DE3039219A1

DE3039219A1 - Federelement zur befestigung von radblenden

Info

Publication number: DE3039219A1
Application number: DE19803039219
Authority: DE
Inventors: Udo Dieter Ing.(grad.) 7324 Rechberghausen Renz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1982-05-06
Also published as: GB2085374A; JPH0615281B2; US4457559A; DE3039219C2; JPH0313081B2; FR2492324B1; FR2492324A1; JPS5790201A; GB2085374B; JPH03148301A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 13 143/4

Stuttgart-Untertürkheim 14. Okt. 1980

Pederelement zur Befestigung von Eadblenden

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Die Erfindung betrifft ein Federelement zur Befestigung von Eadblenden auf Felgen, wobei die Befestigung einrastend erfolgt und die Federelemente an der Blende festgelegt sind.

Es ist bekannt, Eadblenden zur Abdeckung einer Radfelge auf dieser einrastend zu befestigen. So ist es z.B. aus der DE-GM 1 975 618 bekannt, daß lösbar an der Badblende befestigte Haltefedern von Stahlblechstreifen gebildet werden, die in axialör Eichtung im rückwärtigen Bereich einer Blende eingehängt werden können und mit einem den rückwärtigen Teil der Jeder darstellenden, bauchig gebogenen Teil die Halterung der Blende übernehmen. Der Stahlblechstreifen ist mit einem längeren und einem kürzeren Schenkel hergestellt, wobei der längere, nach oben weisende Schenkel mit dem in rückwärtiger Eichtung umgebogenen äußeren Eand der Blende zusammenwirkt und der kürzere, nach unten abgewinkelte Schenkel einen Lappen aufweist, der sich in einen Umbug ebenfalls an der Eadblende einhängt. Die Herstellung solcher Stahlblechstreifen ist relativ materialaufwendig, da sie sich in ümfangsrichtung über eine gewisse Breite erstrecken müssen, um eine ausreichende Federkonstante aufweisen zu können. Weiterhin weisen diese Haltefedern den Nachteil auf, daß sie nicht für in axialer Eichtung eine große Tiefe aufweisende Felgen zur Befestigung von Eadblenden verwendet werden können* da der dabei auftretende Hebelweg zwischen dem Einhängepunkt der Lasche und dem Sitz des die Verbindung herstellenden Bauches so groß wird, daß die Federkraft zu gering wird, um eine Blende sicher auf einer solchen, tieferen Felge halten zu können. Ein weiterer Nachteil dieser StahlblechfedereLemente ist darin zu

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sehen, daß auf den Federweg und damit auf die Härte der Federung bei einem einmal hergestellten Stahlblechbügel kein Einfluß mehr genommen werden kann. Es müssen also, wenn unterschiedliche Federkonstanten gewünscht sind, verschiedene Stahlblechstreifen mit den entsprechenden, gewünschten Federkonstanten hergestellt werden.

Es hat sich auch bei dieser bekannten Bauart als Nachteil erwiesen, daß die Haltefedern aus Gründen von Herstellungstolerenzen und wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der zur Herstellung verwendeten Teile relativ hohe Kräfte gegenüber der Eadblende und/oder der Eadfelge ausüben müssen, wenn in jedem !Fall eine sichere Halterung der Radblende an der Felge gewährleistet werden soll.

Es sind auch Befestigungssysteme für Eadblenden bekannt (DE-AS 2 622 908), bei denen ein radial federnder Drahtring zur Befestigung der Blende vorgesehen ist. Nachteilig bei solchen Bauarten ist aber der relativ große Herstellungsaufwand für Eadblende und Drahtring. Hinzu kommt noch, daß einem solchen Drahtring genügend großes Bauvolumen in radialer Eichtung zur Verfügung stehen muß, um seine Funktion erfüllen zu könne. Solche Drahtringe können daher insbesondere dann nicht eingesetzt werden, wenn infolge konstruktiver Merkmale, z.B. große Einpresstiefen einer Eadschüssel das dafür notwendige Bauvolumen nicht zur Verfügung sbeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Federelemente zur Befestigung von Eadblenden auf Rädern zu schaffen, die zur Befestigung von Eadblenden auf Rädern mit unterschiedlicher Radschüsselkontur verwendet werden können, die ohne große radiale Wege eine weiche Federcharakteristik haben können, platzsparend ausgestattet sind, die billig und einfach herzustellen sind und einen zuverlässigen Sitz der Radblenden gewährleisten können.

Die Erfindung besteht darin, daß das Federelement als U-förmiger_ Drahtbügel ausgebildet ist, dessen Schenkel, die über einen in TJmfangsrichtung verlaufenden Verbindungssteg verbunden sind,

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sich in axialer Eichtung erstrecken. Durch diese Ausgestaltung wird ein mit einem Federdraht herstellbares Federeiement geschaffen, das im wesentlichen aus einem U-förmigen Drahtbügel besteht, der in axialer Richtung weisend an der Sadblende festgelegt ist, Der Drahtbügel weist zwei in axialer Sichtung verlaufende Schenkel auf, die über einen in Umfangsrichtung verlaufenden Verbindungssteg miteinander verbunden sind. Die Kraftbeaufschlagung des Federelementes erfolgt zwar in radialer Sichtung am Verbindungssteg, diese Kräfte werden aber in axialer Sichtung über die Schenkel weitergeleitet, so daß kein großes Bauvolumen in radialer Sichtung zur Verfügung gestellt werden muß. Der Verbindungssteg kann zur Aufnahme dieser Kräfte mit einer radial nach außen gerichteten Ausbuchtung vergehen sein, auf die dann der Anpreßdruck ausgeübt wird. An den Drahtbügel eines solchen erfindungsgemäßen Federelementes können sich Haltestege anschließen, die ebenfalls in axialer Sichtung verlaufen, also parallel zu den Schenkeln des Drahtbügels, mit deren Hilfe das Federelement an der Blende festgelegt sein kann.

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, daß zwei oder mehrere Federelemente miteinander zu einer Federeinheit verbunden sind und ihre in Umfangsrichtung verlaufende Verbindungsgerade zwischen den Drahtbügeln einen kardanischen Winkel einschließen. Dabei soll unter dem kardanischen Winkel der Winkel verstanden werden, den zwei jeweils durch die Endpunkte der Schenkel zweier benachbarter Drahtbügel gedachte Geraden miteinander bilden. Dadurch wird erreicht, daß nicht jedes Federelement einzeln eingesetzt zu werden braucht. Dieser Winkel kann an den Durchmesser der Felge bzw. der Blende angepaßt werden und bewirkt bei radial nach innen gerichteten Federwegen der Verbindungsstege eine Verformung des Verbindungsstückes zwischen den Bügelteilen, wodurch eine Eeaktionskraft erzeugt wird, welche in ihrer Funktion die entfallenen Haltebügel ersetzten kann. Diese Eeaktionskraft bewirkt bei zunehmenden Federwegen der Verbindungsstege eine radial nach außen gerichtete Bewegung des Verbindungsstückes sowie eine Aufweitung der Drahtbügel in Umfangsrichtung.

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Dabei ist es vorteilhaft, wenn, der Federweg des Verbindungsstückes durch an den Stegen der Eadblende vorgesehene Anschläge radial nach innen begrenzt ist· Durch diese Begrenzung kann Einfluß auf die Federcharakteristik der Drahtbügel genommen werden, indem sich das Verbindungsstück bei der Montage des Federelements in die Blende an den Anschlägen anlegt, wodurch ein vorgespannter Zustand erreicht wird, da die Anschläge als Stützstellen dienen.^!

Weiterer Einfluß auf die Federcharakteristik kann dadurch genommen werden, daß der Federweg des Verbindungsstückes radial nach außen begrenzt vorgesehen wird, was zur Folge hat, daß die durch die Biegung des Verbindungsstückes vorhandene Federkraft, die ja in radialer Sichtung nach außen weist, voll auf die Ausbuchtungen in den in Umfangsrichtung verlaufenden Verbindungsstegen der Drahtbügel wirkt.

Die radiale Begrenzung der Federeinheit kann aber auch dadurch erfolgen, daß im Bereich der in axialer Sichtung weisenden Haltestege der Bügelteile Anschläge vorgesehen sind, die den Federweg der Drahtbügel radial nach außen begrenzen. Hierdurch wird der für den Aufbau einer ausreichenden Federkraft notwendige Federweg fixiert, so daß für die Montage der Blende am Ead nur noch ein geringer Eestfederweg zu überbrücken ist. Dies erlaubt eine sehr weiche Federrate, welche mit kleinen Drahtquerschnitten und damit leichten Federelementen erreicht werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Federelement mit der radial nach außen gerichteten Ausbuchtung eine der Eadblende zugeordnete Lasche beaufschlagt. Eine solche Lasche, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt wird und integriertes Bestandteil der Blende sein kann, liegt damit im Auflagepunkt zwischen der Ausbuchtung am Verbindungssteg und der Eadfelge. Sie kann verhindern, daß die Metallteile aufeinandertreffen, wodurch Klappergeräusche und Korrosionserscheinungen verhindert werden und zudem der Einschub der Eadblende dann noch erleichtert werden kann, wenn die Lasche an ihrem in Eichtung auf die Felge weisenden Ende mit einer Montageschräge

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versehen ist. Die beim Anbringen der Eadblende zwangsläufig auftretenden axialen Eräfte werden dadurch, in Kraftkomponenten zerlegt, die auch in radialer Sichtung nach innen weisen und somit auf die Federeinheit wirken. Dadurch wird das Einschnappen der Eadblende auf der Felge erleichtert.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn mehrere Federelemente zu einer einteiligen Singfedereinheit zusammengefaßt und an einer Stoßstelle geschweißt werden. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß die Federelemente nicht einzeln an der Blende festgelegt zu werden brauchen, sondern, da sie miteinander als eine Eingfeder angeordnet sind, zusammen auf die Blende aufgelegt werden können. Diese Eingfedereinheit kann so ausgelegt werden, daß im Betriebszustand der Blende, d.h. Blende am Ead montiert, keinerlei Stützkräfte des Federelements auf die Blende wirken.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielea^ die im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. Λ eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes einer Eadblende, die mit erfindungsgemäßen Federelementen versehen ist,

Fig. 2 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Feüerelementes mit einem Ausschnitt aus einer Eadblende^

Fig. 3 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Federelement, welches an der Eadblende befestigt ist,

Fig. 4 den Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 und

Fig. 5 Federelemente, die über Verbindungsstücke zu einem Federring zusammengesetzt sind.

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In der Fig. 1 ist mit 1 eine Eadblende bezeichnet, die zur Abdeckung von Hadern auf diese aufgesetzt werden. Das Anbringen der in Fig. 1 nur teilweise dargestellten Eadblende erfolgt dabei üblicherweise einrastend, was gemäß der Erfindung über von Ifederelementen beaufschlagten Laschen 2 geschehen kann. Die Laschen 2 sind in einer im wesentlichen axialen Richtung verlaufend mit der Eadblende hergestellt und als radialfedernde Elemente ausgebildet. Zur Beaufschlagung der Laschen 2 sind Federelemente, hier mit 5a und 5b bezeichnet, vorgesehen, die als U-förmige Drahtbügel ausgebildet sind und sich auf der Blende in im wesentlichen axialer Sichtung erstrecken. Die eigentlichen Drahtbügel 4- der Federelemente weisen zwei in axialer Richtung weisende Schenkel 7 auf, die über einen Verbindungssteg 8, der in Umfangsrichtung verläuft, miteinander verbunden sind. Der Verbindungssteg 8 kann mit einer radial nach außen weisenden Ausbuchtung 9 versehen sein, die die Lasche 2 beaufschlagt. Die Federelemente weisen zwei äußere Haltestege 1'i auf, die an ihren Enden 10 an der Eadblende in radialer Eichtung festgelegt sind.

Die Lasche 2 ist dabei zwischen zwei axial verlaufenden Stegen 3 angeordnet, die gleichzeitig als Führung des Drahtbügels 4- in Umfangsrichtung bei Beaufschlagung dienen. Die Federwirkung tritt bei einem solchen Federelement dadurch ein, daß die Lasche eine auf sie wirkende Kraft auf die Ausbuchtung 9 cles Drahtbügels 4-weitergibt. Dadurch erhöht sich die Gegenkraft des Federelementes 5, da dieses mit seinen Haltestegen 11 radial festgelegt ist. Ein solches Federelement, von dem in der Fig. 1 die beiden mit 5a und 5t> bezeichneten zu sehen sind, kann sehr einfach und billig hergestellt werden und auch für Räder verwendet werden, die eine große Einpreßtiefe aufweisen, da die Lasche direkt von dem Federelement beaufschlagt wird und der Eaumbedarf radial nach innen sehr gering ist. Aus der in der Fig. 1 gestrichelt dargestellten Verbindungslinie ist zu erkennen, wie zwei solche Federelemente 5a und 5b, deren jeweils einander zugewandte Haltestege 11' dann entfallen, über ein Verbindungsstück 16 zu einer Federeinheit aus-

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gebildet sein können. Dabei wird das Verbindungsstück 16 an Anschlägen 12, die an den Stegen 3 vorgesehen sind, geführt. Das Verbindungsstück 16 ist so ausgebildet, daß die Verlängerung der Schwenkachsen I-I und II-II der Bügelteile 5a und 5b einen kardanischen Winkel <L bilden, so daß bei radial nach innen gerichteten Federwegen der Bügelteile 8 das Verbindungsstück 16 elastisch verformt wird. Diese Verformung bewirkt, daß sich das Verbindungsstück 16 einen bestimmten Betrag radial nach außen bewegt und daß eine fieaktionskraft auf die Bügelteile 8 erzeugt wird. Infolge der radial nach außen gerichteten Bewegungsrichtung des Verbindungsstückes 16 wird der Bügelteil 8 in Umfangsrichtung aufgeweitet und trägt damit ebenfalls zur Erzeugung einer Federkraft bei.

Durch die Ausbildung und Abstimmung der Anschläge 12 mit dem Federelement kann weiterhin Einfluß auf die Federcharakteiistik genommen werden. Dies kann dadurch geschehen, daß der Anschlag den Verformungsweg des Verbindungsstückes 16 radial nach innen begrenzt. Hierbei wird beim Einbau des Federelemefcfcee in d&# Biende ein dem Betriebszustand entsprechender Verformungszustand dem Verbindungsstück 16 aufgezwungen, d.h. das Federelement ist vorgespannt und erhält dadurch eine progressive Federkennlinie. Eine Begrenzung der radial nach außen gerichteten Bewegung deö Verbindungsstückes 16, die in den Figuren nicht gezeigt ist, schränkt die elastische Verformung desselben stark ein, wodurch sich auch keine Aufweitung der Drahtbügel in ümfangsrichtung mehr ergibt. Damit kann, falls dies gewünscht ist, eine weitere Progression in der Federkennlinie erreicht werden.

Der radiale, nach außen gerichtete Federweg des Drahtbügels 4-kann durch zusätzliche Anschläge 15 begrenzt werden. Damit kann das Federelement vorgespannt werden, d.h. der für den Aufbau der notwendigen Federkraft erforderliche Federweg wird beim Einbau des Federelementes in die Blende bereits vorweggenommen, indem sich die Vorspannkraft der Drahtbügel 4 an den entsprechend ausgelegten Anschlägen 15 der Blende abstützt. Für die Montage der

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Blende am Ead ist dann nur noch ein geringer Eestfederweg zu überbrücken, um einen sicheren Sitz zu erreichen. Diese Auslegung gestattet die Verwendung von Jederelementen mit weicher Federcharakteristik, d.h. die Verwendung kleiner Draht quer schnitte und damit leichter Federelemente. Die flach verlaufende (weiche) Federkennlinie ergibt relativ geringe Federkraftschwankungen bei relativ großen Federwegänderungen infolge Toleranzen und Wärmedehnungseinflüssen. Dadurch ergeben sich sehr gleichmäßige Federkräfte.

Aus dem in Fig. 2 gezeigten Ausschnitt aus einer Felge mit einem erfindungsgemäßen Federelement ist zu sehen, daß die Enden 10 der Haltestege 11 in Bohrungen 17, die in die Eadblende eingebracht sind, eingreifen und dort in radialer Sichtung nur einen geringen Spielraum aufweisen. Dies hat, wie oben schon erwähnt, zur Folge, daß die Federkraft im wesentlichen aus einer in Umfangsrichtung erfolgenden Vergrößerung der Haulweite des Drahtbügels 4- zustande kommt, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn räumlich bedingt beim Einbau der Eadb!enden für die Federelemente in radialer Eichtung nur wenig Platz und daher keine Wege zur Ausdehnung oder Verringerung des Abstandes zwischen der Achse und dem Sitz des Federelementes zur Verfügung stehen. Die Ausbildung der Anschläge 15 bewirken, daß die beiden Schenkel 7 der Federelemente sicher geführt werden und außerdem deren Weg in Umfangsrichtung zwischen den Anschlägen 15 und den Stegen 3 begrenzt wird. Dies kann je nach Abstand zwischen Anschlag 15 und Steg 3 eine Verhärtung der Federcharakteristik bewirken. Eadial nach innen kann der Federweg der Drahtbügel durch zusätzliche Anschläge noch begrenzt werden, die ebenfalls aus Fig. 2 zu erkennen sind.

Im Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, wie er in der Fig. 4- dargestellt ist, ist zu erkennen, daß die Federelemente an den Enden 10 durch eine Bohrung 17 gesteckt sind, die

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als radiale Begrenzung wirkt. Die Ausbuchtung 9 greift von unten an der Lasche 2 an, die in ihrem in Eichtung auf die in Fig. nicht gezeigte Felge weisenden Enden mit einer Montageschräge 14- versehen ist, die eine Einschiebeerleichterung insofern bedeutet, als daß bei der Montage auftretende axiale Kräfte in Komponenten zerlegt werden, die auch in radialer Eichtung weisen, wodurch während des Einschiebevorganges dann das Federeltement beaufschlagt wird. Je nach Tiefe t des hinteren Bereiches der fiadblende kann eine Eadblende mit solchen Federelementen zuverlässig und sicher für unterschiedlich tiefe Felgen verwendet werden, da die Druckbeaufschlagung des Halteelementes in radialer Eichtung unter dem Punkt P erfolgt, an dem die Eadblende an der Felge anliegt.

Die erfindungsgemäßen Federelemente können auch in einfacher Weise über mehrere Verbindungsstücke 16 zu einem Federring zusammengeschlossen werden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Dabei weisen die Federelemente dann keine Haltestege 11 mehr auf, sondern sind als einstückiger Tragring ausgebildet, de:?· dann mit den in axialer Eichtung weisenden Drahtbügeln versehen ist und an einer Stelle zusammengeschweißt wird. Der Zusammenschluß an der Stoßstelle einer solchen ringförmigen Federeinheit könnte ebenso über Clipse oder Hülsen erfolgen. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit, daß die Federelemente bei der Montage nicht einzeln eingelegt werden müssen, sondern in einer Einheit auf die Felge montiert werden können. Die radiale Festlegung der Verbindungsstücke 16 kann dann in ähnlicher Weise über die Stege 3 geschehen, wobei dann zusätzlich noch zu den in der Fig. 1 gezeigten Anschlägen 12 an den Stegen 3 obere Anschläge angebracht sein können, die den Federweg der Verbindungsteile 16 radial nach außen begrenzen. Die Anschläge 12 können so ausgelegt sein, daß im Betriebszustand der Blende keinerlei Stützkräfte des Tragringes auf die aus vornehmlich Kunststoff gefertigte Blende ausgeübt werden.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Stuttgart, den 14.10.80 Stuttgart-Untertürkheim EPT Dr. W/m

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Ansprüche

/ 1 .yFederelement zur Befestigung von Radblenden auf Felgen, wobei die Befestigung einrastend erfolgt und mehrere Federelemente an der Blende festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5a, 5^0 als U-förmiger Drahtbügel ausgebildet ist, dessen Schenkel (7), die über einen in Ümfangsrichtung verlaufenden Verbindungssteg (8) verbunden sind, sich in axialer Richtung erstrecken.
2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (8) mit einer radial nach außen gerichteten Ausbuchtung (9) versehen ist.
3. Federelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Federelemente (5a, 5b) miteinander zu einer Federeinheit (6) verbunden sind und ihre in Ümfangsrichtung verlaufenden Verbindungsgeraden (I-I, II-II) zwischen den Bügelteilen (4) einen kardanischen Winkel ( 06 ) einschließen.
4. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente an ihren Enden in Radialrichtung an der Radblende (1) festgelegt sind.

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5. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Verbindungsstücke (16) durch an den Stegen (3) der Sadblende (1) vorgesehene Anschläge (12) radial nach innen begrenzt ist.
6. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Verbindungsstücke (16) radial nach außen begrenzt ist.
7. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg des Bügelteils (4) durch im Bereich des Bügels vorgesehene Anschläge (15) radial nach außen begrenzt ist.
8. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg des Bügelteils (4) radial nach innen durch Anschläge (13) begrenzt ist.
9. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5a, 5"b) mit der radial nach außen gerichteten Ausbuchtung (9) eine der Eadblende (1) zugeordnete Lasche (2) beaufschlagt.
10. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (2) mit einer an ihrem in Richtung auf die Felge weisenden Ende mit einer Montageschräge (14) versehen ist.
11. Federelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (5a, 5b) zu einer einteiligen Eingfedereinheit über Verbindungsstücke (16) verbunden sind.

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