CN103930284A - 机动车辆用车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含车轮体(3)的机动车辆用车轮,所述车轮体具有用于安置轮胎的轮辋带(7)和有辐轮辋(9)或车轮辐板,在有辐轮辋或车轮辐板中提供的用于安置将车轮体(3)固定在车轴上的紧固装置(17)的通孔(13)。车轮体(3)由增强聚合物材料生产并且通过摩擦配合、材料结合或成型配合与外罩(5)连接,外罩(5)覆盖有辐轮辋(9)或车轮辐板。此外,本发明还涉及生产该车轮的方法。

Description

机动车辆用车轮
本发明出自包含车轮体的机动车辆用车轮,所述车轮体具有用于接收轮胎的轮辋带和轮辋星形件或者车轮辐板、在轮辋星形件或车轮辐板中形成的用于接收将车轮体固定车轴上的紧固装置的通孔。
目前,机动车辆用车轮由金属材料,通常由钢或铝生产。通常通过球形头螺钉或锥形头螺钉将车轮固定在机动车辆上的车轮架,通常制动鼓或制动盘上。因此,将车轮相对于该架压制,并通过车轮与车轮在车轮架上的接触面积之间的摩擦而产生从车辆驱动至车轮的力传送。
为降低机动车辆的燃料消耗以及因此节约能量,意欲降低机动车辆的重量。为此,例如努力由低重量的材料如塑料生产尽可能多的机动车辆组件,并用塑料代替目前使用的金属材料。
从DE-U29706229中已知由纤维增强塑料生产机动车辆用车轮。然而,由于传送至车轮的大的力,车轮的塑料倾向于蠕变,这可导致车轮变形。此外,大的力作用于车轮体和引导安装车轮的螺钉的通孔,存在车轮体在通孔区域中开始蠕变,因此还有变形的风险。甚至纤维增强在此处通常不足以防止蠕变和相关的变形。此外,确保就蠕变倾向而言的足够强度的过高的纤维比例的效果是生产轮辋的材料太脆,因此不能经受机动车辆驱动期间发生的载荷。这表现为轮辋的破裂,例如这可导致破裂。
由塑料构成的车轮也由DE-A4223290中已知。此处将配混物合成树脂车轮与两个或更多个偏心铸件(partial casting)连接在一起以形成单一结构单元。此处,至少一个偏心铸件包含通过长纤维增强的热固化合成树脂,且其它偏心铸件包含金属和/或纤维增强塑料。此处,通常情况是一个偏心铸件为轮辋带或轮辋带的一部分,且第二个偏心铸件为轮辋星形件或车轮辐板。轮辋带与车轮辐板或轮辋星形件的分离具有另一缺点:作用于车轮上的力必须传送至连接部位,在这种情况下,弱点可通过另一接头产生。
由聚合物材料构成的另一塑料车轮也公开于DE-U8205082中。本文公开的车轮具有轮辋带和轮辐,借助轮辐将车轮的轮毂与轮辋带连接。车轮轮毂、轮辐和轮辋带在此处由塑料生产并且彼此以整体的方式连接。此处,它的缺点还有,塑料可能变形和蠕变,在传送至车轮的大的力的情况下特别如此。此外,车轮不提供足够的保护以防损坏,如在疏忽驾驶的情况下在与边石接触时可能产生的。
如由现有技术已知的由塑料构成的车轮的另一缺点是它们通常具有车轮辐板或多个轮辐以得到所需稳定性,因此不能,或者仅可非常有限程度地实现不同的车轮设计。
因此,本发明的目的是提供包含车轮体的机动车辆用车轮,所述车轮体具有用于接收轮胎的轮辋带和轮辋星形件或车轮辐板,其具有足够的稳定性以及使多个不同的设计成为可能。
该目的通过包含车轮体的机动车辆用车轮实现,所述车轮体具有用于接收轮胎的轮辋带和轮辋星形件或车轮辐板,在轮辋星形件或车轮辐板中形成的用于接收将车轮体固定在车轴上的紧固装置的通孔,且车轮体由强聚合物材料生产且与盖以非刚性、刚性或整体的方式连接,所述盖覆盖轮辋星形件或车轮辐板。
盖与车轮体之间的非刚性、刚性或整体连接提供车轮的另外稳定性。在这种情况下,盖充当车轮的另外增强。此外,车轮体与盖的分别生产使得可例如通过挤出方法、注塑方法或浇铸方法而大量生产车轮体,每种情况下可将不同设计的盖应用于相同模制的车轮体上,使得取决于所用盖,不同的车轮设计是可能的,同时车轮体的有肋结构可隐藏在盖后面。通过同一车轮体用于不同的盖,可使机动车辆用车轮的生产简化,因为对于不同的车轮体,不需要不同的模具。此处仅通过盖的设计给出车轮的设计。
在一个实施方案中,盖与车轮体的一侧连接。在这种情况下,盖连接在车轮体的外侧。作为选择,也可提供两个盖,一个盖连接在车轮的外侧,且一个盖连接在车轮的内侧。第二个盖的使用实现与仅使用一个盖相比进一步改进的车轮的稳定性。
盖可由例如热塑性聚合物材料、热固性聚合物材料或金属生产。如果盖由热塑性聚合物材料生产,则特别有利的是例如通过焊接方法使盖与车轮体刚性连接。除将盖焊接在车轮体上外,作为选择,也可通过例如粘结方法使盖与车轮体连接。
如果盖由热塑性或热固性聚合物材料生产,则盖与车轮体之间的非刚性连接也是可能的。在这种情况下,可例如通过螺旋连接或铆接使盖与车轮体连接。
如果盖由金属生产,则盖优选与车轮体非刚性连接。在这种情况下,连接以上述方式,例如通过螺旋连接或铆接进行。如果盖由金属生产,则刚性连接也是可能的。在这种情况下,可例如通过用用于车轮体的塑料注塑而将盖包封。
此外,所谓的有机板,即通过连续纤维增强的热塑性扁平半成品或者各预浸渍热塑性带也适用作用于盖的材料。
热固性或热塑性材料用作用于车轮体的材料。该材料可以以填充或未填充状态使用。然而,优选使用填充聚合物。
例如,适合用作用于车轮体和盖的聚合物为天然和合成聚合物或其衍生物、天然树脂和合成树脂及其衍生物、蛋白质、纤维素衍生物等。这些可以—但不必须—化学或物理固化,例如空气固化、辐射固化或温度固化。
除均聚物外,也可使用共聚物或聚合物混合物。
优选的聚合物为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯);ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯);丙烯酸化丙烯酸酯;醇酸树脂;亚烷基乙酸乙烯酯;亚烷基乙酸乙烯酯共聚物,特别是亚甲基乙酸乙烯酯、亚乙基乙酸乙烯酯、亚丁基乙酸乙烯酯;亚烷基-氯乙烯共聚物;氨基树脂;醛和酮树脂;纤维素和纤维素衍生物,特别是羟烷基纤维素、纤维素酯如乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、羧烷基纤维素、硝酸纤维素;环氧基丙烯酸酯;环氧树脂;改性环氧树脂,例如双官能或多官能双酚A或双酚F树脂、环氧基-酚醛树脂、溴化环氧树脂、脂环族环氧树脂;脂族环氧树脂、缩水甘油醚、乙烯醚、乙烯-丙烯酸共聚物;烃树脂;MABS(包含丙烯酸酯单元的透明ABS);三聚氰胺树脂;马来酸-酐共聚物;(甲基)丙烯酸酯;天然树脂;松香树脂;紫胶;苯酚树脂;聚酯;聚酯树脂,例如苯基酯树脂;聚砜(PSU);聚醚砜(PESU);聚亚苯基砜(PPSU);聚酰胺;聚酰亚胺;聚苯胺;聚吡咯;聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);聚碳酸酯(例如来自Bayer AG的聚酯丙烯酸酯;聚醚丙烯酸酯;聚乙烯;聚乙烯噻吩;聚萘二甲酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(polybutyleneterephthalate glycol)(PETG);聚丙烯;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚苯醚(PPO);聚甲醛(POM);聚苯乙烯(PS);聚四氟乙烯(PTFE);聚四氢呋喃;聚醚(例如聚乙二醇、聚丙二醇);聚乙烯化合物,特别是聚氯乙烯(PVC)、PVC共聚物、PVdC、聚乙酸乙烯酯及其共聚物、任选部分水解的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、呈溶液形式和作为分散体的聚丙烯酸乙烯酯和聚甲基丙烯酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯和聚苯乙烯共聚物;聚苯乙烯(韧化或非韧化);未交联或与异氰酸酯交联的聚氨酯;聚氨酯丙烯酸酯;苯乙烯丙烯腈(SAN);苯乙烯-丙烯酸共聚物;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(例如来自BASF SE的来自TPC的K-ResinTM);蛋白质,例如干酪素;SIS;三嗪树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT)、氰酸酯树脂(CE)或烯丙基化聚苯醚(APPE)。此外,可使用两种或更多种聚合物的混合物。
特别优选的聚合物为丙烯酸酯、丙烯酸酯树脂、纤维素衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯树脂、三聚氰胺和氨基树脂、聚亚烷基、聚酰亚胺、环氧树脂、改性环氧树脂如双官能或多官能双酚A或双酚F树脂、环氧基-酚醛树脂、溴化环氧树脂、脂环族环氧树脂;脂族环氧树脂、缩水甘油醚、氰酸酯、乙烯醚、苯酚树脂、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂和氨基树脂、聚氨酯、聚酯、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯、聚甲醛、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、亚烷基乙酸乙烯酯和氯乙烯共聚物、聚酰胺、纤维素衍生物及其共聚物,以及这些聚合物中的两种或更多种的混合物。
特别优选的聚合物为聚酰胺,例如聚酰胺4、聚酰胺6、聚酰胺7、聚酰胺8、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺613、聚酰胺1212、聚酰胺1313、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺MXD6、聚酰胺61、聚酰胺6-3-T、聚酰胺6/6T,聚酰胺6/66、聚酰胺6/12、聚酰胺66/6/610、聚酰胺61/6T、聚酰胺PACM12、聚酰胺61/6T/PACM、聚酰胺12/MACMI、聚酰胺12/MACMT或聚酰胺PDA-T,优选聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺66/6、聚酰胺6/10或聚酰胺6/12,以及部分芳族聚酰胺,例如6T/6、6T/66、6T/61,聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其混合物。
可将常规添加剂与各聚合物混合,例如增塑剂、交联剂、抗冲改性剂或阻燃剂。
聚合物材料优选为增强的。特别地,聚合物材料为纤维增强的。常用于增强且本领域熟练技术人员已知的任何纤维可用于增强。合适的纤维例如为玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维、玄武岩纤维、金属纤维、矿物纤维或钛酸钾纤维。纤维可以以短纤维、长纤维或连续纤维的形式使用。纤维也可定向或无规排列在聚合物材料中。然而,特别是当使用连续纤维时,定向排列是常用的。在这种情况下,纤维可例如以单独纤维、纤维束、垫、机织或针织结构或粗纱的形式使用。如果纤维以连续纤维的形式、作为粗纱或作为纤维垫使用,则通常将纤维置于模具中,然后用聚合物材料包封。这样生产的车轮体可以为单层或多层结构。在多层结构的情况下,各个层的纤维每种情况下可以以相同方向定向或者各层的纤维以相对于彼此-90°至+90°的角度转动。
在本发明上下文中,短纤维应当理解意指颗粒长度小于5mm的纤维。长纤维为颗粒长度为5-30mm,优选7-20mm的纤维。通过加工颗粒,通常使长纤维缩短,因此,在最终组分中,这些通常具有可在0.1mm至所用颗粒的最大尺寸范围内的长度。在常用颗粒尺寸的情况下,最大长度为至多12mm。在具有更大尺寸的颗粒的情况下,纤维的最大长度还可在该值以上。
优选使用长纤维。如果使用长纤维,则通常将它们在固化以前与聚合物配混物混合。车轮体的主体可例如通过挤出、注塑或浇铸生产。优选整个车轮体通过注塑或浇铸生产。长纤维通常无规排列在车轮体中。如果车轮体通过注塑方法生产,则长纤维可通过聚合物配混物定向,所述聚合物配混物包含通过喷嘴迫入模具中的纤维。聚合物配混物中纤维的含量优选为30-70重量%,特别是45-65重量%。
在另一实施方案中,聚合物材料包含短纤维和长纤维的混合物。在这种情况下,总纤维含量中长纤维的含量优选为5-95重量%,短纤维的含量因此为95-5重量%。特别优选,基于总纤维含量的长纤维含量为15-85重量%,且短纤维含量因此为85-15重量%。
除纤维外,塑料还可包含本领域熟练技术人员已知且具有提高刚度和/或强度的效果的任何其它填料。这些还尤其包括不具有优先方向的任何所需颗粒。这类颗粒通常为球形、片形或圆柱形的。在这种情况下,颗粒的实际形式偏离理想形式。因此,球形颗粒事实上特别也可例如为小滴形状或扁平的。
除纤维外,所用增强材料例如为石墨、白垩、滑石和纳米级填料。
玻璃纤维或碳纤维特别优选用于增强。玻璃纤维增强的聚酰胺特别优选作为用于生产车轮体的材料。
如果聚酰胺用于增强,则可通过所谓的聚酰胺RIM方法生产轮辋。为此,将连续纤维放入模具中并用单体溶液浸渍。然后将单体溶液固化以形成聚合物。
在优选实施方案中,圆周牺牲肋条在车轮体和/或盖上形成。牺牲肋条用作对实际车轮的保护并且可例如在疏忽驾驶的情况下与边石接触时受损。优选设计牺牲肋条使得如果受损的话可容易地取代它。为此,特别有利的是牺牲肋条与盖和/或车轮体可拆卸地连接。就这点而言,可将例如牺牲肋条螺旋连接和/或卡扣装接在车轮体和/或盖上。当车轮与边石接触时,牺牲肋条意指仅牺牲肋条受损且车轮本身保持未受损。这使得车轮容易修补而不需要调换整个车轮。
作为选择,也可将牺牲肋条与盖和/或车轮体刚性连接。
牺牲肋条优选圆周或放射状取向或者以相交条结构或中断形式或任何所需形式进行。
在优选实施方案中,盖具有牺牲肋条,牺牲肋条由相对于盖的聚合物材料增强的聚合物材料生产。由于牺牲肋条由相对于盖的聚合物材料增强的聚合物材料生产这一事实,牺牲肋条对外部影响比盖更稳定,而且如果例如机动车辆驾驶员以车轮相对边石行驶的话不会立即受损。作为其的可选方案,也可由能量吸收材料如泡沫或弹性材料如弹性体、热塑性聚氨酯(TPU)或热塑性弹性体(TPE)生产牺牲肋条。
车轮体优选通过注塑法或浇铸法生产。为使在一个部分中生产车轮体成为可能,优选轮辋星形件或车轮辐板不具有底切(undercut)。由于轮辋星形件或车轮辐板上避免底切,可使用简单结构的模具生产车轮体。
然而,对于另外的增强,轮辋星形件或车轮辐板或轮辋带可具有肋条。如果在车轮辐板上提供肋条,则这些优选在径向上延伸。轮辋带上的肋条可以呈相交条的形式。在这种情况下,特别优选将肋条相对于圆周方向转动。优选此处将肋条相对于圆周方向转动30-60°,例如转动45°。
为将车轮固定在机动车辆的轮轴上,提供通孔。由于作用于车轮体和通孔上的大的力,存在车轮体开始在通孔区域中蠕变,因此变形的风险。为避免这一点,优选实施方案提供用于接收紧固装置以各自接收由金属或陶瓷构成并与车轮体的聚合物材料刚性连接的套管的通孔。实现由金属或陶瓷构成的套管的刚性连接,即在车轮体的生产期间首先将套管放入模具中,然后通过用用于车轮体的聚合物材料注塑而将套管包封。
铝、铁、钛或镁例如适合用作用于套管的金属,其中金属也可作为混合物或以合金的形式存在。如果使用铁,则它优选呈钢的形式。作为选择,套管也可作为铸铁部件生产,在这种情况下,铁可以以铸钢和灰铸铁的形式使用。
可生产套管的合适陶瓷可例如为基于氧化铝或氧化硅的陶瓷。
作为使用在用于接收紧固装置的通孔中接收的套管的可选方案,也可提供转接器,其与轮毂区域中的轮辋星形件或车轮辐板连接,转接器具有参与轮辋星形件或轮辐区域中的凹陷的凸起。然后将车轮用转接器固定在机动车辆的轮轴上。转接器可与车轴上的车轮架形成一部分,或者可以为分开的部分,在这种情况下,转接器可与车轮形成一部分且具有至少一个与车轴上的车轮架接触的面积。转接器可由与以上对套管所述相同的金属生产。作为选择,也可由陶瓷生产转接器。
对于力传送,转接器具有参与轮辋星形件或车轮辐板中的凹陷的凸起。由于参与车轮凹陷的凸起,没有力通过摩擦直接传送至车轮,且通过紧固装置区域中的蠕变导致的车轮变形降至不再危害车轮功能的程度。
具有车轮体和分离盖的车轮的本发明结构使得盖具有凹槽,这些置于凹槽也位于车轮体的轮辋星形件上的位置。这产生车轮体的轮辋星形件与盖之间的光学统一性,其中任何所需的盖设计是可能的,其中车轮体的部分在盖的凹槽区域中不可见。这容许车轮和盖的光学统一性。
一种生产车轮的方法,包括如下步骤:
(a)模制车轮体,
(b)模制盖,
(c)将车轮体和盖连接。
此处,车轮体和盖通过本领域熟练技术人员已知的任何所需注塑或注射-压缩模塑方法模制。作为注塑或注射-压缩模塑的可选方案,也可通过任何其它浇铸方法生产车轮体和/或盖。因此,例如将纤维复合物用单体溶液包封,然后固化。此外,也可将用单体溶液浸渍的纤维复合物模制并固化,该模制方法特别适于生产盖。然而,特别优选以注塑方法模制盖和车轮体。
一方面,可在生产车轮体和盖以后例如通过焊接、粘结、铆接、螺旋连接或卡扣装接而将车轮体和盖连接。作为选择,也可首先生产盖,将后者放入用于生产车轮体的模具中,然后将盖包封或者通过注塑用用于车轮体的聚合物材料将它包封,因此将车轮体和盖连接以形成整体组件。
除粘结、焊接、铆接、卡扣装接或螺旋连接或者通过注塑将盖包封以使盖与车轮体连接外,也可通过环路连接或螺栓连接使盖与车轮体连接。在环路连接的情况下,力例如通过螺栓或法兰的环路状部分或完全回路或者通过绳束或软绳传送。
为连接车轮体和盖,特别优选在各个连接区域提供固定并部分接收车轮体的至少一个第一模具部件和固定并部分接收盖的至少一个第二模具部件,其中至少一个第一模具部件不重叠车轮体的连接区域,且至少一个第二模具部件不重叠盖的连接区域,且其中将至少一个第一模具部件和至少一个第二模具部件与车轮体与盖的相互面对连接区域彼此拉得更近,使得车轮体和盖的连接区域彼此相对放置且在该方法中整体地连接,并在连接期间,将车轮体固定在至少一个第一模具部件中,并将盖固定在至少一个第二模具部件中。
将车轮体和盖彼此连接的整体连接优选为粘结或焊接连接。
在粘结的情况下,在将车轮体和盖的连接区域彼此相对放置以前,将粘合剂应用于车轮体的连接区域和/或盖的连接区域上。在这种情况下,固定盖和车轮体直至粘合剂固化的程度使得车轮体和盖不再能彼此置换。
然而,优选将盖和车轮体彼此焊接。在这种情况下,可例如在车轮体和盖的连接区域彼此相对放置以前将加热设备引入车轮体与盖的连接区域之间的空间,且将车轮体和盖的连接区域早期熔融,在连接区域早期熔融以后再次移除加热设备,然后将早期熔融的连接区域彼此相对放置,使得将车轮体的连接区域焊接在盖的连接区域上。
在一个实施方案中,对于第一和第二模具部件中的至少一个提供可移动载体,并在将车轮体和盖模制以后移动使得车轮体和盖的连接区域彼此面对。这使将车轮体和盖模制并将它们彼此连接而不将这些部件中的至少一个从模制工具中取出和/或具有模制部件的模制工具不必须置于另一机器中成为可能。在这种情况下,接收车轮体和盖的第一和第二模具部件各自为在其中模制车轮体或盖的模制工具的各个模具部件。非常特别优选用于车轮体和盖的模制工具为注塑工具,在这种情况下,将用于车轮体的第一模具部件或用于盖的第二模具部件各自用其它模具部件封闭,使得在内部形成车轮体或盖的形状。
本发明的示例性实施方案阐述于附图中并更详细地解释于以下描述中。
图1显示根据本发明设计的车轮的剖面,
图2-8显示生产车轮的方法的步骤。
图1显示根据本发明设计的机动车辆用车轮的剖面。
机动车辆用车轮1包含车轮体3和盖5。
根据本发明,车轮体3由聚合物材料生产。为得到足够大的车轮体3稳定性,优选将聚合物材料增强。短纤维、长纤维或连续纤维形式的纤维可用于增强。优选使用长纤维。如上所述热塑性或热固性聚合物适用作用于车轮体3的聚合物材料。
车轮体3包含用于接收轮胎的轮辋带7和轮辋星形件9。在轮辋星形件9中制备通孔13,通过所述通孔,可引导用于将车轮体3固定在车轴,通常制动鼓或制动盘上的紧固装置。
优选通孔13各自接收套管15。套管15用于相应通孔13区域中的另外稳定,以避免车轮体3由于插入的紧固装置而损坏。套管通常由金属或陶瓷生产,且在车轮体3的生产期间优选模制,使得套管15与车轮体3刚性连接。除套管15外,也可提供插入物16,其形成车轮1组件的接触表面。在这种情况下,可提供插入物16和套管15作为分开的组件或者与插入物16形成整块套管15。
为将车轮体3固定在车轴上,例如使用车轮螺栓17作为合适的紧固装置。车轮螺栓17使车轮体3与车轴可拆卸地连接,使得车轮可容易地拆卸,例如如果车轮受损或者如果需要改变轮胎。
轮辋带7通常包含外轮辋凹底19。在其外缘上,外轮辋凹底19通过轮辋辋圈21终止。轮辋辋圈21用于安装拖拉在车轮1上的轮胎。就这点而言,将轮胎以其外侧相对于轮辋辋圈21压制。
此外,如果使用无内胎轮胎,需要避免轮胎由于驾驶期间施加的压力而向内位移。为此,外轮辋凹底19具有所谓的隆起23。拖拉轮胎的侧壁因此固定在轮辋带21与隆起23之间,隆起23位于轮胎的内侧上。
盖5用于使车轮1另外稳定,而且用作设计元件。为此,盖5可以以任何所需形状形成。如果盖5适当地设计,则它也可用于改进机动车辆的空气动力。
盖5与车轮体3以非刚性、刚性或整体的方式连接。在图1所示实施方案中,盖5与车轮体3刚性连接。
如果盖5与车轮体3非刚性连接,则螺钉连接、槽式连接或通过钳连接例如是合适的。如图1所示刚性连接可例如通过焊接或粘结而进行。为此,将盖5在连接点25处与车轮体3连接。为得到稳定连接,此处优选连接点27在车轮体3上环状延伸。为实现焊接连接,可例如将连接点25区域中的车轮体以及连接点25区域中的盖5局部加热和早期熔融,然后将盖5压在车轮体3上。此处,加热可例如通过摩擦或通过施加局部热而进行。
如果盖5由非热塑性的材料,例如由热固性材料或金属生产且因此连接不能通过焊接而进行,则也可例如通过用车轮体3的聚合物材料注塑将盖5包封而实现刚性连接。
为保护车轮以防例如车轮与边石接触而导致的损坏,有利的是在车轮1上形成牺牲肋条27。优选牺牲肋条27环状地排列在车轮1的轮轴周围,如此处所示,可在盖5上形成。作为选择,也可在车轮体3上,例如在轮辋带7的区域中形成牺牲肋条27。
生产车轮1的一种可能方法示意性地显示于图2-8中。
用于生产车轮1的设备包含具有第一夹紧装置33的第一注塑单元31,其与用于生产盖5的第一半模35连接。封闭第一半模35的第二半模37与转盘39连接。用于生产车轮体3的第二半模41与转盘39的与第二半模37相反的侧连接。用于生产车轮体的第一半模43可被第二半模41封闭。用于生产车轮体3的第一半模43与第二夹紧装置45连接,其为第二注塑单元47的一部分。
在第一步骤中,将用于盖的第一半模35和第二半模37以及用于车轮体的第一半模43和第二半模41封闭。这显示于图3中。在将用于盖5的第一半模35和第二半模37以及用于车轮体3的第一半模43和第二半模41封闭以后,分别注入用于生产盖5和车轮体3的聚合物材料。在塑料配混物在通过半模35、37;41、43形成的相应模具中冷却并固化以后,再次打开模具。这显示于图4中。在这种情况下,盖5位于第一模具的凹槽中,此处在第一半模35中,且车轮体3位于第二凹槽中,此处在第二半模41中。这每种情况下通过矩形示意性地显示。
在下一步骤中,转动转盘39,使得盖5和车轮体3彼此相对地放置。这显示于图5中。
在图6所示的下一步骤中,将加热元件引入盖5与车轮体3之间。例如,加热元件可以为热工具联合熔融焊接设备49。将盖5和车轮体3在连接点25的区域中使用焊接设备49早期熔融。这可例如通过接触和摩擦,通过将焊接设备49围绕中心轴转动而进行,或者加热通过辐射加热,通过吹入热气体或者通过与加热部件接触而进行。
在连接点25早期熔融以后,在下一步骤中将车轮体3和盖5彼此连接。这示意性地显示于图7中。当盖5连接在车轮体3上时,再次打开模具,如图8所示,并取出包含具有连接在其上的盖5的车轮体3的车轮。
最后,再次转动转盘39,使得用于生产盖5的第一半模35和第二半模37以及用于生产车轮体的第一半模43和第二半模41彼此相对地放置,如图2所示,可对下一车轮重复注塑方法。
参考号列表
1  车轮
3  车轮体
5  盖
7  轮辋带
9  轮辋星形件
13  通孔
15  套管
16  插入物
17  车轮螺栓
19  外轮辋凹底
21  轮辋辋圈
23  隆起
25  连接点
27  牺牲肋条
31  第一注塑单元
33  第一夹紧装置
35  第一半模
37  第二半模
39  转盘
41  第二半模
43  第一半模
45  第二夹紧装置
47  第二注塑单元
49  热工具联合熔融焊接设备

Claims (17)

1.包含车轮体(3)的机动车辆用车轮,所述车轮体具有用于接收轮胎的轮辋带(7)和轮辋星形件(9)或车轮辐板,在轮辋星形件(9)或车轮辐板中形成的用于接收将车轮体(3)固定在车轴上的紧固装置(17)的通孔(13),其中车轮体(3)由增强聚合物材料生产并与盖(5)以非刚性或刚性或整体的方式连接,盖(5)覆盖轮辋星形件(9)或车轮辐板。
2.根据权利要求1的车轮,其中盖(5)由热塑性聚合物材料、热固性材料或金属生产。
3.根据权利要求1或2的车轮,其中用于车轮体(3)和/或用于盖(5)的聚合物材料选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚亚乙基砜、聚砜、聚丙烯或聚酰胺。
4.根据权利要求1-3中任一项的车轮,其中短纤维、长纤维或连续纤维用于增强聚合物材料。
5.根据权利要求4的车轮,其中用于增强聚合物材料的纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、玄武岩纤维、矿物纤维或金属纤维。
6.根据权利要求1-5中任一项的车轮,其中车轮体(3)和/或盖(5)具有牺牲肋条。
7.根据权利要求6的车轮,其中盖(5)具有牺牲肋条,牺牲肋条由对盖(5)的聚合物材料而言增强的聚合物材料或弹性或能量吸收聚合物材料生产。
8.根据权利要求1-7中任一项的车轮,其中轮辋星形件(9)或车轮辐板不具有底切。
9.根据权利要求1-8中任一项的车轮,其中用于接收紧固装置(17)的通孔(13)各自接收由金属或陶瓷构成并与车轮体(3)的聚合物材料刚性连接的套管(15)。
10.根据权利要求1-9中任一项的车轮,其中盖(5)具有凹槽,其排列在凹槽也位于车轮体(3)的轮辋星形件(9)上的位置上。
11.一种生产根据权利要求1-10中任一项的车轮的方法,其包括如下步骤:
(a)模制车轮体(3),
(b)模制盖(5),
(c)将车轮体(3)和盖(5)连接。
12.根据权利要求11的方法,其中将盖(5)与车轮体(3)粘结、焊接、铆接、卡扣装接或螺旋连接或者通过环路连接或螺栓连接而连接。
13.根据权利要求11或12的方法,其中为将车轮体(3)和盖(5)连接,在各个连接区域提供固定并部分接收车轮体(3)的至少一个第一模具部件和固定并部分接收盖(5)的至少一个第二模具部件,其中至少一个第一模具部件不重叠车轮体(3)的连接区域,且至少一个第二模具部件不重叠盖(5)的连接区域,且其中将至少一个第一模具部件和至少一个第二模具部件与车轮体(3)与盖(5)的相互面对连接区域彼此拉得更近,使得车轮体(3)和盖(5)的连接区域彼此相对放置且在所述方法中整体地连接,并在连接期间,将车轮体(3)固定在至少一个第一模具部件中,并将盖(5)固定在至少一个第二模具部件中。
14.根据权利要求13的方法,其中整体连接为粘结或焊接连接。
15.根据权利要求13或14的方法,其中在将车轮体(3)和盖(5)的连接区域彼此相对放置以前,将加热设备引入车轮体(3)与盖(5)的连接区域之间的空间,将车轮体(3)和盖(5)的连接区域早期熔融,在连接区域早期熔融以后再次移除加热设备,然后将早期熔融的连接区域彼此相对放置,使得将车轮体(3)的连接区域焊接在盖(5)的连接区域上。
16.根据权利要求13-15中任一项的方法,其中对于第一和第二模制工具部件中的至少一个提供可移动载体,并在将车轮体(3)和盖(5)模制以后移动使得车轮体(3)和盖(5)的连接区域彼此面对。
17.根据权利要求11-16中任一项的方法,其中盖(5)和车轮体(3)各自通过注塑法模制。
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