DE3316738A1

DE3316738A1 - Multi-component wheel for motor vehicles with pneumatic tyres

Info

Publication number: DE3316738A1
Application number: DE19833316738
Authority: DE
Inventors: Bernd 6730 Neustadt Fischer
Original assignee: Centra Leichtmetallrader Produktions GmbH
Current assignee: Centra Leichtmetallrader Produktions GmbH
Priority date: 1983-05-07
Filing date: 1983-05-07
Publication date: 1984-11-08

Abstract

The wheel consists of a rim (3) which is intended for holding a pneumatic tyre and has an annular web (10) which extends radially with respect to the hub and a wheel disc (4) which, in its circumferential region, is releasably connected to the rim (3) so as to overlap the annular web (10) in a flange-like manner. At the same time, next to the connection means, such as for example screws (11), which bring about a frictional engagement, there are means for the positively engaging connection of the wheel disc to the annular web. One embodiment consists in a ring groove (12) with trapezoidal cross-section being provided in the annular web (10) and a ring web (14) being provided on the wheel disc (4), which web (4) fits in the ring groove. The tolerances are selected such that when the edges (15) of the ring web (14) rest against the walls (13) of the ring groove (12) the faces of the wheel disc (4) and of the annular web (10) which face one another also come to rest against one another in a planar fashion. <IMAGE>

Description

Mehrteiliges Rad für luftbereifte KraftfahrzeugeMulti-part wheel for vehicles with pneumatic tires

Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges Rad für luftbereifte Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a multi-part wheel for motor vehicles with pneumatic tires according to the preamble of claim 1.

Mehrteilige Räder dieser Art werden vor allem im Rennsport verwendet. Dabei bestehen oft sogar die Felgen aus zwei Teilen, die. jeweils mit einem ringförmigen Steg versehen sind und durch Schrauben mit dem Radteller entlang seines Umfangsbereichs verbunden werden. Diese Ausbildung der Räder hat den Vorteil, daß bei Beschädigung eines Teils des Rades nicht das gesamte Rad, sondern nur das beschädigte Teil ausgewechselt werden muß und daß durch Kombination verschiedener Teile unterschiedliche Felgenbreiten darstellbar sind. Multipart wheels of this type are mainly used in racing. The rims often even consist of two parts, the. each with an annular Web are provided and screwed to the wheel plate along its peripheral area get connected. This design of the wheels has the advantage that if damaged of a part of the wheel not the entire wheel but only the damaged part replaced must be and that by combining different parts different rim widths are representable.

Die Schraubverbindung zwischen Radteller und Felge bewirkt bei diesen bekannten Rädern nur einen Reibschluß infolge des durch die Schraube ausgeübten Anpreßdrucks, also eine kraftschlüssige Verbindung. Die Schrauben sind demzufolge außerordentlich hoch beansprucht und auch nur auf eine Zeitstandfestigkeit hin konzipiert; sie müssen gewartet, d.h. The screw connection between the wheel plate and the rim causes these known wheels only frictional engagement as a result of the exerted by the screw Contact pressure, so a positive connection. The screws are therefore extremely highly stressed and also only on a creep rupture strength designed towards; they have to be serviced, i.e.

nach jedem Rennen gewechselt werden. Die Dauerstandfestigkeit dieser bekannten Schraubverbindung entspricht nicht den Sicherheitsanforderungen für den Straßenverkehr, so daß derartige Räder im normalen Straßenverkehr nicht eingesetzt werden können.be changed after each race. The fatigue strength of this known screw connection does not meet the safety requirements for the Road traffic, so that such wheels are not used in normal road traffic can be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um die Dauerstandfestigkeit für die Verbindungsmittel mehrteiliger Räder der eingangs angegebenen Art zu verbessern, so daß sie wartungsfrei und somit auch im Straßenverkehr einsetzbar sind. The invention is based on the object of creating a possibility the fatigue strength for the connecting means of multi-part wheels of the above specified type to improve, so that they are maintenance-free and thus also in road traffic can be used.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by the features of the characterizing part Part of claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments result from the subclaims.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, neben der den Zusammenhalt von Felge und Radteller bewirkenden kraftschlüssigen Verbindung, z.B. durch Schrauben, eine formschlüssige Verbindung vorzusehen, deren Aufgabe es ist, die großen Kräfte zwischen Felge und Radteller durch Formschluß zu übertragen. Damit reduziert sich die Aufgabe der Schrauben darauf, die den Formschluß bewirkenden Verbindungsmittel im Eingriff miteinander zu halten. The basic idea of the invention is in addition to the cohesion frictional connection between the rim and the wheel disc, e.g. by screws, to provide a positive connection, the task of which is to absorb the great forces to be transferred between rim and wheel disc by positive locking. This reduces the task of the screws on it, the connecting means causing the positive locking to keep engaged with each other.

Eine bevorzugte Ausführungsform zur Herbeiführung eines Formschlusses besteht darin, daß in dem einen der zu verbindenden Teile eine Ringnut mit trapezförmigem Querschnitt und an dem anderen Teil ein Ringsteg vorgesehen werden, der in die Ringnut paßt. Die Passung ist als sogenannte Doppelpassung ausgebildet, d.h. die Toleranzen werden so gewählt, daß mit der Anlage der konischen Flanken des Ringsteges an den konischen Wänden der Ringnut auch die Flächen der beiden Teile zur Plananlage aneinander kommen. Die zur Erreichung dieser Doppelpassung erforderliche Kraft kann ohne weiteres durch Schrauben aufgebracht werden, die den formschlüssigen Verbindungsmitteln möglichst dicht benachbart und mit möglichst symmetrischer Kraftwirkung an den miteinander zu verbindenden Teilen vorgesehen sind. A preferred embodiment for bringing about a form fit consists in the fact that in one of the parts to be connected there is an annular groove with a trapezoidal shape Cross-section and on the other part an annular web are provided, which in the annular groove fits. The fit is called a double fit educated, i.e. the tolerances are chosen so that with the contact of the conical flanks of the ring web on the conical walls of the ring groove and the surfaces of the two parts come together to the plan system. The one required to achieve this double fit Force can easily be applied by screws, which form-fit Connecting means as close as possible and with the most symmetrical force possible are provided on the parts to be connected to one another.

Der Vorteil der Erfindung besteht somit darin, daß die Verbindungsmittel zur kraftschlüssigen Verbindung von den auftretenden Kräften weitestgehend entlastet werden und nur noch haltende Funktion haben. Damit werden mehrteilige Räder auch für Kraftfahrzeuge verwendbar, die im normalen Straßenverkehr eingesetzt werden und die damit zusammenhängenden Vorteile auch für den normalen Kraftfahrer nutzbar. Dies eröffnet insbesondere bei Leichtmetallrädern, bei denen die Felge und der Radteller durch Gießen geformt sind, die Möglichkeit, z.B. The advantage of the invention is thus that the connecting means for a frictional connection largely relieved of the forces that occur and only have a holding function. This will make multi-part wheels too Can be used for motor vehicles that are used in normal road traffic and the associated advantages can also be used by normal drivers. This opens up in particular with light alloy wheels, in which the rim and the wheel disc are shaped by casting, the possibility of e.g.

den das Design im wesentlichen prägenden Radteller zu wechseln, um dem Fahrzeug ein anderes Aussehen zu geben oder die Räder an ein anderes Fahrzeug anzupassen, während der Reifen auf der Felge bleiben kann. Auch würde als Resererad eine Felge mit Reifen genügen.to change the wheel plate, which essentially defines the design, in order to to give the vehicle a different look or the wheels on another vehicle adjust while the tire can stay on the rim. Also would be used as a spare wheel a rim with tires is sufficient.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Rad nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Rad entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Verbindung zwischen Radteller und Felge im Schnitt gemäß Deteil III in Fig. 2 in größerem Maßstab, Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in größerem Maßstab und die Fig. 5 bis 7 weitere Ausführungsbeispiele für die Verbindung zwischen Radteller und Felge im Schnitt gemäß Detail III in Fig. 2. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a plan view of a wheel according to the invention, and FIG. 2 shows a cross section by the wheel along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 an embodiment for the connection between wheel plate and rim in section according to detail III in Fig. 2 on a larger scale, 4 shows a detail from FIG. 3 on a larger scale Scale and FIGS. 5 to 7 further exemplary embodiments for the connection between Wheel plate and rim in section according to detail III in FIG. 2.

Bei dem in Fig. 1 in Ansicht von außen und in Fig. 2 im Schnitt dargestellten Rad 1 handelt es sich um ein Leichtmetallrad, das durch Gießen geformt ist und das aus dem Radteller 2 und der Felge 3 besteht. Der Radteller 2 besteht seinerseits aus einem zentralen Teil 4 mit der Nabenbohrung 5 und Bohrungen 6 für die Radbefestigungsschrauben sowie dem eigentlichen Radteller 7, der in seinem Umfangsbereich 8 mit der Felge 3 verbunden ist. In the one shown in Fig. 1 in a view from the outside and in Fig. 2 in section Wheel 1 is a light alloy wheel that is molded by casting and that consists of the wheel plate 2 and the rim 3. The wheel plate 2 in turn consists from a central part 4 with the hub bore 5 and bores 6 for the wheel fastening screws and the actual wheel plate 7, which in its circumferential area 8 with the rim 3 is connected.

Die Felge 3 enthält an der Außenseite das Felgenbett 9 zur Aufnahme eines Luftreifens. An der Innenseite ist an die Felge 3 ein ringförmiger Steg 10 angeformt, auf dessen Außenfläche der äußere Bereich 8 des Radtellers 4 flanschartig plan aufliegt. Zur Verbindung beider Teile miteinander sind diese durchdringende Schrauben 11 vorgesehen. The rim 3 contains the rim base 9 on the outside for receiving of a pneumatic tire. An annular web 10 is attached to the rim 3 on the inside integrally formed, on the outer surface of the outer region 8 of the wheel plate 4 in a flange-like manner rests flat. To connect the two parts to one another, these are penetrating Screws 11 are provided.

Eine Ausführungsform für die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung zwischen Radteller und Felge ist in Fig. 3 im Schnitt gemäß Detail III nach Fig. 2 in größerem Maßstab und in Fig. 4 nochmals im vergrößerten Schnitt dargestellt. An embodiment for the formation of the connection according to the invention between the wheel plate and the rim is shown in Fig. 3 in section according to detail III of Fig. 2 shown on a larger scale and in Fig. 4 again in an enlarged section.

In dem ringförmigen Steg 10, der einstückig an die Felge 3 angeformt ist, befindet sich eine Ringnut 12 mit trapezförmigem Querschnitt. Der Neigungswinkel sC, den die Seitenwärde 13 derRingnut 12 mit der Senkrechten zu dem ringförmigen Steg 10 einschließen, kann im Bereich von 1 bis 100 liegen; als besonders vorteilhaft wird eine Größenordnung von 2 bis 30 angesehen. In the annular web 10, which is formed in one piece on the rim 3 is, there is an annular groove 12 with a trapezoidal cross-section. The angle of inclination sC, which the side wall 13 of the annular groove 12 is perpendicular to the annular groove Include web 10 may range from 1 to 100; as particularly advantageous an order of magnitude of 2 to 30 is considered.

Am äußeren Bereich 8 des Radtellers 4 ist ein ringförmiger Steg 14 angeformt, der in Form und Größte der Ringnut 12 entspricht und in diese paßgenau einsetzbar ist. Die Neigung der Flanken 15 des Steges 14 entspricht derjenigen der Wände 13 der Nut 12. An annular web 14 is located on the outer region 8 of the wheel plate 4 integrally formed, which corresponds in shape and size of the annular groove 12 and precisely fits into this can be used. The inclination of the flanks 15 of the web 14 corresponds to that of Walls 13 of groove 12.

Die Verbindung ist in Fig. 3 vor und in Fig. 4 nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben 11 dargestellt, die in eine Gewindebohrung 16 im ringförmigen Steg eingeschraubt werden und gegen einen Federring 17 wirken. Der Spalt a zwischen der planen Auflagerfläche des äußeren Bereiches 8 des Radtellers 2 und der Oberfläche des Ringsteges 10 muß etwas kleiner sein als der Spalt b zwischen der Stirnfläche des Ringsteges 14 und dem Grund der Ringnut 12; er muß so groß bemessen sein, daß der Bereich 8 dann auf dem Ringsteg 10 zur planen Anlage kommt, wenn auch die Flanken 15 des Ringsteges 14 an den Seitenwänden 13 der Ringnut 12 zur Anlage kommen, wodurch die angestrebte Doppelpassung erreicht wird. Der Spalt a beträgt etwa 0,05 bis 0,1 mm, der Spalt b etwa 0,10 bis 0,15 mm. The connection is in Fig. 3 before and in Fig. 4 after tightening the fastening screws 11 shown in a threaded hole 16 in the annular Bar are screwed in and act against a spring ring 17. The gap a between the flat bearing surface of the outer area 8 of the wheel plate 2 and the surface of the ring web 10 must be slightly smaller than the gap b between the end face of the annular web 14 and the base of the annular groove 12; it must be so large that the area 8 then comes to rest flat on the ring web 10, albeit the flanks 15 of the annular web 14 come to rest on the side walls 13 of the annular groove 12, whereby the desired double fit is achieved. The gap a is about 0.05 to 0.1 mm, the gap b about 0.10 to 0.15 mm.

Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sich die Ringnut 12 und der ringförmige Steg 14 radial gesehen innerhalb der Befestigungsschrauben 11 befinden, liegen die Ringnut 12a und der ringförmige Steg 14a in Fig. 5 radial gesehen außerhalb der Befestigungsschrauben 11a bzw. der Bohrungen 16a. Im übrigen entsprechen die Ausführungen einander. While in the embodiment according to FIG. 3, the annular groove 12 and the annular web 14 viewed radially inside the fastening screws 11 are located, the annular groove 12a and the annular web 14a in Fig. 5 are radial seen outside the fastening screws 11a or the bores 16a. Furthermore the explanations correspond to one another.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die von den Befestigungsschrauben 11 bzw. 11a ausgeübte Kraft möglichst symmetrisch auf die formschlüssigen Verbindungsmittel wirkt. Ausführungen, die dies berücksichtigen, zeigen die Fig. 6 und 7. It is particularly useful when the fastening screws 11 or 11a exerted force as symmetrically as possible on the form-fitting connecting means works. FIGS. 6 and 7 show designs that take this into account.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind zur Herbeiführung der formschlüssigen Verbindung in dem ringförmigen Steg 10 zwei Ringnuten 12b und 12c vorgesehen, die radial gesehen in gleichmäßigen Abständen von der dazwischenliegenden Bohrung 16b für die Befestigungsschraube 11b angeordnet sind. Diesen konzentrisch angeordneten Ringnuten 12b und 12c entsprechen ebenfalls konzentrisch zum Radmittelpunkt angeordnete ringförmige Stege 14b bzw. 14c. In the embodiment of Fig. 6 are to bring about the form-fitting Connection in the annular web 10 two annular grooves 12b and 12c provided that viewed radially at equal distances from the intermediate Bore 16b are arranged for the fastening screw 11b. This concentric arranged annular grooves 12b and 12c also correspond concentrically to the wheel center arranged annular webs 14b and 14c.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Befestigungsschraube 11c in einer Bohrung 16c unmittelbar den Ringsteg 14d und den Steg 10 durchdringt. Die Bohrung 16c ist hier keine Gewinde-, sondern eine normale Zylinderbohrung. Zur Ausübung der Schraubenkraft dient eine Mutter 17, die gegen eine Beilagscheibe 18 wirkt. In Fig. 7 an embodiment is shown in which the fastening screw 11c directly penetrates the annular web 14d and the web 10 in a bore 16c. The bore 16c here is not a threaded but a normal cylinder bore. To the A nut 17, which is pressed against a washer 18, is used to exert the screw force works.

Während bei den dargestellten Ausführungsformen jeweils durchgehende Ringnuten und -stege zur Herbeiführung einer formschlüssigen Verbindung gezeigt sind, kann der Ringsteg beispielsweise auch segmentartig unterbrochen sein. While in the illustrated embodiments each continuous Annular grooves and ridges for bringing about a form-fitting connection are shown are, the ring web can, for example, also be interrupted in segments.

Es können zur Erzielung der formschlüssigen Verbindung aber auch konische Bohrungen und diesen entsprechende Zapfen vorgesehen sein.However, it can also be conical to achieve the form-fitting connection Bores and these corresponding pins can be provided.

Auch kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbindung nicht nur zwischen dem ringförmigen Steg der Felge und dem Radteller, sondern zwischen den Stegen zweier Felgenteile vorgesehen sein, wobei allerdings die Zwischenlage einer Dichtung notwendig ist, um bei Verwendung schlauchloser Reifen die Dichtigkeit des Felgenbettes zu gewährleisten. The connection proposed according to the invention can also not only between the annular web of the rim and the wheel plate, but between the Web of two rim parts can be provided, although the intermediate layer is one Seal is necessary to ensure the tightness of the To ensure the rim bed.

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Claims

Mehrteiliges Rad für luftbereifte Kraftfahrzeuge Patentansprüche Mehrteiliges Rad für luftbereifte Kraftfahrzeuge aus ei e zur Aufnahme eines Luftreifens bestimmten Felge, die mit einem sich radial zur Nabe hin erstreckenden ringförmigen Steg versehen ist, und einem Radteller, der sich in seinem Umfangsbereich mit dem ringförmigen Steg flanschartig überlappend lösbar mit der Felge verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben den einen Kraftschluß bewirkenden Verbindungsmitteln, wie z.B. Schrauben, Mittel zur formschlüssigen Verbindung des Radtellers (2) mit dem ringförmigen Steg (10) vorgesehen sind.Multi-part wheel for motor vehicles with pneumatic tires Wheel for motor vehicles with pneumatic tires made of egg intended to accommodate a pneumatic tire Rim, which is provided with an annular web extending radially towards the hub is, and a wheel plate, which is in its circumferential area with the annular The web is detachably connected to the rim in a flange-like, overlapping manner, characterized in that that in addition to the connecting means such as screws, Means for the positive connection of the wheel plate (2) with the annular web (10) are provided.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur formschlüssigen Verbindung in einem der zu verbindenden Teile mindestens eine Vertiefung mit zueinander geneigten Wänden und in dem anderen Teil mindestens eine dieser Vertiefung in Form und Größe entsprechende, in die Vertiefung passende Erhebung vorgesehen sind. 2. Wheel according to claim 1, characterized in that the form-fitting Connection in one of the parts to be connected at least one recess with each other inclined walls and in the other part at least one of this recess in Shape and size corresponding elevation that fits into the recess are provided.

3. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung und die Erhebung trapezförmigen Querschnitt aufweisen. 3. Wheel according to claim 2, characterized in that the recess and the elevation have a trapezoidal cross-section.

4. Rad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung bzw. die Vertiefungen in dem ringförmigen Steg (10) und die Erhebung bzw. die Erhebungen am Radteller 8) vorgesehen sind. 4. Wheel according to claim 2 or 3, characterized in that the recess or the depressions in the annular web (10) and the elevation or the elevations are provided on the wheel plate 8).

5. Rad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung als Ringnut (12) und die Erhebung als Ringsteg (14) ausgebildet sind. 5. Wheel according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the recess is designed as an annular groove (12) and the elevation as an annular web (14) are.

6. Rad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg segmentartig unterbrochen ist. 6. Wheel according to claim 5, characterized in that the ring web is interrupted segment-like.

7. Rad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen als Bohrungen und die Erhebungen als Zapfen ausgebildet sind. 7. Wheel according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the depressions are designed as bores and the elevations as pins.

8. Rad nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen bzw. Erhebungen in konzentrischen Kreisen angeordnet sind. 8. Wheel according to one of claims 2 to 7, characterized in that that the depressions or elevations are arranged in concentric circles.

9. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (3) und/oder der Radteller (2) durch Gießen, vorzugsweise aus Leichtmetall, geformt sind. 9. Wheel according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the rim (3) and / or the wheel plate (2) by casting, preferably made of light metal, are shaped.

10. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Steg (10) einstückig mit der Felge (3) ausgebildet ist. 10. Wheel according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the annular web (10) is formed in one piece with the rim (3).