DE112011102191T5

DE112011102191T5 - Rad für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112011102191T5
Application number: DE112011102191T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Kondo; Takehiro Fujioka
Original assignee: Topy Industries Ltd
Current assignee: Topy Industries Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: IN2012MN02922A; JPWO2012002319A1; US8596726B2; US20130119749A1; CN102958707B; JP5057602B2; WO2012002319A1; CN102958707A; DE112011102191B4

Abstract

Ein Kraftfahrzeugrad (10) aufweisend: (a) einen Rand (20); und (b) eine Scheibe (30) enthaltend: eine Mehrzahl von Speichen (33), und einen Scheibenflansch (35), der in der radialen Richtung des Rades an einem äußeren Ende positioniert ist, wobei die Scheibe dekorative Löcher (34) hat, in denen der Rand und der Scheibenflansch miteinander verbunden sind, wobei ein Teil des Scheibenflanschs, der einem radial äußeren Ende (S) von jeder der Speichen entspricht, in einer axialen Richtung des Rades relativ zu einer Scheibenflansch-Innenendkante (35) des Scheibenflanschs auf einer Innenseite in der axialen Richtung des Rades zu einer Außenseite hin ausgeschnitten ist, um eine Kerbe (36) zu bilden, und ein minimaler Abstand (a1) zwischen der Kerbe und einem Außenumfang des dekorativen Lochs kleiner als eine Breite (a2) des Scheibenflanschs an einer mittleren Position (CD) des dekorativen Lochs ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rad für ein Fahrzeug, wie etwa ein Kraftfahrzeug.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Billige und kostengünstige Stahlräder wurden verbreitet verwendet. Jedoch haben diese Stahlräder, verglichen mit Aluminiumrädern, ein Problem mit ihrem minderwertigen Design. Somit wurden in den letzten Jahren Stahlräder entwickelt, die dünne Speichen und große dekorative Löcher haben, um ein gleiches Erscheinungsbild wie Aluminiumrädern zu bieten (siehe Patentdokumente 1 bis 3).
Das Patentdokument 1 offenbart eine ausgestanzte Scheibe, die Speichen, die einstückig mit einem Ringabschnitt geformt sind, der sich entlang des vollständigen Umfangs der gestanzten Scheibe erstreckt, und einen Ring hat, der an die Scheibe geschweißt ist. Ferner offenbart das Patentdokument 1, dass eine Kerbe auf dem Ringabschnitt so vorgesehen ist, dass sich die Kerbe nicht mit einem Luftstängel (Ventilloch) auf dem Rand überschneidet, wenn der Ring an die Scheibe geschweißt wird, um den Ringabschnitt an einen Schulterabschnitt des Rands anzuschweißen.
Gemäß der Beschreibung in dem Patentdokument 2 wird ein Umfang von jedem dekorativen Loch auf einer Scheibe einem Ziehen unterzogen, um eine vorstehende Wand zu bilden, um so eine ausreichende Festigkeit sicherzustellen und dabei die Breite von den Speichen, die zwischen benachbarten dekorativen Löchern vorgesehen sind, zu reduzieren. Ferner ist die Scheibe in der Umfangsrichtung mit einem Scheibenflansch geformt, und der Scheibenflansch ist an einen Rand geschweißt.
Gemäß der Beschreibung in dem Patentdokument 3 wird ein einzelnes Stück einer Metalltafel in eine Scheibe geformt, und die Scheibe enthält eine Mehrzahl von Speicheneinheiten und eine ringförmige Scheibenkante, die die äußeren Enden der Speicheneinheiten miteinander verbindet. Ebenso enthält gemäß dem Patentdokument 3 jede der Speicheneinheiten zwei Speichenstangen (Verstärkungsrippen), und die Scheibenkante ist auf einem inneren Umfang eines Felgenbetts (Absenkabschnitt) positioniert, um miteinander verbunden zu werden.
Jedoch hat in dem Fall, in dem die Scheibe diese einstückiggeformten dünnen Speichen und große dekorative Löcher enthält, der Ringabschnitt (Scheibenflansch oder Scheibenkante) an seinem Dekoratives-Loch-Abschnitt die geringste Breite und somit die geringste Festigkeit. Dies kann bewirken, dass der Dekoratives-Loch-Abschnitt beim Formen der Scheibe verformt wird, und somit kann dies ein Sich-Wellen einer Endkante des Ringabschnitts bewirken. Somit resultiert ein Schweißen des Ringabschnitts an seinem Dekoratives-Loch-Abschnitt in einem minderwertigen Schweißen und einer unzureichenden Verbindungsfestigkeit.
Dementsprechend wurde ein Rad entwickelt, in dem jede der Speichen einen Gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt hat, der an einem erweiterten Abschnitt der Speiche gebildet ist, so dass der Scheibenflansch über den Gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt mit der Speiche verbunden ist (siehe Patentdokument 4). Da die Breite eines Materials in einer radialen Richtung des Rades größer ist, und somit das Material an dem Gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt eine größere Festigkeit hat, wird es dadurch unwahrscheinlicher, dass sich eine Endkante des Scheibenflanschs aufgrund des Biegens wellt.
STAND DER TECHNIK DOKUMENT
Patentdokument

Patentdokument 1 Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-1704
Patentdokument 2 Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-119355
Patentdokument 3 europäisches Patent Nr. 1 262 333 (Ansprüche 1 und 3)
Patentdokument 4 Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-113798 .

DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Jedoch wurde herausgefunden, dass der Scheibenflansch eine geringere Steifigkeit hat, wenn die Scheibe mit größeren dekorativen Löchern versehen ist, und daher wird, wenn der Scheibenflansch durch Pressen der Scheibe oder dergleichen nach einem Stanzen der dekorativen Löcher in der Scheibe geformt wird, ein Teil des Scheibenflanschs, der sich auf der Seite der entfernten Enden der Speiche nahe den Ecken der dekorativen Löcher befindet, gezogen, dabei eine Materialdicke des Scheibenflanschs reduziert, und verursacht, dass Kanten des Scheibenflanschs einfach brechen.
Somit ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rad für ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine Scheibe enthält, das Speichen und einen Scheibenflansch enthält, der jeweilige entfernte Enden der Speichen miteinander in einer Umfangsrichtung der Scheibe verbindet, wobei eine Verformung des Scheibenflanschs und ein Brechen, das an einer Ecke eines dekorativen Lochs während eines Formens der Scheibe auftritt, verhindert werden, und eine Lebensdauer des Rades verbessert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Rad für ein Fahrzeug bereit, das aufweist: (a) einen Rand, der einen Absenkabschnitt hat; und (b) eine Scheibe, die enthält: eine Mehrzahl von Speichen, die sich in einer radialen Richtung des Rades radial zu einer Außenseite erstrecken; und einen Scheibenflansch, der in der radialen Richtung des Rades an einem äußeren Ende positioniert ist und der entfernte Enden der Speichen in der radialen Richtung des Rades auf der Außenseite in einer Scheibenumfangsrichtung zusammen verbindet, wobei die Scheibe dekorative Löcher hat, von denen jedes zwischen den Speichen gebildet ist, die dekorativen Löcher eine Ecke, in der der Rand und der Scheibenflansch miteinander verbunden sind, in der Scheibenumfangsrichtung haben, wobei ein Teil des Scheibenflanschs, der einem radial äußeren Ende von jeder der Speichen entspricht, relativ zu einer inneren Endkante des Scheibenflanschs in einer axialen Richtung des Rades zu einer Außenseite in der axialen Richtung des Rades an einer Innenseite ausgeschnitten wird, um eine Kerbe zu bilden, und eine minimale Entfernung a₁ zwischen der Kerbe und einem äußeren Umfang des dekorativen Lochs kleiner als eine Breite a₂ des Scheibenflanschs in der axialen Richtung des Rades an einer Position des dekorativen Lochs in der Scheibenumfangsrichtung ohne die Ecke ist.
In dieser Ausführungsform wird ein Teil des Scheibenflanschs, der die minimale Entfernung a₁ kleiner als die Breite a₂ hat, auf einem Halsabschnitt mit einer geringen Breite gebildet. Somit verursacht ein Formen der Scheibe durch Pressen oder dergleichen in der axialen Richtung des Rades eine Kraft, die auf einen Bereich um das dekorative Loch in einer vorbestimmten Richtung aufgebracht wird, und ermöglichst es dem Material ebenfalls einfach in die Ecke des dekorativen Lochs nahe dem Halsabschnitt zu fließen. Dies verhindert ein Auftreten von Brüchen an der Ecke aufgrund des Formens. Zusätzlich wird ein Halsabschnitt mit einer geringen Breite in einer Breitenrichtung einfach gebogen, und dementsprechend wird das Material um die Ecke des dekorativen Lochs nicht einfach in der Umfangsrichtung des dekorativen Lochs verlängert. Dies verhindert ferner ein Auftreten von Brüchen an der Ecke aufgrund des Formens.
Vorzugsweise hat ein Teil des Scheibenflanschs, der einer Mittellinie bezüglich der Breite der Speiche entspricht, ein Mittelstück, das sich in der axialen Richtung des Rades relativ zu einer äußersten Kante der Kerbe in der Richtung des Rades zu der Innenseite erstreckt, und das Mittelstück wird an den Rand angepasst.
In dieser Ausführungsform wird eine Kraft von dem Rand zu der Speiche wirksam übertragen, wenn der Scheibenflansch an einem Verbindungsabschnitt des Mittelstücks mit dem Rand verbunden wird (wie etwa durch Schweißen) und dabei wird eine Lebensdauer des Rades verbessert.
Vorzugsweise wird ein Anschlussbereich zwischen dem Mittelstück und dem Rand miteinander verschweißt und verbunden.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verformung des Scheibenflanschs und Brüche, die an der Ecke der dekorativen Löcher während eines Formens der Scheibe auftreten, verhindert, so dass ein Rad für ein Fahrzeug mit einer verbesserten Festigkeit, Montagegenauigkeit und Lebensdauer erhalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine in einer axialen Richtung des Rades von Außen gesehene perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrads gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Vorderansicht des Fahrzeugrads gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Querschnittsansicht des Fahrzeugrads gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die durch ein Wegschneiden in der axialen Richtung des Rades entlang einer Linie, die durch eine Radachse geht, erhalten wird, in der die linke Seite von 3 einen Querschnitt des Fahrzeugrads entlang einer Mittellinie C₅ der Speiche zeigt, während die rechte Seite von 3 einen Querschnitt des Fahrzeugrads entlang einer Linie, die durch eine mittlere Position C_D eines dekorativen Lochs in einer Scheibenumfangsrichtung geht, zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Scheibe;
5 ist eine in der radialen Richtung des Rades von Außen gesehene Seitenansicht einer Speiche der Scheibe;
6 ist eine in der radialen Richtung des Rades von Außen gesehene Seitenansicht einer Speiche einer konventionellen Scheibe ohne Kerbe;
7 ist eine in der radialen Richtung des Rades von Außen gesehene Seitenansicht einer Speiche einer Scheibe gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Seitenansicht einer Speiche einer Scheibe eines Fahrzeugrads gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlussbereichs zwischen einem Rand und einer Scheibe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
10 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlussbereichs zwischen einem Rand und einer Scheibe gemäß einer noch weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung;
11 zeigt Ergebnisse einer Verwindungsuntersuchung der Scheibe mit einer Kerbe, die während eines Formens der Scheibe auftreten;
12 zeigt Ergebnisse einer Verwindungsuntersuchung der Scheibe ohne Kerbe, die während eines Formens der Scheibe auftreten;
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Scheibe eines Fahrzeugrads gemäß einer anderen Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugrads gemäß einer anderen Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Speiche der Scheibe gemäß einer anderen Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung, die durch ein Wegschneiden in der radialen Richtung des Rades entlang einer Linie, die durch die Radachse geht, erhalten wird;
16 ist eine Querschnittsansicht, die eine Form eines typischen Fahrzeugrads zeigt, das sich von dem Rad der vorliegenden Erfindung unterscheidet; und
17 ist eine Vorderansicht, die die Form eines typischen Fahrzeugrads zeigt, das sich von dem Rad der vorliegenden Erfindung unterscheidet.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den folgenden Beschreibungen wird sich auf ein aus einem Stahlblech hergestelltes Stahlrad als ein Beispiel bezogen. Jedoch behandelt die vorliegende Erfindung nicht nur das Stahlrad, sondern auch ein anderes Material von Rädern (z. B. Titan, Aluminium, Magnesium und Legierungen davon), solange eine Scheibe aus einem Blechzuschnitt durch Biegen eines äußeren Rands des Zuschnitts, durch Ziehen, oder dergleichen geformt wird, um einen Flansch zu bilden.
Im Gegensatz dazu betrifft die vorliegende Erfindung nicht eine gegossene (geschmiedete) Scheibe, die einstückig und dick aus Aluminium, Magnesium, oder dergleichen durch Gießen gebildet wird.
Vorzugsweise erfüllt das Rad der vorliegenden Erfindung die offizielle Norm für Dauerfestigkeit. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf Räder angewendet werden, die keine offizielle Norm für Dauerfestigkeit zu erfüllen haben, wie etwa Räder für industrielle (landwirtschaftliche) Fahrzeuge und Ersatzräder für einen Notfall (einschließlich zeitweise Räder für Fahrzeuge).
Es sollte beachtet werden, dass sich die offizielle Norm für Dauerfestigkeit auf den japanischen Industriestandard (JIS) D 4103 ”Fahrzeugteile-Scheibenräder-Ausführungsanforderungen und Kennzeichnung” bezieht, und obwohl die JIS D 4103 auf Modifikationen in der Zukunft gerichtet ist, wird sich die offizielle Norm für Dauerfestigkeit auf die durch die JIS (und/oder Internationale Standardisierungsorganisation (ISO)) bereitgestellte offizielle modifizierte Raddauerfestigkeit zum Zeitpunkt der Modifikation beziehen.
In den folgenden Beschreibungen werden sich ein Ausdruck „außen in der radialen (Rad- oder Scheiben-)Richtung” und ein Ausdruck ”innen in der radialen (Rad- oder Scheiben-)Richtung” jeweils auf eine radial äußere Umfangsseite des Rades (der Scheibe) und eine radial mittige Seite des Rades (der Scheibe) beziehen. Zusätzlich beziehen sich ein Ausdruck ”Außenseite in der axialen (Rad oder Scheiben-)Richtung” und ein Ausdruck ”Innenseite in der axialen (Rad- oder Scheiben-)Richtung” jeweils auf einen axial äußeren Teil und einen axial inneren (fahrzeugseitigen) Teil des Rades, wenn das Rad an das Fahrzeug montiert ist und in der axialen Richtung des Rades gesehen wird. Ein Ausdruck ”Scheibenumfangsrichtung” wird ebenso als ”Radumfangsrichtung” bezeichnet.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Rades 10 für ein Fahrzeug (ein Kraftfahrzeugrad) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn es in der axialen Richtung des Rades von außen gesehen wird. 2 ist eine Vorderansicht des Rades 10 für ein Fahrzeug.
Das Kraftfahrzeugrad 10 (nachstehend wird sich darauf einfach als ”Rad” bezogen) ist ein zweiteiliges Rad, das einen Rand 20 und eine Scheibe 30 hat, die aus Stahl hergestellt sind, und die miteinander durch Schweißen oder unter Verwendung eines Verbindungselements (nicht gezeigt), wie etwa einer Niete, zusammen verbunden werden.
Die Scheibe 30 wird aus einem Plattenmaterial hergestellt und enthält ein Nabenloch 31, einen Nabenmontageabschnitt 32, Speichen 33, dekorative Löcher 34, einen Scheibenflansch 35, geneigte Abschnitte 37 (siehe 3 und 4) und Vorsprünge 38. Die Scheibe 30 hat keinen ringförmigen Vorsprung Z, der üblicherweise für typische Kraftfahrzeugräder eingesetzt wird, und der sich in der Umfangsrichtung entlang eines äußeren Teils des geneigten Abschnitts 37 in der radialen Scheibenrichtung durchgängig erstreckt, und, wie in 16 und 17 gezeigt, in der axialen Richtung des Rades vorsteht.
Wie in 2 gezeigt, ist das Nabenloch 31 in der radialen Richtung des Rades in einem Zentrum der Scheibe 30 vorgesehen, und der Nabenmontageabschnitt 32 ist um das Nabenloch 31 herum vorgesehen. Der Nabenmontageabschnitt 32 ist in einer flachen Form oder einer im Wesentlichen flachen Form auf einer Ebene rechtwinklig oder im Wesentlichen rechtwinklig zu der axialen Richtung des Rades gebildet. Der Nabenmontageabschnitt 32 enthält fünf Nabenmontagebolzenlöcher 32a, die konzentrisch zu dem Nabenloch 31 in gleichmäßigen Abständen vorgesehen sind. Jedoch ist die Anzahl der Nabenmontagebolzenlöcher 32a nicht auf fünf beschränkt. Nabenmontagebolzen (nicht gezeigt), die sich von einer Nabe (nicht gezeigt) erstrecken, werden durch die Nabenmontagebolzenlöcher 32a eingeführt, und Nabenmuttern (nicht gezeigt) werden jeweils auf die Nabenmontagebolzen geschraubt und befestigen damit die Scheibe 30 (das Rad 10) an der Nabe.
Wie in 3 gezeigt, ist in der axialen Richtung des Rades eine in der axialen Richtung des Rades innere Fläche des Nabenmontageabschnitts 32 bezüglich einem inneren Ende des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung L des Rades (einer Scheibenflansch-Innenendkante 35a) auf der Außenseite positioniert, während die innere Fläche des Nabenmontageabschnitts 32 bezüglich eines Dekoratives-Loch-Endabschnitts des Scheibenflanschs 35 (einer Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Außenseite in der axialen Richtung des Rades L (siehe 4)) in der axialen Richtung des Rades auf der Innenseite positioniert ist. Jedoch kann die innere Oberfläche des Nabenmontageabschnitts 32 in der axialen Richtung des Rades relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a auf der Innenseite positioniert sein, oder kann relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Außenseite positioniert sein. In einem in 2 gezeigten Beispiel sind alle Nabenmontagebolzenlöcher 32a auf einer Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 33 positioniert. Jedoch kann jedes der Nabenmontagebolzenlöcher 32a zum Beispiel zwischen den benachbarten Speichen 33 (d. h. auf einer Linie, die in der Scheibenumfangsrichtung durch eine mittlere Position C_D des dekorativen Lochs 34 geht) positioniert sein.
Fünf langteilartige Speichen 33 erstrecken sich in der radialen Richtung des Rades radial von dem Nabenmontageabschnitt 32 zu der Außenseite (siehe 2). Die Speichen 33 haben in der radialen Richtung des Rades alle ein äußeres Ende (entferntes Ende). Das entfernte Ende ist in der axialen Richtung des Rades zu der Innenseite gebogen, um einen Äußere-Umfangsseitegekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R zu bilden. Der Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R ist mit dem Scheibenflansch 35, der in einer Ringform (einschließlich einer Form, die sich zeitweilig in der Umfangsrichtung erstreckt) gebildet ist, verbunden (siehe 3). Der Scheibenflansch 35 erstreckt sich in der axialen Richtung des Rades und ist mit einer Fläche, die sich in der axialen Richtung des Rades erstreckt, um in den Rand 20 angeschlossen zu werden, gebildet. Der Scheibenflansch 35 hat eine Funktion eines Miteinanderverbindens aller der jeweiligen Speichen 33 über den Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten. Im Gegensatz dazu hat jede der Speichen 33 in der radialen Richtung des Rades ein inneres Ende. Das innere Ende ist in der axialen Richtung des Rades zu der Innenseite hin gebogen, um einen Innere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt r zu bilden. Der Innere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt r ist über den geneigten Abschnitt 37 mit dem Nabenmontageabschnitt 32 verbunden. Die Speichen 33 erstrecken sich alle zwischen dem Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R und dem Innere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt r in einer Richtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Rades.
Wie in 3 gezeigt, kann der Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R einen ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R1, einen zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R2 und einen konischen Verbindungsabschnitt RL zwischen dem ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R1 und dem zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R2 enthalten. Der konische Verbindungsabschnitt RL kann im Querschnitt im Wesentlichen linear geneigt sein. Alternativ kann, wie in 9 und 10 gezeigt, der Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R ein einzelner Gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt sein. Ferner kann, wie in 15 gezeigt, der Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R alternativ den ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R1, den zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R2 und einen dritten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 zwischen dem ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R1 und dem zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R2 enthalten. Wie in 15 gezeigt, kann der dritte Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 eine Krümmung in der entgegengesetzten Richtung zu den Krümmungen des ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitts R1 und des zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitts R2 haben (d. h. der dritte Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 ist in der radialen Richtung von Außen gesehen in der radialen Richtung zu der Innenseite hin vertieft). Alternativ kann der dritte Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 eine Krümmung in derselben Richtung wie die Krümmungen des ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitts R1 und des zweiten Gekrümmte-Fläche-Abschnitts R2 haben (d. h. der dritte Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 ist in der radialen Richtung von Außen betrachtet in der radialen Richtung zu der Außenseite hin vorgewölbt). Ferner kann alternativ der dritte Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R3 in anderen Formen gebildet sein.
Die Anzahl der Speichen 33 muss nicht notwendigerweise die gleiche wie die Anzahl der Nabenmontagebolzenlöcher 32a sein.
Jede der Speichen 33 hat ein Paar von Seitenwänden 33b, um die Speichen zu verstärken. Das Paar von Seitenwänden 33b ist von Enden der Speiche 33 bezüglich der Breite in der axialen Richtung des Rades zu der Außenseite hin erhaben. Die Kanten 33c werden durchgängig von jeweiligen äußeren Enden der erhabenen Seitenwände 33b in der axialen Richtung des Rades gebildet und erstrecken sich in der Richtung der Breite und der radialen Richtung der Speiche 33 im Wesentlichen parallel zu dem Nabenmontageabschnitt 32. Die Kanten 33c bilden eine Endkante der Speiche 33. Zusätzlich wird eine untere Wand 33a auf einem mittleren Teil der Speiche 33 zwischen den Seitenwänden 33b gebildet. Ferner sind die Seitenwände 33b von den zwei benachbarten Speichen 33, 33 nachfolgend zu dem Nabenmontageabschnitt 32 miteinander verbunden und bilden dabei den Vorsprung 38.
Wie in 3 und 4 gezeigt, kann in dem ersten Gekrümmte-Fläche-Abschnitt R1 die axiale Abmessung der Seitenwände 33b der Speiche 33 in der radialen Richtung zu der Außenseite hin abnehmen. Zusätzlich können die Seitenwände 33b in dem konischen Verbindungsabschnitt RL nicht länger existieren, während die Endkanten 33c in die untere Wand 33a übergehen und dabei einen Teil einer konischen Fläche, die in der Breitenrichtung der Speiche 33 (der Scheibenumfangsrichtung) einstückig geformt ist, bilden.
In diesem Beispiel sind die Seitenwände 33b in der axialen Richtung des Rades zu der Außenseite hin erhaben. Jedoch können die Seitenwände 33b in der axialen Richtung des Rades von der unteren Wand 33a zu der Innenseite hin ansteigen.
Wie in 3 gezeigt, erstreckt sich die untere Wand 33a in der radialen Richtung von dem Innere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt r zu der Außenseite hin zu dem Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R, während sie sich in der axialen Richtung zu der Außenseite hin erstreckt. Wie in 9 und 10 gezeigt, kann sich die untere Wand 33a in eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Rades (im Wesentlichen parallel zu dem Nabenmontageabschnitt 32) ist, erstrecken. Im Gegensatz zu 3 kann sich die untere Wand 33a in der radialen Richtung von dem Innere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt r zu der Außenseite hin zu dem Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R erstrecken, während sie sich in der axialen Richtung zu der Innenseite erstreckt.
Wie in 3 gezeigt, wird eine Steifigkeit des Rades weiter verbessert, wenn sich eine Höhe H (ein Abstand in der axialen Richtung des Rades) der Seitenwände 33b von der unteren Wand 33a zu jeweiligen Endkanten 33c in der radialen Richtung des Rades entweder einem inneren Ende oder einem äußeren Ende des dekorativen Lochs 34 annähernd maximiert wird. Insbesondere ist ein maximaler Wert der Höhe H vorzugsweise zwei bis zwanzig mal so groß wie die Dicke der Seitenwände 33b, und am bevorzugtesten vier bis zehn mal so groß wie die Dicke der Seitenwände 33b. Der Maximalwert der Höhe H ist definiert, in den obigen Bereich zu fallen, und dabei eine Steifigkeit des Rades 10 zu verbessern, während eine Verformbarkeit der Scheibe 30 sichergestellt wird.
Wie in 2 gezeigt, ist eine minimale Breite B1 der Speiche 33 in der Scheibenumfangsrichtung kleiner als eine maximale Breite B2 des dekorativen Lochs 34 in der Scheibenumfangsrichtung.
Die folgenden Effekte werden in Abhängigkeit davon erzeugt, an welcher Position des Rands der Scheibenflansch 35 verbunden wird. Wenn der Scheibenflansch 35 an einen abfallenden Abschnitt 24 angeschlossen wird, wird eine von einem Reifen aufgebrachte Kraft verteilt und dementsprechend eine Lebensdauer des Rades verbessert. Im Gegensatz dazu hat die Scheibe 30 einen großen Durchmesser, wenn der Scheibenflansch 35 an einen inneren Wulstsitz 22 oder einen äußeren Wulstsitz 26 angeschlossen wird, und dementsprechend wird ein Design des Rades verbessert. Wenn der Scheibenflansch 35 an einen mittleren Abschnitt 22a angeschlossen wird, hat die Scheibe 30 einen größeren Durchmesser und der Scheibenflansch 35 ist neben einem Kontaktabschnitt mit dem Reifen. Dementsprechend werden sowohl Design als auch Lebensdauer des Rades verbessert.
Währenddessen werden die fünf im Wesentlichen dreieckigen dekorativen Löcher 34 gebildet, von denen jedes durch die zwei benachbarten Speichen 33, 33, ein äußeres Umfangsende des Nabenmontageabschnitts 32 und ein äußeres Ende des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung des Rades definiert wird. Jedes der dekorativen Löcher 34 enthält Ecken 34x, die in der Scheibenumfangsrichtung auf den entgegen gesetzten Seiten des dekorativen Lochs 34 gebildet sind. Typischerweise sind die dekorativen Löcher 34 zum Zweck einer Gewichtsreduzierung der Scheibe und eines Abstrahlens von Wärme gebildet. Die Form der dekorativen Löcher 34 ist nicht auf ein Dreieck beschränkt, sondern kann auch eine Ellipse, ein Trapez, oder jegliche andere Form sein.
Der Scheibenflansch 35 ist in der radialen Richtung des Rades an einem äußeren Ende der Scheibe positioniert und verbindet die entfernten Enden der jeweiligen Speichen in der Scheibenumfangsrichtung miteinander. Wie in 3 gezeigt, ist der Scheibenflansch 35 an den abfallenden Abschnitt 24 des Rands 20 angeschlossen, und ein innerer Teil des Anschlussbereichs in der axialen Richtung des Rades ist an einer Schweißposition W verschweißt.
Der Rand 20 enthält in der axialen Richtung des Rades der Reihe nach von innen einen inneren Flansch 21, den inneren Wulstsitz 22, den mittleren Abschnitt 22a, eine innere Seitenwand 23, den abfallenden Abschnitt 24, eine äußere Seitenwand 25, den äußeren Wulstsitz 26 und einen äußeren Flansch 27. Der Scheibenflansch 35 kann an den inneren Wulstsitz 22 oder den äußeren Wulstsitz 26 angeschlossen sein, um miteinander verbunden zu sein. Alternativ kann der Scheibenflansch 35 an den mittleren Abschnitt 22a angeschlossen sein, um miteinander verbunden zu sein. In dem Fall, in dem der Scheibenflansch 35 mit dem inneren Wulstsitz 22 oder dem mittleren Abschnitt 22a verbunden ist, ist die Scheibe 30 in einer Richtung entgegengesetzt zu der in 3 gezeigten Richtung orientiert.
Ein Aufbau der Scheibe 30 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 im Detail beschrieben. Ein Teil des Scheibenflanschs 35, der einem radial äußeren Ende (entfernten Ende) S der Speiche 33 entspricht, wird in der axialen Richtung L des Rades zu der Außenseite hin relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a des Scheibenflanschs 35 auf der Innenseite in der axialen Richtung des Rades L ausgeschnitten, um Kerben 36 zu bilden. Die Kerben 36 werden durch symmetrisches Ausschneiden des Teils des Scheibenflanschs bezüglich der Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 33 gebildet.
Der Teil des Scheibenflanschs 35, der dem radial äußeren Ende S der Speiche entspricht, befindet sich nahe dem äußersten Umfang des Äußere-Umfangsseite-gekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitts R, der unteren Wand 33a und der Endkante 33c der Speiche 33. Das radial äußere Ende S ist ein Abschnitt, der die Speiche 33 in der axialen Richtung L des Rades mit dem Äußeren des Scheibenflanschs 35 verbindet.
Die Scheibenflansch-Innenendkante 35a des Scheibenflanschs 35 ist eine innere Kante von einem Teil des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung L des Rades, wobei sich die Scheibenflansch-Innenendkante 35a entsprechend einem Abschnitt, der der mittleren Position C_D entlang der Scheibenumfangsrichtung des dekorativen Lochs 34 und einem anderen Teil des dekorativen Lochs 34 ohne der Ecken 34x folgt, angeordnet ist. In gleicher Weise ist die Scheibenflansch-Außenendkante 35b des Scheibenflanschs 35 eine äußere Kante eines Teils des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung L des Rades, wobei die Scheibenflansch-Außenendkante 35b entsprechend einem Abschnitt, der der mittleren Position C_D entlang der Scheibenumfangsrichtung des dekorativen Lochs 34 und einem anderen Teil des dekorativen Lochs 34 ohne die Ecken 34x folgt, angeordnet ist.
Jede der Kerben 36 ist in der axialen Richtung L des Rades zu der Außenseite hin in eine konvexe Form geformt. In 4 enthält jede der Kerben 36 eine äußerste Kante 36b (nachstehend wird sich dabei auf ”äußerste Kerbenkante” bezogen), die sich in der axialen Richtung L des Rades erstreckt. Die äußerste Kerbenkante 36b ist in der axialen Richtung L des Rades relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Innenseite positioniert. Die äußerste Kerbenkante 36b erstreckt sich durch einen Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p (einen Teil des Scheibenflanschs 35, der an den Rand 20 (den abfallenden Abschnitt 24 in 3) angeschlossen ist, und der ein radial äußerster Teil der Scheibe 30 ist (siehe 3, 5, 8, 9, 10 und 15)) der Scheibe 30 in der axialen Richtung L des Rades zu der Außenseite hin, und spaltet den Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p in der Scheibenumfangsrichtung. Folglich ist ein Teil der Kerbe 36 in einem Anschlussbereich zwischen der Scheibe 30 und dem Rand 20 enthalten. Wie in 1 und 14 gezeigt, ist ein Teil der Kerbe 36 (die äußerste Kerbenkante 36b) in der axialen Richtung L jenseits des Anschlussbereichs zwischen dem Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und dem Rand 20 zu der Außenseite freigelegt und bildet dabei ein kleines dekoratives Loch 34s.
Jedoch kann die äußerste Kerbenkante 36b relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b in der axialen Richtung L des Rades auf der Außenseite positioniert sein, oder kann sich nicht notwendigerweise in der axialen Richtung L des Rades durch den Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p zu der Außenseite hin erstrecken.
Ein Teil des Scheibenflanschs 35, der der Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 33 entspricht, bildet ein Mittelstück 39. Das Mittelstück 39 erstreckt sich in der axialen Richtung L des Rades relativ zu den äußersten Kerbenkanten 36b zu der Innenseite hin und trennt die Kerben 36 voneinander oder reduziert eine axiale Länge der Kerben 36, und bildet dabei in der Scheibenumfangsrichtung auf den entgegen gesetzten Seiten des Mittelstücks 39 die äußersten Kerbenkanten 36b. Vorzugsweise sind die Kerben 36 bezüglich der Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 33 symmetrisch, um eine ausreichende Festigkeit des Rades sicherzustellen und das Gleichgewicht des Gewichts des Rades zu erhalten. Jedoch müssen die Kerben 36 nicht notwendigerweise genau symmetrisch zueinander sein. Das Mittelstück 39 ist an den abfallenden Abschnitt 24 des Rands 20 (den Anschlussbereich mit dem Rand 20) angeschlossen und wird daran geschweißt.
Das Mittelstück 39 enthält in der axialen Richtung des Rades L eine innere Kante 39a (dabei wird sich nachstehend als ”Mittelstückendkante” bezogen). Die Mittelstückendkante 39a erstreckt sich in der axialen Richtung L relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a bis zu einer Position auf der Außenseite. Die äußerste Kerbenkante 36b ist in der axialen Richtung L des Rades relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Innenseite positioniert.
5 ist eine Seitenansicht der Speiche 33 der Scheibe 30, wenn sie in der radialen Richtung von der Außenseite gesehen wird. Ein minimaler Abstand a₁ zwischen der Kerbe 36 und einem Außenumfang des dekorativen Lochs 34 ist kleiner als eine Breite a₂ des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung L an einer Position des dekorativen Lochs 34 ohne die Ecken 34x in der Scheibenumfangsrichtung (in 5 wird eine Position, die der mittleren Position C_D folgt, als ein repräsentatives Beispiel der ”Position des dekorativen Lochs 34 in der Scheibenumfangsrichtung” eingesetzt). Wie oben beschrieben, bildet ein Teil des Scheibenflanschs 35, der den minimalen Abstand (a₁) zwischen einer axialen Innenendkante (einschließlich der Kerbe 36) des Scheibenflanschs und dem Außenumfang des dekorativen Lochs 34 hat, einen Halsabschnitt 35n. Der Halsabschnitt 35n hat eine Breite, die kleiner als die Breite des anderen Abschnitts des Scheibenflanschs 35 ist, und ist auf der entfernten Seite der Speiche nahe jeder der Ecken 34x des dekorativen Lochs 34. Die Position des dekorativen Lochs 34 ohne die Ecken 34x in der Scheibenumfangsrichtung ist als eine Position eines axial innersten (radial äußersten) Teils eines axialen inneren (radial äußeren) Umfang des dekorativen Lochs 34 ohne die Ecken 34x definiert. Wie in 4 bis 8 gezeigt, wird die axiale Breite des Scheibenflanschs 35 in der axialen Scheibenrichtung innen (in der radialen Scheibenrichtung außerhalb) an einem Umfang des dekorativen Lochs 34 ohne die Ecken 34x im Allgemeinen konstant gehalten. Somit kann eine Position von jedem Teil des Innenumfangs des dekorativen Lochs 34 in der axialen Scheibenrichtung eingesetzt werden.
Da der Halsabschnitt 35n mit einer kleinen Breite gebildet ist, wobei der minimale Abstand a₁ kleiner als die Breite a₂ ist, verursacht, wie in 5 gezeigt, ein Formen der Scheibe durch Pressen oder dergleichen in der axialen Richtung L des Rades in dem Prozess eines Formens eines Scheibenflanschs eine Kraft, die auf einen Bereich um das dekorative Loch 34 in einer Pfeil-P2-Richtung (eine auf einen speichenseitigen Abschnitt des dekorativen Lochs aufzubringende Kraft) und in einer Pfeil-P3-Richtung (eine Kraft, die auf einen scheibenseitigen Abschnitt des dekorativen Lochs aufzubringen ist) aufzubringen ist, und ermöglicht es ebenfalls einem Material einfach zu der Ecke 34x, die dem Halsabschnitt 35n folgt, zu fließen (gezeigt durch einen Pfeil P1 in 5). Dies verhindert an der Ecke 34x ein Auftreten von Brüchen aufgrund der Herstellung. Der Halsabschnitt 35n mit einer kleinen Breite wird in der Breitenrichtung (der axialen Richtung L des Rades oder einer Richtung einer Ebene des Scheibenflanschs 35) einfach gebogen. Dementsprechend wird das Material um die Ecke 34x nicht einfach in der Umfangsrichtung (in der Richtung der Ebene des Scheibenflanschs 35) des dekorativen Lochs verlängert. Dies verhindert ferner ein Auftreten von Brüchen an der Ecke 34x aufgrund des Formens der Scheibe durch Pressen oder dergleichen. Zusätzlich kann das Gewicht der Scheibe reduziert werden, wenn die Kerben 36 vorgesehen sind.
Jedoch können Festigkeit und Lebensdauer der Scheibe 30 (des Rades 10) reduziert werden, wenn der minimale Abstand a₁ zu klein ist. Somit ist der minimale Abstand a₁ gleich oder größer als die Dicke des Scheibenflanschs 35. Das Verhältnis zwischen dem minimalen Abstand a₁ und der Breite a₂ kann vorzugsweise als a₂/3 ≤ a₁ und bevorzugter als a₂/2 ≤ a₁ ausgedrückt werden.
6 ist eine Seitenansicht der Speiche 33 einer konventionellen Scheibe 300 ohne Kerben 36, wenn sie in der radialen Richtung des Rades von der Außenseite gesehen wird. Wenn die Kerben 36 nicht vorgesehen sind, wird eine Breite a₃, bei der ein Abstand zwischen der Scheibenflansch-Innenendkante und dem Außenumfang des dekorativen Lochs 34 an der Ecke 34x minimiert ist, gleich oder größer als die Breite a₂. In diesem Fall bedingt ein Formen der Scheibe durch Pressen oder dergleichen in der axialen Richtung L des Rades eine auf einen Bereich um das dekorative Loch 34 herum in der Pfeil-P2- und der Pfeil-P3-Richtung aufzubringende Kraft. Jedoch fließt ein Material nicht einfach zu der Ecke 34x, da die Breite a₃ gleich oder größer als die Breite a₂ ist. Zusätzlich wird der Scheibenflansch 35 nicht einfach an der Ecke 34x gebogen, da der Scheibenflansch 35 an seinem Breite-a₃-Abschnitt eine große Breite hat. Dies erhöht ein Verlängerungsausmaß des Materials um die Ecke 34x und Brüche treten an der Ecke 34x aufgrund eines Formens der Scheibe durch Pressen oder dergleichen wahrscheinlicher auf.
Wie in 7 gezeigt, kann die Mittelstückendkante 39a in der axialen Richtung L an derselben Position wie die Scheibenflansch-Innenendkante 35a (Bezugszeichen 39a2 in 7) positioniert sein, oder kann in der axialen Richtung L relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a (Bezugszeichen 39a3 in 7) auf der Innenseite positioniert sein. Insbesondere kann, wie in 4 oder 5 gezeigt, die Mittelstückendkante 39a in der axialen Richtung L relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a auf der Außenseite positioniert sein, während sie entlang der axialen Richtung L innerhalb eines Bereichs, in den der Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p (siehe 9 und 10) gebildet ist, positioniert ist. Dies ist vorteilhaft beim Verbessern einer Lebensdauer des Rades und eines Reduzierens des Gewichts und Herstellkosten des Rades.
8 ist eine Seitenansicht einer Scheibe 30x eines Kraftfahrzeugrads gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Teil des Scheibenflanschs 35 der Scheibe 30x, der dem radial äußeren Ende S der Speiche 33 entspricht, wird in der axialen Richtung des Rades L relativ zu der Scheibenflansch-Innenendkante 35a des Scheibenflanschs 35 in der axialen Richtung L des Rades zu der Innenseite hin ausgeschnitten, um eine Kerbe 36x zu bilden. Die Kerbe 36x wird durch Ausschneiden des Teils des Scheibenflanschs 35 bezüglich der Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 33 gebildet. Die Kerbe 36x wird in einer konvexen, gekrümmten Linie in der axialen Richtung L des Rades zu der Außenseite hin gebildet. Eine äußerste Kante 36xb ist in der axialen Richtung L des Rades relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Innenseite positioniert. Jedoch kann die äußerste Kante 36xb in der axialen Richtung L des Rades relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Außenseite positioniert sein.
In der Scheibe 30x ist auch der minimale Abstand a1 kleiner als die Breite a2. Dies verhindert ein Auftreten von Brüchen an der Ecke des dekorativen Lochs 34 aufgrund des Formens der Scheibe durch Pressen oder dergleichen.
Wie in 4 gezeigt, kann der Scheibenflansch 35 an einem Verbindungsabschnitt w1 mit dem Rand an der in 3 gezeigten Schweißposition (wie etwa durch Schweißen) verbunden werden.
Der Verbindungsabschnitt w1 des Scheibenflanschs 35 befindet sich neben der Kerbe 36 (der Kerbe 36x in 8) und folgt einer von den Seiten der Kerbe 36, die der Mittellinie Cs bezüglich der Breite der Speiche 3 in der Scheibenumfangsrichtung weiter entfernt ist. Dies erlaubt es, eine Kraft von dem Rand zu der Speiche 33 hin wirksam zu übertragen, und verbessert somit eine Lebensdauer des Rades.
In dem Fall, in dem der Scheibenflansch 35 das Mittelstück 39 hat, kann der Scheibenflansch 35 an einem Verbindungsabschnitt w2 (der Mittelstückendkante 39a) des Mittelstücks 39 mit dem Rand verbunden werden. Dies erlaubt es, eine Kraft von dem Rand zu der Speiche 33 hin wirksam zu übertragen, und verbessert somit eine Lebensdauer des Rades.
Im Gegensatz dazu kann der Scheibenflansch 35 an einem Verbindungsabschnitt w3 mit dem Rand (wie etwa durch Schweinen) verbunden werden. Der Verbindungsabschnitt w3 ist in der Scheibenumfangsrichtung von der Kerbe 36 (36x) getrennt und enthält die Mittelposition C_D des dekorativen Lochs 34 in der Scheibenumfangsrichtung. Dies reduziert eine Spannung, die auf die Speiche 33 wirkt (insbesondere auf den Äußere-Umfangsseitegekrümmte-Fläche-Verbindungsabschnitt R), wenn eine Steifigkeit der Speiche 33 zu groß ist, und verbessert somit eine Lebensdauer des Rades.
Das Kraftfahrzeugrad gemäß der vorliegenden Erfindung hat charakteristischerweise die Speichen und große dekorative Löcher, um ein ähnliches Erscheinungsbild wie Aluminiumräder abzugeben. Somit wird Schweißen vorzugsweise in der axialen Richtung L des Rades auf der Innenseite der vorgenannten Verbindungsabschnitte w1 bis w3 ausgeführt, so dass der geschweißte Abschnitt von außen nicht gesehen werden kann. Jedoch kann Schweißen in der axialen Richtung des Rades L alternativ auch auf der Außenseite des Verbindungsabschnitts ausgeführt werden.
In gleicher Weise ist die Scheibenflansch-Außenendkante 35b, die zu dem dekorativen Loch benachbart ist, in der axialen Richtung des Rades relativ zu einem axial äußeren Ende des abfallenden Abschnitts (der äußeren Seitenwand 25) vorzugsweise auf der Innenseite positioniert, so dass der Scheibenflansch von außen betrachtet nicht als von dem Rand abstehend gesehen werden kann.
Ebenso kann, wie in 9 gezeigt, der Scheibenflansch 35 einen Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und einen Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t enthalten. Der Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p erstreckt sich parallel zu einem entsprechenden Anschlussabschnitt des Rands 20. Der Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t ist mit der Speiche 33 und den Kanten des dekorativen Lochs 34 verbunden. In diesem Fall hat der Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t an seinem entfernten Ende (in der axialen Richtung L des Rades auf der Außenseite) einen Durchmesser, der zu der Speiche 33 und dem dekorativen Loch 34 hin ansteigt. Die Speiche 33 und das dekorative Loch 34 sind mit dem entfernten Ende des Scheibenflansch-Verbindungsabschnitts 35t verbunden.
Wünschenswerterweise ist ein Radiusunterschied (eine Stufenhöhe) d1 zwischen dem Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und dem Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35 (z. B. 5 mm, und allgemeiner von 2,5 mm bis 8 mm). Noch wünschenswerter ist die Stufenhöhe d1 gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35. Wenn die Stufenhöhe d1 gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35 ist, ist eine Steifigkeit des Scheibenflanschs 35 verbessert und dementsprechend eine Lebensdauer des Rades 10 verbessert. Zusätzlich vereinfacht dieser stufenförmige Abschnitt ein Positionieren des Rands 20 und der Scheibe 30 in der axialen Richtung des Rades zum Zeitpunkt des Zusammenbaus des Rands 20 und der Scheibe 30. Wenn die Stufenhöhe d1 kleiner als 0,5 mm ist, würde der stufenförmige Abschnitt beim Positionieren des Rands 20 und der Scheibe 30 in der axialen Richtung des Rades weniger wirksam sein. Obwohl die Stufenhöhe d1 größer als die Dicke des Scheibenflanschs 35 sein kann, kann dies zu einer Verschlechterung der Verformbarkeit der Scheibe 30 führen.
Im Gegensatz dazu kann, wie in 3, 5 und 10 gezeigt, der Scheibenflansch 35 den Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und einen Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t2 enthalten. Der Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p erstreckt sich parallel zu einem entsprechenden Anschlussabschnitt des Rands 20. Der Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t2 ist mit der Speiche 33 und mit der Kante des dekorativen Lochs 34 verbunden. In diesem Fall hat der Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t2 an seinem entfernten Ende (in der axialen Richtung des Rades L auf der Außenseite) einen Durchmesser, der zu der Speiche 33 und dem dekorativen Loch 34 hin abnimmt. Die Speiche 33 und das dekorative Loch 34 sind mit dem entfernten Ende des Scheibenflansch-Verbindungsabschnitts 35t2 verbunden.
Wünschenswerterweise ist ein Radiusunterschied (eine Stufenhöhe) d2 zwischen dem Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und dem Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t2 kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35. Noch wünschenswerter ist die Stufenhöhe d2 gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35. Wenn die Stufenhöhe d2 gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als die Dicke des Scheibenflanschs 35 ist, wird eine Steifigkeit des Scheibenflanschs 35 verbessert und dementsprechend eine Lebensdauer des Rades 10 verbessert. Diese Stufenhöhe d2 vereinfacht auch einen Anschluss der Scheibe 30 in dem Rand 20 zu dem Zeitpunkt des Zusammenbaus des Rands 20 und der Scheibe 30. Da die Scheibe 30 eine Presspassung in dem Rand 20 hat, wird die Scheibe 30 in einer solchen Weise verformt, dass die Stufenhöhe abnimmt und dementsprechend würde der stufenförmige Abschnitt weniger wirksam, wenn die Stufenhöhe d2 kleiner als 0,5 mm ist. Obwohl die Stufenhöhe d2 größer als die Dicke des Scheibenflanschs 35 sein kann, kann dies aufgrund der kleineren dekorativen Löcher 34 zu einer Verschlechterung der Verformbarkeit der Scheibe 30 und zu einer Verschlechterung des Designs des Rades führen.
Eine Gesamtbreite Wt des Scheibenflansch-Anschlussabschnitts 35p und des Scheibenflansch-Verbindungsabschnitts 35t (oder 35t2) in der axialen Richtung L des Rades ist kleiner als die minimale Breite B1 der Speiche 33 und auch kleiner als die maximale Breite B2 des dekorativen Lochs 34 (siehe 2).
In dem Fall, in dem der Scheibenflansch 35 den in 9 und 10 gezeigten Scheibenflansch-Verbindungsabschnitt 35t (oder 35t2) nicht enthält, hat der Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p eine Breite Wf, die kleiner als die minimale Breite B1 der Speiche 33 und auch kleiner als die maximale Breite B2 des dekorativen Lochs 34 ist.
Ein Kraftfahrzeugrad 10y entsprechend einer anderen Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 13 bis 15 beschrieben. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Scheibe 30y des Kraftfahrzeugrads 10y. 14 ist eine perspektivische Ansicht des Kraftfahrzeugrads 10y. 15 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Speiche der Scheibe 30y, die durch Wegschneiden entlang einer Linie, die durch die Radachse geht, in der radialen Richtung des Rades erhalten wird.
Das Kraftfahrzeugrad 10y ist mit Ausnahme der Form der Kerben 136 der Scheibe 30y dasselbe wie das Kraftfahrzeugrad 10 einschließlich der in 1 bis 5 gezeigten Scheibe 30. Somit werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente darzustellen, und die Beschreibungen davon werden nicht wiederholt.
Wie in 13 gezeigt enthält jede der Kerben 136 eine äußerste Kerbenkante 136b, die sich an einem axial äußeren Ende der Kerbe 136 befindet. Die äußerste Kerbenkante 136b erstreckt sich in der axialen Richtung relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b zu der Außenseite hin und reicht bis zu der Seitenwand 33b und der unteren Wand 33a der Speiche 33. Somit trennen die Kerben 136 in jeder der Speichen 33 ein Paar von den Seitenwänden 33b an ihren jeweiligen radial äußeren Endabschnitten voneinander und trennen ein Paar der Endkanten 33c an ihren jeweiligen radial äußeren Endabschnitten in der Scheibenumfangsrichtung voneinander. In gleicher Weise trennen die Kerben 136 auch den Scheibenflansch 35 in der Scheibenumfangsrichtung.
Die äußerste Kerbenkante 136b ist in der axialen Richtung des Rades L relativ zu der Scheibenflansch-Außenendkante 35b auf der Außenseite positioniert. Somit wird, wie in 14 gezeigt, selbst wenn die Scheibe 30 in den Rand 20 eingepasst wird, um zusammenmontiert zu werden, ein Teil der Kerbe 136 (die äußerste Kerbenkante 136b) in der axialen Richtung L über den Anschlussbereich hinaus zwischen dem Scheibenflansch-Anschlussabschnitt 35p und dem Rand 20 zu der Außenseite freigelegt und damit ein kleines dekoratives Loch 134s gebildet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezifische Form der Speichen oder eine spezifische Form der dekorativen Löcher beschränkt. Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezifische Anzahl der Speichen oder eine spezifische Anzahl der dekorativen Löcher beschränkt, solange eine Mehrzahl der Speichen und eine Mehrzahl der dekorativen Löcher vorgesehen sind. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezifische Form, eine spezifische Anzahl oder eine spezifische Richtung des Vorstehens der Seitenwände der Speichen beschränkt. Darüber hinaus kann zur Gewichtseinsparung ein zusätzliches Loch in den Speichen gebildet sein.
Wie in 4 gezeigt, wurde eine Verwindung, die in der Scheibe 30 mit den Kerben 36 aufgetreten ist, während eines Formens der Scheibe 30 durch Pressen oder dergleichen untersucht. Die Untersuchung wurde an der Verwindung, die der Ecke des dekorativen Lochs 34 folgt, durchgeführt. Der minimale Abstand a₁ war 25 mm und die Breite a₂ war 60 mm. Zum Vergleich wurde dieselbe Untersuchung auch für die Scheibe 300 ohne Kerbe, wie in 6 gezeigt, aber mit der Breite a₃ (= a₂) von 60 mm durchgeführt.
11 und 12 zeigen die aus den Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse.
Wie in 11 gezeigt, war in dem Fall in dem die Scheibe 30 mit den Kerben 36 versehen ist, ein Maximalwert der Verwindung d, die der Ecke des dekorativen Lochs 34 folgt, ungefähr 50%.
Im Gegensatz dazu erreichte, wie in 12 gezeigt, in dem Fall, in dem die Scheibe 300 ohne Kerbe vorgesehen ist, ein Maximalwert der Verwindung d, die der Ecke des dekorativen Lochs 34 folgt, ungefähr 90%. Es wurde herausgefunden, dass es in diesem Fall wahrscheinlicher ist, dass ein Auftreten von Brüchen an der Ecke des dekorativen Lochs 34 verursacht wird.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeugrad
20: Rand
24: abfallender Abschnitt
30, 30x: Scheibe
33: Speiche
34: dekoratives Loch
34s: kleines dekoratives Loch
35: Scheibenflansch
35a: Scheibenflansch-Innenendkante
36, 36x: Kerbe
39: Mittelstück
38: Vorsprung
a₁: minimaler Abstand zwischen Kerbe und äußerem Umfang des dekorativen Lochs
a₂: Breite des Scheibenflanschs in axialer Richtung des Rades entsprechend der mittleren Position entlang einer Scheibenumfangsrichtung eines dekorativen Lochs und eines anderen Teils des dekorativen Lochs ohne die Ecke
Cs: Mittellinie bezüglich der Breite der Speiche
C_D: mittlere Position des dekorativen Lochs in der Scheibenumfangsrichtung
L: axiale Richtung des Rades
S: radial äußeres Ende der Speiche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-1704 [0008]
JP 2005-119355 [0008]
EP 1262333 [0008]
JP 2009-113798 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

japanischen Industriestandard (JIS) D 4103 [0037]
JIS D 4103 [0037]

Claims

Rad für ein Fahrzeug, aufweisend: (a) einen Rand, der einen abfallenden Abschnitt hat; und (b) eine Scheibe, enthaltend: eine Mehrzahl von Speichen, die sich in einer radialen Richtung des Rades radial zu einem Äußeren hin erstrecken; und einen Scheibenflansch, der in der radialen Richtung des Rades an einem äußeren Ende positioniert ist, und der entfernte Enden der Speichen in der radialen Richtung des Rades auf der Außenseite in einer Scheibenumfangsrichtung miteinander verbindet, wobei die Scheibe dekorative Löcher hat, die alle zwischen den Speichen gebildet sind, das dekorative Loch in der Scheibenumfangsrichtung eine Ecke hat, in der der Rand und der Scheibenflansch miteinander verbunden sind, wobei ein Teil des Scheibenflanschs, der einem radial äußeren Ende von jeder der Speichen entspricht, in einer axialen Richtung des Rades relativ zu einer Scheibenflansch-Innenendkante des Scheibenflanschs auf einer Innenseite in der axialen Richtung des Rades ausgeschnitten ist, um eine Kerbe zu bilden, und ein minimaler Abstand (a₁) zwischen der Kerbe und einem Außenumfang des dekorativen Lochs kleiner als eine Breite (a₂) des Scheibenflanschs in der axialen Richtung des Rades an einer Position des dekorativen Lochs ohne die Ecke in der Scheibenumfangsrichtung ist.
Rad für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei ein Teil des Scheibenflanschs, der einer Mittellinie bezüglich der Breite der Speiche entspricht, ein Mittelstück hat, das sich in der axialen Richtung des Rades relativ zu einer äußersten Kante der Kerbe in der axialen Richtung des Rades zu der Innenseite hin erstreckt, und das Mittelstück an den Rand angeschlossen ist.
Rad für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei ein Anschlussbereich zwischen dem Mittelstück und dem Rand miteinander verschweißt und verbunden ist.