专利名称：车辆轮圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆轮圈，特别是涉及一种安装于荷载较重的车辆例如卡车、联 结车上的车辆轮圈。
背景技术：
参阅图1、图2与图3，一种以往车辆轮圈1是用于安装在一车辆(图未示)例如 卡车、联结车的底部，以供一轮胎18安装，并用于安装在一轮轴单元19上。该车辆轮圈1 包含一弯曲圈围成环圈状的安装壁11、一连接于安装壁11 一侧的斜角壁12，及一连接于 斜角壁12远离安装壁11 一侧的侧轴壁13。该安装壁11的外侧面界定出一置胎空间14， 所述轮胎18是安装在置胎空间14内。而该侧轴壁13、斜角壁12与安装壁11的内侧面，共 同界定出一供轮轴单元19架设的安装空间15。由图面的方向来看，该安装壁11具有一连接斜角壁12的主托段111、一外径较小 于主托段111且由主托段111的右侧朝右轴向延伸的连接段112，及一由连接段112右侧再 向右延伸且外径较大于连接段112的副托段113。主托段111以及副托段113的外径缓慢 增大，用以分别承托轮胎18位于两端缘的胎唇181，进一步来看安装壁11的剖面，该主托段 111的厚度较大于副托段113的厚度，也较大于连接段112的厚度，且该连接段112的各剖 面厚度相等。该斜角壁12具有多个彼此角度间隔的散热孔121。该侧轴壁13具有一连通 安装空间15的轴孔131，所述轮轴单元19是架设固定在轴孔131内，而该副托段113处并 无任何垂向的支撑连结架构，副托段113内壁与轮轴单元19隔空间隔未连结，也就是说除 了侧轴壁13以外，整体车辆轮圈1再无任何垂直方向的支撑连结架构。于使用过程中，轮胎18与地面接触，所受到的作用力会如图2、图3的箭头所示， 作用在车辆轮圈ι的主托段111与副托段113上，而后再经由车辆轮圈1传送至轮轴单元 19，然而由于副托段113悬空而未与轮轴单元19衔接，因此副托段113所受到的应力会向 左直接经由连接段112传向主托段111，而后聚集主托段111受到的作用力，再一起通过该 斜角壁12和侧轴壁13向内传递至轮轴单元19。分析车辆轮圈1受力后的结果，由于连接段112等厚延伸，所以抗剪强度不佳，当 受到垂直方向的剪应力时，就会直接传递到主托段111，又因主托段111、斜角壁12和侧轴 壁13须承受绝大部份的作用力，金属材料容易疲劳，而且弯折的斜角壁12上更设有散热 孔121，所以应力易于集中在此散热孔121近主托段111处，造成该处区域容易出现裂隙 (crack)，此情形在铝合金材质的重型车辆轮圈中就形成更需要重视的问题。虽然为了加强 结构强度，有的厂商会增加主托段111、斜角壁12厚度，但是如此一来，则会增加车辆轮圈1 的整体重量。因此上述车辆轮圈1设计仍有待改善。
发明内容
本发明的目的是在提供一种轮圈结构强化的车辆轮圈。本发明车辆轮圈，用于安装于一轮轴单元上，并包含一安装壁及一侧轴壁。该安装壁呈绕着一中心轴线的环圈状，并包括左右相反的一主托段与一副托段，及一连接主托 段与副托段的强化段，该主托段、强化段与副托段远离中心轴线的外侧面共同界定出一置 胎空间，而该强化段具有一形成于外侧面上且径向往远离中心轴线的方向朝外弧曲渐缓隆 凸的局部增厚区，该局部增厚区具有左右相反的一第一低侧部与一第二低侧部，及一位居 第一低侧部与第二低侧部间的高侧部，该局部增厚区是由第一低侧部往高侧部的方向逐渐 弧曲往外凸伸直到高侧部，再由高侧部往第二低侧部的方向逐渐弧曲往内缩束直到第二低 侧部。该侧轴壁是远离副托段且连接主托段，而径向往中心轴线的方向朝内延伸，该侧轴壁 与安装壁共同界定出一由侧轴壁往副托段方向透空贯通以供轮轴单元架设的安装空间。本发明的有益效果在于该安装壁借由强化段上局部增厚区的弧曲渐缓增厚设 计，能用来分散应力且和缓地在中途就吸收由副托段传递至主托段的作用力，借以分担主 托段近侧轴壁的受力，提高轮圈的抗剪强度及耐疲劳限，所以可达到强化轮圈结构的功效。
图1是一种以往车辆轮圈的一立体图；图2是该以往车辆轮圈的一剖视图，图中显示该车辆轮圈与一轮胎与一轮轴单元 的组装关系；图3是图2的一部份放大剖视图；图4是本发明车辆轮圈的一第一优选实施例的一立体图；图5是该第一优选实施例的一剖视图，图中显示该车辆轮圈与一轮胎与一轮轴单 元的组装关系；图6是图5的一部份放大剖视图；图7是本发明车辆轮圈的一第二优选实施例的一部份放大剖视图；图8是本发明车辆轮圈的一第三优选实施例的一部份放大剖视图；图9是本发明车辆轮圈的一第四优选实施例的一部份放大剖视图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明为了方便说明，以下的实施例，相同的元件以相同的附图标记表示。参阅图4、图5与图6，本发明车辆轮圈的第一优选实施例是用于安装在一车辆 (图未示)例如卡车、联结车的底部，以供一轮胎21安装，并用于安装在一可被驱动而旋转 的轮轴单元22上，该轮轴单元22具有轮轴、轮毂构造，但是其并非本发明重点，所以在此不 再详细说明。而所述车辆轮圈包含一绕着一中心轴线31弯曲成环圈状的安装壁3、一连 接于安装壁3 —侧的斜角壁4及一连接于斜角壁4远离安装壁3 —侧的侧轴壁5。由本实 施例图中显示的方向来看，斜角壁4是连接在安装壁3左侧，且侧轴壁5是连接于斜角壁4 左侧。该侧轴壁5、斜角壁4与安装壁3共同界定出一供轮轴单元22架设的安装空间6，该 安装空间6由该侧轴壁5往图中右侧方向透空贯通以套装轮轴单元22。该安装壁3具有左右相反的一主托段32与一副托段33，及一连接主托段32与副 托段33的强化段34。该主托段32、强化段34与副托段33远离中心轴线31的外侧面共同 界定出一置胎空间7，用于供所述轮胎21安装，且轮胎21位于两端缘的胎唇211，是分别卡掣定位在外径往左右两侧渐大的主托段32与副托段33上，但由于安装壁3与轮胎21间的 卡掣关系并非本发明重点，所以在此不再详细说明。上述主托段32和副托段33的外径大于强化段34的外径，且该主托段32具有一 连接强化段34的主连侧321，及一远离强化段34且外径大于主连侧321的主端侧322，该 副托段33具有一连接强化段34的副连侧331，及一远离强化段34且外径大于副连侧331 的副端侧332，于该主端侧322与副端侧332间的中央形成一垂直于中心轴线31的假想中 央切面35。而该强化段34具有一连接主托段32的主连侧321与副托段33的副连侧331且 各剖面厚度相等的基体等厚区341、一形成于基体等厚区341的外侧面上且径向往远离中 心轴线31的方向朝外隆凸的局部增厚区342，及一形成于基体等厚区341的外侧面上且连 接该局部增厚区342与副连侧331的连接缓厚区343。该假想中央切面35会通过该局部增 厚区342。该局部增厚区342具有左右相反的一第一低侧部344与一第二低侧部345，及一位 居第一低侧部344与第二低侧部345间的高侧部346，该第一低侧部344与主连侧321相间 隔，且第二低侧部345与副连侧331相间隔，该局部增厚区342是由第一低侧部344往高侧 部346的方向逐渐弧曲往外凸伸直到高侧部346，再由高侧部346往第二低侧部345的方向 逐渐弧曲往内缩束直到第二低侧部345，令该局部增厚区342呈一高侧部346往外突出的弧 凸形。该连接缓厚区343是由局部增厚区342的第二低侧部345往副连侧331逐渐弧曲 增厚直到一最厚部347，再由该最厚部347逐渐弧曲减厚直到连接于副连侧331的外侧面， 该连接缓厚区343乃呈一最厚部347略往内弯弧的弧凹形，且该最厚部347的厚度较小于 该局部增厚区342的高侧部346的厚度。该主托段32的厚度较大于副托段33的厚度，也大 于强化段34最厚处的厚度，且该高侧部346加上基体等厚区341的厚度大于该最厚部347 加上基体等厚区341的厚度，该最厚部347加上基体等厚区341的厚度大于副托段33的厚 度。该斜角壁4是同体由主托段32朝远离副托段33的方向，逐渐往中心轴线31的方 向倾斜延伸，并具有多个分别贯穿其内、外周面且连通安装空间6的散热孔41，该等散热孔 41彼此角度间隔且环绕中心轴线31，能保持空气流通以供轮圈内部的热量散出。该侧轴壁5是同体由斜角壁4远离主托段32的一侧径向往中心轴线31的方向延 伸，并具有一供中心轴线31通过且连通安装空间6的轴孔51，及多个彼此角度间隔且环绕 该轴孔51的锁孔52。所述轮轴单元22是沿着中心轴线31固定于该轴孔51中，且借由多 支螺栓23穿过锁孔52固接，而与安装壁3的副托段33相间隔。于使用过程中，当轮胎21所受到的作用力如图5、图6的箭头所示，作用在车辆轮 圈的主托段32与副托段33时，副托段33所受到的应力会向左通过强化段34传向主托段 32，并聚集主托段32受到的作用力，一起经由斜角壁4和侧轴壁5向内传递至轮轴单元22。由于本发明在主托段32与副托段33间的强化段34上，设有弧曲逐渐增厚外凸的 局部增厚区342结构，可以和缓地吸收剪力，相对增加抗剪强度，且其在局部增厚区342与 副托段33间，更借由增厚的连接缓厚区343相连，不但能补强原本弧凹部位的强度，更能使 厚度变化缓和协调，不但可增加结构强度防止变形，更能避免发生应力集中的现象。其中，局部增厚区342的弧曲逐渐增厚结构，是用以和缓地分散吸收传递至该处的剪应力。此外，该安装壁3更能通过局部增厚区342的环凸设计，使其整体形成圆框效应， 能吸收由副托段33传递而来的应力，借以分散传向主托段32的应力，因此可以降低主托段 32与斜角壁4的负荷，减少应力集中现象与裂隙产生的机率，所以能提升使用安全性。当然 在设计上，只要在基体等厚区341的外侧面上设有局部增厚区342，就能达到强化结构及吸 收应力的目的，而连接缓厚区343的设置则是进一步强化结构。须说明的是，由于强化段34的设计，提供了优异的结构强度，因此，在相同强度 下，本发明可以尽量在不增加材积的前提下，计算强化段34增加的厚度，相对缩减主托段 32与斜角壁4的壁厚，使得车辆轮圈可在不增加壁厚的情况下，仍具有较强的结构强度。参阅图7，本发明车辆轮圈的第二优选实施例与第一实施例不同的部份在于本 实施例省略连接缓厚区343 (见图6)的设置，且该强化段34还具有一形成于基体等厚区 341的内侧面上且对应位在局部增厚区342内侧的内凸加厚区348，该内凸加厚区348具有 左右两内连部349，及一位居该等内连部349间的内凸部340，该内凸加厚区348是分别由 该等内连部349相向往该内凸部340逐渐弧曲向内突伸。借该内凸加厚区348的设置，可 进一步加强该强化段34于局部增厚区342设置处的强度。参阅图8，本发明车辆轮圈的第三优选实施例的构造大致与第一实施例相同，只是 本实施例省略连接缓厚区343 (见图6)的设置，并改变该局部增厚区342的设置位置使其 向右偏移，令该局部增厚区342位在假想中央切面35与副连侧331间，并让第二低侧部345 连接于副连侧331的外侧面，且第一低侧部344与主连侧321相间隔。参阅图9，本发明车辆轮圈的第四优选实施例的构造大致与第三实施例相同，不同 的部份在于本实施例再改变该局部增厚区342的设置位置使其向左偏移，并令该局部增 厚区342位在假想中央切面35与主连侧321间，使得第一低侧部344连接于主连侧321的 外侧面，且第二低侧部345与副连侧331相间隔。综上所述，该安装壁3借由强化段34的弧曲增厚设计，能用来吸收由副托段33传 递至主托段32的作用力，以尽量减少应力集中于主托段32的情形，而可以有效分散应力， 降低轮圈断裂产生的机率，借以提高轮圈的抗剪强度及耐疲劳限，可达到强化轮圈结构的 功效，所以确实能达成本发明的目的。
权利要求
一种车辆轮圈，用于安装于一个轮轴单元上，并包含一片安装壁及一片连接安装壁的侧轴壁，所述安装壁呈绕着一条中心轴线的环圈状，并包括左右相反的一个主托段与一个副托段，及一个连接主托段与副托段的强化段，所述主托段、强化段与副托段远离中心轴线的外侧面共同界定出一个置胎空间，所述侧轴壁是远离副托段且连接主托段并径向往中心轴线的方向朝内延伸，所述侧轴壁与安装壁共同界定出一个由所述侧轴壁往副托段方向透空贯通以供轮轴单元架设的安装空间；其特征在于所述强化段具有一个形成于外侧面上且径向往远离中心轴线的方向朝外隆凸的局部增厚区，所述局部增厚区具有左右相反的一个第一低侧部与一个第二低侧部，及一个位居第一低侧部与第二低侧部间的高侧部，所述局部增厚区是由第一低侧部往高侧部的方向逐渐弧曲往外凸伸直到高侧部，再由高侧部往第二低侧部的方向逐渐弧曲往内缩束直到第二低侧部。
2.根据权利要求1所述的车辆轮圈，其特征在于所述主托段具有一个连接强化段的 主连侧，及一个远离强化段的主端侧，所述副托段具有一个连接强化段的副连侧，及一个远 离强化段的副端侧，于所述主端侧与副端侧间的中央形成一个垂直于中心轴线的假想中央 切面，所述假想中央切面会通过所述局部增厚区，且所述局部增厚区的第一低侧部与主连 侧相间隔，第二低侧部与副连侧相间隔。
3.根据权利要求2所述的车辆轮圈，其特征在于所述强化段还具有一个连接主托段 与副托段且各剖面厚度相等的基体等厚区，所述局部增厚区是形成于基体等厚区的外侧面 上。
4.根据权利要求3所述的车辆轮圈，其特征在于所述强化段还具有一个形成于基体 等厚区的外侧面上且连接于局部增厚区与副连侧间的连接缓厚区，所述连接缓厚区是由局 部增厚区的第二低侧部往副连侧逐渐弧曲增厚直到一个最厚部，再由所述最厚部逐渐弧曲 减厚直到连接于副连侧的外侧面，所述连接缓厚区呈一个最厚部略往内弯弧的弧凹形，且 所述最厚部的厚度较小于所述局部增厚区的高侧部的厚度。
5.根据权利要求3所述的车辆轮圈，其特征在于所述强化段还具有一个形成于基体 等厚区的内侧面上且对应位在局部增厚区内侧的内凸加厚区，所述内凸加厚区具有左右两 个内连部，及一个位居所述内连部间的内凸部，所述内凸加厚区是分别由所述内连部相向 往所述内凸部逐渐弧曲向内突伸。
6.根据权利要求1所述的车辆轮圈，其特征在于所述主托段具有一个连接强化段的 主连侧，及一个远离强化段的主端侧，所述副托段具有一个连接强化段的副连侧，及一个远 离强化段的副端侧，于所述主端侧与副端侧间的中央形成一个垂直于中心轴线的假想中央 切面，而所述局部增厚区的第二低侧部连接于副连侧的外侧面，且第一低侧部与主连侧相 间隔，使所述局部增厚区是位在假想中央切面与副连侧间。
7.根据权利要求6所述的车辆轮圈，其特征在于所述强化段还具有一个连接主托段 与副托段且各剖面厚度相等的基体等厚区，所述局部增厚区是形成于基体等厚区的外侧面 上。
8.根据权利要求1所述的车辆轮圈，其特征在于所述主托段具有一个连接强化段的 主连侧，及一个远离强化段的主端侧，所述副托段具有一个连接强化段的副连侧，及一个远 离强化段的副端侧，于所述主端侧与副端侧间的中央形成一个垂直于中心轴线的假想中央切面，而所述局部增厚区的第一低侧部连接于主连侧的外侧面，且第二低侧部与副连侧相 间隔，使所述局部增厚区是位在假想中央切面与主连侧间。
9.根据权利要求8所述的车辆轮圈，其特征在于所述强化段还具有一个连接主托段 与副托段且各剖面厚度相等的基体等厚区，所述局部增厚区是形成于基体等厚区的外侧面 上。
10.根据权利要求1所述的车辆轮圈，其特征在于所述车辆轮圈更包含一片连接安 装壁与侧轴壁的斜角壁，所述斜角壁是由主托段朝远离副托段的方向，逐渐往中心轴线的 方向倾斜延伸至连接于侧轴壁，所述斜角壁具有多个彼此角度间隔且环绕中心轴线的散热 孔，所述侧轴壁具有一个供中心轴线通过且连通安装空间的轴孔，及多个彼此角度间隔且 环绕轴孔的锁孔，而所述轮轴单元是沿着中心轴线固定于侧轴壁的轴孔中，并与副托段相 间隔。
全文摘要
一种车辆轮圈，包含一个安装壁及一个侧轴壁。该安装壁呈绕着一中心轴线的环圈状，并具有左右相反的一个主托段与一个副托段，及一个连接主托段与副托段的强化段，该强化段具有一个径向往远离中心轴线的方向朝外弧曲隆凸的局部增厚区。该侧轴壁是远离副托段且连接主托段，而径向往中心轴线的方向延伸。通过强化段的弧曲渐缓增厚设计，能用来吸收由副托段传递至主托段的作用力，借以提高轮圈的抗剪强度及耐疲劳限，所以可达到强化轮圈结构的功效。
文档编号B60B21/02GK101870232SQ200910137219
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者陈朝颖 申请人:亚猎士航太科技股份有限公司