DE3017546C2 - Two-part motor vehicle wheel made of light metal - Google Patents

Two-part motor vehicle wheel made of light metal

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DE3017546C2 DE19803017546 DE3017546A DE3017546C2 DE 3017546 C2 DE3017546 C2 DE 3017546C2 DE 19803017546 DE19803017546 DE 19803017546 DE 3017546 A DE3017546 A DE 3017546A DE 3017546 C2 DE3017546 C2 DE 3017546C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus zwei verschweißten Teilen aufgebautes Kraftfahrzeugr ad aus Leichtmetall mit einer Felge und einer Radschüssel der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten ArtThe invention relates to a motor vehicle wheel composed of two welded parts Light metal with a rim and a wheel disc of the type mentioned in the preamble of the main claim

Kraftfahrzeugräder aus Leichtmetall werden meist einteilig als Gußteil oder als warmgepreßte Gesenkteile hergestellt An gegossenen Fahrzeugrädern (DE-OS 25 49 972) aus Aluminiumlegierungen werden mit Rücksicht auf gußtechnisch bedingte Werkstoffeigenschaften durch Querschnittsanhäufungen oder zusätzliche partielle Verstärkungen gegenüber den auftretenden Wechselspannungen ausreichende Betriebsfestigkeiten erreicht Die durch die Aluminiumanwendung angestrebte Gewichtseinsparung am Fahrzeug wird aber durch diese, vom Gußwerkstoff abhängigen, Maßnahmen weitgehend gemindert Als warmgepreßte Gesenkteile hergestellte Fahrzeugräder unterliegen diesem Nachteil zwar wenig« τ, da die hier zur Verarbeitung kommenden Aluminiumlegierungen höhere Biege-Wechselfestigkeitswerte aufweisen, können aber dennoch eine optimale Ausnutzung der Werkstoffkennwerte in der Gesamtform nicht gewährleisten, da diese Herstellart in der Querschnittsfestlegung bestimmte Mindestbemessungen gebietet Darüber hinaus verlangt die Fertigung im Gesenk eine Reihenfolge von Rohlingsformen, die noch zusätzliche, nicht gesenkspezifische Umformungsarbeiten an den jeweiligen Rohformteilen erforderlich werden lassen, was zu sehr hohen Fertigungskosten führt (DE-PS 19 08 465).Motor vehicle wheels made of light metal are usually made in one piece as a cast part or as hot-pressed die parts Manufactured on cast vehicle wheels (DE-OS 25 49 972) made of aluminum alloys with Consideration of material properties due to casting technology through cross-sectional accumulations or additional ones partial reinforcements against the alternating voltages that occur, sufficient operational strength Achieved The weight saving on the vehicle aimed at through the use of aluminum is achieved but largely reduced by these measures, which are dependent on the cast material. Vehicle wheels manufactured as hot-pressed die parts are not subject to this disadvantage, since the aluminum alloys used here have higher flexural fatigue strength values, but can still make optimal use of the Material characteristics cannot be guaranteed in the overall form, as this type of manufacture is defined in the cross-section Requires certain minimum dimensions In addition, production in the die requires a Sequence of blank shapes that still have additional, non-die-specific forming work on the make the respective raw molded parts necessary, which leads to very high production costs (DE-PS 19 08 465).

Bisher bekannte aus zwei verschweißten Teilen aufgebaute Fahrzeugräder aus Leichtmetall bestehen in der Regel aus einem Blechbandring, der durch Rollumformung den erforderlichen Felgenquerschnitt erhalten hat, und einer tiefgezogenen Radschüssel, die mit dem unteren oder seitlichen Bereich des Felgenbettes verschweißt ist Die Rollumformung an dem Felgenring setzt naturharte Aluminiumlegierungen in relativ weichem Zustand voraus, was besonders hohe Endfestigkeitswerte im Felgenquerschnitt nicht zuläßt. Darüber hinaus bereitet der stumpfgeschweißte Felgenstoß in dem Blechbandring Fertigungsschwierigkeiten beim Rollumformungsvorgang. Aufgrund solcher Bedingungen ist die Anwendung aushärtbarer Aluminiumlegierungen nicht möglich.Previously known vehicle wheels made of light metal, composed of two welded parts, consist in usually from a sheet metal band ring, which is roll formed to create the required rim cross-section received, and a deep-drawn wheel disc that connects to the lower or side area of the rim base The roll forming on the rim ring uses naturally hard aluminum alloys relatively soft condition ahead, which does not allow particularly high final strength values in the rim cross-section. In addition, the butt-welded rim joint in the sheet metal band ring causes manufacturing difficulties in the roll forming process. Because of such conditions the use of hardenable aluminum alloys is not possible.

Im wesentlichen aufgrund der Form des durchEssentially due to the shape of the through Rollumformung gebildeten Felgenrings ergibt sich beiRim ring formed by roll forming results at

den bisher bekannten aus zwei verschweißten Teilen aufgebauten Kraftfahrzeugrädern (OE-PS 26 26 451,the previously known motor vehicle wheels made up of two welded parts (OE-PS 26 26 451,

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

mindernde Wärmebeeinflussung der im wesentlichen beanspruchten Radfelgenquerschnittsbereiche durch die Schweißnaht zwischen Radfelge und Radschüssel.reducing heat influence on the essentially stressed wheel rim cross-sectional areas the weld seam between the wheel rim and the wheel disc.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugrad der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das gegenüber bekannten aus zwei verschweißten Teilen aufgebauten Kraftfahrzeugrädern hohe Festigkeitswe/te aufweist und damit die Herstellung eines leichteren Rades ermöglichtThe invention is therefore based on the object of providing a motor vehicle wheel of the type mentioned at the beginning create, compared to known motor vehicle wheels constructed from two welded parts has high strength values and thus enables the production of a lighter wheel

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale desTo solve this problem, the features of the

kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches vorgese-characterizing part of the main claim provided

hen. Die Merkmale der Unteransprüche dienen derhen. The features of the subclaims serve

Verbesserung und Weiterbildung der Merkmale desImprovement and development of the characteristics of the Hauptanspruches.Main claim.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rades dargestellt und zwar zeigtIn the drawing, two embodiments of a wheel according to the invention are shown, namely shows

F i g. 1 einen teilweisen Querschnitt durch die Felge und die Radschüssel eines Rades nach der Erfindung,F i g. 1 shows a partial cross-section through the rim and the wheel disc of a wheel according to the invention,

Fig.2 eine besondere Gestaltung des Felgenbettes bei einer Ausführungsform nach F i g. 1 und Fig.3 einen teilweisen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Rades, bei der die Radschüssel und die Felge durch Warmpreßschweißen miteinander verbunden sind und die Schweißnaht nachFig. 2 shows a special design of the rim well in one embodiment according to FIG. 1 and 3 show a partial cross section through a Another embodiment of the wheel, in which the wheel disc and the rim by hot pressure welding are connected to each other and the weld seam after

außen abgedeckt istis covered on the outside

Die Felge 1 ist aus aushärtbarem, stranggepreßtem Aluminium-Profilmaterial zu einem Ring geschlossen, wobei die Stoßkanten des Ringes miteinander verschweißt sind. Das Strangpreßprofil weist zwei Abschnitte 2,3 auf, die die Felgenhörner der Felge 1 bilden. An diese schließen sich die Abschnitte 4,5 an, die an der Felge die Wulstauflage des Reifens bilden. An den Abschnitt 4 grenzt der Übergangsbereich 6 und an den Abschnitt 5 der Obergangsbereich 7 zu dem Tiefbettbereich 8 der Felge an. — Die Bereiche und Abschnitte 4 bis 8 bilden den Querschnitt des Felgenbettes der Felge 1.The rim 1 is made of curable, extruded aluminum profile material closed to form a ring, the abutting edges of the ring are welded together. The extruded profile has two sections 2.3, which form the rim horns of the rim 1. This is followed by the sections 4.5, which are attached to the Rim form the bead support of the tire. Section 4 is bordered by transition area 6 and by Section 5 of the transition area 7 to the drop center area 8 of the rim. - The areas and sections 4 1 to 8 form the cross section of the rim well of rim 1.

In der Ebene des Tiefbettbereiches 8 erstreckt sich nach außen — in Richtung des Pfeiles 9 — ein ringförmiger Ansatz, der Anschlußflansch 10, der eine etwas größere Dicke aufweist als der Tiefbettbereich 8 bzw. die übrigen Abschnitte der Felge !. Die äußere Kante 11 des Anschlußflansches 10 ist rechtwinklig oder ungefähr rechtwinklig zu der Ebene 12 des Tiefbettab-Schnitts 8 und des Ansatzes 10 gelegen.In the plane of the deep bed area 8 extends outward - in the direction of arrow 9 - annular approach, the connecting flange 10, the one has a slightly greater thickness than the drop center area 8 or the remaining sections of the rim! The outer Edge 11 of the connecting flange 10 is perpendicular or approximately perpendicular to the plane 12 of the Tiefbettab section 8 and the approach 10 located.

Die Radschüssel 13 besitzt einen mit Bohrungen 14 für die Befestigungsschrauben versehenen Bereich 15, einen weiteren Bereich 16, mit einem abgekrümmten Abschnitt 17, die beide mit Belüftungslöchern versehen sein können, an die sich der Verbindungsabschnitt 18 anschließt Dieser ist bei fertigem Rad in der Ebene 12 des Tiefbettabschnittes 8 bzw. des ringförmigen Ansatzes 10 gelegen und besitzt eine rechtwinklige oder ungefähr rechtwinklige Kante 19, zwischen der und der Kante 11 eine Schweißnaht angebracht ist, die in F i g. 1 und 2 als Stumpfschweißnaht 20 ausgeführt ist.The wheel disc 13 has an area 15 provided with bores 14 for the fastening screws, another area 16, with a curved one Section 17, both of which can be provided with ventilation holes to which the connecting section 18 This is connected to the finished wheel in the plane 12 of the deep bed section 8 or the ring-shaped Approach 10 located and has a right-angled or approximately right-angled edge 19, between the and the Edge 11 a weld is attached, which in F i g. 1 and 2 is designed as a butt weld 20.

Die Anbringung der Schweißnaht erfolgt in einem Abstand »a« von dem Bereich 6 und dem Tiefbettabschnitt 8 derart, daß durch die Schweißnaht keine Wärmebeeinflussung der Felge 1 zu befürchten ist und der Vorteil erzielt wird, daß die Felge in ihrer Form und Wanddicke ausschließlich nach den Festigkeitsanforderungen des Betriebes ohne Berücksichtigung einer Wärmebeeinflussung aus der Verbindung von Felge i und Radschüssel 13 ausgelegt werden kann. — Wie bei allen zweiteiligen Radfelgen besteht die Möglichkeit, verschiedenartige Radschüsseln mit genormten und neuartigen Felgenformen zu kombinieren.The weld seam is attached at a distance "a" from the area 6 and the deep bed section 8 in such a way that the weld seam does not have to worry about any heat influence on the rim 1 and the advantage is achieved that the shape and wall thickness of the rim are only based on the Strength requirements of the company can be interpreted without taking into account a heat influence from the connection of rim i and wheel disc 13. - As with all two-part wheel rims, it is possible to combine different types of wheel disks with standardized and novel rim shapes.

Bei der Ausführungsform nach F i g, 1 sind die der Stumpfschweißnaht 20 benachbarten Bereiche der Abschnitte 10 und 18 gleich dick ausgebildet und bei Schmelzschweißverbindungen dicker als die Restabschnitte der Felge und der Radschüssel.In the embodiment according to FIG. 1, they are the Butt weld seam 20 adjacent areas of sections 10 and 18 are of the same thickness and at Fusion welded joints thicker than the remainder of the rim and wheel disc.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist in dem Anschlußflansch 10 eine Querschnittsverjüngung 21 vorgesehen, die sich bis in den Knotenpunkt 22 der Verbindung zwischen dem Übergangsbereich δ und dem Tiefbettbereich 8 erstreckt Nach innen hin wird diese Verjüngung durch eine halbkreisförmige Wand 23 begrenztIn the embodiment of Figure 2 is in the Connection flange 10 is provided with a cross-sectional tapering 21 extending into the node 22 of the Connection between the transition area δ and the deep bed area 8 extends towards the inside this taper is limited by a semicircular wall 23

Während bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 die Verbindung zwischen der Felge 1 und der Radschüssel 13 durch eine Stumpfschweißnaht gebildet ist, sind bei der Ausführungsform nach F i g. 3 die Felge 1 mit ihrem Anschlußflansch 10 und die Radschüssel 13 mit ihrem Verbindungsabschnitt 18 durch eine Warmpreßschweißnaht 24 miteinander verbunden, die eine Verdickung der Abschnitte 10 und 18 gegenüber den Abschnitten 10 und 17 erübrigt Vorzugsweise bei dieser Ausfühnsngsform, jedoch auch bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2, kann der Üb^-gangsbereich 6 der Felge einen ringförmigen Ansatz 25 tragen, der die Stumpfschweißnaht 20 (nach Fig. 1) oder aber die Warmpreßschweißnaht 24 (nach Fig.3) überdeckt Hierbei kann der Ansatz 25 noch eine ringförmige Schuher 26 besitzen, die die Schweißnaht vollends abdeckt Wird die Verbindung zwischen Felge 1 und Radschüssel 13 als Warmpreßschweißnaht 24 ausgebildet, so liegt an der Innenseite 27 des Ansatzes 25 eine flammfeste Einlage 28 an, die die Erstellung der Warmpreßschweißnaht 24 ohne Gefährdung des ringförmigen Ansatzes 25 erlaubtWhile in the embodiment according to FIG. 1 and 2 the connection between the rim 1 and the Wheel disc 13 is formed by a butt weld seam, are in the embodiment according to FIG. 3 the rim 1 with its connecting flange 10 and the wheel disc 13 with its connecting section 18 by a hot press weld 24 connected to each other, which has a thickening of the sections 10 and 18 compared to the Sections 10 and 17 are preferably unnecessary in this embodiment, but also in the embodiment according to FIG. 1 and 2, the transition area 6 of the Rim wear an annular shoulder 25, the butt weld 20 (according to Fig. 1) or the Hot pressure weld seam 24 (according to FIG. 3) covered. Here, the projection 25 can also have an annular shape Have shoes 26, which completely covers the weld seam. The connection between rim 1 and Wheel disk 13 designed as a hot pressure weld 24, so is on the inside 27 of the approach 25 a flame-resistant insert 28, the creation of the Warm pressure weld 24 without endangering the annular extension 25 is allowed

Die Felge 1 in an sich bekannter Weise ist aus einem Strangpreßprofilmaterial aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung gefertigt ·- Wie F i g. 1 erkennen läßt, liegt die unter Schutzgas hergestellte Schweißnaht 20 außerhalb des Wärmebereiches der Felge 1. Ebenso liegt die Warmpreßschweißnaht 24 außerhalb des Wärmebereichs der Felge 1, so daß die Felge i alleine nach den Gesichtspunkten der aufzunehmenden Beanspruchung im Betrieb ohne Berücksichtigung der Verbindung mit der Radschüssel gestaltet werden kann.The rim 1 in a manner known per se is made from an extruded profile material made from a hardenable aluminum alloy - As in FIG. 1 shows, the weld seam 20 produced under protective gas lies outside the thermal range of the rim 1. Likewise, the hot pressure weld seam 24 lies outside the thermal range of the rim 1, so that the rim i alone according to the point of view of the stress to be absorbed during operation without taking into account the connection with the Wheel disc can be designed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Aus zwei verschweißten Teilen aufgebautes Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall mit einer Felge und einer Radschüssel, deren Rand mit einem Abschnitt der Felge verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Felgenbett (4—8) mit einem auswärts gerichteten ringförmigen Anschlußflansch (10) versehen ist, mit dessen freiem Rand oder freier Kante (11) die Radschüssel (13) verschweißt ist1. Motor vehicle wheel made of light metal with a rim and constructed from two welded parts and a wheel disc, the edge of which is welded to a portion of the rim, thereby characterized in that the rim well (4-8) has an outwardly directed annular connecting flange (10) is provided, with the free edge or free edge (11) of which the wheel disc (13) is welded 2. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ringförmige Anschlußflansch (10) horizontal oder annähernd horizontal an dem Tiefbettbereich (8) der Felge (1) in dessen Ebene (2) oder ungefähr in dessen Ebene auswärts erstreckt2. Motor vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the annular connecting flange (10) horizontally or approximately horizontally on the drop center area (8) of the rim (1) in it Level (2) or approximately in its plane extends outwards 3. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Anschlußflansch (10) sich axial bis auf die Höhe des Reifentragbereichs (2,4) der Felge (1) erstreckt3. Motor vehicle wheel according to claim 1 and 2, characterized in that the annular The connection flange (10) extends axially up to the level of the tire support area (2, 4) of the rim (1) 4. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem der Ansprühe 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch (10) zwischen seinem äußeren Rand und dem Obergang zu dem Felgenbett (4—8) eine im Querschnitt leicht gewölbte Verjüngung (21) aufweist4. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one of claims 2 and 3, characterized in that the connecting flange (10) between its outer edge and the transition to the rim well (4-8) has a taper (21) slightly curved in cross section 5. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht als Warmpreßschweißnaht (24) ausgeführt ist5. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one or more of claims 2 to 4, characterized characterized in that the weld seam is designed as a hot pressure weld seam (24) 6. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschübwel (13) durch eine Stumpfschweißnaht (20) mit der Felge verbrjiden i;'.6. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one of claims 2 to 4, characterized in that the Radschübwel (13) by a butt weld (20) covered with the rim i; '. 7. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß d's Schweißnaht (20, 24) von einem ringförmigen Ansatz (25) des Felgenbettes (4—8) übergriffen ist7. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 6, characterized in that d's weld seam (20, 24) is overlapped by an annular projection (25) of the rim well (4-8) 8. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ansatz (25) des Felgenbettes (4—8) mit einer flammenfesten Einlage (28) versehen ist8. Motor vehicle wheel according to claim 7, characterized in that the annular projection (25) of the Rim bed (4-8) is provided with a flame-resistant insert (28) 9. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Außenrand (Verbindungsabschnitt 18) der Radschüssel (13) in der Ebene (12) des Anschlußflansches (10) und des Tiefbettabschnittes (8) der Felge gelegen ist9. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 8, characterized in that the annular Outer edge (connecting section 18) of the wheel disc (13) in the plane (12) of the connecting flange (10) and the deep bed section (8) of the rim is located 10. Kraftfahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (1) in an sich bekannter Weise aus einem die ausgeformten Abschnitte für das Felgenbett (4—8), die Felgenhörner (2, 3) sowie den ringförmigen Anschlußflansch (10) aufweisenden, zu einem Ring geschlossenen Strangpreßprofilstück einer aushärtbaren Aluminiumlegierung gebildet ist10. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 9, characterized in that the rim (1) in itself as is known from one of the shaped sections for the rim well (4-8), the rim flanges (2, 3) and the annular connecting flange (10) having, closed to form a ring Extruded profile piece of a hardenable aluminum alloy is formed
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