CN110861441B - 车轮以及具有这种车轮的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车轮以及具有这种车轮的车辆。提供一种具有多个辐条部分的车轮，所述车轮具有所需的机械强度，重量轻，并且易于制造。所述车轮(1)包括：盘部分(2)；环形的轮辋部分(3)；以及多个辐条部分(4)，所述多个辐条部分将所述盘部分与所述轮辋部分连接。每个辐条部分均具有径向内端，所述径向内端径向向内延伸超过所述盘部分的外周并且轴向向外凸出，并且减重凹部(13)在每个辐条部分的轴向内侧以连续方式形成到所述盘部分的邻接部分中。

Description

车轮以及具有这种车轮的车辆
技术领域
本发明涉及车轮以及装配有这种车轮的车辆，车轮包括：设置在轮轴周围的盘部分；附接轮胎的轮辋部分；以及将轮辋部分连接到盘部分的多个辐条部分。
背景技术
诸如合金轮之类的汽车轮通常包括：设置在轮轴周围的盘部分；附接轮胎的轮辋部分；以及将轮辋部分连接到盘部分的多个辐条部分。JP2016-37061A公开了一种车轮，其具有：形成在每个辐条部分的轴向外侧上的减重凹部，用于减轻轮的重量；以及附接至盘部分和辐条部分的轴向外侧的盘加强构件。因此，减轻了轮的总重量，并且改善了轮的外观。
然而，JP2016-37061A中公开的车轮需要相对复杂的制造过程，因为需要将加强构件附接至盘部分和辐条部分的轴向外表面，这需要相对复杂的工作。
发明内容
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供一种重量轻并具有所需机械强度的车轮。
本发明的第二个目的是提供一种具有多个辐条部分并且易于制造的车轮。
本发明通过提供一种车轮1实现了这样的目的，该车轮包括：由圆盘形成的盘部分2，所述盘部分构造成附接至车辆的轮毂7以与所述车辆的轮轴同轴；以及环形的轮辋部分3，所述轮辋部分构造成装配轮胎；以及多个辐条部分4，所述多个辐条部分将所述盘部分与所述轮辋部分连接，其中每个辐条部分均具有径向内端，所述径向内端径向向内延伸超过所述盘部分的外周并且轴向向外凸出，并且减重凹部13在每个辐条部分的轴向内侧以连续方式形成到所述盘部分的邻接部分中。
通过在每个辐条部分的内侧设置减重凹部以从辐条部分延伸至盘部分的邻接部分，能够避免应力集中，从而能够优化车轮的机械强度和刚度，并且能够最小化车轮的重量。因为能够确保车轮的必要强度而不需要附接至车轮的任何加强构件等，所以能够提高制造效率。
优选地，每个辐条部分的轴向外表面的径向内端部分具有连接表面12，所述连接表面朝向其径向内部逐渐轴向向内凹进并且连接至所述盘部分的轴向外表面，并且所述减重凹部在包含对应于整个所述连接表面的部分的范围内径向延伸。
因此，能够使辐条部分和盘部分之间的连结部分的横截面从一个地方到另一个地方变化，从而能够逐渐地使应力集中最小化。因此，能够最小化车轮的重量。
优选地，每个辐条部分在侧视观察时在对应于其不与所述盘部分或所述轮辋部分重叠的部分的范围内设置有基本恒定的周向宽度和基本恒定的轴向厚度，并且所述减重凹部朝向其径向外部具有逐渐增加的周向宽度和/或具有逐渐增加的轴向深度。
可以将每个辐条部分制成在其径向外部(轮辋部分侧)中比在其径向内部(盘部分侧)中更薄，而不会降低整体机械强度。因此，通过增加减重凹部朝向其径向外侧的体积，能够在不损害机械强度的情况下最大化地减轻重量，并且能够实现期望的吸引人的外观。
优选地，每个辐条部分的径向外端部分比所述轮辋部分的轴向外边缘3a轴向更向外突出，并且在所述辐条部分和所述轮辋部分之间的连结部分中比所述轮辋部分的内周边缘3b径向更向外延伸。
因为每个辐条部分的径向外端部分比轮辋部分轴向更向外突出，所以能够增强辐条部分的刚度。
本发明还提供了一种车辆，该车辆包括：如上限定的所述车轮，所述车轮固定至所述轮毂；以及圆制动盘14，所述制动盘与所述轮轴同轴，并且比所述盘部分轴向更向内定位，其中所述盘部分的外径基本上与所述制动盘的外径相等。
根据这种布置，从外部来看，制动盘有利地被隐藏，使得车辆的外观(特别是其轮的外观)得到改善。而且，防止了由制动盘和/或制动衬块的磨损产生的灰尘轴向向外扩散，从而能够使这种灰尘最小程度地粘附至车轮的轴向外表面。
因此，本发明提供了一种具有多个辐条部分的车轮，所述车轮具有所需的机械强度，重量轻，并且易于制造。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的车轮的立体图；
图2是从轴向内侧看到的车轮的侧视图；
图3A是从轴向外侧看到的车轮的侧视图；
图3B是沿图3A的线B-B剖取的车轮的剖视图；和
图4是沿图3A的线IV-IV线剖取的车轮的局部剖视图。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的优选实施方式。
如图1至图4中所示，车轮1包括：圆盘形盘部分2，其与车辆的沿横向方向延伸的轮轴同轴；轮辋部分3，轮胎(图中未示出)附接至轮辋部分3；以及有多个(在所示实施方式中为10个)辐条部分4，其将盘部分2和轮辋部分3彼此连接。车轮1通过铸造或锻造诸如铝合金和镁合金之类的金属合金而制成。
盘部分2设置有：中心孔5，其穿过盘部分2的中心；以及五个紧固孔6，其以规则间隔围绕中心孔5同心布置。车辆的轮毂7(图3B)的杆部分装配至中心孔5中，并且从轮毂7的轴向外表面突出的双头螺栓穿过相应的紧固孔6。轮螺母(图中未示出)拧在从紧固孔6突出的双头螺栓上，以便以本身已知的方式将车轮1牢固地固定至轮毂7。如图2中所示，用于减轻重量的矩形减重凹部8在盘部分2的轴向内侧形成为基本上沿着同心圆与紧固孔6交替。
环形轮辋部分3设置有：外侧凸缘3a，其在外侧(轴向外侧)限定轮辋部分3的外周；鼓形部分11，其以同轴方式从外侧凸缘3a沿轴向向内的方向延伸；以及内侧凸缘3c，其在内侧(轴向内侧)限定轮辋部分3的外周。外侧凸缘3a的紧内侧上限定有外侧胎圈座9，并且内侧凸缘3c的紧外侧中限定有内侧胎圈座10。这些胎圈座9和10支撑装配在车轮1上的轮胎(图中未示出)的相应胎圈。外侧胎圈座9具有比鼓形部分11更大的壁厚度，从而能够控制由轮胎在路面上滚动引起的振动。如图3B中所示，外侧凸缘3a的外周和内侧凸缘3c的外周在侧视图中彼此重合，并限定轮辋部分3的外周。
辐条部分4从盘部分2径向向外延伸，并且连接至辐条部分4的相应径向外端处的轮辋部分3。在所示实施方式中，辐条部分4以30度的角度间隔线性地和径向地延伸。在一个另选实施方式中，辐条部分4的数量大于或小于10。此外，每个辐条部分4均可以朝向切线方向略微倾斜，而不是严格地径向延伸。
每个辐条部分4均径向伸长，并且具有：基本上平坦的顶表面(轴向外表面)，该顶表面基本上与轴向方向正交；以及侧表面，该侧表面在轴向向内的方向上倾斜地延伸或者在轴向向内的方向上从平坦顶表面的外周发散。因此，每个辐条部分4的周向宽度在其轴向内侧上比在其轴向外侧上大。每个辐条部分4的周向宽度沿其长度或沿径向方向基本恒定。
每个辐条部分4的径向内端部分相对于盘部分2向外或沿外侧方向凸出，并径向向内延伸超过盘部分2的外周边缘2a。辐条部分4的径向内端的轴向外表面朝径向内侧沿轴向向内的方向向内偏斜或弯曲，使得倾斜或弯曲的连接表面12平滑地连接辐条部分4的平坦轴向外表面和盘部分2的轴向外表面。
每个辐条部分4以及盘部分2的邻接部分共同限定在其轴向内侧上沿径向方向延伸的大致平滑的连续表面，并且减重凹部13在辐条部分4的轴向内侧以连续方式形成到所述盘部分2的邻接部分中(以槽在中央延伸穿过辐条部分4并延伸到盘部分2的邻接部分中的方式)。由此，可以避免应力集中，从而能够优化车轮1的机械强度和刚度，并且能够使其重量最小化。
如图2中所示，每个减重凹部13在侧视图中均具有矩形外轮廓，并且相对于相应的辐条部分4居中地形成。减重凹部13的径向内边缘位于连接表面12的径向内边缘的径向内侧(和/或盘部分2的外周边缘2a的略微径向内侧)。减重凹部13的径向外边缘位于连接表面12的径向外边缘的径向更外侧(和/或轮辋部分3的内周边缘3b的略微径向内侧)。因此，每个减重凹部13均在包含对应于整个连接表面12的部分的范围内径向延伸。
可以注意到，连接表面12在盘部分2的轴向外表面和每个辐条部分4的轴向外表面之间创建了轴向偏移(或台阶)。因此，必须避免由该偏移(台阶)的存在而造成的横截面的突然变化引起的应力集中。在所示的实施方式中，因为减重凹部13在包含对应于整个连接表面12的部分的范围内径向延伸，所以该偏移(台阶)上的横截面的变化可以是高度渐变的。因此，能够避免应力集中，并且能够使车轮1的重量最小化。
此外，每个辐条部分4在侧视图中对应于其不与盘部分2或轮辋部分3重叠的部分的范围内设置有基本恒定的周向宽度和基本恒定的轴向厚度。减重凹部13可以具有朝向其径向外部逐渐增加的周向宽度，以便在侧视图中限定梯形形状。另选地或另外地，减重凹部13可以具有朝向其径向外部逐渐增加的轴向深度。如本领域技术人员能够理解的，可以将每个辐条部分4制成在其径向外部(轮辋部分3侧)比在其径向内部(盘部分2侧)更薄，而不降低整体机械强度。因此，通过增加减重凹部13的朝向其径向外侧的体积，能够在不损害机械强度的情况下最大化地减轻重量，并且同时能够实现辐条部分4的期望的吸引人的外观。
每个辐条部分4的径向外端部分均径向向外适当地延伸超出轮辋部分3的内周边缘3b，并且延伸至与外侧凸缘3a的外周相邻的点。辐条部分4的径向外端部分在侧视图中与外侧胎圈座9重叠，并且在轴向向外的方向上突出超过外侧凸缘3a的轴向外表面。因为每个辐条部分4均因此在轮辋部分3的大部分上径向延伸，所以能够增强车轮1的径向外部部分的刚度。
车辆为其每个轮设置有制动盘14，制动盘14固定地附接至轮毂7，以便与车轮1一起快速地旋转。制动盘14在侧视图中的形状是圆形的，并且与车轮1同轴地定位并且在轴向上位于外侧胎圈座9和内侧胎圈座10中间。盘部分2的外径基本上等于制动盘14的外径。因此，从外部来看，制动盘14被盘部分2隐藏，从而能够改善车轮1的外观。另外，防止由制动盘14和相应的制动衬块(图中未示出)之间的摩擦产生的灰尘或粉末沿轴向向外的方向散射，使得防止车轮1的轴向外表面被这种灰尘或粉末弄脏。
如上所述，通过设置减重凹部13能够减轻车轮1的重量，但是由于将每个辐条部分4连接至盘部分2和轮辋部分3的结构以及所适当选择的每个减重凹部13的形状和定位，能够在不需要任何额外的加强装置的情况下确保车轮1的机械强度和刚度。
已经根据特定实施方式描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下可以以各种方式对本发明进行修改。例如，可以改变辐条部分和紧固孔的数量，但优选的是，辐条部分和紧固孔以旋转对称的方式布置。此外，减重凹部8和13也可以是通孔，而不是具有底部的凹部。

Claims (4)

1.一种车轮，该车轮包括：
由圆盘形成的盘部分，所述盘部分构造成附接至车辆的轮毂以与所述车辆的轮轴同轴；以及
环形的轮辋部分，所述轮辋部分构造成装配轮胎；以及
多个辐条部分，所述多个辐条部分将所述盘部分与所述轮辋部分连接，
其中每个辐条部分均具有径向内端，所述径向内端径向向内延伸超过所述盘部分的外周并且轴向向外凸出，并且
减重凹部在每个辐条部分的轴向内侧以连续方式形成到所述盘部分的邻接部分中，
其特征在于，每个辐条部分的轴向外表面的径向内端部分具有连接表面，所述连接表面朝向径向内侧沿轴向向内的方向向内偏斜或弯曲并且连接至所述盘部分的轴向外表面，并且所述减重凹部在包含对应于整个所述连接表面的部分的范围内径向延伸。
2.根据权利要求1所述的车轮，其中，每个辐条部分在侧视观察时在对应于其不与所述盘部分或所述轮辋部分重叠的部分的范围内设置有基本恒定的周向宽度和基本恒定的轴向厚度，并且所述减重凹部朝向其径向外部具有逐渐增加的周向宽度和/或具有逐渐增加的轴向深度。
3.根据权利要求1所述的车轮，其中，每个辐条部分的径向外端部分比所述轮辋部分的轴向外边缘轴向更向外突出，并且在所述辐条部分和所述轮辋部分之间的连结部分中比所述轮辋部分的内周边缘径向更向外延伸。
4.一种车辆，该车辆包括：
根据权利要求1至3中任一项所述的车轮，所述车轮固定至所述轮毂；以及
圆制动盘，所述制动盘与所述轮轴同轴，并且比所述盘部分轴向更向内定位，其中所述盘部分的外径基本上与所述制动盘的外径相等。
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