VERBINDUNG ZWISCHEN EINER RADFELGE UND EINER RADSCHEIBE

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Radfelge und einer Radscheibe, wobei die Radscheibe mittels wenigstens ei ^¬ nes Verbindungselements mit der Radfelge verbunden ist, wel ^¬ ches in einem Durchgang des Felgenbetts geführt und in der Radscheibe eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung zwischen der Radfelge und der Radscheibe des Fahr ^¬ zeugrads .

Das Fahrzeugrad wird für motorisierte Fahrzeuge aller Art, insbesondere als Leichtbau-Fahrzeugrad für Personenkraft ^¬ fahrzeuge und Motorräder angewandt.

Die Radscheibe kann als Radstern mit Speichen (Speichenrad) oder als weitestgehend geschlossen flächige Radschüssel aus ^¬ gebildet sein. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der Druckschrift US

2004/0021365 AI bekannt. Bei diesem Fahrzeugrad ist eine sternförmige Radscheibe (Radstern, Speicheneinheit) mittels mehrerer Verbindungselemente mit der Radfelge verbunden, die als Senkkopf-Blindnieten oder Senkkopf-Schraubbolzen ausge- bildet sind. Die Verbindungselemente führen von der Felge ^¬ naußenseite der Radfelge her durch jeweils ein Durchgangs ^¬ loch im Tiefbett des Felgenbetts und sind felgeninnenseitig mit der anliegenden Speicheneinheit vernietet bzw. ver- schraubt .

Die Verbindungselemente weisen zur Erleichterung des Reifen ^¬ aufziehens einen Kopf auf, der sehr flach ausgebildet und im eingefügten Zustand weitestgehend bündig zur felgenaußensei- tigen Kontur des Felgenbetts versenkt angeordnet ist. Die Senkkopf-Blindnieten bestehen zum Zwecke der verbinden ^¬ den Verformung aus weichem Material, so dass mit diesen Ver ^¬ bindungselementen im Einzelnen nur geringe Kräfte übertragen werden können. Zudem verbleiben nach deren Montage einker ^¬ bende Bruchstellen des abgetrennten Nietdorns im Senkkopf. Die Senkkopf-Schraubbol zen verfügen zu ihrer Montage jeweils über eine Hilfsgeometrie für den Eingriff des Montagewerk ^¬ zeugs, die im Senkkopf als Innensechskant ausgebildet ist.

Diese Senkkopf-Schraubbolzen sind durch die integrierte Hilfsgeometrie im Querschnitt geschwächt. Die Verjüngung des Querschnitts des Verbindungselements im Bereich des im Fel ^¬ genbett eingelassenen Kopfes schmälert die mit dem Verbin ^¬ dungselement übertragbaren Kräfte, was die Verbindung insbe ^¬ sondere bei der auftretenden Dauerbelastung des Fahrzeugra ^¬ des schwächt . Darüber hinaus erzeugt diese Hilfsgeometrie der Senkkopf- Schraubbolzen, wie auch die Bruchstelle des Nietdorns, eine Kerbwirkung, welche die Festigkeit des Verbindungselementes zusätzlich herabsetzt.

Das kann bei hohen Wechselbelastungen, insbesondere bei Missbrauchslasten, zum vorzeitigen Bruch des Verbindungsele ^¬ ments und damit der Verbindung führen. Werden - um dem entgegenzuwirken - Verbindungselemente mit größerem Querschnitt verwendet, führt dies zu einem uner ^¬ wünscht größeren Platzbedarf für die Verbindung im Felgen ^¬ bett und zu einer unerwünscht höheren Masse des Fahrzeugra- des .

Außerdem führt ein großer Querschnitt insbesondere des Kopf ^¬ es regelmäßig zu einer über das Felgenbett überstehenden

Kontur, zumindest jedoch zu einem inhomogenen Verlauf der Kontur des Felgenbetts, was das Aufziehen des Reifens er- schwert und darüber hinaus die Gefahr der Beschädigung des Reifen mit sich bringt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Nachtei ^¬ le des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades bereitzustellen, mit welchem die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Verbindung zwischen Radfelge und Radscheibe bei zugleich geringem Massen ^¬ einsatz und Platzbedarf verbessert wird.

Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass nach dem erfolgten Fügen des Verbindungselements in der Radscheibe ein Abschnitt des Kopfes des Verbindungselements felgenaußenseit ig über das Felgenbett überstehend verbleibt und anschließend der Kopf des Verbindungselements zumindest teilweise entfernt wird.

Das Verbindungselement kann vorzugsweise eine Schraube, ein Schraubbolzen, ein Gewindestab oder ein Niet sein und mit ei- nem beliebig geformten Kopf ausgestattet sein, welcher gewöhn ^¬ lich eine Hilfsgeometrie zur Montage des Verbindungselements aufweist .

Bei diesem Verfahren bleibt nach dem Einfügen des Verbindungs ^¬ elements in die Radscheibe ein Abschnitt seines Kopfes ober- halb der Felgenaußenseite des Felgenbetts stehen, wobei nach ^¬ folgend ein Teil des Kopfes des Verbindungselements durch nachträgliche Bearbeitung entfernt, was beispielsweise durch Schneiden, Fräsen oder Abtrennen entlang einer Sollbruchebene erfolgen kann.

Der entfernte Teil des Kopfes kann unmittelbar dem nach dem Fügen felgenaußenseitig überstehenden Abschnitt des Kopfes entsprechen oder auch weniger oder mehr als diesen Abschnitt umfassen .

Dementsprechend kann der im Felgenbett verbleibende, reduzier ^¬ te Teil des Kopfes teilweise oder vollständig bündig mit der felgenaußenseitigen Kontur des Felgenbetts abschließen oder geringfügig über der felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts überstehen .

Bei der Ausführung des Verfahrens weist das Verbindungselement durch die nachträgliche Bearbeitung des Kopfes einen abge ^¬ flachten, lediglich in seiner Höhe reduzierten Teil des Kopf- es, welcher dennoch in ausreichendem Maße zur Kraftübertragung innerhalb der Verbindung zur Verfügung steht .

In jedem Fall wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Reduzierung der Masse des in der fertig hergestellten Verbin ^¬ dung verbleibenden Verbindungselements erreicht, ohne die kraftübertragende Wirkung der Verbindung zu beeinträchtigen.

Die Erfindung geht weiter davon aus, dass ein nach dem Fügen felgenaußenseitig überstehend verbleibender Abschnitt des Kop ^¬ fes nicht an der Kraftübertragung der Verbindung beteiligt ist . Folglich ist zumindest auch ein Teil der im oder am Kopf inte ^¬ grierten, zum Fügen der Verbindung vorgesehenen Hilfsgeomet ^¬ rie, per se vom Kraftfluss ausgenommen und wirkt zum Vorteil der Gesamtbilanz der Kraftübertragung weniger querschnitts ^¬ schwächend bzw. mit geringerer inhomogener Spannungsvertei- lung. Eine derartige Hilfsgeometrie, an der oder in die ein Montage ^¬ werkzeug angreift, kann beispielsweise ein Steg, ein Schlitz, ein Innensechskant oder eine anders geformte Inbus-Ausnehmung im Verbindungselement sein. In einer vorteilhaften Verfahrensausführung ist das Verbin ^¬ dungselement als Teil einer Verbindungsanordnung vorgesehen, wobei nach dem Fügen der Verbindungsanordnung in der Radfelge und der Radscheibe ein Abschnitt der Verbindungsanordnung fel- genaußenseitig über das Felgenbett überstehend verbleibt und anschließend die Verbindungsanordnung zumindest teilweise ent ^¬ fernt wird.

In einigen Anwendungsfällen, z.B. bei einem Felgenbett aus Fa ^¬ serverbundwerkstoff, insbesondere aus kohlenstofffaserver ^¬ stärktem Kunststoff, ist es vorteilhaft, wenn zur Verbindung der Radscheibe mit der Radfelge eine Verbindungsanordnung mit wenigstens einem das Verbindungselement aufnehmenden Zusatz- teil vorgesehen ist.

Beispielsweise kann die Verbindungsanordnung eine das Durch ^¬ gangsloch auskleidende ein- oder mehrteiligen Buchse aufwei- sen, in welcher das Verbindungselement gelagert ist.

Ist zur Verbindung der Radscheibe mit der Radfelge eine derar ^¬ tige Verbindungsanordnung vorgesehen, kann die erfindungsgemä ^¬ ße Verbindung vorteilhafter Weise für Leichtbau-Radfelgen mit einem Felgenbett aus gewichtssparendem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, ein ^¬ gesetzt werden.

Ein Buchsensystem trennt das Verbindungselement und - ausfüh ^¬ rungsspezifisch - auch die Radscheibe vom Felgenbett aus Fa ^¬ serverbundwerkstoff. Dadurch werden die Relativbewegungen zwi- sehen dem Felgenbett und dem Verbindungselement bzw. der Rad ^¬ scheibe entkoppelt, wodurch Schwingreibverschleiß am Faserver ^¬ bundwerkstoff und ggf. auch Kontaktkorrosion zwischen der Rad ^¬ felge aus Faserverbundwerkstoff und einer Radscheibe aus ande- rem Material vermieden werden kann. Zudem wird eine bessere Kompatibilität der unterschiedlichen Wärmeausdehnungen dieser Bauteile erreicht.

Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren ist auch auf diese Ausführung der Verbindung anwendbar, wobei die vorstehend ge ^¬ nannten Vorzüge betreffs der Ausführung mit nur einem Verbin ^¬ dungselement ebenso erzielt werden.

Bei dieser Verfahrensausführung bleibt nach dem Fügen des Ver bindungselements ein Abschnitt der Verbindungsanordnung ober ^¬ halb der Felgenaußenseite des Felgenbetts stehen. Dieser über stehende Abschnitt kann allein aus einem überstehenden Kopf ^¬ teil des Verbindungselements bestehen oder aus einer Kombina ^¬ tion der an der Verbindungsanordnung beteiligten Elemente ge ^¬ bildet sein. Anschließend werden die Teile der Verbindungsan ^¬ ordnung nachbearbeitet, wobei diese individuell oder gemeinsa stückweise entfernt werden, was auch hier beispielsweise durc Schneiden, Fräsen oder Abtrennen entlang einer Sollbruchebene erfolgen kann.

Die entfernten Stücke der Verbindungsanordnung können analog der Ausführung mit nur einem Verbindungselement unmittelbar dem nach dem Fügen felgenaußenseitig überstehenden Abschnitt der Verbindungsanordnung entsprechen oder auch weniger oder mehr als diesen Abschnitt umfassen.

Dementsprechend kann der im Felgenbett verbleibende, reduzier- te Teil der Verbindungsanordnung teilweise oder vollständig bündig mit der felgenaußenseitigen Kontur des Felgenbetts ab ^¬ schließen oder geringfügig über der felgenaußenseit ige Kontur des Felgenbetts überstehen.

In einer bevorzugten Verfahrensausführung wird der Kopf des Verbindungselements bzw. die Verbindungsanordnung formgebend bearbeitet, so dass das Verbindungselement bzw. die Verbin ^¬ dungsanordnung konturgetreu an die felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts angepasst wird. Der zu bearbeitende Teil des Kopfes bzw. der Verbindungsanord ^¬ nung entspricht in diesem Fall exakt dem jeweils über die Kon ^¬ tur der Felgenaußenseite überstehenden Abschnitt des Kopfes bzw. der Verbindungsanordnung. Besteht der zu bearbeitende Teil der Verbindungsanordnung aus mehreren Elementen werden diese vorzugsweise in einem einzigen Arbeitsgang formgebend bearbeitet, um die felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts übergreifend abzubilden.

Durch diese formgebende Bearbeitung des Kopfes des Verbin- dungselements bzw. der Verbindungsanordnung wird ein weitest ^¬ gehend stetiger Verlauf des Felgenbetts sowohl in axialer Richtung als auch umlaufend um die zylindrische Umfangsflache der Radfelge erzeugt, in welcher die über den Umfang verteilt angeordneten Verbindungselemente im Wesentlichen konturkonform integriert sind.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird zum einen eine Verbindung geschaffen, die ein behinderungsfreies und scha ^¬ densfreies Aufziehen des Reifens gewährleistet.

Zum anderen ermöglicht diese Verfahrensweise das Verbindungs- element bzw. die Verbindungsanordnung weitestgehend unabhängig von seiner Größe in jeglichen konturierten Bereich des Felgen ^¬ betts, so auch in schmale Konturenbereiche, wie z.B. im Über ^¬ gangsbereich zwischen Tiefbett und Hump, oder im Reifensitz ohne Beeinflussung der Felgenbettkontur zu integrieren. Es bedarf keines höheren Platzbedarfs oder einer gestalteri ^¬ schen Anpassungen des Felgenbetts zur Unterbringung der Ver ^¬ bindung .

Folglich können weniger Verbindungselemente bzw. Verbindungs ^¬ anordnungen mit jedoch größerem Querschnitt verwendet werden, ohne dass die Felgengeometrie hierauf mit einem größeren Bau ^¬ raum und damit Massenbedarf abgestimmt werden muss. Durch die Verwendung von Verbindungselementen bzw. Verbin ^¬ dungsanordnungen mit größerem Querschnitt erhöhen sich die mit jedem Verbindungselement übertragbaren Kräfte, was zu einer höheren Effizienz und Sicherheit der Verbindung führt. Im Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine exakt an die felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts angepasste Verbindungsstelle hergestellt, die eine effiziente und dauer ^¬ haft sichere Verbindung der Radfelge mit der Radscheibe bei geringem Platz- und Massebedarf gewährleistet. In einer alternativen Verfahrensausführung wird der Kopf des Verbindungselements bzw. die Verbindungsanordnung plan bear ^¬ beitet, so dass das Verbindungselement bzw. die Verbindungsan ^¬ ordnung zumindest teilweise bündig mit der felgenaußenseitigen Kontur des Felgenbetts abschließt oder eine Vertiefung gegen- über der felgenaußenseitigen Kontur des Felgenbetts bildet.

Diese Verfahrensweise ermöglicht die Verwendung von einfachen Werkzeugen bzw. Werkzeugmaschinen, wodurch sich das Verfahren kostengünstiger gestalten lässt. Es ist insbesondere in Berei ^¬ chen des Felgenbetts, wie z.B. im Tiefbett, günstig einsetz- bar, in denen geringe Konturabweichungen an der felgenaußen- seitigen Kontur durch die Verbindungsstelle hinnehmbar sind.

Eine praktische Verfahrensweise sieht vor, dass der Kopf des Verbindungselement bzw. die Verbindungsanordnung durch eine spanende Bearbeitung, vorzugsweise durch Drehen, Schleifen o- der Fräsen, an die felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts bearbeitet wird.

Die spanende Bearbeitung eignet sich besonders gut in Anwen ^¬ dung an der rotationssymmetrischen Radfelge. Auf diese Weise können die zu bearbeitenden Teile der Verbindungselemente bzw. der Verbindungsanordnungen mit geringem Aufwand bearbeitet werden. Das spanende Werkzeug kann schrittweise oder gleich ^¬ förmig um den Umfang der Radfelge geführt werden und so alle Teile der Verbindungselemente bzw. der Verbindungsanordnungen zur spanenden Bearbeitung leicht erreichen.

Zudem wird mit der spanenden Bearbeitung der Verbindungsele ^¬ mente bzw. der Verbindungsanordnungen eine besonders hohe Maß- genauigkeit bei der Oberflächenausbildung erreicht, die für die sensible Anpassung der Verbindungsstelle an die felgenau- ßenseitige Kontur des Felgenbetts von Vorteil ist.

Eine vorteilhafte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass der Kopf des Verbindungselements bzw. ein radial erweiterter Abschnitt der Verbindungsanordnung zumindest teilweise in eine formschlüssig korrespondierende Ausnehmung des Durchgangslo ^¬ ches eingelassen wird.

Der radial erweiterte Abschnitt der Verbindungsanordnung kann beispielsweise neben dem Kopf des Verbindungselements einen felgenaußenseitig erweiterten Rand eines Buchsenteils umfas ^¬ sen .

Nach dem Einfügen und Bearbeitung des Verbindungselements bzw. der Verbindungsanordnung ist der verbleibende, eingelassene Teil des Kopfes des Verbindungselements bzw. des radial erwei- terten Randes der Verbindungsanordnung - sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig - in der als Lager fungierenden Aus ^¬ nehmung des Durchgangsloches gesichert.

Diese Ausführung ist mit geringem konstruktivem und technolo ^¬ gischem Aufwand realisierbar und gewährleistet trotz der mate- rialminimierenden Bearbeitung des Verbindungselements bzw. der Verbindungsanordnung eine sichere kraftübertragende Wirkung der Verbindung, insbesondere eine formschlüssig gestützte Si ^¬ cherung der hohen Vorspannkraft des Verbindungselements unter der dynamischen Wechselbelastung des Fahrzeugrades. Vorzugsweise wird während der Bearbeitung des Kopfes des Ver ^¬ bindungselements bzw. der Verbindungsanordnung die zum Fügen der Verbindung vorgesehene Hilfsgeometrie des Verbindungsele ^¬ ments bzw. der Verbindungsanordnung vollständig entfernt.

Die Hilfsgeometrie der Verbindungsanordnung kann beispielswei ^¬ se neben einem Steg, ein Schlitz, ein Innensechskant oder eine anders geformte Inbus-Ausnehmung im Verbindungselement zusätz ^¬ lich eine Verzahnung im felgenaußenseitigen Rand eines Buch ^¬ senteils sein.

Bei dieser Verfahrensausführung befindet sich die Hilfsgeomet ^¬ rie nach dem Einfügen des Verbindungselements bzw. der Verbin- dungsanordnung außerhalb der felgenaußenseitigen Kontur des

Felgenbetts, insbesondere in dem zu entfernenden Teil des Kop ^¬ fes der Verbindungselements bzw. der Verbindungsanordnung.

Somit wird die Hilfsgeometrie bei der Bearbeitung des Verbin ^¬ dungselements bzw. der Verbindungsanordnung auf einfache Weise komplett entfernt und damit der kerbende, querschnittsschmä ^¬ lernde Einfluss der Hilfsgeometrie auf die Verbindung ausge ^¬ schlossen .

Durch die Beseitigung der Hilfsgeometrie werden jegliche Quer ^¬ schnittseinschnürungen, querschnittsschmälernde Vertiefungen und Kerben am Verbindungselement bzw. an der Verbindungsanord ^¬ nung vollständig vermieden und damit die mit dem Verbindungs ^¬ element übertragbare Kraft weiter erhöht, was nachhaltig die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Verbindung verbessert.

Zudem erübrigt sich ein Nacharbeiten bzw. Ausgleichen der Kon- tur des Kopfes im Bereich der Hilfsgeometrie, um ein vollkom ^¬ men konturenstetig integriertes Verbindungselement zu errei ^¬ chen. Die Beseitigung der Hilfsgeometrie und die integrale An ^¬ passung an die stetige Kontur des Felgenbetts werden mit einem einzigen Arbeitsgang erreicht. Im Ergebnis können mit dem auf diese Weise hergestellten Fahr ^¬ zeugrad die vorbeschriebenen Vorteile erzielt werden und dabei besonders hohe Sicherheit der Verbindung gewährleistet werden .

Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird der bearbeitete Kopf des Verbindungselements bzw. die bearbeitete Verbindungsanordnung mit einer Lackschicht überdeckt.

Mit der Lackschicht, welche beispielsweise auch für die Dich ^¬ tung der felgenaußenseitigen Oberfläche eines Felgenbetts aus Faserverbundwerkstoff Verwendung findet, kann die Dichtung der Reifenkammer gegenüber dem Durchgangsloch mit geringem Aufwand in einem einzigen Arbeitsgang gemeinsam mit der Dichtung des Felgenbetts verwirklicht werden. Zudem kann die Dichtung der Reifenkammer gegenüber dem Durchgangsloch durch die Lack ^¬ schicht sehr zuverlässig und ggf. unter geringfügigem Kon ^¬ turenausgleich ausgeführt werden. Diese und weitere aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale können jeweils für sich oder in Kombination als vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in nachfolgenden Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in einer schematischen Darstellung in

Fig.l eine auszugsweise Schnittdarstellung eines Fahrzeug ^¬ rades in einem ersten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung zwischen einer Radfelge und einem

Radstern im Tiefbett mittels Flach-Senkkopf

Schraubbolzen als Verbindungselemente,

Fig. 2 eine auszugsweise Schnittdarstellung des Fahrzeugra des in einem zweiten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung nach Fig.l, Fig. 2a ein vergrößerter Schnitt A-A aus der Schnittdarstel ^¬ lung des Fahrzeugrades nach Fig. 2, Fig. 3 eine auszugsweise Schnittdarstellung eines Fahrzeug ^¬ rades in einem ersten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung zwischen einer Radfelge und einem Radstern im Tiefbett mittels mehrteiliger Verbin- dungsanordnungen,

Fig. 4 eine auszugsweise Schnittdarstellung des Fahrzeugra ^¬ des in einem zweiten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine auszugsweise Schnittdarstellung eines Fahrzeug- rades in einem ersten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung zwischen einer Radfelge und einem Radstern im Übergang vom Tiefbett zum Hump mittels Flach-Senkkopf-Schraubbol zen als Verbindungselemente,

Fig. 6 eine auszugsweise Schnittdarstellung des Fahrzeugra ^¬ des in einem zweiten Verfahrensschritt der Herstel ^¬ lung der Verbindung nach Fig. 5.

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt in Fig. 1 und 2 das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Ver- bindung eines Fahrzeugrad aus einer Radfelge 1 und einem Rad ^¬ stern 2 aus Aluminium mittels mehrerer, um den Umfang der Rad ^¬ felge verteilt angeordneter Flach-Senkkopf-Schraubbolzen 3 aus Edelstahl als Verbindungselemente. Die Schnittansichten zeigen den auszugsweisen Schnitt durch das Fahrzeugrad entlang der Längsachse eines der Verbindungselemente 3.

Die Anbindung des Radsterns 2 an die Radfelge 1 erfolgt fel- geninnenseitig in Bereich des Tiefbetts 1.1 des Felgenbetts der Radfelge 1. Felgenaußenseitig grenzt eine Reifenkammer 4 des Fahrzeugrades an das Felgenbett an, die von einem nicht dargestellten, schlauchlosen Reifen eingeschlossen ist. Der Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3 weist einen großformatigen, kombinierten Flach-Senkkopf 3.1 mit einem unteren, konisch ge ^¬ weitetem Senkkopf-Abschnitt 3.1.1 und einem daran anschließen ^¬ den Flachkopf-Abschnitt 3.1.2 auf, wobei im Flachkopf- Abschnitt 3.1.2 ein Innensechskant als ausnehmende Hilfsgeo ^¬ metrie für die Montage des Flach-Senkkopf-Schraubbolzen 3 aus ^¬ gebildet ist.

Ein Durchgangsloch 5 durch das Tiefbett 1.1 des Felgenbetts weist felgenaußenseitig eine konisch geweitete Ausnehmung (Senkloch) auf, welche zur Aufnahme des Senkkopf-Abschnitts 3.1.1 des Flach-Senkkopfes 3.1 bestimmt ist.

Felgeninnenseitig korrespondiert jedes der Durchgangslöcher 5 mit jeweils einem längserstreckten Sackloch 6, welches sich in je einem Speichenende des Radsterns 2 erstreckt. Fig. 1 zeigt in einer Momentaufnahme einen ersten erfindungs ^¬ gemäßen Verfahrensschritt der Herstellung der Verbindung des Fahrzeugrades zwischen Radfelge 1 und Radstern 2 unmittelbar nach dem Einfügen des Flach-Senkkopf-Schraubbolzens 3.

Der Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3 ist durch das Durchgangs- loch 5 geführt und greift mit dem Außengewinde seines Schaft ^¬ endes in das Innengewinde des Sackloches 6 ein.

Der Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3 wird mittels eines nicht dargestellten Inbus-Werkzeuges festgezogen, welches zu diesem Zweck in den Innensechskant des Flach-Senkkopfs 3.1 eingreift. Im eingeschraubten Zustand nach Fig. 1 ist einerseits die ra ^¬ diale Außenkontur des im Wesentlichen radial erstreckten Rads ^¬ terns 2 fest an die felgeninnenseitige Kontur des Tiefbetts angefügt und andererseits eine konische Anlagefläche des Senk ^¬ kopf-Abschnitts 3.1.1 des Flach-Senkkopfs 3.1 an das korres- pondierende Senkloch im Felgenbett angepresst. Der obere Flachkopf-Abschnitt 3.1.2 des Flach-Senkkopfes 3.1 verbleibt im gefügtem, verschraubten Zustand des Flach- Senkkopf-Schraubbolzens 3 im Wesentlichen oberhalb einer ge ^¬ dachten, stetig durchgängigen Konturebene der felgenaußensei- tige Kontur des Felgenbetts und bildet im Wesentlichen den über die felgenaußenseitige Kontur des Felgenbetts überstehen ^¬ den Abschnitt des Flach-Senkkopfes 3.1 des Verbindungselements 3.

Der Innensechskant des Flach-Senkkopfs 3.1 befindet sich im verschraubten Zustand des Flach-Senkkopf-Schraubbolzens 3 oberhalb der felgenaußenseitigen Kontur des Tiefbetts 1.1.

Fig. 2 zeigt in einer Momentaufnahme einen zweiten Verfahrens ^¬ schritt der Herstellung der Verbindung des Fahrzeugrads nach Fig. 1. In diesem, dem Fügen des Flach-Senkkopf-Schraubbol zens 3 nachfolgendem Verfahrensschritt wurde das Fahrzeugrad auf einer 3-Achs-Fräsmaschine weiterbearbeitet, wobei alle Flach- Senkköpfe 3.1 der eingefügten Flach-Senkkopf-Schraubbolzen 3 mittels eines Planfräser-Werkzeuges plan abgefräst wurden.

Wie genauer aus der vergrößerten Schnittansicht A-A in Fig. 2a ersichtlich ist, wurde der Flach-Senkkopf 3.1 soweit plan ab ^¬ gefräst, dass dieser zumindest an keiner Stelle die umlaufend gekrümmte Felgenaußenseite des Tiefbetts 1.1 überragt, so dass Beschädigungen beim Reifenaufziehen weitestgehend vermieden werden . Eine Überstandsfreie Ausbildung des Flach-Senkkopfes 3.1 ist zumindest dadurch gewährleistet, dass der in tangentialer Richtung der zylindrischen Umfangsfläche des Felgenbetts ori ^¬ entierte Rand des plan bearbeiteten Flach-Senkkopfes 3.1 bün ^¬ dig zu der sich hier anschließenden Umfangsfläche des Tiefbe- tts 1.1 verläuft.

Zum sicheren Ausschluss jeglichen Überstandes des plan bear ^¬ beiteten, verbleibenden Teils des Flach-Senkkopf 3.1 ist die ^¬ ser gemäß Fig. 2a vorsorglich mit einer geringfügigen aber vollständigen Vertiefung gegenüber der gekrümmten Felgenaußen ^¬ seite des Tiefbetts 1.1 ausgebildet.

Hierdurch ergibt sich geometrisch, dass die Oberfläche des plan bearbeiteten Flach-Senkkopf 3.1 gegenüber der felgenau- ßenseitigen Kontur des Tiefbetts 1.1 achsnah tiefer als radial randseitig ausgebildet ist, wie in Fig. 2a ersichtlich ist.

Mit dem Entfernen eines erheblichen Teils des Flach-Senkkopfs 3.1 wird eine massearme Verbindung mit im Wesentlichen gerin ^¬ gen Konturabweichungen des Felgenbetts im Bereich der Verbin- dungssteilen geschaffen.

Zudem wurde ohne weiteres Zutun der Innensechskant des Flach- Senkkopfs 3.1 mit entfernt.

Damit hat der in der Verbindungstelle verbleibende Abschnitt des erfindungsgemäß bearbeiteten Flach-Senkkopfes 3.1, der im Wesentlichen dem Senkkopf-Abschnitts 3.1.1 entspricht, einen homogenen Voll-Querschnitt , ohne eine durch die Hilfsgeometrie hervorgerufene Materialschwachstelle, was die kraftübertragen ^¬ de Eigenschaft des Verbindungselements 3 erheblich verbessert und eine besonders hohe Festigkeit der Verbindung realisiert. In einem in Fig. 2 und 2a angedeuteten dritten Verfahrens ^¬ schritt wird zum Zwecke der Abdichtung des Durchgangsloches 5 durch das Felgenbett gegenüber der Reifenkammer 4 die bearbei ^¬ tete Oberfläche des Flach-Senkkopfes 3.1 und zusätzlich die felgenaußenseitige Oberfläche des Felgenbetts mit einer dünnen Lackschicht 7 überzogen. Die Lackschicht 7 füllt hierbei den vertieften Bereich oberhalb des plan gefrästen Flach- Senkkopfes 3.1 aus und sorgt somit zusätzlich für einen wei ^¬ test gehenden Konturausgleich.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in einem zweiten Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verbindung eines Fahrzeugrad, welches aus einer Radfelge 1 ' aus Faserver ^¬ bundwerkstoff und einem Radstern 2 aus Aluminium besteht. Die Verbindung erfolgt im Bereich des Tiefbetts 1.1 mittels mehrerer um den Umfang der Radfelge 1 ' angeordneten Verbin ^¬ dungsanordnungen 8, jeweils bestehend aus einem Flach- Senkkopf-Schraubbolzen 3 gemäß der Fig. 1 und 2 und einer zweiteiligen Buchse 9. Die Schnittansichten zeigen den aus ^¬ zugsweisen Schnitt durch das Fahrzeugrad entlang der Längsach ^¬ se der Verbindungsanordnung 8.

Ein erstes und ein zweites Buchsenteil 9.1, 9.2 der zweiteili ^¬ gen Buchse 4 fassen das Durchgangsloch 5 durch das Felgenbett aus Faserverbundwerkstoff ein.

Das erste Buchsenteil 9.1 erstreckt sich durch das Durchgangs ^¬ loch 5 und ragt felgeninnenseitig über den Felgenbettquer- schnitt des Tiefbetts 1.1 hinaus, während das zweite Buchsent ^¬ eil 9.2 den überragenden Teil des ersten Buchsenteils 9.1 um- schließt und an der Felgeninnenseite des Tiefbetts 1.1 an ^¬ liegt .

Das erste Buchsenteil 9.1 verfügt felgenaußenseitig über einen konisch geweiteten Randbereich, der in die felgenaußenseitige konisch geweitete Ausnehmung ( Senkloch) des Durchgangsloches 5 eingelassen wird und geringfügig über die felgenaußenseitige Oberfläche des Felgenbetts übersteht.

Die Buchsenteile 9.1, 9.2 schaffen eine schützend Trennung des Flach-Senkkopf-Schraubbol zens 3 und des Radsterns 2 vom Fel ^¬ genbett der Radfelge 1' aus Faserverbundwerkstoff. Die Fig. 3 zeigt eine Momentaufnahme eines ersten Verfahrens ^¬ schritts zur Herstellung der Verbindung des Fahrzeugrades un ^¬ mittelbar nach dem Einfügen der Verbindungsanordnung 8.

Beim Verschrauben des Flach-Senkkopf-Schraubbol zens 3 wird dieser im Unterschied zum Verfahren nach den Fig. 1 und 2 durch das erste und zweite Buchsenteil 9.1, 9.2 der zweiteili ^¬ gen Buchse 9 geführt und im Sackloch 6 des Radsterns 2 einge ^¬ schraubt . Im eingeschraubten Zustand nach Fig. 3 ist die radiale Außen ^¬ kontur des Radsterns 2 fest an die felgeninnenseitigen Anla ^¬ genflächen des ersten und zweiten Buchsenteils 9.1, 9.2 und die konische Anlagefläche des Senkkopfs-Abschnitts 3.1.1 am korrespondierenden, konisch geweiteten Randbereich des ersten Buchsenteils 9.1 angepresst.

Der obere Flachkopf-Abschnitt 3.1.2 des Flach-Senkkopfes 3.1 des Schraubbolzens 3 und ein Teil des konisch geweiteten Rand ^¬ bereichs des ersten Buchsenteils 9.1 verbleiben im verschraub- ten Zustand im Wesentlichen oberhalb einer gedachten, stetig durchgängigen Konturebene der felgenaußenseitigen Kontur des Tiefbetts 1.1 und bildet im Wesentlichen den felgenaußenseitig über das Tiefbett 1.1 überstehenden Abschnitt der Verbindungs ^¬ anordnung 8. Der ausschließlich im Flachkopf-Abschnitt 3.1.2 angeordnete Innensechskant befindet sich im verschraubten Zustand des Flach-Senkkopf-Schraubbol zens 3 damit ebenfalls außerhalb der felgenaußenseitigen Kontur des Tiefbetts 1.1.

Fig. 4 zeigt in einer Momentaufnahme den zweiten, dem Einfügen nachfolgenden Verfahrensschritt der Herstellung der Verbindung des Fahrzeugrads nach Fig. 3, bei dem das Fahrzeugrad auf ei ^¬ ner 5-Achs-Fräsmaschine weiterbearbeitet wurde und der über ^¬ stehende Abschnitt jeder der Verbindungsanordnungen 8 der Flach-Senkköpfe 3.1 mittels eines Planfräser-Werkzeuges spa- nenden entfernt.

Das Werkzeug wird in radialer Richtung entlang des Umfangs des Felgenbetts geführt, so dass ein konturgetreues Abtragen der überstehenden Abschnitte der Verbindungsanordnungen 8 erfolgt und die verbleibenden, im Felgenbett eingelassenen Abschnitte der Verbindungsanordnungen 8, welche im Wesentlichen jeweils dem Senkkopf-Abschnitt 3.1.1 des Flach-Senkkopfes 3.1 mit dem eingelassenen Randbereich des ersten Buchsenteils 9.1 entspre- chen, konturgetreu an die felgenaußenseitige Kontur des Tief ^¬ betts 1.1 angepasst sind.

Gleichzeitig wird der Innensechskant des Flach-Senkkopfs 3.1 bei der Bearbeitung des überstehenden Abschnitts der Verbin- dungsanordnung 8 vollständig entfernt.

Im Ergebnis wird ein allseits stetiger Verlauf der felgenau- ßenseitigen Kontur des Felgenbetts im Bereich des Tiefbetts 1.1 sowohl in axialer Erstreckung als auch umlaufend um die zylindrische Umfangsflache des Felgenbetts erzeugt, in welcher die felgenaußenseitig angrenzende Verbindungsanordnung 8 aus

Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3 und erstem Buchsenteil 9.1 ohne jegliche Konturen-Unstetigkeiten integriert ist.

In einem in Fig. 4 angedeutetem dritten Verfahrensschritt wer ^¬ den zur der Abdichtung des Durchgangsloches 5 einerseits und des Felgenbetts aus Faserverbundwerkstoff andererseits gegen ^¬ über der Reifenkammer 4 die bearbeitete Oberfläche der Verbin ^¬ dungsanordnung 8 sowie die felgenaußenseitige Oberfläche des Felgenbetts durchgehend und in einem Arbeitsgang mit einer dünnen Lackschicht 7 überzogen. Mit diesem Verfahrensbeispiel werden im Übrigen ebensolche Vorzüge, wie beim Verfahrensbeispiel nach Fig. 1 und 2 be ^¬ schrieben, erzielt.

In einem dritten Ausführungsbeispiel zeigen die Figuren 5 und 6 das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verbin- dung des Fahrzeugrads mit einer Radfelge 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1, 2 und 2a und einem Radstern 2 ' mit abwinkelten Speichenenden aus Aluminium, wobei die Radfelge 1 und der Radstern 2 ' mit über dem Umfang der Radfelge 1 verteilt angeordneten kombinierten Flach-Senkkopf- Schraubbolzen 3' verbunden werden, die ähnlich der vorherge ^¬ henden Ausführungsbeispiele ausgebildet sind. Die Schnittan ^¬ sichten zeigen den auszugsweisen Schnitt durch das Fahrzeugrad entlang der Längsachse eines der Verbindungselemente 3'. Im Unterschied zum Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3 nach den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist der hier verwendete Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3' einen größeren Querschnitt und einen abgewandelten Flach-Senkkopf 3.2 auf, dessen Senkkopf- Abschnitt 3.2.1. deutlich länger als der Flachkopf-Abschnitt 3.2.2 ausgebildet ist.

Im weiteren Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbei ^¬ spielen erfolgt die Anbindung des Radsterns 2 ' an die Radfelge 1 felgeninnenseitig in einem schräg verlaufendem Übergangsbe- reich 1.2 zwischen dem Tiefbett 1.1 und der Felgenschulter (Hump) 1.3 des Felgenbetts der Radfelge 1.

Dementsprechend ist jedes der Durchgangslöcher 5' senkrecht zu diesem schräg verlaufenden Übergangsbereich 1.2 vom Tiefbett 1.1 zum Hump 1.3 angeordnet und korrespondiert jeweils mit ei- nem Sackloch 6', welches sich im abwinkelten Speichenende des Radsterns 2' längs erstreckt.

Die Anschlussflächen der gekrümmten Speichenenden des Rads ^¬ terns 2 ' sind an die felgeninnenseitige Kontur des schrägen Übergangsbereiches 1.2 vom Tiefbett 1.1 zum Hump 1.3 angepasst ausgebildet.

Korrespondierend zum Flach-Senkkopf 3.2 weist das Durchgangs ^¬ loch 5' zur Aufnahme des Senkkopf-Abschnitts 3.2.1 eine große, konisch geweitete Ausnehmung (Senkloch) auf, welche sich über einen erheblichen Längenabschnitt des Durchgangsloches 5' er- streckt.

Fig. 5 zeigt in einer Momentaufnahme einen ersten erfindungs ^¬ gemäßen Verfahrensschritt der Herstellung der Verbindung die ^¬ ses Fahrzeugrades unmittelbar nach dem Einfügen des Flach- Senkkopf-Schraubbolzen 3'. Der Flach-Senkkopf-Schraubbol zen 3' ist durch Durchgangsloch 5' geführt und greift mit seinem Außengewinde in das Innenge ^¬ winde des Sacklochs 6' ein. Der Senkkopf-Schraubbol zen 3', wird mittels eines nicht darge ^¬ stellten Inbus-Werkzeuges festgezogen, welches in den Innen- sechskant eingreift, der im Flachkopf-Abschnitt 3.2.2 des Flach-Senkkopfs 3.2 ausgebildet ist. Im eingeschraubten Zustand nach Fig. 5 sind die Anschlussflä ^¬ chen der gekrümmten Speichenenden des Radsterns 2 ' fest an die felgeninnenseitige Kontur des schrägen Übergangsbereiches 1.2 angefügt und die konische Anlagefläche des Senkkopf-Abschnitts 3.2.1 des Flach-Senkkopfs 3.2 an das korrespondierende Senk- loch angepresst.

Der obere Flachkopf-Abschnitt 3.2.2 des Flach-Senkkopfes 3.2 verbleibt im gefügten, verschraubten Zustand des Flach- Senkkopf-Schraubbolzens 3' im Wesentlichen außerhalb der ge ^¬ dachten, durchgängigen Konturebene der felgenaußenseitigen Kontur des Felgenbetts im Übergangsbereich 1.2 vom Tiefbett

1.1 zum Hump 1.3 und bildet im Wesentlichen den über die fel ^¬ genaußenseitige Kontur des Felgenbetts überstehenden Abschnitt des Verbindungselements 3'.

Der Innensechskant des Flach-Senkkopfs 3.1 befindet sich im Flachkopf-Abschnitt 3.2.2 und somit im verschraubten Zustand des Flach-Senkkopf-Schraubbol zens 3' außerhalb der felgenau- ßenseitigen Kontur des Felgenbetts im Übergangsbereich 1.2.

Fig. 6 zeigt in einer Momentaufnahme einen zweiten Verfahrens ^¬ schritt der Herstellung der Verbindung des Fahrzeugrads nach Fig. 5.

In diesem dem Fügen des Flach-Senkkopf-Schraubbolzens 3' nach ^¬ folgendem Verfahrensschritt wurden die überstehenden Abschnit ^¬ te des Flach-Senkkopfs 3.2 mittels eines Kugel- oder Formfrä- sers-Werkzeugs einer 5-Achs-Fräsmaschine entfernt. Das Werkzeug wird sowohl in radialer Richtung entlang des Um- fangs des Felgenbetts geführt und kann auch axial seitwärts geschwenkt werden, so dass ein konturgetreuer Verlauf der ab- zutragenden Flach-Senkköpfe 3.2 auch an den Übergangsradien des Übergangsbereichs 1.2. hergestellt werden kann.

Die verbleibenden, im Felgenbett eingelassenen Abschnitte der Flach-Senkköpfe 3.2, welcher im Wesentlichen jeweils dem Senk- köpf-Abschnitt 3.2.1 entsprechen, sind damit konturgetreu an die felgenaußenseitige Kontur des Übergangsbereiches 1.2 vom Tiefbett 1.1 bis zum Hump 1.3 angepasst. Hierbei bildet die bearbeitete Kontur der verbleibenden Abschnitte der Flach- Senkköpfe 3.2 auch einen Teil der Kontur des Tiefbetts 1.1 und des Hump 1.3.

Bei der formgebende Bearbeitung der Flach-Senkköpfe der Ver ^¬ bindungselemente 3' wird jeweils der Innensechskant jedes Flach-Senkkopfs 3.2 vollständig entfernt.

Im Ergebnis erzeugt die Bearbeitung des Flach-Senkkopfes 3.1 einen stetigen Verlauf des Felgenbetts im Übergangsbereich 1.2 zwischen Tiefbett 1.1 und Hump 1.3 sowohl in axialer Erstre- ckung als auch umlaufend um die zylindrische Umfangsflache des Felgenbetts .

Mit diesem Verfahrensbeispiel wird insbesondere gezeigt, dass auch Verbindungselemente mit großem Querschnitt und einer ho ^¬ hen kraftübertragenden Eigenschaft, wie der Flach-Senkkopf- Schraubbolzen 3', ohne jegliche Konturen-Unstetigkeiten, selbst in besonders engen Bereichen, wie dem Übergangsbereich 1.2 zwischen Tiefbett 1.1 und Hump 1.3 integrierbar sind. Der Übergang vom Tiefbett 1.1 zum Hump 1.3 wird durch den

Platzbedarf der Verbindungselemente 3' wenig beeinflusst, so dass das Tiefbett 1.1 trotz der großräumigen Verbindungsele ^¬ mente 3' raumsparend mit geringer Tiefe ausgebildet sein kann, was mit einer günstigen Massenoptimierung an der Radfelge 1 verbunden ist.

Zugleich hat der erfindungsgemäß bearbeitete Flach-Senkkopf- Schraubbolzen 3' einen homogenen Voll-Querschnitt , ohne der materialschwächenden Hilfsgeometrie, was die kraftübertragende Eigenschaft des Verbindungselements 3' erheblich verbessert und eine besonders feste Verbindung gewährleistet.

In einem nicht dargestellten dritten Verfahrensschritt des Ausführungsbeispiels kann zum Zwecke der Abdichtung des Durch ^¬ gangsloches 5' durch das Felgenbett gegenüber der Reifenkammer 4 die bearbeitete Oberfläche des Flach-Senkkopfes 3.2 und zu ^¬ sätzlich die felgenaußenseitige Oberfläche des Felgenbetts mit einer dünnen Lackschicht 7 überzogen werden.

Die Verbindungen können dank der erfindungsgemäßen, vorteil ^¬ haften Verfahrensweise außer in den beschriebenen Verfahrens ^¬ beispielen auch in jeglichem anderen Bereich des Felgenbetts, wie beispielsweise auch im besonders schmalen Bereich des Rei ^¬ fensitzes zwischen Hump 1.3 und Felgenhorn 1.4, ausgebildet sein, da die Verbindungselemente 3, 3' bzw. die Verbindungsan ^¬ ordnungen 8 weitestgehend unabhängig von ihrer Größe in jeden Konturenabschnitt des Felgenbetts integrierbar sind.

Bezugszeichenliste

Radfelge

Tiefbett

Übergangsbereich

Felgenschulter, Hump

Felgenhorn

Radscheibe, Radstern

Verbindungselement , Flach-Senkkopf-Sehraubbol zen

Flach-Senkkopf des Schraubbolzens

Senkkopfabschnitt des Flach-Senkkopfs

Flachkopfabschnitt des Flach-Senkkopfs

Flach-Senkkopf des alternativen Schraubbolzens

Senkkopfabschnitt des Flach-Senkkopfs 3.2

Flachkopfabschnitt des Flach-Senkkopfs 3.2

Reifenkammer

Durchgangsloch

Sackloch

Dichtmittel, Lackschicht

Verbindungsanordnung

zweiteilige Buchse

erstes Buchsenteil

zweites Buchsenteil