专利名称：汽机车轮圈及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种一般车辆领域车轮中的汽机车轮圈及其制造方法，特别是涉及一种可兼顾轻量化及防止镁合金与铁类金属接触时所产生电位差腐蚀的现象的汽机车轮圈(wheel rim)及其制造方法。
背景技术：
目前熟知用于汽机车轮圈的材料有钢铁、铝合金等，但近来镁合金材质的产品也有增多的趋势，主要是因为镁合金的特性较其它材料具有以下优势(1)、重量轻镁合金的比重约1.7，为锌的1/4，钢的1/5，相较于铝合金(比重约2.7)也比铝合金轻1/3；(2)、高强度重量比(strength-weight ratio)此特性将可使镁合金取代传统上运用钢、铸铁甚至铝合金，而运用于多种产品上；(3)、尺寸安定性高，不易因环境温度变化及时间而改变；(4)、可回收镁合金具有100％完全回收的特性，符合今日环保意识。
然而，习知利用镁合金作为轮圈材质时，往往因为轮圈需要与铸铁(cast iron)制构件如碟煞盘、固定螺丝等异质材料相接触，而且镁合金材料为腐蚀电位(potential)较低的活泼金属，所以当镁合金(镁的腐蚀电位约-2.37V)与铸铁(铁的腐蚀电位约-0.44V)接触时，会产生伽凡尼腐蚀(Galvanic Corrosion)的问题。
由此可见，上述现有的汽机车轮圈仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的汽机车轮圈的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决的道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的汽机车轮圈存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的汽机车轮圈及其制造方法，能够改进一般现有常规的汽机车轮圈，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的汽机车轮圈存在的缺陷，而提供一种新的汽机车轮圈及其制造方法，所要解决的主要技术问题是使其具有可以兼顾轻量化及防止异种金属接触时所产生的电位差腐蚀现象的功效，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种汽机车轮圈及其制造方法，所要解决的技术问题是使其可以降低成本，而具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种汽机车轮圈，安装于一汽机车上，其特征在于其结构包括一轮毂，具有一安装部，该安装部与该汽机车的一铸铁制构件相接触，其中该安装部的材质是铝合金；以及该安装部外的部分的材质是镁合金；一轮缘，位于该轮毂周缘，其中该轮缘的材质为镁合金；以及至少一轮辐，位于该轮毂与该轮缘之间，分别连接该轮毂与该轮缘，其中该轮辐的材质为镁合金。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的汽机车轮圈，其中所述的轮毂的安装部更包括一轮毂孔；以及复数个连接孔，以供螺栓、螺丝或其它固定装置穿过而将该轮毂固设在该汽机车上。
前述的汽机车轮圈，其中所述的轮缘具有一轮胎固定槽。
本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种汽机车轮圈，其结构包括一轮毂，其中该轮毂的材质是铝合金；一轮缘，位于该轮毂周缘，其中该轮缘的材质为镁合金；以及至少一轮辐，位于该轮毂与该轮缘之间，分别连接该轮毂与该轮缘，其中该轮辐的材质为镁合金。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的汽机车轮圈，其中所述的轮毂更包括一轮毂孔；以及复数个连接孔，以供螺栓、螺丝或其它固定装置穿过。
前述的汽机车轮圈，其中所述的轮缘具有一轮胎固定槽。
前述的汽机车轮圈，其中更包括一卡榫与一卡接座，分别设置于该轮毂与该轮缘的相接触处，用以加强该轮毂与该轮缘的接合强度。
本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其包括以下步骤提供一轮毂，该轮毂的材质是铝合金；提供一轮缘与至少一轮辐，且该轮辐位于该轮缘的内缘，其中该轮缘与该轮辐的材质均为镁合金；以及接合该轮毂与该轮辐。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的接合该轮毂与该轮辐的步骤包括焊接。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的接合该轮毂与该轮辐的步骤包括利用嵌入铸造法。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的提供该轮毂的步骤包括铸造、挤制、锻造、射出成形、粉末冶金。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的提供该轮缘与该轮辐的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法一体成型该轮缘与该轮辐。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的提供该轮缘与该轮辐的步骤包括形成该轮缘；形成该轮辐；以及组合该轮缘与该轮辐。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的组合该轮缘与该轮辐的步骤包括螺栓、焊接。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的形成该轮缘的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法。
前述的汽机车轮圈的制造方法，其中所述的形成该轮辐的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出一种汽机车轮圈，安装于一汽机车上，其结构包括一轮毂(hub)、一轮缘(rim)以及至少一轮辐(spoke)。而轮毂具有一安装部，其与汽机车的铸铁制构件相接触，其中安装部的材质是铝合金以及安装部外的部分的材质是镁合金。而轮缘则位于轮毂周缘，其中轮缘的材质为镁合金。再者，轮辐是位于轮毂与轮缘之间，分别连接轮毂与轮缘，其中轮辐的材质为镁合金。
本发明还提出一种汽机车轮圈，其包括一轮毂、一轮缘以及至少一轮辐，其中轮毂的材质是铝合金，而轮缘位于轮毂周缘，其中轮缘的材质为镁合金。轮辐则在轮毂与轮缘之间，分别连接轮毂与轮缘，其中轮辐的材质为镁合金。
另外，本发明再提出一种汽机车轮圈的制造方法，包括以下步骤提供一轮毂，其材质是铝合金，再提供一轮缘与至少一轮辐，且轮辐位于轮缘的内缘，其中轮缘与轮辐的材质均为镁合金。然后，接合轮毂与轮辐。
依照本发明的实施例所述，上述接合轮毂与轮辐的步骤可包括焊接或其它方式。另外，上述接合轮毂与轮辐的步骤还可包括利用嵌入铸造(insert molding)的方式进行。
本发明因为选用腐蚀电位较高的铝合金(腐蚀电位约-1.71V)材质作为轮圈中与异质材料接触的部位的材质，并且选用重量轻的镁合金作为其余部位的材质，故可兼顾轮圈轻量化以及防止镁合金与铁类金属接触时所产生电位差腐蚀现象的功效。而且，本发明将复杂形状的轮圈简单化，非常方便生产，而可提高整体铸造的优良品率。
综上所述，本发明特殊的汽机车轮圈及其制造方法，具有可以兼顾轻量化及防止异种金属接触时所产生的电位差腐蚀现象的功效，从而更加适于实用；另可降低成本，而具有产业上的利用价值。其具有上述诸多的优点及实用价值，其在产品及制造方法上确属创新，在产品结构、制造方法或功能上皆有较大的改进，较现有的汽机车轮圈具有增进的多项功效，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，具有产业的广泛利用价值，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是依照本发明一较佳实施例的汽机车轮圈的正视图。
图2是图1之一II-II′剖面的剖面示意图。
图3是依照本发明较佳实施例的汽机车轮圈的制造流程图。
100汽机车轮圈 102轮毂104轮缘 106轮辐108安装部 110轮毂孔112连接孔 114轮胎固定槽120车轴 122碟煞盘300步骤 310步骤320步骤具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的汽机车轮圈及其制造方法其具体结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1、图2所示，图1是依照本发明一较佳实施例的汽机车轮圈的正视图，图2是图1之一II-II′剖面的剖面示意图。本发明较佳实施例的汽机车轮圈(wheel rim)100，包括一轮毂(hub)102、一轮缘(rim)104以及至少一轮辐(spoke)106，其中上述的轮毂102，具有一安装部108，其与汽机车的铸铁制构件相接触，其中安装部108的材质是铝合金以及安装部108外的部分的材质是镁合金或者是直接将整个轮毂102采用与镁合金电位差较小的铝合金。再者，轮毂102的安装部108，譬如是包括有一轮毂孔(bore)110以及数个环绕轮毂孔110的连接孔112，其中，轮毂孔110是相对汽机车的车轴位置120配置，连接孔112则是供螺栓、螺丝或其它固定装置穿过，而将轮毂102固设在汽机车上；上述的轮缘104，位于轮毂102的周缘，其中轮缘104的材质是为镁合金，且其具有一轮胎固定槽114；上述的轮辐106，是位于轮毂102与轮缘104之间，分别连接轮毂102与轮缘104，其中轮辐106的材质为镁合金。另外，轮辐106的数目可依所需做变化，而非限定为图1所示的10条，甚至有些轮辐106是全覆盖式的结构样式。
此外，本发明的汽机车轮圈100，更可包括一卡榫(图中未示)与一卡接座(图中未示)，分别设置于轮毂102与轮缘106的相接触处，用以加强轮毂102与轮缘106的接合强度。
由于本发明选用腐蚀电位较高的铝合金(腐蚀电位约-1.71V)作为轮圈中与异质材料如车轴120或碟煞盘122接触的部位的材质，所以不会产生伽凡尼腐蚀(Galvanic Corrosion)的问题。
现将前述本发明的汽机车轮圈的制造方法详细说明如下。
请参阅图3所示，是依照本发明较佳实施例的汽机车轮圈的制造流程图。本发明的汽机车轮圈的制造流程，在步骤300中，提供一轮毂，其材质是铝合金，其中该提供轮毂的步骤，可包括铸造(casting)、挤制(extruding)、锻造(forging)、射出成形(injection molding)、粉末冶金(powder metallurgy)或其它方式，而较佳的方式为低压铸造。
在步骤310中，提供一轮缘与至少一轮辐，且轮辐位于轮缘的内缘，其中该轮缘与轮辐的材质均为镁合金。而且，该提供轮缘与轮辐的步骤，例如是包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法(Semi-SolidForming)或其它方式一体成型轮缘与轮辐；或者是分别形成轮缘与轮辐，再组合轮缘与轮辐，其中该组合轮缘与轮辐的步骤包括螺栓、焊接或其它方式，而形成轮缘或轮辐的步骤譬如是利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法或其它方式。
之后，在步骤320中，接合轮毂与轮辐，其中该接合轮毂与轮辐的步骤，包括焊接、嵌入铸造(insert molding)或其它方式。
综上所述，本发明的特点在于选用腐蚀电位较高的铝合金(腐蚀电位约-1.71V)取代习知镁合金轮圈中与异质材料接触部位的材质，同时保留其余部位为重量轻的镁合金材质，故具有可兼顾汽机车轮圈轻量化的优点以及防止电位差腐蚀的功效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种汽机车轮圈，安装于一汽机车上，其特征在于其结构包括一轮毂，具有一安装部，该安装部与该汽机车的一铸铁制构件相接触，其中该安装部的材质是铝合金；以及该安装部外的部分的材质是镁合金；一轮缘，位于该轮毂周缘，其中该轮缘的材质为镁合金；以及至少一轮辐，位于该轮毂与该轮缘之间，分别连接该轮毂与该轮缘，其中该轮辐的材质为镁合金。
2.根据权利要求1所述的汽机车轮圈，其特征在于其中所述的轮毂的安装部更包括一轮毂孔；以及复数个连接孔，以供螺栓、螺丝或其它固定装置穿过而将该轮毂固设在该汽机车上。
3.根据权利要求1所述的汽机车轮圈，其特征在于其中所述的轮缘具有一轮胎固定槽。
4.一种汽机车轮圈，其特征在于其结构包括一轮毂，其中该轮毂的材质是铝合金；一轮缘，位于该轮毂周缘，其中该轮缘的材质为镁合金；以及至少一轮辐，位于该轮毂与该轮缘之间，分别连接该轮毂与该轮缘，其中该轮辐的材质为镁合金。
5.根据权利要求4所述的汽机车轮圈，其特征在于其中所述的轮毂更包括一轮毂孔；以及复数个连接孔，以供螺栓、螺丝或其它固定装置穿过。
6.根据权利要求4所述的汽机车轮圈，其特征在于其中所述的轮缘具有一轮胎固定槽。
7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的汽机车轮圈，其特征在于其中更包括一卡榫与一卡接座，分别设置于该轮毂与该轮缘的相接触处，用以加强该轮毂与该轮缘的接合强度。
8.一种汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其包括以下步骤提供一轮毂，该轮毂的材质是铝合金；提供一轮缘与至少一轮辐，且该轮辐位于该轮缘的内缘，其中该轮缘与该轮辐的材质均为镁合金；以及接合该轮毂与该轮辐。
9.根据权利要求8所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的接合该轮毂与该轮辐的步骤包括焊接。
10.根据权利要求8所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的接合该轮毂与该轮辐的步骤包括利用嵌入铸造法。
11.根据权利要求8所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的提供该轮毂的步骤包括铸造、挤制、锻造、射出成形、粉末冶金。
12.根据权利要求8所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的提供该轮缘与该轮辐的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法一体成型该轮缘与该轮辐。
13.根据权利要求8所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的提供该轮缘与该轮辐的步骤包括形成该轮缘；形成该轮辐；以及组合该轮缘与该轮辐。
14.根据权利要求13所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的组合该轮缘与该轮辐的步骤包括螺栓、焊接。
15.根据权利要求13所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的形成该轮缘的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法。
16.根据权利要求13所述的汽机车轮圈的制造方法，其特征在于其中所述的形成该轮辐的步骤包括利用铸造、挤制、锻造、射出成形、半固态成型法。
全文摘要
本发明是关于一种汽机车轮圈及其制造方法，该汽机车轮圈，包括一轮毂、一轮缘以及至少一轮辐；该轮毂具有一安装部，其与汽机车的铸铁制构件相接触，安装部材质是铝合金及安装部外部分的材质是镁合金；该轮缘位于轮毂周缘，轮缘材质为镁合金；轮辐是位于轮毂与轮缘之间，以连接轮毂与轮缘，轮辐材质为镁合金。该汽机车轮圈的制造方法，包括以下步骤提供一轮毂，轮毂材质是铝合金；提供一轮缘与至少一轮辐，该轮辐位于轮缘内缘，该轮缘与轮辐的材质均为镁合金；以及接合轮毂与轮辐。因为选用铝合金材质作为轮圈中与异质材料接触的部位的材质，并且选用镁合金作为其余部位的材质，故可兼顾轮圈轻量化以及防止镁合金与铁类金属接触时所产生电位差腐蚀的现象。
文档编号B21D53/26GK1569494SQ0314980
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月25日 优先权日2003年7月25日
发明者郑百川 申请人:敬得科技股份有限公司