DE10323833B4 - Fahrzeugrad in Blechbauweise, insbesondere aus Stahlblech - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugrad in Blechbauweise, insbesondere aus Stahlblech, mit einer ein Felgenbett (3) sowie ein außenseitiges und ein innenseitiges Felgenhorn (4) aufweisenden Felge (1) und einer mit dem außenseitigen Felgenhorn (4) verbundenen und das Felgenbett (3) abstützenden Radschüssel (2), die einen zentralen Befestigungsbereich (5) und in einem um diesen Befestigungsbereich (5) herum liegenden Ringbereich (7) Belüftungsöffnungen (8) aufweist, wobei die Radschüssel (2) einschalig ausgebildet ist und am radialen Außenrand (10) der Belüftungsöffnungen (8) Laschen (11) angebunden sind, die sich in Richtung des Felgenbettes (3) erstrecken und mit dem Felgenbett (3) fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Belüftungsöffnungen (8) verbliebenen, radialen Stege sich bis zu dem Befestigungsbereich (5) erstrecken und als Speichen (14) mit einer versteifenden Profilierung ausgebildet sind, und die Radschüssel (2) mittels einer Umbördelung ihres Außenrandes (15) formschlüssig mit dem außenseitigen Felgenhorn (4) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad in Blechbauweise, insbesondere aus Stahlblech, mit einer ein Felgenbett sowie ein außenseitiges und ein innenseitiges Felgenhorn aufweisenden Felge und einer mit dem außenseitigen Felgenhorn verbundenen und das Felgenbett abstützenden Radschüssel, die einen zentralen Befestigungsbereich und in einem um diesen Befestigungsbereich herum liegenden Ringbereich Belüftungsöffnungen aufweist, wobei die Radschüssel einschalig ausgebildet ist und am radialen Außenrand der Belüftungsöffnungen Laschen angebunden sind, die sich in Richtung des Felgenbettes erstrecken und mit dem Felgenbett fest verbunden sind.
  • Fahrzeugräder in Blechbauweise sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Aus der Praxis und/oder der Literatur sind Fahrzeugräder sowohl aus Stahlblech als auch Aluminiumblech bekannt.
  • Bei einem bekannten Fahrzeugrad aus Aluminiumblech ( DE 33 28 135 A1 ) ist die Radschüssel aus zwei Blechformteilen zusammengesetzt, die im zentralen Befestigungsbereich und in dem um diesen Bereich herum liegenden Ringbereich fest aufeinander liegen, während sie im felgennahen Bereich auseinander und zu den Felgenhörnern laufen, wo sie von diesen durch Umbördelungen umgriffen sind. Dabei bildet der zum innenseitigen Felgenhorn verlaufende Teil zusätzlich eine Abstützung für das Felgenbett.
  • Bei diesem bekannten Fahrzeugrad sind die Teile ausschließlich durch Formschluss zusammengehalten. Nachteilig bei einem solchen Fahrzeugrad ist, dass die Radschüssel für eine solche Befestigung doppelschalig ausgebildet ist.
  • Bei einem anderen bekannten Fahrzeugrad ( FR 843 614 , insbesondere 5 und 6) der eingangs genannten Art werden die Laschen von aus dem äußeren Ringbereich der Radschüssel zungenartig freigeschnittenen Teilen gebildet. Die zwischen diesen freigeschnittenen Bereichen liegenden Stege sind flach ausgebildet und gehen in den mittleren, in Umfangsrichtung geschlossenen und an den zentralen Befestigungsbereich angrenzenden mittleren Bereich über. Ein solches Fahrzeugrad vermittelt den optischen Eindruck einer im wesentlichen geschlossenen Radschüssel mit im äußeren Ringbereich liegenden Belüftungsöffnungen. Mit dem gefälligem Aussehen eines gegossenen Aluminiumrades mit Speichen ist ein solches Fahrzeugrad nicht vergleichbar.
  • Bei einem ganz andersartigen bekannten Fahrzeugrad in Blechbauweise ( DE 1 605 545 A , insbesondere 1), das aus einer Felge aus Blech und einem daran angeschweißten Mittelteil besteht, ist der außerhalb des zentralen Befestigungsbereichs liegende Bereich nach Speichenart ausgebildet, wobei das Ende einer jeden Speiche an der Felge angeschweißt ist. Die Speichen haben ein versteifendes Profil. Die Anbindung bei einem solchen Rad nur über die Enden der Speichen nur an der Radfelge ist nicht optimal.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad in Blechbauweise zu schaffen, das kostengünstig und einfach herstellbar ist und eine hohe Steifigkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeugrad der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die zwischen den Belüftungsöffnungen verbliebenen, radialen Stege sich bis zu dem Befestigungsbereich erstrecken und als Speichen mit einer versteifenden Profilierung ausgebildet sind und dass die Radschüssel mittels einer Umbördelung ihres Außenrandes formschlüssig mit dem außenseitigen Felgenhorn verbunden ist. Dabei kann die versteifende Profilierung vorzugsweise im Querschnitt bogenförmig sein.
  • Wegen dieser besonderen Art der Anbindung der Radschüssel an die Radfelge in Verbindung mit der Ausbildung der Stege als Speichen hat das erfindungsgemäße Rad eine hohe Steifigkeit und gleichzeitig das gefällige Aussehen eines Speichenrades.
  • Die Herstellung des Fahrzeugrades ist insbesondere dann mit geringem Aufwand verbunden, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Ringbereich zungenartig freigeschnittene Teile zur Bildung der Belüftungsöffnungen und der Laschen aufweist, wobei die die Laschen bildenden freigeschnittenen, zungenartigen Teile nur noch an ihren radialen Außenrändern mit der Radschüssel verbunden sind sowie zur Radinnenseite abgestellt sind. Bei dieser Ausgestaltung ist die Radschüssel einteilig ausgebildet. Die Laschen brauchen deshalb nicht separat z.B. durch Schweißung oder Lötung an die Radschüssel angebunden zu werden.
  • Die Formsteifigkeit des Fahrzeugrades kann weiter dadurch erhöht werden, dass zwischen den Laschen und der Felge Hohlräume ausgebildet sind. Dies lässt sich insbesondere dann optimal verwirklichen, wenn das Felgenbett als Tiefbett ausgebildet ist.
  • Fertigungstechnisch besonders günstig ist es, wenn die Radschüssel an ihrem Außenrand formschlüssig mit dem außenseitigen Felgenhorn verbunden ist, insbesondere wenn das Felgenhorn vom Außenrand der Radschüssel umbördelt ist. Diese Ausbildung hat auch einen ästhetisch positiven Effekt. Fertigungstechnisch ist es von Vorteil, wenn die Verbindung zwischen dem Felgenbett und den Laschen der Radschüssel stoffschlüssig ist. Als stoffschlüssige Verbindung eignet sich vor allem für nur schwer schweißbare Werkstoffe eine MIG-Lötung.
  • Vorzugsweise ist die Blechdicke der Felge und/oder der Radschüssel in ihrem axialen Verlauf bzw. radialen entsprechend der im Betrieb auftretenden lokalen Belastung dimensioniert. In diesem Sinne und zur Gewichtsoptimierung kann die Radschüssel, die mit zunehmenden Abstand von der Radachse eine abnehmende betriebliche Querschnittbelastung hat, in der Blechdicke entsprechend zunehmend ausgedünnt sein. Die Maßnahmen zur Gewichtsoptimierung können bei der Fertigung kombiniert werden, indem in einem Arbeitsgang die Schüsselausdünng und die Umbördelung des Felgenhorns erfolgen.
  • Um Radschüssel und Felge vor Korrosion zu schützen, können beide Teile aus korrosionsgeschütztem, insbesondere verzinktem oder aluminiertem Stahlblech bestehen. Alternativ können die Felge und insbesondere die die Optik bestimmende Radschüssel aus Edelstahl bestehen. Für die Radschüssel ist vor allem Dualphasen-Stahl, TRIP-Stahl oder LIP-Stahl geeignet. Für die Felge eignet sich vor allem LIP-Stahl.
  • Die Herstellung der Radschüssel kann durch Warmumformung erfolgen. In diesem Fall besteht sie aus einem Vergütungsstahl, z.B. der Güte 22 Mn B 5. Der umzuformende Blechrohling kann außerhalb oder im Umformwerkzeug auf die erforderliche Umformtemperatur gebracht werden. Nach dem Umformen erfolgt eine gezielte Kühlung zu Einstellen der Werkstofffestigkeit, vorzugsweise wenn die Radschüssel sich noch im Umformwerkzeug befindet.
    •
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
  • 1 ein Fahrzeugrad in Ansicht von der Außenseite aus,
  • 2 das Fahrzeugrad gemäß 1 im Teilquerschnitt nach Linie II-II der 1,
  • 3 das Fahrzeugrad gemäß 1 im Teilquerschnitt nach der Linie III-III der 1 und
  • 4 das Fahrzeugrad gemäß 1 im vergrößerten Teilquerschnitt nach der Linie IV-IV der 1.
  • Das Fahrzeugrad besteht aus zwei gefügten Blechformteilen, und zwar einer Felge 1 und einer Radschüssel 2. Sowohl die Felge 1 als auch die Radschüssel bestehen aus Stahlblech.
  • Die Felge 1 weist ein als Tiefbett ausgebildetes Felgenbett 3 und zwei Felgenhörner auf, von denen in den 2 und 3 nur das außenseitige Felgenhorn 4 dargestellt ist.
  • Die Radschüssel 2 weist einen zentralen Befestigungsbereich 5 mit Schraubenlöchern 6 für Radschrauben, einen um diesen Befestigungsbereich 5 herum liegenden Ringbereich 7 mit im wesentlichen trapezförmigen Belüftungsöffnungen 8 und einen äußeren Ringbereich 9 auf. Zur Bildung der Belüftungsöffnungen 8 sind aus dem Vollmaterial Teile derart freigeschnitten, daß die freigeschnittenen Teile nur noch an ihren Außenrändern 10 nach Art von Zungen angebunden sind. Die ausgeschnittenen Teile sind zur Radinnenseite umgebogen und bilden Laschen 11. Die Laschen 11 erstrecken sich bis in den Bereich des Tiefbettes 3, wo sie abstützend am Felgenbett anliegen und daran stoffschlüssig, insbesondere durch eine MIG-Lötung 12 angebunden sind. So bilden die Laschen 11 mit der Felge 1 versteifende, insbesondere verwindungssteife Hohlräume 13.
  • Die zwischen den Aussparungen 8 verbliebenen, radial verlaufenden Stege bilden Speichen 14. Sie sind leicht nach außen gewölbt und haben im Querschnitt eine Versteifungsprofilierung, wie der Detailschnitt der 4 zeigt. Die Versteifungsprofilierung sollte vor allem für die Übertragung hoher Biegekräfte ausgelegt sein.
  • Die Radschüssel 2 ist nicht nur über ihre Laschen 11 an die Felge 1 angebunden, sondern auch mit ihrem Außenrand, indem das außenseitige Felgenhorn 4 formschlüssig von dem Außenrand 15 der Radschüssel 2 umgriffen ist.

Claims (12)

  1. Fahrzeugrad in Blechbauweise, insbesondere aus Stahlblech, mit einer ein Felgenbett (3) sowie ein außenseitiges und ein innenseitiges Felgenhorn (4) aufweisenden Felge (1) und einer mit dem außenseitigen Felgenhorn (4) verbundenen und das Felgenbett (3) abstützenden Radschüssel (2), die einen zentralen Befestigungsbereich (5) und in einem um diesen Befestigungsbereich (5) herum liegenden Ringbereich (7) Belüftungsöffnungen (8) aufweist, wobei die Radschüssel (2) einschalig ausgebildet ist und am radialen Außenrand (10) der Belüftungsöffnungen (8) Laschen (11) angebunden sind, die sich in Richtung des Felgenbettes (3) erstrecken und mit dem Felgenbett (3) fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Belüftungsöffnungen (8) verbliebenen, radialen Stege sich bis zu dem Befestigungsbereich (5) erstrecken und als Speichen (14) mit einer versteifenden Profilierung ausgebildet sind, und die Radschüssel (2) mittels einer Umbördelung ihres Außenrandes (15) formschlüssig mit dem außenseitigen Felgenhorn (4) verbunden ist.
  2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die versteifende Profilierung bogenförmig ist.
  3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringbereich (7) zungenartig freigeschnittene Teile zur Bildung der Belüftungsöffnungen (8) und der Laschen (11) aufweist, wobei die die Laschen (11) bildenden freigeschnittenen zungenartigen Teile nur noch an ihren radialen Außenrändern (10) mit der Radschüssel (2) verbunden sowie zur Radinnenseite abgestellt sind.
  4. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Laschen (11) und der Felge (1) Hohlräume (13) ausgebildet sind.
  5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Felgenbett (3) als Tiefbett ausgebildet ist.
  6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Felgenbett (3) und den Laschen (11) der Radschüssel (2) stoffschlüssig ist.
  7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine MIG-Lötung (12) ist.
  8. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechdicke der Felge (1) in ihrem axialen Verlauf entsprechend der im Betrieb auftretenden lokalen Belastung dimensioniert ist.
  9. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechdicke der Radschüssel (2) in ihrem radialen Verlauf entsprechend der im Betrieb auftretenden lokalen Belastung dimensioniert ist.
  10. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (2) und die Felge (1) aus korrosionsgeschütztem, insbesondere verzinktem oder aluminiertem Stahlblech bestehen.
  11. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (2) aus Dualphasenstahl, TRIP-Stahl oder LIP-Stahl besteht.
  12. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) aus LIP-Stahl besteht.
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