CN103764406A - 用于复合轮的安装结构 - Google Patents

用于复合轮的安装结构 Download PDF

Info

Publication number
CN103764406A
CN103764406A CN201280032621.7A CN201280032621A CN103764406A CN 103764406 A CN103764406 A CN 103764406A CN 201280032621 A CN201280032621 A CN 201280032621A CN 103764406 A CN103764406 A CN 103764406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve pipe
mounting structure
fastening
combined wheels
mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280032621.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103764406B (zh
Inventor
马修·爱德华·丁格尔
唐纳德·布雷特·加斯
阿什利·詹姆斯·登米德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carbon Revolution Ltd
Original Assignee
Carbon Revolution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2011902599A external-priority patent/AU2011902599A0/en
Application filed by Carbon Revolution Ltd filed Critical Carbon Revolution Ltd
Publication of CN103764406A publication Critical patent/CN103764406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103764406B publication Critical patent/CN103764406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/145Attaching disc body to hub ; Wheel adapters using washers or distance bushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/147Attaching disc body to hub ; Wheel adapters using wheel adapters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/16Attaching disc body to hub ; Wheel adapters by bolts or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30Synthetic materials
    • B60B2360/36Composite materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0047Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0052Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a brake disc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/20Avoidance of
    • B60B2900/212Damage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/30Increase in
    • B60B2900/325Reliability
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/02Bolts or sleeves for positioning of machine parts, e.g. notched taper pins, fitting pins, sleeves, eccentric positioning rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

本发明提供了一种当使用细长紧固元件和可以紧固在细长紧固元件上的紧固螺母将至少一个复合轮安装在安装件上时所使用的安装结构。该安装结构与复合轮一起使用,该复合轮包括至少一个供细长紧固元件插通的安装孔。安装结构包括具有紧固孔的紧固垫圈,在使用时细长紧固元件可以插通该紧固孔。紧固孔包括径向中心紧固轴线。紧固垫圈还具有基部,该基部构造为与复合轮的位于安装孔周围的表面相对。另外,紧固垫圈具有紧固侧面,该紧固侧面从安装孔大致沿轴向朝向外部。紧固侧面包括至少一个接合面,该接合面构造为当紧固螺母组装在细长紧固元件上时与紧固螺母的互补部分有效地接合。安装结构还包括套管,该套管在紧固孔的周围相对于紧固轴线从基部沿轴向向外延伸。套管构造为延伸到复合轮的安装孔内。套管包括远端,该远端构造为被接纳在位于安装件中的套管孔内或者被接纳在位于安装件附近的元件内。

Description

用于复合轮的安装结构
技术领域
本发明一般地涉及用于将一个或多个复合轮安装在安装件上的结构。本发明可以特别地应用于碳纤维轮的安装结构,并且在下文中对于这种示例性应用适宜地公开本发明。
背景技术
以下对背景技术进行讨论的意图在于方便本发明的理解。然而,应当理解的是:这样的讨论不等于承认所提及的任何内容都是到本申请的优先权日为止已公开、已知的或公知常识的一部分。
将复合结构安装在其他部件或结构上具有挑战性。例如碳纤维部件等复合结构通常沿纤维方向极其刚硬,但是在与纤维方向垂直的方向上可能具有较低强度。用于螺栓接合连接的安装孔通常形成为与纤维方向垂直。因此,通过由这些安装孔形成的接合部施加的压缩载荷与纤维垂直而不与纤维成一条直线。材料的与纤维垂直的硬度很低。因此,在螺栓或垫圈的头部和待与该头部连接的安装件之间需要小的夹紧力以避免损伤。大的夹紧力可能损伤位于预先形成的安装孔处或安装孔附近的复合材料,从而在安装孔处或安装孔附近造成脱层。这使得难以利用常规的安装紧固结构实现结实的接合部。
垫圈可以用于将载荷分布在较大的区域上。然而,常规的扁平垫圈在安装孔周围提供不均匀的载荷分布。在大多数情况下,在较接近于螺栓的头部的区域内载荷较大,从而形成与安装孔的边缘接近的不合乎需要的大压缩区域。
因此,可以将特别的紧固件组合应用于复合结构。然而,大多数现有的螺栓-螺母组合包括对复合结构的在所使用的安装孔处或安装孔附近的承载造成影响的几何条件,因此导致复合材料在该区域内的弱化、崩塌或毁坏。
因此,合乎需要的是提供一种用于复合轮的安装结构,该安装结构解除了上述限制中的一项或多项。
发明内容
本发明的第一方面提供一种当使用细长紧固元件和能够紧固在所述细长紧固元件上的紧固螺母将至少一个复合轮安装在安装件上时所使用的安装结构。这里设想所述安装结构可以与复合轮一起使用,所述复合轮包括至少一个供所述细长紧固元件插通的安装孔。所述安装结构包括具有紧固孔的紧固垫圈,在使用时所述细长紧固元件可以插通所述紧固孔。所述紧固孔包括径向中心紧固轴线。所述紧固垫圈还具有基部,所述基部构造为与所述复合轮的位于所述安装孔周围的表面相对。另外,所述紧固垫圈具有紧固侧面,所述紧固侧面从所述安装孔大致沿轴向朝向外部。所述紧固侧面包括至少一个接合面,所述接合面构造为当所述紧固螺母组装在所述细长紧固元件上时与所述紧固螺母的互补部分有效地接合。所述安装结构还包括套管,所述套管在所述紧固孔的周围相对于所述紧固轴线从所述基部沿轴向向外延伸。所述套管构造为延伸到所述复合轮的所述安装孔内。所述套管还包括远端,所述远端构造为被接纳在位于所述安装件中的形状互补的套管孔内或者被接纳在位于所述安装件附近的元件内。
本发明的安装结构使复合轮能够相对于紧固螺母极其结实地紧固在安装件上而不会损伤复合轮。这样可以减少或基本上消除安装结构中的与任何外部加载条件相关联的紧固扭矩的损失。紧固扭矩的渐进损失可能导致螺栓接合部的松开和紧固件的旋转,从而导致进一步的扭矩损失和接合部夹紧载荷的减小。
应当理解的是:安装件可以是(待)安装或固定某物的支架、背衬、底座等。在优选实施例中,安装件可以是复合轮的轮安装件(或轮毂)。
套管优选被设计为防止当大载荷施加在安装结构上时垫圈向内塌陷。套管用于将载荷分布在远离紧固孔的中心的位置。因此,套管构造为延伸到复合轮的安装孔内并贯穿该安装孔,从而被接纳在位于安装件中的形状互补的套管孔内或者被接纳在位于安装件附近的元件内。在一些实施例中,套管孔可以形成在安装件中。在其他实施例中,安装结构可以包括具有套管孔的其他元件,例如背衬元件、定位元件、背衬垫圈等。
套管孔和套管的远端可以具有呈现某些形式的互补构造,该互补构造基本上防止套管相对于安装件的绕轴旋转。互补构造可以包括提供套管和套管孔之间的锁定配合的任何构造或特征,并且包括(但不限于)多边形形状、不规则形状、花键、平面、凹部、肩台、凸起、塞子、楔子、空穴、沟槽和钩销中的至少一种。在优选实施例中,套管孔和套管的远端具有互补的六边形形状。
在其他实施例中,紧固垫圈的基部可以包括基本上防止套管相对于安装件的绕轴旋转的构造。该构造可以包括一个或多个凸起、塞子、凸缘或隆起,该凸起、塞子、凸缘、或隆起坐入复合轮的表面中的至少一个互补的凹槽、孔、空隙或凹陷中。
套管孔优选具有允许套管的至少一部分穿过该套管孔的尺寸。因此,套管可以被设计为提供套管的底部和环绕套管孔的表面之间的间隙。在套管和包括套管孔的元件之间优选存在轻压配合,以便当安装结构受压缩时套管可以滑过套管孔。这样降低了套管在安装孔和/或套管孔内与安装件接触并且将一些夹紧载荷转移到安装件上(或沿径向转移)的可能性。优选的是:从紧固件加载的所有压缩载荷作用在复合结构上。
套管可以包括切除部,该切除部提供套管的远端和背衬元件的表面的靠近套管孔的部分之间的间隙。切除部可以包括任何凹陷、凹槽或凹穴以提供所需的间隙。例如,在一个实施例中,切除部包括套管的远端中的台阶部。
套管可以具有任何适当的横截面。在优选实施例中,套管相对于紧固轴线具有圆形或多边形的径向横截面。紧固垫圈和套管可以由例如金属等单块材料形成为一体,该单块材料可以由坯料铸造、锻造或机加工而成。在其他实施例中,紧固垫圈和套管可以由两个或更多个单独元件形成,这些单独元件可以接合在一起以形成本发明的安装结构。
安装结构还可以包括背衬元件,该背衬元件构造为被插入在安装件和复合轮之间。背衬元件可以包括套管孔的至少一部分并且优选包括整个套管孔。在优选实施例中,背衬元件包括构造为在安装孔的周围抵靠复合轮的表面的板。在复合轮包括至少两个紧固孔的情况下,背衬板可以包括相同数目的套管孔,这些套管孔构造为从插通这些紧固孔中的每一个的相应紧固垫圈与各套管配合。例如,在复合轮是使用三个或更多个轮螺柱安装在轮安装件上的轮(例如碳纤维轮)的情况下,背衬板可以包括环形板,该环形板包括与轮螺柱的数目对应的相应数目的套管孔。
套管的远端可以具有固定构造,该固定构造防止套管通过背衬板的套管孔退出。固定构造可以是任何元件或构型。在一个实施例中,套管的远端插通套管孔然后该远端变形而具有比套管孔的尺寸大的尺寸。该变形部可以具有任何形状或构造。在一个实施例中,远端变形而形成卷边。该变形部提供在组装过程中向接合部增加一定量的压缩预载荷的附加优点。这种结构仍然允许套管相对于背衬板沿一个方向滑动,但是防止当紧固元件被取出时整个组件解体。
本发明的安装结构的紧固垫圈部分构造为利用复合轮的环绕安装孔的表面提供扩大的夹紧接触区域,从而增大了被施加夹紧力的区域的面积。
当紧固螺母紧固在细长紧固元件上时,接合面可以从与紧固螺母接合的任何紧固部分延伸。在大多数情况下,接合面可以是紧固侧面的主要构造。例如,在垫圈具有圆形或环形等形状的情况下,接合面包括紧固侧面的大致环形部分。
在一些实施例中,接合面相对于紧固轴线倾斜或弯曲。紧固垫圈的接合面的倾斜或弯曲形状可以提供这样的附加构造:力通过该附加构造能够远离位于安装孔周围的表面的边缘而分布并且更均匀地分布在复合结构上。
紧固垫圈的接合面可以相对于紧固轴线具有允许紧固螺母和紧固垫圈接合在一起的任何适当的角度或曲线,并且将压缩力从该接合部转移而远离紧固孔。在一些实施例中,相对于紧固轴线的接合角是90度。这些实施例中的垫圈与常规的扁平垫圈相似。在其他实施例中,紧固垫圈的接合面相对于紧固轴线倾斜或弯曲。在接合面倾斜的情况下,接合面可以相对于紧固轴线倾斜10度~80度。在一些优选实施例中,接合面相对于紧固轴线倾斜30度~60度。在接合面相对于紧固轴线弯曲(形成曲线)的情况下,该曲线可以相对于紧固轴线呈凸形或凹形。在优选实施例中,该曲线的曲率半径小于或等于紧固孔的半径。
紧固垫圈的接合面可以包括紧固侧面的一部分或整个紧固侧面。在一些实施例中,接合面相对于紧固轴线从靠近紧固孔的底部位置延伸到沿径向远离紧固孔的顶部位置。紧固侧面还可以包括尾随表面,该尾随表面从该顶部位置延伸到紧固垫圈的径向远侧边缘。尾随表面优选相对于紧固轴线倾斜。然而,应当理解的是:尾随表面可以具有任何形状(例如圆形、方形或其他多边形的横截面形状)或构造。紧固垫圈可以具有任何适当的形状。在示例性实施例中,紧固垫圈的基部、接合面和尾随表面形成大致三角形的环面。
紧固垫圈的基部优选构造为将压缩力从垫圈转移到复合轮上。因此,该基部可以具有与相对的复合轮的表面互补的构造。更优选的是:基部具有与复合轮的位于安装孔周围的表面互补的轮廓和构造。例如,在复合轮的位于安装孔周围的表面大致平坦的情况下,基部可以包括大致平坦的接合面。该接合面可以构造为抵靠复合轮的位于安装孔周围的表面。
在一些实施例中,紧固垫圈的基部可以结合在复合轮的抵靠表面上。这样将紧固垫圈固定在复合轮上的适当位置。与此对比,优选的是:套管不以任何方式结合在复合轮上。这样允许套管在复合结构中相对于紧固孔滑动。
细长紧固件可以包括与紧固螺母互锁的任何适当的紧固结构。在优选实施例中,细长紧固元件包括外螺纹表面并且紧固螺母包括互补的内螺纹孔。在一些实施例中,复合轮属于中心锁定类型,其中安装孔具有与细长紧固件互补的螺纹。细长紧固件可以具有带一体螺纹的头部。
上述结构还可以包括根据本发明的第一方面所述的紧固垫圈。所述结构还包括能够紧固在所述细长紧固元件上的所述紧固螺母。所述紧固螺母具有接合部,所述接合部具有与所述紧固垫圈的所述接合面大致互补的形状。在使用过程中,当紧固螺母被组装在细长紧固件上而将复合轮紧固在紧固垫圈和安装件之间时,紧固螺母的接合部与紧固垫圈的接合面接合。
使用安装结构安装的复合轮可以由可能发生压缩接合部损伤的任何复合材料制成,例如碳纤维复合物等纤维强化复合材料或者碳复合材料或环氧树脂复合材料(但是不限于此)。然而,应当理解的是:也可以在本发明的采用同样接合部的复合轮中使用除碳纤维复合材料和环氧树脂复合材料之外的其他类型的复合材料。一种优选应用是将复合轮安装在轮安装件上,并且更优选将复合轮安装在一个或多个碳纤维复合轮上。
附图说明
现在,参照附图来描述本发明,这些附图示出了本发明的特定优选实施例,其中:
图1是碳纤维轮、轮安装件和根据本发明的第一优选实施例的将轮安装在轮安装件上的轮安装结构的透视结构视图。
图2是图1所示轮安装结构的一部分的放大的前方透视剖视图。
图3是图2所示安装结构的前方正视剖视图。
图4是图2所示轮安装结构的另一前方正视剖视图,示出了力在该结构内的转移。
图5是图2所示轮安装结构的紧固垫圈的仰视图。
图6是根据本发明的第二实施例的安装结构的一部分的前方透视剖视图。
具体实施方式
图1示出了使用根据本发明的第一优选实施例的安装结构16借助于轮螺柱14安装在轮安装件(或轮毂)12上的碳纤维复合轮10。
所示出的安装结构16包括紧固垫圈20、背衬板22和可以紧固在轮螺柱14上的紧固螺母18。
复合轮10是一体式碳纤维轮。复合轮10的毂部23包括五个安装孔24,当轮10安装在轮安装件12上时轮安装件12的轮螺柱14插通安装孔24。每个轮螺柱14是细长外螺纹柱销,该柱销具有与每个紧固螺母18的内螺纹孔24(图3)互补的螺纹。
最好如图2和图3所示,每个紧固螺母18是筒状帽,该筒状帽包括顶部26和绕着内孔24沿环向延伸的底部28。内孔24包括中心紧固轴线X(图3)。每个紧固螺母18具有倾斜的接合部30,接合部30从内孔24(图3)的边缘延伸到紧固螺母18的径向外侧面32。接合部30具有与紧固垫圈20的头部38的接合面36大致互补的相对于紧固轴线X的夹角β(图4)。应当理解的是:在其他实施例中,接合部30和接合面36可以是平坦的、相对于紧固轴线X倾斜90度或者具有大致互补的凹形或凸形曲线。
最好如图2和图3所示,紧固垫圈20包括环形头部38和沿轴向延伸的筒状套管40。头部38和套管40可以由例如金属等单块材料形成为一体,该单块材料可以由坯料铸造、锻造或机加工而成。紧固孔42贯通紧固垫圈20的轴向长度。紧固孔42也包括中心紧固轴线X。如图3所示,当垫圈20和螺母18处于使用状态下时,紧固孔42的紧固轴线X和紧固螺母18的内孔24的紧固轴线X对准。在使用时,紧固孔42接纳轮安装件12(图1)的轮螺柱14。
紧固垫圈20的头部38包括大致平坦的基部44,基部44构造为面向并抵靠复合轮10的位于安装孔24周围的表面。另外,紧固垫圈20具有紧固侧面46,紧固侧面46从安装孔24和基部44大致沿轴向朝向外部。紧固侧面46包括头部38的环形接合面36。如上所述,接合面36具有与紧固螺母18的底部接合部30互补的相对于紧固轴线X的夹角β。在使用过程中,当紧固螺母18被组装在轮螺柱14上而将复合轮10紧固在紧固垫圈20和轮安装件12之间时,紧固螺母18的接合部30与紧固垫圈20的接合面36接合。紧固侧面46还包括环形的尾随表面48,尾随表面48从接合面36的顶部位置沿径向延伸到紧固垫圈20的头部38的径向远侧边缘。因此,头部38具有大致三角形的环面形状。
紧固垫圈20的头部38构造为利用复合轮10的环绕安装孔24的表面提供扩大的夹紧接触区域,从而增大了被施加夹紧力的区域的面积。如图4所示,紧固垫圈20的接合面36的角度β和紧固螺母18的接合部30的相应角度保证了力F远离安装孔24的边缘而分布并更均匀地分布在复合结构上。角度β可以是10度~80度,更优选是30度~60度。在所示实施例中,角度β是45度。
紧固垫圈20的套管40被设计为防止当大载荷施加在安装结构16上时紧固垫圈20向内塌陷。套管40在紧固孔42的周围从紧固垫圈20的头部38的基部44沿轴向向外延伸。套管40构造为延伸到复合轮10的安装孔24内。套管40的主体50的径向横截面是圆形的。此外,套管40的主体50的径向宽度小于安装孔24的径向宽度。这样形成了套管40的主体50的外侧面和复合轮10中的安装孔24的内侧面之间的径向间隙G(图4)。这降低了套管40将一些夹紧载荷转移到安装孔24的壁部的可能性。
最好如图2和图5所示,每个套管40的远端52构造为被接纳在形成于背衬板22中的形状互补的套管孔54内。最好如图5所示,套管孔54和套管40的远端52可以具有互补的六边形形状。这种互补形状基本上防止了套管40相对于轮安装件12的绕轴旋转。套管孔54具有允许套管40的远端52的至少一部分穿过套管孔54的尺寸。套管40的远端52还包括厚度变化的台阶部以提供套管40的远端52和背衬板22的表面的靠近套管孔54的部分之间的间隙。这样在套管40和背衬板22之间形成轻压配合,从而当安装结构16受压缩时允许套管40的远端52滑过套管孔54。这降低了套管40在安装孔24或套管孔54内与安装件12接触并且将一些夹紧载荷转移到安装件12上(或沿径向转移)的可能性。
最好如图2所示,背衬板22被设计为被插入在轮安装件12和复合轮10之间。所示的背衬板22是包括五个沿环向间隔开的套管孔54的扁平环形板。如上所述,套管孔54具有六边形形状,该六边形形状被设计为接纳紧固垫圈20的套管40部分的形状互补的远端52并与远端52互锁。背衬板22用于基本上防止每个紧固垫圈20在复合轮10的相应安装孔24内的绕轴旋转。
应当注意到:紧固垫圈20的头部38的基部44可以结合在复合轮10的抵靠表面上以将紧固垫圈20的头部38固定在复合轮10上的适当位置。与此对比,优选的是:紧固垫圈20的套管40不以任何方式结合在复合轮10上。这样允许套管40在复合轮10中相对于安装孔24滑动。
图6示出了根据本发明的第二实施例的安装结构116。所示出的安装结构116与图1至图5所示的安装结构16相似。相应地,将图6所示安装结构116中的类似构造表示为在图1至图5所示安装结构16中的附图标记的基础上加100。
图6所示安装结构116包括紧固垫圈120、背衬板122和可以紧固在轮螺柱(未示出)上的紧固螺母118(未示出)。紧固垫圈120的紧固螺母118的构造与图2和图3所示每个紧固螺母18的构造相同。同样,紧固垫圈120和筒状套管140也具有类似的构造。在这方面,紧固垫圈120包括环形的头部138和沿轴向延伸的筒状套管140。头部138和套管140形成为一体。
同样,背衬板122被设计为被插入在轮安装件(未示出)和复合轮110之间。在本实施例中,套管孔154具有圆形形状,该圆形形状被设计为接纳紧固垫圈120的套管140部分的远端152但是不与远端152互锁。在本实施例中,从紧固垫圈120的头部138的基部144沿轴向向外凸出的指状物143防止了紧固垫圈120的旋转,指状物143被接纳并坐入复合轮110的表面中的互补凹部147内。
在本实施例中,套管140的远端152插通套管孔154然后该远端变形而形成卷边,从而远端152具有比套管孔154的尺寸大的尺寸。该卷边坐入设置在背衬板122的底部中的互补的环形凹槽155内。这种卷边能够在组装过程中向安装结构116增加一定量的压缩预载荷。这种结构仍然允许套管140相对于背衬板122沿一个方向滑过套管孔154,但是防止了当紧固元件被取出时整个安装结构116解体。
套管140被制造为具有朝向远端152的短部分的平直部件,该短部分比套管140的主体薄。将远端152压入成形模具中以便按照与固定按扣或铆钉的方式几乎相同的方式将边缘翻卷。
在本实施例中通常不需要使用任何粘合剂,这也使得安装结构116的组装过程简单和快捷。
尽管所示实施例涉及碳纤维轮10,然而应当理解的是:上述安装结构也可以适于与被设计为紧固在安装件上并且可能发生压缩接合部损伤的任何类似类型的复合材料、复合结构或复合部件一起使用。
本领域的技术人员会理解:容易对在本文中披露的本发明做出与以上具体描述的内容不同的修改和变型。应当理解的是:本发明包括落入本发明的要旨和范围内的任何这样的修改和变型。
在本说明书(包括权利要求书)使用用语“包括”的情况下,该用语应当被解释为指明所描述的特征、整体、步骤或部件的存在但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、部件或其组合的存在。

Claims (25)

1.一种安装结构,其使用细长紧固元件和能够紧固在所述细长紧固元件上的紧固螺母将至少一个复合轮安装在安装件上,所述复合轮包括至少一个供所述细长紧固元件插通的安装孔,所述安装结构包括紧固垫圈,所述紧固垫圈包括:
紧固孔,在使用时所述细长紧固元件插通所述紧固孔并且所述紧固孔包括紧固轴线;
基部,其构造为与所述复合轮的位于所述安装孔周围的表面相对;以及
紧固侧面,其相对于所述紧固轴线从所述安装孔大致沿轴向朝向外部并且具有至少一个接合面,所述接合面构造为当所述紧固螺母组装在所述细长紧固元件上时与所述紧固螺母的互补部分有效地接合,
所述安装结构还包括套管,所述套管在所述紧固孔的周围相对于所述紧固轴线从所述基部沿轴向向外延伸并且构造为延伸到所述复合轮的所述安装孔内,所述套管包括远端,所述远端构造为被接纳在位于所述安装件中的套管孔内或者被接纳在位于所述安装件附近的元件内。
2.根据权利要求1所述的安装结构,其中,
所述套管孔和所述套管的远端具有互补构造或特征,所述互补构造或特征基本上防止所述套管相对于所述安装件进行相对于所述紧固轴线的绕轴旋转。
3.根据权利要求2所述的安装结构,其中,
所述互补构造或特征包括多边形形状、不规则形状、花键、平面、凹部、肩台、凸起、塞子、楔子、空穴、沟槽和钩销中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述基部包括固定构造,所述固定构造基本上防止所述套管相对于所述安装件的绕轴旋转。
5.根据权利要求4所述的安装结构,其中,
所述固定构造包括至少一个凸起、塞子、凸缘或隆起,所述至少一个凸起、塞子、凸缘或隆起坐入所述复合轮的表面中的至少一个互补的凹槽、孔、空隙或凹陷中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的安装结构,其中,
所述套管孔具有允许所述套管的至少一部分穿过所述套管孔的尺寸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的安装结构,其中,
所述套管包括切除部,所述切除部提供所述套管的所述远端和所述背衬元件的表面的靠近所述套管孔的部分之间的间隙。
8.根据权利要求7所述的安装结构,其中,
所述切除部包括所述套管的所述远端中的台阶部。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的安装结构,其中,
所述套管具有圆形或多边形的径向横截面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的安装结构,其中,
所述套管的相对于所述紧固轴线的径向宽度小于所述紧固孔的相对于所述紧固轴线的径向宽度。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的安装结构,还包括:
背衬元件,其构造为被插入在所述安装件和所述复合轮之间并且包括所述套管孔的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的安装结构,其中,
所述背衬元件包括构造为抵靠所述复合轮的位于所述安装孔周围的表面的板。
13.根据权利要求11或12所述的安装结构,其中,
所述套管的所述远端具有固定构造,所述固定构造防止所述套管通过所述背衬板的所述套管孔退出。
14.根据权利要求13所述的安装结构,其中,所述固定构造包括所述套管的所述远端的变形部,以便所述远端具有比所述套管孔的尺寸大的尺寸。
15.根据权利要求14所述的安装结构,其中,
所述固定构造包括所述套管的所述远端的卷边部分。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的安装结构,其中,
所述复合轮包括至少两个紧固孔并且所述背衬板包括至少两个套管孔,所述至少两个套管孔构造为从插通所述至少两个紧固孔中的每一个的相应紧固垫圈与各套管配合。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述基部结合在所述复合轮的抵靠表面上。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述接合面相对于所述紧固轴线倾斜或弯曲。
19.根据权利要求18所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述接合面相对于所述紧固轴线倾斜10度~80度,优选倾斜30度~60度。
20.根据权利要求18或19所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述接合面包括所述紧固侧面的大致环形部分。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的安装结构,其中,
所述紧固垫圈的所述基部包括大致平坦的接合面,所述基部的接合面构造为在所述安装孔的周围抵靠所述复合轮的表面。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的安装结构,其中,
所述细长紧固元件包括外螺纹表面并且所述紧固螺母包括互补的内螺纹孔。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的安装结构,其中,
所述细长紧固元件包括外螺纹表面并且所述安装孔包括互补的内螺纹孔。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的安装结构,其中,
所述复合轮包括碳纤维复合轮。
25.一种安装结构,其使用细长紧固元件将至少一个复合轮安装在安装件上,所述复合轮包括至少一个供所述细长紧固元件插通的安装孔,所述安装结构包括:
根据权利要求1至24中任一项所述的紧固垫圈;以及
能够紧固在所述细长紧固元件上的所述紧固螺母,所述紧固螺母具有接合部,所述接合部具有与所述紧固垫圈的所述接合面大致互补的形状。
CN201280032621.7A 2011-06-30 2012-05-30 用于复合轮的安装结构 Active CN103764406B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2011902599A AU2011902599A0 (en) 2011-06-30 Attachment System for Composite Components
AU2011902599 2011-06-30
PCT/AU2012/000598 WO2013000009A1 (en) 2011-06-30 2012-05-30 Attachment arrangement for composite wheels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103764406A true CN103764406A (zh) 2014-04-30
CN103764406B CN103764406B (zh) 2016-08-17

Family

ID=47423278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280032621.7A Active CN103764406B (zh) 2011-06-30 2012-05-30 用于复合轮的安装结构

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9321301B2 (zh)
EP (1) EP2726301B1 (zh)
JP (1) JP6068458B2 (zh)
KR (1) KR101534091B1 (zh)
CN (1) CN103764406B (zh)
AU (1) AU2012261644C1 (zh)
HK (1) HK1192519A1 (zh)
WO (1) WO2013000009A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220003357A (ko) * 2020-07-01 2022-01-10 주식회사 포스코 차량용 휠

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013205797B4 (de) * 2013-04-02 2023-08-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einrichtung zur Befestigung einer Radscheibe aus Faserverbundwerkstoff
US10500895B2 (en) 2013-08-05 2019-12-10 Mubea Carbo Tech Gmbh Wheel made out of a fiber reinforced plastic material
WO2015028337A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Mubea Carbo Tech Gmbh Composite wheel and insert
ES2707381T3 (es) 2013-08-30 2019-04-03 Carbon Revolution Ltd Disposición de unión de bloqueo central para ruedas compuestas
WO2015175804A1 (en) 2014-05-16 2015-11-19 Basf Se Thermoplastic wheel hub
JP6899373B2 (ja) 2015-04-24 2021-07-07 カーボン・レボリューション・リミテッドCarbon Revolution Limited 熱保護された複合材料を製造する方法
US10065453B2 (en) * 2016-02-17 2018-09-04 Alex Global Technology, Inc. Wheel securing structure of trucks
US9789729B2 (en) 2016-03-17 2017-10-17 Swift Engineering, Inc. Wheels having multiple-piece composite structures
GB2548881B (en) * 2016-03-31 2018-05-16 Alex Global Tech Inc Vehicle wheels having locking-hole reinforcement structure
AU2016202195B1 (en) * 2016-04-08 2017-06-15 Alex Global Technology, Inc. Reinforcing structure of locking holes of trucks’ wheels
GB2541498B8 (en) 2016-06-14 2017-11-29 Dymag Group Ltd Rim for a wheel
KR20240013894A (ko) 2017-08-18 2024-01-30 카본 레볼루션 리미티드 개선된 장착 형성물을 갖는 복합 휠
EP3870456A2 (en) 2018-10-24 2021-09-01 Mubea Carbo Tech GmbH Wheel
US20220126624A1 (en) 2019-03-20 2022-04-28 Mubea Carbo Tech Gmbh Wheel for a vehicle
EP4341101A1 (en) * 2021-05-17 2024-03-27 Carbon Revolution Limited Attachment arrangement for composite wheels

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63195001A (ja) * 1987-02-09 1988-08-12 Takaaki Aoki ホイ−ル取付け用の調整ブツシユ組立体とこれによるホイ−ル取付方法
EP0377369A2 (en) * 1988-12-30 1990-07-11 Motor Wheel Corporation Fibre-reinforced resin vehicle wheel mounting
US5711581A (en) * 1994-01-27 1998-01-27 Plumer; Mark J. Wheel opening inserts and lug nut assemblies thereof for mounting vehicle wheels
US6340210B1 (en) * 1999-03-04 2002-01-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Wheel for vehicle
CN201554739U (zh) * 2009-11-16 2010-08-18 陈国强 车用轮毂紧固件

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2283860A (en) * 1940-08-31 1942-05-19 Sue Winston Wheel structure
JPS5721762Y2 (zh) * 1975-11-11 1982-05-12
JPS5591401A (en) * 1978-12-28 1980-07-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The Light alloy disc wheel
DE8231980U1 (de) * 1982-11-13 1983-04-21 Wipperfürth, Dieter, 6805 Heddesheim Felge, insbesondere fuer kraftfahrzeuge mit einem variablen lochkreis
JPS6316201U (zh) * 1986-07-17 1988-02-03
US6068344A (en) * 1996-08-29 2000-05-30 Nether; Joseph G. Wheel mount
JPH1111101A (ja) * 1997-06-23 1999-01-19 Toyoda Gosei Co Ltd ホイールキャップの取付構造
US6416135B1 (en) * 2000-06-30 2002-07-09 Accuride Corporation Means and method for attaching FRP wheels
JP2006153190A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Nissan Motor Co Ltd 締結部材
DE102006010445B4 (de) * 2006-03-03 2014-02-13 Denk Engineering Gmbh Felge
US8911026B2 (en) * 2011-06-29 2014-12-16 Rick Pruden Variable lug insert for wheel opening
USD710191S1 (en) * 2012-12-20 2014-08-05 Kabushiki Kaisha Yamazaki active Washer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63195001A (ja) * 1987-02-09 1988-08-12 Takaaki Aoki ホイ−ル取付け用の調整ブツシユ組立体とこれによるホイ−ル取付方法
EP0377369A2 (en) * 1988-12-30 1990-07-11 Motor Wheel Corporation Fibre-reinforced resin vehicle wheel mounting
US5711581A (en) * 1994-01-27 1998-01-27 Plumer; Mark J. Wheel opening inserts and lug nut assemblies thereof for mounting vehicle wheels
US6340210B1 (en) * 1999-03-04 2002-01-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Wheel for vehicle
CN201554739U (zh) * 2009-11-16 2010-08-18 陈国强 车用轮毂紧固件

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220003357A (ko) * 2020-07-01 2022-01-10 주식회사 포스코 차량용 휠
KR102468034B1 (ko) 2020-07-01 2022-11-17 주식회사 포스코 차량용 휠

Also Published As

Publication number Publication date
HK1192519A1 (zh) 2014-08-22
EP2726301A4 (en) 2015-03-11
KR101534091B1 (ko) 2015-07-07
EP2726301A1 (en) 2014-05-07
US20140175863A1 (en) 2014-06-26
JP2014523829A (ja) 2014-09-18
AU2012261644A1 (en) 2013-01-17
AU2012261644B2 (en) 2013-05-30
EP2726301B1 (en) 2017-04-05
CN103764406B (zh) 2016-08-17
AU2012261644C1 (en) 2015-05-07
US9321301B2 (en) 2016-04-26
JP6068458B2 (ja) 2017-01-25
KR20140030308A (ko) 2014-03-11
WO2013000009A1 (en) 2013-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103764406A (zh) 用于复合轮的安装结构
US10112436B2 (en) Centre-lock attachment arrangement for composite wheels
KR100620478B1 (ko) 구동 시스템
TWI225123B (en) Tolerance compensating mounting device
US8931990B2 (en) Pierce nut and use thereof
EP2787221B1 (en) Pierce nut for high-strength steel sheet
TW201418590A (zh) 自緊式緊固器
CN101438066B (zh) 冲孔螺母及其用途
CN102174941A (zh) 一种钢板铆装尼龙自锁螺母的连接方法及结构
US20120177459A1 (en) System and method for fixedly connecting sheets
CN105051381B (zh) 用于改进螺栓连接的系统和方法
KR101185765B1 (ko) 풀림 방지 플랜지 너트
CN104047946A (zh) 模压指示套环和使用该模压指示套环的紧固件
CN103352909A (zh) 螺纹挤压防松紧固连接方法及系统
CN117320890A (zh) 用于复合轮的安装结构
AU2014311253B2 (en) Centre-lock attachment arrangement for composite wheels
KR20240016302A (ko) 복합 휠들을 위한 부착 장치
CN113366228A (zh) 用于建立螺纹连接的紧固件装置
TW202409440A (zh) 自壓鉚緊固件
WO2008051171A1 (en) Wheel bolt embodiment having square cross-section profile

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1192519

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1192519

Country of ref document: HK