CN109849586B - 一种中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车，所述中空轮辋的汽车轮毂包括轮盘和至少有一个中空腔的轮辋，所述轮辋包括至少两个相互嵌套的圆环和在所述至少两个圆环同一端的轴向封盖，所述中空腔由所述圆环和轴向封盖构成；所述轮盘一端外侧包括轴向的轮辋安装槽，所述轮辋通过其未安装轴向封盖的一端插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘。本发明的中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车，能进一步减少轮毂的重量，且有足够的强度。
Description
技术领域
本发明涉及机动车轮毂技术，具体涉及一种中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车。
背景技术
铝合金轮毂以其美观大方、安全舒适等特点，在乘用车市场获得了广泛的应用。具体地，铝合金轮毂具有以下优点：
1)重量轻，所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小；
2)具有更佳的吸收振动和反弹力量的金属特性，减少汽车行驶中的振动；
3)切削加工性能好，更容易获得更高的尺寸精度，轮毂的真圆度高、偏摆跳动小、更平衡，使汽车行驶平稳舒适；
4)经过耐腐蚀处理以及涂装着色后的铝合金轮毂色泽多样、精致美观。
但是，目前轮毂制备多采用单层轮毂结构，为了有更好的强度，轮毂的径向厚度尺寸比较大，导致整个轮毂的重量还是偏重，不能充分发挥铝合金重量轻的优势。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车，进一步减少轮毂的重量，且有足够的强度。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种中空轮辋的汽车轮毂，所述轮毂包括轮盘和至少有一个中空腔的轮辋，所述轮辋包括至少两个相互嵌套的圆环和在所述至少两个圆环同一端的轴向封盖，所述中空腔由所述圆环和轴向封盖构成；所述轮盘一端外侧包括轴向的轮辋安装槽，所述轮辋通过其未安装轴向封盖的一端插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘。
上述方案中，所述轮辋包括两个相互嵌套的圆环，分别为设置在外侧的外轮辋和设置在内侧的内轮辋；所述轮盘一端外侧包括两个轮辋安装槽，所述轮辋通过所述外轮辋和所述内轮辋的一端分别插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘。
上述方案中，所述轴向封盖还包括至少一个充气管接头和一个密封塞，所述充气管接头的一端连通所述中空腔，另一端填塞有所述密封塞。
上述方案中，所述轮盘和所述轮辋均由铝合金材质制成。
上述方案中，所述外轮辋或所述内轮辋的厚度尺寸为1-3mm。
上述方案中，所述轮辋安装槽的宽度尺寸为1-3mm，深度尺寸为4-6mm。
本发明实施例还提供一种中空轮辋的汽车轮毂的装配方法，所述方法包括如下步骤：
将构成轮辋的多个圆环的一端插入轮盘的轮辋安装槽并固定；
将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，形成至少有一个中空腔的轮辋。
上述方案中，所述将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽并固定，包括：
将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽，并通过焊接固定于所述轮盘。
上述方案中，将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，形成至少有一个中空腔的轮辋，包括：
将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，通过所述轴向封盖的充气管接头，向所述中空腔内注入预设压强的空气，然后将密封塞填塞有到所述充气管接头，形成至少有一个中空腔的轮辋。
本发明实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括车体和车轮，所述车轮包括如上面所述的任意一种中空轮辋的汽车轮毂。
本发明实施例的中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车，包括轮盘和至少有一个中空腔的轮辋，所述轮辋包括至少两个相互嵌套的圆环和在所述至少两个圆环同一端的轴向封盖，所述中空腔由所述圆环和轴向封盖构成；所述轮盘一端外侧包括轴向的轮辋安装槽，所述轮辋通过其未安装轴向封盖的一端插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘；可见，本发明实施例的中空轮辋的汽车轮毂、轮毂装配方法及汽车，通过设置至少有一个中空腔的轮辋，能进一步减少轮毂的重量，且有足够的强度。
本发明实施例的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图，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它的附图。
图1为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂的示意图；
图2为图1的半剖视图的示意图；
图3为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂中的轮盘的示意图；
图4为图3的半剖视图的示意图；
图5为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂中的外轮辋的示意图；
图6为图5的半剖视图的示意图；
图7为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂中的内轮辋的示意图；
图8为图7的半剖视图的示意图；
图9为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂中的轴向封盖的示意图；
图10为本发明实施例七中空轮辋的汽车轮毂的装配方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在本发明实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
需要说明的是，本发明实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。
本发明实施例提供了一种中空轮辋的汽车轮毂，所述轮毂包括轮盘和至少有一个中空腔的轮辋，所述轮辋包括至少两个相互嵌套的圆环和在所述至少两个圆环同一端的轴向封盖，所述中空腔由所述圆环和轴向封盖构成；所述轮盘一端外侧包括轴向的轮辋安装槽，所述轮辋通过其未安装轴向封盖的一端插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘。
这里，所述轮盘包括法兰盘、法兰盘外周部分和轮辐等，不作详述。
所述嵌套是指外层圆环套设在内层圆环外面，但是相邻的两个圆环及轴向封盖形成中空腔，这样，与单层轮辋相比，在相同厚度的情况下，有中空腔的重量更轻，但是多个单独的圆环，由于每个的径向厚度较薄，在铸造中的晶粒更细，组合后的整体强度或综合机械性能不低于单层轮辋。
本发明实施例的中空轮辋的汽车轮毂，通过设置至少有一个中空腔的轮辋，能进一步减少轮毂的重量，且有足够的强度。
在一种实施方式中，所述轮辋可以包括两个相互嵌套的圆环，分别为设置在外侧的外轮辋和设置在内侧的内轮辋；所述轮盘一端外侧包括两个轮辋安装槽，所述轮辋通过所述外轮辋和所述内轮辋的一端分别插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘。这样，结构更简单，且重量也能减少很多，能够理解，两个以上的圆环也是可行的。
在一种实施方式中，所述轴向封盖还可以包括至少一个充气管接头和一个密封塞，所述充气管接头的一端连通所述中空腔，另一端填塞有所述密封塞。这样，可以通过所述充气管接头向中空腔中注入预设压强的空气，进而平衡胎压，使轮毂的强度进一步增强，且在一定范围内，空气压强越大，强度越高，是优选方式。这里的预设压强的空气是和汽车橡胶轮胎内空气压强相对应的压强
在一种实施方式中，所述轮盘和所述轮辋均可以由铝合金材质制成。铝合金材质更轻，是乘用车等对加速性能要求高的机动车的主流配置。能够理解，其它金属材料，如钢、铁、铜等其它有一定强度的金属都是可行的。
在一种实施方式中，所述外轮辋和所述内轮辋的厚度尺寸可以为1-3mm。这样，一方面可以减轻重量，另一方面，也能有足够的强度，是优选方式。
在一种实施方式中，所述轮辋安装槽的宽度尺寸可以为1-3mm，深度尺寸可以为4-6mm。这样，便于外轮辋和内轮辋的安装及安装的牢固，是优选方式。
本发明实施例还提供了一种中空轮辋的汽车轮毂的装配方法，所述方法包括如下步骤：
将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽并固定；
将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，形成至少有一个中空腔的轮辋。
在一种实施方式中，所述将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽并固定，可以包括：
将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽，并通过焊接固定于所述轮盘。在汽车轮毂制造中，焊接固定的工艺比较成熟，且结构简单，有一定的密封性能，是优选方式。
在一种实施方式中，将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，形成至少有一个中空腔的轮辋，可以包括：
将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，通过所述轴向封盖的充气管接头，向所述中空腔内注入预设压强的空气，然后将密封塞填塞有到所述充气管接头，形成至少有一个中空腔的轮辋。
这样，可以通过所述充气管接头向中空腔中注入预设压强的空气，进而平衡胎压，使轮毂的强度进一步增强，且在一定范围内，空气压强越大，强度越高，是优选方式。这里的预设压强的空气是和汽车橡胶轮胎内空气压强相对应的压强。
本发明实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括车体和车轮，所述车轮包括上面所述的任意一种中空轮辋的汽车轮毂。装备了这样的汽车轮毂的汽车，油耗更低。
以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；并且，下面描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，本技术领域的普通技术人员，根据这些实施例，在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围
实施例一
图1为本发明实施例一中空轮辋的汽车轮毂的示意图，图2为图1的半剖视图的示意图，在本实施例中，所述中空轮辋的汽车轮毂为包括一个中空腔，能够理解，本发明实施例的结构原理也可以用于两个以上中空腔的轮辋的铝合金轮毂。
如图1、2所示，所述的轮毂包括轮盘10和轮辋，所述轮辋由相互嵌套的外轮辋201、内轮辋202及轴向封盖203；如图3、4所示，所述轮盘10一端外侧轴向包括两个轮辋安装槽101；所述轮辋通过所述外轮辋201和所述内轮辋202的一端分别插入所述轮辋安装槽101固定于所述轮盘10，所述外轮辋201和所述内轮辋202的另一端安装有轴向封盖203。本实施例中，如图5-8所示，所述内轮辋202厚度为1.5mm，所述外轮辋201厚度为1.5mm，所述轮辋安装槽101的宽度均为1.5mm，深度为5mm。
所述内轮辋和外轮辋的最外端在径向的距离为16mm，即所述轴向封盖203的内径和外径在半径上的差值为16mm，所述轴向封盖在轴向的厚度为7.5mm。本实施例中，所述轴向封盖还包括两个充气管接头204，每个所述充气管接头204还设置有密封塞(图中未示出)，这样，可以通过所述充气管接头向中空腔中注入一定压强的压缩空气，以平衡橡胶轮胎内的压力。本实施例中，空气的压强为一个标准大气压(atm)。
如图9所示，为了安装所述充气管接头204，所述轴向封盖加工有轴向的螺纹通孔205，所述螺纹通孔205的规格为M8。
本实施例的汽车轮毂的材质为A356铝合金，A356铝合金是一种铸造铝合金，具有流动性好，无热裂倾向，线收缩小，气密性好等良好的铸造性能，比重小，耐蚀性良好，易气焊，随铸件壁厚增加强度降低的程度小，铸态下使用，变质后机械性能提高。能够理解，其它材质的铝合金也是可以的。
另外需要说明的是，为了清楚表达，图1-图8的比例并不一致，往往半剖视图的图面会进行放大处理。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体的试验项目例举如下(不完全例举)：
1)弯曲疲劳试验：
使用JIS D4103规定的试验装置，载荷：MB＝4.23kNm，转速：350r.p.m，转数：200万转无裂纹。
2)径向疲劳试验：
使用JIS D4103规定的试验装置。载荷：F＝19.86kN，转速：440r.p.m，转数：200万转无裂纹。
3)13°冲击试验：
使用JIS D4103规定的试验装置，冲锤质量：756kg，冲击位置：0°(气门孔)、90°、180°、270°。空气压力：200kPa，冲击高度：230mm。试验结果无裂纹。
4)90°冲击试验：
按照JIS D4103规定的试验装置将车轮组装上轮胎。冲锤质量：1010kg，冲击位置：0°(气门孔)、90°、180°、270°，冲锤下落高度：254mm，轮胎：空气压力：260kPa，试验完成后，没有完全分离情况发生。
实施例二
本实施例中，除了中空腔内的空气压强不同于实施例一之外，其它均与实施例一相同，下面介绍所述汽车轮毂的中空腔内的空气压强。
本实施例中，所述汽车轮毂的中空腔内的空气的压强为1.1atm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例三
本实施例中，除了中空腔内的空气压强不同于实施例一之外，其它均与实施例一相同，下面介绍所述汽车轮毂的中空腔内的空气压强。
本实施例中，所述汽车轮毂的中空腔内的空气的压强为1.2atm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例四
本实施例中，除了内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及轮辋安装槽101的宽度不同于实施例一之外，其它均与实施例一相同，下面介绍所述内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及，轮辋安装槽101的宽度。
本实施例中，所述内轮辋202的厚度为2mm、外轮辋201的厚度为2mm，轮辋安装槽101的宽度为2mm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例五
本实施例中，除了中空腔内的空气压强不同于实施例四之外，其它均与实施例四相同，下面介绍所述汽车轮毂的中空腔内的空气压强。
本实施例中，所述汽车轮毂的中空腔内的空气的压强为1.1atm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例六
本实施例中，除了中空腔内的空气压强不同于实施例四之外，其它均与实施例四相同，下面介绍所述汽车轮毂的中空腔内的空气压强。
本实施例中，所述汽车轮毂的中空腔内的空气的压强为1.2atm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例七
本实施例中，除了内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及轮辋安装槽101的宽度、深度不同于实施例一之外，其它均与实施例一相同，下面介绍所述内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及轮辋安装槽101的宽度。
本实施例中，所述内轮辋202的厚度为1mm、外轮辋201的厚度为3mm，轮辋安装槽101的宽度分别为与所述内轮辋和所述外轮辋对应的1mm和3mm，深度分别为4mm和6mm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例八
本实施例中，除了内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及轮辋安装槽101的宽度、深度不同于实施例一之外，其它均与实施例一相同，下面介绍所述内轮辋202的厚度、外轮辋201的厚度及轮辋安装槽101的宽度。
本实施例中，所述内轮辋202的厚度为3mm、外轮辋201的厚度为1mm，轮辋安装槽101的宽度分别为与所述内轮辋和所述外轮辋对应的3mm和1mm，深度分别为6mm和4mm。
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂也能满足美国车轮SAE J175及SAE J328-2005标准，同时也均满足国标GB/T 5334-2005及GB/T 15704-1995车轮强度及疲劳性能要求，具体试验项目同实施例一。
实施例九
本实施例为中空轮辋的汽车轮毂的装配方法，如图10所示，所述方法包括如下步骤：
步骤901：将内轮辋和外轮辋的一端通过机械切削的工艺加工至预设尺寸；即安装到轮盘的一端进行机械切削加工，因为铸造的尺寸精度不够高；
步骤902：将轮辋安装槽通过机械切削的工艺加工至预设尺寸；同理，铸造尺寸精度不够高；
通过步骤901和902，能使得轮辋和轮盘的安装位置更准确，也更牢固；
步骤903：将外轮辋和内轮辋的一端分别插入所述轮盘的轮辋安装槽；由于预先机加工过，尺寸比较精确，基本是过渡或过盈配合，轮辋插入所述轮盘，能够初步固定；
步骤904：通过焊接将轮辋和轮盘完全固定；在汽车轮毂制造中，焊接固定的工艺比较成熟，且结构简单，有一定的密封性能，是优选方式；
步骤905：将轴向封盖安装到所述外轮辋和所述内轮辋之间，并通过焊接固定；这样能保证轴向封盖和所述外轮辋、所述内轮辋的连接处密封，即保证所述中空腔的密封；
步骤906：将充气管接头安装到所述轴向封盖上，并将密封塞塞入充气管接头；这样轮毂的中空腔形成。
实施例十
本实施例提供了一种乘用车，所述乘用车包括车体和车轮，所述车轮可以包括如实施例一到实施例八中任意一种中空轮辋的汽车轮毂；
本实施例的中空轮辋的汽车轮毂可以采用实施例九所述的装配方法制造。
能够理解，其它类型的汽车也可以包括如实施例一到实施例八中任意一种中空轮辋的汽车轮毂，该汽车轮毂也可以采用实施例九所述的装配方法制造。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种中空轮辋的汽车轮毂，其特征在于，所述轮毂包括轮盘和至少有一个中空腔的轮辋，所述轮辋包括至少两个相互嵌套的圆环和在所述至少两个圆环同一端的轴向封盖，两个相互嵌套的所述圆环分别为设置在外侧的外轮辋和设置在内侧的内轮辋，所述中空腔由所述圆环和轴向封盖构成；所述轮盘一端外侧包括轴向的轮辋安装槽，所述轮辋通过其未安装轴向封盖的一端插入所述轮辋安装槽固定于所述轮盘；
所述轴向封盖还包括至少一个充气管接头和一个密封塞，所述充气管接头的一端连通所述中空腔，另一端填塞有所述密封塞；
所述中空轮辋的汽车轮毂的装配方法包括：
将构成轮辋的多个圆环的一端插入所述轮盘的轮辋安装槽，并通过焊接固定于所述轮盘；
将轴向封盖从多个圆环的另一端安装到所述圆环的端面，通过所述轴向封盖的充气管接头，向所述中空腔内注入预设压强的空气，进而平衡胎压，使轮毂的强度进一步增强，然后将密封塞填塞到所述充气管接头，形成至少有一个中空腔的轮辋。
2.根据权利要求1所述的中空轮辋的汽车轮毂，其特征在于，所述轮盘和所述轮辋均由铝合金材质制成。
3.根据权利要求1所述的中空轮辋的汽车轮毂，其特征在于，所述外轮辋或所述内轮辋的厚度尺寸为1-3mm。
4.根据权利要求2所述的中空轮辋的汽车轮毂，其特征在于，所述轮辋安装槽的宽度尺寸为1-3mm，深度尺寸为4-6mm。
5.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括车体和车轮，所述车轮包括如权利要求1所述的中空轮辋的汽车轮毂。
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