von Trägheitsmoment zu radialer Querschnittsfläche aufweist.
3. Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2) und das Kranz- oder Ringelement (9) aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, bestehen und das Kranz- oder Ringelement (9) mit mindestens einer durchgehenden Schweißnaht oder Klebungslinie (10) an der Scheibe (2) befestigt ist.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Scheibe (2) und das Kranz- oder Ringelement (9) aus vorzugsweise verstärkten Kunststoffmaterial bestehen und das Kranz- oder Pingelement (9) mit mindestens einer durchgehenden Schweißraupe oder Klebungslinie (10) an der Scheibe (2) befestiat ist.
5. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet ,daß die Scheibe (2) aus vorzugsweise verstärktem Kunststoff und das Kranz- oder Ringelement (9) aus Metall, vorzugsweise Stahl, besteht und mit mindestens einer kontinuierlichen Klebungslinie (10) an der Scheibe (2) befestigt ist.
6. Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß das Kranz- oder Rinqelement (9) in die Scheibenmasse eingesetzt ist oder aus ihr gefertigt ist, so daß

Scheibe und Ringelement einstückig sind.
7. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kranz- oder Ringelement (9) radial außerhalb der Einrichtung zur Befestigung der Scheibe (2) an der Nabe (7; 14) vorgesehen ist.
8. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kranz- oder Ringelement (9) radial innerhalb der Einrichtung zur Befestigung der Scheibe an der Nabe vorgesehen ist.
9. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,,daß as Kranz- oder Ringelement (9) axial außerhalb der Scheibe vorgesehen ist.

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10. Scheibenrad nach einem der Anbrüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, daß das Kranz- oder Ringelement (9¹; 11) axial innerhalb der Scheibe vorgesehen ist.
11. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2) zwei Kranz- oder Ringelemente (9, 9¹, 9", 11) aufweist.
12. Scheibenrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Kranz- oder Ringelemente axial innerhalb und das andere axial außerhalb der Scheibe (12) vorgesehen sind.
13. Scheibenrad nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranz- oder Ringelemente (9, 9",11) unterschiedliche Durchmesser besitzen.
14. Scheibenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet ,daß das bzw. die Kranz- oder Ringelemente die Form eines zylindrischen Kreisrinas ■ aufweisen.

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