DE19548468A1 - Distanzscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Distanzscheibe zur Spurverbreiterung von Kraftfahrzeugen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Verfahren zur Herstellung derartiger Distanzscheiben.

Distanzscheiben zur Spurverbreiterung von Kraftfahrzeugen sind beispielsweise aus der DE-U-88 01 548 bekannt. Es handelt sich dabei um in der Regel einteilige Scheiben aus Stahl mit einer Zentralbohrung, einer angesetzten Mittenzentrierung für die Felge sowie konzentrisch dazu angeordneten Befestigungsbohrungen für die Distanzscheibe an dem jeweiligen Radträger. Ferner sind in der Distanzscheibe Gewindebohrungen zur Aufnahme der Felgenbefestigung mittels Steckbolzen oder Radschraube vorgesehen.

Derartige Stahldistanzscheiben sind zwar außerordentlich haltbar, weisen aber den Nachteil auf, daß sie ein hohes Eigengewicht besitzen, was eine zusätzliche ungefederte Masse und damit eine erhöhte Beanspruchung von Achse und Lagern darstellt.

Zur Verminderung des Eigengewichtes ist bereits vorgeschlagen worden, entsprechende Distanzscheiben aus Aluminium herzustellen. Zwar sind derartige Distanzscheiben wesentlich leichter als Stahl-Distanzscheiben, doch besitzen sie den Nachteil, daß ihre Befestigung an den Radträgern und die Felgenbefestigung aufgrund des weicheren Materials nicht befriedigend ist. Außerdem wirkt sich der gegenüber Stahl wesentlich höhere Wärmeausdehnungskoeffizient negativ auf die Befestigung der Distanzscheibe an dem Radträger bzw. der Felge an der Distanzscheibe aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine leichte und besonders in den Befestigungspunkten sehr stabile Distanzscheibe anzugeben, die überdies einfach und kostengünstig zu fertigen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Distanzscheibe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Verfahren durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 13 und 14 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, als Distanzscheibe eine Aluminiumscheibe zu verwenden, bei der sowohl die Befestigungs- als auch die Gewindebohrungen in Stahleinsätzen (Anschraubeinsätze bzw. Gewindeeinsätze) angeordnet sind, welche in entsprechenden Ausnehmungen der Distanzscheibe verdreh- und auszieh- bzw. ausstoßsicher befestigt sind.

Durch die Verwendung der Anschraubeinsätze aus Stahl wird erreicht, daß im Gegensatz zu bekannten Distanzscheiben aus Aluminium- die Distanzscheiben sehr fest an dem jeweiligen Radträger des Kraftfahrzeuges angeschraubt werden können. Die Kräfte werden überwiegend von den Stahleinsätzen aufgenommen. Gleiches gilt auch für die Befestigung der Felgen an der Distanzscheibe.

Um zu verhindern, daß sich die Anschraubeinsätze bzw. die Gewindeeinsätze bei einem Festschrauben der Distanzscheibe an dem Radträger bzw. der Felgen an der Distanzscheibe verdrehen, sind sie randseitig mit einer Rändelung versehen, die sich beim Einpressen der Stahleinsätze in die entsprechenden Seitenwände der Ausnehmung der Distanzscheibe in diese eindrücken.

Ferner sind sowohl die Anschraubeinsätze als auch die Gewindeeinsätze im Hinblick auf ihre bestimmungsgemäße Verwendung auszieh- bzw. ausstoßsicher befestigt. Dieses kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Mantelfläche des jeweiligen Stahleinsatzes sich stufenförmig erweitert und bei Befestigung der Distanzscheibe an dem Radträger bzw. der Felge an der Distanzscheibe gegen einen entsprechenden Absatz in der Ausnehmung der Distanzscheibe drückt.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Stahleinsätze in die Distanzscheibe eingegossen. Dieses weist den Vorteil auf, daß keine zusätzlichen Bohrungen für die Stahleinsätze erforderlich sind. Vielmehr erfolgt das Bohren und Gewindeschneiden erst an dem mit eingegossenen Stahleinsätzen versehenen Rohling.

Um auch bei hohen Temperaturen die Auszieh- und Verdrehsicherheit der Stahleinsätze weiter zu verbessern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Stahleinsätze, die die Form eines Polyeders besitzen, zu verwenden. Insbesondere haben sich Stahleinsätze mit der Form eines sich in Zugrichtung verjüngenden pyramidenstumpfes in glatter oder abgestufter Form, aber auch als Hexaeder bewährt.

Die Auszieh- und Verdrehsicherheit kann vorteilhafterweise weiter dadurch verbessert werden, daß zusätzliche stegförmige Lamellen - gegebenenfalls unterschiedlicher Längen - an den Oberflächen der Stahleinsätze angeordnet werden, so daß eine zusätzliche Verankerung der Stahleinsätze in der Distanzscheibe erfolgt. Insbesondere bei Verwendung von rotationssymmetrischen Stahleinsätzen (z. B. in Form von Kegelstümpfen oder Zylindern etc.) hat sich die Verwendung derartiger Lamellen als zweckmäßig erwiesen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Distanzscheibe;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Distanzscheibe entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 2 mit III bezeichneten Bereiches;

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Distanzscheibe mit eingegossenem Stahleinsatz;

Fig. 5, 6, 7 verschiedene Ausführungsbeispiele von Stahleinsätzen, die bereits mit Gewindebohrungen versehen sind, wobei jeweils mit a) der Querschnitt und mit b) die Draufsicht auf den jeweiligen Stahleinsatz bezeichnet ist;

Fig. 8, 9 eine Distanzscheibe mit eingegossenen Stahleinsätzen vor und nach der Einbringung von Gewindebohrungen.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine aus Aluminium bestehende Distanzscheibe zur Spurverbreiterung von Kraftfahrzeugen bezeichnet, die eine der jeweiligen Felge (nicht dargestellt) eines Rades des Kraftfahrzeuges zugewandte Vorderseite 2 und eine dem entsprechenden Radträger (ebenfalls nicht dargestellt) des Kraftfahrzeuges zugewandte Rückseite 3 besitzt.

Die Distanzscheibe 1 weist eine symmetrisch zur Längsachse 100 (Fig. 2) angeordnete Zentralbohrung 4 und eine angesetzte Mittenzentrierung 5 für die Felge auf. Konzentrisch zur Längsachse 100 sind Ausnehmungen 6, 7 in der Distanzscheibe 1 angeordnet, in denen sich abwechselnd Stahleinsätze 8 mit Bohrungen 9 zur Befestigung der Distanzscheibe 1 an einem Radträger eines Kraftfahrzeuges (Anschraubeinsätze) und Stahleinsätze 10 mit Gewindebohrungen 11 zur Befestigung von Felgen mittels Steckbolzen oder Radschrauben an der Distanzscheibe 1 (Gewindeeinsätze) befinden.

Um die Verdrehsicherheit der Stahleinsätze 8, 10 in den Ausnehmungen 6, 7 zu gewährleisten, sind diese mit einer entsprechend ausgeprägten Rändelung 12 (Fig. 3) versehen. Wird der jeweilige Stahleinsatz 8, 10 in die entsprechende Ausnehmung 6, 7 der Distanzscheibe 1 gedrückt, so wird eine entsprechende Rändelung auch in die Seitenwand der jeweiligen Ausnehmung 6, 7 gedrückt, so daß anschließend die in der Seitenwand durch das Einpressen erzeugte Rändelung formschlüssig in die Rändelung des Stahleinsatzes 8, 10 eingreift.

Damit die Stahleinsätze 8, 10 beim Festziehen der Distanzscheibe 1 bzw. der Felgen an der Distanzscheibe nicht herausgedrückt bzw. herausgezogen werden, weisen sie stufenförmige Außendurchmesserveränderungen auf, wobei Absätze 13, 14 entstehen, die gegen entsprechende Absätze 15, 16 der Ausnehmungen 6, 7 drücken.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So zeigt beispielsweise Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Distanzscheibe 17, bei der die Verdreh- und Ausziehsicherheit des Gewindeeinsatzes 18 dadurch erreicht wird, daß er in die Distanzscheibe eingegossen wurde (gleiches ist auch für den Anschraubeinsatz möglich).

Ferner können die Stahleinsätze unterschiedliche Formen aufweisen. Allerdings hat es sich im Hinblick auf die Auszieh- und Verdrehsicherheit als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Stahleinsätze entweder die Form eines Polyeders besitzen oder bei Verwendung von rotationssymmetrischen Stahleinsätzen diese umfangseitig mit stegförmigen Lamellen versehen sind, um eine zusätzliche Verankerung der Einsätze in der Distanzscheibe zu erreichen.

Fig. 5 bis Fig. 7 zeigen unterschiedliche Formen von Stahleinsätzen:

Dabei ist in Fig. 5a der Längsquerschnitt eines Stahleinsatzes 19 mit der Form eines in Zugrichtung sich verjüngenden pyramidenstumpfes dargestellt, der auch als Hohlkörper (nicht dargestellt) ausgebildet sein kann, und mit einer Gewindebohrung 20 versehen ist, in die die entsprechende (ebenfalls nicht dargestellte) Radschraube zur Felgenbefestigung eingeschraubt wird. Fig. 5b zeigt die entsprechende Draufsicht auf diesen Stahleinsatz.

Fig. 6a und Fig. 6b zeigen einen Stahleinsatz 21 mit Gewindebohrung 22, der die Form eines in Zugrichtung zweifach abgestuften Pyramidenstumpfes besitzt.

Die Fig. 7a und 7b offenbaren einen Stahleinsatz 23 mit Gewindebohrung 24, der die Form eines Hexaeders (Würfels) besitzt und zusätzliche stegförmige Lamellen 25 aufweist.

Im folgenden wird näher mit Hilfe der Fig. 8 und 9 auf die Herstellung der erfindungsgemäßen Distanzscheiben mit eingegossenen Stahleinsätzen eingegangen:
Zunächst wird durch Gießen ein Distanzscheiben-Rohling 26 (Fig. 8) hergestellt. Dabei werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Stahleinsätze 27, die die Form von in Zugrichtung sich verjüngenden Pyramidenstümpfen besitzen, mit eingegossen. Die Stahleinsätze 27 befinden sich in dem Zunächst wird durch Gießen ein Distanzscheiben-Rohling 26 (Fig. 8) hergestellt. Dabei werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Stahleinsätze 27, die die Form von in Zugrichtung sich verjüngenden Pyramidenstümpfen besitzen, mit eingegossen. Die Stahleinsätze 27 befinden sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Stellen, an denen die Gewindebohrungen zum Befestigen der Felgen vorgesehen sind.

Anschließend werden von außen in den Distanzscheiben-Rohling 26 die Bohrungen zur Befestigung der Distanzscheibe an dem Radträger als auch die in Fig. 9 mit 28 bezeichneten Gewindebohrungen zur Befestigung der Felgen eingebracht, die sich durch die Stahleinsätze 27 hindurch erstrecken.

Abschließend kann dann der Distanzscheiben-Rohling endgefertigt, d. h. insbesondere oberflächenbehandelt werden.

Bezugszeichenliste

1 Distanzscheibe
2 Vorderseite
3 Rückseite
4 Zentralbohrung
5 Mittenzentrierung
6, 7 Ausnehmungen
8 Stahleinsatz, Anschraubeinsatz
9 Bohrung
10 Stahleinsatz, Gewindeeinsatz
11 Gewindebohrung
12 Rändelung
13, 14 Absätze
15, 16 Absätze
17 Distanzscheibe
18 Stahleinsatz, Gewindeeinsatz
19 Stahleinsatz
20 Gewindebohrung
21 Stahleinsatz
22 Gewindebohrung
23 Stahleinsatz
24 Gewindebohrung
25 Lamelle
26 Distanzscheiben-Rohling
27 Stahleinsatz
28 Gewindebohrung
100 Längsachse.

Claims (14)

1. Distanzscheibe zur Spurverbreiterung von Kraftfahrzeugen mit einer der jeweiligen Felge eines Rades des Kraftfahrzeuges zugewandten Vorderseite (2) und einer dem entsprechenden Radträger des Kraftfahrzeuges zugewandten Rückseite (3), wobei die Distanzscheibe (1; 17) konzentrisch zur Längsachse (100) angeordnete Befestigungsbohrungen (9) zur Befestigung an dem Radträger sowie konzentrisch zur Längsachse (100) in der Distanzscheibe (1) eingelassene Gewindebohrungen (11; 20; 22; 24; 28) zur Felgenbefestigung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzscheibe (1; 17) aus einer Aluminiumscheibe besteht, und daß sowohl die Befestigungsbohrungen (9) in Stahleinsätzen (Anschraubeinsätze) (8) als auch die Gewindebohrungen (11; 20; 22; 24; 28) in Stahleinsätzen (Gewindeeinsätze) (10; 18; 19; 21; 23; 27) angeordnet sind, die in entsprechenden Ausnehmungen (6, 7) der Aluminiumscheibe (1; 17) im Hinblick auf ihre bestimmungsgemäße Verwendung verdreh- und auszieh- bzw. ausstoßsicher angeordnet sind.

2. Distanzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahleinsätze (8, 10; 18; 19; 21; 23; 27) und/oder die Seitenwände der Ausnehmungen (6, 7) der Distanzscheibe (1; 17) mit einer Rändelung (12) versehen sind.

3. Distanzscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahleinsätze (8, 10; 18; 21) jeweils eine stufenförmige Außendurchmesserveränderung aufweisen, derart, daß die dabei entstehenden Absätze (13, 14) gegen entsprechende Absätze (15, 16) der Ausnehmungen (6, 7) drücken, und daß sich der Außendurchmesser der Gewindeeinsätze (10; 18; 21) zur Vorderseite (2) und der Außendurchmesser der Anschraubeinsätze (8) zur Rückseite (3) der Distanzscheibe (1) hin verjüngt.

4. Distanzscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absätze (13) der Stahleinsätze (8) kegel- oder kugelförmig ausgebildet sind (Kegel- bzw. Kugelsitz).

5. Distanzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubeinsätze (8) und/oder die Gewindeeinsätze (10; 18; 19; 21; 23; 27) mindestens teilweise in die Distanzscheibe (1; 17) eingegossen sind.

6. Distanzscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Stahleinsätze (19; 21; 23) die Form eines Polyeders aufweisen.

7. Distanzscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Stahleinsätze (19) die Form eines sich verjüngenden Pyramidenstumpfes aufweisen.

8. Distanzscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Gewindeeinsätze (21) die Form eines abgestuften Pyramidenstumpfes aufweisen.

9. Distanzscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Gewindeeinsätze (23) die Form eines Hexaeders aufweisen.

10. Distanzscheibe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Gewindeeinsätze (23) an ihren seitlichen Umfangsflächen stegartige Lamellen (25) aufweisen.

11. Distanzscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegossenen Gewindeeinsätze einen rotationssymmetrischen Aufbau besitzen.

12. Distanzscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Gewindeeinsatz einen sich verjüngenden kegelstumpfförmigen Aufbau aufweist.

13. Verfahren zur Herstellung der Distanzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Distanzscheiben-Rohling mit den für die Stahleinsätze (8, 10) erforderlichen Ausnehmungen (6, 7) hergestellt wird, und daß dann mit Rändelungen (12) versehene Stahleinsätze (8,10) in die entsprechenden Ausnehmungen (6, 7) des Distanzrohlings eingepreßt werden.

14. Verfahren zur Herstellung der Distanzscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Gießen ein Distanzscheiben-Rohling (26) mit eingegossenen Stahleinsätzen (18; 19; 21; 23; 27) hergestellt wird, daß dann nach Einbringung entsprechender Bohrungen die erforderlichen Gewinde sowohl in den Distanzscheiben-Rohling (26) als auch in die in den Rohling (26) eingegossenen Stahleinsätze (18; 19; 21; 23; 27) eingeschnitten werden, und daß abschließend - falls erforderlich - eine Oberflächenbehandlung des derart vorgefertigten Distanzscheiben-Rohlings erfolgt.