CN108422800A - 一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮 - Google Patents

Abstract

本发明属于商用车车轮领域，尤其涉及一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辐和轮辋通过焊接的方式连接设置，轮辋的中部设置有新型凹槽，新型凹槽为多弧R形平面凹槽；多弧R形平面凹槽的底部从短肩承载部分至长肩承载部分的方向上依次设置有第一凹槽、外凸起以及第二凹槽，第一凹槽、外凸起与第二凹槽之间连续平滑过渡设置；轮辐包括安装部分和斜面部分，所述安装部分的中心位置处设置有中心孔，中心孔的外侧还设置了梯形外凸起和梯形内凹槽。本发明在轮辋和轮辐上的设计合理，通过验证此车轮比普通车轮寿命可以提高4‑5倍；我们创新的此种车轮弯曲性能试验做到190万次仍然完好无损，无失效现象。

Description

一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮

技术领域

本发明属于商用车车轮领域，尤其涉及一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮。

背景技术

随着人们生活水平的提高，各个行业都在迅速的进步。低能耗对于汽车行业来说是汽车行业生存与发展的重要法宝。在汽车行业中，能耗的高低直接影响到该车的销售前景以及整车的性能指数。

随着汽车行业蓬勃发展，新能源、节能、环保等称为汽车发展趋势，为此，汽车企业愈加重视汽车轻量化的研究。在汽车行驶过程中，车轮需要同时应对车身自重载荷及各种动载产生的应力。因此，车轮质量及能耗的高低成为评判整车性能的重要指标之一。随着汽车零部件向高性能、安全、节能、降耗方向发展，高强度钢制车轮已成为车轮轻量化研究的焦点。

汽车在带给人类便利的同时，也带来了一系列其他问题。尤其是近些年随着能源危机的加剧、地球温室效应的出现使节能、环保和安全成为汽车工业发展面临的新课题。汽车零部件的轻量化是解决这些问题的重要途径。汽车整车的轻量化是通过各个零部件的轻量化来实现的。据统计，汽车车轮作为髙速旋转的非自载质量，其控量化所产生的节能效果将是其他零部件节能效果的1.5倍左右。因此，车轮轻量化是实现汽车轻量化的有效途径。已经引起广大汽车制造厂商的广泛关注。

现阶段的汽车企业对车轮做的轻量化处理，主要是来提高车轮的材料，使其能够达到应有的刚度和强度，可是由于现在的技术有限，很难使车轮在降低轮辋厚度的前提下，满足其要求。所以说，轻量化车轮还需要很大的技术创新才能满足现在高要求的需求。

车轮是车辆的安全件，车辆在受到承载后车轮将承受着整个车辆的负荷，车轮在高速旋转下，与地面产生摩擦阻力车轮轮辐将受到不断的交变应力，使车轮轮辐产生破损造成安全隐患，这是目前国内外急需解决的难题。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辐和轮辋通过焊接的方式连接设置，

所述轮辋的中部设置有新型凹槽，所述新型凹槽的一侧设置有用于承载轮

胎短肩的短肩承载部分，另一侧设置有用于承载轮胎长肩的长肩承载部分，

所述短肩承载部分和长肩承载部分远离新型凹槽的一侧均设置有环形加强筋；

所述新型凹槽为多弧R形平面凹槽；

所述多弧R形平面凹槽的底部从短肩承载部分至长肩承载部分的方向上依

次设置有第一凹槽、外凸起以及第二凹槽，所述第一凹槽、外凸起与第二

凹槽之间连续平滑过渡设置；

所述轮辐包括安装部分和斜面部分，所述安装部分的中心位置处设置有中

心孔，所述中心孔的外侧均匀设置有设置在安装部分的安装孔，所述斜面

部分上均匀设置有桃型风孔，所述两桃型风孔之间设置有翻边腰型孔；

所述中心孔的外侧还设置有设置在安装部分的梯形外凸起和梯形内凹槽，

所述梯形外凸起设置在两个安装孔之间，所述梯形内凹槽也设置在两个安

装孔之间，所述梯形外凸起和梯形内凹槽之间沿着安装孔的圆形方向线交

错排列的设置在安装部分上。

作为优选，所述第一凹槽的半径R大于第二凹槽的半径R大于外凸起的半径R，所述第一凹槽的半径R：第二凹槽的半径R为1:1.1-1.3。

作为优选，所述第一凹槽与短肩承载部分之间设置有大R凸起。

作为优选，所述大R凸起与第一凹槽和短肩承载部分之间均为连续平滑过渡设置。

作为优选，所述安装孔的个数为8-14个。

作为优选，所述翻边腰型孔的边沿为外凸型结构，所述桃型风孔为内凹结构，形成凸凹结构的扇叶形状，在车轮旋转时产生旋风给轮胎及制动鼓进行降低温度8-10度。延长轮胎使用寿命与制动刹车的安全性。

作为优选，所述轮辐的厚度为6.0～14.0mm。

作为优选，所述轮辐选用高强度钢380-780微合金车轮专用钢及车轮用钢。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明在轮辐上的风孔与风孔之间冲了腰型孔再使腰型孔，向轮辐弧面外四周翻边的设计，既增加轮辐风孔强度，又减轻了轮辐重量，大大增加了轮辐的使用寿命，增强了车轮的整体钢度，大大提升了车轮承载负荷，给车轮轻量化开辟了新途径；

2、本发明在轮辐上的梯形外凸起和梯形内凹槽的设计，使用寿命大大得到提高，实践证明此莲花式车轮的寿命是普通结构车轮的六倍。给车辆的安全行驶带来了可靠保证；

3、通过验证此车轮比普通车轮寿命可以提高4-5倍；普通车轮弯曲性能试验30万次合格，40-50多万次就失效；我们创新的此种车轮弯曲性能试验做到190万次仍然完好无损，无失效现象；通过结果验证，证明了轮辋槽底多弧R形的创新设计，它彻底改变了我们传统结构车轮的形状，在强度上超越了我们传统结构车轮轮辋强度，为我国在车轮发展史上谱写了一篇新的创举。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的带有莲花式轮辐结构的商用车车轮的立体结构示意图；

图2为实施例1提供的带有莲花式轮辐结构的商用车车轮中轮辋的中轴线剖视图；

图3为实施例1提供的带有莲花式轮辐结构的商用车车轮中轮辐的立体结构示意图；

以上各图中，A、轮辋；1、多弧R形平面凹槽；11、第一凹槽；12、外凸起；13、第二凹槽；2、短肩承载部分；3、长肩承载部分；4、环形加强筋；B、轮辐；5、斜面部分；51、桃型风孔；52、翻边腰型孔；6、安装部分；61、中心孔；62、安装孔；63、梯形内凹槽；64、梯形外凸起。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1所示，本发明提供了一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，对于该莲花式轮辐的命名来说，主要是在轮辐转动的时候，从图轮辐的主面上看去像莲花，故此进行简单的命名；下面具体说一下该车轮的具体组成，即包括轮辋和轮辐，其轮辐和轮辋之间通过焊接的方式进行连接设置，对于本发明的采用的焊接为：先点焊在圈焊，点焊则是先将轮辋和轮辐进行初步固定，一般点焊的点多为园周6-8个，圈焊则是利用相关的设备机器对其进行全方位的焊接，焊接完了之后，在进行去飞溅打磨，即形成了最终的轻量化车轮，对于轮辐的厚度，发明人也是又要求的，即其厚度为6.0～14.0mm，只有厚度在上述的区间内才能够实现上述的设计，如果在薄一些或者再厚一些就会失去轮辐本身的性能，其材料则是选用高强度钢380-780微合金车轮专用钢，及车轮制作用钢。

如图1所示，根据作用来将轮辐细分，即轮辐可以包括安装部分和斜面部分，顾名思义，安装部分则是用来将轮辐以及车轮整体安装在驱动桥上的，其斜面部分则是用来支撑轮辋与轮辐连接；安装部分与斜面部分是圆角过渡一体式设计的。其安装部分的中心位置处设置了有中心孔，在中心孔的外侧均匀设置了设置在安装部分的安装孔，对于安装孔的个数要取决于中心孔的直径大小以及安装部分的直径大小的；斜面部分上均匀设置了桃型风孔，其两桃型风孔之间设置了翻边腰型孔，即翻边腰型孔的边沿为外凸型结构，该风孔之间腰型孔翻边型形状是与轮辐一体设计的新工艺，即用相应的模具制造的，其风孔之间腰型孔翻边形状的设计可以有效提高轻量化车轮轮辐的强度和刚度。即提高了轮辐受到承载力之后多带来的径向承受能力和轴向承受能力，即减轻车轮的重量，又满足了车轮强度及刚度要求。车辆的承受承载的能力，在该结构的设计下，可以提高车辆承载能力。为了进一步提高其性能，从图中可以看出，对于风孔之间腰型孔翻边型形状是与轮辐一体成型，由多模优化而成的腰型孔翻边形状的设计使得该轮辐的承载能力更加可靠，更加稳定；这样的设计不仅便于加工，也是该轮辐具有更好的承载能力，在减轻了轮辐轮辐重量的同时，由于轮辐工艺结构的改变提高了轮辐强度，大大提升了车轮承载负荷，给车轮轻量化开辟了新途径；这样可以更好的提高轻量化车轮的强度和刚度；轮辐风孔之间腰型孔翻边形状的工艺创新，是最佳的方案选择。

上部分则是为了提高斜面部分的强度作出的设计，与此同时，发明人为了更加的提高其轮辐整体的效果，如图1所示，发明人在中心孔的外侧设置了安装部分的梯形外凸起和梯形内凹槽，梯形外凸起设置在两个安装孔之间，梯形内凹槽也设置在两个安装孔之间，梯形外凸起和梯形内凹槽之间沿着安装孔的圆形方向线交错排列的设置在安装部分上，这里的设置从图1中可以很清楚的看明白，其梯形外凸起和梯形内凹槽的设计方式是圆形的设计排列方式，即与安装孔之间排列正好围成一个圆周，不过对于梯形外凸起和梯形内凹槽来说，其交错设置的，即一个梯形外凸起，一个梯形内凹槽，依次排列，采用这样的设计，轮辐辐面的强度达到了大大提高，我们通过实验发现，车轮在高强度的实验中往往再容易出现问题的就是轮辐辐面以及螺栓孔位置，这个东西增强了螺栓孔以及轮辐辐面的强度。

发明人经过大量的试验得出，其安装孔的个数为8-14个时是最为合理的，与此同时，其梯形外凸起和梯形内凹槽个数的总和与其安装孔的个数相同。

上面介绍了该车轮中轮辐的具体设计，下面具体说一下，本车轮中轮辋的具体设计，其轮辋的中部设置了新型凹槽，对此凹槽来说，该新型凹槽为多弧R行平面凹槽，之所以进行命名，只因为该凹槽整体的设计则是平滑过渡的，并且整体也是R凸和R凹的设计方式，除此之外，如图1所示，其新型凹槽的一侧设置了用于承载轮胎短肩的短肩承载部分，另一侧设置了用于承载轮胎长肩的长肩承载部分，短肩承载部分和长肩承载部分远离新型凹槽的一侧均设置了环形加强筋，短肩承载部分则是用于承载轮胎短肩的、设置在凹槽的一侧，长肩承载部分则是用于承载轮胎长肩的、设置在凹槽的另一侧，其环形加强筋的设计也是为了提高其轮辋整体的韧性以及整体的效果，消除轮辋槽底应力。

如图1所示，其多弧R形平面凹槽的底部从短肩承载部分至长肩承载部分的方向上依次设置有第一凹槽、外凸起以及第二凹槽，其第一凹槽、外凸起与第二凹槽之间连续平滑过渡设置，从图1中可以看出，该多弧R形平面凹槽的整体形状为不规则的W型的设计方式，这样可以很好的提高轮辋凹槽的整体强度，这里需要注意的是，再具体设计的时候，要满足第一凹槽的半径R大于第二凹槽的半径R大于外凸起的半径R的要求，并且其第一凹槽的半径R：第二凹槽的半径R为1:1.1-1.3。

除了上述的设计之外，发明人还做了以下的设计：

第一凹槽与短肩承载部分之间设置了大R凸起；

大R凸起与第一凹槽和短肩承载部分之间均为连续平滑过渡设置。

最后补充一下，对于多弧R形平面处理，即第一凹槽的半径R为16-20mm，第二凹槽的半径R为19-26mm，外凸起的外径R为12-20mm。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辐和轮辋通过焊接的方式连接设置，其特征在于，

所述轮辋的中部设置有新型凹槽，所述新型凹槽的一侧设置有用于承载轮胎短肩的短肩承载部分，另一侧设置有用于承载轮胎长肩的长肩承载部分，

所述短肩承载部分和长肩承载部分远离新型凹槽的一侧均设置有环形加强筋；

所述新型凹槽为多弧R形平面凹槽；

所述多弧R形平面凹槽的底部从短肩承载部分至长肩承载部分的方向上依次设置有第一凹槽、外凸起以及第二凹槽，所述第一凹槽、外凸起与第二凹槽之间连续平滑过渡设置；

所述轮辐包括安装部分和斜面部分，所述安装部分的中心位置处设置有中心孔，所述中心孔的外侧均匀设置有设置在安装部分的安装孔，所述斜面部分上均匀设置有桃型风孔，所述两桃型风孔之间设置有翻边腰型孔；

所述中心孔的外侧还设置有设置在安装部分的梯形外凸起和梯形内凹槽，

所述梯形外凸起设置在两个安装孔之间，所述梯形内凹槽也设置在两个安装孔之间，所述梯形外凸起和梯形内凹槽之间沿着安装孔的圆形方向线交错排列的设置在安装部分上。

2.根据权利要求1所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述第一凹槽的半径R大于第二凹槽的半径R大于外凸起的半径R，所述第一凹槽的半径R：第二凹槽的半径R为1:1.1-1.3。

3.根据权利要求2所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述第一凹槽与短肩承载部分之间设置有大R凸起。

4.根据权利要求3所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述大R凸起与第一凹槽和短肩承载部分之间均为连续平滑过渡设置。

5.根据权利要求1所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述安装孔的个数为8-14个。

6.根据权利要求2所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述翻边腰型孔的边沿为外凸型结构。

7.根据权利要求3所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述轮辐的厚度为6.0～14.0mm。

8.根据权利要求4所述的一种带有莲花式轮辐结构的商用车车轮，其特征在于，所述轮辐选用高强度钢380-780微合金车轮专用钢及车轮用钢。