DE112004000312T5

DE112004000312T5 - Verfahren zum Herstellen eines Scheibenfahrzeuggrades

Info

Publication number: DE112004000312T5
Application number: DE112004000312T
Authority: DE
Inventors: Tomiharu Anjo Okita; Ryuji Anjo Kimoto; Katsumi Anjo Uchiyama; Yoshiki Anjo Inagaki
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US7509739B2; CN1835850A; WO2006043304A1; CN100519227C; JPWO2006043304A1; US20060248722A1; JP4547384B2

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Scheibenfahrzeugrades, enthaltend: eine Radfelge, wobei ein Öffnungsrand davon ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt zu sein, während der andere Öffnungsrand ein Umfangsverbindungsende sein soll, und eine Radscheibe, wobei der Umfang davon ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt zu sein, um einen Reifenwulst seitlich zu halten, wobei das Umfangsverbindungsende mit der Rückseitenoberfläche der Radscheibe verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
die Rückseitenoberfläche der Radscheibe vorab mit einer ringartigen Verbindungsnut versehen wird; das
Umfangsverbindungsende der Radfelge vorab mit einer schrägen Innenseitenendoberfläche versehen wird; das
Umfangsverbindungsende gesetzt und positioniert wird an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut; in welchem Zustand eine Schweißhitzebeschränkungsringregion zwischen der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut und der schrägen Innenseitenendoberfläche erzeugt wird, indem der Innenseitenrand der schrägen Innenseitenendoberfläche in Kontakt mit oder nahe der Innenseitennutwand platziert wird; und die ringartige Verbindungsnut und das Umfangsverbindungsende durch Schweißen verbunden werden, so dass die Radscheibe und die Radfelge verbunden sind.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vollflächen oder -scheibenfahrzeugrades durch Schweißen einer Radfelge, deren Umfang einen Flanschabschnitt zum Halten eines Reifenwulstes hat, an eine Radschüssel oder -scheibe.

[Hintergrundtechnik]

Das Scheiben- oder Vollflächenfahrzeugrad wird durch Schweißen einer Radfelge an eine Radscheibe hergestellt. Die Radfelge hat einen Flanschabschnitt an einer Öffnung davon und ein Umfangsverbindungsende an der anderen Öffnung. Die Radscheibe oder -schüssel hat einen Flanschabschnitt, dessen Umfang zum seitlichen Halten eines Reifenwulstes dient. Das Vollflächenfahrzeugrad wird durch Schweißen des Umfangsv erbindungsendes an die Rückseitenoberfläche der Radscheibe hergestellt. Hierbei werden gemäß einem allgemein praktizierten Schweißprozess die Radfelge und die Radscheibe koaxial zueinander, mit dem Umfangsverbindungsende an der Rückseitenoberfläche der Radscheibe anliegend, angeordnet und wird ein Kehlnahtschweißen von der Außenseite längs ihres voll ständigen Umfangs ausgeführt.

Der Schweißabschnitt, wo die Radscheibe und die Radfelge durch Schweißen verbunden sind, besteht aus Schweißmetall, worin beide Teile geschmolzen und miteinander vermischt sind. Da das Schweißmetall in dem Zustand gebildet wird, in dem ein ausreichendes Schmelzen und miteinander Vermischen erfolgte, hat das Vollflächenfahrzeugrad eine hohe Verbindungsfestigkeit und hohe Haltbarkeitsgüte. Um das Schweißmetall in einen ausreichend geschmolzenen und vermischten Zustand zu bringen, wurden einige Konfigurationen vorgeschlagen. Zum Beispiel eine, bei welcher der Außenseitenrand des Umfangsverbindungsendes der Radfelge abgeschrägt oder abgefast und längs des gesamten Umfangs verschweißt ist (Patent-Dokument 1), und eine andere, bei welcher das Umfangsverbindungsende zur Innenseite der Radfelge um ungefähr einen rechten Winkel gebogen und der gebogene Teil verschweißt ist (Patent-Dokument 2).

Die Rückseitenoberfläche des Flanschabschnittes der Radscheibe und die Außenoberfläche des Wulstsitzabschnittes oder der Felgenschulter oder Reifensitzfläche benachbart dem Umfangsverbindungsende der Radfelge bilden einen Reifenhalte- und Sicherungsabschnitt, der in Kontakt mit dem Reifenwulst kommt. Um den Reifen geeignet zu halten und zu sichern ist ein allgemeiner Standard für den Reifen und das Rad spezifiziert, gemäß dem ein Umfangs- oder Berührkreis eines Radius R von 6,5 mm mit der Flanschabschnittsrückseitenoberfläche und der Wulstabschnittsaußenoberfläche in Kontakt kommen kann. Das heißt, dass es gemäß dem Standard erforderlich ist, dass ein Schweißwulst oder eine Schweißnaht, der/die Oberflächenmerkmale der Schweißung der Radscheibe und der Radfelge aufweist, an der Flanschabschnittsrückseitenoberfläche und dem Wulstsitzabschnitt in einer Größe erzeugt wird, die einen Kontakt eines Umfangskreises eines Radius R von 6,5 mm gestattet.

Patent-Dokument 1: US-Patent 5,435,633
Patent-Dokument 2: US-Patent 6,482,735 B2

[Offenbarung der Erfindung]

[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]

Bei den oben beschriebenen Konfigurationen, d. h. einer, bei der der Außenseitenrand des Umfangsverbindungsendes angeschrägt oder angefast ist (Patent-Dokument 1), und einer anderen, bei welcher das Umfangsverbindungsende zur Innenseite gebogen ist (Patent-Dokument 2), ist ein Raum zwischen den beiden Komponenten gebildet, der sich graduell von der Außenseite zur Innenseite verengt. Da ein Kehlnahtschweißen von Außerhalb ausgeführt wird, um den Raum zu füllen, werden Schweißabschnitte von den beiden Komponenten in einem Zustand erzeugt, in dem sie ausreichend geschmolzen und miteinander vermischt sind, und wird auch die Schweißnaht in einer Größe erzeugt, die einen Kontakt eines Umfangskreises eines Radius R von 6,5 mm gestattet. Hier nimmt die Größe und Tiefe des Schweißabschnitts, der aus dem Schweißmetall besteht, mit der Menge an Schweißhitze zu, die unter der Kontrolle des Schweißens eingesetzt wird. Daher ist es erforderlich, die Schweißhitzemenge so zu beschränken, dass der Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm kontaktieren oder in Kontakt kommen kann. Im übrigen ist die Schweißhitzenmenge die Wärmemenge, die beim Schweißen angewandt und entsprechend beim zum Beispiel Bogenschweißen nach Stromstärke, Spannung, Schweißbogengeschwindigkeit, etc. gesteuert wird.

Hier ist bei einem üblichen Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad die Wanddicke der Radscheibe oder -schüssel größer als jene der Radfelge, so dass die erstere beim Schweißen schwieriger zu erhitzen ist und mehr Schweißhitze absorbiert. Als ein Ergebnis kann mit der Schweißhitzemenge, die beschränkt ist, um eine Schweißnaht einer Größe zu bilden, die die Spezifikation des Umfangskreises mit einem Radius R von 6,5 mm bei der oben beschriebenen herkömmlichen Konstitution oder Anordnung erfüllt, ein Zustand nicht realisiert werden, bei welchem sich Schweißmetall mit der gesamten Region des Umfangsverbindungsendes vermischt hat.

Andererseits neigt das Fahrzeugrad in jüngsten Jahren dazu, im Felgendurchmesser zuzunehmen. Zusammen mit dem vergrößerten Felgendurchmesser ist die Wanddicke der Radschüssel oder -scheibe vergrößert, um die Festigkeit und Haltbarkeit des Rades als Ganzes sicher zu stellen. Selbst wenn der Felgendurchmesser vergrößert wird, ist es noch erforderlich, dass der Umfangskreis des Radius R von 6,5 mm mit dem Felgenschulterteil der Radfelge und dem Flanschteil der Radscheibe in Kontakt bringbar ist. Daher führt aufgrund der erhöhten Wanddicke der Radscheibe die Menge der Schweißhitze, die mit der Schweißnahtgröße beschränkt ist, zu einer unerwünscht verringerten Größe der Region, in welcher das Schmelzen in das periphere Verbindungsende der Radfelge eindringt. Daher wurde, damit jener Schweißteil eine ausreichende Haltbarkeit zeigt, auch die Radfelge mit vergrößerter Wanddicke hergestellt. In diesem Zusammenhang ist es, da die Räder mit vergrößertem Durchmesser aufgrund der vergrößerten Wanddicke auch im Gewicht zunehmen, sehr erwünscht, ihr Gewicht zu verringern. Jedoch ist es, weil ein Verringern der Wanddicke zum Verringern des Gewichts zu einer unerwünschten Verringerung der Haltbarkeit des Schweißteils führt, erwünscht, die Haltbarkeit zu verbessern.

Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades zu schaffen, welches Verfahren zum Verbessern der Radhaltbarkeit geeignet ist.

[Einrichtungen zum Lösen des Problems]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades, wobei die Rückseitenoberfläche der Radscheibe vorab mit einer ringartigen Verbindungsnut versehen wird, das Umfangsverbindungsende der Radfelge vorab mit einer schrägen Innenendoberfläche versehen wird, das Umfangsverbindungsende gesetzt wird an die und positioniert wird an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut, in welchem Zustand eine Schweißhitzebegrenzungsringregion zwischen der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut und der schrägen Innenseitenendoberfläche durch Anordnen des Innenseitenrandes der schrägen Innenseitenendoberfläche im Kontakt mit oder nahe der Innenseitennutwand erzeugt wird, und die ringartige Verbindungsnut und das Umfangsverbindungsende durch Schweißen verbunden werden, so dass die Radscheibe und die Radfelge verbunden sind.

Gemäß dem obigen Herstellungsverfahren wird eine Schweißhitzebeschränkungsringregion zwischen der Innenseitennutwand und der schrägen Innenseitenendoberfläche in dem Stadium erzeugt, in dem das Umfangsverbindungsende der Radfelge an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut der Radscheibe positioniert ist. Da die Schweißhitzebeschränkungsringregion Hitze, die durch Schweißen in dem Umfangsverbindungsende erzeugt wurde, am Entkommen zum Scheibenrad hindert, ist es möglich, die gesamte Region der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche des Umfangsverbindungsendes ausreichend zu erhitzen und zu schmelzen. Zusätzlich veranlasst die schräge Innenseitenumfangsoberfläche des erhitzten Umfangsverbindungsendes Schweißhitze, sich auch in der Schweißhitzebeschränkungsringregion zu sammeln, was es ermöglicht, die Innenseitennutwand und die Bodenoberfläche effizient zu erhitzen, die die ringartige Verbindungsnut bilden. Daher ermöglicht es dieses Schweißen, eine Schweißmetallregion in dem Zustand zu bilden, in welchem die Region bis hin zum Innenseitenrand des Umfangsverbindungsendes, der Innenseitennutwand und der Bodenoberfläche geschmolzen und miteinander vermischt wurden. Da die ringartige Verbindungsnut in der Radscheibe gebildet ist, die eine größere Wanddicke im Vergleich zu der Radfelge hat, ist die Wanddicke in der Region, wo diese ringartige Verbindungsnut gebildet ist, verringert, und der Unterschied in der Wanddicke von der Randfelge ist verringert. Als ein Ergebnis ist es möglich, sowohl die ringartige Verbindungsnut als auch das Umfangsverbindungsende mit der Schweißhitze gleich zu erhit zen, um das Umfangsverbindungsende bis zu seinem Innenseitenrand ausreichend zu erhitzen. Daher ist es leicht, Schweißmaterial zu bilden, worin die Schmelze den Innenseitenrand des Umfangsverbindungsendes erreicht hat.

Wenn die ringartige Verbindungsnut, die an der Rückseitenoberfläche der Radscheibe ausgebildet ist, mit dem Umfangsverbindungsende durch Schweißen verbunden ist, ist Schweißmaterial ausgebildet, um eine Nutregion, die außerhalb des Umfangsverbindungsendes liegt, zu füllen. Daher ist es möglich, eine durch Schweißen gebildete außen liegende Aufbaugröße des Schweißmaterials zu beschränken. Selbst wenn eine Schweißhitzemenge angewandt wird, die zum Schmelzen der Region um die Schweißhitzebeschränkungsringregion ausreichend ist, ist es möglich, die Spezifikation zu erfüllen, dass ein Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm mit dem Felgensitz- oder -hornteil und dem Flanschteil in Kontakt bringbar ist. Hier ist es zum Beispiel in dem Fall, dass eine Radfelge eine vergrößerte Wanddicke aufgrund eines vergrößerten Durchmessers hat und eine Schweißhitzemenge, die zum ausreichenden Schmelzen der Region um die Schweißhitzebeschränkungsringregion geeignet ist, angewandt wird, möglich, eine Schweißnaht aus Schweißmetall herzustellen, die den Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm erfüllt.

Daher ermöglicht es dieses Herstellungsverfahren zum miteinander Verschweißen der Radscheibe und der Radfelge, eine Schweißnaht in einer Größe zu bilden, die die Spezifikation erfüllt, dass ein Kreis eines Radius R von 6,5 mm mit dem Felgenschulter- oder -sitzteil und dem Flanschteil in Kontakt bringbar oder kontaktierbar ist, und ein Schweißmetall inner halb des Umfangsverbindungsendes in einem Zustand zu bilden, in welchem das Umfangsverbindungsende vollständig geschmolzen und vermischt wurde. Somit ist es möglich, das Umfangsverbindungsende und die ringartige Verbindungsnut vollständig miteinander zu verschweißen, so dass das Vollflächen- oder Scheibenrad eine verbesserte Haltbarkeit im Vergleich mit dem konventionellen Gegenstück, das oben beschrieben wurde, zeigt. Die Verbesserung bei der Haltbarkeit kann in eine Verringerung bei der Wanddicke der Radfelge umgesetzt werden, was eine Verringerung beim Gewicht ermöglicht, während eine ausreichende Haltbarkeit beibehalten bleibt, selbst bei Rädern, die einen vergrößerten Durchmesser haben.

Dieses Herstellungsverfahren schafft auch einen Vorteil, falls die ringartige Verbindungsnut so ausgebildet ist, dass der Innenseitenrand des Umfangsverbindungsrandes mit der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut in Kontakt ist, indem ein Positionieren der Radfelge und der Radscheibe in der Richtung einer Ebene senkrecht zur Zentralachse erleichtert wird. Andererseits wird, falls die ringartige Verbindungsnut so ausgebildet ist, dass der Innenseitenrand des Umfangsverbindungsrandes nahe der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut liegt, ein exzellenter Vorteil geschaffen, dass, nachdem beide der Komponenten miteinander verschweißt sind, durch visuelles Betrachten der Innenseitennutwand und des Innenseitenrandes leicht zu bestimmen ist, ob die Verschweißung vollständig innerhalb des Umfangsverbindungsrandes hergestellt wurde oder nicht. Im übrigen ist es, selbst in dem Fall, dass der Innenseitenrand nahe der Innenseitennutwand liegt, bevorzugt, die ringartige Verbindungsnut so auszubilden, dass der Innenseitenrand in dem Zustand, dass das Umfangskontaktende in der Nut angeordnet ist, in die ringartige Verbindungsnut passt (das heißt, die gesamte schräge Innenseitenumfangsoberfläche passt in die ringartige Verbindungsnut).

Auch wird bei dem Verfahren des Herstellens des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades vorgeschlagen, dass die schräge Innenseitenendoberfläche, die an dem Umfangsverbindungsende der Radfelge ausgebildet ist, einen Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs größer als ungefähr drei Grad und nicht größer als ungefähr 60 Grad relativ zu der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut hat. Bei dieser Konstitution oder diesem Aufbau ist es leicht, das Umfangsverbindungsende ausreichend mit Schweißhitze zu erhitzen, und wird die Hitze wahrscheinlich effizienter in der Schweißhitzebeschränkungsringregion gesammelt. Als ein Ergebnis wird Schweißmetall leicht gebildet, bei welchem die Schmelze tief nach innerhalb des Umfangsverbindungsendes reicht und mit der Innenseitennutwand und der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut vermischt ist. Hier ist es, damit sich der obige Effekt geeigneter zeigt, bevorzugt, die schräge Innenseitenendoberfläche mit einem Neigungswinkel größer als ungefähr fünf Grad und nicht größer als ungefähr 45 Grad herzustellen. Im übrigen nimmt, wenn der Neigungswinkel der schrägen Innenseitenendoberfläche größer als ungefähr 60 Grad gemacht wird, der Abstand in der Tiefenrichtung von der Bodenoberfläche zu dem Innenseitenrand der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche in dem Zustand zu, in dem das Umfangsverbindungsende am Boden der ringartigen Verbindungsnut positioniert ist. Als ein Ergebnis wird es weniger leicht, die Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut bis zu einer Position ausreichend mit der Hitze, die in der Schweißhitzebeschränkungsringregion gesammelt wird, zu erhitzen, wo die Innenseitennutwand in Kontakt mit oder nahe dem Innenseitenrand ist. Dies macht es schwierig, Schweißmetall auszubilden, bei welchem der Innenseitenrand des Umfangsverbindungsendes und die Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut vollständig geschmolzen und miteinander vermischt wurden. Andererseits nimmt, wenn der Neigungswinkel der schrägen Innenseitenendoberfläche kleiner als ungefähr drei Grad gemacht wird, der Abstand in der Tiefenrichtung längs eines Teils der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut an der Rückseite des Innenseitenrandes des Umfangsverbindungsendes zu. Als ein Ergebnis kann ein Teil der Innenseitennutwand hinter dem Innenseitenrand nicht mit der Hitze erhitzt werden, die in der Schweißhitzebeschränkungsringregion gesammelt wurde, was zur Erzeugung einer großen Rückseitenschweißnaht führen kann, die nicht vollständig mit der Innenseitennut miteinander verschmolzen ist. Für eine solche Rückseitenschweißnaht ist es wahrscheinlich, Risse von dem Teil des unausreichenden Schmelzens zu entwickeln, was zu einer Verringerung des Umfangs der Verbesserung bei der Haltbarkeit führen kann.

Auch wird bei dem Verfahren zum Herstellen des Vollflächen- oder -scheibenfahrzeugrades vorgeschlagen, dass die schräge Innenseitenendoberfläche des Umfangsverbindungsendes der Radfelge durch Biegen der Öffnungskrempe oder des Öffnungsrandes, wo das Umfangsverbindungsende gebildet wird, zu der Innenseite der Radfelge hin gebildet wird. Mit einem solchen Verfahren wird in dem Zustand, in dem der Umfangsverbindungsrand an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut positioniert ist, eine Platzregion, die sich von der Außenseite zur Innenseite hin verengt (nimmt verjüngend ab), zwischen der Außenoberfläche des Umfangsverbindungsendes und der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut gebildet. Da sich die Schweißhitze in dieser Platzregion sammelt, ist es leicht, das Umfangsverbindungsende zu erhitzen. Dies macht es leicht, Schweißmetall zu bilden, bei welchem die Schmelze tief nach innerhalb des Umfangsverbindungsendes reicht. Zusätzlich ist es, weil ein Teil der Innenseite der ringartigen Verbindungsnut, der außerhalb des Umfangsverbindungsendes positioniert ist, in weiterem Umfang befestigt werden kann, möglich, eine außen liegende Aufbaugröße des Schweißmetalls zu beschränken.

Auch wird bei dem Verfahren zum Herstellen des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades vorgeschlagen, dass die Außenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut ausgebildet ist, um sich um einen Winkel innerhalb eines Bereichs von größer als ungefähr 40 Grad und nicht größer als ungefähr 90 Grad relativ zur Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut auswärts zu neigen. Dies macht es leicht, einen Schweißbrenner einzusetzen, der auf eine Position zielt, wo die ringartige Verbindungsnut und das Umfangsverbindungsende in dem Zustand, in dem das Umfangsverbindungsende an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut positioniert ist, miteinander in Kontakt sind, so dass Schweißhitze leicht zu der Schweißhitzebeschränkungsringregion übertragen wird. Daher zeigt sich der funktionale Effekt der vorliegenden Erfindung, dass Schweißmetall ausgebildet wird, bei welchem die Schmelze ausreichend nach innerhalb des Umfangsverbindungsende reicht, leichter.

[Wirkungen der Erfindung]

Bei dem Verfahren zum Herstellen des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades der vorliegenden Erfindung wird die ringartige Verbindungsnut vorab an der Rückseitenoberfläche der Radscheibe- oder -schüssel ausgebildet, wird die schräge Innenseitenendoberfläche vorab an dem Umfangsverbindungsende der Radfelge ausgebildet, wird das Umfangsverbindungsende an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut positioniert, wird in diesem Zustand der Innenseitenrand der schrägen Innenseitenendoberfläche in Kontakt mit oder nahe der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut platziert, um die Schweißhitzebeschränkungsringregion zwischen der Innenseitennutwand und der schrägen Innenseitenendoberfläche zu bilden, und werden die ringartige Verbindungsnut und das Umfangsverbindungsende durch Schweißen von außerhalb der Radfelge miteinander verschweißt, um die Radscheibe und die Radfelge miteinander zu verbinden. Daher schafft das Herstellungsverfahren die folgenden Effekte:

a) Die Schweißhitzebeschränkungsringregion ermöglicht es, die gesamte schräge Innenseitenoberfläche des Umfangsverbindungsendes ausreichend zu erhitzen und zu schmelzen und auch die Innenseitennutwand und die Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut durch die Hitze effizient zu erhitzen, die in der Schweißhitzebeschränkungsringregion gesammelt wurde.
b) Weil die Dicke des Bereichs, wo die ringartige Verbindungsnut ausgebildet ist, verringert ist, werden das Umfangsverbindungsende und die ringartige Verbindungsnut gleichmäßig erhitzt und wird das Umfangsverbindungsende ausreichend bis hin zu seinem Innenseitenrand erhitzt.
c) Weil das Schweißmetall ausgebildet wird, um die ringartige Verbindungsnut zu füllen, wird die Spezifikation, dass ein Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm in Kontakt bringbar ist mit dem Felgenschulter- oder -hornteil und dem Flanschteil, erfüllt, selbst wenn eine Hitzemenge angewandt wird, die nach tief innerhalb des Umfangsverbindungsende schmelzen kann.
d) Daher wird der Schweißteil in einem Zustand hergestellt, in welchem das Schmelzen nach tief innerhalb des Umfangsverbindungsendes reicht, während die Spezifikation erfüllt wird, dass ein Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm mit dem Felgenschulter- oder -sitzteil und dem Flanschteil in Kontakt bringbar ist.
e) Das Vollflächen- oder -scheiben- oder Scheibenfahrzeugrad, das durch dieses Herstellungsverfahren hergestellt wurde, zeigt eine hohe Haltbarkeitsgüte. Es ist möglich, die Wanddicke der Radfelge zu verringern, was zu einer Verringerung beim Gewicht führt, während eine ausreichende Haltbarkeit erhalten bleibt.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Umfangsverbindungsende 11 einer Radfelge 3 zeigt, die in Position in einer ringartigen Verbindungsnut 25 einer Radscheibe oder -schüssel 2 sitzt.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die das Umfangsverbindungsende 11 und die ringartige Verbindungsnut 25 zeigt, die miteinander verschweißt sind.
3 ist eine Schnittansicht, die ein Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad zeigt.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Umfangsverbindungsende und eine ringartige Verbin dungsnut, die miteinander verschweißt sind, gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Schweißteil einer Radfelge und einer Radscheibe bei der konventionellen Konfiguration zeigt.

1: Vollflächen- oder -scheiben- oder Scheibenfahrzeugrad
2: Radscheibe oder -schüssel
3: Radfelge
4: Felgenschulter-, -sitz- oder -hornabschnitt
5: Felgenschulter-, -sitz- oder -hornabschnitt
7: Absenkabschnitt
10: Flanschabschnitt
11: Umfangsverbindungsende
12: Schweißabschnitt
13: schräge Innenseitenumfangsoberfläche
14: Innenseitenrand
18: Schweißhitzebeschränkungsringregion
24: Flanschabschnitt
25: ringartige Verbindungsnut
26: Innenseitennutwand
27: Bodenoberfläche
30: Schweißmetall
31: Schweißnaht

[Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung]
Das Verfahren zum Herstellen des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1, wie es in der 3 gezeigt ist, enthält: eine Radfelge 3, deren eines offene Umfangsende ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt 10 zu sein, und deren anderes offene Umfangsende ausgebildet ist, um ein Umfangsverbindungsende 11 zu sein, und einer Radscheibe 2, deren Umfang ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt 24 zu sein. Das Umfangsverbindungsende ist an der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 11 kehlnaht- oder hohlkehlverschweißt, was zu einer einzigen Komponente (wie in der 2 gezeigt ist) führt. Das Kehlnaht- oder Hohlkehlschweißen erzeugt einen Schweißabschnitt 12. Hier wird ein Bogenschweißen für das Kehlnaht- oder Hohlkehlschweißen verwendet.
Dieses Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1 ist hergestellt, indem die Radscheibe oder -schüssel 2 und die Radfelge 3 in separaten Prozessen geformt und sie dann durch Bogenschweißen verbunden werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Radscheibe 2 und die Radfelge 3 aus Stahl.
Die Radfelge 3 besteht aus einer allgemein rechtwinkligen Stahlplatte, deren kurzen Seiten stumpf verbunden sind, um ein zylindrisches Werkstück zu bilden, gefolgt von einer Walzformgebung mit Walzpressformen (nicht gezeigt) von spezifizierten Formen, so dass das zylindrische Werkstück von innen und außen durch jeweilige Formpressen gequetscht und gepresst wird, wenn das Werkstück gedreht wird. Die Radfelge 3, die durch den obigen Walzprozess geformt wurde, hat an ihrem einen offenen Umfang einen Flanschabschnitt 10 zum seitlichen Halten eines Reifenwulstes. Der Flanschabschnitt 10 ist ausgebildet, um sich in einen Felgenschulterabschnitt 4 fortzusetzen, an welchem der Reifenwulst sitzen soll. An dem anderen offenen Umfang ist das Umfangsverbindungsende 11 geformt, welches ausgebildet ist, um sich in den anderen Felgenschulterabschnitt 5 fortzusetzen. Ein Absenkabschnitt 7, um darauf den Reifen abzusenken, ist zwischen den Felgenschultern 4 und 5 an beiden Öffnungen der Radfelge 3 geformt. Das Umfangsverbindungsende 11 ist ein wesentliches Teil der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend im Detail beschrieben wird.
Andererseits ist die Radscheibe oder -schüssel 2 durch Pressen (nicht gezeigt) einer allgemein rechtwinkligen Stahlplatte geformt. Die pressgeformte Radscheibe oder -schüssel 2 ist mit einem Nabenanbringabschnitt 21 versehen, der ein Nabenloch 20 im Zentrum hat. Außerhalb des Nabenanbringabschnittes 21 ist ein konzentrischer kosmetischer Ringteil geformt, wobei sein Innenseitenumfang einen Anstiegsabschnitt 22 hat, der zur Außenseite der Radscheibe oder -schüssel 2 hin ansteigt. Ein Flanschabschnitt 24 ist außerhalb des Umfangs des kosmetischen Abschnittes 23 ausgebildet.
Im übrigen dient die Vollflächenradscheibe 1, die durch Verbinden der Radscheibe oder -schüssel 2 und der Radfelge 3 miteinander hergestellt ist, zum Halten eines Reifens von beiden Seiten mittels der Flanschabschnitte 10 und 24, wenn der Reifen durch Platzieren seiner Wülste an den Felgenschulterabschnitten 4 und 5 der Radfelge 3 angebracht ist.
Nachfolgend wird der wesentliche Teil der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Radfelge 3 mit dem Umfangsverbindungsende 11 gebildet, das sich zur Innenseite der Felge an der anderen Öffnung ohne einen Flanschabschnitt 10 hin biegt (wie in der 3 gezeigt ist). Die Radfelge 3 besteht, wie oben beschrieben ist, aus einer allgemein rechtwinkligen Stahlplatte, die zu einem Zylinder gemacht und walzgeformt wurde. Hier ist die offene Endseite, bevor sie walzgeformt wird, ungefähr eine Ebene, die unter einem rechten Winkel zur Felgenachse verläuft. Eine offene Endkrempe oder ein offener Endrand, wo der Flanschabschnitt 10 nicht ausgebildet ist, ist unter Verwendung von Pressformen (nicht gezeigt) von außerhalb einwärts gebogen, so dass die offene Endseite einwärts zeigt, um die schräge Innenseitenumfangsoberfläche 13 der Erfindung zu bilden. Somit ist das Umfangsverbindungsende 11 geformt, das mit der schrägen oder geneigten Innenseitenumfangsoberfläche 13 versehen ist.
Andererseits ist die ringartige Verbindungsnut 25 in einer Region der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 2 geformt, die kontinuierlich zu dem Flanschabschnitt 10 geformt ist (wie in den 1 und 3 gezeigt ist). Diese ringartige Verbindungsnut 25 ist durch einen Schneideprozess unter Verwendung einer Schneidemaschine geformt, wie eine Drehbank. Wie in der 1 gezeigt ist, besteht diese ringartige Verbindungsnut 25 aus: einer Innenseitennutwand 26 von ungefähr demselben Durchmesser wie jenem des Innenseitenrandes 14 der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 des Umfangsv erbindungsendes 11, das an der Radfelge 3 geformt ist, zentriert auf der Mittelachse der Radscheibe oder -schüssel 2, einer Bodenoberfläche 27, die aus einer horizontalen Oberfläche ungefähr unter einem rechten Winkel zur Mittelachse besteht, und einer Außenseitennutwand 28, die konzentrisch zur Innenseitennutwand 26 ist.
Hier ist die Innenseitennutwand 26 ungefähr parallel zur Mittelachse hergestellt. Es ist festgelegt, dass der Innenseitenrand 14 des Umfangsverbindungsendes 11 in Kontakt ist mit der oder nahe ist zur Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut, wenn das Umfangsverbindungsende 11 an der Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 positioniert ist. Die Außenseitennutwand 28 ist geformt, um sich auswärts zu neigen, so dass sich die ringartige Verbindungsnut 25 zur Außenseite hin erweitert (siehe 1). Hier ist die Außenseitennutwand 28 geformt, um sich um einen Winkel φ größer als ungefähr 40 Grad und nicht größer als 90 Grad zu der Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 zu neigen. Die Tiefe h der ringartigen Verbindungsnut 25 ist geformt, um größer als die Höhe in der Felgenachsenrichtung der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 des Umfangsverbindungsendes 11 zu sein. Die Tiefe h ist auch so hergestellt, dass die Wanddicke t2 an der Bodenoberfläche 27 größer als die Wanddicke t1 der Radfelge 3 ist. Im übrigen gibt es, wenn die Wanddicke t2 kleiner als die Wanddicke t1 der Radfelge 3 gemacht wird, ein Besorgnis an Problemen, wie Schweißrisse, weil Schweißhitze leichter zu der Vorderseite der Radscheibe oder -schüssel 2 übertragen wird.
Wie in der 3 gezeigt ist, ist das Umfangsverbindungsende 11 der Radfelge 3 auch gebogen, so dass seine schräge Innenseitenumfangsoberfläche 13 einen Neigungswinkel θ macht, der größer als drei Grad und nicht größer als 60 Grad relativ zur Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut 25 in dem Zustand ist, in dem das Umfangsverbindungsende 11 an der ringartigen Verbindungsnut 25 positioniert ist. Zusätzlich ist die Länge des Umfangsverbindungsendes 11 (die Länge von dem Biegepunkt zur schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13) größer als die Wanddicke t1 der Radfelge 3.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rad von 15 Inch im Felgendurchmesser veranschaulicht. Von der Radfelge 3 wird angenommen, dass sie ungefähr 3,5 mm in der Wanddicke t1 ist, dass die Radscheibe oder -schüssel 2 ungefähr 6,5 mm dick ist, und dass der Flanschabschnitt 24 der Radscheibe oder -schüssel 2 ungefähr 5,5 mm dick ist. Der Neigungswinkel θ der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 des Umfangsverbindungsendes 11, das in der Radfelge 3 ausgebildet ist, ist ungefähr 30 Grad. Die Länge von dem Biegepunkt zu der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 (die Länge des Umfangsverbindungsendes 11) ist ungefähr 6,0 mm. Die Tiefe h der ringartigen Verbindungsnut 25, die in der Radscheibe oder -schüssel 2 ausgebildet ist, ist ungefähr 2,0 mm, die Radialrichtungsbreite L der Bodenoberfläche 27 ist ungefähr 8,0 mm, und der Neigungswinkel φ der Außenseitennutwand 28 ist ungefähr 45 Grad. Hier ist die Wanddicke t1 des Abschnittes, wo die Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 geformt ist, ungefähr 3,5 mm.
Hier hat die ringartige Verbindungsnut 25, die geformt ist, wie oben beschrieben wurde, in der Geometrie eine ausreichende Nutkapazität außerhalb des Umfangsverbindungsendes 11 in dem Zustand, dass das Umfangsverbindungsende 11 eingesetzt und positioniert ist. Daher kann das Schweißmetall 30, das ausgebildet ist, um die ringartige Verbindungsnut 25 zu füllen, die Spezifikation erfüllen, dass ein Umfangskreis eines Radius R von 6,5 mm kontaktierbar ist, selbst wenn Schweißhitze in einer Menge angewandt wird, die bei dem Schweißmetall 30 verursacht, dass es vollständig geschmolzen und mit dem Umfangsverbindungsende 11 vermischt ist.
Als nächstes wird ein Bogenschweißen (MAG-Schweißen oder CO₂-Gas-Bogenschweißen) angewandt, um die Radfelge 3 und die Radscheibe oder -schüssel 2, die geformt sind, wie oben beschrieben wurde, zu verbinden.
Während die Mittelachsen von beiden Teilen ausgerichtet sind, ist das Umfangsverbindungsende 11 der Radfelge 3 an der Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 der Radscheibe und -schüssel 2 eingesetzt und positioniert. In diesem Zustand ist der Außenseitenrand 15 der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 des Umfangsverbindungsendes 11 in Kontakt mit der Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 und ist der Innenseitenrand 14 nahe der Innenseitennutwand 26. Ebenfalls in diesem Zustand ist eine Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 als von der Innenseitennutwand 26, der Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25 und der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 des Umfangsverbindungsendes 11 umgeben erzeugt.
Auf diese Weise ist das Umfangsverbindungsende 11 in der ringartigen Verbindungsnut 25 positioniert und wird ein Bogenschweißen von außerhalb der Radfelge 3 ausgeführt. Das Bogenschweißen wird mit einem Schweißbrenner (nicht gezeigt) durchgeführt, der auf die Platzregion zielt, die zwischen der Außenoberfläche des Umfangsverbindungsendes und der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut zielt oder gerichtet ist, um von außen nach innen enger zu werden (sich abnehmend verjüngend). Hier werden die Radfelge 3 und die Radscheibe oder -schüssel 2 in dem oben beschriebenen Positionszustand als ein Ganzes um ihre Achsen gedreht, so dass das Bogenschweißen längs ihres gesamten Umfanges angewandt wird.
Bei diesem Bogenschweißen ist eine Schweißhitzemenge durch Schweißspannung, Drehgeschwindigkeit, etc. eingestellt, um die Größe der Schweißnaht 31 zu beschränken, die sich an der Außenseite bildet, so dass ein Umfangs- oder Tangentenkreis F von einem Radius R von 6,5 mm mit der Rückseitenoberfläche des Flanschabschnittes 24, zur Kontakthalterung des Reifenwulstes, und der Außenoberfläche des Felgenschulterabschnittes 5 kontaktierbar ist (siehe 2). Diese Schweißhitzemenge hindert auch die Schweißnaht 32 daran, sich höher als die ringartige Verbindungsnut 25 innerhalb des Umfangsverbindungsendes 11 auszubilden. Dies ist so, weil die Schweißnaht, die im wesentlichen innerhalb des Umfangsverbindungsendes 11 gebildet wird, dazu neigt, in einer Form zu sein, die im wesentlichen innerhalb von der Innenseitenumfangsoberfläche des Umfangsverbindungsendes 11 anschwillt, was leicht ein Brechen an der Grenze mit der Innenseitenumfangsoberfläche verursacht und das Ausmaß der Verbesserung bei der Haltbarkeit verringert.
Wenn das Bogenschweißen, wie es oben beschrieben wurde, begonnen wird, trifft ein elektrischer Bogen zwischen dem Schweißstab des Schweißbrenners und dem Umfangsverbindungsende 11 der Radfelge 3 und der ringartigen Verbindungsnut 25 der Radscheibe oder -schüssel 2 auf. Die Schweißhitze veranlasst den Bereich um das Umfangsverbindungsende 11 und die ringartige Verbindungsnut 25 sowie den Schweißstab mit einem Schmelzen zu beginnen. Hier ist es wegen einem kleinen Unterschied zwischen der Wanddicke t1 der Radfelge 3 und der Wanddicke t2 eines Teils der Radscheibe oder -schüssel 2, wo die ringartige Verbindungsnut 25 ausgebildet ist, möglich, beide Teile beim Erhitzen auszugleichen, so dass die Hitze ausreichend und geeignet zu dem Bereich um das Umfangsverbindungsende 11 und die ringartige Verbindungsnut 25 geleitet werden kann. Daneben wird, weil die Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 vorgesehen ist, Hitze daran gehindert, aus dem Umfangsverbindungsende 11 zu der ringartigen Verbindungsnut 25 zu entkommen. In anderen Worten zeigt diese Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 einen Hitzeisolationseffekt, um Hitze innerhalb des Umfangsverbindungsendes 11 zu halten und es ausreichend zu erhitzen. Somit wird das Umfangsverbindungsende 11 ausreichend zum Innenseitenrand 14 der schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 erhitzt und beginnt zu schmelzen. Außerdem strahlt Hitze von der erhitzten schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 13 zu der Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 ab und sammelt sich dort. Diese Hitze erhitzt die Innenseitennutwand 26 und die Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25, die die Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 bilden. Der Schweißstab schmilzt, um Metall im flüssigen Zustand zu sein, wie es beabsichtigt ist, und strömt von der Brennerzielposition ein, um das Umfangsverbindungsende und die ringartige Verbindungsnut, die mit dem Schmelzen begonnen haben, zu verschmelzen. Ferner verschmilzt das Metall im flüssigen Zustand, das ein geflossen ist, mit dem Umfangsverbindungsende 11 und bewegt sich weiter, um die Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 zu füllen, und verschmilzt ebenfalls mit der Innenseitennutwand 26 und der Bodenoberfläche 27, die mit der Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 erhitzt wurden. Auf diese Weise schmilzt der Schweißstab, um Metall in flüssigem Zustand zu sein, und verschmilzt mit dem bzw. der durch Schweißhitze geschmolzenen Umfangsverbindungsende 11 und Innenseitennutwand 26 und der mit der Schweißhitzebeschränkungsringregion 18 erhitzten Bodenoberfläche 27 der ringartigen Verbindungsnut 25. Als ein Ergebnis wird, wie in der 2 gezeigt ist, das Schweißmetall gebildet, bei welchem das Schmelzen vollständig oder tief innerhalb des Umfangsverbindungsendes 11 erreicht wurde. Wenn das Schweißen längs des gesamten Umfangs abgeschlossen ist, sind die Radfelge 3 und die Radscheibe oder -schüssel 2 verbunden, was zu dem Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1 gemäß der vorliegenden Erfindung führt.
Bei dem Vollflächen- oder -scheibenfahrzeugrad 1, bei dem der Schweißabschnitt 12 der Radfelge 3 und der Radscheibe oder -schüssel 2 gebildet ist, wie in der 2 gezeigt ist, so dass das Schweißmetall 30, in dem der Bereich um die ringartige Verbindungsnut 25 und das Umfangsverbindungsende 11 verschmolzen ist, die ringartige Verbindungsnut 25 füllt. Die Schweißnaht 31, der Außenteil des Schweißmetalls 30, ist geformt, so dass ein Umfangskreis F von einem Radius R von 6,5 mm mit dem Flanschabschnitt 24 und dem Felgenschulterabschnitt 5 kontaktierbar oder in Kontakt bringbar ist. Ferner ist die Schweißnaht 32 an der Innenseite ausgebildet, um sich nicht größer als die ringartige Verbindungsnut 25 auszubilden.
Hier erfüllt, selbst wenn das Bogenschweißen mit einer Menge an Schweißhitze ausgeführt wird, die es dem Innenteil des Umfangsverbindungsendes 11 gestattet, vollständig zu schmelzen, das Schweißmetall 30, das ausgebildet ist, um die ringartige Verbindungsnut 25 zu füllen, die Spezifikation, dass ein Tangenten- oder Umfangskreis F von einem Radius R von 6,5 mm kontaktierbar ist. In anderen Worten ist die Menge an Schweißhitze, die gesteuert wurde, um den Umfangskreis F eines Radius R von 6,5 mm kontaktierbar zu machen, die Menge, die das Umfangsverbindungsende 11 veranlasst, vollständig einwärts zu schmelzen.
Dann wurde das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1, das hergestellt wurde, wie oben beschrieben wurde, einem Radiallasthaltbarkeitstest zugeführt. Der Radiallasthaltbarkeitstest ist eine der wichtigsten Methoden zur Evaluierung der Radhaltbarkeit und hat eine relativ enge Beziehung zum Schweißabschnitt 12 der Radfelge 3 und der Radscheibe oder -schüssel 2. In diesem Test wird eine Radiallast auf einen Reifen, der an dem Rad montiert ist, durch Drehen mit einer konstanten Geschwindigkeit ausgeübt. Die Anzahl von Drehungen bis zu der Zeit, zu der das Rad Risse oder eine Deformation entwickelt, wird als ein Index der Haltbarkeit verwendet. Dieser Test wurde gemäß JIS D 4103 durchgeführt. Hier wurde die Radiallast auf ungefähr 1400 kN eingestellt.
Dieser Test für die Radiallasthaltbarkeit wurde ebenfalls an Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrädern 51 und 61 von kon ventionellen Konfigurationen oder Bauarten als Vergleichsbeispiele, die in der 5 gezeigt sind, ausgeführt.
Bei einem Vergleichsbeispiel oder dem Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 51, das in der 5(A) gezeigt ist, ist der Außenseitenrand der Radfelge 53 an der offenen Endseite, an welcher kein Flanschabschnitt ausgebildet ist, angefast, um ein Umfangsverbindungsende 55 zu sein. Daneben ist, anders als bei dem obigen Ausführungsbeispiel, die Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 52, nicht mit einer ringartigen Verbindungsnut versehen und ist die Region, wo das Umfangsverbindungsende 55 der Radfelge 53 zu verbinden ist, allgemein flach. Das Umfangsverbindungsende 55 der Radfelge 53 wird in Kontakt mit der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 52, mit ihren Mittelachsen ungefähr ausgerichtet, in Kontakt gebracht. Dann wird ein Bogenschweißen von der Außenseite der Radfelge 53 ausgeführt, um die Radfelge 53 und die Radscheibe oder -schüssel 52 zu verbinden. Hier wird bei dem Bogenschweißen die Menge an Schweißhitze gesteuert, so dass der Umfangskreis F eines Radius R von 6,5 mm mit dem Felgenschulterabschnitt 5 der Radfelge 53 und dem Flanschabschnitt 24 der Radscheibe oder -schüssel 52 in Kontakt bringbar ist. Diese Menge wird kleiner gemacht als jene bei dem obigen Ausführungsbeispiel. Bei dem Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 51, das hergestellt wurde, wie oben beschrieben wurde, wird der Schweißabschnitt 57 in einem Zustand ausgebildet, in welchem Schweißmetall 56 nicht den Innenteil des Umfangsverbindungsendes 55 erreicht hat. Dieses Vergleichsbeispiel eines Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades 51 ist von demselben Aufbau wie das obige Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Form des Umfangsverbindungsendes 55 der Radfelge 53 geändert ist und keine ringartige Verbindungsnut an der Radscheibe oder -schüssel 52 ausgebildet ist, und sind dieselben Abschnitte durch dieselben Bezugszeichen ohne ihre Erklärung wiedergegeben.
Als ein anderes Vergleichsbeispiel wird ein Vollflächen- oder -scheibenfahrzeugrad 61, das in der 5(B) gezeigt ist, hergestellt. Hier ist der offene Endrand der Radfelge 63, wo kein Flanschabschnitt ausgebildet ist, nahezu unter einem rechten Winkel zu der Mittelachse einwärts gebogen, um ein Umfangsverbindungsende 65 zu bilden. Andererseits ist, ähnlich zu dem obigen Vergleichsbeispiel, die Region der Radscheibe oder -schüssel 62, mit der das Umfangsverbindungsende 65 der Radfelge 63 verbunden werden soll, allgemein flach. Das Umfangsverbindungsende 65 der Radfelge 63 wird mit der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 62, mit ihren Mittelachsen ungefähr ausgerichtet, in Kontakt gebracht. Dann wird ein Bogenschweißen von außerhalb der Radfelge 63 ausgeführt, um die Radfelge 63 und die Radscheibe oder -schüssel 62 zu verbinden. Hier wird bei dem Bogenschweißen die Menge an Schweißhitze gesteuert, so dass der Umfangskreis F eines Radius R von 6,5 mm mit dem Felgenschulterabschnitt 5 der Radfelge 63 und dem Flanschabschnitt 24 der Radscheibe oder -schüssel 62 in Kontakt bringbar ist. Diese Menge wird kleiner gemacht als jene bei dem obigen Ausführungsbeispiel. Bei dem Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 61, das hergestellt wurde, wie oben beschrieben wurde, wird der Schweißabschnitt 67 in einem Zustand ausgebildet, in welchem das Schweißmetall 66 nicht den Innenteil des Umfangsverbindungsendes 65 erreicht hat. Dieses Vergleichsbeispiel eines Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades 61 ist von demselben Aufbau wie das obige Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Form des Umfangsverbindungsendes 65 der Radfelge 63 geändert ist und keine ringartige Verbindungsnut an der Radscheibe oder -schüssel 62 ausgebildet ist, und dieselben Abschnitte sind durch dieselben Bezugszeichen ohne ihre Erklärung wiedergegeben.
Diese Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugräder 51, 61 als Vergleichsbeispiele und das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1 des obigen Ausführungsbeispiels werden einem Test zur Radiallasthaltbarkeit zugeführt, um ihre Haltbarkeit zu vergleichen. Als ein Ergebnis entwickelte das Vergleichsbeispiel, das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 51, Risse in dem Schweißabschnitt 57 nach ungefähr 2.000.000 Rotationen. Das andere Vergleichsbeispiel, das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 61, entwickelte Risse in dem Schweißabschnitt 67 nach ungefähr 2.500.000 Rotationen. Andererseits zeigte das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1 des Ausführungsbeispiels keine Anomalien über 4.000.000 Rotationen hinaus. Von diesen Tests wurde bestätigt, dass das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 1 des Ausführungsbeispiels eine längere Haltbarkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Bauarten zeigt.
Weil das Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad dieses Ausführungsbeispiels eine hohe Haltbarkeitsgüte zeigt, wie oben beschrieben wurde, kann die Verbesserung bei der Haltbarkeit verwendet werden, um die Wanddicke der Radfelge zu verringern. Das heißt, dass das Gewicht des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades verringert werden kann. Daher ist es möglich, das Gewicht von Vollflächen- oder Scheibenrädern, die in jüngsten Jahren dazu neigen, im Durchmesser zuzunehmen und ihren Marktwert zu erhöhen, zu verringern.
Ein anderes Herstellungsverfahren, das sich von dem obigen Ausführungsbeispiel unterscheidet, wird erläutert. Wie in der 4(A) gezeigt ist, wird der umfangsmäßige Öffnungsrand der Radfelge 73 an der Seite, an welcher ein Flanschabschnitt nicht ausgebildet wird, in einer gebogenen Form geformt, die sich einwärts krümmt, um ein Umfangsverbindungsende 75 zu sein. Auch ist dieses Umfangsverbindungsende 75, wie das obige Ausführungsbeispiel, mit einer schrägen Innenseitenumfangsoberfläche 78 versehen, die einwärts offen ist. Das Umfangsverbindungsende 75 der Radfelge 73 sitzt und ist positioniert in der ringartigen Verbindungsnut 25 der Radscheibe oder -schüssel 2, und beide Komponenten sind durch Bogenschweißen verbunden, ähnlich der obigen Beschreibung. Hier ist der Schweißabschnitt 79 in dem Zustand ausgebildet, in welchem das Schweißmetall 76 vollständig zu der Innenseite des Umfangsverbindungsendes 75 geschmolzen ist. Somit wird ein Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 71 erhalten.
Oder, wie in der 4(B) gezeigt ist, ist der Innenseitenumfangsrand der Öffnung der Radfelge 83 an der Seite, an welcher kein Flanschabschnitt ausgebildet ist, abgeschnitten, um ein Umfangsverbindungsende 85 zu bilden, das eine schräge Innenseitenumfangsoberfläche 88 hat. Eine ringartige Verbindungsnut 95, die eine Innenseitennutwand 96 mit nahezu demselben Durchmesser wie die Innenseitenumfangsoberfläche des Umfangsverbindungsende 85 der Radfelge 83 hat, ist an der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel 82 ausgebildet. Die Außenseitennutwand 99 der ringartigen Verbindungsnut 95 ist so geformt, dass die ringartige Verbindungsnut 95 ein ausreichend großes Nutvolumen außerhalb des Umfangsverbindungsendes 85 hat. Nach dem Positionieren des Umfangsverbindungsendes 85 der Radfelge 83 an der Bodenoberfläche 97 der ringartigen Verbindungsnut 95 der Radscheibe oder -schüssel 82 werden beide Teile durch Bogenschweißen verbunden. Hier wird der Schweißabschnitt 89 in dem Zustand gebildet, in welchem das Schweißmetall 86 vollständig aufgeschmolzen und vollständig in die Innenseite des Umfangsverbindungsendes 85 eingetreten ist. Somit wird ein Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 81 erhalten.
Auch ist es bei den Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrad 71, 81, das hergestellt wurde, wie oben beschrieben wurde, möglich, ähnlich dem obigen Ausführungsbeispiel, den Schweißabschnitt 79, 89, der aus dem Schweißmetall 76, 86 besteht, in welchem ein Schmelzen vollständig die Innenseite des Umfangsverbindungsendes 75, 85 erreicht hat, während der Umfangskreis F eines Radius R von 6,5 mm kontaktierbar ist, und die Schweißhitzebeschränkungsringregion in dem oben beschriebenen positionierten Zustand auszubilden. Daher ist es auch möglich, eine hohe Haltbarkeit bei dem Test für die Radiallasthaltbarkeit nachzuweisen und das Rad leicht bauend herzustellen. Im übrigen ist der hier beschriebene Aufbau derselbe wie jener des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades 1, das vorher beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass das Umfangsverbindungsende 75, 86 der Radfelge 73, 83 in verschiedenen Formen hergestellt wurde. Daher sind dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen ohne Wiederholung derselben Erklärung wiedergegeben.
Bei dem Herstellungsverfahren des Vollflächen- oder Scheibenfahrzeugrades 1, das ausgeführt ist, wie oben beschrieben wurde, ist es bevorzugt, die Bodenoberfläche und die Außenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut der Radscheibe oder -schüssel 2 durch eine leicht gekrümmte Ober fläche miteinander zu verbinden. Es ist auch bevorzugt, die Außenseitennutwand und die Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel durch eine leicht gekrümmte Oberfläche zu verbinden. Dies ermöglicht es, Belastungskonzentrationen, die in spitzen Ecken erzeugt werden, zu entlasten, und Metall im flüssigen Zustand am geschmolzenen Schweißstab zu veranlassen, die Nut leicht und vollständig zu füllen, so dass es mit der Radscheibe oder -schüssel verschmelzen und vermischen kann. Andererseits ist es auch bevorzugt, die Innenseitennutwand mit der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut und mit der Rückseitenoberfläche der Radscheibe oder -schüssel durch eine leicht gekrümmte Oberfläche zu verbinden. Dies ermöglicht es, dieselben Effekte zu schaffen, wie sie oben beschrieben wurden. Ein glattes, kontinuierliches Ausbilden der Innenseiten- und Außenseitennutwände und der Radscheiben- oder -schüsselrückseitenoberfläche verhindert eine unpassende Erscheinung der Schweißung.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Scheibenfahrzeugrades (1) mit einer hohen Haltbarkeitsgüte, wobei die Rückseitenoberfläche einer Radscheibe (2) vorab mit einer ringartigen Verbindungsnut (25) versehen wird, ein Umfangsverbindungsende (11) einer Radfelge (3) vorab mit einer schrägen Innenseitenendoberfläche (13) versehen wird, das Umfangsverbindungsende (11) gesetzt und positioniert wird an der Bodenoberfläche (27) der ringartigen Verbindungsnut (25), eine Schweißhitzebeschränkungsringregion (18) zwischen der Innenseitennutwand (26) der ringartigen Verbindungsnut (25) und der schrägen Innenseitenendoberfläche (13) erzeugt wird, und die ringartige Verbindungsnut (25) und das Umfangsverbindungsende (11) durch Schweißen verbunden werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Scheibenfahrzeugrades, enthaltend: eine Radfelge, wobei ein Öffnungsrand davon ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt zu sein, während der andere Öffnungsrand ein Umfangsverbindungsende sein soll, und eine Radscheibe, wobei der Umfang davon ausgebildet ist, um ein Flanschabschnitt zu sein, um einen Reifenwulst seitlich zu halten, wobei das Umfangsverbindungsende mit der Rückseitenoberfläche der Radscheibe verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass: die Rückseitenoberfläche der Radscheibe vorab mit einer ringartigen Verbindungsnut versehen wird; das Umfangsverbindungsende der Radfelge vorab mit einer schrägen Innenseitenendoberfläche versehen wird; das Umfangsverbindungsende gesetzt und positioniert wird an der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut; in welchem Zustand eine Schweißhitzebeschränkungsringregion zwischen der Innenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut und der schrägen Innenseitenendoberfläche erzeugt wird, indem der Innenseitenrand der schrägen Innenseitenendoberfläche in Kontakt mit oder nahe der Innenseitennutwand platziert wird; und die ringartige Verbindungsnut und das Umfangsverbindungsende durch Schweißen verbunden werden, so dass die Radscheibe und die Radfelge verbunden sind.
Verfahren zum Herstellen des Scheibenfahrzeugrades nach Anspruch 1, wobei die schräge Innenseitenendoberfläche, die an dem Umfangsverbindungsende der Radfelge ausgebildet wird, einen Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs hat, der größer als ungefähr drei Grad und nicht größer als ungefähr 60 Grad relativ zu der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut ist.
Verfahren zum Herstellen eines Scheibenfahrzeugrades nach Anspruch 1 oder 2, wobei die schräge Innenseitenendoberfläche des Umfangsverbindungsendes der Radfelge durch Biegen des Öffnungsrandes, wo das Umfangsverbindungsende geformt wird, zu der Innenseite der Radfelge hin geformt wird.
Verfahren zum Herstellen des Scheibenfahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Außenseitennutwand der ringartigen Verbindungsnut geformt wird, um sich um einen Winkel innerhalb eines Bereichs von größer als ungefähr 40 Grad und nicht größer als ungefähr 90 Grad relativ zu der Bodenoberfläche der ringartigen Verbindungsnut auswärts zu neigen.