DE3216571A1 - Rad fuer leichtfahrzeuge - Google Patents

Description

Ι-ΙοΊοο Torino/1 IuIien

Rad für LeichIfahrzeuge

Die Erfindung bezieh I .sich auf ein Rad für Leichtfahrzeuge, beispielsweise Kraftfahrzeuge und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf ein Rad für Krafträder.

Verschiedene Arten von Rädern fur Krafträder sind bekannt, und alle gehören x.u einer der folgenden Bauarten: Spei chenräder , I nrnii|iMio.;.<;i·!!«· Spe i chonrüdor und Scheibenräder. Die Speichenräder, ähnlich den Fahrrad-Rädern, werden von einer Nabe und einer Felge aus Blech gebildet, die miteinander durch eine Mehrzahl von Metallstäben verbunden sind, die radial in mindestens zwei Serien schräg zur Drehachse des Rades angeordnet sind und mit einer Neigung in zueinander entgegengesetzten Richtungen. Die gegossenen Räder sind in einem Stück gefertigt, üblicherweise aus Aluminium oder aus anderen Leichtmetallegierungen;' es wurden auch Räder dieses zweiten Typs aus synthetischen Kunstharzen vorgeschlagen. Die Räder dieses zwei (-cn Ty pn besitzen eine Nabe und eine Felge, die durch ein' variable Anzahl (üblicherweise drei oder vier) sich ver j iinqt-ncle Speichen verbunden sind und die insgesamt sehr ähnlich einer Speichenriemenscheibe sind.

Die Plattenräder umfassen zwei Zentralteile,die miteinander verbunden sind zur Ausbildung einer Nabe und einer Mehrzahl von Speichen für das Rad, gebildet durch Ausschneiden und Deformieren aus mindestens zwei getrennten Blechen, sowie

eine äußere Felge, gebildet durch Prägen und Rollen eines dritten Blechteils. Diese drei Bauteile werden dann miteinander durch Nieten oder Schweißen verbunden.

Die oben beschriebenen Typen von Rädern weisen Nachteile auf. Insbesondere haben die Speichenräder zwar eine wirtschaftliche Bauweise, jedoch eine nur geringe Festigkeit und erfordern dauernde Wartung und häufigen Austausch der Metallstäbe, die infolge von Stoßen leicht brechen oder deformiert werden. Die aus Aluminium odor anderen Leichtmetallegierungen gegossenen Räder sind weit verbreitet, haben eine hohe Festigkeit und erfordern keinerlei Wartung, sind jedoch teurer und benötigen ihrerseits kostspioL ige Fertigungseinrichtungen. Die aus Kunststoff gegossenen Räder sind leichter, jedoch weniger zuverlässig. Schließlich sind die Räder aus Blech sehr schwer und haben den Nachteil, daß sie aus drei Teilen bestehen, welche teure Verbindungsarbextsgange benötigen. Darüberhinaus ergibt sich ein erheblicher Abfallanteil.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad für Leichtfahrzeuge zu schaffen und insbesondere für Motorräder, das hohe Festigkeit bei geringem Gewicht aufweist, keirerlei Wartung erfordert und einfach und wirtschaftlich herstellbar ist, wobei nur eine geringe Anzahl von Arbeitsgängen benötigt werden. Darüberhinaus soll auch eine erhebliche Gestaltungsfreiheit bestehen.

Diese Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung bei einem Rad für Leichtfahrzeuge, insbesondere Motorräder, mit einer Nabe,einer Felge zur Aufnahme einer Bereifung und einer Mehrzahl von Speichen zur starren Verbindung der Nabe mit der Felge dadurch gelöst, daß die Speichen einstückig mit der Nabe ausgebildet sind durch Ausschneiden und Biegen einer einzigen ringförmigen, im wesentlichen ebenen Scheibe, koaxial zu der Nabe, mit der diese Scheibe einstückig ausgebildet ist, wobei die Speichen ebene Abschnitte dieser Scheiben umfassen, die nach oberhalb bzw. unterhalb der Ebene ausgebogen sind, welche die Scheibe definiert, und welche in Richtung auf die Radachse divergieren, und wobei diese Abschnitte voneinander

begrenzt sind durcli Hohlräume, die durch Ausschnitte in der Scheibe gebildet werden.

Ausführunqsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fiq. 1 ist. iMiu^ Druul i»i clit auf ein Rad gemäß vor-

] ieqendo r Kr f i ndung,
FLq. 2 ist i'iii Scliiiill ιι,κ·Ιι Linie Ii-II der Fig. 1 und zeigt das Rad, gelagert auf der Vorderachse eines Motorrades,

Fig. 3, 4, 5 und 6 sind Schnitte nach Linien III-III,

IV-IV, V-V bzw. VI-VI des Rades nach Fig. 1, Fig. 7 zeigt einen gestreckten Abschnitt des Umfangs des Rades nach Fig. 1,
Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung einer Variante

des Rades nach Fig. 1, montiert auf der Hinterachse eines Motorrades,
Fig. 9 ist ein Querschnitt durch ein Rad gemäß einer

weiteren Varianten,

Fig. 1o ist eine Draufsicht auf das Rad nach Fig. 9, Fiy. 11 LsL ein Schnitt nach Linie XI-XI des Rades

aus Fig. 1o,

Fig. 12 zeigt in einer ersten Hälfte eine Draufsicht auf ein Rad gemäß einer weiteren Variante der Erfindung und in der zweite Hälfte eine Draufsicht auf dasselbe Rad, um 18o° gedreht, Fig. 13 ist ein Schnitt nach Linie XIII-XIII des

Rades aus Fig. 11,

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform, Fig. 15 ist ein Schnitt nach Linie XV-XI des Rades

nach Fig. 14,

Fig. 16 ist eine Seitenansicht eines Rades für Motorräder in einer weiteren Ausführungsform, • Fig. 17 zeigt einen Teil einer Ansicht von der gegenüberliegenden Seite des Rades von Fig. 16, und

Fig. 18 und 19 sind Schnitte nach Linien XVIII-

XVIII bzw. XIV-XIV für das Rad aus Fig. 16. In Fig. 1 und 2 ist mit 1 insgesamt ein Rad für Motorräder und Leichtfahrzeuge bezeichnet mit einer Felge 2 zur Aufnahme einer Bereifung mil entsprechenden Schläuchen (nicht dargestellt ), mit. ιμπογ Serie von Speichen 3 und einer zentralen Nabe 4, üiv ytarr mit der Felge 2 über die Speichen 3 verbunden ist. Die Nabe 4 umfaßt zwei topfförmige Elemente 5 und 6, die stopfenartig ineinander angeordnet sind.

Das Element 5 mit einem größeren Innendurchmesser ist tiefer als das Element 6; es besteht einstückig mit den Speichen 3 aus geschnittenem und geprägtem Blech und hat im wesentlichen zylindrische Form, koaxial mit der Felge 2 sowie mit einer Axialbohrung 7 in einer Bodenwandung 8. Das Element G ist koaxial zum Element 5 und dem letzteren verbunden; auch das Element 6 weist eine Bohrung 9 koxial mit der Bohrung 7 auf, ausgebildet in einer Bodenwandung 1o des Elementes 6, das ferner eine angeformte Ringkante 11 aufweist, mittels der es starr mit einer ähnlichen Kante 12 des Elementes 5 durch eine Serie von Punktschweißungen (nicht dargestellt) verbunden ist.

Gemäß Fig. 2 dient die Nabe 4, ausgebildet in der oben beschriebenen Weise, zur Montage des Rades 1 auf der Vorderachse 14 eines Motorrades oder eines anderen ähnlichen,nicht dargestellten Fahrzeugs. Die Achse 14 ist von an sich bekannter Bauart, so daß in ro Ilauptelemente hier nur kurz erwähnt zu werden brauchen. In den Bohrungen 7 und 9 sitzt eine zylindrische Blechhülse 15, in der die Außenringe 16 von Kugellagern 18 montiert sind, deren Innenringe 19 auf eine Welle 2o beschraubt sind, welche Gewindeenden 21 besitzt zur Verbindung mit der Gabel (nicht dargestellt) des Fahrzeugs, zu dem das Rad 1 qohört. In einer Ausnehmung 22, gebildet durch den Innen r.iuin dos topf, l'örmigen Elemente*; 6, sind Backen 2 3 einer Bremse 2 4 untergebracht, deren Trommel von dem Element 6 selbst gebildet wird. Bohrungen 25 in der

-ΙΟ-

Wandung 1ο sind kronenartig um die Zentralbohrung 9 herum angeprdnet und ermöglichen die Montage der Bremse 24, die außerdem mit einem Schutzgehäuse 26 versehen ist. Da das Element 6 als Trommel für die Bremse 2 4 dient, muß es eine hohe mechanische Festigkeit besitzen, und deshalb sind seine Wandungen dicker als jene des Elementes 5.

Das Element 5 und die Speichen-3 gehören zu einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Scheibe 27, aus der sie einstückig gefertigt werden. Die Scheibe 27 hat eine Außenkante 28, die in eine Mehrzahl von Sektoren 29 aufgeschnitten ist, die insofern eine im wesentlichen rechteckige Form besitzen, als sie sich über einen nur begrenzten Teil des Umfangs erstrecken. Die Sektoren 29 sind alternierend nach oben bzw. unten bezüglich der übenc gebogen, die von der Scheibe 2 7 definiert ist, wie in Fig. 7 dargestellt, und besitzen eine solche Form, daß sich ein im wesentlichen halbkreisförmiger Rinykanal ergibt, der koaxial bezüglich des Elementes 5 liegt und zur Aufnahme einer, r i inj I <")) iniijen Clehäuseteils 3o aus Leichtmaterial ausgebildet ist, das sogar eine relative geringe mechanische Festigkeit besitzen kann, beispielsweise Kunstharz. Demgemäß bilden die Kante 28 und die Sektoren 29 ein Ringelement 31 integral mit den Speichen 3, die zusammen mit dem Gehäuselement 3o die Felge 2 bilden. Diese besitzt dabei die Qualitäten erheblicher Steifigkeit, sichergestellt durch die gestanzten Teile des Elements 31, sowie erheblicher Leichtigkeit wegen des leichten Elementes 3o und der diskontinuierlichen Struktur des Elementes 31.

Die Speichen 3 erhält man durch Einschneiden·der Scheibe 2 7 in vier Halbkreissektoren, die in der Scheibe 2 7 selbst vier geformte Hohlräume 33 hinterlassen,und jede dieser Speichen umfaßt zwei .Mußere filamente 34, symmetrisch und parallel zueinander, gebildet durch die den Ausnehmungen 33 zugekehrten Kanten der verbleibenden Abschnitte der Scheibe 27, sowie ein halb ausgeschnittenes Zentralelement 35, ge-

M * «t M

bildet von den ZenLralabscliniLt.cn der Teile der Scheibe 27, die sich zwischen den Ausnehmungen 33 befinden. Um diese letzteren herum ist die Scheibe 27 mit geformten Vorsprüngen 36 versehen, welche dem Profil jeder Ausnehmung 33 folgen. Die Vorsprünge 36 erhält man durch plastische Deformation einer Oberfläche 37 der Scheibe 27, zugekehrt der Mündung des Elementes 5, und auch dieses letztere erhält man durch Tiefziehen des Zentrums der Scheibe 27, so daß diese Vorsprünge

36 schließlich mit ihrer konvexen Seite der Bodenwandung 8 zugekehrt sind. Diese Vorsprünge dienen dazu, die Kante 28 der Scheibe 27 und der Elemente 34 der Speichen 3 zu versteifen .

Gemäß Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 ist die Scheibe 27 nahe jedem Element 35 mit einem Vorsprung 38 versehen, gebildet durch plastische Deformation an einer Oberfläche 39 der Scheibe 27 gegenüber der Oberfläche 37, und deshalb mit der konvexen Seite in der Richtung gewandt entgegengesetzt derjenigen der Vorsprünge 36. Die Vorsprünge 38 sind im wesentlichen radial und haben ein geformtes Ende 4o, zugewandt der Kante 28, unter Ausbildung eines halbrunden Vorsprunges 41 auf jedem Sektor 29 in einer Position entsprechend einer der Speichen 3 und der Oberfläche 37 zu gebogen. Auf diese Weise werden die Elemente 35 und die entsprechenden Sektoren 29 versteift und können,ohne defomiert zu werden, hohen Belastungen standhalten. Auch al Io andoron Sektoren 29 werden versteift durch Vorsprünge, die in Paaren auf jedem Sektor angebracht werden, al torn i.oi:ond auf dor Oberfläche 37 oder auf der Oberfläche 39. Im einzelnen werden alle der Oberfläche

37 zugebogenen Sektoren versteift mittels halbrunder Vorsprünge 43, deren konvexe Seite der Fläche 37 zugekehrt ist (d.h. erhalten durch Deformation der Fläche 39) und abgerundet bezüglich des geformten Vorsprunges 36, von wo sie in Radialrichtung sich erstrecken in Richtung auf die Kante mit der konvexen Seite in entgegengesetzter Richtung. Jeder Sektor 29, der der Oberfläche 39 zugebogen ist, wird dagegen

versteift mittels Paaren von Vorsprüngen. 42, die den Vorsprüngen 43 gleichen, jedoch entgegengesetzte Konvexität aufweisen, d.h. entsprechend jenen, mit denen die Vorsprünge 36 auf die Vorsprünge 42 zu gerundet sind. Zusätzlich sind diejenigen Sektoren, die Seite an Seite mit jenen angeordnet sind, welche die Vorsprünge 41 aufweisen, zuzüglich zu den Vorsprüngen 42 ferner mit einem Vorsprung 44 versehen, der halbrund in seiner Form ist und eine Konvexität entsprechend der der Vorsprünge 42 aufweist. Die Vorsprünge 44 dienen ebenfalls dazu, die ebenen Endabschnitte 45 der Scheibe 27 zu versteifen. Um eine höhere Steifigkeit der Speichen 3 zu erzielen, sind die K leniente -S4 der letzteren aus der Ebene, welche die Kante 28 ent hü It , so her.iusgcbogcn, daß sie schließlich schräg stehen, relativ zur Achse der Nabe 4·; analog ist das halbausgeschnitte Zentralelement 35 jeder Speiche in einer Position entsprechend einer Zone 46 nahe den Abschnitten 4o aus der Ebene mit der Kante 2 8 herausgebogen mit einer Schrägstellung entgegengesetzt der der Elemente 34, und eine geformte Endkante 4 7 jedes Elementes 35 ist starr an der Bodenwandung 8 befestigt, beispielsweise durch Schweißpnnkte (nicht dargestellt).

Das Gehäuse oder Halteelement 3o hat Ringform, so daß es die Decke und den Schlauch einer Bereifung (nicht dargestellt) aufnehmen kann. Dieses Element erhält man durch. Prägen oder Gießen eines Kunstharzes, und es wird auf dem Element 31 so montiert, daß es die Felge 2 bildet, indem man sich der relativ guten Deformierbarkeit des Kunststoffmaterials bedient; um die Montage zu erleichtern, kann das ringförmige Element 3o an einer oder mehreren Stellen aufgeschnitten sein und wird dann verschweißt oder verklebt. Alternativ kann es direkt an das geformte Element 31 angegossen werden, so daß es die Sektoren 29 umschließt, oder man kann es aus einem Tiefziehstrang aus thermoplastisch verformbarem Material erhalten, das nach Aufheizen auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur in Ringform gebogen wird, direkt auf dem ring-

förmigen Element 31, und danach wird die Stoßstelle verschweißt oder verklebt.

Fig. 8 zeigt ein Rad 1 ähnlicher Bauweise wie das
oben beschriebene Rad, doch unterscheidet es sich hinsichtlieh der Form und Abmessung der Nabe 4. Demgemäß sind einander entsprechende Element mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Nabe 4 des Rades nach Fig. 9 hat einen größeren Durchmesser als die des Rades nach Fig. 1 und 2,und das Blech, aus
dem sie gebildet wird, wird durch Ausschneiden oder Prägen

kantiger sein. Die Nabe 4 umfaßt ein erstes tellerförmiges
Element 48, erzielt durch Prägen aus Scheibe 2 7 in einem
Stück mit den Speichen 3, sowie ein zweites topfförmiges Element 49, das mit. dem Ii lemon t. 48 in einer Position entsprechend der Bodenwandung ¹Jo vursdiwoi ßt ist und verschweißt wird

mit den Kanten 47 des Elementes 35 mittels einer Ringfelge
51, gebildet auf dem topfförmigen Element 49 auf der der
Wandung 5o abgelegenen Seite. Zusätzlich ist diese letztere mit einer Bohrung 52 versehen, zugewandt einer entsprechenden Bohrung 53 im Gelenk 48. Element 49 kann die Elemente einer Hinterachse 5 4 eines Motorrades aufnehmen, umfassend eine
Bremse 55 innerhalb des Teiles 49, einer Antriebsscheibe
56, sowie einer Keilwelle 58, gekoppelt mit einer Keilhülse 59, die in den Bohrungen 52 und 5 3 untergebracht ist. Die
Hülse 58 wird durch das Element 48 mittels Fortsätzen 6o abgestützt, gebildet in einer symmetrischen Position auf dem
Element 48, und mit den konvexen Seiten einer Oberfläche 37 der Scheibe 27 zugewandt und im wesentlichen in dreieckiger Querschnitts form sowie halbrund in der Draufsicht. Darüberhinaus ist ein Ringkanal 61 ausgebildet durch Pressen rings um das Element 48, um das letzere,in Radialrichtung zu versteifen. Das Element 49 dient als Trommel für die Bremse 5 5 und muß deshalb höhere mechanische Festigkeit erhalten, was dadurch erzielt wird, daß das Element 49 aus einem Blech
größerer Dicke gefertigt wird,als der Dicke des Bleches entspricht, aus dem der Rest des Rades 1 besteht.

Fig. 9 und Io ze Lqon eine Variante des Rades 1, das oben beschrieben wurde, wobei bereits erläuterte Teile mit den gleichen Bezucjszoi chcin markiert sind. Die Felge 2 ist durchaus ähnlich derjenigen der Ausführungsiformen nach Fig. 1 und 8 und umfaßt ein Halteelement 3o sowie ein Element 31, gebildet durch die Kante 28 der Scheibe 27, versehen mit Sektoren 29, gebogen und ausgeschnitten, sowie Fortsätze 42 und 43 aufweisend, versteift mittels ringförmiger Fortsätze 36 auf einer Oberfläche 37 der Scheibe 27 mit der konvexen Seiten entsprechend der gegenüberliegenden Oberfläche 39 zugewandt. Einstückig mit der Scheibe 2 7 sind die Speichen 3 und ein Nabenteil 62 ausgebildet, welches topfförmig ist, und an dessen Bodenwandung 63 einstückig eine geformte Hülse 64 angeformt ist, die sich innerhalb des topfförmigen Teils 62 in Richtung auf die Oberfläche 39 erstreckt. Schließlich weist das Nabenteil ί>2 ι.·ϊιιϊ^ι ι i in) löJ in Lye konvexe Versteifungskante 65 auf, integral mit welcher schräge Elemente 66 der Speichen 3 vorgesehen sind. Die Nabe 4 wird vervollständigt durch ein zweites topfförmiges Element 76 mit Bodenwandung 68, die gegen die Wandung 6 3 montiert und verschweißt ist,, versehen mit einer geformten Hülse 69, die symmetrisch ist bezüglich der Hülse 64, der gegenüber sie angeordnet ist, und die sich in entgegengesetzte Richtung bezüglich der letzteren erstreckt. Zusätzlich hat das topfförmige Element 6 7 eine Ringfelge 7o, an die die Enden 71 der schrägen Elemente 72 der Speichen 3 angeschweißt sind mit einer Schrägstellung in einer Richtung entgegengesetzt der der Elemente 66. Zusätzlich ist das topfförmige Element 67 so ausgebildet, daß es eine Bremse (nicht dargestellt) für das Rad 1 aufnehmen kann, für die es als Trommel dient, da seine Dicke größer ist als die des Bleches, aus dem der Rest des Rades 1 gefertigt worden ist.

Jede Speiche 3 wird von den Kanten von Elementen 66 und 72 gebildet durch Halbschnitt aus der Scheibe 27 und alternatives Abwinkein nach oben bzw. unten bezüglich der die Kante 28 enthaltenden Ebene, wobei in jedes der Elemente

66 und 72 eine gewichtseinsparonde Ausnehmung 73 eingebracht wird. Zusätzlich werden die !elemente 66 und 72 in solcher Art geprägt, daß sie ein konvexen Profil (Fig. 11) aufweisen, dessen konvexe SeiLo der Oberfläche 37 bei den Elementen 66 und der Oberfläche 39 bei den Elementen 72 zugekehrt ist, so daß jene versteift werden. Jedes der Elemente ist mit Vorsprüngen 74 zur Verbindung mit der Kante 28 versehen.

Fig. 12 und 13 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform 76 des Rades 1 nach Fig. 9 und 1o. Teile, die mit zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen markiert. Das Rad 76 nach Fig. 12 und 13 unterscheidet sich von dem Rad nach Fig. 9 und 1o hauptsächlich durch die Konfiguration der Speichen 3 und die Struktur der Felge, die so ausgebildet ist, daß sie Belastungen aufzunehmen vermag. Das Rad 76 umfaßt eine ebene Scheibe 27 aus
geschnittenem und geprägtem Blech sowie eine lasttragende
Felge 77, vorzugsweise aus gestanztem und gerolltem Blech,
die fest an der Außenkante 78 der Scheibe 2 7 befestigt ist
mittels Schweißpunkten oder durch andere geeignete Mittel,

beispielsweise durch Vernieten. Die Felge 77 hat Ringform und dient als Gehäuse oder Halterung für die Bereifung mit Luftschlauch. Die Felge kann einstückig ausgebildet werden und
dann an der Scheibe 27 befestigt werden oder teilweise einstückig mit der Scheibe 2 7 ausgebildet werden durch Prägen und entsprechendes Abwinkein der Kante 78 der Scheibe 27 aus der Ebene, in der die Scheibe liegt. In diesem zweiten Falle umfaßt die Felge 77 diese Kante 78 und ein symmetrisches Element (nicht dargestellt), das gegenüber der Kante 78 montiert und fest mit der Scheibe 2 7 verbunden ist.

Einstückig mit der Scheibe 27 sind die Speichen 3 und ein Nabenteil 62 ähnlich dem des Rades 1 nach Fig. 12 ausgebildet; das Nabenteil ist topfförmig und wird begrenzt von
einer konischen Seitenwandung 79 sowie von einer Bodenwandung 8o, ebenfalls konisch und mit einer Zentralbohrung 81 versehen. Die Nabe 4 wird vervollständigt durch ein zweites

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topfförmiges Element 82 mil. Bodenwandung 83, im wesentlichen eben und mit einer Mehrzahl von Radialkrönungen 84 versehen, sowie .mit einer zylindrischen Seitenwandung 85 mit einer ausgestellten Kante. Die Wandung 83 ist mit der Bohrung 87 koaxial zur Bohrung 81 versehen und ist mit einem ebenen, ringförmigen Abschnitt 88 der Scheibe 2 7 verschweißt oder in anderer Weise verbunden, welche unmittelbar das Nabenelement 62 umschließt. Innerhalb der Bohrungen 81 und 87 kann eine Hülse 15 zur Montage des Rades 76 an dem entsprechenden Fahrzeug angeordnet sein. Die Speichen 3 sind im wesentlichen Y-förmig und werden gebildet von ebenen Abschnitten 89 und 9ο der Scheibe 27, be<jrunzt durch eine Mehrzahl, von Ausschnitten 91 in Form unregelmäßiger Hexagone und Ausschnitten 92 im wesentlichen dreieckiger Form, ebenfalls aus der Scheibe 27 ausgeschnitten.

1-5 Abschnitte 89 und 9o sind aus der von der Scheibe 27 definierten Ebene herausgebogen, und zwar nach oberhalb bzw. unterhalb bezüglich der Scheibenebene, so daß sie schrägstehen relativ zur Achse des Rades 76 und bezüglich der Achse selbst divergieren. Auf diese Weise weist jeder Abschnitt 89 ein Ende 93 auf, das sich an der abgebogenen Kante 86 abstützt, wo eine feste Verbindung, beispielsweise durch Schweißen vorgesehen ist. Abschnitte 9o hingegen schließen direkt an den Ringabschnitt der Scheibe 2 7 an, welcher Abschnitt deshalb außerhalb der Ebene liegt, die von der Scheibe 27 definiert ist und parallel zu dieser Ebene verlüuft.

Schließlich umfassen die Speichen 3 (Fig. 13) jeweils Fortsätze 94 bzw. 95 zum Versteifen der Abschnitte 89 bzw. 9o, geformt auf den gegenüberliegenden Oberflächen 39 bzw. 37 ■ der Scheibe 27, wobei die Konvexitäten jeweils den Oberflächen 37 bzw. 39 zugekehrt liegen, derart, daß die Speichen 3 symmetrisch sowohlbezüglich der Oberfläche 37 als auch bezüglich der Oberfläche 39 sind.

Fig. 14 zeigt ein Rad 96, das von dem Rad nach Fig. 12 nur hinsichtlich der Form der Speichen 3 unterschiedlich ist, deren Querschnittsform in Fig. 15 dargestellt ist. Die einander

entsprechenden Teile in den vorhergehenden Figuren weisen die gleichen Bezugszeichen auf wie die jetzt erläuterten Figuren. Das Rad 96 umfaßt (Mm¹ belastbare? Felge 77, befestigt an einer ebenen Scheibe 27, mit. der einstückig die Speichen 3 und ein Nabenteil ausgebildet sind, welches vollständig dem des Rades 76 entspricht. Gemäß Fig. 14 und 15 jedoch sind die Speichen des Rades 96 durch rechteckige Abschnitte 9 8 der Scheibe 2 7 gebildet, die uegrenzt werden von dreieckigen Ausschnitten 99 der Scheibe 27. Die Abschnitte 9 8 sind alternierend nach oben bzw. unten aus der von der Scheibe 27 definierten Ebene herausgebogen, analog den Abschnitten 89 und 9o, und sind mit einer in Längsrichtung verlaufenden Versteifungsrippe 1oo (Fig. 15) versehen, die zwei Vorsprünge 1o1 und 1o2 umfaßt, die parallel verlaufen und auf den gegenüberliegenden Oberflächen 37 bzw. 39 der Scheibe 27 derart ausgebildet sind, daß jede Rippe 1oo und jede Speiche 3 symmetrisch sind bezüglich sowohl der Oberfläche 37 als auch der Oberfläche 39. Die Fortsätze oder Vorsprünge 1o1 und 1o2 haben im wesentlichen dreieckigen Querschnitt.

Fig. 16 bis 19 zeigen ein Rad 1o3 als weitere Variante des Rades 76 nach Fig. 12. Das Rad 1o3 unterscheidet sich vom Rad 76 hinsichtlich der Konfiguration und Formgebung der Speichen 3, deren Querschnitts form in Fig. 19 dargestellt ist. Den vorhergehenden Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Rad 1o3 umfaßt eine belastbare Felge, befestigt an einer ebenen Scheibe 27, mit der einstückig die Speichen 3 und ein Nabenteil 62 ausgebildet sind, identisch jenem des Rades 76, und verbunden in der oben beschriebenen Weise mit einem zweiten topfförmigen Element 82, mit dem zusammen die Nabe 4 des Rades 1o3 gebildet wird. Die Felge 77 und die ebene Scheibe 27 sind aus Stahlblech oder einer leichten Legierung, etwa Aluminium, entsprechender Dicke. Die Felge 77 ist in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, an einer äußeren Ringkante der Scheibe 27 befestigt und umfaßt eine Muffe 1o4, die im wesentlichen

zylindrische Form ;.ιιι I wc i :;l und koaxial ist: zu der Nabe 4 und aus einem Blech besteht, ausgeschnitten und gebogen beispielsweise durch Rollieren, derart, daß die Ringform angenommen wird. Die MuI ίο 1o4 hat- eine zentrale Ringnut 1o5, die derart ausgebildet ist, daß die Bereifung mit Luftschlauch eingelegt werden kann, .sowie zwei. EndkanLen 1o6, die einander gegenüberstehen und so gebogen sind, daß sich zwei Ringschul- ;-.ern 1o7 ergeben, die koaxial verlaufen zur Muffe 1o4 und die Bereifung seitlich abstützen können. Die Kante 78 ist rechtwinklig gebogen bezüglich der von der Scheibe 27 definierten Ebene in einer Richtung parallel zur Achse des Rades 1o3, so daß sie schließlich koaxial bezüglich der Felge 77 verläuft und die letztere abstützen kann, welche ferner eine Radialbohrung 1o8 für den Durchtritt des Luftschlauchventils besitzt.

In einer nicht dargestellten Variante wird die belastbare Felge 77 dadurch ausgebildet, daß t; i e einstückig aus Kunststoff material gegossen wird. In diesem Falle wird die .Felge 3 direkt an die Kante 78, die unter einem rechten Winkel abgebogen ist, angespritzt, um so die Kante zu umgreifen, die auf diese Weise zusätzlich zur Verbindung der Felge 77 mit der Scheibe 27 auch als lasttragende Struktur für die Felge 77 dient.

Jede Speiche 3 umfaßt ein einzelnes, halb eingeschnittenes, plattenförmiges Element 27, das teilweise nach oben und teilweise nach unten bezüglich der von der Scheibe 27 definierten Ebene ausgebogen ist, so daß ein Verlauf quer bezüglich der Ebene der Scheibe 27 resultiert. Die Elemente 1o9 sind gleichzeitig verbunden mit beiden topfförmigen Elementen 62 und 82 der Nabe 4,insoweit als sie einstückig mit dem Element 62 ausgebildet sind und in irgendeiner zweckmäßigen Weise, vorzugsweise durch Schweißen, mit der Seitenwandung 85 des Elementes 82 und der Kante 86 des letzteren verbunden sind.

Jedes haibgeüclini tLeiie KlernenL 1o9 ist im wesentlichen eben und hat in der Draufsicht etwa die Form eines gleichseitigen Trapezes, begrenzt von im wesentlichen dreieckigen

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Radxalausschnitton 11o, durch Stanzen der Platte 27 definiert. Jedes Element 1o9 weist drei Abschnitte 111, 112 und 113 auf, die₍aus der Ebene der Scheibe 27 herausgebogen sind derart, daß jede Speiche \ (Fi <| . 12) radial boxiu)lich der Achse dos [, Rades 1oJ vor Laui cruio Sekt ionon besitzt, die in Richtung auf die Felge 27 sich vorjüncjon und im wesentlichen die Form einer Z-Struktur besitzen, orientiert in einer Richtung parallel zur Achse des Rades 1o3.

Die Elemente 1o9 haben zwei ebene seitliche Abschnitte 111 und 112, die einander gegenüberstehen und nach oben bzw. unten bezüglich der die Scheibe 2 7 enthaltenden Ebene ausgebogen sind, so daß sie schräg und divergierend relativ zur Achse des Rades 1o3 verlaufen, sowie einen Zentralabschnitt 113, der die seitlichen Abschnitte 111 und 112 miteinander verbindet und quer gebogen ist bezüglich der Ebene der Scheibe 27. Um ein solches Biegen zu ermöglichen, ist jedes Element 1o9 halbausgeschnitten aus dom radial innersten Abschnitt der Scheibe 27, derart, daß nur der Abschnitt 111 direkt in einem Stück verbleibt, ohne irgendwelche Lücke, mit dem Nabenelement 62, während die Abschnitte 112 und 113, obwohl sie einstückig mit dem Abschnitt 111 und demgemäß dem Element 62 sind, von dem letzteren durch Schnitte getrennt sind und schließlich befestigt sind, und zwar der Abschnitt 112 an Kante 86 und der Abschnitt 1I3 an der Wandung 85 des Elementes

2b 82. Die Abschnitte 111, 112, und 113 sind jeweils in einem Stück miteinander verbunden, und zwar ohne Zwischenraum, mit der äußeren Ringkante 78 der Scheibe 27.

Auf diese Weise besitzt jede Speiche 3 eine erhebliche Steifigkeit, da sie von einer dreidimensionalen Struktur mit

3n zwei Flanschteilen (Abschnitte·· 111 und 112) gebildet wird, die miteinander durch einen Quorkeru (Abschnitt 113) verbunden sind, so daß sich ein Äquivalent zu einem Η-Träger ergibt, welcher bekanntlich bei gleichem Wxderstandsquerschnitt und demgemäß gleichem Gewicht als bezüglich Steife und Festigkeit am günstigsten sich erwiesen hat. Darüberhinaus haben die

Speichen i des Uadei; Ιοί im Vergleich mit den Speichen 3 dos Rades 1 ein entscli lede-n boüoi'i:o's ästhetisches Aussehen, da sie symmetrisch sind bezüglich aller Seiten,, von denen sie betrachtet werden können.

Aus vorstehender Erläuterung ergeben sich deutlich die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung. Insbesondere kann der hauptbelastcte Toi. 3 des Rade;.; (Nabe und' Speichen) durch einen einzigen l'räg^orbe i I r.q.mg <m:; einem einzigen Blechrohling gebildet werden, an:;l,itl /.wi-i nnl im .sch ied 1 i ehe Kiemente zu prägen und miteinander zu verbinden, so daß sich eine Verringerung des Abfalls und verringerte Kosten der Fertigung sowie einfache Arbeitsgänge ergeben. Das Bereifungshalteelement kann lasttragend ausgebildet sein oder auch nicht und kann teilweise einstückig mit dem restlichen Teil des Rades ausgebildet werden, wobei geringe Kosten entstehen ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit des Rades.

Demgemäß ergibt sich ein Rad, dessen Fertigungskosten und Gewicht zwischen jenen der bekannten Räder mit Speichen und den aus Leichtmetall gegossenen Rädern liegen; das Rad

2υ gemäß der Erfindung hat hoho Zuverlässigkeit, aber im Vergleich mit den bekannten aus Blech gefertigten Rädern wesentlich verringertes (low Ich L, verringerten Abfall und die Möglichkeit der Fertigung mit weniger Arbeitsgängen und einfacheren Verbindungen. Insbesondere erlaubt die Felge mit diskontinuier-5 liehen lasttragenden Elementen aus Sektoren eine hohe Materialeinsparung, verglichen mit den gerollten Felgen, nicht nur im Hinblick auf die verringerte Abfallmcnge, sondern auch wegen des verringerten Bedarfs an Ausgangsmaterial, so daß man leichtere und dünnere Bleche vorarbeiten' kann, womit man wiederum leichtere Räder erhält, welche gleichwohl entsprechende Festigkeit besitzen. Schließlich macht die Fertigung der Nabe aus zwei Elementen es möglich, daß das eingefügte topfförmige Element alle lasttragenden Funktionen übernehmen kann, sowie jene der Trommel einer Bremse, so daß umgekehrt für den restlichen Teil der Nabe und konsequenterweise für das gesamte

Rad ein Blech vorwrmlcl worden kann, da£3 geringe Dicke besitzt und deshalb sehr leiehL ist, was unmöglich wäre, wenn das Element, das als Brems trommel dienen soll, einstückig mit dem Rad gefertigt würde. Demgemäß ist das Rad gemäß der vorliegenden Erfindung leicht, besitzt hohe Festigkeit und kann durch einen einzigen Präge- und Schnittarbeitsgang gefertigt werden, gefolgt von einem Biegearbeitsgang und einem dritten Arbeitsgang, mit dom die verschiedenen Teile von Felge und Nabe befestigt werden.

Von den beschriebenen Ausführungsformen sind natürlich Abweichungen möglich. Insbesondere kann das Element 3o hohl ausgebildet werden mit entsprechenden Versteifungsrippen,

entsprechend einem Retikulardiagramm, oder es kann durch Pressen von Aluminiumblech cider anderen als Kunststof material ion gefertigt werden.

Ferner können an der Innenoberflache des ringfi'rmigen Elementes 3o Hohlräume an alternierenden Positionen vorgesehen werden, ausgebildet zur Kopplung mit den Sektoren 29 durch Schnappverbindung oder durch Einpassen. In diesem Falle erhält man das Element 3o durch Biegen eines rechteckigen und flexiblen Abschnitts mit den darin ausgebildeten Hohlräumen rings um das Element 31.

Claims (21)

Patentansprüche

1. / Rad (1, 76, 96, 1o3) für Leichtfahrzeuge, insbesondere für Motorräder, mit einem Nabenelemente (5, 48, 62),einer Felge (2, 77) zur Aufnahme einer Bereifung und einer Mehrzahl von Speichen (3), die das Nabenelement (5, 48, 62) mit der Felge (2, 77) starr verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (3) einstückig mit dem Nabenelement (5, 48, 62) ausgebildet: sind durch Ausschneiden und Biegen einer einzigen runden Scheibe (2 7), die im wesentlichen eben und koaxial zu dem Nabcnelemcnt (5, 48, 62) angeordnet ist, mit der die Scheibe (27) einstückig ausgebildet ist, daß die Speichen (3) ebene Abschnitte (34, 35, 66, 72, 89, 9o, 98, 111, 112) der Scheiben (2 7) umfassen, die aus der die Scheibe enthaltenden Ebene nach oben bzw. unten ausgebogen sind und die in Richtung auf die Achse des Rades (1, 77, 96, 97, 1o3) divergieren, und daß die ebenen Abschnitte (34, 35, 66, 72, 83, 9o, 98, 111, 112) begrenzt werden von Ausschnitten (33, 73, 91, 92, 99, Ho), die in der Scheibe (27) vorgesehen sind.

2. Rad (77, 96, 1o3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dio Folge (77) aus deformiertem Blech derart besteht, daß sie eine lasttragende Funktion ausüben kann, uid daß die Felge starr an einer Außenkante (78) der Scheibe (27) befestigt ist.

3. Rad (76, 96, 1o3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (77) eine Außenkante (78 der Scheibe

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(2 7) umfaßt, die aus der Scheibenebene herausgebogen ist, sowie ein Ringelement, das mit der Kante (78) in einer Position verbunden ist, daß es der Kante gegenüberliegt.

4. Rad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Felge (2) ein erstes ringförmiges Halteelement (3o) für die Bereifung aufweist, das aus einem Material geringer Dichte besteht und keine lasttragende Funktion übernimmt und ein zweites ringförmiges Stützelement (31) umfaßt, gefertigt durch Prägen und Schneiden von Blech derart, daß es eine hohe mechanische Festigkeit besitzt, wobei das Blech einen Teil der runden Scheibe (27) bildet, der im wesentlichen eben und koaxial bezüglich des Nabenelements (5, 48, 62) verläuft, wobei die Speichen (3) und das Nabenelement (5, 48, 62) einstückig mit dem zweiten Ringelement (31) ausgebildet sind.

5. Rad (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die runde Scheibe (27) an ihrer Außenkante (28) in eine Mehrzahl von Rinysektoren (27) aufgeschnitten ist, die alternierend nach oben bzw. unten aus der von der Kante (28) definierten Ebene herausgebogen sind unter Ausbildung eines zum Nabenelement (5, 48, 62) koaxial verlaufenden Ringkanals, an dem das erste Ringelement (3o) starr befestigbar ist.

6. Rad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Ringelement (3o) durch Gießen eines Kunstharzes direkt an das zweite Ringelement (31) unter Umfassen der Sektoren (29) ausgebildet ist.

7. Rad (1) nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ringelement (3o) einstückig aus einem relativ weichen und deformierbaren plastischen Material besteht, das unter elastischer Deformierung mit dem zweiten Element (31) verbindbar ist.

8. Rad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (3o) ein abgelenktes Stück eines Stranges aus thermoplastischem Kunststoff ist, der längs eines Umfangs des zweiten Elements (31) gebogen ist.

9. Rad (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der abgelenkte Abschnitt aus flexiblem Kunstharz besteht und'mit Ausnehmungen versehen ist, die an alternierenden Positionen vorgesehen sind, in wo Ichο Ausnehmungen die Sektoren (29) einraaLbar sind.

10. Rad (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (3) ein erstes (66) und ein zweites (72) Radialelement umfassen, erhalten durch Einschneiden der Scheibe (2 7) und Abbiegen mit entgegengesetzter Inklination aus der Scheibenebene (27), daß die ersten und zweiten Radialelemento (66, 72) jeweils mit einem konvexen Profil versehen sind und entgegengerichtete Konvexitäten, so daß sich eine Versteifung in Radialrichtung ergibt, wobei gewichtsersparende Ausnehmungen (73) an jedem der ersten (66) und zweiten (72) Radialelemente vorgesehen sind, welche jeweils zu zwei benachbarten Speichen (3) gehören.

11. Rad (1) nach einem dor Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spoiehon (3) ein Drittel des Radialelementes (34) umfassen, gebildet durch Ausschneiden von der Scheibe (27), begrenzt durch geformte Ausnehmungen (33) der Scheibe (27), sowie ein viertes Radialelement (25) umfassen, gebildet durch Einschneiden eines Zentralabschnitts des dritten Radialelements (34), wobei das dritte (34) und vierte (35) Radialelement entgegengesetzt aus der Scheibenebene herausgebogen sind und jeweils mit ersten (36) bzw. zweiten Verstexfungsfortsätzen entgegengesetzter Konvexität versehen sind.

12. Rad (1) nach einem dor Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsektoren (29) jeweils mit radialen Versteifungsvorsprüngon (42, 4 3, 44, 41) versahen sind.

13. Rad (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante (28) mindestens einen Versteifungsfortsätz (36) aufweist, der im wesentlichen längs des Profils der Außenkante (28) verläuft.

14. Rad (1, 7b, 96, 1oi) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenelement (5, 48, 62) zur Verbindung mit einem topfförmigen Element (6, 49, 67, 82) ausgebildet, ist zur Bildung der Nabe (4) des Rades (1).

15. Rad (1, 70, ^{)b , UH) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichne L, daß da;; topf löiini.qe E Lenient (6, 49, 67, 82) zur Aufnahme einer Bremse (24, 25) des Rades (1) ausgebildet ist und eine Dicke be sitzt, die größer ist als die der Scheibe (27) .

16.. Rad (1o3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Speichen ( i) ein einziges Element (1o9) umfaßt, gebildet durch Einschneiden der Scheibe (27) und Querabbiegen bezüglich der Scheibenebene, welches Element (1o9) teilweise nach oben und teilweise nach unten bezüglich der Scheibenebene ausgebogen ist und <jl ο ichzeitig verbunden ist mit einem ersten (62) und einem zweiten (82) Abschnitt einer Nabe (4) des Rades (lo.J).

17. Rad (1o3) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und /weiten Abschnitte (62, 82) der Nabe (4) als koaxiale topfförmige Elemente ausgebildet sind.

18. Rad (1o3) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der eingeschnittenen Elemente (1o9) der Scheibe (27) im wesentlichen eben ist und eine Form etwa entsprechend einem gleichseitigen Trapez aufweist, begrenzt durch im wesentlichen radiale und dreieckige Ausschnitte (11o) der Scheibe (27), daß jedes eingeschnittene Element (1o9) zwei seitliche ebene Abschnitte (111, 112) aufweist, die schräg und divergierend verlaufen bezüglich der Achse des Rades (1o3) und nach oben bzw. nach unten aus der Scheibenebene (27) herausgebogen sind, und daß ein Zentralabschnitt (113) die beiden seitlichen Abschnitte (111, 112) miteinander verbindet und quer abgebogen ist bezüglich der Ebene,,in der die Scheibe (27) liegt.

19. Rad (1o3) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß einer (111) der seitlichen Abschnitte einstückig mit dem ersten topfförmigen Element (b2) ausgebildet ist und der andere Abschnitt (112) an dem zweiten topfförmigen Element ( 82) befestigt ist, und daß die seitlichen Abschnitte (111, 112) einstückig ausgebildet: sind mit dem Zentralabschnitt (113) und mit einer äußeren Ringkante (78) der Scheibe (27).

20. Rad (1o3) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialquerschnitt jeder Speiche (3) bezüglich der Achse des Rades (1o3) im wesentlichen die Konfiguration einer Z-Struktur aufweist, orientiert in einer Richtung parallel zur Achse des Rades (1o3) .

21. Rad (77, 96) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (3) Fortsätze (94, 95, 1o1, 1o2) aufweisen, die in den Abschnitten (89, 9o, 98) auf gegenüberliegenden Oberflächen (37, 39) der Scheibe (27) so ausgebildet sind, daß sie symmetrisch zu beiden einander abgewandten Oberflächen (37, 39) liegen.