DE3017546A1

DE3017546A1 - Two part light alloy wheel - has rolled rim with horizontal flange to weld onto pressed wheel disc

Info

Publication number: DE3017546A1
Application number: DE19803017546
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Honsel Werke AG
Current assignee: Suppus Heinz Fw 5778 Meschede De
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE3017546C2

Abstract

The vehicle wheel has the wheel rim profile rolled and the centre disc pressed, using different materials. The wheel rim has an outer flange (10) running nearly horizontal and butt welded onto a similar flange at the outer edge of the wheel disc. This provides max. strength and a simple weld process. The weld can be a friction type process. The wheel rim flange has a weakened section (10) to absorb stresses during running and enable thinner metal to be used. The weld is under the tyre bead support and can be protected by an overlapping lip on one part of the flange.

Description

Zweiteiliges Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall.Two-part motor vehicle wheel made of light metal.

Die Erfindung bezieht sich auf ein zweiteiliges Kraftfahrzeugrad aus Leichtmetall mit einer Felge und; einer Radschüssel der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art.The invention relates to a two-part motor vehicle wheel from Light alloy with a rim and; a wheel disc in the preamble of the main claim mentioned Art.

Sie bezieht sich in gleicher Weise auf Räder für anderweitige Landfahrzeuge, wie z. B. Lastwagen und Motorräder.It applies in the same way to wheels for other land vehicles, such as B. Trucks and Motorcycles.

Kraftfahrzeugräder aus Leichtmetall werden meist einteilig als Gußteil oder als warmgepreßte Gesenkteile hergestellt.Motor vehicle wheels made of light metal are usually made in one piece as a cast part or manufactured as hot-pressed die parts.

An gegossenen Fahrzeugrädern (DE-OS 25 49 972) aus-Aluminiumlegierungen werden mit Rücksicht auf gußtechnisch bedingte Werkstoffeigenschaften durch Querschnittsanhäufungei 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.On cast vehicle wheels (DE-OS 25 49 972) made of aluminum alloys are due to cross-section accumulation in consideration of the material properties caused by the casting process or additional partial reinforcements in relation to the alternating voltages that occur sufficient operational strength achieved. The one aimed at by using aluminum Weight savings on the vehicle are achieved through this, depending on the cast material, Measures largely reduced.

Als warmgepreßte Gesenkteile hergestellte Fahrzeugräder unterliegen diesem Nachteil zwar weniger, da die hier zur Verarbeitung kommenden Aluminiumlegierungen höhere Bi ege-Wechs elfestigkeitswerte aufweisen, können aber dennoch eine optimale Ausnutzung der Werkstoffkennwerte in der Gesamtform nicht angehen, da diese Hers-tellart in der Querschnitts-festlegung bestimmte Mindestbemessungen gebietet. Darüber hinaus verlangt die Gesenkfertigungstechnik 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).Vehicle wheels manufactured as hot-pressed die parts are subject This disadvantage is less so because the aluminum alloys that are used here have higher flexural strength values, but can still be optimal Do not use the material parameters in the overall form, as this type of manufacturer certain minimum dimensions are required in the definition of the cross-section. Furthermore die manufacturing technology requires a sequence of blank shapes that still additional, non-die-specific forming work on the respective raw parts be required, which leads to very high production costs (DE-PS 19 08 465).

Risher bekannte zweiteilige 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.Risher known two-part vehicle wheels are made of light metal usually from a sheet metal band ring, which is roll formed to produce the required Rim cross-section, and a deep-drawn wheel disc that comes with the the lower or side area of the rim bed is welded. The roll forming Naturally hard aluminum alloys in a relatively soft state attach to the rim ring ahead, which does not allow particularly high final strength values in the rim cross-section.

Darüber hinaus bereitet der stumpfgeschweißte Felgenstoß in dem Blechbandring Fertigungsschwierigkeiten beim Rollumformungsvorgang, Aufgrund solcher Bedingungen ist die Anwendung aushärtbarer Aluminiumlegierungen nicht möglich.- Im wesentlichen durch die Form des durch Rollumformung gebildeten Felgenrings ergibt sich bei den bisher bekannten Kraftfahrzeugrädern (DE-PS 26 26 451, DE-OS 26 47.464 und DE-OS 28 26 029) eine festigkeitsmindernde Wärmebeeinfiussung d.er im wesentlichen beanspruchten Radfelgenquerschnittsbereiche durch die radial verlaufende Schweißnaht zwischen Radfelge und Radschüssel.It also prepares the butt-welded rim joint in the sheet metal band ring Manufacturing difficulties in the roll forming process, due to such conditions the use of hardenable aluminum alloys is not possible. in the essentially results from the shape of the rim ring formed by roll forming in the previously known motor vehicle wheels (DE-PS 26 26 451, DE-OS 26 47.464 and DE-OS 28 26 029) a strength-reducing Wärmebeinfiussung d.er essentially stressed wheel rim cross-sectional areas due to the radially running 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 zweiteiligen Kraftfahrzeugrädern hohe Festigkeitswerte aufweist und damit eine energiesparendere Leichtbauweise des Rades ermöglicht.- Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vorgesehen. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterbildung der Merkmale des Hauptanspruches.The invention is therefore based on the object of a motor vehicle wheel of the type mentioned to create the opposite known two-part Motor vehicle wheels have high strength values and are therefore more energy-efficient Lightweight construction of the wheel enables.- To solve this task are the features of the characterizing part of the main claim. The features of the subclaims serve to improve and further develop the characteristics of the main claim.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rades dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch die Felgen und die Radschüssel, eines Rades nach der Erfindung, Fig. 2 eine besondere Gestaltung des Felgenbettes bei einer Ausführungsform nach Fig. 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.In the drawing are two exemplary embodiments of an inventive Wheel shown, namely Fig. 1 shows a partial cross section through the rims and the wheel disc, a wheel according to the invention, Fig. 2, a special design of the rim well an embodiment according to Fig. 1 and Fig. 3 shows a partial cross section through a further embodiment of the wheel, at which connects the wheel disc and the rim to one another by hot pressure welding are.

Die Felge 1 ist aus aushärtbarem, stranggepreßten Aluminium-Profilmaterial zu einem Ring geschlossen, wobei die Stoßkanten des Ringes miteinander verschweißt sind. Das Strangpreßprofii weist die beiden 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 Abschnitt5 der Ubergangsbereich 7 zu dem Tiefbettabschnitt 8 der Felge an.- Die Bereiche und Abschnitte 4 bis 8 bilden das Felgenbett 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 being welded together are. The extrusion profile has the two sections 2, 3, which are the rim flanges the rim 1 form. This is followed by the sections 4, 5, which are on the rim form the bead pad of the tire. Section 4 is bordered by the transition area 6 and at section 5 of the transition area 7 to the drop center section 8 of the rim - The areas and sections 4 to 8 form the rim base of rim 1.

In der Ebene dieses Tiefbettabschnittes 8 erstreckt sich nach außen - in Richtung des Pfeiles 9 - ein ringförmiger Ansatz 10, der eine etwas größere Dicke aufweist als der Tiefbettabschnitt 8 bzw. die übrigen Abschnitte der Felge 1. Die äuBere Kante 11 dieses ringförmigen Ansatzes 10 ist rechtwinklig oder ungefähr rechtwinklig zu der Ebene 12 des Tiefbettabschnitts 8 und des Ansatzes 10 gelegen.In the plane of this deep bed section 8 extends outwards - In the direction of arrow 9 - an annular extension 10, which is a slightly larger Has thickness than the deep bed section 8 or the remaining sections of the rim 1. The outer edge 11 of this annular projection 10 is rectangular or approximately Located at right angles to the plane 12 of the deep bed section 8 and the extension 10.

Die Radschüssel 13 besitzt einen mit Bohrungen 14 für die Befestigungsschrauben versehenen Bereich 15, einen weiteren Bereich 16, mit einem abgekrümmten Abschnitt17, die beide mit Belüftungslöchern versehen sein können, an die sich der Verbindungsabschnitt 18 anschließt. Dieser ist-bei fertigem Rad in der Ebene 12 2 des Tiefb ettabs chnittes 8 bzw. des ringförmigen Ansatzes 10 gelegen und besitzt eine rechtwinklige oder ungefähr rechtwinklige Kante 19, zwischen der und der Kante 11 eine Schweißnaht 20 angebracht ist.The wheel disc 13 has one with holes 14 for the fastening screws provided area 15, a further area 16, with a curved section 17, both of which can be provided with ventilation holes to which the connecting section attaches 18 connects. This is when the wheel is finished in level 12 2 of the Tiefb ettabs section 8 or the annular extension 10 and has a right-angled or approximately right-angled edge 19, between which and the edge 11 a weld seam 20 is attached.

Die Anbringung der Schweißnaht 20 erfolgt in einem Abstand a von dem Bereich 6 und dem Tiefbettabschnitt 8 derart, daß durch die Schweißnaht keine Wärmebeeinflussung der Feige 1 zu befürchten ist und der Vorteil erzielt wird,- daß die Felge in ihrer Form und Wanddicke ausschließlich den Festigkeitsanforderungen im Betrieb ohne Berücksichtigung der Wärmebeeinflussung durch eine Verbindung zur Radschüssel ausgelegt werden kann.- Wie bei allen zweiteiligen Radfelgen besteht die Möglichkeit, verschiedenartige Radschüsseln mit genormten und neuartigen Felgenformen zu kombinieren.The attachment of the weld seam 20 takes place at a distance a from the Area 6 and the deep bed section 8 in such a way that the weld seam does not affect the heat the fig 1 is to be feared and the advantage is achieved - that the rim in their Shape and wall thickness only take into account the strength requirements during operation the influence of heat can be designed through a connection to the wheel disc. As with all two-piece wheel rims, there is a possibility of different types To combine wheel disks with standardized and novel rim shapes.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die der Schweißnaht 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, the weld seams 20 are adjacent Areas of the sections 10 and 18 are of the same thickness and in the case of fusion welded connections thicker than the remaining sections of the rim and the wheel disc.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in dem Ringflansch 10 eine Querschnittsverjüngung 21 vorgesehen, die sich bis in den Knotenpunkt 22 der Verbindung zwischen dem Ubergangsbereich 6 und dem Tiefbettabschnitt 8 erstreckt. Nach innen hin wird diese Verjüngung durch eine halbkreisförmige Wand 23 begrenzt.In the embodiment of FIG. 2, in the annular flange 10 is a Cross-sectional tapering 21 is provided, which extends into the node 22 of the connection extends between the transition area 6 and the deep bed section 8. Inside towards this tapering is limited by a semicircular wall 23.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 die Verbindung zwischen der Felge 1 und der Radschüssel 13 durch eine Stumpfschweißnaht gebildet ist, sind bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Felge 1 mit ihrem ringförmigen Ansatz 10 und die Radschüssel 13 mit ihrem Abschnitt 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 Ausführungsform, jedoch auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, kann der Übergangsbereicll 6 der Felge einen ringförmigen Ansatz 25 tragen, der die Schweißnaht 20 (nach Figur 1) oder aber die Warmpreßschweißnaht 24 (nach Figur 3) überdeckt. Hierbei kann der Ansatz 25 noch eine ringförmige Schulter 26 besitzen, die die Schweißnaht vollends abdeckt. Wird die Verbindung zwischen der Felge 1 und Radschüssel 13 als Warmpreßschweißnaht ausgebildet, so liegt an der Innenseite 27 des Ansatzes 25 eine flammfeste Einlage 28 an, die die Erstellung der Warmpreßschweißnaht 4 ohne Gefährdung des ringförmigen Ansatz es 25 erlaubt.While in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the connection between the rim 1 and the wheel disc 13 is formed by a butt weld seam in the embodiment according to FIG. 3, the rim 1 with its annular extension 10 and the wheel disc 13 with its section 18 by a hot pressure weld seam 24 connected to each other, which has a thickening of the sections 10 and 18 compared to the Sections 10 and 17 are unnecessary. Preferably in this embodiment, however Also in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the transition area 6 of the Rim carry an annular extension 25 which welds the weld 20 (according to FIG. 1) or the hot pressure weld seam 24 (according to FIG. 3) is covered. Here the Approach 25 still have an annular shoulder 26 that completely completes the weld covers. If the connection between the rim 1 and wheel disc 13 is a hot press weld formed, a flame-resistant insert is located on the inside 27 of the extension 25 28 to the creation of the hot pressure weld 4 without endangering the annular Approach it allowed 25.

Die Felge 1 ist aus einem Strangpreßprofilmateriai aus einer aushä.rtbaren Aluminiumlegierung gefertigt.- Wie Fig. 1 erkennen läßt, liegt die unter Schutzgas hergestellte Schmelzschweißnaht 20 außerhalb des Wärmebereiches der Felge 1.The rim 1 is made of an extruded profile material from a hardenable Aluminum alloy manufactured.- As Fig. 1 shows, it is under protective gas The fusion weld seam 20 produced outside the thermal area of the rim 1.

Ebenso liegt außerhalb der Felge 1 die Warmpreßschweißnaht 24, so daß die Felge 1 alleine nach den Gesichtspunkten der aufzunehmenden Beanspruchung im Betrieb ohne Berücksichtigung der Verbindung mit der Radschüssel gestaltet werden kann.The hot pressure weld 24 is also located outside the rim 1, see above that the rim 1 alone according to the point of view of the stress to be absorbed can be designed during operation without taking into account the connection with the wheel disc can.

L L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

PATENT CLAIMS 9 Two-piece motor vehicle wheel made of light metal with a rim and a wheel disc 9, the edge of which is welded to a portion of the rim is, characterized in that the rim well (4-8) with an outwardly directed annular connecting flange (10) is provided, with its free edge or edge the wheel disc (13) is welded.

2. Motor vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the annular connecting flange (10) horizontally or approximately horizontally on the Deep bed area (8) of the rim (1) in its plane (12) or approximately in its plane extends outwards.

3. Motor vehicle wheel according to claim 1 and 2, characterized in that that the annular connecting flange (10) extends up to the level of the tire support area (3, 4) of the rim (1) extends.

4. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one of claims 2 and 3, characterized in that the. Connection flange (10) between its outer Edge and the transition to the rim well (4-8) a slightly curved cross-section Rejuvenation (21) exhibits.

5. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one or more of the claims 2 to 4, characterized in that the weld seam is a hot pressure weld seam (24) is executed.

6. Motor vehicle wheel according to claim 1 and one of claims 2 to 4, characterized in that the wheel disc (13) on its edge by a butt weld (20) is connected to the rim.

7. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 6, characterized thereby, that the weld seam (20,24) from an annular extension (.25) of the rim well (4-8) is overridden ..

8. Motor vehicle wheel according to claim 7, characterized in that the annular extension (25) of the rim well (4-8) with a flame-resistant insert (28) is provided.

9. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 8, characterized in that that the annular outer edge (connecting section 18) the wheel disc (13) in the plane (12) of the connecting flange (10) and the deep bed section (8) the rim is located.

10. Motor vehicle wheel according to claim 1 to 9, characterized in that that the rim (1) from one of the shaped sections for the rim base (4-8), the rim horns (2,3) and the annular connecting flange (10) having, an extruded section of a hardenable aluminum alloy closed to form a ring is formed.