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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugräder, und insbesondere ein verbessertes
zusammengesetztes Kraftfahrzeugrad.
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Ein
herkömmlich
zusammengesetztes Kraftfahrzeugrad besitzt typischerweise einen
zweiteiligen Aufbau und umfasst eine innere Scheibe sowie eine äußere "Voll"-Felge. Die Scheibe
kann aus Stahl, Aluminium oder anderen Legierungen gegossen, geschmiedet
oder zusammengesetzt sein und umfasst einen inneren ringförmigen Radbefestigungsabschnitt
und einen äußeren ringförmigen Abschnitt. Der
Radbefestigungsabschnitt legt eine innenseitige Befestigungsfläche fest
und umfasst ein mittleres Führungs-
oder Nabenloch sowie eine Vielzahl durch ihn hindurch ausgebildete,
die Radschrauben aufnehmende Löcher
zum Befestigen des Rades an einer Achse des Kraftfahrzeuges. Die
Felge ist aus Stahl, Aluminium oder anderen Legierungen gefertigt und
umfasst einen innenseitigen Reifenwulstsitzhalteflansch, einen innenseitigen
Reifenwulstsitz, ein sich axial erstreckendes Bett, einen außenseitigen Reifenwulstsitz
sowie einen außenseitigen
Reifenwulstsitzhalteflansch. In einigen Fällen wird ein dreiteiliger
Radaufbau verwendet, bei dem eine Befestigungsschale an der Scheibe
angebracht ist. Bei beiden Konstruktionen ist der äußere ringförmige Abschnitt
der Scheibe typischerweise durch Schweißen an der Felge angebracht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Kraftfahrzeugrad sowie
ein Verfahren zum Herstellen desselben. Das Rad umfasst eine Felge und
eine an der Felge angebrachte Scheibe. Die Scheibe umfasst eine
Vielzahl nach außen
verlaufender Speichen, einen die äußere Felge verbindenden Flansch,
der eine Seitenkantenfläche
festlegt, sowie ein Fenster, das darin zwischen benachbarten Paaren
der Speichen gebildet ist und eine vorbestimmte Form besitzt, die
durch die benachbarten Paare der Speichen und die Seitenkantenfläche des
Felgenanschlussflansches derart bestimmt ist, dass jedes der Fenster
sich bis zu einem äußersten
Umfang der Radscheibe erstreckt, wobei mindestens eines der Fenster
mindestens einen ersten Fensterabschnitt und einen zweiten Fensterabschnitt
umfasst, und wobei der erste Fensterabschnitt durch einen ersten Stanzvorgang
und der zweite Fensterabschnitt durch einen zweiten Stanzvorgang
gebildet sind. Das Verfahren zum Herstellen des Rades der vorliegenden Erfindung
umfasst die Schritte: (a) Bereitstellen einer Felge; (b) Bereitstellen
einer Scheibe mit einer Vielzahl nach außen verlaufender Speichen und
einem äußeren die
Felge verbindenden Flansch, der eine Seitenkantenfläche bestimmt;
(c) Aussetzen der Scheibe mindestens einem ersten Fensterstanzvorgang,
um einen ersten Fensterabschnitt in der Scheibe zwischen einem Paar
benachbarter Speichen herzustellen; (d) Aussetzen der Scheibe mindestens
einem zweiten Fensterstanzvorgang, um einen zweiten Fensterabschnitt
in der Scheibe zu erzeugen, wobei der erste Fensterabschnitt und
der zweite Fensterabschnitt derart zusammenwirken, dass sie ein gestanztes
Fenster in der Scheibe festlegen, das eine vorbestimmte Form besitzt,
die durch die benachbarten Paare der Speichen und die Seitenkantenfläche des
Felgenanschlussflansches derart bestimmt ist, dass jedes der gestanzten
Fenster bis zu einem äußersten
Umfang der Scheibe verläuft;
und (e) Anbringen der Scheibe an die Felge, um das zusammengesetzte
Kraftfahrzeugrad herzustellen.
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Andere
Vorteile dieser Erfindung erkennt der Fachmann anhand der folgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die zur Verwendung bei der Herstellung eines zusammengesetzten
Kraftfahrzeugrades angepasst ist.
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2 ist
eine vordere Draufsicht der in 1 dargestellten
Radscheibe.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Radscheibe entlang der Linie 3-3 der 2.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der Radscheibe entlang der Linie 4-4 der 2.
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5 ist
eine Ansicht eines Teils der Radscheibe, die einen ersten Abschnitt
eines in der Radscheibe gebildeten Fensters zeigt.
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6 ist
eine Ansicht eines Teils der Radscheibe, die einen zweiten Abschnitt
des in der Radscheibe gebildeten Fensters zeigt.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das eine Schrittabfolge zum Herstellen der Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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8 ist
eine Ansicht eines Teils der in den 1 bis 3 dargestellten
Radscheibe, die ein Werkzeug zum Bilden eines Fensters in der Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die zur Verwendung bei der Herstellung eines zusammengesetzten
Kraftfahrzeugrades angepasst ist.
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10 ist
eine Ansicht eines Teils der in 9 dargestellten
Radscheibe, die ein Werkzeug zum Bilden eines Fensters in der Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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11 ist
eine weitere Ansicht eines Teils der in 9 dargestellten
Radscheibe, die ein Werkzeug zum Bilden eines Fensters in der Radscheibe gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Ansicht eines Teils einer Radscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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13 ist
eine weitere Ansicht der Radscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
ein Blockdiagramm, das eine Schrittabfolge zum Herstellen der Radscheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Bezugnehmend
nun auf die Zeichnungen ist in den 1 bis 3 eine
erste Ausführungsform einer
Radscheibe dargestellt, die allgemein mit 10 bezeichnet
und gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist. Die Radscheibe 10 dieser Erfindung
ist so dargestellt, dass sie zur Verwendung bei einem zusammengesetzten
Kraftfahrzeug rad mit "Tiefbett" oder einem "bettangebundenen" Kraftfahrzeugrad angepasst
ist, wie beispielsweise in den 23-27 der US Veröffentlichung mit der Nr. 2004/0227392 gezeigt
ist, deren Offenbarung hier unter Bezugnahme vollständig enthalten
ist. Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den hier
offenbarten besonderen Kraftfahrzeugradkonstruktionen dargestellt
und beschrieben ist, so ist doch zu erkennen, dass die Erfindung
bei anderen Arten von Kraftfahrzeugradkonstruktionen verwendet werden
kann. Die Radscheibe 10 kann z.B. bei anderen Arten von
zusammengesetzten Rädern
verwendet werden, z.B. in einem "wulstsitzangebundenen" Rad, wie in 4 des
US-Patents Nr. 5,188,429 an Heck et al. gezeigt ist, dessen Offenbarung
hier unter Bezugnahme vollständig
enthalten ist.
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Wie
in den 1 bis 3 gezeigt, ist die Radscheibe 10 vorzugsweise
aus einem geeigneten Material, z.B. Stahl, zusammengesetzt oder
anderweitig gebildet. Die Radscheibe 10 umfasst eine allgemein
mittig angeordnete Radbefestigungsfläche oder -abschnitt 12 und
mehrere nach außen
verlaufende Speichen 14. In der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Radscheibe 10 fünf solcher Speichen 14,
die als mit der Radbefestigungsfläche 12 integral ausgebildet
gezeigt sind. Alternativ kann die Anzahl und/oder der Aufbau einer
oder mehrerer Speichen 14 anders als dargestellt sein,
falls dies erwünscht
ist. Zum Beispiel kann die Radscheibe 10 weniger als fünf Speichen 14 oder
mehr als fünf
Speichen 14 umfassen und/oder die Speichen 14 können getrennt
von der Radbefestigungsfläche 12 der
Radscheibe 10 ausgebildet sein und durch ein geeignetes
Verfahren mit ihr verbunden sein.
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Die
Radbefestigungsfläche 12 ist
mit einer mittig angeordneten Führungsöffnung 16 und
einer Vielzahl von Radschrauben aufnehmenden Löchern 18 versehen,
die in Umfangsrichtung um die Führungsöffnung 16 herum
beabstandet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Radbefestigungsfläche 12 fünf solche
Radschrauben aufnehmende Löcher 18,
die vorzugsweise mit jeweils einer der Speichen 14"fluchtend" in der Radbefestigungsfläche 12 vorgesehen
sind. Alternativ kann die Anzahl und/oder die Position der die Radschrauben
aufnehmenden Löcher 18 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Die die Radschrauben
aufnehmenden Löcher 18 vermögen Radschrauben (nicht
gezeigt) sowie Radmuttern (nicht gezeigt) aufzunehmen, um die Radscheibe 10 und
somit das Kraftfahrzeugrad an einer Achse (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeuges
anzubringen.
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Die
Befestigungsfläche 12 umfasst
ferner eine Vielzahl von darin vorgesehenen "verstärkenden" Rippen 20. In der dargestellten
Ausführungsform
befindet sich eine Rippe 20 zwischen jedem Paar der die
Radschrauben aufnehmenden Löcher 18.
In der dargestellten Ausführungsform
ist jede der Rippen 20 durch einen erhöhten oder erhabenen Bereich
bestimmt, der von oder oberhalb der Befestigungsfläche 12 nach
außen
verläuft.
Die Rippen 20 bewirken eine Verstärkung der Befestigungsfläche 12,
um diese vor einem Durchbiegen während
des Kraftfahrzeugbetriebs zu bewahren, wodurch die Dauerhaftigkeit
des damit verbundenen Kraftfahrzeugrades verbessert wird. Alternativ
kann der Abstand, die Position, die Anzahl und/oder der Aufbau der
Rippen 20 anders als dargestellt und beschrieben sein, falls
dies erwünscht
ist.
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Jede
der Speichen 14 besitzt allgemein einen doppelt-Z-förmigen Querschnitt,
wie in 4 gezeigt ist, und umfasst eine allgemein ebene
hintere Wand oder Rückwand 30,
ein Paar gegenüberliegende
Seitenwände 32 und 34,
die von der Rückwand 30 nach
außen
verlaufen, und ein Paar vordere Wände 36 und 38,
die jeweils eine Verlängerung
der Seitenwände 32 und 34 bilden.
In der dargestellten Ausführungsform
verlaufen die Rückwand 30 und
die vorderen. Wände 36 und 38 allgemein
parallel zueinander. Alternativ kann der Aufbau, das Profil, die
Form und die Anzahl der ein oder mehreren Speichen 14 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Ebenso kann eine
oder mehrere der Speichen 14 eine oder mehrere darin gebildete Öffnungen
umfassen, wie es z.B. durch eine Öffnung 40 dargestellt
ist, die gestrichelt in einer der Speichen 14 in 2 gezeigt
ist.
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Die
Radscheibe 10 umfasst ferner mehrere Fenster 50,
die in ihr zwischen jedem Speichenpaar 14 gebildet sind,
sowie vorzugsweise, wie dargestellt, einen durchgehenden äußeren Ring
oder Felgenanschlussflansch 54. Wie im Anschluss beschrieben
wird, werden die Fenster 50 mittels eines Stanzprozesses
gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung durch zwei Ebenen der zugehörigen Radscheibe 10 gebildet.
Die erste Ebene verläuft
allgemein parallel zu einer Achse X der Radscheibe 10 und
ist durch einen Pfeil 60 in den 3 und 8 dargestellt.
Die zweite Ebene verläuft
allgemein unter einem Winkel zur Radscheibenachse X und ist durch einen
Pfeil 62 in den 3 und 8 dargestellt.
Der Winkel liegt in einem Bereich von ungefähr 0 Grad bis ungefähr 45 Grad.
Vorzugsweise beträgt
der Winkel ungefähr
30 Grad. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "Stanzen" im weitesten Sinne
das Entfernen von Material von der Radscheibe mit einem geeigneten
Werkzeug, z.B. einem Stanzwerkzeug und einem Stanzstempel, und das
Stanzen kann ebenso derart verwendet werden, dass es andere bekannte
Prozesse einbezieht oder umfasst, beispielsweise das Trimmen, das
Auskerben, das Prägen,
das Abscheren, das Flammstrahlen („scarfing") sowie die spanende Bearbeitung.
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Wie
dargestellt, verläuft
der Felgenanschlussflansch 54 vorzugsweise ausschließlich in
einer axialen Richtung und ist mit einer zugeordneten Fläche einer
Radfelge (nicht gezeigt) durch geeignete Mittel verbunden, um das
zusammengesetzte Fahrzeugrad zu ergeben. Die Radscheibe 10 kann mit
der Radfelge durch ein geeignetes Verfahren verbunden werden, beispielsweise
durch Schweißen oder
Nieten. Der Felgenanschlussflansch 54 legt eine Seitenkantenfläche 54A fest,
die zwischen benachbarten Speichenpaaren 14 verläuft. Alternativ kann
der Felgenanschlussflansch 54 anders als dargestellt sein,
falls dies erwünscht
ist. Zum Beispiel kann der Felgenanschlussflansch 54 diskontinuierlich
sein, d.h. er kann einen separaten, einzelnen Bereich (Bereiche)
umfassen, der (die) an einem äußeren Ende
jeder Speiche 14 vorgesehen ist (sind), oder er kann weggelassen
werden und das äußere Ende
jeder Speiche 14 kann direkt mit der Radfelge verbunden
werden.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist jedes der Fenster 50 identisch zu den anderen und besitzt
ein Paar Abstandsöffnungen
oder -bereiche, die allgemein mit 52 bezeichnet sind. Jedes
der Fenster 50 ist in der Radscheibe 10 zwischen
benachbarten Speichenpaaren 14 gebildet und besitzt eine
vorbestimmte Form, die durch benachbarte Speichenpaare sowie die
Seitenkantenfläche 54A des
Felgenanschlussflansches 54 derart festgelegt ist, dass
jedes der Fenster 50 bis zu einem äußersten Umfang der Radscheibe 10 verläuft. Alternativ
kann die Form von einem oder mehreren der Fenster 50 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Ebenso kann eine
Ebene oder es können
beide Ebenen anders als die durch die Pfeile 60 und 62 dargestellten
Ebenen sein, falls dies erwünscht
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 7 ist ein Blockdiagramm dargestellt,
das eine Schrittabfolge zum Herstellen der Radscheibe 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt
ist. Zu Beginn wird in einem Schritt 60 eine vorgefertigte
Radscheibe mit einem endgültigen
Umriss oder Form einem ersten Fensterstanzvorgang ausgesetzt, um
einen Abschnitt des Fensters in der Radscheibe zu erzeugen. In der
dargestellten Ausführungsform
und gemäß einem
Verfahren zum Bilden der Fenster 50 wird während des Schrittes 60 ein
erster oder "äußerer" Fensterabschnitt 70 in
der Radscheibe während
eines ersten Stanzvorgangs mittels eines ersten Stanzwerkzeugs P1
gebildet, das allgemein in Richtung des Pfeiles 60 bewegt
wird, wie am besten in 8 zu sehen ist. Wie in 6 zu
sehen ist, umfasst der erste Fensterabschnitt 70 ein Paar
Seitenwände 70A sowie
eine untere Wand 70B.
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Im
Anschluss wird in einem Schritt 62 während eines zweiten Stanzvorgangs
ein zweiter oder "innerer" Fensterabschnitt 72 in
der Radscheibe 10 mittels eines zweiten Stanzwerkzeuges
P2 gebildet, das allgemein in Richtung des Pfeils 62 bewegt
wird, wie in 8 gezeigt ist. Wie am besten
in 5 zu sehen ist, umfasst der zweite Fensterabschnitt 72 ein Paar Öffnungen 72A,
die an seinen zugeordneten, entfernten Enden gebildet sind. Die Öffnungen 72A legen
einen Bruch oder eine Abweichung von einem Profil 72B des
zweiten Fensterabschnittes 72 zu einem Zweck fest, der
im Anschluss beschrieben wird.
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Alternativ
kann die Form einer oder mehrerer der Öffnungen 72A anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Zum Beispiel könnte die Öffnung 72A ovalförmig, dreieckig,
quadratisch sein oder eine beliebig andere geeignete Form besitzen,
falls dies erwünscht
ist. Ebenso kann die Reihenfolge, in der der erste Fensterabschnitt 70 und
der zweite Fensterabschnitt 72 in der Radscheibe 10 gebildet
werden, umgekehrt sein, falls dies erwünscht ist. Mit anderen Worten,
der innere Fensterabschnitt 72 kann vor dem Bilden des äußeren Fensterabschnittes 70 gebildet
werden. Ferner könnte
anstelle von lediglich dem Stanzwerkzeug P2, mit dem die Öffnungen 72A gebildet
werden, lediglich das Stanzwerkzeug P2 oder eine Kombination der
Stanzwerkzeuge P1 und P2 dazu benutzt werden, um die Öffnungen 72A in dem
Fenster 50 zu bilden. Auch ist es bevorzugt, dass die Scheibe
mit dem endgültigen
Umriss, die vor dem Schritt 60 bereitgestellt wird, mit
Ausnahme des Fensters 50 vollständig gebildet ist. Die Scheibe, die
vor dem Schritt 60 bereitgestellt wird, kann jedoch unvollständig fertiggestellt
sein, falls dies erwünscht ist.
Zum Beispiel können
im Anschluss an den Schritt 62 zusätzliche Fertigstellungsmaßnahmen
durchgeführt
werden, beispielsweise das Stanzen der Radschraubenlöcher 18 und
des mittleren Führungsloches 16.
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Die
in den Fenstern 50 gebildeten Öffnungen 72A werden
dazu benutzt, Abstands- oder Überlappungsbereiche
festzulegen oder vorzusehen, die in 2 mit dem
Bezugszeichen 52 bezeichnet sind. Der Abstandsbereich 52 beseitigt
diejenigen Bedenken, dass die beiden Fensterstanzvorgänge genauestens
positioniert werden müssen.
Mit anderen Worten, ohne die Abstandsbereiche 52 wäre es schwierig,
das Profil 72B des inneren Fensterabschnittes 72 auf
genaue Weise mit den Seitenwänden 70A des äußeren Fensterabschnittes 70 abzugleichen
oder auszurichten, die bei den beiden Stanzvorgängen gebildet werden. Die Abstandsbereiche 52 verringern oder
beseitigen ebenso die Möglichkeit
einer rauen Kante aufgrund einer nicht exakten Ausrichtung der beiden
Fensterstanzvorgänge.
Zusätzlich
kann die genaue Form der Abstandsbereiche 52 vorher ausgewählt werden
und so in der endgültigen
Form der Fenster 50 der Radscheibe 10 enthalten
sein, falls dies erwünscht
ist.
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Bezugnehmend
nun auf die 8 bis 12 ist
eine zweite Ausführungsform
einer Radscheibe gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt, die allgemein mit 110 bezeichnet
ist. Wie hier gezeigt, ist die Radscheibe 110 vorzugsweise
aus einem geeigneten Material, beispielsweise Stahl, Aluminium oder
dessen Legierungen, Stahl, Magnesium oder Titan zusammengesetzt
oder anderweitig gebildet. Die Radscheibe 110 umfasst eine
allgemein mittig angeordnete Radbefestigungsfäche oder -abschnitt 112 sowie
mehrere nach außen
verlaufender Speichen 114. In der dargestellten Ausführungsform umfasst
die Radscheibe 110 fünf
solcher Speichen 114, die integral mit der Radbefestigungsfläche 112 gebildet
gezeigt sind. Alternativ kann die Anzahl und/oder der Aufbau der
Speichen 114 anders als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist.
Zum Beispiel kann die Radscheibe 110 weniger als fünf Speichen 114 oder
mehr als fünf
Speichen 114 umfassen, und/oder die Speichen 114 können separat
von der Radbefestigungsfläche 112 der
Radscheibe 110 ausgebildet sein und mit dieser durch ein
geeignetes Verfahren verbunden werden.
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Die
Radbefestigungsfläche 112 ist
mit einer mittig angeordneten Führungsöffnung 120 und
einer Vielzahl von Radschrauben aufnehmenden Löchern 122 versehen,
die in Umfangsrichtung um die Führungsöffnung 120 herum
beabstandet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Radbefestigungsfläche 112 fünf solcher
die Radschrauben aufnehmenden Löcher 122,
die vorzugsweise "fluchtend" mit jeweils einer
Speiche 114 in der Radbefestigungsfläche 112 vorgesehen
sind. Alternativ kann die Anzahl und/oder die Position der die Radschrauben
aufnehmenden Löcher 122 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Die die Radschrauben
aufnehmenden Löcher 122 sind
dafür ausgelegt,
Radschrauben (nicht gezeigt) sowie Radmuttern (nicht gezeigt) aufzunehmen,
um die Radscheibe 110 und so das Fahrzeugrad an einer Achse (nicht
gezeigt) eines Kraftfahrzeuges anzubringen.
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Die
Befestigungsfläche 112 umfasst
ferner eine Vielzahl darin vorgesehener "verstärkender" Rippen 124. In der dargestellten
Ausführungsform
ist eine Rippe 124 zwischen jedem Paar der die Radschrauben
aufnehmenden Löcher 122 angeordnet. In
der dargestellten Ausführungsform
ist jede der Rippen 124 durch einen erhöhten oder erhabenen Bereich
festgelegt, der von oder oberhalb der Befestigungsfläche 112 nach
außen
verläuft.
Die Rippen 124 dienen dazu, die Befestigungsfläche 112 zu
verstärken,
um diese vor einem Durchbiegen während des
Kraftfahrzeugbetriebs zu bewahren, wodurch die Dauerhaftigkeit des
zugehörigen
Kraftfahrzeugrades verbessert wird. Alternativ kann der Abstand,
die Position, die Anzahl und/oder der Aufbau der Rippen 124 anders
als dargestellt und beschrieben sein, falls dies erwünscht ist.
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Jede
der Speichen 114 besitzt einen allgemein doppelt-Z-förmigen Querschnitt
(ähnlich
dem in 4 oben in Bezug auf die Radscheibe 10 gezeigten),
und umfasst eine allgemein ebene hintere Wand oder Rückwand 130,
ein Paar gegenüberliegende Seitenwände 132 und 134,
die von der hinteren Wand 130 nach außen verlaufen, sowie ein Paar
vordere Wände 136 und 138,
die jeweils eine Verlängerung
der Seitenwände 132 und 134 bilden.
In der dargestellten Ausführungsform
verlaufen die hintere Wand 130 und die vorderen Wände 136 und 138 allgemein
parallel zueinander. Alternativ kann der Aufbau, das Profil, die
Form und die Anzahl einer oder mehrerer der Speichen 114 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Ebenso kann eine
oder mehrere der Speichen 114 eine oder mehrere darin gebildete Öffnungen
umfassen, wie dies z.B. durch eine Öffnung 140 dargestellt
ist, die gestrichelt in einer der Speichen 114 in 9 gezeigt
ist.
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Die
Radscheibe 110 umfasst ferner mehrere Fenster oder Öffnungen 150,
die in ihr zwischen jedem Speichenpaar 114 gebildet sind,
sowie vorzugsweise, wie dargestellt, einen durchgehenden äußeren Ring
oder eine Band 154. Wie im Anschluss beschrieben wird,
werden die Fenster 150 durch drei Ebenen der zugeordneten
Radscheibe 110 mit Hilfe eines Stanzprozesses gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung gebildet.
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Die
erste Ebene verläuft
allgemein senkrecht zu einer Achse X1 der Radscheibe 10 und
ist durch einen Pfeil 160 in den 10 und 11 dargestellt. Die
zweite Ebene verläuft
unter einem Winkel zur Achse X1 der Radscheibe 10 und ist
durch einen Pfeil 162 in 10 dargestellt.
Der Winkel der zweiten Ebene liegt in einem Bereich von ungefähr 0 Grad bis
ungefähr
45 Grad. Vorzugsweise beträgt
der Winkel der zweiten Ebene ungefähr 30 Grad. Die dritte Ebene
verläuft
allgemein unter einem Winkel zur Achse X1 der Radscheibe 10 und
ist durch die Pfeile 164 und 166 in den 10 und 11 dargestellt. Der
Winkel der dritten Ebene liegt in einem Bereich von ungefähr 0 Grad
bis ungefähr
45 Grad. Vorzugsweise beträgt
der Winkel der dritten Ebene ungefähr 30 Grad. Vorzugsweise verläuft die
dritte Ebene ebenso allgemein parallel zu oder auf einer Linie liegend
mit einer Achse, die durch eine zugeordnete benachbarte, sich radial
erstreckende Speichenseitenwand 132 und 134 bestimmt
ist, wobei eine solche Achse allgemein in 10 durch
den Pfeil 170 in Bezug auf die Speichenseitenwand 132 gezeigt
ist.
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Wie
dargestellt, verläuft
der Felgenanschlussflansch 154 vorzugsweise ausschließlich in einer
axialen Richtung und ist mit einer zugeordneten Fläche einer
Radfelge (nicht gezeigt) durch ein geeignetes Mittel verbunden,
um das zusammengesetzte Fahr zeugrad zu ergeben. Die Radscheibe 110 kann
mit der Radfelge durch ein geeignetes Verfahren verbunden werden,
beispielsweise durch Schweißen
oder Nieten. Der Felgenanschlussflansch 154 bestimmt eine
Seitenkantenfläche 154A,
die zwischen benachbarten Speichenpaaren 114 verläuft. Alternativ
kann der Felgenanschlussflansch 154 anders als dargestellt
sein, falls dies erwünscht
ist. Zum Beispiel kann der Felgenanschlussflansch 154 diskontinuierlich
sein, d.h. er kann einen separaten, einzelnen Bereich (Bereiche)
umfassen, der (die) an einem äußeren Ende
jeder Speiche 114 vorgesehen ist (sind), oder er kann weggelassen
werden und das äußere Ende
jeder Speiche 114 kann direkt mit der Radfelge verbunden
sein.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist jedes der Fenster 150 identisch zu den anderen und besitzt
ein Paar Abstandsöffnungen
oder -bereiche, die allgemein mit 152A und 152B in 9 bezeichnet
sind. Jedes der Fenster 150 ist in der Radscheibe 110 zwischen
benachbarten Speichenpaaren 114 gebildet und besitzt eine
vorbestimmte Form, die durch benachbarte Speichenpaare und die Seitenkantenfläche 154A des
Felgenanschlussflansches 154 festgelegt ist, so dass jedes
der Fenster 150 bis zu einem äußersten Umfang der Radscheibe 110 verläuft. Alternativ
kann die Form von einem oder mehrerer der Fenster 150 anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Ebenso kann eine
oder mehrere der Ebenen anders als die durch die Pfeile 160, 162 und 164 dargestellten
Ebenen sein, falls dies erwünscht ist.
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Bezugnehmend
nun auf die 14 ist ein Blockdiagramm dargestellt,
das eine Schrittabfolge zum Herstellen der Radscheibe 10 der
vorliegenden Erfindung zeigt, wie sie in 9 dargestellt
ist. Zu Beginn wird im Schritt 160 eine vorgefertigte Radscheibe
mit einem endgültigen
Umriss oder Form einem ersten Fensterstanzvorgang ausgesetzt, um
einen Abschnitt des Fensters 150 in der Radscheibe 110 zu
erzeugen. In der dargestellten Ausführungsform und gemäß einem
Verfahren zum Bilden der Fenster 150 wird bei dem Schritt 160 ein
erster oder "innerer" Fensterabschnitt 170 in
der Radscheibe während
eines ersten Stanzvorganges mit Hilfe eines ersten Stanzwerkzeuges
P3 gebildet, das in Richtung des Pfeiles 160 bewegt wird,
wie in den 10 und 11 gezeigt
ist. Wie darin gezeigt, umfasst der erste Fensterabschnitt 170 ein
Paar Ausnehmungen oder Öffnungen 170A,
die an seinen zugeordneten, entfernten Enden gebildet sind. Die Öffnungen 170A bestimmen
einen Bruch oder eine Abweichung vom übrigen Teil eines Profils 170B des
ersten Fensterabschnittes 170 zu einem Zweck, der ähnlich demjenigen
ist, der bereits in Bezug auf die Öffnungen 72B in dem
Fenster 50 der Scheibe 10 beschrieben wurde.
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Im
Anschluss wird in einem Schritt 162 ein zweiter oder "äußerer Übergangs"-Fensterabschnitt 172 in
der Radscheibe 110 während
eines zweiten Stanzvorganges mittels eines zweiten Stanzwerkzeuges
P4 gebildet, das in Richtung des Pfeiles 162 bewegt wird,
wie in 10 gezeigt ist. Wie darin gezeigt,
umfasst der zweite Fensterabschnitt 172 ein Paar Öffnungen 172A,
die an seinen zugeordneten, entfernten Enden gebildet sind. In der
dargestellten Ausführungsform
ist die Form der Öffnungen 172A allgemein
halbkreisförmig.
Die Öffnungen 172A bestimmen
einen Bruch oder eine Abweichung von einem Profil 172B des
zweiten Fensterabschnittes 172 zu einen im Anschluss beschriebenen
Zweck. Alternativ kann die Form von einer oder beiden der Öffnungen 170A und 172A anders
als dargestellt sein, falls dies erwünscht ist. Zum Beispiel könnten die Öffnungen 170A und 172A allgemein
ovalförmig,
dreieckig, quadratisch sein oder eine andere geeignete Form aufweisen,
falls dies erwünscht
ist.
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Im
Anschluss wird in einem Schritt 164 ein Paar dritter oder "gegenüberliegender äußerer End-" Fensterabschnitte 174 und 176 in
der Radscheibe 110 während
eines dritten Stanzvorganges mittels eines Paares dritter Stanzwerkzeuge
P5 und P6 gebildet, die jeweils in Richtung der Pfeile 164 und 166 bewegt
werden, wie in den 10 und 11 gezeigt ist.
Vorzugsweise werden die dritten Stanzwerkzeuge P5 und P6 gleichzeitig
eingesetzt, um die Fenster 174 und 176 gleichzeitig
in der Scheibe zu bilden; falls erwünscht könnten die dritten Stanzwerkzeuge P5
und P6 jedoch getrennt voneinander eingesetzt werden, falls dies
so gewünscht
ist. Alternativ kann die Form, die Anzahl und/oder das Verfahren
zum Bilden der Fenster 150 in der Scheibe 110 anders
als dargestellt und beschrieben sein, falls dies erwünscht ist.
Zum Beispiel kann die Reihenfolge, in der der erste Fensterabschnitt 170,
der zweite Fensterabschnitt 172 und die dritten Fensterabschnitte 174 und 176 in
der Radscheibe 110 gebildet werden, beliebig anders sein,
falls dies erwünscht
ist. Ein alternatives Beispiel besteht darin, zunächst den
Fensterabschnitt 172, danach die Fensterabschnitte 174 und 176 und
schließlich
den Fensterabschnitt 170 zu bilden. Ein weiteres alternaives
Beispiel besteht darin, zunächst
den Fensterabschnitt 174, im Anschluss den Fensterabschnitt 170,
danach den Fensterabschnitt 176 und schließlich den
Fensterabschnitt 170 zu bilden. Man erkennt auf diese Weise, dass
es verschiedene Möglichkeiten
gibt, die Fenster unter Verwendung der Stanzwerkzeuge P3, P4, P5 und
P6 zu bilden. Auch ist es bevorzugt, dass die Scheibe mit ihrem
endgültigen
Umriss, die vor dem Schritt 160 bereitgestellt wird, vollständig mit
Ausnahme der Fenster 150 gebildet ist. Die Scheibe, die vor
dem Schritt 160 bereitgestellt wird, kann jedoch unvollständig gefertigt
sein, falls dies erwünscht
ist. Zum Beispiel können
im Anschluss an den Schritt 162 zusätzliche Fertigstellungsmaßnahmen
durchgeführt
werden, wie z.B. das Stanzen der Radschraubenlöcher 122 sowie des
mittleren Führungsloches 120.
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Die
in den Fenstern 150 gebildeten Öffnungen 170A und 172A dienen
dazu, einen Abstand oder Überlappungsbereiche
zu bestimmen oder vorzusehen, die in 9 jeweils
mit dem Bezugszeichen 152A und 152B bezeichnet
sind. Die Abstandsbereiche 152A und 152B sorgen
dafür,
dass die mindestens drei Fensterstanzvorgänge nicht exakt positioniert
werden müssen.
Mit anderen Worten, ohne die Überlappungsbereiche 152A und 152B wäre es schwierig,
die Profile der zugeordneten Fensterabschnitte genauestens aufeinander
abzugleichen oder auszurichten, die während der mindestens drei Stanzvorgänge gebildet
werden. Die Abstandsbereiche 152A und 152B verringern
oder beseitigen die Möglichkeit
einer rauen Kante aufgrund einer nicht genauen Ausrichtung der mindestens
drei Fensterstanzvorgänge.
Zusätzlich
kann die genaue Form der Abstandsbereiche 152A und 152B vorher
ausgewählt
werden und so in der endgültigen
Form der Fenster 150 der Radscheibe 110 enthalten
sein, falls dies erwünscht
ist.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die zahlreichen
Fensterstanzvorgänge
(beispielsweise die beiden Schritte in der ersten Ausführungsform
und die drei Schritte in der zweiten Ausführungsform) das Bilden eines
relativ großen
Fensters 50, 150 in der Radscheibe 10, 110 durch
mehr als eine Ebene gestatten. Ebenso dienen die Öffnungen
(beispielsweise die Öffnungen 72A in der
ersten Ausführungsform
und die Öffnungen 170A und 172A in
der zweiten Ausführungsform),
die während
der Fensterstanzvorgänge
gebildet werden, dazu, die Abstands- oder Überlappungsbereiche (die Bereiche 52 in 2 und
die Bereiche 152A und 152B in 9)
zu bestimmen oder vorzusehen. Die Abstandsbereiche sorgen dafür, dass
die zahlreichen Fensterstanzvorgänge
nicht exakt positioniert werden müssen. Mit anderen Worten, ohne
die Abstandsbereiche wäre
es schwierig, die Profile der jeweiligen Fensterabschnitte genauestens
aufeinander abzugleichen oder auszurichten, die während der zahlreichen
Stanzvorgänge
gebildet werden. Die Abstandsbereiche verringern oder beseitigen
ebenso die Möglichkeit
einer rauen Kante aufgrund einer nicht genauen Ausrichtung der zahlreichen
Fensterstanzvorgänge.
Zusätzlich
kann die genaue Form der Abstandsbereiche vorher ausgewählt werden
und so in der endgültigen
Form der Fenster der Radscheibe enthalten sein.
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In Übereinstimmung
mit den patentrechtlichen Regelungen sind das Prinzip und die Funktionsweise
dieser Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben und
dargestellt worden. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung auf andere
Art und Weise als beschrieben und dargestellt umgesetzt werden kann,
ohne dass der Bereich oder der Geist der beigefügten Ansprüche verlassen wird.
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Zusammenfassung
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Zusammengesetztes Kraftfahrzeugrad
sowie Verfahren zu seiner Herstellung
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Diese
Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Fahrzeugrad sowie ein Verfahren
zum Herstellen desselben. Das Rad umfasst eine Felge und eine an
der Felge befestigte Scheibe. Die Scheibe umfasst mehrere nach außen verlaufende
Speichen, einen äußeren Felgenanschlussflansch,
der eine Seitenkantenfläche
bestimmt, sowie ein Fenster, das darin zwischen benachbarten Paaren
der Speichen gebildet ist und eine vorbestimmte Form besitzt, die durch
die benachbarten Paare der Speichen und die Seitenkantenfläche des
Felgenanschlussflansches derart festgelegt ist, dass jedes der Fenster
bis zu einem äußersten
Umfang der Radscheibe verläuft,
wobei mindestens eines der Fenster mindestens einen ersten Fensterabschnitt
und einen zweiten Fensterabschnitt umfasst, und wobei der erste
Fensterabschnitt durch einen ersten Stanzvorgang und der zweite
Fensterabschnitt durch einen zweiten Stanzvorgang gebildet sind.