用于復(fù)合輪的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種當(dāng)使用細(xì)長緊固元件和可以緊固在細(xì)長緊固元件上的緊固螺母將至少一個復(fù)合輪安裝在安裝件上時所使用的安裝結(jié)構(gòu)。該安裝結(jié)構(gòu)與復(fù)合輪一起使用，該復(fù)合輪包括至少一個供細(xì)長緊固元件插通的安裝孔。安裝結(jié)構(gòu)包括具有緊固孔的緊固墊圈，在使用時細(xì)長緊固元件可以插通該緊固孔。緊固孔包括徑向中心緊固軸線。緊固墊圈還具有基部，該基部構(gòu)造為與復(fù)合輪的位于安裝孔周圍的表面相對。另外，緊固墊圈具有緊固側(cè)面，該緊固側(cè)面從安裝孔大致沿軸向朝向外部。緊固側(cè)面包括至少一個接合面，該接合面構(gòu)造為當(dāng)緊固螺母組裝在細(xì)長緊固元件上時與緊固螺母的互補(bǔ)部分有效地接合。安裝結(jié)構(gòu)還包括套管，該套管在緊固孔的周圍相對于緊固軸線從基部沿軸向向外延伸。套管構(gòu)造為延伸到復(fù)合輪的安裝孔內(nèi)。套管包括遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端構(gòu)造為被接納在位于安裝件中的套管孔內(nèi)或者被接納在位于安裝件附近的元件內(nèi)。
【專利說明】用于復(fù)合輪的安裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及用于將一個或多個復(fù)合輪安裝在安裝件上的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以特別地應(yīng)用于碳纖維輪的安裝結(jié)構(gòu)，并且在下文中對于這種示例性應(yīng)用適宜地公開本發(fā)明。
【背景技術(shù)】
[0002]以下對【背景技術(shù)】進(jìn)行討論的意圖在于方便本發(fā)明的理解。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是:這樣的討論不等于承認(rèn)所提及的任何內(nèi)容都是到本申請的 優(yōu)先權(quán)日:為止已公開、已知的或公知常識的一部分。
[0003]將復(fù)合結(jié)構(gòu)安裝在其他部件或結(jié)構(gòu)上具有挑戰(zhàn)性。例如碳纖維部件等復(fù)合結(jié)構(gòu)通常沿纖維方向極其剛硬，但是在與纖維方向垂直的方向上可能具有較低強(qiáng)度。用于螺栓接合連接的安裝孔通常形成為與纖維方向垂直。因此，通過由這些安裝孔形成的接合部施加的壓縮載荷與纖維垂直而不與纖維成一條直線。材料的與纖維垂直的硬度很低。因此，在螺栓或墊圈的頭部和待與該頭部連接的安裝件之間需要小的夾緊力以避免損傷。大的夾緊力可能損傷位于預(yù)先形成的安裝孔處或安裝孔附近的復(fù)合材料，從而在安裝孔處或安裝孔附近造成脫層。這使得難以利用常規(guī)的安裝緊固結(jié)構(gòu)實現(xiàn)結(jié)實的接合部。
[0004]墊圈可以用于將載荷分布在較大的區(qū)域上。然而，常規(guī)的扁平墊圈在安裝孔周圍提供不均勻的載荷分布。在大多數(shù)情況下，在較接近于螺栓的頭部的區(qū)域內(nèi)載荷較大，從而形成與安裝孔的邊緣接近的不合乎需要的大壓縮區(qū)域。
[0005]因此，可以將特別的緊固件組合應(yīng)用于復(fù)合結(jié)構(gòu)。然而，大多數(shù)現(xiàn)有的螺栓-螺母組合包括對復(fù)合結(jié)構(gòu)的在所使用的安裝孔處或安裝孔附近的承載造成影響的幾何條件，因此導(dǎo)致復(fù)合材料在該區(qū)域內(nèi)的弱化、崩塌或毀壞。
[0006]因此，合乎需要的是提供一種用于復(fù)合輪的安裝結(jié)構(gòu)，該安裝結(jié)構(gòu)解除了上述限制中的一項或多項。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一方面提供一種當(dāng)使用細(xì)長緊固元件和能夠緊固在所述細(xì)長緊固元件上的緊固螺母將至少一個復(fù)合輪安裝在安裝件上時所使用的安裝結(jié)構(gòu)。這里設(shè)想所述安裝結(jié)構(gòu)可以與復(fù)合輪一起使用，所述復(fù)合輪包括至少一個供所述細(xì)長緊固元件插通的安裝孔。所述安裝結(jié)構(gòu)包括具有緊固孔的緊固墊圈，在使用時所述細(xì)長緊固元件可以插通所述緊固孔。所述緊固孔包括徑向中心緊固軸線。所述緊固墊圈還具有基部，所述基部構(gòu)造為與所述復(fù)合輪的位于所述安裝孔周圍的表面相對。另外，所述緊固墊圈具有緊固側(cè)面，所述緊固側(cè)面從所述安裝孔大致沿軸向朝向外部。所述緊固側(cè)面包括至少一個接合面，所述接合面構(gòu)造為當(dāng)所述緊固螺母組裝在所述細(xì)長緊固元件上時與所述緊固螺母的互補(bǔ)部分有效地接合。所述安裝結(jié)構(gòu)還包括套管，所述套管在所述緊固孔的周圍相對于所述緊固軸線從所述基部沿軸向向外延伸。所述套管構(gòu)造為延伸到所述復(fù)合輪的所述安裝孔內(nèi)。所述套管還包括遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端構(gòu)造為被接納在位于所述安裝件中的形狀互補(bǔ)的套管孔內(nèi)或者被接納在位于所述安裝件附近的元件內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)使復(fù)合輪能夠相對于緊固螺母極其結(jié)實地緊固在安裝件上而不會損傷復(fù)合輪。這樣可以減少或基本上消除安裝結(jié)構(gòu)中的與任何外部加載條件相關(guān)聯(lián)的緊固扭矩的損失。緊固扭矩的漸進(jìn)損失可能導(dǎo)致螺栓接合部的松開和緊固件的旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致進(jìn)一步的扭矩?fù)p失和接合部夾緊載荷的減小。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解的是:安裝件可以是(待)安裝或固定某物的支架、背襯、底座等。在優(yōu)選實施例中，安裝件可以是復(fù)合輪的輪安裝件(或輪轂)。
[0010]套管優(yōu)選被設(shè)計為防止當(dāng)大載荷施加在安裝結(jié)構(gòu)上時墊圈向內(nèi)塌陷。套管用于將載荷分布在遠(yuǎn)離緊固孔的中心的位置。因此，套管構(gòu)造為延伸到復(fù)合輪的安裝孔內(nèi)并貫穿該安裝孔，從而被接納在位于安裝件中的形狀互補(bǔ)的套管孔內(nèi)或者被接納在位于安裝件附近的元件內(nèi)。在一些實施例中，套管孔可以形成在安裝件中。在其他實施例中，安裝結(jié)構(gòu)可以包括具有套管孔的其他元件，例如背襯元件、定位元件、背襯墊圈等。
[0011]套管孔和套管的遠(yuǎn)端可以具有呈現(xiàn)某些形式的互補(bǔ)構(gòu)造，該互補(bǔ)構(gòu)造基本上防止套管相對于安裝件的繞軸旋轉(zhuǎn)?；パa(bǔ)構(gòu)造可以包括提供套管和套管孔之間的鎖定配合的任何構(gòu)造或特征，并且包括(但不限于)多邊形形狀、不規(guī)則形狀、花鍵、平面、凹部、肩臺、凸起、塞子、楔子、空穴、溝槽和鉤銷中的至少一種。在優(yōu)選實施例中，套管孔和套管的遠(yuǎn)端具有互補(bǔ)的六邊形形狀。
[0012]在其他實施例中，緊固墊圈的基部可以包括基本上防止套管相對于安裝件的繞軸旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。該構(gòu)造可以包括一個或多個凸起、塞子、凸緣或隆起，該凸起、塞子、凸緣、或隆起坐入復(fù)合輪的表面中的至少一個互補(bǔ)的凹槽、孔、空隙或凹陷中。
[0013]套管孔優(yōu)選具有允許套管的至少一部分穿過該套管孔的尺寸。因此，套管可以被設(shè)計為提供套管的底部和環(huán)繞套管孔的表面之間的間隙。在套管和包括套管孔的元件之間優(yōu)選存在輕壓配合，以便當(dāng)安裝結(jié)構(gòu)受壓縮時套管可以滑過套管孔。這樣降低了套管在安裝孔和/或套管孔內(nèi)與安裝件接觸并且將一些夾緊載荷轉(zhuǎn)移到安裝件上(或沿徑向轉(zhuǎn)移)的可能性。優(yōu)選的是:從緊固件加載的所有壓縮載荷作用在復(fù)合結(jié)構(gòu)上。
[0014]套管可以包括切除部，該切除部提供套管的遠(yuǎn)端和背襯元件的表面的靠近套管孔的部分之間的間隙。切除部可以包括任何凹陷、凹槽或凹穴以提供所需的間隙。例如，在一個實施例中，切除部包括套管的遠(yuǎn)端中的臺階部。
[0015]套管可以具有任何適當(dāng)?shù)臋M截面。在優(yōu)選實施例中，套管相對于緊固軸線具有圓形或多邊形的徑向橫截面。緊固墊圈和套管可以由例如金屬等單塊材料形成為一體，該單塊材料可以由坯料鑄造、鍛造或機(jī)加工而成。在其他實施例中，緊固墊圈和套管可以由兩個或更多個單獨元件形成，這些單獨元件可以接合在一起以形成本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)。
[0016]安裝結(jié)構(gòu)還可以包括背襯元件，該背襯元件構(gòu)造為被插入在安裝件和復(fù)合輪之間。背襯元件可以包括套管孔的至少一部分并且優(yōu)選包括整個套管孔。在優(yōu)選實施例中，背襯元件包括構(gòu)造為在安裝孔的周圍抵靠復(fù)合輪的表面的板。在復(fù)合輪包括至少兩個緊固孔的情況下，背襯板可以包括相同數(shù)目的套管孔，這些套管孔構(gòu)造為從插通這些緊固孔中的每一個的相應(yīng)緊固墊圈與各套管配合。例如，在復(fù)合輪是使用三個或更多個輪螺柱安裝在輪安裝件上的輪(例如碳纖維輪)的情況下，背襯板可以包括環(huán)形板，該環(huán)形板包括與輪螺柱的數(shù)目對應(yīng)的相應(yīng)數(shù)目的套管孔。
[0017]套管的遠(yuǎn)端可以具有固定構(gòu)造，該固定構(gòu)造防止套管通過背襯板的套管孔退出。固定構(gòu)造可以是任何元件或構(gòu)型。在一個實施例中，套管的遠(yuǎn)端插通套管孔然后該遠(yuǎn)端變形而具有比套管孔的尺寸大的尺寸。該變形部可以具有任何形狀或構(gòu)造。在一個實施例中，遠(yuǎn)端變形而形成卷邊。該變形部提供在組裝過程中向接合部增加一定量的壓縮預(yù)載荷的附加優(yōu)點。這種結(jié)構(gòu)仍然允許套管相對于背襯板沿一個方向滑動，但是防止當(dāng)緊固元件被取出時整個組件解體。
[0018]本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)的緊固墊圈部分構(gòu)造為利用復(fù)合輪的環(huán)繞安裝孔的表面提供擴(kuò)大的夾緊接觸區(qū)域，從而增大了被施加夾緊力的區(qū)域的面積。
[0019]當(dāng)緊固螺母緊固在細(xì)長緊固元件上時，接合面可以從與緊固螺母接合的任何緊固部分延伸。在大多數(shù)情況下，接合面可以是緊固側(cè)面的主要構(gòu)造。例如，在墊圈具有圓形或環(huán)形等形狀的情況下，接合面包括緊固側(cè)面的大致環(huán)形部分。
[0020]在一些實施例中，接合面相對于緊固軸線傾斜或彎曲。緊固墊圈的接合面的傾斜或彎曲形狀可以提供這樣的附加構(gòu)造:力通過該附加構(gòu)造能夠遠(yuǎn)離位于安裝孔周圍的表面的邊緣而分布并且更均勻地分布在復(fù)合結(jié)構(gòu)上。
[0021]緊固墊圈的接合面可以相對于緊固軸線具有允許緊固螺母和緊固墊圈接合在一起的任何適當(dāng)?shù)慕嵌然蚯€，并且將壓縮力從該接合部轉(zhuǎn)移而遠(yuǎn)離緊固孔。在一些實施例中，相對于緊固軸線的接合角是90度。這些實施例中的墊圈與常規(guī)的扁平墊圈相似。在其他實施例中，緊固墊圈的接合面相對于緊固軸線傾斜或彎曲。在接合面傾斜的情況下，接合面可以相對于緊固軸線傾斜10度?80度。在一些優(yōu)選實施例中，接合面相對于緊固軸線傾斜30度?60度。在接合面相對于緊固軸線彎曲(形成曲線)的情況下，該曲線可以相對于緊固軸線呈凸形或凹形。在優(yōu)選實施例中，該曲線的曲率半徑小于或等于緊固孔的半徑。
[0022]緊固墊圈的接合面可以包括緊固側(cè)面的一部分或整個緊固側(cè)面。在一些實施例中，接合面相對于緊固軸線從靠近緊固孔的底部位置延伸到沿徑向遠(yuǎn)離緊固孔的頂部位置。緊固側(cè)面還可以包括尾隨表面，該尾隨表面從該頂部位置延伸到緊固墊圈的徑向遠(yuǎn)側(cè)邊緣。尾隨表面優(yōu)選相對于緊固軸線傾斜。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是:尾隨表面可以具有任何形狀(例如圓形、方形或其他多邊形的橫截面形狀)或構(gòu)造。緊固墊圈可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?。在示例性實施例中，緊固墊圈的基部、接合面和尾隨表面形成大致三角形的環(huán)面。
[0023]緊固墊圈的基部優(yōu)選構(gòu)造為將壓縮力從墊圈轉(zhuǎn)移到復(fù)合輪上。因此，該基部可以具有與相對的復(fù)合輪的表面互補(bǔ)的構(gòu)造。更優(yōu)選的是:基部具有與復(fù)合輪的位于安裝孔周圍的表面互補(bǔ)的輪廓和構(gòu)造。例如，在復(fù)合輪的位于安裝孔周圍的表面大致平坦的情況下，基部可以包括大致平坦的接合面。該接合面可以構(gòu)造為抵靠復(fù)合輪的位于安裝孔周圍的表面。
[0024]在一些實施例中，緊固墊圈的基部可以結(jié)合在復(fù)合輪的抵靠表面上。這樣將緊固墊圈固定在復(fù)合輪上的適當(dāng)位置。與此對比，優(yōu)選的是:套管不以任何方式結(jié)合在復(fù)合輪上。這樣允許套管在復(fù)合結(jié)構(gòu)中相對于緊固孔滑動。
[0025]細(xì)長緊固件可以包括與緊固螺母互鎖的任何適當(dāng)?shù)木o固結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實施例中，細(xì)長緊固元件包括外螺紋表面并且緊固螺母包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋孔。在一些實施例中，復(fù)合輪屬于中心鎖定類型，其中安裝孔具有與細(xì)長緊固件互補(bǔ)的螺紋。細(xì)長緊固件可以具有帶一體螺紋的頭部。
[0026]上述結(jié)構(gòu)還可以包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的緊固墊圈。所述結(jié)構(gòu)還包括能夠緊固在所述細(xì)長緊固元件上的所述緊固螺母。所述緊固螺母具有接合部，所述接合部具有與所述緊固墊圈的所述接合面大致互補(bǔ)的形狀。在使用過程中，當(dāng)緊固螺母被組裝在細(xì)長緊固件上而將復(fù)合輪緊固在緊固墊圈和安裝件之間時，緊固螺母的接合部與緊固墊圈的接合面接合。
[0027]使用安裝結(jié)構(gòu)安裝的復(fù)合輪可以由可能發(fā)生壓縮接合部損傷的任何復(fù)合材料制成，例如碳纖維復(fù)合物等纖維強(qiáng)化復(fù)合材料或者碳復(fù)合材料或環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(但是不限于此)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是:也可以在本發(fā)明的采用同樣接合部的復(fù)合輪中使用除碳纖維復(fù)合材料和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料之外的其他類型的復(fù)合材料。一種優(yōu)選應(yīng)用是將復(fù)合輪安裝在輪安裝件上，并且更優(yōu)選將復(fù)合輪安裝在一個或多個碳纖維復(fù)合輪上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]現(xiàn)在，參照附圖來描述本發(fā)明，這些附圖示出了本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，其中:
[0029]圖1是碳纖維輪、輪安裝件和根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的將輪安裝在輪安裝件上的輪安裝結(jié)構(gòu)的透視結(jié)構(gòu)視圖。
[0030]圖2是圖1所示輪安裝結(jié)構(gòu)的一部分的放大的前方透視剖視圖。
[0031]圖3是圖2所示安裝結(jié)構(gòu)的前方正視剖視圖。
[0032]圖4是圖2所示輪安裝結(jié)構(gòu)的另一前方正視剖視圖，示出了力在該結(jié)構(gòu)內(nèi)的轉(zhuǎn)移。
[0033]圖5是圖2所示輪安裝結(jié)構(gòu)的緊固墊圈的仰視圖。
[0034]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的安裝結(jié)構(gòu)的一部分的前方透視剖視圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出了使用根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的安裝結(jié)構(gòu)16借助于輪螺柱14安裝在輪安裝件(或輪轂)12上的碳纖維復(fù)合輪10。
[0036]所示出的安裝結(jié)構(gòu)16包括緊固墊圈20、背襯板22和可以緊固在輪螺柱14上的緊固螺母18。
[0037]復(fù)合輪10是一體式碳纖維輪。復(fù)合輪10的轂部23包括五個安裝孔24，當(dāng)輪10安裝在輪安裝件12上時輪安裝件12的輪螺柱14插通安裝孔24。每個輪螺柱14是細(xì)長外螺紋柱銷，該柱銷具有與每個緊固螺母18的內(nèi)螺紋孔24 (圖3)互補(bǔ)的螺紋。
[0038]最好如圖2和圖3所示，每個緊固螺母18是筒狀帽，該筒狀帽包括頂部26和繞著內(nèi)孔24沿環(huán)向延伸的底部28。內(nèi)孔24包括中心緊固軸線X (圖3)。每個緊固螺母18具有傾斜的接合部30，接合部30從內(nèi)孔24 (圖3)的邊緣延伸到緊固螺母18的徑向外側(cè)面32。接合部30具有與緊固墊圈20的頭部38的接合面36大致互補(bǔ)的相對于緊固軸線X的夾角β (圖4)。應(yīng)當(dāng)理解的是:在其他實施例中，接合部30和接合面36可以是平坦的、相對于緊固軸線X傾斜90度或者具有大致互補(bǔ)的凹形或凸形曲線。
[0039]最好如圖2和圖3所示，緊固墊圈20包括環(huán)形頭部38和沿軸向延伸的筒狀套管40。頭部38和套管40可以由例如金屬等單塊材料形成為一體，該單塊材料可以由坯料鑄造、鍛造或機(jī)加工而成。緊固孔42貫通緊固墊圈20的軸向長度。緊固孔42也包括中心緊固軸線X。如圖3所示，當(dāng)墊圈20和螺母18處于使用狀態(tài)下時，緊固孔42的緊固軸線X和緊固螺母18的內(nèi)孔24的緊固軸線X對準(zhǔn)。在使用時，緊固孔42接納輪安裝件12 (圖1)的輪螺柱14。
[0040]緊固墊圈20的頭部38包括大致平坦的基部44，基部44構(gòu)造為面向并抵靠復(fù)合輪10的位于安裝孔24周圍的表面。另外，緊固墊圈20具有緊固側(cè)面46，緊固側(cè)面46從安裝孔24和基部44大致沿軸向朝向外部。緊固側(cè)面46包括頭部38的環(huán)形接合面36。如上所述，接合面36具有與緊固螺母18的底部接合部30互補(bǔ)的相對于緊固軸線X的夾角β。在使用過程中，當(dāng)緊固螺母18被組裝在輪螺柱14上而將復(fù)合輪10緊固在緊固墊圈20和輪安裝件12之間時，緊固螺母18的接合部30與緊固墊圈20的接合面36接合。緊固側(cè)面46還包括環(huán)形的尾隨表面48,尾隨表面48從接合面36的頂部位置沿徑向延伸到緊固墊圈20的頭部38的徑向遠(yuǎn)側(cè)邊緣。因此，頭部38具有大致三角形的環(huán)面形狀。
[0041]緊固墊圈20的頭部38構(gòu)造為利用復(fù)合輪10的環(huán)繞安裝孔24的表面提供擴(kuò)大的夾緊接觸區(qū)域，從而增大了被施加夾緊力的區(qū)域的面積。如圖4所示，緊固墊圈20的接合面36的角度β和緊固螺母18的接合部30的相應(yīng)角度保證了力F遠(yuǎn)離安裝孔24的邊緣而分布并更均勻地分布在復(fù)合結(jié)構(gòu)上。角度β可以是10度?80度，更優(yōu)選是30度?60度。在所示實施例中，角度β是45度。
[0042]緊固墊圈20的套管40被設(shè)計為防止當(dāng)大載荷施加在安裝結(jié)構(gòu)16上時緊固墊圈20向內(nèi)塌陷。套管40在緊固孔42的周圍從緊固墊圈20的頭部38的基部44沿軸向向外延伸。套管40構(gòu)造為延伸到復(fù)合輪10的安裝孔24內(nèi)。套管40的主體50的徑向橫截面是圓形的。此外，套管40的主體50的徑向?qū)挾刃∮诎惭b孔24的徑向?qū)挾?。這樣形成了套管40的主體50的外側(cè)面和復(fù)合輪10中的安裝孔24的內(nèi)側(cè)面之間的徑向間隙G (圖4)。這降低了套管40將一些夾緊載荷轉(zhuǎn)移到安裝孔24的壁部的可能性。
[0043]最好如圖2和圖5所示，每個套管40的遠(yuǎn)端52構(gòu)造為被接納在形成于背襯板22中的形狀互補(bǔ)的套管孔54內(nèi)。最好如圖5所示,套管孔54和套管40的遠(yuǎn)端52可以具有互補(bǔ)的六邊形形狀。這種互補(bǔ)形狀基本上防止了套管40相對于輪安裝件12的繞軸旋轉(zhuǎn)。套管孔54具有允許套管40的遠(yuǎn)端52的至少一部分穿過套管孔54的尺寸。套管40的遠(yuǎn)端52還包括厚度變化的臺階部以提供套管40的遠(yuǎn)端52和背襯板22的表面的靠近套管孔54的部分之間的間隙。這樣在套管40和背襯板22之間形成輕壓配合，從而當(dāng)安裝結(jié)構(gòu)16受壓縮時允許套管40的遠(yuǎn)端52滑過套管孔54。這降低了套管40在安裝孔24或套管孔54內(nèi)與安裝件12接觸并且將一些夾緊載荷轉(zhuǎn)移到安裝件12上(或沿徑向轉(zhuǎn)移)的可能性。
[0044]最好如圖2所示，背襯板22被設(shè)計為被插入在輪安裝件12和復(fù)合輪10之間。所示的背襯板22是包括五個沿環(huán)向間隔開的套管孔54的扁平環(huán)形板。如上所述，套管孔54具有六邊形形狀，該六邊形形狀被設(shè)計為接納緊固墊圈20的套管40部分的形狀互補(bǔ)的遠(yuǎn)端52并與遠(yuǎn)端52互鎖。背襯板22用于基本上防止每個緊固墊圈20在復(fù)合輪10的相應(yīng)安裝孔24內(nèi)的繞軸旋轉(zhuǎn)。
[0045]應(yīng)當(dāng)注意到:緊固墊圈20的頭部38的基部44可以結(jié)合在復(fù)合輪10的抵靠表面上以將緊固墊圈20的頭部38固定在復(fù)合輪10上的適當(dāng)位置。與此對比，優(yōu)選的是:緊固墊圈20的套管40不以任何方式結(jié)合在復(fù)合輪10上。這樣允許套管40在復(fù)合輪10中相對于安裝孔24滑動。[0046]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的安裝結(jié)構(gòu)116。所示出的安裝結(jié)構(gòu)116與圖1至圖5所示的安裝結(jié)構(gòu)16相似。相應(yīng)地，將圖6所示安裝結(jié)構(gòu)116中的類似構(gòu)造表示為在圖1至圖5所示安裝結(jié)構(gòu)16中的附圖標(biāo)記的基礎(chǔ)上加100。
[0047]圖6所示安裝結(jié)構(gòu)116包括緊固墊圈120、背襯板122和可以緊固在輪螺柱(未示出)上的緊固螺母118 (未示出)。緊固墊圈120的緊固螺母118的構(gòu)造與圖2和圖3所示每個緊固螺母18的構(gòu)造相同。同樣，緊固墊圈120和筒狀套管140也具有類似的構(gòu)造。在這方面，緊固墊圈120包括環(huán)形的頭部138和沿軸向延伸的筒狀套管140。頭部138和套管140形成為一體。
[0048]同樣，背襯板122被設(shè)計為被插入在輪安裝件(未示出)和復(fù)合輪110之間。在本實施例中，套管孔154具有圓形形狀，該圓形形狀被設(shè)計為接納緊固墊圈120的套管140部分的遠(yuǎn)端152但是不與遠(yuǎn)端152互鎖。在本實施例中，從緊固墊圈120的頭部138的基部144沿軸向向外凸出的指狀物143防止了緊固墊圈120的旋轉(zhuǎn)，指狀物143被接納并坐入復(fù)合輪110的表面中的互補(bǔ)凹部147內(nèi)。
[0049]在本實施例中，套管140的遠(yuǎn)端152插通套管孔154然后該遠(yuǎn)端變形而形成卷邊，從而遠(yuǎn)端152具有比套管孔154的尺寸大的尺寸。該卷邊坐入設(shè)置在背襯板122的底部中的互補(bǔ)的環(huán)形凹槽155內(nèi)。這種卷邊能夠在組裝過程中向安裝結(jié)構(gòu)116增加一定量的壓縮預(yù)載荷。這種結(jié)構(gòu)仍然允許套管140相對于背襯板122沿一個方向滑過套管孔154，但是防止了當(dāng)緊固元件被取出時整個安裝結(jié)構(gòu)116解體。
[0050]套管140被制造為具有朝向遠(yuǎn)端152的短部分的平直部件，該短部分比套管140的主體薄。將遠(yuǎn)端152壓入成形模具中以便按照與固定按扣或鉚釘?shù)姆绞綆缀跸嗤姆绞綄⑦吘壏怼?br> [0051]在本實施例中通常不需要使用任何粘合劑，這也使得安裝結(jié)構(gòu)116的組裝過程簡單和快捷。
[0052]盡管所示實施例涉及碳纖維輪10，然而應(yīng)當(dāng)理解的是:上述安裝結(jié)構(gòu)也可以適于與被設(shè)計為緊固在安裝件上并且可能發(fā)生壓縮接合部損傷的任何類似類型的復(fù)合材料、復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合部件一起使用。
[0053]本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解:容易對在本文中披露的本發(fā)明做出與以上具體描述的內(nèi)容不同的修改和變型。應(yīng)當(dāng)理解的是:本發(fā)明包括落入本發(fā)明的要旨和范圍內(nèi)的任何這樣的修改和變型。
[0054]在本說明書(包括權(quán)利要求書)使用用語“包括”的情況下，該用語應(yīng)當(dāng)被解釋為指明所描述的特征、整體、步驟或部件的存在但是不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、部件或其組合的存在。
【權(quán)利要求】
1.一種安裝結(jié)構(gòu)，其使用細(xì)長緊固元件和能夠緊固在所述細(xì)長緊固元件上的緊固螺母將至少一個復(fù)合輪安裝在安裝件上，所述復(fù)合輪包括至少一個供所述細(xì)長緊固元件插通的安裝孔，所述安裝結(jié)構(gòu)包括緊固墊圈，所述緊固墊圈包括: 緊固孔，在使用時所述細(xì)長緊固元件插通所述緊固孔并且所述緊固孔包括緊固軸線； 基部，其構(gòu)造為與所述復(fù)合輪的位于所述安裝孔周圍的表面相對；以及 緊固側(cè)面，其相對于所述緊固軸線從所述安裝孔大致沿軸向朝向外部并且具有至少一個接合面，所述接合面構(gòu)造為當(dāng)所述緊固螺母組裝在所述細(xì)長緊固元件上時與所述緊固螺母的互補(bǔ)部分有效地接合， 所述安裝結(jié)構(gòu)還包括套管，所述套管在所述緊固孔的周圍相對于所述緊固軸線從所述基部沿軸向向外延伸并且構(gòu)造為延伸到所述復(fù)合輪的所述安裝孔內(nèi)，所述套管包括遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端構(gòu)造為被接納在位于所述安裝件中的套管孔內(nèi)或者被接納在位于所述安裝件附近的元件內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管孔和所述套管的遠(yuǎn)端具有互補(bǔ)構(gòu)造或特征，所述互補(bǔ)構(gòu)造或特征基本上防止所述套管相對于所述安裝件進(jìn)行相對于所述緊固軸線的繞軸旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述互補(bǔ)構(gòu)造或特征包括多邊形形狀、不規(guī)則形狀、花鍵、平面、凹部、肩臺、凸起、塞子、楔子、空穴、溝槽和鉤銷中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述緊固墊圈的所述基部包括固定構(gòu)造，所述固定構(gòu)造基本上防止所述套管相對于所述安裝件的繞軸旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述固定構(gòu)造包括至少一個凸起、塞子、凸緣或隆起，所述至少一個凸起、塞子、凸緣或隆起坐入所述復(fù)合輪的表面中的至少一個互補(bǔ)的凹槽、孔、空隙或凹陷中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管孔具有允許所述套管的至少一部分穿過所述套管孔的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管包括切除部，所述切除部提供所述套管的所述遠(yuǎn)端和所述背襯元件的表面的靠近所述套管孔的部分之間的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述切除部包括所述套管的所述遠(yuǎn)端中的臺階部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管具有圓形或多邊形的徑向橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管的相對于所述緊固軸線的徑 向?qū)挾刃∮谒鼍o固孔的相對于所述緊固軸線的徑向?qū)挾取?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，還包括: 背襯元件，其構(gòu)造為被插入在所述安裝件和所述復(fù)合輪之間并且包括所述套管孔的至少一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述背襯元件包括構(gòu)造為抵靠所述復(fù)合輪的位于所述安裝孔周圍的表面的板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述套管的所述遠(yuǎn)端具有固定構(gòu)造，所述固定構(gòu)造防止所述套管通過所述背襯板的所述套管孔退出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述固定構(gòu)造包括所述套管的所述遠(yuǎn)端的變形部，以便所述遠(yuǎn)端具有比所述套管孔的尺寸大的尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述固定構(gòu)造包括所述套管的所述遠(yuǎn)端的卷邊部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述復(fù)合輪包括至少兩個緊固孔并且所述背襯板包括至少兩個套管孔，所述至少兩個套管孔構(gòu)造為從插通所述至少兩個緊固孔中的每一個的相應(yīng)緊固墊圈與各套管配合。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述緊固墊圈的所述基部結(jié)合在所述復(fù)合輪的抵靠表面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述緊固墊圈的所述接合面相對于所述緊固軸線傾斜或彎曲。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中，` 所述緊固墊圈的所述接合面相對于所述緊固軸線傾斜10度~80度，優(yōu)選傾斜30度~60度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述緊固墊圈的所述接合面包括所述緊固側(cè)面的大致環(huán)形部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述緊固墊圈的所述基部包括大致平坦的接合面，所述基部的接合面構(gòu)造為在所述安裝孔的周圍抵靠所述復(fù)合輪的表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述細(xì)長緊固元件包括外螺紋表面并且所述緊固螺母包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋孔。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述細(xì)長緊固元件包括外螺紋表面并且所述安裝孔包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋孔。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述復(fù)合輪包括碳纖維復(fù)合輪。
25.一種安裝結(jié)構(gòu)，其使用細(xì)長緊固元件將至少一個復(fù)合輪安裝在安裝件上，所述復(fù)合輪包括至少一個供所述細(xì)長緊固元件插通的安裝孔，所述安裝結(jié)構(gòu)包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的緊固墊圈；以及 能夠緊固在所述細(xì)長緊固元件上的所述緊固螺母，所述緊固螺母具有接合部，所述接合部具有與所述緊固墊圈的所述接合面大致互補(bǔ)的形狀。
【文檔編號】B60B5/02GK103764406SQ201280032621
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】馬修·愛德華·丁格爾, 唐納德·布雷特·加斯, 阿什利·詹姆斯·登米德 申請人:碳革命有限公司