一种轮毂组件及车轮的制作方法

本实用新型涉及一种轮毂组件及车轮。

背景技术：

诸如自行车、三轮车等的轮式交通工具广泛使用在现代生活的方方面面，为人们的生活提供便利。轮式交通工具的车轮与其行驶品质息息相关。以自行车为例，现有技术中的车轮一般为橡胶空心胎体套设在金属轮毂上，金属轮毂包括金属花毂、金属轮圈和金属辐条，导致车轮的重量较重。

如果车轮过于沉重，会降低骑行过程的舒适感。为降低车轮重量，现有技术中有一种车轮，其由预成型金属轮圈和注塑成型的辐条组成。虽然这样的设计能够降低车轮的重量，但金属轮圈与注塑成型的辐条之间连接的牢固性却无法保证，导致车轮的结构强度不高。

本领域需要一种结构强度高的轮毂组件及车轮。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轮毂组件，其具有重量轻且结构强度高的优点。

本实用新型的目的还在于提供一种车轮，该车轮包括上述轮毂组件，从而具有重量轻且结构强度高的优点。

为实现所述目的的轮毂组件，包括金属材质的轮圈，其特征在于，所述轮毂组件还包括轮毂本体；所述轮毂本体由注塑工艺成型并与所述轮圈连接成一体；

所述轮圈包括与所述轮毂本体贴附的壁面，所述壁面包括第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面；所述第一台阶面相对于所述第三台阶面下沉设置，所述第二台阶面分别连接所述第一台阶面和所述第三台阶面，以在所述壁面上形成台阶结构；

所述轮毂本体在成型时分别贴附所述第一台阶面、所述第二台阶面和所述第三台阶面，从而与所述轮圈的所述壁面卡紧配合。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述第一台阶面、所述第二台阶面和所述第三台阶面均为沿所述轮圈的周向延伸的连续的环形面，从而形成环状的所述台阶结构。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述第一台阶面沿所述轮圈的径向延伸至与所述轮圈的外缘端面相接续，以使所述台阶结构形成在所述轮圈的外缘处。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述第一台阶面与所述第二台阶面之间的夹角为锐角或直角。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，环形的所述第一台阶面与环形的所述第三台阶面共中心轴线。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述轮毂本体包括外圈部、内圈部、连接部和辐条部；

所述外圈部设置在所述轮圈在径向上的外侧，所述内圈部设置在所述轮圈在径向上的内侧，并与所述壁面贴附；所述轮圈上开设有通孔，所述通孔连通所述轮圈在径向上的内侧和外侧；所述连接部贯穿所述通孔并且分别连接所述外圈部和所述内圈部，以使所述外圈部和所述内圈部夹紧所述轮圈；

所述辐条部位于所述轮圈在径向上的内侧，并与所述内圈部连接，从而支撑所述内圈部。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述外圈部为连续的环状结构。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述内圈部为连续的环状结构。

所述的轮毂组件，其进一步的特点是，所述轮毂组件还包括花毂，所述花毂在所述轮毂本体成型的过程中与所述辐条部连接成一体，并被所述辐条部固定在所述轮圈的中心位置。

为实现所述目的的车轮，包括轮胎和轮轴，所述车轮还包括如上所述的轮毂组件。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供了一种轮毂组件，包括轮圈和轮毂本体；轮毂本体由热塑性塑料一体注塑成型，并在成型过程中与轮圈连接成一体；轮圈包括与轮毂本体贴附的壁面，壁面包括第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面；第一台阶面相对于第三台阶面下沉设置，第二台阶面分别连接第一台阶面和第三台阶面，以在壁面上形成台阶结构；轮毂本体在成型时分别贴附第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面，从而与轮圈的壁面卡紧配合。

由于台阶结构的存在，使得壁面能够在轮毂本体冷却收缩时钩住轮毂本体，进而能够防止轮毂本体产生变形，从而增加了轮毂组件的结构强度。此外，轮毂本体由热塑性塑料一体注塑成型，也显著降低了轮毂组件的重量。本实用新型提供的车轮包括上述轮毂组件，从而具有重量轻且结构强度高的优点。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型中轮毂组件的示意图；

图2为本实用新型中轮圈的示意图；

图3为本实用新型中轮圈的截面图，显示了环状的台阶结构；

图4为本实用新型中轮毂组件沿径向的截面图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本实用新型中轮毂组件剖面图，显示了通孔；

图7为本实用新型中轮圈的截面图，显示了环状的台阶结构；

图8为本实用新型中轮圈的示意图，显示了通孔为多个圆形孔；

图9为图8中轮圈的俯视图；

图10为本实用新型中轮圈的示意图，显示了通孔为长条状孔；

图11为图10中轮圈的俯视图；

图12为本实用新型中轮圈的示意图，显示了通孔为单一的矩形孔；

图13为图12中轮圈的俯视图；

图14为本实用新型中轮圈的示意图，显示了通孔为多个三角形孔；

图15为图14中轮圈的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，图1至图15均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

诸如自行车、三轮车等的轮式交通工具的车轮可包括如图1所示的轮毂组件9，该车轮还可包括轮胎和轮轴。轮毂组件9包括轮圈93和轮毂本体91；轮毂本体91由热塑性塑料一体注塑成型，并在成型过程中与轮圈93连成一体。

如图2、3所示，轮圈93为环形凹槽状的结构；轮胎可以是空心的橡胶胎，也可以是实心的橡胶胎，轮胎卡装在轮圈93径向上的外侧。如图5、6所示，轮圈93的内壁上设置有台阶状凸起9303，以增大轮胎在轮圈93内的摩擦力。车轮的安装过程，以自行车为例，可把车轮的轮轴安装在自行车的车叉的轴承上，即可完成车轮的安装。在车轮行进的过中，轮毂本体91保持旋转并起到支撑轮胎的作用。

为了增大轮圈93与轮毂本体91结合的紧密程度，如图7所示并结合图4、5、6，轮圈93包括与轮毂本体91贴附的壁面931，壁面931包括第一台阶面931a、第二台阶面931b和第三台阶面931c；第一台阶面931a相对于第三台阶面931c下沉设置，第二台阶面931b分别连接第一台阶面931a和第三台阶面931c，以在壁面931上形成台阶结构9310；轮毂本体91在成型时分别贴附第一台阶面931a、第二台阶面931b和第三台阶面931c，从而与轮圈93的壁面931卡紧配合。在注塑成型的过程中，轮毂本体91填充由第一台阶面931a和第二台阶面931b限定的空间。

由于台阶结构9310的存在，使得壁面931能够在轮毂本体91冷却收缩时钩住轮毂本体91，进而能够防止轮毂本体91产生变形，从而增加了轮毂组件9的结构强度。

台阶结构9310可以是如图7所示的下沉式结构，还可以是凸起状结构(附图未示出)，该凸起状结构的顶部平面为第三台阶面，底部平面为第一台阶面，第二台阶面位于第一台阶面和第三台阶面之间，并且分别过渡连接第一台阶面和第三台阶面。

继续参考图2、3，第一台阶面931a、第二台阶面931b和第三台阶面931c均为沿轮圈93的周向延伸的连续的环形面，从而形成环状的台阶结构9310。在该实施例中，环形的第一台阶面931a与环形的第三台阶面931c共中心轴线。

继续参考图7，第一台阶面931a沿轮圈93的径向延伸至与轮圈93的外缘端面932相接续，以使台阶结构9310形成在轮圈93的外缘处。这样的设计使得台阶结构9310不会对轮圈93自身的强度造成太大影响，并且还能获得更好地结合性。此外，这样的设计还可以很好的包裹住轮圈93，从而使轮圈93不外漏，免除喷漆补色工艺。

继续参考图7，第一台阶面931a与第二台阶面931b之间的夹角为锐角或直角，以增加轮圈93与轮毂本体91连接的紧固性。

轮毂本体91的形状可以有多种。在一个实施例中，如图6所示，轮毂本体91包括外圈部911、内圈部912、连接部910和辐条部913；外圈部911设置在轮圈93在径向上的外侧，内圈部912设置在轮圈93在径向上的内侧，并与壁面931贴附；轮圈93上开设有通孔93a，通孔93a连通轮圈93在径向上的内侧和外侧；连接部910贯穿通孔93a并且分别连接外圈部911和内圈部912，以使外圈部911和内圈部912夹紧轮圈93；辐条部913位于轮圈93在径向上的内侧，并与内圈部912连接，从而支撑内圈部912。

由于轮毂本体91的外圈部911和内圈部912夹紧轮圈，且轮毂本体91的连接部910位于轮圈93的通孔93a内，使得轮毂本体91与轮圈93的结合十分紧密，从而使轮毂组件9和装有轮毂组件9的车轮能够获得更高的结构强度。此外，由于轮毂本体91为塑料材质，也减轻了车轮的重量。

在一个实施例中，辐条部913可在成型过程中形成车轮轮轴的连接孔，来安装轮轴。在另外一个实施例中，轮毂组件9还包括花毂92，花毂92在轮毂本体91成型的过程中与辐条部913连接，并被辐条部913固定在轮圈93的中心位置。花毂92可被设置成套设在轮轴上。具体地，需要先将轮圈93、花毂92放置到轮毂本体91的注塑模具的设定位置，再向注塑模具中注入熔融状态的热塑性塑料。

熔融状态的热塑性塑料先在轮圈93的在径向上的内侧形成辐条部913，辐条部913在形成的过程中与花毂92连接；然后熔融状态的热塑性塑料分别贴附第一台阶面931a、第二台阶面931b和第三台阶面931c并填充由第一台阶面931a和第二台阶面931b限定的空间，进而形成内圈部912并实现内圈部912与壁面931的贴附；再进入通孔93a形成连接部910，最后从通孔93a到达轮圈93的外侧，并在轮圈93的外侧形成外圈部911。

当熔融状态的热塑性塑料冷却后，轮毂本体91便一体成型，并且同时形成了轮毂组件9。在这个实施例中，轮圈93为金属圈，金属圈的材质可以为铝、铝合金、钛合金或钛铝合金。花毂92也可以由金属材料制成。

由于轮毂本体91的外圈部911和内圈部912夹紧轮圈，且轮毂本体91的连接部910位于轮圈93的通孔93a内，使得轮毂本体91与轮圈93的结合十分紧密，从而使轮毂组件9和装有轮毂组件9的车轮能够获得更高的结构强度。此外，由于轮毂本体91为塑料材质，也减轻了车轮的重量。

继续参考图4，辐条部913包括沿长度方向设置的加强筋913a，加强筋913a的厚度可以为5.5mm。

在一个实施例中，外圈部911为连续的环状结构，这样的设计除了能够增加结构的稳定性之外，还能够使位于轮圈93内侧的外圈部911对轮胎进行周向上的连续支撑，能够提高车轮行进时的稳定性。

在一个实施例中，述内圈部912为连续的环状结构，并且从轮圈93的内侧向外延伸而包覆轮圈93，这样做的目的是为了提高对轮圈93支撑的稳定性。

在图3中，轮圈93的底壁具有沿轮圈93的周向延伸的环状下沉式弧面9301，通孔93a开设在环状下沉式弧面9301上，从而使得外圈部911可以形成在环状下沉式弧面9301内，进而提高外圈部911在轮圈93上的稳定性。

在另外一个实施例中，如图7所示，环状下沉式弧面9301被环状下沉式多棱面9302代替，通孔93a开设在环状下沉式多棱面9302上。这样设计的好处在于，防止在装轮胎时轮毂组件9与轮胎产生干涉，并能够保持轮毂组件9够的强度。

如图3、8、9、10、11、12、13、14、15所示，通孔93a的形状和数量可以为多种。通孔93a的数量可以为一个或者多个，多个通孔93a沿轮圈93的周向均匀分布。通孔93a的形状包括椭圆形、圆形、多边形中的一种或者多种。当通孔93a的数量为多个时，相应地，连接部910的数量也为多个。

如图8、9所示，通孔93a为多个圆形孔，多个圆形孔沿轮圈93的轴向均匀分布。

如图10、11所示，通孔93a为长条状孔，长条状孔沿轮圈93的周向延伸。在一个实施例中，长条状孔的数量为单独一个，在轮圈93的圆周上，该单独一个长条状孔的两端分别延伸至同一个轮圈支撑块9304上。在另一个实施例中，长条状孔的数量为多个，相应地，轮圈支撑块9304的数量也为多个。

如图12、13所示，通孔93a的数量为一个，形状为矩形。如图14、15所示，通孔93a的数量为多个，形状为三角形。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。