[实用新型]一种汽车用轻量化车轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车用轻量化车轮的结构设计，特别涉及一种载重汽车、客车等大型车辆的车轮设计。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，一辆大货车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是轮辐的结构图。

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。

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的结构见图2所示，其安装面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。