EP3723999A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Fahrzeugrad

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Publication number
EP3723999A1
EP3723999A1 EP18811728.7A EP18811728A EP3723999A1 EP 3723999 A1 EP3723999 A1 EP 3723999A1 EP 18811728 A EP18811728 A EP 18811728A EP 3723999 A1 EP3723999 A1 EP 3723999A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
design element
rim
vehicle wheel
connection
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18811728.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Pieronek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3723999A1 publication Critical patent/EP3723999A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/10—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body apertured to simulate spoked wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/04—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins built-up of several main parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/06—Fastening arrangements therefor
    • B60B7/08—Fastening arrangements therefor having gripping elements consisting of formations integral with the cover
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/10—Metallic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/50—Improvement of
    • B60B2900/572—Visual appearance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/18—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins simulating spoked or wire wheel

Definitions

  • the invention relates to a vehicle wheel with a rim made of sheet steel for receiving a tire and an inextricably attached to the wheel rim made of sheet steel with a connection area for releasable connection to a wheel, with a design element made of metal, which force with the wheel and / or the rim -, Formally and / or materially connectable or connected.
  • Vehicle wheels or vehicle wheels are safety components and therefore must be able to withstand the high mechanical and dynamic cyclical loads during ferry operation.
  • Conventional "steel wheels” in sheet metal construction consist of a wheel disc (wheel disc), which ensures the connection to the wheel hub and a rim (rim tape), which receives the tire.
  • the wheel components are nowadays invariably produced by cold forming in the multi-stage process (deep drawing, flow-forming, profiling).
  • the design plays an essential role and decisively determines the customer acceptance or purchase decision.
  • Multi-part motor vehicle wheels are known from the prior art, in particular with the Fo kus to divide a wheel into a support structure and visually enhance with an additional design element made of plastic.
  • US Pat. Nos. 2010/0194181 A1 and US 2011/0163593 A1 are cited for wheel systems with a detachable design element.
  • a disadvantage of this con struction is the fact that the releasable and known fastening systems can lead to a signifi cant additional weight and NVH problems of the wheels and the resulting design over "aluminum wheels" is greatly improved.
  • plastic caps available on the market can be greatly improved with regard to the visibility of the rear steel wheel structure (degree of coverage) as well as the aesthetics and appearance. Compared to the production costs of the steel wheels, the costs for plastic covers are not insignificant. Furthermore, due to the releasable connection between the wheel and the design element, NVH problems (noise vibration harshness) can arise.
  • the invention is based on the object of specifying a vehicle wheel, in particular for passenger vehicles, which is characterized by a high design flexibility and visual appeal, low weight and low production costs with high durability and safety.
  • the design element has a lower material strength and at least a factor of 2 smaller material thickness and / or lower by at least a factor of 2 material density compared to the steel wheel steel, the design element covers the Anbin tion area of the wheel at least partially.
  • the proposed vehicle wheel in particular for passenger vehicles, comprises a wheel disc and a rim made of sheet steel, which are firmly connected to each other and record the operating loads occurring completely or predominantly.
  • An additional design element made of metal which ensures only the appearance and design variety of the vehicle wheel or steel wheel and with the rim and / or the Radschadorel force, form and / or cohesively connectable or verbun is, in comparison to the wheel bowl a lower material strength on.
  • material strength is meant the tensile strength of the material.
  • the design element has an at least factor 2, in particular at least factor 2.5, preferably at least a factor of 3, lower material thickness.
  • the design element in comparison to the known from the prior art (DE 10 2013 107 394 Al) design element is not designed to measure operating loads, but only the aesthetics is used, no regulatormaterialdi bridges are required so that these compared to the wheel especially "thin" KEN NEN be executed.
  • “thin” is, for example, a material thickness of the design element between 0.2 to 3.0 mm, in particular 0.3 to 2.0 mm, preferably 0.4 to 1.75 mm, more preferably 0.5 to 1, 5 mm to understand.
  • the design element is in particular made of a steel sheet with a tensile strength less than 600 MPa and / or an elongation at break A 8 o> 10%.
  • reduced tensile strength in particular less than 500 MPa, preferably less than 400 MPa, more preferably less than 300 MPa and / or increasing elongation at break, in particular A 80 > 15%, preferably A 80 > 20%, particularly preferably A 80 > 25%, the increase Formability of cold work steels in general.
  • sheet thickness attractive designs in steel-sheet metal construction can be produced.
  • a small material thickness allows sharp Radienauscioslessness conditions in the shaping of the steel sheet, preferably by deep drawing, which may also have an advantageous effect on the design of attractive designs made of sheet steel.
  • Deep-drawing steel grades with high formability are preferably used, in particular DD, DC, DX grades, in particular according to DIN EN 10 111, 10 130.
  • the design element is made of a cold-rolled steel.
  • the design element made of sheet steel can also be provided with a corrosion protection coating, in particular based on zinc, which can be / are applied electrolytically or in the hot dip process.
  • This can be implemented in particular when usingchtme metals, so that the design element of an aluminum or magnesium alloy can be manufactured in the forging or casting process.
  • the freedom of design are in the production of cast or forged parts no limits, so that individual design elements can be produced in any form. Due to the lower material density compared to the steel sheet can be especially solid-looking design elements realized and while the overall weight of the driving zeugrades be kept at a low level.
  • the design element of light metal can be detachably connected to the wheel disc and / or the rims, in particular by a non-positive and / or positive connection, preferably a screw and / or a clamp connection and / or a magnetic connection. Especially preferred is a detachable connection between the wheel and the design element outside the connection area on a vehicle-mounted vehicle wheel for the user out of sight.
  • the design element made of light metal can also be permanently connected to the wheel dish and / or the rim, in particular by a material connection, preferably an adhesive connection and thus also make a structural contribution to performance.
  • connection between the design element and the rim is preferably in the range of the rim flange or the rim shoulder, since in this area only low operating loads occur and in particular a thermal joining process such as when welding or soldering uncritically affects the cyclic load.
  • the resistance to curb impact or contact can be improved by a material doubling in the region of the rim flange.
  • connection between rim and design element by gluing or flanging re spective folds or clamps or by a magnetic connection on the rim flange.
  • the design element can also be connected or connected to the wheel dish, preferably in the connection region, in particular by material bond (such as gluing), adhesion (such as screws or wheel bolts or magnetic connection) and / or positive engagement (eg. such as clamping connection via the bolts / wheel bolts).
  • material bond such as gluing
  • adhesion such as screws or wheel bolts or magnetic connection
  • / or positive engagement eg. such as clamping connection via the bolts / wheel bolts.
  • the connection between Desi gnelement and rim and / or Radschadorel done both on the painted and unpainted component or on the assembly (consisting of wheel and rim).
  • the design element at least partially covers the connection area of the wheel dish in order to exploit further design possibilities, in particular the area of the wheel dish in its radial extension.
  • the design element is made of a light metal in the casting or Schmiedever drive and the area that covers the connection area of the wheel at least area, designed so that the bias of the wheel bolts or screws in addition he can be increased.
  • the at least regional coverage of the connection range of the wheel disc make a contribution to the rigidity of the vehicle wheel.
  • the aerodynamics of the vehicle wheels in ferry operation verbes sert and thus the energy consumption can be reduced.
  • metallic design elements are at the expense of a slight increase in weight on the driving zeugrad, but are in particular compared to known Kunststoffabdeck tone, which may have a coating in particular to simulate the beholder an appearance, it is a metal part, under normal operating conditions essentially unbreakable.
  • the design element is not rotationally symmetrical out around its axis of rotation and / or leads by its design to an aerodynamic improvement of the driving zeugrades.
  • the wheel Under a wheel is the conventionally known design in the form of a bowl with outlets in the connection area for hub and fasteners (bolts, screws, etc.) and sogenann th ventilation holes but also preferably in the form of spokes (Strukturrad, High-Vent-Wheel, see. EP 1 262 333 B1) or other conceivable embodiments.
  • the wheel In general, the wheel is made of hot-rolled steel sheet with a material strength or tensile strength between between 400 and 800 MPa, for example, a dual-phase steel DP 600. More preferably, the wheel is spoke-shaped and has at least three spokes, in particular at least four spokes , preferably at least five spokes on.
  • the design element covers the rim in the region of the rim flange and / or the rim shoulder at least in sections.
  • the rim flange and / or the rim shoulder of the rim is either completely or only partially covered by the design element.
  • the design element has a plurality of sections, which are integrally connected via an outer, at least partially circumferential ring and extend radially from outside to inside, wherein portions of the sections, in particular inner portions of the sections, at least partially cover the connection region of the wheel.
  • the outside, at least partially circumferential ring may be formed completely circumferential or in particular interrupted to produce further design options.
  • the outer circumferential ring covers the rim in the region of the rim flange and / or the rim shoulder at least in sections.
  • the respective sections of the design element are each formed and bounded in each case by at least two webs extending radially from the outside to the inside. par- These are the two webs in the interior of the design element integrally connected to each other, wherein they have a triangular shape, wherein the individual sections are not connected to each other.
  • openings for receiving fastening means may be provided in the sections.
  • the sections can be interconnected and the design element is designed such that it covers both the connection region and the hub region of the wheel disc, with openings for receiving fasteners are seen in front.
  • the respective sections extend in a spoke shape from outside to inside.
  • the sections may have an embossment in their longitudinal extent. From the sections may be integrally connected to each other via the inner region of the design element, which at least partially covers the connection region of the wheel disc and having openings for receiving fasteners. Particularly preferably, no material is present in the region of the wheel hub.
  • the design element may have a central opening.
  • the design element in the connection region of the wheel dish to the wheel is frictionally connectable and / or fixable.
  • the Desi invention gnelement at least partially covers the connection area of the wheel and at the Desi gnelement openings for receiving fasteners, which correspond to the openings of the wheel bowl, are provided, the design element can non-positively, in particular by the fastening means, connected to the wheel and / or fixed. For example, if the desi gnelement frictionally connected only by the fasteners and thereby releasably connected to the wheel and / or fixed, can be carried out by replacing the design element as desired thetic embodiments of one and the same vehicle.
  • the design element can at least partially cohesively be connected or connected to the wheel dish.
  • areas of the wheel disc or the wheel disc can be completely covered by an at least partially cohesive connection, and consequently penetration of dirt and spray water in the operating state can be substantially prevented. Since the design element is not designed directly for receiving operating loads, preferably a connection between the design element and the wheel bowl is made by gluing.
  • the wheel disc is in the form of spokes and from the sections of the design element cover at least partially from the spokes.
  • the cover can be complete or areas of the spokes remain visible, which can give the vehicle a certain 3D effect.
  • the design element and / or the wheel disc or the spokes more Stylingmög possibilities can be opened.
  • the vehicle wheel according to the invention can be produced by a method in which initially a manufactured by cold and / or hot forming wheel steel sheet, a manufactured by cold and / or hot forming rim made of sheet steel and a made of metal Designele element, preferably made of sheet steel or made of light metal, the wheel disc and the rim are then connected by a force and material connection, preferably by a press connection and a welded joint, inextricably linked and finally the Desi gnelement force, form and / or material fit with the rim and / or the wheel dish is connected.
  • the vehicle wheel according to the invention can be produced by a method in which at first a manufactured by cold and / or hot forming wheel plate made of sheet steel, a manufactured by cold and / or hot forming rim made of sheet steel and a metal made Desi gnelement, preferably from Steel plate or made of light metal, are provided, then the design element and the Radschadorel force, form and / or materially connected to each other and finally connected to the design element wheel force and / or materially connected to the rim.
  • Fig. 1 is a vehicle wheel according to a first embodiment of the invention in an exploded view
  • Fig. 2a-c vehicle wheels according to a second, third and fourth embodiment of the invention in plan view.
  • Fig. 1 is an exploded view of a first embodiment of a driving wheel according to the invention (10) for passenger vehicles.
  • the vehicle wheel (10) comprises a rim (2) made of sheet steel for receiving a tire, not shown, and to the rim (2) inextricably attached wheelshaft (1) made of sheet steel with a connection area (1.1) for releasable connection to a wheel carrier, not shown ,
  • the wheel disc (1) is preferably in the form of spokes (1.3).
  • the vehicle wheel (10) comprises a design element (3) made of metal, which is non-positively, positively and / or cohesively with the rim (2) is connectable.
  • the design element (3) compared to the wheel bowl (1) by at least a factor of 2 lower material thickness, since the design element (3) is not designed to accommodate operating loads, but only the aesthetics is used.
  • a material thickness of the design element (3) is provided between 0.5 to 1.5 mm
  • the Desi gnelement (3) is particularly preferably made of a steel sheet with a tensile strength less than 600 MPa ge and preferably provided with a corrosion protection coating. The material strength of the design element (3) is lower than that of the wheel disc (1).
  • the design element can also be made of an aluminum or Magium siumleg réelle in the forging or casting process, thereby the Designele ment compared to the Radschadorel by at least a factor of 2, in particular at least factor 2.5, preferably at least factor 3 lower Can have material density.
  • the Materialfes activity of the design element (3) made of light metal is less than that of the wheel disc (1) made of sheet steel.
  • the design element (3) has a plurality of sections (3.1), which are integrally connected via an outside at least from sections, circumferential ring (3.2) and extending radially from outside to inside, wherein areas (3.3) of the sections (3.1), in particular internal Areas (3.3) of the sections (3.1), at least partially cover the connection area (1.1) of the wheel disc (1).
  • the respective sections (3.1) of the design element (3) are each formed from at least two webs (3.11) extending radially from the outside to the inside.
  • the two webs (3.11) in the inner region (3.3) of the design element (3) are integrally connected to each other, wherein they have a triangular shape (Fig. 1, Fig. 2b, Fig. 2c).
  • the individual sections (3.1) are not connected to each other.
  • FIGS. 2a) to 2c) are shown in plan view.
  • the design element (3) is connected to the rim (2), preferably at least in sections, and / or fixed in the connection region (1.1) of the wheel disc (1).
  • the force, shape and / or material connection between the design element (3) and rim (2) is preferably carried out in the region of the rim flange or the rim shoulder.
  • FIG. 2a is shown that the sections (3.1) which are integrally connected via an outside, at least partially circumferential ring (3.2) and radially from outside to inside, are interconnected and the design element (3) is formed in that it covers both the connection region (1.1) and the hub region (1.2) of the wheel dish (1), with openings (3.4) being provided for receiving fastening means (not shown).
  • the design element (3) in the assembled state at least over the fastening means, not shown, additionally frictionally connected to the Radschadorel (1), in particular in the connection area (1.1, 3.3) and / or be fixed.
  • the design element (3) at least in sections, preferably by gluing to the wheel bowl (1) be connected.
  • this design element (3) is a forged or cast part of an aluminum or magnesium alloy.
  • FIG 2b the embodiment of Figure 1 in the assembled state without cover (4) is shown.
  • the Designele element (3) at least on the fastening means, not shown in the assembled state additionally frictionally to the Radschadorel (1), in particular in the connection area (1.1, 3.3) be attached and / or fixed.
  • the design element (3) at least partially, preferably by means of gluing to the wheel disc (1) be connected. Between the webs (3.11) there are recesses (3.5) and between the clearances (3.6).
  • the sections (3.1) of the design element (3) at least partially cover the spokes (1.3) of the wheel disc (1) and areas of the spokes (1.3), in particular through the recesses (3.5), are visible.
  • the at least partially circumferential ring (3.2) of the design element can in this embodiment example, between the two webs (3.11) of the respective sections (3.1) interrupted chen (not shown) to sections of the rim (2), in particular of the rim flange respectively Rim shoulder to see or recognize.
  • this design element (3) is a forged or cast part made of an aluminum or magnesium alloy.
  • Designele element made of an aluminum or magnesium alloy by casting, within the matrix of the respective alloy partially integrated magnets, for example by gluing, and / or cast, which produces a releasable, magnetic connection to the rim and / or wheel can be .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad (10) mit einer Felge (2) aus Stahlblech zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) unlösbar angebundene Radschüssel (1) aus Stahlblech mit einem Anbindungsbereich (1.1) zur lösbaren Anbindung an einen Radträger, mit einem Designelement (3) aus Metall, welches mit der Radschüssel (1) und/oder der Felge (2) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbindbar oder verbunden ist, wobei das Designelement (3) im Vergleich zur Radschüssel (1) eine geringere Materialfestigkeit und eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdicke und/oder eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdichte aufweist, wobei das Designelement (3) den Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) zumindest bereichsweise abdeckt.

Description

Fahrzeugrad
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge aus Stahlblech zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge unlösbar angebundene Radschüssel aus Stahlblech mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Anbindung an einen Radträger, mit einem Designelement aus Metall, welches mit der Radschüssel und/oder der Felge kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbindbar oder verbunden ist.
Technischer Hintergrund
Fahrzeugräder bzw. Kraftfahrzeugräder sind Sicherheitsbauteile und müssen daher die hohen mecha nischen und dynamischen Wechselbeanspruchungen im Fährbetrieb dauerfest aufnehmen können . Konventionelle„Stahlräder“ in Blechbauweise bestehen aus einer Radschüssel (Radscheibe), welche die Verbindung zur Radnabe sicherstellt und einer Felge (Felgenband), welches den Reifen aufnimmt. Die Radkomponenten werden heutzutage ausnahmslos durch Kaltumformung im Mehrstufenverfahren (Tiefziehen, Drückwalzen, Profilieren) hergestellt. Neben der Betriebsfestigkeit, der Steifigkeit und dem Gewicht der Räder spielt das Design eine wesentliche Rolle und bestimmt maßgeblich die Kundenak zeptanz respektive Kaufentscheidung .
Aus dem Stand der Technik sind mehrteilige Kraftfahrzeugräder bekannt, insbesondere mit dem Fo kus, ein Rad in eine Tragstruktur aufzuteilen und mit einem zusätzlichen Designelement aus Kunststoff optisch aufzuwerten. Beispielhaft seien hier die Offenlegungsschriften US 2010/0194181 Al und US 2011/0163593 Al für Radsysteme mit lösbarem Designelement genannt. Nachteilig bei dieser Kon struktionsart ist die Tatsache, dass die lösbaren und bekannten Befestigungssysteme zu einem signifi kanten Mehrgewicht sowie NVH-Problemen der Räder führen können und das resultierende Design gegenüber„Aluminiumrädern“ stark verbesserungsfähig ist.
Aus der Offenlegungsschrift US 2001/0020514 Al ist ein mehrteiliges Kraftfahrzeugrad bekannt, bei dem zwischen Radschüssel und Designelement eine Schaumstruktur eingebracht wird und damit eine unlösbare Verbindung der einzelnen Komponenten erfolgt. Diese Konstruktionsart hat den Nachteil, dass zwischen den beiden Schalen ein „gewisser“ Raum vorgesehen werden muss, damit die Schaumstruktur eingebracht werden kann, was wiederrum die Designfreiheiten deutlich einschränkt. Zudem ist der Herstellungsprozess durch das nachträgliche Schäumen aufwändig und kostenintensiv.
In der Offenlegungsschrift US 2006/0071539 Al wird ein mehrteiliges Kraftfahrzeugrad vorgeschla gen, welches eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Radschüssel und Designelement aufweist. Nachteilig bei dieser Konstruktionsart ist, dass zur Verbindung der Elemente eine Schweißung im kriti schen Beanspruchungsbereich der Radschüssel, im sogenannten Radanlagebereich, vorgesehen ist, welche die Sicherheit und Stabilität des Rades gefährden kann. Zudem wird die optische Wirkung nur teilweise verbessert. Schließlich schlägt die Offenlegungsschrift DE 10 2013 107 394 Al ein mehrteiliges Kraftfahrzeugrad vor, bei welchem das Designelement stoffschlüssig mit der Radschüssel und Felge verbunden wird und die Gesamtstruktur zusätzlich so ausgelegt ist, dass die Betriebslasten von der Designschale mit aufgenommen werden können. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Radschüssel und dem Designelement erfolgt im Gegensatz zur Offenlegungsschrift US 2006/0071539 Al hierbei nicht im belastungskritischen Radanlagebereich. Diese Konstruktionsart führt allerdings dazu, dass das Desi gnelement eine gewisse Materialfestigkeit und Materialdicke aufweisen muss, um die Betriebslasten sicher aufnehmen zu können. Dies wiederrum schränkt die mögliche Designflexibilität bei einem Kraft fahrzeugrad aus Stahlblech ein.
Bei einem konventionellen Stahlrad ist die mögliche Styling-Attraktivität sowie Designflexibilität mit Bauweisen und Werkstoffen nach dem Stand der Technik daher stark eingeschränkt. Durch die festen Anschlussmaße im Bereich der Radnabe und Felge in Verbindung mit dem limitierten Package (Brem se) steht einem Stahl-Scheibenrad in einschaliger Bauweise nur ein minimaler Designraum zu Verfü gung . Zudem sind die Entwicklungskosten sowie Werkzeuginvestitionen zur Realisierung unterschiedli cher Radschüssel-Designvarianten aus Stahlblech enorm, so dass unterschiedliche und individuelle Designs mit geringeren Stückzahlen nicht sinnvoll umsetzbar sind . Eine mögliche Lösung entspre chend dem Stand der Technik bietet die Verwendung einer zusätzlichen Abdeckkappe aus Kunststoff, um eine höhere Designflexibilität zu ermöglichen und dabei die Vorteile der Stahlräder (Kosten, Ge wicht) beizubehalten . Allerdings sind am Markt verfügbare Abdeckkappen aus Kunststoff hinsichtlich der Sichtbarkeit der rückwärtigen Stahl-Radstruktur (Abdeckgrad) sowie der Ästhetik und Anmutung stark verbesserungsfähig. Im Vergleich zu den Produktionskosten der Stahlräder sind zudem die Kos ten für Abdeckkappen aus Kunststoff nicht unerheblich. Weiterhin können aufgrund der lösbaren An bindung zwischen Rad und Designelement NVH-Probleme (Noise Vibration Harshness) entstehen .
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad, insbesondere für Personenfahrzeuge anzugeben, welches sich durch eine hohe Designflexibilität und optische Anmutung, geringes Gewicht sowie geringe Produktionskosten bei gleichzeitig hoher Betriebsfestigkeit und Sicherheit auszeichnet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeugrad mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Designelement im Vergleich zur Radschüssel aus Stahl eine geringere Materialfestigkeit und eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdicke und/oder eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdichte aufweist, wobei das Designelement den Anbin dungsbereich der Radschüssel zumindest bereichsweise abdeckt. Das vorgeschlagene Fahrzeugrad, insbesondere für Personenfahrzeuge, umfasst eine Radschüssel und eine Felge jeweils aus Stahlblech, welche miteinander fest verbunden sind und die auftretenden Betriebslasten vollständig bzw. überwiegend aufnehmen . Ein zusätzliches Designelement aus Metall, welches nur die Optik und die Designvielfalt des Fahrzeugrades respektive Stahlrades sicherstellt und mit der Felge und/oder der Radschüssel kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbindbar oder verbun den ist, weist im Vergleich zur Radschüssel eine geringere Materialfestigkeit auf. Unter„Materialfestig keit“ ist die Zugfestigkeit des Materials zu verstehen .
Das Designelement weist im Vergleich zur Radschüssel eine um mindestens Faktor 2, insbesondere mindestens Faktor 2.5, vorzugsweise mindestens Faktor 3 geringere Materialdicke auf. Stahlräder, je nach Ausführung und Radgröße (Zoll), weisen Radschüsseln mit Materialdicken von 3,0 bis 6,5 mm auf, um eine dauerhafte Betriebssicherheit zu gewährleisten . Da das Designelement im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik (DE 10 2013 107 394 Al) bekannten Designelement nicht zur Auf nahme von Betriebslasten ausgelegt ist, sondern nur der Ästhetik dient, sind keine Mindestmaterialdi cken erforderlich, so dass diese im Vergleich zur Radschüssel besonders„dünn“ ausgeführt sein kön nen. Unter„dünn“ ist beispielsweise eine Materialdicke des Designelements zwischen 0,2 bis 3,0 mm, insbesondere 0,3 bis 2,0 mm, bevorzugt 0,4 bis 1,75 mm, weiter bevorzugt 0,5 bis 1 ,5 mm zu verste hen.
Das Designelement ist insbesondere aus einem Stahlblech mit einer Zugfestigkeit kleiner 600 MPa und/oder einer Bruchdehnung A8o > 10 % gefertigt. Mit reduzierter Zugfestigkeit, insbesondere kleiner 500 MPa, bevorzugt kleiner 400 MPa, besonders bevorzugt kleiner 300 MPa und/oder steigender Bruchdehnung, insbesondere A80 > 15 %, bevorzugt A80 > 20 %, besonders bevorzugt A80 > 25 %, erhöht sich das Umformvermögen von Kaltumformstählen im Allgemeinen . Insbesondere im Zusam menhang mit einer geringen Materialdicke (Blechdicke) können ansprechende Designs in Stahl-Blech- bauweise erzeugt werden . Insbesondere eine geringe Materialdicke ermöglicht scharfe Radienausprä gungen bei der Formgebung des Stahlblechs, vorzugsweise durch Tiefziehen, welches sich ebenfalls vorteilhaft auf die Gestaltung ansprechender Designs aus Stahlblech auswirken kann. Vorzugsweise kommen Tiefziehstahlgüten mit hohem Umformvermögen zum Einsatz, insbesondere DD-, DC, DX- Güten, insbesondere nach DIN EN 10 111 , 10 130. Bevorzugt ist das Designelement aus einem kalt gewalzten Stahl gefertigt. Insbesondere kann das Designelement aus Stahlblech zudem mit einem Korrosionsschutzüberzug versehen sein, insbesondere auf Zinkbasis, welcher elektrolytisch oder im Schmelztauchprozess aufgetragen werden/sein kann.
Alternativ oder zusätzlich zur geringen Materialdicke weist das Designelement im Vergleich zur Rad schüssel eine um mindestens Faktor 2, insbesondere mindestens Faktor 2.5, vorzugsweise mindes tens Faktor 3 geringere Materialdichte auf. Dies kann insbesondere bei der Verwendung von Leichtme tallen umgesetzt werden, so dass das Designelement aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung im Schmiede- oder Gussverfahren gefertigt sein kann . Der Gestaltungsfreiheit sind bei der Herstellung der Guss- oder Schmiedeteile keine Grenzen gesetzt, so dass individuelle Designelemente in beliebiger Form herstellbar sind . Aufgrund der im Vergleich zum Stahlblech geringeren Materialdichte können be sonders massiv aussehende Designelemente verwirklicht und dabei das Gesamtgewicht des Fahr zeugrades auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Das Designelement aus Leichtmetall kann lösbar mit der Radschüssel und/oder der Felgen verbunden werden, insbesondere durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung, vorzugsweise eine Schraubverbindung und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine magnetische Verbindung . Beson ders bevorzugt ist eine lösbare Verbindung zwischen Radschüssel und Designelement außerhalb des Anbindungsbereiches an einem Fahrzeug montierten Fahrzeugrades für den Nutzer nicht sichtbar aus geführt.
Alternativ kann das Designelement aus Leichtmetall auch unlösbar mit der Radschüssel und/oder der Felge verbunden werden/sein, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise eine Klebeverbindung und damit auch einen strukturellen Beitrag zur Performance leisten.
Die Verbindung zwischen Designelement und der Felge erfolgt bevorzugt im Bereich des Felgenhorns respektive der Felgenschulter, da in diesem Bereich nur geringe Betriebsbelastungen auftreten und sich insbesondere auch ein thermischer Fügeprozess wie zum Beispiel beim Schweißen oder Löten unkritisch auf die zyklische Belastung auswirkt. Zudem kann durch eine Materialdoppelung im Bereich des Felgenhorns der Widerstand beim Bordsteinanprall bzw. -kontakt verbessert werden . Besonders bevorzugt erfolgt die Verbindung zwischen Felge und Designelement durch Kleben oder Bördeln re spektive Falzen oder Klemmen oder durch eine magnetische Verbindung am Felgenhorn . Alternativ oder zusätzlich kann das Designelement auch mit der Radschüssel, bevorzugt im Anbindungsbereich verbindbar oder verbunden sein, insbesondere durch Stoffschluss (wie z. B. Kleben), Kraftschluss (wie z. B. Schrauben oder Radbolzen oder magnetische Verbindung) und/oder Formschluss (wie z. B. Klemmverbindung über die Schrauben/Radbolzen). Insbesondere kann die Verbindung zwischen Desi gnelement und Felge und/oder Radschüssel sowohl am lackierten sowie unlackierten Bauteil bzw. am Zusammenbau (aus Radschüssel und Felge bestehend) erfolgen.
Das Designelement deckt im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik (DE 10 2013 107 394 Al) bekannten Designelement zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich der Radschüssel ab, um weitere Designmöglichkeiten auszuschöpfen, insbesondere den Bereich der Radschüssel in ihrer Ra dialerstreckung . Bevorzugt ist das Designelement aus einem Leichtmetall im Guss- oder Schmiedever fahren gefertigt und der Bereich, der den Anbindungsgebereich der Radschüssel zumindest bereichs weise abdeckt, derart gestaltet, dass die Vorspannung der Radbolzen oder Schrauben zusätzlich er höht werden kann . Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest bereichsweise Abdeckung des Anbin- dungsbereichs der Radschüssel einen Beitrag zur Steifigkeit des Fahrzeugrades leisten. Weiterführend kann bei entsprechender Gestaltung auch die Aerodynamik der Fahrzeugräder im Fährbetrieb verbes sert und damit der Energiebedarf reduziert werden.
Metallische Designelemente gehen zwar zu Lasten einer geringfügigen Gewichtszunahme am Fahr zeugrad, sind aber insbesondere im Vergleich zu bekannten Kunststoffabdeckteilen, die insbesondere eine Beschichtung aufweisen können, um dem Betrachter eine Anmutung vorzutäuschen, es handele sich um ein Metallteil, unter normalen Betriebsbedingungen im Wesentlichen unkaputtbar. Besonders bevorzugt ist das Designelement insbesondere um seine Drehachse nicht rotationssymmetrisch aus geführt und/oder führt durch seine Gestaltung zu einer aerodynamischen Verbesserung des Fahr zeugrades.
Unter einer Radschüssel ist die konventionell bekannte Ausführung in Form einer Schüssel mit Öffnun gen im Anbindungsbereich für Nabe und Befestigungsmitteln (Bolzen, Schrauben etc.) und sogenann ten Belüftungslöchern aber auch vorzugsweise in Form von Speichen (Strukturrad, High-Vent-Wheel, vgl . EP 1 262 333 Bl) oder anderen denkbaren Ausführungsformen zu verstehen. In der Regel besteht die Radschüssel aus warmgewalztem Stahlblech mit einer Materialfestigkeit bzw. Zugfestigkeit zwi schen 400 und 800 MPa, zum Beispiel aus einem Dualphasen-Stahl DP 600. Besonders bevorzugt ist die Radschüssel speichenförmig ausgeführt und weist mindestens drei Speichen, insbesondere min destens vier Speichen, vorzugsweise mindestens fünf Speichen auf.
Besonders bevorzugt deckt das Designelement die Felge im Bereich des Felgenhorns und/oder der Felgenschulter zumindest abschnittsweise ab. Das Felgenhorn und/oder die Felgenschulter der Felge ist entweder vollständig oder nur abschnittsweise durch das Designelement abgedeckt. Dadurch sind weitere Designmöglichkeiten möglich, insbesondere für eine Grundstruktur mit variierendem Außenbe reich des Designelements.
Gemäß einer Ausführung weist das Designelement mehrere Abschnitte auf, welche über einen außen, zumindest abschnittsweise umlaufenden Ring einstückig verbunden sind und radial von außen nach innen verlaufen, wobei Bereiche der Abschnitte, insbesondere innenliegende Bereiche der Abschnitte, zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich der Radschüssel abdecken . Der außen, zumindest abschnittsweise umlaufende Ring kann vollständig umlaufend ausgebildet sein oder insbesondere unterbrochen sein, um weitere Designmöglichkeiten zu erzeugen . Besonders bevorzugt deckt der au ßen umlaufende Ring die Felge im Bereich des Felgenhorns und/oder der Felgenschulter zumindest abschnittsweise ab.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die jeweiligen Abschnitte des Designelements aus jeweils mindestens zwei radial von außen nach innen verlaufenden Stegen gebildet und begrenzt. Insbeson- dere sind die beiden Stege im Innenbereich des Designelements einstückig miteinander verbunden, wobei sie eine Dreiecksform aufweisen, wobei die einzelnen Abschnitte untereinander nicht verbunden sind. Im innenliegenden Bereich der Abschnitte, insbesondere im Innenbereich des Designelements können in den Abschnitten Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsmittel vorgesehen sein. Zwi schen den Abschnitt bildendenden Stegen kann ein Mittelsteg vorgesehen sein . Zwischen den Ab schnitten sind Freiräume vorgesehen. Alternativ können die Abschnitte untereinander verbunden sein und das Designelement ist derart ausgebildet, dass es sowohl den Anbindungsbereich als auch den Nabenbereich der Radschüssel abdeckt, wobei Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsmittel vor gesehen sind .
Gemäß einer alternativen Ausführung verlaufen die jeweiligen Abschnitte speichenförmig von außen nach innen. Die Abschnitte können eine Verprägung in ihrer Längserstreckung aufweisen . Die Ab schnitte können einstückig über den Innenbereich des Designelements untereinander verbunden sein, welcher zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich der Radschüssel abdeckt und Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsmittel aufweist. Besonders bevorzugt ist im Bereich der Radnabe kein Material vorhanden . Das Designelement kann eine Zentralöffnung aufweisen.
Gemäß einer Ausführung ist das Designelement im Anbindungsbereich der Radschüssel an die Rad schüssel kraftschlüssig anbindbar und/oder fixierbar. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Desi gnelement zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich der Radschüssel abdeckt und am Desi gnelement Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, welche zu den Öffnungen der Rad schüssel korrespondieren, vorgesehen sind, kann das Designelement kraftschlüssig, insbesondere durch die Befestigungsmittel, an die Radschüssel angebunden und/oder fixiert werden . Ist das Desi gnelement beispielsweise nur durch die Befestigungsmittel kraftschlüssig und dadurch lösbar an die Radschüssel angebunden und/oder fixiert, können durch Austausch des Designelements beliebe äs thetische Ausführungsformen an ein und demselben Fahrzeugrad ausgeführt werden .
Alternativ oder zusätzlich kann das Designelement zumindest abschnittsweise stoffschlüssig an die Radschüssel anbindbar oder angebunden sein. Durch eine zumindest abschnittsweise stoffschlüssige Verbindung können je nach Ausgestaltung des Designelements Bereiche der Radschüssel oder die Radschüssel vollständig abgedeckt und somit ein Eindringen von Schmutz und Spritzwasser im Be triebszustand im Wesentlichen verhindert werden. Da das Designelement nicht direkt zur Aufnahme von Betriebslasten ausgelegt ist, wird bevorzugt eine Verbindung zwischen Designelement und Rad schüssel durch Kleben hergestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführung ist die Radschüssel in Form von Speichen ausgebildet und die Ab schnitte des Designelements decken zumindest bereichsweise die Speichen ab. Die Abdeckung kann vollständig erfolgen oder aber Bereiche der Speichen bleiben sichtbar, wodurch dem Fahrzeugrad einen gewissen 3D-Effekt verliehen werden kann. Insbesondere durch unterschiedliche Farbgebung des Designelements und/oder der Radschüssel respektive der Speichen können weitere Stylingmög lichkeiten erschlossen werden .
Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad lässt sich durch ein Verfahren hersteilen, bei dem zunächst eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Radschüssel aus Stahlblech, eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Felge aus Stahlblech und ein aus Metall gefertigtes Designele ment, vorzugsweise aus Stahlblech oder aus Leichtmetall, bereitgestellt werden, die Radschüssel und die Felge anschließend durch einen Kraft- und Stoffschluss, vorzugsweise durch eine Pressverbindung und eine Schweißverbindung, unlösbar miteinander verbunden werden und abschließend das Desi gnelement kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit der Felge und/oder der Radschüssel verbunden wird.
Alternativ lässt sich das erfindungsgemäße Fahrzeugrad durch ein Verfahren hersteilen, bei dem zu nächst eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Radschüssel aus Stahlblech, eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Felge aus Stahlblech und ein aus Metall gefertigtes Desi gnelement, vorzugsweise aus Stahlblech oder aus Leichtmetall, bereitgestellt werden, anschließend das Designelement und die Radschüssel kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden und abschließend die mit dem Designelement verbundene Radschüssel kraft- und/oder stoff schlüssig mit der Felge verbunden wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen . Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein Fahrzeugrad nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Explosions darstellung und
Fig. 2a-c Fahrzeugräder nach einer zweiten, dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung in Draufsicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In Fig . 1 ist in einer Explosionsdarstellung eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahr zeugrades (10) für Personenfahrzeuge gezeigt. Das Fahrzeugrad (10) umfasst eine Felge (2) aus Stahlblech zur Aufnahme eines nicht dargestellten Reifens und eine an die Felge (2) unlösbar ange bundene Radschüssel (1) aus Stahlblech mit einem Anbindungsbereich (1.1) zur lösbaren Anbindung an einen nicht dargestellten Radträger. Die Radschüssel (1) ist vorzugsweise in Form von Speichen (1.3) ausgebildet. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls denkbar. Des Weiteren umfasst das Fahrzeugrad (10) ein Designelement (3) aus Metall, welches kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit der Felge (2) verbindbar ist. Erfindungsgemäß weist das Designelement (3) im Vergleich zur Rad schüssel (1) eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdicke auf, da das Designelement (3) nicht zur Aufnahme von Betriebslasten ausgelegt ist, sondern nur der Ästhetik dient. Besonders bevorzugt ist eine Materialdicke des Designelements (3) zwischen 0,5 bis 1,5 mm vorgesehen, wobei das Desi gnelement (3) besonders bevorzugt aus einem Stahlblech mit einer Zugfestigkeit kleiner 600 MPa ge fertigt ist und vorzugsweise mit einem Korrosionsschutzüberzug versehen ist. Die Materialfestigkeit des Designelements (3) ist geringer als die der Radschüssel (1).
Alternativ und hier nicht dargestellt kann das Designelement auch aus einer Aluminium- oder Magne siumlegierung im Schmiede- oder Gussverfahren gefertigt sein kann, wobei dadurch das Designele ment im Vergleich zur Radschüssel eine um mindestens Faktor 2, insbesondere mindestens Faktor 2.5, vorzugsweise mindestens Faktor 3 geringere Materialdichte aufweisen kann. Auch die Materialfes tigkeit des Designelements (3) aus Leichtmetall ist geringer als die der Radschüssel (1) aus Stahl blech.
Das Designelement (3) weist mehrere Abschnitte (3.1) auf, welche über einen außen zumindest ab schnittsweise, umlaufenden Ring (3.2) einstückig verbunden sind und radial von außen nach innen verlaufen, wobei Bereiche (3.3) der Abschnitte (3.1), insbesondere innenliegende Bereiche (3.3) der Abschnitte (3.1), zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) abde cken. Die jeweiligen Abschnitte (3.1) des Designelements (3) sind jeweils aus mindestens zwei radial von außen nach innen verlaufenden Stege (3.11) gebildet. Insbesondere sind die beiden Stege (3.11) im Innenbereich (3.3) des Designelements (3) einstückig miteinander verbunden, wobei sie eine Drei ecksform aufweisen (Fig . 1, Fig. 2b, Fig . 2c). Die einzelnen Abschnitte (3.1) sind untereinander nicht verbunden. Im innenliegenden Bereich (3.3) der Abschnitte (3.1), insbesondere im Innenbereich (3.3) des Designelements (3.1) sind in den Abschnitten (3.1) Öffnungen (3.4) zur Aufnahme von nicht dar gestellten Befestigungsmittel vorgesehen (Fig. 1 , Fig . 2a, Fig . 2b). Zwischen den Stegen (3.11) sind Aussparungen (3.5) und zwischen den Abschnitten Freiräume (3.6) vorgesehen, welche die dreidi mensionale Anmutung des Designelements (3) verbessern und gleichzeitig das Gewicht des Desi gnelements (3) durch Weglassen von Material reduziert werden kann . Um den Nabenbereich (1.2) auch abzudecken, kann ein zusätzliches Abdeckteil (4) aus Metall oder Nichtmetall vorgesehen sein, welches insbesondere zwischen den Abschnitten (3.1) im Innenbereich (3.3) des Designelements (3) formschlüssig eingesteckt respektive aufgenommen werden kann .
Die in den Figuren 2a) bis 2c) gezeigten weiteren Ausführungsformen erfindungsgemäßer Fahrzeugrä der sind in Draufsicht dargestellt. Das Designelement (3) ist zumindest abschnittsweise vorzugsweise stoffschlüssig an die Felge (2) angebunden und/oder im Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) fixiert. Die kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen Designelement (3) und Felge (2) erfolgt bevorzugt im Bereich des Felgenhorns respektive der Felgenschulter. In Figur 2a) ist dargestellt, dass die Abschnitte (3.1), welche über einen außen, zumindest abschnitts weise umlaufenden Ring (3.2) einstückig verbunden sind und radial von außen nach innen verlaufen, untereinander verbunden sind und das Designelement (3) derart ausgebildet ist, dass es sowohl den Anbindungsbereich (1.1) als auch den Nabenbereich (1.2) der Radschüssel (1) abdeckt, wobei Öffnun gen (3.4) zur Aufnahme von nicht dargestellten Befestigungsmittel vorgesehen sind . Neben dem Kraft- , Form- und/oder Stoffschluss mit der Felge (2) kann das Designelement (3) zumindest über die nicht dargestellten Befestigungsmittel im montierten Zustand zusätzlich kraftschlüssig an die Radschüssel (1), insbesondere im Anbindungsbereich (1.1, 3.3) angebunden und/oder fixiert sein. Des Weiteren kann das Designelement (3) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise mittels Kleben an die Rad schüssel (1) angebunden sein. Zwischen den Stegen (3.11) sind Aussparungen (3.5) und zwischen den Abschnitten Freiräume (3.6) vorgesehen. Die Abschnitte (3.1) des Designelements (3) decken zumindest bereichsweise die Speichen (1.3) der Radschüssel (1) ab und Bereiche der Speichen (1.3), insbesondere durch die Aussparungen (3.5), sind dadurch sichtbar. Der zumindest abschnittsweise umlaufende Ring (3.2) des Designelements kann bei diesem Ausführungsbeispiel entweder vollständig entfallen oder beispielsweise zwischen den jeweiligen Abschnitten (3.1) oder zwischen den beiden Stegen (3.11) der jeweiligen Abschnitte (3.1) unterbrochen sein (nicht dargestellt), um Abschnitte der Felge (2), insbesondere des Felgenhorns respektive der Felgenschulter zu sehen bzw. erkennen zu lassen . Vorzugsweise ist dieses Designelement (3) ein Schmiede- oder Gussteil aus einer Aluminium oder Magnesiumlegierung .
In Figur 2b) ist das Ausführungsbeispiel aus Figur 1 im zusammengebauten Zustand ohne Abdeckteil (4) dargestellt. Im Innenbereich (3.3) der Abschnitte (3.1) des Designelements (3.1) sind in den Ab schnitten (3.1) Öffnungen (3.4) zur Aufnahme von nicht dargestellten Befestigungsmittel vorgesehen . Dadurch kann neben dem Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss mit der Felge (2) kann das Designele ment (3) zumindest über die nicht dargestellten Befestigungsmittel im montierten Zustand zusätzlich kraftschlüssig an die Radschüssel (1), insbesondere im Anbindungsbereich (1.1, 3.3) angebunden und/oder fixiert sein. Des Weiteren kann das Designelement (3) zumindest abschnittsweise, vorzugs weise mittels Kleben an die Radschüssel (1) angebunden sein . Zwischen den Stegen (3.11) sind Aus sparungen (3.5) und zwischen den Abschnitten Freiräume (3.6) vorgesehen. Die Abschnitte (3.1) des Designelements (3) decken zumindest bereichsweise die Speichen (1.3) der Radschüssel (1) ab und Bereiche der Speichen (1.3), insbesondere durch die Aussparungen (3.5), sind dadurch sichtbar. Der zumindest abschnittsweise umlaufende Ring (3.2) des Designelements kann bei diesem Ausführungs beispiel beispielsweise zwischen den beiden Stegen (3.11) der jeweiligen Abschnitte (3.1) unterbro chen sein (nicht dargestellt), um Abschnitte der Felge (2), insbesondere des Felgenhorns respektive der Felgenschulter zu sehen bzw. erkennen zu lassen. In Figur 2c) ist dargestellt, dass die Abschnitte (3.1) des Designelements (3) zumindest bereichsweise im Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) und nicht im Bereich der Aufnahme der Befesti gungsmittel angeordnet sind, so dass das Designelement (3) nicht kraftschlüssig sondern bevorzugt zumindest abschnittsweise stoffschlüssig an die Radschüssel (1) und kraft-, form- und/oder stoff schlüssig an die Felge (2) angebunden ist. Zwischen den die jeweiligen Abschnitte (3.1) bildendenden Stege (3.11) ist jeweils ein Mittelsteg (3.12) vorgesehen . Zwischen den Stegen (3.11, 3.12) sind Aus sparungen (3.5) und zwischen den Abschnitten Freiräume (3.6) vorgesehen. Die Abschnitte (3.1) des Designelements (3) decken zumindest bereichsweise die Speichen (1.3) der Radschüssel (1) ab und Bereiche der Speichen (1.3), insbesondere durch die Aussparungen (3.5), sind dadurch sichtbar. Vor zugsweise ist dieses Designelement (3) ein Schmiede- oder Gussteil aus einer Aluminium- oder Ma gnesiumlegierung .
Alle Designvarianten weisen eine identische Radschüssel (1) und Felge (2) auf, vgl . beispielsweise Figuren 2a) bis 2c). Das unterschiedliche Design wird lediglich durch das Designelement (3) erzeugt und gibt dem Fahrzeugrad einen gewissen 3D Effekt. Durch die geringe Materialdicke des Designele mentes bei der Verwendung eines Stahlblechs oder einer geringeren Materialdichte des Designele ments bei der Verwendung eines Leichtmetalls kann das Mehrgewicht des Fahrzeugrades gering ge halten werden. Insbesondere ist die Amterialfestigkeit des Designelements (3) geringer als die der Radschüssel (1). Die mittige Variante (Fig . 2b) weist beispielsweise im Anbindungsbereich (Verschrau bungsbereich) die Möglichkeit auf, über Radbolzen/Schrauben eine zusätzliche Anbindung an die Rad schüssel zu schaffen . Ebenfalls ist es denkbar, das Designelement in ihrem Außenbereich bzw. den außen umlaufenden Ring des Designelementes, welcher die Felge weitestgehend abdeckt, zu unter brechen und dadurch weitere Designmöglichkeiten zu erzeugen. Wird beispielsweise das Designele ment aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung im Gussverfahren hergestellt, können innerhalb der Matrix der jeweiligen Legierung bereichsweise Magnete integriert, beispielsweise durch Kleben, und/oder umgossen werden, mit denen eine lösbare, magnetische Verbindung zur Felge und/oder Radschüssel erzeugt werden kann .

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugrad (10) mit einer Felge (2) aus Stahlblech zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) unlösbar angebundene Radschüssel (1) aus Stahlblech mit ei- nem Anbindungsbereich (1.1) zur lösbaren Anbindung an einen Radträger, mit einem Designelement (3) aus Metall, welches mit der Radschüssel (1) und/oder der Felge (2) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbindbar oder verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Designelement (3) im Vergleich zur Radschüssel (1) eine geringere Materialfestig- keit und eine um mindestens Faktor 2 geringere Materialdicke und/oder eine um min- destens Faktor 2 geringere Materialdichte aufweist, wobei das Designelement (3) den Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) zumindest bereichsweise abdeckt.
2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) die Felge (2) im Bereich des Felgenhorns und/oder der Felgenschulter der Felge (2) zumindest abschnittsweise abdeckt.
3. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) aus einem Stahlblech mit einer Zugfestigkeit kleiner 600 MPa und/oder einer Bruchdehnung A80 > 10 % gefertigt ist.
4. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) einen Korrosionsschutzüberzug aufweist, insbesondere auf Zinkbasis.
5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung im Schmiede- oder Gussverfahren gefertigt ist.
6. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) lösbar mit der Radschüssel (1) und/oder Felge (2) verbunden ist, insbesondere durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung, vorzugsweise eine Schraubverbin- dung und/oder Klemmverbindung und/oder magnetische Verbindung.
7. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) unlösbar mit der Radschüssel (1) und/oder Felge (2) verbunden ist, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise eine Klebeverbindung.
8. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) mehrere Abschnitte (3.1) aufweist, welche über einen außen, zumindest abschnittsweise umlaufenden Ring (3.2) einstückig verbunden sind und ra- dial von außen nach innen verlaufen, wobei Bereiche (3.3) der Abschnitte (3.1), insbe- sondere innenliegende Bereiche (3.3) der Abschnitte (3.1), zumindest bereichsweise den Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) abdecken.
9. Fahrzeugrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Abschnit- te (3.1) des Designelements (3) aus jeweils mindestens zwei radial von außen nach in- nen verlaufenden Stege (3.11) gebildet und begrenzt sind.
10. Fahrzeugrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stege (3.11) im Innenbereich (3.3) des Designelements (3) einstückig miteinander verbunden sind, wobei sie eine Dreiecksform aufweisen.
11. Fahrzeugrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im innenliegenden Be- reich (3.3) der Abschnitte (3.1), insbesondere im Innenbereich (3.3) des Designele- ments (3) in den Abschnitten (3.1) Öffnungen (3.4) zur Aufnahme von Befestigungs- mittel vorgesehen sind.
12. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (3.1) untereinander verbunden sind und insbesondere das Designelement (3) derart ausgebildet ist, dass es sowohl den Anbindungsbereich (1.1) der Radschüs- sel (1) als auch den Nabenbereich (1.2) abdeckt, wobei Öffnungen (3.4) zur Aufnahme von Befestigungsmittel vorgesehen sind.
13. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Abschnitte (3.1) des Designelements (3) speichenförmig von außen nach innen verlaufen.
14. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (3.1) einstückig über den Innenbereich (3.3) des Designelements (3) unter- einander verbunden sind, insbesondere welcher zumindest bereichsweise den Anbin- dungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) abdeckt und Öffnungen (3.4) zur Aufnahme von Befestigungsmittel aufweist.
15. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) im Anbindungsbereich (1.1) der Radschüssel (1) an die Rad- schüssel (1) kraftschlüssig anbindbar oder angebunden und/oder fixierbar oder fixiert ist.
16. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Designelement (3) zumindest abschnittsweise stoffschlüssig an die Radschüssel (1) anbindbar oder angebunden ist.
17. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (1) in Form von Speichen (1.3) ausgebildet ist und die Abschnitte (3.1) des Designelements (3) zumindest bereichsweise die Speichen (1.3) abdecken, wobei insbesondere Bereiche der Speichen sichtbar sind.
18. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugrades nach einem der vorgenannten Ansprü- che, wobei zunächst eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Radschüs- sel aus Stahlblech, eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Felge aus Stahlblech und ein aus Metall gefertigtes Designelement bereitgestellt werden, die Radschüssel und die Felge anschließend durch einen Kraft- und Stoffschluss miteinan- der verbunden werden und abschließend das Designelement kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit der Felge und/oder der Radschüssel verbunden wird.
19. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugrades nach einem der vorgenannten Ansprü- che, wobei zunächst eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Radschüs- sel aus Stahlblech, eine durch Kalt- und/oder Warmumformung gefertigte Felge aus Stahlblech und ein aus Metall gefertigtes Designelement bereitgestellt werden, an- schließend das Designelement und die Radschüssel kraft-, form- und/oder stoffschlüs- sig miteinander verbunden werden und abschließend die mit dem Designelement ver- bundene Radschüssel kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Felge verbunden wird.
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