Конструкция колеса Российский патент 2018 года по МПК B60B23/06 B60B3/04 

Настоящее изобретение относится к конструкции колеса, например для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор, указанная конструкция колеса по меньшей мере содержит первый обод колеса, состоящий из первого кольца обода, предназначенного для установки первой шины, и дополнительно содержащий первый несущий диск с внешней периферией, указанный первый несущий диск у внешней периферии прикреплен к кольцу обода на расстоянии Х1 от кольцевой кромки обода и проходит внутри в первом кольце обода между кольцом обода и центральной осью первого обода колеса (ось вращения обода колеса), первый несущий диск на внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску или непосредственно к ступице транспортного средства, причем возможный центральный несущий диск на внешней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для непосредственного или опосредованного соединения с первым несущим диском на его внутренней периферии, и на внутренней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для соединения со ступицей на транспортном средстве.

Настоящее изобретение также относится к способу производства такой конструкции колеса.

Уровень техники

Общеизвестно, что обода колес, подходящие для использования на строительных и сельскохозяйственных машинах, изготовлены из стали с кольцом обода и с несущим диском. Конструкции колес, содержащие обода колес с кольцом обода и несущим диском из стали, используются на большинстве других типах транспортных средств. Типичная конструкция состоит в том, что кольцо обода с требуемым диаметром изготавливают прокатом и формируют с кромками обода колеса и другими геометрическими формами таким образом, чтобы на обод могла быть установлена шина. Несущий диск, как правило, состоит из стальной пластины, которая может быть плоской, но которая, как правило, сформирована с одним или более неровностями - вогнутыми/выпуклыми. Эти неровности частично предназначены для повышения жесткости несущего диска и частично - для смещения контактных поверхностей, прикрепляемых к ступице на транспортном средстве и к внутренней стороне кольца обода. На такой обод колеса устанавливают шину, подходящую для конкретной цели, для достижения которой должна быть использована рассматриваемая машина.

В публикации заявки WO 2013/068018 А1 раскрыты обод колеса и способ изготовления обода колеса такого типа, который подходит для использования на сельскохозяйственном транспортном средстве или строительной машине, в котором центральный несущий диск на внешней периферии содержит некоторое количество лапок, проходящих от центра центрального несущего диска, причем второй несущий диск на своей внутренней периферии также содержит некоторое количество лапок, проходящих к центру несущего диска, указанные лапки имеют такую геометрическую форму, что они плотно прилегают друг другу, причем указанные лапки содержат отверстия, расположенные на одном и том же диаметре делительной окружности и под прямым углом к лапкам. Относительно изготовления несущего диска следует отметить, что второй несущий диск и центральный несущий диск могут быть изготовлены из цельной заготовки подходящего материала, предпочтительно стальной пластины, поскольку упомянутые лапки проходят друг над другом, когда две части отделяют и поворачивают таким образом, что лапки перекрывают друг друга. Затем две части несущего диска соединяют болтами через отверстия, созданные в упомянутых лапках.

Со временем строительных машин, а также сельскохозяйственных машин, становится все больше и больше, и для минимизации воздействия веса машин на опорную поверхность принято оснащать эти машины очень широкими шинами, такими как сдвоенные шины или шины низкого давления, которые могут быть, например, 800, 900 или 1050 мм шириной или еще шире. Эти типы шин шире, чем обычные шины и, тем самым, оказывают меньшее воздействие на опорную поверхность, например, поле с зерновыми культурами, чем оказывала бы соответствующая более узкая стандартная шина, тем самым достигая уменьшенного давления на поле. Уменьшенное давление на поле определенно является важным параметром для достижения оптимального производства зерновых культур, так как уплотненная почва не приносит хороший урожай.

В частности, шины трактора также имеют нанесенный рисунок на протекторе шины и, как правило, содержат два ряда, каждый из которых с определенным количеством наклонных ребер, называемых блоками рисунка, которые вдавливаются в опорную поверхность, посредством чего усилие от трактора передается к опорной поверхности. Однако на очень широких сдвоенных шинах и шинах низкого давления эти большие блоки рисунка могут являться недостатком, поскольку не всегда просто обеспечить достаточное вдавливание блоков рисунка в опорную поверхность.

В тоже время при использовании широких шин, таких как сдвоенные шины и шины низкого давления, также необходимо регулировать давление воздуха в шинах до более низкого уровня при работе в полевых условиях, тогда как при движении по дороге, как правило, происходящем с более высокой скоростью, возникает необходимость увеличения давления воздуха. Причина такого регулирования заключается в том, что лучшая механическая передача к основанию достигается низким давлением воздуха, поэтому его используют в полевых условиях, тогда как такое же низкое давление воздуха вызывает очень неустойчивое и «плавающее» ощущение при вождении на твердом основании, таком как асфальтированная дорога, и на более высокой скорости. Таким образом, безопасность дорожного движения повышается путем увеличения давления в шинах при движении по дорогам общего пользования.

Большие и широкие сдвоенные шины и шины низкого давления были очень дорогими в течение длительного времени, и сейчас стоимость увеличилась еще больше, однако соответствующий более длинный срок службы шин, к сожалению, не был достигнут. В принципе, большие сдвоенные шины и шины низкого давления являются необходимым злом, поскольку они предпочтительны в обиходе, но цена, а также изнашиваемость и, не в последнюю очередь, потребность постоянного изменения давления воздуха являются неудобством и источником растущих расходов.

Объект настоящего изобретения

Объект настоящего изобретения представляет решение указанных в приведенном выше описании проблем, согласно которому строительная или сельскохозяйственная машина, такая как трактор, может быть оснащена конструкцией колеса, имеющей оптимальную несущую способность, оптимальное контактное давление на основание, в результате чего блоки рисунка на шинах более легко вдавливаются в основание, и посредством этого достигается невиданное до настоящего времени удобство в конструкции обода колеса. Кроме того, объект представляет решение, посредством которого достигается экономия производственного времени, а также материалов, и в соответствии с которым себестоимость готового изделия ниже, чем себестоимость известных до настоящего времени изделий.

Описание настоящего изобретения

Как указывалось во введении, настоящее изобретение относится к конструкции колеса, например, для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор, причем указанная конструкция колеса по меньшей мере содержит первый обод колеса, состоящий из первого кольца обода, предназначенного для установки первой шины, и дополнительно содержащий первый несущий диск с внешней периферией, первый несущий диск у внешней периферии прикреплен к кольцу обода на расстоянии Х1 от его кольцевой кромки и проходит внутри в первом кольце обода между кольцом обода и центральной осью первого обода колеса (ось вращения обода колеса), первый несущий диск у внутренней периферии содержит определенное количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску или непосредственно к ступице транспортного средства, причем возможный центральный несущий диск у внешней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для непосредственного или опосредованного соединения с первым несущим диском у его внутренней периферии, и на внутренней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для соединения со ступицей на транспортном средстве.

Изначально конструкция колеса имеет кольцо обода с несущим диском, причем несущий диск установлен непосредственно на ступице трактора или ему подобного, или один или более других несущих дисков или соединительных элементов использованы между самой ступицей транспортного средства и упомянутым несущим диском.

Новая особенность конструкции колеса согласно настоящему изобретению заключается в том, что внутренняя периферия на несущем диске конструкции колеса смещена или сдвинута на расстояние Y1 вдоль центральной оси обода колеса относительно внешней периферии несущего диска, причем внешняя периферия несущего диска является круглой/цилиндрической, как видно в направлении центральной оси обода колеса, причем указанный несущий диск содержит центральную часть, причем в радиальном направлении некоторое количество лепестков, например, 4, 6, 8, 10, 12 или большее количество лепестков, проходят от центральной части, при этом часть этих лепестков загнута в первом направлении, каждый из них имеет такую конфигурацию на внешней периферии, что набором загнутых лепестков сформирована круглая/цилиндрическая внешняя периферия с заданным диаметром.

Таким образом, можно создавать несущий диск из плоского материала, поскольку указанные лепестки могут быть загнуты по прямой линии изгиба, предпочтительно около внутренней периферии несущего диска. У периферии несущего диска, соответствующей периферии отдельного лепестка, лепестки могут иметь площадь контакта для плотного прилегания к кольцу обода или к соединительному элементу на кольце обода. Лепестки могут быть приварены на кольце обода или присоединены болтами к фланцам на кольце обода, и несущий диск предпочтительно может быть изготовлен из загиба кромки, плоского материала, например, из подходящего стального сплава.

Отдельные лепестки могут быть идентичными по форме и размеру, но также могут отличаться как по длине, так и по величине угла. Например, один лепесток может иметь длину от центра несущего диска до внешней периферии 500 мм и иметь угловой размер 40°, тогда как один смежный лепесток может иметь длину 550 мм и угловой размер 50°. Таким образом, такой несущий диск может содержать четыре лепестка определенной конструкции и четыре других лепестка с другой конструкцией.

Лепестками различной длины можно достичь по меньшей мере два различных результата.

Во-первых, можно достичь загиба отдельных лепестков к одной и той же стороне и, таким образом, сформировать круглый диаметр, соответствующий внутреннему диаметру кольца обода. Однако отдельные лепестки не должны быть загнуты под одним и тем же углом, и площадь контакта на периферии лепестков, таким образом, будет также смещена, и один набор лепестков будет расположен на одном расстоянии от кромки кольца обода, тогда как второй набор лепестков будет расположен на втором расстоянии от кромки кольца обода. Во-вторых, можно получить загибание одного набора лепестков к одной стороне и загибание другого набора лепестков к другой стороне. Таким образом, два кольца обода могут быть установлены на одном и том же несущем диске. Это может быть реализовано, например, таким образом, что короткие лепестки загнуты к одной стороне, тогда как длинные лепестки загнуты к другой стороне. Также возможно, чтобы к одной стороне было загнуто большее количество лепестков, чем к другой стороне, и чтобы лепестки могли иметь более, чем две различных длины, поскольку три, четыре а также пять или даже большее количество различных длин лепестков может быть применено. Две стороны несущего диска могут иметь одинаковый наружный диаметр, однако также возможны различные наружные диаметры. Согласно приведенному выше описанию, несущий диск для конструкции колеса может иметь поверхности контакта для установки на ступице транспортного средства, но также может служить с целью обеспечения расстояния между двумя кольцами обода.

В варианте реализации конструкции колеса согласно настоящему изобретению первый несущий диск, который у внешней периферии прикреплен к кольцу обода на расстоянии Х1 от одной кольцевой кромки кольца обода, может иметь расстояние Х1, изменяющееся вдоль наружной периферии на отдельном лепестке, причем указанное изменение является по существу синусоидальным. Силы, переданные, например, от ступицы трактора к несущему диску и далее к кольцу обода и через шину к основанию, таким образом, передаются лучше и более равномерно, так как площадь контакта между несущим диском и кольцом обода увеличена из-за изгибающейся формы. Традиционное соединение между кольцом обода и несущим диском является прямолинейным в периферийном направлении обода колеса, и таким образом имеет ту же длину, что и диаметр кольца обода и несущего диска, соответственно. Согласно настоящему изобретению, эта соединяющая линия извивается внутрь и наружу по синусоидальной кривой, и длина и площадь сварки между несущим диском и кольцом обода увеличиваются, тем самым приводя в результате к более прочному соединению и возможности создания более высокой механической передачи. Соединение внешней периферии, как видно перпендикулярно к центральной оси обода колеса, является по существу синусоидальным, поскольку лепестки являются плоскими и прикреплены под углом к круглому кольцу обода.

При загибании лепестков к одной и той же стороне и под одинаковым углом можно сваривать лепестки в радиальном направлении, что может обеспечить еще более прочную конструкцию, тогда как различные длины лепестков влекут за собой прикрепление лепестков со смещением в кольце обода, и тем самым, с заданным расстоянием между лепестками, как видно в направлении центральной оси конструкции колеса.

В варианте реализации конструкции колеса согласно настоящему изобретению конструкция колеса может дополнительно содержать второй обод колеса, указанный второй обод колеса состоит из второго кольца обода для установки второй шины и также содержит второй несущий диск, содержащий внешнюю периферию, второй несущий диск прикреплен ко второму кольцу обода на расстоянии Х2 от одного кольцевого обода колеса и проходит внутри во втором кольце обода к центральной оси второго обода колеса, причем второй несущий диск у внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к первому несущему диску, центральному несущему диску или непосредственно к ступице на транспортном средстве.

Такой обод колеса в принципе может быть идентичным вышеупомянутому ободу колеса, и два таких обода колеса предпочтительно могут быть соединены болтами или сварены и вместе формировать колесо, а именно, одно колесо с двумя кольцами обода, каждое из которых оснащено шиной. Таким образом, такая конструкция колеса может быть обеспечена обычными и не слишком широкими шинами, и может заменять, например, колесо с вышеупомянутыми дорогими и широкими сдвоенными шинами или шинами низкого давления. Это влечет ряд преимуществ, включая тот факт, что две обычных шины имеют суммарную более низкую цену, чем одна из сдвоенных шин или шин низкого давления, но с соответствующей несущей способностью и устойчивостью. Устойчивость даже выше в отношении вождения с пониженным давлением воздуха, поскольку конструкцией колеса согласно настоящему изобретению обеспечено две обычные шины, например, шины трактора, каждая из которых уже, чем типы широких шин. Таким образом, колесо будет содержать четыре боковины шины, а именно, две для каждой отдельной шины. Это множество боковин шин влечет в результате устранение ощущения плавания, связанного с очень большими и широкими шинами. Таким образом, нет необходимости изменять давление воздуха в шине до той же степени, как в сдвоенных шинах и шинах низкого давления при вождении по полю и по дороге, соответственно.

Дополнительное преимущество этой конструкции колеса состоит в том, что обеспечены четыре ряда блоков рисунка, не слишком длинных, но также размещенных наклонно, которые более легко вдавливаются в основание - снова по сравнению с широкими сдвоенными шинами и шинами низкого давления.

Вариант конструкции колеса согласно настоящему изобретению состоит в том, что по меньшей мере первый или второй из несущих дисков или альтернативно оба несущих диска смещены и, таким образом, содержат внешнюю периферию, которая смещена относительно внутренней периферии вдоль центральной оси этих двух ободов колеса, причем величина вылета первого несущего диска равна Y1, и величина вылета второго несущего диска равна Y2, и суммарный вылет у этих двух несущих дисков, а именно, сумма Y1 и Y2, больше, чем сумма Х1 и Х2. Таким образом, можно прикреплять друг к другу два кольца обода их несущими дисками, и даже с заданным расстоянием между кольцами обода.

Согласно приведенному выше описанию два обода колеса могут быть прикреплены несущими дисками друг к другу в крепежных отверстиях, предусмотренных для этой цели, и несущие диски через эти же крепежные отверстия могут быть прикреплены к ступице транспортного средства или к общему центральному несущему диску. Путем увеличения вылета одного или обоих несущих дисков, или альтернативно путем установки несущего диска близко к стороне кольца обода, может быть обеспечено расстояние заданного размера между двумя кольцами обода и, таким образом, зазором между соответствующими отдельными шинами. Такой зазор может быть небольшого размера, хотя также он может иметь размер, соответствующий конструкции колеса с разнесением ширине, соответствующем ширине ряда, на котором выращивается одна или более сельскохозяйственных культур, например, кукуруза или другие типы зерновых культур.

Конструкция колеса согласно настоящему изобретению, таким образом, может состоять в том, что первый и второй обода колеса соединены болтами, например, у внутренней периферии первого и второго несущего диска, соответственно, или у центрального несущего диска.

Конструкция колеса согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать прокладочный элемент, содержащий центральную часть, причем в радиальном направлении некоторое количество лепестков, например, 4, 6, 8, 10, 12 или большее количество лепестков, проходит от центральной части, причем каждый второй из этих лепестков загнут в первом направлении, тогда как остальная часть лепестков загнута в другом и противоположном направлении, причем каждый из лепестков, загнутых в одном и том же направлении, имеет такую конструкцию у внешней периферии, что набором загнутых лепестков сформирована круглая/цилиндрическая внешняя периферия с заданным диаметром. Такой прокладочный элемент может быть использован, например, совместно с третьим кольцом обода с шинами, установленными на конструкции колеса согласно приведенному выше описанию. Таким образом, с каждой стороны, например, трактора может быть три шины, из которых две присоединены в качестве постоянных колес на транспортном средстве, а третье может быть установлено с использованием соединительных элементов, как известно из процесса монтажа обычных сдвоенных колес.

Лепестки такого прокладочного элемента могут иметь различную длину на каждой их стороне, а также на одной и той же стороне. Таким образом, нагрузка распределяется по большей площади на кольце обода, что может быть полезным.

Как указано во введении, настоящее изобретение также относится к способу изготовления конструкции колеса, например, для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор, причем конструкция колеса по меньшей мере содержит первый обод колеса, состоящий из первого кольца обода для установки первой шины и также содержит первый несущий диск с внешней периферией, указанный первый несущий диск прикреплен к кольцу обода на расстоянии Х1 от кольцевой кромки кольца обода и проходит внутри в первом кольце обода к центральной оси первого обода колеса, первый несущий диск на внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску или непосредственно к ступице транспортного средства, причем возможный центральный несущий диск у внешней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для непосредственного или опосредованного соединения с первым несущим диском у его внутренней периферии, и на внутренней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для соединения со ступицей на транспортном средстве.

Новым признаком способа согласно настоящему изобретению является то, что первый несущий диск сформирован из плоской заготовки, причем заготовка подвергается машинной обработке подходящим инструментом, например, с использованием режущего инструмента, такого как лазер, плазма, водоструйное устройство и т.п., таким образом, что несущий диск сформирован с внешней периферией с определенным количеством выступающих лепестков, например, 4, 6, 8, 10, 12 или большим количеством лепестков, причем указанные лепестки имеют такую форму у внешней периферии, что, когда соответствующие лепестки сформированы, первый несущий диск показывает смещение между наружной и внутренней перифериями величиной Y1 и вместе с тем имеет круглую/цилиндрическую внешнюю периферию с заданным диаметром.

При обработке плоского материала, например, листового элемента из подходящей стального сплава, лазером, плазмой, водоструйным устройством или другим подходящим способом, несущий диск может быть сформирован без использования дорогостоящих инструментов для штамповки и ковки. Плоскую заготовку вырезают, и затем загибают лепестки на заданный угол. Форма периферии отдельных лепестков адаптирована таким образом, что под определенным углом он кажется круглым, как видно в направлении поворотной оси конструкции колеса/несущего диска.

Способ изготовления конструкции колеса согласно настоящему изобретению может заключаться в том, что конструкцию колеса изготавливают из первого обода колеса и второго обода колеса, причем два обода колеса соединяют непосредственно или опосредованно у их соответствующих смещенных несущих дисках.

В варианте реализации способа изготовления конструкции колеса согласно настоящему изобретению заготовка, из которой сформирован по меньшей мере первый несущий диск, может быть сформована, например, посредством штамповки или ковки, в результате чего заготовка обеспечена неровностью с вогнутой геометрией, например, с впадиной, а также с выпуклой геометрией.

Таким образом, достигается решение с преимуществами, раскрытыми в приведенном выше описании, в том отношении, что два несущих диска могут быть смещены и, таким образом, могут быть расположены во взаимном контакте без соприкосновения соответствующих колец обода, посредством чего могут быть улучшены жесткость, момент инерции, а также возможности регулировки. Формование несущего диска согласно приведенному выше описанию может быть предпочтительно выполнено путем загиба, например, при помощи кромкогибочного станка, хотя формование также может быть выполнено посредством штамповки и/или ковки. Использование этих способов обеспечивает возможность формирования несущего диска с поверхностями двойного искривления, который может быть привлекательным в особых случаях. Однако очевидно, что при помощи ковки и штамповки возникает заметный рост затрат на производственный процесс, и вместе с тем теряются некоторые динамические характеристики и производственная гибкость.

Способ изготовления несущих дисков с лепестками, которые загнуты вверх и впоследствии сварены в кольце обода, очень подходит для производства небольших партий, поскольку при этом практически нет времени перестройки производства для различных используемых машин. С другой стороны, если должна быть выполнена штамповка и ковка, она требует специальных производственных машин, эксплуатация которых является дорогостоящей, а также использования форм и инструментов, которые обеспечивают возможность производства только конкретного изделия. Таким образом, этот используемый до настоящего времени способ является дорогим и усложненным и абсолютно неподходящим для производства небольших партий.

Настоящим изобретением было подтверждено, что несущие диски легко и без существенных проблем могут быть вырезаны, сформованы простыми инструментами и впоследствии установлены в кольце обода и, в конечном счете, в законченной конструкции колеса. На самом деле, нет заметного различия между производством десяти идентичных и десяти различных несущих дисков, соответственно, способом согласно настоящему изобретению при условии, что данная конструкция колеса может быть изготовлена в очень короткое время, поскольку нет времени ожидания для создания конкретных изделий. Таким образом, достигается невиданная до настоящего времени динамика производства, посредством чего можно осуществлять производство по заказу вместо серийного производства.

В варианте реализации способа изготовления конструкции колеса согласно настоящему изобретению указанный способ также состоит в том, что вырезанный и деформированный несущий диск приваривают к кольцу обода вдоль внешней периферии лепестков при проходке сварного шва вдоль по существу синусоидального пути. Такое характерное направление сварного шва возникает вследствие того, что плоская заготовка несущего диска, т.е. до загиба, имеет несколько нетипичную форму, которая лучше всего может быть описана как цветочная форма, отдельные лепестки которой воспринимаются как цветочные лепестки, которые будут видны на представленных чертежах и рассмотрены в приведенном ниже описании. Форма периферии лепестков, очевидно, адаптирована таким образом, что она соответствует диаметру в кольце обода. Когда несущий диск сформирован таким образом, внешняя периферия на несущем диске, соответствующая внешней периферии определенного количества указанных лепестков, может быть непрерывной или прерывистой, и приблизительно синусоидальной. Внешняя периферия является прерывистой, если лепестки загнуты к двум сторонам или имеют различную длину, и непрерывной, если лепестки идентичны и загнуты к одной и той же стороне. В случае, если лепестки загнуты к одной стороне и имеют одинаковую длину, то также можно сваривать два смежных лепестка в радиальном направлении, это также будет показано на представленных чертежах.

Конструкция колеса согласно настоящему изобретению может быть использована на всех возможных транспортных средствах, включая строительные машины, сельскохозяйственные машины, промышленные машины, грузовики и другие типы транспортных средств, в которых, например, одно колесо может быть заменено конструкцией колеса согласно настоящему изобретению, которая по меньшей мере содержит два кольца обода, каждое со своей шиной, и с двумя соединенными несущими дисками или, в качестве альтернативного варианта реализации, два кольца обода с шинами и с общим несущим диском.

Описание чертежей

Настоящее изобретение раскрыто в приведенном ниже описании со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг. 1 показывает кольцо обода с несущим диском;

фиг. 2 показывает изометрический вид несущего диска;

фиг. 3 показывает плоский несущий диск после резки, но до загиба;

фиг. 4 показывает вид спереди загнутого несущего диска;

фиг. 5 показывает вид сбоку загнутого несущего диска;

фиг. 6 показывает вид кольца обода с несущим диском с противоположной стороны относительно вида на фиг. 1;

фиг. 7 показывает поперечное сечение двух колец обода, каждое из которых со своим несущим диском;

фиг. 8 показывает изометрический вид двухстороннего несущего диска;

фиг. 9 показывает плоский двухсторонний несущий диск после резания, но до сгибания;

фиг. 10 показывает вид спереди загнутого двухстороннего несущего диска;

фиг. 11 показывает вид сбоку загнутого двухстороннего несущего диска;

фиг. 12 показывает поперечное сечение двух колец обода, оснащенных двухсторонним несущим диском.

При пояснении чертежей идентичные или соответствующие элементы будут обеспечены одинаковыми обозначениями на различных чертежах. Таким образом, пояснение всех деталей необязательно будет дано в отношении каждого чертежа/варианта реализации.

Список ссылочных номеров

1 конструкция колеса

2 кольцо обода

3 несущий диск

4 центральный несущий диск

5 внутренняя периферия центрального несущего диска

6 крепежные отверстия внутри центрального несущего диска

7 внешняя периферия центрального несущего диска

8 крепежные отверстия между несущим диском и центральным несущим диском

9 внутренняя периферия несущего диска

10 лепесток на несущем диске

11 внешняя периферия несущего диска

12 радиальное соединение между двумя лепестками

13 клиновидный зазор

14 вылет на несущем диске

15 сварной шов на внешней периферии несущего диска

16 прокладочный элемент/двухсторонний несущий диск

Подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения

На фиг. 1 показана конструкция 1 колеса, которая в этом варианте реализации состоит из кольца 2 обода с несущим диском 3 и с центральным несущим диском 4. Центральный несущий диск 4 обеспечен крепежными отверстиями 6 на внутренней периферии 5 для установки на ступице транспортного средства. По внешней периферии 7 центральный несущий диск 4 стандартизирован таким образом, что через крепежные отверстия 8 он может быть соединен с несущим диском 3 по его внутренней периферии 9. Таким образом, можно использовать один и тот же несущий диск 3 для большинства конструкций 1 колеса и заменять только центральный несущий диск 4 в соответствии со ступицей конкретного транспортного средства.

Некоторое количество лепестков 10 проходят из области, расположенной рядом с внутренней периферией 9 на несущем диске 3. По внешней периферии лепестков, соответствующей внешней периферии 11 несущего диска, несущий диск 3 прикреплен к кольцу 2 обода у его внутренней поверхности. Между смежными лепестками 10 обеспечено радиальное соединение 12, представляющее собой щель, по которой не могут передаваться никакие силы, но радиальное соединение 12 между двумя смежными лепестками 10 также может быть сварным швом. Согласно фиг.1, несущий диск 3 представлен в виде несущего диска 3 с вылетом, поскольку он - при просмотре с этой стороны - выглядит выпуклым. Кроме того, несущий диск 3 представлен с видимой кромкой вследствие того, что все плоские лепестки 10 загнуты под одинаковым углом и имеют одинаковую длину.

На фиг. 2 представлен вид в изометрии несущего диска и на нем ясно видно, что лепестки 10 демонстрируют своего рода «форму цветка», так как внешняя периферия 11 несущего диска 3 извивается с изгибающейся формой, которая является по существу синусоидальной. Посредством такой формы компенсируется плоскостность и отсутствие двойного искривления у лепестков 10, которые иначе известны из несущих дисков предшествующего уровня техники.

На фиг. 3 показан плоский несущий диск 3 после выреза, но перед загибом. Видно, что между лепестками 10 имеется клиновидный зазор 13, посредством которого, после загиба, лепестки 10 будут расположены близко друг к другу, как видно на фиг. 1 и 2. Этот клиновидный зазор 13 необходим, когда лепестки должны быть загнуты к одной и той же стороне и имеют одинаковую длину, как видно на фиг. 3 и на фиг. 1 и 2.

На фиг. 4 показан загнутый несущий диск 3 на виде спереди, и на фиг. 5 показан загнутый несущий диск 3 сбоку. На фиг. 4 и 5 несущий диск готов для установки в кольцо обода 2.

На фиг. 5 дополнительно и ясно показано, что подразумевается под вылетом 14 несущего диска. Поскольку внешняя периферия 11 на несущем диске 3 не находится в той же плоскости из-за формы лепестков 10, то вылет 14 имеет в принципе размер Y1, изменяющийся между максимумом и минимумом, где максимальный Y1max показан с одной стороны, а минимальный Y1min показан с другой стороны на фиг. 5.

На фиг. 6 показан вид кольца 2 обода с несущим диском 3 с противоположной стороны по отношению к изображению на фиг. 1, на котором отчетливо виден синусоидальный сварной шов 15 у внешней периферии 11 на несущем диске 3.

На фиг. 7 показано поперечное сечение двух колец 2 обода, каждое из которых со своим несущим диском 3, на котором эти два несущих диска 3 показаны расположенными близко друг к другу и, в принципе, готовыми для установки шин и для установки на транспортном средстве. Такая конструкция 1 колеса может заменять и в некоторых из вышеупомянутых областей превосходить решения предшествующего уровня техники относительно колесных дисков, связанные с установками сдвоенных шин или шин низкого давления. Кроме того, эти чертежи показывают два примера расстояния Х1 и расстояния Х2, которые указывают расстояние от кромки кольца обода до внешней периферии 11 на несущем диске 3.

На фиг. 8 представлено изометрическое изображение прокладочного элемента 16, также называемого двухсторонним несущим диском 16. Такой двухсторонний несущий диск 16 имеет, как видно на фиг, лепестки 10, которые загнуты к обеим сторонам. Кольцо 2 обода может таким образом быть установлено на обоих наборах лепестков 10. Другой способ использования этого решения заключается в использовании его в качестве прокладочного элемента 16, цель которого заключается в поддержании расстояния между кольцом 2 обода и другим кольцом 2 обода. Это может быть, например, в случае, в котором прокладочный элемент 16 использован применительно к установке съемного третьего колеса на конструкции 1 колеса, как показано на фиг. 7. При использовании решения, изображенного на фиг. 8, в качестве прокладочного элемента 16, между соответствующими кольцами 2 обода, которые, однако, не показаны здесь, как правило, будет также использован своего рода монтажный кронштейн.

На фиг. 9 изображен плоский двухсторонний несущий диск 16 после резани, но до загибания. Ранее упомянутый клиновидный зазор 13 между смежными лепестками 10 не виден на фиг. 9, поскольку он не является необходимым, так как каждый из лепестков должен быть загнут к своей стороне, и поэтому нет необходимости в обеспечении свободного пространства, требуемого вариантами реализации, рассмотренными в приведенном выше описании.

На фиг. 10 показан вид спереди двухстороннего несущего диска 16, и на фиг. 11 показан вид сбоку двухстороннего несущего диска 16. На обеих фиг. 10 и 11 двухсторонний несущий диск 16 готов для установки на два не показанных кольца 2 обода.

Кроме того, на фиг. 11 ясно показано, что подразумевается под вылетом 14 несущего диска. Так как внешняя периферия 11 на несущем диске 16 не находится в одной плоскости из-за формы лепестков 10, вылет 14 имеет в принципе размер Y1 с одной стороны и размер Y2, с другой стороны. Размер Y1, а также Y2 варьируется между максимумом и минимумом, где максимальный Y1max и Y2max показаны с одной стороны, и минимальный Y1min и Y2min показаны с другой стороны на фиг. 11.

И наконец, на фиг. 12 изображено поперечное сечение двух колец 2 обода, оснащенных двухсторонним несущим диском 16.

Настоящее изобретение относится к конструкции колеса (1), а также способу его изготовления, например, для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор. Конструкция колеса (1) по меньшей мере содержит обод (2) колеса, состоящий из кольца (2) обода, предназначенного для установки первой шины, и дополнительно содержит несущий диск (3), который у его внешней периферии (11) прикреплен к кольцу (2) обода на расстоянии Х1 от его кольцевой кромки и проходит внутри в первом кольце (2) обода между кольцом обода и центральной осью первого обода колеса (поворотная ось обода колеса). Первый несущий диск (3) у внутренней периферии (9) содержит некоторое количество отверстий (8) и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску (4) или непосредственно к ступице транспортного средства. Технический результат – оптимизация несущей способности колеса и контактного давления на основание. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Конструкция колеса, например, для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор, указанная конструкция колеса по меньшей мере содержит первый обод колеса, состоящий из первого кольца обода, предназначенного для установки первой шины, и дополнительно содержащий первый несущий диск с внешней периферией, первый несущий диск у внешней периферии прикреплен к кольцу обода на расстоянии X1 от его кольцевой кромки и проходит внутри в первом кольце обода между кольцом обода и центральной осью первого обода колеса (поворотная ось обода колеса), первый несущий диск у внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску или непосредственно к ступице транспортного средства, причем возможный центральный несущий диск у внешней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для непосредственного или опосредованного соединения с первым несущим диском у его внутренней периферии и у внутренней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для соединения со ступицей на транспортном средстве, отличающаяся тем, что внутренняя периферия на несущем диске конструкции колеса смещена на расстояние Y1 вдоль центральной оси обода колеса относительно внешней периферии несущего диска, причем внешняя периферия несущего диска является круглой/цилиндрической в направлении центральной оси обода колеса, несущий диск содержит центральную часть, причем в радиальном направлении некоторое количество лепестков, например 4, 6, 8, 10, 12 или большее количество лепестков, проходит от центральной части, при этом часть этих лепестков загнута в первом направлении, каждый из которых имеет конфигурацию у внешней периферии таким образом, что набором загнутых лепестков сформирована круглая/цилиндрическая внешняя периферия с заданным диаметром.

2. Конструкция колеса по п. 1, отличающаяся тем, что первый несущий диск у внешней периферии прикреплен к кольцу обода на расстоянии X1 от одной кольцевой кромки обода, расстояние X1 изменяется вдоль внешней периферии на отдельном лепестке, причем указанное изменение является, по существу, синусоидальным.

3. Конструкция колеса по п. 1, отличающаяся тем, что конструкция колеса дополнительно содержит второй обод колеса, указанный второй обод колеса состоит из второго кольца обода для установки второй шины и дополнительно содержит второй несущий диск, содержащий внешнюю периферию, причем второй несущий диск прикреплен ко второму кольцу обода на расстоянии X2 от одного кольцевого обода колеса и проходит внутри во втором кольце обода к центральной оси второго обода колеса, причем второй несущий диск у внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к первому несущему диску, центральному несущему диску или непосредственно к ступице на транспортном средстве.

4. Конструкция колеса по п. 3, отличающаяся тем, что по меньшей мере первый или второй из несущих дисков, или альтернативно оба несущих диска, смещены и таким образом содержат внешнюю периферию, которая смещена относительно внутренней периферии вдоль центральной оси двух ободов колеса, причем величина вылета первого несущего диска равна Y1, величина вылета второго несущего диска равна Y2 и суммарный вылет у двух несущих дисков, а именно сумма Y1 и Y2, больше, чем сумма X1 и X2.

5. Конструкция колеса по п. 3, отличающаяся тем, что первый и второй ободы колеса соединены вместе болтами, например, у внутренней периферии первого и второго несущего диска соответственно или у центрального несущего диска.

6. Конструкция колеса по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что конструкция колеса дополнительно содержит прокладочный элемент, содержащий центральную часть, причем в радиальном направлении некоторое количество лепестков, например 4, 6, 8, 10, 12 или большее количество лепестков, проходит от центральной части, причем каждый второй из этих лепестков загнут в первом направлении, тогда как остальная часть лепестков загнута в другом и противоположном направлении, причем каждый из лепестков, загнутых в одинаковом направлении, имеет конфигурацию у внешней периферии таким образом, что набором загнутых лепестков сформирована круглая/цилиндрическая внешняя периферия с заданным диаметром.

7. Способ изготовления конструкции колеса, например для строительной или сельскохозяйственной машины, такой как трактор, указанная конструкция колеса по меньшей мере содержит первый обод колеса, состоящий из первого кольца обода для установки первой шины, и дополнительно содержит первый несущий диск с внешней периферией, указанный первый несущий диск прикреплен к кольцу обода на расстоянии X1 от кольцевой кромки обода и проходит внутри в первом кольце обода к центральной оси первого обода колеса, причем первый несущий диск у внутренней периферии содержит некоторое количество отверстий и поверхность контакта для механического и разъемного прикрепления к центральному несущему диску или непосредственно к ступице транспортного средства, причем возможный центральный несущий диск у внешней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для непосредственного или опосредованного соединения с первым несущим диском у его внутренней периферии и у внутренней периферии содержит поверхность контакта и отверстия для соединения со ступицей на транспортном средстве, отличающийся тем, что первый несущий диск формируют из плоской заготовки, причем заготовку подвергают машинной обработке подходящим инструментом, например с использованием режущего инструмента, такого как лазер, плазма, водоструйное устройство и т.п., таким образом, что несущий диск сформирован с внешней периферией с некоторым количеством выступающих лепестков, например 4, 6, 8, 10, 12 или большее количество лепестков, причем указанные лепестки имеют такую форму у внешней периферии, что, когда соответствующие лепестки сформированы, первый несущий диск показывает смещение между наружной и внутренней перифериями величиной Y1 и вместе с тем имеет круглую/цилиндрическую внешнюю периферию с заданным диаметром.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что конструкцию колеса создают из первого обода колеса и второго обода колеса, причем два обода колеса соединяют непосредственно или опосредованно в их соответствующих смещенных несущих дисках.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что заготовку, из которой сформирован по меньшей мере первый несущий диск, формуют, например, путем штамповки или ковки, посредством чего заготовке обеспечено тиснение с вогнутой геометрией, например впадиной, а также выпуклой геометрией.

10. Способ по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что вырезанный и деформированный несущий диск сваривают с кольцом обода вдоль внешней периферии лепестков по мере прохождения сварного шва вдоль, по существу, синусоидального пути.