具有轮圈及轮盘的轮子制造技术

本发明专利技术涉及一种特别是用于汽车的轮子，其具有轮圈和轮盘，其中所述轮圈具有纤维复合材料轮缘。本发明专利技术的特征在于，所述轮盘(3，11，20，29，40)可以通过连接元件(5，14，22，31，35，42)间接地与所述轮圈(1)，特别是与所述轮缘(2)连接，其中所述连接元件(5，14，22，31，35，42)如此构建并分配给所述轮缘(2)，使得连接的轮盘(3，11，20，29，40)以相对所述轮缘(2)无接触的方式布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种特别是用于汽车的轮子，其具有轮圈和轮盘，其中所述轮圈具有纤维复合材料轮缘。本专利技术的特征在于，所述轮盘(3，11，20，29，40)可以通过连接元件(5，14，22，31，35，42)间接地与所述轮圈(1)，特别是与所述轮缘(2)连接，其中所述连接元件(5，14，22，31，35，42)如此构建并分配给所述轮缘(2)，使得连接的轮盘(3，11，20，29，40)以相对所述轮缘(2)无接触的方式布置。【专利说明】具有轮圈及轮盘的轮子 本专利技术涉及一种特别是用于汽车的轮子，其具有轮圈和轮盘，其中所述轮圈具有 纤维复合材料轮缘。 这类多组件式轮子被用作特别是针对汽车的轻量化轮子。这些轻量化轮子的大体 组成为:一个具有纤维复合材料轮缘的空心轮圈，和一个由纤维复合材料或任意其他材料 构成的轮盘。后一方案也称作轻量化混合式轮子。这些多组件式轮子的轮盘通常呈碟形或 星形，其中碟形轮盘可以具有闭合或穿通的轮辐区域。 就采用混合式结构的多组件式轮子而言，由于材料的不同特性，轮圈与轮盘的连 接存在问题。此外，就轮圈与轮盘的穿过纤维复合材料轮缘的连接而言，轮子中存在不密封 性和压力损失。 文献DE 10 2011 083 834 A9公开过一种混合式轮子，其中用夹紧环将由金属或 金属合金构成的轮心紧固在由碳纤维增强塑料(CFK)构成的轮圈上。轮心在夹紧环的预应 力下支撑在轮缘的斜向延伸的轮廓上。在使用轮子期间，在轮心的热负荷下，夹紧环能够在 接触面上沿径向滑动。在实际应用中，这个结构造成轮心与轮缘间的不利的相对运动，进而 导致轮缘的纤维复合材料的微振磨损。此外，在材料，特别是金属轮心与轮缘的碳纤维接触时，会发生非期望的腐蚀现 象。 此外，轮心的几何结构需要紧密遵循轮缘的轮廓设计。 因此，本专利技术的目的在于提供一种轮结构，其能克服先前技术的缺点，且特别是能 更好地将所述轮盘连接至所述轮圈。 本专利技术用以达成上述目的的解决方案为一种具有权利要求1的特征的轮子。 根据本专利技术，所述轮盘可以通过连接元件与所述轮圈，特别是与所述轮缘连接，其 中所述连接元件如此构建并分配给所述轮缘，使得连接的轮盘以不与所述轮缘接触的方式 布置。 根据本专利技术，所述连接元件连接至所述轮圈的轮缘，而不穿过轮缘，并配设有一个 与轮缘隔开的、用于连接轮盘的连接区域。这个方案实现所述轮盘与所述轮圈的间接连接， 其中连接的轮盘不接触轮缘。本专利技术的连接元件是用于将轮盘间接连接至轮缘的分隔件和 间隔件。在安装状态下，接合的轮盘仅与所述连接元件发生接触，并且以相对所述轮缘完 全隔开且间隔一定距离的方式连接。力流仅通过连接元件从轮缘进入轮盘，反之亦然。 在这个状态下，所述在轮子工作期间因（例如由制动热造成的）热负荷而膨胀的轮 盘也仅支撑至所述连接元件。 这样便能防止轮盘与轮缘的不利的摩擦配合，从而避免纤维复合材料的纤维负 荷。在工作条件下，轮盘与轮圈间的连接的摩擦减小，可靠性增强。此外，借助根据本专利技术分隔的力流，在所述轮缘的纤维复合材料的结构中实现更 加均匀的应力及负载分布，从而减小所述轮缘的在连接状态下的负荷。此外，借助所述轮盘与所述轮圈的间接连接能够实现若干用途，其中所述连接元 件承担各种有利的、将轮盘与轮缘隔离及分隔的功能。 这样便能在不考虑所述轮缘的纤维复合材料的材料特征的情况下，用经过证实的 常用接合方法(例如钎焊、焊接、螺接)来将所述轮盘施覆至所述连接元件。 此外，在本专利技术的实施方案中待与所述轮圈连接的轮盘不需要与所述轮缘匹配的 连接轮廓，故就待使用的轮盘的几何结构而言，选择及设计自由度有所提高。 根据一种有利实施方式，所述连接元件具有至少一个连接面，其以与所述轮盘的 一个或各一连接面对应的方式构建和布置。 据此，为将所述轮盘紧固，所述连接元件与轮盘不仅以完全与所述轮缘隔开的方 式，而且在均匀的平面状接合部中发生接触，所述接合部确保在轮子工作状态下的可靠连 接，并使得所述轮子几何结构中的，特别是所述轮缘中的应力及负载分布更加均匀。优选地，所述连接元件在所述凹底(Ti ef bet t)的区域内被分配给所述轮缘。这样 便实现所述连接元件的在轮缘的轮圈空腔中自内侧相对轮缘的其余内轮廓伸出的位置，从 而简单地以相对轮缘的内轮廓间隔一定距离的方式，将轮盘与连接元件连接。通过所述轮 缘的环绕式内轮廓构成所述轮圈的轮圈空腔，其中所述凹底使得该内部轮圈空腔变窄。 根据一种优选实施方式，所述连接元件以在所述轮圈的轮圈空腔中延伸的方式构 建和分配。 这样便实现所述连接元件的自内侧伸出所述轮缘的局部突出部，从而提供一或多 个相对轮缘的内轮廓下沉的、朝向和/或伸入所述轮圈空腔的、用于连接所述轮盘的连接 面，其能增强紧固方案的多样性以及轮盘的连接的可靠性。 通过特别是伸入所述轮圈空腔的斜向或侧向连接面，实现对所述轮盘的附加轴向 支撑，使得负载输入均匀地分布至所述轮缘。 根据这个实施方案，例如可以通过防误操作的夹紧连接或螺接将所述轮盘轴向夹 紧至所述连接元件的侧连接面。 这样便能通过位于所述轮盘与所述负载吸收式连接元件之间的相应侧连接面上 的摩擦配合，尽可能地将因轮盘在工作中的热膨胀而产生的力传递至所述连接元件。 根据另一有利实施方案，所述连接元件与所述轮缘固定连接并构建为所述轮圈的 固定组成部分，在此情形下，轮圈的一个预制单元可供用于将所述轮盘单独且低成本地安 装至轮圈。优选地，所述预设有连接元件的轮圈是针对通用的轮盘安装。 为实现这个固定的连接，例如可以在用纤维复合材料制造所述轮缘期间将所述连 接元件与轮缘的预型体连接，随后将连接元件与这个预型体固结。 随后，可以借助常用的接合技术将轮盘连接至接合在轮缘上的连接元件。 根据一种有利实施方式，所述连接元件如此构建并分配给所述轮缘，使得所述连 接元件至少局部地整合布置在轮缘中。这样一来，所述轮盘与所述轮圈的间接连接便获得 所述连接元件与所述轮缘的固定形状配合，且外观醒目程度有所减小。 除本专利技术的结构性设计外，由于采用特殊的材料，所述连接元件还承担其他隔离 及分隔功能，其以机械、化学或热学方式将所述轮缘与所述轮盘隔绝。 根据另一有利实施方案，所述连接元件由热膨胀系数至少与所述轮缘的纤维复合 材料的热膨胀系数相似的材料构成。 特殊的合金钢例如具备这类特性。其中例如包括Iiivaf?和PerniferK。因此，在所 述轮子的实际应用中，在(例如因制动热造成的)热负荷下产生的所述连接元件与所述轮缘 的热膨胀特性近乎相同。 连接元件与轮缘的热膨胀特性近乎相同，故实现两个构件的均衡变形，从而避免 所述轮缘中的可能导致轮缘的纤维复合材料中的裂纹的应力。 借助这个有利实施方案，在所述轮子的负荷情形下仅在所述轮盘与连接元件之间 产生应力，其中所述力吸收式连接元件承担热膨胀补偿。 这样便能进一步改进应力分布，并额外减小连接的轮结构的负荷。 特别优选地，在所述轮缘与所述连接元件之间的接触区域内，即在轮缘的朝向连 接元件的接触面与连接元件的朝向轮缘的接触面之间，布置有分隔层，其为轮缘与连接元 件建立间接连接，所述间接连接能够结合所述连接元件承担轮圈与轮盘间的其他隔离及分 隔功能。此外，通过使用所述分隔层，所述连接元件和所述轮盘的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别是用于汽车的轮子，具有轮圈和轮盘，其中所述轮圈具有纤维复合材料轮缘，其特征在于，所述轮盘(3，11，20，29，40)可以通过连接元件(5，14，22，31，35，42)与所述轮圈(1)，特别是与所述轮缘(2)连接，其中所述连接元件(5，14，22，31，35，42)如此构建并分配给所述轮缘(2)，使得连接的轮盘(3，11，20，29，40)以相对所述轮缘(2)无接触的方式布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜斯·华纳，克里斯堤安·寇勒，珊卓·麦克，米歇艾尔·德烈斯勒，安德烈·巴许，
申请(专利权)人：堤森克鲁波碳零件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE