Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Scheibenrad für ein, insbesondere einspuriges Kraft-, Fahrzeug, mit einer konzentrisch zu einer Rotationsachse des Scheibenrades angeordneten Radnabe zur Montage des Scheibenrades an dem Fahrzeug, einer dazu ebenfalls konzentrischen Radfelge sowie einer ersten und einer zweiten Radscheibe.

Grundsätzlich haben Scheibenräder eine zwischen der Radnabe und der Radfelge im Wesentlichen geschlossene Fläche und keine Speichen oder Streben mit dazwischenliegenden Öffnungen. Durch die geschlossenen Flächen werden bei Scheibenrädern Luftverwirbelungen reduziert, so dass sie sich positiv auf die Aerodynamik des Fahrzeugs auswirken.

Hierfür ist im Stand der Technik bereits bekannt, Bleche oder andere Materialien vorzusehen, welche jeweils eine geschlossene Fläche zu einer der Seiten des Scheibenrades bereitstellen und sich von der Radfelge zu der Radnabe erstrecken. Um eine ausreichende Stabilität des Scheibenrades zu gewährleisten, werden vergleichsweise dicke Bleche bzw. Materialien gewählt, wodurch sich ein hohes und daher nachteiliges Gewicht der im Stand der Technik bekannten Scheibenräder ergibt.

Zur Gewichtsreduzierung entsprechender Scheibenräder ist aus dem Stand der Technik bereits eine Vielzahl von Scheibenräder für Fahrzeuge sowie für einspurige Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen die Fläche zwischen der Radnabe und der Radfelge nicht geschlossen ist und Speichen oder Streben mit dazwischenliegenden Öffnungen ausgebildet sind. Hierfür sind jedoch ebenfalls vergleichsweise dicke Bleche bzw. Materialien nötig, um eine ausreichende Steifigkeit bzw. Bauteilfestigkeit zu gewährleisten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scheibenrad für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem eine ausreichende Steifigkeit bzw. Bauteilfestigkeit gewährleistet und das Gewicht weiter reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Scheibenrad für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein einspuriges Kraftfahrzeug, oder ein Fahrrad oder ein Elektrofahrrad, mit einer konzentrisch zu einer Rotationsachse des Scheibenrades angeordneten Radnabe zur Montage des Scheibenrades an dem Fahrzeug, einer dazu ebenfalls konzentrischen Radfelge sowie einer ersten und einer zweiten Radscheibe vorgeschlagen. Dabei sind die erste Radscheibe und die zweite Radscheibe an der Radfelge in eine zu der Rotationsachse des Scheibenrades parallelen Querrichtung zueinander beabstandet ausgebildet und erstrecken sich jeweils von der Radfelge in Richtung der Radnabe. Ferner laufen die Radscheiben in Richtung der Radnabe hin derart aufeinander zu und sind miteinander verbunden, dass zwischen den Radscheiben und der Radfelge zumindest ein Hohlraum ausgebildet ist. Darüber hinaus ist in einem Felgenbett der Radfelge zumindest ein Durchbruch zu dem zumindest einen Hohlraum ausgebildet ist. Das Scheibenrad ist dabei insbesondere als ein Vorderrad oder ein Hinterrad des Fahrzeugs ausgebildet.

Vorteilhaft daran ist, dass zunächst durch den Hohlraum das Gewicht des Scheibenrads reduziert wird. Aufgrund des zumindest einen Durchbruchs ist der Hohlraum strömungstechnisch mit einem auf die Radfelge aufgezogenen Reifen bzw. mit dessen Innenraum verbunden, so dass in dem Hohlraum der Innendruck des Reifens herrscht. Dadurch wird die Steifigkeit des Scheibenrads in diesem Bereich erhöht, wodurch die beiden Radscheiben wiederum schmaler ausgebildet werden können, um das Gewicht weiter zu reduzieren. Außerdem reduziert der zumindest eine Durchbruch zusätzlich das Gewicht des Scheibenrads. Aufgrund des Felgenbettes ist dabei jedoch die Steifigkeit des Scheibenrads vorteilhaft erhöht, im Vergleich zu einer Radfelge mit einem komplett geöffneten Hohlraum.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass in dem Felgenbett der Radfelge eine Vielzahl von Durchbrüchen ausgebildet ist. Auf diese Weise ist das Gewicht des Scheibenrads weiter verringert.

Vorzugsweise ist das Scheibenrad derart ausgebildet, dass die Vielzahl von Durchbrüchen in einer Umfangsrichtung des Felgenbetts gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind. Weiter vorteilhaft ist es, wenn der jeweilige Durchbruch in Querrichtung mittig in dem Felgenbett ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine durch die Durchbrüche entstehende Unwucht vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der zumindest eine Hohlraum zwischen den beiden Radscheiben und/oder das Felgenbett in einem Querschnitt v-förmig oder u-förmig ausgebildet sind. Dabei ist günstig, dass ein derartiger Querschnitt eine ausreichende Größe des Hohlraums für die Steifigkeitserhöhung bereitstellt und gleichzeitig der Materialaufwand der entsprechenden Komponenten minimal gehalten ist, wodurch das Gewicht des Scheibenrads optimiert ist. Es sind jedoch auch weitere Querschnittsformen, wie beispielsweise ein kreisförmiger, elliptischer, quadratischer, rechteckiger oder dreieckiger Querschnitt, des Hohlraums möglich.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radfelge zwei voneinander getrennte Felgensegmente aufweist, welche sich bezogen auf eine zu der Rotationsachse orthogonalen Symmetrieebene des Scheibenrades spiegelbildlich gegenüberliegen und wobei die Felgensegmente durch die Radscheiben und das Felgenbett unter Ausbildung des zumindest einen Hohlraums miteinander verbunden sind. Die beiden Felgensegmente dienen dabei zur Aufnahme einer jeweiligen abschließenden Wulst des Reifens.

Ferner ist eine Ausführung günstig, bei welcher das jeweilige Felgensegment jeweils eine Felgenschulter aufweist. Die Felgenschultem sind durch das Felgenbett miteinander verbunden. Vorteilhaft daran ist, dass die Felgenschultern die Sitzfläche für den Reifenwulst ausbilden. Die jeweilige Felgenschulter stützt den Reifenfuß und sorgt für einen einwandfreien Halt des Reifens. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Felgenschulter zur Mitte des Scheibenrads geneigt ist.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zumindest eine Durchbruch als ein Langloch, quadratisch, rechteckig, elliptisch oder kreisförmig ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform als Langloch, wodurch das Gewicht zusätzlich reduziert und gleichzeitig die Spannung in dem Felgenbett verringert ist. Dabei ist es besonders günstig, wenn ein Radius des Durchbruchs so groß wie möglich gewählt ist. Bei einem größeren Radius sinkt die Spannung im Radienbereich und die Kerbwirkung nimmt bei einer Vergrößerung des Radius ab. Somit steigt die Steifigkeit mit einer Radienerhöhung.

Das erfindungsgemäße Schiebenrad ist in einer Ausführungsvariante ausge- bildet, dass sich die erste und die zweite Radscheibe von der Radfelge zumindest über ein Viertel der Strecke in einer Radialrichtung zwischen Radfelge und Radnabe zu der Radnabe erstrecken und weiter vorzugsweise über die Hälfte der Strecke zu der Radnabe erstrecken. Auf diese Weise ist der Hohlraum hinsichtlich der Erhöhung der Steifigkeit aufgrund des Reifendrucks optimal dimensioniert.

In einer alternativen Ausführung des vorliegenden Scheibenrads ist ferner vorgesehen, dass zumindest zwei Verstärkungsrippen in dem Hohlraum ausgebildet sind, welche sich von der ersten Radscheibe zu der zweiten Radscheibe erstrecken und diese, sowie insbesondere das Felgenbett, miteinander verbinden. Dabei sind die Verstärkungsrippen gleichmäßig um die Rotationsachse des Scheibenrades verteilt angeordnet. Dadurch kann das Gewicht der Radscheiben weiter reduziert werden, da deren Durchmesser verringert werden kann, nachdem die daraus resultierende geringere Steifigkeit des Scheibenrads durch die Verstärkungsrippen ausgeglichen bzw. erhöht wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass jeweils zwischen zwei benachbarten Verstärkungsrippen der zumindest zwei Verstärkungsrippen jeweils ein Hohlraum und insbesondere jeweils ein Rippendurchbruch in der jeweiligen Verstärkungsrippe ausgebildet ist. Dabei ist günstig, dass jeweils benachbarte Hohlräume strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wodurch sich der Innendruck des Reifens bei einer plötzlichen hohen äußeren Druckbelastung des Reifen besser und schneller in dem Hohlraum bzw. den Hohlräumen verteilt und somit Beschädigungen des Reifens vermieden werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet zumindest eine Verstärkungsrippe einen zu der Radfelge offenen Rippenhohlraum aus. Ferner ist in dem Rippenhohlraum ein Sensor, insbesondere ein Reifen- drucksensor, angeordnet und/oder in einer der beiden Radscheiben eine zu dem Rippenhohlraum der Verstärkungsrippe führende Öffnung vorgesehen ist, in welcher ein weiterer Sensor und/oder ein Ventil aufgenommen ist. Durch den Hohlraum bzw. durch die zu dem Hohlraum führende Öffnung in einer der Radscheiben, kann daher ein Sensor und/oder ein Ventil, durch welches der Reifen aufpumpbar ist, als Funktionselement in das Scheibenrad integriert werden.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Scheibenrad zumindest zwei Speichen, welche sich jeweils von der ersten Radscheibe und der zweiten Radscheibe zu der Radnabe erstrecken und diese miteinander verbinden. Außerdem sind die Speichen gleichmäßig um die Rotationsachse des Scheibenrades verteilt angeordnet. Zwischen den Speichen kann hierbei ein von jeglichem Material freier Freiraum ausgebildet sein, durch welchen das Gewicht des Scheibenrades weiter reduziert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Scheibenrad einteilig ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Steifigkeit des Scheibenrads besonders vorteilhaft.

Als Materialien für das Scheibenrad bzw. für die einteilig miteinander ausgebildeten Komponenten kommen insbesondere Aluminiumgusslegierungen, Stahl, aber auch faserverstärkte Materialien mit duroplastischer oder thermoplastischer Matrix in Frage. Entsprechend kann das Scheibenrad durch ein Gussverfahren, ein Sinterverfahren, ein Stahl-Schweißverfahren oder durch Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen hergestellt werden. Als Gussverfahren kann insbesondere ein Rotations-Kokillenguss und/oder ein Kokillenguss mit mehreren, insbesondre zwei, Sandkernen verwendet werden.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Scheibenrads für ein Fahrzeug;

Fig. 2 eine Aufsicht des Scheibenrads für ein Fahrzeug und

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Scheibenrads für ein Fahrzeug.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.

In Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Scheibenrads 1 für ein einspuriges Kraftfahrzeug dargestellt. Das Scheibenrad 1 ist einteilig ausgebildet und umfasst eine konzentrisch zu einer Rotationsachse A des Scheibenrades 1 angeordnete Radnabe 10 zur Montage des Scheibenrades 1 an dem Fahrzeug, eine dazu ebenfalls konzentrischen Radfelge 30 sowie eine erste und eine zweite Radscheibe 21 , 22. Die erste Radscheibe 21 und die zweite Radscheibe 22 sind an der Radfelge 30 in eine zu der Rotationsachse A des Scheibenrades 1 parallelen Querrichtung zueinander beabstandet ausgebildet und erstrecken sich jeweils von der Radfelge 30 in Richtung der Radnabe 10. Außerdem laufen die Radscheiben 21 , 22 in Richtung der Radnabe 10 hin derart aufeinander zu und sind miteinander verbunden, dass zwischen den Radscheiben 21 , 22 und der Radfelge 30 ein Hohlraum 4 ausgebildet ist. Ferner sind der zumindest eine Hohlraum 4 zwischen den beiden Radscheiben 21 , 22 und das Felgenbett 31 in einem Querschnitt v-förmig ausgebildet.

Darüber hinaus ist in einem Felgenbett 31 der Radfelge 30 zumindest ein Durchbruch 32 zu dem zumindest einen Hohlraum 4 ausgebildet, wodurch dieser strömungstechnisch mit einem auf die Radfelge aufziehbaren Reifen bzw. dessen Innenraum verbindbar ist, sodass in dem Hohlraum der Innen- druck des Reifens herrscht. Der jeweilige Durchbruch 32 ist in Querrichtung mittig in dem Felgenbett 31 ausgebildet.

Außerdem weist die Radfelge 30 zwei voneinander getrennte Felgensegmente 33, 34 auf, welche sich bezogen auf eine zu der Rotationsachse A orthogonalen Symmetrieebene des Scheibenrades 1 spiegelbildlich gegenüberliegen. Des Weiteren sind die Felgensegmente 33, 34 durch die Radscheiben 21 , 22 und das Felgenbett 31 unter Ausbildung des zumindest einen Hohlraums 4 miteinander verbunden. Das jeweilige Felgensegment 31 , 32 weist jeweils eine Felgenschulter 35 auf und die Felgenschultern 35 sind durch das Felgenbett 31 miteinander verbunden.

In dem Hohlraum 4 des Scheibenrads 1 sind drei Verstärkungsrippen 5 ausgebildet, wobei in Figur 1 lediglich eine der Verstärkungsrippen dargestellt ist. Die Verstärkungsrippen 5 erstrecken sich von der ersten Radscheibe 21 zu der zweiten Radscheibe 22 und verbinden diese, sowie das Felgenbett 31 miteinander. Außerdem sind die Verstärkungsrippen 5 gleichmäßig um die Rotationsachse A des Scheibenrades 1 verteilt angeordnet sind. Jeweils zwischen zwei benachbarten Verstärkungsrippen 5 der ist ein Hohlraum 4 ausgebildet und die jeweilige Verstärkungsrippe 5 umfasst jeweils einen Rippendurchbruch 51 , wodurch die benachbarten Hohlräume 4 strömungstechnisch direkt miteinander verbunden sind.

Die in Figur 1 dargestellte Verstärkungsrippe 5 bildet einen zu der Radfelge 30 offenen Rippenhohlraum 52 aus. In dem Rippenhohlraum 52 ist ein Reifendrucksensor angeordnet und in der ersten Radscheibe 21 ist eine zu dem Rippenhohlraum 52 führende Öffnung 53 vorgesehen, in welcher ein Ventil aufgenommen ist.

Figur 2 zeigt eine Aufsicht des Scheibenrads 1 für ein einspuriges Kraftfahrzeug. Nachdem es sich dabei um das in Figur 1 dargestellte Scheibenrad 1 handelt, wird im Folgenden lediglich auf Merkmale eingegangen, welche in Figur 1 nicht gezeigt sind.

Entsprechend ist in Figur 2 zu erkennen, dass in dem Felgenbett 31 der Radfelge 30 eine Vielzahl von Durchbrüchen 32 ausgebildet ist. Die Vielzahl von Durchbrüchen 32 ist in einer Umfangsrichtung des Felgenbetts 31 gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Außerdem ist der jeweilige Durchbruch 32 als ein Langloch ausgebildet ist.

In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des in Figur 1 und 2 dargestellten Scheibenrads 1 dargestellt. Dementsprechend wir ebenfalls nur auf Merkmale eingegangen, welche in den vorstehenden Figuren 1 und 2 nicht gezeigt sind.

Dabei erstrecken sich die erste und die zweite Radscheibe 21 , 22 von der Radfelge 30 in etwas über ein Viertel der Strecke in einer Radialrichtung zwischen Radfelge 30 und Radnabe 10 zu der Radnabe 10. Darüber hinaus umfasst das Scheibenrad 1 fünf Speichen 60, welche sich jeweils von der ersten Radscheibe 21 und der zweiten Radscheibe 22 zu der Radnabe 10 erstrecken und diese miteinander verbinden. Ferner sind die Speichen 60 gleichmäßig um die Rotationsachse A des Scheibenrades 1 verteilt angeordnet.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.