CN110154635A - 车轮及其制造方法 - Google Patents

车轮及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110154635A
CN110154635A CN201910112494.5A CN201910112494A CN110154635A CN 110154635 A CN110154635 A CN 110154635A CN 201910112494 A CN201910112494 A CN 201910112494A CN 110154635 A CN110154635 A CN 110154635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
rim ring
disc
wheel rim
wheel disc
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.)
Pending
Application number
CN201910112494.5A
Other languages
English (en)
Inventor
弗雷德里克·彼得·沃尔夫-蒙海姆
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN110154635A publication Critical patent/CN110154635A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/74—Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
    • B29C70/76—Moulding on edges or extremities of the preformed part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/02—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body integral with rim
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/12—Means of reinforcing disc bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2305/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/32—Wheels, pinions, pulleys, castors or rollers, Rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00—Manufacturing methods
    • B60B2310/20—Shaping
    • B60B2310/204—Shaping by moulding, e.g. injection moulding, i.e. casting of plastics material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00—Manufacturing methods
    • B60B2310/30—Manufacturing methods joining
    • B60B2310/321—Manufacturing methods joining by overmolding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/10—Metallic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres
    • B60B2360/3412—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres
    • B60B2360/3416—Carbone fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车轮，特别是车辆复合车轮，该车轮具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环(2)、以及由金属材料制成的并附接到所述轮辋环(2)的用于可释放地附接到车辆的轮架的轮盘(3)。轮辋环(2)和轮盘(3)至少部分地涂覆有纤维增强塑料材料(5)。本发明还涉及一种用于制造这种车轮(1)(特别是车辆复合车轮)的方法。

Description

车轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的车轮，特别是车辆复合车轮，该车轮具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环、以及由金属材料制成的并附接到轮辋环的用于可释放地附接到车辆的轮架的轮盘。本发明还涉及一种用于制造车轮的方法。
背景技术
传统上，车轮由金属材料制成，例如铝或镁材料及其合金等(也称为轻金属材料)、铸造或锻造部件以及金属板结构中的钢材料。这种类型的车轮通常具有用于接收轮胎的轮辋环和固定地附接到轮辋环并且具有用于可释放地附接到车辆的轮架的附接区域(例如轮毂)的轮盘。在这种情况下，轮盘通常是指将轮辋环机械地连接到附接区域或轮毂的任何连接结构。轮盘可以设计成基本上盘形或碟形，例如常规钢轮中的情况，通常也称为盘轮。但是，它们同样可以采用辐条设计。也可以想到其他形式的轮盘。
除了纯粹由一种或多种金属材料制造的车轮之外，还已知所谓的车辆复合轮，其中通常轮辋环或轮盘完全由纤维增强塑料材料形成。车轮的这种结构主要提供减轻重量和/或进一步增加车轮强度的优点。
因此，JP H03-193501A和KR10-1198625B1(还有US2012/0043014A1)例如均公开了一种车辆复合车轮，其具有由纤维增强塑料材料形成的用于接收轮胎的轮辋环和由金属材料制成并且附接到轮辋环上的用于附接到车辆的轮架的轮盘。
相比之下，从US2010/0320831A1中已知一种车辆复合车轮，其具有由金属材料形成的用于接收轮胎的轮辋环和由纤维增强塑料材料制成并附接到轮辋环上用于附接到车辆的轮架的轮盘。
CH 710 074A2还描述了一种车辆复合车轮，其具有由第一材料制成的轮辋环和由第二材料制成并附接到轮辋环的轮盘，其中两种材料中的至少一种是纤维增强塑料材料，例如玻璃纤维或碳纤维材料。因此，车辆复合车轮也可以完全由纤维增强塑料材料形成。
在US8 042 766B2中描述了一种飞机复合轮，其具有至少部分地嵌入纤维增强塑料材料中的金属骨架结构。该骨架结构包括通过多个金属杆彼此连接的金属环，其中金属环尤其具有轮毂的形式和用于轮胎侧向引导的轮辋凸缘。飞机轮构造成两部分，其中嵌入纤维增强塑料材料中的两个金属骨架连接在一起，从而形成完整的飞机轮。
还已知提供一种车轮的轮盘，其附接到用于接收轮胎的轮辋环，在其可见表面上(即在车辆上组装后在其可见外侧上)具有纯塑料涂层(即，没有纤维增强件)。塑料涂层仅用于装饰目的，因为它可以比仅由金属材料制造的轮盘更简单且经济的形成，在设计方面具有更大的自由度。
这种类型的车轮例如从US 4 786 027A和US 5 088 798A中已知。在这些印刷文件中，还描述了用装饰性塑料涂层涂覆车轮或其轮盘的装置，其中涂层装置是一种多部件铸造模具，其具有将轮盘压靠在铸模下部上的铸造模具上部。铸模下部在轮盘的待涂覆区域中形成具有轮盘的空腔，其中，为了正确地执行涂覆方法，存在于轮盘中的通孔(例如制动通气孔和/或车轮紧固孔)必须通过相应形成的突出到相应开口中的模具突起将铸模下部密封。
EP 0 457 070A1还公开了一种车轮，其轮盘同样由装饰性塑料涂层覆盖，其中选择可镀锌塑料作为塑料材料，以便在涂覆轮盘之后在其上镀铬涂层。
从GB 2 142 288A中还已知一种具有用于接收轮胎的轮辋环和附接到轮辋环的轮盘的车轮，其中至少部分轮辋环，特别是在将轮胎横向保持在轮辋环上的轮辋凸缘的区域中，设有塑料涂层(没有纤维增强)。提供塑料涂层(例如尼龙)以减少由于其与轮胎接触而导致的轮辋环的摩擦或磨损。根据一个示例性实施例，整个车轮也可以设置有这种塑料涂层。目的是由此改善车轮的耐腐蚀性。塑料涂层以塑料粉末的形式施加到车轮上以进行熔化。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是提供一种改进的车轮，特别是车辆复合车轮，以及一种用于制造车轮(特别是车辆复合车轮)的改进方法，其可以经济的并且省力的制造，具有低重量和/或质量惯性矩(旋转质量)以及高强度。此外，车轮也应该具有视觉上吸引人的设计。
该目的通过具有权利要求1的特征的车轮以及具有权利要求8的特征的用于制造车轮的方法来实现。在各个从属权利要求中公开了本发明的特别有利的配置。
应该指出的是，以下描述中单独提到的特征可以以任何技术上有用的方式彼此组合，并且证明了本发明的进一步配置。该描述另外特别地结合附图来表征和指定本发明。
应当进一步注意的是，这里在两个特征之间使用并且将这些链接在一起的连接“和/或”应该始终被解释为使得在根据本发明的主题的第一配置中仅存在第一特征，在第二配置中仅存在第二特征，并且在第三配置中可以存在第一和第二特征。
根据本发明，车轮(特别是车辆复合车轮)具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环和由金属材料制成的并附接到轮辋环的用于可释放地连接到车辆的轮架上的轮盘。
轮辋环可以形成为优选地在车轮的轴向方向上是中空的圆柱形，使得用于接收轮胎的接触表面可以由中空圆柱壁的外侧提供。形成轮辋环的中空圆柱体的壁厚(即壁在其径向方向上的延伸范围)，在此形成为比其轴向延伸范围小得多。因此，轮辋环具有其壁外侧的用于接收轮胎的(广泛的)连续结构。
轮盘通常指的是任何连接结构，其以机械固定的方式将轮辋环连接到附接区域(例如轮毂)，其可以以常规方式用于将车轮可释放的附接到车辆的轮架。轮盘可以具有基本上连续的结构，例如盘形或碟形。但是，这不是强制性的。
轮辋环和轮盘可以由同一种材料(例如由钢、铝、镁等)制成，以及由这种金属材料制成的合金制成。然而，这不是强制性的，这意味着轮辋环和轮盘也可以由不同的金属材料形成。
根据本发明，轮辋环和轮盘都至少部分地涂覆有纤维增强塑料材料，例如用玻璃纤维或碳纤维增强的塑料材料。聚合物材料的纤维，例如芳族聚酰胺和/或聚乙烯纤维等，同样可用作增强纤维。塑料材料优选是热固性塑料，诸如聚酯、环氧树脂或酚醛树脂等。
在金属轮辋环和金属轮盘上提供的纤维增强塑料涂层赋予车轮高强度，特别是在车辆操作期间由于制动而导致的待吸收的高周向力，以及由于改变方向而导致的加速扭矩和转弯力，以及减轻重量。同时，这种类型的车轮可以比纯粹由纤维增强塑料材料制造的车轮更经济地生产，因为使用了更容易加工的相对经济的金属材料。作为整体，车轮上的金属轮辋环和金属轮盘的体积含量优选大于纤维增强塑料涂层的体积含量，因为轮辋环和轮盘可以以本身已知的方式由金属材料，特别是轻金属合金，例如通过铸造或锻造相对经济的制造。
本发明的一种有利的配置提供了：轮辋环和轮盘在其各自的外侧和/或其各自的内侧上基本上完全涂有纤维增强塑料材料。换句话说，轮辋环和轮盘的外侧和/或内侧的整个外表面和/或内表面或至少基本上更大的表面部分涂覆有纤维增强塑料材料，相应地无涂层表面部分相对较小。在这种情况下，轮辋环的外侧指的是用于接收轮胎的外表面；内侧相应地指的是面向车轮的旋转轴线或轴向轴线的内表面。这里，轮盘的外表面指的是轮盘的可见表面，其在车轮组装在车辆上之后从外侧可见；轮盘的内侧指的是轮盘的内表面，其面向相反的方向、朝向车轮的内侧、以及基本垂直于旋转轴线或轴向轴线。根据本配置，纤维增强塑料涂层因此可以附接到轮辋环和轮盘的外侧、或者轮辋环和轮盘的内侧、或者轮辋环的外侧和轮盘的内侧、或者轮辋环的内侧和轮盘的外侧。
由于广泛的塑料复合涂层，在轮辋环和轮盘的基本上整个外侧和/或内侧上的涂层使得车轮的强度能够进一步增加并且由于金属轮辋环和/或金属轮盘的体积可以依照纤维增强塑料的加强而减小而使重量进一步减少。此外，广泛的涂层确保了轮辋环或轮盘的金属材料与纤维增强塑料材料之间的永久固定连接。
根据本发明的另一有利配置，轮辋环的纤维增强塑料涂层与轮盘的纤维增强塑料涂层形成为一个部件。这确保了在轮辋环和轮盘之间增强的力流，其可靠地抵消来自制动和加速转矩的高周向力和转向力或在车辆上使用车轮期间的方向变化。在车轮的这种配置中，纤维增强塑料涂层可以特别优选地至少应用于轮辋环和轮盘的外侧。可替选地或另外地，纤维增强塑料涂层也可以应用于轮辋环和轮盘的内侧。
根据另一有利的配置，为了进一步增加强度并进一步简化车轮的可生产性，轮辋环可以形成为一个部件，即由单件金属材料例如通过铸造形成。
在这种情况下，根据本发明的另一有利配置，轮辋环和轮盘可以一体地形成为一个部件，即两者都由单件金属材料例如通过铸造形成。
根据本发明的另一有利配置，如沿车轮的轴向方向所见的第一外部轮辋凸缘和如沿车轮的轴向方向所见的第二内部轮辋凸缘被布置在轮辋环上用于可接收轮胎的侧向引导。在这种情况下，两个轮辋凸缘中的至少一个与由纤维增强塑料材料制成的纤维增强塑料涂层形成为一个部件。因此，待施加到轮辋环的轮胎的基座可以以期望的方式经由纤维增强塑料材料形成，该纤维增强塑料材料可以用相对小的努力以几乎任何方式形成。例如，充气轮胎的轮胎胎圈与轮辋凸缘之间的接触旨在确保组装在轮辋环上的轮胎的可靠侧向引导以及另外充气轮胎的轮胎胎圈与轮辋凸缘之间的气密连接。此外，通过由纤维增强塑料材料形成两个轮辋凸缘中的至少一个，可以减少安装在轮辋环上的轮胎与轮辋环本身的金属材料之间的摩擦，因为纤维增强塑料材料可以是形成为比金属材料更耐摩擦和磨损。
应该注意的是，两个轮辋凸缘同样可以由纤维增强塑料材料形成，然后有利地每个都与纤维增强塑料涂层形成一个部件。
根据本发明的另一有利配置，两个轮辋凸缘中的一个还可以与由纤维增强塑料材料制成的纤维增强塑料涂层形成为一个部件，并且两个轮辋凸缘中的另一个可以与由其金属材料制成的轮辋环形成为一个部件。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造车轮(特别是根据上述配置中的一个的车轮)的方法，其中该方法至少具有以下步骤：
-提供车轮，其具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环、以及由金属材料制成的并附接到轮辋环的用于可释放地附接到车辆的轮架的轮盘；
-将车轮插入模制工具中，该模制工具以一定间隔围绕轮辋环和轮盘的连续封闭的外侧的至少一部分或者轮辋环和轮盘的连续封闭的内侧的至少一部分以便形成空腔，该空腔仅由模制工具的内侧以及仅由轮辋环和轮盘的外侧或内侧界定，在该空腔中布置有纤维增强基质；
-将塑料材料注入空腔中；
-固化塑料材料以便与纤维增强基质一起形成纤维增强塑料涂层；以及
-将车轮从模制工具中脱模。
可以看到的是根据本发明的方法的特定优点在于：未涂覆的车轮，即基本上未涂覆的轮辋环和未涂覆的轮盘，可以用作实际模制工具的配对件，因为由纤维增强塑料材料填充的空腔仅由模塑工具的内侧以及轮辋环和轮盘本身形成，由此可以显著降低生产效率和生产成本，特别是工具成本。由于空腔形成在轮辋环和轮盘的一部分中，其中轮辋环和轮盘连续地封闭，因此在将塑料材料注入空腔期间不需要额外的设置来封闭轮辋环中和/或轮盘中的可能的开口。
应该理解的是，插入、注射、固化和脱模的步骤也可以按此顺序连续多次实施，以便至少部分地用纤维增强塑料材料涂覆轮辋环和轮盘，例如，以便提供具有纤维增强塑料材料的轮辋环和轮盘的外侧和/或内侧的不同连续封闭区域。
关于方法相关的术语定义以及根据该方法的特征的效果和优点，请另外参考上述关于根据本发明的车轮的类似定义、效果和优点的解释。还应该可以使用本文关于根据本发明的车轮的公开内容类似地定义根据本发明的方法，只要本文没有明确规定。同样地，应该可以使用本文关于根据本发明的方法的公开内容类似地限定根据本发明的车轮，只要本文同样未明确规定。在这方面，为了更紧凑的描述的利益，基本上省略了关于本文公开的根据本发明的车轮和本文公开的根据本发明的用于制造车轮的方法的类似相同特征、效果和优点的重复说明。
本发明的有利配置还提供了：空腔形成为沿着轮辋环的外侧并沿着轮盘的外侧延伸的单个空腔，或者形成为沿着轮辋环的内侧并沿着轮盘的内侧延伸的单个空腔。这使得能够在注射塑料材料的单个步骤中生产车轮外侧或内侧的整个纤维增强塑料涂层，从而可以整体缩短生产方法并且可以减少生产工作。而且，以这种方式形成的单个空腔使得在轮辋环和轮盘上的整体纤维增强塑料涂层的单件形式成为可能。
根据本发明的另一有利配置，在将车轮从模制工具脱模之后，至少一个通孔至少结合在轮盘中。因此，至少一个紧固开口可以结合在轮盘中，例如，通过该紧固开口，车轮可以在组装在车辆上期间借助于螺栓可释放的紧固到车辆的轮架。当然，另外的不同开口同样也可以结合在轮盘中(例如制动通风口)和/或轮辋环中。换句话说，在根据本发明的方法中，轮辋环和轮盘可以优选地首先用纤维增强塑料材料在没有任何通孔的情况下涂覆，借助于上述优点以可以更快速地执行的方式和可以更简单地配置的模制工具生产车轮。然后，在完成整个塑料涂层之后，必要的通孔可以结合在轮辋环和/或轮盘中。
附图说明
在下面对本发明的示例性实施例的描述中揭示了本发明的其它特征和优点，这些特征和优点不应被视为限制性的，并且将在下面参考附图更详细地解释。该附图示意性地示出了：
图1是根据本发明的车轮根据特定制造步骤沿其轴向延伸方向的示例性实施例的剖视图；
图2是用于制造根据本发明的图1的车轮的模制工具沿其轴向延伸方向的示例性实施例的剖视图；
图3是图2的模制工具的平面图；以及
图4是根据另一方法步骤的图1的车轮的剖视图。
具体实施方式
在各个附图中，在功能方面等同的部件总是具有相同的附图标记，这意味着它们通常也仅描述一次。
图1是根据本发明的车轮1根据特定制造步骤沿其轴向延伸方向Y的示例性实施例的横截面示意图。车轮1具有由金属材料制成的用于接收轮胎(未示出)的轮辋环2和由金属材料制成并附接到轮辋环2的用于可释放地附接到车辆(未示出)的轮架(未示出)的轮盘3。在图1中所示的车轮1的情况下，轮辋环2和轮盘3各自独立地配置成一个部件并且也一体地配置在一起。但是，这不是强制性的。车轮1的对称轴线或旋转轴线在图1中用附图标记4表示。
从图1中还可以看出，在所示的示例性实施例中，轮辋环2和轮盘3都基本上完全涂有纤维增强塑料材料5。如图1所示的车轮1的情况下，纤维增强塑料涂层5被施加到轮辋环2的外侧6和轮盘3的外侧7上。如图1所示的车轮1的情况下，轮辋环2的内侧8和轮盘3的内侧9没有涂覆纤维增强塑料材料5。因此，图1中所示的车轮1、其轮缘环2及其轮盘3未嵌入(也未部分嵌入)纤维增强塑料涂层5中。相反，仅相应的外侧6和7连续涂覆有纤维增强塑料材料5。
可以看出基本上在其外侧7上完全连续地涂覆有纤维增强塑料材料5的轮盘3的另一优点在于，借助于纤维增强塑料材料5，轮盘3的外侧7(其是安装在车辆上的状态下的车辆1的可见表面)可以被配置为视觉上吸引人的并且可以以几乎任何方式配置。因此，例如，当碳纤维塑料材料用作纤维增强塑料5时，轮盘3的外表面7可以具有吸引人的碳纤维外观。
正如图1中进一步揭示的那样，纤维增强塑料涂层5在轮辋环2和轮盘3的外侧6和7上整体上实现为一个部件。
在图1中所示的车轮1的情况下，如沿车轮1的轴向方向Y所见的车轮外侧上的第一轮辋凸缘10和如沿车轮1的轴向方向Y所见的车轮内侧上的第二轮辋凸缘11被设置在轮辋环2上用于可接收轮胎(未示出)的侧向引导。如图1所示，在所示车辆1的示例性实施例的情况下，外部轮辋凸缘10与由纤维增强塑料材料5制成的纤维增强塑料涂层5形成一个部件，而内部轮辋凸缘11与由其金属材料制成的轮辋环2形成一个部件。
如图1进一步显示的，涂覆有纤维增强的塑料材料5的轮辋环2或轮盘3的外侧6和7连续封闭外表面。在图1中示出的车轮1的制造阶段中，它们在它们各自的涂覆区域中(尚)不具有任何通孔。
图2是用于制造图1的车轮1的模制工具12沿着其轴向方向Y的示例性实施例的横截面示意图。图3示出了图2的模制工具12的平面图。
图1中示出的车轮1被插入图2中示出的模制工具12中。
如图3所示，示例性的模制工具12具有总共五个模具部件13、14、15、16以及17，其中模具部件14、16和17可在图2的截面图中示出。在图2中可以进一步所示，模具部件17被布置成使得它以一定间隔围绕轮盘3的外侧7。模具部件14和16(如无法在图2中看到的模具部件13和15)都被布置成以一定间隔围绕轮缘环2的外侧6。因此，仅在所有模具部件13、14、15、16以及17的内侧与轮辋环2或轮盘3的外侧6和7之间形成空腔。换句话说，轮辋环2和轮盘3形成模具部件13、14、15、16以及17的反模制件。不需要抵靠内侧8和9的另外的模具部件，例如模制工具的模具部件。在图2中所示的车轮1的制造状态中，通过模具部件13、14、15、16和17以及轮辋环2和轮盘3形成的空腔已经填充有塑料材料5。该空腔因此对应于由图2所示的塑料材料5所占据的体积。
首先提供没有纤维增强塑料涂层5的车轮1之后，将其插入模制工具12中以便形成上述空腔，在该空腔中预先插入(未浸渍的)纤维增强基质。然后在本身已知的例如树脂注入方法的框架内(也称为RTM或“树脂传递模塑”)，经由例如结合在模具部件17中的注射通道18将塑料材料注入空腔中。在空腔完全充满塑料材料之后，该塑料材料被固化，使得纤维增强塑料涂层5与纤维增强基质一起形成。最后，以这种方式涂覆的车轮1从模制工具12移除或脱模。
正如图4中所示，其示出了根据另一制造步骤的图1的车轮1的剖视图，在车轮1从模制工具12脱模之后，多个通孔19(其中两个可以在图4的剖视图中看到)结合在包括其纤维增强塑料涂层5的轮盘3的涂层表面中，该涂层表面直到这个制造步骤(仍)是完全封闭的。这里示出的通孔19是紧固开口，通过该紧固开口以本身已知的方式引入螺栓(未示出)，用于将车轮1可释放地附接到车辆，然后将螺栓可释放地拧到轮架(未示出)上。
根据本发明的上述车轮及其制造方法不限于本文公开的实施例，而是还包括通过本文所述的车轮和制造方法的特征的另外技术上有用的组合产生的类似动作的其他实施例。
在优选实施例中，根据本发明的车轮用于机动车辆，特别是用于双轨车辆，例如乘用车辆、多用途车辆、重型货车等，但也用于诸如摩托车的单轨道车辆。
附图标记列表：
1 车轮
2 轮辋环
3 轮盘
4 1的对称轴线/旋转轴线
5 纤维增强塑料材料/纤维增强塑料涂层
6 2的外侧
7 3的外侧
8 2的内侧2
9 3的内侧
10 外部轮辋凸缘
11 内部轮辋凸缘
12 模制工具
13 第一模具部件
14 第二模具部件
15 第三模具部件
16 第四模具部件
17 第五模具部件
18 注射通道
19 通孔
X 1的第一空间方向/径向延伸方向
Y 1的第二空间方向/轴向延伸方向
Z 1的第三空间方向/径向延伸方向

Claims (10)

1.一种车轮，所述车轮具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环(2)、以及由金属材料制成的并附接到所述轮辋环(2)的用于可释放地附接到车辆的轮架的轮盘(3)，
其特征在于，
所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)至少部分地涂覆有纤维增强塑料材料(5)。
2.根据权利要求1所述的车轮，
其特征在于，
所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)在其各自的外侧(6、7)和/或其各自的内侧(8、9)上完全涂覆有所述纤维增强塑料材料(5)。
3.根据权利要求1或2所述的车轮，
其特征在于，
所述轮辋环(2)的所述纤维增强塑料涂层(5)与所述轮盘(3)的所述纤维增强塑料涂层(5)形成为一个部件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车轮，
其特征在于，
所述轮辋环(2)形成为一个部件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车轮，
其特征在于，
所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)一起形成为一个部件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车轮，
其特征在于，
如沿所述车轮(1)的轴向方向(Y)所见的第一外部轮辋凸缘(10)和如沿所述车轮(1)的所述轴向方向(Y)所见的第二内部轮辋凸缘(11)被布置在所述轮辋环(2)上用于可接收轮胎的侧向引导，其中，两个轮辋凸缘(10、11)中的至少一个与由所述纤维增强塑料材料(5)制成的所述纤维增强塑料涂层(5)形成为一个部件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车轮，
其特征在于，
两个轮辋凸缘(10、11)中的一个(10)与由所述纤维增强塑料材料(5)制成的所述纤维增强塑料涂层(5)形成为一个部件，并且所述两个轮辋凸缘(10、11)中的另一个(11)与由其金属材料制成的所述轮辋环(2)形成为一个部件。
8.一种用于制造车轮(1)的方法，所述车轮(1)特别是根据上述权利要求中任一项所述的车轮(1)，所述方法具有以下步骤：
-提供所述车轮(1)，所述车轮(1)具有由金属材料制成的用于接收轮胎的轮辋环(2)、以及由金属材料制成的并附接到所述轮辋环(2)的用于可释放地附接到车辆的轮架的轮盘(3)；
-将所述车轮(1)插入模制工具(12)中，所述模制工具(12)以一定间隔围绕所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)的连续封闭的外侧(6、7)的至少一部分或者所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)的连续封闭的内侧(8、9)的至少一部分以便形成空腔，所述空腔仅由所述模制工具(12)的内侧以及仅由所述轮辋环(2)和所述轮盘(3)的所述外侧(6、7)或所述内侧(8、9)界定，在所述空腔中布置有纤维增强基质；
-将塑料材料注入所述空腔中；
-固化所述塑料材料以便与所述纤维增强基质一起形成纤维增强塑料涂层(5)；以及
-将所述车轮(1)从所述模制工具(12)中脱模。
9.根据前述权利要求所述的方法，其中所述空腔被形成为沿着所述轮辋环(2)的所述外侧(6)并沿着所述轮盘(3)的所述外侧(7)延伸的单个空腔，或者形成为沿着所述轮辋环(2)的所述内侧(8)并沿着所述轮盘(3)的所述内侧(9)延伸的单个空腔。
10.根据前述两项权利要求中任一项所述的方法，其中，在将所述车轮(1)从所述模制工具(12)脱模之后，至少一个通孔(19)至少结合在所述轮盘(2)中。
CN201910112494.5A 2018-02-14 2019-02-13 车轮及其制造方法 Pending CN110154635A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018202231.3 2018-02-14
DE102018202231.3A DE102018202231A1 (de) 2018-02-14 2018-02-14 Fahrzeugrad und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110154635A true CN110154635A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67399818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910112494.5A Pending CN110154635A (zh) 2018-02-14 2019-02-13 车轮及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110154635A (zh)
DE (1) DE102018202231A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439840C3 (de) * 1974-08-16 1979-04-05 Kronprinz Ag, 5650 Solingen Fahrzeugrad, insbesondere für schlauchlose Bereifung
GB2142288B (en) 1983-06-18 1986-11-05 Ford Motor Co Motor vehicle wheels
US4786027A (en) 1987-02-17 1988-11-22 Motor Wheel Corporation Apparatus for molding composite metal-elastomer wheels
US5088798A (en) 1988-12-16 1992-02-18 Motor Wheel Corporation Composite metal-elastomer styled wheels and method and apparatus for molding the same
JPH03193501A (ja) 1989-12-21 1991-08-23 Chuo Seiki Kk 自動車用ホイール
DE4014789A1 (de) 1990-05-09 1991-11-14 Porsche Ag Verfahren zum herstellen einer verchromten felge
US8042766B2 (en) 2008-07-07 2011-10-25 Honeywell International Inc. Hybrid aircraft wheel comprising metal and composite portions
US20100320831A1 (en) 2009-06-22 2010-12-23 Su Rystar Composite rim
KR101198625B1 (ko) 2010-08-18 2012-11-07 중앙대학교 산학협력단 차량용 금속?복합재료 하이브리드 휠의 제조방법
DE102013202271A1 (de) * 2013-02-12 2014-08-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugrad
CH710074A2 (de) 2014-09-02 2016-03-15 Kringlan Composites Ag Hybridrad.

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018202231A1 (de) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101528478A (zh) 由纤维增强塑料制成的缠绕车轮及其生产方法
US6460938B1 (en) Light-weight vehicle wheel
US4252378A (en) Wheel laminate with syntactic foam core
AU2017247557B2 (en) Wheel for a vehicle
US20180170096A1 (en) Alloy composite road wheel for a vehicle
US10493797B2 (en) Truck wheel
US20130081776A1 (en) Methods For Forming Molded Components Having A Visible Designer Feature and/or Improved Operational Properties Via A Porous Preform
US5433511A (en) Cast wheel reinforced with a metal matrix composite
JP2014524387A (ja) 自動車用ホイール
US11325416B2 (en) Composite wheel assembly and method of construction thereof
CN110154635A (zh) 车轮及其制造方法
US11504998B2 (en) Wheel made out of fiber reinforced material and procedure to make such wheel
KR102391444B1 (ko) 고안정성을 가지는 일체로 사출 성형된 임펠러
US11186131B2 (en) Lightweight suspension upright assembly for a vehicle
JPH04254201A (ja) 樹脂ホイール
KR101194922B1 (ko) 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠
CN113365757B (zh) 用于制造浇铸式车辆车轮的方法
US11780263B2 (en) Hybrid metal and composite polymer wheels for motor vehicles
JP2023501865A (ja) 自動車用のディスクホイール及びこのようなディスクホイールを製造するための方法
WO2019201510A1 (en) Wheel
US20240125367A1 (en) Method for making a braking band of a brake disc, method for making the brake disc, brake disc, and braking band for brake disc
KR100614845B1 (ko) 이질재를 함유한 알루미늄 합금 휠 제조 방법
CN211519133U (zh) 扭扭车轮毂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190823

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication