DE4018473A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Ein gattungsmäßiges Fahrzeugrad ist aus der US-PS 32 50 571 bekannt. Dieses besteht aus einer aus Aluminium hergestellten Radschüssel, die über im äußeren Umfangsbereich der Radschüssel eingebettete und über den Umfang verteilt angeordnete Verbindungsstücke aus Stahl mit der Stahlfelge verbunden ist. Die Radschüssel ist bei diesem Fahrzeugrad so ausgebildet, daß die äußere Mantelfläche der Radschüssel an der Innenseite des Tiefbettes der Felge zur Anlage kommt und das Verbindungsstück einen aus der Radschüssel axial heraustretenden Abschnitt aufweist, der in einen radial bis zur Felge sich erstreckenden Abschnitt übergeht und die Verbindungsschweißnaht im Bereich des Tiefbettes liegt.

Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß der zur Einbettung des Verbindungsstückes erforderliche dickere Bereich der Radschüssel sich bis zur Felge erstreckt und dementsprechend das Gewicht des Fahrzeugrades hoch ist und die Schweißnaht in unmittelbarer Nähe des Leichtmetallkörpers angeordnet ist, so daß dieser durch die Schweißhitze beeinträchtigt, unter Umständen sogar zerstört werden kann.

Ein ähnliches Fahrzeugrad ist auch der DE-GBM 19 83 975 entnehmbar, das aber ebenfalls mit den gleichen, bereits vorher beschriebenen Nachteilen behaftet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugrad mit guter Bremsenkühlung anzugeben, das unter Vermeidung der geschilderten Nachteile kostengünstig herstellbar ist und ausreichend Gestaltungsmöglichkeiten für ein ansprechendes Design offenläßt.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik ist die größte radiale Erstreckung der Radschüssel geringer als der kleinste üblicherweise im Bettbereich liegende Innendurchmesser der Felge, wobei der sich ergebende Zwischenraum zwischen Radschüssel und Felge durch die Verbindungsstücke überbrückt wird und die Schweißnaht im Bereich zwischen Felgenhorn und Felgenbett angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich der Wulstsitzfläche der Felge. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß durch den in erster Näherung ringförmigen Zwischenraum zwischen Radschüssel und Felge, der nur teilweise durch die Verbindungsstücke abgedeckt ist, große Lüftungsquerschnitte im Sinne einer optimalen Bremsenkühlung gebildet werden. Weiterhin ist von Vorteil, daß der im Querschnitt dickere Teil der Radschüssel, der für die Einbettung der Verbindungsstücke erforderlich ist, auf einem kleineren Radius liegt und dementsprechend das Gewicht geringer ist. Außerdem liegt die Verbindungsschweißnaht vorzugsweise in einen belastungsmäßig unkritischen Bereich der Felge weit genug entfernt von der Radschüssel, was sich günstig auf die Lebensdauer des Fahrzeugrades auswirkt. Die Verbindungsstücke sind als Bügel ausgebildet, wobei der Bogenbereich des Bügels an der Innenseite der Felge zur Anlage kommt und der Querschnitt der Bügel beispielsweise rund oder eckig sein kann. Alternativ zum Draht oder Flacheisen ist auch ein Hohlprofil, z. B. ein Rohr, dafür verwendbar. Besonders vorteilhaft kann die Verbindung gestaltet werden, wenn in der Seitenansicht gesehen die Kontur des Bügels im Bogen- und im direkt angrenzenden Schenkelbereich der Querschnittskontur der Felge im Übergang von der Wulstsitzfläche zum Felgenhorn angepaßt ist, so daß der Bogen des Bügels einen Anschlag für den Felgenhornbereich bildet. Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß in der Seitenansicht gesehen der Bogen- und der anschließende Schenkelbereich des Bügels L-förmig ausgebildet ist und der Bogenbereich unterhalb der Wulstsitzfläche der Felge angeordnet ist und die Bettflanke der Felge auf den beiden Schenkeln des Bügels zur Anlage kommt. Bei einer weiteren Variante kommt der Bogenbereich des Bügels auf der Innenseite des Hump zur Anlage. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch den teilweisen Formschluß zwischen Bogenbereich des Bügels und Hump die Verbindungsschweißnaht entlastet wird. Auch bei dieser Variante liegt die Schweißnaht im unkritischen Bereich der Wulstsitzfläche.

Die verschiedenen Variationen der Verbindung des Bügels mit der Felge können auch im Sinne eines ansprechenden Design genutzt werden.

Die Verbindung der Felge mit der gegossenen Radschüssel durch in der Radschüssel eingebettete Bügel kann auch als Festigkeitsträger ausgestaltet werden. Dazu wird das eine in der Radschüssel eingebettete Schenkelende mit dem des benachbart liegenden Bügels durch ein tragendes Element verbunden. In weiterer Ausgestaltung ist dieses Element als geschlossener Ring ausgebildet, auf dem die freien Schenkelenden der Bügel angeschweißt sind. Bei dieser Anordnung kann zum Beispiel für das tragende Element ein Flachprofil verwendet werden, dessen radiale Erstreckung bis in den Lochkreisbereich geht, so daß die Versenke für die Befestigungsschrauben im tragenden Element angeordnet sind. Bei einer solchen Konstruktion ist es möglich, für die Radschüssel einen gießbaren Kunststoff zu verwenden, da die gesamte Kraft mittels des tragenden Elementes und der Bügel übertragen wird. Durch Einbettung von Fasern kann der Kunststoffkörper wie bereits bekannt, entsprechend versteift werden. Von dem zuletzt beschriebenen Sonderfall einmal abgesehen, wird die Radschüssel in bekannter Weise aus Leichtmetall bzw. einer Leichtmetallegierung hergestellt, in die im äußeren radialen Bereich die freien Schenkelenden der Bügel eingebettet sind. Im Falle der Verbindung der Bügel mit einem tragenden Element kann die Radschüssel im Querschnitt schmal gehalten werden, was sich günstig auf das Gewicht auswirkt. Die Felge wird in bekannter Weise aus Stahlblech geformt, wobei im Sinne eines ansprechenden Design dafür beispielsweise ein nichtrostender hochlegierter Stahl verwendet wird. Dies gilt in gleicher Weise auch für die Bügel. Im Regelfall wird für die Felge und die Bügel ein üblicher Baustahl verwendet, der mit einem korrosionshemmenden Überzug, z. B. Lack, versehen oder entsprechend oberflächenbehandelt ist.

In der Zeichnung wird anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen das erfindungsgemäße Fahrzeugrad näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades,

Fig. 1b einen Teilquerschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 2 wie Fig. 1b mit einer anderen Ausführungsform der Verbindung,

Fig. 3 wie Fig. 1b mit einer weiteren Ausführungsform der Verbindung,

Fig. 4 wie Fig. 1b mit einer anderen Ausführungsform der Verbindung,

Fig. 5 ähnlich Fig. 1a mit einem verlängerten Bügel,

Fig. 6 ähnlich Fig. 1a mit einem zusätzlichen tragenden Element,

Fig. 7 wie Fig. 6 mit einer anderen Ausführungsform des tragenden Elementes.

Fig. 1a zeigt in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades 1. In diesem Beispiel ist die Radschüssel 2 polypenförmig mit fünf Armen 3 ausgebildet, wobei die größte radiale Erstreckung des Armes 3 kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Felge 4. Am Ende jedes Armes 3 ist ein U-förmig ausgebildeter Bügel 5 eingebettet, dessen Schenkel sich bis zur Felge 4 erstrecken. Dadurch entsteht unabhängig von der Form der Radschüssel 2 ein Zwischenraum 6 zwischen Radschüssel 2 und Felge 4. Dieser bildet große Lüftungsquerschnitte im Sinne einer optimalen Kühlung der Bremsen.

Fig. 1b zeigt einen Teilquerschnitt entlang der Linie A-A des in Fig. 1a dargestellten Fahrzeugrades 1. In dieser Darstellung kann man die Einbettung der freien Schenkelenden 7 des Bügels 5 in dem äußeren Bereich der Radschüssel 2 erkennen. Bei dieser Ausführung ist der Bogenbereich 8 des Bügels 5 in der Seitenansicht leicht nach rechts gebogen und im Wulstsitzbereich 9 mit der Felge 4 über eine Schweißnaht 10 verbunden. Alternativ kann der Bogenbereich 8 des Bügels 5 auch nach der anderen Seite gebogen sein. Die Biegung des Bogenbereiches 8 ergibt eine bessere Anlagefläche für die Felge 4 und auch die Schweißnaht 10 läßt sich einfacher anbringen. Die Bügel 5 haben zum einen die Funktion, eine belastbare Festigkeitsverbindung zwischen Radschüssel 2 und Felge 4 zu schaffen, sie können aber auch gleichzeitig als Stylingelemente für ein ansprechendes Design des Fahrzeugrades 1 verwendet werden. Zur Bildung der gewünschten großen Lüftungsquerschnitte beträgt die nicht eingebettete Schenkellänge mindestens 35 mm. Die Anzahl der Bügel 5 ist im Prinzip beliebig, wobei die Mindestanzahl 3 ist. Aus Gründen des optischen Aussehens wird einer ungeraden Anzahl der Vorzug gegeben, eine gerade Anzahl ist aber ebenso möglich.

In Fig. 2 ist eine andere konstruktive Lösung der Verbindung dargestellt. Der Bogenbereich 8 des Bügels 5 sowie ein Teil des anschließenden Schenkelbereiches ist in der Seitenansicht der Kontur der Felge 4 am Übergang vom Wulstsitzbereich 9 zum Felgenhorn 11 angepaßt. Dadurch ergibt sich für die Felge 4 im Bogenbereich 8 des Bügels 5 ein Anschlag, der im Sinne der Justierung und Positionierung genutzt werden kann.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Beispiel ist der Bügel 5 im Bogenbereich 8 und anschließenden Schenkelbereich in der Seitenansicht L-förmig ausgebildet, und zwar so, daß der Bogenbereich 8 des Bügels 5 im Wulstsitzbereich 9 der Felge 4 angeordnet ist und die Bettflanke 12 der Felge 4 sich auf den beiden Schenkeln des Bügels 5 abstützt.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Verbindung zwischen Radschüssel 2 und Felge 4. In diesem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bogenbereich 8 des Bügels 5 auf der Innenseite des Hump 13 angeordnet, wobei die Schweißnaht 10 wie in den anderen Beispielen im Wulstsitzbereich 9 der Felge 4 liegt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch den teilweise sich ergebenden Formschluß zwischen Bogenbereich 8 und Hump 13 die Schweißnaht 10 entlastet wird.

Zur Erhöhung der Steifigkeit der Radschüssel 2 erstrecken sich, wie in Fig. 5 dargestellt, die in der Radschüssel eingebetteten freien Schenkelenden des Bügels 5 bis in den Lochkreisbereich 14. Eine weitere Steigerung im Sinne eines Festigkeitsträgers wird dadurch erreicht, wenn gemäß Fig. 6 in der Radschüssel 2 als tragendes Element ein durchgehender Ring 15 eingebettet ist, an den die freien Schenkelenden des Bügels 5 angeschweißt sind.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Festigkeitsträgers gemäß Fig. 6 in der Form, daß das freie Schenkelende des einen Bügels 5 mit dem freien Schenkelende des benachbart liegenden Bügels 5 über ein Zwischenstück 16 verbunden ist. Dabei wird die radiale Erstreckung dieses Zwischenstückes so gewählt, daß die im Lochkreisbereich 14 liegenden Versenke mit eingeschlossen sind und die gesamte Kraft damit über den Festigkeitsträger, hier gebildet aus Zwischenstücken 16 und Bügel 5, übertragen wird.

Claims (16)

1. Fahrzeugrad bestehend aus einer aus Blech hergestellten und ein Bett aufweisenden Felge und einer gegossenen Radschüssel, die mit der Felge über im radial äußeren Bereich der Radschüssel eingebettete und über den Umfang verteilt angeordnete metallische Verbindungsstücke verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die größte radiale Erstreckung der Radschüssel (2) geringer ist als der kleinste Innendurchmesser der Felge (4) und der sich ergebende Zwischenraum zwischen Felge (4) und Radschüssel (2) durch die Verbindungsstücke überbrückt wird und die Schweißnaht (10) im Bereich zwischen Felgenhorn (11) und Felgenbett angeordnet ist.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück als Bügel (5) ausgebildet ist, dessen Bogenbereich (8) an der Innenseite der Felge (4) zur Anlage kommt und dessen Schenkel sich in die Radschüssel (2) hinein erstrecken.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (5) als geschlossener Ring ausgebildet ist und der der Schweißstelle (10) gegenüberliegende Bogenbereich in der Radschüssel (2) eingebettet ist.

4. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Radschüssel (2) eingebettete Teil des Bügels (5) sich bis in den Bereich des Lochkreises (14) erstreckt.

5. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Radschüssel (2) eingebettete Schenkelende des einen Bügels (5) mit dem des benachbart liegenden Bügels (5) durch ein tragendes Element verbunden ist.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Element als geschlossener Ring (15) ausgebildet ist, auf dem die freien Schenkelenden der Bügel (5) angeschweißt sind.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Element radial sich über den Lochkreisbereich (14) hinweg erstreckt und die Versenke im tragenden Element angeordnet sind.

8. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschweißnaht (10) im Bereich der Wulstsitzfläche (9) der Felge (4) angeordnet ist.

9. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Seitenansicht des Bügels (5) im Bogen (8) und im anschließenden Schenkelbereich der Querschnittskontur der Felge (4) im Übergang von der Wulstsitzfläche (9) zum Felgenhorn (11) angepaßt ist und der Bogen (8) des Bügels (5) einen Anschlag für den Übergangsabschnitt der Felge (4) bildet.

10. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenansicht der Bogen (8) und der anschließende Schenkelbereich des Bügels (5) L-förmig ausgebildet ist und der Bogenbereich des Bügels sich unterhalb der Wulstsitzfläche (9) der Felge (4) befindet und die Bettflanke der Felge (4) an den beiden Schenkeln des Bügels (5) zur Anlage kommt.

11. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenbereich (8) des Bügels (5) in der Seitenansicht wahlweise nach links oder rechts gebogen ist und im Bereich der Wulstsitzfläche (9) an der Felge (4) zur Anlage kommt.

12. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenbereich (8) des Bügels (5) auf der Innenseite des Hump (13) zur Anlage kommt.

13. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschüssel (2) polypenartig ausgebildet ist und der Bügel (5) am Ende eines sich radial erstreckenden Armes (3) angeordnet ist.

14. Fahrzeugrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Arme (3) 5 ist.

15. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschüssel (2) aus Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung hergestellt ist.

16. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschüssel (2) aus Kunststoff hergestellt ist.