DE19881952B4

DE19881952B4 - Rad-Baugruppe für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19881952B4
Application number: DE19881952T
Authority: DE
Inventors: Charles C. Haslett Post; James B. Springfield Weeks; Michael R. Dewitt Bernard; Joseph S. Okemos Redding; Gale Grand Ledge Raymond
Original assignee: Hayes Lemmerz International Inc
Current assignee: Hayes Lemmerz International Inc
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: US6315366B1; DE19881952T1; KR20000070120A; EP0951400A1; WO1998030403A1; AU5959698A

Abstract

Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) für Fahrzeuge mit:
– einem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16), das eine im Wesentlichen zentral angeordnete Radbefestigungsfläche (40) aufweist und einen äußeren axialen Ringflansch (42) umfasst, der eine erste Hohlraumfläche (72) bildet;
– einem zweiten Radbaugruppen-Bauteil (12), das mit nur einer Schweißeng (54) dauerhaft mit dem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16) zusammengefügt ist und ein fahrzeuginneres Felgenhorn (20), einen fahrzeuginneren Wulstsitz (22), ein sich im Wesentlichen axial erstreckendes Felgenbett (24) und einen fahrzeugäußeren Wulstsitz (26) aufweist, welcher eine zweite Hohlraumfläche (60; 60A) bildet;
– einem dritten Radbaugruppen-Bauteil (14), das über ein mechanisches Befestigungselement (50, 52) lösbar mit dem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16) verbunden ist und einen äußeren Ringflansch (30) sowie eine innere Befestigungsfläche (32) aufweist, wobei der äußere Ringflansch (30) ein fahrzeugäußeres Felgenhorn der zerlegbaren Radbaugruppe (10, 78) für Fahrzeuge bildet, und der äußere Ringflansch (30) des dritten Radbaugruppen-Bauteils (14) eine dritte Hohlraumfläche (70) bildet, wobei die...

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Radbaugruppen für Fahrzeuge, und im besonderen auf eine verbesserte zerlegbare Radbaugruppe für Fahrzeuge.
Aus dem Dokument DE 37 38 009 A1 ist eine geteilte Felge bekannt, die aus zwei Bauteilen besteht, die miteinander über Befestigungsschrauben verbunden sind. Der erste Teil der Felge besitzt neben einem Felgenhorn einen senkrecht zur Radachse stehenden Verbindungsflansch und einen parallel zur Radachse liegenden Führungsflansch, wobei der Führungsflansch eine rotationssymmetrische Führungsfläche aufweist. Der zweite Teil der Felge weist ebenfalls ein Felgenhorn und einen zylindrischen Teil als Felgenbett auf, an dessen Ende ein senkrecht zur Radachse stehender Flansch vorhanden ist. Weiter ist an diesem zweiten Teil der Felge eine mit der Führungsfläche des ersten Teils korrespondierende Gegenfläche vorhanden. Am Verbindungsflansch des ersten Teils und am senkrecht zur Radachse stehenden Flansch des zweiten Teils sind Bohrungen vorhanden, um beide Teile mittels der Befestigungsschrauben miteinander zu verbinden. Zwischen dem Flansch und dem zylindrischen Teil des zweiten Felgenteils ist an der Ecke eine umlaufende Nut angebracht. In diese Nut ist eine Dichtung aus Gummi integriert, gegen die sich eine Schrägfläche des ersten Felgenteils anlegt und so die beiden Felgenteile luftdicht abdichtet.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf das Dokument CH 123 282 A verwiesen, bei dem zwei Felgenbauteile jeweils radiale Ansätze aufweisen, wobei die radialen Ansätze des inneren Felgenteils Gewindebohrungen besitzen und in den radialen Ansätzen des äußeren Felgenteils Bohrungen vorhanden sind, um Bundschrauben aufzunehmen, die beide Felgenteile miteinander verbinden. Zwischen den einander zugekehrten Seiten der radialen Ansätze des äußeren und inneren Felgenbauteils ist ein Gummiring vorhanden, um das Eindringen von Schmutz und Wasser in das Innere der Felge zu verhindern. Des Weiteren sind an beiden Felgenteilen kürzere segmentförmige Ansätze vorhanden, die auf der Gabelung der Speichenköpfe sitzen.
Die US 4,836,261 A von Weeks et al. offenbart eine zum Stand der Technik gehörige zerlegbare Radbaugruppe für Fahrzeuge. Wie in diesem Patent dargestellt, umfasst die zum Stand der Technik gehörige zerlegbare Radbaugruppe für Fahrzeuge eine Innenfelge, eine Außenfelge, eine Radbefestigungsscheibe (Radschüssel) und einen Klemmring. Die Radbefestigungsscheibe ist an die Innenfelge angeschweißt, und der Klemmring ist an die Außenfelge angeschweißt. Mit Gewinde versehene Steckbolzen erstrecken sich durch Öffnungen, die in der Radbefestigungsscheibe und dem Klemmring durchgehend ausgebildet sind. Auf den Steckbolzen werden Muttern angebracht und festgezogen, um die Außenfelge und den Klemmring an der Innenfelge und der Radbefestigungsscheibe zu befestigen.
Wie ferner in dem Patent von Weeks et al. dargestellt, endet die fahrzeugäußere Wulstsitzfläche der Innenfelge an einer spanend bearbeiteten geneigten Fläche, und der fahrzeuginnere Rand der Außenfelge endet an einer spanend bearbeiteten geneigten Fläche. Wenn die zerlegbare Radbaugruppe für Fahrzeuge zusammengesetzt wird, wirken die geneigten Flächen der Außen- und Innenfelge mit einer äußeren Fläche der Radbefestigungsscheibe zusammen, um einen dreieckig geformten Hohlraum zu begrenzen. In dem dreieckig geformten Hohlraum ist eine Elastomerdichtung angeordnet und wird zwischen den einander gegenüberstehenden Flächen der Radbaugruppe zusammengedrückt, um Entweichen von Luft zu verhindern. Wenn die Muttern auf den mit Gewinden versehenen Steckbolzen gelockert werden, entweicht Luft an der Elastomerdichtung vorbei, ehe die Muttern von den Bolzen entfernt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radbaugruppe bereitzustellen, die bei einer Reduzierung der Bauteile eine zuverlässigere Abdichtung selbst beim Lösen mechanischer Befestigungselemente bietet, die der Verbindung einzelner Radbaugruppenteile dienen.
Diese Aufgabe wird durch eine Radbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Vorteile dieser Erfindung werden Fachleuten aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen deutlich werden, wenn diese im Lichte der beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
1 ist eine Schnittansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform einer zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge, die gemäß dieser Erfindung gestaltet ist.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der in 1 dargestellten zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die eine alternative Ausführungsform einer Innenfelge zur Verwendung in der in 1 dargestellten zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge zeigt.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen Teils der in 1 dargestellten zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge.
5 ist eine Schnittansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge, die gemäß dieser Erfindung gestaltet ist.
Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend ist in 1 eine erste Ausführungsform einer zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge dargestellt, die insgesamt mit 10 bezeichnet und entsprechend der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Die zerlegbare Radbaugruppe 10 für Fahrzeuge umfasst eine Innenfelge 12, eine Außenfelge 14 und eine Radschüssel (Scheibe) 16. Die Innenfelge 12 ist aus Stahl-, Aluminium- oder anderen Legierungen hergestellt und umfasst ein fahrzeuginneres Felgenhorn 20, einen fahrzeuginneren Wulstsitz 22, ein sich im Wesentlichen axial erstreckendes Felgenbett 24 und einen fahrzeugäußeren Wulstsitz 26. Ein üblicher Ventilkopf zum Aufblasen (bei 28 strichpunktiert dargestellt) erstreckt sich durch das Felgenbett 24 der Innenfelge und ist an ihm befestigt und hat ein Ventilrohr 28A zum Aufpumpen der Fahrzeugradreifen-Baugruppe.
Die Außenfelge 14 ist aus Stahl-, Aluminium-, Magnesium-, Titan- oder anderen Legierungen und umfasst einen äußeren Ringflansch 30 und eine innere Befestigungsfläche 32. Der äußere Ringflansch 30 der Außenfelge 14 bildet ein fahrzeugäußeres Felgenhorn der Radbaugruppe 10. Wie am besten in 4 dargestellt, umfasst der äußere Ringflansch 30 der Außenfelge 14 eine allgemein kurvenförmige oder abgerundete Innenfläche, die insgesamt mit 70 bezeichnet ist. Die innere Befestigungsfläche 32 der Außenfelge 14 umfasst eine Mehrzahl Bolzenaufnahmelöcher 34, die sich durch sie hindurcherstrecken (wobei in 1 nur ein solches Bolzenaufnahmeloch 34 dargestellt ist).
Die Radschüssel 16 ist aus Stahl-, Aluminium-, Magnesium-, Titan- oder anderen Legierungen geschmiedet, gegossen, gepresst oder auf andere Weise geformt. Die Radschüssel 16 umfasst eine im Wesentlichen zentral angeordnete Radmontagefläche 40 und einen äußeren axialen Ringflansch 42. Die Radmontagefläche 40 ist mit einer zentral angeordneten Führungsöffnung 44 versehen sowie mit einer Mehrzahl Aufnahmelöcher 46 für Steckbolzen (wobei nur ein solches Aufnahmeloch 46 für Steckbolzen dargestellt ist), die in Umfangsrichtung um die Führungsöffnung 44 herum in Abständen angeordnet sind, und eine Mehrzahl Aufnahmelöcher 48 für Steckbolzen (wobei nur ein solches Aufnahmeloch 48 für Steckbolzen dargestellt ist), die in Umfangsrichtung um die Führungsöffnung 44 herum in Abständen angeordnet sind. Die Aufnahmelöcher 46 für Steckbolzen nehmen (nicht dargestellte) Steckbolzen zum Befestigen der Radbaugruppe 10 an einer (nicht dargestellten) Achse eines Fahrzeugs auf. Die Bolzen-Aufnahmelöcher 48 und 34 der Radschüssel 16 bzw. der Außenfelge 14 nehmen Steckbolzen 50 auf, um die Außenfelge 14 an der Radschüssel 16 mittels Muttern 52 zu befestigen. Der äußere axiale Ringflansch 42 der Radschüssel 16 bildet eine äußere Zylinderfläche 72. Der äußere axiale Ringflansch 42 ist am Felgenbett 24 der Innenfelge 12 durch eine Schweißung 54 befestigt.
Wie in 2 dargestellt, endet der fahrzeugäußere Wulstsitz 26 der Innenfelge 12 axial an einer Endfläche 60. Die Endfläche 60 umfasst eine sich radial erstreckende erste Endfläche 62 und eine sich nicht-radial erstreckende abgeschrägte zweite Endfläche 64. Als Ergebnis davon wird, wenn das Fahrzeugrad 10 zusammengebaut ist, ein insgesamt mit 76 bezeichneter, im Wesentlichen gleichseitig dreieckiger Hohlraum zwischen der Innenfläche 70 der Außenfelge 14, der abgeschrägten zweiten Endfläche 64 der Innenfelge 12 und der äußeren Zylinderfläche 72 des Flansches 42 der Radschüssel 16 gebildet. Wie in 1 dargestellt, ist eine Elastomerdichtung 74 im dreieckförmigen Hohlraum 76 angeordnet, um eine luftdichte Abdichtung zwischen den Flächen 70, 64 und 72 zu bilden, wenn die Muttern 52 auf den Bolzen 50 so festgezogen sind, dass die Dichtung 74 innerhalb des Hohlraums 76 zusammengedrückt wird. Alternativ kann, wie in 3 dargestellt, der fahrzeugäußere Wulstsitz 26 der Innenfelge 12 axial in einer Endfläche 60A enden, die eine sich radial erstreckende Endfläche 62A hat. In diesem Fall wird ein im Wesentlichen rechtwinklig dreieckig geformter Hohlraum zwischen der Fläche 70 der Außenfelge 14, der Fläche 62A der Innenfelge 12 und der Fläche 72 der Radschüssel gebildet, um die Elastomerdichtung 74 aufzunehmen.
Auch kann die Fläche 70 der Außenfelge 14 eine (nicht dargestellte), sich radial erstreckende Fläche sein, so dass ein im Wesentlichen rechtwinklig dreieckig geformter Hohlraum mit der Fläche 64 der Innenfelge und der Fläche 72 der Radschüssel 16 gebildet wird.
Wie bekannt ist, erstrecken sich die Gewinde auf den Steckbolzen 50 über eine ausreichende Strecke, so dass dann, wenn die Muttern 52 bei aufgepumptem Reifen (der in 1 bei 38 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist) zur Entlüftung stark gelockert werden, Luft an der Elastomerdichtung 74 vorbei zur Atmosphäre abströmen kann, ehe die Muttern 52 ganz von den Steckbolzen 50 entfernt werden.
Nun auf 5 Bezug nehmend und die selben Bezugsziffern zum Bezeichnen entsprechender Teile verwendend, ist eine zweite Ausführungsform einer insgesamt mit 78 bezeichneten zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge dargestellt, die entsprechend dieser Erfindung gestaltet ist. Die zerlegbare Radbaugruppe 78 für Fahrzeuge umfasst eine Radschüssel (Scheibe) 80 mit einem äußeren axialer Ringflansch 82, der im Vergleich mit dem äußeren axialen Ringflansch 42 der Radschüssel 16 der in 1 dargestellten zerlegbaren Radbaugruppe für Fahrzeuge "ausgedehnt" ist. Der äußere axiale Ringflansch 82 der Radschüssel 80 hat einen ersten Abschnitt 82A und einen zweiten Abschnitt 82B. Der erste Abschnitt 82A hat eine im Wesentlichen konstante erste Dicke T1, und der zweite Abschnitt 82B hat eine im Wesentlichen konstante zweite Dicke T2, die geringer ist als die erste Dicke T1. Ferner ist bei dieser Ausführungsform ein bei 84 mit strichpunktierten Linien dargestellter Entlüftungskanal in der Radschüssel 80 ausgebildet.
Es ist ein Vorteil dieser Erfindung, dass die Anzahl Bauteile, die erforderlich sind um die zerlegbaren Sicherheits-Fahrzeugräder 10 und 78 gemäß dieser Erfindung herzustellen, geringer ist, als die Anzahl der Bauteile, die erforderlich ist, um das im US-Patent Nr. 4,836,261 von Weeks et al. offenbarte zerlegbare Fahrzeugrad herzustellen. Außerdem ist die zum Herstellen der zerlegbaren Fahrzeugräder 10 und 78 nach dieser Erfindung erforderliche Anzahl Schweißungen geringer als die zum Erzeugen der im US-Patent Nr. 4,836,261 von Weeks et al. offenbarten bekannten Fahrzeugrades erforderlichen Schweißungen. Ferner sind die zerlegbaren Sicherheits-Fahrzeugräder 10 und 78 nach dieser Erfindung derart zusammengesetzt, dass sie zum Aufnehmen der elastomeren Dichtung einen dreieckig geformten Hohlraum bilden, der als gleichseitig oder rechtwinklig dreieckiger Hohlraum dargestellt ist, wobei die spangebende Bearbeitung vermindert ist im Vergleich mit der spangebenden Bearbeitung, die erforderlich ist, um den gleichseitig rechtwinklig geformten Hohlraum in dem bekannten zerlegbaren Fahrzeugrad zu bilden, welches im US-Patent Nr. 4,836,261 von Weeks et al. offenbart ist. Außerdem können die zerlegbaren Fahrzeugräder 10, 78 nach dieser Erfindung einen jeweiligen Radversatz X3 und X2 bilden, der größer ist als der im US-Patent Nr. 4,836,261 von Weeks et al. offenbarte.

Claims

Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) für Fahrzeuge mit: – einem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16), das eine im Wesentlichen zentral angeordnete Radbefestigungsfläche (40) aufweist und einen äußeren axialen Ringflansch (42) umfasst, der eine erste Hohlraumfläche (72) bildet; – einem zweiten Radbaugruppen-Bauteil (12), das mit nur einer Schweißeng (54) dauerhaft mit dem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16) zusammengefügt ist und ein fahrzeuginneres Felgenhorn (20), einen fahrzeuginneren Wulstsitz (22), ein sich im Wesentlichen axial erstreckendes Felgenbett (24) und einen fahrzeugäußeren Wulstsitz (26) aufweist, welcher eine zweite Hohlraumfläche (60; 60A) bildet; – einem dritten Radbaugruppen-Bauteil (14), das über ein mechanisches Befestigungselement (50, 52) lösbar mit dem ersten Radbaugruppen-Bauteil (16) verbunden ist und einen äußeren Ringflansch (30) sowie eine innere Befestigungsfläche (32) aufweist, wobei der äußere Ringflansch (30) ein fahrzeugäußeres Felgenhorn der zerlegbaren Radbaugruppe (10, 78) für Fahrzeuge bildet, und der äußere Ringflansch (30) des dritten Radbaugruppen-Bauteils (14) eine dritte Hohlraumfläche (70) bildet, wobei die dritte Hohlraumfläche (70) von einer Innenfläche (70) des äußeren Ringflansches (30) des dritten Radbaugruppen-Bauteils (14) gebildet ist, und – einem Elastomerbauteil (74), das in einem Hohlraum (76) angeordnet ist, welcher von der ersten Hohlraumfläche (72) des ersten Radbaugruppen-Bauteils (16), der zweiten Hohlraumfläche (60, 60A) des zweiten Radbaugruppen-Bauteils (12) und der dritten Hohlraumfläche (70) des dritten Radbaugruppen-Bauteils (14) gebildet ist.
Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die zweite Hohlraumfläche (60; 60A) eine sich nicht-radial erstreckende schräge zweite Endfläche (64) ist.
Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) für Fahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dritte Hohlraumfläche (70) eine kurvenförmige Fläche (70) ist.
Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) für Fahrzeuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Hohlraumfläche (72), die zweite Hohlraumfläche (60; 60A) und die dritte Hohlraumfläche (70) miteinander zusammenwirkend einen im Wesentlichen gleichseitig dreieckig geformten Hohlraum (76) bilden.
Dreiteilige zerlegbare Radbaugruppe (10; 78) nach Anspruch 1, wobei die erste Hohlraumfläche (72), die zweite Hohlraumfläche (60; 60A) und die dritte Hohlraumfläche (70) miteinander zusammenwirkend einen im Wesentlichen dreieckig geformten Hohlraum (76) bilden, wobei die zweite Hohlraumfläche (60A) oder die dritte Hohlraumfläche (70) mit der ersten Hohlraumfläche (72) einen rechten Winkel einschließen.