旋風式車輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輪領域，尤其涉及旋風式車輪，包括輪輞和輪輻，所述輪輻上設置有傾斜面，所述傾斜面上均勻設置有多個通風孔，所述通風孔處將其縱向中軸線定義為基準線，所述通風孔處的一端設置有凸起，另一端設置有凹槽，所述凸起與凹槽接觸的基準線處平穩(wěn)過渡。本發(fā)明主要改進了車輪輪輻通風孔形狀，將原單純沖出通風孔，改為通風孔沖制后，在圓周處以縱向中軸線為基準沿著車輪轉動前進的方向依次設置了凸起和凹槽，該凸起和凹槽的形狀均采用沖壓的方式制成；該結構突出意義是在車輪高速旋轉時造成類似風扇結構的空氣流動效果，可大幅度改善車輪高速運轉狀態(tài)的制動降溫效果；提高整車行駛安全性。
【專利說明】
旋風式車輪
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于車輪領域，尤其涉及旋風式車輪。
【背景技術】
[0002] 隨著人們的生活不斷提高，現(xiàn)在的很多人都加入了有車一族的部隊當中來。給汽 車行業(yè)帶來了大的前景，同樣，汽車行業(yè)也有很大的競爭，要想在這場戰(zhàn)斗中勝出，方法只 有一個那就是創(chuàng)新。
[0003] 汽車的所有部件中，除了發(fā)動機之外，最重要的算是車輪了，一個車輪的好壞直接 影響到，一個車的性能和安全系數(shù)。
[0004] 汽車車輪為高速旋轉部件，車輪輪輻與制動部分空間狹小，雖然有車輪輪輻通風 孔散熱結構設計，但是當頻繁制動時，散熱效果不良，容易造成制動裝置因過熱失效，這會 導致車輪的年限以及輪胎的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述的通風孔設計不合理，提供了一種旋風式車輪。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，
[0007] -種旋風式車輪，包括輪輞和輪輻，所述輪輻上設置有傾斜面，所述傾斜面上均勻 設置有多個通風孔，所述通風孔處將其縱向中軸線定義為基準線，所述通風孔處的一端設 置有凸起，另一端設置有凹槽，所述凸起與凹槽接觸的基準線處平穩(wěn)過渡。
[0008] 作為優(yōu)選，所述凸起上遠離凹槽的一端設置為第一圓弧過渡面。
[0009] 作為優(yōu)選，所述凹槽上遠離凸起的一端設置有為第二圓弧過渡面。
[0010] 作為優(yōu)選，所述第一圓弧過渡面的圓心角大于第二圓弧過渡面的圓心角。
[0011] 作為優(yōu)選，所述通風孔處沿著車輪轉動前進的方向依次設置有凸起和凹槽。
[0012] 作為優(yōu)選，所述通風孔處與輪輻之間平穩(wěn)過渡設置。
[0013 ]作為優(yōu)選，所述凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離為15mm-25mm。
[0014] 作為優(yōu)選，所述凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離為20mm。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，
[0016] 本發(fā)明主要改進了車輪輪輻通風孔形狀，將原單純沖出通風孔，改為通風孔沖制 后，在圓周處以縱向中軸線為基準沿著車輪轉動前進的方向依次設置了凸起和凹槽，該凸 起和凹槽的形狀均采用沖壓的方式制成;該結構突出意義是在車輪高速旋轉時造成類似風 扇結構的空氣流動效果，可大幅度改善車輪高速運轉狀態(tài)的制動降溫效果;提高整車行駛 安全性。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領 域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的 附圖。
[0018] 圖1為旋風式車輪的結構示意圖；
[0019] 圖2為圖1的縱向剖視圖；
[0020] 圖3為通氣孔處形狀的結構示意圖；
[0021] 圖4為圖3的橫向剖視圖；
[0022]圖5為圖3的縱向剖視圖；
[0023] 圖6為通氣孔處形狀的立體結構示意圖；
[0024] 以上各圖中，1、輪輻；11、傾斜面；12、通氣孔；121、凸起；122、凹槽；13、基準線；2、 輪輞;h為凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離。
【具體實施方式】
[0025] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和實施例 對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的 特征可以相互組合。
[0026] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實施例的限制。
[0027] 本發(fā)明提供了一種旋風式車輪，該旋風式車輪設計的重點是在通風孔處，發(fā)明人 從通風孔設計之初的根源出發(fā)，考慮到每個不同型號的車輪上其通風孔的形狀是有可能不 同的，通風孔設置在車輪上的形狀以及位置都會對車輪造成不同的效果，不過如果將通風 孔位置和形狀合理的設計一定會對車輪產(chǎn)生很大好的效果，該效果主要是通風孔處承受應 力大小的能力、車輪散熱效果、車輪的耐疲勞強度以及車輪的使用年限，上述一些特性直接 影響到車輪的安全系數(shù)，通過上述所講的通風孔的一些特性和重要性，通風孔的設計在整 個車輪的設計中是非常重要的，也就是說如果將通風孔的形狀和位置設計成最優(yōu)的狀態(tài)的 話，對車輪的各項性能一定會有很大的提高。
[0028] 針對上述問題發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗和研究，也做出了許多設計，利用相關的軟 件以及實體試驗等，通過對通風孔周圍承受應力大小的能力、通風孔周圍的損傷情況以及 散熱效果進行了分析，得出了一個最優(yōu)的方案，下面具體說一下該最優(yōu)方案。
[0029] 如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種旋風式車輪，包括輪輞2和輪輻1，其輪輞和輪輻 采用了焊接的方式固定連接，從圖2中不難看出，輪輻上設置了傾斜面，并在傾斜面11上均 勻設置了多個通風孔12,通風孔的設置主要是為了減少空氣與輪輻的摩擦，在輪輻上如果 沒有通風孔的設置，當車輪在行駛的過程中高速轉動時，空氣氣流會與輪輻摩擦，故產(chǎn)生大 量的熱量，該大量的熱量導致輪輻的變形或損壞，也直接影響到車輪的使用壽命和安全性， 故設計了通風孔，當空氣氣流與輪輻進行摩擦時，氣流則會穿過通風孔流出，則大大的減小 了由于氣流與輪輻之間的摩擦所造成的一些列的問題；由于車輪輪輻與制動部分空間狹 小，雖然有車輪輪輻通風孔散熱結構設計，但是當頻繁制動時，散熱效果不良，容易造成制 動裝置因過熱失效，也影響到車輪和輪胎的使用壽命和車輪的安全系數(shù);如圖1所示，本發(fā) 明中通風孔的形狀是沿著縱向中軸線對稱設置的，為了方便敘述，故將該縱向中軸線定義 成基準線，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，在通風孔處(也就是通風孔的周圍）上基準線 的一端設計成了凸起的形狀，另一端設計成了凹槽的形狀，因為凸起和凹槽是以基準線為 分割線的，在基準線13處，凸起121和凹槽122是平穩(wěn)過渡的，這樣更有利于風的流動；當車 輪高速運轉時，空氣氣流會與車輪上輪輻產(chǎn)生強烈的摩擦，輪輻上的通風孔處除了受摩擦 力之外還會受到一些其他的應力，因為摩擦生熱和應力的存在，所以會對通風孔處造成極 大的損傷，比如通風孔處產(chǎn)生裂紋等，采用在通風孔處凸起和凹槽的設計，當空氣氣流經(jīng)過 本發(fā)明中的輪輻上通風孔處時，首先經(jīng)過凸起處，由于通風孔處產(chǎn)生高度差的緣故，會迅速 的經(jīng)過凸起，從通風孔流出，這樣大大縮短了空氣氣流在通風孔的滯留時間，如圖4所述，從 剖視圖看上去通風孔處的設計為"~"的形狀，氣流經(jīng)過凸起處時，幾乎沒有摩擦，應力相應 的也小很多，也大大提高了輪輻通風孔處的散熱效果。
[0030] 除了上述設計之外，發(fā)明人還做了更為細致的設計，
[0031] 如圖3、圖4、圖5、圖6所示，凸起上遠離凹槽的一側將形狀設計成了圓弧過渡的形 狀，定義為第一圓弧過渡面；凹槽上遠離凸起的一側將形狀設計也設計成了圓弧過渡的形 狀，由于其形狀不是太相同，故將其定義為第二圓弧過渡面;從圖3中可以看出，第一圓弧過 渡面的圓心角的大小要大于第二圓弧過渡面的大小，采用上述設計的目的是為了更好的利 于空氣氣流的流動，產(chǎn)生更小的摩擦；
[0032] 在具體設計的時候，通風孔處沿著車輪轉動前進的方向依次設置有凸起和凹槽， 也就是說，在車輪高速轉動的時候，空氣氣流首先經(jīng)過的是凸起位置；
[0033]發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗得出，凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離為 15mm-25mm，最優(yōu)的垂直距離為20mm，也就是說當凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直 距離為20_時，其通風孔處的通風效果和散熱效果都是最好的。
[0034]針對上述所述的旋風式車輪，發(fā)明人利用MSC.Nastran、有限元模擬以及實體試驗 對旋風式車輪進行各項性能進行分析，如下表所示(本次試驗不考慮旋風式車輪所選用的 材質(zhì)、通風孔的大小，只考慮凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離的大小與不采 用此種設計的車輪）：
[0036]注：垂直距離為凸起的最凸點與凹槽的最低點之間的垂直距離;溫度變化率是車 輪在運動過程中輪輻的通風孔處會產(chǎn)生熱量，按一定時間測量其溫度，測量溫度項數(shù)為 1000~2000，取平均值，溫度變化率為(平均值-初始溫度)/初始溫度。
[0037]從上表中可以看出，采用本發(fā)明中的結構設計通風孔時，會大大的提高其散熱效 果和車輪的整體效果。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1. 一種旋風式車輪，包括輪輞和輪輻，所述輪輻上設置有傾斜面，所述傾斜面上均勻設 置有多個通風孔，其特征在于，所述通風孔處將其縱向中軸線定義為基準線，所述通風孔處 的一端設置有凸起，另一端設置有凹槽，所述凸起與凹槽接觸的基準線處平穩(wěn)過渡。2. 根據(jù)權利要求1所述的旋風式車輪，其特征在于，所述凸起上遠離凹槽的一端設置為 第一圓弧過渡面。3. 根據(jù)權利要求2所述的旋風式車輪，其特征在于，所述凹槽上遠離凸起的一端設置有 為第二圓弧過渡面。4. 根據(jù)權利要求3所述的旋風式車輪，其特征在于，所述第一圓弧過渡面的圓心角大于 第二圓弧過渡面的圓心角。5. 根據(jù)權利要求4所述的旋風式車輪，其特征在于，所述通風孔處沿著車輪轉動前進的 方向依次設置有凸起和凹槽。6. 根據(jù)權利要求5所述的旋風式車輪，其特征在于，所述通風孔處與輪輻之間平穩(wěn)過渡 設置。7. 根據(jù)權利要求6所述的旋風式車輪，其特征在于，所述凸起的最凸點與凹槽的最低點 之間的垂直距離為15mm-25mm。8. 根據(jù)權利要求7所述的旋風式車輪，其特征在于，所述凸起的最凸點與凹槽的最低點 之間的垂直距離為20mm。
【文檔編號】B60B3/00GK106042763SQ201610481597
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】付俊洪
【申請人】山東貞元汽車車輪有限公司