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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Speichenradscheibe und ein Speichenrad für Fahrzeuge.
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Die
US 2007/0 175 037 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Speichenradscheibe, umfassend: einen ersten Schritt der Formung eines ringförmigen Wölbungsabschnitts an einem im Wesentlichen kreisförmigen Plattenrohling konzentrisch und umfangsmäßig außerhalb von Bolzenlöchern, und der gleichzeitigen Formung einer Mehrzahl von Dekorationslöchern in dem Wölbungsabschnitt und von Speichen zwischen benachbarten Dekorationslöchern; einen zweiten Schritt der Formung eines Scheibenflansches durch rechtwinkliges Biegen eines die Dekorationslöcher enthaltenden Außenumfangsabschnitts des Plattenrohlings, sodass der Scheibenflansch im Wesentlichen parallel zur Radachsrichtung ist und ein zur rechtwinkligen Biegung weisender axialer Endrand des Scheibenflansches einen Außenumfangsabschnitt des Dekorationslochs bildet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Speichenradscheibe und ein Speichenrad anzugeben, worin die Speichenradscheibe, die einstückig geformte Speichen und große Dekorationslöcher aufweist, mit verbesserter Produktivität, verbesserter Qualität und geringerem Risiko schlechter Verschweißung mit einer Felge hergestellt wird.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Speichenradscheibe gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Speichenrad gemäß Patentanspruch 4 gelöst.
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Der Wölbungsabschnitt, der zur Basis des Verstärkungsabschnitts der Speiche wird, wird vor der Bildung der Dekorationslöcher gebildet. Dies erleichtert die Bildung der Speiche und des Scheibenflansches. Auch wird der Scheibenflansch gebildet, nachdem die Dekorationslöcher an dem Rohling geformt sind. Hierbei ist es nicht erforderlich, Löcher durch sowohl einen flachen Abschnitt der Scheibe als auch den Scheibenflansch zu stanzen, nachdem der Scheibenflansch gebildet ist. Somit wird die Produktivität verbessert.
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In einer bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 2 wird verhindert, dass der Außenumfangsrand des Rohlings, der zum Dekorationsloch weist, durch das Biegen verformt wird, und daher verhindert, dass ein Endrand des Scheibenflansches wellig wird. Auch werden Defekte, wie etwa ungenügende Sitzfestigkeit und geringe Montagepräzision, verhindert. Hierbei wird eine übermäßige Verformung eines wenig festen Außenumfangs des vorgeformten Dekorationslochs während der Bildung des Scheibenflansches vermieden. Dies verhindert, dass der Außenumfang des vorgeformten Dekorationslochs durch das Biegen verformt wird und wellig wird, und verhindert daher Defekte wie etwa ein verschlechtertes Erscheinungsbild aufgrund der verformten Dekorationslöcher, ungenügende Sitzfestigkeit und geringe Montagepräzision, und verhindert auch eine schlechte Verschweißung durch das Schweißen an einem den Dekorationslöchern benachbarten Sitzbereich. Zusätzlich wird das Erscheinungsbild besser.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Speichenradscheibe mit einstückig ausgebildeten Speichen und großen Dekorationslöchern mit verbesserter Produktivität hergestellt, während Defekte, wie etwa ungenügende Sitzfestigkeit und geringe Montagepräzision, vermieden werden. Auch wird die Herstellung der Speichenradscheibe erleichtert. Zusätzlich wird das Erscheinungsbild besser.
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Nachfolgend werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel ein Stahlrad angewendet. Auch kommen andere Materialien in Frage (z. B. Titan und Titanlegierung).
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Die Figuren zeigen:
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1(a) bis 1(d) Prozessschrittdiagramme, die ein Beispiel eines Verfahrens der Herstellung einer Speichenradscheibe gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigen;
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2 eine Perspektivansicht einer Scheibe;
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3 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Stahlrads für ein Fahrzeug gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Perspektivansicht einer Speichenradscheibe unter Verwendung der Scheibe gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Perspektivansicht einer Speichenradscheibe unter Verwendung einer Scheibe gemäß einer Modifikation der Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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6 eine Schnittansicht eines Sitzbereichs zwischen einer Felge und einer Scheibe gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine Schnittansicht eines Sitzbereichs zwischen einer Felge und einer Scheibe gemäß einer noch anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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Zuerst wird ein Stahlplattenrohling 100 zu einer angenähert kreisförmigen Form gestanzt und wird mit einem Nabenloch 10d, einer Mehrzahl von Bolzenlöchern 10e und einer Mehrzahl von Wölbungsabschnitten 110 ausgebildet, die jeweils eine Basis eines Verstärkungsabschnitts 11 einer Speiche sind (1(a)). Das Nabenloch 10d ist in der Mitte der Scheibe angeordnet. Die Bolzenlöcher 10e sind umfangsmäßig außerhalb des Nabenlochs 10d und konzentrisch zum Nabenloch 10d angeordnet. Die Bolzenlöcher 10e werden dazu benutzt, das Rad an der Nabe zu befestigen. Die Wölbungsabschnitte 110 sind konzentrisch und umfangsmäßig außerhalb der Bolzenlöcher 10e angeordnet. Die Anzahl der Wölbungsabschnitte 110 entspricht der Anzahl der Speichen (in den 1(a) bis 1(d) sind fünf Speichen gezeigt und daher wird nachfolgend die Scheibe mit fünf Speichen beschrieben). Die Wölbungsabschnitte 110 sind einander benachbart ausgebildet. Ein Vertiefungsabschnitt 113 ist zwischen den benachbarten Wölbungsabschnitten 110, 110 ausgebildet, und der Vertiefungsabschnitt 113 erstreckt sich in der radialen Richtung, während er zu den Wölbungsabschnitten 110 weist. Jeder der Wölbungsabschnitte 110 steht in der gleichen Richtung vor wie die Verstärkungsabschnitte 11, die von einem Mittelabschnitt 13 der Speiche hochstehen, wie später beschrieben wird.
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Das Nabenloch 10d und die Bolzenlöcher 10e können mit einem Lochschneidstempel gebildet werden. Die Wölbungsabschnitte 110 können durch Pressziehen geformt werden. Es kann eine Serie der Schritte der vorliegenden Erfindung mittels einer Transferpressmaschine durchgeführt werden, in der der Rohling durch eine Aufeinanderfolge von Formwerkzeugen überführt wird.
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Nachfolgend werden vorgeformte Dekorationslöcher 200 an der Mitte der jeweiligen Wölbungsabschnitte 110 ausgebildet. Die vorgeformten Dekorationslöcher 200 haben jeweils eine angenähert dreieckige Form, deren Scheitel zum Nabenloch 10d hin orientiert ist. Auch wird ein Außenumfangsrand 100e des Plattenrohlings 100 zu der nachfolgend beschriebenen Form bearbeitet (1(b)). In Verbindung mit der Formung der vorgeformten Dekorationslöcher 200 werden fünf lange Stücke von vorgeformten Speichen 100b zwischen den benachbarten vorgeformten Dekorationslöchern 200, 200 ausgebildet. Die vorgeformten Speichen 100b erstrecken sich von der Mitte des Rohlings 100 radial auswärts. Der Vertiefungsabschnitt 113 erstreckt sich in der radialen Richtung in der Mitte jeder der vorgeformten Speichen 100b.
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Der Außenumfangsrand 100e und die vorgeformten Dekorationslöcher 200 können mit einem Lochschneidstempel gebildet werden.
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Der Außenumfangsrand 100e des Plattenrohlings enthält: einen Außenumfangsrandabschnitt 100ea, der zu dem vorgeformten Dekorationsloch 200 weist; sowie einen anderen Außenumfangsrandabschnitt 100eb, der zu einem Außenende der vorgeformten Speiche 100b weist. In diesem Fall ist der Außenumfangsrandabschnitt 100ea von einem ersten Referenzkreis C1, der durch den Außenumfangsrand 100eb hindurch geht, radial einwärts vertieft. Im Detail ist der Außenumfangsrandabschnitt 100ea so ausgebildet, dass er jeweilige Enden der benachbarten Außenumfangsränder 100eb im Wesentlichen geradlinig verbindet. Auch ist das Außenumfangsrandabschnitt 100ea radial einwärts von dem ersten Referenzkreis C1 angeordnet, entlang dem der Außenumfangsrand 100eb angeordnet ist. Daher hat der gesamte Außenumfangsrand 100e des Plattenrohlings die Form eines angenäherten Fünfecks.
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Das Außenende der vorgeformten Speiche 100b ist definiert als ein Bereich zwischen den Kontaktpunkten, wo zwei Verlängerungslinien der breitenmäßigen Enden der vorgeformten Speiche 100b den Außenumfangsrand des Rohlings berühren.
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Ein Außenumfang des vorgeformten Dekorationslochs 200 (ein Teil des Umfangs des vorgeformten Dekorationslochs, das zu einem Außenumfangsrand des Rohlings weist) enthält: einen mittleren Außenumfangsabschnitt 200e; und einen äußersten Abschnitt 200f, der ganz außen am Außenumfang des vorgeformten Dekorationslochs angeordnet ist. In diesem Fall ist der mittlere Außenumfangsabschnitt 200e radial einwärts von einem zweiten Referenzkreis C2 eingeordnet, der durch den äußersten Abschnitt 200f hindurchgeht. Im Detail ist der Außenumfangsabschnitt 200e von dem zweiten Referenzkreis C2 mit konstanter radialer Breite radial einwärts von dem Außenumfangsrandabschnitt 100ea angeordnet. Daher erstreckt sich der Außenumfangsabschnitt 200e in Richtung im Wesentlichen parallel zum Außenumfangsrandsabschnitt 100ea. Der äußerste Abschnitt 200f, der ganz außen am Außenumfang des vorgeformten Dekorationslochs angeordnet ist, ist benachbart einer Ecke des vorgeformten Dekorationslochs angeordnet.
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Anschließend wird der Außenumfangsrand 100e des Plattenrohlings 100, der bereits zu der in 1(b) gezeigten Form bearbeitet worden ist, entlang dem in 2 gezeigten Biegungsbereich R rechtwinklig gebogen, sodass er im Wesentlichen parallel zur Radachsenrichtung ist, um hierdurch einen Scheibenflansch 10c zu bilden (1(c)). Beim Schritt der Bildung des Scheibenflansches wird ein Außenumfangsende (außen) des Biegungsbereichs R auf dem zweiten Referenzkreis C2 angeordnet oder radial einwärts von dem zweiten Referenzkreis C2 angeordnet.
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Es sollte angemerkt werden, dass die Referenzkreise C1 und C2 um die Mitte des Plattenrohlings 100 konzentrisch sind.
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Ein Außenumfang des resultierenden fertigen Dekorationslochs 20 erstreckt sich durch den Biegungsbereich R bis zu einem oberen Endrand des Scheibenflansches 10c.
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Wie oben beschrieben, ist der Biegungsbereich R des Scheibenflansches 10C in der Nähe des vorgeformten Dekorationslochs 200 angeordnet. Somit reicht der Außenumfang des fertigen Dekorationslochs 20 bis zum einen Außenumfang der vorgeformten Scheibe 10. Somit sieht das fertige Dekorationsloch 20 größer aus, um hierdurch das Design des Rads zu verbessern. Es sollte angemerkt werden, dass der Plattenrohling, der bereits mit dem Scheibenflansch 10c ausgebildet worden ist, der Einfachheit halber als vorgeformte Scheibe bezeichnet wird. Obwohl die vorgeformte Scheibe eine Form hat, die im Wesentlichen gleich der Form einer letztlich resultierenden Scheibe ist, ist die vorgeformte Scheibe noch nicht der Endbearbeitung an dem Verstärkungsabschnitt der Speiche und den anderen Abschnitten unterzogen worden. Auch ist die Größe des Dekorationslochs 20x etwas anders als beim letztendlich fertigen Dekorationsloch 20, und wird daher mit einer anderen Bezugszahl bezeichnet.
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Es sollte angemerkt werden, dass in der folgenden Beschreibung die Begriffe „Außenseite” und „Innenseite” sich jeweils auf ein am Fahrzeug angebrachten Rads beziehen, bei Betrachtung in der Radachsenrichtung. In einer Doppelreifenstruktur eines Lastwagens, in dem zwei koaxial verbundene Räder verwendet werden, beziehen sich die Begriffe „Außenseite” und „Innenseite” auf ein inneres der jeweiligen Räder, wie oben beschrieben. Im Gegensatz hierzu beziehen sich die Begriffe „Außenseite” und „Innenseite” für das äußere Rad jeweils auf eine Innenseite und eine Außenseite des Rads. Der Grund hierfür ist, dass in der Doppelreifenstruktur das Außenrad nach innen umgedreht ist, zur Verbindung mit dem inneren Rad. Zum Beispiel ist im Falle des inneren Rads die obere Seite der in 2 gezeigten Scheibe nach außen orientiert, während im Falle des äußeren Rads die untere Seite der in 2 gezeigten Scheibe nach außen orientiert ist.
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Die radiale Richtung der Felge und der Scheibe wird als „einwärts” oder „auswärts” bezeichnet.
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Nun werden die Gründe beschrieben, warum der Plattenrohling 100, der zur Bildung des Scheibenflansches vorgesehen ist, zu der in 1(b) gezeigten Form ausgebildet ist. Wie oben beschrieben, ist in der vorliegenden Erfindung das Außenumfangsende R (außen) des Scheibenflansches benachbart dem vorgeformten Dekorationsloch 200 angeordnet, sodass das fertige Dekorationsloch 20 bis zum Umfang der Scheibe reicht. Der Außenumfangsrandabschnitt 100ea des Rohlings weist zu dem vorgeformten Dekorationsloch 200. In diesem Fall hat der Außenumfangsrandabschnitt 100ae eine Materialbreite (Breite α in 1(b)), die kleiner ist als eine Materialbreite (Breite β in 1(b)) des anderen Außenumfangsrandabschnitts 100eb. Dementsprechend hat der Außenumfangsrandabschnitt 100ea eine geringere Festigkeit als die Festigkeit des anderen Außenumfangsrandabschnitts 100eb. Dies bewirkt eine Verformung und Streckung des Außenumfangsrandabschnitts 100ea beim Formungsschritt des Scheibenflansches. Auch erfolgt im Formungsschritt des Scheibenflansches eine Zugverformung. Dies bewirkt einen Materialüberschuss in der Umfangsrichtung des Scheibenflansches 10c. Daher wird der Endrand des Scheibenflansches wellig.
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Daher ist der Außenumfangsrandabschnitt 100ea vorab innerhalb des Plattenrohlings angeordnet (radial einwärts von dem ersten Referenzkreis C1), um den Materialüberschuss in der Umfangsrichtung des Außenumfangsrandabschnitts 100ea aufzuheben und um die Verformung und Streckung des Außenumfangsrandabschnitts 100ea aufzuheben. Somit hat, als Folge der Formung des Scheibenflansches 10c, ein Unterende (innen) (das am weitesten gestreckte distale Ende) des Scheibenflansches 10c insgesamt eine gleichmäßige axiale Höhe.
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Wegen der Festigkeit des Außenumfangsabschnitts 200e hat des vorgeformten Dekorationslochs wird während der Formung des Scheibenflansches eine übermäßige Verformung des Außenumfangsabschnitts 200e vermieden. Dies verhindert, dass der Außenumfangsabschnitt 200e des vorgeformten Dekorationslochs durch das Biegen wellig wird.
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Der Außenumfangsabschnitt 200e hat eine konstante radiale Distanz (Breite) von dem Außenumfangsrandteil 100ea. Auch haben ein Oberende 10c (außen) und das Unterende 10c (innen) des Scheibenflansches 10c jeweils in der axialen Richtung eine gleichmäßige Höhe.
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Der Außenumfangsrandabschnitt 100ea und/oder der Außenumfangsabschnitt 200e des vorgeformten Dekorationslochs 200 haben eine solche Form, dass der Überschuss des Materials in der Umfangsrichtung und die Verformung und Streckung aufgehoben werden. Diese Form kann z. B. durch Computersimulationen bestimmt werden, wie etwa Analyse gemäß der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder durch vorausgehende Experimente.
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Der Scheibenflansch kann mit einem bekannten Bearbeitungsprozess geformt werden, der z. B. ein bestimmtes Formwerkzeug und einen Streckstempel verwendet. Der Scheibenflansch kann auch, zusätzlich zum Biegen, einem Schweißvorgang unterzogen werden, um hierdurch den Scheibenflansch weiter zu verlängern.
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Anschließend wird die vorgeformten Speiche 100b der vorgeformten Scheibe 10x Press- und Biegevorgängen unterzogen, um sie mit den Verstärkungsabschnitten 11, 11 zu versehen, die sich in Längsrichtung erstrecken, um hierdurch eine Speiche 10b zu bilden (1(d)). In diesem Schritt werden zur Herstellung einer letztendlich resultierenden Scheibe 10 auch andere Bearbeitungsprozesse durchgeführt.
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Wie in 2 gezeigt, enthält jeder der Verstärkungsabschnitte 11, 11 einen ersten Verstärkungsteilabschnitt 11a und einen zweiten Verstärkungsabschnitt 11b, und die Verstärkungsabschnitte 11, 11 werden entlang den breitenmäßigen Enden der Speiche 10b ausgebildet. Der zweite Verstärkungsteilabschnitt 11b ist zur Außenseite der Scheibe 10 (von der Ebene des Zeichnungsblatts von 1 aufwärts) erhöht (gewölbt). Auch sind ein erhöhter Abschnitt 14 und ein Verbindungsabschnitt 15 an einem Außenumfang eines Nabenbefestigungsabschnitts 10a (einem die Bolzenlöcher 10e umgebenden Bereich) der Scheibe ausgebildet. Der erhöhte Abschnitt 14 setzt sich von dem zweiten Verstärkungsteilabschnitt 11b der Speiche 10b fort und ist mit dem Verbindungsabschnitt 15 verbunden. Diese Elemente werden zusammen zu einer Rippe ausgebildet, die die zwei Seiten und den Scheitel des Dekorationslochs 20 umschließt. Der Verbindungsabschnitt 15 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum Nabenbefestigungsabschnitt 10a und verbindet die ersten Verstärkungsteilabschnitte 11a der benachbarten Speichen miteinander.
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Der in der Breite mittlere Abschnitt 13 der Speiche ist, entlang den breitenmäßigen Enden der Speiche, von den Verstärkungsabschnitten 11, 11 umgeben. Der in der Breite mittlere Abschnitt 13 ist so angeordnet, dass er zur Innenseite des Rads relativ zum Verstärkungsabschnitt 11 vertieft ist.
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Der Oberflächenkrümmungs-Verbindungsabschnitt R wird durch Biegen geformt. Der Oberflächenkrümmungs-Verbindungsabschnitt R erweitert sich von seinem proximalen Ende zu seiner Außenumfangsseite hin und ist mit dem Scheibenflansch 10c verbunden. Der Scheibenflansch 10c erstreckt sich in der Radachsrichtung und ist mit der Felge verschweißt. Der Scheibenflansch 10c hat eine Funktion darin, die einzelnen Speichen 10b miteinander zu verbinden, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten.
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2 ist eine Perspektivansicht der Scheibe 10. In 2 liegt der Nabenbefestigungsabschnitt 10a der Scheibe 10 im Wesentlichen auf einer flachen Ebene. Im Gegensatz hierzu erstreckt sich die Speiche 10b von dem Nabenbefestigungsabschnitt 10a weg, ist zur Außenseite hin gebogen und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum Nabenbefestigungsabschnitt 10a, ist an dem Oberflächenkrümmungs-Verbindungsabschnitt R zur Innenseite hin gebogen und ist dann mit dem Scheibenflansch 10c verbunden.
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Wie oben beschrieben, wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, der Wölbungsabschnitt einer Basis des Verstärkungsabschnitts der Speiche vor der Formung des vorgeformten Dekorationslochs ausgebildet. Dies erleichtert die Bildung der Speiche und des Scheibenflansches. Auch wird der Scheibenflansch geformt, nachdem das vorgeformten Dekorationsloch an dem Rohling ausgebildet ist. Hierbei ist es nicht erforderlich, Löcher durch sowohl einen flachen Abschnitt der Scheibe als auch den Scheibenflansch zu stanzen, nachdem der Scheibenflansch gebildet ist. Dies verbessert die Produktivität. Zusätzlich wird verhindert, dass der Außenumfang des Dekorationslochs durch das Biegen signifikant verformt wird, und dementsprechend wird verhindert, dass der Endrand des Scheibenflansches wellig wird. Dies verhindert Defekte, wie etwa eine ungenügende Sitzfestigkeit und geringe Montagepräzision.
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Auch wird in der vorliegenden Erfindung das Welligwerden des Unterrands 10c (innen) des Scheibenflansches beseitigt, wenn der Schritt der Bildung des Scheibenflansches mittels des Plattenrohlings durchgeführt wird, worin der Außenumfangsrandsabschnitt 100ea des Plattenrohlings, der zum vorgeformten Dekorationsloch weist, von dem ersten Referenzkreis radial einwärts vertieft wird. Ferner wird beim Biegen ein Welligwerden des Außenumfangsabschnitt 200e des vorgeformten Dekorationslochs vermieden, wenn der Formungsschritt des Scheibenflansches mittels des Plattenrohlings durchgeführt wird, worin der mittlere Außenumfangsabschnitt des vorgeformten Dekorationslochs von dem zweiten Referenzkreis radial einwärts vertieft wird. Ferner werden die axialen Abmessungen des Unterendes 10c (Radinnenseite) und des Oberendes 10c (Radaußenseite) des Flansches in der axialen Richtung jeweils im Wesentlichen gleichmäßig, wenn der Außenumfangsrand des Plattenrohlings und der Außenumfang des vorgeformten Dekorationslochs beide die oben beschriebene vorbestimmte Form haben. Dementsprechend hat der Scheibenflansch 10c selbst eine gleichmäßige Breite.
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Nachfolgend wird ein Speichenrad der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 3 beschrieben. Das Speichenrad der vorliegenden Erfindung wird gebildet, indem eine Außenumfangsfläche des Scheibenflansches 10c einer Scheibe 10 auf eine Innenumfangsfläche der Felge 2 gesetzt wird und diese miteinander verschweißt werden.
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In 3 hat die Felge 2 eine im Wesentlichen zylindrische Form und hat einen außenseitigen Flansch. An der Innenseite des außenseitigen Flansches der Felge 2 ist ein außenseitiger Wulstsitz ausgebildet, in dem ein Reifenwulst sitzt. An der Innenseite des außenseitigen Wulstsitzes ist ein Vertiefungsabschnitt 2c mit kleinstem Durchmesser ausgebildet. Der außenseitige Wulstsitz und der Vertiefungsabschnitt 2c (ein außenseitiges Teil davon) sind durch eine Seitenwand 2a durchgehend miteinander verbunden. Insbesondere sind der Vertiefungsabschnitt 2c und die Seitenwand 2a durch einen Biegungsabschnitt 2b miteinander verbunden. Der Biegungsabschnitt 2b ist im Querschnitt halbkreisförmig. Ein innenseitiger Wulstsitz ist an der Innenseite des Vertiefungsabschnitts 2c gebildet. Der innenseitige Wulstsitz ist mit einem innenseitigen Flansch verbunden. In der folgenden Beschreiben bezieht sich ein Begriff „Vertiefungsabschnitt” auf einen außenseitigen Abschnitt des Vertiefungsabschnitts (ein Verbindungsteil mit dem außenseitigen Wulstsitz). Zwischen dem außenseitigen Flansch und dem innenseitigen Flansch, die an den beiden Enden der Felge 2 ausgebildet sind, ist ein Reifen montierbar.
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Die Felge 2 kann z. B. hergestellt werden, indem ein rollenförmiger Stahl mit vorbestimmter Form zu einer zylindrischen Form aufgerollt wird, oder indem eine Stahlplatte zu einer zylindrischen Form aufgerollt wird und dann der zylindrische Stahlplattenzylinder einer Walzformung oder dgl. zu einer vorbestimmten Querschnittsform unterzogen wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Herstellungsverfahren beschränkt.
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In der Ausführung der vorliegenden Erfindung werden die Felge 2 und die Scheibe 10 miteinander verbunden, indem die Außenumfangsfläche des Scheibenflansches 10a auf die Innenumfangsfläche des Vertiefungsabschnitts 2c der Felge 2 aufgesetzt wird und der außenseitige Abschnitt des Sitzbereichs verschweißt wird, um einen Schweißabschnitt 5 zu bilden. Jedoch kann die Außenumfangsfläche des Scheibenflansches 10a auch an eine Innenumfangsfläche eines beliebigen Abschnitts der Felge 2, anders als dem Vertiefungsabschnitt 2c, angesetzt und verschweißt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendein besonderes Schweißverfahren beschränkt, sondern kann beliebige Schweißverfahren verwenden, enthaltend z. B. Laserschweißen, Plasmaschweißen, CO2-Bogenschweißen, Metallaktivgas(MAG)-Schweißen, Unterpulver-Bogenschweißen, Wolframinertgas(WIG)-Schweißen. Jedoch kann in dem Fall, dass der Schweißabschnitt an der Außenfläche des Rads sichtbar wird, das Laserschweißen, das Plasmaschweißen oder das WIG-Schweißen bevorzugt angewendet werden, um für ein ästhetischeres Erscheinungsbild an einer geschweißten Wulstfläche zu sorgen. Insbesondere kann im Hinblick auf Kosten, zuverlässige Schweißfestigkeit und Erscheinungsbild Heißdraht-WIG-Schweißen oder Unterpulver-Bogenschweißen bevorzugt sein.
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Der Scheibenflansch 10c kann sich in der Radachsrichtung parallel zum Vertiefungsabschnitt 2c der Felge erstrecken. Alternativ kann sich der Scheibenflansch 10c so erstrecken, dass sein Durchmesser am distalen Ende etwas zunimmt, um den Scheibenflansch 10c dicht auf die Felge 2 zu setzen.
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Das Schweißen des außenseitigen Abschnitts des Sitzbereichs ist eher bevorzugt, um die Schweißfestigkeit des Schweißteils zu verbessern, als das Schweißen an den innenseitigen Abschnitt des Sitzbereichs. Die denkbaren Gründe hierfür sind wie folgt: Da die rotierende Scheibe zu einer elliptischen Gestalt verformt wird, wirkt Spannung in der radialen Richtung der Scheibe, was eine Aufweitung (seitliche Erstreckung) des Sitzbereichs zwischen der Scheibe 10 und der Felge 2 verursacht. Daher ist es denkbar, dass im Falle des Schweißens des innenseitigen Abschnitts des Sitzbereichs die Spannung, die die Aufweitung des Sitzbereichs verursacht, von dem außenseitigen Abschnitt des Sitzbereichs zu dem Schweißabschnitt übertragen wird, und die Spannung, die auf das Schweißabschnitt einwirkt, aufgrund des Hebelprinzips zunimmt.
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Im Gegensatz hierzu wirkt, im Falle des Schweißens des außenseitigen Abschnitts des Sitzbereichs, die Spannung, die eine Aufweitung des Sitzbereichs verursacht, lediglich direkt auf den Schweißabschnitt oder den außenseitigen Abschnitt des Sitzbereichs. Daher wirkt eine geringere Belastung auf den Schweißabschnitt, im Vergleich zu dem Fall, wo der innenseitige Abschnitt des Sitzbereichs verschweißt wird.
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4 ist eine Perspektivansicht des Sitzbereichs zwischen der Scheibe und der Felge. In der vorliegenden Erfindung erstreckt sich das Dekorationsloch 20 zum Außenumfang der Scheibe. Daher sieht es so aus, als ob die Scheibe direkt mit der Felge verbunden ist. Dies verbessert das Design des Rads.
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5 zeigt eine Modifikation des Verstärkungsabschnitts der Speiche. In der in 5 gezeigten Ausführung ist ein breitenmäßig mittlerer Abschnitt 13y von den Verstärkungsabschnitten 11y, 11y umschlossen, die die breitenmäßigen Enden der Speiche 10b2 sind. Jedoch steht, anders als in der in 2 und 4 gezeigten Ausführung, der breitenmäßig mittlere Abschnitt 13y relativ zum Verstärkungsabschnitt 11y zur Außenseite des Rads vor.
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In dieser Modifikation wird in dem Vorformungsschritt jeder der Wölbungsabschnitte 110 auch so geformt, dass er in der Richtung vorsteht, in der der Verstärkungsabschnitt von dem mittleren Abschnitt der Speiche hochsteht, wie später beschrieben. Jedoch steht in 5 die Speiche 10b2 nach außen vor. Daher steht im Vorformungsschritt der entsprechende Wölbungsabschnitt 110 zur Innenseite des Rads vor.
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Auch kann, wie in 6 gezeigt, der Scheibenflansch 10c ein Sitzscheibenflanschabschnitt 10cp und ein Verbindungsscheibenflanschabschnitt 10ct enthalten. Der Sitzscheibenflanschabschnitt 10cp erstreckt sich parallel zu einem entsprechenden Sitzabschnitt der Felge 2. Der Verbindungsscheibenflanschabschnitt 10ct ist mit verstärkungsabschnitt 11 der Speiche und mit dem Dekorationsloch 20 verbunden. In diesem Fall hat der Verbindungsscheibensitzabschnitt 10ct an seinem distalen Ende einen Durchmesser, der zu dem Verstärkungsabschnitt 10 der Speiche und dem Dekorationsloch 20 zunimmt. Der Verstärkungsabschnitt 11 der Speiche und das Dekorationsloch 20 sind mit dem distalen Ende des Verbindungsscheibenflanschabschnitts 10ct verbunden. In diesem Fall nimmt der Durchmesser des Verbindungsscheibenflanschabschnitts 10ct in Richtung zu dem Verstärkungsabschnitt 11 der Speiche und dem Dekorationsloch 20 zu. Der Verstärkungsabschnitt 11 der Speiche ist mit dem distalen Ende des Verbindungsscheibenflanschteils 10ct verbunden.
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Auch kann, wie in 7 gezeigt, der Scheibenflansch 10c einen Sitzscheibenflanschabschnitt 10cp und einen Verbindungsscheibenflanschabschnitt 10ct2 enthalten. Der Sitzscheibenflanschabschnitt 20cp erstreckt sich parallel zu dem entsprechenden Sitzabschnitt der Felge 2. Der Verbindungsscheibenflanschabschnitt 10ct2 ist mit dem Verstärkungsabschnitt 11 der Speiche verbunden.
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Der in 6 und 7 gezeigte Scheibenflansch 10c kann in dem Schritt von 1(c) oder dem Schritt von 1(d) hergestellt werden, oder unmittelbar nach dem Schritt von 1(c) oder dem Schritt von 1(d).
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Zum Beispiel kann die Form des Außenumfangsrands des Rohlings und die Form des Außenumfangs des vorgeformten Dekorationslochs in Abhängigkeit vom Bearbeitungsgrad zur Bildung des Scheibenflansches verändert werden, solange diese Formen erlauben, dass eine Verformung und Streckung dieses Außenumfangsrands und des Außenumfang aufgehoben wird, sodass, als Folge der Formung des Scheibenflansches, dessen jeweilige Ober- und Unterenden in der axialen Richtung eine im Wesentlichen gleichmäßige Höhe haben.
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Ferner kann an den Speichen zur Gewichtsreduktion ein zusätzliches Loch ausgebildet werden.
