CN107531089A - 车轮 - Google Patents

Abstract

公开一种车轮。本文公开的车轮包括：圆盘构件，轴与其连接；以及轮辋部，连接到圆盘构件并且上面安装轮胎，其中轮辋部包括：第一轮胎安装部，连接到圆盘构件并包括与轮胎的外胎圈接触的第一胎圈座；第二轮胎安装部，放置与第一轮胎安装部分隔开，并包括与轮胎的内胎圈接触的第二胎圈座；以及阱部，包括从第一轮胎安装部延伸的外阱部，以及被配置为将外阱部连接到第二轮胎安装部的内阱部，以及其中，按照外阱部、第二胎圈座和内阱部的顺序将厚度形成为越来越薄。

Description

车轮

技术领域

本公开涉及一种车轮，尤其涉及一种能够在车辆行驶时减少噪声和振动并保证刚度的车轮。

背景技术

通常，车轮由包括钢、铝等等的材料构成。这种车轮固定在车辆的轮毂上，轮毂由制动鼓或制动盘构成。

为了提高车辆的燃料效率，将包括铝等等的轻质材料或者减小厚度的设计变化应用于车轮。

典型地，在设计车轮时，将包括轮毂安装部、轮辐部等等的结构设计为满足预定强度条件，然后对轮毂安装部、轮辐部内部等等进行减薄，以减轻重量。

问题在于，由于减轻车轮的重量所致刚度的缺乏，当车辆行驶时在车轮处出现振动和噪声，因此将轮毂安装部、轮辐部内部等等加强，从而防止这种振动和噪声，进而，当车轮的整体形状更厚时，存在重量再次增加的问题。

在韩国专利申请公开No.10-2006-0044653(下面称为“现有技术文献1”)中公开了在轮辋处形成中空腔室以减轻重量和防止噪声的技术。

除了现有技术文献1之外，在韩国专利申请公开No.10-2007-0053386和No.10-1999-0062973中公开了在轮辋和轮辐处形成中空的技术，并且形成中空腔室的方法对于减轻重量和吸收声音是有效的，但是问题在于，该方法在耐久性方面比较差。

此外，在韩国专利申请公开No.10-2007-0053386(下面称为“现有技术文献2”)中公开了在轮辋处形成中空腔室，然后在中空腔室中填充铝泡沫芯以吸收振动和噪声的技术。与现有技术文献1相比，在轮辋和轮辐处形成中空腔室，然后在中空腔室中填充铝泡沫芯的技术在吸声方面效果更好，但是问题在于，在减重方面效果受限。

如图1和图2所示，这种传统车轮包括形成为从圆盘构件2的外周表面沿一个方向延伸的轮辋部3，并且如图2所示，轮胎1安装在轮辋部3的外周表面上。

也就是说，在轮胎1的两端，胎圈1a和1b的一端的外胎圈1a位于构成圆盘构件2外表面的轮辋部3的外胎圈座3a上，另一端的内胎圈1b位于形成于轮辋部3的自由端处的内胎圈座3b上。

同时，轮辋部3形成为使得从圆盘构件2突出的阱部(well portion)31的厚度与内胎圈座3b的厚度不同，阱部31包括外阱部31a和内阱部31b，外阱部31a形成为从外胎圈座3a延伸，内阱部31b形成为从内胎圈座3b延伸并连接到外阱部31a，并且内阱部31b形成为从外阱部31a向外侧倾斜地弯曲。

在如上所述形成的阱部31和内胎圈座3b的每一个的厚度中，设置有轮胎1的内胎圈1b的内胎圈座3b形成为具有最大厚度，从外胎圈座3a延伸并突出的部分31a形成为具有第二厚度，并且在外阱部31a和内胎圈座3b之间的内阱部31b形成为具有最小厚度。

如上所述形成的车轮在车辆行驶通过路面时接收与车辆的重量相对应的负载，并且传递给车轮的负载F1和F2通过轮胎1的两个胎圈1a和1b传递，如图2所示。

但是如图2所示，通过轮胎1传递的负载F1和F2分别通过轮胎1的外胎圈1a和轮胎1的内胎圈1b作用于轮辋部3的外胎圈座3a和轮辋部3的内胎圈座3b，并且针对负载F1和F2的反作用力R1和R2分别作用于轮胎1的外胎圈座3a和内胎圈座3b。

特别地，作用于轮辋部3的内胎圈座3b的针对负载F2的反作用力R2充当传递给外阱部31a的反作用力R2'，外阱部31a有一端连接到外胎圈座3a。

因此，反作用力R1在相反方向上线性地作用于负载F1，以相对于作用在外胎圈座3a上的负载F1提供作用和反作用，而针对负载F2的反作用力R2作为外阱部31a的反作用力R2'传递，并且因此反作用力R2'作用于作用在内胎圈座3b上的负载F2。

因此，因为在内胎圈座3b处发生变形量ε1，并且外阱部31a的厚度比内胎圈座3b的厚度薄，使得作为固定端部的支撑面小，所以问题在于，从外阱部31a的固定端部发生变形，使得整个变形量ε1变大，并且与变形量ε1相对应的振动通过车轮的轮辐部22传递给车辆的轮毂(未示出)，从而没有损失地产生为车辆的振动和噪声。因此需要解决这些问题。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本公开的目的是提供一种车轮，能够通过以不同方式配置形成轮辋部的外阱部、内阱部和第二胎圈座的每一个的厚度来减少传递给车辆的振动和噪声。

此外，本公开的另一个目的是提供一种车轮，能够通过以多级形状倾斜地形成从外阱部延伸的内阱部而将轮辋部的变形量最小化。

技术方案

根据本实施例的车轮包括：圆盘构件，轴与其连接；以及轮辋部，连接到圆盘构件并且上面安装轮胎，其中轮辋部包括：第一轮胎安装部，连接到圆盘构件并包括与轮胎的外胎圈接触的第一胎圈座；第二轮胎安装部，放置与第一轮胎安装部分隔开，并包括与轮胎的内胎圈接触的第二胎圈座；以及阱部，包括从第一轮胎安装部延伸的外阱部，以及被配置为将外阱部连接到第二轮胎安装部的内阱部，以及其中，按照外阱部、第二胎圈座和内阱部的顺序将厚度形成为越来越薄。

在本公开中，第一轮胎安装部还包括：第一移动限制部，从第一胎圈座突出并且被配置为与外胎圈接触以限制外胎圈的移动；以及阱壁部，从第一胎圈座或第一移动限制部延伸并连接到外阱部。

在本公开中，第一移动限制部包括：第一轮辋凸缘，从第一胎圈座突出并且被配置为与外胎圈的外侧接触，以限制外胎圈在向外方向上的移动；以及第一隆起，从第一胎圈座突出并且被配置为与外胎圈的内侧接触，以限制外胎圈在向内方向上的移动。

在本公开中，第二轮胎安装部还包括第二移动限制部，第二移动限制部从第二胎圈座突出并且被配置为与内胎圈接触，以限制内胎圈的移动。

在本公开中，第二移动限制部包括：第二轮辋凸缘，从第二胎圈座突出并且被配置为与内胎圈的外侧接触，以限制内胎圈在向外方向上的移动；以及第二隆起，从第二胎圈座突出并且被配置为与内胎圈的内侧接触，以限制内胎圈在向内方向上的移动。

在本公开中，外阱部的厚度是第二胎圈座的厚度的1.2至1.8倍。

在本公开中，外阱部的厚度是内阱部的厚度的1.2至2.5倍。

在本公开中，外阱部、内阱部和第二胎圈座的厚度分别为6.0至9.1mm、3.3至5.5mm和4.0至7.5mm。

在本公开中，内阱部的厚度大于外阱部与第二胎圈座之间的厚度差。

在本公开中，内阱部形成为基于圆盘构件的旋转中心在外阱部的向外方向上倾斜。

在本公开中，内阱部形成为按照多级阶段倾斜。

在本公开中，内阱部包括：第一倾斜部，形成为从外阱部向第二胎圈座倾斜；以及第二倾斜部，形成为从第二胎圈座向第一倾斜部倾斜，并连接到第一倾斜部。

在本公开中，第一倾斜部的倾斜角在5度至25度的范围内。

在本公开中，第二倾斜部的倾斜角在5度至15度的范围内。

有益效果

根据本公开的车轮，外阱部、内阱部和第二胎圈座的每一个配置为不同的厚度，并且从外阱部延伸的内阱部按照多级阶段倾斜地形成，使得轮辋部的变形量可以最小化，并且还可以减少传递给车身的振动和噪声，从而提高乘车舒适性。

此外根据本公开，具有提高轮辋部的刚度并且同时减轻重量的效果。

附图说明

图1是示出根据现有技术的车轮的轮辋部的放大图。

图2是示出根据现有技术作用在车轮的轮辋部上的力的关系的示意图。

图3是示出根据本公开的车轮的轮辋部的放大图。

图4是示出根据本公开作用在车轮的轮辋部上的力之间的关系的示意图。

图5是根据本公开用于车轮的轮辋部的频率(振动)响应分析的测试的测量传感器的安装状态图。

图6是示出根据图5的测试结果的谐振频率和反谐振频率的曲线图。

图7至图9是基于测试结果和图5的分析，阈值点相对于轮辋部的厚度和重量的每一个的上限值的分析结果的曲线图，图7是最小阈值点相对于车轮的外阱部的厚度的分析曲线图，图8是根据车轮的外阱部的厚度的重量变化的最大阈值点分析的曲线图，图9是示出车轮的外阱部的厚度、重量和刚度之间的相关性的曲线图。

图10是示出根据本公开的车轮的第一倾斜角与第二倾斜角之间的相关性的曲线图。

图11是示出根据本公开的车轮的第一倾斜角、重量和刚度之间的相关性的曲线图。

图12至图14是示出通过将根据现有技术的车轮和根据本公开的车轮分别安装在车辆上而获得的振动测试测量和分析数据的示意图，图12是示出驾驶员座位处的手柄的振动频率的曲线图，图13是示出驾驶员座位的地板部分的振动频率的曲线图，图14是示出车轮的转向节部的振动频率的曲线图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本公开的车轮的一个实施例。为了说明的清楚和方便起见，在以下描述中可以放大附图中所示线的厚度和部件的尺寸。

此外，下面使用的所有术语通过考虑实施例中的功能来选择，并且其含义可以根据用户、操作者的意图或习惯而不同。因此本文使用的术语的含义应当遵循本文公开的上下文。

图3是示出根据本公开的车轮的轮辋部的放大图，图4是示出根据本公开作用在车轮的轮辋部上的力之间的关系的示意图，图5是根据本公开用于车轮的轮辋部的频率(振动)响应分析的测试的测量传感器的安装状态图。

图6是示出根据图5的测试结果的谐振频率和反谐振频率的曲线图。图7至图9是基于测试结果和图5的分析，阈值点相对于轮辋部的厚度和重量的每一个的上限值的分析结果的曲线图，图7是最小阈值点相对于车轮的外阱部的厚度的分析曲线图，图8是根据车轮的外阱部的厚度的重量变化的最大阈值点分析的曲线图，图9是示出车轮的外阱部的厚度、重量和刚度之间的相关性的曲线图。

图10是示出根据本公开的车轮的第一倾斜角与第二倾斜角之间的相关性的曲线图，图11是示出根据本公开的车轮的第一倾斜角、重量和刚度之间的相关性的曲线图。

图12至图14是示出通过将根据现有技术的车轮和根据本公开的车轮分别安装在车辆上而获得的振动测试测量和分析数据的示意图，图12是示出驾驶员座位处的手柄的振动频率的曲线图，图13是示出驾驶员座位的地板部的振动频率的曲线图，图14是示出车轮的转向节部的振动频率的曲线图。

参照图3和图4，根据本发明的车轮包括设置为连接到轴毂(未示出)的圆盘构件100，以及形成为从圆盘构件100的外周表面突出、上面安装有轮胎200的轮辋部160。

圆盘构件100包括轴毂所连接的圆盘状轮毂安装部110以及形成为从轮毂安装部110的外侧向轮辋部160沿径向延伸的轮辐部150。

特别地，如图3和图4所示，轮毂安装部110形成为实心形式，除了为了与联接轴毂的螺栓设计的螺栓孔130和中空部140之外，被完全填充。

这是因为使得车轮作为连接到轴毂的部件的支撑件，具有能够承受车辆自身的重量和冲击负载的强度。

轮毂孔120形成在这种轮毂安装部110处，并且轴毂插入轮毂安装部110的中心部分，并且多个螺栓孔130按照规则的间隔相互分隔开，并且在轮毂安装部110与轮毂孔120分隔开的外侧沿着圆周方向布置。

每个这种螺栓孔130形成为具有从圆盘构件100的外侧表面朝向其内侧表面越来越窄的直径，设置为使得螺母或盖螺母从圆盘构件100的外侧表面插入，并且经由在圆盘构件100的内侧表面轴毂通过每个螺栓孔130的螺栓与每个螺栓孔130内部设置的螺母或盖螺母之间的联接而固定地联接。

中空部140设置在螺栓孔130之间，并且阻尼器(未示出)可以插入中空部140内部，阻尼器由包括橡胶材料在内的材料构成。

这种中空部140与每个螺栓孔130相对地形成在圆盘构件100处，也就是说，形成在圆盘构件100的内侧表面处，并且中空部140的直径形成为从圆盘构件100的内侧表面朝向其中心部分越来越窄。

这是因为当车辆行驶时从车轮产生的振动和噪声分布和衰减到中空部140和阻尼器，其中每个都具有朝向圆盘构件100的内端部增大的直径。

此外，螺栓孔130和中空部140形成为彼此相对，从而互相补充圆盘构件100的刚度。也就是说，轮毂孔120与螺栓孔130之间的间隙形成为在圆盘构件100的外侧表面处为窄，而采用其中未形成中空部140的实体形式的轮毂安装部110，使得可以确保刚度。此外，轮毂孔120与中空部140之间的间隙形成为在盘部件100的内侧表面处为窄，而轮毂孔120与螺栓孔130之间的间隙形成为宽，使得可以确保刚度。

在车轮的轮辋部160上安装轮胎200时，在轮辋部160与轮胎200之间形成环状密封空间。

如图3和图4所示，本实施例的轮辋部160包括第一轮胎安装部161、162、164和165，第二轮胎安装部161a、162a和165a以及阱部163，并且厚度形成为按照外阱部163a、第二胎圈座162a和内阱部163b的顺序逐渐变窄。

第一轮胎安装部161、162、164和165连接到圆盘构件100，并且包括与轮胎200的外胎圈201接触的第一胎圈座162。在本实施例中，第一轮胎安装部161、162、164和165包括第一移动限制部161和165以及阱壁部164。

第一移动限制部161和165从第一胎圈座162突出并且与外胎圈201接触，从而限制外胎圈201的移动。在本实施例中，第一移动限制部161和165包括第一轮辋凸缘161和第一隆起165。

第一轮辋凸缘161从第一胎圈座162突出并且与外胎圈201的外侧接触，从而限制外胎圈201在向外方向上的移动。

第一隆起165从第一胎圈座162突出并且与外胎圈201的内侧接触，从而限制外胎圈201在向内方向上的移动。

阱壁部164从第一胎圈座162或第一移动限制部161和165延伸并且连接到外阱部163a。

第二轮胎安装部161a、162a和165a放置与第一轮胎安装部161、162、164和165分隔开，并包括与轮胎200的内胎圈202接触的第二胎圈座162a。在本实施方式中，第二轮胎安装部161a、162a、165a还包括第二移动限制部161a、165a。

第二移动限制部161a和165a从第二胎圈座162a突出并且与内胎圈202接触，从而限制内胎圈202的移动。在本实施例中，第二移动限制部161a和165a包括第二轮辋凸缘161a和第二隆起165a。

第二轮辋凸缘161a从第二胎圈座162a突出并且与内胎圈202的外侧(也就是图4中的下侧)接触，从而限制内胎圈202在向外方向上的移动。

第二隆起165a从第二胎圈座162a突出并且与内胎圈202的内侧(也就是图4中的上侧)接触，从而限制内胎圈202在向内方向上的移动。

阱部163包括从第一轮胎安装部161、162、164和165延伸到图4中的下侧的外阱部163a以及被配置为将外阱部163a连接到第二轮胎安装部161a、162a和165a的内阱部163b，从而从外阱部163a倾斜连接到第二隆起165a的圆形隆起部r2的起点。

同时在本实施例中，轮胎200与第一和第二胎圈座162和162a形成表面接触的内胎圈201和外胎圈202分别形成为其厚度小于第一胎圈座162和第二胎圈座162a的长度，并且因此，阱部163使得内胎圈201和外胎圈202能够钩住第一隆起165和第二隆起165a。

在本实施例中，车轮的轮辋部160形成为按照外阱部163a、第二胎圈座162a和内阱部163b的顺序逐渐变窄。也就是说，外阱部163a形成为具有最大厚度T1，第二胎圈座162a形成为具有第二厚度T3，内阱部163b形成为具有最小厚度T2(即T1>T3>T2)。

这里，可通过圆形阱部r1与外阱部163a之间的交叉点处的垂直厚度来选择外阱部163a的厚度T1，可通过内阱部163b的中心点处的垂直厚度来选择内阱部163b的厚度T2，可通过内胎圈座162a的中心点来选择第二胎圈座162a的厚度T3。

同时，外阱部163a、内阱部163b和第二胎圈座162a的厚度T1、T2和T3之间的关系可以如下。也就是说，外阱部163a的厚度T1相对于第二胎圈座162a的厚度T3可以形成为1.2<T1/T3<1.8，外阱部163a的厚度T1相对于内阱部163b的厚度T2可以形成为1.2<T1/T2<2.5。

最优选地，如同在以下实施例3中，外阱部163a的厚度T1可以形成为7.1mm，内阱部163b的厚度T2可以形成为3.8mm，第二胎圈座162a的厚度T3可以形成为5.0mm，使得车轮的刚度和减重两者都可以满足。

此外，外阱部163a、内阱部163b和第二胎圈座162a的厚度T1、T2和T3按照6.0至9.1mm：3.3至5.5mm：4.0至7.5mm的比率形成，特别地，基于内阱部163b的厚度T2(是最小厚度)，外阱部163a和第二胎圈座162a的厚度T1和T3形成为比其厚度T2至少大1mm，使得车轮的固有频率可以转换为高频域。

当内阱部163b的厚度T2(是如上所述的比率的标准)小于3.3mm时，可以减轻车轮的重量，但是可能难以保持车轮的刚度。此外当内阱部163b的厚度T2超过5.5mm时，可以保持车轮的刚度，但是缺点是车轮重量增加。

此外，优选如上所述将内阱部163b的厚度T2形成为大于外阱部163a与第二胎圈座162a之间的厚度差(即T1-T3)(即T1-T3<T2)。这是因为确保了内阱部163b的最小厚度(内阱部163b的刚度相对弱于外阱部163a和第二胎圈座162a中每一个的刚度)，并且保持了内阱部163b的刚度，从而维持轮辋部160的整体刚度超过设定范围。

因此，考虑内阱部163b的厚度T2以及如上所述根据厚度T2的比率，将外阱部163a和第二胎圈座162a的厚度T1和T3的每一个设定为最佳范围，并且将参考下面将描述的实施例来详细描述针对以上的描述。

同时，在本实施例中，内阱部163b倾斜地形成，并且这种内阱部163b包括形成为从外阱部163a向第二胎圈座162a向上倾斜的第一倾斜部163b-1，以及形成为从第二胎圈座162a向第一倾斜部163b-1向下倾斜、从而连接到第一倾斜部163b-1的第二倾斜部163b-2。

形成要作为第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2倾斜的内阱部163b的原因在于，当内阱部163b的厚度形成为更厚时，刚度提高，但是整个车轮的重量增加，导致相对于车轮重量减轻的相反结果，因此当内阱部163b形成为按照两级阶段的方式倾斜从而解决车轮整体重量的增加时，可以满足刚度和减重两者。

通过将外阱部163a和第二胎圈座162a的厚度T1和T2的每一个设定为最小重量，内阱部163b的这种第一倾斜部163b-1和这种第二倾斜部163b-2分别具有倾斜角θ1和θ2，用于将外阱部163a和第二胎圈座162a连接到内阱部163b，并且内阱部163b的第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1及其第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2按照5至25度：15至5度的比率形成。

这里，第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1是从外阱部163a的底面开始与车轮的旋转中心线O平行的延伸线与内阱部163a(也就是第一倾斜部163b-1)之间的倾斜角。

此外，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2是从第二胎圈座162a(也就是内胎圈座162a)的底面开始与车轮的旋转中心线O平行的延伸线与内阱部163b(也就是第二倾斜部163b-2)之间的倾斜角。

同时，第二倾斜部163b-2的这种倾斜角θ2是相对于从第一倾斜部163b-1开始与车轮的旋转中心线O平行的延伸线与第二倾斜部163b-2之间的倾斜角的交替角，并且因此交替角和倾斜角形成为相同的角度。

第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的这种倾斜角θ1与θ2之间的比率通过以下方法确定：其中基于第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1来设定第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2。

也就是说，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1为25度时，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2对应于5度，并且当第一倾斜部163b的倾斜角θ1为5度时，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2对应于15度。当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1为20度并且第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2为10.6度时，获得倾斜角θ1与θ2之间的最佳比率。

特别地，第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1形成为在最小倾斜角的5倍范围内具有最大倾斜角，并且当最大倾斜角超过最小倾斜角的5倍时，出现内阱部163b突然弯曲的现象，因此存在耐久性降低的问题。

根据第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1确定的第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2如下表1所示。

[表1]

如表1所示，根据第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1，通过将第二胎圈座162a的厚度T3设定为最小重量，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2对应于用于连接到内阱部163b的最佳倾斜角。

当按照这样的比率形成第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的倾斜角θ1和θ2时，作用在轮辋部160上的负载得到分配，从而可以防止突然变形。

也就是说，如图4所示，不同的反作用力R2-1和R2-2分别以第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的倾斜角θ1和θ2作用于作用在内胎圈座162a上的负载F2。

因此，与圆盘构件100面接触的外阱部163a形成为比内阱部163b和第二胎圈座162a更厚，并且内阱部163b倾斜地形成为具有如同第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的两级阶段，因此如图4所示，在车辆行驶时轮辋部160相对于作用于轮辋部160的负载F1、F2的变形量ε2小于根据现有技术的车轮的变形量ε1(也就是ε1>ε2)，因此可以减少传递给车辆的振动和噪声。

也就是说，在本实施例中，与圆盘构件100形成面接触的外阱部163a的厚度T1形成为比根据现有技术的车轮更厚，并且内阱部163b倾斜地形成为具有如同第一和第二倾斜部163b-1和163b-2的两级阶段，以将相对于作用在内胎圈座162a上的负载F2的反作用力R2分配为反作用力R2-1和R2-2，它们分别作用在第一和第二倾斜点，使得由于作用在内胎圈座162a上的负载F2所致的力矩可以减小，从而减小变形量ε2。

[实施例]

在本实施例中，首先如下表2示出根据本公开和现有技术(也就是大量生产的示例)，随着外阱部163a、内阱部163b和轮辋部160的第二胎圈座162a的厚度变化，对车轮的重量和刚度进行比较。

[表2]

相对于根据现有技术的重量为13.26kg的车轮以及根据本公开的实施例3的重量为12.23kg(重量减少1.03kg)的车轮，通过单个产品刚度测试进行车轮刚度测试，并且在将轮胎200安装在两个车轮的每一个上然后组装到车辆中的状态下进行振动测试，测试结果在表2中示出。

1.表2中车轮的单个产品刚度测量和数据分析

1)测试说明

测试标题称为实验性模态分析(EMA)。

EMA属于通过刺激分析结构的动态响应的领域，并通过数据收集装置产生针对刺激的响应。这不仅可用于验证有限元分析(FEA)的结果，而且可用于确定结构的模态参数。

EMA是用于提取模态参数的4步过程，并且关于4步过程的程序如下。

[振动传感器(加速计)]

为了记录结构的振动响应，提供振动传感器(称为加速度计)以附接到车轮的圆盘构件100的内侧表面，如图5所示。

加速度计使用脉冲锤来输入振动，并且还采用具体测试所需的频率范围、动态范围等等。

[数据获取(数据收集装置)]

提供数据收集装置以测量通过加速度计和脉冲锤产生的振动信号。

[频率响应函数(FRF)分析]

FRF分析测量具有恒定幅度和各种频率的输入信号输入系统时的响应，并且是关于输入系统的宽带频率信号，用于表示从系统输出的响应的标度的分析方法。

FRF分析计算结构的传递函数，并将计算的传递函数与针对刺激的响应进行比较，并且FRF分析的结果表示关于在限定的频率范围中结构的尺寸和相位的响应。

图6示出FRF分析的试验结果，并且其描述如下。

图6是示出根据图5的测试结果，在车轮处出现的谐振频率和反谐振频率的曲线图，并且如图5所示，将测量传感器M1和M2附接到车轮的内侧表面。

在这种状态下，当H11被定义为通过对测量传感器M1施加激励(即冲击)而由测量传感器M1测量的测量值时，H12被定义为通过对测量传感器M2施加激励(即冲击)而由测量传感器M1测量的测量值，H21被定义为通过对测量传感器M1施加激励(即冲击)而由测量传感器M2测量的测量值，H22被定义为通过对测量传感器M2施加激励(即冲击)而由测量传感器M2测量的测量值，H11、H12、H21和H22的每一个的FRF(即谐振频率和反谐振频率)曲线图如图6所示。

因此，f1是四个测量值H11、H12、H21和H22的平均谐振频率值，而f2是四个测量值H11、H12、H21和H22的平均反谐振频率值。

当ω1＝2×π×f1(Hz)，ω2＝2×π×f2(Hz)，mass＝车轮重量(kg)时，在测量横向刚度的FRF曲线之后，可以利用以下公式获得K_wheel(横向刚度)。

[方程]

[模态参数提取]

模态参数提取算法用于从FRF数据中区分模态参数，并且还用于检测峰值，在频域中计算多项式方程，以及合成FRF××。

2)测试条件和刚度值

关于根据现有技术的重量为13.3kg的车轮和根据本公开的实施例3的重量为12.2kg的车轮(重量减少1.1kg)，通过单个产品刚度测试来进行车轮刚度测试，并且在轮胎200安装在两个车轮的每一个上然后组装到车辆中的状态下进行振动测试。

现有技术的车轮：尺寸-18X7J，重量-13.26kg

-本公开的实施例3的车轮：尺寸-18×7J，重量-12.23kg

3)测试结果

现有技术的车轮：尺寸-18X7J，重量-13.26kg，刚度-62.5kN/mm

-本发明的实施例3的车轮：尺寸-18X7J，重量-12.23kg，刚度-64.3kN/mm

4)基于测试结果和分析，关于轮辋部160的厚度和重量的上限值的阈值点的分析结果如图7至图9所示。

首先，图7是最小阈值点相对于车轮的外阱部的厚度的分析曲线图，并且如图7所示，当根据本公开的实施例4的外阱部163a的厚度T1为6.1mm时，现有技术的车轮的刚度为62.5kN/mm，并且本公开的车轮的刚度为62.6kN/mm，当外阱部163a的厚度T1为6.0mm以上时，本公开的车轮的刚度大于现有技术的车轮的刚度，因此将外阱部163a的厚度T1设定为6.0mm以上。

图8是根据车轮的外阱部的厚度的重量变化的最大阈值点分析的曲线图，并且如图8所示，因为当外阱部163a的厚度T1为6.0mm以上时，本公开的车轮的刚度大于现有技术的车轮的刚度，而当外阱部163a的厚度T1超过9.1mm时，本公开的车轮的减重小于5％，所以外阱部163a的厚度T1的最大值变为等于或小于9.1mm，从而将减重的效果最大化。

图9是示出车轮的外阱部的厚度、重量和刚度之间的相关性的曲线图，并且如图9所示，根据本公开的车轮的外阱部163a的厚度T1设定在6.1至9.1mm的范围内，使得根据本公开的车轮的刚度可以大于根据现有技术的车轮的刚度62.5kN/mm，此外，根据本公开的车轮的重量可以最大程度地减小。

特别地，当在6.1至8.1mm的范围内形成外阱部163a的厚度T1时，它变为能够使得本公开的车轮的刚度等于或大于现有技术的车轮的刚度，并且与现有技术的车轮的重量相比，在大约6至9％的范围内减轻本公开的车轮的重量的最佳厚度。

因此，通过上述测试结果，它可以是最合适厚度比，其中外阱部163a的厚度T1形成为7.1mm，内阱部163b的厚度T2形成为3.8mm，第二胎圈座162a的厚度T3形成为5.0mm，使得车轮的刚度和减重都可以满足。

2.根据内阱部163b的第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的倾斜角θ1和θ2的变化考虑刚度

首先，参照表1描述了内阱部163b的第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-2的倾斜角θ1和θ2之间的相关性，并且下面将描述根据倾斜角θ1和θ2的最大值、最小值、最佳角度的重量和刚度。

从下述表3和图10可以看出，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1为25度的最大角时，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2变为5度的最小角，并且当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1为5度的最小角时，第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2变为15度的最大角

因此，当第一倾斜部163b-1的最佳倾斜角θ1为20度，并且第二倾斜部163b-2的最佳倾斜角θ2为10度时，基本上沿着直线形成具有第一和第二倾斜部163b-1和163b-2的内阱部。

特别地，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1是最大角并且第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2是最小角时，因为车轮的外径大于最佳倾斜角，所以重量增加，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1是最小角并且第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2是最大角时，尽管车轮的外径小于最佳倾斜角，重量也大于应用最佳倾斜角时(参见表4和图11)。

从表4和图11可以看出，与第一倾斜部163b-1和第二倾斜部163b-1的倾斜角θ1和θ2分别具有最佳角度时相比，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1是最大角并且第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2为最小角时，刚度少量增加，而重量显著增加。

此外，当第一倾斜部163b-1的倾斜角θ1为最小角并且第二倾斜部163b-2的倾斜角θ2为最大角时，可以看出刚度较弱，此外与倾斜角θ1和θ2分别具有最佳角度时相比，重量更大。

[表3]

项目	最大θ1和最小θ2	最佳θ1和θ2
			第一倾斜部(θ1)	25	20
第二倾斜部(θ2)	5	10

[表4]

项目	最大θ1-12.55kg	最佳θ1-12.23kg
			重量	12.55	12.23
刚度	64.7	64.3

3.通过将现有技术的车轮和本公开的实施例3的车轮的每一个安装在车辆上来进行物理车辆振动测试和数据分析

1)测试条件

-测试目的和背景：根据现有技术和本公开的实施例3的每个车轮的重量和轮辋厚度的变化，与振动有关的效果评估

评估车辆：GM TRAX

-轮胎压力：35Psi(2.46kgf/cm²)

评估路面/速度：平滑沥青/100KPH

-应用轮胎/车轮：P215/55R18/18X7J 13kg(现有技术)，18X7J 12kg(本公开)

评估项目：平滑沥青振动测量

-评估位置：转向节部分、车身底部和转向部分

在该测试中，将振动传感器分别安装在驾驶员座椅的手柄(也就是转向)部分、车轮的转向节部分、以及驾驶员座椅的地板部分，并将现有技术的重车轮以及根据本公开的实施例3的相比于现有技术的车轮减轻1kg重量的车轮分别安装在评估车辆上，以在评估车辆行驶时测量和评估振动影响。

如图13和图14所示，尽管根据本公开的实施例3的车轮相比于现有技术的车轮的重量减轻了1.03kg，但是与现有技术的情况相比，由于外阱部163a的厚度增加，包括传递给车轮的轮辐部的振动等等影响在外阱部163a被吸收，因此可以确认，在轮胎的旋转频率的峰值，振动值降低。

因此，当根据本公开来配置车轮的轮辋部160时，可以看出，可将由于车轮重量减轻所导致的刚度的劣化以及由于刚度的劣化所导致的振动和噪声的影响最小化。

虽然已经参照具体实施例描述了本公开，但是它们仅仅是说明性的实施例并且不限于此，本领域技术人员应当理解，可以从中构思修改和改进。

本公开的简化修改和变化将落入本公开的范围内，并且本公开的真实技术范围应当由所附权利要求限定。

Claims (14)

1.一种车轮，包括：

圆盘构件，轴与其连接；以及

轮辋部，连接到所述圆盘构件并且上面安装轮胎，

其中所述轮辋部包括：

第一轮胎安装部，连接到所述圆盘构件并包括与所述轮胎的外胎圈接触的第一胎圈座；

第二轮胎安装部，放置与所述第一轮胎安装部分隔开，并包括与所述轮胎的内胎圈接触的第二胎圈座；以及

阱部，包括从所述第一轮胎安装部延伸的外阱部，以及被配置为将所述外阱部连接到所述第二轮胎安装部的内阱部，以及

其中，按照所述外阱部、所述第二胎圈座和所述内阱部的顺序将厚度形成为越来越薄。

2.根据权利要求1所述的车轮，其中所述第一轮胎安装部还包括：

第一移动限制部，从所述第一胎圈座突出并且被配置为与所述外胎圈接触以限制所述外胎圈的移动；以及

阱壁部，从所述第一胎圈座或所述第一移动限制部延伸并连接到所述外阱部。

3.根据权利要求2所述的车轮，其中所述第一移动限制部包括：

第一轮辋凸缘，从所述第一胎圈座突出并且被配置为与所述外胎圈的外侧接触，以限制所述外胎圈在向外方向上的移动；以及

第一隆起，从所述第一胎圈座突出并且被配置为与所述外胎圈的内侧接触，以限制所述外胎圈在向内方向上的移动。

4.根据权利要求1所述的车轮，其中所述第二轮胎安装部还包括第二移动限制部，所述第二移动限制部从所述第二胎圈座突出并且被配置为与所述内胎圈接触，以限制所述内胎圈的移动。

5.根据权利要求4所述的车轮，其中所述第二移动限制部包括：

第二轮辋凸缘，从所述第二胎圈座突出并且被配置为与所述内胎圈的外侧接触，以限制所述内胎圈在向外方向上的移动；以及

第二隆起，从所述第二胎圈座突出并且被配置为与所述内胎圈的内侧接触，以限制所述内胎圈在向内方向上的移动。

6.根据权利要求1所述的车轮，其中所述外阱部的厚度是所述第二胎圈座的厚度的1.2至1.8倍。

7.根据权利要求6所述的车轮，其中所述外阱部的厚度是所述内阱部的厚度的1.2至2.5倍。

8.根据权利要求1所述的车轮，其中所述外阱部、所述内阱部和所述第二胎圈座的厚度分别为6.0至9.1mm、3.3至5.5mm和4.0至7.5mm。

9.根据权利要求1所述的车轮，其中所述内阱部的厚度大于所述外阱部与所述第二胎圈座之间的厚度差。

10.根据权利要求1所述的车轮，其中所述内阱部形成为基于所述圆盘构件的旋转中心在所述外阱部的向外方向上倾斜。

11.根据权利要求10所述的车轮，其中所述内阱部形成为按照多级阶段倾斜。

12.根据权利要求11所述的车轮，其中所述内阱部包括：

第一倾斜部，形成为从所述外阱部向所述第二胎圈座倾斜；以及

第二倾斜部，形成为从所述第二胎圈座向所述第一倾斜部倾斜，并连接到所述第一倾斜部。

13.根据权利要求12所述的车轮，其中所述第一倾斜部的倾斜角在5度至25度的范围内。

14.根据权利要求13所述的车轮，其中所述第二倾斜部的倾斜角在5度至15度的范围内。