CN102574418B - 车轮轮辐 - Google Patents

Abstract

一种车轮轮辐包括轴、在轴的轴向端部处的头部、以及在头部的面向轴的表面上的头部后表面；头部后表面具有多个可限定不连续接触表面的交替的凸起部和凹部。

Description

车轮轮辐

技术领域

本发明的主题为车轮轮辐、制造轮辐的方法、以及可用于其制造的开口铸型式模具(open-matrix mould)。 

背景技术

熟知的是，车轮轮辐包括轴、在轴的轴向端部处的头部、以及在面向轴的头部表面上的头部后表面。由于制造要求、并且尤其由于从模具移除的要求，轮辐的头部用所谓的开口铸型式模具模制，即由两个或更多个部分构成的模具，这些部分可朝彼此移动至闭合的操作位置并可移动分开以便于从模具移除轮辐。 

无论模具部分之间的联接表面多么精确，都几乎不可避免地会在头部后表面留下少量的毛边或压痕，相对于它们自身的表面呈凹凸的关系。 

当轮辐和其中形成有用于容纳头部的承座的轮毂均由相对易碎且不可变形的材料制成时，这种毛边可能尤其有害。事实上，在这种情况下，构成头部后表面在轮毂座内的唯一支撑点的毛边可产生应力峰值，从而将轮辐损坏到引起可能的轮辐断裂的程度。 

目前解决这个问题的方法是限制、弄平或以某种方式减少模制过程中毛边的形成，以改善头部后表面和容纳头部的承座之间的工作荷载分布。另一方面，彻底消除毛边的办法将是使用封闭铸型式模具，因为它不具有不连续性，该模具使得能够获得完全平滑的头部后表面。 

然而，封闭铸型式模具的使用与从模具移除轮辐的实际情况相冲突。事实上，虽然由于轮辐接头非常短，可以借助于拔销器等容易地从封闭铸型式模具中取下，因此在模制轮辐接头时移除通常是可能的，但长度较大的轮辐轴则不允许采用相同方法。 

因此，几乎不可避免地要使用开口铸型式模具来用于轮辐并接受任何毛边 及其有害后果。 

发明内容

本发明要解决的问题是使模制轮辐期间在头部后表面上所形成的任何毛边的不利影响最小。 

在该问题的范围内，本发明的重要目的是提高轮辐在头部区域中的强度。 

本发明的另一个目的是在轮辐承受张力时防止轮辐的头部和将头部配合其中的承座之间的旋转，该目的尤其可用于直拉式轮辐(即头部与轴同轴的轮辐)或略微弯曲的轮辐。 

本发明借助于根据所附权利要求形成的轮辐解决该问题并实现这些目的和下文将进一步说明的其它目的。 

附图说明

根据借助于结合附图的非限制性示例所描述的一些优选但非排他性的实施例的以下详细描述，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中： 

图1是根据现有技术的轮辐头部的放大视图； 

图2是根据本发明的第一实施例形成的轮辐头部的侧视立体图； 

图3至7是根据本发明的对应多个轮辐头部的透视图；以及 

图8是将根据本发明形成的轮辐从模具移除的阶段的示意性立体图。 

具体实施方式

在图1中，总的用1表示的车轮轮辐是这样的类型：其包括具有常规螺纹端部(未示出)的轴2和具有放大头部3的相对端。头部3通过在开口铸型式模具中模制轮辐而制成，开口铸型式模具即由两个或更多个部分构成的模具，这些部分可朝彼此移动至闭合的操作位置并可移动分开以便于从模具移除轮辐。 

在头部3上形成相反的表面5、6。面朝轴的表面5具有锥形的所谓“头部后表面”，由于模具部分的联接表面不可避免的不精确闭合，虽然是不期望的，但在头部后表面上不可避免地会产生毛边7。 

当将轮辐装配到车轮上时，头部3被限制在轮毂(由于其本身是常规的，因而未示出)中，并且头部后表面5嵌套在轮毂的承座中。在这种情况下，由于轮辐在车轮旋转过程中承受的波动很大的工作荷载，可能产生过载，这种过载是由于毛边7的突出所引起，并且从长期来看会造成轮辐的疲劳断裂和/或在任何情况下产生的材料应力。 

根据本发明的第一实施例的轮辐在图2中总的用20来表示。与之前的图中相似的细节用相同的附图标记表示。轮辐20为直拉式，即具有与头部3同轴的轴2的类型，但本发明也适用于具有弯曲或部分弯曲轮辐的轮辐应用场合。 

轮辐20与轮辐1的主要区别在于，头部后表面5承载多个交替的凸起部21和凹部22，这两者可以限定用于与其中嵌套有该头部后表面的轮毂座的并置表面相接触的不连续表面(由凸起部的脊所限制)。虽然在这种情况下头部后表面5和壳体轮毂座之间的接触面积减小，但已经发现，如此制成的轮辐与具有常规头部后表面的轮辐相比具有增加的强度和可靠性。 

凸起部21和所形成的凹部22优选地径向延伸(沿着大致锥形的头部后表面的母线)，并具有均匀的厚度和具有均匀半径的倒圆脊(图2)。它们也可具有小于凹部的深度的间距(所谓的“条纹状”(millerighe)型面-图3)，或者凸起部可形成有锋利边缘，该边缘具有沿其径向范围的均匀横截面(图4)，或者凸起部具有从轴2向头部后表面的外边缘渐缩的形状(图5)。 

在所有情况下，有必要或至少优选的是，在用于模制轮辐的铸型的闭合线处的任何毛边和/或由此产生的压痕被隐藏在每个毛边的区域中而模制在头部后表面5中的相应凹部22内(图6)。 

在本发明的另一个实施例中，凸起部26和凹部27具有与图6的凹部22组合和/或与图2至5的实施例的多个凸起部和凹部组合的同心的环形形状(图7)。在这种情况下(图8)，凸起部采用不同地分布在头部后表面上的凸起28的构造。 

已经发现的是，根据本发明的教导而修改的头部后表面使轮辐轴抗脆性断裂，并且还有效地防止轮辐相对于轮毂中的承座旋转；这对于直拉式轮辐尤其有利，该直拉式轮辐即为其中的轴完全平直且与头部同轴的轮辐。 

本发明的另一个主题是一种制造根据以上所述实施例的轮辐的方法，即由开口铸型式模具30a、30b模制的轮辐，该模具有可能易于在铸型闭合线的区域中形成毛边和/或压痕7。如图9所示，将轮辐制造成具有头部后表面5的结构，该结构为多个交替的凸起部和凹部，所述毛边和/或压痕隐藏在该凹部中。 

最后，本发明的主题是用于以下类型的轮辐的开口铸型式模具30a、30b：该轮辐包括轴、在轴的轴向端部处的头部、以及在头部的面向轴的表面上的头部后表面，其中，模具包括至少两个相对的闭合线31a、31b和在每个闭合线区域中的至少一个凸起部32，该凸起部32用于对轮辐头部的后表面5施加对应的凹部22。 

本发明由此解决了所面临的问题，同时提供了许多优点。具体地讲，它大大降低轮辐在头部区域中的脆性断裂风险，并且还实现了防止轮辐相对于轮毂座旋转的有利效果。 

Claims (11)

1.一种车轮轮辐，所述车轮轮辐包括轴、在所述轴的轴向端部处的头部、以及在所述头部的面向所述轴的表面上的头部后表面，其特征在于，所述头部后表面具有多个能够限定不连续接触表面的交替的凸起部和凹部。

2.根据权利要求1所述的车轮轮辐，其中所述头部后表面可具有由用于模制所述轮辐的铸型的闭合线所产生的毛边和/或压痕，其特征在于，所述轮辐包括在每个毛边或压痕的区域中的至少一个相应的凹部，以便将所述毛边或压痕隐藏在所述相应的凹部中。

3.根据权利要求1或2所述的车轮轮辐，其特征在于，所述凸起部和凹部径向延伸。

4.根据权利要求1所述的车轮轮辐，其特征在于，所述头部后表面为大致锥形的。

5.根据权利要求3所述的车轮轮辐，其特征在于，所述凸起部从所述轴朝所述头部后表面的外边缘渐缩。

6.根据权利要求3所述的车轮轮辐，其特征在于，所述凸起部和凹部具有同心环状的布置形式。

7.根据权利要求3所述的车轮轮辐，其特征在于，所述凸起部和凹部包括多个附加物或凸起。

8.根据权利要求3所述的车轮轮辐，其特征在于，所述凸起部构成用于防止所述轮辐头部在相应的组装承座中旋转的元件。

9.一种通过用开口铸型式模具进行模制来制造车轮轮辐的方法，所述开口铸型式模具有可能易于在所述铸型闭合线的区域中形成毛边和/或压痕，所述轮辐包括轴、在所述轴的轴向端部处的头部、以及在所述头部的面向所述轴的表面上的头部后表面，其特征在于，所述方法包括在所述头部后表面上形成多个交替的凸起部和凹部，所述毛边和/或压痕能够限定不连续的接触表面。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在每个毛边或压痕的区域中形成至少一个相应的凹部，以便将所述毛边或压痕隐藏在所述相应的凹部中。

11.一种用于如下类型的轮辐的开口铸型式模具，所述轮辐包括轴、在所述轴的轴向端部处的头部、以及在所述头部的面向所述轴的表面上的头部后表面，所述模具包括至少两个相对的闭合线和在每个闭合线的区域中的至少一个凸起部，所述至少一个凸起部用于对所述轮辐的所述头部的所述后表面施加相应的凹部。