DE4219014A1 - Modulbausatz zum festen zusammenbauen eines fahrzeugrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Modulbausatz zum festen Zusammen­ bauen eines Fahrzeugrades, der in nicht zusammengebautem Zustand folgendes enthält,

• - ein einteiliges Mittelstück, das einen Radkörper zur Ver­ bindung mit der Radachse des Fahrzeuges und zum Teil eine Felge für einen Luftreifen darstellt, wobei das Mittelstück eine sich senkrecht zur Radachse erstreckende Radnabe zum Befestigen an der Radachse des Fahrzeuges, einen sich an die Radnabe an­ schließenden Zwischenbereich und einen sich an den Zwischenbe­ reich anschließenden äußeren Rand aufweist, dessen Außenprofil, das mit dem Zwischenbereich verbunden ist, zum Teil das Felgen­ bett bildet, wobei der äußere Rand zwei Ansetzflächen für je ein Ansetzteil aufweist, und zwar eine innere und eine äußere;
• - wobei die beiden, an das Mittelstück ansetzbaren Ansetz­ teile, nämlich ein inneres und ein äußeres, die die Radachse als Drehachse aufweisen und die Felge vervollständigen, jeweils eine Ansetzfläche zum Ansetzen an das Mittelstück aufweisen.

Ein derartiger Modulbausatz ist aus der DE 31 03 679 A1 bekannt.

Der Zwischenbereich des Mittelstücks erstreckt sich dabei in Richtung Außenseite des Rades, und der Randbereich erstreckt sich nur im geringen Ausmaße in axialer Richtung. Die beiden Ansetzflächen verlaufen parallel und auf ein- und derselben Äquatoriallinie. Die beiden Ansetzteile sind identisch zueinander und erstrecken sich, entgegengesetzt gerichtet, koaxial zum zentralen Mittelstück. Die beiden Ansetzteile vervollständigen die Felge und weisen jeweils an einer äußeren umfänglichen Seite eine Ansetzfläche zum Ansetzen an dem Mittelstück auf. Entgegen­ gesetzt zu diesem Ende weisen sie jeweils einen Wulst auf, der das Horn der Felge bildet.

Es existiert eine sehr große Anzahl an verschiedenen Rädern, von denen sich manche lediglich durch ihre Breite, d. h. dem Abstand zwischen den randseitigen Wulsten bzw. Hörnern und durch ihren Durchmesser, d. h. das Durchmessermaß der Felgenschulter unterscheiden. Aufgrund dieser Vielfalt an unterschiedlichen Rädern ist der Hersteller dazu gezwungen, beachtliche Lagerhal­ tungen an unterschiedlichen Rädern einzurichten.

Es besteht daher ein Bedarf an einer modulartigen Bauweise, die es ermöglicht, mit einer begrenzten Anzahl an Teilen, sozusagen auf Nachfrage, Räder beliebigen Durchmessers oder Breite herzustellen. Es ist selbstverständlich, daß trotz einer modulartigen Bauweise die mechanische Festigkeit des Rades und die Genauigkeit seiner funktionellen Seiten erhalten bleiben muß. Vor allem soll eine derartige Standardisierung es ermög­ lichen, ein beliebiges Rad wesentlich rascher herzustellen, wobei dies mit einer größeren Flexibilität im Hinblick auf die Lagerhaltung und im Hinblick auf die für die Herstellung notwendigen Einrichtungen erfolgen soll.

Der aus der DE 31 03 679 A1 bekannte konstruktive Aufbau eröffnet den Weg zu einem modulartigen Zusammenbau, in dem an ein und dasselbe einteilige Mittelstück in ihren axialen Ausmessungen unterschiedliche Ansetzteile angesetzt werden können, wobei dies nach dem Zusammenbau zu Rädern verschiedener Breite führt.

Dabei bleibt das Problem einer Modulbauweise, über die Räder mit verschiedenen Durchmessern erhalten werden können, jedoch ungelöst.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Modulbau­ satz zu schaffen, der die Möglichkeit eröffnet, auch Räder mit verschiedenen Durchmessern zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß modulartig ein und demselben Mittelstück zumindest ein Satz an zwei Zusatzteilen mit einer relativ geringen radialen Ausdehnung, der, wenn er direkt oder indirekt mit dem Mittelstück verbunden ist, einen ersten relativ geringen Raddurchmesser bestimmt, und zu­ gleich ein zweiter Satz an zwei Zusatzteilen zugehörig ist, der, wenn er direkt oder indirekt mit dem Mittelstück verbunden ist, einen zweiten, relativ großen Raddurchmesser ergibt.

Durch die Ausgestaltung der Zusatzteile mit verschiedenem radialen Maß können an ein und dasselbe Mittelstück jeweils solche Sätze an Zusatzteilen angebracht werden, daß daraus Räder mit unterschiedlichen Durchmesser resultieren. Dies kann im Prinzip auf zwei verschiedene Art und Weisen erfolgen.

Zum einen können die Zusatzteile eines Satzes so ausgebildet sein, daß sie als ein inneres und äußeres Ansetzteil ausgebildet sind, die direkt mit dem Mittelstück verbunden werden. In diesem Fall weist jedes Zusatzteil, entgegengesetzt zu seiner Ansetz­ stelle an dem Mittelstück, einen das Felgenhorn bildenden Wulst für den Luftreifen auf.

Zum anderen können die Zusatzteile solche Teile sein, die zusätzlich zu den bereits vorhandenen Ansetzteilen angebracht werden, und zwar ein inneres und ein äußeres, wobei dann die Zusatzteile Ansetzflächen aufweisen, über die diese an ein entsprechendes Ansetzteil angesetzt werden können. Auch in diesem Fall weist dann das Zusatzteil, wie zuvor erwähnt, an einer Stelle gegenüberliegend zur Ansetzstelle an das Ansetzteil, einen das Felgenhorn bildenden Wulst für den Luftreifen auf.

Die Ansetzflächen können dabei beispielsweise mit einer Schulter versehen sein, insbesondere mit einer rechtwinkligen Schul­ ter, oder sie können durch eine geradlinig verlaufende Fläche gebildet sein.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, zusätzlich zu der Variierung des Durchmessers des Rades auch zugleich dessen Breite zu verändern. Entsprechend einer ersten Ausgestaltung können die unterschiedlichen Sätze an zwei Zusatzteilen sich zugleich dahingehend unterscheiden, daß sie unterschiedliche axiale Ausmaße haben, so daß nach dem Zusammensetzen mit dem Mittelstück entsprechend unterschiedliche Räder erhalten werden.

Entsprechend einer zweiten Ausführungsform können darüber hinaus noch zugleich solche Sätze an Zusatzteilen vorgesehen sein, die den Durchmesser des Rades verändern, d. h. der Modulbausatz weist zumindest einen weiteren Satz an Zusatzteilen mit wesent­ lich größeren axialen Ausmaßen auf, wie die beiden Zusatzteile des ersten oder des zweiten Satzes. Durch diese Zusatzteile des jeweiligen Satzes können, falls diese einmal mit dem Mittelstück montiert sind, zusätzlich zu den Rädern jeweils verschiedener Durchmesser zugleich entsprechende durchmesser­ gleiche Räder mit verschiedener Breite zusammengebaut werden, wobei die jeweils mit ein und demselben einteiligen Mittelstück möglich ist. Die zuvor beschriebenen verschiedenen Teile, die auf gebräuchliche Art und Weise hergestellt werden können, und zwar mit den gewünschten und bekannten Ausmaßen, und die aufeinander abgestimmt sind, können durch an sich bekannte Techniken fest miteinander verbunden werden, sei es durch Ver­ schweißen, durch Verkleben oder durch Verschrauben. Handelt es sich um Verschweißen, so werden solche Techniken angewendet, die das Material nicht beeinflussen und keine wesentliche Verformung der verschweißten Stücke verursachen, beispielsweise ein Elek­ tronenstrahlschweißen unter Vakuum. Diese Technik ermöglicht, Räder zu erhalten, die keine Endbearbeitung der auf diese Art und Weise zusammengesetzten und miteinander fest verbundenen Flächen erforderlich macht.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den genannten Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt eines Rades, das durch Zusammenfügen verschiedener Modulbausatzteile entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten wurde, wobei in durchgezogenen Linien eine Möglichkeit, und mit strichpunktierten Linien eine zweite Möglichkeit, mit größerem Durchmesser dargestellt ist;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, wobei in strichpunktierten Linien angedeutet ist, wie ein Rad mit größerem Durchmesser hergestellt werden kann, und

Fig. 3 einen den Fig. 1 und 2 entsprechenden Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Rades, das aus Bauteilen eines erfindungsgemäßen Modulbausatzes zusammengesetzt ist.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bauteile eines Rades 1 sind jeweils symmetrisch zu einer Achse 2, die die Drehachse bzw. die Radachse darstellt. Im Sinne der Anbringung des Rades 1 an eine Fahrzeugachse unterscheidet man zwischen einer inneren Seite, die in den Figuren auf der linken Seite gelegen ist, und einer äußeren Seite, die auf der rechten Seite der Figur liegt.

Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß ein Rad 1, das aus Einzelteilen eines erfindungsgemäßen Modulbausatzes zusammengesetzt ist, ein einteiliges Mittelstück 3 aufweist, das ein Hauptbauteil des Rades 1 darstellt, an das zwei zusätzliche Ansetzteile 6 bzw. 7 angesetzt sind.

Das einteilige Mittelstück 3 weist ausgehend von seinem Mittel­ punkt in Richtung dessen Umfang folgendes auf:

• - eine Radnabe 3a, die sich eben und radial erstreckt, und die zur Befestigung an einer hier nicht dargestellten Radachse des Fahrzeuges dient;
• - ein daran anschließender Zwischenbereich 3b, der eine Art Radschüssel bildet, wobei dieser sich, ausgehend von der Radnabe 3a zunächst axial nach innen und anschließend radial erstreckt, wodurch Bauraum oder der Durchtritt von Bauteilen der Brems­ anlage, der Lenkung und des Antriebes ist;
• - einen sich in axialer Richtung in Richtung Außenseite er­ streckenden Rand 3c, der einen Teil der Felge bzw. des Felgenbet­ tes zur Verbindung mit dem hier nicht dargestellten Luftreifen bildet;
• - ein sich Richtung Innenseite erstreckender Rand 3d, der ein schräg ansteigendes Randstück oder eine Flanke bildet, die den umfänglichen Rand 3c in radialer Richtung verlängert.

In Fig. 1 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt, wie das einteilige Mittelstück mit einem ersten Satz an zwei Zusatzteilen 6 und 7 fest zusammengefügt ist.

In Fig. 1 sind mit strichpunktierten Linien zwei Zusatzteile 6′, 7′ eines zweiten Satzes an Zusatzteilen dargestellt, die ebenfalls mit dem Mittelstück 3 verbunden werden können, und die sich lediglich in ihrer radialen Erstreckung von den Zusatzteilen 6 bzw. 7 unterscheiden. Das Zusatzteil 6 des ersten Satzes an Zusatzteilen weist einen ersten, sich in Richtung der Drehachse 2 erstreckenden, in der Dartstellung von Fig. 1 etwa horizontal verlaufenden Abschnitt, der eine Verlängerung des Randes 3c des Mittelstückes 3 darstellt. Über ein, in der Schnittdarstellung von Fig. 1 gekröpften Übergangsbereich 9 geht das Zusatzteil 6 in einen ebenfalls parallel zur Achse 2 verlaufenden Abschnitt 6a über, der an seinem äußeren Ende mit einem Wulst 6b versehen ist, der ein Horn der Felge dar­ stellt.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen, unterscheiden sich Zusatzteile 6 und 6′ lediglich durch die radiale Länge des Übergangsbereiches 9.

Das dem Horn gegenüberliegende Ende des Zusatzteiles 6 ist über eine hier nicht näher bezeichnete, mit einer rechtwinkligen Schulter versehenen Ansetzfläche versehen, die an einer kom­ plementär geformten Schulterfläche am äußeren Ende des Randes 3c des Mittelstücks 3 liegt. Das Zusatzteil 6 erstreckt sich dabei in Richtung Außenseite des Rades 1.

Das Zusatzteil 7 erstreckt sich ebenfalls in Richtung Drehachse 2, also in der Darstellung von Fig. 4 in einem zunächst waagrech­ ten Abschnitt vom äußeren Ende des Randes 3d weg, und ist an seinem äußeren Ende mit einem Wulst 7b versehen, der ebenfalls ein Horn der Felge darstellt.

Ein Abschnitt 7a des Zusatzteiles 7 kommt daher etwa auf gleicher Höhe zum Liegen wie der Abschnitt 6a des Zusatzteiles 6. Die endseitigen Hörner 6b bzw. 7b beschreiben dabei ein und den­ selben äußeren Durchmesser des Rades 1. Sie dienen dazu, den Wulst bzw. Reifenfuß des Luftreifens zu halten. Auch das Zusatzteil 7 liegt über eine mit einer rechtwinkligen Schulter versehenen Ansetzfläche an einer komplementär geformten Ansetz­ fläche am äußeren Ende des Randes 3d an.

Im Falle des Zusatzteiles 7′ weist dieses einen den Rand 3d radial verlängernden Abschnitt auf, so daß die axialen Abschnitte 6a und 6b von Zusatzteil 6′ und 7′ dann wieder auf gleicher Höhe zum Liegen kommen.

Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß identisch ausgebildete Mittel­ stücke 3 sowohl mit einem Satz 6, 7 oder mit einem Satz 6′ bzw. 7′ an Zusatzteilen verbunden werden können, wobei diese Sätze untereinander sehr ähnlich ausgebildet sind und sich lediglich durch die Länge ihres radial erstreckenden Abschnitts unter­ scheiden.

Somit ist durch einfache Mittel die Möglichkeit gegeben, auf modulartige Bauweise mit möglichst wenig Teilen Räder unter­ schiedlicher Durchmesser herzustellen.

Durch Vorsehen der rechtwinkligen Schultern an den Ansetzflächen ist es möglich, die Zusatzteile 6, 7 bzw. 6′, 7′ exakt zentriert an das Mittelstück 3 anzusetzen.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß durch ein etwa ringförmiges Ansatzstück 8 möglich ist, zusätzlich noch die Breite des Rades 1 zu variieren.

Das Ansatzstück 8 verläuft koaxial zum Mittelstück 3 und weist an seinen axial gegenüberliegenden Ringflächen Kanten Ansatz­ flächen mit einer rechtwinkligen Schulter auf, so daß der Ring einerseits an das äußere Ende des Randes 3d angesetzt werden kann, und am gegenüberliegenden Ende dann gleichermaßen das unveränderte Zusatzteil 7 des ersten Satzes angesetzt werden kann.

Es ist selbstverständlich auch möglich, zwischen das in Fig. 1 dargestellte Zusatzteil 7′ ein solches Ansatzstück 8 zu setzen.

Es ist somit möglich, zugleich den Durchmesser und die Breite des Rades 1 zu variieren.

Somit ist durch die Modulbauweise möglich, mit nur wenigen Bauteilen, und insbesondere mit ein und demselben Mittelstück auf einfache Weise verschiedene Radbreiten und Raddurchmesser zu erreichen.

Es ist selbstverständlch auch möglich, verschiedene Radbreiten dadurch zu erreichen, daß ein Ansetzteil 7 mit einem entsprechend lang ausgebildeten axialen Abschnitt 7a versehen ist, so daß dann das zusätzliche Ansatzstück 8 weggelassen werden kann. Die Variation der Breite ist selbstverständlich auch über die Variation der axialen Ausdehnung des Zusatzteiles 6 bzw. 6′ möglich.

Bei einem in Fig. 3 dargestellten weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind für das Mittelstück 3, soweit es identisch wie das in Fig. 1 und 2 dargestellte Mittelstück 3 ist, gleiche Bezugsziffern verwendet. Der Abschnitt 3d ist an seinem äußeren Ende in einem axial verlaufenden Abschnitt 3e fortgesetzt, der Richtung Innenseite gerichtet ist.

Dieser Abschnitt 3e ist an seinem äußeren Ende glatt, d. h. nicht mit einem Horn versehen. An seinem sich in Richtung Außenseite erstreckenden Ende ist der Rand 3c mit einem Ansatz­ stück 6′′ verbunden, das sich axial auf gleicher Höhe erstreckt, wie der Abschnitt 3e.

Die beiden gegenüberliegenden äußeren Enden des Abschnittes 3e bzw. des Zusatzteiles 6′′ sind mit identisch ausgebildeten, entgegengesetzt gerichteten Zusatzteilen 10, 11 verbunden, die an ihren gegenüberliegenden äußeren Enden einen Wulst 10b bzw. 11b tragen. An ihrem dem äußeren Wulst 10b bzw. 11b gegenüber­ liegenden Endbereich sind die Zusatzteile 10 bzw. 11 jeweils mit einem sich axial erstreckenden Abschnitt 10a bzw. 11a zur Verbindung mit dem Abschnitt 3e bzw. dem Zusatzteil 6′′ versehen. Durch Variation der Maße eines gekröpften Abschnittes 10a′ bzw. 11a′ der Zusatzteile 10 bzw. 11 kann entweder die Breite oder der Durchmesser oder beides zugleich variiert werden.

Durch Variation des gekröpften Abschnittes der Zusatzteile 10 bzw. 11 kann der Durchmesser des Rades variiert werden.

Dies kann auch durch Variation der radialen Erstreckung des Randes 3d bzw. des gekröpften Abschnittes des Zusatzteiles 6′′ erreicht oder mit der zuvor erwähnten Variation kombiniert erreicht werden.

Claims (8)

1. Modulbausatz zum festen Zusammenbauen eines Fahrzeugrades, der in nicht zusammengebautem Zustand folgendes enthält:

• - ein einteiliges Mittelstück (3), das einen Radkörper (4) zur Verbindung mit einer Radachse eines Fahrzeuges und zum Teil eine Felge (5) für einen Luftreifen darstellt, wobei das Mittelstück (3) eine sich senkrecht zur Drehachse (2) erstreckende Radnabe (3a) zum Befestigen an der Radachse des Fahrzeuges, einen sich an die Radnabe (3a) anschließen­ den Zwischenbereich (3b) und einen sich an den Zwischenbe­ reich (3b) anschließenden äußeren Rand (3c) aufweist, dessen Außenprofil, das mit dem Zwischenbereich (3b) verbunden ist, zum Teil das Felgenbett bildet, wobei der äußere Rand (3c) zwei Ansetzflächen für je ein Ansetzteil aufweist, und zwar eine innere und eine äußere;
• - wobei die beiden an das Mittelstück (3) angesetzten Ansetzteile, nämlich ein inneres und ein äußeres, die jeweils die Radachse (2) als Drehachse aufweisen, und die die Felge vervollständigen, jeweils eine Ansetzfläche zum Ansetzen an das Mittelstück (3) aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß modulartig ein und demselben Mittelstück (3) zumindest ein Satz an zwei Zusatzteilen (6, 7; 10, 11) mit einer relativ geringen radialen Aus­ dehnung, der, wenn er direkt oder indirekt mit dem Mittel­ stück (3) verbunden ist, einen ersten, relativ geringen Raddurchmesser bestimmt, und zugleich ein zweiter Satz an zwei Zusatzteilen (6′, 7′) zugehörig ist, der, wenn er direkt oder indirekt mit dem Mittelstück (3) verbunden ist, einen zweiten, relativ großen Raddurchmesser ergibt.

2. Modulbausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzteile (6, 6′, 7, 7′) eines Satzes (6, 7 bzw. 6′, 7′), die Ansetzteile, und zwar ein inneres und ein äußeres sind, die direkt mit dem einteiligen Mittelstück (3) verbunden sind, und daß jedes Zusatzteil (6, 6′, 7, 7′) entgegengesetzt zu dessen Ansetzbereich an das Mittel­ stück (3) einen Wulst (6b, 7b) für den Luftreifen aufweist.

3. Modulbausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzteile (10, 11) eines Satzes Teile sind, die zusätzlich zu den Ansetzteilen (6′′) vorhanden sind, und zwar an einem innen- und an einem außenliegenden Ende, wobei jedes dieser Zusatzteile (10, 11) eine Verbindungs­ stelle mit einem Ansetzteil aufweist, und daß die Zusatz­ teile (10, 11) an ihrem dieser Verbindungsstelle gegenüber­ liegenden äußeren Ende mit einem Wulst (10b, 11b) für den Luftreifen versehen sind.

4. Modulbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ansetzfläche eine Schulter, insbesondere eine rechtwinklige Schulter aufweist.

5. Modulbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ansetzfläche eine geradlinig verlaufende Fläche ist.

6. Modulbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl an Sätzen mit zwei Zusatzteilen vorhanden sind, die sich in ihrer axialen Längenerstreckung von Satz zu Satz unterscheiden, so daß zusätzlich Räder verschiedener Breite nach Zusammensetzung mit dem Mittelstück (30) erhaltbar sind.

7. Modulbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein weiterer Satz an zwei Zusatzteilen vorhanden ist, die eine größere axiale Ausdehnung als die zwei Stücke des ersten bzw. zweiten Satzes aufweisen, wobei diese Stücke des weiteren Satzes, falls diese mit dem Mittelstück (3) verbunden sind, eine Breite des Rades bestimmen, die ausgeprägter ist als die, die durch den ersten oder zweiten Satz erfolgt, falls diese an dem Mittelstück (3) angebracht sind.