CN111836729A - 用于车辆的车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的车轮(10),其具有轮辋(19)、轮毂区段(20)以及至少两个将轮毂区段与轮辋连接的辐条(12),其中,在辐条之间的至少一个辐条间隙(13)至少部分地由一件式构成的遮盖元件(1)遮盖,遮盖元件的翼片区段(3)在热导入时轴向远离车轮(10)地变形,并且遮盖元件直接与车轮连接并且一件式的遮盖元件由唯一的材料构成。

Description

用于车辆的车轮
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的用于车辆的车轮。对于现有技术示例性地参阅DE 10 2013 222 044 A1。
背景技术
对车辆的车轮、尤其是轿车的车轮提出最不同的要求。除了在小重量时的足够强度之外,所述车轮应该尤其是促进车辆的良好空气阻力系数并且以讨人喜欢的光学形象为特点。这还包括如下事实,即,车轮的可见的外部区域只以小的程度被在车轮的车轮内侧上设置的车轮制动器的磨损弄脏。为了尤其是确保后一点,已知,将车轮全部辐条之间的自由空间借助唯一的盘形遮盖元件相对于车轮制动器的与车轮一起旋转的制动盘遮盖,所述遮盖元件设置在车轮内侧上。此外也已知遮盖元件,其单独地遮盖辐条间隙。
因为制动器尤其是在对车辆从高的速度制动时极度加热,所以此外通过在通过辐条间隙的车轮外部和制动器之间的空气流进行的制动器冷却是值得期望的。
在优化的空气阻力系数和优化的制动器冷却之间产生目标冲突。
DE 10 2013 222 044 A1在此说明用于车轮的轮辋遮盖部,其用于连接在车辆轮辋上,其包括至少一个用于遮盖轮辋的至少一个区段的翼片元件,所述翼片元件与温度相关地可以具有至少一个第一形状和第二形状。翼片元件在此构成为具有不同热膨胀系数的两种材料的层复合体。
以具有不同热膨胀系数的两种材料(双材料)的这样的层复合体是用于上述目标冲突的一种解决方案,然而这样的翼片元件的制造基于两种材料的粘合或机械接合而麻烦、费用高并且容易出错。
发明内容
因此本发明的任务是,给出一种包括改善的遮盖元件的用于车辆的车轮。
所述任务的解决方案通过具有权利要求1特征的用于车辆的车轮得出。有利的构成和进一步构成是从属权利要求的内容。
提出一种用于车辆的车轮,其具有轮辋、轮毂区段以及至少两个将轮毂区段与轮辋连接的辐条。在两个(尤其是相邻的)辐条之间的辐条间隙在此至少部分地由至少大致平坦并且一件式构成的遮盖元件遮盖。
此外,一件式的遮盖元件具有翼片区段,所述翼片区段与温度相关地可变形到至少一个第一位置和第二位置中。在此优选,翼片元件的一个端部区段在遮盖元件装入车轮中的状态中在热量影响下、从确定的界限温度开始沿轴向方向远离车轮地变形或弯曲。
当在翼片区段周围的环境温度处于确定的界限温度之下,例如在车辆停车或在低的速度时,翼片区段在此优选处于合上的或关闭的状态中。尤其是由于盘式制动器的增加的制动,为此使用的摩擦会大部分转化为热量。从达到车轮区域或轮辋区域中的确定的界限温度开始,翼片区段的至少一个端部区段轴向远离车轮地变形,从而能够实现打开和借此空气冷却制动器或车轮内部。
一件式的遮盖元件在此由唯一的复合材料构成。
特别优选遮盖元件在此由纤维复合塑料、尤其是碳纤维复合塑料构成。这样的纤维复合遮盖元件在此包括两种主要成分、即纤维和连接纤维的塑料基质。
在此规定,翼片区段仅由于热影响(亦即没有借助另外的能量输送、例如促动器)这样变形,使得所述翼片区段在装入车轮上的状态中至少部分地打开并且因此能够实现车轮内部和车轮外部之间的空气流。
在热导入时尤其是翼片区段的可变形的端部区段的针对性变形可以通过纤维复合构件的适合的层构造实现。
如已经所述,作为纤维复合遮盖元件的纤维优选考虑碳纤维并且作为基质考虑确定的环氧树脂体系。这样的碳纤维复合塑料也称为CFK。
此外遮盖元件优选由具有彼此层叠的单层的层压板构造。在各单层中,纤维可以例如不定向(例如以无纺布或所谓的SMC压制材料的形式)或沿确定方向指向地(所谓的单向(UD)层)或以两个或多个方向(例如以机织物或稀松布形式的所谓的多向(MD)层)存在。纤维的取向对于控制材料在热量输入时的膨胀系数是决定性的。
层压板的组利用了单独纤维定向的所有优点。层压板由具有不同主纤维方向的多个相叠地放置的纤维半成品(例如织物、纱布、垫)或单层形成。这样的单层也称为UD层(即单向层)。
特别优选遮盖元件或层压板在此由多个彼此层叠的单层形成。在此不是所有单层必须构成UD层,而是所述单层也可以作为具有不同纤维取向的机织物、编织物、针织物等构成。
此外优选规定,遮盖元件在装入车轮中的状态中看具有至少一个上面的层压层,在所述上面的层压层中,纤维这样取向,使得所述层压层具有对称的层压构造。该上面的或外部的层压构造在此关于上面的层压构造的中间平面具有对称的纤维取向。优选遮盖元件的上面的层构造由多个彼此层叠的上面的单层形成。备选地,上面的层构造也可以通过一个或多个具有所述对称特性的多向单层(例如通过一个或多个编织物或机织物)形成。
层构造通过需要的强度或刚度确定。在此织物层这样选择,使得纤维沿如下方向延伸,其强度或刚度必须提高。在此要注意,层构造在假想的中间平面或对称平面中必须镜像。
层压板/层构造的对称平面在此描述如下中间平面(平行于各单层或者说平行于层压构造),所述中间平面将一个层压构造分成两个等厚的半部。
也就是说在层构造对称时,最上面的层在单位面积重量、纤维类型(例如碳或玻璃)和纤维方向方面相应于最下面的层(等)。在奇数的层构造中,中间的层可以类似地自身镜像。该对称是需要的,以便不会由于在构件制造过程中出现的反应和温度收缩或在车辆上在使用时间期间由温度决定的体积变化时产生构件的翘曲。在翼片区段的区域中,该对称有意通过局部施加的在安装情况中看处于车轮内部的第二层压层有意地破坏。该第二层压板相对于车轮沿周向具有高的热膨胀系数并且因此在加热时实现翼片区段的需要的弯曲。热膨胀系数的提高纯沿周向进行,其中增强纤维优选主要沿车轮径向方向指向。
上面的或外部的单层或上面的或外部的层压构造在此说的是遮盖元件的如下层构造或如下侧,其在遮盖元件的装入状态中轴向朝车轮外部方向定向或朝向车轮外部。
层压板的例如通过堆叠各个纤维层而成的彼此层叠或形成在此决定性地确定遮盖元件的特性。因为根据各单层的纤维以何方向相对于彼此取向,可以实现不同的特性。
纤维复合材料例如可以构成各向异性的材料,即材料的特性沿不同空间方向不同。这也适用于热膨胀系数。该系数定义材料在热量输入时的长度变化。对于其中所有纤维沿一个方向延伸的单个纤维基质层、亦即UD层,该因数沿纤维方向显著小于垂直于纤维。因为各单层同样具有各向异性的特性,所以层压板或纤维复合活盖的特性依赖于单层或其纤维取向。由此的结果是,纤维复合活盖的造成的热膨胀依赖于各单层的纤维取向总和。该效果应该在本发明中得以利用,以便引起翼片区段的掀开或弯曲。
然而按照纤维取向,纤维复合构件也可以沿面方向(非沿厚度方向)具有(尤其是关于热膨胀)各向同性的或准各向同性的特性。在该情况中,优选仅遮盖元件的所述上面的层压构造沿面方向关于热膨胀具有各向同性。在所述面中的上面的层压构造的所述各向同性在此表示确定的特性独立于方向。在该具体情况中,尤其说的是关于上面的层压构造的热膨胀的各向同性的特性。这表示,遮盖元件的上面的层压构造在热影响时优选各向同性或准各向同性地沿面方向响应,即上面的层压构造在热影响时不依赖于方向地膨胀。不依赖于方向的膨胀表示,上面的层压构造沿每个面方向(亦即不是沿层压板的厚度)相同地膨胀。优选在此,上面的层压构造的热膨胀取决于材料地可忽略不计地小。
然而上面的层压构造在此不是必须强制性地具有沿面方向的各向同性的特性(也就是说在所有方向上具有相同的强度特征值、热膨胀系数等)。复合材料可以几乎无翘曲地在一个温度中沿不同方向不同剧烈程度地放大或减小。尤其是在使用碳纤维时,沿纤维方向长度变化非常小并且横向于纤维方向相对大,在这里所述特性由基质确定。主要使用的基质体系是塑料,其众所周知具有相对高的热膨胀系数。翼片元件的下面的层压板层的分层主要由单向构造(UD)组成,在单向构造中纤维沿径向方向延伸。这导致,沿周向方向的热膨胀系数比上面的层压层的热膨胀系数高得多。这在加热时导致翼片区段的期待的弯曲。弯曲的高度可以通过材料选择、层压板厚度、纤维体积含量以及纤维方向而改变。
上面的层压构造在其面中的这种少的或者说可忽略不计地小的热膨胀和这样的准各向同性的或各向同性的特性或无翘曲的膨胀(亦即没有变形或弯曲发生)通过单层或织物的确定的纤维取向可实现。
在此,如已经所述优选规定,形成上面的层压构造的纤维关于中间平面对称地设置。
从该中间平面看,优选单层或上面的单层的纤维(相对于中间平面看)彼此对称地设置。
优选,上面的层压构造不仅对称地构造,而且也具有沿主要四个方向(0°、+45°、-45°和90°)的纤维,这赋予该构造在平面中类似各向同性的特性。
上面的层压构造因而基于纤维取向在热量输入时沿所有方向大致均匀并且相对于例如处于翼片区段的下面的层压板中的UD占优势的层构造相对小地膨胀。
然而为了使所述的翼片区段在热量输入时可以掀开并且车辆制动器可以借此冷却,该翼片区段优选附加于上面的层压构造由至少另一个下面的单层增厚。该层的纤维方向这样选择,使得沿车轮周向取得尽可能高的热膨胀系数。所述尽可能高的热膨胀系数确保鼓风机元件的需要的偏转。
翼片区段在此优选如下形成,即,将遮盖元件在设置翼片区段的部位上剪切,从而在热量输入时翼片区段的至少一部分这样与遮盖元件的其余部分分离,使得该部分可以轴向远离车轮地运动并且遮盖元件的翼片区段构成打开状态。
所述剪切(其用于将翼片区段从遮盖元件的其余部分可翻转地露出)可以在此在遮盖元件制造方法期间进行并且在更下面还更详细地解释。
在此此外优选规定,翼片区段相反于在层构造中的遮盖元件的其余部分而具有两个区域,各区域沿一个方向具有非常强烈地不同的热膨胀系数。如以上已经所述,该特性可以通过层压构造的单层的相应纤维取向或通过附加层压板实现。
为此优选规定,翼片区段具有如下的下面的或内部的层压构造,其仅设置在翼片区段的区域中并且在车辆装入状态中朝车轮内部方向定向。
翼片区段为此优选本身、亦即内部的或下面的层压构造在此与上面的层压构造本身一起关于翼片元件的中间平面(亦即对这两个层压构造共有)不对称地构成。
如已经所述,翼片区段的中间平面或对称平面在此描述如下中间平面(平行于单层或用于层压构造),所述中间平面将翼片区段的层压构造分成两个(优选等厚的)半部。
下面的或内部的层压构造在此只设置在翼片区段中。在此优选,如已经所述,下面的层压构造的单层的纤维在遮盖元件的装入状态中特别优选至少大致沿车轮径向方向构成。如果下面的层压构造在此通过单向的单层而构造,则纤维分别彼此平行并且至少大致沿车轮径向方向构成。“至少大致沿径向方向”在此理解为,纤维沿车轮径向方向构成。上面的层压构造的纤维与下面的层压构造的纤维优选以不同方向取向。
翼片区段的整个层压构造借此不对称地构成。通过下面的层压构造的纤维沿车轮径向方向的附加布置结构,下面的层压构造在热量输入时(至少大致)垂直于纤维方向、亦即至少大致沿车轮周向膨胀。上面的层压构造在此(沿面方向)不明显地一起膨胀,因此翼片区段沿轴向方向远离车轮(亦即朝车轮外部方向)变形。
此外在本发明的一种优选实施方式中规定,遮盖元件至少在邻接到辐条上的边缘区域中具有至少大致沿车轮轴向方向从面状遮盖元件伸出的支腿。支腿在此同时优选形成遮盖元件与连接于此的辐条的接触面。所述支腿借此优选放置在沿车轮径向方向延伸的辐条面上。这样的支腿可以同样已经在遮盖元件制造方法中构成并且在更下面更详细地说明。支腿在此基本上通过面状遮盖元件轴向朝车轮内部方向的弯曲形成。
优选所述至少两个支腿(分别贴靠在辐条上)柔性地沿车轮周向构成。通过支腿的柔性构成,所述支腿如弹簧地起作用并且将遮盖元件沿车轮周向向两个辐条张紧。
为了使遮盖元件也轴向紧固在车轮或辐条上,此外优选规定,遮盖元件的所述支腿在其端部上或在其边缘上具有侧凹,所述侧凹可夹紧或可钩入朝车轮内部方向定向的辐条边缘上。附加于所述侧凹,优选,在该侧凹上或在支腿的该边缘上设置卡锁鼻,所述卡锁鼻能够实现到相应辐条边缘上的锁入和借此遮盖元件在车轮上的固定的并且防丢失的轴向紧固。卡锁鼻可以例如事后在切削加工中引入到遮盖元件或支腿上。
遮盖元件的支腿端部的所述事后切削加工会导致,在遮盖元件中设置的纤维、尤其是碳纤维露出并且借此直接贴靠在辐条材料上。为了避免金属辐条和纤维(尤其是碳纤维)之间的腐蚀因此优选规定,遮盖元件的侧凹或支腿以塑料层或适合的漆覆盖,从而所述纤维不直接与辐条材料处于接触中。
现在此外提出一种用于制造用于车辆的车轮的遮盖元件的方法,所述遮盖元件按照权利要求1至10之一构成。
在本发明的一种优选实施方式中,遮盖元件应该优选在压制法中、尤其是在所谓的湿压方法或组合的SMC湿压方法中制造。
在优选的湿压方法中,液体的反应树脂亦或另一种塑料以液体形式与增强纤维一起在两部分式的模具(亦即例如上面的和下面的模具半部)中处理。上面的和下面的模具半部借助压机闭合。
所述树脂或塑料在湿压过程中通常在中央或按照固定的浇注计划浇注到纤维垫上。通常使用环氧树脂、聚氨酯、乙烯基树脂或聚酰胺树脂,其由两种或多种组分混合成有反应能力的液态塑料。为了面状施加在纤维垫或彼此堆叠的单层或层堆叠部(亦即也称为所谓的堆垛或部分层堆叠部)上,经常使用宽口喷嘴或另一种分配系统。塑料通过模具的闭合过程在压机的压力下在整个模腔中分布并且润湿加强纤维。此后进行塑料/树脂的硬化(大多在较高的温度下)。当塑料硬化时,获得构件的形状稳定性并且所述构件可以在打开模具之后脱模。
备选于所述湿压方法,遮盖元件也可以在用于制造纤维复合构件的其它适合方法中制造。例如也有其他的由现有技术已知的用于纤维复合塑料的制造方法、例如用于制造遮盖元件的所谓的树脂传递模塑方法(简称RTM方法)、片状模塑料方法(简称SMC方法)或团状模塑料方法(简称BCM方法)。在SMC方法中例如可以将遮盖元件的边缘的优选卡锁鼻直接在制造方法期间集成到遮盖元件中。
下面所述的湿压过程在此在热影响下发生,其中,模具的温度在此大约等于车轮区域的运行温度,所述运行温度将遮盖元件置于打开状态中。翼片区段可以在这里在该偏转中在模具中制造,所述翼片区段在后来运行中也在该温度时在鼓风机位置中具有所述偏转。
在所有的第一步骤中,优选上面的和下面的堆垛(亦即形成下面的层压构造的堆垛)面状地以树脂、亦即塑料基质润湿。随后所述堆垛在希望的部位上面状地放入下面的模具中。所述部位或区域在此在如下部位上,所述部位在制造过程的后来进程中裁剪为翼片区段。该下面的堆垛或该下面的单层因而已经以之后制造的翼片区段的形状裁剪。所述下面的单层或下面的堆垛优选这样放入,使得其后续在车轮中装入的遮盖元件的纤维沿车轮径向方向取向。
在下面的单层或下面的层压构造或下面的堆垛放入下面的模具中之后,上面的单层或机织物或编织物或上面的堆垛放入下面的模具中。亦即在放入上面的单层或上面的堆垛之后,已经处于下面的模具中的下面的单层或下面的堆垛以及处于其上的上面的单层位于后续翼片区段裁剪的部位上。下面的模具的剩余部分(亦即后续不成为翼片区段部分的部分)只通过上面的单层或上面的堆垛遮盖。
在下一个步骤中关闭挤压模具。此后,将侧向的滑动件移入挤压模具中并且对卡锁鼻成形。同时亦或之后不久,将滑动件为了构成翼片区段而从下面的模具中竖直向上朝上面的模具半部方向移动并且借此将下面的层压板从下面挤压到上面的层压板上并且将上面的层压板又挤压到上面的模具半部上。第一滑动件的将层压板朝上面的模具半部方向挤压的面的几何结构在此对应于翼片区段的几何结构或形状。
滑动件在该步骤中对翼片区段沿其边缘切割。同时滑动件将层压板与树脂接合成纤维复合构件。
为了使所述构件在以后的室温(亦即在大约20°)中平坦地构成,并且翼片区段在室温时不折叠或不构成打开状态(而是关闭状态),第一滑动件将翼片区段已经变形到希望的掀开形状中。即因为挤压装置的运行温度和借此挤压模具的工作温度大致等于车轮区域的运行温度,在所述运行温度中,翼片区段应该构成打开状态,所以优选,翼片区段已经在模具中在这些温度时构成希望的打开形状。
通过滑动件和叠放的模具半部,将遮盖元件在热影响下挤压并且将各单层通过树脂相互连接。在完成的纤维复合遮盖元件硬化之后,模具半部再次打开并且完成的遮盖元件可以取出。将所述构件主要水平地、朝向后来车轮中心取出。
在之后的切削加工方法中,所述的倒棱或卡锁鼻可以安装到遮盖元件的支腿的侧凹边缘上。
所形成的纤维复合遮盖元件能够实现车轮的良好遮盖,以用于在同时允许制动器冷却的情况下减少空气阻力系数。为了打开和关闭遮盖元件绝不需要附加的促动器。遮盖元件此外通过其一件式并且通过均一材料而简单地可制造并且简单可装配到车轮上。此外,遮盖元件通过由纤维复合塑料的构成而节约重量和节约成本。
这些和其他的特征此外也由权利要求和说明书还有附图得出,其中各个特征分别本身单独或多个以子组合的形式在本发明的实施形式中实现并且可以构成有利的以及本身可保护的实施方式,对其在这里要求保护权利。
附图说明
接着借助实施例进一步解释本发明。在此全部的进一步描述的特征可以对本发明是重要的。
图1示出用于车辆的车轮的一部分,在其中示例性地设有三维看向车轮外部时的遮盖元件;
图2示出图1的遮盖元件的示意性横截面;
在图3中在横截面图中示出挤压装置的模具中的遮盖元件。
具体实施方式
在图1中,在看向车轮外部的三维视图中可看出用于车辆的车轮10的一部分。车轮10在此具有一个轮辋19、一个轮毂区段20以及多个将轮毂区段20与轮辋19连接的辐条12。在辐条12之间在辐条间隙13中设置遮盖元件1。所述遮盖元件1在此由纤维复合塑料构成并且具有在热影响时可变形到掀开状态中的翼片区段3。在图1中,在此,翼片区段3在打开状态中示出。此外,为了更好地形象说明而在剖切的视图(或沿车轮轴向方向的横截面视图)中示出车轮区段,遮盖元件1设置在所述车轮区段中。
为了将遮盖元件1连接到车轮10上,遮盖元件1具有两个沿车轮轴向方向A朝车轮内部方向延伸的支腿6,所述支腿面状地贴靠在两个辐条12的辐条面9上。支腿6此外具有侧凹7,以用于将支腿6连接或钩入车轮10的辐条边缘11中。
为了将遮盖元件1连接到车辆车轮10的辐条12上,规定,支腿6分别贴靠在辐条12的沿车轮轴向方向延伸的面上并且遮盖元件1类似于弹簧功能地夹紧到辐条间隙13中。支腿6在此与材料相关这样弹性地构成,使得所述支腿可以实施这样的弹簧功能。
同样将倒棱或者说卡锁鼻8设置在支腿6的边缘上,以用于将遮盖元件1锁入并且借此固定在车轮10的辐条边缘11上。
图2在示意性的视图中示出遮盖元件1的横截面。在此应该尤其是示出遮盖元件1的层压构造。在此,遮盖元件1通过连续的上面的层压构造2形成。上面的层压构造2在此由彼此层叠的并且通过树脂相互连接的单层形成。各单层的纤维在此这样取向,使得上面的层压构造2镜像并且因此在温度变化时只经受大小变化但没有形状变化(尤其是没有弯曲)。上面的层压构造在此无须强制性地具有各向同性(也就是说沿所有方向具有相同的强度特征值、热膨胀系数等)的特性。复合材料可以几乎无翘曲地在一定温度时沿不同方向不同剧烈程度地放大或减小。沿纤维方向(尤其是在使用碳纤维时)长度变化非常小,并且横向于纤维方向长度变化相对大,使得在这里特性由基质确定。主要使用的基质体系是塑料,其众所周知具有相对高的热膨胀系数。翼片元件的下面的层压板层的分层主要包括单向构造(UD),在所述单向构造中,纤维沿径向方向延伸。这导致,沿周向方向(沿轴向线的观察方向这是相对于径向方向成90°看)的热膨胀系数比上面的层压层的热膨胀系数高得多。这在加热时导致翼片区段的期待的弯曲。弯曲的大小可以通过层压板厚度的材料选择、纤维体积含量以及纤维方向改变。
遮盖元件1的翼片区段3在图2中同样可看出。在此尤其是可看出遮盖元件1的剖面4,其在制造过程期间实现到遮盖元件1中并且形成翼片区段3。
此外规定,翼片区段3相反于遮盖元件1的其余部分而沿装入的遮盖元件的周向具有非常不同的热膨胀系数的两个层压板。为此,翼片区段3附加于上面的层压构造2设有下面的层压构造5,所述下面的层压构造对翼片区段3类似局部地增厚并且这样在其纤维取向中构成,使得所述翼片区段3在热量输入时掀开到示出的位置中或变形到示出的敞开位置中。
该下面的层压构造在此优选在装入状态中处于遮盖元件的朝向车轮内部的侧上,如在图1中可看出。
下面的层压构造5在此主要由单向纤维层的多个单层形成。
在此,下面的层压构造5的单层或单层纤维相对于上面的层压构造2的单层或单层纤维设置为,使得翼片区段3朝车轮内部沿周向具有比上面的层构造2更大的热膨胀系数。翼片区段3的这样的层压构造于是具有关于热膨胀的这样的特性,使得翼片区段3在热量输入时沿确定的方向变形。
为了使翼片区段3如在图2中示出那样在遮盖元件1的装入状态中沿轴向方向远离车轮地掀开,下面的层压构造5的纤维至少大致沿车轮径向方向定向。在热导入时,下面的层压构造5至少大致沿车轮周向延伸。在遮盖元件1的装入状态中看设置在外侧上的上面的层压构造2相对小地膨胀并且借此对下面的层压构造5的膨胀提供阻力。翼片区段3于是朝车轮外侧方向轴向远离地变形。
如尤其是在图1中可看出,下面的层压构造5在此这样设置在遮盖元件1上,使得所述层压构造朝车轮内部方向定向。
图3在横截面视图中示出在湿压设备的示例性模具中的遮盖元件1。在此可看出遮盖元件1的层压构造,所述层压构造压入在上面的和下面的模具半部14、15之间。
在此,第一滑动件16从下面的模具半部15中竖直地朝上面的模具半部14的方向移出。该第一滑动件16在此引起遮盖元件1的翼片区段3的剪切以及翼片区段3的掀开的成型。
同样可看出两个水平的滑动件17、18,所述滑动件对遮盖元件1的两个支腿6在湿压方法期间成形。
附图标记列表
1 遮盖元件
2 上面的层构造
3 翼片区段
4 剖面
5 下面的层构造
6 支腿
7 侧凹
8 卡锁鼻
9 辐条面
10 车轮
11 辐条边缘
12 辐条
13 辐条间隙
14 上面的模具半部
15 下面的模具半部
16 滑动件
17 水平的滑动件
18 水平的滑动件
19 轮辋
20 轮毂区段
A 轴向方向

Claims (13)

1.车辆的车轮,其具有轮辋(19)、轮毂区段(20)以及至少两个将轮毂区段(20)与轮辋(19)连接的辐条(12),其中,在辐条(12)之间的至少一个辐条间隙(13)至少部分地由一件式构成的遮盖元件(1)遮盖,其中,遮盖元件(1)的翼片区段(3)在热导入时轴向远离车轮(10)地变形,并且遮盖元件(1)直接与车轮(10)连接,其特征在于,一件式的遮盖元件(1)由唯一的复合材料构成。
2.按照权利要求1所述的车轮,其中,遮盖元件(1)由纤维复合塑料构成,该纤维复合塑料包括基质材料和嵌入基质材料中的纤维,其中,遮盖元件(1)由层压板形成,该层压板包括多个彼此层叠的单层。
3.按照上述权利要求之一所述的车轮,其中,遮盖元件(1)具有至少一个最上面的单层,在所述最上面的单层中纤维设置为,使得构成关于该单层的中间平面看处于上面的对称的层压构造(2)。
4.按照权利要求3所述的车轮,其中,上面的层压构造(2)包括多个彼此层叠的单向的单层并且具有关于上面的层压构造(2)的中间平面看对称的层构造。
5.按照权利要求3所述的车轮,其中,上面的层压构造(2)包括至少一个多向的单层并且具有关于上面的层压构造(2)的中间平面看对称的层构造。
6.按照上述权利要求之一所述的车轮,其中,翼片区段(3)由遮盖元件(1)的裁剪的部分(4)形成。
7.按照上述权利要求之一所述的车轮,其中,翼片区段(3)具有关于翼片区段(3)的中间平面看的不对称的层构造,并且翼片区段的层构造包括上面的层压构造(2)和至少一个附加的下面的单层(5),所述下面的单层的纤维在遮盖元件(1)的装入状态中看至少大致沿车轮(10)的径向方向定向。
8.按照上述权利要求之一所述的车轮,其中,遮盖元件(1)至少在邻接到辐条(12)上的边缘区域中分别具有至少大致沿车轮(10)轴向方向(A)从面状的遮盖元件(1)伸出的支腿(6),所述支腿柔性地构成。
9.按照权利要求8所述的车轮,其中,所述支腿(6)在其边缘上具有侧凹(7),所述侧凹(7)能钩入朝向车辆的辐条边缘(11)中。
10.按照权利要求9所述的车轮,其中,所述侧凹(7)具有用于锁入辐条边缘(11)中的卡锁鼻(8)。
11.按照权利要求9或10所述的车轮,其中,侧凹(7)和/或卡锁鼻(8)利用塑料材料覆盖。
12.用于制造用于车辆的车轮的遮盖元件的方法,所述遮盖元件(1)按照权利要求1至11之一构成,其中,所述方法以下面的步骤进行:
-将至少一个下面的单层在选择的位置上面状地放入挤压装置的下面的模具半部(15)中;
-将上面的层压构造(2)的至少一个单层面状地放入挤压装置的下面的模具半部(15)中,此时将所述至少一个下面的单层(5)遮盖;
-闭合上面的模具半部(14)并且随后将对应于遮盖元件(1)的翼片区段(3)形状的滑动件(16)从下面的模具半部(15)中朝上面的模具半部(14)方向移出,此时将层压板沿滑动件(16)的边缘切开并且由此形成翼片区段(3),并且
-使翼片区段(3)的至少一部分通过滑动件(16)朝上面的模具半部(14)方向变形;
-将两个侧向的滑动件(17、18)移入模具中,所述侧向的滑动件沿垂直于第一滑动件(16)的方向分别在层压板的一侧上移出,并且成形遮盖元件(1)的支腿(6)和侧凹(7);
-利用适合的树脂在热影响和压力下将各所述单层接合成层压板;
-移回侧向的滑动件(17、18)并且打开上面的模具半部(14)并且随后取出纤维复合遮盖元件(1)。
13.按照权利要求12所述的方法,其中,在纤维复合的遮盖元件(1)的侧凹上引入倒棱,所述倒棱形成卡锁鼻(8)。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772946A (en) * 1993-11-04 1998-06-30 Nikkiso Company Limited Press-forming apparatus
CN102887034A (zh) * 2011-07-21 2013-01-23 宝马股份公司 机动车车轮
CN105246707A (zh) * 2013-06-14 2016-01-13 宝马股份公司 包括轮辐空间的挡板的机动车车轮
DE102016105630A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Central Motor Wheel Co., Ltd. Kappe
DE102015223386A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug-Rad mit Abdeckelementen für die Speichen-Zwischenräume

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593953A (en) * 1983-12-14 1986-06-10 Kabushiki-Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Apparatus for covering disc wheel for motor vehicle
JPH042502A (ja) * 1990-04-17 1992-01-07 Toyoda Gosei Co Ltd ホイールキャップ
US6439670B1 (en) * 2000-06-23 2002-08-27 David Winters Wheel hole insert for protecting and altering the appearance of wheels
CN102044627A (zh) * 2009-10-22 2011-05-04 清华大学 电致伸缩复合材料及电致伸缩元件
US8382211B2 (en) * 2010-07-15 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC Wheel insert attachment system
DE102011016535B3 (de) 2011-04-08 2012-05-10 Audi Ag Fahrzeugrad
US9205701B2 (en) 2011-08-31 2015-12-08 Cadillac Products Automotive Company Wheel cover
DE102012107692A1 (de) * 2012-08-22 2014-02-27 Elringklinger Ag Kraftfahrzeugrad
DE102013222044B4 (de) 2013-10-30 2024-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Felgenabdeckung sowie Fahrzeugrad
JP2017001549A (ja) 2015-06-11 2017-01-05 中央精機株式会社 自動車用ホイール
DE102016003963A1 (de) 2016-04-01 2016-09-29 Daimler Ag Abdeckeinrichtung für eine Felge eines Kraftwagens
DE102016216067A1 (de) * 2016-08-26 2018-03-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rad eines Fahrzeuges

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772946A (en) * 1993-11-04 1998-06-30 Nikkiso Company Limited Press-forming apparatus
CN102887034A (zh) * 2011-07-21 2013-01-23 宝马股份公司 机动车车轮
CN105246707A (zh) * 2013-06-14 2016-01-13 宝马股份公司 包括轮辐空间的挡板的机动车车轮
DE102016105630A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Central Motor Wheel Co., Ltd. Kappe
DE102015223386A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug-Rad mit Abdeckelementen für die Speichen-Zwischenräume

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Publication number Publication date
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