CN102858555B - 包覆成型的钢轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包覆成型的钢轮，其中车轮(10)包括：具有内周面的轮圈(12)；与所述内周面径向向内间隔开的中心盘部(14)，所述中心盘部包括具有由弯曲凹部(24)互相分离的多个突出部(22)的主体(18)；以及多个结构臂(16)，其中每个结构臂具有在第一焊接附接界面(34)处附接至所述轮圈的所述内周面的第一臂端(28)、和接纳在所述冲压主体的所述弯曲凹部之一内的第二臂端(30)，并且其中每个所述第二臂端在第二焊接附接界面(36)处附接至所述中心盘部。如上所述的具有结构臂和中心盘部的组合的轮是成本低并且非常耐用的。

Description

包覆成型的钢轮
技术领域
本发明总体上涉及一种轮组件，其包括钢圈、中心盘部、以及将中心盘部附接到轮圈的多个离散结构臂。本发明还涉及在轮组件上包覆成型合成材料或塑性材料以提供期望的外观。
背景技术
传统钢轮具有卓越的抗疲劳性能和抗冲击性能。这些钢轮存在的一个缺点是与铝轮能够提供的设计灵活性相比时的从外观方面而言的设计灵活性。为了解决这个问题，钢轮已经使用了塑性盖、不锈钢包层或者合成包层来改善钢轮外观。这些附加结构从重量和成本角度看是不利的。
具体实施方式
在图1中示出了车轮10。车轮10能够绕着轴线A旋转，并且包括轮圈12、中心盘部14以及将中心盘部14连接至轮圈12的多个结构臂16。在一个示例中，轮圈12包括由已知方法制成的标准钢圈。中心盘部14可以由任意各种制造方法制成。例如，中心盘部14可以被冲压、锻造、液压成形、低压注模等。在一个示例中，中心盘部14由冲压钢构成。结构臂16是可以由任意各种材料制成的多个离散臂。在一个示例中，结构臂16由钢材料制成。结构臂16开始是与轮圈12以及中心盘部14分离的部件，并且随后附接到轮圈12以及中心盘部14，以形成车轮10。
中心盘部14包括具有中心孔20的盘主体18。中心孔20提供车轮10到车毂的中心定位。中心孔的形状可以变化来更好地适配特定的毂构造(参见图9A-图9D以及图10A-图10D)。图9A表示中心孔口或孔20a，其包括加工有凸缘的导向孔口。图9B表示中心孔20b，其包括带凸缘的导向孔口。图9C表示中心孔20c，其包括贯穿导向孔口。图9D表示中心孔20d，其包括贯穿后加工的导向孔口。图10A-图10D分别表示中心孔20可以呈现的不同形状21a、21b、21c、21d。
盘主体18包括多个突出部22，例如，比如相对于中心孔20沿着径向方向向外延伸的支柱。在每对突出部22之间是弯曲凹部24。在每个弯曲凹部24内接纳有一个结构臂16。
在示出的示例中，中心盘部14包括五个突出部22；然而，根据由结构臂16中的紧固件孔38形成的圆，可以使用附加的突出部或者更少的突出部。
如图所示，每个结构臂16包括沿着径向方向在第一臂端28和第二臂端30之间延伸的臂主体26。每个第一臂端28在第一接头附接界面34处附接到轮圈12的内周面32。每个第二臂端30在第二接头附接界面36处附接到中心盘部14。根据这种类型的结构轮10的载荷要求，也可以需要第三接头附接界面48。接头附接界面可以通过任意各种接合方法来实现。例如，这些界面可以通过利用MIG/等离子焊接、激光焊接、混合激光焊接、MIG/MAG焊接、机械附接(铆钉、紧固件等)或者化学附接(例如粘合剂)来制成。
如上面讨论的那样，每个第二臂端30还包括接纳紧固件的紧圆件孔38。如图2所示，当所有结构臂16都附接到中心盘部14时，紧固件孔38限定用于固定至旋转轮结构的螺栓接头界面40。
如图3所示，每个结构臂16在第一臂端28处包括凸缘部42，该凸缘部沿着横向于径向方向的方向从臂主体26向外延伸。凸缘部42限定接触轮圈12的内周面32的抵接面。第一焊接附接界面34形成在该凸缘部42处。
每个结构臂16还包括围绕第二臂端30的周边延伸的凸缘部50。凸缘部50沿着横向于径向方向的方向从臂主体26向外延伸。在一个示例中，凸缘部50形成在臂主体26的主要部分周围，以提供增大的强度。第二臂端30处的凸缘部50以与各弯曲凹部24抵接接合的方式被接纳。第二焊接附接界面36形成在这些凸缘部50处。
如图4所示，第二臂端30是圆形的，以便它们在形状方面总体上对应弯曲凹部24的轮廓。第一臂端28还具有在轮廓方面总体上对应轮圈12的内周面32的弯曲面。
在臂16上引入附加的孔洞以相对于中心盘部14和轮圈12对臂16进行同心定位。臂16可以还包括将轮罩或不同设计增强附接部夹持到轮10的特征。图11A-图11C中示出了臂16中的孔洞80的一些示例。
图5表示轮圈12、中心盘部14以及结构臂16的剖视图。图6和图7表示包括阀孔的特征60。
为了提供期望的美学外观，车轮10的至少一部分用塑性材料或合成材料包覆成型。在图8A-图8B所示的示例中，中心盘部14和结构臂16的外表面70用包覆成型材料层72覆盖以提供期望的外观。应该理解，这些结构的附加表面也可以包括这样的层，或者仅这些表面的一部分可以包括材料层。图8A表示使用塑性材料的示例，并且图8B表示使用合成材料的示例。
由结构臂16和中心盘部14形成的轮10的中心部分可以在任意各种安装位置附接到轮圈12。图12A-图12C表示不同安装位置的示例。图12A表示在轮圈12的外边缘92a附近的胎圈座附接部90a，其中深凹部94a紧邻臂16。图12B表示在外边缘92b附近的胎圈座附接部90b，其中反向深凹部94b与臂16间隔开。图12C表示在深凹部94b处的胎圈座附接部90c，即图12C表示深槽式附接构造。
如上所述的由结构臂和中心盘部的组合构成的轮提供了成本低且非常耐用的轮。并且，当需要期望的美学外观时，组合有包覆成型塑性材料或合成材料的这种类型的轮结构提供了复杂的轮设计，其容易制造并且不会不利地影响重量或成本。

Claims (10)

1.一种车轮，包括：
具有内周面的轮圈；
与所述内周面径向向内间隔开的中心盘部，所述中心盘部包括具有中心孔和多个突出部的主体，所述多个突出部相对于所述中心孔沿着径向方向向外延伸并且由弯曲凹部互相分离；以及
多个结构臂，其中每个结构臂具有沿着径向方向在第一臂端和第二臂端之间延伸的臂主体，所述第一臂端在第一焊接附接界面处附接至所述轮圈的所述内周面，并且所述第二臂端接纳在所述主体的所述弯曲凹部之一内，所述第二臂端是大致圆形的以便在形状方面总体上对应所述弯曲凹部中的相应的一个的轮廓，其中每个所述第二臂端在第二焊接附接界面处附接至所述中心盘部，并且每个结构臂还包括围绕所述第二臂端的周边延伸的凸缘部，所述凸缘部沿着横向于所述径向方向的方向从所述臂主体向外延伸，并且每个所述第二臂端处的所述凸缘部以与所述弯曲凹部中的相应的一个抵接接合的方式被接纳。
2.根据权利要求1所述的车轮，其中所述多个结构臂包括单独附接至所述中心盘部的多个离散臂。
3.根据权利要求1所述的车轮，其中所述第二臂端限定螺栓接头，其中每个所述第二臂端包括接纳紧固件的紧固件孔。
4.根据权利要求1所述的车轮，其中所述轮圈和所述多个结构臂的至少一个的至少一部分包括包覆成型材料层。
5.一种制造车轮的方法，包括如下步骤：
(a)提供具有内周面的钢圈、包括具有中心孔和多个突出部的主体的中心盘部以及多个结构臂，所述多个突出部相对于所述中心孔沿着径向方向向外延伸并且由弯曲凹部的中心盘部互相分离，每个结构臂具有沿着径向方向在第一臂端和第二臂端之间延伸的臂主体，所述第二臂端是大致圆形的以便在形状方面总体上对应所述弯曲凹部中的相应的一个的轮廓，每个结构臂还包括围绕所述第二臂端的周边延伸的凸缘部，所述凸缘部沿着横向于所述径向方向的方向从所述臂主体向外延伸；
(b)将每个结构臂的所述第二臂端定位在所述中心盘部的弯曲凹部之一中；以及
(c)将每个结构臂的所述第二臂端接合至中心盘部并且将每个结构臂的所述第一臂端接合至所述钢圈的内周面。
6.根据权利要求5所述的方法，包括在车轮的至少一部分上方包覆成型材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述材料包括塑性材料。
8.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(c)包括至少在两个不同位置将所述第二臂端接合至中心盘部。
9.根据权利要求8所述的方法，其中接合包括焊接、机械附接或化学附接。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述材料包括合成材料。
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