DE3048062A1

DE3048062A1 - Felgenanordnung fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE3048062A1
Application number: DE19803048062
Authority: DE
Inventors: Leonard A. 44221 Cuyahoga Falls Ohio Hensel; William T. 44685 Uniontown Ohio Smith
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1981-09-17
Also published as: JPS5699802A; FR2472483A1; BR8008426A; DE3048062C2; JPS6215001U; FR2472483B1; CA1138916A; CH642913A5; MX153590A; GB2066172A; GB2066172B

Description

3048Ü62

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-SOOO MÜNCHEN 22

Di pi.-I ng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.not. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ " ²⁹ " ⁸⁴

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY
Akron, Ohio 44-316 / V. St. A.

Felgenanordnung für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Felgenanordnung für ein Fahrzeug. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung einen neue und verbesserte Konstruktion zur Anbringung einer einteiligen Felge an der Nabe eines Fahrzeugs, um so ein verbessertes Mittel zur Übertragung von Kräften zwischen der Felgenanordnung und der Nabe zu schaffen und ein ausgeglichenes Nachgeben jedes der Seitenglieder der Felge zu gestatten, auf denen sich die Wulstsitzflächen befinden. Die Erfindunq ist anwendbar auf große Felgen wie beispielsweise Felgen von Erdbev^egungsgeräte- und Lastwagenreifen, einschließlich solcher mit einem Wulstdurchmesser von mehr als 63_y5cm (25 Zoll).

Zur Zeit sind in der Industrie große Felgen von Erdbewegungsgeräten fast ausschließlich mehrteilig ausgebildet und bestehen aus dem Hauptkörper der Felge und gewöhnlich drei oder vier Teilen in den Flanschbereichen der Felge. Einfachheit der Konstruktion ist ein erstrebenswertes Merkmal, welches durch einteilige Felgen in einigen Anwendungen vorgesehen werden kann. Einteilige Felgen haben eine verminderte Zahl von Teilen und erfordern zu ihrer Herstellung keine speziellen heißgewalzten Abschnitte. Diese Felgen erfordern eine Konstruktion, die allgemein als Mittenabsenkung bezeichnet wird; das heißt, der axial mittlere Abschnitt der Felge ist radial innerhalb der axial äußeren Wulstkontaktflächen auf den Seiten der Felge gelegen, um einen sich radial erstreckenden Raum zwischen

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den Seitengliedern zu schaffen und die Montaqe des Reifens auf der Felge zu ermöglichen.

In dieser Beschreibung bedeutet "axial" eine allgemein zur Rotationsachse der Felge parallele Richtung. Der Begriff "radial" bezieht sich auf eine allgemein zur Rotationsachse der Felge senkrechte Richtung. Die Rotationsachse der Felge ist die Achse, um welche die Felge bei normalen Betrieb rotiert. Die Umfangsmittenebene ist eine Ebene senkrecht zur Rotationsachse der Felge, welche die Felge in zwei Hälften teilt. Fine Radialebene ist eine Ebene, welche die Rotationsachse der Felge enthält.

Eine gängige Praxis zur Montage von Kraftwagenfeigen an der Nabe

besteht darin, eine senkrecht zur Rotationsachse der Felge angeordnete Scheibe vorzusehen und darin Bolzenlöcher zum Eingreifen von Bolzen, die von der Nabe vorstehen, um die Scheibe daran anzubringen. Ein bei schwereren Fahrzeugen, wie beispielsweise Erdbewegungsgeräten, verwendetes Verfahren umfaßt die Verwendung eines ringförmigen Gliedes, das als Adapterglied bezeichnet wird und mit einem Ende an einem Abschnitt der Felge angebracht sein kann. Das andere Ende dieses Adaptergliedes kann an der Nabe des Fahrzeugs durch Klemmeinrichtungen angebracht sein.

Wenn dieses Adapterglied an einem der Seitenglieder der Felge und nicht an dem anderen angebracht wird, dann ist dieses Seitenglied nicht frei,auf die gleiche Art nachzugeben wie das andere Seitenglied. Diese Anbringung kann zu unerwünschten Beanspruchungskonzentrationen in diesem Glied führen sowie zu einem Anstieg der Größe der Beanspruchung an dem anderen Seitenglied.

Konstruktionserfordernisse können es notwendig machen, die Felqe bezüglich der Nabe derart zu positionieren, daß das Spiel zwischen der Nabe und dem Mittelabschnitt der Felge kleiner ist als die Dicke des Adaptergliedes. In dieser Situation muß

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das Adapterglied unter Umständen an die Felge an einem Seitenglied angefügt werden, was aus den angegebenen Gründen nicht wünschenswert ist.

Die Erfindung bietet wenigstens in einigen Aspekten eine Lösunq dieses Problems durch Schaffung einer FeIgenanordnung,bei welcher der Hittelabschnitt der Felge radial einwärts von diesem eine zurückspringende Fläche aufweist, um einen Lastubertragungs· kontakt mit dem Adapterglied vorzusehen, und bei welcher das Adapterglied nicht auf andere Weise an die Felge angefügt ist. Wegen dieser freitragenden Anbringung des Adaptergliedes an der Felge wird die gesamte von der Nabe getragene Last auf die Felge in dem Mittelabschnitt übertragen, was zu einem ausgeglichenen oder balancierten Nachgeben oder Biegen der Seitenglieder führt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht in einer Radialebene einer

Felgen- und Nabenanordnung; Figur 2 ein bruchstuckhafter Aufriß entlang der Linie

2-2.in Figur 1; und
Figur 3 eine der in Figur 1 ähnliche Schnittansicht mit

einer anderen Ausführungsform einer Felqen-

und Nabenanordnung.

In den Zeichnungen ist eine Felgenanordnung allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Diese Anordnung 10 umfaßt eine ringförmige Felge 12 mit einem daran angebrachten Adapterglied 14. Das Adapterglied 14- ist mit einer zylindrischen Nabe 16 verbunden, wodurch die von der Nabe getragene Last des Fahrzeugs über das Adapterglied auf die Felge übertragen wird.

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Die Felge 12 sieht Wulstauflageflächen 18 für die Wülste eines darauf montierten Reifens vor. Wie in Figur 1 gezeigt, kann die Felge 12 ein einziges Teil aus geformten Metall wie beispielsweise Stahl sein oder kann aus mehreren Metallteilen hergestellt sein, die zu einem einteilig ausgebildeten Stück zusammengeschweißt sind. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf einteilige Felgen, und die Felge kann abnehmbare Flansche oder andere abnehmbare Teile in den Wulstsitz- und Flaschbereichen aufweisen. Außerdem können die Felgenanordnungen so ausgebildet sein, daß Doppelradmontierungen wie auch Einzelradmontierungen für Naben geschaffen werden.

Die Felge 12 weist einen im allgemeinen zylindrischen Mittelabschnitt 2o auf, der in der Mitte der Umfangsmittenebene 21 der Felge angeordnet ist. Wie in Figur 1 gezeigt, ist die Umfangsmittenebene 21 senkrecht zur Rotationsachse 23 der Felge 12. Von den axialäußeren Enden des Mittelabschnitts 20 verlaufen in der Radi alrichtung wie in der Axialrichtung nach außen zwei Seitenglieder 22 und 24, welche die Flächen 18 für die Auflage von Wülsten 25 eines Reifens bieten. Die Felge 12 kann bei Reifen beliebiger Größe verwendet werden; es ist aber vorteilhaft, die Felge bei einem großen Reifen zu verwenden, wie zum Beispiel einem Erdbewegungsgerät- oder Lastwagenreifen mit einem Wulstdurchmesser D, wie in Figur 1 gezeigt, von mehr als 102 Cm(^O Zoll). Axial außerhalb jeder Wulstauflagefläche 18 ist ein rinqförmiger Flansch 26. Die resultierende Postionierung des ringförmigen Mittelabschnitts 20 radial von den Wulstauflageflächen 18 nach innen sieht einen Raum zwischen den Seitengliedern 22 und 24 zur Unterbringung eines Reifenwulstes vor, während der andere Wulst während der Montage des Reifens auf der Felge 12 über einen Flansch 26 in Stellung gebracht wird. Dementsprechend sollte der Durchmesser des Mittelabschnitts 20 normalerweise ausreichend klein sein, um die Montage eines Reifens auf der Felge 12 zu gestatten. Die Felge 12 braucht nicht notwendigerweise die gezeigte Gestalt aufweisen, wobei die besondere Gestalt, der Felge mehr von Konstruktionserwägungen abhängt, die man in der Felgentechnik findet.

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Die Seitenglieder 22 und 24 weisen je eine radial innere Fl äche 28 auf. Der ringförmige Mittelabschnitt 20 umfaßt einen ersten Zylinderabschnitt 30, der coaxial zur Achse der Felqe 12 angeordnet ist, mit einer radial inneren ersten zylindrischen oder Hauptfläche 32, sowie einen zweiten Zylinderabschnitt 34, der sich coaxial von einem Ende des ersten Zylinderabschnitts mit einer radial inneren zweiten zylindrischen Fläche erstreckt. Die zweite zylindrische Fläche oder zurückspringende Fläche 36 hat einen Radius R_?, der größer ist als der Radius R, der Fläche 32. Die radial innere Fläche 28 des Seitengliedes 22 geht über in die zurückspringende Fläche 36, und die radial innere Fläche 28 des Seitengliedes 24 geht über in die Hauptfläche 32.

Das Adapterglied 14 weist einen ersten Endabschnitt 38 auf, dessen radial äußere zylindrische Fläche 39 coaxial mit der zurückspringenden Fläche 36 des Mittelabschnitts 20 in Kontakt steht und daran befestigt ist, vorzugsweise über die gesamte Breite S der zurückspringenden Fläche, zur Anbringung des Adaptergliedes als freitragendes Glied an der Felge 12. Das Adapterglied 14 weist ferner einen zweiten Endabschnitt 40 auf, der sich axial über die zweite zylindrische Fläche 36 des Mittelabschnitts 2o hinaus zur Anfügung an die Nabe 16 erstreckt, wodurch die gesamte von der Nabe getragene Last auf die Felge in dem Mittelabschnitt übertragen wird. Die radial äußere Fläche 39 des ersten Endabschnitts 38 hat einen Radius R., der vorzugsweise etwas größer ist als der Radius R_? der zurückspringenden Fläche 36, um auf diese Weise einen Preßsitz zwischen dem Adapterglied 14 und der zurückspringenden Fläche zu gestatten und dadurch für einen Lastübertragungskontakt des Adaptergliedes mit dem Mittelabschnitt 20 zu sorgen. Die Felge 12 ist außer in dem Mittelabschnitt 20 frei von jeder Stützung des Adaptergliedes 14 oder durch dieses.

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Die zurückspringende Fläche 36 hat eine ausreichende Breite S in der Axialrichtung, um einen ausreichenden Flächenkontakt zwischen dem Adapterglied 14 und dem Mittelabschnitt für die freitragende Haltung des Adaptergliedes zu schaffen, aber sollte sich nicht so weit erstrecken, daß die Tiefe der Mittenabsenkung übermäßig vermindert wird. Für Reifen mit Wulstdurchmessern von mehr als 63,5cm (25 7oll) beträgt die Breite S vorzugsweise wenigstens 2,54-Cm (1 inch) oder etwa 25% der Gesamtbreite W in der Axialrichtung des Mittelabschnitts 20.

Der Mittelabschnitt 20 ist radial von der Felge 16 nach außen angeordnet. Sowohl der Radius R, der Hauptfläche 32 des Mittelabschnitts 20 sowie auch der Radius R-, der Naba 16 richten sich vor allem nach Konstruktionserwägungen. Bei einerAusführungsform ist der Radius R, der Hauptfläche 32 des Mittelabschnitts 20 größer als der Radius R-. der Nabe 16 um einen Betrag, der kleiner ist als die Dicke 42 des ersten Endabschnitts 38 des Adaptergliedes 14. Die Dicke 42 des ersten Fndabschnitts 38 des Adaptergliedes 14 ist definiert als die Strecke zwischen der radial äußeren Fläche 39 und einer radial inneren Fläche 44 des ersten Endabschnitts. Um eine tragende Verbindung mit Operationsspielraum zwischen der Nabe 16 und dem Mittelabschnitt 20 der Felge 12 vorzusehen, ist der Radius R_? der zurückspringenden Fläche 36 des Mittelabschnitts 20 größer als der Radius R^ der Nabe 16 um einen Betrag, welcher größer ist die Dicke 42 des ersten Endabschnitts 38 des Adaptergliedes 14. Vorzugsweise hat die radial innere Fläche 44 des ersten Endabschnitts 38 des Adaptergliedes 14 einen Radius R₁-, welcher im wesentlichen gleich dem Radius R, der Hauptfläche 32 des Mittelabschnitts 20 ist. Der erste Endabschnitt 38 ist vorzugsweise in die zurückspringende Fläche 36 eingepreßt und dann,wie gezeigt, mit dem Mittelabschnitt 20 durch Schweißstellen 46 verschweißt, um eine Bewegung in der Axialrichtung des Adaptergliedes 14 relativ zu dem Mittelabschnitt zu verhindern. Ferner weisen, wie in Figur 1 gezeigt,

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die Flächen 32 und 36 vorzugsweise keine scharfen Ecken auf, was Stellen der Beanspruchungskonzentration zur Entwicklung von Sprüngen in den Schweißstellen 46 schaffen würde.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, weist der zweite Endabschnitt 40 des Adaptergliedes 14 einen Ringflansch 48 zum Kontakt mit der Nabe 16 auf. Klemmen 50, die über den Umfariq verteilt sind, drücken den Flansch 48 gegen die Nabe 16 und sind daran befestigt mit geeigneten Befestigern, wie beispielsweise Schrauben 52, die an der Nabe angebracht sind, sowie Muttern 54, die auf die Schrauben 52 aufgeschraubt sind, um wenigstens teil-

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weise'zur Montage des Adaptergliedes 14 als freitragendes Glied an der Na be 16 vorzusehen.

Solche Montagemittel können alternativ vorgesehen sein, wie in Figur 3 gezeigt.In dieser Ausführungsform ist eine Scheibe 56 einteilig mit einem zweiten Endabschnitt 58 verbunden und erstreckt sich von dem zweiten Endabschnitt radial einwärts, um eine Nabe 60 zu kontaktieren. Geeignete Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Bolzen 62, die an der Nabe 60 angebracht sind, sowie Muttern 64, die auf die Bolzen aufgeschraubt sind, befestiqen die Scheibe 56 an der Nabe . Die Scheibe oder Platte 56 braucht nicht vorgesehen zusein durch Formung des Adaptergliedes 66, wie gezeigt, sondern kann daran angeschweißt oder auf andere Weise angefügt sein.

Vorzugsweise sind die Scheibe 56 und das Adapterglied 66 einteilig miteinander verbunden und aus einem einzigen Metallstück geformt. Der Krümmungsradius R^ zwischen dem Adapterglied 66 und der Scheibe 56 kann eine solche Größe aufweisen, daß ein erster Endabschnitt 68 des Adaptergliedes 66 radial von der Nabe 60 um einen Mindestabstand für das Spiel beabstandet sein muß. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung weisen die Nabe 6o und die

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erste zylindrische oder Hauptfläche 32a des Mittelabschnitts 20a vorbestimmte Radien R-. bzw. R, auf, welche gewöhnlich von Konstruktionserwagungen abhängen. Außerdem können Konstruktionserwägungen einen bestimmten Krümmungsradius R-. für maximale Festigkeit erfordern. Diese Konstruktionswerwägungen können dazu führen, daß der Radius R. der radial äußeren Fläche 70 des ersten Endabschnitts 68 des Adaptergliedes 66 größer ist als der Radius R, der Hauptfläche 32a des Mittelabschnitts 20a. In diesem Fall kann das Adapterglied 66 dennoch an der Felge 12a an dem Mittelabschnitt 20a angebracht sein, indem dafür gesorgt wird, daß die zurückspringende Fläche 36a einen Radius R- aufweist, welcher vor der Montage dem Radius R. der radial äußeren Fläche 70 des ersten Endabschnitts 68 annähernd gleich ist und vorzugsweise kleiner als dieser Radius.

Der Patentanwalt J

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Claims

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY 1144 East Market Street Akron, Ohio 44316 USA An sprüche :

1.J Um eine Achse drehbare Eelgcnanordnung zur Anbringung an einer Fahrzeugnabe, gekennzeichnet durch eine Felge (12) mit einem im allgemeinen zylindrischen Mittelabschnitt(20), welcher einen ersten Zylinderabschnitt (30), der coaxial zur Achse (23) angeordnet ist und eine erste radial innere zylindrische Fläche (32) aufweist, und ferner einen zweiten Zylinderabschnitt (34) umfaßt, der sich coaxial von einem Ende des ersten Zylinderabschnitts (30) erstreckt und eine zweite radial innere zylindrische Fläche (36) aufweist, deren Radius (R _? ) größer ist als der Radius (R,) der ersten radial inneren Fläche, wobei die Felge (12) ferner ein ringförmiges Seitenglied (22,24) aufweist, das sich in axialer und radialer Richtung von jedem axial äußeren Ende des Mittelabschnitts (20) aus erstreckt und mit einer Wulstkontaktfläche (18) versehen ist, ferner durch ein allgemein zylindrisches Adapterglied (14,66) mit einem ersten zylindrischen Endabschnitt (38,68), dessen radial äußere Fläche (39,70) an der zweiten zylindrischen Fläche (36) des Mittelabschnitts (20) befestigt ist und mit dieser coaxial in Kontakt steht, und mit einem zweiten Endabschnitt (40,58), der sich axial über die zweite zylindrische Fläche (36) des Mittelabschnitts (20) hinaus erstreckt, wobei die Felge (12) außer bei dem Mittelabschnitt (20) von jeglicher Unterstützung des oder von Seiten des Adaptergliedes (14,66) frei ist, sowie ein Mittel an dem zweiten Endabschnitt (40,58) des Adaptergliedes (14,66), welches Mittel wenigstens teilweise ein Montagemittel zur freitragenden Halterung des Adaptergliedes an der Nabe (16,60) bildet.

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2. Fe 1 qenanorcinunq nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Fläche (39) des ersten zylindrischen Fnddbschnilts (38) coaxial in Kontakt stellt mit. der zweiten zylindrischen Fläche (36) des Mittc1abschnitts (20) über deren qe- s.imte Breite.

3. FeI qenanordriunq nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der. erste zylindrische Fnd.ibsehni tt (36) des Adap terql i edes (14) eine radial innere Fläche (44) aufweist, deren Radius (R.) im wesentlichen gleich dem Radius (R,) der ersten zylindrischen Fläche (32) des Mittelabschnitts (20) ist.

4. FeIqenanordnung nach Anspruch 1 zur Anwendung bei einem Reifen mit einem WuIstdurchmesser (D) von mehr als 635 mm (25 7ol1 ).

5. FeIqenanordnunq nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite zylindrische Fläche(36) des Mittelabsehnitts (20) der Felge (12) eine Breite von wenigstens 25,4mm (1 inch) in der Axialrichtung hat.

6. FeIgenanordnunq nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite zylindrische Fläche (36) des Mittelabschnitts (20) der Felge (12) eine Breite in der Axialrichtunq aufweist, die etwa 25% der Breite des Mittelabsehnitts (20) in der Axialrichtung beträgt.

7. Felgenanordnung nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet,daß der Mittelabsehnitt (20) radial außerhalb der Nabe (16) angeordnet ist, wobei die erste zylindrische Fläche (32) des Mittelabschnitts (20) einen Radius (R,) aufweist, welcher den Radius (R^) der Nabe um weniger als die Dicke (42) des ersten zylindrischen Fndcibschni tts (38) des Adap terql i edes (14) übersteiqt, und wobei die zweite zylindrische Fläche (36) des Mittelabsehnitts (20) einen Radius (R-,) aufweist, welcher den Radius (R-.) der

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Naht- (16) um mehr als die Dicke (4-2) des ersten zyl indr i sehen Fndabschnitts (36) des Adaptergliedes (14) übersteigt, so daß eine tragende Verbindung mit Operationsspielraum zwischen der Habe (16) und dem Hi t te ] absctin i tt (20) der Felge (12) geschaffen wird.

8. Fe1qenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Felge eine einteilige Felge ist.

9. Felgenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hontagemittel eine Scheibe (56) umfaßt, die sich allgemein radial von dem zweiten Fndabschnitt (58) des Adaptergliedes (66) 7U der Nabe (60) nach innen erstreckt, sowie Befestigungsmittel (62,6^) zur Anfügung der Scheibe (56) an die Nabe (60).

10. Felgenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (60) und die erste zylindrische Fläche (32a) des Mi11el abschnitts (20a) der Felge (12a) vorbestimmte Radien aufweisen, wobei die Scheibe (56) und das Adapterglied (66) einteilig verbunden und geformt sind, um einen Krümmungsradius (R--) solcher Größe zu definieren, daß der erste Endabschnitt (68) des Adaptergliedes (66) radial von der Nabe (60) beabstandet ist, wenn das Adapterglied (66) an die Nabe in einem derartigen Abstand angefügt ist, daß der Radius (R^) der radial äußeren Fläche (70) des ersten Endabschnitts (68) des Adaptergliedes (66) größer ist als der Radius (R,) der ersten zylindrischen Fläche (32a) des Mittelabschnitts (20a).

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