CN111295293B - 复合轮的轮辋纤维架构 - Google Patents

Abstract

一种车辆的复合轮(100)的轮辋部分(102)，轮辋部分(102)包括围绕复合轮(100)的旋转中心轴线(X)形成的成形环，并且具有围绕中心轴线(X)沿周向延伸且包围轮辋部分(102)的周向轴线(C)，所述轮辋部分(102)具有纤维铺层，纤维铺层包括由以下层的交替层形成的堆叠层叠体：环向丝束层(230)，其包括细长纤维丝束，其中的纤维与轮辋部分(102)的周向轴线(C)基本上对齐，环向丝束层(230)由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束形成；以及斜交帘布层(240)，其包括至少一个纤维帘布层，其中的纤维相对于轮辋部分(102)的周向轴线(C)基本上以+θ或‑θ的角度取向，其中θ为从26°到40°。

Description

复合轮的轮辋纤维架构

交叉引用

本申请要求2017年8月18日提交的澳大利亚临时专利申请No.2017903325的优先权，该临时专利申请的内容应理解为通过该引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及复合轮的轮辋部分的纤维架构和铺层(layup)。本发明特别适用于车辆和/或飞机的复合碳纤维轮，并且在下文中与这种示例性应用有关地公开本发明将是方便的。然而，应领会的是，本发明不限于这种应用，并且可以用于连接多种轮的面部部分和轮辋部分。

背景技术

以下对本发明背景的讨论旨在促进对本发明的理解。然而，应当领会的是，该讨论并不是承认或认可所涉及的任何材料在本申请的优先权日已经出版、已知或者是公知常识的一部分。

复合轮通常包括两个主要部分，轮辋部分和面部部分。轮辋部分包括构造成接纳和安置轮胎的环形结构。面部部分包括用于将车轮固定至车辆的轮毂、以及在轮毂与轮辋之间延伸并将轮毂与轮辋互连的连接结构，诸如一系列辐条或轮辐。横向、竖直和扭转载荷通过轮胎传输至车轮的轮辋部分，然后在连接结构中产生弯曲和扭转应力。

本申请的申请人已经生产出一件式复合轮，例如在国际专利公开WO2010/024495A1中对其进行了描述。一件式复合轮的制造通常需要使用独立的轮辋部分模具和相关联的增强件以及面部部分模具和相关联的增强件。然后在最终的成型过程中将独立的轮辋模具部分和面部模具部分互连，这允许一体地形成整个复合轮。

期望有一种刚硬且坚固的轮辋部分来提供机械上高效的结构，该结构具有最佳的径向冲击性能和刚度，以有助于将轮胎与地面之间产生的载荷通过轮辋传输到辐条。

复合轮的轮辋部分的形成可能是一个相对慢的、手工的且劳动密集型的过程，其中使用轮辋工具和模具以有助于在最终成型过程中注入树脂之前进行的纤维片、帘布层、丝束、垫子和/或预制件的手工铺层。此外，在轮辋铺层中与丝束相结合地使用多个多轴帘布层(例如，双轴或三轴纤维取向帘布层)，可能会由于帘布层与丝束的未对准、相邻帘布层的对接接头的分离或间隔以及在预成形后的零件中的厚度变化(包括过度的厚度)而在产品质量上产生不期望的变化，从而导致一旦在最终的成型过程中被压缩就会在铺层中产生褶皱。这样的变化可能在形成的轮辋部分中导致次优的机械特性，包括刚度和径向冲击性能。

通过使用纤维片、帘布层、丝束、垫子和/或预制件的手工铺层而形成的复合轮轮辋部分的实例包括：

国际专利公开WO 2010/141350 A1教导了一种用于自行车的复合轮辋，其包括开放腔和封闭腔，其中在封闭腔内设有弯曲的轮胎容纳表面。车轮的铺层涉及单向材料的多个纤维帘布层(片)的连续成层，其中单向材料的初始帘布层被铺放在模具的内径部分内并且纤维以0°的角度沿与轮辋的圆周相同的方向延伸。单向材料的后续帘布层相对于圆周以0°、0°、+45°、+45°、+45°、-45°、-45°、-45°、+90°、+90°、+90°、-90°、-90°和-90°的角度铺放在初始帘布层上。

美国专利公开No.2014/0191566A1教导了一种纤维增强塑料材料轮辋，其由若干层的纤维增强半成品塑料产品形成。轮辋传统上由轮辋鞍边(rim well)构成，轮辋鞍边的两侧与轮辋肩部邻接，该轮辋肩部过渡为轮辋凸缘。轮辋鞍边由若干层的基部层叠体形成，基部层叠体延伸到轮辋凸缘，在这些层之间，在轮辋肩部以及轮辋凸缘的区域中插有另外的层。轮辋的铺层包括使用纤维增强半成品塑料帘布层或片形成层状层叠体的传统帘布层成层过程。这种铺层具有放置在预成形工具上的第一底层帘布层，其中纤维基本上切向地(即，沿轮辋的周向)对齐。在该最下层上放置附加的下层，最下层的纤维沿车轮的轴向(即，垂直于轮辋的周向)对齐。此后，施加彼此叠置的若干层的纤维增强半成品塑料产品，其中纤维基本上切向地对齐。最后，施加基部层叠体的至少一个上层。

上述现有技术的纤维架构中的每一个都形成了由预成形的多层纤维片或帘布层构成的层叠体。然而，纤维片或帘布层的排他性使用限制了纤维铺层和架构的构造、以及能够用于这些纤维片或帘布层的铺层的工艺类型。

因此，期望提供一种用于复合轮的轮辋部分的改进或替代的架构。

发明内容

本发明的第一方面提供一种车辆的复合轮的轮辋部分，该轮辋部分包括围绕复合轮的旋转中心轴线形成的成形环，并具有围绕中心轴线沿周向延伸且包围轮辋部分的周向轴线，所述轮辋部分具有纤维铺层，纤维铺层包括由以下层的交替层形成的堆叠层叠体：

环向丝束层，其包括细长纤维丝束，该细长纤维丝束中的纤维与轮辋部分的周向轴线基本上对齐，环向丝束层由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束形成；以及

斜交帘布层，其包括至少一个纤维帘布层，该至少一个纤维帘布层中的纤维相对于轮辋部分的周向轴线基本上以+θ或-θ的角度取向，其中θ为从26°到40°。

本发明的另一方面提供一种交通工具的具有面部部分和轮辋部分的复合轮的轮辋部分的纤维铺层，该轮辋部分包括围绕复合轮的旋转中心轴线形成的成形环，并具有围绕中心轴线沿周向延伸且包围轮辋部分的周向轴线，所述纤维铺层包括由以下层的交替层形成

的堆叠层叠体：

环向丝束层，其包括细长纤维丝束，该细长纤维丝束中的纤维与轮辋部分的周向轴线基本上对齐，环向丝束层由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束形成；以及

斜交帘布层，其包括至少一个纤维帘布层，该至少一个纤维帘布层中的纤维相对于轮辋部分的周向轴线基本上以+θ或-θ的角度取向，其中θ为从26°到40°。

本发明提供一种在用于交通工具的复合轮的轮辋部分中的新型纤维架构。所得到的层叠堆叠体包括如下相继的层：提供了相对于轮辋部分的周向轴线为0°、+θ°和-θ°的纤维取向角度的组合的重复模式或序列。层状结构的多个层中的纤维沿着为复合轮的轮辋部分的结构增加强度的方向取向。环向丝束层由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束构成，因此在轮辋部分的桶形或环形形状上提供了刚度。此外，每个环向丝束层约束了相邻的斜交帘布层，使得可以控制层叠体的厚度。因此，纤维架构从传统的或常规的基于帘布层的铺层(例如，90度的帘布层(诸如背景技术中所教导的))到本发明的定制铺层的改变，导致了提高的冲击性能、耐久性和刚度性能。

本申请的申请人注意到，已经对环向丝束层和斜交帘布层的纤维方向的选择精心地进行了设计，以在各层之间提供协同效果，以提高整体轮辋部分的稳定性和强度。选择的纤维取向角度与层材料的选取相结合为轮辋部分提供了提高的冲击性能、耐久性和刚度性能。

通过使用提供抗损坏性的缠绕的环向丝束层和提供在层叠体的厚度上延伸的薄帘布层的堆叠结构的层叠体结构，提供了期望的径向冲击性能。通过取消在可能的位置的对接接头，也可以提高径向冲击性能。环向丝束层和斜交帘布层的使用为轮辋部分提供了期望的刚度。

由于提高的机械效率/性能，因此与其它当前的碳纤维轮的架构相比，较薄的轮辋层叠体可以是可能的，从而导致相对较轻的轮。

应当理解的是，本文中的术语“复合材料”表示包括固化或未固化的纤维的任何类型的复合材料，而与结构是否分层无关。此外，固化或未固化的预制件和预固结的预制件是复合材料和主体的重要子组。

还应当理解的是，丝束或纤维丝束是大量独立纤维(例如，1000根、10000根或100000根纤维)的束。丝束浸料是至少部分浸渍的纤维丝束。因此，环向丝束层包括围绕轮辋部分的环形形状环状地缠绕以在其中形成围绕中心轴线的至少一个环向对齐纤维的丝束/纤维丝束。在优选形式中，环向层包括由围绕轮辋部分的环形形状环状地缠绕多次的纵向细长丝束形成的环向缠绕层。

还应当理解的是，一个或多个帘布层是指形成到一起或以其它方式连接到一起的纤维片或层。因此，斜交帘布层是指其中的纤维在该片内以特定方向取向(或斜交)的纤维片或层。斜交帘布层通常基本上包括单向纤维，即沿单个方向(沿着或平行于单个轴线)对齐或取向的纤维。

还应理解的是，预制件是包括纤维的复合材料。在某些情况下，预制件还可以包括未固化的基体材料，诸如树脂。一些预制件可以基本上包括干纤维，而没有基体材料。可以使用粘合剂，以协助在注入基体材料之前将帘布层保持在一起。

本发明中可以使用各种各样的纤维，包括但不限于选自由以下各项构成的组的纤维：碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、合成纤维(诸如丙烯酸、聚酯、PAN、PET、PE、PP或PBO纤维等)、生物纤维(诸如大麻、黄麻、纤维素纤维等)、矿物纤维(例如，岩棉等)、金属纤维(例如，钢、铝、黄铜、红铜等)、硼纤维或它们的任何组合。在优选实施例中，第一组纤维和第二组纤维包括碳纤维。

铺层一部分中的纤维(在没有特别指出的情况下)可以以任何合适的形式来提供，包括预浸料、半浸料、织造或非织造织物、垫子、预制件、预固结的预制件、独立的或成组的纤维、丝束、丝束浸料等。纤维优选地以多层定向纤维来提供，例如，如所指出的独立或成组的纤维、纤维丝束、纤维丝束浸料、预浸料、半浸料、织造或非织造织物或垫子。

应理解的是，预浸料是指基本上或完全浸渍的纤维、纤维丝束、织造或非织造织物等的集合。类似地，应理解的是，半浸料是指部分浸渍的纤维或纤维丝束的集合。部分浸渍提供了在固结和/或固化期间穿过或沿着干纤维的气体的增强去除。半浸料的实例是部分浸渍的纤维层。

应理解的是，织造或非织造织物是基本上干燥的(即，没有被诸如树脂之类的基体材料浸渍的)独立纤维或纤维丝束的集合。

环向丝束层提供了相对于轮辋部分的周向轴线取向或对齐的纤维。这为轮辋部分提供了环向强度。斜交帘布层提供了成角度取向的或对齐的纤维，从而为轮辋的结构提供了强度的横向增强。那些纤维相对于轮辋部分的周向轴线所成的角度θ在26°至40°之间。在实施例中，角度θ为从28°到40°，优选地为30°到36°，并且更优选地为约33°。当然，最佳角度可以通过对轮辋部分和复合轮的模型进行有限元分析来确定。使用的具体角度θ取决于复合轮和轮辋部分的整体构造和必要的负载等。

环向丝束层和斜交帘布层包括在复合轮的轮辋部分内的对齐的纤维，即沿特定方向对齐的纤维。这些对齐的纤维为轮辋部分提供了纤维方向，在该方向上，这些层的对齐纤维相对于轮辋部分的周向轴线延伸。环向丝束层优选地提供了轮辋部分中的纤维方向的40％至60％，优选地为约50％。类似地，斜交帘布层提供了轮辋部分中的纤维方向的40％至60％，优选地为约50％。在实施例中，这可以通过使环向丝束层包括轮辋部分中的纤维的40％至60％、优选地为约50％来实现。类似地，斜交帘布层可以包括轮辋部分中的纤维的40％至60％，优选地为约50％。

堆叠层叠体中的斜交帘布层在铺层中被布置成在环向丝束层的两侧提供交替的成角度的纤维方向。因此，相继的斜交帘布层优选地在铺层中被布置成提供具有一纤维取向角度的层：该纤维取向角度是前一斜交帘布层的纤维取向的(+或-)交替角度。每个斜交帘布层优选地夹置在相邻的环向丝束层之间。因此，所得到的层叠堆叠体包括相继的层，这些层提供了相对于轮辋部分的周向轴线成[0°，+θ°，0°，-θ°]的纤维取向角度的重复。

斜交帘布层是单向的并且可以用于形成复杂的轮辋几何形状，同时仍然保持对于堆叠层叠体的该层的必要的纤维对齐/取向。在一些实施例中，斜交帘布层包括互连的单向纤维材料的片，优选为互连的单向丝束的片。该连接可以包括缝合连接。这样的斜交帘布层包括缝合起来的单向片材，优选地为缝合起来的单向丝束的片。虽然单层斜交帘布层是优选的，但是堆叠层叠体可以在铺层中包括一个或多个双层斜交帘布层。一些实施例可以包括双层斜交帘布层，该双层斜交帘布层包括相对于轮辋部分的周向轴线的纤维方向为+(26°至40°)的层和纤维方向为-(26°至40°)的层。每个双层斜交帘布层层叠在堆叠层叠体中的环向丝束层之间。因此，在每个斜交帘布层之间设有环向丝束层。同样，各环向丝束层约束了相邻的斜交帘布层，使得控制了层叠体的厚度。

在多个实施例中，复合轮的轮辋部分包括两个环形凸缘，即，位于轮辋部分的宽度上的相反两边缘处的内凸缘和外凸缘。在实施例中，每个斜交帘布层包括从车轮的内凸缘到车轮的外凸缘的连续片。因此，每个斜交帘布层可以优选地形成为没有对接接头。

然而，应当领会的是，在替代实施例中，斜交帘布层可以在两个凸缘之间不连续。如果斜交帘布层充分地短，则它们可以预成形为矩形形式的“补片”，该补片可以从预成形操作中手动或自动地选出，并且一个接一个地铺设以在心轴上形成相同角度的斜交帘布层的完整层。补片可以是叠置的。应当领会的是，预成形操作可以是：首先，利用预先施加到矩形件上的粘合剂或热塑性材料，通过将帘布层夹持为正确的形状并将材料冷却以使粘合剂/热塑性材料凝固，从而将帘布层形成为正确的轮辋轮廓。预成形的矩形补片可以施加有环向缠绕丝束。然而，也可以利用其它预成形操作。

环向丝束层由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束形成。虽然可以包围和围绕中心轴线缠绕单个细长环向丝束以形成各环向丝束层，但是环向丝束层可以包括多个细长纤维丝束，优选地包括多个环状缠绕的细长纤维丝束。环向丝束层优选地在细长丝束的同心环的相邻边缘相抵接的状态下螺旋状地缠绕。

轮辋部分通常包括从轮辋部分的形成内凸缘和外凸缘的远侧边缘或围绕该远侧边缘沿径向向外延伸的环形凸缘。轮辋部分还包括至少一个环形胎圈，优选为两个环形胎圈(分别与内凸缘和外凸缘间隔开的内安全胎圈和外安全胎圈)，胎圈从轮辋的表面沿径向向外延伸并沿着轮辋的宽度与环形凸缘中的一个间隔开。安全胎圈用于将轮胎的内边缘保持到轮辋部分上。这些特征可以通过在铺层中的选定位置聚集或构建(build up)环向缠绕丝束而形成为堆叠层叠体的纤维铺层的一部分。在实施例中，堆叠层叠体进一步包括由聚集环向缠绕丝束形成的轮廓特征。轮廓特征优选地围绕轮辋部分的圆周延伸并且由环状缠绕的细长纤维丝束构建而成。可以使用聚集的环向缠绕丝束形成的轮廓特征包括至少一个胎圈、凸缘、肋或台阶。因此，轮廓特征可以包括轮辋部分的安全胎圈(即，内安全胎圈和外安全胎圈)和边缘凸缘(内凸缘和外凸缘)。

在一些实施例中，内凸缘或外凸缘中的至少一者的铺层包括增强层，该增强层包括纤维帘布层，该纤维帘布层的纤维相对于轮辋部分的周向轴线成80°至100°取向，优选地相对于轮辋部分的周向轴线成约90度取向。在内凸缘和/或外凸缘中的这种附加帘布层有助于防止这些区域中的层叠体的龟裂。优选地以提供环向丝束层、斜交帘布层和增强层或丝束层、斜交帘布层丝束层、斜交帘布层和增强层的铺层序列或模式而包括增强层。应当领会的是，其它铺层序列也是可能的。

轮辋部分还包括落心部(drop center)。落心部优选地包括轮辋部分的与外安全胎圈相邻却间隔开的凹入或沟槽部分。落心部的凹部允许在拉动另一侧越过相反的凸缘并从该相反的凸缘移开的同时将轮胎(未示出)的胎圈推到落心部的凹部中。

形成复合轮的轮辋部分的落心部的凹部可以通过用于形成堆叠层叠体的支撑模具面的轮廓成型和/或通过在落心凹部中选择性地应用或减少应用环向丝束层来形成。在实施例中，轮辋部分包括落心凹部，该落心凹部包括环形部分，所述环形部分具有与邻接落心凹部的部分相比减少或较少的丝束。

在某些情况下，减少的环向丝束的使用可能会使轮辋部分在落心凹部处比在周围铺层中弱。因此，落心部优选地包括加强纤维结构，并且更优选地包括加强帘布层。一些实施例中，轮辋部分可以进一步包括位于落心凹部中的至少一个增强层。增强层优选地包括纤维帘布层，该纤维帘布层的纤维相对于轮辋部分的周向轴线成80°至100°取向，优选地相对于轮辋部分的周向轴线成约90度取向。增强层的使用旨在提高在双轴疲劳试验载荷下的轮性能。在一些实施例中，在增强层的至少端部上设置至少一个环向丝束层。

在实施例中，铺层的在外凸缘与落心凹部之间的基部区域包括织造织物，该织造织物具有相对于轮辋部分的周向轴线的、相对于斜交帘布层的纤维取向角度。在一些实施例中，该织造织物的纤维取向相对于轮辋部分的周向轴线为+或-30°至50°，优选地相对于轮辋部分的周向轴线为+或-45°。优选地，使用至少两层、优选地三层的织造织物。在实施例中，该织造织物形成了复合轮的轮辋部分与轮毂部分之间的连接部的一部分。

轮辋部分的轮廓形状的竖直部分或凸缘(即，沿径向延伸或与中心轴线对齐的那些部分)可以形成有与相邻部分相比减少或较少的丝束，以便降低层间张力。在这些实施例中，轮辋部分的(相对于中心轴线)沿径向延伸或对齐的部分形成有与相邻部分相比减少或较少的丝束。

本发明的轮辋部分的纤维铺层或纤维架构包括多层结构。层数可以取决于轮辋部分的设计以及复合构件的尺寸和类型而显著地变化。在一些实施例中，使用了仅几个层，例如，4层到10层，在一些实施例中使用了4层到20层。在其它实施例中，需要更多的层，例如20层、30层、50层、100层或更多层，以获得轮辋部分的期望的质量和/或特性。

每层中的纤维密度可以通过由具有选择的纤维密度的材料形成各个层来控制。纤维密度的选择可以影响轮辋部分的机械特性和整体重量。在实施例中，堆叠层叠体的各层中的纤维密度为从50g/m²到400g/m²，优选地为从150g/m²到300g/m²，更优选地为从180g/m²到250g/m²，更优选地为从180g/m²到220g/m²，又更优选地为约200g/m²。应当领会的是，环向丝束层和斜交帘布层的纤维密度可以相同或不同。然而，优选的是，纤维密度至少类似，优选地相同，以在整个轮辋部分中提供一致的纤维密度。

应当领会的是，轮辋部分优选地进一步包括基体材料，基体材料包围堆叠层叠体的纤维。基体材料可以包括基于不饱和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯、环氧树脂、热塑性塑料、类似化合物或它们的组合的树脂。然而，应当领会的是其它基体材料也可以适用。

本发明的第二方面提供一种复合轮，其包括根据本发明的第一方面的轮辋部分。复合轮的轮辋部分优选地与复合轮的面部部分一体地形成。

在一些实施例中，复合轮围绕中心轮轴线形成。面部部分包括相对于轮轴线基本上沿径向对齐的第二纤维，并且轮辋部分由相对于轮轴线基本上沿轴向对齐的第一纤维形成。面部部分与轮辋部分之间的连接部可以由相对于轮轴线沿轴向对齐的从面部部分延伸的第二纤维以及相对于轮轴线沿轴向对齐的从轮辋部分延伸的第一纤维形成。优选地，轮辋部分包括相对于轴线成角度延伸的边缘凸缘或唇部部分。在一些实施例中，连接部的第一纤维从轮辋部分的边缘凸缘部分延伸。

应当领会的是，包括根据本发明第一方面的纤维架构/铺层的轮辋部分可以通过任何合适的过程来形成。该过程可以是手工铺层过程、自动化铺层过程或手工和自动化过程的组合。在实施例中，可以使用以下一般过程步骤来形成复合轮的轮辋部分：

提供环形模具工具，该环形模具工具具有被成形为提供轮辋部分的设计构造的环形模具面；

将至少一个封闭(close-out)帘布层施加至环形模具面；

将位于复合轮的面部铺层与复合轮的轮辋铺层之间的连接元件定位到施加至环形模具面的封闭帘布层上；

将环向丝束层和斜交帘布层的交替层沉积到封闭帘布层和连接元件上，以形成堆叠多层结构，

由此形成根据本发明第一方面的轮辋部分纤维架构。

应当领会的是，封闭帘布层可以是纤维帘布层片或其它纤维织物或元件，或者可以由环向丝束形成，如前所述。

如上所述，轮辋部分的轮廓，例如用于将轮胎的内边缘保持在轮辋部分上的适当位置的环形安全胎圈，可以使用定位且构建成所需轮廓和形状的环向丝束卷来形成。此外，轮辋部分的内凸缘和外凸缘优选地通过将所需环向丝束缠绕到多层结构上的必要位置来形成。

环向丝束可以利用预先施加的粘合剂，优选地为粉末粘合剂设置在铺层中。将粉末粘合剂加热，将丝束施加至前一纤维层上然后进行冷却，使得粉末粘合剂充当“胶粘剂”，并且丝束位于其沉积所在的位置处。丝束可以通过电阻加热来加热。

优选的是，这些步骤中的每一个都是自动化的，以提高零件的一致性。一些手动/操作员输入可以用于设定丝束/帘布层的起始点，或者将新的斜交帘布层引导在铺层心轴上并且设定帘布层夹具，等等。

优选地，使轮辋部分和/或面部部分的纤维注入和/或浸渍有基体材料，然后进行固化和/或凝固。因此，方法优选地进一步包括以下步骤：

提供与轮辋部分的各层接触的基体材料；以及

使轮辋部分固化。

应当领会的是，基体材料和相关联的零件(诸如连接部、轮或类似物)的固化包括固化、凝固、干燥或类似过程。

复合轮优选地形成为单件式主体。这通常涉及同时注入和/或浸渍基体材料，然后使复合轮的每个部分固化、凝固等。在这样的实施例中，轮辋部分和面部部分中的每一个优选地在准备位于其间的连接部时至少部分地被固化。因此，方法优选地进一步包括以下步骤：

同时提供与轮的轮辋部分和面部部分中的每一个接触的基体材料；以及

使轮的轮辋部分和面部部分同时固化。

在基体材料包括树脂的情况下，多种树脂输送系统可以用于第二方面的方法。在一些实施例中，树脂的至少一部分由树脂灌注和/或树脂传递成型和/或真空辅助树脂传递成型来提供。

一旦成型并形成为复合轮，轮辋部分和面部部分以及位于其间的连接部就包括基体材料，诸如树脂、金属和纤维。在连接部的铺层(直到基体材料的固结和/或凝固、固化等之前的时刻为止进行准备)期间，在包括纤维的层(例如，预浸料或半浸料)中或者在包括纤维的层之间不需要包含基体材料。然而，基体材料应该在发生凝固之前形成连续的基体。

在包括纤维的两个相邻层中或之间不需要包含基体材料。在优选实施例中，在这种情况下，可以在这种成对的层中的至少一些之间设置粘结剂，以至少临时地且至少部分地固定包括纤维的相邻层。

连接部、轮辋部分和/或面部部分的纤维优选地被注入和/或浸渍有基体材料，然后进行固化、凝固等。因此，连接部优选地进一步包括包围组成纤维的基体材料。可以使用任何合适的基体材料。在一些实施例中，使用树脂。树脂优选地基于不饱和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯、环氧树脂、热塑性塑料、类似化合物或它们的组合。在优选实施例中，树脂是基于环氧树脂的。在其它实施例中，基体材料包括金属基体，在凝固时与纤维形成复合金属基体。金属基体材料优选地选自铝、镁、钛、铁以及它们的组合、合金及混合物。

附图说明

现在将参考示出了本发明特定优选实施例的附图的各副图来描述本发明，其中：

图1是包括根据本发明一个实施例的轮辋部分的复合轮的透视图。

图2是图1所示复合轮的轮辋到面部连接区域的更详细的视图。

图3提供了图1和图2所示的复合轮的轮辋部分的侧视图，该图提供了轮辋部分的纤维取向方向。

图4至图5提供了图1至图3所示复合轮的实施例的轮辋部分的各个部分的纤维层铺层的截面示意图；图5中的(B)提供了这些图中表示的不同层的符号表。

图6A至图6C提供了图1至图3所示复合轮的实施例的轮辋部分的各个部分的纤维层铺层的进一步的截面示意图，示出了(6A)轮辋部分的主体；(6B)所述铺层的外端；以及(6C)落心部。

图7至图12示出了在形成根据本发明的实施例的轮辋部分中的逐步的纤维层铺层步骤。

具体实施方式

首先参见图1，示出了包括根据本发明一个实施例的轮辋部分102的复合轮100的透视图。本申请的申请人已经开发出所示复合轮100，作为一体形成的一件式主体。在国际专利公开WO2010/024495A1中描述了复合轮100的制造的一般过程，该专利公开的内容应理解为通过该引用并入本文。应注意的是，该公开中的轮辋部分102的形成通过本申请中提供的细节被本发明的构造所取代。

所示复合轮100包括两个主要部分：

A).轮辋部分102，其包括环形结构，轮胎(未示出)被安装到该环形结构上；以及

B).面部部分104，其包括圆形轮毂106和一系列辐条108。轮毂106包括五个紧固孔107，这五个紧固孔107被构造成接纳用于将轮固定至交通工具轮架的紧固螺栓(未示出)。辐条108包括细长臂，该细长臂在一端连接至轮毂106并且在另一端连接至轮辋部分102。虽然示出了紧固螺栓安装连接方式，但应当领会的是，轮毂106可以被构造为其它紧固连接方式，诸如中心安装构造以及本领域已知的其它车轮安装构造。

如国际专利公开WO2010/024495A1中所述，这样的一件式复合轮100的制造需要使用独立的轮辋部分模具(例如，图7至图12中的280、310)和面部部分模具(例如，图8中的300所示的部分)。在使用中，通过铺设第一组纤维(典型地体现为安置在面部部分模具中的增强织物)来形成面部部分104。轮辋部分模具包括内部桶形模具并且在适用的情况下可以使用外部圆筒形模具。通过铺设第二组纤维(典型地体现为安置在轮辋部分模具中的增强织物)来形成轮辋部分102。在连接点110处将独立的部分互连的状态下，将来自轮辋部分模具和面部部分模具的增强织物在组合模具中组装到一起。然后进行最终的成型过程，在该成型过程中，将诸如树脂之类的基体材料注入和/或灌入整体轮形式的增强件中，以生产出成型的单件式复合轮100。

如下所述，形成根据本发明的轮辋部分102及其纤维架构的方法现在不同于WO2010/024495A1中所描述的方法。通过在铺设轮辋部分102的同时，将复合轮100的轮辋部分102和面部部分104的轮辋增强件和面部增强件互连，来形成辐条到轮辋连接部110。在面部部分104铺层完成之后，还铺设轮辋部分的纤维铺层，使得可以在轮辋部分102的纤维铺层中直接包括面部部分104与102之间的连接部。

图3至图6C示出了根据本发明一个实施例的轮辋部分102的纤维铺层细节。所示轮辋部分102包括围绕复合轮100的旋转中心轴线X-X形成的环形成形体。如图3所示，轮辋部分102还具有围绕中心轴线X-X沿周向延伸且包围轮辋部分102的周向轴线C-C。轮辋部分102具有沿着该主体的宽度设置的一系列的轮廓环形特征。所示轮辋部分102首先包括两个环形凸缘，它们从轮辋部分102的远侧边缘或沿着该远侧边缘沿径向向外延伸。这些凸缘包括：外凸缘201，其在复合轮100的面部部分104处或与面部部分104相邻地位于轮辋部分102的外缘205上；以及内凸缘202，其位于复合轮100的内缘206上或者位于复合轮100的内缘206处，当安装在交通工具上时，该内凸缘202位于最靠近交通工具轮架(未示出)的位置。外凸缘201、内凸缘202提供了将轮胎和轮胎壁(未示出)抵靠且保持到轮辋部分102和复合轮100上的边缘止挡构件。轮辋部分102还包括两个环形胎圈，包括分别与轮辋部分102的内凸缘202和外凸缘201间隔开的内安全胎圈210和外安全胎圈211。安全胎圈210、211用于将轮胎(未示出)的内边缘保持到轮辋部分102上。在使用中，轮胎壁(未示出)的轮辋被安置在协作的外凸缘201、内凸缘202与安全胎圈210、211之间。

所示轮辋部分102还包括落心部220，落心部220包括轮辋部分102的在所示实施例中位于与外安全胎圈211相邻却间隔开的位置处的凹入或沟槽部分。落心部220的凹部通过允许在拉动轮胎的另一侧越过相反的凸缘并从该相反的凸缘移开的同时将轮胎(未示出)的轮辋或胎圈推到落心部220的凹部中而帮助将轮胎装配到轮辋部分中和从轮辋部分中移出。应当领会的是，形成落心部220的凹部可以定位在沿着轮辋部分102的在两个安全胎圈210、211之间的宽度的任何地方。

图4至图6C提供了轮辋部分102的截面图，提供了轮辋部分102的纤维铺层的视图。如这些图所示，轮辋部分102被形成为作为铺层中的交替层堆叠起来的由至少两种不同的纤维层组分的堆叠层叠体。这些层组分包括：

(1)环向丝束层230(在图5中的(B)中提供的符号表中标为0°环和0°丝束)，该层230包括细长纤维丝束，其中的纤维与轮辋部分102的周向轴线C-C基本上对齐(参见图7至图12)；以及

(2)斜交帘布层240(在图5中的(B)中提供的符号表中标为+/-33°NCF织物)，该层240包括至少一片丝束或织物，其中的纤维相对于轮辋部分的周向轴线基本上以+θ或-θ的角度取向。在所示实施例中，θ为33°。然而，应当领会的是，θ可以是从26°到40°的任何角度，这取决于设计考虑。

每个斜交帘布层240被夹置在相邻的环向丝束层230之间，使得每个环向丝束层230约束相邻的斜交帘布层240，从而能够将层叠体的厚度控制到一定程度。在铺层中布置了斜交帘布层240，以在环向丝束层230的两侧提供交替的成角度的纤维方向。因此，在所示实施例中，在铺层中布置了相继的斜交帘布层240(围绕环向丝束层230)，以提供具有如下纤维取向角度的层：该纤维取向角度是前一斜交帘布层240的纤维取向的(+或-)交替角度。因此，所得到的层叠堆叠体包括如下相继的层：提供了相对于轮辋部分102的周向轴线C-C为[0°(环向丝束层230)、+θ°(斜交帘布层240)、0°(环向丝束层230)、-θ°(斜交帘布层240)]的纤维取向角度的重复。

环向丝束层230提供了相对于轮辋部分102的周向轴线C-C取向或对齐的纤维。这为轮辋部分102提供了环向强度，并且在轮辋部分102的桶形或环形形状上提供了刚度。斜交帘布层240提供了成角度取向的或对齐的纤维，从而为轮辋的结构提供了强度的横向增强。所使用的具体角度θ取决于复合轮和轮辋部分的整体构造以及必要的负载等。在图5中的(B)中提供了图4至图6C中所示的每个层的线型的符号表。

在环向丝束层230中的对齐的纤维通常提供了轮辋部分102中的纤维方向的40％至60％，优选地为纤维方向的约50％。类似地，斜交帘布层240通常提供了轮辋部分102中的纤维方向的40％至60％，优选地为纤维方向的约50％。

如图4和图6A所示，轮辋部分102的主体251是层叠堆叠体，其包括如下相继的层：提供了相对于轮辋部分的周向轴线为0°、+θ°和-θ°的纤维取向角度的组合的重复模式或序列，并且由上述环向丝束层230和斜交帘布层240形成。复合轮100的内凸缘202、外凸缘201、内安全胎圈210和外安全胎圈211以及落心部220具有不同的铺层构造，下面将更详细地描述。

在图7至图12中最佳地示出了轮辋部分102的每个层的实际铺层构造。

如图7和图8所示，每个环向丝束层或“环向缠绕丝束层”230由缠绕在轮辋模具280的内部桶形模具310上的环状缠绕细长纤维丝束232形成。该细长纤维丝束232围绕内部桶形模具310并沿其宽度以环向缠绕，以形成每个环向丝束层230的期望的厚度和轮廓。所得到的层包括细长纤维丝束232的一系列叠置且同心的环。

如图9中最佳所示，斜交帘布层240由互连的单向丝束片242形成，该互连的单向丝束被缝合到一起以形成片。丝束在片中以期望的角度θ取向。通常，从复合轮100的内凸缘202到外凸缘201铺设单个连续的斜交丝束片242，以形成相应的斜交帘布层240。因此，每个斜交帘布层240可以形成为没有对接接头。然而，在替代实施例中，斜交帘布层可以在外凸缘201、内凸缘202之间不连续，并且可以作为较小补片来铺设，这些较小补片被安装起来(可能以重叠的镶嵌状结构安装)以形成必要的层。补片可以被叠置。

如图7所示，可以在轮辋部分102的首先被施加到(轮辋模具280的)内部桶形模具310上的内侧上使用封闭帘布层250。该封闭帘布层250可以包括一片织物帘布层、一层环向丝束、斜交帘布层、环向缠绕玻璃纤维丝束或它们的组合。轮辋部分102的纤维铺层还可以进一步包括设置在纤维铺层的最后施加的环向丝束层上的至少一个覆盖层。覆盖层在纤维铺层的外表面上提供了最后的增强层，并且提供了优选地与复合轮的邻接部分的外表面匹配的表面修整层。像封闭帘布层250一样，覆盖层可以包括一片织物帘布层、一层环向丝束、斜交帘布层、环向缠绕玻璃纤维丝束或它们的组合。

如图8和图6B所示，铺层的外缘205还将包括连接部分或凸片259(在图5中的(B)中提供的符号表中标为面部织物)，该连接部分或凸片259从面部部分104的纤维铺层开始并且集成在轮辋部分铺层中以将面部部分104和轮辋部分102牢固地连接到一起。如图6B所示，这些部分可以是基部铺层的从外凸缘201直到落心部220的部分。

再次参见图4至图6C，可以观察到，轮辋部分的轮廓特征由轮辋模具(未示出)的轮廓构造的组合形成并且由聚集环向缠绕丝束构建而成。如图5和图6B以及图6C所示，外凸缘201和内凸缘202中的每一个由环向缠绕丝束230的聚集厚度构建而成。在这方面，在外凸缘201和内凸缘202位置中的每一个中的环向丝束层230包括附加的环向丝束卷，以构建出外凸缘201、内凸缘202的轮廓。类似地，内安全胎圈210和外安全胎圈211由环向丝束层230中的一个的环向缠绕丝束的聚集厚度构建而成。

如图5所示，内凸缘202的铺层包括增强层(在图5中的(B)提供的符号表中标为90°NCF织物)260，该增强层260包括具有相对于轮辋部分的周向轴线以80°至100°取向的纤维的纤维帘布层。在所示情况中，增强层260包括具有相对于轮辋部分102的周向轴线C-C以90°取向的纤维的纤维帘布层。这些增强层260在铺层中沿着内凸缘202的竖直或直立部分293延伸，并且延伸通过轮辋的主要部分直到内安全胎圈210。这样的增强层260有助于防止该区域中的层叠体的龟裂。

落心部220由以轮辋模具280(并且包括内部桶形模具310)的轮廓形状形成的成型形状的组合形成，并且通过在落心凹部中选择性地应用环向丝束层或减少环向丝束层的应用，在该区域中形成了较薄或减小的厚度。因此，落心凹部的环向丝束卷比与落心凹部相邻的部分中的环向丝束卷少。如图11和图12所示，由于该较低环向丝束铺层造成的任何强度降低可以通过位于落心凹部中的至少一个增强层260的应用来增强。在所示实施例中，该增强层260包括纤维帘布层，通常是由缝合起来的丝束形成的织物，并且具有相对于轮辋部分的周向轴线以大约90°取向的纤维，不过应当领会的是，纤维对齐可以相对于轮辋部分102的周向轴线C-C成80°至100°。如图6C所示，增强层260在铺层中延伸通过落心部220，向上延伸通过落心部的竖直或直立部分295，并且朝向外凸缘201延伸。

最后，应当注意的是，轮辋部分的轮廓形状的径向延伸部分或凸缘(即，径向延伸或与中心轴线对齐的那些部分)(例如，图4、图5、图6B和图6C中的部分290、291、292)形成有与相邻部分相比减少或较少的丝束，以便降低内部层间张力。

轮辋部分102的纤维铺层或纤维架构包括多层结构。层数可以取决于轮辋部分的设计以及复合构件的尺寸和类型而显著地变化。在一些实施例中，使用了仅几个层，即4层到10层，优选地为4层到20层，例如4层、6层、8层、10层、12层、14层、16层、18或20层。在其它实施例中，需要更多的层，例如20层、30层、50层、100层或更多层，以获得轮辋部分102的期望的质量和/或特性。

应当领会的是，在本发明中可以使用各种各样的纤维，包括但不限于选自由以下各项构成的组的纤维：碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、合成纤维(诸如丙烯酸、聚酯、PAN、PET、PE、PP或PBO纤维等)、生物纤维(诸如大麻、黄麻、纤维素纤维等)、矿物纤维(例如岩棉等)、金属纤维(例如钢、铝、黄铜、红铜等)、硼纤维或这些纤维的任何组合。在优选实施例中，纤维包括碳纤维。

环向丝束层230和斜交帘布层240中的每一个中的纤维密度可以通过由具有选择的纤维密度的材料形成各个层来控制。各层230、240中的纤维密度为从50g/m²到400g/m²，优选地为从180g/m²到250g/m²，更优选地为从180g/m²到220g/m²，又更优选地为约200g/m²。

所示复合轮100(图1)预期形成为一体式主体。这涉及将基体材料(在示例性实施例中为树脂)同时注入和/或浸渍到包括轮辋部分102、面部部分104和连接部110的所有零件中，然后使复合轮100的每个部分固化。所使用的树脂优选地为基于环氧树脂的。然而，应当理解的是，可以使用任何合适的树脂，例如，不饱和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯、环氧树脂、热塑性塑料、类似的化合物或它们的组合。可以使用多种树脂输送系统，包括但不限于树脂灌注和/或树脂传递成型和/或真空辅助树脂传递成型。

因此，复合轮100的形成的轮辋部分102还包括包围堆叠层叠体的纤维的基体材料，通常是基于不饱和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯、环氧树脂、热塑性塑料、类似的化合物或它们的组合的树脂。然而，应当领会的是，其它基体材料也可以适用。

在构造图1所示的复合轮100时，该复合轮100包括两个主要模具面。首先是相对于轮的旋转轴线X-X大体上沿径向取向的面部模具300。其次是形成轮辋部分102的内侧面的内部桶形模具310(图7和图8)。该内部桶形模具310包括前表面，前表面形成相对于轮的旋转轴线X-X沿径向取向的面部部分的后模具壁。内部桶形模具310相对于轮的旋转轴线X-X基本上沿轴向对齐。

在使用中，用增强件以及连接部110的部分(例如，连接部分或凸片259)一起铺设面部部分104(图8)。

首先，通过将一层或多层封闭帘布层(在图5中的(B)提供的符号表中标为+/-45°织造2×2织物)250(如果需要)施加至内部桶形模具310来形成轮辋部分102。封闭帘布层可以包括+/-45°斜交织造织物。然后，将内部桶形模具310与预成形的面部部分铺层(如图8中所示的面部模具300)组合在一起。将与面部部分104铺层连接的连接部分或凸片259铺设到一层或多层封闭帘布层250上，并且将第一环向丝束层230施加在封闭帘布层250以及连接部分或凸片259的一部分上。然后施加斜交帘布层240，再然后施加环向丝束层230和斜交帘布层240的交替层，以构建出如上所述的轮辋部分102及其轮廓特征。有利地，在铺层期间，环向丝束层230抵着工具将斜交帘布层240保持处于正确的位置。预计该过程可以是合理地自动化的，需要一些操作员的输入来设定丝束/帘布层的起始点，或者将新的一层斜交帘布层引导到铺层心轴上并设定层夹具，等等。在铺层期间，将一层斜交帘布层240供给到轮辋模具280上，并且将一层丝束环向缠绕在其上，以将斜交帘布层包封在铺层上并形成环向丝束层230。将第二层斜交帘布层240(以相反的斜交方式，即，以相对于周向轴线C-C的纤维角度θ)供给到铺层上，使其覆盖前一层丝束230。然后，用缠绕的一层环向丝束层覆盖斜交帘布层240，以将斜交帘布层230包封在铺层中并形成环向丝束层230。重复该步骤，直到获得所需的层叠体厚度。

所得到的轮辋铺层是由围绕面部铺层、面部模具300和桶形模具301布置的环向丝束(环向丝束层230)和斜交帘布层240的组合形成的堆叠层叠体。该堆叠层叠体被递交给树脂注入站(未示出)，在这里将真空源和树脂注入头连接至工具组件，并且在压力下将树脂注入和/或浸渍到包含铺层的腔中。树脂渗透堆叠层叠体的纤维并固化以形成层叠轮。脱模后，未完成的成型轮可以进行精加工程序(进一步钻孔、表面精加工、涂敷等)。

本领域技术人员将领会的是，本文描述的发明除了具体描述的那些实施例之外，还可以进行变化和修改。应理解的是，本发明包括落入本发明的精神和范围内的所有这样的变化和修改。

在本说明书(包括权利要求书)中使用术语“包括”、“包含”、“包括有”或“包括了”时，它们应被解释为规定了所述特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、部件或其组合的存在。

Claims (38)

1.一种交通工具的复合轮的轮辋部分，所述轮辋部分包括围绕所述复合轮的旋转中心轴线形成的成形环，并且所述轮辋部分具有围绕所述中心轴线沿周向延伸且包围所述轮辋部分的周向轴线，所述轮辋部分包括主体和落心凹部，所述轮辋部分具有纤维铺层模式，所述纤维铺层模式包括由以下层的交替层形成的堆叠层叠体：

环向丝束层，其包括细长纤维丝束，所述细长纤维丝束中的纤维与所述轮辋部分的所述周向轴线对齐，所述环向丝束层由至少一个环状缠绕的细长纤维丝束形成；以及

斜交帘布层，其包括至少一个纤维帘布层，所述至少一个纤维帘布层中的纤维相对于所述轮辋部分的所述周向轴线以+θ或-θ的角度取向，其中θ为从26°到40°，

其中所述落心凹部包括环形部分，所述环形部分沿径向延伸或相对于所述中心轴线对齐，所述环形部分具有与所述主体相比减少或较少的丝束，所述落心凹部的所述环形部分中的所述纤维铺层模式包括至少一个增强层，所述至少一个增强层包括纤维帘布层，所述纤维帘布层的纤维相对于所述轮辋部分的所述周向轴线成80°至100°取向。

2.根据权利要求1所述的复合轮的轮辋部分，其中，θ为从28°到40°。

3.根据权利要求2所述的复合轮的轮辋部分，其中，θ为从30°到36°。

4.根据权利要求3所述的复合轮的轮辋部分，其中，θ为33°。

5.根据权利要求1所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述环向丝束层包括所述轮辋部分中的纤维的40％至60％。

6.根据权利要求5所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述环向丝束层包括所述轮辋部分中的所述纤维的50％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述斜交帘布层包括所述轮辋部分中的纤维的40％至60％。

8.根据权利要求7所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述斜交帘布层包括所述轮辋部分中的所述纤维的50％。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，相继的斜交帘布层在所述纤维铺层模式中被布置成提供具有一纤维取向角度的层，所述纤维取向角度是前一斜交帘布层的纤维取向的+或-交替角度。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，包括所述斜交帘布层的斜交帘布包括互连的单向纤维材料的片。

11.根据权利要求10所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述斜交帘布层包括缝合起来的单向片材。

12.根据权利要求11所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述缝合起来的单向片材是缝合起来的单向丝束片。

13.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，每个斜交帘布层包括双层斜交帘布层，所述双层斜交帘布层包括纤维方向为+26°至+40°的层和纤维方向为-26°至-40°的层。

14.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮辋部分包括两个环形凸缘，即，位于所述轮辋部分的宽度上的相反两边缘处的内凸缘和外凸缘，并且每个斜交帘布层包括从所述复合轮的所述内凸缘到所述复合轮的所述外凸缘的连续片。

15.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，每个斜交帘布层被夹置在相邻的环向丝束层之间。

16.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，每个斜交帘布层形成为没有对接接头。

17.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述堆叠层叠体进一步包括由聚集环向缠绕丝束形成的轮廓特征。

18.根据权利要求17所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮廓特征围绕所述轮辋部分的圆周延伸并由环状缠绕的细长纤维丝束构建而成。

19.根据权利要求17所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮廓特征包括至少一个胎圈、凸缘、肋或台阶。

20.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，在所述落心凹部的所述环形部分中的所述增强层的至少一部分上的至少一个环向丝束层布置在所述增强层的至少一个端部或两个端部上。

21.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮辋部分中除了所述落心凹部的所述环形部分以外的一个或多个部分沿径向延伸或相对于所述中心轴线径向对齐，并且包括与相邻部分相比减少或较少的丝束。

22.根据权利要求1至6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮辋部分包括两个环形凸缘，即，位于所述轮辋部分的宽度上的相反两边缘处的内凸缘和外凸缘，并且所述内凸缘或外凸缘中的至少一个的纤维铺层模式包括增强层，所述增强层包括纤维帘布层，所述纤维帘布层的纤维相对于所述轮辋部分的所述周向轴线成80°至100°取向。

23.根据权利要求22所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述纤维帘布层的纤维相对于所述轮辋部分的所述周向轴线成90°取向。

24.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述堆叠层叠体的每个层中的纤维密度为从50g/m²到400g/m²。

25.根据权利要求24所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述堆叠层叠体的每个层中的纤维密度为从180g/m²到250g/m²。

26.根据权利要求25所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述堆叠层叠体的每个层中的纤维密度为从180g/m²到220g/m²。

27.根据权利要求26所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述堆叠层叠体的每个层中的纤维密度为200g/m²。

28.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，进一步包括位于层叠层结构的至少一个外侧的封闭帘布层。

29.根据权利要求28所述的复合轮的轮辋部分，其中所述封闭帘布层位于所述层叠层结构的两侧。

30.根据权利要求28所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述封闭帘布层包括一片织物帘布层、一层环向丝束、斜交帘布层、环向缠绕玻璃纤维丝束或者它们的组合。

31.根据权利要求29所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述封闭帘布层包括一片织物帘布层、一层环向丝束、斜交帘布层、环向缠绕玻璃纤维丝束或者它们的组合。

32.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，环向丝束用预先施加的粘合剂设置在所述纤维铺层中。

33.根据权利要求32所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述预先施加的粘合剂是粉末粘合剂。

34.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，纤维包括碳纤维。

35.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，进一步包括包围所述堆叠层叠体的纤维的基体材料。

36.根据权利要求35所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述基体材料包括基于不饱和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯、环氧树脂、热塑性塑料或它们的组合的树脂。

37.根据权利要求1-6中任一项所述的复合轮的轮辋部分，其中，所述轮辋部分与所述复合轮的面部部分一体地形成。

38.一种复合轮，包括根据权利要求1至37中任一项所述的轮辋部分。