[发明专利]具有改进的安装结构的复合轮

说明书

本发明涉及一种复合轮(200)，包括轮毂(202)、轮辋(204)及将轮毂(202)连接至轮辋(204)的连接结构(206)。轮毂(202)具有正面表面(208)和背面表面(209)并且形成有一个或多个安装结构(216)，安装结构在使用中接纳紧固件以将轮毂(202)安装至交通工具安装表面。每个安装结构(216)包括：紧固区域(218)，其凹进到轮毂(202)正面表面(208)并且包括紧固件孔(212)，紧固件孔在紧固区域(218)与轮毂背面表面(209)之间限定通道。每个安装结构(216)还包括正面到紧固件帘布层(224)，其在轮毂正面区域与紧固区域(218)之间延伸，以在使用中在轮毂(202)正面区域与紧固区域(218)之间传递载荷。

交叉引用

本申请要求2017年8月18日提交的澳大利亚临时专利申请No.2017903336的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及复合轮，并且更具体地涉及对复合轮的轮毂上的安装结构进行的改进。本发明特别适用于车辆和/或飞机的复合碳纤维轮，并且在下文中与这种示例性应用有关地公开本发明将是方便的。然而，应领会的是，本发明不限于这种应用，并且可以用于多种替代应用的轮中。

背景技术

以下对本发明背景的讨论旨在促进对本发明的理解。然而，应当领会的是，该讨论并不是承认或认可所涉及的任何材料在本申请的优先权日已经出版、已知或者是公知常识的一部分。

期望复合轮的刚度提供能够在轮胎与车辆悬挂系统之间有效地传递载荷的机械高效的结构。在这方面，本申请的申请人以前已经制造出一件式复合轮，这在国际专利出版物WO2010/025495A1中进行了描述。与由多个单独的复合部件组装而成的复合轮相比，提供成型为单个部件的一件式复合轮实现了期望的刚度增加。

复合轮，诸如WO2010/025495A1中描述的轮，通常包括两个主要部分，即，轮辋部分和面部部分。轮辋部分包括被构造成接纳和安置轮胎的环形结构。面部部分包括用于将车轮固定至车辆的轮毂，以及连接轮毂和轮辋的连接结构，诸如一系列辐条或轮辐。中空辐条轮的面部部分具有一对相反两侧，它们包括从车辆朝外的面部部分(例如，正面层叠体)的正面(即，外侧)、以及朝向制动器和转子组件的面部部分(例如，背面层叠体)的背面(即，内侧)。横向、竖直和扭转载荷通过轮胎传递至车轮的轮辋部分，然后在连接结构和连接到车辆上的车轮的轮毂中产生弯曲和扭转应力。

车轮轮毂通常形成有用于将车轮连接至车辆的一个或多个安装结构。每个安装结构包括在轮毂的相反的正面侧与背面侧之间延伸的附接孔，以将车轮附接至制动器和转子组件上的车辆安装表面。在典型的安装布置中，车轮被安装到多个外螺纹车轮螺柱上，这些车轮螺柱从安装表面延伸并穿过轮毂中的附接孔。将内螺纹车轮螺母装配到车轮螺柱的端部，从而将轮毂夹持在螺母与安装表面之间并将车轮固定至车辆。在替代安装系统中，将外螺纹车轮螺栓穿过附接孔放置并与安装表面中的对应的螺栓孔接合。在任一种布置中，轮毂的位于每个车轮螺母(或螺栓头)下方的区域限定了紧固区域，相当大的扭转和弯曲载荷经由该紧固区域在车轮与车辆之间传递。

为了提高整体复合轮性能，期望进一步提高复合轮的轮毂中的紧固区域的强度和刚度。可以提高刚度的一种方式是增加车轮轮毂的厚度。然而，为了容纳标准长度的车轮螺柱，需要在轮毂的正面表面中设置沉孔，车轮螺母可以凹进到该沉孔中，以准许车轮螺母连接到车轮螺柱的端部。

由于在形成复合结构的多个复合层内发生脱层的风险会增加，因此在复合材料领域通常是不期望沉孔的。传统的沉孔，例如钻到金属车轮的轮毂中的沉孔，不适用于复合轮，因为凹进的螺母将仅对螺母下方的复合层进行夹持，而无法夹持沉孔延伸所穿过的层。这在被夹持的层(即，在螺母与安装表面之间的层)与未被夹持的层(沉孔延伸所穿过的层)之间产生了显著增加的脱层风险。