CN1891496B - 非轴对称的车轮盖总成及包括其的车轮总成 - Google Patents

Abstract

一种车轮盖总成，该装置至少覆盖车轮的一部分。通过具有法兰的凸耳螺母将该车轮盖总成固定到车轮上。该车轮盖总成包括具有内表面和外表面的车轮盖。该车轮盖总成还包括多个凸耳槽。每个凸耳槽都包括多个从车轮盖内表面延伸到凸耳槽末端的延长部分。该延长部分具有位于凸耳槽末端的接合支架。此外，该接合支架中的至少一个相对于余下的接合支架来说是非轴对称的。车轮盖总成能使车轮盖的安装和移除更加简单，并增加连接到车轮的车轮盖的寿命，从而防止车轮盖丢失。

Description

非轴对称的车轮盖总成及包括其的车轮总成

技术领域

本发明总体上涉及车轮盖，更特别地，涉及非轴对称的车轮盖紧固装置。 

背景技术

众所周知，在现有技术中，为车辆，如汽车的车轮提供车轮盖来增强车轮的外观。通常使用常规的装置将车轮盖固定到车轮上。例如，很多车轮盖都包括多个在圆周上彼此隔开并适用于容纳凸耳螺母的开口。凸耳螺母通常具有法兰。彼此隔开的开口具有可以锁扣到凸耳螺母的法兰上的延长部分。延长部分是轴对称的，或全部均匀地受应力或预加负荷，以将车轮盖固定在车轮上。 

虽然可以将车轮盖固定到车轮的凸耳螺母的法兰上，但现有的设计存在几个问题。首先，使用现有的固定装置将车轮盖固定到凸耳螺母上十分费劲。在凸耳螺母上装上紧固支架常常很困难且需要很大的力。此外，除去车轮盖也需要很大的力，这常常导致对车轮盖或车轮的损害。现有的车轮盖可以通过提供与凸耳螺母的额外过盈配合来解决公差。 

实质上，现有的搭扣式的、由具有与车轮盖相吻合的细部的凸耳螺母紧固住的车轮盖过度设计有较重的部分以及较高的预加负荷设置或过盈配合。现有的设计尝试补偿凸耳螺母和车轮盖总成的公差层叠。较重的部分和较高的预加负荷导致额外的安装和移除力，这是很重要的设计缺陷。 

现有车轮盖的另一个问题包括蠕变。蠕变是应力导致的永久应变或塑性变形中与时间相关的部分。通常，蠕变在塑性部分长期经受负荷时发生。蠕变使紧固性能劣化并且随着时间推移还会使固定的车轮盖产生松动。这在较高的温度下尤其成问题。显然，对于车轮盖预加负荷装在凸耳螺母的法兰上，一旦车轮盖开始蠕变，车轮盖名义预加负荷就会降低，使得紧固性能劣化且车轮盖可能变得松动。这导致不牢固的车轮盖，这样的车轮盖会在行驶期间发出咔嗒声或脱落。 

事实上，现有设计通过在所有的接合或紧固支架上增加名义过盈配合(即，预加负荷)来解决“松配合”公差层叠。这会相当大地劣化过耐久性紧固性能(即，蠕变测试、峰值温度测试等)，并产生异常高的安装和移除力。本发明的各实施例可以构成(account for)车轮盖和凸耳螺母特征之间的“松配合”公差层叠的平方和的平方根(即，车轮盖配合对两个或更多的3-西格马“松配合”车轮螺母的紧配合)而不需要大多数紧固接合支架上的名义过盈配合。 

因此，在现有技术中需要一种改进的车轮盖其使得安装和移除更简单。此外，  需要一种改进的车轮盖其提高了抗蠕变性。还需要一种改进的车轮盖其向所有车轮螺母尺寸和位置制造偏差提供车轮盖与车轮的紧密配合。 

发明内容

本发明的实施例提供具有非轴对称特性的车轮盖装置。从总体上描述，该装置是一种设计为使车轮盖的安装和移除更加简单，并增加连接到车轮的车轮盖的寿命，从而防止车轮盖丢失的车轮盖总成。 

车轮盖总成至少可以覆盖车轮的一部分。通过具有法兰的凸耳螺母将车轮盖总成固定到车轮上。该车轮盖总成包括具有内表面的盖。该车轮盖总成还包括多个凸耳槽。每个凸耳槽都可以包括多个从车轮盖内表面延伸到凸耳槽末端的延长部分。延长部分可以具有位于凸耳槽末端的接合支架。此外，接合支架中的至少一个可以相对于余下的接合支架来说是非轴对称的。 

车轮盖总成还可包括接合支架，该结合支架每个都包括具有第一角度的成角部分。第一角度适用于可释放地接合凸耳螺母的法兰。车轮盖还可包括至少一个非轴对称接合支架，该结合支架包括具有不同于第一角度的第二角度的成角部分。在此安排中，可以将车轮盖总成固定到车轮上。 

此外，车轮盖总成还可以包括适用于连接或搭扣，或连接到凸耳螺母的法兰的接合支架。此安排将车轮盖总成固定到车轮上。 

车轮盖总成还可以包括至少一个预加负荷的接合支架。预加负荷或受应力的接合被保持张力，以将车轮盖总成固定到车轮上。 

车轮盖总成还可以包括创建凸耳槽上的开口的多个延长部分。这些开口可以容纳凸耳螺母，以允许将车轮盖固定到凸耳螺母上。 

车轮盖总成还可以包括每个凸耳槽有两个至十个之间的延长部分。在一个示例实施例中，每个凸耳槽有五个延长部分。 

本发明还可以包括车轮总成。该车轮总成包括多个具有法兰和中心轴的凸耳螺母。该车轮总成同样包括覆盖车轮的一部分的车轮盖。该车轮总成还包括多个从车轮盖轴向延伸的长形的延长部分。该长形的延长部分帮助将车轮盖连接到车轮的凸耳螺母上。每个长形的延长部分都包括至少一个接合支架。接合支架适用于接合相应的凸耳螺母的法兰。至少一个接合支架相对于余下的接合支架来说具有非轴对称特性。 

接合支架的非轴对称特性可以是在名义公差条件下导致预加负荷或张力的任何轮廓差异。接合支架的非轴对称特性可以是从减缩部分(tapered portion)到凸耳槽中心线的角度，这不同于余下的接合支架的轴对称接合。非轴对称特性可以包括从延长部分的肩部到接合支架的减缩部分的偏移，这不同于余下的接合支架的轴对称接合。非轴对称特性可以包括接合支架与轴对称接合支架在半径上不同。 

本发明提供一种车轮盖总成，包括：具有内表面的盖；多个凸耳槽，包括多个从所述盖的内表面延伸到末端的延长部分，所述延长部分的每个都具有位于所述末端的接合支架；及其中在一个凸耳槽中只有一个接合支架相对于该凸耳槽中余下的接合支架是非轴对称的。 

每个轴对称接合支架都可以包括具有第一角度的成角部分以可释放地接合凸耳螺母的法兰，及所述非轴对称接合支架包括具有第二角度的成角部分。 

每个接合支架还适用于与凸耳螺母的法兰连接。 

所述非轴对称接合支架是预加负荷的、具有张力以将所述车轮盖总成固定到所述车轮。 

所述多个延长部分创建容纳所述凸耳螺母的开口。 

每个凸耳槽有两个至十个之间的延长部分。其中每个凸耳槽可以有五个延长部分，或每个凸耳槽可以有六个延长部分。 

本发明还提供一种车轮总成，包括：多个具有法兰和中心轴的凸耳螺母；适用于覆盖车轮的一部分的车轮盖；及多个从所述车轮盖延伸开来以将所述车轮盖连接到所述凸耳螺母的长形的延长部分，每个长形的延长部分都包括适用于接合凸耳螺母的法兰以将所述车轮盖固定到所述车轮的接合支架，其中在接合相同的凸耳螺母的支架中只有一个接合支架相对于余下的接合支架是非轴对称的。 

所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的角度非轴对称的角度。 

所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的偏移非轴对称的偏移。 

所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的半径非轴对称的半径。 

本发明还提供又一种车轮盖总成，包括：适用于覆盖车轮的一部分的车轮盖；多个包括法兰并具有中心轴的凸耳螺母；多个在轴向上从所述车轮盖延伸到末端的轴对称的延长部分，每个都具有轴对称的接合支架；且至少一个非轴对称延长部分在轴向上从所述车轮盖延伸到所述末端，并具有非轴对称接合支架，每个非轴对称接合支架接合不同的凸耳螺母，其中所述非轴对称接合支架适用于以具有预加负荷的特性固定到所述凸耳螺母的法兰上；及其中所有接合支架都具有从肩部至减缩部分限定的槽。 

所述轴对称接合支架具有从所述槽的减缩部分到所述凸耳螺母的中心轴的角度，所述角度不同于所述非轴对称接合支架从所述槽的减缩部分到所述凸耳螺母的中心轴的角度。其中，所述轴对称接合支架角度约为30度，且其中所述非轴对称接合支架角度约为60度。 

所述轴对称接合支架具有不同于所述非轴对称接合支架槽的偏移槽。 

所有接合支架都具有半径，且其中所述轴对称支架的半径不同于所述非轴对称支架的半径。 

通过阅读下述公开实施例的详细说明并参考附图及权利要求，可以更清晰地理解和领会本发明实施例的各个方面。 

附图说明

图1示出根据本发明的某些实施例的车轮盖总成的截面图。 

图2示出根据本发明的某些实施例的一组紧固支架在一组凸耳螺母上的位置的透视图。 

图3示出根据本发明的某些实施例的车轮盖总成的另一个截面图。 

图4示出根据本发明的一个示例实施例的车轮盖总成的截面图。 

图5示出根据本发明的又一示例实施例的车轮盖总成的截面图。 

具体实施方式

现参考上述附图，其中同样的参考标号在所有附图中表示同样的部分。图1示出根据本发明的实施例的车轮盖总成的截面图。车轮盖总成100至少覆盖车轮(未示出)的一部分。车轮盖总成100包括车轮盖105和用于接合凸耳螺母115并刚性地将车轮盖总成100固定到车轮上的延长部分120。凸耳螺母115可以连接到凸耳柱螺栓119。车轮盖105可以具有外表面106和内表面107。外表面106通常具有装饰性设计和/或装饰性抛光。 

车轮盖总成100具有至少一个开口，或凸耳槽110，这样的开口从车轮盖105的内表面107延伸开来。凸耳槽110由多个延长部分120限定。事实上，可以有多个凸耳槽110与车轮盖105联合。在本发明的一个示例实施例中，车轮盖总成100对每个车轮包含五个凸耳槽110。因此，每个凸耳槽110都接合车轮的上的一个凸耳螺母115。 

每个凸耳槽110由多个从车轮盖105的内表面107延伸到凸耳槽110的末端113的延长部分120构成。在本发明的一个示例实施例中，每个凸耳槽110都包含围绕凸耳槽110的圆周彼此隔开的两个到十个之间的延长部分。在一个示例实施例中，有五个延长部分120与每个凸耳槽110联合。在另一个示例实施例中，有六个延长部分120与每个凸耳槽110联合。延长部分120锁扣到凸耳螺母115的法兰116上，从而将车轮盖总成100固定到车轮上。 

每个延长部分120都具有主体部分125和接合支架或小片127。接合支架127位于延长部分120的末端113。 

接合支架127中只有一个相对于余下的接合支架来说是非轴对称的。在本发明的一个示例实施例中，接合支架127中至少一个相对于每个凸耳槽110的余下的接合支架来说是非轴对称的。当非轴对称接合支架127与凸耳螺母115接合以将车轮盖105固定到车轮上时，该非轴对称接合支架是预加负荷的，或受应力的。每个凸  耳槽110的余下的接合支架处于不受应力，或对准的(in-line)条件下。接合支架127中有一个为非轴对称设计能提供优于现有设计的几个优点。首先，蠕变的量减少。由于接合支架127中只有一个是预加负荷的，所以只有该预加负荷的接合支架会经历蠕变。对准的接合支架通常经历很少的蠕变或不经历蠕变。因此，接合支架127能够更长久地保持形状并牢固地接合凸耳螺母115。其次，车轮盖105的安装和移除和现有设计相比更加简易。 

图2示出在典型的汽车环境中的凸耳螺母系统200。在典型的车轮220，例如汽车车轮中，总共有五(5)个凸耳螺母205。凸耳螺母205将车轮220固定到轮毂上。 

现有的凸耳螺母205包括内部螺纹部分、法兰或锁定机构，及外部工具容纳端。通常，外部工具容纳端的至少一部分具有六边形的主体形状，这使得安装和从车轮中除去凸耳螺母205更加容易。凸耳螺母205穿过车轮220中的孔并连接到凸耳螺栓(未示出)。熟悉本领域技术的人会认识到，凸耳螺母205可以具有任何主体形状且包含或不包含凸耳柱螺栓119。 

每个车轮盖都可以包括从车轮盖延伸开来的多个延长部分，以锁扣在凸耳螺母205的法兰周围。在一个示例实施例中，有五个延长部分锁扣到每个凸耳螺母205。较佳地，多个车轮盖延长部分中的至少三个是预加负荷的。示出了延长部分210和预加负荷的延长部分215。预加负荷的延长部分215包括保持在应力或张力下的延长部分；它们相对于余下的延长部分210来说是非轴对称的。预加负荷的延长部分215不采用它们在安装之前的形状。此外，预加负荷的延长部分215在安装之后偏斜。实质上，在安装之后，预加负荷的延长部分215并不迅速恢复到其自由状态。 

在另一个示例实施例中，汽车可以每个车轮220有5个凸耳螺母205，每个凸耳螺母有6个延长部分120，即每个车轮220总共有30个延长部分120。因此，总共有4个预加负荷的，或非轴对称的延长部分215，及具有对称的，或非预加负荷的特性的26个非预加负荷的延长部分210。作为结果，4个延长部分215将具有相同的预加负荷，同时余下的26个延长部分210将具有相同的形状且在接合凸耳螺母115时是无载的或对准的。较佳地，预加负荷的延长部分215并不在同一凸耳螺母205上并存，且并不在相邻的延长部分中产生张力。 

图3示出车轮盖总成300的示例实施例的截面图。接合支架127包含切口槽305，该槽包括肩部310。肩部310位于主体部分125末端和接合支架127之间的连接处。接合支架127还包含位于槽305对面一端的减缩部分315。当车轮盖105连接到车轮时，长形的延长部分120与凸耳螺母115对齐，且车轮盖105轴向地向内朝车轮移动，从而接合支架127稍稍分开并越过凸耳螺母115和法兰116，直到允许切口槽305锁扣在凸耳螺母115的法兰116上。与此同时，切口槽305的肩部310将紧靠凸耳螺母115的法兰116的上肩部，从而提供车轮盖105的正轴向位置到车轮上并消除任何其它表面的公差层叠效应。 

减缩部分315越过凸耳螺母115的法兰116并接合法兰116的下侧，从而产生足以将车轮盖105保持在凸耳螺母上的保持力。 

接合支架127可以设计为相对于其它延长部分支架来说是非轴对称的。例如，一个接合支架127可以与余下的接合支架127是非轴对称的。在本发明的一个示例实施例中，非轴对称接合支架227的减缩部分315可以相对于凸耳螺母115的中心轴具有预先确定的角度。如图3所示，非轴对称接合支架227的减缩部分315的角度从凸耳槽110的中心轴偏移一度数A1，锁扣到凸耳螺母115上的余下的接合支架127从凸耳槽110的中心轴偏移一度数A2。在一个实施例中，A1约为60度，A2约为30度。作为结果，非轴对称接合支架227具有约30度的角度偏移。熟悉本领域技术的人会认识到，所选择的角度应不同(从而，非轴对称)且应在10度至80度的范围中，以允许接合支架127将延长部分120固定到凸耳螺母115的法兰116上。 

图4示出车轮盖总成400的示例实施例的截面图。在图4中，槽305和405分别预加负荷到不同的偏移D1和D2。偏移通过槽305的实际尺寸，或从肩部310到减缩部分315距离相对于槽405的偏移，或从肩部410到减缩部分415的距离进行设置。槽405的尺寸设置为凸耳螺母115的法兰116的尺寸。因此，槽405接合并锁扣到法兰116上，以将车轮盖总成400固定到车轮上。预加负荷的偏移产生车轮盖105的非轴对称特性。例如，在本发明的一个示例实施例中，预加负荷的偏移D1约为13.93毫米，而余下的偏移D2约为14.5毫米。熟悉本领域技术的人会认识到，偏移应在约0.5毫米至约1.0毫米的范围内。 

图5示出车轮盖总成500的示例实施例的截面图。接合支架127可以设计为相对于其它延长部分支架来说是非轴对称的。如所述，一个接合支架127可以与余下的接合支架127是非轴对称的。在一个示例实施例中，接合支架127的减缩部分315的半径是非轴对称特性。减缩部分315的半径可以预加负荷以产生不同于余下的非预加负荷的减缩部分的半径。在本发明的一个示例实施例中，非轴对称接合支架127的减缩部分315可以具有不同于半径R2的预先确定的半径R1。其结果是车轮盖105的非轴对称特性。如图5所示，非轴对称接合支架127的半径设置为R2。锁扣到凸耳螺母115上的余下的接合支架127设置为尺寸不同的半径R1。作为结果，不同的半径确定了非轴对称特性。熟悉本领域技术的人会认识到，半径差异应该是在约0.5毫米至1.0毫米的范围内。 

[0037]  已参考上述实施例描述了本发明的不同实施例，但是本发明不应被解释为仅覆盖这些实施例。相反，这些实施例只是示例实施例。上述示例实施例的变体对熟悉本领域技术的人或其他人来说可自然联想到而不偏离本发明的精神和范围。因此，所附权利要求及其等价物的完整范围应只不过定义了本发明的完整范围。 

Claims (17)

1.一种车轮盖总成，包括：

具有内表面的盖；

多个凸耳槽，包括多个从所述盖的内表面延伸到末端的延长部分，所述延长部分的每个都具有位于所述末端的接合支架；及

其中在一个凸耳槽中只有一个接合支架相对于该凸耳槽中余下的接合支架是非轴对称的。

2.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，每个轴对称接合支架都包括具有第一角度的成角部分以可释放地接合凸耳螺母的法兰，及所述非轴对称接合支架包括具有第二角度的成角部分。

3.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，所述每个接合支架还适用于与凸耳螺母的法兰连接。

4.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，所述非轴对称接合支架是预加负荷的、具有张力以将所述车轮盖总成固定到车轮。

5.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，所述多个延长部分创建容纳所述凸耳螺母的开口。

6.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，每个凸耳槽有两个至十个之间的延长部分。

7.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，每个凸耳槽有五个延长部分。

8.如权利要求1所述的车轮盖总成，其特征在于，每个凸耳槽有六个延长部分。

9.一种车轮总成，包括：

多个具有法兰和中心轴的凸耳螺母；

适用于覆盖车轮的一部分的车轮盖；及

多个从所述车轮盖延伸开来以将所述车轮盖连接到所述凸耳螺母的长形的延长部分，每个长形的延长部分都包括适用于接合凸耳螺母的法兰以将所述车轮盖固定到所述车轮的接合支架，其中在接合相同的凸耳螺母的支架中只有一个接合支架相对于余下的接合支架是非轴对称的。

10.如权利要求9所述的车轮总成，其特征在于，所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的角度非轴对称的角度，所述接合支架的角度是所述接合支架的减缩部分从凸耳槽的中心轴偏移的角度。

11.如权利要求9所述的车轮总成，其特征在于，所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的偏移非轴对称的偏移，所述接合支架的偏移是从所述接合支架的肩部到减缩部分距离相对于槽的偏移。

12.如权利要求9所述的车轮总成，其特征在于，所述非轴对称接合支架具有与余下的接合支架的半径非轴对称的半径，所述接合支架的半径是以凸耳槽的中心轴为圆心。

13.一种车轮盖总成，包括：

适用于覆盖车轮的一部分的车轮盖；

多个包括法兰并具有中心轴的凸耳螺母；

多个在轴向上从所述车轮盖延伸到末端的轴对称的延长部分，每个都具有轴对称的接合支架；

且至少一个非轴对称的延长部分在轴向上从所述车轮盖延伸到所述末端，并具有非轴对称接合支架，每个非轴对称接合支架接合不同的凸耳螺母，

其中所述非轴对称接合支架适用于以具有预加负荷的特性固定到所述凸耳螺母的法兰上；及

其中所有接合支架都具有从肩部至减缩部分限定的槽。

14.如权利要求13所述的车轮盖总成，其特征在于，所述轴对称接合支架具有从所述槽的减缩部分到所述凸耳螺母的中心轴的角度，所述角度不同于所述非轴对称接合支架从所述槽的减缩部分到所述凸耳螺母的中心轴的角度。

15.如权利要求14所述的车轮盖，其特征在于，所述轴对称接合支架角度为30度，且其中所述非轴对称接合支架角度为60度。

16.如权利要求13所述的车轮盖总成，其特征在于，所述轴对称接合支架具有不同于所述非轴对称接合支架槽的偏移槽。

17.如权利要求13所述的车轮盖总成，其特征在于，所有接合支架都具有以凸耳槽的中心轴为圆心的半径，且其中所述轴对称支架的半径不同于所述非轴对称支架的半径。

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