一种具有热管散热装置的轮毂的制作方法
【专利摘要】一种具有热管散热装置的轮毂，其包括轮辋以及连接至轮辋的轮辐，轮毂还包括安装在轮辋的内壁的热管散热装置，热管散热装置包括连接至轮辋的热管以及连接至热管的散热鳍片，热管的一端连接至轮辋并且热管的另一端连接至散热鳍片，散热鳍片连接有散热风扇，散热风扇与散热鳍片相对并且间隔设置。热管提高了热量的传输效率，再通过散热鳍片散热，提高了散热效率。
【专利说明】
一种具有热管散热装置的轮穀
技术领域
[0001]本实用新型涉及轮毂领域，具体而言，涉及一种具有热管散热装置的轮毂。
【背景技术】
[0002]车轮在行驶中，轮胎周而复始的变形和复原中生热，轮胎与地面摩擦生热，制动器在制动时产生的一部分热量也会传递至轮胎，使轮胎升温，如果轮毂的散热不良，可能加速轮胎的损耗，甚至爆胎。现有技术中的轮毂的缺陷在于散热效率不高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种具有热管散热装置的轮毂，其能够提高轮毂的散热效率。
[0004]本实用新型的实施例是这样实现的:
[0005]—种具有热管散热装置的轮毂，其包括轮辋以及连接至轮辋的轮辐，轮毂还包括安装在轮辋的内壁的热管散热装置，热管散热装置包括连接至轮辋的热管以及连接至热管的散热鳍片，热管的一端连接至轮辋并且热管的另一端连接至散热鳍片，散热鳍片连接有散热风扇，散热风扇与散热鳍片相对并且间隔设置。
[0006]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的热管的一端连接至轮辋的内壁，并且热管的另一端连接至散热鳍片。
[0007]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的热管的一端连接至轮辐的内壁，并且热管的另一端连接至散热鳍片。
[0008]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的散热鳍片包括顶部鳍片以及分别连接至顶部鳍片的两侧的第一侧鳍片和第二侧鳍片。
[0009]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的第一侧鳍片与顶部鳍片垂直连接，第二侧鳍片与顶部鳍片垂直连接。
[0010]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂还包括胎压传感器，轮辋的外壁开设有凹槽，胎压传感器安装在凹槽中。
[0011]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的胎压传感器的底部设置有磁铁，胎压传感器通过磁铁连接至凹槽。
[0012]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的胎压传感器中安装有胎压传感器所需的电池。
[0013]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂的轮辋的外壁设置有容纳冷却液的外壁流道，轮辋的内壁设置有容纳冷却液的内壁流道，轮辐的内部设置有容纳冷却液的轮辐流道。
[0014]在本实用新型较佳的实施例中，上述具有热管散热装置的轮毂还包括安装在轮辋的内壁的喷淋散热装置，喷淋散热装置包括连接至轮辋的内壁的水箱、安装在水箱的电磁阀以及连接至电磁阀的喷头。
[0015]本实用新型实施例的有益效果是:具有热管散热装置的轮毂包括轮辋以及连接至轮辋的轮辐，具有热管散热装置的轮毂还包括热管散热装置，热管散热装置包括热管和散热鳍片，热管提高了热量的传输效率，再通过散热鳍片散热，提高了具有热管散热装置的轮毂的散热效率。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本实用新型第一实施例的具有热管散热装置的轮毂的立体示意图；
[0018]图2为本实用新型第一实施例的具有热管散热装置的轮毂的另一个立体示意图；
[0019]图3为本实用新型第一实施例的具有胎压传感器的喷淋散热装置的示意图；
[0020]图4为本实用新型第一实施例的具有热管散热装置的轮毂的冷却液散热装置的示意图；
[0021]图5为本实用新型第二实施例的具有热管散热装置的轮毂的侧面示意图；
[0022]图6为本实用新型第二实施例的具有热管散热装置的轮毂的正视图。
[0023]图中:
[0024]具有热管散热装置的轮毂100，轮辋110，凹槽111，固定板112，温度传感器113，轮辐120，控制器130，胎压传感器141，散热系统150，热管散热装置160，热管161，散热鳍片162，喷淋散热装置170，水箱171，电磁阀172，喷头173，冷却液散热装置180，外壁流道181，轮辐流道182，内壁流道183，热负荷指示器191，胎压指示器192，具有热管散热装置的轮毂200，轮辋210，轮辐220。
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0030]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0031 ] 第一实施例
[0032]请参照图1和图2，本实施例提供一种具有热管散热装置的轮毂100，其包括轮辋110以及连接至轮辋110的轮辐120，具有热管散热装置的轮毂100还包括胎压传感器141，轮辋110的外壁开设有凹槽111，胎压传感器安装在凹槽111中。
[0033]具有热管散热装置的轮毂100是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件，具有热管散热装置的轮毂100包括轮辋110以及连接至轮辋110的轮辐120。在本实施例，轮毂由铝合金制成，铝合金轮毂的优点在于:第一，散热好，铝合金的传热系数比钢材大三倍，汽车在行驶过程中轮胎与地面以及制动盘与制动片的摩擦会产生出较高的热量，这种情况会导致轮胎和制动片老化以及加速磨损，制动性能会因高温而急剧衰减，轮胎内气压也会升高存在爆胎隐患，铝合金轮毂相比钢制轮毂能够更快地将这些热量传导到空气中，增强了行车的安全系数。第二，重量轻，铝合金轮毂的比重小于钢制轮毂，平均每只铝合金轮毂比同尺寸的钢制轮毂轻两公斤左右，不算备用车轮总共可减重八公斤左右，较轻的轮毂还减少了起步和加速时的阻力，使车辆更加省油;第三，精度高，铝合金轮毂铸造的精密程度远高于钢制轮毂，失圆度及不平衡重较小，铝合金的弹性模数较小，抗振性能优于钢制轮毂，有效地减小了车辆的振动，提高了驾乘舒适度;第四，更美观:铝合金在高温液体状态下流动性及张力比钢制轮毂好，后期抛光和电镀工艺使其能够制造出更美观多变的外型;表面抗腐蚀处理以及静电粉体涂装也让其历久如新。
[0034]轮胎的胎压直接影响行车安全，需要在轮毂上安装胎压监测系统以实时监测胎压，胎压监测系统是通过无线射频使胎压传感器与胎压监测单元之间通信，胎压监测单元再将实时胎压的数据传输至输出装置，从而对轮胎内部压力的实时监控。在现有技术中，胎压传感器通过气门嘴安装在轮毂上，这种安装方式导致拆装轮胎的时候容易损坏胎压传感器，在车辆的行驶过程中传感器的振动或松动有可能碰撞气门嘴而导致气门嘴松动漏气；此外，传感器本身的重量也会导致安装胎压传感器的轮胎的质量不平衡，需要对轮胎做动平衡测试，增加了轮胎的装配时间。
[0035]轮辋110的外壁具有用于安装压力传感器的凹槽111，凹槽111的形状与胎压传感器141的形状匹配。在本实施例中，胎压传感器141的底部安装有磁铁(图未示)，磁铁吸附在凹槽111上。胎压传感器141中安装有胎压传感器141所需的电池。在本实施例中，胎压传感器141和凹槽111的形状分别是长方体。凹槽111的容积等于胎压传感器141的体积，并且胎压传感器141的质量等于从凹槽111中切除的轮辋110的质量以避免具有热管散热装置的轮毂10的重心的偏移，从而保证具有热管散热装置的轮毂100的动平衡，凹槽111的底面是平面，以将传感器贴合在凹槽111上。凹槽111的底面为平面，胎压传感器141的底面为平面，以使胎压传感器141紧贴在凹槽111上。凹槽111的四周设置有倒角。
[0036]凹槽111的两端分别设置有固定板112，固定板112具有用于安装紧固件的安装孔，固定板112的厚度小于胎压传感器141的厚度。凹槽111设置有用于安装紧固件的安装孔，通过紧固件将固定板112固定至凹槽111的底面。在本实施例中，紧固件是螺丝，螺丝穿过紧固件的安装孔，再穿过凹槽111底面上的安装孔，旋紧螺丝将固定板112固定至凹槽111。
[0037]在本实施例中，胎压传感器141的质量等于形成凹槽111切除掉的轮辋110的质量，从而不需要安装配重，也不需要进行动平衡测试，减少了用户后期加装胎压传感器141所需要的装配时间。在另外一些实施例中，轮辋110在第一位置开设有一个用于安装胎压传感器141的凹槽111，轮辋110在第二位置开设有另一个用于安装胎压传感器141的凹槽111，第一位置与第二位置对称，具有热管散热装置的轮毂100包括两个传感器，由于两个凹槽111的形状一样，并且两个传感器的质量一样，从而不需要安装配重，也不需要进行动平衡测试。应理解，可以开设多个形状相同的凹槽111，每个凹槽111中安装有重量相同的胎压传感器141。在又一些实施例中，轮辋110上开设有一个用于安装胎压传感器141的凹槽111，胎压传感器141安装在凹槽111中，在与凹槽111对称的位置处安装有配重，配重的重量等于胎压传感器141的重量，使得具有热管散热装置的轮毂100的重心保持不变，再对安装好胎压传感器141的具有热管散热装置的轮毂100进行动平衡测试，调整配重的重量。
[0038]在本实施例中，胎压传感器141直接安装在轮辋110上，拆装轮胎的时候不会损坏胎压传感器141，在车辆的行驶过程中传感器的振动或松动不会碰撞气门嘴，也不会导致气门嘴松动漏气;此外，在批量生产过程中，根据相同的传感器重量进行配重，提高了生产效率，避免用户自己安装胎压传感器141以及做动平衡测试带来的麻烦。
[0039]导致胎压升高的一个重要原因是轮毂的散热性能不良，汽车轮胎在高温环境下，可以有会发生爆胎，汽车在高温条件下行驶时，由于热胀冷缩的作用，使得轮胎容易发生变形，抗拉力下降，再加上轮胎在行驶过程中不断地发热，如果轮毂散热相对较慢，轮胎的气压将增高造成爆胎。轮胎除了与地面摩擦生热之外，胎体内的钢丝与轮胎橡胶之间也会摩擦生热，过热状态会加速钢丝与橡胶的老化、变形，甚至内部断裂以至断层，致使轮胎的强度降低，埋下爆胎的祸根。车轮在行驶中，轮胎周而复始的变形和复原中生热，轮胎与地面摩擦生热，制动器在制动时产生的一部分热量也会传递至轮胎，使轮胎升温，如果轮毂的散热不良，可能加速轮胎的损耗，甚至爆胎。橡胶能够承受的最高温度大约是145°C，因此车轮轮辋110的温度不应超过105°C，需要一种散热性能良好的轮毂。
[0040]本实施例中的散热系统150包括热管散热装置160和喷淋散热装置170。
[0041]热管散热装置160包括连接至轮辋110的热管161以及连接至热管161的散热鳍片162，热管161的一端连接至轮辋110，热管161的另一端连接至散热鳍片162，热管161将具有热管散热装置的轮毂100的热量传输至散热鳍片162，散热鳍片162将热量散发到空气中。在本实施例中，热管161的一端连接至轮辋110的内壁，并且热管161的另一端连接至散热鳍片162。在其它实施例中，热管161的一端可以连接至轮辐120的内壁，并且热管161的另一端连接至散热鳍片162。在本实施例中，散热鳍片162包括顶部鳍片(图未示)以及分别连接至顶部鳍片的两侧的第一侧鳍片(图未示)和第二侧鳍片(图未示)，第一侧鳍片与顶部鳍片垂直连接，第二侧鳍片与顶部鳍片垂直连接。
[0042]热管161通常包括管壳(图未示)、吸液芯(图未示)和端盖(图未示)。热管内部抽成负压状态，充入适当的液体，该液体沸点较低，容易挥发，热管的管壁具有由毛细多孔材料构成的吸液芯。热管的一端为蒸发端，另一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷凝端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，一直循环，直到热管两端的温度相等，利用了介质在蒸发端蒸发后在冷凝端冷凝的相变过程使热量快速传导。在本实施例中，热管是导热铜管。热管提高了热量的传输速度，从而提高了具有热管散热装置的轮毂100的散热效率。在其它实施例中，可以采用热熔渣结构、沟槽结构或者多重金属网孔的热管。在本实施例中，热管161是弯管。
[0043]如上文所述，轮胎产生的一部分热量通过轮毂传播到空气中，如果轮胎产生的热量较多，但是轮毂的散热速度较慢，则可能导致爆胎，从而需要胎压监测系统实时监控轮胎内部的压力。
[0044]请参照图3，为了避免热管散热装置160出现故障导致具有热管散热装置的轮毂100的散热性能劣化，具有热管散热装置的轮毂100还包括喷淋散热装置170，当热管散热装置160出现故障时，启动喷淋散热装置170以保证具有热管散热装置的轮毂100的散热。喷淋散热装置170包括水箱171、电磁阀172和喷头173，水箱171安装在轮辋110的内壁，水箱171设置有开口，开口处安装有电磁阀172，电磁阀172的出口连接至喷头173。轮辋110的外壁设置有温度传感器113，温度传感器113用于感应具有热管散热装置的轮毂100的温度，温度传感器113连接至控制器130，温度传感器113将感应的具有热管散热装置的轮毂100的温度数据传输至控制器130，电磁阀172也连接至控制器130，控制器130安装至轮辋110的内壁。
[0045]当具有热管散热装置的轮毂100的热管散热装置160出现故障时，控制器130打开电磁阀172以启动喷淋散热装置170。控制器130比较具有热管散热装置的轮毂100的温度和环境温度来判断热管散热装置160是否出现故障。控制器130连接至车辆的环境温度传感器113，环境温度传感器113将车辆周围的环境温度传输至控制器130，当具有热管散热装置的轮毂100的温度与环境温度相差70摄氏度以上时，控制器130确定热管散热装置160出现故障，同时控制器130打开电磁阀172以启动喷淋散热装置170;当具有热管散热装置的轮毂100的温度与环境温度相差70摄氏度以下时，控制器130确定热管散热装置160没有出现故障，同时控制器130保持电磁阀172关闭。例如，环境温度为35摄氏度，具有热管散热装置的轮毂100的温度为105摄氏度，则可以确定热管散热装置160出现故障，控制器130打开电磁阀172以启动喷淋散热装置170。
[0046]请参照图4，为了进一步提高具有热管散热装置的轮毂100的散热性能，具有热管散热装置的轮毂100还包括冷却液散热系统150。冷却液散热系统150包括设置在具有热管散热装置的轮毂100内部的冷却液流道、使冷却液在冷却液流道中流动的栗(图未示)。冷却液流道包括设置在轮辋110外壁的外壁流道181、设置在轮辐120内的轮辐流道182、以及设置在轮辋110内壁的内壁流道183，外壁流道181沿轮辋110的圆周方向设置在轮辋110的外壁，同流道沿轮辋110的圆周方向设置在轮辋110的内壁，轮辐流道182沿道轮辐120的方向设置在轮辐120的内部。外壁流道181、轮辐流道182和内壁流道183连接在一起，形成回路。
[0047]外壁流道181设置有轮辋110的外壁，外壁流道181中的冷却液与轮辋110发生热交换，从而外壁流道181中的冷却液吸取具有热管散热装置的轮毂100的热量，降低了具有热管散热装置的轮毂100的热量；当具有热管散热装置的轮毂100上安装有轮胎时，外壁流道181中的冷却液与轮胎中的高温气体发生热交换，从而外壁流道181中的冷却液还吸取轮胎内部的热量，降低了具有热管散热装置的轮毂100和轮胎的热量。轮辐流道182设置在轮辐120的内部，用于与轮辐120发生热交换，从而轮辐流道182吸取轮辐120的热量，降低了轮辐120的热量。内壁流道183设置在轮辋110的内侧，与具有热管散热装置的轮毂100周围的空气接触并发生热交换，将冷却液的热量释放至周围的空气中。
[0048]栗设置在冷却液流道中，当栗运转时冷却液在冷却液流道中主动循环，外壁流道181中的冷却液吸取具有热管散热装置的轮毂100的热量和轮胎内部的热量，轮辐流道182吸取轮辐120中的热量，当外壁流道181中的冷却液和轮辐流道182中的冷却液流动到内壁流道183时，冷却液与具有热管散热装置的轮毂100周围的空气发生热交换，从而将具有热管散热装置的轮毂100的热量以及轮胎内部的热量释放到空气中。
[0049]在其它一些实施例中，冷却液散热装置180还可以包括散热风扇，散热风扇连接至轴承，轴承安装在套筒上，套筒安装在具有热管散热装置的轮毂100的轮轴区。散热风扇连接至轴承的轴圈，套筒套在轴承的座圈中，由于轴圈可以相对于座圈自由滑动，散热风扇可以在轴承上自由转动。当车辆行驶时，行驶方向的气流吹动散热风扇，散热风扇自由转动，从而散热风扇可以加速内壁流道183中冷却液的冷却速度，从而提高了具有热管散热装置的轮毂100和轮胎的散热效率。
[0050]请继续参照图1，轮辐120的外壁还安装有热负荷指示器191和胎压指示器192。热负荷指示器191连接至温度传感器113，用于显示具有热管散热装置的轮毂100和轮胎的热负荷。胎压指示器192连接至胎压传感器141，用于显示轮胎内部的压力。应理解，热负荷指示器191和胎压指示器192还可以安装在车辆的中控台，以便于驾驶员查看相关数据，从而驾驶员可以实时了解具有热管散热装置的轮毂100的热负荷以及轮胎内部的温度。
[0051 ] 第二实施例
[0052]请参照图5和图6，本实施例提供一种具有热管散热装置的轮毂200，其与第一实施例的具有热管散热装置的轮毂100大致相同，二者的区别在于本实施例的轮辋和轮辐的形状。
[0053]在本实施例中，具有热管散热装置的轮毂200包括轮辋210以及连接至轮辋210的轮辐220，轮辋210的截面为阶梯槽，轮辐220的截面为曲面。
[0054]综上所述，本实用新型的具有热管散热装置的轮毂100包括轮辋110以及连接至轮辋110的轮辐120，具有热管散热装置的轮毂100还包括热管散热装置160，热管散热装置160包括热管161和散热鳍片162，热管161提高了热量的传输效率，再通过散热鳍片162散热，提高了具有热管散热装置的轮毂的散热效率。
[0055]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述轮毂包括轮辋以及连接至所述轮辋的轮辐，所述轮毂还包括安装在所述轮辋的内壁的热管散热装置，所述热管散热装置包括连接至所述轮辋的热管以及连接至所述热管的散热鳍片，所述热管的一端连接至所述轮辋并且所述热管的另一端连接至所述散热鳍片，所述散热鳍片连接有散热风扇，所述散热风扇与所述散热鳍片相对并且间隔设置。2.根据权利要求1所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述热管的一端连接至所述轮辋的内壁，并且所述热管的另一端连接至所述散热鳍片。3.根据权利要求1所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述热管的一端连接至所述轮辐的内壁，并且所述热管的另一端连接至所述散热鳍片。4.根据权利要求1所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述散热鳍片包括顶部鳍片以及分别连接至所述顶部鳍片的两侧的第一侧鳍片和第二侧鳍片。5.根据权利要求4所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述第一侧鳍片与所述顶部鳍片垂直连接，所述第二侧鳍片与所述顶部鳍片垂直连接。6.根据权利要求5所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述轮毂还包括胎压传感器，所述轮辋的外壁开设有凹槽，所述胎压传感器安装在所述凹槽中。7.根据权利要求6所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述胎压传感器的底部设置有磁铁，所述胎压传感器通过磁铁连接至所述凹槽。8.根据权利要求7所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述胎压传感器中安装有胎压传感器所需的电池。9.根据权利要求8所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述轮辋的外壁设置有容纳冷却液的外壁流道，所述轮辋的内壁设置有容纳所述冷却液的内壁流道，所述轮辐的内部设置有容纳所述冷却液的轮辐流道。10.根据权利要求9所述的具有热管散热装置的轮毂，其特征在于，所述轮毂还包括安装在所述轮辋的内壁的喷淋散热装置，所述喷淋散热装置包括连接至所述轮辋的内壁的水箱、安装在所述水箱的电磁阀以及连接至所述电磁阀的喷头。
【文档编号】B60B21/12GK205631938SQ201620507697
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】金迅
【申请人】重庆天益金轮车用轮毂有限公司