[發明專利]具有改進的應力分布的輪轂

有效

• 申請號: 201010621601.6
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102107584A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: O·J·法科里;J·A·布拉澤頓
• 申請（專利權）人: 凱爾喜控股公司
• 主分類號: B60B27/00
• 分類號: B60B27/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

技術領域

本公開內容涉及一種機動車輛(例如牽引車-掛車之類)的輪轂。更具體地，本公開內容涉及一種在筒體(barrel)和法蘭(flange)處具有減小應力集中的設計的輪轂。

背景技術

輪轂將車輛的車輪連接至車軸，因而在支承車輛的重量時承受大量的負荷。另外，在被設計用于商業貨物運輸和類似用途的車輛的總重量中，輪轂的重量也占一部分。這樣的商業用途的車輛受州規范和聯邦規范的管制，這些規范限制了這些車輛裝貨后的總重量。因而，輪轂重量的任何減少將直接增加可由這些車輛所拖運的貨運量。然而，輪轂的重量不能輕易地被減少，因為輪轂必須足夠堅固，以能夠經受在使用過程中所產生的應力。

圖1示出了傳統輪轂的外側的立體圖。圖2示出了圖1中所示輪轂的截面視圖，沿著圖1示出的線II-II’剖切。

參考圖1和圖2，傳統的輪轂10通常包括筒體12和通過連接構件16被連接至所述筒體12的法蘭14。車輛的車輪(未示出)通過螺栓(未示出)被固定至法蘭14，所述螺栓延伸穿過在法蘭14中形成的孔14a。導向突起部(pilot?boss)18用于將車輪和制動鼓對齊至輪轂10。車輛的車軸(未示出)安裝于筒體12中的輪轂腔體(hub?cavity)20內。所述車軸在輪轂腔體20中被內側軸承組件和外側軸承組件(兩者都未示出)支撐，所述內側軸承組件和外側軸承組件分別被布置在形成于筒體12內的內側軸承內孔22和外側軸承內孔24中，并且位于輪轂腔體20的相對端。

另外，傳統的輪轂10通常包括肋(rib)26，從而為導向突起部18提供額外的機械支撐。每一個肋26通常從連接構件16延伸，并且將導向突起部18直接地連接至筒體12。

在車輛的行駛過程中，所述車軸受到使筒體12相對于法蘭14彎曲的力。如圖2所示，每一個肋26將導向突起部18連接至環繞輪轂腔體20的筒體12的一部分。因而，在筒體12和法蘭14之間延伸的負荷路徑經過每一導向突起部18。結果，當筒體12相對于法蘭14彎曲時，所述肋26往往在筒體12和法蘭14中生成被集中應力的區域。由于存在這種所述被集中應力的區域，所以在筒體12和法蘭14中可能生成不期望有的裂縫。

發明內容

本發明提供一種輪轂，包括：筒體，其包括外側軸承內孔和內側軸承內孔；法蘭，其遠離所述筒體徑向延伸，并且沿著與所述筒體的縱向軸線垂直的徑向方向至少局部地與所述內側軸承內孔重疊；以及連接構件，其將所述法蘭連接至所述筒體，其中所述連接構件包括：外側，面向所述外側軸承內孔；和內側，面向所述內側軸承內孔；其中所述連接構件的外側限定交替地圍繞所述筒體的圓周布置的外側肋和外側凹口；以及其中每一外側凹口沿著與所述筒體的縱向軸線垂直的徑向方向被設置在所述法蘭和所述筒體之間。

在一個優選實施方案中，本發明的輪轂進一步包括被懸臂式地連接至所述連接構件的導向突起部，其中所述導向突起部被布置在外側凹口中。

在一個優選實施方案中，本發明的輪轂進一步包括在所述導向突起部和所述法蘭之間的凹陷的起伏部。

在一個優選實施方案中，所述凹陷的起伏部是鑄造起伏部。

在一個優選實施方案中，所述連接構件的內側限定從所述筒體延伸至所述法蘭的內圓角。

在一個優選實施方案中，所述內圓角限定從所述法蘭的面向所述內側軸承內孔的一側至所述筒體的光滑的連續曲線。

在一個優選實施方案中，所述內圓角的曲線具有范圍為0.75-1.5英寸的半徑，范圍為1.15-2.3英寸的弧長，范圍為1-2英寸的弦長，范圍為73-88度的圓弧角度。

在一個優選實施方案中，所述內圓角圍繞所述筒體的圓周連續地延伸。

在一個優選實施方案中，所述連接構件的內側限定圍繞所述筒體的圓周布置且從所述筒體延伸至所述法蘭的內側肋。

在一個優選實施方案中，所述內側肋沿著所述筒體的圓周相對于所述外側肋被偏置。