NL9420043A

NL9420043A - Aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak.

Info

Publication number: NL9420043A
Application number: NL9420043A
Authority: NL
Inventors: Dennis Jaskierny
Original assignee: Hayes Wheels International
Priority date: 1994-01-03
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1997-03-03
Also published as: US5435633A; GB2299312B; FR2714634B1; ITMI950005A0; IT1275998B1; WO1995018721A1; US5558407A; AU1551495A; JPH09507192A; ITMI950005A1; DE4480503T1; FR2714634A1; GB2299312A; GB9612511D0

Description

Aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak

Achtergrond van de uitvinding

Deze uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op een voertuigwiel en in het bijzonder op een verbeterd aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak.

Een voertuigwiel met volledig buitenvlak omvat een schijf voor het "volledige buitenvlak" en een "gedeeltelijke" velg, die met elkaar zijn verbonden tijdens een lasbewerking. De bijbehorende schijf kan zijn gegoten, gesmeed of geconstrueerd uit aluminium of staal, en de bijbehorende velg is geconstrueerd uit aluminium of staal.

Eén voorbeeld van een voertuigwiel met volledig buitenvlak van een geconstrueerde stalen schijf en velg is geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 4,610,482 ten name van Overbeck et al en is weergegeven in de bijbehorende tekening, fig. 4 (stand van de techniek). Zoals daar is weergegeven, is het uiteinde van een buitenboordse velgrandzitting 60 van een stalen velg uitgevoerd met een radiaal binnenwaarts gekeerde flens 62. De binnenwaarts gekeerde flens 62 is machinaal bewerkt voor het verschaffen van een axiaal verlopend oppervlak 64, een radiaal binnenwaarts hellend oppervlak 66 en een radiaal verlopend oppervlak 68. Het radiaal binnenwaarts hellende oppervlak 66 werkt samen met een inwendig oppervlak 70A van de buitenboordse vasthoudflens 70 van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting voor het vormen van een naad. Een las 72 is in de naad aangebracht voor het met elkaar verbinden van de velg en de schijf.

Andere voorbeelden van wielen met volledige buitenvlakken zijn geopenbaard in het Amerikaanse oc- tooischrift 5,027,508 ten name van Cissell II, en het Amerikaanse octrooischrift 3,506,311 ten name van Nobach.

Samenvatting van de uitvinding Voor aluminium en stalen wielen van vergelijkbare maat is de dikte van een aluminium velg in het gebied van de buitenboordse bandvelgrandzitting althans ongeveer het dubbele van de dikte van die van een stalen velg. Aanvraagster heeft ontdekt dat voor toepassingen met volledig buitenvlak deze vergrote dikte zekere problemen veroorzaakt. Bijvoorbeeld omdat het zeer moeilijk is de buitenboordse bandvelgrandzitting van de aluminium velg radiaal binnenwaarts te keren, kan de inhoud van het hiervoor besproken octrooi ten name van Overbeck et al niet effectief worden benut. Deze uitvinding betreft een verbeterd aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak, waarbij de bijbehorende velg een uniek gevormde buitenboordse bandvelgrandzitting omvat die het lassen van de velg aan de bijbehorende wielschijf vergemakkelijkt.

In het bijzonder omvat het voertuigwiel met volledig buitenvlak volgens deze uitvinding een ringvormige schijf en een cirkelvormige velg. De schijf is vervaardigd van gegoten, gesmeed of geconstrueerd aluminium en omvat een lichaam met een centraal geplaatst wielmontage-oppervlak en een buitenste ringvor-mig gedeelte. Het buitenste ringvormige gedeelte begrenst een vasthoudflens van het wiel met volledig buitenvlak voor de buitenboordse bandvelgrandzitting.

De velg is eveneens van aluminium vervaardigd en vormt een as en omvat een vasthoudflens voor de binnenboordse bandvelgrandzitting, een binnenboordse bandvelgrandzit-ting, een axiaal verlopend velgbed en een axiaal verlopende buitenboordse bandvelgrandzitting. De buitenboordse bandvelgrandzitting bezit een in hoofdzaak uniforme dikte en eindigt bij een axiaal uiterste eindoppervlak. Het axiale uiterste eindoppervlak bevat een radiaal verlopende eerste eindoppervlak en een niet radiaal verlopend afgeschuind tweede eindoppervlak.

Wanneer het axiale uiterste eindoppervlak van de velg tegen de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting is geplaatst, stoot het radiaal verlopende eerste eindoppervlak van de velg tegen de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting, en ligt het niet radiaal verlopende afgeschuinde tweede eindoppervlak van de velg op een afstand van de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting, ten einde een in hoofdzaak ringvormige groef te vormen. De groef neemt een las op voor het met elkaar verbinden van de velg en de schijf en voor het tot stand brengen van het afgewerkte aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak.

De tussen het afgeschuinde tweede eindoppervlak van de velg en de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting gevormde groef is specifiek gedimensioneerd voor het mogelijk maken van voldoende laspenetratie in de velg en schijf. Bovendien is de groef effectief voor het uitsparen van de las van een bijbehorend bandvelgrandpakket.

Andere voordelen van deze uitvinding zullen voor de deskundigen op het betreffende gebied duidelijker worden uit de nu volgende gedetaileerde beschrijving van de voorkeursuitvoering wanneer deze wordt gelezen in het licht van de bijgaande tekeningen.

Korte beschrijving van de tekeningen

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een vervaardigd aluminium voertuigwiel met volledig buitenvlak dat is geconstrueerd in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.

Fig.2 is een op grotere schaal weergegeven dwarsdoorsnede van een geselecteerd gedeelte van fig. 1 voor het weergeven van een geometrie van een lasnaad voor het verbinden van de schijf aan de velg voor het produceren van het voertuigwiel met volledig buitenvlak.

Fig. 3 is een op grotere schaal weergegeven dwarsdoorsnede van het buitenboordse uiteinde van de in fig. 2 weergegeven velg.

Fig. 4 is met fig.2 overeenkomende doorsnede voor het weergeven van een geometrie van een lasnaad voor gebruik bij het produceren van een voertuigwiel met volledig buitenvlak volgens de stand van de techniek.

Gedetaileerde beschrijving van de voorkeursuitvoering

Thans wordt verwezen naar de tekening, waarin in fig. 1 een voertuigwiel met volledig buitenvlak is weergegeven, dat in zijn geheel met 10 is aangeduid en dat is geconstrueerd in overeenstemming met de onderhavige uitvinding. Het voertuigwiel 10 met volledig buitenvlak omvat een schijf 12 en een velg 14 die met elkaar zijn verbonden gedurende een lasbewerking.

De schijf 12 is een gevormde, gesmede of gegoten schijf van aluminium en omvat een in hoofdzaak centraal ge-plaatst wielmontageoppervlak 20 en een buitenste ringvormige flens 22. Het wielmontageoppervlak 20 is uitgevoerd met een centraal geplaatst geleidingsgat 24. Een aantal op gelijke afstand gelegen montagegaten 26 (slechts één is weergegeven) is op gelijke afstand van het geleidingsgat 24 gelegen. De montagegaten 26 ontvangen bouten en -moeren (niet weergegeven) voor het bevestigen van het wiel 10 op een as (niet weergegeven) van een voertuig. Zoals hierna zal worden besproken vormt de buitenste ringvormige flens 22 van de schijf 12 een vasthoudtlens voor een buitenboordse bandvelgrandzitting van het afgewerkte wiel 10 met volledig buitenvlak.

De velg 14 is eveneens van aluminium vervaardigd en omvat een vasthoudtlens 30 voor een binnen-boordse bandvelgrandzitting, een binnenboordse bandvelgrandzitting 32, een in hoofdzaak axiaal verlopend velgbed 34 en een buitenboordse bandvelgrandzitting 36.

Zoals het best is weergegeven in fig. 2, omvat de buitenboordse bandvelgrandzitting 36 van de velg 14 een buitenste axiaal verlopend cilindrisch oppervlak 40 en een binnenste axiaal verlopend cilindrisch oppervlak 42 dat in hoofdzaak evenwijding is aan het buitenste cylindrische oppervlak 40 voor het vormen van een in hoofdzaak constante dikte T over de gehele lengte van de buitenboordse band- velgrandzitting 36. Kenmerkend is de dikte T van de velg 14 in het gebied van de buitenboordse bandvelgrandzitting 36 in het bereik van 0,250 inch tot 0,275 inch.

De buitenboordse bandvelgrandzitting 36 eindigt bij een axiaal uiterst eindoppervlak 38. Zoals het best is weergegeven in fig. 3 omvat het axiale uiterste eindoppervlak 38 een radiaal verlopend eerste eindoppervlak 38A en een niet-radiaal verlopend afgeschuind tweede eindoppervlak 38B. Het radiaal verlopende eerste eindoppervlak 38A verloopt vanaf een punt A naar een punt B voor het begrenzen van een radiale afstand X. Zoals hierna zal worden besproken is het niet-radiaal verlopende afgeschuinde tweede eindopper-vlak 38B bij voorkeur gevormd tijdens een volgende machinale bewerking ten einde nauwe toleranties te handhaven.

Voor het samenstellen van het wiel 10 met volledig buitenvlak wordt het axiale uiterste eindop-pervlak 38 van de velg 14 tegen de vasthoudflens 22 van de schijf 12 voor de buitenboordse bandvelgrandzitting geplaatst. In deze stand ligt het eerste eindoppervlak 38A van de velg 14 aan tegen een radiaal verlopend binnenste oppervlak 22A van de vasthoudflens 22 van de schijf 12 voor de buitenboordse bandvelgrandzitting, terwijl het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B op afstand ligt van het binnenste oppervlak 22A voor het daardoor vormen van een in hoofdzaak met 50 aangeduide uitsparing tussen het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B en de vasthoüdflens 22 van de schijf 12 voor de buitenboordse velgrandzitting. De uitsparing 50 begrenst een ringvormige groef voor het opnemen van een omtrekslas 52 voor het met elkaar verbinden van de velg 14 en de schijf 12 voor het tot stand brengen van het afgewerkte aluminium voertuigwiel 10 met volledig buitenvlak.

Aangezien de afmeting van de uitsparing 50 wordt bepaald door de betreffende hoek van het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B en de radiale afstand X van het eerste eindoppervlak 38A, kan een vooraf bepaalde gedimensioneerde uitsparing 50 worden verschaft ten einde te waarborgen dat de las 52 voldoende in de velg 14 en de schijf 12 pene- treert. In het bijzonder worden de radiale afstand X van het eerste eindoppervlak 38A en de hoek van het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B vooraf bepaald voor het tot stand brengen van een uitsparing 50 die toestaat dat de las 52 tenminste 60% in de velg 14 penetreert.

Ten einde een laspenetratie van tenminste 60% te verschaffen is de radiale afstand X van het eerste eindoppervlak 38A van de velg bij voorkeur kleiner dan 0,060 inch of ongeveer 25% van de dikte T van de velg 14 in het gebied van de buitenboordse bandvelgrandzit-ting 36, en een hoek A van het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B ten opzichte van het eerste eindoppervlak 38A is bij voorkeur ten minste 35°. Bijvoorbeeld in een aluminium velg 14 met een dikte T in het gebied van de buitenboordse bandvelgrandzitting 36 in het bereik van 0,250 inch tot 0,275 inch ligt de radiale afstand X van het eerste eindoppervlak 38A in het bereik van 0,050 inch tot 0,075 inch en ligt de hoek van de afschuining van het tweede eindoppervlak 38B tussen 30° en 40°.

Eén voordeel van de onderhavige uitvinding is dat het afgeschuinde tweede eindoppervlak 38B van de velg 14 machinaal kan worden aangebracht voor het verschaffen van een specifiek gedimensioneerde groef 50 ten einde te waarborgen dat de las 52 voldoende in de velg 14 en de schijf 12 penetreert. Een ander voordeel van de onderhavige uitvinding is dat de groef 50 effectief is voor het uitsparen van de las 52 van een bijbehorend bandvelgrandpakket (niet weergegeven). Als gevolg daarvan is het "afslijten" van de band door de las verhinderd. Het afslijten is gedefiniëerd als het slijten van het bandmateriaal veroorzaakt door het wrijven van de band tegen de las. Het is belangrijk om het optreden van afslijten te verhinderen aangezien dit de band kan snijden en beschadigen en tot een drukver-lies in de band kan leiden.

In overeenstemming met de bepalingen van de oc-trooiwetgeving zijn het principe en de uitvoering van deze uitvinding in zijn voorkeursuitvoering beschreven en weergegeven. Het dient evenwel te worden begrepen dat de uitvinding op andere wijze in de praktijk kan worden gebracht dan specifiek is toegelicht en weergegeven, zonder het kader van de bijgaande conclusies te verlaten.

Claims

1. Voertuigwiel met volledig buitenvlak voorzien van: een hoofdzaak ringvormige schijf van aluminium uitgevoerd met een lichaam met een centraal geplaatst wielmontageoppervlak en een buitenste ringvormig gedeelte, waarbij het buitenste ringvormige gedeelte een vasthoudflens van het wiel met volledige buitenvlak voor een buitenboordse bandvelgrandzitting vormt; en een in hoofdzaak cirkelvormige velg van aluminium die een hartlijn vormt en is uitgevoerd met een vasthoudflens voor een binnenboordse bandvelgrandzitting, een binnenboordse bandvelgrandzitting, een axiaal verlopend velgbed en een axiaal verlopende buitenboordse bandvelgrandzitting; waarbij de buitenboordse bandvelgrandzitting een althans ongeveer uniforme dikte bezit en in hoofdzaak evenwijdige buitenste en binnenste axiaal verlopende cilindrische oppervlakken vormt die eindigen bij een axiaal uiterste eindoppervlak, welk axiaal uiterste eindoppervlak een radiaal verlopend eerste eindoppervlak en een niet-radiaal verlopend afgeschuind tweede eindoppervlak omvat; waarbij, wanneer het axiale uiterste eindoppervlak van de velg aangrenzend aan de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting is geplaatst, het radiaal verlopende eerste eindoppervlak van de velg aanligt tegen een radiaal verlopend binnenste oppervlak van de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting, terwijl het niet-radiaal verlopende afgeschuinde tweede eindoppervlak van de velg op afstand ligt van de vasthoudflens van de schijf voor de buitenboordse bandvelgrandzitting voor het vormen van een in hoofdzaak ringvormige groef voor het opnemen van een las voor het met elkaar verbinden van de velg en de schijf voor het tot stand brengen van het afgewerkte wiel met volledig buitenvlak

2. Vertuigwiel met volledig buitenvlak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het radiaal verlopende eerste eindoppervlak zich radiaal uitstrekt over een afstand van minder dan 50% van de dikte van de buitenboordse bandvelgrandzitting.

3. Voertuigwiel met volledig buitenvlak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het radiaal verlopende eerste eindoppervlak zich radiaal uitstrekt over een afstand van ongeveer 25% van de dikte van de buitenboordse bandvelgrandzitting.

4. Voertuigwiel met volledig buitenvlak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het niet-radiaal verlopende afgeschuinde tweede eindoppervlak een hoek vormt in het bereik van 25° tot 45° ten opzichte van het eerste eindoppervlak .

5. Voertuigwiel met volledig buitenvlak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het niet-radiaal verlopende afgeschuinde tweede eindoppervlak een hoek vormt van ongeveer 35° ten opzichte van het eerste eindoppervlak.