CN114981095A - 用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋的方法及相应的车轮辋 - Google Patents

用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋的方法及相应的车轮辋 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋(1)的方法，其中，车轮辋(1)具有在相对两侧被外缘部(6)和内缘部界定的轮辋座(2)、具有中央缺口(7)和孔圈(8)的毂部(4)以及使轮辋座(2)与毂部(4)彼此连接的轮辋中部(3)，其中，轮辋中部(3)构造成具有多个在以车轮辋(1)的纵向中轴线(5)为基准的周向方向上彼此间隔开的辐条(10)。在此规定，通过对铸造材料的压铸一件式地且连续地在铸模中制造车轮辋(1)，车轮辋(1)至少部分地具有不超过15mm的低壁厚，其中，所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条(10)之间的辐间区域(11)中，和/或其中，在车轮辋(1)上构造有从外缘部(6)伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部(3)的环部(16)，所述环部具有所述低壁厚。此外，本发明涉及一种车轮辋(1)。

Description

用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋的方法及相 应的车轮辋
技术领域
本发明涉及一种用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋的方法，其中，车轮辋具有在相对两侧被外缘部和内缘部界定的轮辋座，具有中央缺口和孔圈的毂部以及使轮辋座与毂部彼此连接的轮辋中部，该轮辋中部尤其是在纵截面中偏心地连接在轮辋座上。此外，本发明涉及一种车轮辋。
背景技术
现有技术例如包含文献EP 0301 472 B1。其描述了一种用于乘用车的轻质金属铸造车轮的制造方法，其中，使用近似共晶的精炼的AlSi合金，(除了Al之外)该AlSi合金包含重量百分比为9.5％至12.5％的硅和合金成分，例如不超过0.2％的铁，不超过0.05％的锰，不超过0.1％的钛，不超过0.03％的铜，不超过0.05％的锌，以及其它杂质每种不超过含0.05％并且总和不超过0.15％，车轮在固化之后被从铸模中取出并进行冷却。在此规定，合金包含不少于0.05％至不超过0.15％重量百分比的镁，并且在从铸模中取出时将在内部区域、即具有质量集中的区域(例如毂部和车轮的轮幅)上具有至少380℃的温度(在其表面上测得)的车轮直接在水中激冷。此外，文献US 2009/0236902 A1公开了一种不是这种类型的具有辐条的用于自行车的车轮。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋的方法，该方法与现有的同类型方法相比具有优势，尤其是实现了尤其快速且成本适宜地制造具有尤其精细的结构和/或低流动阻力的车轮辋。
这通过具有权利要求1所述特征的用于制造车轮辋的方法实现。在此规定，通过对铸造材料的压铸一件式地且连续地在铸模中制造车轮辋，车轮辋至少部分地具有不超过15mm的低壁厚，其中，所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条之间的辐间区域中，因而这两个辐条通过压铸制成的、至少部分尤其是连续地具有所述低壁厚的辐间元件彼此连接，和/或其中，在车轮辋上构造有从外缘部伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部的环部，所述环部具有所述低壁厚。
车轮辋是机动车车轮的常规的组成部分，其中，在机动车上布置有多个车轮，这些车轮分别具有这种车轮辋。机动车是汽车的形式，并且由此具有多于两个车轮，尤其是刚好具有四个车轮。车轮辋被设置并构造成专门用在这种构造成汽车的机动车中。因此，车轮辋并非广义的车轮辋，而是针对在汽车上的应用而被确定并且被相应地构造。
作为主要的组成部分，车轮辋具有轮辋座、轮辋中部和毂部。轮辋座和毂部通过轮辋中部彼此连接，其中，至少所述轮辋座、轮辋中部和毂部构造成一件式的并且彼此材料一致。在此，彼此同时地构造，即，在唯一一个的制造步骤中构造轮辋座、轮辋中部和毂部。也就是说，不是设置成彼此独立地制造轮辋座、轮辋中部和毂部并且随后使它们彼此固定。相反地，共同地、即通过在铸模中对铸造材料的压铸来进行制造。
车轮辋具有纵向中轴线，纵向中轴线尤其是对应于毂部的纵向中轴线并且优选地与稍后车轮的旋转轴线重合或者至少几乎重合。在以纵向中轴线为基准的轴向方向上观察，轮辋座在相对两侧被外缘部和内缘部界定。因此，外缘部和内缘部位于轮辋座的相对两侧，并且在以纵向中轴线为基准的纵截面中观察在外缘部和内缘部之间包围出车轮辋的轮胎容纳区域。轮胎容纳区域用于容纳轮胎，轮胎与车轮辋一起形成车轮。轮胎容纳区域在径向方向上向内被轮辋座界定，并且在轴向方向上在相对两侧被外缘部和内缘部界定。
尤其优选地，整个车轮辋在轴向方向上或在纵截面中观察在第一方向上被外缘部界定并且在第二方向上被内缘部界定，从而，外缘部和内缘部在轴向方向上定义车轮辋的总延展尺寸，该总延展尺寸相应于车轮辋的宽度。在将车轮安装在机动车上时，车轮通过车轮轴承可旋转地支承在轮架上。在将车轮安装在机动车上之后，外缘部位于车轮辋背离轮架的一侧并且内缘部位于车轮辋面对轮架的一侧。
外缘部和内缘部以从轮辋座伸出的径向突出部的形式存在，该径向突出部从轮辋座开始在径向方向(仍以车轮辋的纵向中轴线为基准)上向外延伸。显然，外缘部和内缘部也与车轮辋的剩余部分，尤其是轮辋座、轮辋中部和毂部构造成一件式且材料一致。就此而言，在压铸时，与轮辋座、轮辋中部和毂部同时构造外缘部和内缘部。
毂部具有中央缺口和孔圆。中央缺口是用于容纳机动轮毂的中央的开口，在安装在机动车上时车轮固定在轮毂上。轮毂通过车轮轴承可旋转地支承在轮架上。孔圆由多个沿着一假想圆布置的孔组成，这些孔分别用于容纳固定件，借助于固定件将车轮辋固定在轮毂上。固定件例如是螺栓、螺柱等的形式。
轮辋座和毂部通过轮辋中部彼此连接。因此，轮辋中部在以纵向中轴线为基准的径向方向上观察位于轮辋座和毂部之间。轮辋中部在径向方向上观察从毂部延伸到轮辋座。轮辋中部具有多个辐条，辐条布置或构造成在周向方向上彼此间隔开。轮辋中部的这种设计方案尤其是用于降低车轮辋的重量，然而也用于实现更好的减振。就此而言，轮辋中部不是设计成实心的并且在周向方向上连续的，而是由多个布置成在周向方向上彼此间隔开的辐条组成。优选地，多个辐条中的每一个从毂部开始在径向方向上延伸到轮辋座，即，将毂部和轮辋座彼此连接。例如，设置至少3个辐条，至少4个辐条，至少5个辐条或至少6个辐条。例如，实现至少10个，至少14个，或至少18个辐条。优选地，存在不超过30个辐条或不超过20个辐条。例如，辐条中的每一个在周向方向上在不超过30°或小于30°，优选地不超过15°或不超过10°的圆周角上延伸。
可规定，辐条在周向方向上具有恒定的延展尺寸，即，从轮辋座开始到毂部具有恒定的延展尺寸。然而，也可以使辐条中的至少一个或者辐条中的多个或每一个辐条具有分支，从而相应的辐条被分成多个子辐条。例如，辐条首先从毂部开始在径向方向上向外延伸并且在分离部位处分成多个子辐条，子辐条彼此分开地延伸、尤其是沿周向方向彼此分开地延伸。在分离部位之后，子辐条彼此间隔开地伸延到轮辋座，并且彼此间隔开地连接在轮辋座处。可规定，辐条中的至少一个的纵向中轴线，多个或所有辐条的纵向中轴线，与车轮辋的纵向中轴线相交，或者甚至与其垂直。由此，实现了从轮辋中部或从辐条到毂部的尤其最优的力导入。
轮辋中部在轴向方向上或在纵截面中观察例如偏心地连接在轮辋座上。这意味着，轮辋中部在轴向方向上(可选地)在轮辋座的中心旁边过渡到轮辋座中。例如，轮辋中部以在轴向方向上与轮辋座的中心相距一定距离的方式连接，该距离为轮辋座在轴向方向上的总延展尺寸的至少10％，至少20％，至少30％，至少40％或更多。例如，轮辋中部在轴向方向上观察在轮辋座的端侧上过渡到轮辋座中。在这种情况中，轮辋中部在纵截面中观察以与外缘部或内缘部，优选地与外缘部重叠的方式通入到轮辋座中。由于轮辋中部偏心地连接在轮辋座上，在将车轮安装在机动车上之后，不仅在径向方向上的力、而且附加地在轴向方向上或在包含车轮辋的纵向中轴线的假想平面中的弯矩作用到轮辋中部上。所以此前都需要利用高的材料投入相应实心地构造轮辋中部。然而，显然也可规定，轮辋中部在轴向方向上居中地连接在轮辋座和/或毂部上。
在纵截面中观察，轮辋座在轴向方向上优选地具有比轮辋中部和毂部更长的延展尺寸。尤其是，轮辋座的轴向延展尺寸大于毂部的轴向延展尺寸，毂部的轴向延展尺寸又大于轮辋中部的轴向延展尺寸。例如，毂部的轴向延展尺寸为轮辋座的轴向延展尺寸的不超过50％，不超过40％，不超过30％，不超过25％或不超过20％。轮辋中部的轴向延展尺寸为轮辋座的轴向延展尺寸的例如不超过25％，不超过20％，不超过15％，不超过10％或不超过5％。通过所述尺寸实现被轮辋座包围的用于轮毂和/或固定在车轮上的制动盘的容纳部，其中，在将车轮安装在机动车上之后轮毂和/或制动盘位于该容纳部中。如果轮辋中部偏心地连接在轮辋上，这是尤其适用的。
车轮辋连续地且材料一致地由铸造材料，即铝或者(优选地)铝合金制成。通过压铸处理该铸造材料。在压铸时使用铸模，借助于铸模构造车轮辋、因而借助于铸模构造至少连同外缘部和内缘部的轮辋座、轮辋中部和毂部。优选地，在压铸时也至少部分地构造此外也可称为轮毂容纳部的中央缺口。
例如可在正常压力下进行压铸或者在存在负压的情况下以真空压铸的方式进行压铸。真空压铸的突出之处在于，在将铸造材料引入铸模中之前和/或时至少部分地将铸模抽真空。这意味着，在引入铸造材料之前和/或时以负压加载铸模。在此，负压理解成相对于引入压力(在引入压力下将铸造材料引入铸模中)和/或相对于在铸模的外部环境中的环境压力更低的压力。例如，负压为外部压力的不超过50％，不超过25％，不超过10％或不超过5％。例如，剩余压力在50mbar至200mbar之间。剩余压力理解成在铸模中的绝对压力。
例如，借助于负压源将铸模抽真空，为此将负压源与铸模流动连接。尤其是，在引入铸造材料之前已经将铸模抽真空。例如，在确定的负压或铸模中的剩余压力已经被达到时，尤其是此时才引入铸造材料。附加地或替代地可规定，在引入铸造材料期间将铸模抽真空，即，在将铸造材料引入铸模中期间维持在负压源和铸模之间的流动连接并且继续运行负压源以对铸模抽真空。由此，可制造车轮辋的尤其精细的结构。
例如规定，首先借助于至少一个密封部，例如借助于密封条，尤其是硅密封条密封铸模。接着，将铸造材料计量供给到浇注腔中，浇注腔与铸模在流动技术的意义上相连接。为此，浇注腔至少部分地与容器在流动技术的意义上相连接，在容器中储备熔化的铸造材料。随后，以负压加载铸模并且将位于浇注腔中的铸造材料挤压到铸模中，尤其是借助于压力加载的活塞将位于浇注腔中的铸造材料挤压到铸模中。优选地，同时尤其是在浇注腔和容器之间还是存在流动连接。这意味着，在引入铸造材料期间也对浇注腔抽真空。
通过压铸或者在压铸的情况下构造轮辋中部的辐条。借助于压铸制造的车轮辋，尤其是其辐条的出众之处(仅仅可选的)在于，尤其低壁厚和/或具有尤其小的曲率半径的弯曲部和/或存在脱模面。壁厚理解为在至少一个部位处的车轮辋壁的厚度。因此，例如可在轮辋座、外缘部、内缘部、轮辋中部和/或毂部上存在低壁厚。尤其优选地，在轮辋中部处存在低壁厚。相当尤其优选地，所述低壁厚代表最大壁厚，例如外缘部的最大壁厚，内缘部的最大壁厚和/或轮辋中部的最大壁厚。显然，所述低壁厚也可为轮辋座的最大壁厚和/或毂部的最大壁厚。
所述低壁厚为不超过15mm，不超过10mm，不超过7.5mm，或不超过5mm，然而优选地更小。由此，所述低壁厚例如为不超过4mm，不超过3mm，不超过2mm或不超过1.5mm。相反地，所述低壁厚尤其优选地为不小于1.5mm或不小于2mm。换句话说，所述低壁厚例如为不小于1.5mm且不超过5mm，不小于1.5mm且不超过4mm，不小于1.5mm且不超过3mm，不小于1.5mm且不超过2mm，或者几乎或者刚好为1.5mm。然而，所述低壁厚也可为不小于2mm且不超过5mm，不小于2mm且不超过4mm，不小于2mm且不超过3mm，或者刚好2mm。
作为所述低壁厚的附加或替代，存在具有小曲率半径的弯曲部。所述弯曲部是车轮辋的外表面、确切地说外周面的弯曲部。该外表面向外界定车轮辋的壁。该弯曲部可在车轮辋的任意部位处存在，例如在轮辋座、外缘部、内缘部、轮辋中部和/或毂部上。该弯曲部尤其是在两个表面之间的过渡弯曲部，这两个表面(在截面中观察)彼此成角度并且例如作为平的表面存在。
该弯曲部优选地在不小于30°，不小于45°，不小于60°或不小于90°的角度上延伸。该弯曲部具有不超过为4mm，然而优选地更小的小曲率半径。因此，例如，所述小曲率半径例如对应于不超过3mm，不超过2mm，不超过1.5mm或不超过1mm的曲率半径。优选地，所述曲率半径为不超过2mm或更小。相反地，所述曲率半径附加地可为至少0.25mm，至少0.5mm或至少0.75mm。
作为所述低壁厚和/或具有小曲率半径的弯曲部的附加或替代，车轮辋可具有脱模面。脱模面理解成平的表面，在压铸时该平的表面直接贴靠在铸模上，并且在压铸之后沿着该平的表面进行车轮辋从铸模中的脱模。以车轮辋的纵向中轴线为基准，脱模面至少在轴向方向上和在径向方向上和/或(附加地或替代地)在轴向方向上和切向方向上具有延展尺寸。即，无论如何，脱模面在两个彼此垂直的方向上具有延展尺寸并且由此完全位于假想平面中。
在相同的方向上进行车轮辋的脱模。例如，在压铸之后，使铸模的一部分在纵向中轴线的方向上、即在轴向方向上移动，以打开铸模并且从铸模中取出车轮辋。这意味着，在压铸之后，使在压铸期间贴靠在脱模面上并且致使脱模面形成的、铸模的铸模面沿着纵向中轴线移动。在用于制造车轮辋的传统方法中，为了保证正常脱模，脱模角度、即在脱模面和纵向中轴线之间的角度必须为至少5°。
然而，由于通过压铸由铝或铝合金一件式地且连续地构造车轮辋，可实现显著更小的角度。因此，在脱模面之间的或在完全包含脱模面的平面和纵向中轴线之间的角度为大于0°的无穷小角度至4°，并且包含0°和4°。因此可规定，脱模面几乎平行于纵向中轴线伸延，从而在脱模时，出现铸模面和脱模面的几乎平行移动。0°的角度理解成，所述平面和纵向中轴线位于彼此中或者彼此平行地伸延。该角度例如为至少0.5°，至少1°或至少1.5°。然而，规定角度不超过为4°。例如，该角度为不超过3°，不超过2.0°，不超过1.5°，不超过1.0°或不超过0.5°。优选地，在此较小的角度为2.0°以下。
根据本发明规定，所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条之间的辐间区域中，因而这两个辐条通过压铸制成的辐间元件彼此连接。辐间元件至少部分地尤其是连续地具有所述低壁厚。在其中构造辐间元件的辐间区域在周向方向上在所述两个辐条之间延伸，在径向方向上向内被毂部界定，在径向方向上向外被轮辋座界定。因此，辐间区域以边缘封闭的方式位于车轮辋上。
现在，辐间区域至少部分地或者甚至完全地设有辐间元件，从而在所述两个辐条之间的区域至少部分地或者甚至完全地被辐间元件封闭。在此，辐间元件具有所述低壁厚。相反地，所述两个辐条可以具有比所述低壁厚更大的壁厚，例如相当于第一壁厚的壁厚，该第一壁厚尤其是大于5mm，尤其是为至少7.5mm或至少10mm。
然而，显然也可规定，所述两个辐条设计成具有所述低壁厚，即至少部分地，尤其是仅仅部分地或者连续地具有所述低壁厚。在这种情况中，同样为辐间元件尤其是连续地使用所述低壁厚，或者使用比所述低壁厚更低的壁厚。例如，辐间元件的壁厚小于在周向方向上界定辐间元件的辐条的最小壁厚。借助于辐间元件实现车轮辋的出众的空气动力学性能。
作为辐间元件的附加或替代，在车轮辋上构造有从外缘部伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部的环部。该环部构造成具有所述低壁厚，即尤其是连续地具有所述低壁厚。连续地具有意味着，在环部的任何部位处环部壁厚都不大于所述低壁厚。显然，附加地，环部的壁厚可以是连续恒定的。
在径向方向上观察，环部从外缘部或由外缘部界定的轮辋座伸出。环部在径向方向上向内、向毂部的方向延伸，并且在此至少部分地或者甚至完全地覆盖轮辋中部。因此，在完全覆盖的情况中，环部在相对于车轮辋的纵向中轴线的径向方向上观察从轮辋座延伸到毂部。在此应注意的是，环部始终作为轮辋中部的辐条的附加存在。换句话说，在车轮辋的在其安装在机动车上之后背离机动轮架的一侧环部覆盖辐条。以车轮辋为基准，环部在纵截面中观察在其背离内缘部的一侧覆盖辐条。
优选地，如此设计所述环部，即，环部至少部分地或者甚至完全包围纵向中轴线。例如，环部在至少90°，至少180°，至少270°或360°上包围纵向中轴线。优选地，在其背离轮辋中部或者辐条的一侧，环部至少部分地或者完全地具有平的外表面。优选地，外表面设计成至少在周向方向上在环部的整个延展尺寸上是平的。附加地或替代地，外表面在径向方向上连续地是平的。例如，环部在径向方向上对轮辋中部的覆盖相对于在径向方向上在轮辋座和毂部之间的距离(换句话说相对于轮辋中部在径向方向上的延展尺寸)为至少10％、至少20％、至少30％、至少40％或至少50％。借助于环部，实现车轮辋的尤其好的空气动力学性能。
所述方法在制造车轮辋时实现了简单、快速地且成本适宜地构造车轮辋，该车轮辋同时具有极其精细的结构。尤其是通过压铸实现快速制造，与通常用于制造车轮辋的金属型铸或低压铸造相比，在压铸时实现了显著更快的铸模填充。因此，整体地通过压铸可显著提高在制造车轮辋时的节拍，从而在相同的时间段中可制造数量更多的车轮辋。与金属型铸相比，用于压铸的固化时间也显著更短。
本发明的一种改进方案规定，车轮辋被制造为部分地具有大于15mm的、尤其是至少17.5mm或至少20mm的第一壁厚，并且部分地具有相应于所述低壁厚的第二壁厚。例如规定，车轮辋被制造为部分地具有大于5mm的、尤其是至少7.5mm或至少10mm然而不超过20mm的第一壁厚，并且部分地具有相应于所述低壁厚的第二壁厚。第二壁厚为至少1.5mm或至少2mm且不超过15mm、不超过10mm、不超过7.5mm或不超过5mm，优选地不超过3mm、不超过2.5mm或不超过2mm。因此，车轮辋不是完全连续地具有所述低壁厚，而是由多个部分组成，这多个部分中的一些具有第一壁厚，而另一些具有第二壁厚。
在此，第一壁厚一般来说大于第二壁厚，例如为至少第二壁厚的1.5倍、至少2.0倍或至少2.5倍。例如，第一壁厚和第二壁厚两者都实现在轮辋中部中。因此，尤其是辐条中的每一个(如果存在的话)可部分地具有第一壁厚并且部分地具有第二壁厚。由此，在极其精细的设计的同时实现了尤其高的车轮辋承载能力。尤其优选地，第一壁厚实现在辐条处，并且第二壁厚实现在辐间元件和/或环部处。
本发明的一种改进方案规定，通过压铸将辐条中的至少一个构造成包括具有较大的第一壁厚的承载壁和至少一个具有较小的第二壁厚的装饰壁。尤其优选地，辐条中的每一个如所述那样设计，因此，辐条中的每一个分别具有至少一个这种承载壁和至少一个这种装饰壁。承载壁和装饰壁例如在其径向方向上的承载能力方面彼此不同。优选地，所述一个或多个承载壁提供相应辐条承载能力的50％以上，尤其优选地至少60％，至少70％或至少75％。承载能力理解成在径向方向上在毂部和轮辋座之间相应的辐条的负荷能力。
相应的辐条的所述一个或多个装饰壁仅仅为承载能力贡献较小的部分，并且将所述至少一个承载壁的上述承载能力补充到100％。优选地，承载壁连续地具有第一壁厚。同样可规定，装饰壁连续地具有第二壁厚。承载壁和装饰壁至少点状地，然而优选地连续地彼此连接。例如，不仅至少一个承载壁而且至少一个装饰壁分别在径向方向上从毂部延伸到轮辋座，尤其是彼此平行地延伸。承载壁和装饰壁的设置实现了在提供精致外观的同时提供足够高的车轮辋承载能力。
发明的一种改进方案规定，承载壁和装饰壁构造成彼此成角度。即，承载壁和装饰壁彼此成大于0°且小于180°的角度，即，在以相应的辐条的纵向中轴线为基准的截面中观察。在该截面中观察，承载壁在第一方向上具有最大延展尺寸，而装饰壁在第二方向上具有最大延展尺寸，其中，第一方向和第二方向彼此成角度。例如，装饰壁从承载壁伸出，或者反之承载壁从装饰壁伸出。优选地，至少在截面中，承载壁连续地具有第一壁厚并且装饰壁连续地具有第二壁厚。由此，实现了复杂的辐条结构，从而实现了车轮辋的良好视觉外观。
本发明的一种改进方案规定，车轮辋构造成，所述环部具有如下的在径向方向上的延展尺寸：其是外缘部和/或内缘部在相同方向上的延展尺寸的至少1.25倍、至少1.5倍、至少1.75倍或至少2.0倍。以上已经阐述了环部在该方向上的延展尺寸，然而其中，使用了另一定义。附加地或替代地，现在，环部在径向方向上具有此处所述的相对于外缘部或内缘部的延展尺寸定义的延展尺寸。如上所述，环部在径向方向上直接联接在外缘部上，即，在径向方向上从外缘部伸出并且在径向方向上向内延伸。在此，环部在径向方向上大于外缘部和内缘部。
基本上适用的是，环部在径向方向上的延展尺寸越大，越能借助于环部实现空气动力学优点。然而，同时，通过环部增大了车轮辋的重量并且此外影响车轮辋的弹性性能及其视觉外观。也可能降低与车轮辋相关联的车轮制动器的通风性。出于这一原因，可规定，限制环部在径向方向上的延展尺寸，从而例如环部在径向方向上的延展尺寸是外缘部和/或内缘部在该方向上的延展尺寸的不超过10倍、不超过7.5倍、不超过5倍或不超过2.5倍。附加地或替代地可规定，环部在径向方向上覆盖轮辋中部不超过50％、不超过40％、不超过30％、不超过25％或不超过20％。由此，在车轮辋的空气动力学性能与其弹性性能及外观之间实现了理想的平衡。
本发明的一种改进方案规定，所述辐间区域在周向方向上被两个辐条界定，在径向方向上向内被毂部或从毂部起在径向方向上向外延伸的内突出部界定，在径向方向上向外被轮辋座或从轮辋座起在径向方向上向内延伸的外突出部界定，辐间元件构造成完全填充所述辐间区域。作为以上实施方案的补充，应指出，辐间区域在径向方向上不必一定直接延伸到毂部和/或直接延伸到轮辋座。相反地，内突出部、外突出部或者这两者可设置成，从毂部或轮辋座开始在径向方向上分别向另一元件的方向延伸。优选地，辐间元件完全填充辐间区域。由此，实现了尤其好的空气动力学性能。
本发明的一种改进方案规定，在周向方向上观察，与其中一个辐条相邻的分别是辐间区域和另外的辐间区域，其中，在所述另外的辐间区域中构造有辐间元件，而所述辐间区域则构造成无材料的。换句话说，辐条在周向方向上观察位于所述辐间区域和所述另外的辐间区域之间并且使两个辐间区域彼此分离。就此而言，所述辐间区域和所述另外的辐间区域在周向方向上被辐条间隔开。
优选地，车轮辋具有多个辐间区域和多个另外的辐间区域，其(在周向方向上观察)分别交替地构造在辐条之间。这意味着，在周向方向上观察，每个辐条都布置在其中一个所述多个辐间区域与其中一个所述多个另外的辐间区域之间。现在，在所述另外的辐间区域中存在辐间元件，而所述辐间区域则无材料(填充)，或者相反。因此，在所述辐间区域中刚好不存在辐间元件。
在以上所述的多个辐间区域和多个另外的辐间区域的情况中，优选地，在每个所述另外的辐间区域中构造有多个辐间元件中的一个，而每个所述辐间区域中都无材料。优选地，所述辐间区域构造成彼此相同，即彼此一致。优选地，所述另外的辐间区域也是如此。此外优选地，多个辐间元件也设计成相同的。由此得到，辐间元件分别同样地填充所述辐间区域。
可规定，所述辐间区域设计成与所述另外的辐间区域相同。然而其也可以不同，即，例如具有不同的面积和/或不同的形状。由此，可实现车轮辋的尤其简洁的外观。
本发明的一种改进方案规定，所述辐间区域构造成比所述另外的辐间区域在径向方向上更远地向内延伸。如果存在多个辐间区域和多个另外的辐间区域，则优选地每个所述辐间区域和每个所述另外的辐间区域皆如此。例如通过将辐条分成多个子辐条，尤其是两个子辐条，得到所述辐间区域和所述另外的辐间区域在径向方向上的不同的延展尺寸。
例如，所述辐间区域位于彼此相邻的辐条的子辐条之间，而所述另外的辐间区域布置在同一辐条的子辐条之间。这意味着，所述另外的辐间区域在径向方向上向内仅仅延伸到分离部位，并且在此处被汇合的子辐条界定。而所述辐间区域在径向方向上越过分离部位一直延伸到毂部。由此，实现了尤其美观的视觉外观。
本发明的一种改进方案规定，辐间元件制造成在径向方向上所具有的承载能力相当于其中一个辐条的承载能力的至少50％、至少60％、至少70％或至少75％。承载能力理解成在径向方向上在毂部和轮辋座之间的负荷能力。就此而言，辐间元件在径向方向上从毂部起延伸到轮辋座。辐间元件的承载能力应小于辐条中的一个的承载能力，尤其是两个辐条中的每一个的承载能力。然而，承载能力至少相应于所述值中的一个。
本发明的一种改进方案规定，辐间元件制造成在径向方向上所具有的承载能力不超过其中一个辐条的承载能力的50％、40％、30％或25％。这在以上也已经指出。参考相应的实施方案。
本发明的一种改进方案规定，车轮辋由AlSi10MnMgZn制成。就此而言，这种铝合金用作铸造材料。该铝合金具有用于车轮辋的出众的强度性能。例如，作为铸造材料使用AlSi合金，其包含以下组分：重量百分比6.5％至12.0％的Si，重量百分比不超过0.80％的Mn，重量百分比0.25％至0.5％的Mg，重量百分比0.08％至0.5％的Zn，重量百分比不超过0.30％的Zr，重量百分比不超过0.025％的Sr，重量百分比不超过0.5％的杂质，其余为Al。该合金可具有以下可选的主要成分中的至少一个：重量百分比不超过0.2％的V，重量百分比不超过0.2％的Mo，重量百分比不超过0.3％的Sn，重量百分比不超过0.3％的Co以及重量百分比不超过0.2％的Ti。
这种合金特别适合用于制造车轮辋，因为其使得实现尤其精细的结构成为可能。优选地，Mn的份额为大于重量百分比0％，例如为重量百分比0.2％至重量百分比0.8％或者重量百分比0.3％至重量百分比0.8％。Mg的份额例如为重量百分比不超过0.5％。优选地，Zn的份额为重量百分比不超过0.35％。更为优选地，Sr的份额大于重量百分比0％，尤其是为重量百分比0.006％至0.025％。尤其优选地，铝合金包含Cr，即，重量百分比不超过0.3％。杂质理解成元素周期表中的并非有目的地添加到合金中的至少一种元素。显然，杂质也可包含所述元素中的多个。
本发明此外涉及一种用于机动车车轮的由铝或铝合金制成的车轮辋，该车轮辋尤其是根据说明书范围中的实施方式制造，其中，车轮辋具有在相对两侧由外缘部和内缘部界定的轮辋座、具有中央缺口和孔圆的毂部以及使轮辋座与毂部彼此连接的、尤其是在纵截面中偏心地连接在轮辋座上的轮辋中部，其中，轮辋中部构造成具有多个在以车轮辋的纵向中轴线为基准的周向方向上彼此间隔开的辐条。
在此规定，通过对铸造材料的压铸一件式地且连续地在铸模中制造车轮辋，车轮辋至少部分地具有不超过15mm的低壁厚，所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条之间的辐间区域中，因而这两个辐条通过由压铸制成的、至少部分地具有所述低壁厚的辐间元件彼此连接，和/或其中，在车轮辋上构造有从外缘部伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部的环部，所述环部具有所述低壁厚。
以上已经指出了车轮辋的这种类型的设计方案和在制造车轮辋时的这种方法的优点。车轮辋及其制造方法皆可根据在说明书范围内的实施方案进行改进，具体参考这些实施方案。
附图说明
下文中在不限制本发明的情况下，根据在图中示出的实施例详细解释本发明。其中：
图1示出了第一实施方式的车轮辋的示意图，
图2示出了第二实施方式的车轮辋的示意图。
具体实施方式
图1示出了第一实施方式的车轮辋1的示意图。作为重要的组成部分，车轮辋1具有轮辋座2、轮辋中部3和毂部4。在以车轮辋1的纵向中轴线5为基准的轴向俯视图中示出了车轮辋1。轮辋座2在轴向方向上一方面由外缘部6界定、另一方面由未示出的内缘部界定，内缘部和外缘部从轮辋座2起在以纵向中轴线5为基准的径向方向上向外延伸。补充地应说明的是，轮辋座2的轴向延展尺寸延伸到外缘部6和内缘部的相应的外侧的端部。因此，轮辋座2的轴向延展尺寸与外缘部6和内缘部的轴向延展尺寸一起结束。
轮辋座2和毂部4通过轮辋中部3彼此连接。因此，轮辋中部3不仅连接在轮辋座2上而且连接在毂部4上，并且从毂部4开始延伸到轮辋座2。毂部4具有中央缺口7，中央缺口以纵向中轴线5为基准位于毂部4的中心并且在轴向方向上完全穿过毂部。附加地，毂部4具有孔圆8，孔圆具有多个孔9，这些孔在此仅仅部分地示例性地示出并且分别用于容纳固定件，车轮辋1借助于该固定件固定在机动车轮毂上或者能固定在机动车轮毂上。
在此处示出的实施例中，轮辋中部3具有多个辐条10，其中再次仅仅示例性地示出了几个。辐条10布置成在以纵向中轴线5为基准的周向方向上彼此间隔开。每个辐条10都从毂部4开始延伸到轮辋座2。在周向方向上在辐条10之间存在辐间区域11和另外的辐间区域12。辐间区域11和12也仅仅部分地且示例性地示出。
辐条10分别在分离部位13上分成多个子辐条14和15。分离部位13在径向方向上观察位于毂部4和轮辋座2之间，例如以在轮辋座2和毂部4之间的距离为基准，分离部位13布置成在径向方向上与轮辋座2间隔开的距离为至少10％且不超过50％。在分离部位13上，辐条10分成子辐条14和15，子辐条在周向方向上远离彼此地伸展并且从分离部位13开始向轮辋座2的方向延伸。在此，子辐条远离彼此地伸展。例如，子辐条14和15在此分别具有直线的走向并且布置成相对于相应的辐条10的纵向中轴线对称。
现在，所述辐间区域11位于相邻的辐条10之间并且由此位于辐条10中的第一个的子辐条14和辐条10中的另一个的子辐条15之间。相反地，所述另外的辐间区域12位于同一辐条的子辐条14和15之间，即，在周向方向上被子辐条14和15界定。可明确地看出，由于辐条10分成子辐条14和15，所述辐间区域11在径向方向上具有比所述另外的辐间区域12更大的延展尺寸。
现在规定，环部16从外缘部6伸出，环部在径向方向上向内延伸并且至少部分地覆盖辐条中央平面3以及因此辐条10。环部16构造成具有不超过15mm、优选地不超过10mm、不超过7.5mm或不超过5mm的低壁厚。优选地，环部具有平的外表面17，从而由于环部16实现车轮辋1的尤其好的空气动力学性能。尤其优选地，环部16的外表面17无缝隙地过渡到外缘部6的外表面18中，即，例如与外缘部的外表面对准或设计成与其齐平。
尤其是，外缘部6和环部16设计成，其外表面17和18连续地是平的并且例如在径向方向上向内连续地位于假想线上。尤其优选地，外表面17和18连续地位于垂直于纵向中轴线5的假想平面上。然而，外表面17和18也可向内倾斜，从而外表面17和18位于假想锥形的锥形周面上，锥形的纵向中轴线与车轮辋1的纵向中轴线5重合。
应指出，为了更好的说明，例如以仅仅在车轮辋1的周向局部上延伸的方式示出环部16。实际上，可实现这种设计方案。然而，尤其优选地，环部16在周向方向上连续地伸延，即，无中断。
图2同样以示意图示出了车轮辋1的第二实施方式。第二实施方式与第一实施方式相似，从而参考以上实施方案并且以下仅仅阐述两个实施方式之间的区别。区别在于，不存在环部16，尽管在第二实施方式中同样也可以设置环部。此外，在所述另外的辐间区域12中构造辐间元件19，辐间元件实施成连续地具有所述低壁厚。辐间元件19完全填充相应的所述另外的辐间区域12。而所述辐间区域11设计成无材料，即，在以纵向中轴线5为基准的轴向方向上敞开。通过车轮辋1的这种设计方案，也可显著改善车轮辋1的空气动力学性能。
尤其是，辐间元件19的外表面20分别完全是平的并且与包围辐间元件的辐条10或子辐条14和15齐平地结束，即，尤其是在车轮辋1的外侧上。在此处所示的实施例中，也仅仅对于所述另外的辐间区域12的一部分设置辐间元件19。虽然实际上可能存在这种实施方式，优选地在每一个所述另外的辐间区域12中构造辐间元件19。显然，也可规定，例如在周向方向上观察为每隔一个的辐间区域12设置这种辐间元件19。
所述的车轮辋1的设计方案实现了极其精致的外观，并且同时由于通过压铸制造车轮辋1而保证了成本适宜的、快速的车轮辋1制造。此外，借助于铝或铝合金的压铸实现了出众的强度值。
附图标记清单
1 车轮辋
2 轮辋座
3 轮辋中部
4 毂部
5 纵向中轴线
6 外缘部
7 中央缺口
8 孔圆
9 孔
10 辐条
11 辐间区域
12 辐间区域
13 分离部位
14 子辐条
15 子辐条
16 环部
17 外表面
18 外表面
19 辐间元件
20 外表面

Claims (10)

1.一种用于由铝或铝合金制造用于机动车车轮的车轮辋(1)的方法，其中，车轮辋(1)具有在相对两侧被外缘部(6)和内缘部界定的轮辋座(2)、具有中央缺口(7)和孔圈(8)的毂部(4)以及使轮辋座(2)与毂部(4)彼此连接的轮辋中部(3)，轮辋中部(3)构造成具有多个在以车轮辋(1)的纵向中轴线(5)为基准的周向方向上彼此间隔开的辐条(10)，其特征在于，通过对铸造材料的压铸，一件式地且连续地在铸模中制造车轮辋(1)，车轮辋(1)至少部分地具有不超过15mm的低壁厚，其中，
-所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条(10)之间的辐间区域(11)中，因而这两个辐条(10)通过压铸制成的、至少部分地具有所述低壁厚的辐间元件(19)彼此连接，和/或，
-在车轮辋(1)上构造有从外缘部(6)伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部(3)的环部(16)，所述环部具有所述低壁厚。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，车轮辋(1)被制造为部分地具有大于15mm的第一壁厚，部分地具有相应于所述低壁厚的第二壁厚。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过压铸将至少一个所述辐条(10)构造成包括具有较大的第一壁厚的承载壁和至少一个具有较小的第二壁厚的装饰壁。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，车轮辋(1)构造成，所述环部(16)在径向方向上的延展尺寸是外缘部(6)和/或内缘部在相同方向上的延展尺寸的至少1.25倍、至少1.5倍、至少1.75倍或至少2.0倍。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述辐间区域(11)在周向方向上被两个辐条(10)界定，在径向方向上向内被毂部(4)或从毂部(4)起在径向方向上向外延伸的内突出部界定，在径向方向上向外被轮辋座(2)或从轮辋座(2)起在径向方向上向内延伸的外突出部界定，辐间元件(19)构造成完全填充所述辐间区域(11)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在周向方向上观察，与其中一个辐条(10)相邻的分别是辐间区域(11)和另外的辐间区域(12)，其中，在所述另外的辐间区域(12)中构造有辐间元件(19)，而所述辐间区域(11)则构造成无材料的。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述辐间区域(11)构造成比所述另外的辐间区域(12)在径向方向上更远地向内延伸。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，辐间元件(19)制造成在径向方向上所具有的承载能力相当于其中一个辐条(10)的承载能力的至少50％、至少60％、至少70％或至少75％。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，辐间元件(19)制造成在径向方向上所具有的承载能力不超过其中一个辐条(10)的承载能力的50％、40％、30％或25％。
10.一种用于机动车车轮的由铝或铝合金制成的车轮辋(1)，所述车轮辋尤其是根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法制造，其中，车轮辋(1)具有在相对两侧被外缘部(6)和内缘部界定的轮辋座(2)、具有中央缺口(7)和孔圈(8)的毂部(4)以及使轮辋座(2)与毂部(4)彼此连接的轮辋中部(3)，其中，轮辋中部(3)构造成具有多个在以车轮辋(1)的纵向中轴线(5)为基准的周向方向上彼此间隔开的辐条(10)，其特征在于，通过对铸造材料的压铸，一件式地且连续地在铸模中制造车轮辋(1)，车轮辋(1)至少部分地具有不超过15mm的低壁厚，其中，
-所述低壁厚在周向方向上被用在处于其中两个辐条(10)之间的辐间区域(11)中，因而这两个辐条(10)通过由压铸制成的、至少部分地具有所述低壁厚的辐间元件(19)彼此连接，和/或，
-在车轮辋(1)上构造有从外缘部(6)伸出、在径向方向上向内延伸的、至少部分地覆盖轮辋中部(3)的环部(16)，所述环部具有所述低壁厚。
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