КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2006 года по МПК B60B3/06 B60B1/08 B60B21/02 

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при разработке конструкций, преимущественно колес из легких сплавов, изготавливаемых горячей объемной штамповкой.

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

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

Известно колесо транспортного средства, содержащее дисковую часть и сочлененный с ней обод в виде тела вращения, ограниченного с внешней стороны опорными площадками для шины с передней и задней ребордами соответственно с одной стороны и хампами с другой, а также выполненным в части обода между хампами примыкающим к последним углублением для монтажа шины с участками в виде сопряженных между собой в зоне минимальных диаметральных размеров наружных поверхностей пары оболочек, при этом большими диаметральными размерами наружных поверхностей эти оболочки обращены в разные стороны относительно этой зоны, одна оболочка из этой пары выполнена постоянной вдоль оси колеса толщины, другая - переменной, а обод сочленен с дисковой частью там, где толщина последней из упомянутых оболочек максимальна (Патент Японии 2004082810, кл. В 60 В 21/02, опубл. 2004).

Колесо-прототип выполнено литьем из легкого сплава.

Недостатком известного колеса является большая масса, так как литая структура не обеспечивает получение оптимальных прочностных свойств при минимизации размеров элементов конструкции колеса.

Предлагаемое колесо содержит дисковую часть и сочлененный с ней обод в виде тела вращения, ограниченного с внешней стороны опорными площадками для шины с передней и задней ребордами соответственно с одной стороны и хампами - с другой, а также выполненным в части обода между хампами примыкающим к последним углублением для монтажа шины с участками в виде сопряженных между собой в зоне минимальных диаметральных размеров наружных поверхностей пары оболочек. Большими диаметральными размерами наружных поверхностей эти оболочки обращены в разные стороны относительно этой зоны. Одна оболочка пары выполнена постоянной вдоль оси колеса толщины, другая - переменной. Обод сочленен с дисковой частью там, где толщина последней из упомянутых оболочек максимальна.

Упомянутая оболочка переменной толщины выполнена в виде двух сопряженных торцами большей толщины элементов с прямолинейными в меридианальной плоскости наружной и внутренней образующими, а упомянутая оболочка постоянной толщины выполнена конической с углом конусности ее наружной поверхности α=(25°÷80°).

Упомянутая оболочка переменной толщины или снаружи, или изнутри может быть ограничена одной конической поверхностью для упомянутых двух ее элементов.

Предлагаемое колесо отличается тем, что упомянутая оболочка переменной толщины выполнена в виде двух сопряженных торцами большей толщины элементов с прямолинейными в меридианальной плоскости наружной и внутренней образующими, а упомянутая оболочка постоянной толщины выполнена конической с углом конусности ее наружной поверхности

α=(25°÷80°)

Колесо может отличаться и тем, что упомянутая оболочка переменной толщины или снаружи, или изнутри ограничена одной конической поверхностью для упомянутых двух ее элементов.

Технический результат - минимизация массы колеса. Получаемая при изготовлении колеса методами горячей объемной штамповки оптимальная структура позволяет облегчить его при обеспечении необходимой прочности. Геометрическая форма колеса определена в значительной степени особенностями технологии его изготовления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором одноименные наружные и внутренние образующие упомянутых элементов оболочки переменной толщины:

На фиг.1 - соответственно, попарно пересекаются;

На фиг.2 - наружные образующие являются участками одной прямой линии;

На фиг.3 - внутренние образующие являются участками одной прямой линии.

Колесо содержит дисковую часть 1 и сочлененный с ней обод 2 в виде тела вращения. На внешней стороне обода имеются опорные площадки 3 и 4. У опорной площадки 3 с одной стороны выполнена передняя реборда 5, с другой - хамп 6, у опорной площадки 4 - с одной стороны - задняя реборда 7, с другой - хамп 8.

На части обода 2 между хампами 6 и 8 выполнено примыкающее к последним углубление 9 для монтажа шины с участками 10 и 11. Участки углубления, соответственно, 10 и 11 образованы наружными поверхностями пары оболочек 12 и 13. Оболочки 12 и 13 сопряжены между собой в зоне 14 их минимальных наружных диаметральных размеров. Большими наружными диаметральными размерами оболочки 12 и 13 обращены в разные стороны относительно зоны 14.

Участок 11 углубления 9 ограничен наружной поверхностью конической оболочки 13 с углем конусности α=(25°±80°). Обод в зоне, соответствующей оболочке 13, выполнен постоянной вдоль оси колеса толщины 1.

Обод в зоне, соответствующей оболочке 12, выполнен переменной вдоль оси колеса толщины. Оболочка 12 выполнена в виде двух элементов 15 и 16 с прямолинейными в меридианальной плоскости образующими. Элементы 15 и 16 оболочки 12 сопряжены торцами большей толщины в зоне 17. Обод 2 сочленен с дисковой частью 1 своей зоной 17. У оболочки 12 (Фиг.1) наружная поверхность имеет образующие, наклоненные к оси колеса под углами β₁₅ у элемента 15 и β₁₆ у элемента 16. Внутренняя поверхность этой оболочки имеет образующие, наклоненные к оси колеса под углами γ₁₅ у элемента 15 и γ₁₆ у элемента 16. Образующие с углами β₁₅ и β₁₆, а также γ₁₅ и γ₁₆, соответственно, попарно пересекаются, так как β₁₅≠β₁₆ и γ₁₅≠γ₁₆.

В другом варианте исполнения колеса (Фиг.2) оболочка 12 имеет наружную поверхность с образующей, наклоненной к оси колеса под углом β ее элементов 15 и 16. Последние ограничены снаружи одной конической поверхностью с углом конусности β. Изнутри оболочка 12 ограничена поверхностью с образующими, наклоненным к оси колеса под углами γ₁₅ и γ₁₆, соответственно, где γ₁₅≠γ₁₆.

В третьем варианте исполнения колеса (фиг.3) оболочка 12 имеет внутреннюю поверхность с образующей, наклоненной к оси колеса под углом γ ее элементов 15 и 16. Последние ограничены изнутри одной конической поверхностью с углом конусности γ. Снаружи оболочка 12 ограничена поверхностью с образующими, наклоненными к оси колеса под углами β₁₅ и β₁₆, соответственно, где β₁₅≠β₁₆.

Примеры:

1. Опытное колесо (Фиг.1) из алюминиевого сплава 6061 с размерами Д=18" и А=8,5" и углами α=53°; β₁₅=8°; β₁₆=3°; γ₁₅=1,2°; γ₁₆=8°. Колесо имеет массу 10 кг.

2. Опытное колесо (Фиг.2) из магниевого сплава МА2-1 с размерами Д=22" и A=10" и углами α=32°; β=5°; γ₁₅=6,5°; γ₁₆=2°. Колесо имеет массу 14 кг.

3. Опытное колесо (фиг.3) из алюминиевого сплава 6061 с размерами Д=18" и А=8,5" и углами α=53°; β₁₅=3°; β₁₆=8°; γ=4°. Колесо имеет массу 9,8 кг.

Во всех случаях масса опытных колес на (15÷17)% меньше, чем у литых равной прочности.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет облегчить колесо, обеспечивая оптимальную прочность.

Колесо содержит дисковую часть и сочлененный с ней обод в виде тела вращения, ограниченного с внешней стороны опорными площадками для шины с передней и задней ребордами, соответственно, с одной стороны и хампами с другой. В части обода между хампами выполнено примыкающее к последним углубление для монтажа шины с участками в виде сопряженных между собой в зоне минимальных диаметральных размеров наружных поверхностей пары оболочек. Большими диаметральными размерами наружных поверхностей эти оболочки обращены в разные стороны относительно этой зоны. Одна оболочка пары выполнена постоянной вдоль оси колеса толщины, другая - переменной. Обод сочленен с дисковой частью там, где толщина последней из упомянутых оболочек максимальна. Оболочка переменной толщины выполнена в виде двух сопряженных торцами большей толщины элементов с прямолинейными в меридианальной плоскости наружной и внутренней образующими. Оболочка постоянной толщины выполнена конической с углом конусности ее наружной поверхности α=(25°-80°). Технический результат - минимизация массы колеса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Колесо транспортного средства, содержащее дисковую часть и сочлененный с ней обод в виде тела вращения, ограниченного с внешней стороны опорными площадками для шины с передней и задней ребордами соответственно с одной стороны и хампами - с другой, а также выполненным в части обода между хампами примыкающим к последним углублением для монтажа шины с участками в виде сопряженных между собой в зоне минимальных диаметральных размеров наружных поверхностей пары оболочек, при этом большими диаметральными размерами наружных поверхностей эти оболочки обращены в разные стороны относительно этой зоны, одна оболочка из этой пары выполнена вдоль оси колеса постоянной толщины, другая - переменной, а обод сочленен с дисковой частью там, где толщина последней из упомянутых оболочек максимальна, отличающееся тем, что упомянутая оболочка переменной толщины выполнена в виде двух сопряженных торцами большей толщины элементов с прямолинейными в меридиональной плоскости наружной и внутренней образующими, а упомянутая оболочка постоянной толщины выполнена конической с углом конусности ее наружной поверхности

α=(25°÷80°).