CN113427946A - 车辆用车轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够获得能减小空气阻力的车辆用车轮装置。包括：车轮(12)，其具有设置在邻接的轮辐(24)之间的开口部(26、28)；制动机构(14)，其位于车轮(12)的车宽方向内侧，包含制动钳(30)及制动盘(32)；以及圆弧部(36)，其在开口部内沿周向延伸，架设在邻接的轮辐之间，在圆弧部(36)的车宽方向内侧具有朝向车宽方向外侧凹陷的凹部(42)，圆弧部(36)与制动钳(30)配置在沿车宽方向观察时重叠的位置。

Description

车辆用车轮装置
技术领域
本发明涉及汽车等的车辆用车轮装置。
背景技术
例如，专利文献1中公开了多个开口部在周缘部沿圆周方向大致等间隔分离配置的车辆用车轮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平3-5602号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1公开的车辆用车轮中，由于损耗气流从多个开口部朝向车宽方向外侧流出，因此产生空气阻力。存在由于该空气阻力而使得燃油效率恶化的可能。
本发明是鉴于前述问题提出的，目的在于提供一种能够减小空气阻力的车辆用车轮装置。
用于解决课题的手段
为了达成前述目的，本发明的特征在于，包括：车轮，其具有供轮胎嵌入的轮辋、安装在车轴上的轮毂、连结所述轮辋与所述轮毂的多个轮辐、和设置在邻接的所述轮辐之间的开口部；制动机构，其位于所述车轮的车宽方向内侧，包含制动钳及制动盘；以及圆弧部，其在所述开口部中沿周向延伸，架设在邻接的所述轮辐之间，所述车辆用车轮装置在所述圆弧部的车宽方向内侧具有朝向车宽方向外侧凹陷的凹部，所述制动钳及所述制动盘中的至少一方配置在沿车宽方向观察时与所述圆弧部重叠的位置。
发明效果
本发明能够获得能够减小空气阻力的车辆用车轮装置。
附图说明
图1是本发明实施方式的车辆用车轮装置的概略剖切构造图。
图2是图1所示的车辆用车轮装置的局部剖切立体图。
图3的(a)及(b)是示出圆弧部的变形例的放大剖视图。
图4是示出内轮廓部的内周面与车轮的旋转中心之间的分离距离(a)和制动钳的外周面与车轮的旋转中心之间的分离距离(b)的关系的示意说明图。
图5是其他实施方式的车辆用车轮装置的截面构成图。
图6的(a)是示出本实施方式中设置于圆弧部的边缘的作用效果的示意剖视图，(b)是示出未设有边缘的比较例的作用效果的示意剖视图。
图7是示出轮辋的车宽方向外侧端部与制动盘的车宽方向外侧面之间的分离距离(A)、外轮廓部的车宽方向外侧面与外轮廓部的车宽方向内侧面之间的分离距离(B)、圆弧部的车宽方向外侧面与制动盘的车宽方向外侧面之间的分离距离(C)的关系的说明图。
图8是另一其他实施方式的车辆用车轮装置的分解立体图。
图9是本发明申请人提出的比较例的车辆用车轮装置的概略剖切构造图。
图10是图9所示的车辆用车轮装置的局部剖切立体图。
附图标记说明
10、10a、10b 车辆用车轮装置
12 车轮
14 制动机构
18 轮胎
20 轮辋
22 轮毂
24 轮辐
26 外径侧开口部(开口部)
28 内径侧开口部(开口部)
30 制动钳
32 制动盘
36、36a、36b 圆弧部
38 外轮廓部
40 内轮廓部
42 凹部
44 内周面
46 外周面
52、58 边缘
AV 空气涡
O 旋转中心轴线
具体实施方式
接下来，参照适当附图详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直方向)。
如图1所示，本发明实施方式的车辆用车轮装置10构成为包括车轮12、制动机构14、和环形件16(参照图2)。需要说明的是，在图1中，粗实线及细实线分别表示空气的流动。
如图1及图2所示，车轮12具有：轮辋20，其供轮胎18嵌入；轮毂22，其安装在未图示的车轴上；和多个轮辐24，其沿径向延伸，连结外径侧的轮辋20与内径侧的轮毂22。在邻接的轮辐24之间设有开口部。该开口部由沿周向延伸的环形件16分为两部分，由位于外侧的外径侧开口部26和位于内侧的内径侧开口部28构成。外径侧开口部26的开口面积大于内径侧开口部28的开口面积。
制动机构14位于车轮12的车宽方向内侧，构成为具备以往周知的制动钳30和制动盘32。制动钳30固定在未图示的车身侧部件上，内部具有未图示的多个活塞。制动盘32呈圆板状，以与车轮12一体旋转的方式设置。
环形件16在轮辋20与轮毂22之间沿周向延伸，安装在于各轮辐24的车宽方向内侧形成的截面矩形状的槽部34中(参照图2)。环形件16具有在开口部内沿周向延伸并架设在邻接的轮辐24间的多个圆弧部36。此外，环形件16的车轮12中的径向的截面呈コ字状，具有外径侧的外轮廓部38、内径侧的内轮廓部40、及连结外轮廓部38与内轮廓部40的连结部41，该连结部41在所述截面中沿与外轮廓部38及内轮廓部40正交的方向延伸。在本实施方式中，多个圆弧部36由一体地连结的环形件16构成，例如，也可以将环形件16分割为多个并由多个圆弧部36构成环形件16。另外，环形件16也可以不构成为圆环。
需要说明的是，圆弧部36的径向的截面形状并非限定为コ字状，例如，也可以如图3的(a)、图3的(b)的变形例所示，构成为截面く字状或截面C字状。另外，圆弧部36的径向的截面形状也可以是例如复合多边形状。通过按照这种方式构成，从而能够提高设计的自由度。另外，在图3的(a)、图3的(b)中，附图标记42分别表示后述的凹部。
在圆弧部36的车宽方向内侧设有朝向车宽方向外侧凹陷的凹部42。外轮廓部38与内轮廓部40隔着该凹部42彼此相对配置。另外，环形件16的圆弧部36与制动机构14的制动钳30(外径部分)配置在沿车宽方向观察时重叠的位置(参照图1)。
在本实施方式中，开口部内具备圆弧部36，因此，开口部的开口面积对应于圆弧部36的面积而减小。由此，在本实施方式中，与现有技术比较，能够抑制车轮12的内部的空气向车轮12的外部流出。其结果，在本实施方式中，与现有技术比较，能够减小空气阻力。
另外，在本实施方式中，在空气从车轮12的开口部朝向外部空气流出时，空气进入圆弧部36的内侧的凹部42内，从而能够使凹部42内产生空气涡AV(air vortex)(参照图1、图6的(a))。其结果，在本实施方式中，能够通过空气涡AV来改变其他空气的流动，抑制向车轮12的外部流出的空气量。
此外，在本实施方式中，圆弧部36与制动钳30配置在沿车宽方向观察时重叠的位置，从而能够减小圆弧部36与制动钳30的分离距离。因此，在本实施方式中，从车轮12的内径侧开口部28流出的空气量减少，能够减小能量损失，因此能够减小空气阻力。需要说明的是，在本实施方式中，圆弧部36与制动钳30配置在沿车宽方向观察时重叠的位置，但并非限定于此。例如，也可以使得圆弧部36与制动盘32配置在沿车宽方向观察时重叠的位置。
图9是本发明申请人提出的比较例的车辆用车轮装置的概略剖切构造图，图10是图9所示的车辆用车轮装置的局部剖切立体图。需要说明的是，在图9中，粗实线表示朝向外部流出的空气的流动。
在该比较例的车辆用车轮装置100中，与本实施方式的车辆用车轮装置10比较，区别在于未设有环形件16(圆弧部36)。需要说明的是，其他构成与车辆用车轮装置10相同，因此对相同的构成要素标注同一参照附图标记来说明。
如图9及图10所示，在比较例的车辆用车轮装置100中未设有圆弧部36，车轮12的开口部的开口面积与本实施方式比较增大。因此，在比较例中，与本实施方式比较，车轮12的内部的空气容易经由开口部流出到外部(参见图9的粗实线)。其结果，在比较例中，与本实施方式比较难以抑制空气阻力。
如图4所示，在本实施方式中，内轮廓部40的内周面44与车轮12的旋转中心(旋转中心轴线O)之间的分离距离(a)和制动钳30的外周面46与车轮12的旋转中心(旋转中心轴线O)之间的分离距离(b)被设定为a≤b的关系。由此，在本实施方式中，通过设定为a≤b的关系，从而能够进一步减小内径侧开口部28的开口面积，能够由制动钳30使得内径侧开口部28进一步闭塞。其结果，在本实施方式中，能够抑制空气从内径侧开口部28朝向外部流出。
如图5所示，在其他实施方式的车辆用车轮装置10a中，至少圆弧部36a的一部分具有与轮辐24的内侧端24a相比朝向向车宽方向内侧突的突起部47。在图1的实施方式中，不存在与突起部47相当的部分(参照图1)。通常能够自由设定圆弧部36a与制动钳30的沿着车宽方向的分离距离，在该其他实施方式中，具有使圆弧部36a的一部分朝向内侧突出的突起部47，从而能够减小圆弧部36a与制动钳30之间的沿着车宽方向的分离距离。其结果，空气难以从圆弧部36a与制动钳30之间通过，能够抑制空气从内径侧开口部28朝向外部流出，能够减小空气阻力。
如图4所示，在本实施方式中，在圆弧部36中，在外轮廓部38的外周面48与外轮廓部38的车宽方向内表面50的边界部位设有边缘52。在本实施方式中，通过设置边缘52，从而空气在边缘52部位剥离时反弹(参见图6的(a)的粗实线)。由此，从外径侧开口部26流出到外部的空气的流动与由边缘52反弹的空气的流动干涉，使得空气不易从外径侧开口部26朝向外部流出。
图6的(b)为无边缘的比较例的圆弧部的剖视图。如图6的(b)所示，在比较例中，在弯曲为截面圆弧状的状态下，空气不反弹而不易与其他空气的流动碰撞(参见图6的(b)的粗实线)。其结果，在比较例的无边缘的圆弧部36处，既不会发生空气的反弹，也不会与其他空气的流动干涉。因此，在比较例中，与具有边缘的本实施方式比较，空气向外部流出的抑制效果减弱。
如图4所示，在本实施方式中，在圆弧部36处，在内轮廓部40的内周面44与内轮廓部40的车宽方向内表面56的边界部位设有边缘58。在本实施方式中，通过设置边缘58，从而从内径侧开口部28流出到外部的空气与由边缘58反弹的空气干涉，空气不易从内径侧开口部28朝向外部流出。需要说明的是，“边缘”是指2个平面正交而形成的角部。另外，从制造上、希望的预期的角度，也可以在“边缘”实施倒角(R面)加工。
本实施方式中，以上边缘52、58的截面彼此直角地构成(参照图4、图6的(a))。通过使边缘52、58的截面为直角，从而在本实施方式中，能够成为最适合于获得从边缘附近剥离的空气的反弹效果的角度，能够与向外部流出的空气干涉以抑制空气向外部流出(参照图6的(a))。
如图4所示，在本实施方式中，外轮廓部38的外周面48与内轮廓部40的内周面44间的分离距离(d)设定为10mm以上，凹部42的车宽方向的深度(c)设定为13mm以上。在本实施方式中，通过像这样进行尺寸设定，从而能够恰当地使凹部42的内部产生空气涡AV。
在本实施方式中，圆弧部36与制动钳30之间的沿着车宽方向的间隙(L)为14.8mm～42.8mm。由此，在本实施方式中，能够设为对流出到车轮12的外部的空气的流动进行干涉，以抑制空气向外部流出的最佳分离距离。
如图7所示，车辆用车轮装置10具有：车轮12的轮辋20的车宽方向外侧端部与制动盘32的车宽方向外侧面之间的分离距离(A)；外轮廓部38的车宽方向外侧面与外轮廓部38的车宽方向内侧面之间的分离距离(B)；以及圆弧部36的车宽方向外侧面与制动盘32的车宽方向外侧面之间的分离距离(C)。在这三者之间，(分离距离(C)/分离距离(A))×100≤81(％)，且(分离距离(B)/分离距离(A))×100≤15(％)。由此，在本实施方式中，能够将圆弧部36的凹部42的深度方向的尺寸设为最优。
图8是另一其他实施方式的车辆用车轮装置的分解立体图。
在另一其他实施方式的车辆用车轮装置10b中，圆弧部36b由与车轮12分体构成的树脂制部件构成。圆弧部36b与树脂罩62连结。树脂罩62具有卡定于轮辐24的一对爪部64。该圆弧部36b借助树脂罩62固定于车轮12。需要说明的是，圆弧部36b可以与树脂罩62一体地树脂成形，也可以与树脂罩62分体构成并借助未图示的结合手段与树脂罩62结合。
通常，车轮12的背面由于进行车床加工，因此在技术上很难仅使圆弧部朝向车宽方向内侧突出。但是，如该另一其他实施方式的车辆用车轮装置10b所示，通过将圆弧部36b与车轮12分体树脂成形，从而容易仅使圆弧部36b朝向车宽方向内侧突出。

Claims (10)

1.一种车辆用车轮装置，其特征在于，包括：
车轮，其具有供轮胎嵌入的轮辋、安装在车轴上的轮毂、连结所述轮辋与所述轮毂的多个轮辐、和设置在邻接的所述轮辐之间的开口部；
制动机构，其位于所述车轮的车宽方向内侧，包含制动钳及制动盘；以及
圆弧部，其在所述开口部中沿周向延伸，架设在邻接的所述轮辐之间，
所述车辆用车轮装置在所述圆弧部的车宽方向内侧具有朝向车宽方向外侧凹陷的凹部，
所述制动钳及所述制动盘中的至少一方配置在沿车宽方向观察时与所述圆弧部重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
所述圆弧部具有隔着所述凹部相对的外径侧的外轮廓部和内径侧的内轮廓部，
所述内轮廓部的内周面与所述车轮的旋转中心之间的分离距离a和所述制动钳的外周面与所述车轮的旋转中心之间的分离距离b为a≤b。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
至少所述圆弧部的一部分与所述轮辐的内侧端相比向车宽方向内侧突出。
4.根据权利要求2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
在所述外轮廓部的外周面与所述外轮廓部的车宽方向内表面的边界部位设有外轮廓部边缘。
5.根据权利要求2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
在所述内轮廓部的内周面与所述内轮廓部的车宽方向内表面的边界部位设有内轮廓部边缘。
6.根据权利要求4所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
所述外轮廓部边缘的截面直角地构成。
7.根据权利要求5所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
所述内轮廓部边缘的截面直角地构成。
8.根据权利要求2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
所述外轮廓部的外周面与所述内轮廓部的内周面间的分离距离d为10mm以上，
所述凹部的车宽方向的深度c为13mm以上。
9.根据权利要求1或2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，
所述圆弧部与所述制动钳之间的间隙L为14.8mm～42.8mm。
10.根据权利要求2所述的车辆用车轮装置，其特征在于，具有下述距离：
所述车轮的所述轮辋的车宽方向外侧端部与所述制动盘的车宽方向外侧面之间的分离距离A；
所述外轮廓部的车宽方向外侧面与所述外轮廓部的车宽方向内侧面之间的分离距离B；以及
所述圆弧部的车宽方向外侧面与所述制动盘的车宽方向外侧面之间的分离距离C，
所述分离距离C/所述分离距离A≤0.81，且分离距离B/分离距离A≤0.15。
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