Щитообразный защитный элемент для защиты боковой стенки шины транспортного средства и защитное устройство для защиты шины транспортного средства
Владельцы патента RU 2650278:
ЭРЛАУ АГ (DE)
Щитообразный защитный элемент (I) для защиты боковой стенки шины (3) транспортного средства содержит радиальное внутреннее основание (6), наружную кромку (11), образующую радиальный наружный конец (2) и проходящую в окружном направлении (U), и защитную часть (5), которая проходит от наружной кромки (11) по меньшей мере к основанию (6). Наружная кромка (11) по меньшей мере частично смещена в осевом направлении внутрь от основания (6). Кроме того, защитное устройство содержит щитообразные защитные элементы (1) для защиты боковой стенки, расположенные таким образом, что они перекрывают друг друга наподобие черепицы в окружном направлении (U). Технический результат - оптимизация защиты боковой стенки шины. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к щитообразному защитному элементу для защиты боковой стенки шины транспортного средства. Кроме того, настоящее изобретение относится к защитному устройству для защиты шин транспортного средства.
Защитные элементы для защиты боковой стенки предназначены для защиты боковых стенок шин транспортного средства от механических повреждений, таких как повреждения, вызванные булыжниками с острыми краями или другими элементами, которые могут нанести повреждение боковой стенке шины. В горнодобывающей отрасли промышленности, в частности при разработке открытым способом, транспортные средства, такие как большие самосвалы, часто совершают перемещение через области, в которых материал с острыми краями является опасным для шин. Любые средства защиты, полностью покрывающие шину, такие как защитные цепи, являются нежелательными для таких транспортных средств, поскольку они снижают скорость транспортного средства и увеличивают расход топлива. Именно по этой причине необходимо защищать только боковые стенки шин.
Известны защитные элементы для защиты боковин выполнены, например, в виде кольцевых дисков, которые прикреплены к ободу колеса и которые по меньшей мере частично покрывают боковую стенку шины. Такие кольцевые диски, которые выполнены в виде цельной детали, имеют недостаток, состоящий в том, что сила, действующая на кольцевой диск в одном месте, может привести к деформации всего кольцевого диска. В частности, кольцевой диск при воздействии на него усилия может прогнуться по направлению от шины транспортного средства, в результате чего боковая стенка шины становится более не защищенной в этом месте.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в создании защитного элемента для защиты боковой стенки шин транспортного средства, который может оптимальным образом защищать боковую стенку шины даже в неблагоприятных условиях, может быть изготовлен с минимальными затратами и является простым в установке.
Поставленная задача решена благодаря тому, что щитообразный защитный элемент для защиты боковой стенки шины транспортного средства содержит радиальное внутреннее основание, наружную кромку, образующую радиальный наружный конец и проходящую в окружном направлении, и защитную часть, проходящую от наружной кромки по меньшей мере к указанному основанию, причем наружная кромка по меньшей мере частично смещена от основания в осевом направлении внутрь.
Осевое смещение внутрь по меньшей мере части наружной кромки от основания обеспечивает то, что нагрузка, действующая в радиальном направлении внутрь, не приводит к удалению защитного элемента для защиты боковой стенки от боковой стенки шины. Такая нагрузка может возникать, например, когда шина транспортного средства перемещается по булыжникам, а защитный элемент ударяется наружной кромкой об объект, такой как камень.
Что касается вышеописанного защитного устройства для защиты шин транспортного средства, то поставленная задача решена благодаря тому, что защитное устройство содержит щитообразные защитные элементы для защиты боковой стенки согласно настоящему изобретению, расположенные таким образом, что они перекрывают друг друга наподобие черепицы в окружном направлении.
Защитное устройство, содержащее щитообразные защитные элементы для защиты боковых стенок, предотвращает передачу нагрузки, действующей на один из указанных защитных элементов, на все остальные защитные элементы. Такое выполненное наподобие черепицы перекрытие также обеспечивает оптимальное покрытие защищаемой боковой стенки шины.
Техническое решение, представляющее собой настоящее изобретение, может быть дополнительно улучшено с помощью различных вариантов реализации, которые имеют свои собственные преимущества и которые могут быть объединены произвольным образом. Ниже описаны эти варианты реализации настоящего изобретения и связанные с ними преимущества.
В первом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения защитная часть может находиться в положении для защиты, в котором она, по сравнению с первоначальным положением, может быть выгнута в осевом направлении внутрь при приложении к ней нагрузки, действующей на наружную кромку в радиальном направлении внутрь. Защитная часть при приложении к ней нагрузки, действующей в радиальном направлении внутрь, может быть выгнута по направлению к боковой стенке шины таким образом, что эта защитная часть расположена перед боковой стенкой шины или на ней с обеспечением ее защиты. Это уменьшает повреждения, наносимые боковой стенке шины, например, при движении по булыжникам. Осевое смещение наружной кромки по направлению внутрь от основания предназначено для обеспечения перемещения защитной части по направлению к боковой стенке шины, а не от нее.
В другом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения основание может содержать крепежную часть для закрепления защитного элемента для защиты боковой стенки на опоре, при этом между крепежной частью и наружной кромкой может быть образована область деформации, которая проходит в окружном направлении от переднего конца к заднему концу, расположенному в направлении, противоположном указанному окружному направлению, и которая имеет повышенную упругую деформируемость по сравнению с остальной частью защитного элемента для защиты боковой стенки. Нагрузка, направленная радиально внутрь к наружной кромке и возникающая, например, при движении через такой объект, как камень, может привести к перемещению защитной части по направлению к боковой стенке шины.
В этом случае область деформации можно сравнить с точкой опоры рычага, а часть защитного элемента, в частности защитная часть, расположенная между областью деформации и наружной кромкой, одновременно представляет рычаг силы, а также плечо силы рычага и выполнена с возможностью поворота вокруг области деформации. Поскольку основание и, соответственно, область деформации смещены в осевом направлении наружу от наружной кромки, сила, направленная радиально внутрь, всегда имеет составляющую, направленную перпендикулярно к воображаемому рычагу, который представлен защитным элементом для защиты боковой стенки, в направлении боковой стенки шины. Таким образом, крутящий момент действует на защитный элемент, что может привести к повороту по меньшей мере части защитного элемента вокруг области деформации. Таким образом, область деформации выполняет функцию шарнира. Таким образом, часть защитного элемента, предпочтительно защитная часть, может быть повернута по направлению к боковой стенке шины для ее защиты.
В альтернативном варианте реализации или в том же самом варианте реализации защитная часть может быть по меньшей мере частично выполнена из упруго деформируемого материала. Область деформации может содержать защитную часть. В дальнейшем крепежная часть выполняет функцию неподвижной несущей части для остальной части защитного элемента, которая смещена в осевом направлении наружу от наружной кромки. В случае если направленная радиально внутрь нагрузка действует на наружную кромку, то в дальнейшем крутящий момент, как описано выше, будет действовать на защитный элемент. В этом случае крутящий момент может действовать на защитный элемент в качестве изгибающего момента таким образом, что этот защитный элемент, в частности защитная часть, сгибается по направлению к боковой стенке шины.
Область деформации может быть упруго деформируемой в радиальном и осевом направлениях. При этом в дополнение к упругому прогибу внутренней поверхности в осевом направлении внутрь могут быть поглощены направленные радиально внутрь воздействия.
Для достижения высокой степени деформируемости области деформации, она может быть по меньшей мере частично образована из материала, отличного от материала остальной части защитного элемента для защиты боковой стенки.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения область деформации может иметь по меньшей мере одну ослабленную область, площадь сечения которой в направлении, перпендикулярном окружному направлению и/или осевому направлению, меньше площади сечения соседних областей. Площадь сечения может быть уменьшена по сравнению со смежными областями в направлении, перпендикулярном окружному направлению, так что материал в ослабленной области защитного элемента будет иметь меньшую толщину. В альтернативном варианте реализации или в данном варианте реализации площадь сечения может быть уменьшена по сравнению со смежными областями в направлении, перпендикулярном осевому направлению. Это уменьшение может быть осуществлено с помощью, например, плоских выемок в области деформации. Ослабленная область облегчает создание области деформации. Кроме того, деформируемость области деформации может быть отрегулирована посредством площадей сечения.
Одновременное использование способности к повороту по меньшей мере части защитного элемента вокруг области деформации по направлению к боковой стенке шины и изгиба защитного элемента по направлению к боковой стенке шины, когда крепежная часть выполняет функцию неподвижной несущей части, может быть достигнуто в том смысле, что защитный элемент по существу выполнен из упруго деформируемого материала в месте, в котором область деформации обладает повышенной деформируемостью по сравнению с остальной частью защитного элемента. Нагрузка, действующая на наружную кромку в радиальном направлении внутрь, в дальнейшем приводит к повороту части защитного элемента по направлению к боковой стенке шины и к сгибанию части защитного элемента, расположенной между областью деформации и наружной кромкой, по направлению к боковой стенке шины, поскольку крутящий момент, вызванный указанной нагрузкой, приводит к повороту вокруг области деформации и к изгибу, вызванному изгибающим моментом, созданным в защитном элементе.
Для улучшения способности защитного элемента выгибать защитную часть в осевом направлении внутрь к боковой стенке шины, когда нагрузка действует на наружную кромку в радиальном направлении внутрь, основание может содержать крепежную часть для скрепления защитного элемента с опорой и выступ, выступающий в осевом направлении наружу между крепежной частью и наружной кромкой. Выступ обеспечивает дополнительное смещение в осевом направлении наружу, так что усиливается вышеописанный поворот части защитного элемента для защиты боковой стенки по направлению к боковой стенке шины.
Для дальнейшего улучшения способности защитного элемента поворачивать защитную часть по направлению к боковой стенке шины, когда нагрузка действует на наружную кромку в радиальном направлении внутрь, а также для дальнейшего уменьшения риска перемещения защитного элемента в осевом направлении в сторону от боковой стенки шины, когда нагрузка действует на наружную кромку в радиальном направлении внутрь, основание может иметь в области выступа по существу V-образное или U-образное сечение, нижняя часть которого обращена в осевом направлении наружу. Когда возникает нагрузка, действующая в радиальном направлении внутрь, две ножки V-образного или U-образного профиля могут совершать перемещение по направлению друг к другу. Поскольку нижняя часть профиля обращена в осевом направлении наружу, остальная часть защитного элемента, выступающая в радиальном направлении наружу от выступа, поворачивается во время такого перемещения в осевом направлении внутрь к боковой стенке шины. Кроме того, профиль представляет пружину для поглощения воздействия, направленного радиально внутрь.
Защитная часть может проходить от выступа в радиальном направлении наружу. Выступ может быть расположен в области деформации. Защитная часть установлена на выступе с возможностью поворота, а область перехода от защитной части к выступу выполняет функцию шарнира. Для получения особенно устойчивого защитного элемента выступ может проходить от конца, представляющего собой передний конец в окружном направлении, до конца, представляющего собой задний конец в окружном направлении.
Для увеличения способности защитной части к перемещению или повороту вокруг выступа этот выступ может быть выполнен прерывистым. Кроме того, толщина материала защитного элемента на выступе, в частности в месте перехода от защитной части к выступу, может быть меньше толщины материала остальной части защитного элемента. Если выступ и/или место перехода от защитной части к выступу обладает повышенной деформируемостью по сравнению с остальной частью защитного элемента, то эти области представляют собой часть ослабленной области в области деформации.
Для достижения равномерного интервала между внутренней поверхностью и боковой стенкой шины защитная часть может иметь внутреннюю поверхность, которая по меньшей мере частично выполнена вогнутой и которая обращена в осевом направлении внутрь. Внутренняя поверхность может быть по меньшей мере частично выполнена вогнутой в радиальном направлении и в окружном направлении.
В другом предпочтительном варианте реализации изобретения внутренняя поверхность может образовывать приемное пространство, в которой зона боковой деформации шины транспортного средства, находящейся в собранном состоянии, может быть расположена без прогиба. Обычно шины транспортного средства образуют выгнутые наружу зоны боковой деформации в области поверхности протектора шины. Таким образом, эти области изгиба могут быть расположены в приемном пространстве таким образом, что они не вызывают прогиба защитного элемента для защиты боковой стенки при изгибе зоны прогиба. Шины транспортного средства обычно стандартизированы в соответствии с промышленными стандартами. Обычно известны зоны боковой деформации, возникающие в процессе эксплуатации, и их размеры. Таким образом, приемное пространство может быть адаптировано к шине конкретного типа.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения защитный элемент может быть по меньшей мере частично выполнен выпуклым в осевом направлении наружу. В связи с выпуклой наружу формой сила, действующая на часть защитного элемента, выполненную выпуклой по направлению наружу, в радиальном направлении внутрь может также влиять на прогиб внутренней стороны в направлении боковых стенок шины. Благодаря округлой форме, объекты, такие как булыжники, могут быть отклонены преимущественно на наружной стороне защитного элемента. Вместе с вогнутой внутренней поверхностью может быть обеспечена вогнуто-выпуклая форма, при которой выпуклость проходит в осевом направлении наружу.
Для улучшения стабильности защитного элемента для заданной толщины материала в крепежной части защитная часть может иметь жесткость на изгиб, превышающую жесткость на изгиб защитного элемента по меньшей мере в осевом направлении. В дополнение к этому, жесткость на изгиб в крепежной части может превышать жесткость на изгиб остальной части защитного элемента в радиальном направлении.
При использовании желоба можно достичь того, чтобы защитный элемент для защиты боковой стенки по-прежнему оставался гибким, а под воздействием нагрузки, направленной радиально внутрь, сгибался не так сильно, чтобы не утрачивать свое функциональное назначение в качестве защитного элемента.
Жесткость на изгиб в осевом направлении может быть увеличена за счет того, что защитная часть содержит по меньшей мере один желоб, имеющий проходящую в радиальном направлении продольную ось. Жесткость на изгиб в окружном направлении может быть увеличена за счет того, что защитная часть содержит по меньшей мере один желоб, имеющий продольную ось, проходящую в окружном направлении.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения защитный элемент для защиты боковой стенки может иметь переднюю область перекрытия, ориентированную в направлении качения, и заднюю область перекрытия, ориентированную в направлении, противоположном направлению качения, причем передняя область перекрытия смещена в осевом направлении внутрь от задней области перекрытия. Смещение обеспечивает возможность последовательного размещения нескольких защитных элементов в направлении качения таким образом, что соответствующая передняя область перекрытия в направлении качения перекрывает заднюю область перекрытия защитного элемента, являющегося следующим в направлении качения. Передняя область перекрытия может быть расположена по существу в осевом направлении между защищаемой боковой стенкой шины и задней области перекрытия защитного элемента, являющегося последующим в направлении качения. Вследствие перекрытия может быть образована область защиты, проходящая непрерывно в окружном направлении. Для того чтобы обеспечить достаточное перекрытие и одновременно с этим обеспечить низкий расход материала, задняя область перекрытия может выступать за пределы крепежной части в направлении, противоположном направлению качения, на расстояние, превышающее расстояние, на которое передняя область перекрытия выступает в направлении качения.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации по меньшей мере одна выемка может проходить от одного конца, ориентированного в направлении качения по меньшей мере по направлению к основанию, и/или может проходить от одного конца, ориентированного в направлении, противоположном направлению качения, по меньшей мере по направлению к основанию. Выемки могут предотвращать перекос двух смежных защитных элементов в зоне области деформации. Кроме того, выемки могут обеспечить возможность выхода посторонних объектов, таких как камни, которые попали в область, расположенную между боковой стенкой шины и внутренней поверхностью, из указанной области.
Вышеописанное защитное устройство для защиты шин транспортного средства согласно первому предпочтительному варианту реализации может быть улучшено в том, что защитные элементы прикреплены своими крепежными частями к кольцевому удерживающему элементу, окружающему ось шины транспортного средства, и расположены параллельно боковой стенке шины. Кольцевой удерживающий элемент обеспечивает возможность устанавки защитных элементов в окружном направлении. Кольцевой удерживающий элемент может быть предпочтительно скреплен с ободом шины и может представлять собой опору для защитных элементов.
Для обеспечения возможности выпадения посторонних объектов, расположенных между защитным устройством, находящимся в собранном состоянии, и боковой стенкой шины, защитное устройство может содержать по меньшей мере одно проходящее в осевом направлении выходное отверстие, расположенное между двумя смежными защитными элементами и образованное по меньшей мере одной выемкой по меньшей мере одного из защитных элементов.
Для получения эффективного выходного отверстия без снижения защитной функции защитного устройства, по меньшей мере одно выходное отверстие может быть ограничено в радиальном направлении кольцевым удерживающим элементом и областями перекрытия защитных элементов.
Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи с использованием в качестве примера варианта реализации. К комбинациям признаков, показанным в качестве примера в варианте реализации, могут быть, в соответсивии с приведенными выше пояснениями, добавлены другие признаки, необходимые для конкретного применения, в зависимости от свойств защитного элемента согласно настоящему изобретению. Кроме того, согласно приведенным выше пояснениям, в описанном варианте реализации отдельные признаки могут быть опущены в том случае, когда влияние этого признака в конкретном случае применения является несуществленным.
На чертежах одинаковые ссылочные номера использованы для обозначения элементов, имеющих одинаковое функциональное назначение и/или одинаковую конструкцию.
На фиг. 1 схематически показан вид сбоку защитного элемента для защиты боковой стенки согласно настоящему изобретению в направлении, параллельном окружному направлению.
На фиг. 2 показан вид сверху в радиальном направлении внутрь защитного элемента для защиты боковых стенок, показанного на фиг. 1.
На фиг. 3 схематически показан вид в осевом направлении защитного элемента для защиты боковой стенки.
На фиг. 4 показан вид в осевой плоскости защитного устройства, содержащего защитные элементы для защиты боковой стенки.
Со ссылкой на фиг. 1-3 описывается конструкция одного и того же варианта реализации защитного элемента 1 для защиты боковой стенки согласно настоящему изобретению, показанного на различных видах. В целях ясности для направлений, связанных с шиной транспортного средства, были выбраны ссылочные обозначения.
На фиг. 1 показана только шина 3 транспортного средства. Осевое направление Ai внутрь и осевое направление Аа наружу всегда проходят параллельно колесной оси шины 3 транспортного средства. Осевое направление Ai внутрь обращено к шине 3 транспортного средства, а осевое направление Аа наружу обращено в направлении от нее.
Радиальное направление radi внутрь обращено в радиальном направлении к колесной оси, а радиальное направление rada наружу обращено в противоположном направлении.
Защитный элемент 1 для защиты боковой стенки содержит радиальный наружный конец 2, основание 6 и расположенную между ними защитную часть 5. Радиальный наружный конец 2 образован наружной кромкой 11. Основание 6 смещено в осевом направлении Ai наружу от наружной кромки 11. Основание 6 имеет крепежную часть 7, ориентированную в радиальном направлении внутрь, и область 9 деформации, расположенную между защитной частью 5 и крепежной частью 7. Крепежная часть 7 может выполнять функцию неподвижной несущей части 10 для защитного элемента 1. Защитный элемент 1 имеет наружную кромку 11, ориентированную в радиальном направлении наружу и проходящую в окружном направлении U. Наружная кромка 11 примыкает к защитной части 5 и ограничивает ее в радиальном направлении наружу. Вместе с тем наружная кромка 11 может являться частью защитной части 5. Наружная кромка 11 предпочтительно изогнута вдоль окружного направления U.
Крепежная часть 7 проходит по существу в радиальном направлении, если смотреть в окружном направлении U. Крепежная часть 7 может содержать отверстия 12, которые проникают в защитный элемент 1 в радиальном направлении и обеспечивают возможность прохождения через них крепежных элементов.
Защитный элемент имеет внутреннюю поверхность 13. Внутренняя поверхность 13 проходит от крепежной части 7 в радиальном направлении rada наружу. В собранном состоянии внутренняя поверхность 13 обращена по направлению к шине 3 транспортного средства вдоль осевого направления Ai внутрь. В первоначальном положении S, характеризующемся отсутствием действия сил, внутренняя поверхность 13 может быть расположена на расстоянии от шины 3 транспортного средства. По меньшей мере в первоначальном положении S между наружной кромкой 11 и крепежной частью 7 имеется смещение 15. При этом наружная кромка 11 по меньшей мере частично смещена в осевом направлении внутрь от крепежной части 7.
Внутренняя поверхность 13 в области защитной части имеет вогнутую выпуклость 17. Вогнутая выпуклость 17 проходит в радиальном направлении. В альтернативном варианте внутренняя сторона 13 может дополнительно иметь вогнутую выпуклость (не показана) вдоль окружного направления U. Вогнутая внутренняя поверхность 13 может образовывать приемное пространство 19, в котором область боковой деформации (не показана) может быть расположена без прогиба в этом месте внутренней поверхности шины 3 транспортного средства. Размер образованной области боковой деформации является известным, поскольку используют шины транспортных средств, изготавливаемые в промышленном секторе в соответствии с промышленными стандартами и имеющие заданные значения давления. Выпуклость 17 внутренней стороны 13 может быть изготовлена для конкретного использования или шины конкретного типа. Сторона 21 защитного элемента 1, обращенная в радиальном направлении наружу, расположена в выпуклой наружу области защитной части 5. Таким образом, защитная часть 5 имеет в радиальном направлении выпукло-вогнутую форму.
Для увеличения жесткости на изгиб в осевом направлении Ai, Аа по сравнению с остальной частью защитного элемента 1 защитная часть 5 содержит желоб 23. Желоб 23 имеет продольную ось 25, проходящую в радиальном направлении. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения желоб 23 имеет волнообразный профиль 27. В альтернативном варианте могут быть использованы желоба с другими известными профилями, такие как, в частности, полукруглые желоба, коробчатые желоба или трапециевидные желоба. Кроме того, можно использовать нескольких желобов. Если также необходимо увеличить жесткость на изгиб вдоль окружного направления U, то защитная часть 5 может содержать дополнительные желоба, продольные оси которых проходят по существу относительно окружного направления U.
Защитный элемент 1 для защиты боковой стенки может иметь переднюю область 27 перекрытия, ориентированную в направлении R качения, и заднюю область 29 перекрытия, ориентированную в направлении, противоположном указанному направлению качения. Передняя область 27 перекрытия смещена 31 в осевом направлении Ai внутрь от задней области 29 перекрытия. В частности, смещение 31 может соответствовать по меньшей мере одному значению толщины 33 материала. В направлении качения передняя область 27 перекрытия может примыкать непосредственно к волнообразному желобу 23. В направлении, противоположном направлению R качения, задняя область 29 перекрытия выступает за пределы крепежной части 7 на расстояние, превышающее расстояние, на которое в направлении качения выступает передняя область 27 перекрытия.
Выемки 35 и 35' проходят в радиальном направлении radi внутрь от передней области 27 перекрытия и от задней области перекрытия. Выемка 35 проходит в область 9 деформации в направлении, противоположном направлению R качения, а выемка 35' проходит в область 9 деформации в направлении R качения.
Область 9 деформации проходит по существу по прямой и по касательной к окружному направлению U между концом 34а, представляющим собой передний конец в окружном направлении U, и концом 34b, представляющим собой задний конец в окружном направлении U. Область 9 деформации имеет повышенную деформируемость по сравнению с остальной частью защитного элемента 1. Область 9 деформации может быть по меньшей мере частично выполнена из материала, отличного от материала, из которого выполнена остальная часть защитного элемента. Область 9 деформации имеет ослабленную область 36 с толщиной 33 материала, которая меньше толщины 33' материала указанной остальной части.
Область 9 деформации имеет повышенную деформируемость по сравнению с остальной частью защитного элемента 1. Деформируемость в области деформации может быть повышена в радиальном и осевом направлениях. В показанном варианте реализации область 9 деформации содержит выступ 40. Выступ 40 имеет по существу V-образный профиль 38, выступает в осевом направлении наружу и расположен перпендикулярно окружному направлению U. При этом вогнутая внутренняя поверхность 39 области 9 деформации обращена в осевом направлении внутрь, а нижняя часть 38а V-образной части 38 обращена в осевом направлении наружу.
Задача и функции области 9 деформации, а также других элементов защитного элемента 1, пояснены ниже. Нагрузка L, действующая в радиальном направлении внутрь на наружную кромку 11, создает крутящий момент, причем защитная часть 5 одновременно представляет рычаг силы и плечо силы рычага. Поскольку область 9 деформации обладает повышенной деформируемостью по сравнению с остальной частью защитного элемента 1, а основание 6 смещено в осевом направлении наружу от наружной кромки 11, крутящий момент приводит к увеличению изгибающего момента в области 9 деформации по сравнению с остальной частью защитного элемента 1. В этом случае область 9 деформации изгибается в большей степени по сравнению с остальной частью защитного элемента 1, и защитная часть 5 поворачивается вокруг области 9 деформации по направлению к боковой стенке 3' шины. В дальнейшем область 9 деформации выполняет функцию шарнира, ось которого проходит в окружном направлении U. Выступ 40 создает дополнительное смещение 15'. Таким образом, мнимый рычаг проходит от наружной кромки 11 до нижней части 38а. Две ножки 38с и 38d V-образного профиля 38 могут совершать перемещение в радиальном направлении (radi, rada) друг к другу, что увеличивает стремление защитного элемента 1 повернуть защитную часть 5 по направлению к боковой стенке 3' шины. Если защитный элемент 1, в частности защитная часть 5, выполнен из упругодеформируемого материала, то крутящий момент будет вызывать изгибающий момент также и в защитной части 5, в результате чего в дополнение к повороту вокруг области 9 деформации будет возникать изгиб защитной части 5 по направлению к боковой стенке шины 3. Оба этих перемещения приводят к смещению внутренней поверхности 13 в осевом направлении Ai внутрь. Область 9 деформации, вследствие своей способности к упругой деформации в радиальном направлении, может также поглощать воздействия, направленные радиально внутрь на наружную кромку 11.
Если нагрузка L не действует непосредственно на наружную кромку 11, но смещает выпуклую наружную сторону 21 в осевом направлении наружу, то эта нагрузка также приводит к прогибу внутренней поверхности 13 в осевом направлении Ai внутрь. Выпуклая наружная поверхность 21 также обеспечивает возможность отклонения объектов от наружной стороны 21. Желоб 23 уменьшает сжатие в радиальном направлении защитной части 5 при действии нагрузки L.
Таким образом, вышеописанная конструкция защитного элемента 1 приводит к тому, что внутреннеяя поверхность 13 защитного элемента 1 совершает перемещение по направлению к боковой стенке 3' шины и, таким образом, защитный элемент 1 защищает боковую стенку 3' шины при действии нагрузки L в радиальном направлении внутрь. Внутренняя поверхность 13 может по меньшей мере частично прилегать к боковой стенке 3' шины. Таким образом, благодаря вышеописанным конструкции и функциональным возможностям защитного элемента 1 согласно настоящему изобретению может быть уменьшен или даже исключен риск того, что при воздействии силы L, направленной в радиальном направлении внутрь, защитный элемент 1 сдвинется от шины 3 в сторону, вследствие чего эта шина окажется незащищенной.
На фиг. 4 показан вид сверху в осевом направлении внутрь на защитное устройство 41 согласно настоящему изобретению. Защитное устройство 41 содержит защитные элементы 1 согласно настоящему изобретению, которые проходят вдоль окружного направления U и перекрывают поверхность друг друга наподобие черепицы. При этом передняя область 27 перекрытия расположена в осевом направлении А, внутрь позади задней области 29 перекрытия последующего защитного элемента 1, расположенного в окружном направлении U. Задние области 29 перекрытия проходят в направлении, противоположном окружному направлению U, до желоба 23 защитного элемента 1 с обеспечением его перекрытия. Таким образом, защитная часть 5 образует защитную область 43, являющуюся непрерывной в окружном направлении U. Поскольку соответствующие защитные части 5 непрочно соединены друг с другом, прогиб или деформация одной из этих защитных частей 5 не влияет на все остальные защитные элементы 1 защитного устройства 41.
Каждый из защитных элементов 1 прикреплен посредством своей крепежной части 7 к опоре 44, образованной кольцевым удерживающим элементом 45. Удерживающий элемент 45 выполнен в виде кольца, равноудаленного и проходящего вокруг оси 47 шины. Удерживающий элемент 45 предпочтительно прикреплен к ободу колеса. Крепежные элементы 49, такие как винты, могут быть использованы для прикрепления крепежных частей 7 к удерживающему элементу 45. В этом случае крепежные части 7 содержат отверстия 12, в которые могут проникать крепежные элементы 49. В частности, для достижения высокой стабильности крепления и для предотвращения деформации защитного элемента 1 в крепежной части 7 отверстия 12 могут быть расположены со смещением по отношению друг к другу в радиальном направлении.
Защитное устройство содержит выходные отверстия 53, проходящие в осевом направлении через защитное устройство 41. Выходные отверстия 53 расположены в области между двумя защитными элементами 1. Выходные отверстия расположены в радиальном направлении, определенном кольцевым удерживающим элементом 45 и областями 27, 29 перекрытия.
Выходные отверстия 53 образованы выемками 35, 35'. Выходные отверстия 53 обеспечивают объектам, таким как камни, проникающие в месте между защитной областью 43 и боковой стенкой шины, возможность последующего выпадения для предотвращения повреждения стенки боковой шины или внутренних поверхностей 13 защитных элементов 1. Выходные отверстия 53 дополнительно предотвращают перекос двух смежных защитных элементов 1 в месте областей 9 деформации.
Ссылочные номера
| 1 | защитный элемент для защиты боковой стенки |
| 2 | радиальный наружный конец |
| 3 | шина транспортного средства |
| 3' | боковая стенка шины |
| 5 | защитная часть |
| 6 | основание |
| 7 | крепежная часть |
| 9 | область деформации |
| 10 | неподвижная несущая часть |
| 11 | наружная кромка |
| 12 | отверстие |
| 13 | внутренняя поверхность |
| 15, 15' | смещение |
| 17 | выпуклость |
| 21 | наружная поверхность |
| 19 | приемное пространство |
| 23 | желоб |
| 25 | продольная ось желоба |
| 27 | передняя область перекрытия |
| 29 | задняя область перекрытия |
| 31 | смещение |
| 33, 33' | толщина материала |
| 34а, 34b | концы в окружном направлении |
| 35, 35' | выемки |
| 36 | ослабленная область |
| 37 | пружина |
| 38 | V-образный профиль |
| 38а | нижняя часть |
| 38с, 38d | ножка |
| 39 | внутренняя поверхность |
| 40 | выступ |
| 41 | защитное устройство |
| 43 | защитная область |
| 44 | опора |
| 45 | удерживающий элемент |
| 47 | ось шины |
| 49 | крепежный элемент |
| 53 | выходное отверстие |
| U | окружное направление |
| R | направление качения |
| Ai | осевое направление внутрь |
| Аа | осевое направление наружу |
| rada | радиальное направление наружу |
| radi | радиальное направление внутрь |
| S | первоначальное положение |
| L | нагрузка |
1. Щитообразный защитный элемент (1) для защиты боковой стенки шины (3) транспортного средства, содержащий:
радиальное внутреннее основание (6),
наружную кромку (11), образующую радиальный наружный конец (2) и проходящую в окружном направлении (U), и
защитную часть (5), проходящую от наружной кромки (11) по меньшей мере к указанному основанию (6),
причем наружная кромка (11) по меньшей мере частично смещена от указанного основания (6) в осевом направлении внутрь, отличающийся тем, что
указанное основание (6) имеет крепежную часть (7) для прикрепления защитного элемента (1) к опоре (44), причем между крепежной частью (7) и наружной кромкой (11) образована область (9) деформации, которая проходит в окружном направлении (U) от переднего конца (34а) к заднему концу (34b), расположенному в направлении, противоположном окружному направлению (U), и которая имеет повышенную упругую деформируемость по сравнению с остальной частью защитного элемента (1).
2. Защитный элемент (1) по п. 1, в котором защитная часть (5) находится в положении для защиты, в котором она, по сравнению с первоначальным положением (S), выгнута в осевом направлении внутрь при приложении к ней нагрузки (L), действующей на наружную кромку (11) в радиальном направлении внутрь.
3. Защитный элемент (1) по п. 1, в котором область (9) деформации содержит по меньшей мере одну ослабленную область (36), площадь сечения которой в направлении, перпендикулярном окружному направлению (U) и/или осевому направлению (Ai, Аa), меньше площади сечения соседних областей.
4. Защитный элемент (1) по п. 1, в котором указанное основание (6) имеет крепежную часть (7) для прикрепления защитного элемента (1) к опоре (44) и выступ (40), обращенный в осевом направлении наружу между крепежной частью (7) и наружной кромкой (11).
5. Защитный элемент (1) по п. 4, в котором указанное основание (6) в области выступа (40) имеет по существу V-образное или U-образное сечение, а нижняя часть (38а) основания (6) обращена в осевом направлении наружу.
6. Защитный элемент (1) по п. 4 или 5, в котором защитная часть (5) проходит в радиальном направлении наружу от выступа (40).
7. Защитный элемент (1) по п. 1, в котором защитная часть (5) имеет внутреннюю поверхность (13), которая по меньшей мере частично выполнена вогнутой и которая обращена в осевом направлении внутрь.
8. Защитный элемент (1) по п. 1, в котором защитная часть (5) содержит по меньшей мере один желоб (23), имеющий проходящую в радиальном направлении продольную ось (25).
9. Защитный элемент (1) по п. 1, имеющий переднюю область (27) перекрытия, ориентированную в направлении (R) качения, и заднюю область (29) перекрытия, ориентированную в направлении, противоположном направлению (R) качения, причем передняя область (27) перекрытия смещена в осевом направлении внутрь от задней области (29) перекрытия.
10. Защитный элемент (1) по п. 9, в котором задняя область (29) перекрытия выступает за пределы крепежной части (7) в направлении, противоположном направлению (R) качения, на расстояние, превышающее расстояние, на которое передняя область (27) перекрытия выступает за пределы крепежной части (7) в направлении (R) качения.
11. Защитный элемент (1) по п. 9 или 10, в котором от одного конца, ориентированного в направлении (R) качения по меньшей мере по направлению к указанному основанию (6), проходит по меньшей мере одна выемка (35) и/или по меньшей мере одна выемка (35) проходит от одного конца, ориентированного в направлении, противоположном направлению (R) качения, по меньшей мере по направлению к указанному основанию (6).
12. Защитное устройство (43) для защиты шин (3) транспортного средства, содержащее щитообразные защитные элементы (1) для защиты боковой стенки по любому из пп. 1-11, расположенные таким образом, что они перекрывают друг друга в окружном направлении (U) наподобие черепицы.
13. Защитное устройство (43) по п. 12, в котором указанные защитные элементы (1) прикреплены своими крепежными частями (7) к кольцевому удерживающему элементу (45), окружающему ось (47) шины (3) транспортного средства, и расположены параллельно боковой стенке (3') шины.
14. Защитное устройство (43) по п. 12 или 13, содержащее по меньшей мере одно проходящее в осевом направлении выходное отверстие (53), расположенное между двумя смежными защитными элементами (1) и образованное по меньшей мере одной выемкой (35, 35') по меньшей мере одного из указанных защитных элементов (1).
15. Защитное устройство (43) по п. 14, в котором по меньшей мере одно выходное отверстие (53) ограничено в радиальном направлении (radi, rada) кольцевым удерживающим элементом (45) и областями (27, 29) перекрытия указанных защитных элементов (1).
