Колесо, переходник, набор переходников и способ подготовки колеса для закрепления на ступице транспортного средства
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Колесо (1) для транспортного средства содержит центральную часть (3), выполненную с возможностью скрепления со ступицей транспортного средства, и обод, расположенный по радиусу наружу от центральной части (3) и предназначенный для монтажа шины колеса. Центральная часть (3) снабжена последовательностью проточек (6), предназначенных для введения соответствующего переходника (7). Проточка (6) имеет сквозное отверстие (50), ориентированное в направлении (AL) совмещения со сквозным отверстием (10) соответствующего переходника (7) для введения крепежного элемента, закрепляющего центральную часть (3) на ступице транспортного средства. Кроме того, геометрия проточки (6) подобрана с возможностью введения соответствующего переходника (7) в единственном угловом положении относительно направления (AL) совмещения. Технический результат – упрощение процесса монтажа колеса на ступицу транспортного средства. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение относится к колесу для транспортного средства, содержащему центральную часть, выполненную с возможностью скрепления со ступицей транспортного средства, и обод, расположенный по радиусу наружу от центральной части и предназначенный для монтажа шины колеса, при этом центральная часть снабжена последовательностью проточек, предназначенных для введения соответствующего переходника, и проточка в последовательности проточек снабжена сквозным отверстием, совмещенным в направлении совмещения со сквозным отверстием соответствующего переходника для введения крепежного элемента, закрепляющего центральную часть на ступице транспортного средства.
Такое колесо раскрыто в международной патентной публикации WO 02/074555. В ней раскрыто, что колесо монтируется на ступице транспортного средства путем введения болта через сквозное отверстие переходника и совмещенное по оси сквозное отверстие проточки - в резьбовое отверстие колеса транспортного средства. Сквозное отверстие в переходнике размещено эксцентрически. Кроме того, переходник может поворачиваться в проточке центральной части колеса, так что может быть установлено расстояние между сквозным отверстием переходника и центральной осью колеса, так называемый диаметр окружности центров отверстий. Предпочтительно колесо может использоваться для установки на различные ступицы транспортных средств, имеющих разные диаметры окружности центров отверстий.
Хотя такое колесо выполнено с возможностью регулирования расстояния между сквозным отверстием в переходнике и центральной осью колеса, можно отметить ряд его недостатков. Операция установки этого расстояния усложняет процесс монтажа колеса на ступицу транспортного средства, делая в общем слишком сложным для малоквалифицированного персонала выполнение операций, необходимых для правильного монтажа колеса. Кроме того, квалифицированный персонал должен выполнять несколько операций, что вводит вероятность совершения ошибок, например, при точном совмещении по оси сквозных отверстий переходника и проточки, а также приводит к увеличению общей длительности всего процесса монтажа. К тому же при монтаже или при транспортировке упаковки колес поворотный переходник может быть утерян. Кроме того, не точен процесс балансировки колеса.
Задача настоящего изобретения заключается в создании колеса, соответствующего вводной части описания, в котором по меньшей мере один из недостатков уменьшен. В частности, изобретение направлено на создание колеса, соответствующего вводной части описания, в котором упрощен процесс монтажа. К тому же, согласно настоящему изобретению проточка имеет геометрию, обеспечивающую введение соответствующего переходника в единственном угловом положении относительно направления совмещения, при этом проточка включает два объема цилиндрической формы, совмещенные по оси, из которых первый объем ограничен частью первой приемной стенки, проходящей в основном параллельно передней поверхности центральной части, и второй объем продолжается от первого объема в направлении задней торцевой поверхности центральной части и расположен по радиусу внутри наружной по радиусу периферии первой основной части.
За счет обеспечения геометрии проточки, при которой переходник вводится в единственном угловом положении, переходник может быть продвинут в проточку только в этом одном угловом положении, так что процесс монтажа упрощается. Кроме того, колесо может монтировать на ступице транспортного средства неквалифицированный персонал. К тому же благодаря упрощению операции введения переходника ускоряется монтаж колеса.
Кроме того, благодаря конструкции переходника, имеющего двухкомпонентную конфигурацию, при которой задняя сторона и передняя сторона первой основной части параллельны, усилие, прилагаемое болтом к переходнику, может надежно передаваться на колесо, в то время как с другой стороны предлагается переходник, который может быть использован в конструкции существующего колеса. Конфигурация первой основной части с параллельными поверхностями обеспечивает также возможность проектирования осевых размеров узла переходник/болт так, чтобы болт не выступал за переднюю поверхность центральной части колеса. Изобретение по меньшей мере частично основано на понимании того, что диаметр окружности центров отверстий может быть установлен путем выбора переходника другого типа, имеющего сквозное отверстие, расположенное в другом месте переходника.
Изобретение относится также к переходнику.
Кроме того, изобретение относится к набору деталей.
Изобретение относится также к способу.
Другие имеющие преимущество варианты выполнения согласно настоящему изобретению приведены в нижеследующей формуле изобретения.
Далее изобретение исключительно в качестве примера более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых схематически показано:
на фиг. 1 - поперечное сечение колеса в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2А - вид в перспективе спереди центральной части колеса с фиг. 1;
на фиг. 2Б - вид в перспективе сзади центральной части колеса с фиг. 1;
на фиг. 3А - первый вариант выполнения переходника, предлагаемого в настоящем изобретении;
на фиг. 3Б - второй вариант выполнения переходника, предлагаемого в настоящем изобретении;
на фиг. 3В - вид в перспективе спереди переходника с фиг. 3Б;
на фиг. 3Г - вид в перспективе сзади переходника с фиг. 3Б;
на фиг. 4А - вид в перспективе спереди другого переходника, предлагаемого в настоящем изобретении; и
на фиг. 4Б - вид в перспективе сзади переходника с фиг. 4А.
Следует отметить, что на чертежах просто показаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения. На чертежах одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым или аналогичным деталям.
На фиг. 1 дано схематическое изображение поперечного сечения колеса 1 в соответствии с настоящим изобретением. Колесо 1 содержит центральную часть 3 и обод 2. Центральная часть 3 должна крепиться к ступице 12 средства передвижения, имеющей центральную ось А. Кроме того, снаружи центральной части 3 расположен обод 2, предназначенный для монтажа шины колеса (не показана).
Колесо 1 также содержит промежуточную часть 4, связывающую обод 2 с центральной частью 3. Промежуточная часть 4 может формироваться группой спиц 5, как показано на фиг. 1. Альтернативно промежуточная часть 4 может формироваться кольцеобразным сегментом. Кроме того, в принципе, центральная часть 3 может непосредственно соединяться с ободом 2.
На фигурах 2А и 2Б дан в перспективе вид спереди и сзади соответственно центральной части 3 колеса 1 с фиг. 1. Центральная часть 3 снабжена рядом проточек 6, предназначенных для введения соответствующего переходника (на фиг. 2А не показан). В представленном варианте выполнения проточки расположены на фиксированном расстоянии от центральной оси А и разнесены по окружности. Каждая проточка 6 имеет сквозное отверстие 50, ориентированное вдоль направления AL совмещения, параллельного центральной оси А.
На фиг. 3А схематически изображен первый вариант выполнения переходника 7, предлагаемого в изобретении. Переходник 7 также снабжен сквозным отверстием 10, совмещенным со сквозным отверстием 50 проточки при введении переходника 7 в проточку 6. Геометрия проточки подобрана с возможностью введения соответствующего переходника 7 только в одном угловом положении относительно направления AL совмещения. В собранном состоянии колеса 1 крепежный элемент проходит сквозь переходник через сквозное отверстие 10 и через сквозное отверстие 50 проточки для закрепления колеса 1 на ступице 12 транспортного средства.
Центральная часть 3 сформирована в основном в виде кольца, имеющего внутреннюю кромку 45А, охватывающую отверстие 44А, и имеющего наружную кромку 46А. В альтернативном варианте выполнения центральная часть имеет другую форму, например форму диска. Кроме того, наружная кромка 46А может быть сформирована иначе, например в виде многоугольника. Изображенная центральная часть 3 имеет в основном плоскую конструкцию с передней поверхностью 43 и задней торцевой поверхностью 51. Наружная кромка 46А содержит скошенную поверхность 52 в задней части. В принципе, центральная часть 3 может содержать криволинейные участки, например участок, по меньшей мере частично охватывающий ступицу транспортного средства. Кроме того, направление AL совмещения сквозного отверстия 50 проточки и сквозного отверстия 10 переходника может пересекать центральную ось А. В качестве примера направление AL совмещения, в принципе, может пересекать центральную ось так, чтобы крепежный элемент, проходящий через сквозные отверстия 10, 50 соединялся со ступицей 12 транспортного средства в радиальном направлении, пересекающем центральную ось А.
Проточка 6 включает первый объем и второй объем. Первому объему в основном придана форма цилиндра, предпочтительно имеющего постоянное поперечное сечение, и более предпочтительно форма диска, причем первый объем окружен частью первой радиальной стенки 21, 44, в показанном варианте выполнения формирующей круговой контур. В осевом направлении первый объем ограничен частью 45 первой приемной стенки, воспринимающей переходник 7. Часть 45 первой приемной стенки проходит в основном параллельно передней поверхности 43 центральной части 3. Второму объему проточки также придана в основном форма цилиндра, предпочтительно имеющего постоянное поперечное сечение. Второй объем проточки продолжается от первого объема проточки в направлении AL совмещения к задней торцевой поверхности 51. Второй объем проточки в радиальном направлении охвачен частью 46 второй радиальной стенки, формирующей несимметричный по радиусу контур. Часть 46 второй радиальной стенки содержит выступающую по радиусу наружу часть 48. Кроме того, второй объем проточки в осевом направлении ограничен частью 47 второй приемной стенки, формирующей выемку в части 45 первой приемной стенки. В части 47 второй приемной стенки проточки 6 сформировано сквозное отверстие 50, в радиальном направлении охваченное стенкой 49 отверстия.
Следует отметить, что в качестве альтернативы часть 46 второй радиальной стенки содержит отходящую вовнутрь часть. Кроме того, могут быть введены несколько радиально отходящих вовнутрь или отходящих наружу частей.
На фиг. 3Б схематически изображен второй вариант выполнения переходника, предлагаемого в настоящем изобретении. Кроме того, на фигурах 3В и 3Г схематически показан вид в перспективе спереди и сзади, соответственно, переходника 7 с фиг. 3Б.
В первом и втором вариантах выполнения переходник 7 содержит две основные части, обеим из которых придана форма цилиндра, сопрягающаяся с геометрией двух объемов проточки 6. Первой основной части придана форма диска 25, в то время как вторая основная часть 23 имеет в радиальном направлении асимметричный контур 9b, 28, сопрягающийся с контуром части 20, 46 второй радиальной стенки. Аналогично контур второй основной части 23 содержит отходящую по радиусу наружу часть 9 с. Каждая из первой и второй основных частей имеет в основном постоянное поперечное сечение и предпочтительно сформированы воедино. Кроме того, вторая основная часть 23 выступает по оси из первой основной части 25 и в осевом направлении расположена с ней на одной линии. Первая основная часть 25 имеет переднюю поверхность 30 и заднюю поверхность 25а, проходящую в направлении радиальной наружной периферии 25b первой основной части 25. Передняя поверхность 30 и задняя поверхность 25а в основном параллельны. Кроме того, вторая основная часть 23 расположена по радиусу внутри периферии 25b диска 25. Переходник содержит также сквозное отверстие 10, выполненное внутри первой и второй основных частей 23, 25. Направление AL совмещения переходника по отверстию 10 параллельно продольной оси первого и второго цилиндров. Сквозное отверстие 10 охвачено внутренней стенкой 32 переходника. У передней стороны первой основной части 25 передняя поверхность 30 содержит скошенную часть 31, служащую для приема передней части крепежного элемента, проходящего через сквозные отверстия 10, 50.
Благодаря конструкции переходника, имеющего двухкомпонентную конфигурацию, при которой задняя сторона 25а и передняя сторона 30 первой основной части 25 параллельны, усилие, прилагаемое болтом к переходнику, может надежно передаваться на колесо.
За счет совпадения геометрии проточки 6 и геометрии соответствующего переходника 7 переходник может быть зафиксирован в единственном угловом положении относительно направления AL совмещения. Стеночная часть проточки, например часть 46 второй радиальной стенки, выполнена с возможностью предотвращения вращательного движения введенного переходника. Переходник может попасть только в проточку, если его повернуть один или несколько раз на 360 градусов. При взгляде вдоль оси можно видеть, что стеночная часть 46 окружает в основном продолговатый участок, такой как прямоугольник со скругленными углами или эллипс. Кроме того, стеночная часть может окружать участок фасонной формы.
При введении переходника 7 в соответствующую проточку 6 две основные части переходника прилегают к части 45 первой приемной стенки и части 47 второй приемной стенки.
Размеры сквозного отверстия 50 проточки больше размеров сквозного отверстия 10 переходника. Поэтому положение сквозного отверстия 10 переходника может меняться, и при этом крепежный элемент может все же проходить через оба сквозных отверстия 10, 50.
На фигурах 3А и 3Б показан справа вид спереди, в середине вид сзади переходника, соответственно, и слева - вид в поперечном сечении переходника, введенного в проточку. В представленном варианте выполнения наружная по радиусу периферия 9b второй основной части 23 имеет в основном продолговатую форму со скругленными краями 50, 51. В данном случае наружная по радиусу периферия 9b второй основной части 23 содержит выступающую по радиусу наружу часть 9с, обеспеченную на симметричном относительно двух осей контуре 9b продолговатой формы. За счет введения на симметричном относительно двух осей контуре 9b выступающей наружу или вовнутрь части 9с получается асимметричный с точки зрения поворота контур, так что переходник входит в проточку колеса только в единственном угловом положении.
На фигурах 4А и 4Б схематически показан вид в перспективе передней и задней сторон соответственно другого предлагаемого в настоящем изобретении переходника 7. В показанном на фигурах 4А и 4Б варианте выполнения наружная по радиусу периферия второй основной части имеет в основном продолговатую форму со скругленными краями. Радиус кривизны на первом скругленном краю отличается от радиуса кривизны на втором скругленном краю. Поэтому первый край имеет форму полукруга с первым радиусом кривизны, в то время как второй край также имеет форму полукруга, имеющего второй радиус кривизны.
Согласно одному из частных вариантов выполнения изобретения обеспечивается несколько переходников, имеющих разные положения сквозных отверстий и формирующих набор деталей. В варианте выполнения, представленном на фиг. 3А, сквозное отверстие расположено приблизительно в центре переходника, в то время как в варианте с фиг. 3Б сквозное отверстие расположено в более эксцентрическом положении в продольном направлении второй основной части. Путем выбора переходника, имеющего сквозное отверстие в конкретном местоположении, могут быть установлены расстояние между сквозным отверстием и центральной осью А, а также диаметр окружности центров отверстий.
В качестве примера для ступицы транспортного средства, имеющей диаметр 143 мм, диаметр окружности центров отверстий может быть установлен равным 98, 100, 105, 108, 110, 112, 114.3, 118 или 120 мм. Аналогично для ступицы транспортного средства, имеющей диаметр 152 мм, диаметр окружности центров отверстий может быть установлен равным 118, 120, 127 или 130 мм. Кроме того, может быть выбран соответствующий диаметр болта, например в диапазоне 20-23 мм.
В связи с этим следует отметить, что окружность центров отверстий переходника может быть выбрана соответствующим образом под стандартные окружности центров отверстий. Например, окружность центров отверстий переходника может быть выбрана равной 104 или 109 мм.
Такой набор деталей может содержать два, три, четыре, пять или более переходников, имеющих различные положения отверстий и формирующих набор переходников. Набор может содержать некоторое количество наборов переходников, причем это некоторое количество соответствует числу проточек в колесе. Кроме того, набор может содержать учетверенное количество наборов переходников, так чтобы можно было подготовить четыре колеса для монтажа на транспортное средство. Для примера с пятью проточками в колесе необходимы двадцать наборов переходников для монтажа колес. Кроме того, набор переходников может содержать один переходник, так чтобы для каждой проточки мог использоваться один переходник из набора переходников. В набор деталей могут быть также введены один или несколько запасных переходников. К тому же набор деталей может включать колесо и набор переходников, которые могут быть введены в проточки колеса.
Согласно одному из частных вариантов выполнения изобретения могут быть обеспечены переходники, имеющие отверстия в одинаковых местоположениях, наряду со средствами для распознавания их как таковых, например приданием им идентификационного цвета.
Предпочтительно наружная по радиусу периферия 24 первой основной части 25 обеспечивается пазом 27, проходящим по окружности и предназначенным для установки в него стопорного кольца 22В для фиксации переходника в направлении AL совмещения. Соответственно, часть 44, 21 первой радиальной стенки проточки 6 содержит соответствующий паз 22А, как показано на фигурах 3А и 3Б. За счет фиксации переходника 7 в осевом направлении исключается непреднамеренное отделение его от колеса 1. Кроме того, так как переходник фиксирован, может быть точно выполнена операция балансировки колеса. Механизм фиксации может быть разомкнут путем выдавливания переходника из проточки наружу, обеспечивая тем самым повторное использование колеса.
Предпочтительно по меньшей мере один стык между частью радиальной стенки и частью приемной стенки скошен, что улучшает передачу контактных усилий между переходником 7 центральной частью 3. Соответственно, такой скошенный стык соответствует скошенному стыку на переходнике 7. Например, на фиг. 3Г показана скошенная поверхность 23А, расположенная между торцом второй основной части 23 и боковым контуром 9b, охватывающим по радиусу вторую основную часть 23.
Кроме того, часть 44 первой радиальной стенки и часть 46 второй радиальной стенки могут суживаться, облегчая операцию введения переходника в соответствующую проточку.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения обеспечен способ подготовки колеса для крепления на ступицу транспортного средства. Способ включает стадии обеспечения колеса для транспортного средства, содержащего центральную часть, выполненную с возможностью скрепления со ступицей транспортного средства, и обод, расположенный по радиусу наружу от центральной части и предназначенный для крепления шины колеса, при этом центральная часть снабжена последовательностью проточек, предназначенных для введения соответствующего переходника, при этом проточка в последовательности проточек снабжена сквозным отверстием, имеющим направление совмещения; обеспечения переходника, снабженного сквозным отверстием, при этом переходник имеет геометрию, обеспечивающую возможность введения переходника в соответствующую проточку в единственном угловом положении относительно направления совмещения; и продвижения переходника в соответствующую проточку вдоль направления совмещения.
Должно быть понятно, что описанные выше варианты выполнения изобретения приведены только в качестве примера, и возможны другие варианты выполнения без выхода за объем настоящего изобретения. Должно быть понятно, что возможно множество вариантов.
Например, сквозное отверстие проточки может быть обеспечено таким же контуром, как часть второй радиальной стенки, охватывающей вторую основную часть переходника. Кроме того, переходник может быть обеспечен одной цилиндрической основной частью, имеющей асимметричный с точки зрения поворота контур, так что переходник вводится в единственном угловом положении относительно направления совмещения.
Переходник, в принципе, может быть выполнен из металла или пластика, например из так называемой "автомобильной" стали, предпочтительно электролитически оцинкованной для предотвращения коррозии.
Такие варианты станут очевидными для специалиста в данной области техники и должны рассматриваться как подпадающие под объем изобретения, определенный в нижеследующей формуле изобретения.
1. Колесо для транспортного средства, имеющее центральную часть, выполненную с возможностью скрепления со ступицей транспортного средства, и обод, расположенный по радиусу наружу от центральной части и предназначенный для монтажа шины колеса, причем центральная часть обеспечена последовательностью проточек, предназначенных для введения соответствующего переходника, при этом проточка в последовательности проточек снабжена сквозным отверстием, выровненным по оси в направлении совмещения со сквозным отверстием соответствующего переходника для прохождения крепежного элемента, скрепляющего центральную часть со ступицей транспортного средства, и при этом проточка выполнена по геометрии с возможностью введения соответствующего переходника в единственном угловом положении относительно направления совмещения, и проточка включает два объема цилиндрической формы, совмещенные по оси, из которых первый объем ограничен частью первой приемной стенки, проходящей в основном параллельно передней поверхности центральной части, а второй объем продолжается от первого объема в направлении задней торцевой поверхности центральной части и расположен по радиусу внутри наружной по радиусу периферии первого объема.
2. Колесо по п. 1, в котором формирующая проточку стенка включает часть стенки, выполненную с возможностью предотвращения вращательного движения соответствующего переходника.
3. Колесо по п. 2, в котором часть стенки имеет асимметричный в отношении поворота контур.
4. Колесо по п. 2 или 3, в котором часть стенки охватывает в основном продолговатый участок.
5. Колесо по п. 1, в котором размеры сквозного отверстия проточки больше размеров сквозного отверстия переходника.
6. Колесо по п. 1, в котором переходник введен в соответствующую проточку.
7. Переходник для введения в одну из последовательности проточек в центральной части колеса транспортного средства, имеющий сквозное отверстие для совмещения в направлении совмещения со сквозным отверстием, обеспеченным в соответствующей проточке для прохождения крепежного элемента, скрепляющего центральную часть со ступицей транспортного средства, при этом переходник имеет геометрию, обеспечивающую возможность его введения в соответствующую проточку в единственном угловом положении относительно направления совмещения, и включает две основные части цилиндрической формы, совмещенные по оси, из которых первая основная часть включает переднюю поверхность и заднюю поверхность, в основном параллельную передней поверхности и проходящую в направлении наружной по радиусу периферии первой основной части, а вторая основная часть расположена но радиусу внутри наружной по радиусу периферии первой основной части.
8. Переходник по п. 7, в котором первая основная часть имеет форму диска.
9. Переходник по п. 7 или 8, в котором вторая основная часть имеет асимметричный в отношении поворота контур.
10. Переходник по п. 7, в котором наружная по радиусу периферия второй основной части имеет в основном продолговатую форму со скругленными краями.
11. Переходник по п. 10, в котором радиус кривизны на первом скругленном краю отличается от радиуса кривизны на втором скругленном краю.
12. Переходник по п. 10, в котором наружная по радиусу периферия второй основной части включает выступающую по радиусу вовнутрь или наружу часть, обеспеченную на симметричном относительно двух осей контуре продолговатой формы.
13. Переходник по п. 7, содержащий паз, проходящий по окружности в наружной по радиусу периферии первой основной части, и стопорное кольцо, введенное в этот паз.
14. Набор переходников, предназначенных для введения в проточки из соответствующей последовательности проточек, обеспеченных в центральной части колеса транспортного средства, причем переходники имеют сквозное отверстие для совмещения по оси в направлении совмещения со сквозным отверстием, обеспеченным в соответствующей проточке для прохождения крепежного элемента, скрепляющего центральную часть со ступицей транспортного средства, при этом переходники имеют геометрию, обеспечивающую возможность их введения в соответствующие проточки в единственном угловом положении относительно направления совмещения, и переходник включает две основные части цилиндрической формы, совмещенные по оси, из которых первая основная часть включает переднюю поверхность и заднюю поверхность, в основном параллельную передней поверхности и проходящую в направлении наружной по радиусу периферии первой основной части, а вторая основная часть расположена по радиусу внутри наружной по радиусу периферии первой основной части.
15. Способ подготовки колеса для закрепления на ступице транспортного средства, в котором:
обеспечивают колесо для транспортного средства, имеющее центральную часть, выполненную с возможностью скрепления со ступицей транспортного средства, и обод, расположенный по радиусу наружу от центральной части и предназначенный для монтажа шины колеса, при этом центральная часть снабжена последовательностью проточек для введения соответствующего переходника, и при этом проточка в последовательности проточек снабжена сквозным отверстием, имеющим направление совмещения;
обеспечивают переходник, имеющий сквозное отверстие и геометрию, обеспечивающую возможность его введения в соответствующую проточку в единственном угловом положении относительно направления совмещения, при этом переходник включает две основные части цилиндрической формы, совмещенные по оси, из которых первая основная часть включает переднюю поверхность и заднюю поверхность, в основном параллельную передней поверхности и проходящую в направлении наружной по радиусу периферии первой основной части, а вторая основная часть расположена по радиусу внутри наружной по радиусу периферии первой основной части, и
продвигают переходник в соответствующую проточку вдоль направления совмещения.
