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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE WHEEL AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/073240
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle wheel comprising a rim to receive a tire and a wheel disk attached to the rim by integral bonding, force locking and/or form locking, which wheel disk has an attachment region for releasable attachment to a hub carrier. The invention further relates to the use of the inventive printing material.

Inventors:
PIERONEK DAVID (DE)
TLAUKA PATRICK (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/076464
Publication Date:
April 26, 2018
Filing Date:
October 17, 2017
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
B21D53/26; B21D53/30; B21D53/32; B23K33/00; B60B3/00; B60B3/04; B60B23/00; B60B25/00; C22C38/04; C22C38/38; C22C38/58
Foreign References:
DE102013104296A12014-10-30
DE102013107394A12015-01-15
DE10323833A12004-12-30
DE102013114245B32015-05-21
DE10058806A12002-06-06
EP0422360A11991-04-17
DE2457719A11976-06-16
Other References:
LESZEK A DOBRZANSKI ET AL: "Microstructure Evolution of C-Mn-Si-Al-Nb High-Manganese Steel during the Thermomechanical Processing", MATERIALS SCIENCE FORUM, 1 January 2010 (2010-01-01), pages 3224 - 3229, XP055432013, Retrieved from the Internet [retrieved on 20171205], DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.638-642.3224
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Fahrzeugrad ( , 1") umfassend eine Felge (2) zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) Stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3', 3") mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Anbindung an einen Radträger, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Radschüssel (3', 3") aus einer hochverformbaren Stahllegierung besteht und die Radschüssel (3', 3") zumindest bereichsweise Stoff-, kraft- und/oder formschlüssig an der Felgenschulter (2.1) der Felge (2) und/oder am Felgenhorn (2.2) der Felge (2) und/oder am Übergangsbereich (2.3) zwischen der Felgenschulter (2.1) und dem Felgenhorn (2.2) der Felge (2) angebunden ist, wobei die Radschüssel aus einer manganhaltigen Stahllegierung besteht und folgende Legierungselemente in Gew.- % enthält:

C: bis zu 0,8 %,

Si: bis zu 2,0 %

Mn: 4,0 - 35,0 %,

P: bis zu 0,1 %,

S: bis zu 0,1 %,

N: bis zu 0,1 %,

sowie optional eines oder mehrere der Elemente

Nb: bis zu 0,5 %,

Ti: bis zu 0,5 %,

AI: bis zu 5,0 %,

Cr: bis zu 5,0 %,

Cu: bis zu 2,0 %,

Zr: bis zu 1,0 %,

V: bis zu 1,0 %,

W: bis zu 1,0 %,

Mo: bis zu 1,0 %,

Co: bis zu 1,0 %,

Ni: bis zu 2,0 %,

B: bis zu 0,1 %,

Ca: bis zu 0,1 %, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die manganhaltige Stahllegierung folgende Legierungselemente in Gew.-% enthält:

C: 0,3 - 0,6 %,

Si: 0,2 - 0,6 %

Mn: 16,0 - 25,0 %,

P: bis zu 0,003 %,

S: bis zu 0,005 %,

N: bis zu 0,01 %, sowie optional eines oder mehrere der Elemente

Nb: bis zu 0,1 %,

Ti: bis zu 0,2 %,

AI: bis zu 2,5 %,

Cr: bis zu 2,5 %,

Cu: bis zu 0,2 %,

Zr: bis zu 0,2 %,

V: bis zu 0,2 %,

W: bis zu 0,2 %,

Mo: bis zu 0,2 %,

Co: bis zu 0,2 %,

Ni: bis zu 1,0 %,

B: bis zu 0,01 %,

Ca: bis zu 0,01 %,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

3. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (2) aus einer mikrolegierten Stahllegierung, einer überwiegend einphasigen Stahllegierung, einer Mehrphasen-Stahllegierung oder einer vergütbaren Stahllegierung besteht.

4. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (3', 3") stoffschlüssig mittels Lichtbogenschweißen, Laserstrahlschweißen, Widerstandspressschweißen oder Löten über mehrere Punkte und/oder eine Naht, insbesondere abschnittsweise verlaufende Nähte oder ein komplett umlaufende Naht an der Felge (2) angebunden ist.

5. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (2) mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Drückwalzen oder Tiefziehen, insbesondere mittels direkter oder indirekter Warmumformung mit optional zumindest teilweiser (Press-) Härtung geformt ist.

6. Fahrzeugrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (3', 3") mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Drückwalzen oder Tiefziehen geformt ist.

7. Verwendung des Fahrzeugrades ( , 1") nach einem der vorgenannten Ansprüche in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger oder Trailer.

Description:
Fahrzeugrad und Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad umfassend eine Felge zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge Stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Anbindung an einen Radträger. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung des Fahrzeugrades.

Konventionell hergestellte Fahrzeugräder, beispielsweise Kraftfahrzeugräder, insbesondere in Stahlbauweise bestehen aus einer Felge zur Aufnahme eines Reifens und einer an die Felge Stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Anbindung an einen Radträger. Fahrzeugräder in Stahlbauweise werden konventionell durch Kaltumformung, insbesondere in Mehrstufenverfahren, beispielsweise durch Tiefziehen, Profilieren und/oder Drückwalzen hergestellt. Die Radschüsseln werden konventionell auf Stufenpressen mit bis zu elf Stufen und die Felgen werden durch Rollverfahren bzw. Profilieren gefertigt. Als Anbindung zwischen Radschüssel und Felge hat sich im Stahl-Fahrzeugradbau das MAG- Schweißen im Tiefbett etabliert. Als Stahllegierungen haben sich mikrolegierte Stähle und Dualphasen-Stähle mit (Zug-) Festigkeiten zwischen 400 und 600 MPa durchgesetzt, da die entsprechend hergestellten Bauteile eine ausreichende Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit aufweisen und die genannten Stahllegierungen gleichzeitig für die konventionelle Ausgestaltung genügend verformbar sind.

Der in den letzten Jahren gestiegene Druck auf die Automobilhersteller den C0 2 -Ausstoß in ihrer Fahrzeugflotte zu reduzieren, rückt nun neben den bisher betrachteten Karosseriebauteile auch Fahrwerksteile, insbesondere rotierende Fahrwerksteile wie Fahrzeugräder in den Fokus, Gewicht weiter zu reduzieren. Um eine weitere Gewichtsreduzierung erreichen zu können, sind zum einen Materialien mit höherer Festigkeit bzw. Schwingfestigkeit zur sicheren Aufnahme der Betriebsbelastungen und zum anderen Geometrieanpassungen zur Kompensierung der Steifigkeitsverluste aufgrund geringeren Materialdicken erforderlich. Mit ansteigender Festigkeit der Materialien nimmt aber in der Regel auch die (Kalt-) Umformbarkeit des Materials ab. Vor dem Hintergrund des bekannten Standes der Technik ist der Materialeinsatz für Fahrzeugräder nur eingeschränkt mit Stahllegierungen höherer Festigkeit möglich. Insbesondere kann eine Materialdickenreduktion im Vergleich zu den konventionell eingesetzten Materialen nicht zielführend sein, wenn der Steifigkeitsverlust bei biegedominierten Bauteilen überproportional abfällt, was auch zu Lasten der Designfreiheit gehen kann. Die Attraktivität eines Fahrzeugrades spiegelt sich im Wesentlichen im Design der Radschüssel wieder. In Bezug auf den Stand der Technik besteht weiteres Verbesserungspotential insbesondere hinsichtlich der Schwingfestigkeit und/oder der Designfreiheit.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad bereitzustellen, welches im Vergleich zum bekannten Stand der Technik hinsichtlich der Schwingfestigkeit und/oder der Designfreiheit besser und gewichtsoptimierter ausgelegt werden kann, sowie eine entsprechende Verwendung anzugeben

Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gemäß des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades dahingehend gelöst, dass die Radschüssel aus einer hochverformbaren Stahllegierung besteht und zumindest bereichsweise Stoff-, kraft- und/oder formschlüssig an die Felgenschulter und/oder an dem Felgenhorn der Felge und/oder am Übergangsbereich zwischen der Felgenschulter und dem Felgenhorn der Felge angebunden ist. Die Anbindung zwischen Radschüssel und Felge erfolgt nicht wie im Vergleich zum Stand der Technik im sogenannten„Tiefbett" der Felge, sondern im nicht-sichtbaren Bereich an der Felgenschulter der Felge, eine Ausführung die in Fachkreisen als Semi-Full-Face- Rad bekannt ist, und/oder im nicht-sichtbaren Bereich an dem Felgenhorn der Felge und/oder am Übergangsbereich zwischen der Felgenschulter und dem Felgenhorn der Felge, eine Ausführung die in Fachkreisen als Full-Face-Rad bekannt ist. Diese Art der Anbindung erhöht den Bauraum unter der Felge und vereinfacht die Unterbringung von Bremselementen. Zudem erweckt die im Wesentlichen komplett sichtbare Radschüssel im zusammengebauten Zustand optisch den Eindruck, dass das Fahrzeugrad bei vergleichbarer (Zoll) -Größe größer wirkt und dadurch auch der Designfreiheit und - Vielfalt im Wesentlichen keine Grenzen gesetzt sind, insbesondere wenn die Radschüssel aus einer hochverformbaren Stahllegierung besteht. Unter hochverformbaren Stahllegierungen sind insbesondere kalt bzw. warm formbare Stahllegierungen mit einer hohen Bruchdehnung (nach DIN 50 125) beispielsweise A 80 > 30%, insbesondere A 80 > 35%, bevorzugt A 80 > 40% im Verarbeitungszustand, insbesondere während der Umformung gemeint.

Das Felgenhorn definiert den seitlichen Anschlag für den aufgezogenen Reifen respektive die entsprechende Reifenwulst und schließt sich über einen Übergangsbereich an die Felgenschulter an, welche den Reifen zentriert und insbesondere die resultierenden Kräfte durch das Fahrzeuggewicht aufnimmt. Die Felgenschulter entspricht nicht und ist auch nicht Teil des„Tiefbetts" der Felge.

Erfindungsgemäß besteht die Radschüssel aus einer manganhaltigen Stahllegierung. Manganhaltige Stahllegierungen für Radschüsseln bieten ein gewisses Leichtbaupotential, da sie eine hohe Festigkeit, insbesondere eine (Zug-) Festigkeit von mindestens 700 MPa aufweisen, welche beispielsweise durch eine extreme Kaltverfestigung, insbesondere im Zuge des Formens erreicht respektive noch weiter erhöht werden kann, wodurch bestehende Materialkonzepte mit beispielsweise geringer Festigkeit substituiert werden können. Durch die Substitution können bei der Bauteilauslegung mit im Wesentlichen gleichbleibender Performance die Materialdicken infolge der höheren Festigkeit reduziert werden, welche sich somit vorteilhaft auf die Reduzierung der eingesetzten Masse auswirken kann. Manganhaltige Stahllegierungen haben den Vorteil, dass sie sehr gute (kalte) Formungseigenschaften mit Bruchdehnungen von insbesondere A 80 > 40% im Anlieferungszustand respektive im Verarbeitungszustand aufweisen, so dass hinsichtlich des Designs bei der Bauteilauslegung mehr Freiheiten zur Ausgestaltung im Vergleich zum Stand der Technik möglich sind. Zudem erfüllen manganhaltige Stahllegierungen die Anforderungen hinsichtlich einer hohen Schwingfestigkeit, so dass bei dem Fahrzeugrad, bei dem es sich um ein Sicherheitsbauteil handelt, auftretende hohe mechanische und dynamische Wechselbeanspruchungen im Betrieb dauerfest aufgenommen werden können. Die manganhaltige Stahllegierung kann folgende Legierungselemente in Gew.-% enthalten:

C: bis zu 0,8 %,

Si: bis zu 2,0 %

Mn: 4,0 - 35,0 %, P: bis zu 0,1 %,

S: bis zu 0,1 %,

N: bis zu 0,1 %, optional eines oder mehrere der Elemente

Nb: bis zu 0,5 %,

Ti: bis zu 0,5 %,

AI: bis zu 5,0 %,

Cr: bis zu 5,0 %,

Cu: bis zu 2,0 %,

Zr: bis zu 1,0 %,

V: bis zu 1,0 %,

W: bis zu 1,0 %,

Mo: bis zu 1,0 %,

Co: bis zu 1,0 %,

Ni: bis zu 2,0 %,

B: bis zu 0,1 %,

Ca: bis zu 0,1 %,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Über die Legierungselemente werden die gewünschten Eigenschaften in der mangan- haltigen Stahllegierung eingestellt. Mangan hat mit einem Gehalt von mindestens 4 Gew.-% positiven Einfluss auf die Festigkeit der Stahllegierung. Es führt bei höheren Gehalten, vorzugsweise bei Gehalten von mindestens 16 Gew.-% zur Ausbildung von Härtungsgefügen (α'- und ε-Martensit) sowie zu TRIP-bzw. TWIP-fähigem Austenit und zu besonders guten Festigkeits-Umformbarkeits-Relationen. Oberhalb von 35,0 Gew.-% respektive 25,0 Gew.-% reduzieren sich diese Mechanismen der induzierten Plastizität.

Kohlenstoff kann mit einem Gehalt von bis zu 0,8 Gew.-% anwesend sein. Um eine ausreichende Schweißbarkeit zu ermöglichen, kann der Gehalt insbesondere auf maximal 0,6 Gew.-% beschränkt sein. Beispielsweise kann der Gehalt auf mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere auf mindestens 0,2 Gew.-% eingestellt sein.

Silizium mit einem Gehalt oberhalb von 2,0 Gew.-% führt zur Bildung von unerwünschten, spröden intermetallischen Phasen. Silizium kann insbesondere mit einem Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-% positiv Einfluss, insbesondere auf die Korrosionsbeständigkeit nehmen. Silizium kann bevorzugt mit einem Gehalt zwischen 0,2 und 0,7 Gew.-% eingestellt sein.

Phosphor kann mit einem Gehalt von bis zu 0,1 Gew.-% anwesend sein. Um Seigerungen, welche sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften auswirken können, in der Stahllegierung im Wesentlichen zu reduzieren, kann der Gehalt auf maximal 0,03 Gew.-% beschränkt sein.

Stickstoff und Schwefel beeinflussen negativ die Eigenschaften der Stahllegierung, insbesondere durch Bildung von Sulfiden und Nitriden und sind daher auf Gehalte von maximal 0,1 Gew.-% beschränkt. Insbesondere können die Gehalte von Schwefel auf maximal 0,01 % und von Stickstoff auf maximal 0,02 % beschränkt sein, wodurch die Eignung auf Schwingbeanspruchung der Stahllegierung im Wesentlichen nicht negativ beeinflusst wird.

Niob und/oder Titan binden insbesondere Kohlenstoff ab und können jeweils auf einen Gehalt von bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,3 Gew.-% beschränkt sein, um unerwünschte, große Ausscheidungen in der Stahllegierung im Wesentlichen zu vermeiden. Gehalte von jeweils mindestens 0,01 Gew.-% können positiv die Steuerung der Gefügestruktur in der Stahllegierung beeinflussen.

Aluminium besitzt eine Dichte von ca. 2,7 g/cm 3 und kann das Kristallgitter in der Stahllegierung auf. Der Gehalt ist auf maximal 5 Gew.-%, insbesondere maximal 3 Gew.-% beschränkt, um die Bildung von unerwünschten, spröden intermetallischen Phasen zu verhindern. Ein Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-% kann sich positiv auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken. Chrom kann sich mit einem Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-% positiv auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken, wobei der Gehalt auf maximal 5 Gew.-%, insbesondere auf maximal 3,0 Gew.-% beschränkt ist.

Zirkon, Vanadium, Wolfram, Molybdän und/oder Kobalt sind Karbidbildner und können jeweils mit einem Gehalt von bis zu 1,0 % anwesend sein. Ihr Gehalt kann jeweils auf maximal 0,5 Gew.-% beschränkt sein.

Nickel und/oder Kupfer können jeweils mit einem Gehalt von bis zu 2,0 % Gew.-% anwesend sein und können jeweils mit mindestens einem Gehalt von 0,01 Gew-% die Korrosionsbeständigkeit verbessern. Insbesondere kann der Gehalt jeweils auf maximal 1,0 Gew.-% beschränkt sein.

Bor kann die Ausbildung eines feinen Gefüges begünstigen und kann mit einem Gehalt bis zu 0,1 Gew.-% anwesend sein, wobei der Gehalt auf maximal 0,01 Gew.-% beschränkt sein kann, um die Wirkung von Bor effektiv nutzen zu können.

Calcium kann zur Abbindung von Schwefel dienen und kann mit einem Gehalt bis zu 0,1 Gew.-% anwesend sein. Insbesondere kann der Gehalt auf maximal 0,01 Gew.-% beschränkt sein.

Die manganhaltige Stahllegierung weist bevorzugt ein überwiegend austenitisches Gefüge, insbesondere im Anlieferungszustand auf.

Vorzugsweise enthält die manganhaltige Stahllegierung folgende Legierungselemente in Gew.-%:

C: 0,3 - 0,6 %,

Si: 0,2 - 0,6 %

Mn: 16,0 - 25,0 %,

P: bis zu 0,003 %,

S: bis zu 0,005 %,

N: bis zu 0,01 %, sowie optional eines oder mehrere der Elemente

Nb: bis zu 0,1 %,

Ti: bis zu 0,2 %,

AI: bis zu 2,5 %,

Cr: bis zu 2,5 %,

Cu: bis zu 0,2 %,

Zr: bis zu 0,2 %,

V: bis zu 0,2 %,

W: bis zu 0,2 %,

Mo: bis zu 0,2 %,

Co: bis zu 0,2 %,

Ni: bis zu 1,0 %,

B: bis zu 0,01 %,

Ca: bis zu 0,01 %,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Gemäß einer Ausgestaltung besteht die Felge aus einer mikrolegierten Stahllegierung, einer überwiegend einphasigen Stahllegierung, einer Mehrphasenstahllegierung oder einer vergütbaren Stahllegierung. Eine Mehrphasenstahllegierung, beispielsweise eine Dualphasenstahl-, eine Komplexphasenstahl-, eine Ferrit-Bainit-Stahl- oder eine überwiegend einphasige Stahllegierung, wie beispielsweise eine Martensitphasenstahl- legierung, mit einer Zugfestigkeit der Mehrphasenstahllegierung bzw. der überwiegend einphasigen Stahllegierung von mindestens 500 MPa, vorzugsweise mindestens 600 MPa und besonders bevorzugt mindestens 700 MPa, wobei das Gefüge der Mehrphasenstahllegierung aus mindestens zwei der Phasen Ferrit, Bainit, Austenit oder Martensit besteht, oder aus einer vergütbaren (härtbaren) Stahllegierung, beispielsweise eine Warmumformstahl- oder lufthärtende Stahllegierung mit einer Zugfestigkeit von mindestens 700 MPa, vorzugsweise mindestens 800 MPa und besonders bevorzugt mindestens 900 MPa, wobei das Gefüge der vergütbaren Stahllegierung überwiegend aus Martensit, insbesondere mehr als 90% des Gefüges aus Martensit besteht, kann mit zunehmender Festigkeit bei im Wesentlichen gleichbleibender Performance die jeweilige Materialdicke der Felge reduziert werden und dadurch das Gewicht weiter herabgesetzt werden. Alternativ können auch die bisher konventionell, eingesetzten Stahllegierungen verwendet werden.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Radschüssel stoffschlüssig mittels Lichtbogenschweißen, Laserstrahlschweißen, Widerstandspressschweißen oder Löten an der Felge über mehrere Punkte und/oder eine Naht bzw. abschnittsweise verlaufende Nähte angebunden. Vorzugsweise wird die Radschüssel zumindest bereichsweise verlaufende, insbesondere vollständig umlaufende von innen im nicht-sichtbaren Bereich an die Felgenschulter der Felge über eine Fügenaht, welche als MIG-, MAG-, Laser-, Schweißoder Lötnaht ausgeführt sein kann, angebunden. Beim Lichtbogen- oder Laserstrahlschweißen kann bei der Verwendung einer Radschüssel aus einer manganhaltigen Stahllegierung ein Schweißzusatz, beispielsweise in Form eines Zusatzdrahts verwendet werden, welcher in seiner Zusammensetzung aufgrund der Legierungselemente der manganhaltigen Stahllegierung entsprechend abgestimmt sein sollte, um betriebssicher eine Anbindung der Radschüssel an die Felge sicherstellen zu können. Das Laserstrahlschweißen ohne Zusatzdraht wird bevorzugt, da mittels Laserstrahl gezielt eine größere Entfernung überwunden werden kann und dadurch eine anspruchsvolle Fügesituation realisierbar ist, wodurch wiederrum ein verbessertes Design insbesondere im Anbindungsbereich der Radschüssel an die Felge möglich ist. Alternativ kann die Radschüssel auch über vorzugsweise mehrere Fügepunkte mittels Widerstandspressschweißen an die Felgenschulter der Felge und/oder an das Felgenhorn der Felge und/oder am Übergangsbereich zwischen der Felgenschulter und dem Felgenhorn der Felge angebunden sein.

Gemäß einer Ausgestaltung kann die Felge mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Drückwalzen oder Tiefziehen, insbesondere mittels direkter oder indirekter Warmumformung mit optional zumindest teilweiser (Press-) Härtung, oder mittels einer Kombination der genannten Herstellungsverfahren geformt sein. Auch die Radschüssel kann mittels Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Drückwalzen, Tiefziehen oder mittels einer Kombination der genannten Herstellungsverfahren geformt sein.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger oder Trailer. Je nach Fahrzeugtyp ist das Fahrzeugrad mit seiner Radschüssel und seiner Felge mit entsprechenden Materialdicken, welche entlang des jeweiligen Querschnitts auch variieren können, belastungs- und/oder gewichtsoptimiert ausgelegt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Figur la) einen Querschnitt durch ein konventionelles Fahrzeugrad,

Figur lb) einen Querschnitt durch ein Fahrzeugrad gemäß einem ersten

erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel und

Figur lc) einen Querschnitt durch ein Fahrzeugrad gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

In Figur la) ist ein Querschnitt durch ein konventionelles Fahrzeugrad (1) aus dem Stand der Technik für einen Personenkraftwagen gezeigt. Die Anbindung zwischen der Radschüssel (3) und der Felge (2) ist konventionell über eine MAG-Schweißnaht (4) im sogenannten„Tiefbett" der Felge (2) erfolgt. Sowohl die Radschüssel (3) als auch die Felge (2) bestehen aus einer mehrphasigen Stahllegierung, einer Dualphasenstahl- legierung mit einer (Zug-) Festigkeit von ca. 600 MPa.

In Figur lb) ist ein Querschnitt durch ein Fahrzeugrad ( ) gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Fahrzeugrad ( ) umfasst eine Felge (2), die insbesondere profiliert sein kann, zur Aufnahme eines nicht dargestellten Reifens und eine an die Felge (2) Stoff-, form- und/oder kraftschlüssig angebundene Radschüssel (3'). Die Radschüssel (3') ist scheibenförmig ausgebildet und weist insbesondere umlaufend an ihrer äußeren Kante (3'.2) einen nach innen, in den nichtsichtbaren Bereich des Fahrzeugrades ( ) abstehenden Kragen (3'.3), welcher in einem Teilbereich mit der Felgenschulter (2.1) der Felge (2) in„überlappendem" Kontakt steht und am Ende bzw. an der Kante des abstehenden Kragens (3'.3) vorzugsweise stoffschlüssig mittels Laserstrahlschweißen, welches vorzugsweise ohne Schweißzusatz erfolgt ist, über eine zumindest bereichsweise verlaufende, vorzugsweise eine vollständig umlaufende Lasernaht (4M) an der Felgenschulter (2.1) der Felge (2) angebunden ist. Die Radschüssel (3') umfasst einen Mittenbereich (3.1), welcher beispielsweise den Anbindungsbereich zur lösbaren Anbindung an einen Radträger bildet, in welchen Öffnungen (5) zur Aufnahme von nicht dargestellten Verbindungsmitteln (Bolzen/Schrauben) vorgesehen sind. Im Mittenbereich (3.1) ist eine Zentralöffnung (7) vorgesehen, welche beispielsweise der Zentrierung des Rades an eine nicht dargestellte Radnabe dient, welche eine Komponente eines nicht dargestellten Radträgers ist. Fig. lb) zeigt eine Ausführung als sogenanntes„Semi-Full-Face-Rad".

In Figur lc) ist ein Querschnitt durch ein Fahrzeugrad (1") gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Unterschied zum Fahrzeugrad ( ) ist die Radschüssel (3") zwar auch scheibenförmig ausgebildet, sie weist aber insbesondere umlaufend an ihrer äußeren Kante (3".2) einen nach außen, in den sichtbaren Bereich des Fahrzeugrades ( ) abstehenden Kragen (3".3), welcher zumindest in einem Teilbereich mit dem Felgenhorn (2.2) der Felge (2) in„überlappendem" Kontakt steht. Die Radschüssel (3") deckt vorzugsweise das Felgenhorn (2.2) der Felge (2) im Wesentlichen vollständig ab, wodurch sich im inneren, nicht-sichtbaren Bereich des Fahrzeugrades (1") vor dem Kontaktbereich zwischen Radschüssel (3") und Felge (2) eine im Wesentlichen umlaufende Kerbe (6) ausbildet, in welcher eine vorzugsweise stoffschlüssige Anbindung mittels Laserstrahlschweißen, welches vorzugsweise ohne Schweißzusatz erfolgt ist, über eine zumindest bereichsweise verlaufende, vorzugsweise eine vollständig umlaufende Lasernaht (4".l) am Übergangsbereich (2.3) zwischen der Felgenschulter (2.1) und dem Felgenhorn (2.2) vorgesehen ist. Fig. lc) zeigt eine Ausführung als sogenanntes„Full-Face-Rad". Die Felge kann aus einer mikrolegierten Stahllegierung, einer überwiegend einphasigen Stahllegierung, einer Mehrphasenstahllegierung oder einer vergütbaren Stahllegierung. Alternativ können auch die bisher konventionell, eingesetzten Stahllegierungen verwendet werden.

Erfindungsgemäß besteht die Radschüssel (3', 3") aus einer manganhaltigen Stahllegierung. Vorzugsweise enthält sie folgende Legierungselemente in Gew.-%: C=0,3 - 0,6 %, Si=0,2 - 0,6 %, Mn=16,0 - 25,0 %, P bis zu 0,003 %, S bis zu 0,005 %, Ti bis zu 0,2 %, AI bis zu 2,5 %, Cr bis zu 2,5 %, Cu bis zu 0,2 %, V bis zu 0,2 %, Mo bis zu 0,2 %, Ni bis zu 1,0 %, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Manganhaltige Stahllegierungen für Radschüsseln (3', 3") bieten neben einem gewissen Leichtbaupotential auch eine große Designfreiheit bei der Ausgestaltung der Fahrzeugräder ( , 1"), aufgrund der sehr guten (kalten) Formungseigenschaften. Radschüsseln (3', 3") aus manganhaltigen Stahllegierungen weisen eine hohe Schwingfestigkeit auf und können auftretende hohe mechanische und dynamische Wechselbeanspruchungen im Betrieb dauerfest aufnehmen. Auch eignen sich alternativ vergütbare Stahllegierungen als Material für die Radschüssel.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sowie auf die Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung beschränkt, vielmehr können auch die Felge (2) und/oder die Radschüssel (3', 3") aus einem Tailored Product, beispielsweise einem Tailored Blank und/oder Tailored Rolled Blank gebildet sein. Je nach Fahrzeugtyp ist das Fahrzeugrad ( , 1") mit seiner Radschüssel (3', 3") und Felge (2) mit entsprechenden Materialdicken, welche entlang des jeweiligen Querschnitts auch variieren können, belastungs- und/oder gewichtsoptimiert ausgelegt. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung auch bei Nutzfahrzeugrädern anwendbar.