專利名稱：車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，更具體而言，涉及將由制動(dòng)鼓發(fā)生的熱從雙頭螺栓傳遞至車輪的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)。
背景技術(shù)：
通常，車輪制造廠為了制造能以同軸結(jié)合在車軸的車輪，試圖成型為中心孔 (center-pilot opening)和車軸為同軸，且對(duì)輪輞胎圈座(tire rim bead seat)也呈同軸。通過(guò)努力，即使能正確地制造出車輪，通過(guò)車軸的輪轂和鼓而設(shè)置的多個(gè)雙頭螺栓插入在車輪固定孔之后，所述雙頭螺栓和螺母結(jié)合而使車輪和車軸的結(jié)合。在此過(guò)程中， 因所述雙頭螺栓的直徑和形成在車輪的固定孔的直徑之差，往往發(fā)生車輪中心和車軸中心不一致的問(wèn)題。并且，在汽車行駛過(guò)程中進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，由于制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤與制動(dòng)襯塊的摩擦力而產(chǎn)生熱，此時(shí)，來(lái)自制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的熱會(huì)傳遞到雙頭螺栓、制動(dòng)鼓以及車輪。在所述傳熱過(guò)程中，由于所述每個(gè)配件具有材料特有的熱膨脹系數(shù)，因此熱膨脹系數(shù)互不相同。所述熱膨脹量之差會(huì)對(duì)車軸帶來(lái)車輪的結(jié)合及支撐狀態(tài)的變化，因此會(huì)影響汽車行駛，在設(shè)計(jì)汽車時(shí)不能保持結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定狀態(tài)。另外，由于大型卡車、公共汽車等對(duì)車軸施加較大的負(fù)重，因此發(fā)生設(shè)置雙頭螺栓的鼓和車輪發(fā)生相對(duì)移動(dòng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致車軸中心和輪胎的車輪中心不一致，進(jìn)而，存在由于在輪胎車輪的制動(dòng)盤和螺母之間發(fā)生摩擦移動(dòng)而螺母從雙頭螺栓解開(kāi)或固定在雙頭螺栓的問(wèn)題。因此，新出貨或交換輪胎時(shí)，駛預(yù)定距離(約IOOKm)后應(yīng)反復(fù)進(jìn)行緊固螺母的工作。日本公開(kāi)專利平07_2觀101號(hào)及日本公開(kāi)專利平05-27840號(hào)公開(kāi)了使車軸和車輪中心一致的技術(shù)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的防止車輪螺母解開(kāi)的結(jié)構(gòu)，包括第一雙頭螺栓，在組裝制動(dòng)鼓、外輪、內(nèi)輪及輪轂的狀態(tài)下，從外輪側(cè)穿通至內(nèi)輪，并穿通設(shè)在內(nèi)輪和輪轂的凸緣之間的車輪錐形環(huán)及凸緣而插入在制動(dòng)鼓；第二雙頭螺栓，其穿通內(nèi)外輪的結(jié)合孔而插入結(jié)合在第一雙頭螺栓的外輪側(cè)線圈部；車輪螺母，其插入結(jié)合在第二雙頭螺栓的外周螺絲部。所述防止車輪螺母解開(kāi)的結(jié)構(gòu)由螺絲結(jié)合雙頭螺栓的兩個(gè)部件而成，因此很難期待穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在所述第一雙頭螺栓及所述第二雙頭螺栓被解開(kāi)時(shí)，存在不能緊固車輪的問(wèn)題，并不能徹底解決因熱膨脹而引起的問(wèn)題點(diǎn)。尤其，包含制動(dòng)單元的組件的各部位與外部設(shè)備接觸的程度皆不同，因此不容易達(dá)到熱平行狀態(tài)。所以，反復(fù)制動(dòng)時(shí)，在制動(dòng)鼓和雙頭螺栓及車輪之間存在的熱膨脹量之差，該熱膨脹量之差成為車輪組件扭曲的原因。所述車輪組件的扭曲導(dǎo)致輪胎的偏磨損、單邊制動(dòng)、以及因行駛而引起轉(zhuǎn)向性能降低等問(wèn)題。
本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)并申請(qǐng)了用于防止車軸和車輪中心的偏移的環(huán)，持續(xù)開(kāi)發(fā)研究以至完成本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決所述問(wèn)題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供一種車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)， 所述導(dǎo)熱環(huán)插入在結(jié)合車軸和車輪的雙頭螺栓用來(lái)防止車軸和車輪中心偏移，將在制動(dòng)鼓產(chǎn)生的熱傳遞至車輪，以在最短時(shí)間內(nèi)謀求冷卻及熱平行狀態(tài)，進(jìn)一步可徹底地防止因熱膨脹量之差而引起的扭曲。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，防止因制動(dòng)鼓和車輪的軸力減小而螺栓的螺絲部位被變形或損傷，減低向半徑方向的振動(dòng)，隨此減低因汽車行駛而發(fā)生的振動(dòng)。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)插入在雙頭螺栓，所述雙頭螺栓固定汽車的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤和車輪，其特征在于，包括圓筒形主體，向長(zhǎng)度方向具有切割部；散熱部，其形成在所述主體的表面和邊緣的至少一側(cè)以擴(kuò)大表面積。本發(fā)明中，所述散熱部，在主體邊緣形成鋸齒形、矩形或波浪形突起，或在主體表面形成引入槽。所述主體，包括圓筒形基材，具有所述切割部；第一導(dǎo)熱層，其形成在所述基材的表面；中間層，其涂布于第一導(dǎo)熱層的表面；第二導(dǎo)熱層，其涂布于所述中間層的表面。進(jìn)一步具備輔助熱膨脹層，其接合在所述基材，用于在加熱時(shí)通過(guò)熱膨脹縮小雙頭螺栓和車輪的固定孔的間隔，輔助熱膨脹層由熱膨脹系數(shù)大于所述基材的材料形成。所述基材由STC鋼材而形成，所述第一導(dǎo)熱層由銅或銅合金而形成，所述中間層由鎳而形成，所述第二導(dǎo)熱層由金或金合金而形成，所述熱膨脹層由銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金而形成。本發(fā)明的車輪組件導(dǎo)熱環(huán)，通過(guò)將在汽車行駛時(shí)因制動(dòng)而產(chǎn)生的熱通過(guò)制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤和雙頭螺栓順利地傳遞至輪胎車輪，從而提高散熱性，并可以徹底防止因配件之間的熱膨脹量之差而導(dǎo)致車輪組件變形的問(wèn)題。而且，本發(fā)明的車輪組件防止制動(dòng)鼓、雙頭螺栓及輪胎車輪過(guò)熱，而保持初期汽車的設(shè)計(jì)條件，可以提高輪胎的偏磨損、單邊制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎及行駛性。


圖1是安裝有根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的車輪組件的局部切開(kāi)側(cè)視圖。圖2是示出安裝有根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的狀態(tài)的放大截面圖。圖3至圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的實(shí)施例的局部切開(kāi)立體圖。圖6至圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的另一實(shí)施例的立體圖。圖9至圖20是示出切割部的實(shí)施例的局部切開(kāi)正面圖。圖21是示出為了進(jìn)行本發(fā)明的燃料效率實(shí)驗(yàn)的行駛模式的圖表。圖22及圖23是在通過(guò)減速帶時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的接地力的圖表。圖M及圖25是在通過(guò)減速帶時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的接地力的圖表。圖沈及圖27是在通過(guò)路標(biāo)時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的縱向加速度的圖表。圖觀及圖四是在通過(guò)路標(biāo)時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的接地力的圖表。圖30是在緊急剎車時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的縱向加速度的圖表。圖31是在緊急剎車時(shí)，比較在雙頭螺栓沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的縱向加速度和速度的圖表。圖32是在緊急剎車時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車的縱向加速度和速度的圖表。圖33是在緊急剎車時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的縱向速度和制動(dòng)距離的圖表。圖34及圖35是在緊急剎車時(shí)，比較在雙頭螺栓安裝有導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的接地力的圖表。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，在利用雙頭螺栓和螺母來(lái)固定在車軸安裝有輪胎的車輪時(shí)，使車軸的旋轉(zhuǎn)中心和車輪的旋轉(zhuǎn)中心一致，并通過(guò)雙頭螺栓將在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱容易傳遞到輪輞而防止車輪組件的歪曲，并防止螺母從各個(gè)雙頭螺栓解開(kāi)，將其一實(shí)施例表示在圖1及圖2。根據(jù)圖面，車輪組件10具備設(shè)在車軸11的輪轂12、結(jié)合在所述輪轂12和后述的雙頭螺栓20并用于制動(dòng)的制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓13。在所述輪轂12和制動(dòng)鼓13以車軸11為中心沿圓周方向排列有多個(gè)雙頭螺栓20，所述雙頭螺栓20從輪轂12穿到制動(dòng)鼓13，在所述雙頭螺栓20插入輪胎車輪100的固定孔101之后結(jié)合螺母30。此處，在所述雙頭螺栓20的外周面和所述輪胎車輪100的固定孔101之間插入導(dǎo)熱環(huán)50，所述導(dǎo)熱環(huán)50將在汽車制動(dòng)或行駛時(shí)發(fā)生的熱從制動(dòng)鼓的雙頭螺栓20傳遞至輪胎車輪100，或者從車輪傳遞至制動(dòng)鼓13，同時(shí)調(diào)整中心。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)熱環(huán)的一實(shí)施例。根據(jù)圖3，導(dǎo)熱環(huán)50，在向長(zhǎng)度方向形成有切割部51的圓筒形主體52的邊緣形成散熱部陽(yáng)。所述主體52由具有所述切割部51的圓筒形基材5 而成，在該基材52a的表面形成有導(dǎo)熱層53，所述導(dǎo)熱層53包括第一導(dǎo)熱層53a，其形成在基材52a的表面；中間層 53b，其涂布于第一導(dǎo)熱層53a的表面；第二導(dǎo)熱層53c，其涂布于所述中間層的表面。此處， 在所述基材5 可由導(dǎo)熱性高于基材52a的金屬而形成單一導(dǎo)熱層?；? 優(yōu)選由結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低于雙頭螺母20的材料制成，優(yōu)選由STC鋼材(JIS規(guī)格)制成。所述第一導(dǎo)熱層53a由銅或銅合金而形成，所述中間層53b由鎳而形成，所述第二導(dǎo)熱層53c由金或金合金而形成，所述熱膨脹層由選自銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、
5鋁、鋁合金、鈦、鈦合金、鉻、鉻合金中的一種金屬而形成。如上所述，在基材5 形成單一導(dǎo)熱層時(shí)，所述導(dǎo)熱層可由選自金、金合金或銀、銀合金、銅、銅合金中的一種金屬而形成。另外，如圖4所示，構(gòu)成所述主體52的基材5 可進(jìn)一步具備因制動(dòng)或行駛而被加熱時(shí)，通過(guò)熱膨脹縮小雙頭螺栓和車輪的固定孔101的間隔的輔助熱膨脹層M，接合在所述基材52a，由熱膨脹系數(shù)大于基材5 的材料制成。所述輔助熱膨脹層M，如圖5所示， 可以位于兩個(gè)基材5 之間。所述接合構(gòu)造可以防止物性較低的輔助熱膨脹層M被雙頭螺栓20的螺紋損傷。所述輔助熱膨脹層M由選自銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鎳、 鎳合金、鈦、鈦合金、鉻、鉻合金中的一種而成。在所述輔助熱膨脹層形成在基材5 的表面時(shí)，可以在該輔助熱膨脹層M的表面形成導(dǎo)熱層53。所述散熱部55，如圖3所示，可在表面形成引入槽56而成。此時(shí)，引入槽56優(yōu)選構(gòu)成為從邊緣開(kāi)始并且開(kāi)放，以使引入槽56內(nèi)的空氣排放到邊緣。所述引入槽56可互相交替形成。并且，如圖4至圖8所示，所述散熱部55，在主體52的邊緣形成多個(gè)突起57。所述突起57形成為鋸齒形、矩形或波浪形，或者半圓形連續(xù)突起、以預(yù)定節(jié)距形成的鋸齒形或矩形突起。此處，構(gòu)成所述散熱部55的突起57的厚度可以形成為比主體厚度薄(參照?qǐng)D6)。如圖9所示，所述切割部51，在形成切割部的主體52的一側(cè)端部形成半徑為幅度的一半的引入槽51a，在與此對(duì)應(yīng)的主體52的另一側(cè)端部形成曲率半徑小于所述引入槽 51a的突起51b，并互相結(jié)合而成。作為所述切割部的另一實(shí)施例，如圖10所示，在形成切割部的一側(cè)端部形成半徑為幅度的一半的引入槽，在與此對(duì)應(yīng)的另一側(cè)端部形成曲率半徑與所述引入槽相同的突起，并互相結(jié)合而成。并且，如圖11所示，可以將切割部11傾斜形成。圖14至20表示所述切割部的其他另一實(shí)施例。根據(jù)附圖，與矩形突起或具有預(yù)定曲率半徑的半圓形突起、鋸齒形突起互相對(duì)應(yīng)地形成切割部51，在形成所述切割部51的主體的一側(cè)端部形成矩形突起或具有預(yù)定曲率的半圓形突起、鋸齒形突起，在另一側(cè)端部形成與此突起對(duì)應(yīng)的凹槽并可以互相結(jié)合。所述切割部不限定于所述實(shí)施例，只要將所述切割部能形成為直線型或非直線型的結(jié)構(gòu)即可(參照?qǐng)D11及圖12)。另外，將所述導(dǎo)熱環(huán)50優(yōu)選形成為內(nèi)徑ID為11至24mm，外徑OD為12至^mm。 并且，所述主體51的長(zhǎng)度方向幅度L可以形成為4至20mm。并且，在所述中心環(huán)10的厚度為0. 5以下時(shí)，插入在雙頭螺栓20的螺紋和輪胎車輪100的內(nèi)周面時(shí)，被螺紋的切斷力破壞而不能作為中心環(huán)發(fā)揮作用。因此，所述中心環(huán)的厚度T優(yōu)選為0.5mm至2mm。此時(shí)，可以防止中心環(huán)被雙頭螺栓20的螺紋切斷或損傷。以下說(shuō)明根據(jù)如所述構(gòu)成的本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的作用則為如下。首先，為了制作汽車或交換輪胎，從汽車分離車輪100，然后為了固定交換輪胎的車輪100，在從輪轂12或制動(dòng)鼓13突出的雙頭螺栓20插入一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱環(huán)50。在所述雙頭螺栓20插入安裝有輪胎的輪胎車輪100的固定孔101.在此狀態(tài)下， 結(jié)合所述雙頭螺栓20和螺母30，如圖1及2所示，將安裝有輪胎的輪胎車輪100安裝在車軸。此時(shí)，插入于所述雙頭螺栓20的導(dǎo)熱環(huán)50不突出于輪胎車輪100的固定孔101的外側(cè)。通過(guò)所述結(jié)合，設(shè)置在雙頭螺栓和輪胎車輪100的固定孔101的內(nèi)周面之間而縮小兩者之間的間隔。因此，隨著大型卡車等對(duì)車軸施加較大的負(fù)重，可以徹底防止因制動(dòng)鼓和輪胎車輪100之間的軸力(面壓)輪胎車輪100對(duì)于雙頭螺栓20進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。尤其，由于在所述主體51形成有輔助熱膨脹層M，因此隨著熱膨脹層M及主體膨脹，可以縮小雙頭螺栓20和固定孔101內(nèi)周面之間的間隔。因此，如上所述，可以徹底防止輪胎車輪由于面壓進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象。而且，插入在所述雙頭螺栓20和輪胎車輪的固定孔101的導(dǎo)熱環(huán)50的外周面形成有導(dǎo)熱層53以便將熱順利地傳遞到雙頭螺栓20和輪胎車輪100之間，因此，可在短時(shí)間內(nèi)將熱順利地從雙頭螺栓20傳遞至輪胎車輪100。并且，由于在所述導(dǎo)熱環(huán)50形成有散熱部55，因此，可將在制動(dòng)時(shí)發(fā)生的熱短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行排放。另外，由于可順利排放車輪組件的熱，因此可以防止因配件相互間的熱膨脹量之差制動(dòng)器組件以及車輪組件被歪曲的現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)整車輪組件的歪曲和輪胎車輪以及車軸的中心可以提高汽車的燃料效率及行駛性能。所述作用效果可通過(guò)以下的試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)明確。實(shí)驗(yàn)1在本實(shí)驗(yàn)測(cè)定安裝有根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)熱環(huán)的汽車和沒(méi)有安裝導(dǎo)熱環(huán)的汽車的燃料效率和廢棄，本實(shí)驗(yàn)是在亞洲汽車大學(xué)進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用了底制動(dòng)盤測(cè)功機(jī)(chassis dynamometer)及廢棄重量分析器，試驗(yàn)用車輛是由現(xiàn)代汽車廠生產(chǎn)的NF SONATA (安裝有AT，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)2000cc，2007年產(chǎn)行駛 60，000km)，試驗(yàn)期間是2008年11月20日至2008年11月21日，行駛了 400km。如圖21所示，行駛模式分析行駛在室內(nèi)中心的模式，統(tǒng)計(jì)平均行駛模式，以美國(guó)規(guī)定的模式為準(zhǔn)。表 權(quán)利要求
1.一種車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其插入于雙頭螺栓中，所述雙頭螺栓將汽車的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤固定于車輪；所述車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)的特征在于，包括圓筒形主體，在長(zhǎng)度方向具有切割部；散熱部，其形成在所述主體的表面和邊緣的至少一側(cè)以擴(kuò)大表面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其特征在于所述散熱部，在主體邊緣以連續(xù)或斷續(xù)方式形成鋸齒形、圓形或波浪形突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其特征在于 所述主體，包括圓筒形基材，其具有所述切割部； 第一導(dǎo)熱層，其形成在所述基材的表面； 第二導(dǎo)熱層，其涂布于第一導(dǎo)熱層的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其特征在于 在所述第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層之間形成中間層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其特征在于 所述主體，進(jìn)一步具備基材；輔助熱膨脹層，其接合于所述基材，用于在加熱時(shí)通過(guò)熱膨脹縮小雙頭螺栓和車輪的固定孔的間隔，所述輔助熱膨脹層由熱膨脹系數(shù)大于所述基材的材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其特征在于所述基材由STC鋼材形成；所述第一導(dǎo)熱層由銅或銅合金形成；所述中間層由鎳形成； 所述第二導(dǎo)熱層由金、鈦、金合金、鈦合金、鉻、鉻合金中的一種形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，根據(jù)本發(fā)明的車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)，其插入在雙頭螺栓，所述雙頭螺栓固定汽車的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤和車輪，其特征在于，包括圓筒形主體，向長(zhǎng)度方向具有切割部；散熱部，其形成在所述主體的表面和邊緣的至少一側(cè)以擴(kuò)大表面積。所述車輪組件的導(dǎo)熱環(huán)可將在制動(dòng)及行駛時(shí)產(chǎn)生的熱順利地傳遞至車輪側(cè)并進(jìn)行排放，保持初期汽車的設(shè)計(jì)條件，可以提高輪胎的偏磨損、單邊制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎及行駛性。
文檔編號(hào)B60B3/16GK102427953SQ201080020192
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者尹成均 申請(qǐng)人:永茂電機(jī)有限公司