CN109466241A - 一种新型重载无内胎车轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型重载无内胎车轮，是由车轮主体与环形弹性挡圈组成；所述车轮主体中部两侧设置有两个反向的斜面的胎圈座，且于所述两个胎圈座之间设置有一圆周凹陷；于所述圆周凹陷处设置有一气门孔沉台；该车轮还包括有一辅助车轮主体的气门芯。本发明可以装配无内胎轮胎，且拆装非常方便，另外轮缘更高，具备防止轮胎脱出的功能，可用于重载车上。

Description

一种新型重载无内胎车轮

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造领域，尤其是涉及一种新型重载无内胎车轮。

背景技术

汽车车轮根据使用轮胎种类的不同一般分为有内胎车轮和无内胎车轮，其中无内胎车轮由于环保、使用等方面的各种优势，在市场上的使用覆盖面已全面超越有内胎车轮。

有内胎车轮和钢制无内胎车轮的车轮筒体均由轮辐与轮辋焊接而成，生产工艺及产品本身存在较多局限性，车轮的轮辐轮辋分别来自两种不同的原材料，并经过装夹、定位等工艺路线分别制作，最后装配并焊接而成，制造生产分为轮辐、轮辋和总成三条生产线，工艺繁琐，管理复杂，且涉及焊接的生产环境较为恶劣，存在火花、飞溅、粉尘等。另外，轮辋部分的热轧、焊接与打磨存在缺陷，总成焊合的环节存在难点，经过多次组装焊接后，使得产品无法达到更高精度。在行车过程中，车轮受力时易从轮辋焊缝位置及辐辋焊缝位置产生破裂，造成交通安全隐范。对于有内胎车轮，轮辋部分为轧制型材进行卷圆，表面粗糙，一般与有内胎轮胎进行配套，防刺穿和爆胎能力较弱，但承载能力较强，可适应恶劣环境下的载重需求。

而对于钢制无内胎车轮，防刺穿和爆胎能力较强，但轮辋两端的轮边高度较低，导致重载或者偏载时，轮胎容易从车轮筒体脱出，因此承载能力较弱，无法适用于重载汽车上。另外，市面上出现一种利用现有有内胎车轮进行改制的无内胎车轮，其原理是在轮辋体上增加橡胶密封圈，利用密封圈阻隔轮胎与车轮装配部位的漏气环节，但在使用过程中，高温、高压、涉水、氧化、变形等因素造成橡胶密封圈短期内就损坏，且由于空间限制，密封圈厚度较薄，安装时容易发生偏离，导致密封圈单边受力、加快磨损。

发明内容

本发明的目的是针对现有产品的不足及缺陷，提供一种新型机构的无内胎车轮，基于现有产品，在保证车轮与轮轴、制动鼓、轮边减速器等相关的安装尺寸不变的前提下，对产品局部轮廓进行优化，在形状与结构上更接近于传统普通的型钢有内胎车轮，但通过局部轮廓的修改与气门孔结构的优化，之后与相应的带有开口的环形弹性挡圈卡装，可变做无内胎车轮使用。

一种新型重载无内胎车轮是通过以下技术方案实现的：

一种新型重载无内胎车轮，是由车轮主体与环形弹性挡圈组成，所述车轮主体包括轮辐与轮辋，所述轮辐外表面为圆弧面，且于圆弧面处开设有一风孔；所述轮辋大端部位设置有环形轮缘；所述车轮主体中部两侧设置有两个反向的斜面的胎圈座，且于所述两个胎圈座之间设置有一圆周凹陷；于所述圆周凹陷处设置有一气门孔沉台；所述车轮还包括有一辅助车轮主体的气门芯，所述气门芯头部从轮辐圆弧面的风孔伸出；所述气门芯尾部安装有密封圈，并通过螺母锁止在气门孔沉台上。

优选的，所述轮辐与轮辋旋压一体成型，轮辋上以及轮辋和轮辐的结合处无焊接焊缝。

优选的，所述轮辐与轮辋还可以组合焊接，轮辐的外圆与轮辋环形轮缘的内壁压合并焊接在一起，焊缝在环形轮缘内壁的轮辋和轮辐结合处。

优选的，所述气门芯为L型结构。

优选的，所述胎圈座包括中部胎圈座与大端胎圈座，所述中部胎圈座与大端胎圈座沿车轮偏距轴线左右对称。

优选的，所述轮辐圆弧面和中部胎圈座之间设置有与弹性环形挡圈装配的挡圈槽。

优选的，所述环形弹性挡圈与大端部位的环形轮缘沿车轮偏距轴线左右对称。

通过以上描述可知，本发明与现有技术相比较，本发明具有如下优点：

1、该发明可以装配无内胎轮胎，且拆装非常方便，另外轮缘更高，具备防止轮胎脱出的功能，可用于货车、拖挂及轮式工程车等重载车上。

2、该发明采用L型气门芯，气门芯的装配部位为采用液压镦制的窝状沉台结构，沉台中心冲制有气门孔，用液压镦窝的方法代替机械加工的方法，特点是不去除材料，可以保证气门芯装配处的壁厚不减薄，强度不削弱。

3、该发明由于车轮主体的轮辐、轮辋体不仅可一体成型，也可以通过组合焊接，整体表面质量好，与无内胎轮胎装配后更不容易漏气与磨损轮胎。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1，本发明的三维图；

图2，本发明的二维图；

图3，本发明的车轮主体断面及轮廓图；

图4，本发明的车轮主体断面及轮廓图的局部视图Ⅰ；

图5，本发明的气门孔沉台结构图；

图6，本发明的气门孔沉台的局部视图Ⅱ；

图7，本发明配合图5气门孔沉台结构的A-A剖面的局部剖面端视图；

图中附图标记的含义：1车轮主体、2环形弹性挡圈、3气门芯、101圆弧面、102挡圈槽、103中部胎圈座、104圆周凹陷、105大端胎圈座、106轮缘、107气门孔沉台。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-7所示，一种新型重载无内胎车轮，是由车轮主体1与环形弹性挡圈2组成，所述车轮主体1包括轮辐与轮辋，所述轮辐外表面为圆弧面101，且于圆弧面101处开设有一风孔；所述轮辋大端部位设置有环形轮缘106，通过局部锻压，轮辋体的大端部位形成环形轮缘106，用于限制单向的轮胎轴向移位与脱出；所述轮辐与轮辋能够通过旋压一体成型，在其轮辋上以及轮辋和轮辐的结合处无焊接焊缝；还可以组合焊接，轮辐的外圆与轮辋环形轮缘106的内壁压合并焊接在一起，焊缝在环形轮缘106内壁的轮辋和轮辐结合处。所述车轮主体1中部两侧设置有两个反向的斜面的胎圈座，胎圈座是带有一定斜度的光滑斜面，作为与轮胎装配的最重要的部位，能够保证轮胎与车轮主体1的装配密致，不产生泄露；所述胎圈座包括中部胎圈座103与大端胎圈105，所述中部胎圈座103与大端胎圈座105沿车轮偏距轴线左右对称；所述轮辐圆弧面101和中部胎圈座103之间设置有与环形弹性挡圈2装配的挡圈槽102，挡圈槽102部位与带有开口的弹性环形挡圈2进行卡装，形成一种新型结构的无内胎车轮整体，环形弹性挡圈2与大端部位的环形轮缘106形成关于车轮偏距轴线左右对称的结构，两者的高度和形状相适配，均为高轮缘，这样便可限制双向的轮胎轴向移位与脱出；置于所述两个胎圈座之间设置有一圆周凹陷104，作为让位，便于装胎时套入轮胎；于所述圆周凹陷104处设置有一气门孔沉台107；所述车轮还包括有一辅助车轮主体1的气门芯3，在装胎使用时需预先装配气门芯3，所述气门芯3采用L型结构，气门芯3的装配部位为采用液压镦制的窝状沉台结构，沉台中心冲制有气门孔，用液压镦窝的方法代替机械加工的方法，特点是不去除材料，可以保证气门芯3装配处的壁厚不减薄，强度不削弱；所述气门芯3头部从轮辐圆弧面101的风孔伸出；所述气门芯3尾部安装有密封圈，并通过螺母锁止在气门孔沉台107上。该发明中提出的沉台式L型气门芯安装结构，不局限用于一种新型重载无内胎车轮，同样可用于传统组合焊接车轮的轮辋部位，并达到同样的使用目的。

实施例1，一种新型重载一体成型无内胎车轮，轮辐与轮辋旋压一体成型，轮辋上以及轮辋和轮辐的结合处无焊接焊缝，车轮整体采用由一块圆饼料通过三道旋压、两道锻压和一道滚型复合的工艺成型，而环形弹性挡圈2则采用条状的型钢卷制而成；通过整体旋压与滚型，车轮主体1的轮辐部位和轮辋体的中下部的轮廓全部成型，轮辋体的中下部形状表现为：中部局部圆周凹陷104，作为让位，便于装胎时套入轮胎；而中部两侧形成两个反向的斜面——胎圈座，胎圈座是带有一定斜度的光滑斜面，作为与轮胎装配的最重要的部位，能够保证轮胎与车轮主体1的装配密致，不产生泄露。

通过局部锻压，轮辋体的大端部位形成环形轮缘，用于限制单向的轮胎轴向移位与脱出。车轮主体1成型后，其挡圈槽102部位与带有开口的环形弹性挡圈2进行卡装，形成一种新型结构的一体化无内胎车轮整体，环形弹性挡圈2与大端部位的环形轮缘形成关于车轮偏距轴线左右对称的结构，两者的高度和形状相适配，这样便可限制双向的轮胎轴向移位与脱出。

一种新型重载一体成型无内胎车轮由于车轮主体1的轮辐、轮辋体为一体成型，整体表面质量好，与无内胎轮胎装配后更不容易漏气与磨损轮胎，且成型过程无焊缝，克服了焊接过程中带来的焊接困难及整体强度缺陷，大大简化了车轮制造的工艺流程及生产管理，以旋压为主的一体成型的工艺也使得车轮产品强度及精度大大提升。

该发明的一体成型无内胎车轮对车轮主体1上的各个部位成型工艺的原理及结构依次描述如下工序：

一、旋压粗旋，将圆饼料进行压弯并进行第一次材料减薄。

二、旋压精旋，将第一次旋压得到的筒体进行壁厚的减薄与局部轮廓的成型，得到轮辐圆弧面101、中部胎圈座103和大端胎圈座105，中部胎圈座103和大端胎圈座105是带有一定斜度的光滑斜面，两者的斜度关于车轮偏距轴线左右对称。

三、锻压，对旋压精旋得到的工件的大边部位进行折弯，形成高度较高的大端轮缘106，其作用是限制单向的轮胎轴向移位与脱出。

四、旋压反旋，对锻压得到的车轮主体1轮辐圆弧面101和中部胎圈座103之间的部位进行旋挤，得到装配环形弹性挡圈2的挡圈槽102。

五、滚型，对轮辋体中部胎圈座103和大端胎圈座105之间的部位进行滚压，得到中部圆周凹陷104。

六、锻压，对中部圆周凹陷104的特定位置进行局部液压镦制，形成圆形的窝状沉台结构，该沉台结构为气门孔沉台107，沉台包含内外两个平整的平面，沉台中心冲制有气门孔，用于装配和穿过气门芯3。

实施例2，一种新型重载组合焊接无内胎车轮，轮辐与轮辋组合焊接，轮辐的外圆与轮辋环形轮缘106的内壁压合并焊接在一起，焊缝在环形轮缘106内壁的轮辋和轮辐结合处，车轮整体采用由轮辋和轮辐通过不同工艺组合焊接成型而环形弹性挡圈2则采用条状的型钢卷制而成；轮辋体的中下部形状表现为：中部局部圆周凹陷104，作为让位，便于装胎时套入轮胎；而中部两侧形成两个反向的斜面——胎圈座，胎圈座是带有一定斜度的光滑斜面，作为与轮胎装配的最重要的部位，能够保证轮胎与车轮主体1的装配密致，不产生泄露。

轮辋的大端部位局部锻压形成环形轮缘，用于限制单向的轮胎轴向移位与脱出。车轮主体1成型后，其挡圈槽102部位与带有开口的环形弹性挡圈2进行卡装，形成一种新型结构的组合焊接无内胎车轮整体，环形弹性挡圈2与大端部位的环形轮缘形成关于车轮偏距轴线左右对称的结构，两者的高度和形状相适配，这样便可限制双向的轮胎轴向移位与脱出。

一种新型重载组合焊接无内胎车轮由于车轮主体1的轮辐、轮辋体合成，由先压装合成再取出后进行压装焊接点固，实现压装合成与焊接点固一体化,稳定压装合成高度,减少配合过盈量,减少焊接变形,稳定车轮加工过程的关键尺寸的质量控制。

该发明的组合焊接无内胎车轮对车轮主体1上的各个部位成型工艺的原理及结构依次描述如下工序：

一、轮辋整圆，通过热挤压将型材热弯成轮辋半成品，再利用滚圆装置将轮辋半成品进行加压整圆，并焊接。

二、轮辋旋压，对轮辋进行壁厚减薄与局部轮廓成型，得到中部胎圈座103和大端胎圈座105，中部胎圈座103和大端胎圈座105是带有一定斜度的光滑斜面，两者的斜度关于车轮偏距轴线左右对称。

三、轮辋锻压，对旋压得到轮辋的大边部位进行折弯，形成高度较高的大端轮缘106，其作用是限制单向的轮胎轴向移位与脱出。

四、轮辋滚型反旋，对轮辋体中部胎圈座103和大端胎圈座105之间的部位进行滚压，得到中部圆周凹陷104；对中部胎圈座103与和大端胎圈座105反方向的部位进行旋挤，得到装配环形弹性挡圈2的挡圈槽102。

五、轮辋锻压，对中部圆周凹陷104的特定位置进行局部液压镦制，形成圆形的窝状沉台结构，该沉台结构为气门孔沉台107，沉台包含内外两个平整的平面，沉台中心冲制有气门孔，用于装配和穿过气门芯3。

六、轮辐旋压，将圆饼料通过旋压机旋压形成轮辐，并对轮辐进行壁厚减薄与局部轮廓成型，得到轮辐圆弧面101。

七、轮辐锻压，对旋压精旋得到的工件的大边部位进行折弯，形成高度较高的大端轮缘106，其作用是限制单向的轮胎轴向移位与脱出。

八、压装组合焊，将轮辋和轮辐压装在一起，将压装好的轮辋和轮辐贴合处进行焊接，然后对整个车轮表面进行处理。

使用原理：

本发明在装胎使用时需预先装配气门芯3，采用L型结构，其尾端安装有密封圈，通过螺母锁止在气门孔沉台107平面上，另外气门芯3的头部充气口从位于轮辐弧面101伸出。

装配好气门芯3后，车轮整体装配时首先将轮胎装入，轮胎的一侧端靠住大端轮缘106的侧壁，轮胎的两边内圈分别与中部胎圈座103和大端胎圈座105合定位，然后将带开口的环形弹性挡圈2撑开，并卡入车轮主体1的挡圈槽102环形弹性挡圈2的内平面与轮胎的另一侧端靠住，此时车轮整体装配完成。对轮胎进行充气时，由于轮胎两边内圈与中部胎圈座103和大端胎圈座105贴合，空气在轮胎内部迅速扩张且不外泄。充气完成后，轮胎与车轮主体1的所有配合面部位贴合并涨紧，气压越大，涨紧作用越强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (7)

1.一种新型重载无内胎车轮，是由车轮主体与环形弹性挡圈组成，所述车轮主体包括轮辐与轮辋，所述轮辐外表面为圆弧面，且于圆弧面处开设有一风孔；其特征在于：所述轮辋大端部位设置有环形轮缘；所述车轮主体中部两侧设置有两个反向的斜面的胎圈座，且于所述两个胎圈座之间设置有一圆周凹陷；于所述圆周凹陷处设置有一气门孔沉台；所述车轮还包括有一辅助车轮主体的气门芯，所述气门芯头部从轮辐圆弧面的风孔伸出；所述气门芯尾部安装有密封圈，并通过螺母锁止在气门孔沉台上。

2.根据权利要求1所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述轮辐与轮辋旋压一体成型，轮辋上以及轮辋和轮辐的结合处无焊接焊缝。

3.根据权利要求1所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述轮辐与轮辋还可以组合焊接，轮辐的外圆与轮辋环形轮缘的内壁压合并焊接在一起，焊缝在环形轮缘内壁的轮辋和轮辐结合处。

4.根据权利要求1所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述气门芯为L型结构。

5.根据权利要求1所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述胎圈座包括中部胎圈座与大端胎圈座，所述中部胎圈座与大端胎圈座沿车轮偏距轴线左右对称。

6.根据权利要求5所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述轮辐圆弧面和中部胎圈座之间设置有与弹性环形挡圈装配的挡圈槽。

7.根据权利要求6所述的一种新型重载无内胎车轮，其特征在于：所述环形弹性挡圈与大端部位的环形轮缘沿车轮偏距轴线左右对称。