车辆的车轮组件的制作方法

本公开涉及一种车辆的车轮组件、包括这样的车轮组件的车轮系统、包括这样的车轮系统的车辆、以及一种用于制造车辆的车轮组件的方法。

背景技术：

1、汽车空气动力学是影响汽车性能的一个重要因素。特别地，在汽车行驶时引起的空气动力学阻力对汽车的车轮在空气动力学性能上产生至关重要的影响。

2、大多数汽车车轮是由铸造或锻造铝制成的，通常只设计用于车辆的一侧，例如左侧。通常在两侧使用相同的车轮。这可能导致车轮在另一侧(例如右侧)“向后滚动(rollbackwards)”。即使车轮的设计关注于左侧车轮的空气动力学，但是，当将相同的车轮安装在右侧时，汽车的整体空气动力学将会是不平衡的。此外，由于车轮的结构原因，湍流气流可能发生在车轮内部，例如在轮箱中。

技术实现思路

1、因此，可能需要提供改进的车轮组件，其可以增强车辆的空气动力学。

2、本发明的主题至少部分地解决或减轻了该问题。应当注意，在下文中描述的本公开的方面适用于车辆的车轮组件、包括这样的车轮组件的车轮系统、包括这样的车轮系统的车辆、以及用于制造车辆的车轮组件的方法。

3、根据本公开，提供了一种车辆的车轮组件。车轮组件包括形成为圆柱形的轮辋本体、第一盖元件和第二盖元件。轮辋本体至少包括在轮辋本体的轴向方向上布置的轮盘元件。沿轮辋本体的轴向方向，第一盖元件布置在轮盘元件的第一侧，并且第二盖元件布置在轮盘元件的第二侧。轮辋本体包括第一材料。第一盖元件和第二盖元件包括第二材料。第一材料不同于第二材料，并且第一盖元件和第二盖元件彼此不同地形成。

4、根据本公开的车轮组件可针对车辆的左侧和右侧独立地和/或不同地形成。因此，可以改善车辆的车轮空气动力学，并且可以提高车辆的能量效率。进一步地，通过提供两个独立的盖元件，可以单独地选择轮辋本体的形状和材料。因此，不管车轮组件的设计中的变化，轮辋本体的刀具加工成本(tooling costs)可以降低。

5、车轮组件可适于安装在诸如轿车、卡车、公共汽车、机动踏板车(mobilityscooters)等机动车辆上。轮辋本体，换言之，车轮组件的桶形部分，可以成形为圆柱形。轮辋本体可以形成为沿着轮辋本体的圆周固定地保持轮胎。轮辋本体可包括前表面和后表面，其中前表面可以指向车辆外部，并且后表面可以指向车辆内部，例如指向车辆的基础底盘。

6、轮辋本体可包括一个或多个轮盘元件。轮盘元件可以形成为圆形，并布置在轮辋本体的前表面、后表面或轮辋本体内部。因此，轮辋本体和轮盘元件可以同轴地布置。轮辋本体和轮盘元件可以独立地形成并固定地附接在一起，例如通过焊接，或者它们可以一体地制造。

7、轮盘元件可包括在轮盘元件的径向方向布置的多个辐条。辐条可以是肋形的，并且从轮盘元件的中心延伸到轮盘元件的外边缘。在辐条之间可以定位开口以促进轮辋本体内部的气流。

8、由于轮盘元件可以与轮辋本体同轴地布置，因此轮盘元件的第一侧可以与轮辋本体的前侧相同或平行，轮盘元件的第二侧可以与轮辋本体的后侧相同或平行，反之亦然。

9、轮盘元件、轮辋本体、第一盖元件和/或第二盖元件可以彼此同轴地布置。优选地，第一盖元件和第二盖元件可以沿着轮辋本体的轴向方向布置。

10、第一盖元件和第二盖元件可以相对于轮盘元件彼此相反地布置。换句话说，轮盘元件可以被第一盖元件和第二盖元件包围。第一盖元件可以指向轮辋本体的前侧，并且第二盖元件可以指向轮辋本体的后侧，反之亦然。

11、第一盖元件、轮盘元件和第二盖元件的组合可以一起布置在轮辋本体的前侧或后侧。可选地，它们也可以沿着轮辋本体的轴向方向大致布置在轮辋本体的中间。

12、用于轮辋本体的第一材料和用于第一盖元件与第二盖元件的第二材料可包括实质上不同的材料。第一材料可以被选择为确保轮辋本体的重量轻和强度高。而第二材料可以被选择为确保重量轻，而且也用于实现期望的盖设计的简单工艺。因此，第一盖元件和第二盖元件可以独立地设计和制造，而不管车辆上的装配位置，例如前-右侧、前-左侧等。可选地，第一材料和第二材料可包括相同的材料。

13、在一个示例中，第一盖元件和第二盖元件可包括相同的材料。可选地，第一盖元件和第二盖元件可包括彼此不同的材料。但是，用于第一盖元件和第二盖元件的所选材料可能必须包括高机加工性。

14、可以指向车辆外部的第一盖元件可适于满足设计要求、车辆的空气动力学性能，例如总阻力、导致负漂移(negative drift)的周围气流场等。可以指向轮辋本体或车辆的内部的第二盖元件可适于允许平滑气流通过车轮组件以使湍流气流最小化。第一盖元件和第二盖元件可包括基本相同的设计。但是，优选地，第一盖元件和第二盖元件可以彼此不同地形成，特别是关于车辆上的装配位置。

15、在一个示例中，第一盖元件和第二盖元件中的每一个包括多个通风孔。第一盖元件可适于允许气流通过第一盖元件以使也可以邻近车轮组件布置的制动系统有效地通风。类似地，第二盖元件可适于允许气流通过第二盖元件以使制动系统有效地通风。

16、多个通风孔可分别在第一盖元件和第二盖元件的径向方向上布置。例如，第一盖元件的多个通风孔可以与轮盘元件的开口对准，以提高车轮组件的空气动力学性能，其中轮盘元件的开口可以由轮盘元件的肋形辐条限定。可选地或附加地，第二盖元件的多个通风孔可以与轮盘元件的开口对准以提高车轮组件的空气动力学性能。

17、在一个示例中，第一盖元件的多个通风孔布置成与第二盖元件的多个通风孔对准，形成穿过轮辋本体的多个通风通道。第一盖元件的多个通风孔、轮盘元件的开口、和第二盖元件的多个通风孔可以彼此对准，使得第一盖元件的通风孔、轮盘元件的开口和第二盖元件的通风孔的每个组合可形成通风通道。

18、换言之，通风通道可以从第一盖元件穿过轮辋本体的轮盘元件到第二盖元件而形成。因此，可以增加穿过车轮组件的气流，并且可以增强制动系统的冷却。此外，还能够改善车轮组件的空气动力学性能。

19、在一个示例中，第一侧是轮盘元件的暴露于环境的外侧，第二侧是轮盘元件的指向轮辋本体内部的内侧。换句话说，当安装在车辆上时，第一侧可以指向车辆外部，并且第二侧可以指向被安装在相对于车身的相反侧的另一个车轮组件。

20、因此，当车轮组件安装在车辆上时，第一盖元件可以布置在轮辋本体处，优选布置在轮盘元件处，暴露于车辆的周围环境，并且第二盖元件可以布置在轮辋本体处，优选布置在轮盘元件处，邻近车辆的基础底盘。

21、在一个示例中，第一盖元件的多个通风孔形成为与车辆的行驶方向一致。多个通风孔可适于通过平滑地引导气流通过第一盖元件来改善空气动力学性能。具体地，如果第一盖元件布置在轮盘元件的暴露于环境的外侧，则其表面结构可能显著地影响车辆的空气动力学性能。

22、通常，可以形成多个通风孔，而不管其在车辆上的安装位置如何。但是，如果这种传统盖元件的通风孔被成形为具有可以在轮辋本体的径向和/或切向方向上倾斜的特定结构，则传统盖元件可以根据其安装位置不同地影响车辆的空气动力学性能。例如，传统盖元件的通风孔可以适当地形成在相对于车辆行驶方向的车辆左侧。如果这样的盖元件布置在车辆右侧，则车辆右侧的空气动力学性能可能会显著地恶化。

23、但是，由于形成第一盖元件的第二材料可以被选择为容易机加工，第一盖元件可以相对于其在车辆上的安装位置独立地设计和制造，例如前左侧、前右侧、后左侧或后右侧。换言之，第一盖元件可以与其安装位置和车辆的行驶方向一致地形成，以减小空气动力学阻力并使车辆的空气动力学性能最大化。

24、在一个示例中，第二盖元件包括无缝表面。可以布置在轮盘元件的朝向轮辋本体内部的内侧的第二盖元件可适于平滑地吸引穿过车轮组件例如多个通风通道的气流。特别地，第二盖元件的暴露于轮辋本体内部的表面可包括光滑表面，即无缝表面。因此，啸扰地通过多个通风通道的气流可以引起较少的湍流，这可导致较少的能量消耗。

25、在一个示例中，第一材料包括金属材料。轮辋本体可包括诸如钢、铝或镁的金属材料，以确保轮辋本体的重量轻和强度高。

26、在一个示例中，第二材料包括塑料材料。塑料材料可允许高的机加工性或可处理性能，这可允许第一盖元件和第二盖元件中的每一个关于其在车辆上的安装位置被独立地设计。例如，塑料材料可以具有3mm或更小的厚度。但是，厚度也可以大于3mm。塑料材料可包括例如聚苯醚-聚酰胺(ppe-pa)混合物。塑料材料可以是热塑性共混物，并永久地保持其冲击强度、低密度和耐温性。

27、在一个示例中，第一盖元件和/或第二盖元件通过至少一个夹紧装置安装在轮辋本体处。第一盖元件和/或第二盖元件可以通过应用一个或多个夹紧装置固定地附接到轮辋本体，特别是轮盘元件。夹紧装置可包括夹子、卡扣等。夹紧装置可以布置在第一盖元件、第二盖元件和/或轮辋本体处。

28、夹紧装置可以形成为确保平滑气流表面以使轮辋本体和/或车轮外壳处的湍流气流最小化。因此，夹紧装置可以形成为在朝向轮盘元件的方向上保持第一盖元件和/或第二盖元件。在一个示例中，第一盖元件和第二盖元件可以通过夹紧装置经由轮盘元件彼此接合。

29、在一个示例中，所述至少一个夹紧装置与第一盖元件和/或第二盖元件一体地形成。这样的夹紧装置可以使得第一盖元件和第二盖元件经由轮盘元件能够无缝接合。因此，轮辋本体和/或车轮外壳处的湍流气流可以被最小化，并且车轮组件的空气动力学性能可被改善。

30、在一个示例中，第一盖元件和/或第二盖元件通过至少一个机械固定装置安装在轮辋本体处。作为所述夹紧装置的替代或附加于所述夹紧装置，第一盖元件和/或第二盖元件可以通过机械固定装置例如螺钉、螺栓等固定地附接到轮辋本体。但是，这样的机械固定装置可以布置在第一盖元件和/或第二盖元件处以确保平滑气流表面，从而使轮辋本体和/或车轮外壳处的湍流气流最小化。

31、在一个示例中，第一盖元件和/或第二盖元件使用粘合装置安装在轮辋本体处。作为夹紧装置和/或机械固定装置的替代或附加于夹紧装置和/或机械固定装置，第一盖元件和/或第二盖元件也可以通过应用胶带、胶水等粘合到轮辋本体的轮盘元件。

32、根据本公开，还提出了一种车轮系统。车轮系统至少包括如上所述的第一和第二车轮组件。相对于车辆的行驶方向，第一车轮组件可布置在车辆的左侧，第二车轮组件可布置在车辆的右侧。车轮系统可包括至少两个车轮组件，其可以布置在相对于车辆的行驶方向的前侧或后侧。优选地，第一车轮组件和第二车轮组件可适于彼此面对地安装在车辆上。

33、在一个示例中，第一车轮组件的第一盖元件和第二车轮组件的第一盖元件形成为相对于彼此镜像。第一车轮组件的第一盖元件可以设计成与车辆的行驶方向一致，并且第二车轮组件的第一盖元件也可以设计成与车辆的行驶方向一致。

34、换言之，第一盖元件的多个通风孔形成为与车辆的行驶方向一致。同样，第二盖元件的多个通风孔形成为与车辆的行驶方向一致。因此，每个盖元件的多个通风孔可以形成为沿着车辆的行驶方向有效地引导气流。

35、每个车轮组件的第二盖元件可以基于相应的第一盖元件的通风孔的布置来形成。第一车轮组件的第二盖元件和第二车轮组件的第二盖元件的形状可以彼此基本相同或不同。

36、根据本公开，还提供了一种车辆。车辆包括如上所述的车轮系统。车辆可以是机动车辆，例如轿车、卡车、公共汽车、机动踏板车等。车辆可包括至少两个，优选四个或更多个车轮组件，在每个车轮组件上可以安装轮胎。优选地，成对车轮组件可以彼此面对地布置在车身处，例如车辆的基础底盘(platform chassis)处。第一车轮组件的第一盖元件可以与第二车轮组件的第一盖元件相同地形成。可选地，第一车轮组件的第一盖元件可以相对于第二车轮组件的第一盖元件形成镜像。因此，可以改善车辆的空气动力学性能，并且可以提高车辆的能量效率。

37、根据本公开，还提出了一种用于制造车辆的车轮组件的方法。该方法包括以下步骤，但不是必须按此顺序：

38、-提供被形成为圆柱形的轮辋本体，轮辋本体至少包括被布置在轮辋本体的轴向方向上的轮盘元件，其中所述轮辋本体包括第一材料，

39、-提供包括第二材料的第一盖元件和包括第二材料的第二盖元件，以及

40、-沿着轮辋本体的轴向方向，将第一盖元件设置在轮盘元件的第一侧，并且将第二盖元件设置在轮盘元件的第二侧。

41、第一材料不同于第二材料，并且第一盖元件和第二盖元件彼此不同地形成。

42、应当注意，无论涉及的方面如何，上述示例都可以相互组合。因此，该方法可以与结构特征相结合，并且同样，该系统可以与上面关于该方法描述的特征相结合。

43、本公开的这些和其他示例将从下文描述的实施例变得明显，并参照下文描述的实施例进行阐明。