Узел ступицы колеса

Изобретение относится к уплотнительному элементу крепления колпака к ступице колеса. Колпак колеса характеризуется наличием защитного участка, который закрывает собой зазор, образованный между ступицей и колпаком колеса. В ступице колеса предусмотрен узел, в котором располагается уплотнительный элемент, вставленный в зазор между колпаком и ступицей колеса. Уплотнительный элемент характеризуется наличием тела и уплотнительной кромки, при этом уплотнительная кромка обращена в сторону внешней области и выступает за его пределы. Технический результат – повышение надежности изоляции внутреннего пространства ступицы. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к узлу ступицы колеса, в частности, к его использованию в транспортных средствах для коммерческих перевозок.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

На предшествующем уровне техники известны узлы ступицы колеса, содержащие колпаки, которые закрывают различные области колеса транспортного средства или ступицы колеса транспортного средства. Они защищают внутренние области колеса и/или ступицы колеса от проникновения воды и грязи, а также от возникающих вследствие этого повреждений. Для усиления уплотняющего действия колпака колеса также широкое распространение получила практика использования уплотнительных колец, например, резиновых уплотнений между ступицей колеса и колпаком; при этом указанные уплотнительные кольца усиливают герметизирующее действие колпака колеса. Однако технические решения, характерные для предшествующего уровня техники, имеют определенные недостатки, связанные с тем, что уплотнения известного уровня техники часто не в состоянии обеспечить достаточную герметизацию, особенно в тех случаях, когда частицы жидкости, летящие с большой скоростью, ударяются о колесо на границе между колпаком и ступицей колеса. Таким образом, было установлено, что вода и прочие жидкости могут систематически попадать во внутреннее пространство ступицы, особенно при езде на большой скорости в дождливую погоду или, например, при мытье колес неподвижного транспортного средства для грузовых перевозок с помощью очистителя высокого давления.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы усовершенствовать защитное действие колпака таким образом, чтобы внутреннее пространство ступицы колеса было надежно защищено даже от тех частиц грязи или жидкости, которые ударяются о колесо с большой скоростью.

Указанная цель достигается за счет узла ступицы колеса согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. Дополнительные преимущества и признаки заявленного изобретения станут очевидными из зависимых пунктов его формулы.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Согласно настоящему изобретению предложен узел ступица колеса, содержащий ступицу и колпак колеса; при этом колпак колеса может быть вставлен в паз ступицы таким образом, чтобы он отделял внешнюю область ступицы от ее внутренней области; при этом между ступицей и колпаком колеса предусмотрен уплотнительный элемент; при этом указанный уплотнительный элемент характеризуется наличием тела уплотнения и уплотнительной кромки; при этом уплотнительная кромка обращена в сторону внешней области и выступает за пределы тела, или - дополнительно или в качестве альтернативного варианта - колпак колеса характеризуются наличием защитного участка; при этом указанный защитный участок закрывает зазор между ступицей и колпаком колеса и/или уплотнительный элемент, расположенный в зазоре, по меньшей мере, в одном направлении защиты. Для защиты внутренней области ступицы от проникновения жидкостей и/или посторонних предметов в объеме заявленного изобретения предусмотрено две предпочтительные возможности, а именно: или ступица колеса снабжена уплотнительным элементом особой формы, или колпак колеса характеризуется наличием защитной области. Профиль уплотнения выполнен таким образом, что еще до вступления в действие указанной защиты он обеспечивает оптимальный уплотняющий эффект при попадании жидкости или частиц грязи непосредственно на профиль уплотнения. Для этого профиль уплотнения предпочтительно реализован в виде сальникового уплотнения, которое характеризуется наличием тела и уплотнительной кромки; при этом уплотнительная кромка выступает за пределы тела таким образом, что поток жидкости или частиц грязи, ударяющийся об уплотнительную кромку с внешней стороны, оказывает на уплотнительную кромку такое усилие, которое еще больше прижимает ее к ступице или колпаку колеса; при этом усиливается уплотняющее воздействие, оказываемое уплотнительным элементом. С этой целью уплотнительная кромка обращена наружу. Это означает, в частности, что уплотнительная кромка выступает в сторону от внутренней области ступицы в направлении ее внешней области в пределах заданного зазора. Иными словами, основание уплотнительной кромки находится ближе к внутренней области, чем ее дальний конец, который - в свою очередь - находится ближе к внешней области, чем основание уплотнительной кромки. В наиболее предпочтительном варианте уплотнительный элемент реализован в виде многослойного уплотнения, которое выполнено с возможностью герметизации неподвижных относительно друг друга тел. С этой целью контактные поверхности уплотняющего элемента, каждая из которых упирается в ступицу или колпак колеса, имеют выступающие участки, предпочтительно с улучшенной адгезионной способностью. В качестве альтернативного варианта или в дополнение к уплотнительному элементу, реализованному в виде сальникового уплотнения, колпак колеса может характеризоваться наличием участка зацепления и защитного участка; при этом участок зацепления может быть закреплен в пазу ступицы колеса таким образом, чтобы колпак разграничивал между собой внешнюю область и внутреннюю область ступицы колеса; при этом между ступицей и колпаком колеса образуется зазор; при этом защитный участок закрывает собой зазор между ступицей и колпаком колеса и/или уплотнительный элемент, расположенный в зазоре, по меньшей мере, в одном направлении защиты. Участок зацепления и защитный участок представляют собой два важнейших элемента колпака колеса; при этом предпочтительно, чтобы участок зацепления был выполнен с возможностью вхождения в положительное зацепление с участком ступицы, имеющим соответствующую геометрическую форму. Защитный участок выполнен таким образом, что он блокирует путь к внутреннему пространству ступицы колеса. Иначе говоря, колпак колеса образует крышку, которая может закрывать паз в ступице колеса грузового транспортного средства, и которая может быть закреплена в нем. За счет производственных допусков между колпаком и ступицей колеса обычно неизбежно остается зазор; при этом в указанный зазор можно ввести уплотнительный элемент, который усилит герметизирующее действие колпака колеса. Защитный участок колпака выполнен с возможностью закрытия зазора и/или уплотнительного элемента в этом зазоре, по меньшей мере, в одном направлении защиты. В контексте настоящего документа защита означает, что защитный элемент расположен таким образом, что прямой или непосредственный доступ к зазору и/или уплотнительному элементу снаружи становится невозможным. Иными словами, защитный участок предотвращает попадание струи воды, например, очистителя высокого давления в зазор или на уплотнительный элемент, расположенный в этом зазоре, образуя, таким образом, барьер на пути жидкостей или твердых частиц, летящих в сторону зазора в направлении защиты.

Если узел ступицы колеса содержит уплотнительный элемент согласно настоящему изобретению, то тело и уплотнительная кромка предпочтительно образуют криволинейную наружную поверхность, вогнутую в направлении внешней области. В отличие от уплотнений, известных на предшествующем уровне техники, наружная поверхность профиля уплотнения, вогнутая в направлении внешней области, обеспечивает передачу ударяющимися частицами грязи или жидкости своей кинетической энергии на профиль уплотнения таким образом, что тело уплотнения и его уплотнительная кромка с еще большей силой прижимаются к соответствующим поверхностям ступицы и колпака колеса, в результате чего существенно усиливается герметизирующее воздействие, достигаемое за счет профиля уплотнения. Обычные уплотнительные кольца, к примеру, не преобразуют кинетическую энергию водяной струи в статическое давление, а перенаправляют воду в сторону своих боковых поверхностей, упирающихся в герметизируемые компоненты, вследствие чего вода может пройти через уплотнение за счет своей остаточной кинетической энергии. Предпочтительно вогнутая поверхность уплотнительного элемента согласно настоящему изобретению преобразует значительную часть кинетической энергии потока, ударяющегося об этот уплотнительный элемент, в статическое давление, которое - за счет особой формы уплотнительной кромки и тела - еще сильнее прижимает их к внутренней стенке ступицы колеса и соответствующей наружной стенке колпака колеса.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения узел ступицы колеса содержит уплотнительный элемент согласно заявленному изобретению; при этом его уплотнительная кромка выполнена таким образом, чтобы в том случае, если давление во внешней области превышает давление во внутренней области, контактное давление уплотнительной кромки, оказываемое на ступицу или колпак колеса, увеличивалось. Помимо вогнутости наружной поверхности профиля уплотнения, предпочтительно, чтобы уплотнительная кромка выступала в направлении внешней области так, чтобы в том случае, если давление во внешней области превысит давление во внутренней области, контактное давление уплотнительной кромки, оказываемое на ступицу или колпак колеса, оказалось выше контактного давления, которое могло бы иметь место, если бы во внешней области и во внутренней области преобладало одинаковое давление. В частности, этот признак гарантирует, что если даже отсутствует поток жидкости или частиц грязи, падающий непосредственно на профиль уплотнения, но во внешней области профиля уплотнения собираются капли воды, которые проталкиваются в направлении его внутренней области, например, под действием водяной струи, профиль уплотнения эффективно предотвращает попадание грязи и/или жидкости во внутреннюю область ступицы колеса, несмотря на избыточное давление, оказываемое снаружи в направлении внутренней области. В данном случае можно предусмотреть, чтобы длина уплотнительной кромки вдоль оси вращения превышала длину тела профиля уплотнения; при этом уплотнительная кромка характеризуется большей площадью контактной поверхности, опирающейся на ступицу или колпак колеса; при этом контактная поверхность большей площади способна выдерживать повышенный перепад давления, действующего снаружи вовнутрь, за счет чего усиливается уплотняющий эффект.

Кроме того, в предпочтительном варианте уплотнительный элемент находится в предварительно нагруженном состоянии, располагаясь между ступицей и колпаком колеса; при этом ступица характеризуется наличием упорной поверхности, которая предотвращает смещение профиля уплотнения в направлении внутренней области. В предпочтительном варианте уплотнительный элемент выполнен, в частности, из упруго деформируемого материала, например, резины или термопластичного эластомера; при этом перед вставкой в область между ступицей и колпаком колеса уплотнительный элемент предпочтительно имеет размеры, превышающие этот зазор, образованный между колпаком и ступицей колеса. Требуемая деформация профиля уплотнения, позволяющая вставить указанный профиль в зазор между ступицей и колпаком колеса, приводит к возникновению контактного усилия уплотнительного элемента, воздействующего на ступицу и колпак колеса; при этом за счет этого контактного усилия может быть усилен уплотняющий эффект. В этом случае предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент мог одновременно прижиматься к упорной поверхности ступицы колеса. С этой целью может быть использована одна из наиболее предпочтительных возможностей, которая заключается в том, на колпаке колеса предусмотрен участок, который прижимает уплотнительный элемент к упорной поверхности ступицы колеса; при этом участок зацепления колпака колеса предпочтительно выполнен таким образом, чтобы он мог входить в положительное зацепление со ступицей; при этом уплотнительный элемент также предварительно нагружен между колпаком колеса и упорной поверхностью ступицы.

В предпочтительном варианте уплотнительный элемент удерживается в приемном сегменте колпака колеса. Для облегчения сборки предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент и колпак колеса были уже предварительно собраны воедино; при этом комбинированная конструкция, соединяющая в себе колпак колеса и уплотнительный элемент, может быть затем вставлена в паз ступицы и закреплена в нем. В этом случае, в частности, предпочтительно, чтобы тело уплотнительного элемента удерживалось в приемном сегменте колпака за счет положительного зацепления; при этом уплотнительная кромка предпочтительно деформируется таким образом, чтобы по мере введения уплотнительного элемента и колпака в паз ступицы уплотнительная кромка прижималась с предварительным нагружением к внутренней поверхности паза ступицы.

В качестве наиболее предпочтительной опции предусмотрен узел ступицы колеса, в котором колпак характеризуется наличием участка зацепления и защитного участка; при этом защитный участок выполнен таким образом, чтобы он закрывал собой зазор между ступицей и колпаком колеса и/или уплотнительный элемент, расположенный в этом зазоре, обеспечивая защиту от прямого попадания жидкости иди частиц грязи, летящих в направлении защиты. Сочетание колпака колеса с защитным участком с улучшенным профилем уплотнения согласно настоящему изобретению дает возможность предотвращать попадание жидкости или частиц грязи во внутреннее пространство ступицы колеса с максимально возможной вероятностью.

В одном из наиболее предпочтительных вариантов реализации заявленного изобретения, где узел ступицы колеса содержит колпак согласно настоящему изобретению, который характеризуется наличием защитного участка, этот защитный участок выполнен в виде опоясывающего выступа, который выдается за пределы колпака колеса практически перпендикулярно оси вращения. Обычно ступица колеса грузового транспортного средства характеризуется практически вращательно-симметричной конструкцией относительно оси вращения. Конечно, отдельные отверстия или выступы, которые расположены не по вращательно-симметричной схеме и используются для крепления дополнительных элементов на ступице, могут искажать такую вращательную геометрическую форму. Кроме того, паз, предусмотренный в ступице, традиционно также характеризуется практически вращательно-симметричной конструкцией; при этом колпак колеса, который вставляется в указанный паз и закрывает собой последний, в предпочтительном варианте также имеет вращательно-симметричную конструкцию. Таким образом, зазор между колпаком и ступицей колеса обычно представляет собой кольцевое пространство. Соответственно, предпочтительно, чтобы защитный участок был выполнен в виде опоясывающего выступа, защищающего это кольцевое пространство от прямого попадания жидкости или частиц грязи по всей окружности. В качестве эффективной опции защитный участок может также характеризоваться разной протяженностью перпендикулярно оси вращения; при этом, к примеру, может быть предусмотрена ступенчатая конструкция защитного участка, образующая своего рода лабиринт, соответствующий геометрии внутренней стороны ступицы. Таким предпочтительным способом может быть существенно усилена защита от проникновения жидкостей или частиц грязи во внутреннее пространство ступицы колеса.

Если узел ступицы колеса характеризуется наличием колпака согласно настоящему изобретению, который снабжен защитным участком, то в предпочтительном варианте направление защиты идет под углом 0°-90° к оси вращения. Иначе говоря, защитный участок предпочтительно закрывает зазор или уплотнительный элемент, расположенный в этом зазоре, в определенном диапазоне направлений, который - если вести отсчет от оси вращения - начинается с угла 0° к оси вращения и заканчивается углом 90° к оси вращения. Если угол защиты составляет 0° к оси вращения, то направление защиты соответственно идет параллельно оси вращения; при этом колпак колеса эффективно выполняет функцию защиты зазора и/или уплотнительного элемента от прямого попадания частиц грязи и жидкости, летящих в его/их направлении параллельно оси вращения. В контексте настоящего документа угол защиты всегда измеряется кнаружи в радиальном направлении относительно оси вращения, поскольку жидкость или частицы грязи, летящие в направлении зазора, угол защиты которого составляет менее 0° к оси вращения, уже лишены возможности проникнуть в зазор или попасть непосредственно на профиль уплотнения, расположенного в этом зазоре, благодаря колпаку.

В предпочтительном варианте максимальный угол (αmах) защиты в направления (RA) защиты составляет, в частности, около 35°-70°. Максимальный угол защиты выражает собой величину углового отклонения притекающей воды или частиц грязи от оси вращения, которая достаточна для того, чтобы защитный участок мог предотвратить попадание жидкости или частиц грязи непосредственно в зазор или на уплотнительный элемент, расположенный в этом зазоре. Теоретически имеется возможность спроектировать колпак колеса и его защитный участок с возможностью охвата ступицы колеса защитным участком таким образом (даже за пределами паза), чтобы можно было обеспечить защиту в угловом диапазоне свыше 90°. Однако такая конструкция колпака колеса утяжеляет его и - при определенных обстоятельствах - ухудшает аэродинамические свойства колеса транспортного средства, снабженного таким колпаком. В рамках оптимизации также целесообразно приспособить защитный участок только к тем направлениям защиты, в которых с большой долей вероятности предполагается проникновение жидкости и частиц грязи во время эксплуатации грузового транспортного средства. Таким способом может быть найден приемлемый компромисс между малым весом колпака с небольшим числом выступающих деталей, таких как защитный участок с избыточными размерами, и - с другой стороны - достаточно высоким защитным эффектом этого участка. При подготовке данного документа было установлено, что иногда достаточно расположить защитный участок таким образом, чтобы он направлял воду и частицы грязи, поступающие с направлений, смещенных на угол 30°-80° к оси вращения, в сторону зазора или уплотнительного элемента, расположенного в этом зазоре. В случае если первостепенное значение имеет малый вес колпака колеса и его компактность, а не высокая степень защиты от попадания жидкости и частиц грязи в зазор, то может оказаться достаточным спроектировать защитный участок таким образом, чтобы максимальный угол защиты лежал в диапазоне всего 35°-70° к оси вращения. В качестве наиболее предпочтительной опции предусмотрено компромиссное решение, в котором максимальный угол защиты составляет около 45°. Чем меньше выбранный максимальный угол защиты, тем предпочтительнее использовать усовершенствованное уплотнение зазора; при этом указанное уплотнение выполнено таким образом, чтобы вода или иная жидкость, попадающая на профиль уплотнения под углом свыше 45°, была полностью лишена возможности проникновения во внутреннюю область ступицы.

Целесообразно, чтобы криволинейная наружная поверхность уплотнительного элемента характеризовалась средним радиусом кривизны, который превышал бы ширину зазора в 0,3-2,5 раза; в предпочтительном варианте - в 0,5-1,5 раза; а в наиболее предпочтительном варианте - в 0,5-0,8 раза. Средний радиус кривизны криволинейной наружной поверхности уплотнительного элемента можно увидеть на боковой проекции уплотнительного элемента. Чем выше отношение среднего радиуса кривизны к ширине зазора, которое предпочтительно определяется в области уплотнительного элемента, тем меньше кривизна наружной поверхности. Иначе говоря, меньшая кривизна наружной поверхности указывает на менее крутую форму поперечного сечения уплотнительного элемента, которую легче получить, и которая обеспечивает большую устойчивость за счет компактности. Соответственно, предпочтение отдается более высокому отношению, если предусмотрены низкие расходы на изготовление профиля, и если требуется максимально компактная конструкция уплотнительного элемента без чувствительных к повреждениям кромок. При отношении менее 0,5 уплотнительная кромка и/или тело уплотнения характеризуются наличием участка, где криволинейная наружная поверхность идет практически параллельно стенке ступицы или колпака колеса. В этом случае струя, ударяющаяся о наружную поверхность, прижимает соответствующие части уплотнительного элемента под практически прямым углом к соответствующей стенке ступицы или колпака колеса, вследствие чего обеспечивается оптимальное уплотнение. Однако более утонченная конструкция уплотнительной кромки и тела уплотнительного элемента делает его более чувствительным к повреждениям в сравнении с уплотнительным элементом компактной конструкции, как это было сказано выше. Наиболее предпочтительное отношение 0,5-0,8 позволяет достичь благоприятного компромисса между устойчивой компактной конструкцией уплотнительного элемента и его оптимальной способностью герметизировать внутреннюю область ступицы колеса.

Краткое описание чертежей

Дополнительные преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидными на основе последующего описания в привязке к прилагаемым чертежам. Отдельные признаки, раскрытые в проиллюстрированных вариантах осуществления заявленного изобретения, также могут быть использованы в иных вариантах реализации настоящего изобретения, если они не были в явной форме исключены. К настоящей заявке прилагаются чертежи, где:

На фиг. 1 показан узел ступицы колеса, содержащий ступицу и колпак колеса;

На фиг. 2 проиллюстрирован один из предпочтительных вариантов реализации колпака колеса согласно настоящему изобретению;

На фиг. 3 показано схематическое изображение одного из предпочтительных вариантов реализации узла ступицы колеса согласно настоящему изобретению; и

На фиг. 4 показан вид в разрезе одного из предпочтительных вариантов реализации узла ступицы колеса согласно настоящему изобретению.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

На фиг. 1 проиллюстрирован один из предпочтительных вариантов реализации узла ступицы колеса согласно настоящему изобретению; при этом ступица (2) снабжена пазом (22), а колпак колеса (4) располагается на фигуре справа от ступицы (2). Колпак (4) колеса характеризуется наличием участка (41) зацепления, который выполнен с возможностью вхождения в положительное зацепление с соответствующим участком зацепления на ступице (2) для закрепления колпака (4) колеса на ступице (2). В предпочтительном варианте колпак (4) колеса характеризуется наличием множества отдельных участков (41) зацепления, равномерно распределенных по окружности колпака (4) колеса, как это показано на фигуре. Колпак (4) колеса располагается на ступице (2) таким образом, чтобы отделять внутреннюю область (I) от внешней области (А) ступицы (2). Иными словами, в предпочтительном варианте внутренняя область (I) представляет собой пространство, образованное в пазу (22). В наиболее предпочтительном варианте ступица (2) и колпак (4) колеса характеризуются практически вращательно-симметричной конструкцией относительно оси N вращения. В этом случае колпак (4) колеса располагается практически перпендикулярно оси N вращения, то есть большей своей частью колпак (4) колеса располагается под прямым углом к оси N вращения. Кроме того, в предпочтительном варианте колпак (4) колеса имеет колпачковый участок (43), также идущий, большей своей частью, перпендикулярно оси N вращения. Помимо этого, колпак (4) колеса характеризуется наличием защитного участка (42), выполненного в предпочтительном варианте в виде опоясывающего выступа, который идет практически перпендикулярно оси N вращения, и который защищает зазор между колпаком (5) и ступицей (2) колеса от попадания в него жидкости или частиц грязи.

На фиг. 2 проиллюстрирован один из предпочтительных вариантов реализации колпака (4) колеса согласно настоящему изобретению. Важным элементом колпака (4) колеса является защитный участок (42), который в предпочтительном варианте выступает за пределы колпака (4); при этом он идет перпендикулярно или практически перпендикулярно оси N вращения и служит для защиты зазора между колпаком (4) и ступицей (2) колеса (не показана). В предпочтительном варианте колпак (4) колеса характеризуется наличием приемного сегмента (46), выполненного с возможностью приема уплотнительного элемента (не показан) и, в значительной степени, предотвращения его смещения. Приемный сегмент (46) эффективно предотвращает смещение уплотнительного элемента в двух направлениях вдоль или параллельно оси N вращения. Кроме того, защитный участок (42), колпачковый участок (43) и приемный сегмент (46) в предпочтительном варианте характеризуются вращательно-симметричной конструкцией относительно оси N вращения. На окружности вокруг оси N вращения предпочтительно распределено множество равноудаленных друг от друга участков(41)зацепления.

На фиг. 3 представлен схематический вид в частичном разрезе одного из предпочтительных вариантов реализации узла ступицы колеса согласно настоящему изобретению. Здесь, в частности, показано, что защитный участок (42) колпака (4) колеса выполнен с возможностью блокирования потока, движущегося в направлении зазора (6), образованного между колпаком (4) и ступицей (2) колеса, гарантируя тем самым, что этот поток жидкости свободно не попадет в зазор (8). Здесь также четко видно, что защитный участок (42) эффективен для предотвращения попадания в зазор (8) даже тех потоков, которые идут в направлении внутренней области (I) ступицы (2) под углом α в различных направлениях (RA) защиты. В данном случае угол α измерен от линии, параллельной оси N вращения. Предпочтительно задается такой максимальный угол (αmах) защиты, под которым поток, двигающийся в направлении (RA) защиты и отклоняющийся в сторону относительно оси N вращения, по-прежнему лишен возможности прямого доступа в зазор (8), что обеспечивается защитным участком (42). Максимальный угол (αmах) защиты в направлении (RA) защиты предпочтительно лежит в диапазоне 20°-90°; в еще более предпочтительном варианте - в диапазоне 30°-80°; а в наиболее предпочтительном варианте - в диапазоне около 35°-70°. Для усиления уплотняющего эффекта колпака (4) уплотнительный элемент (6) предпочтительно располагается между колпаком (4) и ступицей (2) колеса.

На фиг 4 показан вид в разрезе еще одного из предпочтительных вариантов реализации узла ступицы колеса согласно настоящему изобретению, где - для упрощения - показаны только верхние части ступицы (2) и колпака (4) колеса, которые характеризуются вращательно-симметричной конструкцией относительно оси N вращения. В предпочтительном варианте уплотнительный элемент (6) выполнен в виде сальникового уплотнения, состоящего из тела (62) и уплотнительной кромки (64). Уплотнительная кромка (64) предпочтительно отходит от тела (62) в направлении внешней области А. На наружной поверхности, обращенной в сторону внешней области А, уплотнительная кромка (64) и тело (62) предпочтительно задают вогнутую наружную поверхность (66). Уплотнительный элемент (6), проиллюстрированный на фиг. 4, представлен в ненагруженном, то есть в недеформированном состоянии; при этом можно видеть, что этот уплотнительный элемент имеет размер, превышающий размер зазора между ступицей (2) и колпаком (4) колеса, предусмотренный для установки в нем уплотнительного элемента (6). Таким образом, в установленном положении (не показано на фигуре) уплотнительный элемент (6) оказывается в предварительно нагруженном состоянии, прижимаясь как к контактным поверхностям колпака (4) колеса, так и к контактным поверхностям ступицы (2). За счет такого предварительного нагружения достигается улучшенное уплотняющее воздействие уплотнительного элемента (6). В проиллюстрированном варианте реализации узла ступицы колеса эффективный уплотнительный элемент (6), выполненный в виде сальникового уплотнения, в наиболее предпочтительном варианте защищен от прямого попадания водяных струй или потока грязевых частиц посредством защитного участка (42) колпака (4) колеса. Такие водяные струи могут возникать, например, во время мойки колес грузового транспортного средства водой под высоким давлением. Само собой разумеется, что варианты геометрии, проиллюстрированные в качестве примера на фиг. 3, могут быть также использованы в узле, который показан на фиг. 4.

Ссылочные позиции:

2 - ступица;

4 - колпак колеса;

6 - уплотнительный элемент;

8 - зазор;

22 - паз;

24 - упорная поверхность;

41 - участок зацепления;

42 - защитный участок;

43 - область колпака;

46 - приемный сегмент;

62 - тело;

64 - уплотнительная кромка;

66 - криволинейная наружная поверхность;

α - угол защиты;

А - внешняя область;

I - внутренняя область;

N - ось вращения;

RA - направление защиты.

1. Узел ступицы колеса, содержащий ступицу (2) и колпак (4) колеса; при этом колпак (4) колеса может быть вставлен в паз (22) ступицы (2) таким образом, чтобы он отделял внешнюю область (А) ступицы от ее внутренней области (I);

при этом между ступицей (2) и колпаком (4) колеса образуется зазор (8); и

при этом в зазоре (8) располагается уплотнительный элемент (6); при этом указанный уплотнительный элемент характеризуется наличием тела (62) и уплотнительной кромки (64); при этом уплотнительная кромка (64) обращена в сторону внешней области (А) и выступает за пределы тела (62).

2. Узел ступицы колеса по п. 1, в котором тело (62) и уплотнительная кромка (64) образуют криволинейную наружную поверхность (66), которая вогнута в направлении внешней области (А).

3. Узел ступицы колеса по одному из предшествующих пунктов, в котором уплотнительная кромка (64) выполнена таким образом, чтобы в том случае, если давление во внешней области (А) превышает давление во внутренней области (I), контактное давление уплотнительной кромки, оказываемое на ступицу (2) или колпак (4) колеса, увеличивалось.

4. Узел ступицы колеса по п. 1 или 2, в котором уплотнительный элемент (6) установлен с предварительным нагружением между ступицей (2) и колпаком (4) колеса; при этом ступица (2) характеризуется наличием упорной поверхности (24), которая предотвращает смещение уплотнительного элемента (6) в направлении внутренней области (I).

5. Узел ступицы колеса по п. 1 или 2, в котором уплотнительный элемент (6) располагается в приемном сегменте (46) колпака (4) колеса.

6. Узел ступицы колеса по п. 1 или 2, в котором колпак (4) колеса характеризуется наличием участка (41) зацепления, который может быть вставлен в паз (22) ступицы (2).

7. Узел ступицы колеса по п. 1 или 2, в котором колпак (4) колеса характеризуется наличием защитного участка (42), который закрывает собой зазор (8) между ступицей (2) и колпаком (4) колеса, по меньшей мере, в одном направлении (RA) защиты.

8. Узел ступицы колеса по п. 7, в котором защитный участок (42) выполнен в виде опоясывающего выступа, который выдается за пределы колпака (4) колеса практически перпендикулярно оси (N) вращения.

9. Узел ступицы колеса по п. 7, в котором направление (RA) защиты идет под углом (α) 0°-90° к оси (N) вращения.

10. Узел ступицы колеса по п. 7 или 9, в котором максимальный угол (αmax) защиты в направлении (RA) защиты лежит в диапазоне 20°-90°; в предпочтительном варианте - от 30° до 80°; а в наиболее предпочтительном варианте - около 35°-70°.

11. Узел ступицы колеса по одному из пп. 2, 8 или 9, в котором криволинейная наружная поверхность (66) характеризуется средним радиусом кривизны, отношение которого к ширине зазора (8) составляет 0,3-2,5; в предпочтительном варианте - от 0,5 до 1,5; а в наиболее предпочтительном варианте - от 0,5 до 0,8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подшипнику колеса с крепежным устройством для установки датчика, воспринимающего вращательное движение колеса. Подшипник колеса с крепежным устройством для датчика (8) для установки датчика, воспринимающего вращательное движение колеса, содержит: вращающееся внутреннее кольцо (1), закрепленное на колесе грузового автомобиля, установленное неподвижно и прочно закрепленное относительно транспортного средства наружное кольцо (2), предназначенное для вращающегося внутреннего кольца (1) кодирующее устройство (4) и расположенное на установленном неподвижно наружном кольце (2) ограждение (3).

Изобретение относится к уплотнительным устройствам камеры зубчатой передачи ручных приводных инструментов. Уплотнительное устройство для предотвращения утечки смазки из камеры зубчатой передачи, вмещающей понижающую зубчатую передачу, содержащей смазку для смазывания понижающей зубчатой передачи и понижающей вращение электрического двигателя, содержит разделительную стенку, отделяющую упомянутую камеру зубчатой передачи от электрического двигателя и поддерживающую вращательный вал через подшипник.

Изобретение относится к области прокатного оборудования, а именно к уплотнительным устройствам подшипников рабочих валков, и может быть использовано, например, в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов.

Изобретение относится к уплотнению цапфы для подшипника валка. .

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в уплотнительных устройствах опор валков прокатных станов. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к торцевым крышкам уплотнения. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во взрывозащищенных электродвигателях. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в прокатном производстве для уплотнения подшипников жидкостного трения. .

Изобретение относится к устройствам для обеспечения поворота конструкции относительно основания машин, используемых при открытой добыче ископаемых. .

Колесо транспортного средства включает в себя основную часть колеса и множество лопастей обода, которые соединены с, по меньшей мере, одной боковой поверхностью основной части колеса.

Изобретение относится к уплотнительному элементу крепления колпака к ступице колеса. Колпак колеса характеризуется наличием защитного участка, который закрывает собой зазор, образованный между ступицей и колпаком колеса. В ступице колеса предусмотрен узел, в котором располагается уплотнительный элемент, вставленный в зазор между колпаком и ступицей колеса. Уплотнительный элемент характеризуется наличием тела и уплотнительной кромки, при этом уплотнительная кромка обращена в сторону внешней области и выступает за его пределы. Технический результат – повышение надежности изоляции внутреннего пространства ступицы. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх