Колесо транспортного средства

Колесо содержит обод с ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса. У каждой пары окно-углубление любое нормальное сечение в плоскостях, параллельных оси колеса, с фронтальной стороны колеса ограничено участком линии, включающей элементы: отрезок прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, отрезок второй прямой, образующей с первым отрезком угол α, а также касательную к обоим отрезкам дугу окружности с радиусом R₁, величина которого определена соотношением: R₁=(0,1-0,6)К, где К - расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна углубления; а угол α определен диапазоном: 93°≤α≤105°. В результате уменьшается металлоемкость колеса и улучшается его технологичность. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к транспортным средствам, преимущественно, к конструкции кованых легкосплавных колес автомобилей.

Известно колесо автомобиля, изготавливаемое из стали обработкой давлением листовых заготовок и последующей сварки (Балабин И.В. Автомобильные колеса, Спр. М., Машиностроение, 1985, стр. 91).

Недостатком известного колеса является большая масса, что ухудшает эксплуатационные свойства подвески автомобиля.

Известно колесо транспортного средства, содержащее обод с ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса (Полезные страницы. За рулем. Сборник. М., Изд. ЗАО "Полезные страницы", вып.9, 2001, стр. 242-846 - прототип).

Недостатком известного колеса является необходимость большого количества переходов при обработке заготовок колес на металлорежущих станках.

Требуется высокая квалификация персонала и велики трудозатраты.

Предлагается колесо транспортного средства, содержащее обод с ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса, отличающееся тем, что у каждой пары: окно-углубление, любое нормальное сечение в плоскостях, параллельных оси колеса, с фронтальной стороны колеса ограничено участком линии, включающей элементы: отрезок прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, отрезок второй прямой, образующей с первым отрезком угол α, а также касательную к обоим отрезкам дугу окружности с радиусом R₁, величина которого определена соотношением:

R₁=(0,1-0,6)К, где

К - расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна углубления;

а угол α определен диапазоном:

93°≤α≤105°.

Упомянутое нормальное сечение может быть в зоне передней реборды ограничено касательной к второму на упомянутых отрезков дугой окружности с радиусом R₂, при этом центры упомянутых дуг размещены с разных сторон этого отрезка, а величина радиуса R₂ определена соотношением:

R₂=(0,3-0,9)R₁.

У каждой упомянутой пары в пределах окна последнее с тыльной стороны колеса может быть ограничено линейчатой развертывающейся поверхностью, любые нормальные сечения которой в плоскостях, параллельных оси колеса, ограничены наклоненными под углом β к плоскости дна колеса образующими - прямыми линиями, пересекающими соответствующие вторые из упомянутых отрезков так, что точки их пересечения расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и отстоящей от плоскости дна колеса в направлении вдоль его оси на расстояние h, причем величина этого расстояния определена соотношением:

h≥R₁[1-sin(α-90°)],

а угол β определен диапазоном:

87°≤β≤93°.

Предлагаемое колесо отличается от прототипа тем, что у каждой пары: окно-углубление, любое нормальное сечение в плоскостях, параллельных оси колеса, с фронтальной стороны колеса ограничено участком линии, включающей элементы: отрезок прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, отрезок второй прямой, образующей с первым отрезком угол α, а также касательную к обоим отрезкам дугу окружности с радиусом R₁, величина которого определена соотношением:

R₁=(0,1-0,6)К, где

К - расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна углубления;

Величина угла α определена диапазоном:

93°≤α≤105°.

В одном из вариантов колеса упомянутое нормальное сечение в зоне передней реборды ограничено касательной к второму из упомянутых отрезков дугой окружности с радиусом R₂, при этом центры упомянутых дуг размещены с разных сторон этого отрезка, а величина радиуса R₂ определена соотношением:

R₂=(0,3-0,9)R₁.

Предложен и вариант, где у каждой упомянутой пары в пределах окна последнее с тыльной стороны колеса ограничено линейчатой развертывающейся поверхностью, любые нормальные сечения которой в плоскостях, параллельных оси колеса, ограничены наклоненными под углом β к плоскости дна колеса образующими - прямыми линиями. Последние пересекают соответствующие вторые из упомянутых отрезков так, что точки их пересечения расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и отстоящей от плоскости дна колеса в направлении вдоль его оси на расстояние h.

Величина h определена соотношением:

h≥R₁[1-sin(α-90°)].

Технический результат - повышение технологичности конструкции.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано колесо в разрезе.

Колесо содержит обод 1 с ребордами: передней 2 и задней 3. Элементы 4 крепления колеса размещены на центральной ступице 5. Обод 1 со ступицей 5 соединен дисковой частью 6. На последней выполнены сквозные окна 7, переходящие в периферийной зоне дисковой части 6 в углубления 8 на ободе 1 с фронтальной стороны колеса. У каждой пары окно-углубление 8 любое нормальное сечение в плоскостях, параллельных оси колеса, с фронтальной стороны колеса ограничено участком линии, включающей элементы: отрезок 9 прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, отрезок 10 второй прямой, образующей с отрезком 9 угол α, а также касательную к обоим отрезкам дугу 11 окружности с радиусом R₁. Величина последнего определена соотношением:

R₁=(0,1-0,6)К, где

К - расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности 12 до дна 13 углубления 8.

Угол α определен диапазоном: 93°≤α≤105°.

Упомянутое нормальное сечение в зоне передней реборды 2 ограничено касательной к отрезку 10 дугой 14 окружности с радиусом R₂. Центры дуг 11 и 14 размещены с разных сторон относительно отрезка 10. Величина радиуса R₂ определена соотношением:

R₂=(0,3-0,9)R₁.

У каждой упомянутой пары окно 7 - углубление 8 в пределах окна 7 последнее с тыльной стороны колеса ограничено линейчатой развертывающейся поверхностью, любые нормальные сечения которой в плоскостях, параллельных оси колеса, ограничены наклоненными под углом β к плоскости дна 13 колеса образующими 15 - прямыми линиями, пересекающими соответствующие отрезки 10 так, что точки их пересечения образуют линию 16, расположенную в плоскости, перпендикулярной оси колеса и отстоящей от плоскости дна 13 колеса в направлении вдоль его оси на расстояние h. Величина этого расстояния определена соотношением:

h≥R₁[1-sin(α-90°)].

Угол β определен диапазоном: 87°≤β≤93°.

Пример осуществления

Исходя из концепции "гибкого" производства было спроектировано для спортивных автомобилей колесо размерами 8,5×17'' из кованого Mg сплава.

Основные параметры колеса:

- при толщине передней реборды 12 мм величина К составляла 37,5 мм;

- угол α был выбран в диапазоне 93°-105° и равнялся 100°;

- величина R₁ выбиралась в диапазоне (0,1-0,6)К и равнялась 15 мм (0,4 К);

- величина R₂ выбиралась в диапазоне (0,3-0,9)R₁ и составляла 10 мм (0,67 R₁).

Исходя из изложенного была определена величина h.

h≥R₁[1-sin(α-90°)]=15[1-sin(100°-90°)]=15·0,826≈13 мм.

- Угол β, определяющий объемы удаленного "лишнего" металла, ограниченного развертывающейся поверхностью с образующими 15, выбирался в диапазоне 87°≤β≤93° и составлял 88°.

Таким образом предлагаемая конструкция колеса позволяет, сохраняя оригинальность дизайна, свести к минимуму "лишние" объемы металла на дисковой части кованого колеса, резко сократить объем ручной зачистки и сделать колесо более технологичным, а следовательно, и более дешевым.

Эти соображения особенно значимы при изготовлении кованых легкосплавных колес в рамках концепции "гибкого" производства.

1. Колесо транспортного средства, содержащее обод с ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса, отличающееся тем, что у каждой пары окно-углубление любое нормальное сечение в плоскостях, параллельных оси колеса, с фронтальной стороны колеса ограничено участком линии, включающей элементы: отрезок прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси колеса, отрезок второй прямой, образующей с первым отрезком угол α, а также касательную к обоим отрезкам дугу окружности с радиусом R₁, величина которого определена соотношением

R₁=(0,1÷0,6)К,

где К - расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна углубления;

а угол α определен диапазоном

93°≤α≤105°.

2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что упомянутое нормальное сечение в зоне передней реборды ограничено касательной к второму из упомянутых отрезков дугой окружности с радиусом R₂, при этом центры упомянутых дуг размещены с разных сторон этого отрезка, а величина радиуса R₂ определена соотношением

R₂=(0,3÷0,9)R₁.

3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что у каждой упомянутой пары в пределах окна последнее с тыльной стороны колеса ограничено линейчатой развертывающейся поверхностью, любые нормальные сечения которой в плоскостях, параллельных оси колеса, ограничены наклоненными под углом β к плоскости дна колеса образующими - прямыми линиями, пересекающими соответствующие вторые из упомянутых отрезков так, что точки их пересечения расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и отстоящей от плоскости дна колеса в направлении вдоль его оси на расстояние h, причем величина этого расстояния определена соотношением

h≥R₁[1-sin(α-90°)],

а угол β определен диапазоном

87°≤β≤93°.