CN114228393A - 一种车轮中心饰盖定位结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车轮中心饰盖定位结构，所述定位结构圆周分布于车轮中心饰盖的内面，主要结构包括卡口。所述卡扣共分为两部分，其中朝向车轮外缘的一侧为空腔结构，在垂直于车轮中心饰盖中心与车轮轮毂中心连线的方向上设有一对定位结构支撑筋，相对空腔结构的另一侧设有半包围卡口，所述半包围卡口的顶端设有倒扣，所述倒扣与轮毂螺母的螺母斜面扣合。所述卡扣在相对于车轮轮毂螺栓或螺母的外围还设有用于缩短车轮中心饰盖脱落力力臂的加强结构。采用该设计可将车轮中心饰盖安装在标准轮毂螺栓上，在不改变中心饰盖安装力、拆卸力的情况下缩短影响车轮中心饰盖脱落力的力臂，有效地增加饰盖脱落力，满足出厂要求提高合格率。

Description

一种车轮中心饰盖定位结构

技术领域

本发明属汽车车轮零部件技术领域，特别是涉及一种车轮中心饰盖定位结构。

背景技术

30多年来，塑料在汽车中的应用不断增多。目前，工业发达国家汽车塑料的用量占塑料总消费量的8％-10％。从现代汽车使用的材料来看，无论是外装饰件、内装饰件，还是功能与结构件，到处都可以看到塑料制作的影子。

车轮中心饰盖是用于遮挡轮辋的一种装饰品。车轮中心饰盖位于汽车外部的醒目位置，是重要的外装饰件。高品质的饰盖造型各异，外观精美，安装在车轮上能烘托出整车的造型效果，使整个车身更加靓丽。车轮中心饰盖多采用正面安装，即采用卡扣的形式将饰盖固定在轮毂螺母上，看起来比较美观，且对轮毂螺栓起到防锈防水的作用，如果螺栓生锈则会造成轮胎总成拆卸困难。

在市内交通中，车辆与行人较多的情况下，因脱落力不达标而掉落的车轮中心饰盖易碰伤其他车辆或行人，后果不堪设想。因此行业内有统一的车轮饰盖固定力测试标准，具体操作如下：将车轮饰盖安装在对应车轮上，在车轮饰盖外安装与待测车轮饰盖相同质量的重物，将车轮提升至1.8m高后自由落体，若车轮饰盖脱落则不及格。

现有技术中对车轮中心饰盖的设计通常采用卡扣结构，通过所述卡扣结构将车轮中心饰盖与轮毂螺母的定位平台面相卡接以提高脱落力。但由于设计及制程等问题安装并不牢固，设计间隙过大会产生晃动异响，设计间隙过小又易因公差导致卡接不到。因而时常会出现卡扣结构的车轮中心饰盖脱落力测试不达标的情况，且该设计对轮毂螺母的结构也有要求，限制了轮毂螺母的选型，影响经济效益。如图1所示，是一款应用于车轮轮毂螺栓的轮毂螺母标准件，包括螺母斜面、螺母六边形面及螺母支撑面。这类标准螺母不包括特制的定位平台面，因而通过通常的卡扣结构进行定位难度较大，在固定力测试中通常在1.5m高度自由落体中就会导致车轮中心饰盖脱落而不合格。但定制螺母相比标准螺母，产量小、结构复杂且价格较高，因此有必要进一步对车轮中心饰盖的定位结构做改进，使其在使用不设特制定位平台面的轮毂螺母时有效增加抗脱落力，增加成品合格率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车轮中心饰盖定位结构，避免对轮毂螺母的定位平台的结构要求，节约成本，提升经济效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种车轮中心饰盖定位结构，所述定位结构圆周分布于车轮中心饰盖的内面，所述定位结构的数量及相对位置与待安装车轮中心饰盖车轮上的轮毂螺栓一一对应，所述定位结构包括卡口，其特征在于，所述卡口包括两部分，其中朝向车轮外缘的一侧为空腔结构，在垂直于车轮中心饰盖旋转中心与车轮轮毂中心连线的方向上设有一对定位结构支撑筋，相对空腔结构的另一侧为半包围卡口，所述半包围卡口的顶端设有倒扣，所述倒扣与轮毂螺母的螺母斜面扣合，所述半包围卡口的背面设有数根纵向的卡口支撑筋，所述空腔结构与半包围卡口之间设有卡口槽，所述卡口在相对于车轮轮毂螺栓或轮毂螺母的外围还设有用于缩短车轮中心饰盖脱落力力臂的加强结构。

进一步地，所述加强结构包括设于所述半包围卡口上端区域的数条横向环形筋、设于所述半包围式的定位结构下端区域的数条纵向支撑筋。

进一步地，所述横向环形筋的数量为五条，所述纵向支撑筋的数量为三条。

进一步地，所述加强结构数条螺母支撑筋，其根部及一侧固定于所述半包围卡口上，另一侧悬空，所述螺母支撑筋的顶端设有与轮毂螺栓螺纹配合的锯齿结构。

进一步地，所述锯齿结构为便于轮毂螺栓插入的倒锯齿。

进一步地，所述加强结构包括设于所述空腔结构上方的金属卡扣，所述金属卡扣包括半圆弧部分以及固定折片部分。

进一步地，所述固定折片部分包裹并固定在所述定位结构支撑筋上，所述半圆弧部分的半径小于所述车轮轮毂螺母斜面的外径，所述半圆弧部分的顶边在装配后高于所述车轮轮毂螺母的斜面外缘。

有益效果

通过在卡扣上相对于车轮轮毂螺栓或螺母的侧面还设有用于缩短车轮中心饰盖质心力臂的加强结构，可以产生以下有益效果：

1、减小力臂。车轮中心饰盖设计用于保护轮毂螺母，因而其造型和结构分布决定了车轮中心饰盖的质心始终是位于轮毂的外侧而非紧贴轮毂表面，此时就会产生力臂，而力臂的长度是由卡扣与轮毂螺母的接触面决定的，卡扣越长，接触面越远，力臂就越长，因而力矩就越大。轮胎在行驶过程中上下颠簸，卡扣受力就越容易从轮毂螺母上滑脱，车轮饰盖固定力的测试也是同理。本发明通过增加用于缩短车轮中心饰盖质心力臂的加强结构，缩短力臂的长度，在质量不变的情况下有效减小力矩，降低饰盖脱落的风险。

2、适用于标准轮毂螺母。由于本发明可以有效减小因车轮颠簸产生的力矩，降低饰盖脱落的风险，因此可以为常规车轮采用的标准轮毂螺母加装车轮饰盖，而无需强制更换特制轮毂螺母，不增加成本的同时增加车轮美观性。同时针对采用标准轮毂螺母而导致车轮饰盖固定力测试不通过的车轮饰盖可以改为采用该设计，不增加额外成本的同时有效增加固定力。

3、减震。常规设计的车轮中心饰盖多为卡扣与轮毂螺母卡接，长期的震动使卡接部位容易疲劳发生塑性变形，降低车轮中心饰盖安全性。由于加强结构位于卡扣的侧面而非末端，利用塑料本身的弹性有效增加阻尼力，减小震动时的振幅，防止卡扣与螺母卡接面的塑性变形，增加卡扣以及车轮中心饰盖的寿命。

4、不改变安装、拆卸力大小。增加中心饰盖固定力的传统方式是增加中心饰盖的强度，比如增强卡扣与车轮饰盖相连的加强筋、饰盖翻边、饰盖背面加强筋等。这些方案的根本原理是增加车轮饰盖的结构强度，让中心饰盖及卡扣不容易变形从而不易脱落。但结构的增强必然导致中心饰盖安装、拆卸力的增强，增加了安装操作的困难程度。本发明的加强结构位于卡扣侧面，相比于纵向的加强筋不影响、不干涉饰盖安装时卡扣向外张开的变形过程，因而不改变安装、拆卸力的大小。

附图说明

图1为车轮轮毂螺母结构示意图。

图2为一种采用环形筋定位结构的车轮中心饰盖立体图。

图3为图2中单一卡口的局部放大结构示意图。

图4为一种环形筋定位车轮中心饰盖加强结构起效示意图。

图5为图2中单一卡口的局部放大中剖视图。

图6为一种采用复合式定位结构的车轮中心饰盖立体图。

图7为复合式定位结构的卡口结构示意图。

图8为图7中单一卡口的局部放大结构示意图。

图9为图7中单一卡口的局部放大中剖视图。

图10为一种采用组合式卡口定位结构的车轮中心饰盖立体图。

图11为图10中金属卡扣与轮毂螺母的配合示意图。

图12为图10中单一卡口的局部放大结构示意图。

其中，1、轮毂螺母；1-1、螺母斜面；1-2螺母六边形面；1-3螺母支撑面；2、采用环形筋定位结构的车轮中心饰盖；2-1、半包围卡口；2-2、卡口槽；2-3、卡口支撑筋；2-4、定位结构支撑筋；2-1-1、倒扣；2-1-2、横向环形筋；2-1-3纵向支撑筋；3、采用复合式定位结构的车轮中心饰盖；3-1-1、螺母支撑筋；3-1-2、锯齿结构；4、轮毂；5、轮毂螺栓；6、采用组合式卡口定位结构的车轮中心饰盖；6-1、金属卡扣；6-1-1、半圆弧部分；6-1-2、固定折片部分。

各图中相同标记代表同一部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明提供了一种车轮中心饰盖定位结构，本发明针对车轮轮毂螺栓及螺母进行定位，因此该结构的相对位置和数量与待安装车轮中心饰盖车轮的轮毂螺栓一一对应，而轮毂螺栓数量通常由车型决定，多数车型为4、5或6个，也有少部分车型采用两个或三个螺栓的轮毂。本发明用于偶数个轮毂螺栓的车轮时效果更好，因定位结构可两两相对形成一组对卡卡口，进一步确保卡口安装力、锁紧力与旋转轴同心。

如图1所示的一款标准车轮轮毂螺母1，包括螺母斜面1-1、螺母六边形面1-2以及螺母支撑面1-3。在常规设计中无法有效利用螺母的各个外表面，而部分设计中为了固定牢靠，会将车轮轮毂螺母1改成特制螺母，所述特制螺母的螺母斜面1-1会被制成外径更大的平台面，以便与中心饰盖的卡扣扣合配合，显著增加了成本以及装配难度。

本发明的定位结构主要包括主要结构包括卡口，所述卡口共分为两部分。其中朝向车轮外缘的一侧为空腔结构，在垂直于车轮中心饰盖旋转中心与车轮轮毂中心连线的方向上设有一对定位结构支撑筋2-4，相对空腔结构的另一侧为半包围式卡口2-1，所述半包围卡口2-1的顶端设有倒扣2-1-1，所述倒扣2-1-1与轮毂螺母1的螺母斜面1-1扣合，所述半包围卡口2-1的背面设有数根纵向的卡口支撑筋2-3，所述空腔结构与半包围卡口2-1之间设有卡口槽2-2，所述卡口在相对于车轮轮毂螺栓5或轮毂螺母1的外围还设有用于缩短车轮中心饰盖脱落力力臂的加强结构。

如下通过实施例进一步详细描述本发明中各种加强结构的设计细节：

实施例一

如图2所示，本实施例为一种采用环形筋定位结构的车轮中心饰盖2主要由6个半包围卡口2-1以饰盖旋转中心呈60°均匀分布，卡口左右两端开卡口槽2-2增加卡口弹性、卡口变形量。卡口背面设有三条卡口支撑筋2-3，增加卡口强度。六个卡口两两形成一组对卡卡口，确保卡口安装力、拆卸力、锁紧力与旋转轴同心。

如图3所示，单个卡口中的所述加强结构由倒扣2-1-1、五条横向环形筋2-1-2、三条纵向支撑筋2-1-3构成。五条横向环形筋2-1-2不影响卡口倒扣2-1-1向外张开的过程，从而不改变安装、拆卸力大小。

如图4所示，由于车轮中心饰盖造型要求，外观面远离车轮毂螺母1使得质量分布不均，导致质心G位置偏移。无横向环形筋2-1-2时，车轮饰盖依靠卡扣面约束，形成力臂L；增加横向环形筋2-1-2时，车轮饰盖由横向环形筋2-1-2支撑，形成力臂l。在质量不变的条件下，力臂减小，力矩随之减小，使中心饰盖上方卡扣不容易出现滑脱。而相较于采用特制轮毂螺母的常规设计而言，其力臂会延伸至特制轮毂螺母的平台面，支点更靠外而力臂更大，相应的力矩也更大，更易发生脱落。

如图5所示，卡口的倒扣2-1-1与螺母斜面1-1过盈连接，起到纵向定位的作用，且辅助提高一部分饰盖脱落力；卡口侧壁五条横向环形筋2-1-2与螺母六边形面1-2过盈连接，利用卡扣筋本身的弹性，起到阻尼减振的效果；三条纵向支撑筋2-1-3与螺母支撑面1-3接触，起到车轮中心饰盖安装定位的作用。

实施例二

如图6所示，本实施例为一种采用复合式定位结构的车轮中心饰盖3通过轮毂螺母1卡接装配在轮毂4上。

如图7所示，本实施例中的卡口结构主要由六个半包围卡口2-1以饰盖旋转中心呈60°均匀分布，卡口左右两端开卡口槽2-2增加卡口弹性、卡口变形量。卡口背面设有三条卡口支撑筋2-3，增加卡口强度。六个卡口两两形成一组对卡卡口，确保卡口安装力、拆卸力、锁紧力与旋转轴同心。轮毂螺栓5的头部卡在螺母支撑筋3-1-1中间，六组轮毂螺栓5与螺母支撑筋3-1-1相互作用形成了稳定的六边形定位系统，增加结构可靠性。

如图8、9所示，单个卡口中的加强结构包括螺母支撑筋3-1-1，所述螺母支撑筋3-1-1共三条，其根部及一侧固定于所述半包围卡口2-1上，另一侧悬空。所述三条螺母支撑筋3-1-1均有轴向支撑螺母的作用，所述三条螺母支撑筋3-1-1中间的一条则起到径向支撑的作用。所述螺母支撑筋3-1-1两侧的两条顶端设有锯齿结构3-1-2，所述锯齿结构3-1-2为倒锯齿，与轮毂螺栓5的头部相接触，与轮毂螺栓5的螺纹产生轴向阻力。同时因一侧悬空，螺母支撑筋3-1-1本身具有一定弹性，使安装时轮毂螺栓5可以直接插入，安装后却无法轻易抽出，有效防止车轮中心饰盖3轴向滑脱。

卡口的倒扣2-1-1与螺母斜面1-1过盈卡接，轮毂螺栓5的螺纹与螺母支撑筋3-1-1上的锯齿结构3-1-2连接，组成了单个卡扣装配关系。每组卡扣通过新增的加强结构将车轮中心饰盖脱落力的力臂由轮毂螺母1的螺母斜面1-1至质心的轴向距离L缩短至锯齿结构3-1-2至质心的轴向距离l，大幅减小的力臂有效降低了中心饰盖脱落力的力矩。同时通过六组该结构实现了稳定、可靠的装配关系，提高了饰盖的力学性能。

实施例三

如图10所示，本实施例为一种采用组合式卡口定位结构的车轮中心饰盖6，本实施例中的卡口结构主要由六个半包围卡口2-1以饰盖旋转中心呈60°均匀分布，卡口左右两端开卡口槽2-2增加卡口弹性、卡口变形量。卡口背面设有三条卡口支撑筋2-3，增加卡口强度。六个卡口两两形成一组对卡卡口，确保卡口安装力、拆卸力、锁紧力与旋转轴同心。

单个卡口的加强结构包括半包围卡口2-1以及其两侧定位结构支撑筋2-4上安装的特制金属卡扣6-1。

如图11所示，所述金属卡扣6-1包括相连的半圆弧部分6-1-1和固定折片部分6-1-2。所述半圆弧部分6-1-1用于承担轮毂螺母1的径向力和径向跳动。所述固定折片部分6-1-2包裹并固定在所述定位结构支撑筋2-4上，使金属卡扣6-1不会脱落。通过二种卡扣的组合，可以将轮毂螺母1包裹起来。

如图12所示，半包围卡口2-1和金属卡扣6-1组合将轮毂螺母1固定，组合后的卡扣通过卡口槽2-2实现半包围卡扣的变形、卡紧，通过卡口支撑筋2-3增加卡扣刚度。

所述半圆弧部分6-1-1的半径小于所述车轮轮毂螺母1的螺母斜面1-1外径，所述半圆弧部分6-1-1的顶边在装配后高于所述车轮轮毂螺母1的螺母斜面1-1最外缘。半包围卡口2-1的倒扣2-1-1与螺母斜面1-1过盈，半包围卡口2-1内部设有三根螺母支撑筋，所述螺母支撑筋与轮毂螺母1的螺母支撑面1-3接触，二者组合实现车轮中心饰盖在轮毂螺母1轴向紧固。通过加强结构的金属卡扣6-1限位加强了饰盖对螺母的径向约束，并将车轮中心饰盖脱落力的力臂由轮毂螺母1的螺母斜面1-1的中心至质心的轴向距离L缩短至螺母斜面1-1的外侧根部至质心的轴向距离l，同时小幅缩短的力臂降低了中心饰盖脱落力的力矩，提高了饰盖的稳定性。

汽车在高速行驶或遇到跌宕起伏的路面，安全性是开发车轮中心饰盖至关重要的考量。保证车轮中心饰盖不跌落、滑脱，卡口的强度尤为关键。半包围卡口打破了传统全包围卡口普遍存在刚度不足的缺点，传统全包围卡口受到产品在模具中强脱的限制，卡口强度要求越高模具注塑成型越困难，半包围卡口容易加工成型，且模具成本低，对于提升卡口强度更有效。

进一步地，各实施例在轮毂螺母的一侧采用六个半包围卡口以饰盖旋转中心呈60°均匀分布，通过倒扣面过盈量产生的预紧力将饰盖锁紧在轮毂螺母斜面上，同时使锁紧力与车轮旋转中心同心。

进一步地，实施例一涉及一种环形筋车轮中心饰盖，车轮中心饰盖通过半包围卡口的形式与轮毂螺母斜面接触，卡口内侧壁的横向环形筋与螺母六边形侧壁接触，轮毂螺母与饰盖底面支撑筋接触。一定过盈量的环形筋增加了螺母与卡口侧壁的摩擦力，五条窄筋比起整块大筋的结构，也具有一定弹性，有效增加阻尼。设计五条横筋的工作原理是卡口变形外张的时候，横筋不阻碍卡口变形，增加力学性能且不增加安装力。

进一步地，实施例二涉及一种采用复合式定位结构的车轮中心饰盖，饰盖底部支撑筋支撑轮毂螺母底面，侧壁锯齿结构卡接轮毂螺栓螺纹，六组锯齿支撑筋呈60°分布，共同作用限制了饰盖X、Y、Z三个方向六个自由度，与卡口倒扣组成了更加紧固、可靠的结构系统。六组螺母支撑筋及锯齿结构，将饰盖与螺母的作用力点由半包围卡口倒扣面转移至螺母支撑面下，贴近刚度更好的产品结构面，减小了力臂的长度，使饰盖整体具有良好的力学稳定性。

进一步地，实施例三涉及一种采用组合式卡口定位结构的车轮中心饰盖，所述车轮中心饰盖一侧通过半包围卡口的形式与轮毂螺母斜面接触，另一侧金属卡扣在背面与饰盖筋位卡接，并通过半圆弧部分结构支撑螺母，承受饰盖径向冲击力，减小周跳动量，从而提高饰盖的动力学性能。组合式卡扣一侧通过倒扣面卡接螺母，另一侧只起到背面支撑的作用，安装、拆卸力保持不变的同时，组合式卡扣提升了饰盖结构整体的稳定性。

本行业技术人员可以根据需要选择适合的设计方案或对用于缩短车轮中心饰盖质心力臂的加强结构进行进一步改进。

Claims (7)

1.一种车轮中心饰盖定位结构，所述定位结构圆周分布于车轮中心饰盖的内面，所述定位结构的数量及相对位置与待安装车轮中心饰盖车轮上的轮毂螺栓一一对应，所述定位结构包括卡口，其特征在于，所述卡口包括两部分，其中朝向车轮外缘的一侧为空腔结构，在垂直于车轮中心饰盖旋转中心与车轮轮毂中心连线的方向上设有一对定位结构支撑筋(2-4)，相对空腔结构的另一侧为半包围卡口(2-1)，所述半包围卡口(2-1)的顶端设有倒扣(2-1-1)，所述倒扣(2-1-1)与轮毂螺母(1)的螺母斜面(1-1)扣合，所述半包围卡口(2-1)的背面设有数根纵向的卡口支撑筋(2-3)，所述空腔结构与半包围卡口(2-1)之间设有卡口槽(2-2)，所述卡口在相对于车轮轮毂螺栓(5)或轮毂螺母(1)的外围还设有用于缩短车轮中心饰盖脱落力力臂的加强结构。

2.根据权利要求1所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述加强结构包括设于所述半包围卡口(2-1)上端区域的数条横向环形筋(2-1-2)、设于所述半包围式的定位结构下端区域的数条纵向支撑筋(2-1-3)。

3.根据权利要求2所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述横向环形筋(2-1-2)的数量为五条，所述纵向支撑筋(2-1-3)的数量为三条。

4.根据权利要求1所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述加强结构数条螺母支撑筋(3-1-1)，其根部及一侧固定于所述半包围卡口(2-1)上，另一侧悬空，所述螺母支撑筋(3-1-1)的顶端设有与轮毂螺栓(5)螺纹配合的锯齿结构(3-1-2)。

5.根据权利要求4所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述锯齿结构(3-1-2)为便于轮毂螺栓(5)插入的倒锯齿。

6.根据权利要求1所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述加强结构包括设于所述空腔结构上方的金属卡扣(6-1)，所述金属卡扣(6-1)包括相连的半圆弧部分(6-1-1)以及固定折片部分(6-1-2)。

7.根据权利要求6所述的一种车轮中心饰盖定位结构，其特征在于，所述固定折片部分(6-1-2)包裹并固定在所述定位结构支撑筋(2-4)上，所述半圆弧部分(6-1-1)的半径小于所述车轮轮毂螺母(1)的螺母斜面(1-1)外径，所述半圆弧部分(6-1-1)的顶边在装配后高于所述螺母斜面(1-1)的最外缘。

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