Колесо транспортного средства

 

Колесо транспортного средства содержит ступицу, связанную с ободом упругими элементами. Упругий элемент выполнен в виде упругой металлической ленты, изогнутой зигзагообразно и уложенной в пространстве между ободом и ступицей, с возможностью ее фиксации с различной степенью жесткости в точках касания к поверхности обода и ступицы. У обода и ступицы в местах касания ленты выполнены тангенциально расположенные пазы с шириной, равной ширине упругого элемента. Фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществлена посредством цилиндрических штифтов. Оси штифтов перпендикулярны плоскости колеса. Число штифтов равно числу мест касаний упругого элемента к ступице и ободу, причем расстояние от поверхности штифта до упругого элемента выбирается в пределах 0-5 мм. Фиксация упругого элемента в пазах ступицы и обода может быть осуществлена жестко посредством резьбовых и (или) заклепочных соединений, а также с использованием комбинации жесткой и свободной фиксации с помощью цилиндрических штифтов. В результате использования повышается плавность хода и появляется возможность изменения упругих свойств колеса. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к металлоэластичным колесам транспортных средств.

Известно колесо транспортного средства (патент РФ N 2000958 С1, В 60 В 9/26 "Колесо транспортного средства"), содержащее ступицу, гибкий составной обод и упругие листовые спицы, жестко связанные с ободом и ступицей, части обода выполнены из листовых дуг с концами, направленными к центру и жестко связанными между собой и с внешними концами спиц.

У этого колеса места крепления спиц на ободе и ступице расположены на одном радиусе колеса, что снижает величину радиальной деформации колеса и ухудшает его упругие свойства.

Известно колесо транспортного средства (патент РФ N 2043203 С1, В 60 В 9/26 "Колесо транспортного средства"), принятое за прототип и содержащее ступицу и гибкий обод, жестко связанные между собой упругими элементами в виде листовых спиц.

Это колесо не обладает достаточной эластичностью и плавностью хода из-за малой величины деформации в радиальном направлении вращения колеса. Кроме того, конструкция колеса не позволяет изменять его упругие свойства в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Целью изобретения являются повышение плавности хода колеса и возможность изменения его упругих свойств (эластичности) без существенного изменения конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что колесо транспортного средства содержит ступицу, связанную с ободом упругим элементом.

Упругий элемент выполнен в виде упругой металлической ленты, изогнутой зигзагообразно и уложенной в пространстве между ободом и ступицей, причем имеется возможность ее фиксации с различной степенью жесткости в точках касания к поверхности обода и ступицы, у которых в местах касания выполнены тангенциально расположенные пазы с шириной, равной ширине упругого элемента.

Для получения максимальной эластичности фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществляется посредством цилиндрических штифтов, оси которых перпендикулярны плоскости колеса, число штифтов равно числу мест касания упругого элемента к ступице и ободу, причем расстояние от поверхности штифта до упругого элемента выбирается в пределах от 0 до 5 мм.

Для получения минимальной эластичности фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществляется жестко посредством резьбовых и(или) заклепочных соединений.

Для получения промежуточных значений эластичности фиксация упругого элемента в пазах обода осуществляется с помощью цилиндрических штифтов, при этом число штифтов равно числу мест касания упругого элемента к ободу, а фиксация в пазах ступицы - жестко посредством резьбовых и(или) заклепочных соединений. По другому варианту для этого фиксация упругого элемента в пазах ступицы производится посредством цилиндрических штифтов, число которых равно числу мест касания упругого элемента к ступице, а фиксация в пазах обода - жестко посредством резьбовых и(или) заклепочных соединений.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются следующие: упругий элемент выполнен в виде упругой металлической ленты, изогнутой зигзагообразно и уложенной в пространстве между ободом и ступицей; возможность фиксации упругого элемента в точках касания к поверхности обода и ступицы с различной степенью жесткости; у обода и ступицы в местах касания упругого элемента выполнены тангенциально расположенные пазы с шириной, равной ширине упругого элемента; фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществлена посредством цилиндрических штифтов, оси которых перпендикулярны плоскости колеса, а число штифтов равно числу мест касания упругого элемента к ступице и ободу, причем расстояние от поверхности штифта до упругого элемента выбирается в пределах 0-5 мм.

На фиг. 1 изображено колесо, вид сбоку с местным разрезом, вариант фиксации упругого элемента посредством цилиндрических штифтов; на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б по фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А для варианта жесткой фиксации упругого элемента в месте касания его к ободу с помощью заклепочного соединения; на фиг. 5 - разрез Б-Б для варианта жесткой фиксации упругого элемента в месте касания его к ступице с помощью резьбового соединения. Разрезы А-А, Б-Б на фиг. 2 - фиг. 5 даны в более крупном в сравнении с фиг. 1 масштабе.

Колесо содержит (фиг. 1) ступицу 1, обод 2, упругий элемент в виде упругой металлической ленты 3, изогнутой зигзагообразно и уложенной в пространстве между ободом 2 и ступицей 1, цилиндрические штифты 4, оси которых перпендикулярны плоскости колеса, а число штифтов равно числу мест касания упругого элемента 3 к ступице 1 и ободу 2, протектор 5.

У ступицы 1 и обода 2 в местах касания упругого элемента 3 выполнены тангенциально расположенные пазы 6, ширина которых равна ширине упругого элемента 3.

Для получения непрерывного упругого элемента 3 при изготовлении колеса концы металлической ленты соединяются, например, с помощью заклепок таким образом, чтобы место стыка располагалось в середине расстояния между ступицей 1 и ободом 2.

Передача крутящего момента от ступицы 1 к ободу 2 происходит за счет сил трения, возникающих в местах касания упругого элемента 3 к поверхности ступицы и обода.

При качении колеса по неровному деформируемому грунту при увеличении сопротивления качению до уровня, превышающего момент сил трения, начинается смещение обода и ступицы относительно друг друга на небольшой угол, определяемый расстоянием между поверхностями упругого элемента и цилиндрического штифта. Смещение происходит до тех пор, пока упругий элемент 3 в местах касания не упрется в цилиндрические штифты 4, связанные со ступицей 1 и ободом 2. Крутящий момент при этом будет передаваться в основном за счет упругой деформации металлической ленты, преодолевая сопротивление качению.

Таким образом, силы трения в местах касания упругого элемента к ободу и ступице и возможность небольших смещений его относительно обода и ступицы за счет поглощения энергии деформации и колебаний колеса способствуют повышению плавности и равномерности хода транспортного средства.

Оптимальным расстоянием от поверхности штифта до упругого элемента является расстояние в пределах 0-5 мм, так как при больших расстояниях возможно нарушение равномерности хода колеса.

Имеется возможность изменения упругих свойств колеса, его эластичности без существенного изменения его конструкции. Это необходимо для использования колеса в конкретных транспортном средстве и условиях эксплуатации. Для этого используется либо жесткая фиксация упругого элемента в местах его касания к ободу и ступице, либо комбинация жесткой и свободной фиксации упругого элемента с помощью цилиндрических штифтов.

На фиг. 4 и 5 показаны варианты жесткой фиксации упругого элемента в местах касания к ободу (фиг. 4) с помощью заклепок 7 и к ступице (фиг. 5) с помощью винтов 8.

Таким образом, эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении плавности хода колеса и возможности изменения его упругих свойств колеса без существенного изменения конструкции. Кроме того, предлагаемое колесо просто по конструкции и технологично, что позволяет снизить затраты на его изготовление и ремонтные работы.

Формула изобретения

1. Колесо транспортного средства, содержащее ступицу, связанную с ободом упругими элементами, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде упругой металлической ленты, изогнутой зигзагообразно и уложенной в пространстве между ободом и ступицей, с возможностью ее фиксации с различной степенью жесткости в точках касания к поверхности обода и ступицы, у которых в местах касания выполнены тангенциально расположенные пазы с шириной, равной ширине упругого элемента.

2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществлена посредством цилиндрических шрифтов, оси которых перпендикулярны плоскости колеса, число штифтов равно числу мест касаний упругого элемента к ступице и ободу, причем расстояние от поверхности штифта до упругого элемента выбирается в пределах 0 - 5 мм.

3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что фиксация упругого элемента в пазах обода и ступицы осуществлена жестко посредством резьбовых и/или заклепочных соединений.

4. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что фиксация упругого элемента в пазах обода выполнена по п.2, а в пазах ступицы - по п.3.

5. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что фиксация упругого элемента в пазах обода выполнена по п.3, а в пазах ступицы - по п.2.

РИСУНКИ

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