CN108883662B - 车辆用轮毂 - Google Patents

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Abstract

凹下部(11A)包括：在轮毂宽度方向(Y)剖视观察时朝向轮毂径向(Z)的外侧(Z1)突出的***部(H1)及***部(H2)；以及连接***部(H1)和***部(H2)并朝向轮毂径向(Z)的内侧(Z2)凹陷的弯曲面(11s)。弯曲面(11s)由曲率中心(O1、O2、O3)与弯曲面(11s)相比位于轮毂径向(Z)的外侧(Z1)的多个圆弧(11e、11f、11g)连接形成。

Description

车辆用轮毂
技术领域
本发明涉及车辆用轮毂。
背景技术
以往，已知一种将消除轮胎空气室内的气柱共鸣音的亥姆霍兹共振器(副气室部件)安装于凹下部的外周面轮毂(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-174495号公报
发明内容
但是，专利文献1记载的车辆用轮毂，如图7所示，在安装大高度小宽度的共振器的构造中，轮辋101的凹下部102形成得较深(参照实线)。因此，若在实际行驶时在轮胎103上施加横向的力(参照箭头)，则与通常的标准轮辋相比，如双点划线所示，在图7中由圆圈104、105包围的圆角部(R部)处的弯曲变形增大，轮辋101可能会在左右打开的方向上变形。因此，关于操纵稳定性存在进一步改善的余地。
本发明目的在于提供一种能够减小轮辋的变形量、改善操纵稳定性的车辆用轮毂。
本发明是将作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装于凹下部的外周面的车辆用轮毂，其特征在于，所述凹下部在宽度方向剖视观察时，具有：朝向径向外侧突出的第1***部及第2***部；以及连接所述第1***部与所述第2***部并且向径向内侧凹陷的弯曲面，所述副气室部件在所述宽度方向的两端部具有卡定于所述外周面卡定部，且所述两端部的高度彼此不同。
据此，弯曲面在宽度方向剖视观察时，具有从第1***部到第2***部整体为R(圆角)的形状。换言之，通过设置不具有直线状的部分的凹下部的截面形状，能够缓和应力集中，减小凹下部的变形量。由此，能够提高轮辋的左右打开刚性，改善操纵稳定性。
另外，其特征在于，所述弯曲面在所述第1***部与所述第2***部之间具有单一的曲率。
据此，通过设为单一的曲率，能够使凹下部承受的应力均匀分布，因此能够进一步减小凹下部的变形量。由此，能够进一步改善操纵稳定性。
其特征在于，所述弯曲面的曲率半径设定为比所述第1***部与所述第2***部之间的距离的一半长。
据此，通过使曲率半径较长(使曲率较小)，能够像以往那样减小弯曲程度剧烈的部分(R部)，减小凹下部承受的应力集中，进一步减小凹下部的变形量。由此，能够进一步改善操纵稳定性。
另外，其特征在于，所述弯曲面由曲率中心与所述弯曲面相比位于径向外侧的多个圆弧连接形成。
据此，容易形成与大高度小宽度的共振器对应的较深凹状的凹下部。例如，通过使宽度方向的中央成为曲率半径较大的弯曲面，使其两侧为与中央相比曲率半径较小的弯曲面，从而能够形成使左右两侧立起的形状。由此，容易形成使凹部的形状较深的凹下部，容易配置大高度小宽度的共振器。
另外，本发明是一种作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装在凹下部的外周面的车辆用轮毂，其特征在于，所述凹下部具有：在宽度方向剖视观察时朝向径向外侧突出的第1***部及第2***部；以及连接所述第1***部所述第2***部并向径向内侧凹陷的连接面，所述连接面在所述宽度方向剖视观察时，具有直线和以夹着所述直线的方式形成的第1弯曲线及第2弯曲线，所述副气室部件在所述宽度方向的两端部具有卡定于所述外周面卡定部，且所述两端部的高度彼此不同，所述第1弯曲线及所述第2弯曲线的曲率半径设定得比所述直线的所述宽度方向的长度长。
据此，从直线到第1***部以第1弯曲线形成，从直线到第2***部以第2弯曲线形成，因此能够缓和应力集中，并减小凹下部的变形量。由此，能够提高轮辋的左右打开刚性，改善操纵稳定性。
据此，能够进一步缓和从直线到第1弯曲线的弯曲形状、从直线到第2弯曲线的弯曲形状，因此能够进一步缓和应力集中，进一步减小凹下部的变形量。由此，能够提高轮辋的左右打开刚性，进一步改善操纵稳定性。
发明效果
根据本发明，能够提供能够减小轮辋的变形量、改善操纵稳定性的车辆用轮毂。
附图说明
图1是第1实施方式的车辆用轮毂的立体图。
图2是图1的II-II线截面处的局部放大剖视图。
图3是表示第1实施方式及对比例中的轮辋左右刚性和重量与目标值的差值的表。
图4是第2实施方式的车辆用轮毂的剖视图。
图5是第3实施方式的车辆用轮毂的剖视图。
图6是第4实施方式的车辆用轮毂的剖视图。
图7是用于说明以往的技术问题的说明图。
具体实施方式
接下来，参照适当的附图，详细说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是第1实施方式的车辆用轮毂的立体图。
如图1所示，第1实施方式的车辆用轮毂1A在轮毂周向X上等间隔地具有多个作为亥姆霍兹共振器的副气室部件10。并且，在本实施方式中假定具有四个副气室部件10，但不限定于四个副气室部件10，能够适当地变更数量及共振器配置。
另外，车辆用轮毂1A包括轮辋11和将该轮辋11与轴毂(省略图示)连结的盘部12。副气室部件10以嵌入在轮辋11的凹下部11A的外周面11d上的方式安装。
首先，对安装副气室部件10的轮辋11进行说明。
图2是图1的II-II线截面处的局部放大剖视图。并且，图2中以虚拟线(双点划线)局部地绘出组装于轮辋11的轮胎20的加强筋21a、21b附近。
如图2所示，轮辋11在轮毂宽度方向Y(宽度方向)的两端部形成的加强板11a、11b之间，以成为朝向轮毂径向Z的内侧Z2(图2的纸面下侧)凹陷的形状的方式具有凹下部11A。换言之，凹下部11A以使弯曲的凹面朝向轮毂径向Z的外侧Z1的方式构成。
加强板11a在凹下部11A侧形成有在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1突出的***部H1(第1***部)。加强板11b在凹下部11A侧形成有在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1突出的***部H2(第2***部)。即，轮辋11以将***部H1与***部H2连接的方式一体地形成有凹下部11A。
凹下部11A具有连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2凹陷的弯曲面11s。并且，在图2中，为了便于理解弯曲面11s的线条，简便地以单点划线示出与弯曲面11s的曲线平行曲线(其他实施方式也相同)。如上所述，凹下部11A在轮毂宽度方向Y剖视观察时不具有直线状部分，使***部H1与***部H2之间的整体由弯曲线11s1构成。另外，凹下部11A使弯曲线11s1沿轮毂周向X(参照图1)延伸，以轮毂旋转轴线O(参照图1)为中心形成为环状，形成弯曲面11s。
另外，弯曲线11s1将多个圆弧11e、11f、11g连接(连续)形成。在图2中，为了方便，将圆弧11e与圆弧11f的边界由边界线Q1表示，圆弧11e与圆弧11g的边界由边界线Q2表示。圆弧11e、11f、11g是以点O1、O2、O3为曲率中心的曲率半径为R1、R2、R3的曲线。另外，圆弧11e、11f、11g的曲率中心O1、O2、O3与弯曲线11s1相比位于轮毂径向Z的外侧Z1。
圆弧11e形成在轮毂宽度方向Y的中央，圆弧11f形成于圆弧11e的轮毂宽度方向Y的一侧(图示右侧)，圆弧11g形成在圆弧11e的轮毂宽度方向Y的另一侧(图示左侧)。另外，圆弧11e的曲率半径R1形成得最大，圆弧11f、11g以曲率半径R2、R3比圆弧11e的曲率半径小的方式形成。由此，弯曲面11s构成为，在轮毂宽度方向Y的中央由弯曲程度较小的面形成，在轮毂宽度方向Y的左右两侧弯曲程度较大，成为朝向轮毂径向Z的外侧Z1立起的形状。
另外，圆弧11e与圆弧11f的边界线Q1构成为平滑的连续曲线。另外，圆弧11e与圆弧11g的边界线Q2也构成为平滑的连续曲线。
对于从弯曲线11s1的圆弧11f朝向***部H1延伸的壁面16a来说，在圆弧11f的端部与***部H1之间的大致中央具有朝向轮毂宽度方向Y的轮毂内侧突出的突出部P1。该突出部P1在壁面16a上沿轮毂周向X(参照图1)延伸，以轮毂旋转轴线O(参照图1)为中心呈环状。
对于从弯曲线11s1的圆弧11g朝向***部H2延伸的壁面16b来说，在圆弧11g的端部与***部H2之间的大致中央具有朝向轮毂宽度方向Y的轮毂内侧突出的突出部P2。该突出部P2与突出部P1同样地，在壁面16b上沿轮毂周向X(参照图1)延伸，以轮毂旋转轴线O(参照图1)为中心呈环状。
形成有弯曲面11s的凹下部11A以在突出部P1与突出部P2之间形成大致均匀壁厚的方式形成。另外，突出部P1与突出部P2相比位于靠近轮毂旋转轴线O(参照图1)侧的一侧。另外，凹下部11A构成为从突出部P1的位置与盘部12连接。
副气室部件10通过将其缘部14a的顶端按压于突出部P1的下表面17a并与之接触而嵌入。另外，副气室部件10通过将其缘部14b的顶端按压于突出部P2的下表面17b并与之接触而嵌入。
并且，在图2中，附图标记MC是轮胎空气室。另外，附图标记13是以下说明的副气室部件10的主体部。主体部13具有上板13a和底板13b，在上板13a与底板13b的轮毂宽度方向Y的两端部，借助接合部13c、13d接合。另外，主体部13具有副气室SC。
上板13a以在轮毂宽度方向Y从***部H2侧朝向***部H1侧向下倾斜的方式倾斜。另外，上板13a的轮毂宽度方向Y的两端部具有以朝向轮毂径向Z的内侧凹陷的方式弯曲的凹部13e、13f。底板13b由以沿着凹下部11A的弯曲面11s的方式形成的板体构造。另外，底板13b在轮毂周向X(参照图1)上与以外周面11d(参照图1)大致相同的曲率弯曲的方式形成。副气室SC由上板13a和底板13b包围，形成在主体部13的内侧。
并且，副气室部件10假定为树脂成形品，但不限定于此，也可以由金属等其他材料形成。并且，在树脂制的情况下，若考虑其轻量化和量产性的提高、制造成本的削减、副气室SC的气密性的确保等，优选轻量且高刚性的能够吹塑成形的树脂。其中，特别优选耐反复弯曲疲劳的聚丙烯。
图3是表示第1实施方式及对比例中的轮辋左右刚性和重量与目标值的差值的表。并且，表中的数值表示CAE(computer aided engineering：计算机辅助工程)的计算结果。另外，表中的对比例1是具有图7所示的形状的凹下部102的构造，对比例2虽未图示，但是将图7所示的凹下部102的凹部的壁厚设置得较厚的构造。另外，对于表左侧的轮辋的左右刚性(左右打开刚性)，求出以第1实施方式为基准时的差值，对于表右侧的轮毂的重量，求出以对比例1为基准时的差值。
其结果，如图3所示，对于轮辋的左右刚性，可知在以第1实施方式为目标值(0％)时，在对比例1中为负23％，相对于第1实施方式大幅降低。与此相对，在对比例2中为正1％，与第1实施方式相比小幅上升。另外，关于车辆用轮毂的重量，在以对比例1为目标值(基准值0％)时，在第1实施方式中为正2％，抑制为小幅的重量增加。与此相对，在对比例2中为正9％，重量大幅增加。如上所述，在第1实施方式中，能够在凹下部11A处缓和应力集中，减小变形量。由此，能够在提高轮辋的左右打开刚性、改善操纵稳定性能时避免大幅的重量增加，能够高效地实现重量改善。
如上所述，在第1实施方式的车辆用轮毂1A中，凹下部11A具有：在轮毂宽度方向Y剖视观察时朝向轮毂径向Z的外侧Z1突出的***部H1及***部H2；以及连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2凹陷的弯曲面11s。据此，通过形成弯曲面11s(在轮毂宽度方向Y剖视观察时不具有直线状部分的形状)，能够缓和凹下部11A处的应力集中，减小凹下部11A的变形量。由此，能够提高轮辋(内轮辋)的左右打开刚性，改善操纵稳定性。
另外，在第1实施方式中，与弯曲面11s相比曲率中心O1、O2、O3位于轮毂径向Z的外侧Z1的多个圆弧11e、11f、11g连接而形成弯曲面11s。据此，容易形成大高度小宽度的共振器对应的较深凹状的凹下部11A。例如，将轮毂宽度方向Y的中央设为曲率半径R1较大的(大R的)圆弧11e，将轮毂宽度方向Y(图2的纸面左右方向)的左右两侧设为与中央的圆弧11e相比曲率半径R2、R3较小的(小R的)圆弧11f、11g，从而能够形成使左右两侧的壁面立起的形状。由此，容易形成使凹部的形状加深的凹下部11A，容易搭载大高度小宽度的副气室部件10(共振器)。
(第2实施方式)
图4是第2实施方式的车辆用轮毂的剖视图。并且，对于与第1实施方式相同的构造标注相同的附图标记(省略部分附图标记)，省略重复的说明(第3实施方式之后也相同)。
如图4所示，第2实施方式的车辆用轮毂1B取代第1实施方式的凹下部11A而具有凹下部11B。
凹下部11B具有：在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1(径向外侧)突出形成的***部H1及***部H2；以及连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2(径向内侧)凹陷的弯曲面11t。
弯曲面11t构成为，在轮毂宽度方向Y剖视观察时，***部H1与***部H2之间的整体形成为弯曲线11h。弯曲线11h在***部H1与***部H2之间具有单一的曲率(1/R4)。即，弯曲线11h使***部H1与***部H2之间的整体呈以点O4为曲率中心的曲率半径为R4的圆弧形状。
另外，弯曲线11h的曲率半径R4设定为比***部H1与***部H2之间的距离S的一半(二分之一)长。
在按照上述方式构成的第2实施方式中，通过使弯曲面11t为单一的曲率(1/R4)，从而与如第1实施方式所述由多个圆弧11e、11f、11g构成的凹下部11A相比，能够使凹下部11B承受的应力均匀分布，能够进一步减小凹下部11B的变形量。由此，能够进一步改善操纵稳定性。
另外，在第2实施方式中，通过将曲率半径R4设定为比距离S的一半长，从而能够可靠地在***部H1与***部H2之间在整个轮毂宽度方向Y上形成弯曲面11t。
(第3实施方式)
图5是第3实施方式的车辆用轮毂的剖视图。
如图5所示，第3实施方式的车辆用轮毂1C取代第1实施方式的凹下部11A而具有凹下部11C。
凹下部11C具有：在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1(径向外侧)突出形成的***部H1及***部H2；以及连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2(径向内侧)凹陷的连接面11u。
连接面11u构成为，在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时具有直线(直线部)11i、和以夹着该直线11i的方式配置的弯曲线(弯曲线部)11j(第1弯曲线)及弯曲线(弯曲线部)11k(第2弯曲线)，并朝向轮毂径向Z的内侧Z2侧凹陷。
弯曲线11j呈以点O5为曲率中心(小R)的曲率半径为R5的圆弧形状。弯曲线11k呈以点O6为曲率中心(大R)的曲率半径为R6的圆弧形状。另外，曲率半径R5形成为比曲率半径R6小。并且，也可以形成为使曲率半径R5比曲率半径R6大的形状。
另外，直线11i的轮毂宽度方向Y的长度L1形成得比弯曲线11j、11k的圆弧长度短。
在按照上述方式构成的第3实施方式中，凹下部11C具有：在轮毂宽度方向Y观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1(径向外侧)突出的***部H1及***部H2；以及连接***部H1和***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2凹陷的连接面11u，连接面11u在轮毂宽度方向Y剖视观察时具有直线11i和以夹着直线11i的方式配置的弯曲线11j及弯曲线11k。
据此，从直线11i到***部H1整体由弯曲线11j形成，且从直线11i到***部H2整体由弯曲线11k形成，因此能够缓和凹下部11C处的应力集中，减小凹下部11C的变形量。也就是说，由于不像以往那样在R部的两侧具有直线部，不需要使R部的曲率过大，因此能够缓和应力集中。其结果，能够提高轮辋的左右打开刚性，改善操纵稳定性。
另外，在第3实施方式中，弯曲线11j、11k的曲率半径R5、R6设定为比直线11i的轮毂宽度方向Y(宽度方向)的长度L1长。据此，由于使弯曲线11j、11k的圆弧长度较长，因此能够进一步缓和应力集中，进一步减小凹下部11C的变形量。由此，能够提高轮辋11的左右打开刚性、进一步改善操纵稳定性。
(第4实施方式)
图6是第4实施方式的车辆用轮毂的剖视图。
如图6所示，第4实施方式的车辆用轮毂1D取代第1实施方式的凹下部11A而设置凹下部11D。
凹下部11D具有：在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时朝向轮毂径向Z的外侧Z1(径向外侧)突出形成的***部H1及***部H2；以及连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2(径向内侧)凹陷的连接面11v。
连接面11v在轮毂宽度方向Y剖视观察(宽度方向剖视观察)时形成为凹陷状，具有直线(直线部)11m和以夹着该直线11m的方式配置的弯曲线(弯曲线部)11n(第1弯曲线)及弯曲线(弯曲线部)11o(第2弯曲线)。
连接面11v呈以点O7为曲率中心(小R)的曲率半径为R7的圆弧形状。弯曲线11o呈以点O8为曲率中心(小R)的曲率半径为R8的圆弧形状。另外，曲率半径R7和曲率半径R8形成为大致相同。
另外，直线11m的轮毂宽度方向Y的长度L2形成为比第3实施方式的直线11i长。弯曲线11n从直线11m的一端到***部H1整体构成为曲线。弯曲线11o从直线11m的另一端到***部H2整体构成为曲线。
在按照上述方式构成的第4实施方式中，凹下部11D具有连接***部H1与***部H2并朝向轮毂径向Z的内侧Z2凹陷的连接面11v，连接面11v在轮毂宽度方向Y剖视观察时具有直线11m和以夹着直线11m的方式配置的弯曲线11n及弯曲线11o。
据此，从直线11m到***部H1整体由弯曲线11n形成，从直线11m到***部H2整体由弯曲线11o形成，因此能够在凹下部11D处缓和应力集中，减小凹下部11D的变形量。也就是说，由于不像以往那样在R部的两侧具有直线部，不需要使R部的曲率过大，因此能够缓和应力集中。其结果，能够提高轮辋的左右打开刚性，改善操纵稳定性。
以上对本实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式，能够以多种方式实施。例如，在第1实施方式至第4实施方式中，以宽度方向剖视观察时的弯曲线为圆弧形状的情况为例进行了说明，但只要是弯曲形状即可，不限定于圆弧形状，也可以是椭圆弧或弓形等其他形状。
另外，在第1实施方式中，以三段圆弧11e、11f、11g组合的构造为例进行了说明，可以是两段圆弧组合的构造，也可以是四段以上圆弧组合的构造。
附图标记说明
1A、1B、1C、1D车辆用轮毂
10副气室部件
11轮辋
11a、11b加强板
11A、11B、11C、11D凹下部
11d外周面
11e、11f、11g圆弧
11i、11m直线
11s、11t弯曲面
11s1弯曲线
11j、11n弯曲线(第1弯曲线)
11k、11o弯曲线(第2弯曲线)
11u、11v连接面
12盘部
13主体部
H1***部(第1***部)
H2***部(第2***部)
O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7、O8曲率中心
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8曲率半径
X轮毂周向
Y轮毂宽度方向(宽度方向)
Z轮毂径向(径向)
SC副气室
MC轮胎空气室

Claims (1)

1.一种车辆用轮毂，其将作为亥姆霍兹共振器的副气室部件安装于凹下部的外周面，
该车辆用轮毂的特征在于，
所述凹下部包括：
在宽度方向剖视观察时朝向径向外侧突出的第1***部及第2***部；以及
连接所述第1***部和所述第2***部并朝向径向内侧凹陷的弯曲面，
所述副气室部件在所述宽度方向的两端部具有卡定于所述外周面卡定部，且所述两端部的高度彼此不同，
所述弯曲面由曲率中心与所述弯曲面相比位于径向外侧的多个圆弧连接形成，
使宽度方向的中央成为曲率半径较大的弯曲面，使其两侧成为与中央相比曲率半径较小的弯曲面。
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