CN106687303B - 具有轮缘及轮盘的车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车轮，其包括轮缘、轮盘以及连接所述车轮和所述轮缘的至少一个连接元件，其中所述连接元件被引导穿过所述轮缘的通孔并且接合在所述轮盘的接合通道中。根据本发明提供同轴地围绕所述连接元件(3、3.1、3.2)的细长套筒(4、4.1、4.2、4.3)，所述套筒经设计和布置使得所述套筒的至少部分互锁延伸到所述轮缘(1.1、1.2)的对应的凹槽(7)中以及所述轮盘(2.1)的对应的凹槽(8)中。

Description

具有轮缘及轮盘的车轮
技术领域
本发明涉及车轮，所述车轮具有轮缘、轮盘和至少一个连接轮盘和轮缘的连接元件的车轮，其中引导连接元件穿过在轮缘的轮缘底座中的隔离孔并且进入轮盘的接合通道中。
背景技术
车轮用于全部类型的机动车辆，尤其用于客车和摩托车。
轮盘可以设计成具有轮辐的车轮支架(轮辐车轮)或大部分封闭表面式轮盘。
为了设计成轻质结构车轮，举例来说，使用轻金属或纤维增强塑料材质的轮缘和/或轮盘。
各自引导连接元件穿过轮缘中的一个通道并且以压入配合的方式将连接元件各自接合到跨过轮盘的圆周对应地布置的接合通道中的一个，所述连接元件中的多个在大多数情况下围绕车轮的圆周布置。
连接元件可以例如设计为铆钉或螺丝，其中在螺丝的实例中，螺丝轴的外螺纹与轮盘的接合通道的内螺纹啮合。
根据印刷文档EP l 858 715 Bl得知这种类型的车轮。对于此车轮，由金属制成的星形轮盘(车轮支架)借助于可以为螺丝或铆钉的若干连接元件接合到由塑料制成的轮缘。在各情况下从轮缘的嘴侧引导连接元件穿过在轮缘的轮缘底座中的一个隔离孔，并且在各情况下旋拧或铆接连接元件到车轮支架的轮辐端部的一个接合通道。借助在轮缘内部中的压入配合连接，抵靠着轮缘底座支撑车轮支架且由此抵靠着轮缘支撑车轮支架。当车轮运转时，在车轮结构上产生的力从轮缘经由连接元件传递到车轮支架。
车轮上的复杂的负载将它们自身呈现为不断变化的运转负载，所述运转负载取决于根据机动车辆类型和有效负载的结构性车轮负载、道路表面的状况、通过刹车和加速的车辆操作、温度影响以及例如坑洼和驾驶通过路缘石的异常作用。
为了在车轮支架和轮缘之间传递负载，根据现有技术的连接使用轮辐端部和轮缘之间的压入配合或摩擦锁定，其中通过施加到连接元件的预负载确保力的必要传送，所述连接元件优选的是螺丝元件。
对于来自于高度复杂负载的力的传递，需要螺丝元件的巨大的预负载力，其继而使得螺丝元件的相当大的截面和用于表面压力的在轮缘底层上的轮盘的相对应地很大接触表面成为必要以便实现足够高程度的压入配合或摩擦锁定。此处，由塑料制成的轮缘底座尤其承受相当大的振动摩擦磨损。在根据印刷文档EP 1 858 715 B1的车轮的情况下的连接的材料密集型设计说明了高负载的要求。
在压入配合在可能的过载(误操作负载或由于摩擦表面上材料的蠕变)的状况下失效的情况下，连接元件以剪切方式承受强的动态横向力。
另外，确切地说在连接点(例如来自特定的轮辐几何结构)处存在偏心负载的地方，存在连接点分离的危险，其类似地引起连接元件被置于以剪切方式的应力之下。
特别是带螺纹的连接元件，例如通常使用的螺丝元件，当处于以剪切方式的应力之下时有很大的断裂的风险，这是由于它们的螺纹的切口效应。在这方面中，突然且不可预期的故障状态可以出现在轮盘和轮缘之间的连接点处，这是与安全相关的。
发明内容
因此，本发明的任务一方面在于改善轮盘和轮缘之间的连接的可靠性和耐久性，且另一方面鉴于对于轻质结构车轮上的轻质结构要求使质量要求和连接的必要安装空间最小化。
为了解决所述任务，根据本发明提供了同轴地围绕连接元件的细长套筒，所述细长套筒按照一定方式进行设计和布置使得它在各情形下至少部分以形式配合的方式延伸到轮缘和轮盘的一个对应的凹槽中。
轮缘和轮盘之间的连接是通过具有细长套筒的连接元件的相互作用实现的。在各情形下引导连接元件穿过一个隔离孔并且以牢固地接合和/或压入配合的方式接合在轮盘中，同时与连接元件的纵轴处于同轴布置中，细长套筒至少以形式配合的方式在各情形下整合到对应于细长套筒的形状的轮缘和轮盘的一个凹槽中。
可优选为螺丝元件、螺纹螺栓或压入销的连接元件带来在轴向方向上的预负载，其方式为使得连接元件的头部区段与轮缘的轮缘外侧接触、引导连接元件的轴松弛地穿过隔离孔(即，与其内侧表面相隔一定距离)，以及将连接元件的轴端部牢固地插入到轮盘的接合通道或出于此目的提供的车轮支架的轮辐端部中。举例来说，连接元件的接合可借助于旋拧进入或按压进入和/或借助于粘合发生。
可以具有中空圆柱体形状或不同种类的空心形状的细长套筒尤其通过在与连接元件的纵轴成直角的方向上与轮缘和轮盘的对应的凹槽的形式配合来紧固连接。
通过根据本发明的连接布置的设计，出现了通过连接传递力的效率差异，其通过如下方式：在轴向方向上连接元件选择性地传递纵向力或拉伸力，以及在径向方向上同轴地周围连接元件的细长套筒吸收横向力和弯曲力矩。
本发明在此处假定：在车轮结构上的高度复杂的负载构成不同的且改变的比例的纵向力(FA)和横向力(FQ)以及弯曲力矩(MB)，这些力从轮盘经由单个连接元件传递到轮缘上(与根据图1的根据现有技术的连接相比)。
本发明还假定：在根据现有技术的连接的情况下，取决于产生的最大横向力、附接的方式以及(轮缘、轮盘的)连接所涉及的组件的材料对的摩擦值，必须提供连接元件的相当大程度的预负载以传递结合的纵向力和横向力并且紧固螺丝连接。除了在螺丝轴中产生的纵向力之外，传递所产生的横向力所需要的轮缘和轮盘之间的摩擦锁定必须借助于连接元件的相对应地很大的预负载力实现。
使用运动跑车的实例的作为径向疲劳测试的一部分的测试已经揭示：通过附接在过渡区中的轻质金属车轮支架和轮缘的轮缘底座的凹孔之间的常规的螺丝连接，与螺丝轴成直角的力近似为在螺丝轴中产生的纵向力的5倍。
使用用于轻质金属车轮支架的铝以及用于摩擦系数为μT＝0.3的轮缘底座的塑料的材料对，此处还产生了用于螺丝元件的必要的预负载力的近似为17的因数，所述力必须与单个夹紧力反向的施加以传递产生的纯粹的纵向力。
必要的预负载力的因数由于车轮以循环方式转动所引起的力的动态比例而增大。
另外，在存在偏心地起作用的轴向力的情况下，例如在改变轮辐几何结构的情况下，应当考虑预负载力因数的进一步增大。
在所述过程中，预负载力的水平必须通过此类安全储备来选择：对由于偏心负载或误操作过载所引起的在连接点处的弯曲力矩的额外出现进行补偿，以避免连接点的分离以及由此在连接元件上的直接地剪切应力。
关于精密的轻质结构车轮的设计要求是对于连接元件的大预负载力以紧固轮缘和轮盘之间的连接的要求的障碍。
首先，所需的大预负载力特别地要求使用具有很大的有效截面和/或很长的有效长度的连接元件，所述连接元件无法被引入到具有较小轮辐截面的精密轮辐中去。
其次，可以假定：大预负载力带来所涉及的组件(轮缘的轮缘内侧、轮盘的轮辐端部)的接触表面之间的相对应地很大的表面压力，且并不允许轮盘的邻近轮辐端部的截面的进一步减小，这是由于与此相关联的表面压力的进一步增大可以导致过量的压缩负载且因此损坏轮缘和/或轮盘。
通过在连接布置中根据本发明的功能的分离，显著减轻了连接元件尤其是对剪切敏感的螺丝元件的所出现的很大的横向力，在所述连接布置中连接元件基本上仅吸收纵向力并且细长套筒吸收起作用的横向力和弯曲力矩。
由于带来此功能的分离，横向力不再通过轮缘和轮盘之间的较高程度的摩擦锁定而传递，而实际上主要通过细长套筒和轮缘以及轮盘之间的形式配合传递，使得连接元件基本上仅须传递剩余的基本上较少的纵向力，并且因此可以显著减少连接元件的必要预负载力。此处剩余的较少程度的摩擦锁定不再为所需要的负载传递的决定性因素。
这使得能够首先减小连接元件的截面和/或接合长度并且其次减小轮缘的轮缘内侧和轮盘的轮辐端部之间的表面压力，最终使得具有邻近轮辐端部的较小截面表面的连接点的细长设计成为可能，并且连接不易受到损坏，这归因于在轮缘的材料上和/或在轮盘上的材料上的较小的压缩负载。
使用更小尺寸的连接元件和连接点的可能性减小了连接所需要的安装空间并且由此还节省了重量和成本。
尽管最小化了连接的安装空间，还是要确保轮缘和轮盘之间连接的高度紧固性。此外，在过载的情况下，如果过量的纵向力在连接元件的轴的方向上产生，移除剩余的摩擦锁定，那么归因于根据本发明的连接，连接的突然的整体故障的风险得到降低，这是因为通过主要为细长套筒与轮缘和轮盘的形式配合补偿了此处摩擦锁定的缺失，并且由此在连接元件上可以不出现剪切作用。
由于减少了重量的连接元件引起伸长的有效长度的增加的事实连接也变得更加紧固，并且由此减小了螺丝配置的可以引起预负载力减小的不希望的作用。
具体地说，当使用螺丝元件作为连接元件时，一方面由于最小化的预负载力的缘故需要较少的支撑螺纹，这导致所需要的安装长度的缩短。
另一方面由于最小化的预负载力的缘故可以设计螺丝元件具有更加狭小的截面，其中在拧入深度保持相同的情况下，旋拧螺纹的数量增多，这继而改善了连接的自身保持性以及因此改善了它的紧固性。
由于具有螺丝元件必须提供的减少的预负载力的缘故，且取决于使用要求，可将螺丝元件设计的更短和/或具有更加狭小的截面，其中通过细长套筒的辅助始终确保紧固连接。
结合一个有利实施例，轮缘的对应的凹槽至少部分被设计为隔离孔的径向延伸。
换句话说，结合此设计，在轮缘中延伸的细长套筒的区段至少部分围绕在径向延伸中的轮缘的隔离孔。在细长套筒的此区段中，引导连接元件的轴直接地但是有间隙地穿过细长套筒的中空的截面。
借助于此设计，首先可以进一步最小化用于连接的必要安装空间。细长套筒被布置在连接元件的最接近的附近处，而细长套筒和连接元件不会彼此相互影响它们的所期望的不同的作用。
其次，此设计更容易制造，这是由于用于细长套筒的布置的凹槽可以构造为存在于轮缘中的隔离孔的单个铣削出的部分。
尤其，在轮缘中延伸的细长套筒的区段以隔离孔的衬里的方式在隔离孔区域中提供对轮缘的材料的机械保护。
结合另一有利实施例，轮盘的对应的凹槽部分地被设计为接合通道的径向延伸。
结合此设计，在轮盘中延伸的细长套筒的区段在径向延伸中加衬接合通道的一部分。在细长套筒的此区段中，引导连接元件直接地但是有间隙地穿过细长套筒的中空截面。突出超出细长套筒的此区段的连接元件的轴端部以此前所描述的方式与轮盘或车轮支架的轮辐端部在剩余的接合通道中啮合。
优选地，细长套筒具有空心圆柱体形状的环形圆柱体设计。在细长套筒的此截面设计中，可以特别均匀地补偿所产生的横向力。
此外，用于在轮缘和轮盘中接纳中空圆柱体细长套筒所需要的对应的凹槽可以使用一种较简单的工具制造。
优选地假设：在轮缘中延伸的区段和/或在轮盘中延伸的细长套筒的区段具有材料接合和/或以压入配合的方式与轮缘或轮盘接合。
通过此方式，可以显著改善通过细长套筒的横向力的直接传递，并且由此进一步提高连接的紧固性。
在实际执行中，在轮缘中延伸的细长套筒的区段可以借助于干涉配合旋拧和/或胶合和/或插入到相关联的凹槽中。
类似地，在轮盘中延伸的细长套筒的区段可以借助于干涉配合旋拧和/或胶合和/或插入到相关联的凹槽中。
对于在轮缘中延伸的区段和在轮盘中延伸的细长套筒的区段而言，可以提供相互独立的连接技术。
具体地说，由于此原因，也可以更灵活地设计用于车轮的组装的组装过程。
尤其是，另外的连接技术使得在车轮组装期间能够在位置上紧固和/或固定细长套筒。
在本发明的优选的进展中，细长套筒在面向轮缘外侧的端部上具有优选为楔形的加宽的外围区域，所述外围区域具有用于连接元件的在设计上优选地为楔形的头部区段的底座的底座表面。
细长套筒的加宽的边缘一方面提供了用于将连接元件的头部区段附接到细长套筒的额外的表面，并且另一方面提供了用于附接在轮缘上的细长套筒的额外的表面且由此改善了作用于轮缘上的表面压力的分布。
通过外围区域以及连接元件的头部区段的底座表面的楔形设计进一步改善了表面压力的分布。
表面压力还受到细长套筒的有利的影响，所述细长套筒具有用于在轮缘的轮缘外侧上定位的呈支撑凸缘形式的加宽的外围区域，所述加宽的外围区域提供用于在轮缘上附接的细长套筒的额外的表面。
优选地假设：细长套筒的底座表面具有粗糙表面结构，优选的是波纹状的或锯齿状的表面结构。
通过此方式，借助于细长套筒，克服连接元件松弛的自身保持性可以得到加强，并且由此进一步提高连接的紧固性。
也可以通过对应于底座表面的头部区段的接触表面增加连接的紧固性，所述底座表面具有粗糙表面结构，优选的是波纹状或锯齿状的表面结构。
在一个有利实施例中，提供了布置在轮缘的轮缘内侧和轮盘的车轮附接侧之间的至少一个穿孔盘。
以特定方式设计穿孔盘使得其在组装状态中围绕细长套筒或为后者所包围，在所述组装状态中穿孔盘布置在轮缘的轮缘内侧和轮盘的车轮附接侧之间。
通过此方式，使用对应的材料对，可以某一方式设置穿孔盘、轮缘和轮盘的接触表面之间的摩擦状况，使得可进一步减小连接元件的必需的预负载力并且因此进一步减小在连接中的表面压力。
具体地说，在穿孔盘与细长套筒的相互作用中，可以减轻细长套筒和轮缘之间的振动摩擦磨损以及轮缘和轮盘之间的振动摩擦磨损，这进一步改善了连接的耐久性和可靠性。
此外，通过此方式，轮盘可以非接触地附接到轮缘，使得可以最小化轮缘和轮盘之间的接触腐蚀的风险并且可以实现热膨胀的更好的相容性。
替代地，并且结合相同的优势，细长套筒具有在轮缘的轮缘内侧和轮盘的车轮附接侧面之间布置的凸缘环。
此外，此实施例特别易于组装。
根据本发明，还通过一种车轮解决所设置的任务，在所述车轮中连接元件具有活塞式轴区段，所述轴区段具有与在端部处的轴区段的截面相比沿径向延伸的截面，并且经设计和布置以便在各情形下以形式配合的方式至少部分延伸到轮缘的隔离孔的一个对应的凹槽以及轮盘的一个对应的接合通道中。
为了执行轮缘和轮盘之间的连接，可以设计为类似于螺丝或铆钉的结合的连接元件使用两个轴区段，其中在端部处的轴区段以压入配合的方式牢固地接合和/或连接在轮盘的接合通道中并且在各情形下活塞式轴区段至少以形式配合的方式搁置在对应于活塞式轴区段的形状的隔离孔和接合通道的一个凹槽中。
形成形式配合的活塞式轴区段可以紧邻位于端部处的轴区段布置，它在接合通道中以压入配合的方式起作用。
在轮盘的接合通道中的位于端部处的轴区段的接合可以例如借助于旋拧进入、按压进入和/或粘合在其中发生。
借助于与轮缘的轮缘外侧或隔离孔的凹槽接触的头部区段以及在端部处与轮盘啮合的轴区段，结合的连接元件引起在连接元件的纵轴的方向上连接的必要的预负载力，同时在相对于连接元件的纵轴的横向方向上，与隔离孔的凹槽和接合通道形式配合的活塞式轴区段执行紧固连接的作用。
根据本发明结合连接的此可替代的设计，在运转期间在整个纵向方向上实施纵向力的传递，在此处同样地出现了通过连接元件传递力的效率差异，然而基本上仅通过径向延伸轴区段执行横向力和弯曲力矩的吸收，径向延伸轴区段由此经受纵向力和横向力的结合的负载。
以与细长套筒的设计相同的方式，横向力没有通过轮缘和轮盘之间的摩擦锁定传递，而是主要地通过活塞式轴区段与轮缘的隔离孔的凹槽以及轮盘的接合通道的形式配合传递，使得剩余的连接元件尤其是连接元件的在端部处的轴区段基本上仅须传递纵向力，并且因此可以显著减少连接元件的必需的预负载力。此处剩余的较少程度的摩擦锁定也不再是必要的负载转移的限定性因素。
由于轴区段较大截面具有优选地无切口的光滑表面，传递剪切力并且以活塞的方式延伸的轴区段在很大程度上防止了如在吸收拉力的常用的带螺纹的轴区段上可能出现的剪切作用。相比之下，根据本发明，在端部处的可以带螺纹的轴区段由于其位置仅处于轮盘的接合通道中而不承担任何剪切负载。
这使得可能减少在连接元件的端部处的轴区段的截面和/或连接长度，最终使得连接点到具有邻近轮盘或轮盘的轮辐端部的较小截面表面的轮盘的细长的设计同样地成为可能，并且连接不易受到损坏，这归因于在轮缘和/或轮盘的材料上较小的压缩负载。
与具有与细长套筒结合的连接元件的连接布置的设计相比，具有两个轴区段的结合的连接元件的上文所述的可替代的设计对于加工和成本尤其具有优势，所述加工和成本涉及连接部件和待连接的组件的制造并且涉及车轮的组装。
根据一个有利实施例，至少提供一个穿孔盘，所述穿孔盘围绕活塞式轴区段布置在轮缘的轮缘内侧和轮盘的车轮附接侧之间。
通过此方式，采用适当的选择材料，可以一定方式设置穿孔盘、轮缘和轮盘的接触表面之间的摩擦状况，使得可进一步减小结合的连接元件的必需的预负载力并且因此进一步减小在连接中的表面压力。
具体地说，在穿孔盘与结合的连接元件的相互作用中，有可能减轻连接元件和轮缘之间的振动摩擦磨损以及轮缘和轮盘之间的振动摩擦磨损，这进一步改善了连接的耐久性和可靠性。
通过轮盘到轮缘的非接触的附接，最小化了组件之间的接触腐蚀的风险，且实现热膨胀的更好的相容性。
附图说明
在下文中使用各种实施例更详细地说明根据本发明的车轮。相关图式如下示出：
图1根据现有技术的具有轮缘和车轮支架的车轮的截面图的摘要，
图2根据本发明的车轮的截面图的摘要，其中轮缘和车轮支架借助于根据第一设计变体的连接布置连接，所述第一设计变体具有平头螺栓和环形圆柱体细长套筒，
图2a根据图2的车轮的截面图的摘要，所述车轮借助于根据第二设计变体的连接布置连接，所述第二设计变体具有根据图2的平头螺栓和在凹陷装置中的环形圆柱体细长套筒，
图3车轮的截面图的摘要，所述车轮借助于根据第三设计变体的连接布置连接，所述第三设计变体具有埋头螺栓和细长套筒，所述细长套筒具有以楔形的形式加宽的外围区域和套管状支撑凸缘，
图4车轮的截面图的摘要，所述车轮借助于根据第四设计变体的连接布置连接，所述第四设计变体具有根据图3的埋头螺栓和细长套筒，所述细长套筒具有在凹陷装置中以楔形的形式加宽的外围区域，
图4a根据图4的没有连接元件的车轮的连接点的详细视图X，
图5车轮的截面图的摘要，所述车轮借助于根据第五设计变体的连接布置连接，所述第五设计变体具有埋头螺栓和根据图3的细长套筒以及穿孔盘，
图6车轮的截面图的摘要，所述车轮借助于具有活塞式轴区段的平头螺栓连接。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的车轮的区段，所述车轮具有轮缘1和车轮支架2，且在过渡区中借助于在轮缘底座的区域中的连接元件3(平头螺丝)将所述车轮支架连接到轮缘1的凹孔。在车轮结构上产生的负载是由不同且变化比例的纵向力(FA)、横向力(FQ)和弯曲力矩(MB)组成的，这些力通过单个连接元件 3从轮盘或车轮支架2传递到轮缘1的轮缘底座。从连接元件3中，必须通过在轮缘底座和轮盘或车轮支架2之间的接触表面处的对应的摩擦锁定的提供一方面传递作用在纵轴中的纵向和/或拉伸力(FA)，且另一方面传递与纵轴成直角作用的横向力(FQ)，这需要连接元件的非常大的预负载力。
图2中的本发明的第一实施例示出了根据本发明的车轮的截面图，所述车轮由具有由纤维复合材料制成的轮缘底座的轮缘1.1和由铝制成的车轮支架2.1 组成。
为了将车轮支架2.1附接到轮缘1.1，在过渡区的轮缘底座的区域中将根据本发明的若干连接布置提供到凹孔，所述连接布置分布式的围绕轮缘1.1或车轮支架2.1的圆周布置并且对应于轮辐的数量；这些各自包括作为连接元件的平头螺栓3.1和具有环形圆柱体形状的细长套筒4，其中的每一个占据轮缘底座的隔离孔5和车轮支架2的轮辐端部的所分配的接合通道6。
环形圆柱体细长套筒4的第一区段跨过轮缘底座的整个截面延伸，且第二区段延伸到车轮支架2.1的轮辐端部中。细长套筒4的第一区段完全占据轮缘底座的隔离孔5，且在轮缘外侧上与隔离孔5齐平；在轮缘内侧上细长套筒的第二区段突出超出隔离孔5，使得处于组装状态的细长套筒4占据在车轮支架2.1的轮辐端部中的接合通道6的一部分。
为了实现根据图2的细长套筒4与轮缘底座和车轮支架2.1的形式配合，细长套筒4的第一区段嵌入设计为具有与它的(第一区段的)外部轮廓相同的形状的隔离孔5的径向延伸7中，而突出超出轮缘底座的轮缘内侧的细长套筒4 的第二区段插入到对应于且具有与它的(第二区段的)外部轮廓相同形状的车轮支架2.1的轮辐端部的接合通道6的凹槽8中。
接合通道6的凹槽8是接合通道6的部分径向延伸8且近似跨越接合通道的总长度的三分之一到二分之一延伸。凹槽8的端部形成用于插入的细长套筒4 的轴向接触表面。
平头螺栓3.1的平坦头部与轮缘底座的轮缘外侧接触以及与端部在轮缘外侧上平齐的细长套筒4接触。引导平头螺栓3.1的轴松弛地(即，与细长套筒4 的内侧表面相隔一定距离地)穿过细长套筒。平头螺栓3.1的轴端部突出超过安装在凹槽6中的细长套筒4的端部插入到车轮支架2.1的接合通道6中、胶合到车轮支架2.1的接合通道6中、旋拧到车轮支架2.1的接合通道6中或压入到车轮支架2.1的接合通道6中。突出超出安装在凹槽8中的细长套筒4的平头螺栓 3.1的轴端部具有与配备有内螺纹的车轮支架2.1的轮辐端部的接合通道6啮合的螺纹。
由此一方面细长套筒4以形式配合的方式固定，且另一方面产生了用于形成轮缘1.1和车轮支架2.1之间的有效连接的平头螺栓3.1的必要的预负载。由此出现了根据本发明的具有力吸收的功能性分离的连接，
在车轮运转期间，平头螺栓3.1基本上仅传递产生的纵向力FA，而以形式配合的方式安装的细长套筒4基本上吸收产生的横向力FQ和弯曲力矩MB。
如所概述的，减轻具有负载分布到此连接布置上的平头螺栓3.1(上的负载)，与根据依据图1的现有技术的连接相比使得能够设计细长的平头螺栓，以及实现轮缘底座和车轮支架2.1的轮辐端部之间的所需要的摩擦表面的最小化。
通过由于可还原表面压力的在由纤维复合材料制成的轮缘底座上的较低的压缩负载，以及通过借助于以形式配合的方式引入到轮缘1.1和车轮支架2.1中的细长套筒4避免平头螺栓3.1上的任何剪切负载，连接是极其耐久与可靠的，这确保了连接的紧固性并且进而确保了车轮达到高级水平。
为了进一步改善连接的紧固性，在轮缘底座中延伸的细长套筒4的区段可以借助于干涉配合胶合在轮缘底座的隔离孔5中或搁置在轮缘底座的隔离孔5 中。
此外，延伸到车轮支架2.1中的细长套筒4的区段可以借助于干涉配合胶合到车轮支架2.1的接合通道6的凹槽8中或者插入到凹槽8中。
图2a示出了在第二实施例中根据图2的具有用于附接车轮支架2.1到轮缘 1.1的可替代的连接布置的车轮。
在下文中，将仅讨论相对于先前实施例的差异。
结合根据图2a的此实施例，根据本发明的连接布置在各情形下包括根据图 2的作为在更短设计中与环形圆柱体细长套筒4.1结合的连接元件的平头螺栓 3.1。
结合环形圆柱体细长套筒4.1的更短设计，不同于根据图2的细长套筒4，布置在轮缘底座中的细长套筒4.1的第一区段仅延伸跨过轮缘底座截面的一部分，使得细长套筒4.1的端部朝向在轮缘底座中的轮缘外侧端部。轮缘底座的隔离孔5具有对应的凹槽7，所述凹槽延伸到对于第一区段的适当地更短的长度。
通过对应于平头的轮缘底座的邻近的凹槽，平头螺栓3.1可以在轮缘底座中埋头布置。
在轮缘底座中延伸的细长套筒4.1的第一区段的长度有着这样的尺寸：所接触的头部区段与轮缘底座的凹槽的端部齐平，并且与细长套筒4.1接触的头部区段与轮缘外侧齐平。
由于此设计，根据本发明，在不限定通过平头螺栓3.1和细长套筒4.1的力吸收的功能的分离的情况下，并且进而在不损害连接的有利的作用的情况下，有可能减少连接对空间和材料的需求。
此外，平头螺栓3.1的凹陷的设计有助于此处未示出的轮胎到轮缘底座上的配合。
图3在第三实施例中示出了根据图2的具有用于将车轮支架2.1附接到轮缘 1.1的另一个可替代的连接布置的车轮。
在下文中，仅讨论相对于根据图2的实施例的差异。
结合根据图3的此实施例，根据本发明的连接布置在各情形下包括作为连接元件的埋头螺栓3.2和细长套筒4.2。
不同于根据图2的环形圆柱体细长套筒4，根据图3的细长套筒4.2除具有朝向轮缘内侧的环形圆柱体区域之外，还具有朝向轮缘外侧的以楔形的形式加宽的外围区域，所述外围区域具有套管状支撑凸缘。
通过跨过轮缘底座的整个截面延伸而形成的细长套筒4.2的第一区段被布置在设计成对应于它的(区段的)的外部轮廓的形状的隔离孔5的径向延伸径向延伸7中，而细长套筒4.2的楔形的外围区域与隔离孔5的凹槽7的斜面接触表面接触，并且细长套筒4.2的外围区域的支撑凸缘延伸跨过轮缘外侧的表面。
引导埋头螺栓3.2松弛地穿过细长套筒4.2，其中其埋头由细长套筒4.2的以楔形的形式加宽的外围区域接收并且与对应于埋头的底座表面9接触。
进而提高了细长套筒4.2到轮缘底座的附接表面，这意味着细长套筒4.2和轮缘底座之间的表面压力减小了，尤其是使用由纤维复合材料制成的轮缘底座意味着相当多的材料的保留。
此外，借助细长套筒4.2增大了埋头螺栓3.2的埋头与轮缘底座的附接区域，并且因此通过相同的优势，减少了埋头螺栓3.2和轮缘底座之间的表面压力。
图4示出了类似于图3的设计的具有用于将车轮支架2.1附接到轮缘1.1的另一可替代的连接布置的车轮的第四实施例。
在下文中，仅讨论相对于根据图3的实施例的差异。
结合根据图4的此实施例，根据本发明的连接布置在各情形下包括作为与细长套筒4.3结合的连接元件的根据图3的埋头螺栓3.2。
不同于根据图3的细长套筒4.2，根据图4的细长套筒4.3除了具有朝向轮缘内侧的环形圆柱体区域之外，还具有朝向轮缘外侧的以楔形的形式加宽的并且加厚的外围区域。
跨过轮缘底座的整个截面延伸的细长套筒4.3的第一区段被布置在经设计以对应于它的(区段的)外部轮廓的形状的隔离孔5的径向延伸7中，而细长套筒4.2的楔形的外围区域与隔离孔5的凹槽7的斜面接触表面接触。
细长套筒4.3的以楔形的形式加宽的且加厚的外围区域与轮缘底座的轮缘外侧齐平。
放置细长套筒4.3的以楔形的形式加宽的在外围区域中的埋头螺栓3.2的埋头以便对应于其底座表面9，使得整个连接布置与轮缘外侧齐平。
通过此实施例，细长套筒4.3到轮缘底座的附接表面和螺栓3.2的埋头到细长套筒4.3的附接表面也得到增大，并且因此减小了埋头螺栓3.2的埋头、细长套筒4.3和轮缘1.1的轮缘底座之间的表面压力。
此外，埋头螺栓3.2和细长套筒4.3的凹陷设计简化了此处未示出的轮胎到轮缘底座上的配合。
细长套筒4.3的以楔形的形式加宽的外围区域的底座表面9，类似于细长套筒4.2的，也可以另外的设计成粗糙化的或波纹状的，如在图4a中在根据图4 的细长套筒4.3的放大详细视图X中所示。在此详细视图中，没有示出埋头螺栓3.2以便更容易参看。
优选地，面向底座表面9的埋头螺栓3.2的埋头的接触表面还设计成粗糙化或波纹状的。
由于提高了螺栓3.2的克服变得宽松的自身保持性，这进一步提高了连接的紧固性。
图5示出了在第五实施例中与根据图3的类似设计的具有用于将车轮支架 2.1附接到轮缘1.1的另一可替代的连接布置的车轮。
结合根据图5的此实施例，根据本发明的连接布置在各情形下包括如根据图3中的实施例的设计的埋头螺栓3.2和细长套筒4.2。
不同于根据图3的实施例，连接布置另外具有围绕突出超出轮缘内侧上的隔离孔5的细长套筒4.2的第二区段的穿孔盘10。
优选地，在预组装阶段中，穿孔盘10在轮缘底座的轮缘内侧上在围绕隔离孔5的各情形下连接到轮缘1.1，或者在轮辐端部的附接侧上在围绕接合通道6 的各情形下连接到车轮支架2.1。
在车轮的最后组装阶段中，穿孔盘10布置在轮缘底座的轮缘内侧的接触表面和车轮支架2.1的轮辐端部的附接侧之间。通过适当的选择材料和适当的设计，它可以用于改变和设置接触表面之间的摩擦状况，以便进一步减少埋头螺栓3.2 的所需要的预负载力。
此外，通过此方式，可以进一步减少轮缘底座和车轮支架2.1之间产生的振动摩擦磨损，并且如果适用那么还可以进一步减少细长套筒4.2和轮缘底座之间的产生的振动摩擦磨损，这在由纤维复合材料制成的轮缘底座的情况下具有特别有利的影响，并且进一步改善了连接的耐久性和可靠性。
此外，在细长套筒4.2和穿孔盘10之间的相互作用中，车轮支架2.1可以非接触地附接到轮缘底座，使得可以最小化轮缘2.1和车轮支架2.1的材料之间的接触腐蚀的风险，并且可以实现热膨胀的更好的相容性。
图6描绘了根据本发明的车轮的区段，组成为由铝制成的轮缘1.2和由铝制成的车轮支架2.1。
为了将车轮支架2.1附接到轮缘1.2，在过渡区中的轮缘底座的区域中提供若干平头螺栓3.3到凹孔作为连接元件，所述平头螺栓3.3分布式锁定围绕轮缘 1.2或车轮支架2.1的圆周布置并且对应于轮辐的数量，所述连接元件在各情形下占据轮缘底座的隔离孔5和车轮支架2.1的轮辐端部的所分配的接合通道6。
平头螺栓3.3具有活塞式轴区段11，所述活塞式轴区段具有在端部处直接地附接到轴端部的光滑表面、配备有用于在车轮支架2.1中接合的螺纹。与在端部处的轴区段的截面相比，活塞式轴区段11具有径向加宽的截面；并且在组装状态中，通过第一区段在轮缘底座中部分地延伸并且通过第二区段延伸到车轮支架2.1的轮辐端部中。
活塞式轴区段11的第一区段仅部分地占据轮缘底座的隔离孔5，使得轮缘底座的隔离孔5具有用于第一区段的相对应地部分地构造的径向延伸7。附接到此的是用于平头螺栓3.3的平头的凹槽。
在旋拧状态中的平头螺栓3.3与轮缘底座的轮缘外侧齐平，其中平头由为此设想的凹槽接收并且凹槽的底部表面用作平头的底座表面。
在平头螺栓3.3的端部处的轴区段借助于它的与车轮支架2.1的接合通道6 的内螺纹啮合的外螺纹带来压入配合螺丝连接。
为了实现轮缘1.2、车轮支架2.1和活塞式轴区段11之间的额外的形式配合，在平头螺栓3.3的旋拧状态中，活塞式轴区段11的第一区段搁置在形状上对应于它的(区段的)外部轮廓的隔离孔5的径向延伸7中，并且第二区段搁置在形状上对应于它的(区段的)外部轮廓的车轮支架2的轮辐端部的接合通道6 的凹槽8中。接合通道6的凹槽8为接合通道6的部分径向延伸8。
在平头螺栓3.3的旋拧状态中，活塞式轴区段11的第一区段近似跨过隔离孔5的总长度的一半延伸，而它的第二区段近似跨过接合通道6的总长度的四分之一到三分之一延伸。
由此，一方面以形式配合方式将活塞式轴区段11固定，并且另一方面产生了用于形成轮缘1.2和车轮支架2.1之间的有效连接的平头螺栓3.3的必要的预负载
在车轮运转期间，横向力FQ没有通过轮缘底座和车轮支架2的接触表面之间的摩擦锁定传递，而是主要通过活塞式轴区段11和隔离孔5的延伸7或接合通道6的凹槽8之间的形式配合连接传递。
由此，需要平头螺栓3.3的较小的预负载力以实现紧固连接，这是为何在端部处的轴区段的螺纹截面可显著小于活塞式轴区段11的截面(在图6中显而易见)。
与根据依据图1的现有技术的连接相比，连接点进而被设计的更加狭小，并且同时具有轮缘1.2的轮缘内侧和与轮缘内侧接触的车轮支架2.1的轮辐端部的更小的接触表面。
由于在轮缘底座和由铝制成的车轮支架2.1的轮辐端部上较小的压缩负载，此连接还不太易于受损并且长期可靠，这确保了连接的紧固性达到高级水平。

Claims (13)

1.一种车轮，其具有轮缘、轮盘以及连接所述轮盘和所述轮缘的至少一个连接元件，其中所述连接元件被引导穿过所述轮缘的隔离孔并且接合在所述轮盘的接合通道中，其特征在于，同轴地围绕所述连接元件(3.1、3.2)的细长套筒(4、4.1、4.2、4.3)提供为经设计和布置使得它以形式配合方式至少部分延伸到所述轮缘(1.1、1.2)的对应的凹槽(7)以及所述轮盘(2.1)的对应的凹槽(8)中，所述连接元件被引导以松弛地穿过所述细长套筒。
2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述轮缘(1.1、1.2)的所述对应的凹槽(7)被至少部分设计成所述隔离孔(5)的径向延伸(7)，和/或所述轮盘(2.1)的所述对应的凹槽(8)被部分地设计成所述接合通道(6)的径向延伸(8)。
3.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述细长套筒(4、4.1)具有环形圆柱体设计。
4.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，在所述轮缘(1.1、1.2)中延伸的所述细长套筒(4、4.1、4.2、4.3)的延伸部分和/或在所述轮盘(2.1)中延伸的所述细长套筒(4、4.1、4.2、4.3)的延伸部分相应地材料接合和/或以力配合方式连接到所述轮缘(1.1、1.2)或所述轮盘(2.1)。
5.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述细长套筒(4、4.1、4.2、4.3)具有位于面向所述轮缘外侧的端部上的外围区域，所述外围区域具有底座表面(9)以用于所述连接元件(3、3.1、3.2)的头部区段的底座。
6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述细长套筒(4.2、4.3)具有楔形的加宽的外围区域，以用于楔形设计的所述连接元件(3.2)的头部区段的底座。
7.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述底座表面(9)和/或所述连接元件(3.1、3.2)的头部对应于底座表面(9)的接触表面具有粗糙表面结构。
8.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，所述底座表面(9)和/或所述连接元件(3.2)的头部对应于底座表面(9)的接触表面具有粗糙表面结构。
9.根据权利要求7或8所述的车轮，其特征在于，所述粗糙表面结构是波纹状或锯齿状的表面结构。
10.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，至少一个穿孔盘(10)提供为布置在所述轮缘(1.1，1.2)的所述轮缘内侧和所述轮盘(2.1)的车轮附接侧之间。
11.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述细长套筒(4，4.1)具有凸缘环，所述凸缘环布置在所述轮缘(1.1，1.2)的所述轮缘内侧与所述轮盘(2.1)的所述车轮附接侧之间。
12.一种车轮，其具有轮缘、轮盘以及连接所述轮盘和所述轮缘的至少一个连接元件，其中所述连接元件被引导穿过所述轮缘的隔离孔并且接合在所述轮盘的接合通道中，其特征在于，所述连接元件(3.3)具有活塞式轴区段(11)，所述轴区段与在端部侧的轴区段的截面相比具有径向延伸的截面并且经设计和布置以便在各情形下以形式配合方式至少部分延伸到所述隔离孔(5)的对应的凹槽(7)以及所述轮盘(2.1)的所述接合通道(6)的凹槽(8)中，所述接合通道(6)的凹槽(8)为接合通道(6)的部分径向延伸。
13.根据权利要求12所述的车轮，其特征在于，提供至少一个穿孔盘(10)，所述穿孔盘涵盖所述活塞式轴区段(11)，所述轴区段布置在所述轮缘(1.1、1.2)的所述轮缘内侧与所述轮盘(2.l)的车轮附接侧之间。
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