CN203784358U - 一种阀门和车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阀门和车轮。一种阀门，其特征在于，由形状记忆金属片和边框组成，所述形状记忆金属片固定连接在边框的内环，形状记忆金属片数量为多个。还提供了一种轻量化的车轮并且车轮在汽车高速运行过程中能够起到及时散热功能，所采用的技术方案为一种车轮，其特征在于，轮辐上设有通风孔，轮辐上设有通风孔，通风孔的进风口处设有上面本实用新型提供的阀门。汽车在高速运行过程中，胎面会产生很高的温度，轮辋由于传热温度也较高，最高可达100多摄氏度。在轮辐上设通风孔并加装本实用新型提供的阀门，阀门使用性能说明：在风速较高或温度较高时，形状记忆金属片自动打开，阀门处于开通状态，增加轮辋散热。

Description

一种阀门和车轮

技术领域

本实用新型属于机械制造领域，尤其涉及一种轮辐上设有通风孔的的汽车车轮。

背景技术

随着能源价格的不断攀升，汽车产业面临着越来越艰巨的低能耗挑战。油耗的降低是多方面的，一方面便是汽车的轻量化设计。因此，为了降低油耗，汽车的轻量化设计得到了越来越多的重视。另一方面，由于当前环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 

 车轮作为车辆承载的重要的安全部件，车轮的轮毂、轮辐不仅承受车辆自重垂直作用到轮毂、轮辐上的压力，还受到在启动、制动时动态扭矩的作用以及在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物的冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力，其受力情况是动态变化的，非常复杂。当然，目前轮毂和轮辐的设计主要考虑以下因素：较高的尺寸精度，良好的动平衡，优良的疲劳强度，良好的刚度和弹性，质量轻，美观等。由于轻量化对整车的燃油消耗有着举足轻重的作用，显然，轮毂和轮辐的轻量化设计属于车轮设计内容的一大考虑要素。有实验表明：车轮轮毂或轮辐平均每减轻10%的质量，在平均车速为90-120km/h的条件下，汽车油耗平均可减少0.010-0.013L/100km。

 另一方面，汽车安全性能也非常重要，大的轮毂在带来强度高的优势的同时，却也会因为散热慢，造成轮胎胎压的上升。当轮胎胎压过高时，不仅引发高速行驶时的爆胎，而且平时正常的驾驶也受到干扰。譬如，轮胎在行驶过程中噪音变大；轮胎在一些起伏路段会令车身跳动频率过大，舒适感下降；过高的胎压在给转向带来轻盈的同时，却也使得转向时的轮胎侧向抓地力降低，从而导致过早的转向不足而产生侧翻的危险。另外，最重要的是过高的车胎气压会使得轮胎的接地面积变小，在低附着力的路面导致车辆制动效果降低。汽车在高速运行过程中，胎面会产生很高的温度，轮辋由于传热温度也较高，最高可达100多摄氏度。考虑到这些，对于轮胎的散热就是理所当然的，通过轮辋给轮胎及时散热可以有效防止胎压过高。

上个世纪70年代，世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状功能的合金。它的微观结构有两种相对稳定的状态，在高温下这种合金可以被变成任何你想要的形状，在较低的温度下合金可以被拉伸，但若对它重新加热，它会记起它原来的形状，而变回去。这种材料就叫做记忆金属

通过资料查询，目前轻量化方面，车轮结构采用中空铝材料的设计方案已经比较普遍，但是在目前市场化的轮胎结构中，轮辐普遍具有一定的厚度。目前，已有公司生产出中空铝的轮辐结构，这种中空铝的轮辐结构的设计可以在汽车运行中，起到及时散热的作用，但是中空铝的结构会增大轮辐的表面积，增大车轮运行中的阻力和噪声，从而使得汽车在行使中的性能受到限制。现有技术中还存在一种在普通轮辐上增加通风孔的技术方案，专利公告号为CN 202656778 U的中国实用新型专利公开了一种在轮辐盘面周边均匀设置开口式弧形风孔，盘面中心设置中孔，中孔周边围设螺栓孔的技术方案，这种技术方案在一定程度上能够降低整个车轮的重量，风孔的设计能够增大散热性能，但是在汽车大多数运行过程中，并不需要风孔的散热功能，反而风孔的设计会加大轮辐空气阻力，并且增加车轮噪声；这种技术方案的另外一个弊端是中孔设置在轮辐盘面上，汽车实际行驶过程中，轮辐盘面不是迎风方向前行，因此这一技术方案在实际的汽车高速行驶过程中，效果并不明显。

实用新型内容

针对汽车在不同运行速度下，解决车轮对于散热不同的性能要求，也就是说，汽车在运行速度较低的环境下，对于散热要求不高，此时应该确保汽车有较小的空气阻力；而在高速运行过程中，要求散热性能提高。

本实用新型首先提供一种阀门，其特征在于由形状记忆金属片和边框组成，所述形状记忆金属片固定连接在边框的内环，形状记忆金属片数量为多个。

进一步的特征在于所述形状记忆金属片相互紧密排列。

在上述阀门的设计基础上，将阀门应用于汽车的轮辐结构上，针对背景技术中提到的问题，本实用新型还提供一种车轮，其特征在于：轮辐上设有通风孔，轮辐上设有通风孔，通风孔的进风口处设有上面所述的阀门。

作为优选的技术方案。

进一步的特征在于，阀门采用固定连接设置在进风口处。

进一步的特征在于，所述通风孔内部设有套筒，所述阀门与套筒固定连接。

进一步的特征在于，通风孔的进风口设置在轮辐的迎风方向的侧面，出风口设置在轮辐背面，所述进风口与出风口相互贯通形成通风孔。

进一步的特征在于，车轮的轮辐采用翅膀型设计。

进一步的特征在于，所述轮辐上设有轮缘槽结构。

进一步的特征在于，车轮的轮辐与轮毂的底面形成角度β，角度范围大于0°小于90°。

本实用新型的有益效果：1，本实用新型提供的阀门能够根据温度的变化，能够使阀门处于不同的开、闭状态，在温度较低的环境下，阀门使用的形状记忆金属片处于闭合状态，当阀门温度升高达到临界变化温度后，形状记忆金属片收缩，阀门处于打开状态，从而能够将阀门应用于流体流量的控制或者开关装置。2，汽车在运行速度较低的环境下，对于散热要求不高，此时应该确保汽车有较小的空气阻力，此时记忆金属片处于闭合状态，阀门为闭合，这样能够减少空气阻力与噪音；当汽车在高速运行过程中，胎面会产生很高的温度，轮辋由于传热温度也较高，最高可达100多摄氏度，在轮辐上设通风孔并加装本实用新型提供的阀门，阀门使用性能说明：在风速较高或温度较高时，形状记忆金属片自动打开，阀门处于开通状态，增加轮辋散。3，通风孔从轮辐迎风方向的侧面贯穿于轮辐内，这样的设计有助于保持轮辐的刚度要求，提高轮辐的抗疲劳强度，延长使用寿命。并且更加有利于高速行驶过程中，阀门的形状金属记忆片处于打开状态时，散热性能提高。4，车轮轮辐采用非对称性翅膀型的结构，翅膀型设计可以使噪声较小，并减少风阻，从而提升汽车行驶过程中的性能。在这种翅膀型结构的轮辐上设置轮缘槽结构，能够减少空气阻力与噪音。5，车轮的轮辐与轮毂的底面形成角度β，这样的设计方法能够，增加通风孔的进风面积，提高散热速率，满足汽车在高速行驶过程中对散热的特殊要求。6，在通风孔的内部增加套筒结构，而把阀门固定连接在套筒的端口处，作为一个整体部件设置在通风孔道内，这样的技术方案能够方便地对金属记忆阀门进行拆卸，检修和更换。而采用形状记忆金属片的阀门直接与轮辐通风孔固定连接的技术方案能够节省材料，简化加工工艺。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种阀门处于常温状态的示意图。

图2为本实用新型提供的一种阀门处于高温状态的示意图。

 图3为本实用新型一种车轮的正面示意图。

 图4为本实用新型一种车轮的反面示意图。

图5为本实用新型一种车轮的单个轮辐整体结构示意图。

图6为本实用新型一种车轮的单个轮辐与轮毂连接示意图。

 图7为本实用新型一种车轮的阀门与套筒连接的结构示意图。

[0025] 附图说明：1 .轮辋，2.轮辐, 3.轮毂, 4.通风孔, 5.进风口, 6.出风口, 7.阀门, 8. 形状记忆金属片, 9.边框,10.侧面， 11.套筒。

具体实施方式

 实施例1：如图1、图2所示，本实用新型提供的阀门由形状记忆金属片8和边框9组成，形状记忆金属片8固定连接在边框9的内环，形状记忆金属片数量为多个,例如图1和图7所示，形状记忆金属片8数量为4个。固定连接方式采用焊接、金属胶水或者夹紧的方式。如图1，当周围温度处在特定温度或特定温度以下时，形状记忆金属片8保持关闭状态，如图2，当温度超过特定温度时，形状记忆金属片8受热向四周收缩，阀门开启，从而达到控制流体流量的功能。需要特别指出的是本实用新型中提到的低温、临界温度和高温的概念，不是一个固定的数值或者固定范围，其大小应该根据形状记忆金属片所使用的形状记忆金属合金的具体材料而变化，如果使用的形状记忆金属片8的变态温度为50℃，那么低于50℃的温度为低温，高于50℃的温度为高温。

实施例2：如图3、图4和图5所示，一种车轮，通风孔4的进风口5设置在轮辐的迎风方向的侧面，出风口6设置在轮辐后面，所述进风口5与出风口6相互贯通形成通风孔4。在轮辐2侧面开设通风孔4，在通风孔4的进风口5处设有本实用新型提供的阀门7。通过两种技术方案在通风孔4的进风口5设置阀门7：第一种方案是阀门7直接与进风口5固定连接；如图7所示的第二种方案是阀门7与一个套筒11的一端固定连接然后将套筒11和阀门7作为一个整体插入通风孔4内。作为优选的技术方案，如图3、图4和图5所示，轮辐2上通风孔4从轮辐2的汽车前行的迎风方向侧面10设有进风口5，并从轮辐2贯穿到轮辐2的反面。所述通风孔4的形状为常见的几何形状，通风孔4的数量和排列方式根据不同汽车对于散热条件的要求进行调节，图5中，设置了三个进风口5和一个出风口6，应该指出的是进风口5和出风口6的数量并不限定，可以根据实际情况相应调整，例如可以设置一个进风口5而设置三个出风口6。如图6和图7所示，汽车以正常速度运行时，阀门7的形状记忆金属片8不变形，由于阀门7处于关闭状态，因此空气这个时候不能进入通风孔4。当汽车处于高速运行过程中，空气阻力增大，同时轮辋1温度增加，形状记忆金属片8在风压和温度的影响下会发生变形，阀门7处于打开状态。空气从通风孔4的进风口5吹入，从通风孔4的出风口6流出到轮辐2内侧，给轮辋3进行散热，从而防止轮辋1温度过高，减少爆胎的可能性。本实用新型阀门的记忆金属片为现有技术中的记忆金属合金制成，并且根据不同汽车对于车轮散热性能的要求，可以选用不同变态温度的阀门7。本实施例中，固定连接方式采用焊接、金属胶水或者夹紧的方式或者本领域普通技术人员能够想到的连接方式。

实施例3：如图6所示，轮辐2与轮毂３连接，并且车轮的轮辐2相对于轮毂3底面形成角度β，角度范围大于0°小于90°这样的技术特征能够在整体上减少轮辐2的迎风面积，并且相应的增加轮辐2侧面10的进风口5的迎风面积，增加散热性能。轮辐2为翅膀形结构设计，优选的方案是在轮辐表面上设有流线槽结构。汽车运行过程中，空气通过非对称翅膀形轮辐2流过轮辐2的轮缘槽，非对称性、翅膀形或者轮缘槽的技术特征都能够减少汽车行驶的空气阻力与噪音，提高汽车行驶性能。本实施例中，固定连接方式采用焊接、金属胶水或者夹紧的方式或者本领域普通技术人员能够想到的连接方式。

Claims (9)

1.一种阀门，其特征在于：由形状记忆金属片和边框组成，所述形状记忆金属片固定连接在边框的内环，形状记忆金属片数量为多个。

2.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述记忆金属片相互紧密排列。

3.一种车轮，包括轮辋、轮辐和轮毂，其特征在于：轮辐上设有通风孔，通风孔的进风口处设有权利要求1所述的阀门。

4.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述阀门采用固定连接设置在进风口处。

5.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述通风孔内部设有套筒，所述的阀门与套筒固定连接。

6.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，通风孔的进风口设置在轮辐的迎风方向的侧面，出风口设置在轮辐背面，所述进风口与出风口相互贯通形成通风孔。

7.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，车轮的轮辐采用翅膀形设计。

8.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述轮辐上设有轮缘槽结构。

9.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，车轮的轮辐与轮毂的底面形成角度β，角度范围大于0°小于90°。