一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓的制作方法

本发明涉及紧固件领域，特别是涉及一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓。

背景技术：

轮胎螺栓是一种安装于轮毂上的紧固件。现有轮胎螺栓大都采用双头结构，即为双头轮胎螺栓。这种轮胎螺栓在使用过程中，需要三个螺母与之匹配，才能满足装配要求，因此，这就难以避免的会造成螺栓成本增加，重量增大，最终导致整车的成本、重量及能耗均增加，越来越不能满足市场的需求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，能够解决现有双头轮胎螺栓存在的上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，包括：帽盖和连接在所述帽盖一侧的螺栓杆，所述螺栓杆自所述帽盖一端向另一端依次包括滚花段和螺纹端，所述螺栓杆内带有沿螺栓杆轴向分布的空心内腔。

在本发明一个较佳实施例中，所述空心内腔连通所述滚花段和螺杆段。

在本发明一个较佳实施例中，所述空心内腔为椭圆型腔，其长轴的长度小于所述螺栓杆的长度，其短轴的长度小于1/2所述螺栓杆的外径。

在本发明一个较佳实施例中，所述帽盖包括圆柱段，所述圆柱段背离所述螺栓杆一侧带有顶面为平面的圆锥段，所述圆柱段连接所述螺栓杆的一侧带有加强段，所述加强段的一端与所述圆柱段的外缘连接，其另一端与所述滚花段的端部表面连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述圆柱段、圆锥段和加强段为一体式结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述帽盖朝向所述圆锥段的一侧带有凹槽。

在本发明一个较佳实施例中，所述凹槽的深度为所述圆锥段的厚度和1/3～1/2所述圆柱段的厚度之和。

在本发明一个较佳实施例中，所述凹槽的内径小于所述螺栓杆的外径。

在本发明一个较佳实施例中，所述凹槽为内六角结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述帽盖和螺栓杆包括如下重量百分含量的组分：

c0.04～0.06%、al1.0～1.5%、si0.1～0.2%、mn0.01～0.05%、cr0.5～1.5%、ni1.2～2.5%、mo1～3%、nb0.2～0.3%、ce0.05～0.1%，其余为fe。

本发明的有益效果是：本发明一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，通过在螺栓杆内部空心内腔的设计，并合理设计空心内腔的结构为椭圆型强，能够在保证螺栓杆整体结构强度的前提下，有效降低螺栓杆整体的重量，使一个轮辋上的紧固件的重量降低60%以上，实现了轻量化。

附图说明

图1是本发明一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图；

图3是图1的左视示意图；

附图中各部件的标记如下：1.帽盖，2.螺栓杆，11.圆柱段，12.圆锥段，13.加强段，14.凹槽，21.滚花段，22.螺纹端，23.空心内腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-3，本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，包括：帽盖1和连接在所述帽盖1一侧的螺栓杆2，所述螺栓杆2自所述帽盖1一端向另一端依次包括滚花段21和螺纹端22。

所述螺栓杆2内带有内置的空心内腔23，所述空心内腔23为椭圆型腔，延伸到所述滚花段21和螺纹端22的区域，其长轴的长度为所述螺栓杆2的长度的2/3，其短轴的长度为所述螺栓杆的外径的1/3。通过将螺栓杆2的内部设计成带有空心内腔的结构，在保证整体结构强度的前提下，可以有效降低螺栓的整体重量，从而实现轻量化。通过将空心内腔设计为椭圆型腔，由于椭圆型强的结构特征，不会降低螺栓杆整体的结构强度。

所述帽盖1包括圆柱段11，所述圆柱段11背离所述螺栓杆2一侧带有顶面为平面的圆锥段12，所述圆柱段11连接所述螺栓杆2的一侧带有加强段13，所述加强段13的一端与所述圆柱段11的外缘连接，其另一端与所述滚花段21的端部表面弧形连接。所述圆柱段11、圆锥段12和加强段13为一体式结构。通过所述帽盖1的结构设计，尤其是加强段13的结构设计，能够有效提高帽盖1与螺栓杆2之间的结构强度，防止螺栓在作业中断裂。由于螺栓在作业中，其最容易断裂的部位就是螺栓头部（即帽盖）与螺栓杆部之间的位置，

本技术：
通过在帽盖与螺栓杆之间设置加强段，能够有效提高螺栓的防断裂性能，在保证螺栓整体结构强度和防断裂性能的前提下，降低其质量，实现轻量化。

所述帽盖1朝向所述圆锥段12的一侧带有凹槽14。所述凹槽14的深度为所述圆锥段12的厚度和1/3所述圆柱段11的厚度之和。所述凹槽14的内径小于所述螺栓杆2的外径，所述凹槽14为内六角结构。通过凹槽14的设计，由于凹槽14的深度小于圆柱段11和圆锥段12的深度之和，即凹槽部穿过圆柱段11，在整体上不会影响帽盖整体的结构强度，在此前提下，凹槽14的设计能够进一步降低螺栓整体的结构强度；凹槽14内部内六角结构的设计，还可以为螺栓的旋转提供受力点，增大对该螺栓旋转操作的方式，提高使用的灵活度。

上述的帽盖和螺栓杆包括如下重量百分含量的组分：c0.05%、al1.5%、si0.2%、mn0.05%、cr1.0%、ni2.0%、mo2%、nb0.3%、ce0.1%，其余为fe。通过帽盖1和螺栓杆2材质的选择设计，赋予螺栓整体高强度、耐腐蚀的特性，从而提高螺栓的使用寿命。

本发明一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，具有如下优点：

1、为单头螺栓结构，相对于双头结构，自身结构简单、使用方面，重量显著降低；

2、通过在螺栓杆内部空心内腔的设计，能够在保证螺栓杆整体结构强度的前提下，有效降低螺栓杆整体的重量，使一个轮辋上的紧固件的重量降低60%以上，实现了轻量化；

3、通过帽盖的结构设计，保证了螺栓整体的结构强度，有效防止在作业过程中的断裂，使用寿命长。

上述部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规试验方法获知。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，包括：帽盖和连接在所述帽盖一侧的螺栓杆，所述螺栓杆自所述帽盖一端向另一端依次包括滚花段和螺纹端，其特征在于，所述螺栓杆内带有沿螺栓杆轴向分布的空心内腔。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述空心内腔连通所述滚花段和螺杆段。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述空心内腔为椭圆型腔，其长轴的长度小于所述螺栓杆的长度，其短轴的长度小于1/2所述螺栓杆的外径。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述帽盖包括圆柱段，所述圆柱段背离所述螺栓杆一侧带有顶面为平面的圆锥段，所述圆柱段连接所述螺栓杆的一侧带有加强段，所述加强段的一端与所述圆柱段的外缘连接，其另一端与所述滚花段的端部表面呈弧形连接。

5.根据权利要求4所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述圆柱段、圆锥段和加强段为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述帽盖朝向所述圆锥段的一侧带有凹槽。

7.根据权利要求6所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述凹槽的深度为所述圆锥段的厚度和1/3～1/2所述圆柱段的厚度之和。

8.根据权利要求6所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述凹槽的内径小于所述螺栓杆的外径。

9.根据权利要求6所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述凹槽为内六角结构。

10.根据权利要求1所述的一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，其特征在于，所述帽盖和螺栓杆包括如下重量百分含量的组分：

c0.04～0.06%、al1.0～1.5%、si0.1～0.2%、mn0.01～0.05%、cr0.5～1.5%、ni1.2～2.5%、mo1～3%、nb0.2～0.3%、ce0.05～0.1%，其余为fe。

技术总结
本发明公开了一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，包括：帽盖和连接在所述帽盖一侧的螺栓杆，所述螺栓杆自所述帽盖一端向另一端依次包括滚花段和螺纹端，所述螺栓杆内带有沿螺栓杆轴向分布的空心内腔。本发明一种轻量化高强防断裂单头轮胎螺栓，通过在螺栓杆内部空心内腔的设计，并合理设计空心内腔的结构为椭圆型强，能够在保证螺栓杆整体结构强度的前提下，有效降低螺栓杆整体的重量，使一个轮辋上的紧固件的重量降低60%以上，实现了轻量化。

技术研发人员：戴少剑
受保护的技术使用者：苏州剑派实业有限公司
技术研发日：2020.07.28
技术公布日：2020.12.04