WO1981002868A1 - Vehicle wheel,particularly for a motorcycle - Google Patents

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E Schulz
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E Schulz
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/08—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with disc body formed by two or more axially spaced discs
    • B60B3/085—Discs having no mutual contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B25/002—Rims split in circumferential direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/16—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters by bolts or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
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    • F16D65/123—Discs; Drums for disc brakes comprising an annular disc secured to a hub member; Discs characterised by means for mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D2065/13—Parts or details of discs or drums
    • F16D2065/134—Connection
    • F16D2065/138—Connection to wheel

Definitions

  • Vehicle wheel In particular for a motorcycle
  • the invention relates to a vehicle wheel, in particular for a motorcycle, with a wheel hub and a rim which is connected to the wheel hub via a rigid support frame.
  • Spoked wheels are widely used in motorcycles, in which the wheel hub is connected to the rim via a large number of metal spokes.
  • the advantage of these wheels is on the one hand the very low weight, on the other hand that the spokes are individually adjustable so that the rim can be adjusted in a certain way.
  • the spokes are also partially suitable for absorbing deformation energy in the event of an accident. Disadvantages are spoked wheels u. a because of the high manufacturing costs, the relatively unfavorable aerodynamics, the great sensitivity to impact and impact forces acting on the rim, and because of the poor possibility of cleaning when dirty.
  • Cast spoke wheels are also known in which the wheel hub and the rim are connected via rigid, spoke-like cast support frames. Although these wheels are improved in terms of production expenditure, they require mechanical reworking in order to comply with the prescribed tolerances with regard to the unbalances. In addition, the weight of these wheels is relatively large, and the molds are difficult to manufacture. After all, these cast wheels are not suitable for absorbing deformation energy because the spokes break immediately in the event of an impact.
  • the invention is therefore aimed at creating a vehicle wheel of the type mentioned at the outset, which is simple to manufacture as a mass product and is so precise that complex post-processing is eliminated, which has improved aerodynamic properties and improved driving behavior with respect to conventional spoke wheels has the smoothness and a reduced tendency to oscillate, which is structurally stable, so that it can absorb increased side loads, and which is deformable in an accident such that part of the impact energy is absorbed by deformation.
  • the vehicle wheel should also be aesthetically pleasing.
  • the vehicle wheel according to the invention essentially consists of two solid disks which are designed and arranged mirror-symmetrically to the wheel center plane and are arranged at an axial distance from one another, so that a closed hollow chamber is formed between the full disks and the wheel hub and / or the rim bed wall.
  • the full disks are preferably screwed to a radial flange of the wheel hub, each radial flange of the wheel hub lying in a wheel plane which is arranged somewhat axially within the rim flange of the rim.
  • the solid discs run obliquely inwards from the radial flanges of the wheel hub to the rim bed wall, where they are connected to one another either by a welded connection, a screw connection or adhesive bonding, so that the division of the support frame lies in the center plane of the wheel ⁇ there is sufficient space in the area of the average wheel diameter to accommodate the brake caliper of a disc brake.
  • the full disks are pressed on a press machine of a aluminum, miniumronde, the machine allows such high precision manufacture of the discs, so that a 'Nachbe ⁇ processing of the finished wheel superfluous.
  • the wheel hub preferably consists of a magnesium casting, which essentially has a U-shaped half-cut, the radial flanges being cranked inwards
  • the wheel according to the invention is very simple and inexpensive to manufacture, since it is constructed in a symmetrical manner.
  • the sheets or cast flanges used can be of relatively weak dimensions, since the space lattice-like structure achieves great stability. Since the roller bearings are in a relatively large distance from one another in the wheel hub are absorbed, the force absorption is particularly great with side loads.
  • the full disks also ensure improved aerodynamics of the wheel, which contributes to smooth running, improved straight-ahead running and a reduced tendency to bend.
  • the weight of the wheel according to the invention is low compared to conventional wheels, and the wheel is also suitable for increasing deformation energy in the event of an impact. Finally, the appearance is improved by the flat design of the solid disks, and the wheel can be cleaned much more easily than conventional wheels.
  • FIG. 1 is a side view of the wheel according to the invention, which is received in a motorcycle fork, and
  • Fig. 2 is a perspective partial sectional view of the wheel.
  • the vehicle wheel 1 shown in the drawing consists essentially of a wheel hub 2, two volatile discs 3 and 4 and the rim 5.
  • the rim is divided in the center plane of the wheel, with the rim parts 6 and 7 of symmetrical design being formed from sections the full disks 3 and 4 are formed.
  • the solid disks 3 and 4 which are pressed out of an aluminum blank in the pressing process, overlap with a radially inner flange section 8, 9 of the radial flanges of the wheel hub 2 and are screwed to them.
  • volks ben 3, 4 are inclined inwards with respect to the wheel center plane and touch in the rim base 12, where they are connected to one another by weld seams 13. are. !
  • the solid disks 3 and 4 on the one hand and the wheel hub 2 on the other hand enclose a hollow chamber 14 which can be foamed.
  • the wheel hub consists of an approximately U-shaped section
  • the cylindrical web 15 has approximately the axial width of the rim 5. It also has axially outer cylindrical chambers 16, 17 of enlarged diameter, in which roller bearings are accommodated.
  • FIG. 1 shows a disc brake 22 which is essentially taken up in the space between the brake disc 20 and the solid disc 3.
  • the vehicle wheel can have a brake disk 20, 21 on each side, while when used as a rear wheel instead of a brake disk, the drive pinion for the cardan shaft drive can be attached to the wheel hub flange instead of a brake disk.
  • the fastening can advantageously take place in such a way that the internal radial flange of the solid disc is received between the disc brake disc and the wheel hub flange and all three parts are connected to one another by a screw connection.
  • a reinforcement plate 23 is provided on the inside of the wheel hub flange.
  • the wheel hub is reinforced by axially extending stiffening ribs. Several stiffening ribs are evenly distributed over the circumference of the wheel hub.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

Fahrzeugrad., insbesondere für ein Motorrad
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, insbesondere für ein Motorrad, mit einer Radnabe und einer Felge, welche mit der Radnabe über einen steifen Tragrahmen verbunden ist.
Bei Motorrädern sind Speichenräder viel verbreitet, bei denen die Radnabe über eine Vielzahl von Metallspeichen mit der Felge verbunden sind. Der Vorteil dieser Räder besteht einer¬ seits in dem sehr geringen Gewicht, andererseits darin, daß die Speichen individuell einstellbar sind, so daß in gewisse Weise eine Einstellung der Felge vorgenommen werden kann. Di Speichen sind außerdem zum Teil geeignet, bei Unfällen Verfo mungsenergie aufzunehmen. Nachteilig sind Speichenräder u. a wegen der hohen Herstellungskosten, der verhältnismäßig un¬ günstigen Aerodynamik, der großen Empfindlichkeit bei auf di Felge einwirkenden Stoß- und Schlagkräften sowie wegen der schlechten Reinigungsmöglichkeit bei Verschmutzung.
Es sind ferner Gußspeichenräder bekannt, bei denen die Rad¬ nabe und die Felge über steife, speichenartige Gußtragrahmen verbunden sind. Diese Räder sind zwar hinsichtlich des Her¬ stellungsaufwandes verbessert, bedürfen aber zur Einhaltung der vorgeschriebenen Toleranzen bezüglich der Unwuchten eine mechanischen Nachbearbeitung. Außerdem ist das Gewicht diese Räder verhältnismäßig groß, nd die Gießformen sind schwierig herzustellen. Schließlich sind diese Gußräder nicht geeignet, Verformungsenergie aufzunehmen, da die Speichen bei einem Aufprall sofort brechen.
Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, ein Fahrzeugrad der eingangs genannten Art zu schaffen, welches als Massen¬ produkt einfach und derart präzise herzustellen ist, daß eine aufwendige Nachbearbeitung entfällt, welches gegenüber her¬ kömmlichen Speichenrädern verbesserte aerodynamische Eigen¬ schaften und ein verbessertes Fahrverhalten hinsichtlich der Laufruhe und einer verringerten Pendelneigung aufweist, das konstruktiv stabil ausgebildet ist, so daß es erhöhte Seiten belastungen aufzunehmen vermag, und welches bei einem Unfall derart verformbar ist, daß ein Teil der Aufprallenergie durc Verformung aufgenommen wird. Das Fahrzeugrad soll ferner ästhetisch ansprechend gestaltet sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzei¬ chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vo teilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü¬ chen. '_ Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad besteht im wesentlichen aus zwei spiegelsymmetrisch zur Radmittelebene ausgebildeten und angeordneten Vollscheiben, die in einem axialen Abstand zu¬ einander angeordnet sind, so daß zwischen den Vollscheiben und der Radnabe und/oder der Felgenbettwandung eine geschlos¬ sene Hohlkammer gebildet wird. Die Vollscheiben sind vorzugs¬ weise jeweils an einem Radialflansch der Radnabe angeschraubt, wobei jeder Radialflansch der Radnabe in einer Radebene liegt, die etwas axial innerhalb der Felgenhornebene der Felge ange¬ ordnet ist. Die Vollsche"iben verlaufen von den Radialflan¬ schen der Radnabe schräg nach innen bis zur Felgenbettwan¬ dung, wo sie entweder durch eine Schweißverbindung, eine Ver- schraubung oder Verklebung miteinander verbunden sind, so daß die Teilung des Tragrahmens in der Radmittelebene liegt. Da¬ durch ergibt sich im Bereich des mittleren Raddurchmessers genügend Raum zur Aufnahme des Bremssattels einer Scheiben¬ bremse.
Die Vollscheiben sind auf einer Drückmaschine aus einer Alu-, miniumronde gedrückt, wobei die Maschine eine derart präzise Herstellung der Scheiben ermöglicht, so daß sich eine' Nachbe¬ arbeitung des fertigen Rades erübrigt.
Die Radnabe besteht vorzugsweise aus einem Magnesiumgußteil, welches im wesentlichen einen U-förmigen Halbschnitt besitzt, wobei die radialen Flansche einen nach innen gekröpften
Abschnitt aufweisen, so daß eine Schulter zur Auf¬ nahme von Bremsscheiben gebildet wird. Zur Verstärkung des Nabenkörpers sind innerhalb der Hohlkammer axial verlau¬ fende Versteifungsrippen vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Rad ist sehr einfach und preiswert herzu¬ stellen, da es mittelsymmetrisch aufgebaut ist. Die verwende¬ ten Bleche bzw. Gußflansche können verhältnismäßig schwach dimensioniert sein, denn durch die raumgitterartige Struktur wird eine große Stabilität erreicht. Da die Wälzlager in ei¬ nem verhältnismäßig großen Abstand zueinander in der Radnabe aufgenommen werden, ist die Kraftaufnahme bei Seitenbelastun besonders groß. Die Vollscheiben gewähren darüber hinaus ein verbesserte Aerodynamik des Rades, was zur Laufruhe sowie ei nem verbesserten Geradeaus-Lauf und einer verringerten Pende neigung beiträgt. Das Gewicht des erfindungsgemäßen Rades is im Vergleich zu herkömmlichen Rädern gering, und das Rad ist darüber hinaus geeignet, beim Aufprall Verformungsenergie au zunehmen. Schließlich wird die Optik durch die flächige Aus¬ führung der Vollscheiben verbessert, und das Rad läßt sich wesentlich einfacher als herkömmliche Räder säubern.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rades, wel¬ ches in einer Motorradgabel aufgenommen ist, und
Fig. 2 eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Rades .
Das in der Zeichnung dargestellte Fahrzeugrad 1 besteht im wesentlichen aus einer Radnabe 2, zwei Volischeiben 3 und 4 und der Felge 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Felge in der Radmittelebene geteilt, wobei die spie¬ gelsymmetrisch ausgebildeten Felgenteile 6 und 7 von Abschni ten der Vollscheiben 3 und 4 gebildet sind.
Die Vollscheiben 3 und 4, die im Drückverfahren aus einer Aluminiumronde gedrückt sind, übergreifen mit einem radial innenliegenden Flanschabschnitt 8, 9 Radialflansche der Rad¬ nabe 2 und sind mit diesen verschraubt.
Wie aus der Figur 2 'deutlich erkennbar ist, sind die Volisch ben 3, 4 gegenüber der Radmittelebene nach innen geneigt und berühren sich im Felgenbett 12, wo sie mit Schweißnähten 13 miteinander verbunden. sind. ! Die Vollscheiben 3 und 4 einerseits und die Radnabe 2 anderer¬ seits umschließen eine Hohlkammer 14, die ausgeschäumt sein kann.
Figure imgf000007_0001
Die Radnabe besteht aus einem im schnitt in etwa U-förmigen
Profilkörpe.r und ist als Magnesiumgußteil ausgebildet. Der zylinderförmige Steg 15 besitzt in etwa die axiale Breite der Felge 5. Er weist ferner axial außenliegende Zylinderkammern 16, 17 vergrößerten Durchmessers auf, in denen Wälzlager auf¬ genommen werden.
Die Radialflansche der Radnabe 2 besitzen eine nach innen wei- sende Kröpfung, so daß eine außenliegende Schulter 18, 19 ge¬ bildet ist, die zur Aufnahme der Bremsscheiben 20, 21 dient. In der Figur 1 ist eine Scheibenbremse 22 gezeigt, die im we¬ sentlichen in dem Raum zwischen der Bremsscheibe 20 und der Vollscheibe 3 aufgenominen wird. Das Fahrzeugrad kann bei Ver¬ wendung als Vorderrad auf jeder Seite eine Bremsscheibe 20, 21 aufweisen, während bei der Verwendung als Hinterrad an¬ stelle einer Bremsscheibe das Antriebsritzel für den Kardan- wellenantrieb anstelle einer Bremsscheibe am Radnabenflansch befestigt werden kann. Die Befestigung kann dabei vorteilhaft derart erfolgen, .daß der innenliegende Radialflansch der Voll¬ scheibe zwischen der Scheibenbremsscheibe und dem Radnaben¬ flansch aufgenommen und alle drei Teile durch eine Verschrau- bung miteinander verbunden werden. An der Innenseite des Rad¬ nabenflansches ist ein Verstärkungsplättchen 23 vorgesehen.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die Radnabe durch axial verlaufende Versteifungsrippen verstärkt ist. Es sind mehrere Versteifungsrippen über den Umfang der Radnabe gleichmäßig verteilt angeordnet.
- ξ E Cc
Or.TPI Λ, WIFO

Claims

A n s p r ü c h e
1« Fahrzeugrad, insbesondere für ein Motorrad, mit einer Radnabe und einer Felge", welche mit der Radnabe über einen steifen Tragrahmen verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rad (1) ein räumliches Vollscheibenrad mit einer zwischen de Tragrahmen bildenden schüsselartigen Vollscheiben (3, 4) ang ordneten Hohlkammer (14) ausgebildet ist.
2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammer (14) von der Nabe (2) und/oder der Felgen bettwandung und den seitlichen Vollscheiben (3, 4) begrenzt ist.
3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß jede Vollscheibe (3, 4) aus einer Al miniumron- de gedrückt ist.
4. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollscheiben (3, 4) spiegelsymme¬ trisch zur Radmittelebene ausgebildet sind, so daß die Teilung des Tragrahmens in der Radmittelebene liegt.
5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung jeder Vollscheibe (3, 4) von einem im Abstand zur Radmittelebene liegenden Nabenquer- schnitt mit einer Neigung zur Radmittelebene verläuft.
6. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollscheiben (3, 4) im Felgenbett (5) miteinander ver*- bunden, vorzugsweise verschweißt sind.
7. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vollscheibe (3, 4) über einen Ra¬ dialflansch (10, 11) der Radnabe (2) geführt und an diesem befestigt ist.
8. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammer (14) ausgeschäumt ist.
9. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hohlkammer (14) zur Radachse be¬ grenzende- Nabe (2) ein Magnesiumgußteil ist.
10. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (2) von einem- im Haiblängs- schnitt im wesentlichen U-förmigen Gußkörper mit einer an¬ nähernd der Felgenbreite entsprechenden Stegbreite (15) ent¬ spricht. 11. Fahrzeugrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,, daß die Radialflansche (10,
11) der Radnabe (2) eine nach innen gerichtete Kröpfung ausweisen, so daß auf jeder Radsei te eine axial außen liegende Schulter (18, 19) gebildet ist, die zur Aufnahme einer Bremsscheibe (2θ, 21) oder eines An¬ triebsritzels dient.
12. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurc gekennzeichnet, daß die Radialflansche (10, 11) der Radnabe (2) durch axial verlaufende Versteifungsrippen (24) miteinan der verbunden sind.
13. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurc gekennzeichnet, daß die Radnabe (2) eine Achsbohrung mit an den Bohrungsenden liegenden Zylinderkammern (16, 17) zur Auf¬ nahme von Wälzlagern aufweist.
14. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabenflansche (10, 11) im Bereich der Vollscheibenanschlüsse verstärkt (23) sind.
15. Fahrzeugrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen von an der Flanschinnenseite befestigte Blechen (23) mit eingeschnittenen Gewinden gebildet sind.'
Bezugszeichenliste zu B 394.3
Fahrzeugrad Radnabe ,4 Vollscheibe Felge ,7 Felgenteil ,9 Flanschabschnitt ,11 Radialflansch Felgenbett 3 Schweißnaht Hohlkammer Steg ,17 Zylinderkammer ,19 Schulter ,21 Bremsscheibe 2 Scheibenbremse Verstärkungsplättchen Versteifungsrippen
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