Обод колеса для пневматической шины

 

Использование: изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к конструкции колес для пневматических шин. Сущность изобретения: обод колеса имеет сплошное бортовое кольцо 1 и основание 2 обода с монтажным ручьем 3 и посадочными полками 4 для установки бортов шины 5, одна из которых оканчивается неотъемной бортовой закраиной 6, а вторая - кольцевой канавкой 7, переходящей в радиально наружу направленный фланец 8, при этом расстояние от дна канавки 9 до наружного диаметра 10 фланца разделено приблизительно пополам центрирующей поверхностью 11 под бортовое кольцо, а внутренний диаметр 12 бортового кольца меньше наружного диаметра 10 фланца 8 основания обода и на взаимно контактирующих поверхностях 13 фланца и 14 бортового кольца выполнено по два сквозных паза. Пазы на фланце основания обода выполнены диаметрально противоположно, а на бортовом кольце угол между осями симметрии пазов меньше 180^o, при этом на контактирующей с фланцем поверхности 14 бортового кольца между пазами симметрично относительно них выполнена направленная наружу выштамповка с размерами, обеспечивающими размещение ее в сквозном пазу фланца, а в канавке 7 основания обода размещено кольцо 20 из легко деформируемого материала, наружный диаметр которого равен или больше внутреннего диаметра 12 бортового кольца. 5 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к конструкции колес для пневматических шин.

Известно, что уменьшение количества элементов обода позволяет уменьшить металлоемкость конструкции колеса и снизить трудозатраты при его производстве.

Наиболее целесообразными являются двухэлементные конструкции ободов. Такие конструкции широко представлены в каталогах фирмы "Lenmerz" ФРГ, "Тору" Япония и "Ferestoneg" США а также в авт. свид. СССР 1150101, кл. В 60 В 25/04, 15.04.85 г.

Общим недостатком этих конструкций является наличие поперечного разреза по профилю бортозамочного кольца, что с одной стороны не гарантирует безопасности монтажа шины на обод при нарушении геометрических параметров кольца, а с другой стороны, требует увеличения материалоемкости для обеспечения необходимой жесткости кольца.

Кроме этого, наличие зазора по месту разреза кольца приводит к нежелательному контакту его кромок с бортом шины и может послужить причиной разрушения последнего.

Дальнейшим совершенствованием двухэлементной конструкции обода является применение сплошного (неразрезного) бортового кольца по патенту США N 3143157 (НКИ 152-411) и патенту ФРГ N 1286422 (кл. 63-8), в которых вопросы установки бортового кольца на основание обода решаются за счет выполнения сквозного паза на контактирующей с фланцем основания обода поверхности бортового кольца и выполнения внутреннего диаметра кольца переменным (в виде эллипса).

При таком конструктивном решении ограничена возможность получения надежного зацепления бортового кольца за фланец основания обода, а выполнение внутренней поверхности бортового кольца эллипсной требует увеличения трудозатрат при его изготовлении.

Наиболее близкой к заявленной конструкции является конструкция обода колеса для пневматической шины по патенту США 2,265.662, кл. 152-411 от 1941 г. где обод включает в себя сплошное бортовое кольцо и основание обода с монтажным ручьем и посадочными полками для установки бортов шины, одна из полок выполнена с неотъемной бортовой закраиной на конце а вторая на конце с кольцевой канавкой, сопряженной с радиально наружу направленным фланцем, при этом расстояние от дна канавки до кромки наружного диаметра фланца разделено приблизительно пополам центрирующей поверхностью под бортовое кольцо, а внутренний диаметр бортового кольца меньше указанного наружного диаметра и на взаимно контактирующих поверхностях и бортового кольца выполнено по одному сквозному пазу.

Однако необходимым условием, обеспечивающим установку бортового кольца на основание обода, является его деформация в радиальном направлении, а также не исключена возможность принятия бортовым кольцом такого положения относительно основания обода, при котором может произойти выдавливание его через фланец.

Перечисленные признаки ограничивают применение этого конструктивного решения для более нагруженных колес, где съемное бортовое кольцо обладает значительной жесткостью и не позволят деформировать его при сборке с ободом, или в случае применения для изготовления бортового кольца материала с ограниченной упругой деформацией (например, из легких сплавов на основе алюминия), а также на колесах для шин с регулируемым давлением воздуха в шине, где при движении на пониженном давлении воздух в шинах возможно перемещение съемной бортовой закраины в канавку на основании обода.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности соединения составляющих обода.

Этот результат достигается тем, что в ободе колеса для пневматической шины, включающего в себя сплошное съемное бортовое кольцо и основание обода с монтажным ручьем и посадочными полками для установки бортов шины, одна из полок выполнена с неотъемной бортовой закраиной на конце, а вторая на конце с кольцевой канавкой, сопряженной с радиально наружу направленным фланцем, при этом расстояние от дна канавки до кромки наружного диаметра фланца разделено приблизительно пополам центрирующей поверхностью под бортовое кольцо, в внутренний диаметр бортового кольца значительно меньше указанного наружного диаметра и на взаимно контактирующих поверхностях фланца и бортового кольца выполнено по одному сквозному пазу и по одному дополнительному сквозному пазу, пазы на фланце основания обода выполнены диаметрально противоположно, а на бортовом кольце угол между осями симметрии пазов меньше 180^o, при этом на контактирующей с фланцем поверхности бортового кольца между пазами симметрично относительно них выполнена направленная наружу выштамповка с размерами, обеспечивающими размещение ее в сквозном пазу фланца, а в канавке основания обода размещено кольцо из легко деформируемого материала, наружный диаметр которого равен или больше внутреннего диаметра бортового кольца.

Перечисленные существенные признаки, касающиеся взаимного расположения сквозных пазов на взаимно контактирующих поверхностях фланца основания обода и бортового кольца, в проанализированных автором источниках не найдены.

В заявляемом техническом решении кольцо из упругого материала наряду с известными свойствами выполняет новую функцию обеспечивает фиксацию бортового кольца в рабочем положении и исключает возможность смещения бортового кольца в канавку основания обода, а следовательно самопроизвольное снятие бортового кольца основания обода при неблагоприятных условиях, что является существенным для данного технического решения.

Широко известно применение выштамповок и пазов для взаимного ориентирования деталей.

В данном техническом решении это существенно для проведения операции по балансировке колеса в сборе с шиной и по сравнению с прототипом является отличительным существенным признаком.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен обод колеса, вид сбоку; на фиг.2 обод колеса, поперечное сечение; на фиг.3 обод колеса, поперечный разрез А-А; на фиг.4- обод колеса в момент установки бортового кольца; на фиг.5 обод колеса в момент установки бортового кольца, поперечное сечение.

Обод колеса на фиг.1,2,3 состоит из съемного сплошного бортового кольца 1 и основания 2 с монтажным ручьем 3 и посадочными полками 4 для установки бортов шины 5, одна из которых оканчивается неотъемной бортовой закраиной 6, вторая кольцевой канавкой 7, переходящей в радиально наружу направленный фланец 8, при этом расстояние от дна 9 канавки до наружного диаметра 10 фланца 8 разделено приблизительно пополам центрирующей поверхностью 11 под бортовое кольцо, предпочтительным является смещение этой поверхности радиально наружу, размеры канавки 7 обеспечивают свободное размещение в ней части бортового кольца с контактирующей поверхностью 14. Внутренний диаметр 12 бортового кольца 1 значительно меньше наружного диаметра 10 фланца 8.

На взаимно контактирующих поверхностях 13 фланца и бортового кольца выполнено по два сквозных паза. Пазы 15 на фланце 8 расположены диаметрально противоположно, а на бортовом кольце оси симметрии 16 пазов 17 расположены под углом α, меньшим 180^o. На контактирующей поверхности 14 бортового кольца между пазами 17 симметрично относительно них выполнена направленная наружу выштамповка 18 с поднутрением 19 и размерами, обеспечивающими размещение ее в одном из пазов 15 фланца 6.

В канавке 7 основания 2 обода установлено кольцо 20 из легко деформируемого материала, наружный диаметр 21 которого равен или больше внутреннего диаметра 12 бортового кольца 1.

Сборку колеса осуществляют как показано на фиг.4, 5.

После установки шины на обод, осуществляемой обычным способом, одевают на посадочную полку 4 основания 2 обода кольцо 20. Затем бортовое кольцо 1 устанавливается таким образом, чтобы часть бортового кольца 1 с выштамповкой 18 располагалась на наружной поверхности фланца 8, а противоположная часть бортового кольца размещалась в кольцевой канавке 7 основания 2 обода, (положение I бортового кольца). После этого в поднутрение 19, образованное выштамповкой 18, вставляется рычаг (монтажная лопатка) и бортовое кольцо полностью переводится через наружный диаметр 10 фланца 8, при этом сквозные пазы 17 бортового кольца 1 являются продолжением пазов 15 на фланце 8 основания обода, создавая тем самым условие для свободного перехода бортового кольца через фланец основания обода. Затем бортовое кольцо устанавливается на центрирующую поверхность 11 с одновременным размещением выштамповки 18 в одном из сквозных пазов 15 фланца 8 основания обода и положение бортового кольца относительно основания фиксируется кольцом 20 путем установки его в канавку 7 основания 2 обода (фиг.3). Бортовое кольцо 1 при этом занимает рабочее положение II (фиг.5).

Наличие четырех сквозных пазов на контактирующих поверхностях фланца основания обода и бортового кольца, расположенных определенным образом в сочетании с кольцевой канавкой на основании обода позволяет обеспечить установку на основание обода бортового кольца любого размера и без ограничений по применяемым материалам, что значительно расширяет область применения таких конструкций и обеспечивает повышение надежности соединения бортового кольца с основанием обода за счет увеличения в радиальном направлении контактирующей поверхности фланца и бортового кольца. Кроме этого, установка в канавку кольца из легко деформируемого материала обеспечивает фиксацию бортового кольца в рабочем положении и исключает возможность самопроизвольного демонтажа его с основания обода.

Таким образом, при сохранении всех преимуществ двухэлементных конструкций ободов обеспечивается требуемая прочность его составляющих, что позволяет повысить надежность конструкции обода и тем самым расширить область применения двухэлементных конструкций для более нагруженных колес.

Формула изобретения

Обод колеса для пневматической шины, включающий в себя сплошное съемное бортовое кольцо и основание обода с монтажным ручьем и посадочными полками для установки бортов шины, одна из полок выполнена с неотъемной бортовой закраиной на конце, а вторая с кольцевой канавкой на конце, сопряженной с радиально наружу направленным фланцем, при этом расстояние от дна канавки до кромки наружного диаметра фланца разделено приблизительно пополам центрирующей поверхностью под бортовое кольцо, внутренний диаметр бортового кольца меньше указанного наружного диаметра и на взаимно контактирующих поверхностях фланца и бортового кольца выполнено по одному сквозному пазу, отличающийся тем, что на взаимно контактирующих поверхностях фланца основания обода и бортового кольца выполнено по одному дополнительному сквозному пазу, пазы на фланце основания обода выполнены диаметрально противоположно, а на бортовом кольце угол между осями симметрии пазов меньше 180^o, при этом на контактирующей с фланцем поверхности бортового кольца между пазами симметрично относительно них выполнена направляющая наружу выштамповка с размерами, обеспечивающими размещение ее в сквозном пазу фланца, а в канавке основания обода размещено кольцо из легко деформируемого материала, наружный диаметр которого равен или больше внутреннего диаметра бортового кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5