具有由纤维复合材料制成的轮辋底的轮辋和用于制造的方法技术

本发明专利技术涉及一种轮辋，该轮辋具有由纤维复合材料制成的轮辋底(3)和轮辐(2)，所述轮辐在径向边缘区域上与轮辋底(3)连接，本发明专利技术的任务在于，改善在轮辋底(3)和轮辐(2)之间的连接并且提供一种用于制造轮辋的方法，所述轮辋具有在轮辋底(3)和轮辐(2)之间的经改善的连接。所述轮辐(2)的边缘区域具有至少两个局部层(4、5)，在这两个局部层上分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域(6、7)，所述接合区域面状地与轮辋底(3)连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有由纤维复合材料制成的轮辋底和轮辐的轮辋，其中，所述轮辐在径向边缘区域上与轮辋底连接。本专利技术还涉及一种用于制造轮辋的方法。
技术介绍
轮辋特别是在机动车领域中由于轻质结构需要而至少部分地由纤维复合材料制成。轮辋的构件、如轮辋底和轮辐按照特定要求由不同材料的特定预制成零件并且接着接合在一起。在此，零件在特别构成的接合区域处相互连接，其中，连接处必须承受巨大的负荷。由文献DE102010010512A1已知由纤维复合材料制成的轮辋底与轮辐的连接部，在这些连接部中，连接处以有利的方式通过轮辋底的轮廓与轮辐的径向边缘区域的轮廓的形锁合的侧凹部(Hinterschneidung)而形成。在由上述文献已知的用于制造由部分纤维复合材料制成的构件的方法中，由纤维材料制成的轮辋底的预制型在加固之前就与轮辐连接。轮辐的特别为了连接而特别成型的边缘区域可能部分昂贵地制造或者在纤维堆置过程之前可能为了预制轮辋底的预制型而以特别的耗费来装饰(drapieren)，以便将轮辋底施加到成型模具上。此外已证实的是，借助于轮辋底和轮辐的至今已知的侧凹连接(Hinterschnittverbindung)需要附加的耗费，以便在随后加固轮辋的预制型时达到轮辋底与轮辐的充分材料锁合。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，在开头提到类型的轮辋中改善在轮辋底和轮辐之间的连接，并且提供一种用于制造轮辋的方法，所述轮辋具有在轮辋底和轮辐之间的经改善的连接。该任务通过具有权利要求1的特征的轮辋来解决。按照本专利技术提出，轮辐的径向边缘区域具有至少两个局部层，在这两个局部层上分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域，所述接合区域面状地与轮辋底连接。在这种解决方案中，所述轮辐在其边缘区域中具有两个或者多个局部层，这些局部层面状地翻开地产生明确的(ausgepragt)面状的展开部作为接合区域。在轮辐的边缘区域中的这样的局部层可以简单地制造，例如通过劈开轮辐的外周来制造。备选地，可以在轮辐的边缘区域上接合上另外的层，所述层在根部处与轮辐的材料粘接。局部层的接合区域可以构造成任意大小的并且因此任意远地相互叉开。利用这些由局部层形成的接合区域可以提供大的、特别是匹配于轮辋底的不平坦的轮廓的接合面。仿形的接合区域按照简单的方式提供大的面接触并且除了径向可靠的形锁合之外，通过将轮辐包围地嵌入到轮辋底中也沿轴向方向提供通过仿形构成的形锁合。这些特性的配合作用显著地改善了连接的粘着性。仿形地贴靠的接合面已经在加固轮辋底的纤维复合材料之前确保有效的轴向和径向形锁合以及在轮辐和轮辋底的预制型之间的摩擦锁合。在加固轮辋底时，大面积的接合区域负责在轮辋底和轮辐之间的有效的材料锁合的连接。通过边缘区域的有利的成型结构(该成型结构在叉开地设置的局部层的根部上必然地以楔形空间的形式构成)能实现与轮辋底或者轮辋底的预制型特别明确的侧凹连接并且因此按照简单的方式保证在轮辐和轮辋底之间仍有效的形锁合。[0011 ] 结果，利用简单的手段创造轮辐与轮辋的轮辋底的可加高负荷的形锁合的且材料锁合的连接。本专利技术不仅能应用在闭合的面状的轮辐中而且能应用在边缘区域中设计成有孔的轮辐中。轮辐的概念也包括由轮辐条形成的轮毂，本专利技术能同样应用在该轮毂中。该任务也通过具有权利要求2的特征的轮辋来解决。在此提出，所述轮辐包括局部相互贴靠地设置的至少两个局部层，在这些局部层上在边缘区域中分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域，所述接合区域面状地与轮辋底连接。在这种专利技术设计中，轮辐包括两个或者多个局部层。在边缘区域中，这些局部层面状地翻开并且因此产生明确的面状的展开部作为接合区域。也利用由这些局部层形成的接合区域可以提供大的并且可特别良好地成型的、匹配于轮辋底的不平坦的轮廓的接合面。结果，也利用该解决方案获得上述优点，其中，还更轻易地实现散开的(aufgefSchert)接合区域的制造。因为在该解决方案中，轮辐的由局部层形成的层结构直接用于构成接合区域，从而可以省去用于在轮辐的边缘区域中制造特殊局部层的单独的工作流程。此外，轮辐的按照本专利技术的层结构可以保证轮辐的更高的强度。轮辐的层结构提供例如在各个局部层的材料特性、厚度、走向和连接方面的有利的组合可能性，利用这些组合可能性，所述轮辐本身可以如轮辐与轮辋底的连接那样地匹配于轮辋的各个使用条件。因此在与轮辋底或者与轮辋底的预制型的连接缝处按照对轮辋的负荷程度的各项要求提供在尺寸和厚度方面有区别的支承面和接合面。在一种有利的实施形式中，所述局部层至少区段地相互材料锁合地连接。这一方面便利于预制轮辐和轮辋底的与轮辐相组装的预制型的工艺过程。另一方面局部层的分层的材料锁合的连接负责轮辐本身的经改善的强度。当所述局部层的接合区域构成为沿轮辐的周向方向断开的时产生其他的优点。由此能附加地实现在接合区域和轮辋底的贴靠的轮廓或者轮辋底的预制型之间的切线定向的侧凹部，因此可以保证轮辐和边缘区域与轮辋底的另一种有利的形锁合。在一种特别优选的实施形式中，在两个局部层的接合区域之间设置有具有成型轮廓的支撑芯。所述支撑芯特别是置入在相互叉开的局部层的形成的楔形空间中。所述支撑芯在预制轮辋底的预制型和连接接合区域与轮辋底期间固定叉开的接合区域。局部层的接合区域借助于支撑芯的层固定阻止在局部层一体成型到成型模具上时以及在将轮辋底的预制型的纤维材料堆置在局部层上的堆置过程时的移动和弯曲。此外，所述支撑芯改善在轮辐和轮辋底之间的制造完成的侧凹连接的强度。所述支撑芯的匹配于形成的楔形空间的形状提高上述有利的效果。具有成型轮廓的支撑芯可以由任意的固体材料制成，其中，PU硬塑料海绵或者其他硬塑料以及金属或者陶瓷特别适合。按照本专利技术的一种实施形式可以规定，所述轮辐的至少一个局部层由纤维复合材料、钢板或者铝板制成。如果设有由不同的材料制成的局部层，则功能性的和创新性的效果符合需要地相互组合。因此可以利用金属的局部层、如例如由铝板或者钢板制成的局部层来提供轮辐的保护层，所述保护层保护邻近的由于轻型结构原因、例如由纤维复合材料制成的局部层免遭热影响或机械影响。对轮辐的特别的设计要求也能利用相应的材料选择来实现。此外，为局部层使用纤维复合材料能实现按照轮辐的不同的机械负荷和热负荷而设有局部匹配的加强结构，所述加强结构由例如玻璃纤维或者高强度的碳素纤维制成。以有利的方法，纤维复合材料制成的局部层可以由多个纺织纤维层形成，因此，可以在小重量的同时保证沿纤维方向特别高的力传递。此外，该任务通过具有权利要求8的特征的、用于制造按照本专利技术的轮辋的方法来解决。在按照本专利技术的方法中，在预制阶段中为了通过将纤维材料堆置在模仿轮辋底的成型模具上产生轮辋底的预制型，-轮辐或者轮辐的局部层设置在成型模具的两个子模具之间，并且-局部层的突出于子模具的区段一体成形到子模具上，其中，局部层的一体成型的区段形成基本上轴向延伸的、仿形的接合区域，-这些接合区域通过纤维材料的随后的堆置形锁合地固定在轮辋底的预制型上。在成型模具的子模具之间的区域中固定并且相互接合轮辐的局部层，而在轮辐的径向边缘区域中，突出的局部层相反地叉开并且作为接合区域在两侧贴靠在包围的子模具的轮廓上。所述子模具模仿轮辋底的未本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮辋，所述轮辋具有由纤维复合材料制成的轮辋底和轮辐，其中，所述轮辐在径向边缘区域上与轮辋底连接，其特征在于，所述轮辐(2)的边缘区域具有至少两个局部层(4、5)，在这两个局部层上分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域(6、7)，所述接合区域面状地与轮辋底(3)连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 DE 102011120361.71.轮辋，所述轮辋具有由纤维复合材料制成的轮辋底和轮辐，其中，所述轮辐在径向边缘区域上与轮辋底连接，其特征在于，所述轮辐(2)的边缘区域具有至少两个局部层(4、5)，在这两个局部层上分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域出、7)，所述接合区域面状地与轮辋底(3)连接。2.具有由纤维复合材料制成的轮辋底和轮辐的轮辋，其中，所述轮辐在径向边缘区域上与轮辋底连接，其特征在于，所述轮辐(16、22)包括局部相互贴靠地设置的至少两个局部层(17、18、23、24)，在这些局部层上在边缘区域中分别构成有一个基本上轴向延伸的、仿形的接合区域(19、20、25、26)，所述接合区域面状地与轮辋底(3)连接。3.根据权利要求1或2所述的轮辋，其特征在于，所述局部层(4、5、17、18、23、24)至少区段地相互材料锁合地连接。4.根据权利要求1至3之一所述的轮辋，其特征在于，所述局部层(4、5、17、18、23、24)的接合区域(6、7、19、20、25、26)构成为沿轮辐(2、16、22)的周向方向断开的。5.根据权利要求1至4之一所述的轮辋，其特征在于，在两个局部层(4、5、17、18、23、24)的接合区域(6、7、19、20、25、26)之间设置有具有成型轮廓的支撑芯(21)。6.根据权利要求1至5之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·胡芬巴赫，M·莱佩尔，J·沃纳，C·克勒，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯碳成分有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE