DE60003419T2

DE60003419T2 - Dreiteiliges rad für motorfahrzeug

Info

Publication number: DE60003419T2
Application number: DE60003419T
Authority: DE
Inventors: Claudio Bernoni
Original assignee: Oz SpA Bassano Del Grappa; O Z SpA
Current assignee: Oz SpA Bassano Del Grappa; O Z SpA
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: DE60003419D1; EP1175304A1; US6763865B1; EP1175304B1; WO2001054924A1; TW513356B; JP2003520727A; ITBO20000025A1; ATE243120T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dreiteiliges Rad für ein Motorfahrzeug, zusammengesetzt durch Schrauben.
Dieser Typ von Rad enthält drei getrennt hergestellte Teile: eine innere Felge, eine äussere Felge und eine Scheibe, verbunden durch Verschweissen oder durch Schrauben.
Eine Verbindung durch Schrauben ist vorzuziehen im Falle der Wartung an einer der Felgen, der inneren oder der äusseren, und um eine grössere Flexibilität bei der Herstellung zu haben, wenn die Breite der Rille festgelegt wird.
Mit anderen Worten, es können leichter Rillen von unterschiedlichen Breiten hergestellt werden.
Aus Gründen der Abmessung, Steifheit und Ästhetik ist die Scheibe allgemein über der äusseren Felge angebracht.
Das US-Patent 4 466 670 offenbart ein Rad für ein Motorfahrzeug nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1. Zum Verbinden der Teile werden Schrauben mit Muttern verwendet. Die Schrauben müssen auf solche Weise positioniert sein, dass sie von der Innenseite und von der Aussenseite des Rades erreichbar sind, und sie sind daher mit einem gewissen radialen Abstand von der Rille für den Einsatz des Reifens angeordnet. Die äussere Felge kann einen C-förmigen Über stand zu der inneren Felge hin aufweisen, welcher letztere überlagert, um die erforderliche Abdichtung für schlauchlose Reifen zu begünstigen. Das US-Patent 5 435 629 beschreibt ein dreiteiliges Rad aus Leichtmetalllegierung vom Typ "Sandwich". Bei diesem Rad ist die Scheibe teilweise zwischen den beiden Teilen der Felge eingesetzt, so dass alle Teile akkurate Abmessungsgenauigkeiten haben müssen. Die Teile des Rades, welche aus Guss erhalten sind, werden durch Schrauben mit Muttern miteinander verbunden, und folglich sind die Schrauben mit einem gewissen radialen Abstand von der Rille zum Einsetzen des Reifens angeordnet. Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein verbessertes dreiteiliges Rad für ein Motorfahrzeug vorzusehen, welches ein idealer Kompromiss zwischen Leichtigkeit, Festigkeit und Herstellungskosten ist und ein gutes Aussehen hat.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein dreiteiliges Rad für ein Motorfahrzeug von einfacher und wirtschaftlicher Herstellung vorzusehen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein dreiteiliges Rad für ein Motorfahrzeug vorgestellt, wie in Anspruch 1 festgelegt ist.
Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorgezogene und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.
Die Ausführungen der Erfindung sind hier nachstehend rein als ein nicht begrenzendes Beispiel beschrieben, und zwar mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, in welchen
1 einen teilweisen Querschnitt des Rades nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und
2 zeigt einen teilweisen Querschnitt des Rades nach einer Variante der vorliegenden Erfindung.
In der nachstehenden Beschreibung ist mit der Bezeichnung „äussere" die Seite des Rades gemeint, die sich an der Aussenseite des Motorfahrzeugs befindet, wenn das Rad an diesem montiert ist, und die Bezeichnung „innere" meint die Seite des Rades, das sich an der Innenseite des Motorfahrzeugs befindet.
In Übereinstimmung mit der Abbildung ist das Rad nach der vorliegenden Erfindung insgesamt mit 1 bezeichnet und enthält eine äussere Felge 2, eine innere Felge 3 und eine Scheibe 4, sowie Verbindungsschrauben 5.
Die Scheibe 4 ist über der äusseren Felge 2 angeordnet, und beide weisen eine Serie von durchgehenden Bohrungen 6 und 7 auf, jeweils in der Scheibe 4 und in der äusseren Felge 2, durch welche die Schrauben 5 gehen. Die innere Felge 3 weist eine Rille 9 mit einer Wand 10 auf. In der Stärke der Wand 10 befindet sich eine Serie von Gewinde-Blindbohrungen 11 zum Einsetzen der Schrauben 5. Die durchgehenden Bohrungen 6, die durchgehenden Bohrungen 7 und die Blindbohrungen 11 sind gleichmässig entlang dem Umlauf der Scheibe 4 und der jeweiligen Elemente verteilt und sind auf solche Weise entsprechend zueinander angeordnet, dass sie von den Schrauben 5 durchdrungen werden. Die genannten Schrauben 5 haben eine Achse 8, welche parallel zu und in der Nähe oder übereinstimmend mit der neutralen Achse 12 der Wand 10 verläuft. Auf diese Weise erhöhen die Schrauben 5 insgesamt die Steifheit des Rades 1.
Da diese Räder für schlauchlose Reifen vorgesehen sind, hat die äussere Felge 2 zur Luftundurchlässigkeit eine erste ringförmige Fläche 14, welche sich im Kontakt mit einer entsprechenden zweiten ringförmigen Fläche 15 der inneren Felge 3 befindet. Die spezifische Position der Schrauben begünstigt die Luftundurchlässigkeit in dem Bereich 13, in welchem die äussere Felge 2 mit der inneren Felge 3 verbunden ist.
Vorzugsweise ist die äussere Felge 2 aus einem Blech aus Leichtmetalllegierung hergestellt, zum Beispiel Anticorodal (UNI 9006/4). Die innere Felge 3 und die Scheibe 4 dagegen sind aus Guss erhalten, zum Beispiel G-A1Si7 UNI EN 1706 oder ASTM A356.0. Die innere Felge kann auch aus Guss mit anschliessendem Ziehen hergestellt sein oder durch das „Fliessform"-Verfahren oder aus Guss mit thixotropen Legierungen. Die Scheibe 4 kann alternativ durch Schmieden, durch Pressen oder aus zusammengesetzten Materialien wie glasfaserverstärkten Harzen hergestellt sein.
Es sollte deshalb bemerkt werden, dass die erste ringförmige Fläche 14 der äusseren Felge 2 zwischen der zweiten Fläche 15 der inneren Felge und einer dritten ringförmigen Fläche 16 der Scheibe 4 zusammengepresst ist.
Die Wahl des Materials und die vorgenannte Verbindungsart begünstigen die Luftundurchlässigkeit des Reifens (hier nicht gezeigt) in dem Verbindungsbereich 13. Die äussere Felge 2, die vorzugsweise aus Blech ist, ist verformbarer und flexibler und ist zwischen der Scheibe 4 und der inneren Felge 3 zusammengepresst, welche aus Guss (oder durch ein Verfahren, welches das Erhalten einer grösseren Steifheit erlaubt) erhalten und somit starrer sind. Die Position der in die Stärke der Wand 10 der inneren Felge 3 eingesetzten Schrauben 5 erhöht ausserdem die Steifheit des Rades 1. Ausserdem erhöht die Achse 8 der Schrauben 5, welche parallel zu und in der Nähe oder übereinstimmend mit der neutralen Achse 12 der Wand 10 verläuft, die Biegesteifigkeit desselben, so dass die Wand 10 sich durch die Belastungen weniger bewegt und die Möglichkeit von Luftverlusten in dem Verbindungsbereich 13 reduziert ist.
Um die Luftundurchlässigkeit zwischen der äusseren Felge 2 und der inneren Felge 3 zu verstärken, kann eine Versiegelung mit einem auf Silikon basierenden Material oder mit einer Schweissnaht vorgesehen werden.
Die äussere, aus Blech hergestellte Felge 2 weist zahlreiche Vorteile auf sie hat höhere mechanische Eigenschaften als Gussfelgen und kann Stössen besser widerstehen, welche häufiger an der Aussenseite vorkommen. Die äussere Felge 2 kann mit einer geringeren Stärke hergestellt sein als Gussfelgen und ist somit leichter, so dass ein besseres Steifheits/Widerstandsverhältnis verglichen mit den Gussfelgen erreicht wird. Blech erlaubt bestmögliche Oberflächenbearbeitungen, und zwar ohne die Notwendigkeit weiterer Behandlungen, welche in der Tat bei Gussteilen erforderlich sind, wobei das Risiko von Ausschuss verringert wird.
Die äussere Felge 2 aus Blech erlaubt es ausserdem, die Schrauben 5 an grösseren Durchmessern anzuordnen, verglichen mit Rädern mit Gussfelgen, und die Scheibe 4 zu haben, welche es erlaubt, zwischen der Scheibe 4, der äusseren Felge 2 und der inneren Felge 3 den Widerstand gegen das verhältnismässige Gleiten zu verbessern, oder mit anderen Worten den Drehwiderstand.
Die aus Guss hergestellte innere Felge 3 benötigt keine besonderen Behandlungen in Bezug auf das Aussehen, da sie sich in einem nicht sichtbaren Bereich befindet. Die Schrauben 5, die direkt in die Stärke der Wand 10 eingeschraubt sind, benötigen zu ihrer Befestigung keine Muttern. Das Zusammensetzen der Teile wird erleichtert, und es ist nicht notwendig, Platz für die Muttern auf der Innenseite der Felge vorzusehen.
Die Herstellung eines Rades nach der Erfindung ist insgesamt wirtschaftlicher als die der Räder nach der bekannten Technik.
Nach einer in 2 gezeigten alternativen Ausführung sind die Schrauben 5 durch Stiftbolzen 18 ersetzt, die bereits in die innere Felge 3 eingedreht sind und entsprechende Muttern 19 zum Befestigen der Teile haben. Bei dieser Ausführung wird das Gewinde der Blindbohrungen 11 im Falles des häufigen Auseinandernehmens nicht verschlissen. Es können auch andere Befestigungsmittel verwendet werden: anstelle der Schrauben 5 oder der Stiftbolzen 18 kann man zum Beispiel Zapfen benutzen, die durch Presskraft eingesetzt werden.
Die äussere Felge, die aus einem Blech aus Leichtmetalllegierung hergestellt ist, ist besonders vorteilhaft zum Erhalten eines angenehmen Aussehens. Blech ermöglicht eine geringere Oberflächenrauheit und einen grösseren Glanz direkt aus dem Herstellungsverfahren und ohne zusätzliche Bearbeitung.
Die so ausgelegte Erfindung kann zahlreichen Änderungen und Varianten unterliegen, ohne dabei von dem Zweckbereich der Ansprüche abzuweichen.

Schlüssel
1: Rad
2: äussere Felge
3: innere Felge
4: Scheibe
5: Schrauben
6: Bohrungen der Scheibe
7: Bohrungen der äusseren Felge
8: Achse der Schrauben 5 oder Stiftbolzen 18
9: Rille
10: Wand
11: Gewinde-Blindbohrungen in innerer Felge 3
12: Neutrale Achse der Wand 10
13: Verbindungsbereich
14: erste ringförmige Fläche
15: zweite ringförmige Fläche
16: dritte ringförmige Fläche
17: Versiegelung oder Schweissnaht
18: Stiftbolzen
19: Muttern für Stiftbolzen

Claims

Dreiteiliges Rad (1) für Motorfahrzeuge, enthaltend eine äussere Felge (2), die in der Nähe ihres Umfangs mit Bohrungen (7) versehen ist, eine innere Felge (3), versehen mit einer eine Wand (10) aufweisenden Rille (9), wobei die äusseren (2) und inneren (3) Felgen eine Halterung für einen Reifen bilden; eine Scheibe (4), die dicht an ihrem Umfang mit Bohrungen (6) versehen ist, wobei die Scheibe (4) teilweise die äussere Felge (2) überlagert; Mittel (5; 18, 19) zum Verbinden der Scheibe (4), der äusseren Felge (2) und der inneren Felge (3), wobei die Verbindungsmittel (5; 18, 19) mit einer Achse (8) versehen sind, verlaufend durch die Bohrungen (6, 7) der Scheibe (4) und der äusseren Felge (2); wobei das Rad (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindungsmittel (5; 18) in die Stärke der Wand (10) der Rille (9) der inneren Felge (3) eingesetzt sind, und die Achse (8) der Verbindungsmittel (5; 18, 19) sich in der Nähe oder übereinstimmend mit der neutralen Achse (12) der genannten Wand (10) der Rille (9) der inneren Felge (3) befindet.
Rad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (4) und die innere Felge (3) aus Guss hergestellt sind, und dass die äussere Felge (2) aus Pressblech gemacht ist.
Rad nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel Vierkantschrauben (5) in der inneren Felge sind.
Rad nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel in die innere Felge eingeschraubte Stiftbolzen (18) sind und Spannmuttern (19) enthalten, die auf die Scheibe (4) wirken.