CN117320890A - 用于复合轮的安装结构 - Google Patents

Abstract

一种安装结构，构造成将至少一个复合轮安装至轮安装件，复合轮包括至少一个安装孔口，细长紧固元件插通该至少一个安装孔口，该安装结构包括：(A)紧固主体，紧固主体包括细长紧固元件，或者构造成紧固在细长紧固元件上，紧固主体具有接合部；以及(B)安装插入件，包括：轴承主体，轴承主体包括基部，该基部构造成面向复合轮的在安装孔口周围的表面；紧固孔口，在使用时，细长紧固元件插通紧固孔口，紧固孔口包括紧固轴线；插入段，该插入段在紧固孔口周围相对于紧固轴线远离轴承主体的基部轴向延伸，插入段构造成延伸至复合轮的安装孔口中；以及从插入段的内表面延伸的至少一个接合表面，该至少一个接合表面具有与紧固主体的接合部基本互补的构造，并且构造成当紧固主体通过细长紧固元件紧固至轮安装件时，与紧固主体的接合部操作性接合，其中，至少一个接合表面的至少一部分位于轴承主体的基部和插入段的远端之间，并且其中，插入段的远端延伸至复合轮的安装孔口中，并且插入段的远端与轮安装件隔开、或插入段的远端与下述元件隔开、或与下述元件隔开地位于该元件内：位于轮安装件内、轮安装件上、与轮安装件为一体、或与轮安装件相邻的元件，使得插入段的远端不与轮安装件和/或元件直接接合。

Description

用于复合轮的安装结构

优先权交叉引用

本申请要求于2021年5月17日提交的澳大利亚临时专利申请No.2021901463和于2022年2月28日提交的澳大利亚临时专利申请No.2022900475的优先权，这些临时专利申请的内容应当理解为通过本引用并入本说明书中。

技术领域

本发明大体涉及将一个或多个复合轮安装至安装件的结构，该安装件特别是车辆的轮安装件。本发明特别适用于碳纤维轮的安装结构，该安装结构用于将碳纤维轮安装至车辆的轮安装件，并且便于在下文中结合该示例性应用来公开本发明。

背景技术

下文对本发明背景的讨论旨在有助于对本发明的理解。然而，应当理解的是，该讨论并不是确认或承认所引用的任何材料在本申请的优先权日时为公开、已知或是公知常识的一部分。

将复合结构安装至其它部件或结构具有挑战性。诸如碳纤维部件的复合结构通常在纤维方向上极其刚硬，但在与纤维方向垂直的方向上具有较低强度。用于螺栓连结部连接的安装孔通常形成为与纤维方向垂直。因此，通过这种连接孔形成的连结部施加的压缩载荷将与纤维垂直而不是与纤维成一条直线。在与纤维垂直的方向上，材料的刚度(stiffness)相当低。因此，在螺栓/垫圈的头部和待与该头部连接的安装件之间需要提供较低的夹持压力以避免损坏。较高的夹持压力会损坏在预成型的安装孔处或紧邻该预形成安装孔的复合材料，导致在安装孔的边缘处或紧邻该安装孔的边缘出现脱层。这使得难以利用传统的安装和紧固结构来实现结实的连结部。

垫圈可以用于将载荷分布在更大的面积上。然而，传统扁平垫圈在安装孔口周围提供不均匀载荷分布。在大多数情况下，越靠近螺栓头部的区域载荷越大，从而在安装孔的边缘附近形成不期望的高压缩区。

因此，复合结构可以使用特殊的紧固件组合。然而，大多数现有螺栓螺母组合的几何形状会在使用复合结构的安装孔处或紧邻该安装孔处影响该复合结构的载荷，并且因此导致该区域中的复合材料弱化、击穿或毁坏。

在申请人的国际专利公开No.WO2013/000009A1中教导了解决该问题的安装结构系统。该结构通过复合轮的安装孔口装配，并且设计成将复合轮安装至车辆的轮安装件的细长紧固元件(轮螺柱)上。安装结构包括：紧固垫圈，该紧固垫圈具有紧固孔口，在使用时，自轮安装件的细长紧固元件可以插通该紧固孔口；以及基部，该基部构造成面向复合轮的在安装孔口周围的表面。另外，紧固垫圈具有成角度的紧固表面，该成角度的紧固表面包括至少一个接合表面，该至少一个接合表面构造成当紧固螺母组装在细长紧固元件上时，与紧固螺母的互补部分操作性接合。紧固结构还包括套筒，该套筒在紧固孔口周围相对于紧固轴线从基部沿轴向向外延伸，并且延伸到复合轮的安装孔口中。

WO2013/000009A1教导了紧固垫圈的头部构造成与复合轮的在安装孔口周围的表面之间提供了增大的夹持接触面积，并且由此增加被施加夹持力的区域的面积。，例如，紧固垫圈和紧固螺母的互补且成角度的表面位于紧固垫圈的头部中，高于轮的复合表面上方或与该轮的复合表面一致，以便从接合表面向紧固垫圈的基部施加直接(推动)压缩力，从而将复合轮的该部分夹持在紧固垫圈的头部与垫板之间。

然而，申请人已经发现，为了将复合轮正确紧固至车辆，此种现有的安装结构可能需要对车辆的车轮装配结构进行变型。在多个实例中，轮安装件中使用的轮螺柱的长度需要增加，以便该轮螺柱完全延伸穿过套筒和紧固孔口，与紧固螺母接合。在许多情况下，优选具有与该车辆的传统轮螺柱长度兼容的安装结构。

因此，期望为复合轮提供一种改善或替代的安装结构，以用于克服上述一个或多个限制。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种安装结构，该安装结构构造成将至少一个复合轮安装至轮安装件，该复合轮包括至少一个安装孔口，细长紧固元件插通该至少一个安装孔口，该安装结构包括：

(A)紧固主体，该紧固主体包括细长紧固元件，或者紧固主体构造成紧固至细长紧固元件上，紧固主体具有接合部；以及

(B)安装插入件，该安装插入件包括：

·轴承主体，该轴承主体包括基部，该基部构造成面向复合轮的在安装孔口周围的表面；

·紧固孔口，在使用时，细长紧固元件插通该紧固孔口，紧固孔口包括紧固轴线；

·插入段，该插入段在紧固孔口周围相对于紧固轴线远离轴承主体的基部轴向延伸，插入段构造成延伸至复合轮的安装孔口中；以及

·至少一个接合表面，该至少一个接合表面从插入段的内表面延伸，该至少一个接合表面具有与紧固主体的接合部基本互补的构造，并且该至少一个接合表面构造成当通过细长紧固元件将紧固主体紧固至轮安装件时，该至少一个接合表面与紧固主体的接合部操作性接合，

其中，至少一个接合表面的至少一部分位于轴承主体的基部和插入段的远端之间，并且

其中，插入段的远端延伸至复合轮的安装孔口中，并且该插入段的远端与轮安装件隔开，或者该插入段的远端与下述元件隔开、或与下述元件隔开地位于下述元件内：位于轮安装件内、轮安装件上、与轮安装件为一体或靠近轮安装件的元件，这种插入段的远端不与轮安装件和/或所述元件直接接合。

本发明的安装结构提供了与申请人先前在WO2013/000009A1中教导的安装结构构造相同的优点，使得复合轮能够相对于紧固主体具有到轮安装件的极其刚硬的紧固，而不会损坏复合轮。相对于紧固主体到轮安装件的极其刚硬的紧固有助于减少或基本消除安装结构中与任何外部载荷条件相关联的紧固扭矩损失。紧固扭矩的渐进式损失可能导致螺栓接头松动，并且可能导致紧固件旋转，使得扭矩进一步损失并且降低连结部夹持载荷。

然而，本发明的安装结构的有利新型设计使紧固主体凹入通过轴承主体，从而使紧固主体的接合部和结构的接合表面能够具有定位在轴承主体的基部下方和复合轮的顶表面水平下方的至少一部分。对此，接合表面至少部分位于安装插入件的插入段内(如下所述)。

与WO2013/000009A1中教导的结构相比，本结构的接合表面的此种凹入定位(如下所述，部分或全部凹入)使安装结构能够容纳更短的细长紧固件(轮螺柱)。此种构造提供的堆叠高度小于WO2013/000009A1中教导的结构中可能的堆叠高度(即从紧固主体的接合部的中点到安装件(通常是轮安装件)的后表面的高度)，其中接合表面完全位于紧固垫圈中的复合轮的表面上方。此种构造提供了保持标准车轮螺柱长度和轮体设计的优点。因此，不需要特别考虑将复合轮安装至标准长度轮螺柱上。

应当理解的是，此种定位产生从紧固主体到紧固垫圈基部的间接夹持力。在使用中，紧固主体紧固至细长紧固元件(例如轮螺柱)的端部上，将紧固主体的接合部接合至至少一个接合表面上，从而在至少一个接合表面上产生压缩力。这又在至少一个接合表面与紧固垫圈之间产生张力，继而将来自紧固垫圈的基部的压缩力施加至复合轮的在安装孔口周围的表面上。然后，可以将轮部件一起夹在轮安装件上。

在本发明中，至少一个接合表面包括远端，并且接合表面的所述远端优选定位成(相对于紧固轴线)轴向远离轴承主体的基部，并且位于轴承主体的基部与插入段的远端之间。然而，根据安装结构的期望构造和功能，接合表面在安装插入件中的位置可以变化。

在所有实施例中，接合表面至少部分位于安装插入件的插入段内。然而，在一些实施例中，至少一个接合表面的至少一部分相对于紧固轴线轴向定位在轴承主体的基部上方。在这种实施例中，接合表面的至少一部分可以位于轴承主体内，并且因此位于复合轮的围绕安装孔口的表面上方。在大多数情况下，接合表面的上表面部将仅为接合表面的初始(顶部)段，其中，接合表面的大部分位于插入段中，并且因此相对于紧固轴线轴向定位在轴承主体的基部下方。因此，至少一个接合表面的远端将定位成(相对于紧固轴线)轴向远离轴承主体的基部，并且位于轴承主体的基部与插入段的远端之间。

应当理解的是，接合表面可以包括细长特征，例如斜坡或曲线。在许多实施例中，接合表面的中点可以确定接合表面位于复合轮的在安装孔口周围的表面上方还是下方。在接合表面的中点落在复合轮的在安装孔口周围的表面上方的情况下，接合表面基本位于复合轮的在安装孔口周围的表面上方。在接合表面的中点落在复合轮的在安装孔口的表面下方的情况下，接合表面基本位于复合轮的在安装孔口周围的表面下方。

在其它实施例中，接合表面完全位于轴承主体的基部下方。例如，至少一个接合表面可以远离轴承主体的基部轴向定位，并且相对于紧固轴线轴向穿过紧固孔口并且位于紧固孔口下方。

在一些实施例中，至少一个接合表面基本位于轴承主体的基部与插入段的远端之间。这里，接合表面可以基本位于安装插入件的插入段中，并且优选接合表面将位于插入段内。当位于插入段中时，接合表面将定位在轴承主体的基部与插入段的远端之间。

轴承主体优选构造成将紧固主体容纳在该轴承主体中，以使紧固主体的接合部能够与接合表面接合。为了容纳紧固主体，轴承主体优选包括主体孔口，该主体孔口的尺寸设计为容纳紧固主体。主体孔口包括圆形或多边形凹部，该圆形或多边形凹部的尺寸设计为容纳紧固主体，并且在如果需要的情况下容纳用于操纵紧固主体的工具的一部分。主体孔口通常包括合入到紧固孔口中的凹部。

在一些实施例中，主体孔口延伸至安装插入件的插入段中。因此，插入段的一部分可以构造成容纳紧固主体的一部分。在一些实施例中，主体孔口相对于紧固轴线轴向定位在轴承主体的基部下方。这允许至少将紧固主体以及该紧固主体的接合部的位置容纳和/或凹入在轴承主体内，并且在一些情况下容纳和/或凹入在插入段中。

在插入段构造成容纳紧固主体的一部分的情况下，插入段可以包括：第一段，该第一段具有第一内径以容纳紧固主体；以及第二段，该第二段具有第二内径，该第二内径的尺寸设计为捕获紧固主体，并且细长紧固元件可以延伸穿过第二段。这里，插入段具有阶梯式直径，其中，第一段容纳并且封闭紧固主体，而第二段包括至少一个接合表面并且尺寸设计为容纳从该第二段中穿过的细长紧固元件，并且具有捕获紧固主体的直径-即尺寸设计成紧固主体不能完全延伸穿过以第二直径形成的孔口。

本发明的安装结构的轴承主体段构造成与复合轮的围绕安装孔口的表面之间提供了增大的夹持接触面积，并且由此增大向该区域应用夹持力的面积。轴承主体构造成接合复合轮的围绕安装孔口的表面，该安装孔口穿过轴承主体的基部段。

轴承主体可以具有任何适当形状和构造。在一些实施例中，轴承主体具有圆形或环形等形状。在其它实施例中，轴承主体可以具有平面构造。

轴承主体的基部优选构造成将压缩力从轴承主体一直传递至复合轮。因此，基部可以具有与该基部面对的复合轮的表面互补的构造。更优选地，基部具有与复合轮的在安装孔口周围的表面互补的轮廓和特征。例如，在复合轮的在安装孔口周围的表面基本平坦的情况下，基部可以包括基本平坦接触(接合)表面。此种表面可以构造成抵接复合轮的在安装孔口周围的表面。在其它实施例中，轴承主体具有波状外形接合面，该波状外形接合面具有与复合轮的表面互补的构造，其中轴承主体接合在该复合轮上。

轴承主体不必限制为与复合轮的围绕单个安装孔口的表面之间提供增大的夹持接触面积。复合轮可以包括至少两个安装孔口，并且轴承主体可以构造成在至少两个安装孔口之间和周围的复合轮的表面上方延伸。在一些实施例中，轴承主体可以构造成在复合轮的在所有安装孔口之间和周围的表面上方延伸。在这些实施例中，轴承主体可以包括优选为板的基本平面主体，该基本平坦主体在各个安装孔口之间和周围延伸。因此，轴承主体构造为共用体，该共用体在复合轮的在安装孔口中的每一个周围的表面上提供与复合轮的表面之间增大的夹持接触面积。在该共用轴承主体构造中，轴承主体包括与复合轮中的安装孔口数量相对应的至少两个紧固孔口和至少两个插入段，每个插入段延伸至复合轮的相应安装孔口中。因此，每个安装孔口的安装插入件包括共用或通用轴承主体，该共用或通用轴承主体在复合轮的表面上方延伸并且支承抵靠该表面。然而，紧固孔口、插入段和接合表面设置在各个安装孔口内。紧固主体和相关联细长紧固件来容纳在各个紧固孔口并穿过各个紧固孔口。

紧固主体可以包括用于将复合轮安装至安装件的任何适当紧固件布置。

在一些实施例中，紧固主体包括螺栓构造，优选为轮螺栓。在该实施例中，紧固主体包括紧固螺栓，该紧固螺栓包括紧固头部，该紧固头部包括接合部和细长紧固件，该细长紧固件构造成例如经由螺纹连接而连接在轮安装件中。在这些实施例中，通过将紧固螺栓紧固至安装件中，紧固主体利用细长紧固元件紧固至安装件。在一些实施例中，紧固螺栓的细长紧固元件段具有螺纹，并且容纳在安装件中的互补螺纹孔口内。然而，应当理解的是，其它形式的互连同样可以将紧固螺栓连接/固定至安装件。

在其它实施例中，紧固主体包括紧固螺母，例如轮螺母。在这些实施例中，紧固螺母构造成组装在细长紧固元件上，以使紧固主体的接合部与至少一个接合表面操作性接合。在这些实施例中，细长紧固元件可以包括与紧固主体之间的任何适当互锁紧固结构。在优选形式中，细长紧固元件包括外螺纹表面，并且紧固主体包括互补内螺纹孔。在这种实施例中，细长紧固元件从安装件向外延伸，优选形成安装件的一部分。这里，紧固主体通过穿过紧固螺母的内螺纹孔的细长紧固元件而紧固至安装件，容纳并且紧固在细长紧固元件的外螺纹表面上方。

在一些实施例中，复合轮是中心锁定型复合轮，其中，安装孔口具有与细长紧固元件互补的螺纹。细长紧固元件可以具有一体螺纹头部。

接合表面和接合部的基本互补构造用于有助于接合表面和接合部之间的力传递。优选地，该基本互补构造具有接合在一起的配合成形表面。然而，应当理解的是，在一些实施例中，这可能涉及配合设计，其中仅接合部的一部分直接接触接合表面上的相对应区域。在该意义上，接合表面和接合部之间的接合不需要全部或基本全部接合部接触接合表面。

应当理解的是，紧固主体的接合表面和相对应/配合接合部可以包括单个表面，或者可以包括相应安装插入件和紧固主体中的两个以上分离或单独表面。例如，在一些实施例中，接合表面可以包括在插入段的内表面中周向延伸的倾斜或弯曲表面。在其它实施例中，单个单独安装插入件中存在两个以上接合表面，例如，从插入段的内表面延伸的两个半圆形表面，该两个半圆形表面通过间隔、凹部、突起等绕紧固轴线周向隔开。

接合表面可以从插入段的内表面的任何部分延伸，当紧固主体插入轴承主体中并且紧固至细长紧固元件上时，该部分处于与紧固主体的接合部接合的位置。在插入段具有圆形截面的情况下，接合表面包括插入段的内壁的基本环形部。在一些实施例中，接合表面相对于紧固轴线成角度或弯曲。接合表面的成角度或弯曲形状可以提供额外特征，该额外特征使力能够远离位于安装孔口周围的表面的边缘分布，并且更均匀分布在复合结构上。

接合表面可以具有相对于紧固轴线的任何适当角度或弯曲，从而允许紧固主体和轴承主体接合在一起，并且将来自该连结部的压缩力远离紧固孔口传递。在一些实施例中，接合角相对于紧固轴线为90度。在其它实施例中，接合表面相对于紧固轴线成角度或弯曲。在接合表面成角度的情况下，接合表面可以相对于紧固轴线成10度至80度之间的角度。在一些优选实施例中，接合表面相对于紧固轴线成30度至60度之间的角度。在接合表面相对于紧固轴线弯曲的情况下，该弯曲可以相对于紧固轴线为凸起或凹入。在优选形式中，该弯曲的曲率半径等于或小于紧固孔口的半径。在一些实施例中，接合表面从靠近紧固孔口的基部位置延伸至位于相对于紧固轴线径向远离紧固孔口的位置处的峰值位置。

插入段的远端设计为延伸至复合轮的安装孔口中，并且插入段的远端与轮安装件隔开、或者插入段的远端与下述元件隔开、或插入段的远端与下述元件隔开地位于下述元件中：位于轮安装件中、轮安装件上、与轮安装件为一体或与轮安装件相邻的元件。优选地，插入段的远端设计为延伸至复合轮的安装孔口中，并且插入段的远端与轮安装件的表面隔开、或者插入段的远端与下述元件的表面隔开、或插入段的远端与下述元件隔开地位于下述元件的表面中：与位于轮安装件中、轮安装件上、与轮安装件为一体或与轮安装件相邻的元件。在该意义上，插入段的远端与轮安装件和/或上述元件隔开，使得插入段的远端不与轮安装件和/或上述元件直接接合，优选不直接接触该轮安装件和/或上述元件。这通常需要插入段的远端不与轮安装件和/或上述元件的邻近或邻接表面直接接合，优选不直接接触该轮安装件和/或上述元件的邻近或邻接表面。此种间隔布置排除(优选防止)了插入段与轮安装件和/或上述元件、通过轮安装件和/或上述元件、在轮安装件和/或上述元件上建立或以其它方式具有直接的力传递。这种间隔可以是相对于紧固轴线，与轮安装件的表面和/或位于轮安装件中、轮安装件上或与轮安装件为一体的元件的表面之间的轴向和/或径向间隔。因此，该间隔构造成插入段的远端不与轮安装件或所述元件的邻近或邻接表面直接接触或直接接合。

应当理解的是，轮安装件(或轮毂)是车辆或其它运输装置上的用于复合轮的安装元件。还应当理解的是，位于轮安装件内、轮安装件上、与轮安装件为一体或与轮安装件相邻的所述元件可以包括的元件为与轮安装件一体形成、位于轮安装件上或轮安装件中(内)、安装至轮安装件、或者与轮安装件相邻定位。在一些实施例中，所述元件包括垫板，该垫板与轮安装件相邻定位。在一些实施例中，该元件(例如垫板)可以与轮安装件相邻定位但与轮安装件隔开。

在一些实施例中，安装结构可以包括其它部件，诸如背衬元件、定位元件、背衬垫圈、诸如簧环的夹具等，该部件将插入段的基部定位在安装孔口内。

安装结构还可以包括至少一个背衬元件，该至少一个背衬元件构造成插入在安装件与复合轮之间。背衬元件在安装孔口的与轴承主体相对侧提供大表面，复合轮可以通过安装插入件夹持而抵靠该大表面。至少一个背衬元件可以包括紧固孔口的至少一段。

插入段的远端优选构造成容纳在插入段孔口中，该插入段孔口位于轮安装件或至少一个背衬元件中。背衬元件可以包括插入段孔口的至少一段，并且优选包括整个插入段孔口。插入段孔口的尺寸优选设计为允许插入段的至少一部分移动穿过插入段孔口，优选设计为在插入段远端的一部分与至少一个背衬元件之间提供滑动配合。在一些实施例中，插入段孔口包括提供第一直径和第二直径的阶梯式直径，第一直径的尺寸设计为容纳和安置插入段，并且第二直径的尺寸设计为容纳细长元件。

在一些实施例中，至少一个背衬元件包括凹部，凹部的尺寸设计为容纳插入段的一部分。因此，背衬元件可以构造成至少一个接合表面的至少一部分位于至少一个背衬元件的所述凹部内。在一些实施例中，凹部容纳和封闭插入段的远端。然而，在其它实施例中，插入段的远端延伸穿过背衬元件。插入段优选包括切口段，以在插入段的远端和背衬元件表面的靠近插入段孔口的区段之间提供间隙。此种类型的切口段可以包括在插入段的远端中的台阶。台阶优选包括面向背衬元件的基部段，该基部段构造成与背衬元件隔开。

在优选形式中，背衬元件包括板，该板构造成抵接复合轮的在安装孔口周围的表面。在复合轮包括至少两个紧固孔口的情况下，背衬元件可以包括至少相同数量的插入段孔口，该插入段孔口构造成与来自相应轴承主体并且穿过这些紧固孔口中的每一个插入的插入段配合。例如，在复合轮是使用三个以上轮螺柱安装至轮安装件的轮(例如碳纤维轮)的情况下，背衬元件可以包括环形板，该环形板包括数量与轮螺柱数量相对应的插入段孔口。

应当理解的是，在一些实施例中，背衬元件包括安装结构中的单独元件。然而，在替代实施例中，背衬元件可以由另一元件(例如安装件)形成或与另一元件结合形成。在一些实施例中，安装件可以提供背衬元件的一些或所有元件。

本发明的插入段设计为将夹持力从接合表面传递至轴承主体和该轴承主体的基部。插入段还用于远离紧固孔口的中心和紧固孔口的壁来分布载荷。

插入段构造成延伸进入并且穿过复合轮的安装孔口，并且容纳在互补形状的插入段孔口中，该插入段孔口位于轮安装件中或与安装件相邻的元件中。在一些实施例中，插入段孔口可以形成在安装件中。

在一些实施例中，轴承主体的基部可以包括固定特征，该固定特征基本防止插入段相对于轮安装件的轴向旋转。此种特征可以包括一个或多个凸起、塞子(spigot)、延长件、凸缘或隆起，这些特征置于复合轮的表面中的至少一个互补凹槽、孔、孔口、棘爪、凹部或凹陷中。此种防旋转特征确保了当紧固主体拧紧时，安装插入件不会在复合轮的安装孔口中旋转。

在其它实施例中，插入段孔口和插入段的远端可以具有一些形式的互补构造，该互补构造基本防止插入段相对于轮安装件的轴向旋转。互补构造可以包括在插入段和插入段孔口之间提供锁定配合的任何特征，包括(但不限于)多边形形状、不规则形状、花键、平面、凹部、肩部、凸起、塞子、楔子、腔、凹槽或钩销中的至少一个。在优选实施例中，插入段孔口和插入段的远端具有互补六边形形状。

如上所述，插入段孔口的尺寸优选设计为允许插入段的至少一部分移动穿过插入段孔口。插入段孔口的尺寸优选设计为在插入段远端的一部分与背衬元件之间提供滑动配合。在该意义上，在插入段的该远端和背衬元件之间提供间隙，以确保夹持载荷从接合表面通过复合轮和背衬元件的复合结构而传递至车轮安装件中。因此，插入段可以设计为在插入段的底部与围绕插入段孔口的表面之间提供间隙。在一些实施例中，该间隙可以设计为在插入段和包括插入段孔口的元件之间提供滑动配合，使得当安装结构压缩时，插入段可以滑动穿过插入段孔口。这降低了插入段与安装件接触，并且将一些夹持载荷传递至安装件，或径向传递至安装孔口和/或插入段孔口内的可能性。优选的是，来自紧固件的所有压缩载荷均穿过复合结构。

插入段的远端优选与背衬元件表面的靠近插入段孔口的区段隔开。该间隔在插入段的远端与背衬元件之间提供间隙，从而当紧固主体接合在安装插入件中并且在安装插入件中形成压缩载荷时，允许插入段在安装孔口内一定程度的膨胀。在一些实施例中，插入段可以包括切口段，以在插入段的远端和背衬元件表面的靠近插入段孔口的区段之间提供间隙。切口段可以包括任何凹陷、凹槽或腔，该任何凹陷、凹槽或腔构造成提供所需间隙。在一个实施例中，切口段包括位于插入段远端中的台阶。台阶优选包括面向背衬元件的基部段，该基部段构造成与背衬元件隔开。

插入段优选构造有相对于紧固轴线的径向宽度，该径向宽度小于紧固孔口相对于紧固轴线的径向宽度。这在插入段的外侧和安装孔口的内侧之间形成径向间隙。这降低了插入段将一些夹持载荷传递至安装孔口壁的可能性，并且还在紧固主体接合在安装孔口中并且在安装插入件中形成压缩载荷时，提供间隙以用于插入段在安装孔口内一定程度的膨胀。

插入段的厚度和宽度必须足以与轴承主体连接，该插入段包括紧固孔口和至少一个接合表面，以及提供足够的材料以承受从接合表面到轴承主体基部的力传递。这可能会导致插入段的外径过大。因此，插入段的远端可以包括延伸段，该延伸段与紧固轴线和紧固孔口轴向对准，并且构造成容纳在插入段孔口中。通过此种方式，插入段孔口可以是小于插入段的主体宽度的开口。在该意义上，延伸段的径向尺寸小于插入段的相对于紧固轴线径向尺寸。延伸段可以包括位于插入段远端中的台阶，其中插入段的径向尺寸减小。然而，应当理解的是，在其它实施例中，插入段孔口可以是与插入段的主体宽度尺寸相同或更大的开口。

插入段可以具有任何适当截面。在优选形式中，插入段具有相对于紧固轴线的圆形或多边形径向截面。轴承主体和插入段优选由单件材料(诸如金属)一体形成为安装插入件，该材料可以由坯料铸造、锻造或机加工而成。在其它实施例中，轴承主体和插入段可以由两个以上单独元件形成，这些元件可以固定在一起以形成本发明的安装插入件。

插入段的远端可以包括至少一个保持特征，该至少一个保持特征防止插入段通过背衬元件的插入段孔口撤回。该保持特征可以是任何元件或结构。在一个实施例中，插入段的远端插通插入段孔口，并且保持结构(例如夹具)紧固在插入段的远端上。该保持结构可以包括任何适当紧固或固定主体，包括夹具、销钉、夹具、杆、销、垫圈等。例如，保持结构可以是簧环、压配合垫圈或插入段端部上的变形特征。在一个实施例中，保持结构包括固定夹具，该固定夹具安置或通过其它方式装配在凹槽或沟槽中，该凹槽或沟槽包括在该插入段远端的延伸穿过安装孔口的一部分中。固定夹具的外径尺寸大于插入段孔口的外径尺寸。该固定夹具优选布置为仍然允许插入段相对于背衬元件沿一个方向滑动，但防止整个组件在移除紧固元件时分离。在一个实施例中，插入段的远端插通插入段孔口，然后变形大于插入段孔口的尺寸。此种变形可以具有任何形状或构造。在一个实施例中，远端边缘变形以形成卷曲边缘。

包括紧固主体、安装插入件、背衬元件等的安装结构的部件可以由任何适当材料构成。在许多情况下，安装结构是金属的，例如由钢或其它铁基合金，或铝或铝基合金形成。根据所使用的金属，可能需要防腐蚀处理。可以使用诸如不锈钢或钛的低腐蚀金属。其它金属可能需要更稳健的防腐蚀处理，例如，对部分或全部金属部件应用防腐蚀涂层。使用碳钢时可以利用诸如喷漆或粉末涂覆的防腐蚀处理。例如可以根据军用规格MIL-A-8625F来使用硬阳极化保护铝合金。

本申请的复合轮可以具有任何适当组分。在一些示例性实施例中，复合轮包括碳纤维复合轮。

本发明的第二方面提供了一种装配有根据本发明第一方面的安装结构的复合轮。该结构包括紧固主体，该紧固主体包括细长紧固元件，或者可以紧固至车辆的轮安装件上的细长紧固元件。紧固主体具有接合部，该接合部具有与接合表面基本互补的构造。在使用中，当紧固主体通过细长紧固元件紧固至安装件时，紧固主体的接合部与接合表面接合，以将复合轮紧固在轴承主体与轮安装件之间。

同样，应当理解的是，接合表面和接合部基本互补的构造用于有助于接合表面和接合部之间的力传递。优选地，该基本互补构造具有接合在一起的配合成形表面。然而，应当理解的是，在一些实施例中，这可能涉及配合设计，其中仅接合部的一部分直接接触接合表面上的相对应区域。在该意义上，接合表面和接合部之间的接合不需要所有或基本所有的接合部接触接合表面。

将安装结构优选以下述方式装配至复合轮上：在至少一个接合表面和轴承主体的基部之间通过张力预加载。复合轮优选包括至少两个紧固孔口，并且背衬元件包括至少两个插入段孔口，该插入段孔口构造成与通过至少两个紧固孔口中的每一个插入的相应接合主体的插入段配合。

使用安装结构紧固的复合轮可以是可能发生压缩连结部损坏的任何复合材料，例如，诸如(但不限于)碳纤维复合材料或碳/环氧树脂复合物的纤维增强复合物。然而，应当理解的是，除了碳纤维和环氧树脂之外，其它类型的复合材料同样可以用于本发明的使用相同连结部的复合轮中。一个优选应用是将复合轮安装至轮安装件，并且更优选应用是安装一个或多个碳纤维复合轮。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的特定优选实施例，其中：

图1提供了根据本发明第一优选实施例的碳纤维轮、轮安装件和将轮安装至轮安装件的轮安装结构的透视结构图。

图2提供了图1所示的轮安装结构的部分放大截面透视图。

图3提供了图2所示的安装结构的正视截面图。

图4提供了图2所示的轮安装结构的另一正视截面图，图中提供了结构套筒的更近距离视图。

图5提供了图2所示的轮安装结构的另一正视截面图，图中示出了结构内的力传递。

图6提供了根据本发明的第二轮安装结构的正视截面图，该结构使用轮螺栓将复合轮安装至轮安装件。

图7提供了根据本发明的第三轮安装结构的正视截面图，其中，部分接合表面位于复合轮的表面上方。

图8提供了根据本发明的第四轮安装结构的俯视透视图，该结构包括共用轴承主体，该共用轴承主体包括单件式前板。

图9提供了图8所示的轮结构的截面透视图，图中示出了轴承主体和背板的堆叠布置。

图10提供了图8和图9所示的轮安装结构的正视截面图，图中示出了结构内的力传递。

图11提供了图8所示的轮结构的截面透视图，图中示出了保持孔口以用于将轴承主体前板和垫板保持在复合轮上。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的碳纤维复合轮10，该碳纤维复合轮10通过轮螺柱14使用安装结构16安装至轮安装件(或轮毂)12。所示安装结构16包括紧固螺母18，该紧固螺母18可以紧固在轮螺柱14、安装插入件20和垫板22上。

所示复合轮10是一件式碳纤维轮，例如在国际专利公开No.WO2010/025495A1和国际专利公开No.WO2019/033169A1中所述，这些国际专利公开的内容应当理解为通过本引用并入本说明书中。所示复合轮10的轮毂部23包括六个安装孔口24，当轮10安装在轮安装件12上时，轮安装件12的轮螺柱14插通该六个安装孔口24。轮螺柱14中的每一个均为具有细长外螺纹销，并且具有与紧固螺母18中的每一个的内螺纹孔25(图3)互补的螺纹。

虽然所示的轮具有六个安装孔口24，但应当理解的是，使用本发明安装结构的复合轮可以具有任意数量的安装孔口，例如三个、四个、五个、六个或更多个。

如图2和图3中最佳所示，紧固螺母18中的每一个是柱形帽，其包括顶部26和绕内孔25环形延伸的基部28。内孔25包括中心紧固轴线X(图3)。每个紧固螺母18具有成角度的接合部36，该成角度的接合部36从内孔25的边缘(图3)延伸至紧固螺母18的外径向侧32。接合部36具有与安装插入件20的接合表面30基本上互补的相对于紧固轴线X的角度β(图4)。应当理解的是，在其它实施例中，接合部36和接合表面30可以是平的、相对于紧固轴线X成90度角、或者具有基本互补的凹形或凸形曲线。

通常，角度β可以在10度至80度之间，并且更优选在30度至60度之间。在所示实施例中，角度β为45度。角度β可以在10度至80度之间，并且更优选在30度至60度之间。在所示实施例中，角度β为45度。

如图2和图3最佳所示，安装插入件20主要包括两个区段：

(A)轴承主体21，该轴承主体21包括大致环形的头部38(与紧固垫圈相似)；以及

(B)轴向延伸的柱形插入段(套筒)40。

轴承主体21和插入段40优选由单件材料(诸如金属)一体形成，该材料可以由坯料铸造、锻造或机加工而成。

紧固孔口42轴向延伸穿过安装插入件20的长度。紧固孔口42还包括中心紧固轴线X。如图3所示，当使用轴承主体21和螺母时，紧固孔口42的紧固轴线X与紧固螺母18的内孔25对准。在使用中，紧固孔口42容纳轮安装件12的轮螺柱14(图1)。

轴承主体21用于将夹持力F(图4和图5)分布在复合轮10的绕安装孔口24的整个表面47上。为了实现该目的，轴承主体21的头部38包括基本平坦基部44，该基本平坦基部44构造成面向并且抵接复合轮10的绕安装孔口24的表面。因此，轴承主体21的头部38构造成与复合轮10的围绕安装孔口24的的表面47上的载荷传递区45提供增大的夹持接触面积，由此增大夹持力应用至该区域的面积。

另外，轴承主体21构造成将紧固螺母18容纳在螺母孔口27中，使得紧固螺母21的接合部36与插入段40中的接合表面30接合。螺母孔口27包括圆形或多边形凹部，该圆形或多边形凹部的尺寸设计为容纳紧固螺母18并且具有一定间隙，从而允许在该凹部中操纵紧固螺母18。在一些实施例中，间隙还足以容纳用于操纵紧固螺母18的工具(未示出)的一部分，例如套筒扳手或扳钳。如图3所示，螺母孔口27形成凹部，该凹部随后合入(step into)紧固孔口42。

轴承主体21的插入段40设计为将夹持力从接合表面30一直传递至轴承主体21和该轴承主体21的基部44。插入段40还用于将载荷分布到远离紧固孔口42的中心和紧固孔口42的壁。

插入段40从轴承主体21的头部38的绕紧固孔口42的基部44轴向向外延伸。插入段40构造成延伸至复合轮10的安装孔口24中。插入段40的主体50的径向截面为圆形。此外，插入段40的主体50的径向宽度小于安装孔口24的径向宽度。这在插入段40的主体50的外侧与复合轮10中的安装孔口24的内侧之间形成径向间隔G(图4)。这降低了插入段40将一些夹持载荷传递至安装孔口24的壁的可能性，并且还提供了间隙，用于插入段40在安装孔口24内一定程度的膨胀。

插入段40的厚度和径向宽度足以与轴承主体21的螺母孔口27连接，容纳紧固孔口42和接合表面36，以及提供足够的材料以使力能够从接合表面30传递至轴承主体21的基部44。这可能会导致插入段40的外径过大。因此，插入段40的远端52包括直径更小的延伸段53，该延伸段53与紧固轴线X和紧固孔口42轴向对准，并且该延伸段53具体构造成容纳在垫板22的插入段孔口54中(参见下文)。延伸段53有效提供位于插入段40的远端52内的台阶，插入段40的径向尺寸在台阶处减小，以匹配垫板22的插入段孔口54的尺寸。另外，应当注意的是，插入段40的远端52位于与轮安装件12的表面隔开的位置处。

插入段40包括形成在插入段40的内/内部表面中的成角度的、环形的接合表面30。如上所述，接合表面30具有与紧固螺母18的基部接合部36互补的相对于紧固轴线X的角度(β)。在使用中，当紧固螺母18组装在轮螺柱14上时，紧固螺母18的接合部36与轴承主体21的接合表面30接合，以将复合轮10紧固在轴承主体21与轮安装件12之间。

如前文所述，接合表面30在插入段40中的定位(形成于插入段40的内壁中)使紧固螺母18能够凹入穿过轴承主体21并且进入插入段40。与接合表面30位于轴承主体21内的情况相比，此种构造将紧固螺母定位在更低位置。紧固螺母18的接合部36和插入段40的接合表面30定位在轴承主体21的基部44下方和复合轮的顶表面基准面47下方。与WO2013/000009A1中教导的结构相比，这种定位使安装结构能够容纳更短的细长紧固件(轮螺柱)，因此能够容纳的堆叠高度H小于WO2013/000009A1中教导的结构能够容纳的堆叠高度(图3)。此种构造提供了以下优点：在将复合轮10安装至车辆(未示出)的轮安装件12时，可以保持标准车轮螺柱长度和轮螺母设计。

接合表面30在插入段40内的布置使紧固螺母18的接合部36与插入段40的接合表面30之间的夹持接合力位于轴承主体21的基部44和复合轮10的绕安装孔口24的表面47下方。安装插入件20构造成将来自该夹持接合的压缩力从接合表面30向外传递，轴向(相对于紧固轴线X)回传到插入段40，并直到轴承主体21的基部44。如图5最佳所示，这间接形成了轴承主体21的基部44与垫板22之间的压缩力JC，从而将复合轮10的材料一起夹在轴承主体21的基部44和垫板22之间，进而将轮10牢固地紧固在轮安装件12上。

如图5最佳所示，力传递是由于紧固螺母18紧固在轮螺柱14的端部上(在轮螺柱14中形成张力BT)而产生的。在轮螺柱14上拧紧紧固螺母18使紧固螺母18的接合部36接合在接合表面30上，从而在接合表面36上形成压缩力SC，该压缩力SC传递至插入段40的邻接部分中。此种情况又在接合表面30和轴承主体21之间形成张力ST，该张力ST继而将来自轴承主体21的基部44的压缩力JC应用至复合轮10的绕安装孔口24的表面47上。

最后，如图4和图5所示，从接合表面30穿过插入段到达轴承主体21的力传递确保了力F远离安装孔口24的边缘分布，并且在载荷传递区45中更均匀分布在整个复合表面上，然后分布在安装孔口24周围的复合结构上并且穿过该复合结构。

如图2和图3最佳所示，垫板22设计为插入轮安装件12与复合轮10之间。所示出的垫板22是平坦环形板，该平坦环形板包括六个呈环形隔开的插入段孔口54。垫板22在安装孔口24的与轴承主体21相对侧提供大表面，复合轮10可以通过压缩力JC夹持抵靠该大表面(图5)。所示的插入段孔口54具有大致圆形形状，并且设计为容纳轴承主体21的插入段40的远端52但不与该远端52互锁。通过插入杆143来防止轴承主体21的旋转，插入杆143插入轴承主体21的头部38的基部44上凹部146中并且从该凹部146轴向向外突出，插入杆143容纳并且安置在复合轮10的表面上的互补凹部147内。

在替代实施例(未图示)中，每个插入段40的远端52可以构造成容纳在垫板22中形成的互补形状(例如互补六边形形状)的插入段孔口54中。此种互补形状基本防止了插入段40相对于轮安装件12的轴向旋转。

如图3和图4所示，垫板22的后侧41包括一系列凹部56，该一系列凹部56与插入段孔口54中的每一个同心布置。凹部56缩短了垫板22中插入段孔口54的长度，使插入件具有更短插入段40。

轴承主体21的插入段40优选不以任何方式结合至复合轮10。这允许插入段40相对于复合轮10中的安装孔口24滑动。

插入段孔口54的尺寸设计为允许插入段40的远端52的至少一部分移动穿过插入段孔口54。在一些结构中，间隙可以定制为在插入段40与垫板22之间产生滑动配合，从而允许在安装结构16压缩时插入段40的远端52滑动穿过插入段孔口54。这降低了插入段40接触安装件12并且将一些夹持载荷传递至安装件12，或径向传递至安装孔口24或插入段孔口54内的可能性。然而，应当理解的是，插入段40的远端52不直接接合或接触(相对于轴线X-X径向或轴向)轮安装件12(图1)或垫板22的任何部分。

插入段40的远端52插穿插入段孔口54，然后使用簧环或其它固定夹具151固定就位，该簧环或其它固定夹具151装配在凹槽或沟槽153中，该凹槽或沟槽153包括在该插入段40的远端52的延伸穿过安装孔口24的一部分中。固定夹具151的外径尺寸大于插入段孔口54的外径尺寸。应当理解的是，该保持结构可以是任何适当形式，诸如簧环(如图所示)、压配合垫圈或插入段40的端部上的变形特征。固定夹具151可以安置在设置于垫板22的基部中的互补环形槽55(图4)中。

在其它实施例(未示出)中，保持结构可以通过使远端52变形而形成于插入段40的远端52处，例如在插入段40的远端52插穿插入段孔口54之后形成卷曲边缘，使得该远端52具有的尺寸大于插入段孔口54。卷曲边缘可以安置在设置于垫板22的基部中的互补环形槽55中。结构仍然允许插入段140相对于垫板122在一个方向上滑动穿过插入段孔口154，但防止整个安装结构116在移除紧固元件时分离。

如上所述，还可以在该插入段40的远端52和垫板22之间提供间隙，以确保夹持载荷从接合表面30穿过复合轮10的碳复合层压物11和垫板22传递至车轮安装件(未示出)中。

结构允许插入段40相对于垫板22在一个方向上滑动穿过插入段孔口54，以及当移除紧固元件时防止整个安装结构16分离。

图6示出了根据本发明的安装结构216的实施例，该安装结构216使用轮螺栓218将复合轮10安装至轮安装件12上。尽管未示出，但应当理解的是，轮螺栓218包括带螺纹的细长紧固件段214和螺栓头218A。细长紧固件段214插穿复合轮10的安装孔口224，然后紧固至轮安装件12的互补螺纹孔口中，以将复合轮10安装或以其它方式固定至轮安装件12。

在本实施例中，轮螺栓218的螺栓头部218A包括前述实施例中的每个紧固螺母18的所有特征，只是轮螺栓218与带螺纹的细长紧固件段214一体形成。因此，本实施例的功能和力传递与上述实施例完全相同，只是成角度的接合部236位于轮螺栓的螺栓头部218中，并且接合部236构造成与安装插入件220的接合表面230接合。图6所示的安装插入件220的若干特征与关于图1至图5所示的实施例示出且描述的若干特征相同。因此，图6中的类似特征的附图标记为图1至图5所示的相同附图标记加200。应当理解的是，关于图1至图5所示的安装结构16的操作的上述描述同样适用于本实施例，只是安装结构216通过轮螺栓218A接合在轮安装件12中的孔口中而紧固，而不是将紧固螺母18紧固在轮螺柱18上。因此，如先前关于图1至图5示出和描述的实施例所述，安装插入件220由轴承主体221和插入段240形成，并且具有与先前所述的与轮螺栓218相互作用的相同特征和功能。

图7示出了根据本发明的安装结构316的实施例，其中，接合表面330的上部位于复合轮310的顶层表面322上方。图7所示的安装结构316的若干特征与关于图1至图5所示的实施例示出并且描述的若干特征相同。因此，图7中的类似特征的附图标记为图1至图5所示的相同附图标记加300。应当理解的是，除了接合表面330在插入段340中的定位之外，关于图1至图5所示的安装结构16的操作的上述描述同样适用于本实施例。在本实施例中，接合表面330仍然形成于插入段的内壁中。然而，接合表面330的位置相对于复合轮310的表面347更高，其中接合表面330的一部分相对于轴线X-X轴向定位在复合轮310的表面347上方。插入段340的远端352位于与轮安装件12(图1)的表面隔开的位置处。在该意义上，插入段340的远端352不直接接合或接触(相对于轴线X-X径向或轴向)轮安装件12(图1)或垫板322的任何部分。

如图7所示，与WO2013/000009A1中教导的结构相比，此种定位使安装结构能够容纳更短的细长紧固件(轮螺柱或螺栓)，因此能够容纳的堆叠高度H2(图7)小于WO2013/000009A1中教导的结构能够容纳的堆叠高度。然而，在此种情况下，本实施例的堆叠高度远大于先前实施例的堆叠高度H(图3)。

紧固螺母318仍然容纳并且凹入于螺母孔口327内的轴承主体321的插入段340中。在本实施例中，与先前实施例相比，紧固螺母安置在轴向更高的位置处，使得紧固螺母318仍然能够凹入穿过轴承主体321，但不完全进入插入段340中。

图8至图11示出了根据本发明的安装结构416的实施例，该安装结构416包括共用轴承主体421。

图8至图11所示的安装结构416的若干特征与关于图1至图5所示的实施例示出且描述的若干特征相同。因此，图8至图11中的类似特征的附图标记为图1至图5所示的相同附图标记加400。应当理解的是，关于图1至图5所示的安装结构16的操作的上述描述同样适用于本实施例，只是轴承主体421和插入段(套筒)440的构造不同。

如图8和图9最佳所示，安装插入件420主要包括两个部分：

(A)轴承主体421，包括单件式前板，该单件式前板在复合轮410的每个安装孔口424的上方及周围延伸；以及

(B)多个轴向延伸柱形插入段440，该多个轴向延伸柱形插入段440该构造成延伸至每个安装孔口424中。

安装插入件420还包括紧固孔口442以用于复合轮410中的每个安装孔口424。

安装插入件420的轴承主体421和每个插入段440优选由单件材料(诸如金属)一体形成，该材料可以由坯料铸造、锻造或机加工而成。

与前述实施例一样，紧固孔口442绕中心紧固轴线X(图10)轴向延伸穿过每个插入段440。在使用时，紧固孔口442的紧固轴线X与紧固螺母418的内孔425对准，如图10所示。在使用中，每个紧固孔口442容纳轮安装件的轮螺柱414(例如图1中的轮安装件12的轮螺柱14)。

轴承主体421再次用于将夹持力F(图10)分布在复合轮410的绕各安装孔口424的整个表面447上。在本实施例中，轴承主体421包括顶板，该顶板构造成在复合轮410的各安装孔口424之间和周围的表面447上方延伸。因此，轴承主体421构造为共用体，该共用体在复合轮的绕每个安装孔口424的表面上提供与复合轮的表面447之间增大的夹持接触面积445。再次，轴承主体提供平坦基部表面444，该平坦基部表面444构造成面向并且抵接复合轮10的绕每个安装孔口424的表面，但在这种情况下，基部表面444在各个安装孔口424之间和周围延伸。每个紧固孔口442包括凹入部分，该凹入部分包括位于轴承主体421中的螺母孔口427，螺母孔口427具有圆形或多边形凹部，凹部的尺寸设计为在具有一定间隙的情况下容纳紧固螺母418，从而允许在该凹部中操纵紧固螺母418。螺母孔口427直接通入轴承主体421的插入段440。

如图9和图10最佳所示，各个插入段440从轴承主体421的绕紧固孔口442的基部444轴向向外延伸，进入并且穿过复合轮410的相应安装孔口424。插入段440的主体450的径向截面为圆形，并且优选具有的径向宽度小于安装孔口424。插入段440的远端452构造成容纳在垫板422的插入段孔口凹部456中(参见下文)。

插入段440包括形成于插入段440的内/内部表面的成角度环形接合表面430。接合表面430具有与紧固螺母418的基部接合部436互补的相对于紧固轴线X的角度(对应于图4中的角度β)。在使用中，当紧固螺母418组装在轮螺柱414上时，紧固螺母418的接合部436与轴承主体421的接合表面430接合，以将复合轮410紧固在轴承主体421与轮安装件之间。

在本实施例中，接合表面430定位在插入段440的远端452处，再次形成于插入段的内壁中并且从插入段的内壁径向向内延伸。这使接合表面430定位在轴承主体421下方、复合轮的顶表面447下方，其中接合表面430的在复合轮410下方延伸的区段位于垫板422的插入段孔口凹部456内。这使每个紧固螺母418能够凹入穿过轴承主体421并且进入相应插入段440。此种构造将紧固螺母418定位在低于图1至图5所示的实施例中的位置，从而提供更小的堆叠高度。

轴承主体421的插入段440优选不以任何方式结合至复合轮10。这允许插入段440相对于复合轮410中的安装孔口24滑动。

安装插入件420构造成将来自该夹持接合的压缩力从接合表面430向外传递，轴向(相对于紧固轴线X)回传到插入段440，并直到轴承主体421的基部444。如图10最佳所示，此种构造间接形成了轴承主体421的基部455与垫板422之间的压缩力JC，将复合轮10的材料一起夹在轴承主体421的基部455和垫板422之间，从而将轮410牢固紧固在轮安装件412上。力传递是由于紧固螺母418紧固在轮螺柱414的端部上(在轮螺柱414中形成张力BT)而产生的。在轮螺柱414上拧紧紧固螺母418使紧固螺母418的接合部436接合在接合表面430上，从而在接合表面430上形成压缩力SC，该压缩力SC传递至插入段440的邻接部分中。这又在接合表面430和轴承主体421之间形成张力ST，该张力ST继而将来自轴承主体421的基部444的压缩力JC应用至复合轮410的绕安装孔口424的表面447上。从接合表面430穿过插入段到达轴承主体421的力传递确保了力F远离安装孔口424的边缘分布，并且在复合表面447上更均匀分布，然后分布在安装孔口424周围的复合结构上并且穿过该复合结构。对于本实施例，轴承主体421的共用特性使那些力在复合表面447上提供更大分布。

如图9、图10、图11最佳所示，垫板422设计为插入轮安装件412与复合轮410之间。所示垫板422是平坦环形板，该平坦环形板包括呈环形隔开的插入段孔口454(与复合轮中的安装孔口424数量相对应)，轮螺柱414穿过插入段孔口454延伸。垫板422在安装孔口424的与轴承主体421相对侧提供大表面，复合轮410可以通过压缩力JC(图10)夹持抵靠该表面。如图10所示，垫板422包括一系列插入段孔口凹部456，该一系列插入段孔口凹部456与插入段孔口454中的每一个同心布置。如上所述，凹部456将插入段440的远端452安置在该凹部456中。同样，插入段440的远端452不直接接合(相对于轴线X-X径向或轴向)轮安装件412或垫板422的任何部分。

在所示实施例中，诸如肩螺栓的紧固件紧固在凹部446(图11)中，以通过碳纤维轮410将共用轴承主体421和垫板422松散保持在一起。此种构造还防止了轴承主体421的旋转。然而，应当理解的是，等同地，替代保持特征(例如设置在各插入段440远端的簧环或其它紧固件布置或类似物)可以同样用于执行此种功能。这里，另一段可以从插入段440的远端452轴向延伸，穿过相应插入段孔口454，其中紧固件结构安装在该插入段孔口上。类似地，插入段440的实施例可以包括套筒或相似延伸段，该套筒或相似延伸段从插入段440的远端452轴向延伸，穿过相应插入段孔口454。

当装配至复合轮10(例如，如图1所示)时，通过张紧轮螺柱14、314、414(分别参见图1至图5、图7或图8至11所示的实施例)上的紧固螺母18，或张紧紧固螺栓218(参见图6所示实施例)，将安装结构16、216、316、416的环形接合表面30、230、330、430与轴承主体21、221、321、421的基部44、244、344、444(以及复合轮10的在安装孔口24、224、324、424周围的表面上的载荷传递区45、345、445)之间的张力预加载至安装结构16、216、316、416上。这同样预加载了轴承主体21、221、321、421的基部44、244、344、444与复合轮10的在安装孔口24、224、324、424周围的表面之间的压缩。

虽然所示实施例涉及碳纤维轮10，但应当理解的是，所示的安装结构还可以适于与设计为紧固至安装件并且可能发生压缩连结部损坏的任何相似类型的复合材料、结构或部件一起使用。

本领域技术人员将理解的是，本文描述的发明易于进行除具体描述的那些变型和修改以外的变化和变型。应当理解的是，本发明包括落入本发明主旨和范围内的所有这些变化和变型。

在本说明书(包括权利要求书)中使用术语“包括”、“含有”、“包含”或“具有”时，应当解释为指定所述特征、整数、步骤或组分的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其组合的存在。

Claims (33)

1.一种安装结构，所述安装结构构造成将至少一个复合轮安装至轮安装件，所述复合轮包括至少一个安装孔口，细长紧固元件插通所述至少一个安装孔口，所述安装结构包括：

(A)紧固主体，所述紧固主体包括所述细长紧固元件，或者所述紧固主体构造成紧固在所述细长紧固元件上，所述紧固主体具有接合部；以及

(B)安装插入件，所述安装插入件包括：

·轴承主体，所述轴承主体包括基部，所述基部构造成面向所述复合轮的在所述安装孔口周围的表面；

·紧固孔口，所述细长紧固元件在使用时插通所述紧固孔口，所述紧固孔口包括紧固轴线；

·插入段，所述插入段在所述紧固孔口周围相对于所述紧固轴线远离所述轴承主体的所述基部轴向延伸，所述插入段构造成延伸至所述复合轮的所述安装孔口中；以及

·至少一个接合表面，所述至少一个接合表面从所述插入段的内表面延伸，所述至少一个接合表面具有与所述紧固主体的所述接合部基本互补的构造，并且所述至少一个接合表面构造成当所述紧固主体通过所述细长紧固元件紧固至所述轮安装件时，与所述紧固主体的所述接合部操作性接合，

其中，所述至少一个接合表面的至少一部分位于所述轴承主体的所述基部和所述插入段的远端之间，并且

其中，所述插入段的所述远端延伸至所述复合轮的所述安装孔口中，并且所述插入段的所述远端与所述轮安装件隔开、或者所述插入段的所述远端与下述元件隔开、或与下述元件隔开地位于下述元件内：位于所述轮安装件内、所述轮安装件上、与所述轮安装件为一体、或与所述轮安装件相邻的元件，使得所述插入段的所述远端不与所述轮安装件和/或所述元件直接接合。

2.根据权利要求1所述的安装结构，其中，所述至少一个接合表面包括远端，并且所述接合表面的所述远端相对于所述紧固轴线远离所述轴承主体的所述基部轴向定位，并且所述接合表面的所述远端位于所述轴承主体的所述基部与所述插入段的所述远端之间。

3.根据权利要求1所述的安装结构，其中，相对于所述紧固轴线，所述至少一个接合表面远离所述轴承主体的所述基部轴向定位，并且所述至少一个接合表面轴向穿过所述紧固孔口并且位于所述紧固孔口下方。

4.根据权利要求1所述的安装结构，其中，所述至少一个接合表面的至少一部分相对于所述紧固轴线轴向位于所述轴承主体的所述基部上方。

5.根据权利要求1或2所述的安装结构，其中，所述至少一个接合表面基本位于所述轴承主体的所述基部与所述插入段的所述远端之间。

6.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述轴承主体包括主体孔口，所述主体孔口的尺寸设计为容纳所述紧固主体的至少一部分。

7.根据权利要求6所述的安装结构，其中，所述主体孔口延伸至所述安装插入件的所述插入段中。

8.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述插入段包括：第一段，所述第一段具有第一内径以容纳所述紧固主体；以及第二段，所述第二段具有第二内径，所述第二内径的尺寸设计为捕获所述紧固主体，并且所述细长紧固元件能够延伸穿过所述第二段。

9.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述轴承主体的所述基部包括基本平坦接触表面，所述基本平坦接触表面构造成抵接所述复合轮的在所述安装孔口周围的表面。

10.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述复合轮包括至少两个安装孔口，并且所述轴承主体在所述复合轮的在所述至少两个安装孔口中的安装孔口中的每一个之间和周围的表面上延伸。

11.根据权利要求10所述的安装结构，其中，所述轴承主体包括基本平面主体，所述基本平面主体优选为板，所述基本平坦主体在安装孔口中的每一个之间和周围延伸。

12.根据权利要求10或11所述的安装结构，其中，所述轴承主体包括与所述复合轮中的所述安装孔口数量相对应的至少两个紧固孔口和至少两个插入段，每个插入段延伸至所述复合轮的相应安装孔口中。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的安装结构，其中，所述轴承主体具有波状外形接合面，所述波状外形接合面具有与所述复合轮的接合所述轴承主体的所述表面互补的构造。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的安装结构，其中，所述紧固主体包括紧固螺栓，所述紧固螺栓包括紧固头部，所述紧固头部包括所述接合部和所述细长紧固件，所述细长紧固件构造成连接在所述轮安装件中。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的安装结构，其中，所述紧固主体包括紧固螺母，所述紧固螺母组装在所述细长紧固元件上，以使所述紧固主体的所述接合部与所述至少一个接合表面操作性地接合。

16.根据权利要求15所述的安装结构，其中，所述细长紧固元件包括外螺纹表面，并且所述紧固主体包括互补的内螺纹孔。

17.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述接合表面相对于所述紧固轴线成角度或弯曲。

18.根据权利要求17所述的安装结构，其中，所述接合表面相对于所述紧固轴线成10度至80度之间的角度，优选在30度至60度之间。

19.根据权利要求17或18所述的安装结构，其中，所述接合表面包括所述插入段的内壁的基本环形部。

20.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述插入段构造成延伸进入并且穿过所述复合轮的所述安装孔口。

21.根据权利要求20所述的安装结构，其中，所述与轮安装件相邻的所述元件包括至少一个背衬元件，所述至少一个背衬元件构造成插入所述轮安装件与所述复合轮之间，所述至少一个背衬元件包括所述紧固孔口的至少一段。

22.根据权利要求21所述的安装结构，其中，所述插入段的所述远端构造成容纳在插入段孔口中，所述插入段孔口位于所述轮安装件或所述至少一个背衬元件中。

23.根据权利要求22所述的安装结构，其中，所述插入段孔口包括提供第一直径和第二直径的阶梯式直径，所述第一直径的尺寸设计为将所述插入段容纳和安置在所述插入段孔口中，并且所述第二直径的尺寸设计为容纳所述细长元件。

24.根据权利要求22或23所述的安装结构，其中，所述插入段孔口的尺寸设计为允许所述插入段的至少一部分移动穿过所述插入段孔口，所述插入段孔口的尺寸优选设计为提供所述插入段的所述远端的一部分与所述至少一个背衬元件之间的滑动配合。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的安装结构，其中，所述至少一个背衬元件包括凹部，所述凹部的尺寸设计为容纳所述插入段的一部分。

26.根据权利要求25所述的安装结构，其中，所述至少一个接合表面的至少一部分位于所述至少一个背衬元件的所述凹部内。

27.根据权利要求21至26中任一项所述的安装结构，其中，所述背衬元件包括板，所述板构造成抵接所述复合轮的在所述安装孔口周围的表面。

28.根据权利要求21至27中任一项所述的安装结构，其中，所述插入段的所述远端包括至少一个保持特征，所述至少一个保持特征防止所述插入段通过所述背衬元件的所述插入段孔口撤回。

29.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述轴承主体的所述基部包括固定特征，所述固定特征基本防止所述插入段相对于所述轮安装件的轴向旋转。

30.根据权利要求29所述的安装结构，其中，所述固定特征包括至少一个凸起、塞子、凸缘或隆起，所述至少一个凸起、塞子、凸缘或隆起安置在所述复合轮的所述表面中的至少一个互补凹槽、孔、孔口、棘爪、凹部或凹陷中。

31.根据前述任一项权利要求所述的安装结构，其中，所述复合轮包括碳纤维复合轮。

32.一种复合轮，包括根据前述任一项权利要求所述的安装结构。

33.根据权利要求32所述的复合轮，包括碳纤维复合轮。