WO2019121410A1 - Rad eines fahrzeuges - Google Patents

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WO2019121410A1
WO2019121410A1 PCT/EP2018/085022 EP2018085022W WO2019121410A1 WO 2019121410 A1 WO2019121410 A1 WO 2019121410A1 EP 2018085022 W EP2018085022 W EP 2018085022W WO 2019121410 A1 WO2019121410 A1 WO 2019121410A1
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WO
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wheel
spoke
cover
mass body
hub portion
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PCT/EP2018/085022
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Mike Seidel
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B7/0013Hub caps
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    • B60B7/061Fastening arrangements therefor characterised by the part of the wheels to which the discs, rings or the like are mounted
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/324Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a vehicle wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/34Fastening arrangements therefor
    • F16F15/345Fastening arrangements therefor specially adapted for attachment to a vehicle wheel
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30Compensating imbalance
    • G01M1/32Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights
    • G01M1/326Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights the body being a vehicle wheel

Definitions

  • the invention relates to a wheel for a vehicle and to a method for producing and balancing a wheel for a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • balancing refers to reducing or eliminating an imbalance.
  • Each rigid body rotating about a fixed axis has an imbalance that can lead to vibration, vibration and noise, and even destruction at high speeds. If the manufacturing tolerance leads to excessive imbalance, a balance of the mass distribution must be made individually on this body. Such imbalances due to manufacturing tolerances and just described will also be referred to as standard imbalances in the course of this application.
  • a machine When balancing vehicle wheels, a machine, called a wheel balancer, rotates the wheel or rim with a mounted tire. The axis at which this happens is with Equipped sensors. An electronic evaluation unit calculates the imbalance from the measured values of the forces occurring at the axis. Subsequently swept Balancing weights are attached to the rim to compensate for the imbalance. Such balance weights are known in different materials and shapes. An example of a method of balancing a vehicle tire is shown in EP 2 019 303 A1.
  • the balancing weights mentioned always mean additional weight, which is generally to be avoided in vehicle construction, in particular with regard to low fuel consumption or energy consumption.
  • a wheel of a vehicle having the features of claim 1 and a method for producing and balancing a wheel of a vehicle according to claim 14 and 15.
  • Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
  • a wheel is proposed for a vehicle, in particular for a motor vehicle, which comprises a rim, a hub portion and at least one spoke connecting the hub portion to the rim.
  • the wheel comprises at least one cover element which at least partially covers a spoke area and preferably at least approximately flat.
  • the spoke area describes those annular area on the wheel in which usually at least one spoke connecting the hub portion to the rim is arranged.
  • the cover member may cover the spoke or a plurality of spokes and / or a spoke space.
  • "surface" of the preferably at least approximately flat cover member is covered, which is parallel to the disk plane or circle plane of the wheel.
  • a cited spoke space is given when at least two spokes are arranged, which form in the circular ring portion of the wheel, ie between the hub portion and the rim a preferably at least partially open space, the spoke gap.
  • Said at least one cover element can then cover, for example, a spoke (wholly or partially) and / or a spoke space (completely or partially) preferably flat in a plane parallel to the senkrech th gear plane or to the plane which spans the circular area for the spoke area , Preferably, it is at least approximately flat and thus a certain area, so preferably with the release of some areas of the spoke area, formed overlapping.
  • the cover the Kreisringab section of the wheel which extends from the hub portion to the rim of the wheel (viewed from an external view of the built-in wheel of the vehicle) and in which usually the spokes are arranged, at least partially covers ,
  • a cover is preferably an at least approximately planar element, which is formed for example of a plastic or other material.
  • the cover represents a display or a display device.
  • an at least anna nearly flat body or element is preferred, which is able to cover the said area (between the hub portion and the rim) at least partially flat.
  • an at least approximately flat configuration of the cover element is understood to mean an element which is flattened in its entirety and is preferably at least approximately plate-shaped.
  • an at least approximately planar cover element on the wheel or on the spoke area of the vehicle is desirable.
  • a standard imbalance means for the purposes of this invention that imbalance, which arises for example by manufacturing tolerances on the rim or on the tire of the wheel and which, as already explained in the prior art, simply in a balancing process after the Fier ein of the wheel and after assembly of the tire can be compensated or balanced by additional Auswwerge weights.
  • a cover as balancing weight saves additional, separate balancing weights, which are mounted in the prior art to the rim. In this case, the cover advantageously meets both a covering function (or other functions, such as an aerodynamic optimization on the wheel), as well as the function of the weight balancing the wheel.
  • the cover member partially covers the spoke portion and the Nabenab at least partially.
  • the covering element covers a spoke as well as the entire hub region of the wheel. In other words, it is preferable for the cover element to cover the hub area over the spoke area or beyond a specific spoke area.
  • a wheel is provided, which is formed before the balancing process such that it has an additional imbalance (in addition to said standard imbalance) due to the nature of certain wheel components.
  • an additional imbalance in addition to said standard imbalance
  • Such Rad ensureer, which are arranged on the wheel or such Beschaf fen, that an additional imbalance arises, for example, the spoke or a plurality of spokes, the rim, a rim, a wheel bearing surfaces or represent the hub portion.
  • the nature of one or more spokes of the wheel causes said imbalance.
  • the wheel comprises at least three spokes connecting the rim to the hub portion, a first spoke differing in its nature from the other spokes. The remaining spokes do not differ from each other in their nature and geometry. This results in a named additional imbalance on the wheel, which is not known in a wheel of the prior art in this way.
  • the said spoke may differ, for example, in its geometric design, that is, for example, in its shape, material, weight, dimensions or in their shape as such from the other spokes.
  • the material transition between the hub portion and the first differing from the other Spoke is formed such that the hub portion and the first spoke represent a continuous wheel section.
  • an offset in the material is arranged between the hub portion and the remaining spokes (ie, those which are not different in their nature), so that the respective wheel portions "spokes and hub portion" clearly different from each other visually.
  • An exemplary offset is shown in more detail in the drawings.
  • the Abdeckele element which ultimately puts the wheel in a bulky state, formed of two different material layers.
  • the use of a cover made of two different layers of material makes it possible to exploit the advantages of different materials and thus to provide a cover that optimally meets the requirements.
  • the cover comprises a metal layer, as well as a produced in a Schuspritzpro process and thus joined to the metal layer plastic layer.
  • the metal layer may then preferably outside, so be arranged on the side facing away from the vehicle on the wheel and the plastic layer on the inner, ie on the vehicle side facing the wheel or on the spokes.
  • the material thus fulfills the metal layer, the required strength requirements on the cover, while the plastic layer brings additional support and is easy to manufacture, for example, in a Schuspritzrea and add in the same process step to the metal layer.
  • the required weight of the cover can be ensured for example by a relatively thin metal layer relative to the plastic layer.
  • the metal layer thickness are in the order of 0.3 mm and 0.5 mm and the plastic layer thickness in the order of 2.5 and 4 mm.
  • the plastic layer is attached in a Schuspritzpro process to the metal layer, as a positive additional effect protection against corrosion of the cutting edge between metal and plastic produced and infiltration whose surface can be avoided by rust or corrosion or the like.
  • cover element As an alternative to the above-mentioned two-layered design of the cover element, another material and construction composition is also conceivable. It is possible, for example, that the cover is formed of only a single material.
  • the weight and the position of the cover is determined in any case such that the wheel is bulky with installation of the cover in (abgese hen of the said standard unbalance) ,
  • the first spoke (ie those which differ in their procurement fenheit from the other spokes) comprises a receiving device or a fastening device for receiving or for fastening a mass body.
  • Such a mass body is a body loaded with a specific or selected weight, which is required for the wheel balancing process explained below.
  • This mass body can For example, represent a cylindrical, round or other compact formed element.
  • the weight of the mass body corresponds at least approximately to the weight of the cover element, since this simulates the cover element in the balancing process of the wheel explained below.
  • a mass body is arranged on the first spoke of the wheel.
  • the receiving device or fastening device for Massekör by can be selected depending on the mounting.
  • the mass body can be glued to the spoke, screwed, clipped or hooked.
  • the receiving device is a circular Klipsvor direction or recess in which the mass body can be clipped or inserted.
  • the first spoke (that is, which differs in its nature from the other spokes) comprises a receiving device or a fastening device for receiving or for fixing the cover.
  • said receiving device for receiving the mass body also simultaneously constitutes the receiving device for receiving the cover element.
  • the cover can then be clipped, for example, with the first spoke.
  • a receiving device for receiving the cover is provided.
  • a clip connection is particularly preferably provided.
  • the cover may be glued to the first spoke or the hub portion, screwed or hooked.
  • a method of manufacturing and balancing a wheel according to claim 14 and claim 15 is also proposed.
  • the balancing wheel is designed according to one of claims 1 to 13.
  • a wheel of a vehicle made of a light metal, such as aluminum initially forged and then processed according to the desired geometry.
  • a wheel of a vehicle is produced, which is unbalanced by its nature in its entirety. This unbalance does not include the standard imbalance explained above, but goes beyond them.
  • the wheel is made in such a way that due to the nature of the wheel sections (rim, spokes, hub section, etc.), the center of gravity of the wheel moves away from the wheel center axis.
  • the wheel is produced or processed in such a way that the preferably targeted or intended imbalance is realized by the formation of a spoke.
  • a wheel with a rim, a hub portion and at least three spokes connecting the hub portion to the rim are produced.
  • a first spoke of the at least three is preferably processed so that it differs in its nature from the other (same) spokes. More preferably, as much material as possible is removed from the first spoke, so that it has significantly less weight and material than the other spokes and the subsequent balancing can happen with as little weight as possible. By such a difference in weight, the said imbalance arises.
  • the hub portion of the wheel is processed.
  • This machining of the hub portion of the wheel is preferably done in the course of processing the first spoke, so that the hub portion and the first spoke form a common wheel section.
  • this same amount of material can be removed from the first spoke, such as the hub portion, so that between these two sections, an at least approximately flowing material transition exists or so that the two wheel sections act optically as a contiguous wheel section.
  • an offset in the material can then be made to the hub portion, so that they can be clearly identified as a single, different from the hub portion wheel components.
  • the wheel is preferably provided during the machining of the wheel one or more receiving devices or recesses provided in the first spoke or in the hub portion of the wheel orfoundbrin conditions. These recesses are used later receiving a Massekör pers or the cover.
  • the wheel After the wheel has been manufactured and machined, the wheel now has an imbalance (in addition to the standard imbalance). This is the additional Imbalance, which is caused for example by the different nature of the first spoke, more preferably in a range greater than 60 grams, more preferably in a range between 60 grams and 75 grams. From the prior art, no known balancing machine is known, which is able to compensate for imbalances higher than 60 grams.
  • the vehicle tire is mounted on the rim or on the rim base of the wheel.
  • the wheel is still unbalanced. Namely, the wheel after assembly of the tire both the said standard unbalance (due to manufacturing tolerances of the wheel and the tire), as well as the additional, generated by the nature of the wheel imbalance.
  • the wheel according to the invention and the method according to the invention for balancing the wheel thereby enables a balancing process on a conventional balancing machine, as is known in industrial practice, in spite of the very high imbalance of the wheel.
  • a mass body with a precisely matched weight is introduced into the receiving device or recess on the wheel, or preferably on the first spoke, introduced into the machining process of the wheel and provided for the mass body.
  • the mass body represents only for the balancing process a kind of balance weight, which compensates for the additional imbalance due to the nature of the wheel or preferably due to the differently shaped first spoke of the wheel during the balancing process.
  • the additional imbalance is eliminated for the balancing process and the wheel is powerful for the balancing process except for the said standard imbalance in its entirety.
  • the mass body preferably has a weight higher than 60 grams and is arranged at a position in the wheel which is able to realize a compensation of the additional imbalance.
  • the receiving device for the mass body and that of the cover is particularly preferably the same. Thus, a processing or manufacturing process can be saved.
  • the cover is attached to the wheel so that a releasable connection between the Abdeckele element and the wheel is made.
  • this can be a Klipsverbin tion in question.
  • This has the particular advantage that the cover can be dismantled and replaced at any time.
  • Figure 1 Figure 3 and Figure 6 show an exemplary erfindungsge moderate wheel of a vehicle in a three-dimensional front view in different stages of assembly and manufacturing.
  • FIG. 2 shows an exemplary mass body as a balance weight in a three-dimensional view.
  • FIG. 4 shows an exemplary cover element in a rear view.
  • 5 shows an exemplary first rim and the hub portion of a wheel according to the invention are shown in a section in a rear view.
  • Figure 1 shows an exemplary inventive wheel of a vehicle in a front view.
  • This comprises a rim 1, a hub portion 2 and four spokes 3, 4 connecting the hub portion 2 to the rim 1.
  • a first spoke 4 is geometrically or differently formed from its nature than the other three spokes 3.
  • This embodiment leads to this in that the wheel as a whole (after the production and machining process) is deliberately unbalanced.
  • the first spoke and the Nabenab section edited so that they act visually as a common wheel section.
  • so much material is removed from the first spoke 3, that this side of the wheel is significantly lighter and therefore the mentioned imbalance arises.
  • the imbalance of the wheel of Figure 1 is in the order of greater than 60 grams per position on the wheel.
  • this targeted unbalance are standard imbalances, which arise due to manufacturing tolerances or other tolerances.
  • the wheel shown in Figure 1 allows an asymmetric spoke geometry, wherein the first spoke 4 quasi around the hub section. 2 extended and thus acts as a spoke.
  • the first spoke 4 quasi around the hub section. 2 extended and thus acts as a spoke.
  • larger components can be integrated on or behind or in the said spoke or, for example, be placed as wide as possible or flat display.
  • a material offset 2.2 is arranged, which cut between the first spoke 4 and the Nabenab 2 is not present.
  • a plurality of recesses are provided on the first spoke 4, of which a recess 5 is provided for later receiving the mass body 6.
  • a balance of a wheel with an imbalance over 60 grams, as shown in Figure 1, is not feasible with conventional industrial Auswuchtungsma machines. However, so that no other elaborately designed balancing machine for balancing the wheel of Figure 1 must be developed, but the wheel, which is shown in Figure 1, can be balanced in a conventional balancing machine, a mass body 6 is provided for the balancing process. Such a mass body 6 is shown in FIG.
  • the mass body 6 is clipped into the first spoke 4 with a clip connection 6.1 prior to the balancing process of the wheel into the receptacle or recess 5 intended for this purpose.
  • the mass body 5 thus serves as a balance weight for the balancing process, which will be explained in more detail below with reference to FIG. 7.
  • the wheel of Figure 1 with the built-in or clipped-mass body 6 can be seen in the receptacle 5.
  • a tire 7 is already mounted on the rim 1 in FIG.
  • several smaller covers 9 are mounted, which serve the additional aerodynamic optimization of the wheel, but which do not affect the imbalance.
  • the clip connection for attachment of the mass body 6 to the first spoke 4 is shown in more detail in FIG.
  • the cover 10 has the same weight as the mass body 6. Furthermore, the Abdeckele element 10 is formed at least approximately flat. This flat Ausbil tion of the cover 10 has the advantage that it causes an optimal air flow while driving the Fahrzeu sat in the installed state on the wheel. Furthermore, it is possible that the cover 10 in addition to the aerodynamics optimization and the imbalance compensation function also other functions, such as a display function, that can serve as a display or more.
  • the cover 10 of Figure 4 is also, as the mass body 5, connected in this case by a Kliptagen 1 1 to the wheel or more precisely to the hub portion 2.
  • the Kliptagenen 1 1, 12 for connecting the mass body 6 and the cover 10 with the wheel are shown in Figure 5.
  • a portion of the wheel can be seen in a rear view in Figure 5.
  • the first spoke 4 and the Nabenab section 2 can be seen in a rear view.
  • two different receiving devices in the form of Klipverbin applications are 1 1, 12 each arranged the first clip connection 1 1 in the hub portion 2 for attachment of the cover 10 and the second clip connection 12 for attachment of the mass body 6.
  • the cover 10 is additionally attached to the second clip connection 12 on the first spoke 4, as the mass body. 6
  • FIG. 7 describes an example of the individual method steps for balancing and producing the wheel, as shown in the previous figures.
  • the first method step A is the production of the wheel.
  • the wheel can for example be forged and then machined so that a wheel according to Figure 1 is formed.
  • the wheel produced in this case is designed so that it is unbalanced in its entirety because of its nature and geometric design. It is from an imbalance the speech, which of the by manufacturing and Tire tolerances resulting standard imbalance deviates and goes far beyond this (viewed from the weight, per position on the wheel). In particular, an imbalance of greater than 60 grams per position on the wheel is addressed.
  • the recesses 6 for receiving a later to be mounted mass body 6 and cover 10 are made.
  • a deliberately introduced imbalance can also be achieved by other measures, for example a different condition of the rim or of the hub section.
  • step C the tire 7 is then mounted on the wheel.
  • the wheel is then formed, for example, according to FIG. At this point in the process, the wheel still has an imbalance of more than 60 grams per position on the wheel.
  • the mounted tire may cause the said standard imbalance to increase.
  • the mass body 6 for example, as shown in Figure 2, inserted into the present for the mass body 6 recess 5 at the first spoke in the wheel.
  • the mass body 6 is preferably connected to the wheel via a clip connection 12 (see FIG.
  • the mass body 6 may also differ from the shape as shown in FIG. It is important that the weight of the mass body 6 is designed specifically for the unbalance of the wheel and balances the imbalance (not the standard imbalance) for the balancing process (for balancing the standard unbalance). The wheel is no longer burdened with the additional imbalance after mounting the Massekör pers 6, but only in the sense of standard imbalance (ie due to tire and convincedstole tolerances) unbalanced.
  • step E the wheel which is loaded with said standard imbalance is to be balanced in a balancing process.
  • said mass body 6 is on the wheel, with only the standard unbalance must be compensated.
  • the wheel with the standard imbalance can then be balanced in a balancing process known from the prior art with an industrial balancing machine known from the prior art.
  • This has the particular advantage that a wheel that can not actually be balanced with a conventional standard balancing machine (due to the actual imbalance of more than 60 grams) can nevertheless be balanced by the mass body in a conventional balancing machine. This can save costs and effort.
  • step E ie after the balancing process, the wheel is balanced with respect to the standard unbalance.
  • step F the mass body 6, which has served as a kind of placeholder for mass balance in the balancing process, is removed from the wheel again.
  • the bike is then back to the Beginning of the production of prevailing unbalance (which is preferably greater than 60 grams per position on the wheel) charged.
  • method step G Only in a last method step, method step G, is the cover element 10, for example, as shown in FIG. 4, mounted on the wheel. Only with the assembly of the cover 10, for example, as shown in Figure 5 by a Verklipsung of the cover 10 to the hub portion 2 of the wheel, the wheel is powerful in itself.
  • the entire system "wheel" ultimately designed bulky cover 10 is only used by a vehicle dealer. This has the particular advantage that the cover 10 can be replaced or disassembled at any time.
  • FIG. 6 shows a preferred embodiment of the finished wheel according to method step G.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rad für ein Fahrzeug umfassend eine Felge, einen Nabenabschnitt, sowie zumindest eine den Nabenabschnitt mit der Felge verbindende Speiche sowie zumindest ein den Speichenbereich zumindest teilweise bedeckendes Abdeckelement, wobei das Abdeckelement eingerichtet ist, um in seiner Einbaulage einen unwuchtfreien Zustand des Rads herzustellen.

Description

Rad eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Rad für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung und Auswuchtung eines Rad für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit welchem ein Fahrzeugrad ausgewuchtet werden kann. Der Begriff des Auswuchtens bezeichnet das Verringern oder Beseitigen einer Unwucht. Jeder um eine feststehende Achse rotierende starre Körperbesitzt ei ne Unwucht, die zu Vibrationen (Schwingungen), Geräuschen und erhöhtem Verschleiß und bei hohen Drehzahlen sogar zur Zerstörung führen kann. Wenn die Fertigungstoleranz zu einer zu großen Unwucht führt, muss ein Ausgleich der Massenverteilung individuell an diesem Körper erfolgen. Derartige durch Fertigungstoleranzen und soeben beschriebene Unwuchten werden im Laufe dieser Anmeldung auch als Standardunwuchten bezeich net.
Beim Auswuchten von Fahrzeugrädern versetzt eine Maschine, eine sogenannte Radauswuchtmaschine, das Rad bzw. eine Felge mit einem montierten Reifen in Rotation. Die Achse, an der dies geschieht, ist mit Sensoren ausgestattet. Eine Auswert-Elektronik errechnet aus den gemes senen Werten der an der Achse auftretenden Kräfte die Unwucht. Anschlie ßend werden Auswuchtgewichte an der Felge befestigt, um die Unwucht auszugleichen. Derartige Auswuchtgewichte sind in unterschiedlichen Materialien und Formen bekannt. Ein Beispiel für ein Auswuchtverfahren eines Fahrzeugreifens ist in der EP 2 019 303 A1 aufgezeigt.
Wie bereits genannt, sind es Fertigungstoleranzen der Felge oder auch des Fahrzeugreifens selbst, welche eine Unwucht des Rades verursachen können. Eine herkömmliche Radauswuchtmaschine ist dabei in der Lage derartige Toleranzen von bis zu ca. 60 Gramm (pro Position am Rad bzw. an der Felge) problemlos mit bekannten zusätzlichen Wuchtgewichten auszuwuchten. Flöhere Unwuchten, also größer 60 Gramm (auch abgekürzt als g bezeichnet) sind mit herkömmlichen, industriell bekannten Auswucht maschinen nur schwer realisierbar.
Die genannten Wuchtgewichte bedeuten jedoch stets zusätzliches Gewicht, welches im Allgemeinen im Fahrzeugbau, insbesondere hinsichtlich eines geringen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauchs zu vermeiden gilt. Dabei gilt, je höher die Unwucht, desto höher sind auch die Ausgleichgewichte und damit wird das Rad an sich immer schwerer.
Weiterhin sind Fahrzeugräder, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, insbesondere zur Vermeidung von zusätzlichen (zu den oben beschrie benen Standardunwuchten durch die Reifen- und Felgentoleranzen) Unwuchten üblicherweise in ihrer Gesamtheit wuchtig ausgebildet. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Speichen eines Rades immer derart innerhalb des Kreisdurchmessers angeordnet sind, dass der Schwerpunkt des Rads stets auf der Radmittelachse bzw. der Raddrehachse angeordnet ist (ausgenommen von der Abweichung durch die genannten Standardun wuchten). Deswegen sind die Speichen stets symmetrisch am Kreisringab- schnitt des Rads oder zumindest im Hinblick auf die gewünschte Position des Schwerpunkts des Rads auf der Radmittelachse, zu einer durch die Radmittelachse verlaufenen Ebene symmetrisch angeordnet. Um also eine höhere Unwucht der sowieso unvermeidbaren Standardunwucht zu vermeiden, werden im Stand der Technik stets Räder bereitgestellt, welche in ihrer Gesamtheit, also durch deren Beschaffenheit im Wesentlichen wuchtig ausgebildet sind.
Aus unterschiedlichen Gründen kann es jedoch wünschenswert sein, die Speichen eines Rads in ihrer Gesamtheit nicht symmetrisch anzuordnen bzw. in ihrer Beschaffenheit nicht so auszulegen, dass sie ein im Wesentli chen wuchtiges Rad erzielen. Beispielsweise ist es möglich, dass sich aus bauraum- oder designtechnischen Gründen eine Speichenanordnung am Rad ergibt, welche ein abgesehen von den genannten Standardunwuchten unwuchtig ausgebildetes Rad darstellt. Eine derartige durch die Geometrie der Speichen erzeugte Unwucht ist von den herkömmlichen Radwuchtma schinen nur schwer ausgleichbar.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Rad eines Fahrzeuges aufzuzei gen, welches aufgrund seiner Beschaffenheit eine von einer durch Ferti gungstoleranzen der Felge bzw. des Reifens abweichende Unwucht aufweist und dennoch mit einer herkömmlichen Radwuchtmaschine ausgewuchtet werden kann, ohne sehr schwere Auswuchtgewichte zu verwenden sowie ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchem die Auswuchtung eines solchen Rads ohne erhöhtem Aufwand realisiert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Rad eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen und Auswuchten eines Rads eines Fahrzeuges gemäß des Anspruchs 14 und 15. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche. Es wird ein Rad für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, welches eine Felge, einen Nabenabschnitt sowie zumindest eine den Nabenabschnitt mit der Felge verbindende Speiche umfasst.
Weiterhin umfasst das Rad zumindest ein einen Speichenbereich zumindest teilweise bedeckendes und bevorzugt zumindest annähernd flächiges Abdeckelement.
Der Speichenbereich beschreibt jenen kreisringförmigen Bereich am Rad, in welchem üblicherweise zumindest eine den Nabenabschnitt mit der Felge verbindende Speiche angeordnet ist.
Das Abdeckelement kann also die Speiche oder mehrere Speichen und/oder einen Speichenzwischenraum abdecken. Dabei wird insbesondere jene „Fläche“ von dem bevorzugt zumindest annähernd flächigen Abdeckelement abgedeckt, welche parallel zur Scheibenebene bzw. Kreisebene des Rads ist.
Ein genannter Speichenzwischenraum ist dann gegeben, wenn zumindest zwei Speichen angeordnet sind, welche in dem Kreisringabschnitt des Rades, also zwischen dem Nabenabschnitt und der Felge einen bevorzugt zumindest teilweise offenen Raum, den Speichenzwischenraum, bilden.
Das genannte zumindest eine Abdeckelement kann dann beispielsweise eine Speiche (ganz oder teilweise) und/oder einen Speichenzwischenraum (ganz oder teilweise) bevorzugt flächig in einer Ebene parallel zur senkrech ten Radebene bzw. zur Ebene, welche die kreisrunde Fläche für den Speichenbereich aufspannt, überdecken. Bevorzugt ist es zumindest annähernd flächig und damit einen bestimmten Bereich, also bevorzugt unter Freilassung von einigen Bereichen des Speichenbereichs, überdeckend ausgebildet.
Es ist also demnach vorgesehen, dass das Abdeckelement den Kreisringab schnitt des Rads, welcher sich von dem Nabenabschnitt bis zur Felge des Rads (von einer Außenansicht auf das eingebaute Rad des Fahrzeuges betrachtet) erstreckt und in welchem üblicherweise die Speichen angeordnet sind, zumindest teilweise abdeckt. Ein derartiges Abdeckelement ist dabei bevorzugt ein zumindest annähernd flächiges Element, welches beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem anderen Material ausgebildet ist.
Weiterhin ist jedoch auch denkbar, dass das Abdeckelement einen Display oder eine Anzeigevorrichtung darstellt. Jedenfalls ist ein zumindest annä hernd flächiger Körper bzw. Element bevorzugt, welches den genannten Bereich (zwischen dem Nabenabschnitt und der Felge) zumindest teilweise flächig abzudecken vermag.
Unter einer zumindest annähernd flächigen Ausbildung des Abdeckelements wird im Sinne dieser Erfindung ein Element verstanden, in seiner Gesamtheit abgeflacht ist und bevorzugt zumindest annähernd plattenförmig ausgebildet ist. Dabei können trotz der im Allgemeinen abgeflachten bzw. flächigen bzw. plattenförmigen Ausbildung Abweichungen beispielswiese in der Dicke bzw. Tiefe des Materials vorgesehen sein. Insbesondere im aerodynamischen Sinne, ist ein zumindest annähernd flächiges Abdeckelement am Rad bzw. am Speichenbereich des Fahrzeuges wünschenswert.
Zweckmäßig ist es vorgesehen, dass erst das Abdeckelement im eingebau ten Zustand einen unwuchtfreien Zustand des Rads herstellt. Im Umkehr schluss bedeutet dies, dass das Abdeckelement als Gewicht zum Ausgleich einer nicht herkömmlich, aus dem Stand der Technik bekannten Unwucht (=Standardunwucht), also zum Ausgleich einer zusätzlich zu der Standar dunwucht auftretenden Unwucht, dient.
Eine Standardunwucht bedeutet im Sinne dieser Erfindung jene Unwucht, welche durch beispielsweise Fertigungstoleranzen an der Felge bzw. am Reifen des Rads entsteht und welche, wie im Stand der Technik bereits erläutert, einfach bei einem Auswuchtprozess nach der Fierstellung des Rads und nach der Montage des Reifens durch zusätzliche Auswuchtge wichte ausgeglichen bzw. ausgewuchtet werden kann. Ein Abdeckelement als Auswuchtgewicht erspart zusätzliche, separate Auswuchtgewichte, welche im Stand der Technik an die Felge angebracht werden. Dabei erfüllt das Abdeckelement auf vorteilhafter Weise sowohl eine Abdeckfunktion (oder auch weiteren Funktionen, wie beispielsweise eine aerodynamische Optimierung am Rad), als auch die Funktion des Gewichts ausgleichs am Rad.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung, ist es weiterhin vorgesehen, dass das Abdeckelement den Speichenbereich teilweise und den Nabenab schnitt zumindest teilweise abdeckt. Besonders bevorzugt deckt das Abdeckelement dabei eine Speiche sowie den gesamten Nabenbereich des Rads ab. In anderen Worten ausgedrückt, ist es bevorzugt, dass das Abdeckelement über den Speichenbereich bzw. über eine bestimmte Speichenfläche hinaus, den Nabenbereich mitabdeckt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist ein Rad vorgesehen, welches vor dem Auswuchtprozess derart ausgebildet ist, dass es eine zusätzliche Unwucht (neben der genannten Standardunwucht) aufgrund der Beschaffenheit bestimmter Radbestandteile aufweist. Bevor zugt weicht dabei die Position des Schwerpunktes des Rades deutlich (also abweichend von der Standardunwucht) von der Radmittelachse (vor einem Auswuchtprozess und vor Montage des Abdeckelements) ab.
Im Stand der Technik sind die Räder in ihrer Beschaffenheit derart ausgebil det, dass sie abgesehen von der Standardunwucht in ihrer Gesamtheit wuchtig sind.
Derartige Radbestandteile, welche am Rad angeordnet bzw. derart Beschaf fen sind, dass eine zusätzliche Unwucht entsteht, können beispielsweise die Speiche bzw. mehrere Speichen, die Felge, ein Felgenbett, eine Radanlage flächen oder der Nabenabschnitt darstellen.
Besonders bevorzugt verursacht die Beschaffenheit einer oder mehrerer Speichen des Rades die genannte Unwucht. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Rad zumindest drei die Felge mit dem Nabenabschnitt verbinden de Speichen umfasst, wobei sich eine erste Speiche in ihrer Beschaffenheit von den anderen Speichen unterscheidet. Die verbleibenden Speichen unterscheiden sich dabei in ihrer Beschaffenheit und Geometrie nicht voneinander. Daraus resultiert eine genannte zusätzliche Unwucht am Rad, welche bei einem Rad aus dem Stand der Technik in dieser Art nicht bekannt ist.
Die genannte Speiche kann sich dabei beispielsweise in ihrer geometrischen Ausbildung, also beispielsweise in ihrer Form, Material, Gewicht, Maßen oder in ihrer Gestalt als solche von den anderen Speichen unterscheiden.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass das Rad, noch bevor das Abdeckelement an dieses angebracht ist, derart ausgebildet ist, dass die genannte erste Speiche, (= jene, welche sich in ihrer Beschaffenheit von den anderen Speiche unterscheidet) so mit dem Nabenabschnitt im Zusammen hang steht, dass die erste Speiche mit dem Nabenabschnitt einen gemein samen Radabschnitt bilden.
Durch entsprechend ähnliche Bearbeitung der Speiche und des Nabenab schnittes macht es bei Betrachtung des Rades von außen somit den optischen Eindruck, dass der Nabenabschnitt und die erste Speiche ein zusammenhängendes Radbestandteil bzw. ein zusammenhängender Radabschnitt darstellen.
Um einen solchen zusammenhängenden optischen Eindruck zu erreichen, ist es beispielsweise möglich, dass der Materialübergang zwischen der ersten Speiche und dem Nabenabschnitt im Vergleich zu dem Materialüber gang zwischen dem Nabenabschnitt und den anderen Speichen deutlich fließender bzw. ohne einer (oder mit einer geringeren) Unterbrechung oder einem geringeren bzw. keinem Versatz ausgebildet ist.
Es ist also besonders bevorzugt, dass der Materialübergang zwischen dem Nabenabschnitt und der sich von den anderen unterscheidenden ersten Speiche derart ausgebildet ist, dass der Nabenabschnitt und die erste Speiche einen zusammenhängenden Radabschnitt darstellen.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass zwischen dem Nabenabschnitt und den verbleibenden Speichen (also jene, welche sich in ihrer Beschaffenheit nicht voneinander unterscheiden) ein Versatz im Material angeordnet ist, sodass sich die jeweiligen Radabschnitte „Speichen und Nabenabschnitt“ klar voneinander optisch unterscheiden. Ein beispielhafter Versatz ist den Zeichnungen detaillierter zu entnehmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Abdeckele ment, welches das Rad letzten Endes in einen wuchtigen Zustand versetzt, aus zwei unterschiedlichen Materialschichten ausgebildet. Die Verwendung eines Abdeckelements, welches aus zwei unterschiedlichen Materialschich ten hergestellt ist, ermöglicht es die Vorteile verschiedener Materialien zu nutzen und damit ein den Anforderungen optimal entsprechendes Abde ckelement bereitzustellen.
So ist es in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen dass das Abdeckelement eine Metallschicht, sowie eine in einem Hinterspritzpro zess hergestellte und damit an die Metallschicht gefügte Kunststoffschicht umfasst. Im Einbauzustand des Abdeckelement zwischen den Speichen des Rads kann die Metallschicht dann vorzugsweise außen, also an der vom Fahrzeug abgewandten Seite am Rad und die Kunststoffschicht an der inneren, also an der dem Fahrzeug zugewandten Seite am Rad bzw. an den Speichen angeordnet sein.
Materialbedingt erfüllt somit die Metallschicht die erforderlichen Festigkeits anforderungen an das Abdeckelement, während die Kunststoffschicht zusätzlichen Halt bringt und beispielsweise in einem Hinterspritzprozess einfach zu fertigen und im gleichen Prozessschritt an die Metallschicht zu fügen ist. Das erforderliche Gewicht des Abdeckelements kann beispielsweise durch eine verhältnismäßig dünne Metallschicht gegenüber der Kunststoffschicht sichergestellt werden. Besonders bevorzugt befinden sich die Metallschicht dicke in einer Größenordnung von 0,3 mm und 0,5 mm und die Kunststoff schichtdicke in einer Größenordnung von 2,5 und 4 mm.
Wie bereits genannt, ist die Kunststoffschicht dabei in einem Hinterspritzpro zess an die Metallschicht angebracht, wobei als positiver Zusatzeffekt ein Schutz vor Korrosion der Schnittkante zwischen Metall und Kunststoff hergestellt sowie eine Unterwanderung deren Oberfläche durch Rost bzw. Korrosion oder dergleichen vermieden werden kann.
Alternativ zu der genannten zweischichtigen Ausbildung des Abdeckele ments, ist ebenso eine andere Material- und Aufbauzusammensetzung denkbar. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass das Abdeckelement aus nur einem einzigen Material ausgebildet ist.
Das Gewicht und die Lage des Abdeckelements (also die Fläche der Überdeckung des Nabenabschnitts und des Speichenbereichs, sowie die genaue Positionierung des Abdeckelements) ist jedenfalls derart bestimmt, dass das Rad mit Einbau des Abdeckelements in sich wuchtig ist (abgese hen von den genannten Standradunwuchten).
In einer nächsten bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, dass die erste Speiche (also jene, welche sich in ihrer Beschaf fenheit von den übrigen Speichen unterscheidet) eine Aufnahmevorrichtung bzw. eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme bzw. zur Befestigung eines Massekörpers umfasst.
Ein derartiger Massekörper ist ein mit einem bestimmten bzw. ausgewählten Gewicht belasteter Körper, welcher für den weiter unten erläuterten Auswuchtprozess des Rads benötigt wird. Dieser Massekörper kann beispielsweise ein zylindrisches, rundes oder ein sonstiges kompakt ausgebildetes Element darstellen.
Das Gewicht des Massekörpers entspricht dabei zumindest annähernd dem Gewicht des Abdeckelements, da dieses im weiter unten erläuterten Auswuchtprozess des Rads das Abdeckelement simuliert.
Aus diesem Grund ist auch die Position des Massekörpers und damit der Aufnahmevorrichtung für diesen an der ersten Speiche exakt bestimmt.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Massekörper an die erste Speiche des Rads angeordnet ist.
Die Aufnahmevorrichtung bzw. Befestigungsvorrichtung für den Massekör per, kann je nach Befestigungsart gewählt werden. Beispielsweise kann der Massekörper mit der Speiche verklebt, verschraubt, verklipst oder verhakt werden.
Besonders bevorzugt ist die Aufnahmevorrichtung eine kreisrunde Klipsvor richtung oder Aussparung, in welcher der Massekörper eingeklipst bzw. eingeschoben werden kann.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Speiche (also jene, welche sich in ihrer Beschaffenheit von den übrigen Speichen unterscheidet) eine Aufnahmevorrichtung bzw. eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme bzw. zur Befestigung des Abdeckelements umfasst.
Besonders bevorzugt stellt dabei die genannte Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Massekörpers gleichzeitig auch die Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Abdeckelements dar.
Das Abdeckelement kann dann beispielsweise mit der ersten Speiche verklipst werden.
Dabei ist es außerdem weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass am Nabenab schnitt eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Abdeckelements vorgesehen ist. Auch hier ist besonders bevorzugt eine Klipsverbindung vorgesehen.
Neben einer genannten Verklipsung sind jedoch auch andere Befestigungs möglichkeiten des Abdeckelements an der ersten Speiche bzw. an dem Nabenabschnitt denkbar. Beispielsweise kann das Abdeckelement mit der ersten Speiche bzw. dem Nabenabschnitt verklebt, verschraubt oder verhakt sein.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung und zum Auswuchten eines Rads gemäß Anspruch 14 und Anspruch 15 vorgeschlagen. Das auszu wuchtende Rad ist dabei gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet.
Bei der Herstellung des Rads wird insbesondere ein Rad eines Fahrzeuges aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, vorerst geschmiedet und anschließend entsprechend der gewünschten Geometrie bearbeitet. Dabei wird bevorzugt ein Rad eines Fahrzeuges hergestellt, welches durch seine Beschaffenheit in seiner Gesamtheit unwuchtig ist. Diese Unwucht umfasst dabei nicht die oben erläuterte Standardunwucht, sondern geht über diese hinaus. Das Rad ist dabei derart hergestellt, dass sich aufgrund der Beschaffenheit der Radabschnitte (Felge, Speichen, Nabenabschnitt usw.), der Schwerpunkt des Rads von der Radmittelachse wegverschiebt.
Besonders bevorzugt wird das Rad dabei derart hergestellt bzw. bearbeitet, dass die bevorzugt gezielte bzw. gewollte Unwucht durch die Ausbildung einer Speiche realisiert wird.
Dabei wird insbesondere ein Rad mit einer Felge, einem Nabenabschnitt und zumindest drei den Nabenabschnitt mit der Felge verbindende Speichen hergestellt. Eine erste Speiche von den mindestens dreien, wird dabei bevorzugt derart bearbeitet, dass diese sich in ihrer Beschaffenheit von den anderen (gleichen) Speichen unterscheidet. Weiter bevorzugt wird dabei so viel Material wie möglich von der ersten Speiche abgetragen, sodass diese deutlich weniger Gewicht und Material als die anderen Speichen aufweist und die spätere Auswuchtung mit so wenig Gewicht wie möglich passieren kann. Durch einen derartigen Gewichtsunter schied entsteht die genannte Unwucht.
Dabei wird besonders bevorzugt so viel Material wie möglich von der ersten Speiche abgetragen, dass trotzdem noch genügend Festigkeit zum Einsatz des Rads gegeben ist.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass auch der Nabenabschnitt des Rads bearbeitet wird. Diese Bearbeitung des Nabenabschnitts des Rads geschieht dabei bevorzugt im Zuge der Bearbeitung der ersten Speiche, sodass der Nabenabschnitt und die erste Speiche einen gemeinsamen Radabschnitt bilden. Beispielsweise kann hierzu gleich viel Material von der ersten Speiche abgetragen werden, wie vom Nabenabschnitt, sodass zwischen diesen beiden Abschnitten ein zumindest annähernd fließender Materialübergang besteht bzw. sodass die beiden Radabschnitte optisch wie ein zusammenhängender Radabschnitt wirken.
Zu den anderen Speichen kann dann beispielsweise ein Versatz im Material zum Nabenabschnitt hergestellt sein, sodass diese eindeutig als einzelne, von dem Nabenabschnitt differenzierbare Radbestandteile identifiziert werden können.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, während der Bearbeitung des Rads eine oder mehrere Aufnahmevorrichtungen bzw. Aussparungen in die erste Speiche bzw. in den Nabenabschnitt des Rads vorzusehen bzw. einzubrin gen. Diese Aussparungen dienen der späteren Aufnahme eines Massekör pers bzw. des Abdeckelements.
Nach der Herstellung und Bearbeitung des Rads weist nun das Rad eine Unwucht (zusätzlich zur Standardunwucht) auf. Dabei liegt die zusätzliche Unwucht, welche beispielsweise durch die unterschiedliche Beschaffenheit der ersten Speiche verursacht wird, besonders bevorzugt in einem Bereich größer 60 Gramm, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 60 Gramm und 75 Gramm. Aus dem Stand der Technik ist keine industriell bekannte Auswuchtmaschine bekannt, welche Unwuchten höher als 60 Gramm auszugleichen vermag.
Bevor das Rad ausgewuchtet wird, wird in einem nächsten Schritt der Fahrzeug Reifen auf die Felge bzw. auf das Felgenbett des Rads montiert. An dieser Stelle ist das Rad noch immer unwuchtig. Und zwar weist das Rad nach Montage des Reifens sowohl die genannte Standardunwucht (bedingt durch Fertigungstoleranzen des Rads und des Reifens), als auch die zusätzliche, durch die Beschaffenheit des Rads erzeugte Unwucht auf.
Anschließend an die Montage des Reifens beginnt der Auswuchtprozess des Rads.
Das erfindungsgemäße Rad und das erfindungsgemäße Verfahren zum Auswuchten des Rads ermöglicht dabei einen Auswuchtprozess auf einer herkömmlichen Auswuchtungsmaschine, wie sie in der industriellen Praxis bekannt ist, trotz der sehr hohen Unwucht des Rads.
Hierzu wird vor der Auswuchtung ein Massekörper mit einem genau abgestimmten Gewicht in die im Bearbeitungsprozess des Rads eingebrach- te und für den Massekörper vorgesehene Aufnahmevorrichtung bzw. Aussparung am Rad, bzw. bevorzugt an der ersten Speiche eingebracht.
Der Massekörper stellt dabei nur für den Auswuchtprozess eine Art Ausgleichgewicht dar, welches die zusätzliche Unwucht, bedingt durch die Beschaffenheit des Rads bzw. bevorzugt bedingt durch die unterschiedlich ausgebildete erste Speiche des Rads, während dem Auswuchtprozess ausgleicht. Durch das Einbringen des Massekörpers, wird die zusätzliche Unwucht für den Auswuchtprozess beseitigt und das Rad ist für den Auswuchtprozess bis auf die genannte Standardunwucht in seiner Gesamtheit wuchtig.
Das temporäre Einbringen eines solchen Massekörpers in das Rad für den Auswuchtvorgang, ermöglicht ein Auswuchten des Rads auf einer herkömm lichen, industriell bekannten Auswuchtmaschine aus dem Stand der Technik, obwohl das Rad an sich, durch die eigentlich (also ohne den Massekörper) herrschende Unwucht zu hoch ist, als dass das Rad in einer solchen herkömmlichen Auswuchtmaschine ausgewuchtet werden kann.
Der Massekörper hat bevorzugt ein Gewicht höher 60 Gramm und ist an einer Position im Rad angeordnet, welche einen Ausgleich der zusätzlichen Unwucht zu realisieren vermag.
Nach dem Auswuchten des Rads (mit dem angeordneten Massekörper) wird der Massekörper wieder aus dem Rad entnommen, sodass die gewollte zusätzliche Unwucht wieder herrscht und das Rad hinsichtlich der Standar dunwucht ausgewuchtet ist.
Auf das hinsichtlich der Standardunwucht ausgewuchtete Rad wird anschlie ßend das Abdeckelement in die für dieses vorgesehene Aufnahmevorrich tung am Rad bzw. an der ersten Speiche und am Nabenabschnitt angeord net.
Die Aufnahmevorrichtung für den Massekörper und die des Abdeckelements ist dabei besonders bevorzugt die gleiche. So kann ein Bearbeitungs- bzw. Fertigungsprozess eingespart werden.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Abdeckelement derart an das Rad angebracht wird, dass eine lösbare Verbindung zwischen dem Abdeckele ment und dem Rad besteht. Beispielsweise kann hierbei eine Klipsverbin dung in Frage kommen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass das Abdeckelement jederzeit demontiert und ausgewechselt werden kann. Die genannte Erfindung ermöglicht es, ein Rad, welches aufgrund seiner Geometrie bzw. Beschaffenheit in seiner Gesamtheit nicht wuchtig ausgebil det ist, in einer herkömmlichen Auswuchtprozess weiterhin auszuwuchten und dadurch gleichzeitig neue Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich der Rad- und insbesondere der Speichengeometrie zu schaffen. Beispielsweise kann so ein Abdeckelement den Nabenabschnitt als auch die erste Speiche abdecken.
Bedingt durch das erfindungsgemäße Auswuchtverfahren über den Massekörper lassen sich auf vorteilhafter Weise höhere Massenausgleiche (also bevorzugt in einem Bereich größer als 60 Gramm pro Position am Rad) als in heutigen bekannten industriellen Verfahren bewirken.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombi nationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von sieben Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Figur 1 , Figur 3 und Figur 6 zeigen dabei ein beispielhaftes erfindungsge mäßes Rad eines Fahrzeuges in einer dreidimensionalen Vorderansicht in unterschiedlichen Stadien der Montage und Fertigung.
In Figur 2 ist ein beispielhafter Massekörper als Ausgleichsgewicht in einer dreidimensionalen Ansicht aufgezeigt.
Figur 4 zeigt ein beispielhaftes Abdeckelement in einer Hinteransicht. In Figur 5 sind eine beispielhafte erste Felge sowie der Nabenabschnitt eines erfindungsgemäßen Rads in einem Ausschnitt in einer Hinteransicht aufgezeigt.
Anhand von Figur 7 werden die einzelnen Schritte zur Herstellung und Auswuchtung eines Rads aufgezeigt.
Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
Figur 1 zeigt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Rad eines Fahrzeuges in einer Vorderansicht. Dieses umfasst eine Felge 1 , einen Nabenabschnitt 2 sowie vier den Nabenabschnitt 2 mit der Felge 1 verbindende Speichen 3, 4. Dabei ist eine erste Speiche 4 geometrisch bzw. von dessen Beschaffenheit unterschiedlich ausgebildet, als die anderen drei Speichen 3. Diese Ausführung führt dazu, dass das Rad in seiner Gesamtheit (nach dem Herstellungs- und Bearbeitungsprozess) gezielt unwuchtig ausgebildet ist. Wie in Figur 1 zu erkennen, ist dabei die erste Speiche sowie der Nabenab schnitt derart bearbeitet, dass diese optisch als gemeinsamer Radabschnitt wirken. Dabei begrenzt ein Materialversatz 5 diesen gemeinsamen Radab schnitt„erste Speiche 4 - Nabenabschnitt 2“. Weiterhin ist von der ersten Speiche 3 derart viel Material abgetragen, dass diese Seite des Rads deutlich leichter ausgebildet ist und deswegen die genannte Unwucht entsteht. Die Unwucht des Rads aus Figur 1 befindet sich dabei in einer Größenordnung von größer 60 Gramm pro Position am Rad. Hinzukommend zu dieser gezielten Unwucht sind Standardunwuchten, welche durch Fertigungstoleranzen oder anderen Toleranzen entstehen.
Das aufgezeigte Rad aus Figur 1 ermöglicht eine asymmetrische Speichen geometrie, wobei sich die erste Speiche 4 quasi um den Nabenabschnitt 2 verlängert und damit als eine Speiche wirkt. Aus designtechnischen Gründen, als aus Gründen des Bauraums ist es wünschenswert, eine Speiche breiter bzw. länger zu gestalten als die anderen. Beispielsweise können dann auf bzw. hinter bzw. in die genannte Speiche größere Bauteile integriert werden oder beispielsweise ein möglichst breit bzw. flächiger Display platziert werden.
Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass zwischen dem Nabenabschnitt 2 und den an diesen angrenzenden Speichen 3 ein Materialversatz 2.2 angeordnet ist, welcher zwischen der ersten Speiche 4 und dem Nabenab schnitt 2 nicht vorhanden ist.
Weiter sind an der ersten Speiche 4 mehrere Aussparungen vorgesehen, von welchen eine Aussparung 5, zur späteren Aufnahme des Massekörpers 6 vorgesehen ist.
Eine Auswuchtung eines Rades mit einer Unwucht über 60 Gramm, wie es in Figur 1 gezeigt ist, ist mit herkömmlichen industriellen Auswuchtungsma schinen nicht realisierbar. Damit jedoch keine andere aufwändig gestaltete Auswuchtmaschine zur Auswuchtung des Rads aus Figur 1 entwickelt werden muss, sondern das Rad, welches in Figur 1 gezeigt ist, in einer herkömmlichen Auswuchtmaschine ausgewuchtet werden kann, ist für den Auswuchtprozess ein Massekörper 6 vorgesehen. Ein solcher Massekörper 6 ist in Figur 2 aufgezeigt.
Dabei ist es in diesem Falle vorgesehen, dass der Massekörper 6 vor dem Auswuchtprozess des Rads in die für diesen vorgesehene Aufnahme bzw. Aussparung 5 mit einer Klipsverbindung 6.1 in die erste Speiche 4 einge- klipst wird. Dadurch kann die Unwucht, welche durch die unterschiedliche Speichen-Beschaffenheit verursacht wird und höher 60 Gramm beträgt, für den Auswuchtprozess ausgeglichen werden. Der Massekörper 5 dient somit als Ausgleichsgewicht für den Auswuchtprozess, welcher anhand Figur 7 weiter unten noch detaillierter erläutert wird. In Figur 3 ist das Rad aus Figur 1 mit dem eingebauten bzw. eingeklipsten Massekörper 6 in der Aufnahme 5 zu erkennen. Dabei ist in Figur 3 bereits ein Reifen 7 auf die Felge 1 montiert. Außerdem sind in den Speichenzwi schenräumen 8 mehrere kleinere Abdeckungen 9 montiert, welcher der zusätzlichen aerodynamischen Optimierung des Rads dienen, jedoch welche die Unwucht nicht beeinflussen. Die Klipsverbindung zur Befestigung des Massekörpers 6 an der ersten Speiche 4 ist genauer in Figur 5 dargestellt.
Es ist weiterhin zweckmäßig vorgesehen, dass die eingebrachte Unwucht am Rad (welche in diesem Falle höher 60 Gramm ist und durch die unterschiedliche Speichengeometrie verursacht wird) erst durch das Anordnen eines Abdeckelements 10 am Rad, welches beispielshalber in Figur 4 dargestellt ist, ausgeglichen wird. Da der Massekörper 6 nach dem Auswuchtprozess wieder entnommen wird, ist die gezielte Unwucht, von in diesem Falle höher 60 Gramm, wieder im Rad gegeben. Diese wird später durch Anordnen des Abdeckelements 10 wieder ausgeglichen.
Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass das Abdeckelement 10 das gleiche Gewicht wie der Massekörper 6 aufweist. Des Weiteren ist das Abdeckele ment 10 zumindest annähernd flächig ausgebildet. Diese flächige Ausbil dung des Abdeckelements 10 hat den Vorteil, dass es im eingebauten Zustand am Rad einen optimalen Luftstrom während der Fahrt des Fahrzeu ges verursacht. Weiterhin ist es möglich, dass das Abdeckelement 10 neben der Aerodynamikoptimierung und der Unwuchtausgleichsfunktion auch weitere Funktionen, wie beispielsweise eine Anzeigefunktion, also als Display oder weiteres dienen kann.
Das Abdeckelement 10 aus Figur 4 wird ebenfalls, wie der Massekörper 5, in diesem Falle durch eine Klipverbindung 1 1 an das Rad bzw. genauer an den Nabenabschnitt 2 angebunden. Die Klipverbindungen 1 1 , 12 zur Verbindung des Massekörpers 6 und des Abdeckelements 10 mit dem Rad sind in Figur 5 aufgezeigt. Dabei ist in Figur 5 ein Abschnitt des Rads in einer Hinteransicht zu erkennen. Dabei ist insbesondere die erste Speiche 4 sowie der Nabenab schnitt 2 in einer Hinteransicht zu erkennen. Wie der Figur 5 zu entnehmen, sind zwei unterschiedliche Aufnahmevorrichtungen in Form von Klipverbin dungen 1 1 , 12 jeweils die erste Klipverbindung 1 1 im Nabenabschnitt 2 zur Befestigung des Abdeckelements 10 und die zweite Klipverbindung 12 zur Befestigung des Massekörpers 6 angeordnet. Es ist dabei ebenfalls möglich, dass das Abdeckelement 10 zusätzlich mit der zweiten Klipverbindung 12 an der ersten Speiche 4 befestigt ist, wie der Massekörper 6.
In Figur 6 ist das Rad aus Figur 1 aufgezeigt, wobei hier das Abdeckelement 10 an dieses angebunden ist. Wie hierbei zu erkennen ist, überdeckt das Abdeckelement 10 sowohl die erste Speiche 4, als auch den Nabenabschnitt 2. Mit dem eingebauten Abdeckelement 10 ist der zusammenhängende Radabschnitt„erste Speiche 4 - Nabenabschnitt 2“ nochmals deutlich zu erkennen. Die Erfindung ermöglicht, dass ein Rad derart„asymmetrisch“ und dadurch unwuchtig gestaltet werden kann, sodass ein Abdeckelement bzw. eine Speiche größer als ausgebildet sein kann als andere Speichen und damit Funktionen erfüllen kann, welche mehr Bauraum erfordern. Beispiels weise kann das Abdeckelement nun als breiter Display bzw. als Anzeigevor richtung genutzt werden.
Figur 7 beschreibt ein Beispiel der einzelnen Verfahrensschritte zum Auswuchten und Herstellen des Rads, wie es in den vorherigen Figuren aufgezeigt ist.
Der erste Verfahrensschritt A ist dabei die Herstellung des Rads. Dabei kann das Rad beispielswiese geschmiedet werden und anschließend derart bearbeitet werden, dass ein Rad gemäß Figur 1 entsteht. Das dabei hergestellte Rad ist derart ausgebildet, dass es wegen seiner Beschaffenheit und geometrischen Gestaltung in seiner Gesamtheit unwuchtig ist. Dabei ist von einer Unwucht die Rede, welche von der durch Fertigungs- und Reifentoleranzen resultierenden Standardunwucht abweicht und weit (vom Gewicht betrachtet, pro Position am Rad) über diese hinausgeht. Insbeson dere ist dabei eine Unwucht von größer als 60 Gramm pro Position am Rad angesprochen.
Bei der Bearbeitung des Rads werden die Aussparungen 6 zur Aufnahme eines später anzubringenden Massekörpers 6 und Abdeckelements 10 hergestellt.
Alternativ zu der genannten unterschiedlichen Speichengeometrie bzw. Beschaffenheit der Speiche, kann eine gezielt eingebrachte Unwucht auch durch andere Maßnahmen, beispielsweise eine andere Beschaffenheit der Felge oder des Nabenabschnitts erreicht werden.
Anschließend an die Herstellung und Bearbeitung eines solchen, in sich unwuchtigen Rads gemäß beispielsweise Figur 1 , ist es alternativ möglich, weitere Bestandteile, beispielsweise kleine Abdeckungen 9, wie sie in Figur 3 zu erkennen sind, an das Rad in einem nächsten Verfahrensschritt B zu montieren. Derartige Abdeckungen 9 sind dabei jedoch derart am Rad befestigt, dass sie die Wuchtigkeit dieses nicht verändern. Die Wuchtigkeit des Rades ist demnach an dieser Stelle des Fertigungsprozesses immer noch bevorzugt größer als 60 Gramm pro Position am Rad.
In einem nächsten Verfahrensschritt C wird dann der Reifen 7 auf das Rad montiert. Das Rad ist dann beispielsweise gemäß Figur 3 ausgebildet. Noch immer besitzt das Rad an dieser Stelle des Verfahrens eine Unwucht von größer 60 Gramm pro Position am Rad. Durch den montierten Reifen ist es möglich, dass sich die genannte Standardunwucht erhöht hat.
Vor dem eigentlichen Auswuchtvorgang des Rads wird im nächsten Schritt, dem Verfahrensschritt D, der genannte Massekörper 6, beispielsweise wie in Figur 2 dargestellt, in die für den Massekörper 6 vorhandene Aussparung 5 an der ersten Speiche in das Rad eingesetzt. Wie bereits beschrieben, wird der Massekörper 6 dabei bevorzugt über eine Klipverbindung 12 (vgl. Figur 5) mit dem Rad verbunden. Es ist jedoch alternativ auch eine andere, bevorzugt lösbare Verbindung des Massekörpers 6 mit dem Rad möglich. Außerdem kann der Massekörper 6 auch von der Gestalt, wie er in Figur 2 abgebildet ist, abweichen. Wichtig ist, dass das Gewicht des Massekörpers 6 gezielt auf die Unwucht des Rads ausgelegt ist und die Unwucht (nicht die Standardunwucht) für den Auswuchtungsprozess (zum Auswuchten der Standradunwucht) ausgleicht. Das Rad ist nach der Montage des Massekör pers 6 nicht mehr mit der zusätzlichen Unwucht belastet, sondern nur mehr im Sinne der Standardunwucht (also aufgrund Reifen- und Fertigungstole ranzen) unwuchtig.
Anschließend an die Montage des Reifens gilt es im Verfahrensschritt E das Rad, welches mit der genannten Standardunwucht belastet ist, in einem Auswuchtungsprozess auszuwuchten. Dabei befindet sich der genannte Massekörper 6 am Rad, wobei nur mehr die Standardunwucht ausgeglichen werden muss. Das Rad mit der Standardunwucht kann dann in einem aus dem Stand der Technik bekannten Auswuchtprozess mit einer aus dem Stand der Technik bekannten industriellen Auswuchtungsmaschine ausgewuchtet werden. Dies hat insbesondere jenen Vorteil, dass ein eigentlich nicht mit einer herkömmlichen Standardauswuchtmaschine auswuchtbares Rad (aufgrund der eigentlichen Unwucht größer 60 Gramm) durch den Massekörper dennoch in einer herkömmlichen Auswuchtmaschi ne ausgewuchtet werden kann. Dadurch können Kosten und Aufwand eingespart werden.
Nach dem Verfahrensschritt E, also nach dem Auswuchtprozess, ist das Rad bezüglich der Standardunwuchten ausgewuchtet.
In einem nächsten Verfahrensschritt F wird der Massekörper 6, welcher quasi als Platzhalter zum Masseausgleich im Auswuchtprozess gedient hat, wieder aus dem Rad entnommen. Das Rad ist dann wieder mit der zu Beginn der Herstellung herrschendem Unwucht (welche vorzugsweise größer 60 Gramm pro Position am Rad ist) belastet.
Erst in einem letzten Verfahrensschritt, Verfahrensschritt G, wird das Abdeckelement 10, beispielsweise wie es in Figur 4 gezeigt ist, an das Rad montiert. Erst mit der Montage des Abdeckelements 10, beispielsweise wie in Figur 5 aufgezeigt durch eine Verklipsung des Abdeckelements 10 an den Nabenabschnitt 2 des Rads, ist das Rad in sich wuchtig.
Besonders bevorzugt wird das das gesamt System „Rad“ letzten Endes wuchtig gestaltete Abdeckelement 10 erst bei einem Fahrzeughändler eingesetzt. Dies hat insbesondere jenen Vorteil, dass das Abdeckelement 10 jederzeit ausgetauscht bzw. demontiert werden kann.
Figur 6 zeigt eine bevorzugte Ausführung des fertig hergestellten Rads gemäß Verfahrensschritt G.
Bezugszeichenliste:
1 Felge
2 Nabenabschnitt
3 Speiche
4 Erste Speiche
5 Aussparung
6 Massekörper
7 Reifen
8 Speichenzwischenraum
9 Abdeckung
10 Abdeckelement
1 1 Klipverbindung
12 Klipverbindung

Claims

Patentansprüche
1 . Rad für ein Fahrzeug umfassend eine Felge (1 ), einen Nabenabschnitt (2), sowie zumindest eine den Nabenabschnitt (2) mit der Felge (1 ) verbindende Speiche (3, 4) sowie zumindest ein den Speichenbereich zumindest teilwei se bedeckendes Abdeckelement (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) eingerichtet ist, um in seiner Einbaulage einen unwucht freien Zustand des Rads herzustellen.
2. Rad nach Anspruch 1 , wobei das Rad ohne das Abdeckelement (10) bezüglich der Radmittelachse in seiner Gesamtheit unwuchtig ausgebildet ist.
3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Unwucht durch eine vorgegebene Massenverteilung der Radbestandteile hergestellt ist.
4. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Unwucht des Rads ohne das eingebaute Abdeckelement (10) eine Größenordnung von größer 60 Gramm oder größer 70 Gramm oder größer 75 Gramm beträgt.
5. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abdeckele ment (10) den Speichenbereich teilweise und den Nabenabschnitt (2) zu mindest teilweise abdeckt.
6. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Rad zumindest drei die Felge (1 ) mit dem Nabenabschnitt (2) verbindende Spei chen (1 ) umfasst, wobei sich eine erste Speiche (4) in ihrer Beschaffenheit von den anderen Speichen (3) unterscheidet und wobei sich die verbleiben den Speichen (4) in ihrer Beschaffenheit nicht voneinander unterscheiden, sodass das Rad in seiner Gesamtheit ohne das Abdeckelement (10) un wuchtig ist.
7. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Speiche (4) mit dem Nabenabschnitt (2) derart im Zusammenhang steht, dass diese einen gemeinsamen Radabschnitt bilden.
8. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abdeckele ment (10) sowohl den Nabenabschnitt (2) als auch die erste Speiche (4) zu mindest teilweise abdeckt.
9. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwischen dem Nabenabschnitt (2) und den geometrisch gleich ausgebildeten Speichen (3) ein Versatz (2.2) im Material angeordnet ist.
10. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abdeckele ment (10) aus zwei unterschiedlichen Materialschichten hergestellt ist.
1 1. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Speiche (4) eine Aufnahmevorrichtung (5) zur Aufnahme eines Massekörpers (6) um fasst.
12. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Speiche (4) und der Nabenabschnitt (2) eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Abdeckelements (10) umfassen.
13. Rad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Aufnahmevor richtung (5) für den Massekörper (6) auch die Aufnahmevorrichtung (5) für das Abdeckelement (10) ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Rads, welches gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
15. Verfahren zum Auswuchten eines Rads, welches gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist, ablaufend in folgenden Schritten:
Bereitstellen des Rads derart, dass es durch sein Beschaffenheit in sei ner Gesamtheit unwuchtig ist und
- Montage eines Fahrzeugreifens (7) auf das Rad und Einbringen eines Massekörpers (6) in eine für den Massekörper (6) vor gesehene Aufnahmevorrichtung (5) am Rad und
Auswuchten einer Standardwucht des Rads mit dem Fahrzeugreifen und
Entnahme des Massekörpers (6) und
Anbringen des Abdeckelements (10) an eine dafür vorgesehene Auf nahmevorrichtung am Rad.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Massekörper (6) in die für den Massekörper (6) vorgesehene Aufnahmevorrichtung (5) der ersten Speiche (4) eingebracht wird.
17. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 15 oder 16, wobei nach Entnahme des Massekörpers (6) das Abdeckelement (10) in eine Auf nahmevorrichtung an die erste Speiche (4) angebracht wird.
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