DE102015203900A1

DE102015203900A1 - Befestigungselement für eine Kraftfahrzeugfelge

Info

Publication number: DE102015203900A1
Application number: DE102015203900.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Farny
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement (10) für eine Felge (100) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Kunststofffelge (100) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Nabe (11) zur Aufnahme eines Achskörpers des Kraftfahrzeuges, mindestens einer Aufnahme (20), in der ein Befestigungsmittel (22) aufnehmbar ist, um die Felge (100) am Kraftfahrzeug zu befestigen. Erfindungswesentlich ist, dass die Nabe (11) und die Aufnahme (20) als gemeinsames Bauteil ausgeführt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement für eine Felge eines Kraftfahrzeuges sowie ein System mit mindestens einem Befestigungselement und einer Felge eines Kraftfahrzeuges.
Aus der DE 10 2012 210 469 A1 ist ein Rad aus einem Faserverbundwerkstoff bekannt, bei dem im Radzentrum ein metallischer Einleger in den Faserverbundwerkstoff eingearbeitet ist, der die Festigkeit an der Anlagefläche am Achskörper eines Kraftfahrzeuges verstärkt. Hierbei wird der metallischer Einleger in das faserverstärkte Kunststoffmaterial während der Herstellung eingearbeitet, sodass dieser hinter den Fasern angeordnet ist und irreversibel in der Felge verbleibt. Um die Felge an einem Achskörper eines Kraftfahrzeuges zu befestigen, werden Ausnehmungen in den faserverstärkten Kunststoff eingearbeitet, sodass metallische Einsätze für die Befestigungsmittel in die Ausnehmungen eingelegt werden müssen, sodass die Befestigungsmittel die Felge zerstörungsfrei an dem Achskörper fixieren können. Dadurch entsteht ein erhöhter Montageaufwand. Ebenfalls nachteilhaft ist im Stand der Technik, dass durch den eingearbeiteten metallischen Einleger die Modularität der Felge eingeschränkt wird, da jeweils fahrzeugspezifische Einleger für die jeweiligen Achskörper eingearbeitet werden müssen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Modularität einer Felge, insbesondere einer Kunststofffelge, zu erhöhen und gleichzeitig den Montageaufwand zu reduzieren.
Die voranstehende Aufgabe wird mit einem Befestigungselement mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und einem System mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Befestigungselement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß weist das Befestigungselement für eine Felge eines Kraftfahrzeuges eine Nabe zur Aufnahme eines Achskörpers eines Kraftfahrzeuges auf. Des Weiteren weist das Befestigungselement mindestens eine Aufnahme auf, in der ein Befestigungsmittel aufnehmbar ist, um die Felge am Kraftfahrzeug zu befestigen. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Nabe und die Aufnahme als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt sind. Demzufolge wird das Befestigungselement nicht bereits beim Herstellungsverfahren der Felge in das Felgenmaterial eingearbeitet, sondern wird erst nachträglich bei der Montage der Felge an einem Achskörper des Kraftfahrzeuges an bzw. in die Felge angeordnet. Dabei kann es sich um eine Felge für ein Kraftfahrzeug aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff handeln, wobei insbesondere Felgen aus einem Kunststoff, Verbundwerkstoff oder Faserverbundwerkstoff eine erhöhte Bedeutung zukommen. Das Befestigungselement wird über die Nabe auf einen Achskörper angeordnet bzw. geschoben, sodass im weitesten Sinne eine Welle-Nabe-Verbindung zwischen Befestigungselement und Achskörper entsteht. In die zumindest eine Aufnahme ist ein Befestigungsmittel aufnehmbar, welches für die Befestigung der Felge am Kraftfahrzeug, insbesondere an dem Achskörper des Kraftfahrzeuges, benötigt wird. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise um stiftartige Befestigungsmittel handeln, worunter zum Beispiel Schrauben, Nieten oder ähnliche Befestigungsmittel zu verstehen sind, wobei ebenfalls Zentralverschlüsse denkbar sind, insbesondere Befestigungsmittel, durch die eine formschlüssige Verbindung der Verbindungspartner, also des Befestigungselementes, der Felge und des Achskörpers des Fahrzeuges, herstellbar sind. Bei Schraubverbindungen handelt es sich in der Regel sowohl um form- als auch um kraftschlüssige Verbindungen. Substantiell für die Lösung der zuvor genannten Aufgabe ist bei einem erfindungsgemäßen Befestigungselement, dass die Nabe und die Aufnahme als ein gemeinsames Bauteil, also einteilig, ausgeführt sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Anzahl der benötigten Bauteile zur Befestigung der Felge an dem Fahrzeug an dem Achskörper des Fahrzeuges deutlich reduziert werden kann, da die Aufnahmen für das zumindest eine Befestigungsmittel als auch die Aufnahme in dem Befestigungsmittel eingearbeitet sind, sodass für die Montage der Felge an dem Achskörper lediglich das Befestigungsmittel in die Aufnahme angeordnet werden muss. Die Aufnahmen für die Befestigungsmittel ermöglichen somit eine weitestgehend zerstörungsfreie Montage des Befestigungselementes und somit der Felge an dem Achskörper des Kraftfahrzeuges, da keine direkte Krafteinwirkung der Befestigungsmittel auf die Felge hergestellt wird. Aufgrund des gemeinsamen Bauteiles entfällt somit das Einführen der einzelnen Aufnahmen für die Befestigungsmittel in die Felge, sodass pro Befestigungsmittel ein entsprechendes Aufnahmeteil bei der Montage eingespart werden kann. Gleichzeitig wird durch ein erfindungsgemäßes Befestigungselement ermöglicht, ein Felgenmodell für unterschiedliche Achskörper einzusetzen, da lediglich das Befestigungselement gewechselt werden muss, was die Modularität bei dem Einsatz einer Felge für unterschiedliche Achskörper bzw. Fahrzeugtypen deutlich erhöht.
Abhängig von der Geometrie des Befestigungselementes kann dieses auch als eine Distanzscheibe für die Felge zwischen der Felge und dem Achskörper wirken, sodass Felgen mit unterschiedlicher Eingriffstiefe an dem Achskörper des Kraftfahrzeuges einsetzbar sind. Weiterhin kann dadurch erreicht werden, dass die Felge weiter aus oder weiter in den Radkasten des Kraftfahrzeuges hinein- oder herausragen kann.
Im Rahmen der Erfindung kann das Befestigungselement vorteilhaft eine Vielzahl an Aufnahmen aufweisen, die beabstandet zur Nabe positioniert sind. Insbesondere sind die Aufnahmen an dem Befestigungselement auf einer Kreisbahn beabstandet zur Nabe angeordnet, wodurch der Lochkreis des Befestigungselementes bzw. der Felge angepasst werden kann. Die Aufnahmen entsprechen dabei den einzelnen Löchern in den Befestigungselementen, in denen das Befestigungsmittel angeordnet werden kann, um die Felge am Kraftfahrzeug zu befestigen. Die Anzahl der Aufnahmen bestimmt somit die Anzahl der Befestigungsmittel, durch die die Felge an dem Achskörper des Kraftfahrzeuges montiert werden kann. Je nach Fahrzeughersteller und Fahrzeuggröße sind hierbei üblicherweise unterschiedliche Kreisbahnen und Lochkreise sowie eine unterschiedliche Anzahl von Befestigungsmitteln zu berücksichtigen. Hierbei kann sowohl die Kreisbahn, der Lochkreis und die Anzahl der Aufnahmen sowie deren Durchmesser unterschiedlich sein. Hierbei ist es ebenfalls denkbar, dass auch der Durchmesser der Aufnahmen für die Befestigungsmittel sich an nur einem Befestigungselement unterscheiden kann, sodass unterschiedliche Befestigungsmittelformen in ein einziges Befestigungselement aufgenommen werden können. Dementsprechend ist es zum Beispiel denkbar, dass Felgenschlösser in Form von besonders ausgeformten Befestigungsmitteln (zum Beispiel Schraubenkopfformen) in das Befestigungselement aufgenommen werden können. Die Ausgestaltung der Aufnahmen an dem Befestigungselement können erfindungsgemäß dahingehend ausgestaltet werden, dass zum Beispiel die Lochleibungspressung beim Einsatz von stiftartigen Befestigungsmitteln verbessert werden kann. Dementsprechend kann die zu übertragende Kraft zwischen dem zylinderartigen Befestigungsmitteln auf das Befestigungselement und somit auf die Felge vorteilhafterweise optimiert werden, indem die Aufnahmen tunnel- oder röhrenförmig ausgestaltet werden.
Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass die Nabe des Befestigungselementes ein Abdeckelement aufweist, welches insbesondere ein Designelement aufweist. Es ist denkbar, dass das Abdeckelement und das Befestigungselement einteilig oder mehrteilig ausgebildet sind. Auch das Abdeckelement und das Designelement können dabei einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einer mehrteiligen Ausgestaltung eines Befestigungselementes und Abdeckelement oder Abdeckelement und Designelement ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die beiden Verbindungspartner über eine Rastverbindung und/oder eine Clipverbindung und/oder eine Schraubverbindung und/oder eine Klebverbindung und/oder eine Kombination aus den zuvor genannten Verbindungsarten miteinander verbindbar sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Abdeckelement an einer dem Fahrzeug abgewandten Seite der Felge angeordnet ist. Das Abdeckelement selber kann auch derart ausgestaltet sein, dass durch die Formgebung ein Wiedererkennungseffekt und eine zielgruppen- oder herstellerspezifische Verknüpfung hergestellt werden kann. Durch die Ausgestaltung des Abdeckelementes und/oder des Designelementes kann eine kognitive Verknüpfung des Betrachters zum Beispiel mit einem Fahrzeug oder einem Felgenhersteller hergestellt werden, wodurch aufgrund der visuellen Wahrnehmung eine verbesserte Marketingfunktion erreicht werden kann. Das Abdeckelement und/oder das Designelement kann zum Beispiel ein Logo eines Fahrzeugherstellers oder ein Emblem aufweisen, wodurch zum Beispiel ein Kaufanreiz für die Kunden entsteht. Weiterhin ist es denkbar, dass das Abdeckelement und/oder das Designelement weitere auditive oder visuelle Merkmale aufweisen kann. So sind zum Beispiel Lichteffekte, Skulpturen oder ähnliche Merkmale denkbar. Darüber hinaus kann das Abdeckelement und/oder das Designelement auch derart ausgestaltet sein, dass die Aerodynamik der Felge und damit des Fahrzeugs beeinflusst werden kann, insbesondere verbessert werden kann.
Vorteilhaft kann das Befestigungselement zumindest ein Kragenelement vorsehen, um das Befestigungselement an der Felge abzustützen. Ein erfindungsgemäßes Kragenelement hat Auswirkungen auf die Flächenpressung des Befestigungselementes auf die Felge, wodurch sich vorteilhaft in den Berührungsflächen zwischen den beiden Körpern eine homogene Lastverteilung einstellt, wodurch eine möglichst konstante Kraftverteilung entlang der Fläche entsteht. Einem erfindungsgemäßen Kragenelement kommt insbesondere beim Einsatz des Befestigungselementes für Verbundwerkstoffe eine hohe Bedeutung zu, da im Stand der Technik eine erhöhte Flächenpressung zwischen dem Kopf des Befestigungsmittels und der Felge auftritt, sodass ein erhöhtes Risiko für die Zerstörung des Materials vorhanden ist. Das Kragenelement vergrößert somit die verfügbare Kontaktfläche zwischen dem Befestigungselement und der Felge, sodass die Krafteinwirkung, welche insbesondere an den Stellen auftritt, an denen das Befestigungsmittel formschlüssig mit dem Befestigungselement anliegt, sodass eine kritische Spannungsverteilung weitestgehend verringert werden kann.
Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass das Abdeckelement und/oder das Befestigungselement Materialausnehmungen und/oder Verstärkungselemente aufweist. Die Materialausnehmungen an dem Befestigungselement dienen zum einen der Gewichtsreduzierung des Bauteils, können aber auch designtechnische Eigenschaften hervorbringen. Dabei kann insbesondere an wenig belasteten Stellen des Befestigungselementes Material eingespart bzw. ausgespart werden, wodurch eine Gewichtsreduzierung erreicht wird, die auf die Felge und damit auf das Fahrzeug eine Auswirkung hat, welche sich im Kraftstoff- und/oder Energieverbrauch, dem Fahrverhalten, den Fahreigenschaften und der Montagefreundlichkeit der Felge auswirkt. Das Einarbeiten oder Anbringen von Verstärkungselementen an dem Befestigungselement und/oder dem Abdeckelement verbessern dabei die Bauteilsteifigkeit und können die Lastverteilung innerhalb des Befestigungselementes und/oder des Abdeckelementes verbessern. Aufgrund der hohen Kraft- und Drehmomenteinwirkungen bei der montierten Felge können dadurch die elastischen Eigenschaften des Befestigungselementes durch Dehn-, Biege- und Torsionskräfte positiv beeinflusst werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Aufnahme derart ausgeführt ist, dass das Befestigungsmittel an der Aufnahme in unterschiedlichen Abständen zur Nabe einsetzbar ist oder dass das Befestigungsmittel an der Aufnahme in unterschiedlichen Positionen einsetzbar ist, wobei der Abstand zur Nabe unverändert bleibt. Entsprechend ist es denkbar, dass die Aufnahme an dem Befestigungsmittel radial ausgeformt ist, sodass das Befestigungsmittel in unterschiedlichen Abständen radial zur Nabe einsetzbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung können bei einem einzigen Befestigungselement Kreisbahnen mit unterschiedlichem Radius an unterschiedlichen Achskörpern unterschiedlicher Fahrzeuge vorhanden sein, was die Modularität des Befestigungselementes für verschiedene Achskörper verbessert. Dabei ist es denkbar, dass die Aufnahme eine in radialer Richtung längliche Geometrie aufweist, was das Einsetzen des Befestigungsmittels entlang unterschiedlicher Radien entlang des Achskörpers des Fahrzeugs ermöglicht. Ebenfalls denkbar ist, dass das Befestigungsmittel an der Aufnahme bei gleichbleibendem Radius der Kreisbahn für die Aufnahme, entlang eines vorgebbaren Kreisabschnittes der Kreisbahn der Aufnahme angeordnet werden kann. Es entsteht somit ein Kreisbogen entlang der Aufnahmekreisbahn, innerhalb dessen das Befestigungsmittel an unterschiedlichen Positionen einsetzbar ist. Dadurch wird erreicht, dass die Aufnahme am Befestigungselement für unterschiedliche Kreisbahnen oder Lochkreise an dem Achskörper anpassbar sind. Auch hierdurch wird die Modularität des Befestigungselementes und dadurch der Felge verbessert, da ein Einsatz an unterschiedlichen Achskörpern und somit an unterschiedlichen Fahrzeugmodellen oder Fahrzeugtypen realisiert werden kann.
Erfindungsgemäß kann das Abdeckelement und/oder das Befestigungselement einen metallischen Werkstoff oder einen Verbundwerkstoff oder einen Kunststoff oder einen Faserverbundwerkstoff oder eine Kombination aus den zuvor genannten Materialien aufweisen. Bei einer Ausgestaltung des Abdeckelementes und/oder des Befestigungselementes aus einem metallischen Werkstoff ergibt sich insbesondere aufgrund der Festigkeit des Materials ein Vorteil, der es ermöglicht, dass an dem Abdeckelement und/oder dem Befestigungselement hohe Kräfte zerstörungsfrei übertragen werden können. Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und Faserverbundwerkstoffe kennzeichnen sich insbesondere durch die vorteilhaften Gewichtsersparnisse sowie die gute Formbarkeit des Materials an die gewünschte Geometrie, sodass insbesondere bei einer Kombination der Werkstoffe die Vorteile der Gewichtsreduzierung und gleichzeitig guten Formbarkeit erzielt werden können. Durch die Auswahl geeigneter Werkstoffe können des Weiteren Materialunverträglichkeiten zwischen dem Befestigungselement, dem Abdeckelement und der Felge verhindert werden. Bei einem metallischen Werkstoff eignet sich insbesondere Aluminium aufgrund seiner Materialeigenschaften für den Einsatz als Befestigungselement und/oder Abdeckelement, da hierbei große Kräfte bei geringem Gewicht übertragen werden können. Bei den Faserverbundwerkstoffen handelt es sich vorteilhafterweise um kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (KSK), karbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) oder faserverstärkten Kunststoff bzw. Faserverbundkunststoff (FVK). Diese Werkstoffe zeichnen sich durch hohe spezifische Festigkeiten und Steifigkeiten aus, die gleichzeitig eine Leichtbauweise ermöglichen.
Im Rahmen der Erfindung kann das Befestigungselement sternförmig oder kreisförmig oder vieleckig, insbesondere als Polygon ausgeführt sein. Die unterschiedlichen Geometrien des Befestigungselementes haben dabei zum einen Einfluss auf die Steifigkeit, das Gewicht, das Design sowie die erreichbare Kraft- und Drehmomentübertragung zwischen dem Befestigungselement und der Felge. Dementsprechend kann je nach Geometrie des Befestigungselementes und der Materialstärke sowohl die Auflagefläche an dem Achskörper als auch die Auflagefläche zwischen dem Befestigungselement und der Felge vorteilhaft beeinflusst werden. Auch die Geometrie des Befestigungselementes kann designtechnisch einen Wiedererkennungswert, insbesondere markenspezifische Wiedererkennungsmerkmale, ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein System mit mindestens einem erfindungsgemäßen Befestigungselement beansprucht. Das erfindungsgemäße System weist entsprechend zumindest ein Befestigungselement und eine Felge eines Kraftfahrzeuges auf, wobei die Felge einen Felgenkörper zur Aufnahme eines Reifens und ein Radzentrum umfasst. Die Felge stützt sich dabei über das Radzentrum an einem Achskörper eines Kraftfahrzeuges ab, wobei das Befestigungselement im Zentrum anordbar ist. Der Felgenkörper besteht dabei aus einem Felgenbett mit daran angeordnetem Felgenhorn, wobei der Reifen in das Felgenbett aufgenommen wird und das Felgenhorn das Felgenbett zumindest zu einer Seite hin abschließt. Darüber hinaus weist der Felgenkörper eine Felgenscheibe oder zumindest eine Speiche auf, die das Felgenbett und das Radzentrum verbindet, wobei sich die Radscheibe oder die Speiche radial vom Radzentrum in Richtung Felgenbett und Felgenhorn erstreckt. Folglich wird das Radzentrum durch die Speiche oder die Radscheibe gebildet, wobei sich das Radzentrum um die Drehachse einer Felge bildet. Im Radzentrum stützt sich die Felge über das erfindungsgemäße Befestigungselement an dem Achskörper eines Kraftfahrzeuges ab.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement wird also derart im Radzentrum angeordnet, dass eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement, der Felge und dem Achskörper des Fahrzeuges hergestellt wird. Im Radzentrum der Felge befindet sich somit eine Materialaussparung, die als Aufnahme für das Befestigungselement dient und derart ausgestaltet ist, dass eine zumindest kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden kann. Dabei kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Radzentrum und das Befestigungselement als komplementäre Geometrien ausgestaltet werden, insbesondere handelt es sich bei dem Radzentrum um die Negativform und bei dem Befestigungselement um die Positivform, sodass diese ineinander greifen können bzw. das Befestigungselement formschlüssig in die Felge eingelegt werden kann. Eine komplementäre Geometriegestaltung verbessert dabei die Übertragung der Kräfte durch eine entsprechende Flächenpressung an den Bauteilen. Durch ein erfindungsgemäßes System wird ermöglicht, dass die Felgen für ein Kraftfahrzeug unabhängig von den Achskörpern und somit dem Fahrzeugtypen, an dem sie zum Einsatz kommen sollen, gefertigt werden können. Folglich kann eine Felge an unterschiedlichen Achskörpern und somit unterschiedlichen Fahrzeugtypen nur durch unterschiedliche Befestigungselemente eingesetzt werden, wodurch die Modularität der hergestellten Felgen durch das erfindungsgemäße Befestigungselement verbessert wird. Darüber hinaus müssen in den Felgen keine Aufnahmen für Befestigungsmittel eingebracht werden, wobei in den Aufnahmen Einleger für die Befestigungsmittel angeordnet werden müssen, sodass eine Bauteilreduzierung durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Befestigungselementes erzielt werden kann. Ein positiver Nebeneffekt ergibt sich dadurch, dass die Felge ohne die Ausgestaltungen von Aufnahmen für die Befestigungsmittel eine erhöhte Festigkeit und somit eine verbesserte Lebensdauer aufweisen.
Weiterhin ist es denkbar, dass zwei Befestigungselemente im Radzentrum anordbar sind, insbesondere dass jeweils ein Befestigungselement auf einer Innenseite der Felge und ein Befestigungselement auf einer Außenseite der Felge anordbar ist. Eine somit zweiteilige Befestigung für eine Felge verbessert den Einsatz der Befestigungselemente an unterschiedlichen Felgentypen, da Befestigungselemente mit teilweise unterschiedlichen Geometrien miteinander kombiniert werden können. So ist es zum Beispiel denkbar, dass die Befestigungselemente unterschiedliche Materialstärken oder Formen aufweisen, die zum einen das äußerliche Erscheinungsbild beeinflussen oder an die gewünschten Einsatzanforderungen angepasst werden können. So kann zum Beispiel, je nach Beanspruchung des Befestigungselementes aufgrund von unterschiedlichen Einsatzgebieten, eines der Befestigungselemente größer oder kleiner dimensioniert werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Felge ein Schutzelement aufweist. Ein erfindungsgemäßes Schutzelement kann hierbei als ein Felgenanfahrschutz und/oder ein Designelement an der Felge angeordnet werden, insbesondere an dem Felgenhorn des Felgenkörpers eingearbeitet sein. Vorteilhafterweise handelt es sich dabei um ein ringförmiges Schutzelement, welches stoffschlüssig in das Felgenmaterial eingearbeitet ist. Ein entsprechendes Schutzelement verbessert die Widerstandsfähigkeit der Felge gegen äußere Krafteinwirkungen, welche zum Beispiel durch einen Kontakt mit einem Bordstein oder Ähnlichem entstehen könnten, wodurch eine Zerstörung der Felge hervorgerufen werden kann. Gleichzeitig kann das Schutzelement als Designelement dienen und unterschiedliche Geometrien oder farbliche Gestaltungen aufweisen. So ist es zum Beispiel denkbar, dass das Designelement fluoreszierend, als Reflektor oder mit einem Leuchtmittel versehen ausgestaltet ist. Hierdurch ergeben sich ähnliche Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Abdeckelement, dem Designelement und der Geometrie des Befestigungselementes aufgeführt wurden.
Bei dem beschriebenen System ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu dem erfindungsgemäßen Befestigungselement beschrieben worden sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes,
2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes,
3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes,
4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes in Explosionsdarstellung, und
5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes in Explosionsdarstellung.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.
Die 1 zeigt das erfindungsgemäße System 200 mit einem erfindungsgemäßen Befestigungselement 10, welches im Radzentrum 110 der Felge 100 angeordnet ist. Weiterhin zu erkennen ist der Felgenkörper 120, welcher sich vom Radzentrum 110 radial erstreckt. Das Befestigungselement 10 ist dabei derart in dem Radzentrum 110 der Felge 100 angeordnet, dass ein vorderer Teil des Befestigungselementes 10 sich auf der einen Seite des Radzentrums 110 befindet und sich durch das Radzentrum 110 auf die andere Seite hindurch erstreckt. Dabei sind an dem Befestigungselement 10 eine Mehrzahl an Aufnahmen 20 für ein Befestigungsmittel 22 angeordnet, welche sich von dem vorderen Teil bis zum hinteren Teil durch das Befestigungselement 10 erstrecken, wobei die Aufnahmen 20 dabei als eine Bohrung in dem Befestigungselement 10 ausgestaltet sind. Darüber hinaus sind Kragenelemente 21 zu erkennen, welche die Aufnahme 20 umranden und somit eine weitere Auflagefläche des Befestigungselementes 10 an dem Radzentrum 110 bilden. Im Radzentrum 110 des Befestigungselementes 10 befindet sich die Nabe 11 und bildet die Aufnahme für den Achskörper eines Fahrzeugs an der Rotationsachse des Achskörpers. In der abgebildeten Darstellung weist das Befestigungselement 10 Materialausnehmungen 40 auf, welche sich zwischen der Nabe 11 und den Aufnahmen 20 befinden, wobei die Materialausnehmungen 40 an den Stellen ausgeführt sind, an denen nur geringe Kräfte wirken, sodass stets eine ausreichende Verbindung zwischen der Nabe 11 und den Aufnahmen 20 besteht. Die dargestellte Perspektive des Systems 200 in 1 zeigt die Felge 100 aus der von außen sichtbaren Seite, welche dem Fahrzeug abgewandt ist.
In der gezeigten Ausführungsform des Befestigungselementes 10 ist dieses sternförmig ausgebildet, wobei die Aufnahmen 20 in den von der Nabe 11 aus radial verlaufenden Ausformungen des Befestigungselementes 10 angeordnet sind. Das Befestigungselement 10 weist dabei in der gezeigten Perspektive eine größere Bauteiltiefe als das Radzentrum 110 der Felge 100 auf. Dementsprechend bildet das auf der Rückseite des Radzentrums 110 liegende Teil des Befestigungselementes 10 die Auflagefläche auf dem Achskörper des Kraftfahrzeuges.
Die 2 zeigt das erfindungsgemäße Befestigungselement 10 in einer weiteren Ausführungsform, wobei es sich ebenfalls um ein sternförmiges Befestigungselement 10 handelt. Zusätzlich zu der Ausführungsform aus der 1 sind in der 2 die Befestigungsmittel 22 zu erkennen, welche in den Aufnahmen 20 angeordnet sind. Weiterhin zu erkennen sind die Materialausnehmungen 40, welche sich um die Nabe 11 herum befinden, wobei zwischen den Materialausnehmungen 40 Verstärkungselemente 41 zwischen der Nabe 11 und den Aufnahmen 20 radial angeordnet sind. Das Befestigungsmittel 22 ist in der dargestellten Ansicht beispielhaft nur in einer Aufnahme 20 dargestellt, wobei je Aufnahme 20 ein Befestigungsmittel 22 ebenfalls denkbar ist. Die Kragenelemente 21 bilden auch in 2 die Auflagefläche des Befestigungselementes 10 um die Aufnahmen 20 herum, welche an dem Radzentrum 110 bzw. am Achskörper zur Auflage kommen.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes 10 dargestellt, wobei die geometrische Ausgestaltung des Befestigungselementes hierbei im weitesten Sinne kreisförmig ausgestaltet ist und Materialausnehmungen 40 entlang des Außenradius des Befestigungselementes 10 aufweist, welche als eine Art Nut mit einem entsprechenden komplementär ausgebildeten Bauteil an der Felge 100 bzw. dem Achskörper als Feder-Nut-Verbindung funktioniert. Darüber hinaus ist in 3 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Aufnahme 20 gezeigt. Dabei sind zum einen radial verlaufende Aufnahmen 20 und kreisbogenförmige Aufnahmen 20 dargestellt, welche entlang der Auflagefläche des Befestigungselementes 10 verlaufen. Das Befestigungsmittel 22 kann dementsprechend entlang der radial verlaufenden Aufnahme 20 oder der kreisbogenförmigen Aufnahme 20 angeordnet werden. Dementsprechend kann die Aufnahme für das Befestigungsmittel 22 in dem Achskörper des Fahrzeugs an einer beliebigen Stelle entlang der Aufnahme 20 angeordnet werden, sodass hierdurch eine große Kompatibilität des Befestigungselementes mit unterschiedlichen Achskörpern realisiert werden kann. Die Kragenelemente 21 sind in der 3 als Kreissegmente ausgeführt, sodass hierdurch eine große Auflagefläche für die Felge 100 bzw. den Achskörper gebildet wird. Ebenfalls erkennbar ist ein Abdeckelement 30, welches um die Nabe 11 herum angeordnet ist und ein Designelement 31 sich im Bereich der Rotationsachse der Nabe 11 befindet. Das Abdeckelement 30 ist hierbei achteckig ausgebildet, wobei sich in dessen Zentrum ein kreisrundes Designelement 31 befindet. Erfindungsgemäß können beide Teile jedoch auch andere Geometrien und oder Ausgestaltungsformen aufweisen.
Die 4 zeigt ein erfindungsgemäßes System 200 in einer Explosionsdarstellung, wobei die Felge 100, das Befestigungselement 10 und das Schutzelement 130 abgebildet sind. Das Befestigungselement 10 wird in das Radzentrum 110 der Felge 100 angeordnet. Das kreisförmige Schutzelement 130 weist dabei einen zum Außenradius der Felge 100 identischen Radius auf, sodass das Schutzelement 130 auf die Felge 100 aufgesetzt oder mit dieser verbunden bzw. eingearbeitet wird.
In 5 ist das erfindungsgemäße System 200 im zusammengesetzten Zustand abgebildet, wobei das erfindungsgemäße Befestigungselement 10 im Radzentrum 110 der Felge 100 angeordnet ist. Darüber hinaus ist das Schutzelement 130 zu erkennen, welches auf einer Außenseite der Felge 100 angeordnet ist und somit einen Schutz der Felge 100 gegenüber äußerer Krafteinwirkung entlang des Außenradius der Felge 100 bietet. Darüber hinaus ist in 5 ein erfindungsgemäßes Designelement 31 zu erkennen, welches sich auf der Nabe 11 des Befestigungselementes 10 befindet und diese von außen verdeckt, sodass lediglich das Designelement 31, nicht jedoch die Nabe 11 des Befestigungselementes 10 zu erkennen ist.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungselement
11: Nabe
20: Aufnahme für Befestigungsmittel
21: Kragenelement
22: Befestigungsmittel
30: Abdeckelement
31: Designelement
40: Materialausnehmung
41: Verstärkungselement
100: Felge
110: Radzentrum
120: Felgenkörper
130: Schutzelement
200: System

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012210469 A1 [0002]

Claims

Befestigungselement (10) für eine Felge (100) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Kunststofffelge (100) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Nabe (11) zur Aufnahme eines Achskörpers des Kraftfahrzeuges, mindestens einer Aufnahme (20), in der ein Befestigungsmittel (22) aufnehmbar ist, um die Felge (100) am Kraftfahrzeug zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (11) und die Aufnahme (20) als gemeinsames Bauteil ausgeführt sind.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl an Aufnahmen (20) vorgesehen ist, die beabstandet zur Nabe (11) positioniert sind, insbesondere dass die Aufnahmen (20) auf einer Kreisbahn beabstandet zur Nabe (11) angeordnet sind.
Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (11) ein Abdeckelement (30) aufweist, welches insbesondere ein Designelement (31) aufweist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kragenelement (21) vorgesehen ist, um das Befestigungselement (10) an der Felge (100) abzustützen.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (30) und/oder das Befestigungselement (10) Materialausnehmungen (40) und/oder Verstärkungselemente (41) aufweist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (20) derart ausgeführt ist, dass das Befestigungsmittel (22) an der Aufnahme (20) in unterschiedlichen Abständen zur Nabe (11) einsetzbar ist oder dass das Befestigungsmittel (22) an der Aufnahme (20) in unterschiedlichen Positionen einsetzbar ist, wobei der Abstand zur Nabe (11) unverändert verbleibt.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (30) und/oder das Befestigungselement (10) einen metallischen Werkstoff oder einen Verbundwerkstoff oder einen Kunststoff oder einen Faserverbundwerkstoff oder eine Kombination davon aufweist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (10) sternförmig oder kreisförmig oder vieleckig, insbesondere als Polygon ausgeführt ist.
System (200) mit mindestens einem Befestigungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und einer Felge (100) eines Kraftfahrzeuges, wobei die Felge (100) einen Felgenkörper (120) zur Aufnahme eines Reifens und ein Radzentrum (110) umfasst, wobei sich die Felge (100) über das Radzentrum (110) an einem Achskörper eines Kraftfahrzeuges abstützt und das Befestigungselement (10) im Radzentrum (110) anordbar ist.
System (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Befestigungselemente (10) im Radzentrum (110) anordbar sind, insbesondere dass jeweils ein Befestigungselement (10) auf einer Innenseite der Felge (100) und ein Befestigungselement (10) auf einer Außenseite der Felge (100) anordbar ist.
System (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (100) ein Schutzelement (130) aufweist.