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QUERVERWEIS ZU EINER VERWANDTEN ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil einer Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2018-118594, welche am 22. Juni 2018 angemeldet worden ist, wobei die Offenbarungen davon hiermit durch Referenz in ihren gesamten Inhalten eingeschlossen sind.
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TECHNISCHES FELD
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein Helmholtz-Resonator, welcher an einer äußeren Umfangsfläche eines Bettabschnitts eines Rads angeordnet ist, ist bekannt, beide Ränder davon aufzuweisen, in einer Rad-Breitenrichtung vorstehend, mit Umfangsnuten einer Felge eingegriffen (siehe zum Beispiel japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-45971, hierin nachfolgend auch als Patentdokument 1 bezeichnet). Dieser Helmholtz-Resonator weist beide Ränder elastisch deformiert auf, wenn der Resonator in Richtung der äußeren Umfangsfläche des Bettabschnitts gedrückt wird, und ist einfach in die Umfangsnuten eingepasst. Solch ein Helmholtz-Resonator kann einfach an ein Rad angebracht werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Zu lösende Probleme
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Jedoch ist es für ein konventionelles Rad (siehe zum Beispiel Patentdokument 1) erforderlich, Umfangsnuten zu haben, welche in die Felge geschnitten sind, um den Helmholtz-Resonator darin angebracht zu haben. Dies ruft ein Problem hervor, dass ein Herstellungsprozess dieses Rads kompliziert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist dazu bestimmt, ein Fahrzeugrad bereitzustellen, um einen Helmholtz-Resonator an einer Felge mit einer alten Struktur angebracht aufzuweisen, ohne dass Umfangsnuten in die Felge geschnitten sind, um den Helmholtz-Resonator daran angebracht zu haben.
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Lösung des Problems
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Ein Fahrzeugrad gemäß der vorliegenden Erfindung, um die obigen Probleme zu lösen, umfasst eine Felge, welche durch Verbinden einer inneren Felge und einer äußeren Felge gebildet ist; und ein Luftkammer-Unterelement als ein Helmholtz-Resonator, wobei das Luftkammer-Unterelement an der Felge über ein Halterungselement angebracht ist, welches zwischen der inneren Felge und der äußeren Felge gehalten ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugrad einen Helmholtz-Resonator an einer Felge mit einer alten Struktur angebracht auf, ohne dass Umfangsnuten in die Felge geschnitten sind, um den Helmholtz-Resonator daran angebracht zu haben.
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Figurenliste
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- 1 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Fahrzeugrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie II-II in 1 genommen worden ist;
- 3 ist eine perspektivische Gesamtansicht eines Hauptkörpers eines Luftkammer-Unterelements;
- 4 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie IV-IV in 3 genommen worden ist; und
- 5 stellt eine Konfiguration eines Fahrzeugrads gemäß einer Modifikation dar.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Als Nächstes wird ein Fahrzeugrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen, wenn notwendig, beschrieben werden. Es sei erwähnt, dass in den Zeichnungen, auf welche sich bezogen wird, „X“ eine Rad-Umfangsrichtung anzeigt, „Y“ eine Rad-Breitenrichtung anzeigt, und „Z“ eine Rad-Radialrichtung anzeigt. Hierin nachfolgend wird eine Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugrads zuerst beschrieben werden und dann wird ein Luftkammer-Unterelement als ein Helmholtz-Resonator beschrieben werden.
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<Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugrads>
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1 ist eine perspektivische Detailansicht eines Fahrzeugrads 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie II-II in 1 genommen worden ist. Das Fahrzeugrad 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein dreiteiliges Rad, welches eine innere Felge 14a, eine äußere Felge 14b und eine Scheibe 12 integral in der Rad-Breitenrichtung Y durch eine Mehrzahl von Durchtrittsbolzen 17a befestigt aufweist, wie gezeigt in 1. Das Fahrzeugrad 1 wird angenommen, aus einem Leichtmetall hergestellt zu sein, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung und eine Magnesiumlegierung.
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Eine Felge 11 ist aus der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b zusammengestellt und umfasst einen Bettabschnitt 11c, welcher zwischen Wulstsitzen 16 angeordnet ist, welche jeweils an beiden Enden in der Rad-Breitenrichtung Y gebildet sind, und ist in Richtung einer Radwelle in der Rad-Breitenrichtung ausgenommen. Eine äußere Umfangsfläche 11d des Bettabschnitts 11c, welche durch eine untere Fläche der Ausnehmung definiert ist, weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser über die Rad-Breitenrichtung Y um die Radwelle auf. Zusätzlich weist die Felge 11 ein Paar von Erhebungsabschnitten 15 auf, um sich an beiden Seiten in der Rad-Breitenrichtung Y von der äußeren Umfangsfläche 11d des Bettabschnitts 11c in Richtung der Wulstsitze 16 zu erheben. In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 10 ein Luftkammer-Unterelement, welches später im Detail beschrieben wird, und welches an der Felge 11 über ein Halterungselement 20 angebracht ist.
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Wie gezeigt in 2 ist das Fahrzeugrad 1 der vorliegenden Ausführungsform von einer äußeren Seite (in 2 rechten Seite) zu einer inneren Seite (in 2 linken Seite) in der Fahrzeugbreitenrichtung mit der Scheibe 12, der äußeren Felge 14b, dem Halterungselement 20 des Luftkammer-Unterelements 10 und der inneren Felge 14a in dieser Reihenfolge gestapelt und durch die Durchtrittsbolzen 17a und Muttern 17b befestigt.
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Die Scheibe 12 ist dazu eingerichtet, die Felge 11 mit einer Nabe (nicht gezeigt) zu koppeln. Die äußere Felge 14b bildet den Bettabschnitt 11c der äußeren Hälfte der Felge 11, während die innere Felge 14a den Bettabschnitt 11c der inneren Hälfte der Felge 11 bildet. Die äußere Felge 14b und die innere Felge 14a weisen jeweils Verbindungsflansche 19 auf, welche in der Rad-Radialrichtung Z von einer gemeinsamen Naht nach innen zu biegen sind und sich gerade erstrecken. Diese Verbindungsflansche 19 halten das Halterungselement 20 des Luftkammer-Unterelements 10, welches als Nächstes zu beschreiben ist.
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<Luftkammer-Unterelement>
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Das Luftkammer-Unterelement 10 umfasst das Halterungselement 20, welches sich ringförmig in der Rad-Umfangsrichtung X erstreckt, und einen Hauptkörper 13, welcher an der Felge 11 über das Halterungselement 20 angebracht ist, wie gezeigt in 1. Das Halterungselement 20 ist aus einer Platte gebildet, welche in der Rad-Breitenrichtung Y eben ist, wie gezeigt in 2. Wie oben beschrieben, umfasst das Halterungselement 20 einen Halteabschnitt 21, welcher zwischen der äußeren Felge 14b und der inneren Felge 14a durch die Verbindungsflansche 19 zu halten ist, und einen Erstreckungsabschnitt 22, um sich von dem Halteabschnitt 21 in Richtung des Bettabschnitts 11c zu erstrecken. Der Erstreckungsabschnitt 22 ist mit einem Montageloch 22a bereitgestellt, um den Hauptkörper 13 dort hindurch anzubringen.
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Das Halterungselement 20 der vorliegenden Ausführungsform dient auch als ein Dichtungsmaterial, um zwischen der äußeren Felge 14b und der inneren Felge 14a luftdicht abzudichten, und wird angenommen, aus einem Harz hergestellt zu sein. Jedoch ist das Material des Halterungselements 20 nicht auf Harz beschränkt und kann aus Metall gebildet sein. Es sei erwähnt, dass ein Bezugszeichen 33 in 2 eine Brücke des Hauptkörpers 13 bezeichnet, welche später zu beschreiben ist.
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3 ist eine perspektivische Gesamtansicht des Hauptkörpers 13. 4 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie IV-IV in 3 genommen worden ist. Es sei erwähnt, dass das Halterungselement 20 des Luftkammer-Unterelements 10 durch virtuelle Linien (Zweipunkt-Linien) zum Zwecke einer Darstellung in 3 und 4 angezeigt ist. Der Hauptkörper 13 des Luftkammer-Unterelements 10 ist ein Element, welches in einer Richtung länglich ist, wie gezeigt in 3, und umfasst eine Röhre 18 und einen Pressvorsprung 23. Der Hauptkörper 13 der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, ein blasgeformtes oder spritzgegossenes Produkt zu sein, welches aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, wie beispielsweise Propyläen und Polyamid oder dergleichen.
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Der Hauptkörper 13 ist in der longitudinalen Richtung gekrümmt. Das heißt der Hauptkörper 13 ist gebildet, entlang der Rad-Umfangsrichtung X zu laufen, wenn an der äußeren Umfangsfläche 11d (siehe 1) des Bettabschnitts 11c (siehe 1) über das Halterungselement 20 angebracht. Der Hauptkörper 13 ist innen hohl. Das Hohle (nicht gezeigt) definiert eine Unterluftkammer SC (siehe 4), welche später zu beschreiben ist. Ein Bezugszeichen 33 in 3 bezeichnet eine Brücke.
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Der Hauptkörper 13 ist in einer Form eines rechteckigen Trapeziods, welches in der Rad-Breitenrichtung Y länglich ist, in einer Querschnittsansicht orthogonal zu der longitudinalen Richtung (der Rad-Umfangsrichtung X in 3), definiert durch eine untere Platte 25b, eine obere Platte 25a, eine Seitenplatte 25c und eine geneigte Platte 25d, wie gezeigt in 2.
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Die untere Platte 25b ist aus einer Platte gebildet, welche sich entlang der Rad-Breitenrichtung Y erstreckt, um im Wesentlichen eben zu sein. Die untere Platte 25b ist gebildet, in der Rad-Umfangsrichtung X (siehe 1) bei im Wesentlichen der gleichen Krümmung wie die äußere Umfangsfläche 11d gekrümmt zu sein. Die obere Platte 25a ist aus einer Platte gebildet, welche sich parallel zu der unteren Platte 25b in einem vorbestimmten Abstand erstreckt.
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Die Seitenplatte 25c ist aus einer Platte gebildet, um sich im Wesentlichen vertikal von einem Ende, das nähere zu dem Halterungselement 20, in der Rad-Breitenrichtung Y der unteren Platte 25b zu erheben und sich parallel zu dem Halterungselement 20 zu erstrecken. Die geneigte Platte 25d ist aus einer Platte gebildet, um zu der Seitenplatte 25c zu weisen und sich entlang des Erhebungsabschnitts 15 zu erstrecken. Die obere Platte 25a, die untere Platte 25b, die Seitenplatte 25c und die geneigte Platte 25d umgeben und definieren die Unterluftkammer SC innerhalb des Hauptkörpers 13.
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Zusätzlich ist der Hauptkörper 13 gebildet, eine Mehrzahl von Brücken 33 aufzuweisen, welche in einer Reihe in der Rad-Umfangsrichtung X in gleichen Intervallen angeordnet sind, wie gezeigt in 3. Die Brücke 33 ist gebildet, einen oberen Verbindungsabschnitt 33a und einen unteren Verbindungsabschnitt 33b aufzuweisen, welche miteinander im Wesentlichen in dem Zentrum zwischen der oberen Platte 25a und der unteren Platte 25b verbunden sind, wie gezeigt in 4. Es sei erwähnt, dass der obere Verbindungsabschnitt 33a gebildet ist, die obere Platte 25a aufzuweisen, welche in Richtung der unteren Platte 25b teilweise ausgenommen ist. Zusätzlich ist der untere Verbindungsabschnitt 33b gebildet, die untere Platte 25b aufzuweisen, welche in Richtung der oberen Platte 25a teilweise ausgenommen ist.
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Die Brücke 33 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, um die obere Platte 25a mit der unteren Platte 25b teilweise zu verbinden. Die Brücke 33 definiert Öffnungen in einer kreisförmigen Form an entsprechenden Positionen des Hauptkörpers 13, in einer planaren Ansicht, wenn von oben bzw. unten betrachtet. Es sei erwähnt, dass, in 4, das Bezugszeichen 25c eine Seitenplatte bezeichnet und das Bezugszeichen 25d eine geneigte Platte bezeichnet. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen 23 einen Pressvorsprung, welcher später zu beschreiben ist, und ein Bezugszeichen 23a bezeichnet ein Harzmaterial, welches durch eine imaginäre Linie (Zweipunkt-Linie) angezeigt wird, welches als der Pressvorsprung zu bearbeiten ist.
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Als Nächstes wird die Röhre 18 (siehe 1) beschrieben werden. Die Röhre 18 ist gebildet, um in der Rad-Umfangsrichtung X von dem Hauptkörper 13 an einer Position vorzustehen, welche zu einem Ende in der Rad-Breitenrichtung Y des Hauptkörpers 13 versetzt ist, wie gezeigt in 1. Die Röhre 18 der vorliegenden Ausführungsform ist dem Halterungselement 20 benachbart angeordnet.
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Die Röhre 18 ist darin mit einem Kommunikationsloch 18a gebildet, wie gezeigt in 3. Das Kommunikationsloch 18a kommuniziert zwischen der Unterluftkammer SC, welche innerhalb des Hauptkörpers 13 gebildet ist, und einer Reifen-Luftkammer 9, welche zwischen der Felge und einem Reifen (nicht gezeigt) über dem Bettabschnitt 11c gebildet ist, wie gezeigt in 2.
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Als Nächstes wird der Pressvorsprung 23 (siehe 2) beschrieben werden. Der Pressvorsprung 23 ist durch das Harzmaterial des Hauptkörpers 13 gebildet, von dem Hauptkörper 13 durch das Montageloch 22a des Halterungselements 20 auf die Seite des Halterungselements 20, dem Hauptkörper 13 gegenüberliegend, erstreckend, radial weiter ausgedehnt als das Montageloch 22a, wie gezeigt in 2. Der Pressvorsprung 23 steht in der Rad-Breitenrichtung Y von der Seitenplatte 25c des Hauptkörpers 13 vor, wie gezeigt in 3. In der vorliegenden Ausführungsform sind die drei Pressvorsprünge 23 in einer Reihe in der Rad-Umfangsrichtung gebildet.
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Der Pressvorsprung 23 ist in einer derartigen Weise gebildet, dass das Harzmaterial 23a in einer zylindrischen Form, von dem Hauptkörper 13 vorstehend, durch das Montageloch 22a des Halterungselements 20 eingesetzt ist und dann wird sein vorderes Ende durch Ultraschall-Vibration gepresst, wie gezeigt in 4. Es sei erwähnt, dass die vier Hauptkörper 13 durch Pressen in der Umfangsrichtung des Halterungselements 20 an gleichen Intervallen angebracht sind, obwohl nicht gezeigt.
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Das Fahrzeugrad 1, wie oben beschrieben, wird in einer derartigen Weise zusammengesetzt, dass der Hauptkörper 13 an dem Halterungselement 20 angebracht ist, um eine Anordnung des Luftkammer-Unterelements 10 zu bilden, wie gezeigt in 4. Dann wird das Halterungselement 20 zwischen dem Verbindungsflansch 19 der äußeren Felge 14b und dem Verbindungsflansch 19 der inneren Felge 14a gehalten und diese werden zusammen mit der Scheibe 12 durch den Durchtrittsbolzen 17a und die Mutter 17b befestigt, wie gezeigt in 2. Der Hauptkörper 13 des Luftkammer-Unterelements 10 ist an der Felge 11 über das Halterungselement 20 angebracht, um an der äußeren Umfangsfläche 11d des Bettabschnitts 11c angeordnet zu sein. Dies vervollständigt eine Reihe von Arbeiten eines Zusammensetzens des Fahrzeugrads 1.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung von vorteilhaften Effekten des Fahrzeugrads 1 der vorliegenden Ausführungsform gegeben werden. Das Fahrzeugrad 1 der vorliegenden Ausführungsform weist das Luftkammer-Unterelement 10 auf, welches an der Felge 11 über das Halterungselement 20 angebracht ist, welche zwischen der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b gehalten ist. Daher weist das Fahrzeugrad 1 keine Notwendigkeit für Umfangsnuten auf, um den Helmholtz-Resonator (den Hauptkörper 13 des Luftkammer-Unterelements 10) darin anzubringen, welche in die Felge 13 geschnitten sind, im Gegensatz zu dem konventionellen Rad (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Dies erlaubt für das Fahrzeugrad 1 einen vereinfachten Herstellungsprozess der Felge 11 im Vergleich mit dem Konventionellen aufzuweisen, um Herstellungskosten zu reduzieren.
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Zusätzlich ist in dem Fahrzeugrad 1 der vorliegenden Ausführungsform das Halterungselement 20 aus einer ringförmigen Platte gebildet, welche zwischen der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b zu halten und zu befestigen ist. Gemäß dem Fahrzeugrad 1 dient das Halterungselement 20 auch als ein Dichtungsmaterial zwischen der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b.
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Hierin oben wurde die vorliegende Ausführungsform beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt und kann in verschiedenen Formen implementiert werden. In der Ausführungsform sind der Hauptkörper 13 des Luftkammer-Unterelements 10 und das Halterungselement 20 durch Pressen verbunden. Jedoch ist die Verbindung zwischen dem Hauptkörper 13 und dem Halterungselement 20 nicht auf die Verbindung durch Pressen begrenzt und eine beliebige Verbindung, wie beispielsweise Anheften, Schweißen, Befestigen, andere mechanische Verbindung oder dergleichen, kann angewandt werden.
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5 stellt eine Konfiguration eines Fahrzeugrads 1 gemäß einer Modifikation dar. Es sei erwähnt, dass gleiche Komponenten in 5 wie diejenigen in der Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und die detaillierten Beschreibungen davon weggelassen werden. Wie gezeigt in 5 umfasst das Fahrzeugrad 1 gemäß der Modifikation ein Halterungselement 20a, welches einen Abdeckungsabschnitt 24 aufweist, anstelle des Halterungselements 20 (siehe 2) in der Ausführungsform. Das Halterungselement 20a wird angenommen, aus einer Metallplatte hergestellt zu sein.
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Das Halterungselement 20a in diesem Fahrzeugrad 1 gemäß der Modifikation erstreckt sich in der Rad-Radialrichtung Z von den Verbindungsflanschen 19 nach außen und ist dann zu dem Hauptkörper 13 gebogen, um den Abdeckungsabschnitt 24 zu bilden. Der Abdeckungsabschnitt 24 ist mit der oberen Fläche der oberen Platte 25a des Hauptkörpers 13 in Kontakt.
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Dieses Fahrzeugrad 1 erlaubt dem Abdeckungsabschnitt 24, wenn eine Zentrifugalkraft F auf den Hauptkörper 13 zu der Zeit einwirkt, zu der das Rad rotiert wird, den Hauptkörper 13 auf der äußeren Umfangsfläche 11d des Bettabschnitts 11c zu halten, um der Zentrifugalkraft F zu widerstehen. Zusätzlich erlaubt dieses Fahrzeugrad 1 dem Pressvorsprung 23 (siehe 2) zu entfallen, um ein Anbringen des Hauptkörpers 13 an dem Halterungselement 20a zu vereinfachen. Jedoch schließt das Fahrzeugrad 1 gemäß der Modifikation nicht notwendigerweise eine direkte Verbindung zwischen dem Hauptkörper 13 und dem Halterungselement 20a aus. Dann können der Hauptkörper 13 und das Halterungselement 20a miteinander durch Adhäsion, Schweißen, Pressen, Befestigen, andere mechanische Verbindung oder dergleichen, verbunden werden.
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Die Ausführungsform nimmt ein dreiteiliges Rad eines „Overhead“-Typs an, in welchem die Scheibe 12 an einem äußeren Teil der Felge angeordnet ist, wie oben beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann alternativ auf denjenigen eines „Underhead“-Typs oder eines „Sandwich“-Typs angewandt werden. Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung auch auf ein zweiteiliges Rad anwendbar, solange entweder die innere Felge 14a oder die äußere Felge 14b mit der Scheibe 12 integriert ist und das Halterungselement 20 zwischen der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b gehalten werden kann. Zusätzlich nimmt die Ausführungsform ein Rad an, welches die innere Felge 14a und die äußere Felge 14b durch die Durchtrittsbolzen 17a und die Muttern 17b befestigt aufweist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf dasjenige angewandt werden, welches die innere Felge 14a und die äußere Felge 14b miteinander durch Schweißen verbunden aufweist, solange das Halterungselement 20 zwischen der inneren Felge 14a und der äußeren Felge 14b gehalten werden kann.
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Bereitgestellt ist ein Fahrzeugrad, welches einen Helmholtz-Resonator aufweist, welcher an einer Felge mit einer alten Struktur angebracht ist, ohne Umfangsnuten, welche in die Felge geschnitten sind, um den Helmholtz-Resonator darin angebracht aufzuweisen. Ein Fahrzeugrad (1), umfasst eine Felge (11), welcher durch Verbinden einer inneren Felge (14a) und einer äußeren Felge (14b) gebildet ist, und ein Luftkammer-Unterelement (10) als ein Helmholtz-Resonator, wobei das Luftkammer-Unterelement (10) an der Felge (11) über ein Halterungselement (20) angebracht ist, welches zwischen der inneren Felge (14a) und der äußeren Felge (14b) gehalten ist
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugrad
- 9
- Reifen-Luftkammer
- 10
- Luftkammer-Unterelement
- 11
- Felge
- 11c
- Bettabschnitt
- 11d
- äußere Umfangsfläche
- 12
- Scheibe
- 13
- Hauptkörper
- 14a
- innere Felge
- 14b
- äußere Felge
- 15
- Erhebungsabschnitt
- 16
- Wulstsitz
- 17a
- Durchtrittsbolzen
- 17b
- Mutter
- 18
- Röhre
- 18a
- Kommunikationsloch
- 19
- Verbindungsflansch
- 20
- Halterungselement
- 20a
- Halterungselement
- 21
- Halteabschnitt
- 22
- Erstreckungsabschnitt
- 22a
- Montageloch
- 23
- Pressvorsprung
- 23a
- Harzmaterial
- 24
- Abdeckungsabschnitt
- 25a
- obere Platte
- 25b
- untere Platte
- 25c
- Seitenplatte
- 25d
- geneigte Platte
- 33
- Brücke
- 33a
- obere Verbindung
- 33b
- untere Verbindung
- SC
- Unterluftkammer
- X
- Rad-Umfangsrichtung
- Y
- Rad-Breitenrichtung
- Z
- Rad-Radialrichtung.
