CN111976375B - 钢车轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辋为空心圆筒形，所述轮辐为圆盘形，所述轮辐安装在所述轮辋的一侧，所述轮辋包括中间槽和两个胎圈座，两个所述胎圈座位于所述中间槽的两侧，并且所述中间槽的直径小于所述胎圈座的直径，所述轮辐的边缘与所述轮辋的胎圈座处焊接。本发明将轮辐的边缘与所述轮辋的胎圈座处焊接，避让了制动轮廓线的空间，增加了制动的散热空间。与现有技术相同的散热空间的情况下，可以减少轮辐的长度，从而减少轮辐的应力，减轻车轮的重量，同时提升了钢车轮的强度。

Description

钢车轮

技术领域

本发明涉及汽车的技术领域，尤其涉及一种钢车轮。

背景技术

目前的钢车轮由轮辋和轮辐通过装配后焊接组成，现有的钢车轮存在以下缺点：

1、如图1所示，轮辋1′和轮辐2′通过装配后焊接组成，轮辐1′与轮辋1′装配在轮辋的中间槽11′处，占用了卡钳包络线B的空间，减少制动的散热空间，轮辐2′的用量较多，受到的应力也较大，需要的轮辐2′厚度偏厚。

2、轮辋1′与轮辐2′为过盈配合，轮辋1′与轮辐2′装配过程中，需要有较大的压力，为了保护轮辐2′和轮辋1′不变形，需要复杂的工装来配合保证，同时需要工装来定位装配的位置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散热空间大、应力小、重量轻、装配简单的钢车轮。

本发明的技术方案提供一种钢车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辋为空心圆筒形，所述轮辐为圆盘形，所述轮辐安装在所述轮辋的一侧，所述轮辋包括中间槽和两个胎圈座，两个所述胎圈座位于所述中间槽的两侧，并且所述中间槽的直径小于所述胎圈座的直径，所述轮辐的边缘与所述轮辋的胎圈座处焊接。

进一步地，所述轮辐的边缘形成一圆锥面，所述胎圈座对应所述锥面设置有朝向所述中间槽倾斜的导向面，所述圆锥面插入到所述导向面中并且焊接。

进一步地，所述轮辐的边缘与所述胎圈座之间形成排液通道，所述排液通道沿所述轮辐的边缘间隔布置有多个。

进一步地，所述轮辐的边缘设有多个朝向中心压扁的扁平部，所述扁平部与所述胎圈座之间形成所述排液通道。

进一步地，所述轮辋上设有气门嘴孔，所述轮辐上设有通孔，气门嘴穿过所述气门嘴孔和所述通孔。

进一步地，所述轮辐包括中心凹盘和外凸盘，所述中心凹盘上开设有多个螺栓孔，所述外凸盘的边缘与所述胎圈座焊接。

进一步地，所述外凸盘与卡钳包络线之间的最小距离H1为0.1-1mm。

进一步地，所述外凸盘包括中心圆弧部、第一圆弧部和第二圆弧部，所述第一圆弧部位于所述中心圆弧部的内侧，所述第二圆弧部位于所述中心圆弧部的外侧，所述中心圆弧部的高度最高。

进一步地，所述中心圆弧部的半径为8-20mm，所述第一圆弧部的半径R1为20-25mm，所述第二圆弧部的半径R6为150-300mm。

进一步地，所述中心圆弧部的最高点的高度H2为53-54.2mm，所述中心圆弧部的最高点距离所述轮辐的中心D距离为140-143mm。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明将轮辐的边缘与所述轮辋的胎圈座处焊接，避让了制动轮廓线的空间，增加了制动的散热空间。与现有技术相同的散热空间的情况下，可以减少轮辐的长度，从而减少轮辐的应力，减轻车轮的重量，同时提升了钢车轮的强度。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是现有的钢车轮的截面图；

图2是本发明一实施例中钢车轮的胎圈座处的截面图；

图3是本发明一实施例中钢车轮的立体图；

图4是本发明一实施例中胎圈座与圆锥面焊接处的局部放大图；

图5是现有的钢车轮的装配过程示意图；

图6是现有的钢车轮的装配前的示意图；

图7是现有的钢车轮的装配后的示意图；

图8是本发明一实施例中钢车轮的装配过程示意图；

图9是本发明一实施例中钢车轮的装配前的示意图；

图10是本发明一实施例中钢车轮的装配后的示意图；

图11是本发明一实施例中排液通道处的截面图；

图12是本发明一实施例中轮辐的局部放大图。

附图标记对照表：

轮辋1′、轮辐2′、中间槽11′；

轮辋1：中间槽11、胎圈座12、气门嘴孔13、

轮辐2：圆锥面21、扁平部22、通孔23、中心凹盘24、外凸盘25、螺栓孔26、中心圆弧部251、第一圆弧部252、第二圆弧部253、第一过渡圆弧254、第二过渡圆弧255；

排液通道3、气门嘴4、卡钳包络线B。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图2-3所示，钢车轮包括轮辋1和轮辐2，轮辋1为空心圆筒形，轮辐2为圆盘形，轮辐2安装在轮辋1的一侧，轮辋1包括中间槽11和两个胎圈座12，两个胎圈座12位于中间槽11的两侧，并且中间槽11的直径小于胎圈座12的直径，轮辐2的边缘与轮辋1的胎圈座12处焊接。

具体为，如图4所示，轮辋1的中间槽11为U形，两个胎圈座12分别连接在中间槽11的两端。中间槽11朝向轮辋1的中心凹陷，中心槽11的直径小于胎圈座12的直径。

轮辐2为圆盘形，能够安装在轮辋1的一侧面。

如图1所示，现有的轮辐2′的边缘与轮辋1′的中间槽11′焊接。图中B表示卡钳包络线。现有的轮辐2′的边缘与卡钳包络线B干涉，造成制动的散热空间减少。

如图2所示，本实施例中的轮辐2的边缘与轮辋1的一侧的胎圈座12焊接，即将轮辐2的边缘向外侧向上挪移到了中间槽11的外侧。避免与卡钳包络线B干涉，使得制动的散热空间扩大。与现有技术相同的散热空间的情况下，可以减少轮辐2的长度，从而减少轮辐2的应力，减轻车轮的重量，同时提升了钢车轮的强度。

进一步地，如图4所示，轮辐2的边缘形成一圆锥面21，胎圈座12对应锥面21设置有朝向中间槽11倾斜的导向面，圆锥面21插入到导向面中并且焊接。

由于胎圈座12的导向面朝向中间槽11逐渐倾斜，当圆锥面21插入到胎圈座12时，导向面可以自动导向，自动定心，很小的压力下自动定位，不需要特殊的压装工装，压装完后，无需整形可直接进行焊接。

具体为，如图8-10所示，压装时，先将轮辋1固定，然后将轮辐2放置在轮辋1上，轮辋1和轮辐2通过导向面和圆锥面21实现自动定位和导向。通过很小的压力将轮辐2压入到轮辋1中。

而现有技术中，如图5-7所示，由于轮辐2的边缘需要与轮辋1的中间槽11过盈配合，并且轮辋1与轮辐2之间没有导向结构。需要先将轮辋1固定，然后再将轮辐2定位，最后靠复杂工装以较大的压力压入，压入时，要控制压入的位置，防止未压到位或者过压，压完后还要进行整形，才能进入焊接工序。

进一步地，如图3和图11所示，轮辐2的边缘与胎圈座12之间形成排液通道3，排液通道3沿轮辐2的边缘间隔布置有多个。

本实施例中，轮辐2的边缘与轮辋1的胎圈座12之间均匀间隔设置有四个排液通道3，增加电泳液流出通道，优化电泳工艺。同时，在产品使用过程中，可以起到排水作用。在形成排液通道3的位置，轮辐2的对应边缘不与轮辋1的胎圈座12焊接。

具体为，如图3所示，轮辐2的边缘设有多个朝向中心压扁的扁平部22，扁平部22与胎圈座12之间形成排液通道3。

轮辐2的边缘为圆形，扁平部22为轮辐2的部分边缘朝向中心压扁形成的。胎圈座12也为圆形，压扁后的扁平部22与胎圈座12之间留有间隙，该间隙为排液通道3。在电泳工序中排液通道3将电泳液顺利排出，排液通道3需避开焊接位置，排液通道3在实际的使用过程中，也可以起到排水的作用。

进一步地，如图2-3所示，轮辋1上设有气门嘴孔13，轮辐2上设有通孔23，气门嘴4穿过气门嘴孔13和通孔23。

气门嘴4为橡胶轮胎充气，由于轮辐2的边缘与轮辋1的胎圈座12焊接，轮辐2遮挡了轮辋1上的气门嘴孔13。因此在轮辐2上开设有对应气门嘴孔13的通孔23，使得气门嘴4能够从通孔23穿入到轮辋1的气门嘴孔13中。

进一步地，如图3和图12所示，轮辐2包括中心凹盘24和外凸盘25，中心凹盘24上开设有多个螺栓孔26，外凸盘25的边缘与胎圈座12焊接。

具体为，如图3所示，中心凹盘24位于轮辐2的中心，向下凹陷。中心凹盘24上开设有五个螺栓孔26，螺栓孔26用于与轮胎连接。中心凹盘24的形状用于配合轮胎的安装结构设置。

外凸盘25向上凸起，起到增加轮辐2的结构强度，减小应力的作用。

如图12所示，外凸盘25的一侧与中心凹盘24连接，另一侧与圆锥面21连接，中心凹盘24、外凸盘25和圆锥面21一体成型。

进一步地，如图12所示，外凸盘25与卡钳包络线B之间的最小距离H1为0.1-1mm。

外凸盘25正好覆盖在卡钳包络线B的外侧，外凸盘25避免与卡钳包络线B的干涉，因此保证最小的距离H1为0.1-1mm。

本实施例中，外凸盘25包括中心圆弧部251、第一圆弧部252和第二圆弧部253，第一圆弧部252位于中心圆弧部251的内侧，第二圆弧部252位于中心圆弧部251的外侧，中心圆弧部251的高度最高。

其中，第一圆弧部252的内侧与中间凹盘24连接，第一圆弧部252与中间凹盘24的连接处与卡钳包络线B的距离最小，为最小距离H1。

由于中心圆弧部251的高度最高，两侧的圆弧部的高度较低，该结构能够起到减小应力，增加结构强度的作用。

可选地，中心圆弧部251的半径为8-20mm，第一圆弧部252的半径R1为20-25mm，第二圆弧部253的半径R6为150-300mm。

其中，第二圆弧部253的半径R6较大，使得第二圆弧部253较为平坦，能够缩小轮辐2的长度，减少轮辐2的应力。

较佳地，中心圆弧部251可以包括两段圆弧，内侧圆弧的半径R3为12-20mm，外侧圆弧的半径R4为8-15mm。

中心圆弧部251与第一圆弧部252之间设有第一过渡圆弧254，第一过渡圆弧254相对于中心圆弧部251向相反的方向凸起，第一过渡圆弧254的半径R2为20-50mm。

中心圆弧部251与第二圆弧部253之间设有第二过渡圆弧255，第二过渡圆弧255相对于中心圆弧部251向相反的方向凸起，第二过渡圆弧25的半径R5为8-12mm。

较佳地，如图12所示，中心圆弧部251的最高点的高度H2为53-54.2mm，中心圆弧部251的最高点距离轮辐的中心D距离为140-143mm。

A为第一圆弧部252与中心凹盘24之间的连接直线段，与中心轴线L之间的角度。

本发明的实施例中通过对轮辐2各个区域的设计，对轮辐2质量、强度、刚度3个目标进行权衡优化，以质量最小、强度和刚度最大为优化目标，确定每个参数的最优值，最终得到最优方案。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种钢车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辋为空心圆筒形，所述轮辐为圆盘形，所述轮辐安装在所述轮辋的一侧，其特征在于，所述轮辋包括中间槽和两个胎圈座，两个所述胎圈座位于所述中间槽的两侧，并且所述中间槽的直径小于所述胎圈座的直径，所述轮辐的边缘与所述轮辋的胎圈座处焊接；

所述轮辐包括中心凹盘和外凸盘，所述外凸盘包括中心圆弧部、第一圆弧部和第二圆弧部，所述第一圆弧部位于所述中心圆弧部的内侧并且与所述中心凹盘连接，所述第二圆弧部位于所述中心圆弧部的外侧并且与所述轮辐的边缘形成的圆锥面连接，所述中心圆弧部的高度最高；

所述中心圆弧部包括内侧圆弧和外侧圆弧，所述内侧圆弧与所述第一圆弧部之间设有第一过渡圆弧，所述第一过渡圆弧相对于所述中心圆弧部向相反的方向凸起，所述外侧圆弧与所述第二圆弧部之间设有第二过渡圆弧，所述第二过渡圆弧相对于所述中心圆弧部向相反的方向凸起。

2.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述胎圈座对应所述锥面设置有朝向所述中间槽倾斜的导向面，所述圆锥面插入到所述导向面中并且焊接。

3.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述轮辐的边缘与所述胎圈座之间形成排液通道，所述排液通道沿所述轮辐的边缘间隔布置有多个。

4.根据权利要求3所述的钢车轮，其特征在于，所述轮辐的边缘设有多个朝向中心压扁的扁平部，所述扁平部与所述胎圈座之间形成所述排液通道。

5.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述轮辋上设有气门嘴孔，所述轮辐上设有通孔，气门嘴穿过所述气门嘴孔和所述通孔。

6.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述中心凹盘上开设有多个螺栓孔，所述外凸盘的边缘与所述胎圈座焊接。

7.根据权利要求6所述的钢车轮，其特征在于，所述外凸盘与卡钳包络线之间的最小距离H1为0.1-1mm。

8.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述中心圆弧部的半径为8-20mm，所述第一圆弧部的半径R1为20-25mm，所述第二圆弧部的半径R6为150-300mm。

9.根据权利要求1所述的钢车轮，其特征在于，所述中心圆弧部的最高点的高度H2为53-54.2mm，所述中心圆弧部的最高点距离所述轮辐的中心D距离为140-143mm。

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