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CN109153285A - 车轮 - Google Patents

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CN109153285A
CN109153285A CN201780030760.9A CN201780030760A CN109153285A CN 109153285 A CN109153285 A CN 109153285A CN 201780030760 A CN201780030760 A CN 201780030760A CN 109153285 A CN109153285 A CN 109153285A
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Abstract

本发明涉及一种车辆的车轮，特别是机动车的车轮，其包括轮辋(1)、轮毂区段(2)以及至少两个将所述轮毂区段与所述轮辋连接的轮辐(3)。其中，在轮辐之间的至少一个自由空间(5)至少部分地由大体呈面状的遮盖元件(4)遮盖。根据本发明，该遮盖元件在此由两个不同的材料层制成。

Description

车轮
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的车轮。关于现有技术，作为举例可参阅DE 10 2011 079 599 A1。
背景技术
对车轮，特别是对轿车的车轮，提出了各种极其不同的要求。除了在小重量情况下具备充足的强度之外，车轮还应该有助于实现车辆的良好的空气阻力系数并且表现出悦人的外观。对此也考虑处理下述实际情况，车轮的可视见外部区域仅很小程度地通过设置在车轮内侧(即面朝车辆的那侧)的车轮制动器的磨耗被脏污。为了保证特别是后者，已知的是，借助唯一一个设置在车轮内侧上的盘形遮盖元件将车轮所有轮辐之间的自由空间相对与车轮共同旋转的车轮制动器的制动盘加以遮盖。此外还已知将轮辐空隙逐个遮盖的遮盖元件。例如在DE 10 2011 079 599 A1中披露了一种这样的遮盖元件。为了保证充分的强度，其中所披露的遮盖元件由纤维增强塑料制成。接着将该遮盖元件与车轮或者轮辐粘合在一起。
该现有技术的缺点是：为了避免在纤维增强遮盖元件与车轮之间的腐蚀以及为了保证这两个部分充分牢固的连接，耗时的粘合过程是必要的，该粘合过程明显使装配过程变得困难。此外，对于粘合的设计方案，只能很困难地实现遮盖元件的后期移除或者更换。然而，对于纤维增强塑料来说，特别是对于使用用于保证所期望强度之长纤维的情况，很难采用其他的接合方法，同时又不能妨碍或者损坏纤维。
发明内容
因此本发明的目的是，提出一种带有遮盖元件的车轮，其除了最佳的空气冷却、高强度和小重量之外还能保证实现简单的装配和拆卸。
此目的通过具有权利要求1特征的车轮得以实现。从属权利要求的内容为一些有益的设计和发展。
提出一种车辆的车轮，特别是机动车的车轮，该车轮除了用于套装轮胎的轮辋、用于将车轮装配在车辆上的轮毂区段之外还包括至少两个将所述轮毂区段与所述轮辋连接的轮辐。轮辐之间的轮辐空隙或者自由空间在此至少部分地由大体呈面状的遮盖元件覆盖。根据本发明，该遮盖元件在此由两个不同的材料层制成。
为了保证对车轮制动器的充分冷却，轮辐之间的轮辐空隙或者自由空间优选仅仅部分地由所述遮盖元件遮盖。所述自由空间-依据车轮的常规几何结构-优选形成了呈楔形或者三角形的自由空间。遮盖元件因此同样优选构造为楔形的或者环段的形状。
根据本发明，大体呈面状的遮盖元件应理解为一种整体呈面状的元件，然而该元件依然可以在其几何构造方面具有微小的隆起或者说凹凸。
使用由两个不同的材料层制成的遮盖元件，便能够利用不同材料的优点并由此提供一种最佳符合要求的遮盖元件。
于是，在本发明的一种优选实施方式中规定：遮盖元件包括金属层以及在背后注塑过程(Hinterspritzprozess)中制成的并由此接合于所述金属层上的塑料层。在遮盖元件安装于车轮轮辐之间的状态中，所述金属层于是可以优选设置在外侧，即车轮上背离车辆的那侧上，并且所述塑料层可以设置在车轮上或者轮辐上的内侧，即面朝车辆的那侧上。
基于材料特性，金属层因此就满足了对遮盖元件的必要的强度要求，而塑料层则提供附加的保持并且例如能够在背后注塑过程中简单地加工以及在同一工艺步骤中接合于金属层上。
可以通过与塑料层相比较薄的金属层来保证遮盖元件的必要的轻(重)量化。特别优选的是，金属层厚度处在0.3mm与0.5mm的数量级中，并且塑料层厚度处在2.5与4mm的数量级中。
由于金属层具备必要的强度特性，因此不必一定要借助纤维对塑料进行增强，所以该塑料在可使用的接合方法方面要比现有技术中已知的纤维增强遮盖元件的设计方案灵活得多。此外，在遮盖元件的安装状态中，朝向外侧(即背离车辆)定向的金属层用于防石击保护。
正如已经提到的那样，塑料层在此在背后注塑过程中被设置于金属层上，在此情况下，作为正面的(积极有利的)附加效应，可以形成保护以防止金属与塑料之间的切割棱边发生腐蚀以及避免由于锈蚀或者说腐蚀等等而造成其表面破坏。
在本发明的下一实施方式中，遮盖元件借助于在轮辐的面朝车辆的那侧在周边上延伸的弹簧环而力锁合地保持在车轮上。在此，所述弹簧环本身形状锁合地与遮盖元件连接。该形状锁合优选通过弹簧环钩连或者钩入一道槽中得以实现，该槽在背后注塑过程中制作在塑料层中。所述弹簧环由此在一定程度上将遮盖元件沿着径向方向预紧并且将这些遮盖元件另外沿着轴向方向固定，于是这些遮盖元件便可以保持在轮辐空隙中。为此只需唯一一个弹簧环就足够了，该弹簧环就在车轮的外周上延伸并且同时与所有的遮盖元件形状锁合地连接。
在本发明技术的另一优选实施方式中，遮盖元件(带有或者不带有前述弹簧环)形状锁合地保持在轮辐上和/或轮辋上和/或轮毂区段上。
在此，遮盖元件例如可以借助卡夹连接保持在轮辐上和/或轮辋上和/或轮毂区段上。特别优选的是，遮盖元件在此借助卡夹连接在两个相邻的轮辐之间保持在所述轮辐的居于内侧的或者面朝车辆的轮辐边缘上。
在此，所述卡夹连接优选并不是需单独设置的构件，而是例如可以构成塑料层的一部分，该塑料层在背后注塑过程中制成并且与金属层接合。毕竟，所述背后注塑过程作为注射成型过程的特殊形式在生产简单的同时能够实现很高的成形自由度。
这种卡夹连接在此优选包括至少两个紧固夹，这些紧固夹则又设置于(在遮盖元件安装状态中观察)面朝车辆的那侧(亦即如下所述的那侧，塑料层也向着该侧定向)上。正如上面已经提及的那样，紧固夹能够在背后注塑过程中与塑料层或者与这遮盖元件制成共同的构件。
特别优选的是，例如在从外部压靠安装遮盖元件时所述紧固夹钩入到相邻轮辐的相应内侧的边缘中，由此便产生所述形状锁合。
在本发明的另一优选构造设计中，紧固夹包括紧固腿，该紧固腿至少大致沿着车轮的轴向方向从面状遮盖元件(优选从塑料层)凸起并且至少大致沿着(楔形的)轮辐空隙的角平分线或者对称线(该角平分线或者对称线沿着车轮径向方向延伸)的方向定向。在该紧固腿的自由端部上优选设置有卡锁凸起，该卡锁凸起以一定的角度从所述紧固腿凸起，该卡锁凸起卡锁或者钩在相应轮辐的面朝车辆的边缘上。
由于紧固腿是沿着楔形的轮辐边缘的角平分线或者对称线的方向而不是沿着径向方向定向，因此，卡锁凸起在与相应轮辐的内边缘钩住或卡锁或者钩入或卡扣在其内时径向沿着车轮外周的方向得以预紧或者沿着轮辋的方向得以压紧。在此产生的遮盖元件的(径向向外的)预应力防止遮盖元件在(楔形或者三角形的)轮辐空隙内部或者在自由空间内部滑动或者滑脱。优选的是，遮盖元件在此与所谓的粘接重量面邻接，通常平衡重被安置在该粘接重量面上。
为了保证卡夹连接的紧合以及充分高地设计该卡夹连接的拉出力，在本发明的另一优选实施方式中规定：紧固夹附加地通过弹簧元件沿着车轮的圆周方向被预紧。例如，为此可以使用这样一种弹簧夹，该弹簧夹或是支撑在两个(彼此关于角平分线对称对置的)紧固夹之间、或是分别支撑在一个紧固夹上，使得该紧固夹以及特别是该紧固夹的卡锁凸起沿着圆周方向更加牢固地压紧在或者夹紧在轮辐边缘上。弹簧元件在此既可以构造为需单独安装的元件也可以同样构造为遮盖元件的组成部分。对于单独安装的弹簧夹，遮盖元件于是可以从背离车辆的那侧压入轮辐空隙中，而所述弹簧夹然后则可以从另一侧(即面朝车辆的那侧)安装到遮盖元件上。
在本发明的另一优选实施方式中，设置有至少一个定向筋条，其沿轴向从面状遮盖元件在面朝车辆的那侧上凸起，该定向筋条保证在所述面状遮盖元件的边缘和与该遮盖元件邻接的车轮组成部分之间的间距。这样的定向筋条，以及还有卡夹连接，可以共同在塑料层的背后注塑过程中制成并由此构成该塑料层的一部分。它们如此地定位在遮盖元件上(优选在该遮盖元件的指向内部的那侧上)，即在面状遮盖元件的边缘和与该遮盖元件相邻的或者邻接的车轮组成部分(诸如轮辐、轮辋、轮辋边缘区域和/或粘接重量面)之间始终存在着一个间隙。
通过这样的定向筋条和由该定向筋条所造成的围绕所述遮盖元件的间隙，可以保证通过该间隙持续稳定地排水。
此外优选的是，遮盖元件包括至少一个将该遮盖元件支撑在车轮上的接触筋条，其从面状遮盖元件沿轴向凸起地设置在面朝车辆的那侧上。这样的接触筋条同样可以是在背后注塑过程中制成的塑料层的一部分，该接触筋条通过支撑在邻接的车轮组成部分上而执行附加的保持功能。例如，这种接触筋条可以支撑在车轮的粘接重量面上并由此避免遮盖元件沿着径向方向弹出。另外，在遮盖元件上还可以设置另一些接触筋条。
由于可能出现遮盖元件将(从外部)到车轮或者轮胎的进气或排气阀的接近通路封堵或者遮盖的情况，所以在本发明的一种优选实施方式中，在遮盖元件中设置有开口，该开口于是能够形成从外侧(即从车轮的背离车辆的那侧)的必要的接近通路。
作为对此备选的或者补充的方案，也可以通过简单地松脱卡夹连接并移除遮盖元件而实现通向进气或排气阀的接近通路。另外，遮盖元件的简单可拆性总体上能够实现遮盖元件的顺利更换，若这样的更换例如由于损坏或者为了清洗是必要的话。
在此披露的发明通过不同的实施方式(共同地、组合地或者彼此独立地)实现了一种车轮，该车轮在空气动力学方面得以优化并且可简单装配/拆卸以及符合强度要求和重量要求。
在此所有详细说明的特征都可能具备发明创造性。
附图说明
下文将参照实施例对本发明进行详细阐述。在这里所有详细说明的特征都可能具备发明创造性。
图1在此示出一个车轮，其具有许多分别相同构造的遮盖元件；
图2示出图1所示遮盖元件之一的三维细节视图；
图3示出图1所示车轮的轮辐空隙的细节视图，在该细节视图中只显示出了卡夹连接(无面状遮盖元件)。
具体实施方式
在图1中示出一个车轮，该车轮除了轮辋1和轮毂区段2之外还包括多个将这两个轮辋和轮毂区段连接的轮辐3。在此，在每个这些轮辐3之间具有一个自由空间或者说轮辐空隙5，该轮辐空隙在该实例中部分地通过面状遮盖元件4遮盖。该遮盖元件4在此根据本发明由两个不同的材料层构成，即由一个(在安装状态中和在图1绘示出的状态中观察)在外侧的金属层4.1以及一个面朝车辆的(即差不多是朝向车轮内部的)塑料层4.2构成，该塑料层在图1中是无法看到的。在此，遮盖元件4为了保证对未绘示出的车轮制动器的空气冷却而不将轮辐空隙5完全遮盖。基于空气动力学优点考虑，遮盖元件4在该具体情况中与两个轮辐邻接以及与轮辋外缘1.1或者与车轮的粘接重量面6邻接。
图2示出了所述面状遮盖元件4在未安装状态中并且这次大体上是从另一侧、即如下所述的侧面示出，在该侧面上绘示出了所述塑料层4.2并且该侧面在安装状态(图1)中面朝车辆。在此，所述塑料层4.2在背后注塑过程中接合或者说安置在金属层4.1上并且这样制成面状遮盖元件4。在同一背后注塑过程中还制成将遮盖元件紧固在轮辐3上所需的紧固夹4.3以及另外一些从面状塑料层4.2凸起的元件或者筋条，在本说明书后文将对其作详细探讨。
在此情况中，遮盖元件借助四个(相同构造的)紧固夹4.3卡扣或者说卡夹并且因此保持在每个轮辐3的相应内侧边缘3.1(即面朝车辆的那个边缘)上。每一紧固夹4.3在此均包括紧固腿4.3.1，该紧固腿在遮盖元件4的安装状态(图1)中观察至少大致沿着车轮的轴向方向从面状遮盖元件4凸起并且至少大致沿着轮辐空隙5的角平分线W的方向定向。除了紧固腿4.3.1之外，紧固夹4.3另外还包括一个设置在所述紧固腿4.3.1的自由端部上的卡锁凸起4.3.2，该卡锁凸起用于与内侧轮辐边缘3.1卡扣或者说钩连。在此，紧固腿4.3.1的定向与面状遮盖元件4的形状或者说几何结构无关地始终指着轮辐空隙5的角平分线W的方向。为了对这一实际情况进行说明，在图3中在无面状材料层的情况中绘示出了在遮盖元件4安装状态中的四个(相同构造的)紧固夹4.3。在此，可以看出紧固腿4.3.1的定向与楔形或者三角形的轮辐空隙5的角平分线W的平行性(至少接近平行性)。在角平分线W与紧固腿4.3.1的定向之间并不一定必须存在精确的平行性。然而重要的是：紧固腿4.3.1的定向至少与角平分线W的定向相近似。毕竟，通过轮辐边缘3.1(该轮辐边缘沿着车轮的径向方向延伸)与紧固腿4.3.1(该紧固腿在此情况中沿着角平分线W的方向延伸)的不同定向，在遮盖元件4夹紧状态中-径向向着车轮外周方向或者向着车轮的粘接重量面6的方向-产生该遮盖元件的预应力V。在此所产生的遮盖元件4的预应力V防止该遮盖元件在楔形或者三角形的轮辐空隙5内部滑动或者滑脱。
为了保证最佳紧合和连接机构的必要的拉出力，紧固夹4.3附加地通过相应的一个在图2中示出的弹簧夹7得以保持。在此，相应一个单独设置的弹簧夹7支撑在紧固夹4.3上以及一个另外的支撑元件4.4上，该支撑元件(在安装状态中)沿轴向从面状塑料层4.2凸起。
除了所述紧固夹4.3和支撑元件4.4之外，在图2中还示出了另外一些(在安装状态中)沿轴向从面状塑料层4.2凸起的元件。所有这些元件在同一制造过程中，即在背后注塑过程中随同塑料层4.3一起制成，所以它们与面状材料层形成一个共同的构件，即遮盖元件4。于是可以看到遮盖元件上的示例性所述的定向筋条4.5，其(在安装状态中)在塑料层4.2的那侧上沿轴向从遮盖元件4凸起。这些定向筋条用于保证在面状遮盖元件4的边缘与其他车轮组成部分(这些车轮组成部分与所述边缘邻接，在此情况中诸如粘接重量面6以及轮辐3)之间的间隙或者说间距。这样的间隙保证了通过遮盖元件4的持久排水并由此防止了可能损害车轮的水积聚或者污物积聚。
除此之外，还另外设置有两个(在遮盖元件4安装状态中)与粘接重量面6接触的接触筋条4.6，其沿轴向从面状遮盖元件4凸起。这种接触筋条4.6的作用在于实现遮盖元件4在安装位置之内的附加保持功能。在此情况中，所述接触筋条4.6有助于防止遮盖元件沿径向方向弹出。
附图标记列表
1 轮辋
2 轮毂区段
3 轮辐
3.1 内侧轮辐边缘
4 遮盖元件
4.1 金属层
4.2 塑料层
4.3 紧固夹
4.3.1 紧固腿
4.3.2 卡锁凸起
4.4 支撑元件
4.5 定向筋条
4.6 接触筋条
5 轮辐空隙
6 粘接重量面
7 弹簧夹
W 角平分线
V 预应力

Claims (11)

1.车辆的车轮，特别是机动车的车轮，其包括轮辋(1)、轮毂区段(2)以及至少两个将所述轮毂区段(2)与所述轮辋(1)连接的轮辐(3)，其中，在轮辐(3)之间的至少一个轮辐空隙(5)至少部分地由大体呈面状的遮盖元件(4)遮盖，其特征在于，所述遮盖元件(4)由两个不同的材料层(4.1，4.2)制成。
2.如权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述遮盖元件包括金属层(4.1)以及在背后注塑过程中制成的并由此接合于所述金属层(4.1)上的塑料层(4.2)。
3.如权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述遮盖元件(4)借助在轮辐(3)的面朝车辆的那侧在周边上延伸的弹簧环而力锁合地保持在车轮上，其中，所述弹簧环本身形状锁合地与所述遮盖元件(4)连接。
4.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述遮盖元件(4)形状锁合地保持在轮辐(3)上和/或轮辋(1)上和/或轮毂区段(2)上。
5.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述遮盖元件(4)借助卡夹连接保持在轮辐(3)上和/或轮辋(1)上和/或轮毂区段(2)上。
6.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述卡夹连接包括至少两个紧固夹(4.3)，这些紧固夹则又设置于在遮盖元件(4)安装状态中观察面朝车辆的那侧上，并且是在背后注塑过程中制成的塑料层(4.2)的一部分。
7.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述紧固夹(4.3)分别包括至少一个紧固腿(4.3.1)，该紧固腿至少大致沿着车轮的轴向方向从所述面状遮盖元件(4)凸起并且至少大致沿着轮辐空隙(5)的角平分线(W)或者对称线的方向定向，在该紧固腿上设置有用于卡扣在相应轮辐(3)的面朝车辆的边缘(3.1)上的卡锁凸起(4.3.2)。
8.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述紧固夹(4.3)附加地通过弹簧元件(7)沿着车轮的圆周方向被预紧。
9.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，设置有至少一个定向筋条(4.5)，该定向筋条沿轴向从所述面状遮盖元件(4)在面朝车辆的那侧上凸起，所述定向筋条保证在所述面状遮盖元件的边缘和与该遮盖元件邻接的构件之间的间距。
10.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，沿轴向从所述面状遮盖元件(4)出发在其面朝车辆的那侧上设置有至少一个将该遮盖元件(4)支撑于车轮上的接触筋条(4.6)。
11.如前述权利要求之任一项所述的车轮，其特征在于，所述遮盖元件(4)包括开口，该开口确保形成至轮胎气阀的接近通路。
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