CN201511750U - 一种复合轮圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合轮圈，包括一金属的外轮圈与一碳纤维复合材的内轮圈，该外轮圈为一体成形，该外轮圈具有一内表面，该内轮圈附着于该内表面。本实用新型的有益效果为：金属的外轮圈不具有接缝，即可避免因材料不连续或截面不连续而产生应力集中与破坏的现象，以此种方式制成的轮圈具有更轻盈的重量与更高的机械强度，且可使金属与碳纤维复合材之间的附着更加稳定。

Description

一种复合轮圈

技术领域

本实用新型有关于一种轮圈，特别是一种包含复合材料的轮圈。

背景技术

轮圈负有承载车体重量与连结轮胎的功能，为车辆中十分基本且重要的部件，其成品的重量与机械强度更为选用各种材料与制造方式的关键指针。

已有的复合轮圈多以长条状金属与碳纤维复合材制成，先将长条状金属弯折而概呈圆形，并将金属条两端固接而成金属圈，该固接手段可能为胶合、焊接或透过另一插销或接杆连接，随后对该金属圈表面进行处理，再在金属圈内表面附着碳纤维复合材料而制成一完整复合轮圈。但此种制作方式有其不足之处在于，该金属圈固接处为一不连续的材料组织，该金属圈表面所形成的煞车边将产生接缝，而当煞车器摩擦该煞车边时，将于该接缝处撞击该金属圈，使该轮圈与该煞车器容易产生损坏。

参见专利US6991298号的无接缝复合轮圈，该轮圈即以一接合材将弧形金属条两端接合，形成一金属圈，并于该金属圈表面形成二连续且无缝的煞车边，尝试解决上述煞车器与金属圈碰撞的问题，但其仍有不足之处在于，该轮圈仅于该煞车边形成连续的表面，而未于金属圈整体形成连续的材料组织以及连续的截面，虽然该金属圈一部份表面为连续状，但其整体外表面与内部仍存有相当空隙，当轮圈随车辆轻量化的需求而不断削减整体材料用量时，将使轮圈整体机械强度下降，而该材料不连续处以及截面不连续处即成为一容易发生破坏的不连续点，当对该轮圈进行轻量化后，因承载车体重量或因温度以及其它外力于该轮圈产生内部应力时，应该对其是否具备足够的机械强度进行进一步的探讨；除此之外，该轮圈将金属条两端接合成金属圈的作法，将使该接合处材料组织异于金属圈其余各处，当金属圈受力产生应变时，该接合处材料组织所产生的应变亦将异于金属圈其余各处，使金属圈整体产生不连续的变形以及扭曲，又碳纤维复合材为一种几乎不具有延展性的脆性材料，将碳纤维复合材与此种易于产生扭曲的金属圈结合，则碳纤维复合材有发生崩裂的危险。

通过对力学与材料特性的研讨，我们可以发现对象内部的应力会在其截面不连续处发生应力集中现象，容易使应力超出对象材料的最大容许应力值而发生破坏，另外材料受力所产生的应变直接相关于材料的种类与特性，当对象内部材料组织不具有连续性，将使对象易于发生扭曲，习知的复合轮圈多同时具有截面与材料不连续处，为避免于轻量化后的使用中发生破坏，故本实用新型致力于消除此一不连续的金属轮圈组织，使复合轮圈中的金属圈可接受轻量化，同时仍具有足够的机械强度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种复合轮圈，能够具有较轻的重量与较佳的机械强度。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种复合轮圈，它包括：一外轮圈与一内轮圈，该外轮圈的主要材质为金属，该外轮圈为一体成形，该外轮圈具有一内表面，该内轮圈附着于该内表面，该内轮圈的主要材质为碳纤维复合材。

一种复合轮圈，它包含一外轮圈，该外轮圈的主要材质为金属，该外轮圈为一体成形，该外轮圈具有一内表面，该内表面固设有一爪部，该爪部的主要材质为碳纤维复合材，该爪部于该外轮圈轴心形成有一轴孔。

一种复合轮圈，它包含一前轮圈、一后轮圈、一内轮圈与一爪部，该前轮圈与该后轮圈的主要材质为金属，该前轮圈与该后轮圈各为一体成形，该内轮圈附着于该前轮圈，该后轮圈附着于该内轮圈远离该前轮圈的一端，该爪部固设于该内轮圈，该内轮圈与该爪部的主要材质为碳纤维复合材，该爪部于该内轮圈的轴心形成有一轴孔。

其中该外轮圈主要材质为铝合金或钛合金。

其中该前轮圈与该后轮圈主要材质为铝合金或钛合金。

本实用新型的有益效果是：金属的外轮圈不具有接缝，即可避免因材料不连续或截面不连续而产生应力集中与破坏的现象，使轮圈具有更轻盈的重量与更高的机械强度，且可使金属与碳纤维复合材之间的附着更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的剖面图。

图3是本实用新型的另一实施例侧视图。

图4是本实用新型的另一实施例剖面图。

图5是本实用新型的又一实施例剖面图。

【主要组件符号说明】

10：外轮圈

11：内表面

12：前轮圈

13：后轮圈

20：内轮圈

30：爪部

40：轴孔

具体制作方式

本实施例仅就数个较佳实施例说明本实用新型的技术手段，并非用以限制本实用新型的技术范畴。

请参考图1与图2，本实用新型提供一种复合轮圈，包括一外轮圈10与一内轮圈20，该外轮圈10的主要材质为金属，该外轮圈10为一体成形，该外轮圈10具有一内表面11，该内轮圈20附着于该内表面11，该内轮圈20主要材质为碳纤维复合材。

本实用新型还提供另一形式的复合轮圈，请参考图3与图4，该轮圈包含一外轮圈10，该外轮圈10为一体成形，该外轮圈10的主要材质为金属，该外轮圈10具有一内表面11，该内表面11固设有一爪部30，该爪部30的主要材质为碳纤维复合材，该爪部30于该外轮圈10的轴心形成有一轴孔40，供使用者装设于车辆，藉此可使车辆的整体重量获得减轻，同时使轮圈保有一定的机械强度，能于行驶中抵抗路面坑洞或小石子的撞击。

本实用新型还提供又一形式的复合轮圈，请参考图5，该轮圈包含一前轮圈12、一后轮圈13、一内轮圈20与一爪部30，其中该前轮圈12与该后轮圈13的主要材质为金属，该前轮圈12与该后轮圈13各为一体成形，该内轮圈20附着于该前轮圈12，该后轮圈13附着于该内轮圈20远离该前轮圈12的一侧，该爪部30固设于该内轮圈20，该内轮圈20与该爪部30的主要材质为碳纤维复合材，该爪部30于该内轮圈20的轴心形成有一轴孔40，藉此可使本实用新型轮圈重量获得更进一步减轻，又可使轮圈保有一定的机械强度。

本实用新型的各个形式的轮圈中，其金属部分可使用铝合金或钛合金或其它各种金属材料制成，其中铝合金的成本较低，机械性质佳，且其材料特性广为一般人知悉，有易于加工的特点，而钛合金除具有更佳的重量强度比，其热膨胀系数与碳纤维复合材相近，从而能与碳纤维复合材部分有较佳的结合能力，使整体轮圈能具有更高的机械强度与更轻盈的重量。

本实用新型的各个轮圈中，其金属部分可经过铸造、冲压、冲锻或其它金属制程制造，其中铸造制程的技术内容较为成熟，技术难度需求较低，冲压制程则具有技术难度需求较低，以及可使材料表面机械性质增强的特点，而冲锻制程的技术难度需求较高，但可使产品的机械性质进一步提高，而可使本实用新型更具低重量与高机械强度的特点。

总结以上实施例，本实用新型提供一种复合轮圈，包含一体成形的金属轮圈与附着于该金属轮圈的碳纤维复合材的轮圈，透过此种实用新型，可使轮圈具有更轻盈的重量与更高的机械强度，并可使金属与碳纤维复合材之间的附着更加稳定，实乃极具进步功效的证明。

Claims (5)

1.一种复合轮圈，其特征在于，它包括：一外轮圈与一内轮圈，该外轮圈的材质为金属，该外轮圈为一体成形，该外轮圈具有一内表面，该内轮圈附着于该内表面，该内轮圈的材质为碳纤维复合材。

2.一种复合轮圈，其特征在于，它包含一外轮圈，该外轮圈的材质为金属，该外轮圈为一体成形，该外轮圈具有一内表面，该内表面固设有一爪部，该爪部的材质为碳纤维复合材，该爪部于该外轮圈轴心形成有一轴孔。

3.如权利要求1或2所述的复合轮圈，其特征在于，其中该外轮圈材质为铝合金或钛合金。

4.一种复合轮圈，其特征在于，它包含一前轮圈、一后轮圈、一内轮圈与一爪部，该前轮圈与该后轮圈的材质为金属，该前轮圈与该后轮圈各为一体成形，该内轮圈附着于该前轮圈，该后轮圈附着于该内轮圈远离该前轮圈的一端，该爪部固设于该内轮圈，该内轮圈与该爪部的材质为碳纤维复合材，该爪部于该内轮圈的轴心形成有一轴孔。

5.如权利要求4所述的复合轮圈，其特征在于，其中该前轮圈与该后轮圈材质为铝合金或钛合金。

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