CN106183623B - 轮毂安装段之螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮毂安装段的螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈，特别是一种轮毂安装段的该些螺栓孔间含有一凹孔的汽车轮圈，其中构造上可将一个汽车轮圈固定至一根轮毂的一轮毂安装段所含多个螺栓孔间设有一个凹孔，该凹孔为一体成型，能降低该汽车轮圈的重量与噪音，而且其中有一个减震橡胶能嵌入该凹孔内以降低汽车行驶期间所产生的振动与噪音。

Description

轮毂安装段之螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈

技术领域

本发明系相关于一种轮毂安装段的螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈，特别是在一轮毂安装段的该些螺栓孔间含有一凹孔的汽车轮圈，其中构造上可将一个汽车轮圈固定至一根轮毂的一轮毂安装段，所含多个螺栓孔间设有一个凹孔，该凹孔为一体成型，能降低该汽车轮圈的重量与噪音，而且其中有一个减震橡胶能嵌入该凹孔内以降低汽车行驶期间所产生的振动与噪音。

背景技术

各类汽车轮圈是采用金属材料制造，而常用的金属材料是钢或铝。一般而言，该汽车轮圈要固定在一个汽车轮圈的轮毂，该汽车轮圈的轮毂包含通过一个球形头螺丝或一个锥形头螺丝的一个刹车鼓或刹车碟。

为了通过降低一辆汽车的重量而改进该汽车的燃料效率，重量较轻的金属铝会使用于一个汽车轮圈。此外也发展出结构上使重量减轻的技术。

通常，当设计一个轮圈时，主要应考虑能否满足各种强度需求。各类结构体的设计(例如，一个轮毂安装段21的厚度与设计、一个轮盘件2的轮辐段22的厚度与设计)应满足该轮圈的最小强度需求。接着，应在该轮圈的轮毂安装段21与轮辐段22内部执行第二次的减重过程(降低重量)，以改进燃料效率。

然而，通过前述方式减轻轮圈的重量时，该轮圈的刚性会变得不足，并且在汽车行驶期间引发该轮圈的振动与噪音。为了避免这些问题，必须更进一步提供该轮圈的轮毂安装段21与轮辐段22内更大的铸造厚度。甚至必须加厚该轮盘件2的整个形状以增加非必要的刚性而不是最小强度需求。如此会再次增加重量，因此会限制燃料效率的改善。

韩国专利申请公布编号10-2006-0044653(以下简称为「先前技术1」)揭露的技术是在一个轮缘内形成一个中空气室以便降低重量并阻绝噪音。在该轮缘与轮辐内形成一个中空气室的该项技术不仅已揭露于先前技术1，而且也揭露于韩国专利申请公布编号1999-0062973与10-2013-0044465。形成该中空气室的方法能有效降低重量并且吸收噪音，但问题是减弱耐久性。

韩国专利申请公布编号10-2007-0053386(以下简称为「先前技术2」)揭露的技术是在一个轮缘内形成一个中空气室并在其中填满一种铝质泡沫芯，因而能吸收噪音与振动。在该轮缘与轮辐内形成一个中空气室并在其中填满该铝质泡沫芯的该项技术的噪音吸收功效比先前技术1更好，但降低重量的效果较差。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决以上问题并且提供一种轮毂安装段之的螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈，该汽车轮圈的设计能降低重量并且保持高频倾覆强度、高扭转强度、与轮圈螺栓的拧紧扭矩。

本发明特别提供一种结构体，能降低一个轮毂安装段内的重量，但不是一个轮缘段与一个轮辐的重量，因此相较于传统技术，本发明具有容易制造、高成本效益、与降低振动和噪音的功效。

根据本发明的实施例，一种轮毂安装段的螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈包含：一个轮盘件，通过该轮盘件可连接一根车轴；一个轮缘件，使一条车胎能安装在该轮缘件上。该轮盘件包含：一个轮毂安装段，该轮毂安装段成一圆形状，通过该轮毂安装段可连接该车轴；复数个轮辐，该些轮辐是出自于该轮毂安装段的外圆周边缘而以径向形状定位。该轮毂安装段进一步包含：一个位在中央的轮毂孔；复数个螺栓孔，该些螺栓孔是以相等间距、并以一种径向形状在该轮毂孔外部定位；复数个凹孔，该些凹孔是以接近该些螺栓孔的相等间距所定位，而且该凹孔包含形成于背面的一个入口。

该些凹孔的每一个的截面可以是圆形、椭圆形、或多边形。

本发明的该汽车轮圈可进一步包含一个减震橡胶，该减震橡胶可嵌入各凹孔。

该减震橡胶可以是下列任一材质的橡胶：氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR：丁腈-丁二烯橡胶)、乙丙橡胶(EPDM：三元乙丙橡胶)、氟橡胶(FPM；氟碳橡胶)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、与氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶。

各凹孔内部可以包含一个延伸部。

该减震橡胶可以包含：一个接触部，可接触该凹孔；一个倾斜部，该倾斜部呈渐缩状，因而使一内径从该接触部起加宽；一个轴径部，使该内径从该倾斜部起变窄；一个垂直部，该垂直部是从该轴径部起垂直形成。

该背面内的该轮毂安装段面可进一步包含：一个排水孔，该排水孔环绕于各凹孔而形成，从而可由该背面的该轮毂安装段的平坦面内缩；多个排水狭缝，该些排水狭缝以一种径向形状形成于该排水孔内，并且朝向该车轴的中央。

附图说明

图1为传统技术的汽车轮圈的剖面图；

图2是根据本发明实施例的汽车轮圈的完整立体图；

图3是根据本发明的汽车轮圈的剖面立体图；

图4是根据本发明的汽车轮圈的放大立体图；

图5是根据本发明的汽车轮圈的剖面图；

图6是根据本发明的汽车轮圈主要零件的放大剖面立体图；

图7是根据本发明另一实施例的主要零件的放大立体图。

主要组件符号说明:

1：车胎

2：轮盘件

3：轮缘件

21：轮毂安装段

210：轮毂孔

220：螺栓孔

230：排水孔

240：排水狭缝

300：凹孔

310：凹孔入口

320：延伸部

330：接触部

40：减震橡胶

41：接触部

42：倾斜部

43：轴径部

44：垂直部

具体实施方式

发明说明书使用的全部专有名词的意义与本发明所属技术领域专业人士所常用和理解的专有名词的意义相同。本发明申请人在若干特定案例中自行选择部分的专有名词。在这类案例中，该些专有名词应理解为其涵义能在详细说明的上下文内使本发明发生作用，而非仅止于该些专有名词的单纯名称。

在本发明的实施例的说明中，当一个汽车轮圈安装至一辆汽车上时，人眼所看见的该汽车轮圈的一侧称的为「设计面」。该设计面亦称为「正面」，而该设计面的另一侧称为「背面」。

朝向该汽车轮圈中心轴线「L」的方向称为「内部」，而该方向的相反一方称为「外部」。垂直方向是根据该背面所面对地面的位置，即该正面面向天空的方向。

以下参照附图而完整地说明本发明，其中该些附图内会显示本发明的较佳实施例，使所属领域的人士可以很容易地执行本发明。

图1显示一个普通的汽车轮圈。其中一个轮毂安装段21以一体式形成，但多个螺栓孔220则非一体式。

该汽车轮圈内，与一车轴(图中未显示)关联的一区段为一个支撑端，可支撑一个悬臂的负重。因此，制作该一体式轮毂安装段21的理由是为了使该支撑端的强度能承接该汽车本身的重量与推进负重。

利用浇铸一铝合金就能一体成形一个普通的汽车轮圈，该汽车轮圈包含一个轮盘件2与一个轮缘件3，而且能将一条车胎1安装于该轮盘件2与该轮缘件3。

当该车胎1安装于该汽车轮圈时，会形成一个环状的车胎气室，而该轮缘件3与该车胎1会封闭该车胎气室。

该轮盘件2包含接近于圆形的该轮毂安装段21与复数个轮辐22，而该些轮辐22是出自于该轮毂安装段21的外圆周边缘而形成辐射状定位。该轮毂安装段21包含一个轮毂孔210与复数个螺栓孔220。该轮毂孔210形成于该轮毂安装段21的中央。该些螺栓孔220是以相等间距、并且以环绕该轮毂孔210外部(该轮圈的圆周方向)的一种径向形状而定位。该些相邻轮辐22之间可形成一个装饰开口23。

从该些轮辐22与该些装饰开口23所延伸的一个轮辐延伸段形成一圆形状，可连接于该轮缘件3。

该轮缘件3在其前后端各包含一个前凸缘31a与一个后凸缘31b。该前凸缘31a与该后凸缘31b可用来固定该车胎1的多个胎唇11a,11b。可定位一个前胎唇座32a与一个后胎唇座32b而分别衔接该前凸缘31a与该后凸缘31b，以便将该些胎唇11a,11b支撑并且固定在该轮圈上。

该前胎唇座32a与该后胎唇座32b之间定位一个轮舱33。该轮舱33的直径小于该前胎唇座32a的直径，因此安装该车胎1时会放松该些胎唇。一个轮舱壁34可形成为连接彼此直径不相同的该前胎唇座32a与该轮舱33。

根据本发明，一轮毂安装段的该些螺栓孔间含有一凹孔的一种汽车轮圈能改进该轮毂安装段21，因此以下的说明会集中于这类改进。

图2与图3中，该轮毂安装段21包含一个轮毂孔210、复数个螺栓孔220、与复数个凹孔300。该轮毂孔210定位于该轮毂安装段21的中央。该些螺栓孔220是以相等间距、并以该轮毂孔210外部的一种径向形状而定位。该些凹孔300是以相等间距而定位在该些螺栓孔220之间。

通过该轮毂孔210可连接一根车轴(图中未显示)。通过该些螺栓孔220可固定一个轮毂(图中未显示)与多个螺栓(图中未显示)。为了达到这种目的，该些螺栓孔220含有图中未显示的螺纹。

倘若该凹孔300的结构能以一个宽凹孔形式而抵消通过截面为圆形、椭圆形、或多边形的一个狭窄入口的噪音时，本发明并不会限制该凹孔的形状。

因此，当行驶时所产生的噪音进入该凹孔300时，可通过噪音的相互干扰而抵消该凹孔内的噪音，因而提供行驶时的舒适感。

此外，由于形成该些凹孔300的缘故，重量可降低约10％至15％，并且也能保持相同强度。

该凹孔300的内部包含一个延伸部320。该延伸部320的内径d1大于一个入口310的直径以及该螺栓孔220的直径。

请参见图2至图5，根据本发明的一较佳实施例，各凹孔300的该延伸部320会形成较大的内径d1。因此，该五个凹孔300的作用如同五个(5)Helmholtz共振吸收器(参见图2)。

根据该凹孔300的容量、以及该入口310的开孔直径与长度等因素，可定义出降低的声频，因而各凹孔300具备降低行驶时产生的路面噪音的效果。因此，可定义出该凹孔300的容量、以及该入口310的开孔直径与长度，以降低导致该路面噪音共振的某一特定频带(例如，180Hz～270Hz)的声波。

在本发明的实施例中，所设计的该五个(5)凹孔300都含有相同的容量。然而，可以改变各凹孔的容量与该入口的尺寸以降低该特定频带范围内的多种声波。

此外，可形成该凹孔300内的内径d1大于该螺栓孔220，使降低重量的效果达到最大。

通过该轮毂安装段21的轮毂孔210即可连接该车轴，而该轮毂是以多颗螺栓通过该轮毂安装段21的该些螺栓孔220而固定。因此，考虑到该轮圈的强度，保持该车轴与该轮毂安装段21的强度的各项因素包含：从该轮毂孔210的外径到该凹孔300的延伸部320外径的距离D1；不会形成该些凹孔300的该轮毂安装部20的容量，即从该凹孔300的接触侧到该正面的距离D2。

在图3中，该螺栓孔220包含一个螺栓头承接部221与一个螺丝嵌入部222。该螺栓头承接部221含有一个较宽的直径，能稳定地承接由该正面方向嵌入的该螺栓的头部。该螺丝嵌入部222含有一个较窄的直径，能承接嵌入的该螺栓的螺丝。此时影响该轮圈强度的因素是从该螺栓头承接部221外径到该轮毂孔210外径的距离D3。

因此，作为优选，从该轮毂孔210外径到该凹孔300的延伸部320外径的距离D1应等于从该螺栓头承接部221外径到该轮毂孔210外径的距离D3，因而造成该凹孔300的长度l1大约等于该轮毂安装段21厚度的一半，并且在背面内形成该凹孔300的入口310。

在该正面上，从该螺栓头承接部221外径到该轮毂孔210外径的距离D3偏窄，因而凭借该一体式而且没有形成凹孔的该轮毂安装段21可得到该正面的刚性。在该背面上，由该轮毂孔210的外径到该凹孔300延伸部320的外径的距离D1偏窄，因而凭借该轮毂安装段21就能得到该背面的刚性，其中在该轮毂安装段21内，通过含有一较窄直径的该螺丝嵌入部222能使该距离D4变宽。

因此，作为优选，可在该背面内形成该凹孔300的入口310。

考虑设计该汽车轮圈强度时的上述多项因素后，重点在于选择该凹孔300的最理想容量，才能降低该轮圈的重量并且保持该轮圈的强度。

请参见图4，该背面内的该轮毂安装段21包含一个排水孔230与一个排水狭缝240。该排水孔230是环绕该凹孔300而形成，并且从该背面内的该轮毂安装段21的平坦面后缩。该些排水狭缝240形成于该排水孔230内，且呈径向形状而朝向该车轴的中央。

当该汽车轮圈组装至该轮毂时，该背面内的该轮毂安装段21的平坦面会接触该轮毂。该些排水狭缝240形成于该排水孔230内，并且从该背面内的该轮毂安装段21的平坦面后缩以形成一条排水通道。因此，将该汽车轮圈组装到该轮毂时，就可以使雨水通过该些排水狭缝240而排放到该转动车轮的外部。

此时，作为优选，可以使该凹孔300的入口310与该排水狭缝240齐平，以强化排水效率。

请参见图5与图6，图中显示可进一步将一个减震橡胶40嵌入该凹孔300内，这样不仅能降低噪音，而且还能提供吸收冲击与缓冲的功能。

为了达到这种目的，该减震橡胶40可以是下列任一材质的橡胶：氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR：丁腈-丁二烯橡胶)、乙丙橡胶(EPDM：三元乙丙橡胶)、氟橡胶(FPM；氟碳橡胶)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、与氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶。

由于该橡胶的特性已为人所熟知，故此处不详细说明。

该减震橡胶40包含：一个接触部41，可接触该凹孔300；一倾斜部42，可由该接触部41起渐缩而加宽一内径；一个轴径部43，使该内径从该倾斜部42起变窄；与一个垂直部44，可垂直于该轴径部43。

该减震橡胶40的接触部41接触于该凹孔300的接触部330，因此该些接触部会以边对边、线对线、或点对点的方式而彼此接触。

由于该倾斜部42能形成渐缩形态，因此该内径会从该接触部41起加宽，而且该凹孔300内会形成一个特定的密闭空间S。因此能在该密闭空间S内降低行驶期间所产生的噪音，而且嵌入该凹孔300的该减震橡胶40会减轻振动。

该轴径部43的设计能明显使该内径从该倾斜部42起变窄，以便能接触该凹孔300的延伸部320的一个支撑部321。

该倾斜部42与该支撑部321会以边对边、线对线、或点对点的方式而彼此接触。然而，该倾斜部42与该支撑部321以边对边对应的方式而彼此接触较佳，以便能改进支撑力。该减震橡胶40为水平地形成，但也能如图7所示形成倾斜状以避免掉落。此外，该倾斜部42与该支撑部321可形成一种波浪形状或一种凹凸形状K，以增进握持力。因此，嵌入该凹孔300的该减震橡胶40在行驶期间不会自行移动。

该垂直部44垂直延伸自该轴径部43并且外接于该凹孔300的入口310。

该减震橡胶的外径d2形成等于或略微大于该延伸部320的内径d1，而该垂直部44的外径d4形成等于或略微大于该凹孔300的入口310的内径d3，因此能保持密闭/密封力，使降低振动并且防范多种外物进入该些凹孔300的功效达到最大。

该减震橡胶40的长度l2形成等于该凹孔300的长度l1并且和该排水狭缝230的平坦面齐平，因此能使排水效率达到最高。该倾斜部42的长度l4形成等于或略微大于该延伸部320的长度l3，可改进密闭/密封力。

根据本发明该轮毂安装段的该些螺栓孔间含有凹孔的该汽车轮圈中，该凹孔形成于该轮毂安装段内的该些螺栓孔的间，而该减震橡胶可嵌入该凹孔，因此有降低重量约10～15％的功效，并且保持相同强度。

此外，本发明能通过该减震橡胶而具备显著降低汽车行驶期间产生的振动的功效。

此外，由于该倾斜部形成于该减震橡胶内，该密闭空间形成状态是该减震橡胶嵌入于该凹孔。因此。本发明能通过该密闭空间而具备显著降低行驶期间产生的噪音的功效。

此外，由于该支撑部形成于该凹孔内，而该轴径部形成于该减震橡胶内，因此本发明的功效在于即便在高速行驶期间，嵌入该凹孔的该减震橡胶也不会移动。

本发明已利用多个较佳例示实施例进行说明。然而，应理解本发明的范围并非限定于该些已揭露的实施例。相反地，本发明范围的目的在于涵盖所属技术领域的专业人士利用目前已知、未来技术、或相同技巧的各种能力而进行的各种修改与其它安排方式。因此，应对该专利申请项目的范围给予最广的解释，以便涵盖全部的修改与类似安排方式。

Claims (6)

1.一种轮毂安装段的螺栓孔间含有凹孔的汽车轮圈，其特征在于包含：一个轮盘件(2)，通过该轮盘件(2)连接一根车轴；一个轮缘件(3)，使一条车胎能安装在该轮缘件(3)上；

该轮盘件(2)包含：一个轮毂安装段(21)，该轮毂安装段(21)成一圆形状，通过该轮毂安装段(21)连接该车轴；复数个轮辐(22)，该些轮辐(22)是出自于该轮毂安装段(21)的外圆周边缘沿着径向方向定位；

该轮毂安装段(21)进一步包含：一个位在中央的轮毂孔(210)；复数个螺栓孔(220)，该些螺栓孔(220)是以相等间距、并以一种径向形状在该轮毂孔(210)外部定位；复数个凹孔(300)，该些凹孔(300)是以接近该些螺栓孔(220)的相等间距所定位；

该凹孔(300)包含形成于背面的一个入口(310)；以及

一个减震橡胶(40)，该减震橡胶(40)嵌入各凹孔(300)。

2.根据权利要求1所述的汽车轮圈，其特征在于，该些凹孔(300)的每一者的截面是圆形、椭圆形、或多边形。

3.根据权利要求1所述的汽车轮圈，其特征在于，该减震橡胶(40)可以是下列任一材质的橡胶：氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、与氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶。

4.根据权利要求1所述的汽车轮圈，其特征在于，各凹孔(300)内部包含一个延伸部(320)。

5.根据权利要求4所述的汽车轮圈，其特征在于，该减震橡胶(40)包含：

一个接触部(41)，接触该凹孔(300)；

一个倾斜部(42)，该倾斜部(42)呈渐缩状，因而使一内径从该接触部(41)起加宽；

一个轴径部(43)，使该内径从该倾斜部(42)起变窄；以及

一个垂直部(44)，该垂直部(44)是从该轴径部(43)起垂直形成。

6.根据权利要求4所述的汽车轮圈，其特征在于，该背面内的该轮毂安装段(21)包含：

一个排水孔(230)，该排水孔(230)环绕于各凹孔(300)而形成，从而可由该背面的该轮毂安装段(21)的平坦面内缩；以及

多个排水狭缝(240)，该些排水狭缝(240)沿着径向方向形成于该排水孔(230)内，并且朝向该车轴的中央。