[发明专利]混合复合材料车轮

说明书

一种用于车辆的负重轮，其包含面部分以及轮辋部分。所述面部分由金属合金形成并且限定在中心部分与近侧凸缘元件之间延伸的中心部分的多个轮辐。所述轮辋部分由复合材料形成并且限定环绕车轮轴线且从所述面部分延伸至远侧凸缘元件的环形壁。所述近侧凸缘元件由所述金属合金限定并且所述远侧凸缘元件由所述复合材料限定。所述面部分与所述轮辋部分以联锁接合互相连接。

现有申请

本申请要求于2016年2月2日提交的美国临时专利申请第62/290,122号的优先权，所述美国临时专利申请的内容通过引用并入本文中。

技术领域

本申请总体涉及一种具有复合材料轮辋的轻型车轮。更具体地，本发明涉及一种具有复合材料轮辋部分以及合金面部分的轻型车轮。

背景技术

铸造合金轮在被设计用于道路使用的汽车以及被设计用于非道路使用的其它车辆上已经被使用了很多年。铸造合金(比如，例如，铝、锰以及钛)提供可取的外观同时与包含用于提供可取的外观的毂盖的较老的钢轮相比还提供减小的质量。不断增加的燃料效率标准对车辆制造商施加压力以连续地减小甚至已经提供低质量特征的车辆构件(比如，例如，合金轮)的质量。有人认为，由于使具有不利的惯性矩的车轮旋转所需的能量的原因，车轮的减小的质量比其它车辆构件的减小的质量更有益。

已经做出了一些努力来通过由复合材料形成车轮的全部或部分来减小车轮的质量。考虑到形成车轮的轮辐以及凸耳螺钉部分的复杂性，由复合材料形成整个车轮已经被证明对于批量生产而言太昂贵。已经做出了其它努力来由合金形成车轮的面以及由复合材料形成车轮的轮辋。尚未证明将合金接合至复合材料对商业应用可行，因为使用紧固件以及复杂的接合特征，其中没有一个为可行的。

因此，发展使用轻型合金结合复合材料的最好的特征的车轮将是可取的，所述车轮在技术上以及经济上对于商业使用为可行的。

发明内容

一种用于车辆的负重轮包含面部分以及轮辋部分。所述面部分由金属合金形成并且限定在中心部分与近侧凸缘元件之间延伸的中心部分的多个轮辐。所述轮辋部分由复合材料形成并且限定环绕车轮轴线并从所述面部分延伸至远侧凸缘元件的环形壁。所述近侧凸缘元件由所述金属合金限定并且所述远侧凸缘元件由所述复合材料限定。所述面部分与所述轮辋部分以联锁接合互相连接。

本发明的负重轮以简化方式提供合金的可取的方面与复合物的可取的方面，提供商业上可行的实施例。所述面部分与所述轮辋部分之间的联锁接合消除对提供第三机械紧固件(引起车轮中的不平衡以及另外的组装复杂性)的需要。在一个实施例中，本发明的车轮包含限定面配合壁的面部分以及限定轮辋配合壁的轮辋部分，其中所述面配合壁包含从所述轮辋配合壁的一部分径向向外设置的机械联锁部。在该非限制性实施例中，使所述面部分与所述轮辋部分之一经受热处理，其致使所述轮辋配合壁以及所述面配合壁的尺寸改变，使所述面部分以及所述轮辋部分能够配合。在返回至环境温度时，实现将所述面部分固定至所述轮辋部分的机械联锁。

附图说明

将容易地理解本发明的其它优点，因为在结合附图考虑时通过参考以下具体描述将更好地理解本发明，其中：

图1示出本发明的混合复合材料车轮的立体图；

图2A和2B示出复合材料轮辋部分的可选的增强纤维取向；

图3示出本发明的混合复合材料车轮的平面图；

图4示出所述混合复合材料车轮的、通过图3的线4-4所剖开的侧视剖视图；

图5示出图4的区域5的扩大图；

图6示出本发明的、具有不同的密度的预制件的可选实施例的分解图；以及

图7A至7E示出本发明的另外的可选实施例的剖视图。

具体实施方式