Патент на изобретение №2270761

(54) КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Колесо содержит обод с передней и задней ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со спицами, разделенными сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса. С фронтальной стороны колеса передняя реборда ограничена участками двух выпуклых тороидальных поверхностей и касательной к ним выпуклой конической поверхностью. Первой из упомянутых тороидальных поверхностей эта реборда ограничена в зоне максимальных диаметральных размеров колеса, а второй – в зоне ее сочленения – с ободом. В зоне сочленения обода с дисковой частью последняя с фронтальной стороны колеса ограничена участком вогнутой тороидальной поверхности, касательной к второй из упомянутых тороидальных поверхностей. Технический результат – повышение технологичности конструкции колеса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, преимущественно к конструкции кованых легко сплавных колес автомобилей.

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

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

Известно колесо транспортного средства, содержащее обод с передней и задней 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”, №9, 2001, стр.242-243 – прототип).

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

Требуется высокая квалификация персонала и велики трудозатраты.

Предлагается колесо транспортного средства, содержащее обод с передней и задней 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. С фронтальной стороны колеса передняя реборда ограничена участками двух выпуклых тороидальных поверхностей и касательной к ним выпуклой конической поверхностью. Первой из упомянутых тороидальных поверхностей эта реборда ограничена в зоне максимальных диаметральных размеров колеса, а второй – в зоне ее сочленения с ободом. В зоне сочленения обода с дисковой частью последняя с фронтальной стороны колеса ограничена участком вогнутой тороидальной поверхности, касательной к второй из упомянутых тороидальных поверхностей. Упомянутые углубления могут быть ограничены плоским дном, перпендикулярном оси колеса, а центры образующих второй из упомянутых тороидальных поверхностей расположены в перпендикулярной оси колеса плоскости, касательной к задней поверхности передней реборды. Центры образующих упомянутой вогнутой тороидальной поверхности расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и удаленной от дна упомянутых углублений к его фронту на расстояние q, определяемому соотношением:

q=(0,9÷1,4)·C,

где С – расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна этих углублений, при этом донная часть этой тороидальной поверхности от дна этих углублений размещена на расстоянии m, определяемому соотношением:

(С-b₁)m0,

где b₁ – максимальная толщина передней реборды.

Геометрические размеры упомянутых тороидальных поверхностей могут быть связаны соотношениями:

R₁23,

где R₁ и R₂ – соответственно радиусы образующих первой и второй упомянутых выпуклых тороидальных поверхностей;

R₃ – радиус образующей упомянутой вогнутой тороидальной поверхности.

Предлагаемое колесо отличается от прототипа тем, что с фронтальной стороны колеса передняя реборда ограничена участками двух выпуклых тороидальных поверхностей и касательной к ним выпуклой конической поверхностью. Первой из упомянутых тороидальных поверхностей эта реборда ограничена в зоне максимальных диаметральных размеров колеса, а второй – в зоне ее сочленения с ободом. В зоне сочленения обода с дисковой частью последняя с фронтальной стороны колеса ограничена участком вогнутой тороидальной поверхности, касательной к второй из упомянутых тороидальных поверхностей.

Упомянутые углубления могут быть ограничены плоским дном, перпендикулярным оси колеса, а центры образующих второй из упомянутых тороидальных поверхностей расположены в перпендикулярной оси колеса плоскости касательной к задней поверхности передней реборды, центры образующих упомянутой вогнутой поверхности расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и удаленной от дна упомянутых поверхностей к его фронту на расстояние q, определяемому соотношением:

q=(0,9÷1,4)·C,

где С – расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна этих углублений, при этом донная часть этой тороидальной поверхности от дна этих углублений размещена на расстоянии m, определяемому соотношением:

(С-b₁)m0,

где b₁ – максимальная толщина передней реборды.

Геометрические размеры упомянутых тороидальных поверхностей могут быть связаны соотношениями:

R₁23,

где R₁ и R₂ – соответственно радиусы образующих первой и второй упомянутых выпуклых тороидальных поверхностей;

R₃ – радиус образующей упомянутой вогнутой тороидальной поверхности.

Технический результат – повышение технологичности конструкции.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 показано колесо в разрезе;

на фиг.2 – вид I на фиг.1.

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 со спицами 7, разделенными сквозными окнами 8. Последние переходят в периферийной зоне 9 в углубления 10 на ободе 1 с фронтальной стороны колеса.

С фронтальной стороны колеса передняя реборда 2 ограничена участками двух выпуклых тороидальных поверхностей 11 с радиусом образующей R₁ и 12 с радиусом образующей R₂, а также касательной к этим поверхностям выпуклой конической поверхности 13 с углом конусности °. Поверхностью 11 реборда 2 ограничена в зоне максимальных диаметральных размеров колеса, определяемых диаметром Dнар., а поверхностью 12 – в зоне сочленения реборды с ободом 1. В зоне сочленения обода 1 с дисковой частью 6 последняя с фронтальной стороны колеса ограничена участком вогнутой тороидальной поверхности 14, касательной к поверхности 12. Размеры поверхности 14 определены радиусом образующей R₃.

Центры образующих с радиусом R₂ поверхности 12 могут быть расположены в перпендикулярной оси колеса плоскости, касательной к задней поверхности 15 реборды 2. Углубления 10 могут быть ограничены плоским дном 16, перпендикулярным оси колеса. Центры образующих R₃ поверхности 14 расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и удаленной от дна 16 к его фронту на расстояние q, определяемому соотношением:

q=(0,9÷1,4)·С,

где С – расстояние оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности 17 до дна 16 углублений 10.

Донная часть 18 поверхности 14 от дна 16 углублений 10 расположена на расстоянии m, определяемому соотношением:

(C-b₁)m0,

где b₁ – максимальная толщина реборды 2.

Геометрические размеры упомянутых тороидальных поверхностей связаны соотношениями

R₁23

Минимальная толщина реборды 2 определена размером b.

Задняя поверхность 15 реборды 2 выполнена в виде участков поверхностей выпуклого тороида 19 с радиусом R₄ и вогнутого тороида 20, касательных одного другому. Поверхность тороида 20 касательна к конусному участку 21, определяемому углом °, ограничивающему поверхность прилегающей к реборде 2 части обода 1. Поверхность выпуклого тороида 22 с радиусом образующей R₅ формирует хамп 23 с наружным диаметром D.

Прилегающая к хампу 23 часть 24 обода ограничена конусной поверхностью 25, образующие которой образуют с плоскостью, перпендикулярной оси колеса, угол °.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

Из алюминиевого сплава типа 6061 были спроектированы и изготовлены образцы спортивных колес 12×18″, имеющие расчетные размеры:

Dнар.=497 мм

D=462 мм (18″)

b=9 мм

°=9°

b₁=11.28 мм

C=37.78 мм

m=22.78; (m1=26.5 мм)

R₁=2 мм

R₂=11.28

R₃=30 мм

q=52.78; (q=1.347·C)

Кроме того, конструктивные размеры, связанные с посадочными поверхностями для шин, принимались в соответствии с действующими стандартами:

°=20°;

°=5°;

R₄=9.7 мм;

R₅=8 мм.

Таким образом, предлагаемая конструкция колеса позволяет сделать его более технологичным, а следовательно, и более экономичным. Эти соображения особенно значимы при изготовлении колес спортивных автомобилей партиями в рамках концепции “гибкого” производства.

Формула изобретения

1. Колесо транспортного средства, содержащее обод с передней и задней ребордами, центральную ступицу с элементами крепления колеса, а также соединяющую обод со ступицей дисковую часть со спицами, разделенными сквозными окнами, переходящими в ее периферийной зоне в углубления на ободе с фронтальной стороны колеса, отличающееся тем, что с фронтальной стороны колеса передняя реборда ограничена участками двух выпуклых тороидальных поверхностей и касательной к ним выпуклой конической поверхностью, при этом первой из упомянутых тороидальных поверхностей эта реборда ограничена в зоне максимальных диаметральных размеров колеса, а второй – в зоне ее сочленения – с ободом, причем в зоне сочленения обода с дисковой частью последняя с фронтальной стороны колеса ограничена участком вогнутой тороидальной поверхности, касательной к второй из упомянутых тороидальных поверхностей.

2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что центры образующих второй из упомянутых тороидальных поверхностей расположены в перпендикулярной оси колеса плоскости, касательной к задней поверхности передней реборды.

3. Колесо по п.2, отличающееся тем, что упомянутые углубления ограничены плоским дном, перпендикулярным оси колеса, а центры образующих упомянутой вогнутой тороидальной поверхности расположены в плоскости, перпендикулярной оси колеса и удаленной от дна упомянутых углублений к его фронту на расстояние q, определяемое соотношением

q=(09÷1,4)С,

где С – расстояние вдоль оси колеса от его фронтальной габаритной поверхности до дна этих углублений,

при этом донная часть этой тороидальной поверхности от дна этих углублений размещена на расстоянии m, определяемом соотношением:

(C-b₁)m0,

где b₁ – максимальная толщина передней реборды.

4. Колесо по п.1, отличающееся тем, что геометрические размеры упомянутых тороидальных поверхностей связаны соотношениями

R₁23,

где R₁ и R₂ – соответственно радиусы образующих первой и второй упомянутых выпуклых тороидальных поверхностей;

R₃ – радиус образующей упомянутой вогнутой тороидальной поверхности.

РИСУНКИ