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Rad, auch Lenkrad, für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft ein Rad, auch Lenkrad, für Kraftfahrzeuge oder
dergleichen.
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In den letzten Jahren sind von der Kraftfahrzeugindus t r i e große
Anstrengungen unternommen worden, das Gewicht von Kraftfahrzeugen zu verringern,
um Benzinkosten zu sparen und die Steuerungsstabilität zu verbessern. Es ist deshalb
wünschenswert, daß auch einzelne Teile, beispielsweise Räder, in Leichtbauweise
ausgeführt werden. Allerdings müssen die Teile trotz Gewichtsverminderung die auftretenden
Kräfte aushalten.
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Aus den vorgenannten Gründen sind Versuche unternommen worden, Kraftfahrzeuge
leichtgewichtig auszuführen. Hier sind jedoch noch Verbesserungen möglich.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Räder, auch Lenkräder,
für Kraftfahrzeuge so zu gestalten,
daß eine Gewichtsreduzierung
bei ausreichender Haltbarkeit erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rad zumindest
teilweise aus einem Bienenwabenverbundkörper besteht. Solche Bienenwabenverbundkörper
sind an sich schon bekannt und haben eine Sandwichstruktur. Sie weisen einen Bienenwabenkern
auf, der aus dünnen Vertikalplatten bestimmter Höhe besteht und eine Vielzahl von
aneinanderliegenden Zellen bildet, wobei diese Zellen aus der Sicht von oben regelmäßige
Sechsecke bilden. Der Bienenwabenkern ist auf beiden Seiten mit einem Paar horizontaler,
dünner Halteplatten nach Art eines Sandwiches versehen. Der Bienenwabenverbundkörper
kann aus Aluminium, Stahl oder anderen Metallen bestehen. Es kommen aber auch FRP,
Kohlenstoffaser verstärkter Kunststoff oder andere synthetische Harze in Frage.
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Das Rad bzw. das Lenkrad nach der vorliegenden Erfindung kann bei
gleicher Festigkeit wie die konventionellen Räder sehr leicht ausgebildet werden,
weil Bienenwabenverbundkörper trotz ihrer Leichtigkeit eine hohe Festigkeit aufweisen.
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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Rad eine Radscheibe
und/oder ein Felgenbett aufweist, das aus dem Bienenwabenverbundkörper besteht.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, daß das Rad mit einer Verstärkungslage
versehen ist, die aus dem Bienenwabenverbundkörper besteht.
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Soweit das Rad ein Lenkrad mit Speichen und Lenkradkranz ist, sollen
Speichen und/oder Lenkradkranz zu-
mindest teilweise Hohlräume aufweisen,
in denen Bienenwabenverbundkörper angeordnet sind.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
näher veranschaulicht. Es zeigen: Figuren 1 bis 5 teilweise Vertikalschnitte durch
fünf Ausführungsformen von Rädern für Kraftfahrzeuge; Figur 6 eine perspektivische
Ansicht eines Lenkrades mit Teilschnittdarstellung; Figur 7 eine teilweise Horizontalschni-ttdarstellung
des Lenkrads gemäß Figur 6; Figur 8 einen Querschnitt durch den Kranz des Lenkrads
gemäß Fig. 6.
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Figur 1 zeigt ein Rad für ein Kraftfahrzeug, das eine Felge 11 aus
Aluminium- oder Stahlguß und eine Ringscheibe 14 aus einem Bienenwabenverbundkörper
aus Aluminium. Die Felge 11 besteht aus zwei Segmenten, nämlich aus einem innenseitigen
Felgensegment 12 und einem außenseitigen Felgensegment 13.
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Die Ringscheibe 14 ist an dem außenseitigen Felgensegment 13 angebracht
und hat einen äußeren Umfangsteil 14a, der an Flanschen 12a, 13a der beiden Felgensegmente
12, 13 mittels Schrauben 15 und Muttern 16 befestigt ist. Die Ringscheibe 14 hat
ein zentrales Loch 17, in dem ein Nabenorgan 18 befestigt ist.
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Der innere Umfangsteil 14b der Ringscheibe 14, der das Loch 17 bildet,
hat Schraubenlöcher 19. Das Nabenorgan 18 weist einen Flansch 18a auf, der mittels
Schrauben an dem Umfangsteil 14b der Ringscheibe 14 befestigt ist.
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Figur 2 zeigt ein Rad für Kraftfahrzeuge, das in ähnlicher Weise eine
Felge 21 aus Aluminium- oder Stahlguß und eine Ringscheibe 24 aus einem Bienenwabenverbundkörper
aus Aluminium aufweist. Am inneren Umfangsteil der Felge 21 ist ein Flansch 21a
angebracht. An ihrem äußeren Umfangsteil 24a ist die Ringscheibe 24 am Flansch 21a
mittels Schrauben 25 und Muttern 26 befestigt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 1 ist noch ein Nabenorgan 28 am inneren Umfang der Ringscheibe 24 befestigt.
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In Figur 3 ist ein Rad für ein Kraftfahrzeug dargestellt, das eine
Felge 31 und eine Ringscheibe 34 aufweist, die miteinander verschweißt oder anderweitig
verbunden sind und die beide aus einem Bienenwabenverbundkörper bestehen. Die jeweils
äußeren Platten der Felge 31 und der Ringscheibe 34, d. h. die Sandwichplatten des
Bienenwabenkerns, bestehen gewöhnlich aus Aluminium. Alternativ dazu können diese
Platten auch aus einem synthetischen Harz, wie beispielsweise FRP oder Kohlenstoffaser
verstärktem Kunststoff bestehen. Der Bienenwabenkern ist aus Aluminium gefertigt.
Falls gewünscht, können die gebogenen Teile der Felge 31 mit synthetischem Harz
verstärkt werden. Wie bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein
Nabenorgan 38 vorgesehen, das an dem inneren Umfang der Ringscheibe 34 befestigt
ist.
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Auch in Figur 4 ist ein Rad für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Es
hat eine Felge 41 und eine Ringscheibe 44, die beide aus einem Aluminiumgußteil
bestehen. An der Ringscheibe 44 ist eine Verstärkungsringscheibe 49 befestigt. Die
Ringscheibe 44 hat einen äußeren Speichenteil 44a und einen inneren, flach ausgebildeten
Plattenteil 44b. Die Verstärkungsringscheibe 49 ist auf der äußeren Seite des Speichenteils
44a mittels Schrauben befestigt und besteht aus einem Bienenwabenverbundkörper aus
Aluminium.
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In Figur 5 ist ein Kraftfahrzeugrad dargestellt, das eine Aluminiumgußfelge
51 und eine Aluminiumgußscheibe 54 aufweist, wobei Felge 51 und Ringscheibe 54 miteinander
verschweißt sind. Auf der äußeren Seite der Ringscheibe 54 ist eine Verstärkungsringscheibe
59 vorgesehen, die an der Aluminiumgußfelge 51 angeschweißt ist u-nd einen Bienenwabenverbundkörper
aus ALuminium beinhaltet. Mittels eines Befestigungsrings 58 ist die Verstärkungsringscheibe
59 am inneren Umfang der Ringscheibe 54 befestigt.
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Figur 6 zeigt ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug. Es besteht im wesentlichen
aus einer zentralen Nabe 1, einem die Nabe 1 umgebenden Lenkradkranz 2 sowie aus
Speichen 3, die die Nabe 1 mit dem Lenkradkranz 2 verbinden.
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Der Lenkradkranz 2 ist aus einem Rechteckrohr 4 mit rechteckigem Querschnitt
geformt, das mit einer Ummantelung 5 versehen ist. Das Rechteckrohr 4 besteht aus
Metall, beispielsweise Aluminium ode Stahl. Es
spielsweise FRP zur
Anwendung kommen. Die Ummantelung 5 ist aus synthetischem Harz hergestellt.
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In dem Rechteckrohr 4 ist ein Bienenwabenverbundkörper 6 eingeschlossen.
Er hat eine Sandwichstruktur und weist demgemäß einen Bienenwabenkern 7 auf, der
aus dünnen vertikalen Platten einer bestimmten Höhe besteht, die eine Vielzahl von
aneinanderliegenden Zellen 7a in Form von regelmäßigen Sechsecken besteht. Der Bienenwabenkern
7 ist beidseitig eingeschlossen zwischen einem Paar horizontaler dünner Halteplatten
8. Der Bienenwabenverbundkörper 6 ist ringförmig und hat eine Breite, die dem Querschnitt
des Rechteckrohrs 4 entspricht. Der Bienenwabenverbundkörper 6 ist innig mit dem
Rechteckrohr 4 verbunden, wobei die Zellen 7a parallel zu der Achse des Lenkrades
ausgerichtet sind. Wenn die Dicke des Bienenwabenverbundkörpers geringer ist als
die Innenhöhe des Rechteckrohrs 4, so kann eine dünne Aluminiumplatte in den Leerraum
zwischen Bienenwabenverbundkörper und Rechteckrohr 4 eingesetzt werden.
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Auch jedes der Speichen beinhaltet ein Rechteckrohr 4 und eine Ummantelung
5. Innerhalb des Rechteckrohrs 4 ist gleichfalls ein Bienenwabenverbundkörper 6
angeordnet, wobei die Anordnung ähnlich der im Lenkradkranz 2 getroffen ist.
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Obwohl die vorstehende Ausführungsform für das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges
bestimmt ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Verwendungszweck beschränkt. So
können Lenkräder für Boote oder Steuersäulen oder -hebel für Flugzeuge in der gleichen
Weise ausgebildet sein.
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