DE10058806A1 - Fahrzeugrad für Personenkraftwagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist eine Zusatzanmeldung zum Patent DE 10030314 und betrifft ein Fahrzeugrad für Personenkraftwagen sowie ein Herstellunsgverfahren hierfür. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugrad 10 ist die Radschüssel 2 durch Gießen aus Sphäroguß hergestellt, während die Radfelge 1 aus einem umgeformten Stahlblech besteht. Bei einer aus Sphäroguß gegossenen Radschüssel 2 sind dem Styling des Fahrzeugrades 10 bzw. der Radschüssel 2 kaum Grenzen gesetzt. Dabei ist es möglich, ohne Beschränkung durch das Herstellverfahren, dem Fahrzeugrad 2 eine spannungsoptimierte Gestaltung einschließlich spannungsoptimiert vorgesehener Materialstärkenänderungen zu geben. In Kombination mit einer gleichermaßen spannungsoptimiert gestalteten Radfelge 1 entsteht ein Fahrzeugrad 10, das sowohl von den Herstellkosten als auch vom Styling her Aluminiumgußrädern und Aluminiumschmiederädern gleichwertig und von der Belastung her überlegen ist. Die Radfelge 1 und die Radschüssel 2 können in unterschiedlichen Herstellstraßen hergestellt und z. B. durch eine Schweißung verbunden werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad insbesondere für Perso­ nenkraftwagen nach der Patentanmeldung Nr. DE 100 30 314.5 und das Herstellungsverfahren nach der Patentanmeldung 100 30 314.

Fahrzeugräder für Personenkraftwagen, aber auch für Lastkraftwa­ gen kommen in unterschiedlichsten Bauarten der Fahrzeugräder vor. In der Terminologie werden die Räderbauarten wahlweise nach Herstellverfahren und Werkstoff oder nach Einsatzzweck und Fel­ gentyp unterschieden. Hinsichtlich der ersten Unterscheidungsart wird von Stahlscheibenrädern, Leichtmetallgußrädern oder Leicht­ metallschmiederädern gesprochen. Hinsichtlich der zweiten Unter­ scheidungsart wird von Nutzfahrzeugrädern mit Schrägschulter- oder Steilschulterfelge oder PKW-Rädern mit Tiefbettfelge etc. gesprochen.

Die grundlegenden Radteile eines Fahrzeugrades sind hierbei die Radschüssel bzw. Radscheibe einerseits und die Radfelge anderer­ seits. Bei der weit verbreiteten Ausführungsform eines Stahl­ scheibenrades werden sowohl die Radschüssel als auch die Rad­ felge aus warmgewalztem Stahlblech im Tiefzieh- und Rollverfah­ ren hergestellt. Anschließend werden die Radschüssel und die Radfelge durch Punkt- oder Lichtbogenschweißung zusammengefügt.

Während in früheren Zeiten vor allem Sicherheit, Dauerbelast­ barkeit, Herstellungskosten und Gewicht die bestimmenden Punkte bei der Konstruktion von Fahrzeugrädern waren, hat mit der Ein­ führung von Leichtmetallgußrädern und Leichtmetallschmiederädern nun auch das Styling bzw. Design der Fahrzeugräder einen entscheidenden Einfluss. Wegen der deutlich geringeren Kosten bil­ det ein Stahlscheibenrad meist die Basisausstattung eines Fahr­ zeugs oder einer Fahrzeugserie. Bei Fahrzeugsondermodellen, zu­ nehmend auch bei der Planung zukünftiger Fahrzeugserien, bei de­ nen das Styling der Fahrzeugräder in die Gesamtkonzeption des Personenkraftwagens mit einbezogen ist, werden die Stahlschei­ benräder trotz der deutlich höheren Materialkosten von Aluminium durch Aluminiumgußräder ersetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugrad insbesondere für Personenkraftwagen zu schaffen, das in Groß- und Kleinserien wirtschaftlich gefertigt werden kann und das dem Styling der Fahrzeugräder größtmöglichen Spielraum erhält. Die vorliegende Erfindung ist eine Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung DE 100 30 314, in welcher zur Lösung vorgenannter Aufgabe vorgeschlagen ist, daß bei einem aus Eisenmetallwerkstoffteilen bestehenden Fahrzeugrad die Radschüssel durch Urformen, insbesondere Gießen des Eisenmetallwerkstoffs hergestellt ist, während die Radfelge aus einem verformten Stahlblech hergestellt ist.

Die Radschüssel ist das höher belastete Bauteil, da es sämtliche im Radaufstandspunkt wirkenden Axial-, Radial- und Längskräfte dauerhaft auf die Radnabe übertragen muss. Das Styling eines Fahrzeugrades wird im wesentlichen von der Außenansicht der Rad­ schüssel sowie der Anbindung zwischen Radschüssel und Radfelge bestimmt. Bei der Ausgestaltung der Radschüssel durch Gießen, ggf. mit zusätzlichem Schmieden des Eisenmetallwerkstoffs, sind dem Styling des Fahrzeugrades, unter Berücksichtigung der lauf- und sicherheitstypischen Faktoren, kaum Grenzen gesetzt. Gleich­ zeitig sind die Herstellungskosten relativ niedrig, da für die aus einem Eisenmetallblech durch Um- bzw. Verformen hergestellte Radfelge die vorhandenen, weitestgehend optimierten Herstel­ lungsverfahren und -straßen weiterverwendet werden können. In der DE 100 30 314 ist der bevorzugte Werkstoff für die Herstel­ lung der Fahrzeugschüssel Stahl oder eine Stahllegierung, da der Eisenmetallwerkstoff Stahl relativ kostengünstig ist und dank seiner schon bei relativ niedriger Materialstärke hohen Belast­ barkeit und seiner guten Verformbarkeit spannungsgerecht zur Radschüssel (und zur Radfelge) ausgeformt werden kann.

Nach dem vorliegenden Zusatzpatent ist die Radschüssel aus Guß­ eisen oder einer Gußeisenlegierung, insbesondere aus Sphäroguß hergestellt und besteht mithin also aus dem noch kostengünstige­ ren Gußeisen oder Gußeisenlegierung vorzugsweise mit Ausbildung des Graphits in kugeliger (sphärolithischer) Form. Das Elastizi­ tätsmodul von Sphärguß ist deutlich höher als bei Aluminium, je­ doch etwas niedriger als bei Stahl oder Stahlguß. Ein Vorteil des Sphäroguß liegt in seiner hohen Schwingfestigkeit, so daß die auf die Radschüssel im Fahrbetrieb einwirkenden Dauer- und Schwingbelastungen keine Ermüdungsbrüche bzw. Mikrorisse an der Radschüssel hervorrufen. Ein weiterer Vorteil liegt in der guten Schweißbarkeit z. B. gegenüber anderem Gußeisen oder Gußeisenle­ gierungen. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Radschüssel aus GGG40.

Bei der spannungsgerechten Konstruktion der Radfelge sollte - wie an sich bekannt - eine Gewichtsoptimierung vorgenommen wer­ den. Die erfindungsgemäßen Fahrzeugräder kennzeichnen sich fer­ ner durch beim Gießen und ggf. beim nachträglichen Schmieden des Sphäroguß ausgebildete, gewichtsoptimierende Querschnitts­ schwankungen, Vertiefungen, Rippen und/oder Aussparungen in der Radschüssel. Auch die Materialstärkenänderungen und/oder Ausspa­ rungen sind vorzugsweise belastungsgerecht und spannungsopti­ miert angeordnet. Die Anbindung zwischen Radschüssel und Rad­ felge besteht unter Ausnutzung der Vorzüge von Sphäroguß vor­ zugsweise aus einer Schweißverbindung, ggf. unterstützt durch konstruktiv vorgesehene Überlappungsabschnitte insbesondere mit Preßsitz.

Bei einer möglichen Ausgestaltung weist die aus Sphäroguß beste­ hende und ggf. zusätzlich geschmiedete Radschüssel an ihrem Au­ ßenumfang einen ein Felgenhorn bildenden Ring auf. Bei dieser Ausgestaltung vermittelt die aus Sphäroguß hergestellte Rad­ schüssel das Styling eines Full-Face-Fahrzeugrades, wie es bis­ her vor allem von Aluminiumgußrädern bekannt war. Bei einer Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Rades aus Sphäroguß können dann zwischen dem zentralen Radnabenanschlussbereich der Rad­ schüssel und dem das Felgenhorn bildenden Ring sternförmig aus­ gerichtete Speichenstege ausgeformt sein, die sich vorzugsweise bis zum Außenumfang der Radschüssel erstrecken, so daß das Sty­ ling dieses Fahrzeugrades den Eindruck eines sehr großen Rad­ durchmessers vermittelt. Für die Gewichts- und Designoptimierung können die Speichenstege Aussparungen, Vertiefungen, Rippen od. dgl. aufweisen.

Die zuvor beschriebene Ausführungsform eines Fahrzeugrades kenn­ zeichnet sich auch dadurch, daß die Radfelge nur ein Felgenhorn aufweist, und das zweite Felgenhorn am Außenumfang der Radschüs­ sel ausgebildet ist. Zur Anbindung von Radschüssel und Radfelge mittels Schweißung weist die Radschüssel dann vorzugsweise einen durchgehend umlaufenden Felgenanschlußsteg oder umfangsverteilt angeordnete Felgenanschlußstegabschnitte auf. Um bei dieser Aus­ führungsform die Anbindung der Radfelge an die Radschüssel zu­ sätzlich zu unterstützen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Felgenanschlußsteg oder die Felgenanschlußstegabschnitte zumin­ dest an ihrer radialen Außenseite, angepaßt an die Neigung der Felgenschultern der Radfelge, zur Radmittelachse schräg verlau­ fen. Da die Neigung der Felgenschultern bei PKW-Felgen meist 5° beträgt, ist dies auch der bevorzugte Neigungswinkel der radia­ len Aussenseite. Alternativ kann die Neigung aber auch 15°, wie bei Steilschulterfelgen, oder einen anderen Wert einnehmen, so­ fern die Felgenschulter der Radfelge entsprechend ausgebildet ist. Der Felgenanschlußsteg oder die Felenanschlußstegabschnitte können hierbei an der radialen Innenseite im wesentlichen pa­ rallel zur Radmittelachse verlaufen. Eine fertigungstechnisch günstige Anbindung zwischen Radschüssel und Radfelge wird er­ reicht, wenn der Felgenschulterabschnitt der Radfelge an den Felgenanschlußsteg oder die Felgenanschlußstegabschnitte der Radschüssel mittels einer Schweißung angeschlossen ist. Vor­ zugsweise umschließt hierbei die Radfelge den Felgenanschlußsteg oder die Felgenanschlußstegabschnitte an der Radschüssel über­ lappend und/oder im Preßsitz, so daß sowohl eine Zentrierung als auch eine radiale Abstützung der Radfelge an der Radschüssel be­ wirkt wird.

Alternativ kann der Felgenanschlußsteg einen Abschnitt des Tief­ betts der Radfelge ausbilden und der umlaufende Felgenan­ schlußsteg ist mittels einer Schweißung mit einer Radfelge ver­ bunden, die nur ein Felgenhorn, eine Felgenschulter und nur ei­ nen Hump aufweist. Die Schweißung kann bei dieser Ausgestaltung auch als Reibschweißung ausgeführt werden. Die Radfelge weist dann entsprechend nur eine Felgenschulter und nur einen Hump auf und in die Radschüssel sind, sich radial nach außen an den Fel­ genanschlußsteg anschließend, ein Hump und eine Felgenschulter integriert. Da diese als Bestandteil der aus Sphäroguß urgeform­ ten Radschüssel hergestellt sind, läßt sich ein besonders indi­ viduelles Styling des Fahrzeugrades erzielen.

Die Erfindung umfasst auch Fahrzeugräder, bei denen das außen­ liegende, radschüsselseitige Felgenhorn - wie bekannt - an der Radfelge ausgebildet ist und der Felgenanschlußsteg oder die Felgenanschlußstegabschnitte dann die Felge im Übergangsbereich von Felgenschulter und Felgenhorn abstützen.

Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Radschüssel am Fuß des Felgenanschlußsteges oder der Felgenanschlußstegabschnitte eine Materialanhäufung aufweist, und/oder das Fahrzeugrad in diesem kritischen Bereich spannungsgerecht gestaltet ist.

Vorzugsweise weist auch die Radfelge spannungsoptimierte Materi­ aldicken auf, die insbesondere durch Umformschritte wie Auswalzen und/oder durch den Einsatz sogenannter "Tailored-Strips" ge­ fertigt bzw. erzeugt sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch das Verfahren nach der Patentanmeldung DE 100 30 314 zur Fertigung von Fahrzeugrädern für Personenkraftwagen. Erfindungsgemäß ist das Verfahren ge­ kennzeichnet durch die Schritte: Gießen einer Radschüssel aus Gußeisen oder einer Gußeisenlegierung, insbesondere Sphäroguß; Herstellen einer Radfelge insbesondere durch Umformen, vorzugs­ weise Profilrollen eines Stahlbleches; und Zusammenbauen, vor­ zugsweise Verschweißen der aus Gußeisen oder einer Gußeisenle­ gierung, insbesondere Sphäroguß bestehenden Radschüssel mit der Radfelge. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden sowohl die Radschüssel als auch die Radfelge spannungsop­ timierend gestaltet. Weiter vorzugsweise kann die Radschüssel zusätzlich geschmiedet werden und/oder die Eigenschaften des Sphäroguß werden durch geeignete Wärmebehandlungen verbessert. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele darge­ stellt sind sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Fahrzeugrad nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 Vorder- und Rückansicht des Fahrzeugrades aus Fig. 1;

Fig. 3 schematisch die Radschüssel- und Radfelgengestaltung nach einer ersten Ausführungsalternative;

Fig. 4 eine Detailansicht des radschüsselseitigen Felgenhorns gemäß Fig. 3;

Fig. 5 schematisch eine Fahrzeugradgestaltung nach einer zwei­ ten Ausführungsalternative in Schnittansicht;

Fig. 6 eine Detailansicht der Radschüssel-Radfelgenanbindung gemäß Fig. 5;

Fig. 7 ein Fahrzeugradradgestaltung in Schnittansicht gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsalternative;

Fig. 8 schematisch eine Fahrzeugradgestaltung in Schnittan­ sicht gemäß einer vierten Ausführungsalternative;

Fig. 9 eine Detailansicht der Radschüssel-/Radfelgenanbindung gemäß Fig. 8;

Fig. 10 schematisch eine Schnittansicht eines Fahrzeugrades gemäß einer fünften Ausführungsalternative; und

Fig. 11 eine Detailansicht der Radschüssel-/Radfelgenanbin­ dung bei der Ausführungsform nach Fig. 10.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad für Personenkraftwagen gemäß einer ersten Ausführungsform. Das ins­ gesamt mit 10 bezeichnete Fahrzeugrad weist als Radbauteile eine Radfelge 1 und eine Radschüssel 2 auf. Die aus geeignetem Stahl­ blech durch Runden, Schweißen, Aufweiten, Vorbiegen, Profilrol­ len und Kalibrieren hergestellte Radfelge 1 weist ein fahrzeug­ seitiges Felgenhorn 3, eine fahrzeugseitige Felgenschulter 4, einen Hump 5 als Sicherheitselement, ein im wesentlichen paral­ lel zur Radmittelachse A sich erstreckendes Umfangsteil 6, ein Tiefbett 7 mit innenliegender Tiefbettflanke 8 und außenliegen­ der Tiefbettflanke 9, einen außenliegenden Hump 11 und einen au­ ßenliegenden Felgenschulterabschnitt 12 auf. Ein nicht darge­ stelltes Ventilloch kann beispielsweise in der außenliegenden Tiefbettflanke 9 vorgesehen sein. Zwar fehlt der Radfelge 1 das außenliegende Felgenhorn nebst Übergang, ansonsten hat die Rad­ felge 1 einen im Prinzip bekannten Aufbau. Spannungs- und gewichtsoptimierende Materialstärken- bzw. Querschnittsänderungen sind nicht dargestellt, vorzugsweise jedoch vorhanden.

Die durch Umform- und Fügeschritte aus dem Stahlblech herge­ stellte Radfelge 1 ist an eine als Gußteil aus Sphäroguß, insbe­ sondere GGG 40 hergestellte Radschüssel 2 angeschlossen. Die als Gußteil aus dem Gußeisen oder der Gußeisenlegierung mit Kugel­ graphit hergestellte Radschüssel 2 kann hierbei schon beim Gie­ ßen im wesentlichen das Styling gemäß der Fig. 1 und 2 erhalten. Dabei können insbesondere bereits die Bremsbelüftungslöcher 13, die vorzugsweise dem Styling dienenden Ziervertiefungen 14 sowie die eine sternförmige Ausgestaltung erzeugenden z. B. fünf Spei­ chenstege 15 ausgebildet werden. Die als Gußteil hergestellte Radschüssel 2 weist am Außenumfang einen ein außenliegendes Fel­ genhorn 16 bildenden Ring 16' auf, der mithin in die Radschüssel 2 integriert ist.

Wie insbesondere die Fig. 2 in der rechten, eine Außenansicht des Fahrzeugrades 10 darstellenden Hälfte zeigt, können die Speichenstege 15 mit ihren Speichenstegenden 17 bis annähernd an den Außenumfang des das Felgenhorn 16 bildenden Rings 16' heran­ reichen, so daß das Fahrzeugrad 10 den Eindruck eines großen Raddurchmessers vermittelt.

Auch das Mittenloch 18 im Nabenanschlussbereich sowie die Bol­ zenlöcher 19 samt Senkung 20 können bereits beim Herstellen der Radschüssel 2 vorgesehen werden. Da an diese Bereiche jedoch ho­ he Anforderungen an die Maßhaltigkeit gestellt werden, kann es erforderlich sein, die entsprechenden Bereiche mit mechanischen Bearbeitungsverfahren, z. B. Drehen, Bohren, Senken, spanlosem Drücken, Schlagen oder Kalibrieren fertigzustellen bzw. nachzu­ bearbeiten. Auch andere Bereiche der Radschüssel, wie z. B. die Kanten der Lüftungslöcher können nachbearbeitet werden, um span­ nungsoptimierte Materialquerschnitte und Materialgefügerichtun­ gen zu erzielen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im Prinzip dieselbe Ausführungsform ei­ nes Fahrzeugrades wie die Fig. 1 und 2. Dieselben Radbauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Auch hier stützt sich der außenliegende Felgenschulterabschnitt 12 an einem rundumlaufenden, einstückig an der Radschüssel 2 ausgebildeten Felgenanschlußteg 21 ab. Der Felgenschulterabschnitt 12 hat, re­ lativ zur Radmittelachse A, einen Neigungswinkel von etwa 5° entsprechend der Norm für Tiefbettfelgen. Die radiale Außenseite 22 des Felgenanschlußsteges 21 ist daher ebenfalls um den Winkel von etwa 5° relativ zur Radmittelachse A geneigt, während die radiale Innenseite 23 des Felgenanschlußsteges 23 im wesentli­ chen parallel zur Radmittelachse A verläuft. Der Felgenschulter­ abschnitt 12 überlappt den Felgenanschlußsteg 21 zumindest teil­ weise, so daß durch das Überlappen sowohl eine Zentrierung der Radfelge 1 an der Radschüssel 2 erzielt als auch die Abstützung der Radfelge 1 verbessert ist. Ein Preßsitz zwischen Felgenan­ schlußsteg 21 und Felgenschulter 12 kann die Anbindung verstär­ ken. Nachdem die Felge lagegerecht an der Radschüssel zentriert wurde, werden die Radfelge 1 und die Radschüssel 2 mittels einer Schweißung 24 verbunden. Durch die Zentrierung und Abstützung sowie den Preßsitz zwischen Felgenschulterabschnitt 12 und Fel­ genanschlußsteg 21 ist die Schweißung 24 entlastet.

Wie die Fig. 3 und 4 weiter zeigen, ist am Fuß 21' des Felgenan­ schlußsteges 21 eine Materialanhäufung 25 ausgebildet, so daß dieser relativ stark belastete Bereich der Radschüssel 2 span­ nungsoptimiert mit einer relativ hohen Materialstärke versehen ist, während geringer beanspruchte Bereiche der Radschüssel 2 mit entsprechend niedrigerem Materialquerschnitt ausgebildet sind. Es wird angemerkt, daß bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 das Felgenhorn 16 zwar mit unkonstantem, im Mittel­ bereich signifikant dicker ausgeprägtem Materialquerschnitt aus­ geführt ist, dies jedoch vorrangig dem Styling des Fahrzeugrades 10 dient. Ein entsprechendes stylistisches Element kann vorteil­ hafterweise bereits bei der erfindungsgemäßen Urformung der Radschüssel, d. h. ohne nachträgliche Bearbeitungsschritte vorgese­ hen werden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 weist das Felgen­ horn 16A an der Radschüssel 2 die entsprechende Verdickung nicht auf. Ansonsten stimmt diese Ausführungsform mit der zuvor be­ schriebenen Ausführungsform überein, so daß auf die vorherge­ hende Beschreibung Bezug genommen werden kann.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 hat die Radschüssel 2 die Formgebung und das Styling gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6. Die spannungsoptimierenden Querschnittsschwankun­ gen, Rippen, Vertiefungen sowie Belüftungslöcher im Gußteil sind nicht näher dargestellt. Der Anbindung zwischen Radschüssel 2 und Felge 1 mittels Schweißung 27 erfolgt ebenfalls am Fel­ genanschlußsteg 21. Abweichend von den vorhergehenden Ausfüh­ rungsformen ist hier jedoch keine Überlappung zwischen dem An­ schlußsteg 21 und dem Felgenschulterabschnitt 12' vorgesehen, vielmehr sind der Felgenanschlußsteg 21 und die Felgenschulter­ abschnitt 12' an ihrem stirnseitigen Stoß mittels der Schweißung 27 miteinander verschweißt. Die Schweißung 27 kann von ein- oder beidseitig aufgebrachten umlaufenden Schweißnähten, aber auch von einer durch Reibschweißung erzeugten Schweißnaht gebildet werden. Es versteht sich, daß für die Ausführungsform mit Reib­ schweißung der Felgenanschlußsteg 21 rundumlaufend ausgebildet sein muss. Der Felgenschulterabschnitt 12' ist im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen ein wenig kürzer ausgebil­ det, so daß - trotz fehlender Überlappung - insgesamt dieselben Radabmessungen wie bei der vorhergehenden Ausführungsform er­ zielt werden können.

Auch bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 8 und 9 kann die Schweißverbindung zwischen der Radschüssel 2A und der Radfelge 1A mittels einer Reibschweißung 28 erfolgen. Die Schweißung 28 erfolgt im Tiefbett 7A. Die Radfelge 1A weist daher nur ein in­ nenliegendes Felgenhorn 3, eine innenliegende Felgenschulter 4, einen innenliegenden Hump 5, das Übergangsteil 6 sowie die in­ nenliegende Tiefbettflanke 8 auf, wohingegen die äußere Tief­ bettflanke 9A, das außenliegende Felgenhorn 11A, die außenlie­ gende Felgenschulter 12A und das außenliegende Felgenhorn 16A in der Gußausführung der Radschüssel 2A vorgesehen sind. Im Styling der Radschüssel gemäß der Fig. 8 kann daher ein vergleichsweise tiefer Einschnitt zwischen dem Felgenhorn 16A und dem Speichen­ steg 15A der Radschüssel 2A vorgesehen werden. Der Felgenan­ schlußsteg 21A bildet zugleich einen Abschnitt des Tiefbetts, wie den Fig. 8 und 9 entnommen werden kann.

Die Fig. 10 und 11 zeigen noch eine weitere Ausführungsform. Die Radfelge 2B hat hier eine konventionelle Gestaltung und weist beide Felgenschultern 4, 29 und beide Felgenhörner 3, 30 auf. Die Radfelge 2B stützt sich in Radialrichtung an dem Felgenan­ schlußsteg 31 sowie an einem Radschüsselvorsprung 32 ab. Der im Gußteil vorgesehene Radschüsselvorsprung 32 kann sich hierbei relativ weit in Richtung auf das Felgenhorn 30 zu erstrecken, oder wie dargestellt als kurze Nase ausgebildet sein. Auch bei dieser Ausführungsform ist im stark belasteten Bereich der Rad­ schüssel zwischen Radschüsselvorsprung 32 und Felgenanschlußsteg 31 eine Materialanhäufung 33 vorgesehen.

Die in den Figuren schematisch angedeuteten Konturen der Rad­ schüssel und der Radfelge dienen insbesondere der Darstellung der Gestaltungsmöglichkeiten bei einer vorzugsweise als Sphäro­ gußteil gefertigten Radschüssel. Die Eigenschaften der Radschüs­ sel aus Sphäroguß könnten durch nachträgliche Wärmebehandlungen oder durch Schmieden weiter verbessert werden.

Claims (23)

1. Fahrzeugrad für Personenkraftwagen nach der Patentanmeldung DE 100 30 314, mit einer durch Gießen aus Eisenmetallwerkstoff hergestellten Radschüssel und einer aus einem Stahlblech ge­ formten Radfelge, vorzugsweise Tiefbettfelge, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radschüssel (2) aus Gußeisen oder einer Guß­ eisenlegierung, insbesondere aus Sphäroguß besteht.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschüssel aus GGG 40 besteht.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die gegossene Radschüssel (2) nach dem Gießen ge­ schmiedet oder wärmebehandelt worden ist.

4. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Gießen oder Schmieden der Radschüssel (2) Querschnittsänderungen, Vertiefungen, Rippen und/oder Aus­ sparungen in der Radschüssel (2) ausgebildet sind.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstärkenänderungen und/oder -aussparungen spannungs­ optimiert angeordnet sind.

6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radschüssel (2) an ihrem Außenumfang ei­ nen ein Felgenhorn (16) bildenden Ring (16') aufweist.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zentralen Radnabenanschlussbereich (18) der Rad­ schüssel (2) und dem das Felgenhorn (16) bildenden Ring (16') sternförmig ausgerichtete Speichenstege (15) ausgeformt sind.

8. Fahrzeugrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichenstege (15) sich bis zum Außenumfang der Radschüssel (2) erstrecken.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Speichenstege (15) Aussparungen, Vertiefungen (14), Rippen od. dgl. aufweisen.

10. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radfelge (1; 1A) nur ein Felgenhorn (3) aufweist und das zweite Felgenhorn (16, 16A, 16B) an der Radschüs­ sel (2, 2A) ausgebildet ist.

11. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radschüssel (2; 2A) einen durchgehend um­ laufenden Felgenanschlußsteg (21; 21A; 31) oder umfangsverteilt angeordnete Felgenanschlußstegabschnitte aufweist.

12. Fahrzeugrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenanschlußsteg (21) oder die Felgenanschlußstegab­ schnitte zumindest an ihrer radialen Außenseite (22), angepaßt an die Neigung der Felgenschultern (12) der Radfelge (1), zur Radmittelachse (A) schräg verlaufen.

13. Fahrzeugrad nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Felgenanschlußsteg (21) oder die Felgenan­ schlußstegabschnitte an ihrer radialen Innenseite (23) im we­ sentlichen parallel zur Radmittelachse (A) verlaufen.

14. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radfelge (1) an der Radschüssel (2) mit­ tels eines den Felgenschulterabschnitt (12; 12') der Radfelge (1) mit dem Felgenanschlußsteg (21) oder dem Felgenanschlußstegab­ schnitt verbindenden Schweißung (24; 27) angeschlossen ist.

15. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radfelge (1) den Felgenanschlußsteg (21) oder die Felgenanschlußstegabschnitte an der Radschüssel (2) überlappend und/oder mit Preßsitz umschließt.

16. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Felgenanschlußsteg (21A) einen Abschnitt des Tiefbetts (7A) ausbildet und mittels einer Schweißung (28), vorzugsweise Reibschweißung, mit einer nur ein Felgenhorn (3), nur eine Felgenschulter (4) und nur einen Hump aufweisenden Rad­ felge (1A) verbunden ist.

17. Fahrzeugrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in die Radschüssel (2A), sich radial nach außen an den Fel­ genanschlußsteg (21A) anschließend, ein Hump (11A) und eine Fel­ genschulter (12A) integriert sind.

18. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das radschüsselseitige Felgenhorn (30) an der Radfelge (2B) augebildet ist und der Felgenanschlußsteg (31) oder die Felgenanschlußstegabschnitte die Radfelge (2B) im Über­ gangsbereich von Felgenschulter (29) und Felgenhorn (30) ab­ stützen.

19. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Radschüssel (2; 2A; 2B) am Fuß (21') des Felgenanschlußsteges (21) oder der Felgenanschlußstegabschnitte eine Materialanhäufung (25; 33) aufweist.

20. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Felge spannungsoptimierte Materilien aufweist, die durch Auswalzen gefertigt und/oder durch Einsatz von "Tailored-Strips" erzeugt sind.

21. Verfahren nach der Patentanmeldung DE 100 30 314 zur Ferti­ gung von Fahrzeugrädern für Personenkraftwagen, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch die Schritte:
Gießen einer Radschüssel aus einem Gußeisen oder einer Gußei­ senlegierung, insbesondere aus Sphäroguß;
Herstellen einer Radfelge, insbesondere Tiefbettfelge, durch Urformen, vorzugsweise Profilrollen, eines Stahlblechs; und
Zusammenbauen, insbesondere Verschweißen, der gegossenen Rad­ schüssel mit der Radfelge.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschüssel nach dem Gießen geschmiedet oder wärmebehandelt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich­ net, daß die Radschüssel und die Radfelge spannungsoptimiert gestaltet werden.