DE4013603A1 - Motorradgussrad - Google Patents

Description

Die Erfindung ist eine kompromißlose Verwirklichung eines festigkeitsoptimierten Leichtbaurades in einfachem, speichen­ radähnlichem U-Profil-Design.

1973 taucht bei der Münch 4-1200-TSS-E erstmals bei einem Hinterrad ein Gußrad auf. Seither wurden Drahtspeichen­ räder bei fast alen Motorradtypen durch Gußräder ersetzt.

Allgemein haben Räder aus einem Guß Vorteile durch ihre schlagfreie Herstellung. Es werden schlauchlose Reifen ver­ wendet. Ihr Gewicht ist durch ihr oft aufwendiges und ausge­ fallenes Design höher als das von Speichenrädern. Weil sie keinerlei Eigenelastizitäten aufweisen, können Geschwindig­ keiten gefahren werden, die Motor, Fahrer und Reifen an ihre Leistungsgrenze bringen. So bestimmen Gußräder in den unter­ schiedlichsten Formen und Farben, die fast ausschließlich vom Design bestimmt sind, und in der Masse Festigkeitsansprüchen wenig Rechnung tragen, den Motorradmarkt bis heute. Manche Konstruktionen sind so schlecht, daß die Räder oft bei Fahr­ leistungen zwischen 50 000 und 100 000 Kilometer brechen.

Den ersten Schritt zu einem festigkeitsoptimierten Leicht­ metallgußrad unternahm BMW bei der K 1. Erstmals werden brei­ te, sehr steife, und vom Flächenträgheitsmoment am besten ge­ eignete U-Profile verwendet. Ungünstig bleibt, weil es sich um ein Dreispeichenrad handelt, die Biegebelastung auf die Speichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leicht gieß­ bares Rad, zum Beispiel Kokillenguß, aus einer Aluminium- Silizium-Legierung, herzustellen, bei der alle bekannten Vorteile in bezug auf Festigkeit, Kinematik und Leichtbau zur Anwendung kommen.

Erreicht wird dieses Ziel durch zwei Optimierungen. Um eine gleichmäßige Radbelastung auch in der Kurve bei Querkraftein­ wirkungen durch Seitenkräfte zu bekommen, erhalten die ko­ nisch geformten, und sich zur Felge hin verjüngenden U-Profi­ le einen Speichensturz. An Felge und Nabe sind die U-Profile abwechselnd mit den Flanschen mal nach innen und mal nach au­ ßen angeordnet (siehe Vorderansicht und Schnitt A-G). Die Schwerpunktlinien der Flächenträgheitsmomente, die sich bei U-Profilen außerhalb, jenseits des Profilsteges auf der X-X Biegeachse befinden, liegen immer in Richtung Radmitte. Um Biegebeanspruchung zu vermeiden, also nur eine Zug-, Druckbe­ anspruchung zuzulassen, sind eine 60 Grad Speichenteilung und damit 6 Speichen am günstigsten.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ansichten und Schnitten dargestellt. Des weiteren wurde eine Finite Ele­ mente Festigkeitsberechnung mit dem Programm Adina im Leip­ nitz-Rechenzentrum durchgeführt und ein Modell im Maßstab 1 : 1 gebaut.

Das Rad kann in einem Guß sehr leicht hergestellt werden. Die Gewichtsminimierung zu den bisherigen Motorradgußrändern ist erheblich. Drei Speichen-U-Profile sind jeweils auf bei­ den Radseiten offen sichtbar. In den 120-Grad-Zwischen­ räumen sieht man mittig die drei anderen Speichen von der ge­ schlossenen U-Profilrückseite.

Vom Farbdesign her bietet es sich an, die Innenflächen der offenen U-Profilspeichen in einer Kontrastfarbe zu lackieren. Folglich sind dann auf jeder Radseite drei Speichen in der Grundfarbe und drei Speichen in der Kontrastfarbe lackiert. Es bieten sich die verschiedensten Zwei- oder Dreifarblac­ kierungen an. Oder man dreht die Flansche der U-Profile ab.

Claims (4)

1. Motorradgußrad, Vorderrad oder Hinterrad, in einem Guß aus einer Leichtmetall-Legierung hergestellt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speichenprofile einen Speichensturz ha­ ben.

2. Motorradgußrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichenprofile abwechselnd von einer Radseite her mit den Flanschen mal nach innen, und mal nach außen in beliebigen Naben und Felgen angeordnet sein können.

3. Motorradgußrad nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem eine beliebige Anzahl von Speichenprofilen in zwei Speichensät­ zen so angeordnet sind, daß man zum Beispiel bei U-Profi­ len einen Speichensatz von einer Radseite offen sieht und den anderen Speichensatz mittig zum ersten Speichensatz von der gleichen Radseite von der geschlossenen Profil­ rückseite sieht.

4. Motorradgußrad nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, bei dem es bei einem Hinterrad mit Kardanantrieb oder wegen der Bremsanlagenanordnung zweckmäßig sein kann, die Speichen­ profile in ihrer Längsrichtung von der Kardanseite oder der Bremsanlageseite her zu biegen, so daß das Rad eine Einpreßtiefe für den Kardanantrieb oder die Bremsanlage erhält.