DE19608601A1

DE19608601A1 - Felge für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19608601A1
Application number: DE1996108601
Authority: DE
Inventors: Andreas Babbe
Original assignee: BTE FELGENTECHNIK GmbH
Current assignee: BTE FELGENTECHNIK GMBH, 23749 GRUBE, DE
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: DE19608601B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Felge für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer zur Aufnahme eines Reifens bestimmten Felgenschüssel und einer Schrauben oder Muttern aufweisenden Vorrichtung zur Befestigung der Felgenschüssel an einer Fahr zeugachse. Eine Felge für Kraftfahrzeuge besitzt bekanntermaßen eine Felgenschüssel aus Metall, insbesondere Stahl oder Alumi nium, die als gepreßtes oder gegossenes Teil ausgebildet ist. Zu der Felge gehört weiterhin eine Vorrichtung zur Befestigung der Felgenschüssel an der Fahrzeugachse, wobei diese Vorrichtung in der Regel aus Schrauben besteht, die in entsprechende Gewinde löcher an der Fahrzeugachse eingreifen. Es ist aber auch bekannt, an der Fahrzeugachse Stehbolzen anzuordnen und die Befestigung der Felgenschüssel über Muttern durchzuführen. Üblich sind vier oder fünf über den Umfang verteilte Schrauben oder Muttern.

Felgen der eingangs beschriebenen Art sind bekannt. Neben der Felgenschüssel und der Vorrichtung zur Befestigung können auch noch weitere Elemente, beispielsweise Radkappen, Abdeckscheiben o. dgl. vorgesehen sein. Die aus Metall bestehende Felgen schüssel weist eine hinreichende Festigkeit und Stabilität auf. Benachbart zu der Felgenschüssel ist üblicherweise die Radbremse vorgesehen, die als Scheiben- oder Trommelbremse ausgebildet sein kann und am Achsgehäuse der Fahrzeugachse oder an einem Teil der Achsaufhängung befestigt ist. Bei Betätigung der Bremse entsteht bekanntlich Reibungswärme, welche nicht nur die Elemen te der Radbremse erwärmt, sondern auch an andere benachbarte Teile übertragen wird. Die an die Felgenschüssel abgegebene Wärme beeinträchtigt die Festigkeit und Stabilität der Felgen schüssel nicht, zumal beim Fahren auch eine gewisse Kühlung der Elemente der Radbremse und der Felgenschüssel stattfindet. Diese Kühlung kann erschwert sein, wenn die Felgenschüssel der Einwir kung des Fahrtwindes nur begrenzt ausgesetzt ist, indem eine Radkappe aus Kunststoff o. dgl. Verwendung findet. Auch durch die Einbauenge im Bereich moderner Kraftfahrzeuge ist die Kühlung von Elementen der Radbremse vergleichsweise schlecht. Da die Felgen zu den ungefederten Massen eines Kraftfahrzeuges gehören, ist man bestrebt, diese Massen durch Verwendung spezi fisch leichter Metalle, insbesondere Aluminium, zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Felge der eingangs beschriebenen Art bereit zustellen, die bei niedrigem spezifischen Gewicht in Verbindung mit Kraftfahrzeugen sinnvoll eingesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Felge der eingangs beschrie benen Art dadurch erreicht, daß die Felgenschüssel aus Kunst stoff besteht, daß die Vorrichtung einen Befestigungskörper mit radial abstehendem Flansch und sich axial erstreckender Nabe aufweist, daß der Flansch axial gerichtete Durchbrechungen für eine Schraubbefestigung mittels der Schrauben oder Muttern an der Fahrzeugachse aufweist, daß eine Zentralmutter mit Gewinde zum Aufschrauben auf ein Gegengewinde an der Nabe des Befesti gungskörpers unter Einschluß der Felgenschüssel vorgesehen ist, und daß zwischen der Felgenschüssel und dem Flansch des Befesti gungskörpers eine Einrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes vorgesehen ist.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, eine Felgenschüssel aus Kunststoff zu verwenden. Es kann insbesondere ein faserverstärk ter Kunststoff eingesetzt werden. Damit wird ein Werkstoff verwendet, dessen spezifisches Gewicht sich von demjenigen von Metallen erheblich unterscheidet. Ein solcher Kunststoff hat jedoch den Nachteil, daß er die Wärme schlecht leitet, also gleichsam einen Isolierkörper darstellt. Bei erheblicher Wärme einwirkung beeinträchtigt dies die Festigkeit der Felgenschüs sel. Um diesem Nachteil abzuhelfen bzw. entgegenzuwirken, ist eine besondere Vorrichtung zur Befestigung der Felgenschüssel aus Kunststoff vorgesehen. Es wird ein Befestigungskörper eingesetzt, der aus Metall, insbesondere aus Aluminium, besteht. Der Befestigungskörper weist einen radial abstehenden Flansch zur Befestigung an der Fahrzeugachse auf. Eine sich axial erstreckende Nabe dient der Aufnahme der Felgenschüssel aus Kunststoff. Die Befestigung der Felgenschüssel an dem Befesti gungskörper erfolgt über eine Zentralmutter. Diese Zentralmutter in Verbindung mit der Nabe des Befestigungskörpers bietet den Vorteil, die Felgenschüssel aus Kunststoff verläßlicher zu halten und zu fixieren, als dies bei direkt eingreifenden Schrauben oder Muttern der Fall wäre. Mit der Zentralmutter wird eine relativ große Fläche für die Befestigung der Felgenschüssel geschaffen. Andererseits läßt sich somit die Felgenschüssel an dem Befestigungskörper nur durch einen einzigen Schraubvorgang montieren bzw. demontieren. Es ist eine Einrichtung zur Über tragung eines Drehmomentes in Verbindung mit der Zentralmutter vorgesehen, so daß die Schrauben oder Muttern für die Befesti gung des Flansches des Befestigungskörpers nicht direkt mit der Felgenschüssel in Verbindung stehen. Eine solche Ausbildung der Felge läßt es zu, über den Befestigungskörper die Elemente der Radbremse zu belüften, also einen Kühlluftstrom zu erzeugen, mit dem die Elemente der Radbremse gekühlt werden, so daß die Wärme abgabe dieser Elemente an die Felgenschüssel soweit vermindert wird, daß eine Beeinträchtigung ihrer Festigkeit in nennens wertem Umfange nicht mehr zu erwarten ist.

Zwischen Zentralmutter und Felgenschüssel kann ein Druckring vorgesehen sein. Dieser Druckring dient dazu, die von der Zentralmutter ausgeübte Anpreßkraft gleichmäßig auf die aus Kunststoff bestehende Felgenschüssel zu übertragen. Die Größe der Kontaktfläche zwischen Druckring und Felgenschüssel kann damit bestimmt werden.

Die Nabe des Befestigungskörpers kann eine konische Ansatzfläche zum Eingriff in eine zentrale Durchbrechung in der Felgen schüssel aufweisen. Damit wird neben einer die Anlage unter stützenden Fläche auch eine Zentrierwirkung zwischen dem Befestigungskörper und der Felgenschüssel erreicht.

Die Zentralmutter, der Druckring und die Felgenschüssel aus Kunststoff können konische Zentrier- und Abstützflächen auf weisen. Auch dies trägt zur Vergrößerung der Kontaktflächen und der Zentrierung bei.

Die Zentralmutter kann als Hutmutter mit mindestens einer axialen Durchbrechung ausgebildet sein. Eine solche Hutmutter erbringt neben ihrer dekorativen Funktion auch technische Vorteile.

In bevorzugter Ausführungsform weist der Befestigungskörper eine zentrale axial verlaufende Durchbrechung auf, die an die Durch brechung in der Zentralmutter Anschluß hat, wobei im Flansch des Befestigungskörpers radiale Durchlässe für Kühlluft vorgesehen sind. Damit wird der Befestigungskörper als Antriebselement für einen Kühlluftstrom ausgebildet. Die Kühlluft strömt außen an der Zentralmutter ein, durchsetzt den Befestigungskörper und wird über die radialen Durchlässe nach innen strömend zur Auswirkung gebracht, so daß auch die Elemente der Radbremse von dem Kühlluftstrom erfaßt werden. Damit werden die Oberflächen temperaturen der Elemente der Radbremse herabgesetzt, so daß auch die Wärmeübertragung an die Felgenschüssel aus Kunststoff erheblich reduziert ist. Negative Auswirkungen auf die Festig keit der Felgenschüssel werden damit vermieden. Die radialen Durchlässe können als Antriebskanäle für die Kühlluft ausgebil det sein. Beispielsweise ist es möglich, daß die radialen Durchlässe in radialer Richtung diffusorartig erweiterten Querschnitt aufweisen. Die radialen Durchlässe können auch in Form einer Verrippung vorgesehen sein.

Die Felgenschüssel aus Kunststoff kann Ausnehmungen für die Unterbringung der Schrauben oder Muttern der Schraubbefestigung des Befestigungskörpers an der Fahrzeugachse aufweisen. Ein direkter Kontakt zwischen den Schrauben oder Muttern der Schraubbefestigung und der Felgenschüssel aus Kunststoff wird damit vermieden.

Die Einrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen. Sie kann einen am Flansch des Befestigungskörpers axfern angeordneten Nocken, Paßstift o. dgl. aufweisen, der in eine zugeordnete Vertiefung in der Felgen schüssel eingreift.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Mittelbereich der Felge mit der Befestigungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Befestigungskörper in Richtung II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht auf die Zentralmutter in Richtung III in Fig. 1.

Die in Fig. 1 teilweise verdeutlichte Felge 1 besteht im wesent lichen aus zwei Teilen, nämlich einer Felgenschüssel 2 aus Kunststoff und einer Vorrichtung 3 zur Befestigung der Felgen schüssel 2 an einer nicht dargestellten Fahrzeugachse. Es versteht sich, daß die Felgenschüssel 2 in an sich bekannter Formgebung gestaltet ist, wie dies auch bei Felgenschüsseln aus Stahl oder Aluminium der Fall ist. Die Felgenschüssel 2 dient in bekannter Weise der Aufnahme des Reifens.

Die Vorrichtung 3 zur Befestigung der Felgenschüssel 2 an der Fahrzeugachse weist einen Befestigungskörper 4 aus Metall, insbesondere Aluminium, auf. Der Befestigungskörper 4 stellt ein Zwischenglied zwischen der Felgenschüssel 2 und der Fahrzeug achse dar. Der Befestigungskörper 4 besitzt einen sich im wesentlichen radial zur Radachse 5 erstreckenden Flansch 6 und eine sich im wesentlichen axial erstreckende Nabe 7. Der Flansch 6 weist axial geführte Durchbrechungen 8 für die Befestigung des Befestigungskörpers an der Fahrzeugachse auf. Üblicherweise sind vier oder fünf Durchbrechungen 8 über den Umfang verteilt ange ordnet. Zur Befestigung werden Schrauben 9 oder Muttern einge setzt. Die Felgenschüssel 2 weist ebenfalls in entsprechender Verteilung über den Umfang Ausnehmungen 10 für die Unterbringung der Schrauben 9 auf. Die Nabe 7 weist auf ihrer Außenseite eine konische Ansatzfläche 11 auf, der eine entsprechend konische Ansatzfläche 12 an der Felgenschüssel 2 zugeordnet ist. Es findet hier eine Zentrierung der Felgenschüssel 2 relativ zum Befestigungskörper 4 der Vorrichtung 3 statt. Der Befestigungs körper 4 ist hohl ausgebildet und weist eine sich axial erstreckende Durchbrechung 13 auf. Auch die Felgenschüssel 2 besitzt in ihrem Zentrum eine Durchbrechung 14.

Die Vorrichtung 3 zur Befestigung der Felgenschüssel 2 an der Fahrzeugachse umfaßt weiterhin eine Zentralmutter 15 und einen Druckring 16. Die Zentralmutter 15 besitzt eine axiale Durch brechung 17 und eine Öffnung 18 sowie auf der dem Druckring 16 zugekehrten Seite eine konische Zentrierfläche 19. Der Zentrier fläche 19 ist eine Zentrierfläche 20 an dem Druckring 16 zuge ordnet. Auch auf der anderen Seite des Druckrings 16 befindet sich eine Zentrierfläche 21, die einer Zentrierfläche 22 an der Felgenschüssel 2 zugeordnet ist. Es versteht sich, daß die als Hutmutter ausgebildete Zentralmutter 15 mit einem Innengewinde 23 und der Befestigungskörper 4 im Bereich der Zentralmutter 15 mit einem entsprechenden Außengewinde 24 versehen sind. Die so gebildete Gewindeverbindung 23, 24 kann mit einer Sicherungs schraube 25 gesichert werden.

Es ist weiterhin eine Einrichtung 26 zur Übertragung eines Drehmomentes vorgesehen. Zu diesem Zweck ist an dem Flansch 6 des Befestigungskörpers ein Nocken 27 und an der Felgenschüssel 2 eine entsprechende Vertiefung 28 gebildet. Auch eine Paßstift verbindung o. dgl. ist hier möglich. Die Einrichtung 26 zur Übertragung eines Drehmomentes ist nur an einer Stelle des Umfanges vorgesehen.

Auf der Innenseite, also der Fahrzeugseite zugekehrt, besitzt der Flansch 6 des Befestigungskörpers 4 eine Mehrzahl von radialen Durchlässen 29, die, wie Fig. 2 erkennen läßt, einen sich nach außen erweiternden diffusorartigen Querschnitt 30 aufweisen können. Es ist auch möglich, die radialen Durchlässe 29 als radiale Bohrungen in dem Flansch 6 unterzubringen. Wichtig ist, daß die radialen Durchlässe 29 eine Förderwirkung auf die Kühlluft ausüben, wenn sich die Einheit aus Felgen schüssel 2 und Vorrichtung 3 dreht, also das Fahrzeug gefahren wird. Da ein üblicherweise an der Fahrzeugachse vorgesehener Flansch die radialen Durchlässe 28 nach innen abdeckt, wird insoweit ein Kühlluftkanal gebildet, der an den Öffnungen 18 der Zentralmutter 15 beginnt, sich über die Durchbrechungen 17 und 13 fortsetzt und über die radialen Durchlässe 29 umgelenkt wird. Die dadurch geförderte und radial nach außen strömende Kühlluft erfaßt auch die Elemente der Radbremse, so daß diese hierdurch gekühlt werden. Damit wird die Oberflächentemperatur im Bereich dieser Elemente der Radbremse gesenkt und die Wärmeübertragung an die Felgenschüssel 2 erheblich reduziert.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Zentralmutter 15 von außen. Die Zentralmutter 15 weist eine Sechskantfläche 31 für den Ansatz eines Verdrehwerkzeuges auf. Im mittleren Bereich sind Stege 32 vorgesehen, zwischen denen die Öffnungen 18 gebildet sind. Es versteht sich, daß hier auch eine andere Ausbildung vorgesehen sein könnte. Es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß die Kühlluft in die Zentralmutter 15 einströmen kann.

Bezugszeichenliste

1 Felge
2 Felgenschüssel
3 Vorrichtung
4 Befestigungskörper
5 Radachse
6 Flansch
7 Nabe
8 Durchbrechung
9 Schraube
10 Ausnehmung
11 Ansatzfläche
12 Ansatzfläche
13 Durchbrechung
14 Durchbrechung
15 Zentralmutter
16 Druckring
17 Durchbrechung
18 Öffnung
19 Zentrierfläche
20 Zentrierfläche
21 Zentrierfläche
22 Zentrierfläche
23 Innengewinde
24 Außengewinde
25 Sicherungsschraube
26 Einrichtung
27 Nocken
28 Vertiefung
29 Durchlaß
30 Querschnitt
31 Sechskantfläche
32 Steg

Claims

1. Felge (1) für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer zur Aufnahme eines Reifens bestimmten Felgenschüssel (2) und einer Schrauben (9) oder Muttern aufweisenden Vorrichtung (3) zur Befestigung der Felgenschüssel (2) an einer Fahrzeug achse, dadurch gekennzeichnet, daß die Felgenschüssel (2) aus Kunststoff besteht, daß die Vorrichtung (3) einen Befestigungs körper (4) mit radial abstehendem Flansch (6) und sich axial erstreckender Nabe (7) aufweist, daß der Flansch (6) axial gerichtete Durchbrechungen (8) für eine Schraubbefestigung mittels der Schrauben (9) oder Muttern an der Fahrzeugachse aufweist, daß eine Zentralmutter (15) mit Gewinde zum Aufschrau ben auf ein Gegengewinde an der Nabe (7) des Befestigungskörpers (4) unter Einschluß der Felgenschüssel (2) vorgesehen ist, und daß zwischen der Felgenschüssel (2) und dem Flansch (6) des Befestigungskörpers (4) eine Einrichtung (26) zur Übertragung eines Drehmomentes vorgesehen ist.

2. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zentralmutter (15) und Felgenschüssel (2) ein Druckring (16) vorgesehen ist.

3. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (7) des Befestigungskörpers (4) eine konische Ansatzfläche (11) zum Eingriff in eine zentrale Durchbrechung (14) in der Felgen schüssel (2) aufweist.

4. Felge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralmutter (15), der Druckring (16) und die Felgenschüssel (2) aus Kunststoff konische Zentrier- und Abstützflächen (11, 12, 19, 20, 21, 22) aufweisen.

5. Felge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralmutter (15) als Hutmutter mit mindestens einer axialen Durchbrechung (17) ausgebildet ist.

6. Felge nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungskörper (4) eine zentrale axial verlaufende Durch brechung (13) aufweist, die an die Durchbrechung (17) in der Zentralmutter (15) Anschluß hat, und daß im Flansch (6) des Befestigungskörpers (4) radiale Durchlässe (29) für Kühlluft vorgesehen sind.

7. Felge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchlässe (29) als Antriebskanäle für die Kühlluft ausgebildet sind.

8. Felge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchlässe (29) in radialer Richtung diffusorartig erweiterten Querschnitt aufweisen.

9. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Felgenschüssel (2) aus Kunststoff Ausnehmungen (10) für die Unterbringung der Schrauben (9) oder Muttern der Schraub befestigung des Befestigungskörpers (4) an der Fahrzeugachse aufweist.

10. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26) zur Übertragung eines Drehmomentes einen am Flansch (6) des Befestigungskörpers (4) axfern angeordneten Nocken, Paßstift o. dgl. (27) aufweist, der in eine zugeordnete Vertiefung (28) in der Felgenschüssel (2) eingreift.