一种塑料车轮制造技术

一种塑料车轮，由车圈１、辐条２、中枢３和中轴套４组成，车圈１、辐条２、中枢３一次注塑成型，中枢３内部嵌铸金属材质的中轴套４，辐条一端与车圈相连，另一端分叉后与中枢相连，每根辐条与车圈交汇处为半径５０ｍｍ以上的圆弧过渡。它结构设计合理，车圈、辐条不易断裂、外形美观、重量轻，强度高，易清洗且提高了夜间行驶的安全系数。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交通运输领域，主要涉及一种用合成材料制成的车轮，用于自行车、小型三轮车。自行车已为我国家庭必备的代步工具，遍及城镇乡村的大街小巷。据粗略统计，我国自行车年产量已达3000万辆，是名符其实的自行车生产大国。人们通常所见的自行车，车轮一般是由钢制的车圈、辐条、轴套等组成，为解决美观和抗氧化问题，人们在钢制零件外表面进行了电镀。但随着时间的推移，人们发现这种钢圈车轮的许多弊病①由于大量使用金属，使车轮重量沉(28″型自行车轮重达2.5公斤)，电镀工艺会带来环境污染，属有毒作业；电镀层时间久了或曝晒之后会脱落，随后零件氧化锈蚀；辐条编调不当会使车轮变“龙”，骑行时不好掌握平衡，容易发生危险；还有组装工艺复杂、劳动强度大、清洗麻烦等。因此，长久以来人们一直希望找到一种既没有钢铁的缺点，又具有钢铁某些物理性能的材料来制造车轮。最早尝试用塑料制造自行车轮是欧洲人，80年代日本推出了一种全塑自行车轮。很快引起了消费者和生产厂家的重视。进入90年代，我国山东龙口市和天津市先后研制出了8根辐条的塑料自行车轮，但由于结构及材质方面的问题，投放市场后出现了车圈在气门嘴口处断裂、辐条断裂、车轮负荷能力差等方面的问题，造成了消费者对塑料车轮的不信任。现有塑料车轮的设计缺陷主要有以下几条①辐条与车圈采用小半径圆弧过滤(R<35mm)，这样不仅使辐条加强筋对车圈的保护范围减小，而且还使辐条间相互制约能力减弱，当车圈受到外力冲击时，就容易出现辐条受力过于不均匀，影响辐条、车圈使用寿命的问题；此外，小半径圆弧过滤还造成加强筋与车圈成大角度相切，容易产生应力集中，使车圈断裂；②车圈气门嘴口靠内胎一侧设计为一个带凹坑的圆柱型孔洞，从车圈的断面上看，此外明显出现了结构尖角和断面有效面积减小的现象情况，因此其车圈断裂大都发生于此外；③没有反光装置，夜间行车不利于安全。本技术的目的，就是提供一种车圈、辐条不易断裂、重量轻、不锈蚀、强度高，易清洗，提高夜间骑车安全系数的塑料自行车轮。本技术的技术方案一种塑料车轮，由车圈、辐条、中枢和中轴套组成，车圈、辐条、中枢一次注塑成型，在中枢内部嵌铸金属轴套，辐条一端与车圈相连，另一端分叉后与中枢相连，每根辐条与车圈交汇处为半径50mm以上的圆弧过渡。半径最好为55～75mm之间。在辐条与车圈交汇处的两侧装有反光片。车圈的气门嘴口为圆柱形孔洞。本技术的设计原理如下1、9根辐条均匀分布，实际上是采用了3根辐条一组的3组结构，在车轮运转过程中，每一组的3根辐条轮流承受拉力、压力，无论在任何角度，由于它们是三角形结构，所以无论拉力、压力都是满负荷呈交替出现的，这样在整个车轮运转过程中，车轴所受的向下静压力被9根辐条均匀地传给了车轮。2、辐条与车圈的交汇处为半径大于50mm的圆弧过渡，这样就加大了辐条与车圈的接触面积，扩大了对车轮外缘的保护范围，降低了压强，提高了车轮的使用寿命。此外，由于采用大半径圆弧过渡，使辐条一端与车圈相连并形成近似拱型结构，所以当车轮受到外力冲击时，这种结构就可以把所受外力均匀地扩散到整个车圈，从而提高了车轮的刚性。这种结构的另一个作用是减弱了在注塑成型过程中，车轮内部因冷凝速度差异所产生的内应力和应力集中，提高了车轮的负荷能力。3、在设计上尽量减少结构上的尖角产生，避免了厚度的急骤变化。本技术车圈的气门嘴口设计为圆柱型孔洞，避免了车圈在此外的断面有效面积减小，增强了车圈的强度。4、本技术选用ABS工程塑料，增添了抗老化剂和韧性材料，因此其密度、韧度远远高于现有技术的产品。5、本技术增加了反光片，达到了提高夜间行驶安全系数及美观效果。本技术的优越性1、结构设计合理，负荷能力强，车圈、辐条不易断裂；2、重量轻以塑代钢使本技术与同型号的钢圈车轮相比，重量减少20％；3、不锈蚀由于工程塑料本身就具有不锈蚀的特点，且摒弃了电镀工艺，因此彻底解决了电镀层脱落与锈蚀问题；4、强度高本技术经国家自行车质量检测中心检测，车轮的负荷、内应力的端面、径面为1250N。5、不变形由于选用了高密度的高分子材料，且在材料中加入了抗老化剂和强化增强剂，并一次注塑成型，所以本技术在80℃～－40℃条件下不发生形变，抗老化期可达8年；6、提高了夜间行车的安全系数；7、产品工艺简单，减轻了劳动强度；8、表面光洁度好，清洗容易；9、造型美观、色彩鲜艳本技术选用不同色母，就可以生产出不同色彩的车轮，颜色鲜艳；辐条上凸起的加强筋不仅增加了美感，而且还提高了车圈的负荷能力。以下结合附图和实施例，进一步描述本技术附图说明图1为主视结构示意图；图2为图1的A－A断面图；图3为图1的B－B断面图；图4为图1的C－C断面图。其中1为车圈，2为辐条，3为中枢，4为中轴套，5为反光片，6为气门嘴口。实施例一种塑料车轮(如图1所示)，由车圈1、辐条2、中枢3和中轴套4组成，车圈1、辐条2、中枢3由高压喷射注塑工艺，一次注塑成整体结构，在中枢3内嵌铸一个45＃元钢的金属轴套4，金属轴套4的外直径为37.4mm。辐条2一端与车圈1相连交汇处为半径62mm的圆弧过渡，另一端分叉后与中枢相连。每根辐条两侧各有一条凸起的加强筋，其凸起高度为10mm。9根辐条均匀分布，车圈1的外直径为554mm。在辐条2与车圈1交汇处两侧分别装有圆形反光片，反光片直径为25mm，一共有18片。车圈1上的气门嘴口为直径8mm的圆柱形孔洞。为保证满足20″、24″、26″、28″各型号自行车及家用三轮车的需要，对本技术的车圈1、辐条2、中枢3、中轴套4及反光片5等各部件尺寸作相应调整，即可形成系列化塑料车轮。本技术配装以自行车内胎及钢丝外带，适用于各种型号男女自行车，可与同型号钢圈自行车轮通用，还可用于家庭小型三轮车。本技术市场前景广阔，经济效益显著，且有出口前景，具有较高的社会效益。权利要求1.一种塑料车轮，由车圈1、辐条2、中枢3和中轴套4组成，车圈1、辐条2、中枢3一次注塑成型，在中枢3的内部嵌铸金属轴套4，辐条一端与车圈相连，另一端分叉后与中枢相连，其特征是每根辐条与车圈交汇处为半径50mm以上的圆弧过渡。2.根据权利要求1所述的塑料车轮，其特征是每根辐条与车圈交汇处最好为半径55～75mm的圆弧过渡。3.根据权利要求1所述的塑料车轮，其特征是在辐条与车圈交汇处两侧装有反光片5。4.根据权利要求1所述的塑料车轮，其特征是车圈1的气门嘴口6为圆柱型孔洞。专利摘要一种塑料车轮，由车圈1、辐条2、中枢3和中轴套4组成，车圈1、辐条2、中枢3一次注塑成型，中枢3内部嵌铸金属材质的中轴套4，辐条一端与车圈相连，另一端分叉后与中枢相连，每根辐条与车圈交汇处为半径50mm以上的圆弧过渡。它结构设计合理，车圈、辐条不易断裂、外形美观、重量轻，强度高，易清洗且提高了夜间行驶的安全系数。文档编号B60B5/00GK2172730SQ93223890公开日1994年7月27日 申请日期1993年9月3日 优先权日1993年9月3日专利技术者黄志达, 贾长有 申请人:天津幸运金塑自行车有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料车轮，由车圈１、辐条２、中枢３和中轴套４组成，车圈１、辐条２、中枢３一次注塑成型，在中枢３的内部嵌铸金属轴套４，辐条一端与车圈相连，另一端分叉后与中枢相连，其特征是每根辐条与车圈交汇处为半径５０ｍｍ以上的圆弧过渡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志达，贾长有，
申请(专利权)人：天津幸运金塑自行车有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]