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Patent Searching and Data


Title:
LIGHT-WEIGHT WHEEL FOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/094998
Kind Code:
A1
Abstract:
A light-weight wheel for a vehicle is used in a large vehicle such as a load vehicle, or a passenger car etc. The wheel is composed of a rim (1) and a spoke (2). The open end of the spoke (2) is buckled in the rim (1) and welded with the rim to form a whole. The spoke (2) has a shape of a truncated cone. The conical profile is uniformly distributed with ventilating holes (2-4), and reinforcing ribs (2-5) between adjacent ventilating holes (4) have concave or convex structure. So that the whole conical profile forms a concave and convex alternatively shape to improve the integral strength of this kind of spoke. Further on the premise of ensuring that the bearing capability of the wheel is not affected, it can decrease the quantity of materials for the spoke part to reduce the weight of the wheel, thus reducing the weight of the whole vehicle and the fuel consumption. At the same time, it can effectively improve the endurance strength of the wheel so as to prolong the service life of the wheel.

Inventors:
LAI JIANHUI (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/075501
Publication Date:
August 11, 2011
Filing Date:
July 28, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ZHENGXING WHEEL GROUP CO LTD (CN)
LAI JIANHUI (CN)
International Classes:
B60B3/04
Domestic Patent References:
WO2006096551A22006-09-14
Foreign References:
CN201183434Y2009-01-21
CN2614949Y2004-05-12
US4610482A1986-09-09
CN2792832Y2006-07-05
CN201342904Y2009-11-11
CN200942682Y2007-09-05
EP1348578A22003-10-01
US6332653B12001-12-25
Attorney, Agent or Firm:
FUZHOU YUANCHUANG PATENT AND TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
福州元创专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种汽车用轻量化车轮, 由轮辋和轮辐组成, 轮辋为两头大 中间小的中空环形体结构, 其特征在于: 轮辐为锥台筒形, 其大直径 端为一敞口, 小直径端为环形的安装面, 安装面上均布有螺栓孔, 安 装面的中心是车轴孔; 在轮辐的锥形体轮廓上均布有风孔, 相邻风孔 之间的加强筋形成统一的外凸或统一的内凹状结构,使整体的锥形体 轮廓形成了凹凸相间形状; 所述轮辐的敞口端扣在轮辋内, 和轮辋焊 接为一体。

2、 根据权利要求 1所述的汽车用轻量化车轮, 其特征在于: 所 述风孔是圆形孔。

3、 根据权利要求 1所述的汽车用轻量化车轮, 其特征在于: 所 述风孔是椭圆形孔。

4、根据权利要求 2或 3所述的汽车用轻量化车轮, 其特征在于: 所述风孔的孔缘紧邻两侧的加强筋。

5、 根据权利要求 4所述的汽车用轻量化车轮, 其特征在于: 所 述风孔外周侧设有一圈与风孔形状相对应的内凹部。

6、 根据权利要求 5所述的汽车用轻量化车轮, 其特征在于: 所 述轮辋的单侧或两侧胎圈座部位上设有凸峰。

Description:
一种汽车用轻量化车轮

技术领域 本实用新型涉及一种汽车用轻量化车轮,特别 涉及一种载重汽车、 客车等大型车辆的车轮。 它是对现有汽车的车轮所作出的新的改进。

背景技术 车轮是车辆行走时传递车身与路面的力的支撑 件,一般由轮辋和 轮辐组成, 而轮辐又是保证车轮承受支撑载荷时的主要受 力件, 尤其 是载重汽车、 客车等大型车辆, 对车轮轮辐的承载力、 安全性等要求 更高。 因此, 为了保证足够的承载力, 轮辐整体的厚度往往采用较厚 的钢板制造。现有载重车的车轮轮辐均采用钢 板压力成型或旋压制造 而成,仅轮辐的重量就占到整个车轮重量的 50%左右。在节能减排日 益严峻、石油资源日益紧张的现代社会, 车辆的轻量化必然是汽车发 展的趋势。 据研究车辆自重减轻 10%, 可降低油耗 5%-8% (摘自中 国汽车导讯杂志)。

发明内容 本实用新型的目的, 是为解决车辆的轻量化问题, 提供一种经改 进的车轮。

本实用新型车轮由轮辋和轮辐组成, 其中, 轮辋为两头大中间小 的中空环形体结构; 轮辐为锥台筒形, 其大直径端为一敞口, 小直径 端为环形的安装面,安装面上均布有螺栓孔, 安装面的中心是车轴孔; 在轮辐的锥形体轮廓上均布有风孔,相邻风孔 之间的加强筋形成统一 的外凸或统一的内凹状结构,使整体的锥形体 轮廓形成了凹凸相间形 状。 所述轮辐的敞口端扣在轮辋内, 和轮辋焊接为一体。

本实用新型车轮设计要点是,利用轮辐的风孔 与风孔之间区域的 凹凸状结构起到强度提高的作用, 从而可减少轮辐的用材厚度, 大大 减轻了车轮的重量。 经试验, 同样条件的钢板制造的轮辐, 轮辐锥形 体轮廓改为内凹或者外凸结构状态,其强度高 于非内凹或者外凸结构 状态的车轮轮辐强度,其径向疲劳强度比结构 为非内凹或者外凸结构 状态轮辐的车轮提高了约 40%左右, 弯曲疲劳强度提高了约 30%左 右。因此原有轮辐锥形体轮廓壁厚可降低 30%,重量可降低 30%左右。 按每个车轮可降低 5Kg,—辆大货车 25个轮计算, 整车轻量化明显, 可降低自重 125Kg, 长期使用效益可观, 对轮辐生产企业来讲又节约 了原材料。

本实用新型通过对车轮轮辐上风孔与风孔之间 ,独特凹凸结构的 设计, 使轮辐整体强度提升, 进而可以在保证车轮的承载力不受影响 的前提下, 减少轮辐锥形体轮廓的用材量, 减轻了车轮的重量, 从而 可以降低整车的重量、 降低油耗。 同时, 基于检测数据, 该实用新型 还可以提升疲劳强度, 达到延长车轮使用寿命的目的。

附图说明 图 1是本实用新型的立体结构图;

图 2是本实用新型的主视图;

图中: 1轮辋, 2轮辐, 2-1安装面, 2-2螺栓孔, 2-3车轴孔, 2-4 风孔, 2-5加强筋, 3焊接口, 4内凹部, 5凸峰 。 具体实施方式 参见图 1和图 2, 本实用新型汽车用轻量化车轮结构是: 它由轮 辋 1和轮辐 2组成。轮辋 1为两头大中间小的中空环形体结构, 与现 有的车轮轮辋形状相同, 其形状符合 GB/T3487的任何一种汽车轮辋 断面的环形结构; 所述轮辐 2为锥台筒形, 其大直径端为一敞口, 小 直径端为环形安装面 2-1。 轮辐 2的大直径敞口端扣在轮辋 1内, 和 轮辋 1焊接为一体。 图 1、 2中, 轮辐 2和轮辋 1通过焊接口 3焊接 在一起组成车轮。 轮辐 2的安装面 2-1上均布有螺栓孔 2-2, 用于车 轮整体的固定。 安装面 2-1的中心是车轴孔 2-3。 在轮辐 2的锥形体 轮廓上均布有风孔 2-4, 风孔 2-4依车轮的大小, 其设计的数量不等。 风孔 2-4的设计不但可以减轻轮辐的重量, 而且起着对轮辐 2降温的 作用。 风孔 2-4可以是圆形孔、 椭圆形孔或其他形状的孔。 作为本实 用新型的较佳实施例, 图 1中的风孔 2-4是椭圆形孔, 椭圆形孔的长 方向与轮辐中心轴线的方向垂直。 在风孔 2-4与相邻风孔 2-4之间区 域的加强筋 2-5形成统一的外凸或统一的内凹状, 使整体的锥形体轮 廓形成了凹凸相间形状, 即整体的锥形体轮廓形成为: 当加强筋 2-5 都向外凸时, 风孔 2-4周边区域则相对于加强筋 2-5呈向内凹的凹凸 状结构; 或者是当加强筋 2-5都向内凹时, 风孔 2-4周边区域则相对 于加强筋 2-5呈向外凸的凹凸状结构; 以此增强了该类型轮辐 2整体 强度。 由于轮辐 2整体形成的凹凸状构造, 车轮轮辐 2的厚度就可以 做得相对较薄, 车轮轮辐 2的重量被大大减轻, 并且承载力不会受到 影响。 同时, 风孔 2-4也可以适当做得较大, 使风孔 2-4的孔缘紧邻 两侧的加强筋 2-5, 进一步减轻了轮辐的重量。 从而减轻整个车轮的 重量。

本实用新型较佳的实施例, 在风孔 2-4与相邻风孔 2-4之间区域 的加强筋 2-5形成统一的内凹状, 风孔外周侧设有一圈与风孔形状相 对应的内凹部 4, 以此增强了该类型轮辐 2整体强度。 由于轮辐 2整 体形成的凹凸状构造, 车轮轮辐 2的厚度就可以做得相对较薄, 在承 载力相同的情况下, 车轮轮辐 2的重量大大减轻, 并且有利于防止应 另外, 在该较佳实施例中, 轮辋 1的单侧或两侧胎圈座部位上设 有凸峰 5, 设置凸峰 5, 一方面, 有利于防止车辆在转向时, 轮胎受 到侧向力的作用,胎体容易脱离胎圈座而滑移 到槽底,造成轮胎漏气; 另一方面, 有利于进一步加强胎圈座的强度, 使轮辋不容易变形。

综上所述, 本实用新型车轮设计特点在于, 利用轮辐的风孔与风 孔之间区域的凹凸状结构起到强度提高的作用 ,从而可减少轮辐的用 材厚度, 大大减轻了车轮的重量。 经试验, 同样条件的钢板制造的轮 辐, 轮辐锥形体轮廓改为内凹或者外凸结构状态, 其强度高于非内凹 或者外凸结构状态的车轮轮辐强度,其径向疲 劳强度比结构为非内凹 或者外凸结构状态轮辐的车轮提高了约 40%左右,弯曲疲劳强度提高 了约 30%左右。因此原有轮辐锥形体轮廓壁厚可降低 30%,重量可降 低 30%左右。 按每个车轮可降低 5Kg,—辆大货车 25个轮计算, 整车 轻量化明显, 可降低自重 125Kg, 长期使用效益可观, 对轮辐生产企 业来讲又节约了原材料。

本实用新型通过对车轮轮辐上风孔与风孔之间 ,独特凹凸结构的 设计, 使轮辐整体强度提升, 进而可以在保证车轮的承载力不受影响 的前提下, 减少轮辐锥形体轮廓的用材量, 减轻了车轮的重量, 从而 可以降低整车的重量、 降低油耗。 同时, 基于检测数据, 该实用新型 还可以提升疲劳强度, 达到延长车轮使用寿命的目的。

本实用新型虽然已有较佳实施例揭示如上, 但并非用以限定本实用新 型, 任何在车轮轮辐的锥形体轮廓上均布有风孔, 相邻风孔之间的加 强筋形成统一的外凸或统一的内凹状结构,使 整体的锥形体轮廓形成 了凹凸相间形状; 即落入本实用新型的保护范围, 不论风孔的形状、 尺寸和数量。