DE3017546C2

DE3017546C2 - Zweiteiliges Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall

Info

Publication number: DE3017546C2
Application number: DE19803017546
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: HONSEL-WERKE AG 5778 MESCHEDE DE; Honsel Werke AG
Current assignee: Suppus Heinz Fw 5778 Meschede De
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1982-07-22
Also published as: DE3017546A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus zwei verschweißten Teilen aufgebautes Kraftfahrzeugr ad aus Leichtmetall mit einer Felge und einer Radschüssel der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art

Kraftfahrzeugräder aus Leichtmetall werden meist einteilig als Gußteil oder als warmgepreßte Gesenkteile hergestellt An gegossenen Fahrzeugrädern (DE-OS 25 49 972) aus Aluminiumlegierungen werden mit Rücksicht auf gußtechnisch bedingte Werkstoffeigenschaften durch Querschnittsanhäufungen oder zusätzliche partielle Verstärkungen gegenüber den auftretenden Wechselspannungen ausreichende Betriebsfestigkeiten erreicht Die durch die Aluminiumanwendung angestrebte Gewichtseinsparung am Fahrzeug wird aber durch diese, vom Gußwerkstoff abhängigen, Maßnahmen weitgehend gemindert Als warmgepreßte Gesenkteile hergestellte Fahrzeugräder unterliegen diesem Nachteil zwar wenig« τ, da die hier zur Verarbeitung kommenden Aluminiumlegierungen höhere Biege-Wechselfestigkeitswerte aufweisen, können aber dennoch eine optimale Ausnutzung der Werkstoffkennwerte in der Gesamtform nicht gewährleisten, da diese Herstellart in der Querschnittsfestlegung bestimmte Mindestbemessungen gebietet Darüber hinaus verlangt die Fertigung im Gesenk eine Reihenfolge von Rohlingsformen, die noch zusätzliche, nicht gesenkspezifische Umformungsarbeiten an den jeweiligen Rohformteilen erforderlich werden lassen, was zu sehr hohen Fertigungskosten führt (DE-PS 19 08 465).

Bisher bekannte aus zwei verschweißten Teilen aufgebaute Fahrzeugräder aus Leichtmetall bestehen in der Regel aus einem Blechbandring, der durch Rollumformung den erforderlichen Felgenquerschnitt erhalten hat, und einer tiefgezogenen Radschüssel, die mit dem unteren oder seitlichen Bereich des Felgenbettes verschweißt ist Die Rollumformung an dem Felgenring setzt naturharte Aluminiumlegierungen in relativ weichem Zustand voraus, was besonders hohe Endfestigkeitswerte im Felgenquerschnitt nicht zuläßt. Darüber hinaus bereitet der stumpfgeschweißte Felgenstoß in dem Blechbandring Fertigungsschwierigkeiten beim Rollumformungsvorgang. Aufgrund solcher Bedingungen ist die Anwendung aushärtbarer Aluminiumlegierungen nicht möglich.

Im wesentlichen aufgrund der Form des durch Rollumformung gebildeten Felgenrings ergibt sich bei

den bisher bekannten aus zwei verschweißten Teilen aufgebauten Kraftfahrzeugrädern (OE-PS 26 26 451,

DE-OS 26 47 464 und DE-OS 28 26 029) eine festigkeits-

mindernde Wärmebeeinflussung der im wesentlichen beanspruchten Radfelgenquerschnittsbereiche durch die Schweißnaht zwischen Radfelge und Radschüssel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugrad der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das gegenüber bekannten aus zwei verschweißten Teilen aufgebauten Kraftfahrzeugrädern hohe Festigkeitswe/te aufweist und damit die Herstellung eines leichteren Rades ermöglicht

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des

kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches vorgese-

hen. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der

Verbesserung und Weiterbildung der Merkmale des Hauptanspruches.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rades dargestellt und zwar zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Querschnitt durch die Felge und die Radschüssel eines Rades nach der Erfindung,

Fig.2 eine besondere Gestaltung des Felgenbettes bei einer Ausführungsform nach F i g. 1 und Fig.3 einen teilweisen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Rades, bei der die Radschüssel und die Felge durch Warmpreßschweißen miteinander verbunden sind und die Schweißnaht nach

außen abgedeckt ist

Die Felge 1 ist aus aushärtbarem, stranggepreßtem Aluminium-Profilmaterial zu einem Ring geschlossen, wobei die Stoßkanten des Ringes miteinander verschweißt sind. Das Strangpreßprofil weist zwei Abschnitte 2,3 auf, die die Felgenhörner der Felge 1 bilden. An diese schließen sich die Abschnitte 4,5 an, die an der Felge die Wulstauflage des Reifens bilden. An den Abschnitt 4 grenzt der Übergangsbereich 6 und an den Abschnitt 5 der Obergangsbereich 7 zu dem Tiefbettbereich 8 der Felge an. — Die Bereiche und Abschnitte 4 bis 8 bilden den Querschnitt des Felgenbettes der Felge 1.

In der Ebene des Tiefbettbereiches 8 erstreckt sich nach außen — in Richtung des Pfeiles 9 — ein ringförmiger Ansatz, der Anschlußflansch 10, der eine etwas größere Dicke aufweist als der Tiefbettbereich 8 bzw. die übrigen Abschnitte der Felge !. Die äußere Kante 11 des Anschlußflansches 10 ist rechtwinklig oder ungefähr rechtwinklig zu der Ebene 12 des Tiefbettab-Schnitts 8 und des Ansatzes 10 gelegen.

Die Radschüssel 13 besitzt einen mit Bohrungen 14 für die Befestigungsschrauben versehenen Bereich 15, einen weiteren Bereich 16, mit einem abgekrümmten Abschnitt 17, die beide mit Belüftungslöchern versehen sein können, an die sich der Verbindungsabschnitt 18 anschließt Dieser ist bei fertigem Rad in der Ebene 12 des Tiefbettabschnittes 8 bzw. des ringförmigen Ansatzes 10 gelegen und besitzt eine rechtwinklige oder ungefähr rechtwinklige Kante 19, zwischen der und der Kante 11 eine Schweißnaht angebracht ist, die in F i g. 1 und 2 als Stumpfschweißnaht 20 ausgeführt ist.

Die Anbringung der Schweißnaht erfolgt in einem Abstand »a« von dem Bereich 6 und dem Tiefbettabschnitt 8 derart, daß durch die Schweißnaht keine Wärmebeeinflussung der Felge 1 zu befürchten ist und der Vorteil erzielt wird, daß die Felge in ihrer Form und Wanddicke ausschließlich nach den Festigkeitsanforderungen des Betriebes ohne Berücksichtigung einer Wärmebeeinflussung aus der Verbindung von Felge i und Radschüssel 13 ausgelegt werden kann. — Wie bei allen zweiteiligen Radfelgen besteht die Möglichkeit, verschiedenartige Radschüsseln mit genormten und neuartigen Felgenformen zu kombinieren.

Bei der Ausführungsform nach F i g, 1 sind die der Stumpfschweißnaht 20 benachbarten Bereiche der Abschnitte 10 und 18 gleich dick ausgebildet und bei Schmelzschweißverbindungen dicker als die Restabschnitte der Felge und der Radschüssel.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist in dem Anschlußflansch 10 eine Querschnittsverjüngung 21 vorgesehen, die sich bis in den Knotenpunkt 22 der Verbindung zwischen dem Übergangsbereich δ und dem Tiefbettbereich 8 erstreckt Nach innen hin wird diese Verjüngung durch eine halbkreisförmige Wand 23 begrenzt

Während bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 die Verbindung zwischen der Felge 1 und der Radschüssel 13 durch eine Stumpfschweißnaht gebildet ist, sind bei der Ausführungsform nach F i g. 3 die Felge 1 mit ihrem Anschlußflansch 10 und die Radschüssel 13 mit ihrem Verbindungsabschnitt 18 durch eine Warmpreßschweißnaht 24 miteinander verbunden, die eine Verdickung der Abschnitte 10 und 18 gegenüber den Abschnitten 10 und 17 erübrigt Vorzugsweise bei dieser Ausfühnsngsform, jedoch auch bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2, kann der Üb^-gangsbereich 6 der Felge einen ringförmigen Ansatz 25 tragen, der die Stumpfschweißnaht 20 (nach Fig. 1) oder aber die Warmpreßschweißnaht 24 (nach Fig.3) überdeckt Hierbei kann der Ansatz 25 noch eine ringförmige Schuher 26 besitzen, die die Schweißnaht vollends abdeckt Wird die Verbindung zwischen Felge 1 und Radschüssel 13 als Warmpreßschweißnaht 24 ausgebildet, so liegt an der Innenseite 27 des Ansatzes 25 eine flammfeste Einlage 28 an, die die Erstellung der Warmpreßschweißnaht 24 ohne Gefährdung des ringförmigen Ansatzes 25 erlaubt

Die Felge 1 in an sich bekannter Weise ist aus einem Strangpreßprofilmaterial aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung gefertigt ·- Wie F i g. 1 erkennen läßt, liegt die unter Schutzgas hergestellte Schweißnaht 20 außerhalb des Wärmebereiches der Felge 1. Ebenso liegt die Warmpreßschweißnaht 24 außerhalb des Wärmebereichs der Felge 1, so daß die Felge i alleine nach den Gesichtspunkten der aufzunehmenden Beanspruchung im Betrieb ohne Berücksichtigung der Verbindung mit der Radschüssel gestaltet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus zwei verschweißten Teilen aufgebautes Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall mit einer Felge und einer Radschüssel, deren Rand mit einem Abschnitt der Felge verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Felgenbett (4—8) mit einem auswärts gerichteten ringförmigen Anschlußflansch (10) versehen ist, mit dessen freiem Rand oder freier Kante (11) die Radschüssel (13) verschweißt ist

2. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ringförmige Anschlußflansch (10) horizontal oder annähernd horizontal an dem Tiefbettbereich (8) der Felge (1) in dessen Ebene (2) oder ungefähr in dessen Ebene auswärts erstreckt

3. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Anschlußflansch (10) sich axial bis auf die Höhe des Reifentragbereichs (2,4) der Felge (1) erstreckt

4. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem der Ansprühe 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch (10) zwischen seinem äußeren Rand und dem Obergang zu dem Felgenbett (4—8) eine im Querschnitt leicht gewölbte Verjüngung (21) aufweist

5. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht als Warmpreßschweißnaht (24) ausgeführt ist

6. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschübwel (13) durch eine Stumpfschweißnaht (20) mit der Felge verbrjiden i;'.

7. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß d's Schweißnaht (20, 24) von einem ringförmigen Ansatz (25) des Felgenbettes (4—8) übergriffen ist

8. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ansatz (25) des Felgenbettes (4—8) mit einer flammenfesten Einlage (28) versehen ist

9. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Außenrand (Verbindungsabschnitt 18) der Radschüssel (13) in der Ebene (12) des Anschlußflansches (10) und des Tiefbettabschnittes (8) der Felge gelegen ist

10. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (1) in an sich bekannter Weise aus einem die ausgeformten Abschnitte für das Felgenbett (4—8), die Felgenhörner (2, 3) sowie den ringförmigen Anschlußflansch (10) aufweisenden, zu einem Ring geschlossenen Strangpreßprofilstück einer aushärtbaren Aluminiumlegierung gebildet ist