车辆车轮的制作方法
【专利说明】车辆车轮
[0001] 本发明涉及车辆车轮，包括由塑料材料制成的一个轮辋和用于将该轮辋紧固到车 轮支撑件的至少一个适配器，所述至少一个适配器具有接合在该轮辋中的凹处内的至少一 个突起，或者，如果使用多个适配器，至少一个适配器被形成为使得它在其整个表面区域上 接合在该轮辋的凹处内，该适配器被布置为使得在该轮辋装配在该车轮支撑件上之后，该 适配器定位在该轮辋与该车轮支撑件之间，或该适配器被布置为使得该轮辋定位在该车轮 支撑件与该适配器之间，以使得在装配之后该适配器位于该轮辋的外部上。
[0002] 目前，车辆车轮（尤其用于机动车辆的车辆车轮）是由金属材料制成的，通常是由 钢或铝制成的。通过球形头螺钉或锥形头螺钉将车辆车轮紧固到机动车辆的车轮支撑件， 车轮支撑件通常是制动鼓或制动盘。因此，车辆车轮被按压抵靠该支撑件且传递到车辆车 轮用于驱动车辆的力是由车辆车轮与车辆车轮在制动鼓或制动盘上的接触区域之间的摩 擦力引起的。
[0003] 为了减少机动车辆的消耗，且因此节省能量，本发明意在减少车辆的重量。出于此 目的，努力于例如尽可能多地由低重量材料（例如，由塑料）生产车辆部件，且由塑料代替 当前使用的金属材料。
[0004] 已经从DE-U 297 06 229已知由纤维增强塑料生产用于机动车辆的轮辋。然而， 由于在轮辋处传递的很大的力，轮辋的塑料具有导致轮辋变形的蠕变倾向。即使纤维增强 在此也不足以防止蠕变以及相关联的变形。此外，确保关于蠕变倾向的足够强度的太高的 纤维比例具有的效果是，生产轮辋的材料变得太易碎，且因此不能承受在机动车辆行驶期 间出现的载荷。这由轮辋中可导致断裂的裂缝证明。
[0005] 因此，本发明的一个目标是提供具有塑料材料的轮辋的车辆车轮，能够用这样的 轮辋传递力而不损坏轮辋的塑料材料。
[0006] 通过以下车辆车轮实现该目标，该车辆车轮包括由塑料材料制成的一个轮辋和用 于将该轮辋紧固到车轮支撑件的至少一个适配器，所述至少一个适配器具有接合在该轮辋 中的凹处内的至少一个突起，或该适配器被接收在该轮辋的接收器内，或者，如果使用多个 适配器，至少一个适配器接合在该轮辋的凹处内或由该轮辋的材料包围，该适配器被布置 为使得在该轮辋装配之后，该适配器以表面区域抵靠车轮支撑件，或该适配器被布置为使 得该轮辋被定位在车轮支撑件与该适配器之间，以使得在装配之后该适配器位于该轮辋的 外部上，其中该适配器被如此设计使得用于将该轮辋装配在车轮支撑件上的紧固装置穿过 该适配器中的通路且由塑料材料制成的轮辋被连接到该适配器以使得轮辋的塑料材料不 会位于紧固装置的经由该适配器到车轮支撑件的力通量中。
[0007] 以这样的方式设计使得轮辋的塑料材料不位于紧固装置的经由该适配器到车轮 支撑件的力通量中具有的效果是，力直接从车轮支撑件传递到适配器。特别是，避免可导 致塑料中的应力峰值的力所作用的边缘在塑料中形成、由此可以避免损坏轮辋的塑料的效 果。该力更均匀地传递到塑料，由此使损坏该塑料（尤其裂缝形成）的风险最小化。
[0008] 在本发明的范围内，术语"轮辋"被理解为意味着用于机动车辆的没有轮胎的车 轮。因此，轮辋包括带有用于接收轮胎的轮辋底座的轮辋带和轮辋星或轮盘或轮毂。
[0009] 为了实现从适配器到轮辋的均匀的力传递，且从而避免从适配器到轮辋的个体力 峰值，该适配器优选地以力接合的（kraftschlilssig),形状接合的（formschlUssig)，或材 料接合的（stoffschlUssig)方式连接到轮辋的塑料材料。
[0010] 例如，可以通过适配器来实现力接合的连接，其中该适配器通过以适合于塑料的 方式拧紧而被连接到轮辋的塑料材料。以适合于塑料的方式的拧紧实现适配器与使均匀力 传递成为可能所借助的塑料材料之间的连接。
[0011] 作为通过以适合于塑料的方式拧紧来实现力接合的连接的替代方案，还有可能以 材料接合的或形状接合的方式将适配器连接到轮辋的塑料材料。出于此目的，例如有可能 将适配器封装在轮辋的塑料材料内。替代地，还有可能在成型之后将适配器按压到轮辋的 塑料材料内。
[0012] 为了将轮辋紧固到车轮支撑件，有可能使用一个或多个适配器。如果使用多个适 配器，则有利的是使每个适配器形成有仅一个突起。如果仅使用一个适配器，优选地是使 该适配器形成有多个突起。如果使用多个适配器，还优选的是使它们形成为圆的节段或环 的节段。此外，如果使用多个适配器，还有可能且优选的是，将全部适配器形成为使得它们 分别在它们的整个表面区域上接合在轮辋的适于适配器的形状的凹处内。在这方面特别优 选的是，如果所述凹处被分别形成为使得接合在凹处内的适配器能够完全插入到所述凹处 内，其中在此进一步优选的是，如果适配器与轮辋的表面以齐平终止（abschlie β t)。
[0013] 进一步优选的是，如果凹处和适配器二者都不具有任何锋利边缘。这例如可以通 过分别使个体边缘圆整且具有一半径来实现。
[0014] 此外，如果使用多个适配器，还有可能在每个适配器上形成至少一个加宽部，该加 宽部由塑料材料包围。例如，这可以通过将适配器封装在轮辋的塑料材料内实现。这具有 的效果是，适配器的一部分位于轮辋的塑料材料内。然而，在此方面必须确保的是，适配器 具有与轮辋的塑料材料齐平终止的至少一个表面区域，以使得适配器的此部分能够抵靠车 轮支撑件。
[0015] 在一个特别优选的实施方案中，适配器具有用于使将适配器紧固到车轮支撑件的 螺钉穿过的至少一个套筒，其中该套筒具有的外直径至少对应于用于紧固适配器的螺钉的 螺钉头的外直径。
[0016] 为了装配，使套筒穿过轮辋中的开口。在此情况下，优选地以这样的方式形成该开 口，即使得在装配之后，套筒在其整个圆周上没有任何游隙地抵靠开口。在此，还有可能的 是，在轮辋的生产期间将适配器与套筒一起封装在塑料材料中。然而，优选的是，在生产轮 辋之后将适配器与套筒插在一起。
[0017] 套筒和适配器可以是两个分开的部件或一个部件。优选的是，套筒与适配器形成 为一个部件。
[0018] 在两个部件形式的情况下，例如，套筒可以以力接合的或形状接合的方式连接到 适配器。力接合的连接是例如将套筒拧紧到适配器。例如可以通过焊接连接获得形状接合 的连接。然而，优选的是一个部件的实施方案，在该实施方案中，例如通过合适的初步成型 或塑形工艺来将适配器和套筒生产为一个部件。例如，铸造工艺适合用作初步成型工艺。塑 形工艺例如是铣削工艺或冲压工艺。
[0019] 在一个特别优选的实施方案中，以这样的方式形成套筒，使得用于将适配器紧固 到车轮支撑件的螺钉的螺钉头抵靠套筒与适配器相对的端面。以此方式，通过拧紧使套筒 与适配器一起按压抵靠车轮支撑件，以使得可经由适配器传递该力。
[0020] 为了将适配器紧固到套筒，此外，优选的是，如果套筒被接收在轮辋中的开口内， 以使得连接到套筒的适配器以面向套筒的方向的表面区域抵靠轮辋且套筒通过紧固在套 筒的外螺纹上的螺母固定到轮辋。该轮辋因此由该螺母支撑在适配器的面向轮辋的端面与 螺母之间。以此方式，获得适配器到轮辋的稳定的可松脱的连接。这样的连接是以适合于 塑料的方式的拧紧的一个实施例。
[0021] 在本发明的一个实施方案中，适配器被赋予环的形式且通过紧固装置紧固到轮 辋，该紧固装置穿过轮辋中的配合开口且连接到适配器。适配器附加地具有在其中接收用 于将轮辋装配在车轮支撑件上的紧固装置的通路。通过穿过轮辋中的配合开口的紧固装置 而紧固适配器和用于将轮辋紧固到车轮支撑件的附加的通路具有的效果是使适配器到轮 辋的紧固与车轮到车轮支撑件的紧固分离。另外，以此方式，减少了在操作期间作用在塑料 材料的轮辋上的力的效果，且因此减轻了可以导致轮辋损坏的压力。
[0022] 在另一个实施方案中，适配器中的通路被连接到套筒，用于装配轮辋的紧固装置 穿过该套筒。在此情况下，同样优选的是，套筒具有的直径至少对应于紧固装置的头（例 如，螺钉头）的直径，从而避免塑料材料位于从紧固装置经由适配器到车轮支撑件的力通 量中。
[0023] 特别优选的是，当赋予适配器环的形式时，如果适配器紧固到轮辋所借助的紧固 装置具有在径向方向上延伸的支撑区域，其中螺栓或套筒以与适配器相对侧上的支撑表面 抵靠轮辋且螺栓或套筒分别不可松脱地连接到适配器。螺栓或套筒与抵靠轮辋的支撑表面 一起使用导致适配器到轮辋的稳定连接。
[0024] 在本发明的一个实施方案中，为了增加轮辋的稳定性和强度，在轮辋的轮辐方向 上延伸的部分被形成在适配器上。如果设置多个适配器，被定位在为轮辐的延伸部的适配 器优选地具有在轮辐方向上延伸的相应部分。在轮辐方向上延伸的部分在此情况下具有的 厚度可以与适配器的厚度相同或被形成具有更小的壁厚。如果该部分被形成有更小的壁 厚，则优选的是，从适配器的厚度到该部分的厚度的过渡平滑地行进。
[0025] 轮辋通常被拧紧到车轮支撑件，其中使螺钉穿过轮辋中的合适的开口且将其拧紧 在车轮支撑件的螺纹内。根据本发明，轮辋中的开口被形成在适配器内，尤其被形成在套筒 内。
[0026] 作为穿过轮辋和适配器且被拧紧在车轮支撑件内具有内螺纹的孔内的螺钉的替 代方案，还有可能的是，将带螺纹的螺栓设置在车轮支撑件上，带螺纹的螺栓穿过适配器和 轮辋中的螺纹通孔且然后通过合适的螺母固定。
[0027] 适配器优选地由允许车轮支撑件与适配器之间通过摩擦而传递力的材料生产。用 于适配器的合适的材料是例如金属材料、陶瓷或高填充塑料。优选地适合作为用于适配器 的材料是金属，优选地铝、铁、钛或镁，其中金属还可