CN106457890B - 用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋。根据本发明，为了优化所述车辆车轮(16)的滚动噪声、尤其是为了确定地调节和/或移动所述车辆车轮(16)的至少一个共振频率，所述轮辋(1)具有至少一个局部地被限制的刚性改变的区域(6)，在所述刚性改变的区域上和/或中，所述轮辋(1)的刚性相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于所述轮辋(1)在所述区域中的基本状态或制造状态改变。

Description

用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋
技术领域
本发明涉及一种用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋以及一种用于优化车辆车轮、尤其是机动车车轮的滚动噪声的方法。
背景技术
在车辆发展中，尤其是在机动车发展中，一个重要的方面是优化车辆噪声。优化车辆的滚动噪声也属于此，所述滚动噪声主要通过车辆车轮在行车道上的滚动产生。这种滚动噪声通常通过共振、例如通过可由于车辆车轮的空腔中的空气柱振动引起的轮胎环面共振而增强。在此，车辆车轮的轮辋通常也是参与到这个振动系统中的固体之一。此外，因为轮辋的振动通过固体声引入到车辆内部，所以所述振动明显影响车辆内部的背景噪声。
为了减小车辆的、尤其是在车辆内部的滚动噪声，例如从DE 10 2010 052 919 A1中已知，在车辆车轮的轮辋上布置环形的减振元件，用于对在机动车运行中产生的振动进行减振。这种减振元件环绕地布置在轮辋的外周缘或内周缘上，并包括两个同心的环形元件，这两个环形元件中的第一环形元件占据轮辋上的径向内部的位置，而第二环形元件占据径向外部的位置。第一环形元件在此基本上用于固定减振元件，而第二环形元件用于对振动进行减振。在优选的实施方案中，第二环形元件在此由弹性体硫化橡胶制成，该弹性体硫化橡胶作为缓冲质量具有硫化在其中的钢索。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋，借助于该轮辋能够以简单和有效的方式优化车辆的滚动噪声。
上述目的通过本发明描述的特征实现。
本发明提出一种用于车辆车轮、尤其是用于机动车车轮的轮辋。根据本发明，为了优化车辆车轮的滚动噪声、尤其是为了确定地调节和/或移动车辆车轮的至少一个共振频率，轮辋具有至少一个局部地被限制的刚性改变的区域，在所述刚性改变的区域上和/或中，轮辋的刚性相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于轮辋在所述区域中的基本状态或制造状态改变。
以这种方式可以特别有效地优化车辆车轮的滚动噪声，因为通过在所述至少一个刚性改变的区域上提高或减小轮辋刚性可以例如有针对性地调节和/或移动车辆车轮的共振频率，在该共振频率的情况下车辆车轮的振动达到特别高的振幅。从而例如当车辆车轮的共振频率经常出现并造成干扰性滚动噪声的情况下可以使共振频率移动或移置到更高或更低的频率范围中。这个频率范围可以例如如此选择，使得车辆车轮在车辆行驶期间不在该频率范围中被激励，并且因此不再陷入干扰性共振中。另选地也可以如此选择频率，使得尽管发生共振，但不产生干扰性滚动噪声。此外，根据本发明的轮辋刚性改变也是优化车辆的滚动噪声的特别简单的可能性，因为这如下面还要描述的那样可以以简单的方式转化或者说实现。
概念“轮辋”在此明确地包括没有车辆轮胎的车辆车轮的全部部件，就是说，该概念既包括保持车辆轮胎的轮辋环，又包括形成轮辋环和车辆的轮毂之间的连接件的轮辐。
在根据本发明的轮辋的优选的实施方案中，轮辋可具有多个局部地被限制的和/或相同地构造的刚性改变的区域，所述刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此间隔开、尤其是彼此均匀间隔开。以这种方式可以特别简单地有针对性地调节和/或移动共振振动，因为所述共振振动通常通过径向作用在轮辋上的力激励。因此，为了避免车辆车轮陷入干扰性共振中，仅须确定地布置确定数量的刚性改变的区域。此外，刚性改变的区域均匀间隔开在此具有优点，即不产生车辆车轮的不期望的不平衡。
另外优选的是，所述至少一个刚性改变的区域沿轮辋横向方向观察构造和/或布置在轮辋的轮辋环的中间轮辋区域中和/或轮辋的轮辋环的轮辋槽上。由此，尤其是在轮辋被径向激励时，可以保证有效地确定地调节和/或移动所述至少一个共振频率。如果轮辋构造成深槽轮辋，则刚性改变的区域在此可以优选布置和/或构造在轮辋的深槽上。
优选所述至少一个刚性改变的区域布置和/或构造在轮辋环的、尤其是轮辋环的轮辋槽的在轮胎装配好的状态中面对轮胎的外侧上。因此，由于轮辋环的面状的且通常标准化的构型，可特别简单地布置和/或构造刚性改变的区域。此外，刚性改变的区域由此也可以以视觉上有利的方式从外表不可见地布置和/或构造在车辆轮胎上。
根据一优选的具体实施方案，所述至少一个刚性改变的区域由至少一个布置、尤其是材料锁合地固定在轮辋上的加强元件形成。由此，轮辋可以特别简单地局部地被限制地得到加强，因为仅须将所述确定的加强元件局部地布置在轮辋上。材料锁合的固定在此具有优点，即加强元件可以特别简单地布置在轮辋上，并且加强元件的运动或者摇摆可靠得到避免。但不言而喻也可以是，加强元件力锁合地和/或形状锁合地、例如借助于铆接连接固定在轮辋上。
优选加强元件可以构造成面状的和/或补丁状的或者说广义上板形的或者说板状的，以便加强元件构造得特别节省空间和/或视觉上不引人注意。特别是当加强元件布置在轮辋环的面对车辆车轮的轮胎的外侧上时，所述加强元件的面状的和/或补丁状的构型是有利的，因为加强元件在此在装配轮胎时不或几乎不产生妨碍作用。另外优选加强元件可以由柔性的材料构造，以便简化加强元件的布置。此外，加强元件的材料优选可以构造成尺寸稳定的，以便保证在所述至少一个刚性改变的区域上轮辋被可靠加强。
加强元件可以优选由复合材料、尤其是由纤维复合材料制成，以便尤其是特别刚性且轻地构造具有期望性能的加强元件。
具体而言，轮辋本身可以构造成钢轮辋和/或轻金属轮辋，尤其是构造成铝轮辋。这具有优点，刚性改变的区域由此构造在常规的或常见的轮辋上，所述轮辋可以用于多种车辆。此外，刚性改变的区域可以特别简单地构造在所述由金属制成的轮辋上。
在加强元件的作为替换方案和/或附加的实施方案中，所述至少一个刚性改变的区域可由补焊部形成，尤其是由作为点状补焊部的焊点和/或由作为线状补焊部的焊缝形成。由此，所述至少一个刚性改变的区域可以以特别小的投入构造在轮辋上。补焊材料在此可以构造成任何适合的材料，但优选与轮辋的材料类似或相同。
具体而言，所述至少一个刚性改变的区域在此可由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在轮辋、尤其是轮辋环和/或轮辋槽的确定长度上延伸的点状的和/或线状的补焊部形成，以便以简单的方式局部地被限制地构造补焊部。
在另一个作为替换方案和/或附加的实施方案中，所述至少一个刚性改变的区域可由相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于轮辋在所述区域中的基本状态或制造状态经过结构变化的区域、尤其是由通过热处理而经过结构变化的区域形成。以这种方式，功能特别可靠地构造刚性改变的区域，因为在轮辋上例如不必布置可能情况下可脱落的附加加强元件。此外，在加强区域的这种构型中也不妨碍车辆车轮的轮胎的装配。
所述至少一个通过结构变化而刚性改变的区域优选也可由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在轮辋、尤其是轮辋环和/或轮辋槽的确定长度上延伸的点状的和/或线状的结构变化部形成，以便以简单的方式局部地被限制地构造结构变化部。
另外，为了实现已经说明的目的，还提出一种用于优化车辆车轮、尤其是机动车车轮的滚动噪声的方法，其中，车辆车轮具有轮辋。根据本发明，在至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上和/或中轮辋的刚性相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于轮辋的基本状态或制造状态改变，尤其是如此改变，使得确定地调节和/或移动车辆车轮的至少一个共振频率。由所述方法实施方案得到的优点与根据本发明的轮辋的已被评价的优点相同，从而这些优点在此不再重复。
在一优选的方法实施方案中，为了使刚性改变，将至少一个加强元件、优选至少一个面状的和/或补丁状的和/或由尺寸稳定的和/或柔性的材料制成的加强元件安置、尤其是材料锁合地固定在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上。应用所述至少一个加强元件如上所述允许特别简单和可靠地优化车辆车轮滚动噪声。
作为替换方案和/或附加地，为了使刚性改变，将至少一个优选点状的和/或线状的补焊部设置在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上。由此可以在轮辋上以特别小的投入构造所述至少一个刚性改变的区域。
另外，作为替换方案和/或附加地，为了使刚性改变，将至少一个优选点状的和/或线状的结构变化部、尤其是通过热处理形成的结构变化部设置在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上。以这种方式也如已述功能特别可靠地构造刚性改变的区域。
优选所述至少一个通过结构变化部和/或通过补焊部而刚性改变的区域由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在轮辋、尤其是轮辋环和/或轮辋槽的确定长度上延伸的点状的和/或线状的结构变化部和/或补焊部形成，其中，优选提出，将多个局部地被限制的和/或相同地构造的刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此间隔开地、尤其是彼此均匀间隔开地构造和/或布置在轮辋上。
另外，本申请人保留如下权利：撰写针对车辆、尤其是针对机动车的权利要求，该车辆、尤其是该机动车包括至少一个具有根据本发明的轮辋的车辆车轮。
以上解释的和/或描述的有利的设计方案和/或改进方案除了例如在单义独立性或互不相容的替换方案的情况下还可以单独地或以任意彼此组合的方式来应用。
附图说明
下面根据附图仅示例性地详述本发明和本发明的有利的设计方案和/或改进方案以及其优点。附图示出：
图1在立体视图中示出根据本发明的轮辋的第一实施形式；
图2示出轮辋的俯视图；
图3示出一视图，根据该视图描述轮辋的加强元件的布置形式；
图4在根据图2的视图中示出根据本发明的轮辋的第二实施形式；
图5示出一视图，根据该视图描述轮辋的第二实施形式的热处理区域的布置形式；
图6示出轮辋的轮辋环的截面；以及
图7示例性示出具有多个车辆车轮的车辆，所述车辆车轮的轮辋可以按照图1至图5来构造。
具体实施方式
在图1中示出用于机动车车轮16(图7)的轮辋1。该轮辋1沿径向方向观察在外部具有轮辋环3并且具有沿径向方向观察在内部连接在轮辋环3上的、与轮辋环3材料统一地并且一体地连接的轮辐5。可以借助于轮辋1的轮辋环3以已知的方式保持机动车车轮16的轮胎17(图7)。轮辋1的轮辐5以已知的方式构成轮辋环3和机动车18(图7)的轮毂之间的连接件。图1中示出的轮辋1在此例如由铝制成。但轮辋同样也可以由任意其它适合的材料制成，例如也可由钢或由不同于铝的轻金属制成。
为了解释在附图中示出的轮辋环3的结构，在图6中还示出轮辋环3的部分截面。从中得知，轮辋环3在此构造成深槽式轮辋环。因此，轮辋环3的轮辋槽10在此沿轮辋横向方向y观察在中间具有深槽13和在侧面在外部连接在深槽13上的轮辋肩14。沿轮辋横向方向y观察，在更外部在轮辋槽10上连接着轮辋卷边15。
如尤其是从图3中获知，轮辋1具有多个、在此例如三个加强元件7。加强元件7中的每个都如此地固定在确定地局部地被限制地在轮辋1上预给定的区域上，使得轮辋1在那里形成刚性改变的区域6。通过这种对轮辋1进行确定的局部的加强，对车辆车轮的至少一个确定的共振频率如此地进行调节和/或移动，使得优化车辆车轮的滚动噪声。加强元件7在此示例性地实施为所谓的“CFK补丁”。就是说，加强元件7在此由通过碳纤维加强的塑料材料制成并且构造成补丁状。不言而喻，加强元件7也可以由任意其他适宜的材料制成，在此例如也可由铝制成，以便使加强元件7材料统一地和/或一体地、例如借助于焊接连接固定在轮辋1上。此处示出的“CFK补丁”优选材料锁合地、尤其是借助于粘接连接固定在轮辋1上。
由图2和图3更准确地获知加强元件7在轮辋1上的布置形式。根据图2，加强元件7布置或固定在轮辋环3的轮辋槽10的外侧9上，在此例如在深槽13上。此外，如进一步在图3中所示，加强元件7沿轮辋周向方向观察彼此均匀间隔开地布置在轮辋1上。
在图4和图5中示出根据本发明的轮辋1的第二实施形式。轮辋1在此为了构造刚性改变的区域6不具有加强元件7。而是轮辋1在此为了构造刚性改变的区域6而具有补焊部，借助于所述补焊部使轮辋1在所述区域6中的刚性相对于轮辋1的基本状态和/或制造状态提高。在此仅示例性地，轮辋1具体地在刚性区域6的每个上分别具有焊缝11的多个沿轮辋横向方向y延伸的、沿轮辋周向方向彼此间隔开的、在图4中以虚线表示的行，所述焊缝在此可以通过一个连贯的焊缝或如示出的那样也可以通过多个彼此间隔开的线状的焊缝形成。焊缝11构造在轮辋1的轮辋环3上并在此示例性地在整个深槽10上延伸直至轮辋环3的轮辋肩14中。作为焊缝11的替换方案，连贯的或单个的线状的补焊部也可以借助于多个间隔开的焊点构造。
除了借助于补焊部进行构造，另选地还可以通过轮辋材料的局部的结构变化部来构造图4和图5中示出的刚性改变的区域6。这种结构变化部在此例如可以通过对轮辋进行热处理形成。视刚性的何种变化在此是适宜的或期望的而定，借助于结构变化部可以确定地提高或确定地减小在各个区域中或各个区域上的刚性。在此例如也可以构造图案，如结合图4已经描述的那样，就是说，可以对每个刚性改变的区域6构造结构变化区域的多个沿周向方向彼此间隔开的行，其中，这些行本身构造成连贯的线或由单个的彼此间隔开的线或点形成。
同样可以在刚性改变的区域6中设置补焊部或结构变化部的多个沿横向方向间隔开的行，这些行沿周向方向延伸。在此，行也可以构造成连贯的线或由彼此间隔开的线或点来构造。为了仅仅列举另外几个例子，原则上也可以设置其它的图案，例如均匀的点图案或通过对角线延伸的平行线形成的图案。

Claims (20)

1.一种用于车辆车轮的轮辋，其中，为了优化所述车辆车轮(16)的滚动噪声，所述轮辋(1)具有至少一个局部地被限制的刚性改变的区域(6)，在所述刚性改变的区域上和/或中，所述轮辋(1)的刚性相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于所述轮辋(1)在所述刚性改变的区域中的基本状态改变，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)由作为点状补焊部的焊点和/或由作为线状补焊部的焊缝(11)形成和/或由通过热处理而经过结构变化的区域形成。
2.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述轮辋(1)具有多个局部地被限制的和/或相同地构造的刚性改变的区域(6)，所述刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此间隔开。
3.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)沿轮辋横向方向(y)观察构造和/或布置在所述轮辋(1)的轮辋环(3)的中间轮辋区域中。
4.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)沿轮辋横向方向(y)观察构造和/或布置在所述轮辋(1)的轮辋环(3)的轮辋槽(10)上。
5.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)布置和/或构造在轮辋环(3)的在轮胎(17)装配好的状态中面对轮胎(17)的外侧(9)上。
6.根据权利要求2所述的轮辋，其特征在于，所述刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此均匀间隔开。
7.根据权利要求5所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)布置和/或构造在所述轮辋环(3)的轮辋槽(10)的在轮胎(17)装配好的状态中面对轮胎(17)的外侧(9)上。
8.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在所述轮辋(1)的确定长度上延伸的点状的和/或线状的补焊部形成。
9.根据权利要求8所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋环(3)的确定长度上延伸。
10.根据权利要求8所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋槽(10)的确定长度上延伸。
11.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在所述轮辋(1)的确定长度上延伸的点状的和/或线状的结构变化部形成。
12.根据权利要求11所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋环(3)的确定长度上延伸。
13.根据权利要求11所述的轮辋，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋槽(10)的确定长度上延伸。
14.一种用于优化车辆车轮的滚动噪声的方法，其中，所述车辆车轮(16)具有根据前述权利要求中任一项所述的轮辋(1)，其中，在至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上和/或中所述轮辋(1)的刚性相对于直接邻接的轮辋区域和/或相对于所述轮辋(1)的基本状态改变，为了使刚性改变，将至少一个作为点状补焊部的焊点和/或作为线状补焊部的焊缝(11)设置在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上和/或将至少一个通过热处理形成的结构变化部设置在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上。
15.根述权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一个结构变化部点状地和/或线状地设置在所述至少一个确定地预给定的、局部地被限制的轮辋区域上，以用于使刚性改变。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过结构变化部和/或通过补焊部而刚性改变的至少一个刚性改变的区域(6)由多个沿周向方向彼此间隔开的并且沿横向方向在所述轮辋(1)的确定长度上延伸的点状的和/或线状的结构变化部和/或补焊部形成。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋环(3)的确定长度上延伸。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个刚性改变的区域(6)在轮辋槽(10)的确定长度上延伸。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将多个局部地被限制的和/或相同地构造的刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此间隔开地构造和/或布置在所述轮辋(1)上。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将多个局部地被限制的和/或相同地构造的刚性改变的区域沿轮辋周向方向观察彼此均匀间隔开地构造和/或布置在所述轮辋(1)上。
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