DE19829331A1

DE19829331A1 - Leichtmetallrad

Info

Publication number: DE19829331A1
Application number: DE1998129331
Authority: DE
Inventors: Walter Anton
Original assignee: Borbet GmbH
Current assignee: Borbet GmbH
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einteilig gegossene Leichtmetallräder mit einer über Radspeichen (2) mit dem Radflansch (3) verbundenen Felge (1) sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Um bei gleichzeitiger Materialeinsparung eine Erhöhung des Widerstandsmomentes in den hochbelasteten Querschnitten der Radspeichen (2) zu erzielen, sind die Radspeichen (2) in Radspeichenteile (2a, 2b) geteilt und im Bereich von mindestens zwei Ringflächen (R¶1¶, R¶2¶) angeordnet, die im unterschiedlichen Abstand zur Radmittenebene (R¶M¶) verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft ein einteilig gegossenes Leichtmetallrad mit einer über Radspeichen mit dem Radflansch verbundenen Felge.

Aus Aluminium- oder Magnesium-Legierungen einteilig gegossene Leichtmetallräder sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie umfassen eine den Reifen aufnehmende Felge und entweder eine Radschüssel oder einen mit Radspeichen versehenen Radflansch zur Befestigung des Rades über Radbolzen mit der Nabe des Kraftfahrzeugs. Die Form der Radschüsseln und Radspeichen wird einerseits von der Felgenform und dem Achsanschluß und andererseits von der Bremsenkontur und Bremsenkühlung sowie einer etwaigen Radkappenbefestigung beeinflußt, wobei in jedem Fall die Forderung nach hoher Belastbarkeit bei geringem Radgewicht besteht sowie nach einem ansprechenden Aussehen.

Insbesondere bei Leichtmetallrädern mit einem an der Nabe zu befestigenden Radflansch und mit den Radflansch mit der Felge verbindenden Radspeichen gibt es vielfache Möglichkeiten zur Schaffung eines ansprechenden Aussehens unter gleichzeitiger Berücksichtigung einer guten Bremsenkühlung. Da die Radspeichen und deren Einbindung an die Felge an- und abschwellenden dynamischen Biege- und Torsionskräften ausgesetzt sind, müssen ihre Querschnitte entsprechend den Belastungen dimensioniert werden. Dies führt bei einteilig gegossenen Leichtmetallrädern zu großen Radspeichenquerschnitten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einteilig gegossenes Leichtmetallrad der eingangs definierten Art derart weiterzubilden, daß sich bei gleichzeitiger Materialeinsparung eine Erhöhung des Widerstandsmoments in den hochbelasteten Querschnitten der Radspeiche ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Radspeichen geteilt und im Bereich von mindestens zwei Ringflächen angeordnet sind, die im unterschiedlichen Abstand zur Radmittenebene verlaufen.

Durch die Teilung der Radspeichen und den sich erfindungsgemäß in axialer Richtung ergebenden Abstand wird beim erfindungsgemäßen Leichtmetallrad das Widerstandsmoment zur Aufnahme der an- und abschwellenden dynamischen Biege- und Torsionsspannungen erhöht und gleichzeitig Material eingespart, so daß sich trotz Erhöhung der Belastbarkeit des Rades ein geringeres Radgewicht ergibt. Außerdem erhöht die erfindungsgemäße Teilung der Radspeichen die Gestaltungsmöglichkeiten für eine optisch ansprechende Ausbildung des Rades.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung können die Ringflächen, in denen die jeweiligen Speichenteile angeordnet sind, entweder parallel zueinander und parallel zur Radmittenebene verlaufen oder kegelförmig nach innen und/oder außen geneigt sein, so daß sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten für die Speichenausbildung ergeben.

Erfindungsgemäß können die Radspeichen hierbei entweder in radialer Richtung oder unter einem spitzen Winkel zur radialen Richtung verlaufen. Sofern die Radspeichenteile der einen Ringfläche schräg und die Radspeichenteile der anderen Ringfläche kreuzend verlaufen, besteht die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Leichtmetallrad optisch und kräftemäßig wie die bekannten Drahtspeichenräder auszubilden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einteilig gegossener Leichtmetallräder mit einer über Radspeichen mit dem Radflansch verbundenen Felge unter Verwendung einer aus Unterteil und Oberteil bestehenden Gießform. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Radspeiche bzw. jedes Radspeichenteil teilweise durch das Unterteil und Oberteil der Gießform und teilweise durch einen Kern erzeugt wird, der ringförmig zwischen Felge und Radflansch angeordnet wird.

Da der Hohlraum zum Gießen der Radspeichen bzw. Radspeichenteile somit nicht nur durch eine entsprechende Ausbildung des Unterteils und Oberteils der Gießform gebildet wird, sondern durch die zusätzliche Verwendung eines ringförmig im Bereich zwischen der späteren Felge und dem Radflansch angeordneten Gießkerns, vereinfacht sich die Herstellung der Gießform bei gleichzeitiger Erhöhung der Gestaltungsmöglichkeiten für die Radspeichen bzw. Radspeichenteile.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Leichtmetallrades dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der oberen Hälfte eines ersten Ausführungsbeispiels eines Leichtmetallrades,

Fig. 2 einen Axialschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Radspeiche gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Leichtmetallrades,

Fig. 5 einen Axialschnitt gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 4 und

Fig. 6 einen Schnitt durch zwei benachbarte Radspeichen gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4.

Beide Ausführungsbeispiele zeigen ein einteilig gegossenes Leichtmetallrad, dessen Felge 1 über Radspeichen 2 mit einem Radflansch 3 verbunden ist, der zur Befestigung des Leichtmetallrades an der Nabe eines Kraftfahrzeuges dient.

Insbesondere die Radspeichen 2 werden bei der Fahrt des Kraftfahrzeuges mit an- und abschwellenden dynamischen Biege- und Torsionskräften belastet. Die Radspeichen 2 und ihre Einbindung an der Felge 1 und am Radflansch 3 müssen demzufolge mit den diese Belastungen aufnehmenden Querschnitten ausgeführt werden.

Um das Widerstandsmoment der Radspeichen 2 zu erhöhen, werden die Radspeichen 2 geteilt, so daß sich bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 eine vordere Radspeichenhälfte 2a und eine hintere Radspeichenhälte 2b ergibt. Wie Fig. 3 erkennen läßt, haben die beiden Radspeichenhälften 2a und 2b jeweils einen etwa U-förmigen Querschnitt; sie verlaufen in axialer Richtung des Leichtmetallrades im Abstand etwa parallel zueinander.

Hierdurch ergibt sich gegenüber einer einteiligen Radspeiche mit einem den beiden Radspeichenhälften entsprechenden Querschnitt ein erhöhtes Widerstandsmoment. Das Leichtmetallrad kann somit entweder höhere Belastungen aufnehmen oder bei gleicher Belastbarkeit mit geringerem Gewicht hergestellt werden.

Während beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 die beiden Radspeichenhälften 2a und 2b in radialer Richtung verlaufen und im wesentlichen in einer Ringfläche R₁ und R₂ liegen, die etwa parallel zur Radmittenebene R_M verläuft, so daß sich in der Frontansicht des Rades der Eindruck einteiliger Radspeichen 2 ergibt, verlaufen sich Radspeichenhälften 2c und 2d beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 unter einem spitzen Winkel zur radialen Richtung, wobei die in der Ringfläche R₁ liegenden vorderen Radspeichenhälften 2c nach der einen und die in der Ringfläche R₂ liegenden hinteren Radspeichenhälften 2d nach der anderen Seite hin geneigt sind, so daß sich gemäß Fig. 4 einander kreuzende Radspeichen 2 ergeben. Außerdem verlaufen die Ringflächen R₁ und R₂ nicht parallel zur Radmittenebene R_M, sondern kegelförmig nach innen bzw. nach außen geneigt, wie insbesondere Fig. 5 erkennen läßt. Hierdurch ergibt sich der Eindruck eines Drahtspeichenrades, obwohl es sich um ein einteilig gegossenes Leichtmetallrad handelt.

Um diese in vordere und hintere Radspeichenhälfte 2a und 2b bzw. 2c und 2d geteilten Radspeichen 2 beim Gießen herstellen zu können, wird ein ringförmiger Gießkern K verwendet, von dem jeweils ein Teil in Fig. 3 bzw. Fig. 6 dargestellt ist. Dieser Gießkern K, der im Bereich zwischen der späteren Feige 1 und dem späteren Radflansch 3 in der nicht dargestellten Gießform angeordnet wird, bildet gemäß den Darstellungen in den Fig. 3 und 6 den jeweils innenliegenden Teil der Radspeichenhälften 2a und 2b bzw. 2c und 2d ab. Die restliche Abbildung der Radspeichenhälften 2a und 2b bzw. 2c und 2d erfolgt durch das Unterteil bzw. das Oberteil der auf der Zeichnung nicht dargestellten Gießform.

Bezugszeichenliste

1

Felge

2

Radspeiche

2

avordere Radspeichenhälfte

2

bhintere Radspeichenhälfte

2

cvordere Radspeichenhälfte

2

dhintere Radspeichenhälfte

3

Radflansch
KGießkern
R_M

;Radmittenebene
R₁

;Ringfläche
R₂

;Ringfläche

Claims

1. Einteilig gegossenes Leichtmetallrad mit einer über Radspeichen (2) mit dem Radflansch 3 verbundenen Felge (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Radspeichen (2) geteilt und im Bereich von mindestens zwei Ringflächen (R₁, R₂) angeordnet sind, die im unterschiedlichen Abstand zur Radmittenebene (R_M) verlaufen.

2. Leichtmetallrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (R₁, R₂) parallel zueinander und parallel zur Radmittenebene (R_M) verlaufen.

3. Leichtmetallrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (R₁, R₂) kegelförmig nach innen und/oder außen geneigt sind.

4. Leichtmetallrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radspeichen (2) in radialer Richtung verlaufen.

5. Leichtmetallrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radspeichen (2) unter einem spitzen Winkel zur radialen Richtung verlaufen.

6. Leichtmetallrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Radspeichenteile (2a, 2c) der einen Ringfläche (R₁, R₂) schräg und die Radspeichenteile (2b, 2d) der anderen Ringfläche (R₂) kreuzend verlaufen.

7. Verfahren zur Herstellung einteilig gegossener Leichtmetallräder mit einer über Radspeichen (2) mit dem Radflansch (3) verbundenen Felge unter Verwendung einer aus Unterteil und Oberteil bestehenden Gießform, dadurch gekennzeichnet, daß jede Radspeiche (2) bzw. jedes Radspeichenteil (2a, 2b, 2c, 2d) teilweise durch das Unterteil oder Oberteil der Gießform und teilweise durch einen Gießkern (K) erzeugt wird, der ringförmig zwischen Felge (1) und Radflansch (3) der Gießform angeordnet wird.