ВРАЩАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО СКВОЗНОЙ ПОДАЧИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ШИНЕ Российский патент 2024 года по МПК B60C23/00 

Настоящее изобретение относится к вращающемуся устройству сквозной подачи, предназначенному для перемещения текучей среды между двумя объектами, один из которых совершает вращательное движение относительно другого, в частности, для регулирования давления в шине.

Изобретение, в частности, относится к области шин, предназначенных для использования в сельском хозяйстве, при земляных работах и в лесоводстве, но может быть использовано во всех применениях, которые требуют регулирования давления в шине, в частности, для адаптации давления в зависимости от конкретного использования и - в более общем случае - для перемещения текучей среды между двумя объектами, один из которых совершает вращательное движение относительно другого.

Известно, что транспортным средствам, предназначенным для использования в сельском хозяйстве, требуется перемещаться по местности разных типов. В частности, данные транспортные средства могут использоваться как на дороге, так и на земле. Существует потребность в наличии шины с разными давлениями накачивания, соответствующими типу использования.

Действительно, когда транспортное средство сельскохозяйственного назначения работает на земле, низкое давление накачивания шин обеспечивает возможность меньшего расхода топлива после увеличения сцепления и, кроме того, уменьшает уплотнение почвы. Вместо этого на дороге необходимо увеличить давление накачивания для уменьшения расхода топлива и повышения устойчивости транспортного средства.

Проблема сцепления на земле может быть частично решена традиционным способом с помощью балластов, которые за счет увеличения вертикальной нагрузки обеспечивают поджим шины к грунту, в результате чего увеличиваются значение площади контакта и, следовательно, размеры отпечатка с тем, чтобы увеличить размер поверхности шины, используемой для сцепления. Однако увеличение размеров отпечатка может быть также получено за счет уменьшения внутреннего давления в шине. Этот механизм регулирования является более эффективным для частой адаптации (использование балласта предусматривает действия, связанные с установкой и снятием и выполняемые на колесе, которые не могут быть осуществлены немедленно) с учетом многочисленных рассматриваемых параметров и непрерывного изменения во время операций на земле. В этом смысле следует учитывать главным образом два параметра:

1. вертикальную нагрузку, которая действует на шину и которая обусловлена:

i) весом самого транспортного средства и возможных навесных орудий, которые может поднимать само транспортное средство; и

ii) вертикальными воздействиями, обусловленными сцеплением и связанными с использованием определенных рабочих инструментов, которые являются прицепными или полунавесными;

2. воздействия, обусловленные формой и твердостью грунта, которые определяются характеристиками проходимости, присущими самому грунту, и другими факторами, обусловленными динамикой взаимодействия шины с грунтом, например, такими как скорость продвижения.

Сочетание оптимальных режимов работы на грунте в случаях, когда требуется регулирование давления в зависимости от типа шин, транспортного средства и условий работы, и на дороге, когда давление должно быть выше, может быть обеспечено посредством специально предусмотренной системы регулирования давления.

Согласно предшествующему уровню техники существуют различные возможности обеспечения данного изменения давления, реализация которых, однако, является обременительной как с точки зрения осуществления на практике, так и с экономической точки зрения.

В частности, при более конкретном рассмотрении решений, которые предусматривают установку устройств в пространстве внутри обода, то есть со стороны обода, которая не обращена наружу, можно различить две группы, а именно соответственно первую группу, связанную с устройствами, встроенными в мост/ось транспортного средства, и вторую группу, связанную с устройствами, не встроенными в мост/ось.

Основная проблема, связанная с выбором решений, принадлежащих к первой группе, заключается в необходимости адаптировать каждое устройство к определенным компонентам транспортного средства, на которых устройства должны быть установлены, в результате чего производителю устройства потребуется адаптировать конкретные технические средства, используемые производителем, к каждой серии/модели транспортного средства, которое должно быть оснащено. Кроме того, данная группа решений в этом случае требует увеличения эксплуатационных расходов с учетом высокой степени встраивания в мост/ось.

Вместо этого решения, принадлежащие ко второй группе, подразумевают ограниченную применимость системы для задних мостов в конфигурации мостов со стержнями; однако возможность применения для задних мостов с фланцами и для передних управляемых мостов, как правило, исключала остальное. Данное ограничение связано с необходимостью во вращающихся устройствах сквозной подачи, имеющих большой диаметр (относительно диаметров, которые характерны для первой группы), в которых используются системы уплотнения, работающие при высоких окружных скоростях и в то же время подверженные образованию радиального и осевого зазора, критичного с точки зрения функционирования.

Кроме того, как можно понять на основании, например, патента Германии на полезную модель № DE 8907153 и патента США № US 5253688, в которых показаны системы регулирования давления в шине, в которых трубка соединяет воздушный канал, границы которого определяются шиной и ободом, и средства сжатия, встроенные в транспортном средстве, на котором установлено колесо (в рассматриваемом примере - в тракторе), в системах данного типа имеют место существенные затруднения, связанные с прохождением воздуха между транспортным средством и колесной системой, которая вращается относительно транспортного средства. Это приводит к использованию сложных систем прокладок и соединений для гарантирования уплотнения помимо того, что интегрированная система данного типа должна быть обязательно предусмотрена заранее и не может быть смонтирована на транспортных средствах, уже имеющихся на рынке.

В Европейском патенте № EP 2613950 B1 раскрыта система для регулирования давления в шинах для автотранспортных средств, которая имеет фланец ротора, вставленный в кольцевую канавку, открытую в направлении, радиальном по отношению к ротору, при этом часть кольцевых канавок, закрытая используемыми прокладками, образует кольцевые камеры.

В Европейском патенте № EP 2647511 B1 раскрыто кольцевое вращающееся устройство сквозной подачи для системы, предназначенной для регулирования давления в шине трактора, с подвижным сегментом, выполненным с радиальным отверстием, которое предназначено для соединения концевого элемента, расположенного со стороны статорного кольца, обращенной к транспортному средству, и концевого элемента, расположенной со стороны статора, обращенной к колесу.

В Европейском патенте № EP 2810795 B1 раскрыто вращающееся устройство сквозной подачи, предназначенное для устройства регулирования давления в шине транспортного средства сельскохозяйственного назначения, например, трактора, которое имеет обратный клапан, который образован посредством блокирующих элементов, проходящих внутри кольцевой камеры концентрически по отношению к оси вращения ротора.

В международной заявке № WO 2015/195028 A1 раскрыт уплотнительный узел для транспортного средства. Уплотнительный узел предусмотрен заранее для перемещения воздуха между мостом/осью транспортного средства и ступицей, которая окружает мост/ось. В данном уплотнительном узле устройства, обеспечивающие воздухонепроницаемое уплотнение, и устройства, обеспечивающие уплотнение по отношению к окружающей среде, расположены в соответствующем кожухе, предусмотренном в мосту/оси транспортного средства.

В заявке на патент США № US 2016/152100 A1 раскрыто устройство для перемещения воздуха между мостом/осью транспортного средства, в частности, мостом/осью, соединенным/соединенной с двигателем, и соответствующим ободом колеса транспортного средства, в частности, ведущего колеса. Устройство встроено в мост/ось транспортного средства. Установка устройства на ободе не предусмотрена.

В заявке на патент Германии № DE 102018100750 A1 раскрыто другое устройство для перемещения воздуха между мостом/осью транспортного средства и соответствующим ободом колеса транспортного средства. Устройство содержит полый картридж, который размещен в мосту/оси при использовании внутренней полости моста. Также и в данном случае установка устройства на ободе не предусмотрена.

В заявке на Европейский патент № EP 0071278 A2 раскрыта система для автоматического накачивания шин/выпуска воздуха из шин, предназначенная для транспортного средства. Система предусмотрена со статором, который является продолжением моста/оси транспортного средства в аксиальном направлении. Кроме того, система предусмотрена с ротором, который также установлен на мосту/оси транспортного средства и содержит независимый уплотнительный узел, установленный на нем. Также и в данном случае установка системы на ободе не предусмотрена.

В завершение, в патенте Германии № DE 102011014025 B4 раскрыто транспортное средство сельскохозяйственного назначения, например, трактор, которое (-ый) имеет вращающееся устройство сквозной подачи, которое предназначено для устройства регулирования давления в шине и в котором кольцевой ротор оперт с возможностью вращения относительно статорного кольца и прокладки расположены коаксиально между ротором и статорным кольцом вдоль аксиального направления.

Решение согласно патенту Германии № DE 102011014025 B4 имеет ряд ограничений, обусловленных высокой сложностью, связанной с конструктивным исполнением (предусмотрены четыре компонента ротора, два статора, три проставки, четыре дискообразные уплотняющие поверхности, два уплотнительных кольца, два скребка, пробка и подшипники). Однако проставки, предназначенные для облегчения установки прокладок, делают более проблематичным обеспечение надлежащего предварительного натяга для установки, а также предотвращение смещения уплотнительных колец из гнезда для них во время циклов изменения давления. Кроме того, поверхность контакта уплотнительного кольца с ротором представляет собой поверхность скольжения, а не линейный контакт, в результате чего создается большой момент сопротивления. Контакт уплотнительного кольца уменьшается во время износа уплотнительных колец из-за фиксированного смещения и жесткого гнезда для прокладки, в результате чего не гарантируется долговечное уплотнение.

Решение согласно патенту Германии № DE 102011014025 B4 может также приводить к нестабильности/неустойчивости вращающегося устройства сквозной подачи в отношении функционирования, кинематики и обеспечения уплотнения для воздуха под давлением. Фактически отсутствуют элементы, которые могут обеспечивать сохранение взаимного расположения компонентов статора и компонентов ротора, когда компоненты ротора вращаются. Кроме того, не предусмотрено никакого корпуса/гнезда для уплотнительных узлов, который является независимым по отношению к корпусу/гнезду для подшипников: это приводит к нестабильному рабочему состоянию как прокладок, так и подшипников.

Решение согласно настоящему изобретению вписывается в данный контекст и предназначено для гарантирования возможности регулирования давления в шине, в частности, в шине, предназначенной для использования в сельском хозяйстве, при землеройно-транспортных работах и в лесоводстве, посредством системы, которая установлена или может быть установлена с внутренней стороны диска обода колеса, то есть со стороны, которая не обращена наружу, и которая может быть легко адаптирована для установки на уже имеющихся ободьях при отсутствии необходимости в какой-либо модификации конструктивного исполнения оси/моста транспортного средства и без каких-либо ограничений в отношении применимости на передней и задней колесных осях.

Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить такое вращающееся устройство сквозной подачи, предназначенное для системы регулирования давления в шине, в частности, в шинах, предназначенных для использования в сельском хозяйстве, при землеройных работах и в лесном хозяйстве, которое обеспечит возможность преодоления ограничений вращающихся устройств сквозной подачи согласно известному уровню техники и достижения технических результатов, описанных ранее.

Дополнительная задача изобретения состоит в том, чтобы предложить указанное вращающееся устройство сквозной подачи, предназначенное для системы регулирования давления в шине, характеризующееся существенно ограниченными затратами как в отношении затрат на изготовление, так и в отношении затрат на эксплуатацию и замену компонентов.

Не менее важная задача изобретения состоит в том, чтобы предложить такое вращающееся устройство сквозной подачи, предназначенное для системы регулирования давления в шине, в частности, в шинах, предназначенных для использования в сельском хозяйстве, при землеройных работах и в лесном хозяйстве, которое будет простым, безопасным и надежным.

Следовательно, конкретным предметом настоящего изобретения является вращающееся устройство сквозной подачи, предназначенное для перемещения текучей среды между двумя объектами, один из которых совершает вращательное движение относительно другого, при этом указанное вращающееся устройство сквозной подачи содержит два коаксиальных цилиндрических компонента, образованных соответственно в виде внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца, которые свободно поворачиваются друг относительно друга и соответственно выполнены с одним или более внутренними каналами и одним или более наружными каналами для прохождения указанной текучей среды, каждый из указанных одного или более внутренних каналов и каждый из указанных одного или более наружных каналов соединены посредством по меньшей мере одного кольцевого зазора, каждый кольцевой зазор ограничен в аксиальном направлении двумя уплотнительными кольцами, указанные уплотнительные кольца размещены в цилиндрическом гнезде указанного внутреннего цилиндрического кольца или указанного наружного цилиндрического кольца, указанное цилиндрическое гнездо обращено в радиальном направлении соответственно наружу или внутрь и соответственно ограничено в аксиальном направлении с одной стороны осевым упором, образованным как одно целое с указанным внутренним цилиндрическим кольцом или указанным наружным цилиндрическим кольцом или присоединенным к указанному внутреннему цилиндрическому кольцу или указанному наружному цилиндрическому кольцу, и с другой стороны осевым упором, образованным крышкой, присоединенной с возможностью отсоединения к указанному внутреннему цилиндрическому кольцу, или закрывающим кольцом, или промежуточным кольцом, присоединенным с возможностью отсоединения к указанному наружному цилиндрическому кольцу, указанные уплотнительные кольца соответственно установлены по посадке с натягом на указанном внутреннем цилиндрическом кольце или на указанном наружном цилиндрическом кольце и выполнены с упругой частью, предназначенной для контакта с поверхностью соответственно указанного наружного цилиндрического кольца или указанного внутреннего цилиндрического кольца, и указанное вращающееся устройство сквозной подачи содержит средства, которые предотвращают аксиальное перемещение указанного внутреннего цилиндрического кольца относительно указанного наружного цилиндрического кольца.

По меньшей мере один подшипник расположен между внутренним цилиндрическим кольцом и наружным цилиндрическим кольцом с возможностью восприятия как радиальной нагрузки, так и аксиальной нагрузки между внутренним цилиндрическим кольцом и наружным цилиндрическим кольцом. Предпочтительно два подшипника расположены между внутренним цилиндрическим кольцом и наружным цилиндрическим кольцом.

Внутреннее цилиндрическое кольцо выполнено с по меньшей мере одним первым уступом, при этом наружное цилиндрическое кольцо выполнено с по меньшей мере одним вторым уступом, который расположен спереди от соответствующего первого уступа. Каждый подшипник расположен между первым уступом и вторым уступом, так что каждый подшипник образует по меньшей мере одно средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца друг относительно друга. Данное средство ограничения в аксиальном направлении функционирует для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца во время их вращения друг относительно друга.

Каждое из внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца предпочтительно изготовлено из одной цельной детали.

В частности, согласно изобретению указанное цилиндрическое гнездо указанного внутреннего цилиндрического кольца или указанного наружного цилиндрического кольца соответственно ограничено в аксиальном направлении с одной стороны первым выступом указанного внутреннего цилиндрического кольца или вторым выступом указанного наружного цилиндрического кольца и с другой стороны выступом крышки, присоединенной к указанному внутреннему цилиндрическому кольцу, или выступом закрывающего кольца, или промежуточным кольцом, присоединенным к указанному наружному цилиндрическому кольцу.

Согласно примеру варианта осуществления вращающегося устройства сквозной подачи первый выступ внутреннего цилиндрического кольца образован как одно целое с указанным внутренним цилиндрическим кольцом, при этом второй выступ наружного цилиндрического кольца образован как одно целое с указанным наружным цилиндрическим кольцом.

Первый уступ предпочтительно образован на первом выступе внутреннего цилиндрического кольца. Данный первый выступ внутреннего цилиндрического кольца ориентирован в радиальном направлении по направлению к наружной стороне вращающегося устройства сквозной подачи. Как и в предыдущем случае, второй уступ предпочтительно образован на втором выступе наружного цилиндрического кольца. Данный второй выступ наружного цилиндрического кольца вместо этого ориентирован в радиальном направлении по направлению к внутренней части вращающегося устройства сквозной подачи таким образом, что первый выступ внутреннего цилиндрического кольца по меньшей мере частично перекрывает в радиальном направлении второй выступ наружного цилиндрического кольца в конфигурации вращающегося устройства сквозной подачи в сборе. Подшипник, расположенный между первым уступом первого выступа внутреннего цилиндрического кольца и вторым уступом второго выступа наружного цилиндрического кольца, образует первое средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца друг относительно друга.

Кроме того, также может быть предусмотрен первый уступ, образованный на выступе закрывающего кольца. Данный выступ закрывающего кольца обращен в радиальном направлении к внутренней части вращающегося устройства сквозной подачи. Аналогичным образом также может быть предусмотрен второй уступ, образованный на выступе крышки. Подшипник, расположенный между первым уступом выступа закрывающего кольца и вторым уступом выступа крышки, образует второе средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца друг относительно друга. Данное второе средство ограничения в аксиальном направлении функционирует во взаимодействии с первым средством ограничения в аксиальном направлении для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца.

Согласно примеру варианта осуществления вращающегося устройства сквозной подачи первый уступ выполнен на внутреннем цилиндрическом кольце в зоне конца, ограниченного крышкой. Кроме того, согласно тому же примеру варианта осуществления вращающегося устройства сквозной подачи второй уступ вместо этого образован на выступе закрывающего кольца, так что один подшипник расположен между указанным первым уступом и указанным вторым уступом. Данный один подшипник предназначен для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца и наружного цилиндрического кольца.

Согласно настоящему изобретению указанная упругая контактирующая часть предпочтительно содержит вращающийся уплотняющий элемент, образованный кромкой, которая выступает от указанного уплотнительного кольца, размещенного в указанном цилиндрическом гнезде указанного внутреннего цилиндрического кольца или указанного наружного цилиндрического кольца, и имеет конец, находящийся в контакте соответственно с внутренней поверхностью указанного наружного цилиндрического кольца или с наружной поверхностью указанного внутреннего цилиндрического кольца.

Еще более предпочтительно, если упругая контактирующая часть каждого уплотнительного кольца содержит первую уплотняющую кромку, которая ориентирована в направлении соответствующего внутреннего канала и предназначена для поддержания давления в кольцевом зазоре, и вторую уплотняющую кромку, которая ориентирована в направлении подшипника и предназначена для обеспечения гидрогерметичности по отношению к смазочным жидкостям, имеющимся в зоне, занимаемой указанным подшипником. В альтернативном варианте упругая контактирующая часть каждого уплотнительного кольца может содержать одну уплотняющую кромку, которая ориентирована в направлении кольцевого зазора и выполняет двойную задачу поддержания давления в указанном кольцевом зазоре и обеспечения гидрогерметичности по отношению к смазочным жидкостям, имеющимся в зоне, занимаемой подшипником.

Кроме того, также в соответствии с изобретением устройство сквозной подачи может содержать два уплотнительных кольца, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, которые соответственно расположены на двух концах указанного вращающегося устройства сквозной подачи, определяемых в аксиальном направлении, с натягом как по отношению к указанному внутреннему цилиндрическому кольцу, так и по отношению к указанному наружному цилиндрическому кольцу, и которые предпочтительно представляют собой составные уплотнительные кольца, а именно содержащие первый вращающийся компонент, закрепленный относительно объекта, совершающего вращательное движение, и второй неподвижный компонент, предназначенный для фиксации относительно другого объекта.

Также в соответствии с настоящим изобретением указанные уплотнительные кольца удерживаются на удалении друг от друга посредством кольцевой проставки, при этом указанная кольцевая проставка расположена в каждом кольцевом зазоре и определяет границу наружного кольцевого пространства, имеющегося с той стороны указанной кольцевой проставки, которая обращена к указанному наружному цилиндрическому кольцу, при этом указанная кольцевая проставка имеет один или более радиальных соединительных каналов между указанным кольцевым зазором и указанным наружным кольцевым пространством.

Эффективность вращающегося устройства сквозной подачи согласно настоящему изобретению, предназначенного для системы регулирования давления в шине, четко проявляется, при этом обеспечивается доступность решения, потенциально адаптируемого для ободьев уже имеющихся тракторов без модификаций конструктивных исполнений осей/мостов и ступиц, при ограниченном числе компонентов и, следовательно, с меньшими затратами, связанными с требованиями к изготовлению и техническому обслуживанию.

Настоящее изобретение будет описано далее посредством иллюстративного, но неограничивающего примера, соответствующего некоторым предпочтительным вариантам его осуществления, с конкретной привязкой к приложенным чертежам, на которых:

фиг.1а представляет собой выполненный с частичным разрезом вид в перспективе спереди шины, для которой применяется вращающееся устройство сквозной подачи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.1b представляет собой вид в перспективе сзади передней оси, на которой установлено вращающееся устройство сквозной подачи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 представляет собой вид в перспективе сзади устройства сквозной подачи по фиг.1;

фиг.3 представляет собой вид в разрезе части устройства сквозной подачи по фиг.1 и элементов, предназначенных для впуска и выпуска текучей среды, которые посредством указанного устройства сквозной подачи соединены соответственно от второго неподвижного объекта, соединенного с колесной осью, до второго динамического объекта, совершающего вращательное движение относительно первого объекта и зафиксированного относительно колеса;

фиг.4 представляет собой вид в разрезе фрагмента показанной на фиг.3 части устройства сквозной подачи по фиг.1;

фиг.5 представляет собой вид в разрезе фрагмента другой части устройства сквозной подачи по фиг.1, которая является коаксиальной по отношению к части, показанной на фиг.4, но с другим углом;

фиг.6 представляет собой вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства сквозной подачи согласно второму варианту осуществления изобретения, альтернативному по отношению к варианту осуществления, показанному на фиг.3-5;

фиг.7 представляет собой вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства сквозной подачи согласно третьему варианту осуществления изобретения, альтернативному по отношению к вариантам осуществления, показанным на фиг.3-6;

фиг.8 представляет собой вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства сквозной подачи согласно четвертому варианту осуществления изобретения, альтернативному по отношению к вариантам осуществления, показанным на фиг.3-7; и

фиг.9 представляет собой вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства сквозной подачи согласно пятому варианту осуществления изобретения, альтернативному по отношению к вариантам осуществления, показанным на фиг.3-8.

На рассматриваемой вначале фиг.1а вращающееся устройство сквозной подачи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, пригодное для применения при использовании воздуха как текучей среды, подлежащей перемещению от первого объекта ко второму объекту, - при этом указанные объекты совершают вращательное движение друг относительно друга, - обозначено в целом ссылочной позицией 10 и применяется для колесной системы, содержащей обод С и шину Р. В частности, как будет детально изложено с большей полнотой в нижеприведенном описании, вращающееся устройство 10 сквозной подачи образовано двумя коаксиальными цилиндрическими компонентами, которые выполнены с возможностью вращения друг относительно друга, и установлено на стороне обода С, обращенной к транспортному средству, посредством соединения между ободом С и одним из указанных коаксиальных цилиндрических компонентов (в случае, показанном в качестве неограничивающего примера со ссылкой на чертежи, - цилиндрическим компонентом 12 с большим радиусом) при отсутствии какого-либо воздействия на исходные компоненты колесной системы и может быть установлено одинаковым образом на жестких или управляемых осях любого транспортного средства сельскохозяйственного назначения.

Как показано на фиг.1b, цилиндрический компонент вращающегося устройства 10 сквозной подачи, который не присоединен к ободу С и который в случае, показанном исключительно в качестве неограничивающего примера на фиг.1b, представляет собой цилиндрический компонент 11 с меньшим радиусом, присоединен к оси А посредством кронштейнов S в конкретном случае, показанном на фиг.1b, при этом геометрическая конфигурация данных кронштейнов S показана только в качестве примера. Однако данный пример не исключает альтернативные решения, которые могут применяться для дополнительных вариантов жестких или управляемых осей любого транспортного средства сельскохозяйственного назначения.

Как показано на фиг.2 и как уже было указано ранее, вращающееся устройство 10 сквозной подачи образовано соответственно из двух коаксиальных цилиндрических компонентов, а именно из цилиндрического компонента 11 с меньшим радиусом, упоминаемого в дальнейшем как внутреннее цилиндрическое кольцо 11, и цилиндрического компонента 12 с большим радиусом, упоминаемого в дальнейшем как наружное цилиндрическое кольцо 12. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, внутреннее цилиндрическое кольцо 11 зафиксировано относительно рамы транспортного средства и удерживается неподвижно относительно указанной рамы посредством системы кронштейнов S. В частности, внутреннее цилиндрическое кольцо 11 имеет по меньшей мере одно резьбовое отверстие для крепления внутреннего цилиндрического кольца 11 к оси А и может иметь большее число резьбовых отверстий для оптимизации соединения с осью А посредством зажима и в соответствии с типом конфигурации оси/полуоси. Вместо этого наружное цилиндрическое кольцо 12 зафиксировано относительно обода С колеса и присоединено к указанному ободу С посредством зажимных винтов (один из которых показан на фиг.3 и обозначен ссылочной позицией V), равномерно распределенных вдоль базовой окружной периферии указанного наружного цилиндрического кольца 12. В частности, наружное цилиндрическое кольцо 12 имеет по меньшей мере три резьбовых отверстия, которые расположены по его окружности в местах, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга, и предназначены для прикрепления наружного цилиндрического кольца 12 к ободу С колеса посредством такого же числа зажимных винтов V. Наружное цилиндрическое кольцо 12 может иметь более трех резьбовых отверстий, расположенных по его окружности в местах, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга, для оптимизации соединения с ободом С. В альтернативном случае в соответствии с другими возможными вариантами осуществления настоящего изобретения внутреннее цилиндрическое кольцо 11 может быть присоединено к ободу С и может функционировать подобно ротору, и наружное цилиндрическое кольцо 12 может быть присоединено к оси А и может выполнять роль статора в соответствии с конфигурациями жестких или управляемых осей любого транспортного средства сельскохозяйственного назначения.

Кроме того, фиг.1-3 показывают соединительную трубку I, проходящую между (непоказанным) средством для накачивания, зафиксированным относительно рамы транспортного средства, и вращающимся устройством 10 сквозной подачи, а также соединительную трубку U, проходящую между вращающимся устройством 10 сквозной подачи и камерой шины Р.

Как показано на фиг.3-5, внутреннее цилиндрическое кольцо 11 имеет вблизи его конца, который должен быть обращен к ободу С, первый уступ 25А, образованный на первом выступе 110, ориентированном в радиальном направлении по направлению к наружной стороне вращающегося устройства 10 сквозной подачи, при этом наружное цилиндрическое кольцо 12 имеет вблизи его конца, который должен быть обращен к ободу С, второй уступ 25В, образованный на втором выступе 120, ориентированном в радиальном направлении по направлению к внутренней части вращающегося устройства 10 сквозной подачи. Во время сборки вращающегося устройства 10 сквозной подачи в варианте осуществления, показанном со ссылкой на фиг.3-5, внутреннее цилиндрическое кольцо 11 устанавливают на наружном цилиндрическом кольце 12 посредством размещения по меньшей мере одного подшипника 20 (в случае, показанном в качестве неограничивающего примера, данный подшипник 20 представляет собой шариковый подшипник), пока первый уступ 25А первого выступа 110 внутреннего цилиндрического кольца 11, расположенный с той стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которая обращена к ободу С, не окажется размещенным спереди от второго уступа 25В второго выступа 120 наружного цилиндрического кольца 12. Подшипник 20 расположен между первым уступом 25А первого выступа 110 внутреннего цилиндрического кольца 11 и вторым уступом 25В второго выступа 120 наружного цилиндрического кольца 12 и образует первое средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12 друг относительно друга. Данное первое средство ограничения в аксиальном направлении функционирует - во взаимодействии с соответствующим вторым средством ограничения в аксиальном направлении, предусмотренным вблизи конца вращающегося устройства 10 сквозной подачи, который должен быть обращен в сторону от обода С, и описанным в дальнейшем, - для сохранения взаимного расположения внутреннего и наружного цилиндрических колец 11, 12.

Кроме того, как также показано на фиг.3-5, на конце наружного цилиндрического кольца 12, противоположном по отношению к концу, обращенному к ободу С, установлено закрывающее кольцо 21, установка которого в надлежащем положении может быть рациональным образом гарантирована, например, как показано на фиг.3-5, посредством центрирующих втулок 26, но также может быть обеспечена посредством этапа центрирования или в соответствии с другими эквивалентными решениями. Закрывающее кольцо 21 имеет первый уступ 25С, образованный на выступе 121, обращенном в радиальном направлении по направлению к внутренней части вращающегося устройства 10 сквозной подачи. Кроме того, закрывающее кольцо 21 прикреплено к наружному цилиндрическому кольцу 12 с помощью средства зажима, которое, как показано в качестве примера на фиг.3-5, может представлять собой винт 24. Когда закрывающее кольцо 21 будет зафиксировано относительно наружного цилиндрического кольца 12 с помощью средства зажима, выступ 121 закрывающего кольца 21 вместе со вторым выступом 120 наружного цилиндрического кольца 12 будет ограничивать в аксиальном направлении цилиндрическое гнездо наружного цилиндрического кольца 12, обращенное к внутреннему цилиндрическому кольцу 11 и предназначенное для размещения уплотнительных колец 19, которые будут описаны в дальнейшем. В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных и показанных посредством неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, закрывающее кольцо 21 показано с той стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которая удалена от обода С, но в альтернативном варианте оно может быть расположено с противоположной стороны, при этом второй выступ 120 наружного цилиндрического кольца 12 будет расположен со стороны, удаленной от обода С, при выполнении обусловленных этим изменений конструкции вращающегося устройства 10 сквозной подачи по отношению к той конструкции, которая описана и показана на приложенных чертежах, при этом данные изменения находятся в пределах знаний специалиста в данной области техники.

В завершение, конструкция вращающегося устройства 10 сквозной подачи закрыта посредством крышки 22, установка которой в надлежащем положении может быть рациональным образом гарантирована, например, как показано на фиг.3-5, посредством центрирующих втулок 26, но также может быть обеспечена посредством этапа центрирования или в соответствии с другими эквивалентными решениями, и в варианте осуществления, показанном в качестве примера со ссылкой на фиг.3-5, крышка 22 имеет второй уступ 25D выступа 122, расположенный со стороны, противоположной по отношению к ободу С, спереди от первого уступа 25С выступа 121 закрывающего кольца 21, при этом между вторым уступом 25D выступа 122 крышки 22 и первым уступом 25С выступа 121 закрывающего кольца 21 расположен подшипник 20 (например, в варианте осуществления, показанном на фиг.3-5, шариковый подшипник), назначение которого состоит в образовании второго средства ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12 друг относительно друга. Данное второе средство ограничения в аксиальном направлении функционирует - во взаимодействии с соответствующим первым средством ограничения в аксиальном направлении, предусмотренным вблизи конца вращающегося устройства 10 сквозной подачи, который должен быть обращен к ободу С, и описанным ранее, - для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных и показанных в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, крышка 22 показана с той стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которая удалена от обода С, но в альтернативном варианте она может быть расположена с противоположной стороны, при этом первый выступ 110 внутреннего цилиндрического кольца 11 будет расположен со стороны, удаленной от обода С, при выполнении обусловленных этим изменений конструкции вращающегося устройства 10 сквозной подачи по отношению к той конструкции, которая описана и показана на приложенных чертежах, при этом данные изменения находятся в пределах знаний специалиста в данной области техники.

В частности, подшипники 20 могут представлять собой подшипники с узким/тонким сечением для удовлетворения требований к компактности системы. Соблюдение надлежащих допусков при монтаже в аксиальном направлении гарантируется посредством калибровки толщины.

Внутреннее цилиндрическое кольцо 11, наружное цилиндрическое кольцо 12, закрывающее кольцо 21 и крышка 22 предпочтительно изготовлены из металлического материала, выбранного с учетом механической прочности, чистоты обработки поверхности и твердости каждого компонента. Также могут быть допустимыми решения, в которых используются другие материалы (в качестве неограничивающего примера технический полимерный (techno-polymeric) материал) или композиционные материалы.

Также предпочтительно, если внутреннее цилиндрическое кольцо 11 изготовлено из одной цельной детали, образованной предпочтительно, но не исключительно из металлического материала. Еще более предпочтительно, если первый выступ 110 внутреннего цилиндрического кольца 11 образован как одно целое с указанным внутренним цилиндрическим кольцом 11. Аналогичным образом наружное цилиндрическое кольцо 12 изготовлено из одной цельной детали, образованной предпочтительно, но не исключительно из металлического материала. Еще более предпочтительно, если второй выступ 120 наружного цилиндрического кольца 12 образован как одно целое с указанным наружным цилиндрическим кольцом 12. Данные технические характеристики обеспечивают возможность упрощения конструктивного исполнения вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно настоящему изобретению по сравнению, например, с вращающимся устройством сквозной подачи согласно патенту Германии № DE 102011014025 B4.

В местах, соответствующих цилиндрическому гнезду наружного цилиндрического кольца 12, ограниченному в аксиальном направлении вторым выступом 120 цилиндрического кольца 12 и выступом 121 закрывающего кольца 21, и предпочтительно в местах, соответствующих части цилиндрического гнезда, в большей степени центральной в аксиальном направлении, наружное цилиндрическое кольцо 12 имеет один или более наружных каналов 17, расположенных по окружности наружного цилиндрического кольца 12, при этом внутреннее цилиндрическое кольцо 11 имеет один или более внутренних каналов 18, расположенных по окружности внутреннего цилиндрического кольца 11. В соответствии с вариантом осуществления, показанным в качестве примера на фиг.3-5, указанные один или более наружных каналов 17 и указанные один или более внутренних каналов 18 расположены с радиальной ориентацией, но также существует возможность того, что те же наружные и внутренние каналы 17, 18 или по меньшей мере один из двух каналов будут иметь аксиальную ориентацию. В частности, на фиг.3 показаны наружный канал 17, соединенный с соединительной трубкой U, проходящей между вращающимся устройством 10 сквозной подачи и камерой шины Р, посредством первого соединителя 170, и внутренний канал 18, соединенный с соединительной трубкой I, выполненной с возможностью соединения (непоказанного) средства для накачивания, зафиксированного относительно рамы транспортного средства, и вращающегося устройства 10 сквозной подачи, посредством второго соединителя 180. В частности, указанные один или более наружных каналов 17, как и все наружное цилиндрическое кольцо 12, зафиксированы относительно обода С колеса и, следовательно, относительно воздушного канала шины Р, при этом указанные один или более внутренних каналов 18, как и все внутреннее цилиндрическое кольцо 11, зафиксированы относительно рамы транспортного средства и посредством этого относительно резервуара, предназначенного для подачи сжатого воздуха для накачивания шины Р.

Следовательно, цилиндрическое гнездо наружного цилиндрического элемента 12 определяет границы пространства, которое гарантирует пневматическое соединение между указанными одним или более наружными каналами 17 и указанными одним или более внутренними каналами 18. Пневмогерметичность указанного пространства обеспечивается посредством двух уплотнительных колец 19, расположенных в цилиндрическом гнезде наружного цилиндрического кольца 12 соответственно с двух сторон цилиндрического гнезда, противоположных в аксиальном направлении. Данные уплотнительные кольца 19 одновременно также гарантируют гидрогерметичность по отношению к смазочным жидкостям, имеющимися в зоне, занимаемой подшипниками 20, предназначенными для гарантирования свободного от трения вращения внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12 друг относительно друга. Данная гидрогерметичность необходима, в частности, в случае, когда указанные подшипники 20 представляют собой подшипники без защитных шайб.

В частности, указанные уплотнительные кольца 19 выполнены с такой конфигурацией, чтобы они обеспечивали возможность изменения их положения в радиальном направлении, связанного с радиальным биением/эксцентриситетом, обусловленным геометрическими характеристиками внутреннего кольца 11 и закрывающего кольца 21 по отношению к наружному кольцу 12 и крышке 22 и предпочтительно находящимся в пределах 0,2 мм, для обеспечения возможности адаптации уплотнительных колец 19 к воздействию деформаций, вызываемых давлением воздуха в цилиндрическом гнезде наружного цилиндрического кольца 12. Уплотнительные кольца 19 выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность установки в таком положении в аксиальном направлении, которое является фиксированным относительно внутренней поверхности наружного цилиндрического кольца 12, на которой данные уплотнительные кольца 19 установлены, и которое обеспечивается благодаря взаимодействию вследствие механического натяга относительно наружного цилиндрического кольца 12 и в то же время является «самоцентрирующимся» относительно него. В завершение, указанные уплотнительные кольца 19 (зафиксированные относительно наружного кольца 12) могут быть установлены в разных положениях в аксиальном направлении относительно внутреннего цилиндрического кольца 11, различие между которыми предпочтительно находится в пределах 0,2 мм, что гарантируется посредством того, что гнездо для уплотнительных колец 19 ограничено в боковом направлении вторым выступом 120 наружного цилиндрического кольца 12 и выступом 121 закрывающего кольца 21.

В частности, уплотнительные кольца 19 образованы посредством элемента, наружная поверхность которого образована из эластомерного материала для обеспечения возможности достижения надлежащей степени адгезионного соединения уплотнения за счет натяга относительно внутренней поверхности наружного цилиндрического кольца 12, на которой данное уплотнение установлено.

Вместо этого на радиально внутренней поверхности уплотнительных колец 19 уплотнение имеет по меньшей мере один вращающийся уплотняющий элемент, обычно упоминаемый как «кромка» и обозначенный ссылочной позицией 191, который может быть приведен в действие посредством давления, имеющегося в кольцевом зазоре 15, расположенном в аксиальном направлении между двумя уплотнительными кольцами 19. Наружная поверхность внутреннего цилиндрического кольца 11, на которую опираются кромки уплотнительных колец 19, характеризуется малой шероховатостью и высокой твердостью для гарантирования пневмогерметичности, низкого трения и стойкости к износу, вызываемому скольжением прокладок.

На фиг.3-5 в качестве неограничивающего примера показана конструкция уплотнительных колец 19, каждое из которых имеет две уплотняющие кромки 191. Первая уплотняющая кромка 191 каждого уплотнительного кольца 19 ориентирована в направлении внутреннего канала 18. Данная первая уплотняющая кромка 191 предназначена для поддержания давления в кольцевом зазоре 15, расположенном в аксиальном направлении между двумя уплотнительными кольцами 19. Вместо этого вторая уплотняющая кромка 191 каждого уплотнительного кольца 19 ориентирована в направлении подшипника 20. Данная вторая уплотняющая кромка 191 предназначена для обеспечения гидрогерметичности по отношению к смазочной жидкости подшипника 20.

Обе уплотняющие кромки 191 находятся в контакте с наружной поверхностью внутреннего цилиндрического кольца 11 таким образом, чтобы контакт имел место между краем уплотняющей кромки 191 и прямолинейной частью внутреннего цилиндрического кольца 11. В данной конфигурации уплотняющая кромка 191 изгибается в результате контакта с наружной поверхностью внутреннего цилиндрического кольца 11. В частности, уплотняющая кромка 191 каждого уплотнительного кольца 19, ориентированная по направлению к внутреннему каналу 18, изгибается и образует вогнутость, обращенную к кольцевому зазору 15, и обуславливает взаимодействие, которое изменяется в соответствии с состоянием повышенного давления или покоя в воздушном канале, то есть в кольцевом зазоре 15. В условиях повышенного давления в кольцевом зазоре 15 уплотняющая кромка 191 уплотнительного элемента 19, вращающегося вместе с наружным цилиндрическим элементом, который, в свою очередь, зафиксирован относительно обода С, опирается на наружную поверхность внутреннего цилиндрического элемента 11, посредством чего гарантируется пневмогерметичность. Когда значение давления возвращается к значению давления окружающей среды, зона контакта между уплотняющей кромкой 191 и наружной поверхностью внутреннего цилиндрического элемента 11 снова уменьшается до линии контакта для уменьшения потерь на трение, обусловленных скольжением самого уплотнения.

Как показано на фиг.3-5, в кольцевом зазоре 15 предпочтительно расположена кольцевая проставка 13, выполненная с возможностью поддержания концентричности с люфтом относительно наружного цилиндрического кольца 12. Кольцевая проставка 13 обеспечивает поддержание расстояний между двумя уплотнительными кольцами 19, и за счет того, что она занимает радиально наружную часть кольцевого зазора 15, определяет границы части указанного кольцевого зазора 15, упоминаемой как наружное кольцевое пространство 14, в части, обращенной к наружному цилиндрическому кольцу 12, при этом данное наружное кольцевое пространство 14 продолжается по окружности вдоль внутренней стенки наружного цилиндрического кольца 12 и пересекает указанные один или более наружных каналов 17. Наружное кольцевое пространство 14 пневматически соединено с кольцевым зазором 15 посредством одного или более радиальных соединительных каналов 16, расположенных по окружности кольцевой проставки 13. Кольцевая проставка 13 предпочтительно имеет по меньшей мере два радиальных соединительных канала 16, расположенных с двух диаметрально противоположных сторон кольцевой проставки 13. Наличие большего числа радиальных соединительных каналов 16 может быть предпочтительным для уменьшения каких-либо потерь нагрузки.

Герметичное уплотнение по отношению к наружному пространству гарантируется посредством двух уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, которые расположены в двух соответствующих гнездах, образованных - в случае, проиллюстрированном на чертежах в качестве примера, -соответственно справа от выступа 122 крышки 22 и слева от первого выступа 110 внутреннего цилиндрического кольца 11, и предназначены для предотвращения поступления веществ из внешней среды, таких как вода, пыль или грязь, во вращающееся устройство 10 сквозной подачи и предотвращения их входа в контакт с подшипниками 20. Указанные уплотнительные кольца 23, обеспечивающие уплотнение по отношению к внешней среде, также предназначены для поддержания гидрогерметичности по отношению к консистентной смазке, содержащейся в зонах, занимаемых подшипниками 20, посредством чего гарантируется их функционирование в течение продолжительного времени. В частности, первое уплотнительное кольцо 23, обеспечивающее уплотнение по отношению к внешней среде, размещено в гнезде, границы которого определяются радиально наружной стенкой внутреннего цилиндрического кольца 11 и радиально внутренней стенкой наружного цилиндрического кольца 12, со стороны, обращенной к ободу С, по отношению к первому выступу 110 внутреннего цилиндрического кольца 11, при этом второе уплотнительное кольцо 23, обеспечивающее уплотнение по отношению к внешней среде, размещено в гнезде, образованном между радиально наружной стенкой крышки 22, радиально внутренней стенкой закрывающего кольца 21 и аксиально наружной стенкой выступа 121.

В частности, уплотнительные кольца 23, обеспечивающие уплотнение по отношению к внешней среде, выполнены с группой аксиальных и радиальных уплотняющих кромок для обеспечения взаимодействия при постоянном уровне натяга в пределах допуска, определяемого системой, который действует по отношению к сопряженной детали, изготовленной из металлического материала.

В качестве примера по меньшей мере одно из указанных первого и второго уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, предпочтительно оба из указанных первого и второго уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, представляют собой составные уплотнительные кольца, а именно содержат первый вращающийся компонент, то есть компонент, предназначенный для фиксации относительно элементов вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которые зафиксированы относительно обода С (в частности, для фиксации относительно соответственно наружного цилиндрического кольца 12 и закрывающего кольца 21), и второй неподвижный компонент, то есть компонент, предназначенный для фиксации относительно элементов вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которые зафиксированы относительно оси А. Кроме того, также более предпочтительно, если на стороне, обращенной к оси А, вращающееся устройство 10 сквозной подачи предусмотрено с кожухом (непоказанным), выполненным с возможностью защиты уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, от воздействия экстремальных воздействий внешней среды, например, таких как удар камнями во время использования.

Конфигурация, описанная выше со ссылкой на фиг.3-5, образует вариант вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно настоящему изобретению, которое, тем не менее, может принимать также другие конфигурации, например, как в случае, в котором используются уплотнительные кольца 19’ с одним уплотняющим элементом 191’ в виде кромки, ориентированным в направлении кольцевого зазора 15, как показано в качестве примера на фиг.6 (на которой элементы, соответствующие элементам, показанным на фиг.3-5, обозначены тем же ссылочными позициями). В частности, в соответствии с данным альтернативным вариантом осуществления уплотняющая кромка 191’ выполняет двойную задачу поддержания давления в кольцевом зазоре 15 и обеспечения гидрогерметичности по отношению к консистентной смазке подшипников 20. Указанный вариант осуществления вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно настоящему изобретению имеет преимущество, заключающееся в возможности уменьшения аксиальных размеров вращающегося устройства 10 сквозной подачи, что предпочтительно упрощает встраивание данного устройства с внутренней стороны колеса, то есть уменьшается вероятность нежелательного взаимодействия с исходными составляющими компонентами колеса и соответствующей оси.

На фиг.7 показан вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, в котором используются подшипники 20’, в частности, шариковые подшипники, с ограждением с наружной стороны. В частности, уплотняющая кромка 200, размещенная между дорожками качения в подшипнике 20’, в соответствии с данным альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения выполняет двойную задачу обеспечения надлежащего размещения внутреннего кольца 11 и закрывающего кольца 21 относительно наружного кольца 12 и относительно крышки 22 во время вращения вращающегося устройства 10 сквозной подачи и обеспечения герметичности по отношению к окружающей среде и герметичности по отношению к консистентной смазке из зоны самого подшипника 20’. Данный вариант обеспечивает дополнительное преимущество с точки зрения компактности системы. Действительно, при условии, что отсутствует необходимость в выполнении гнезд для размещения уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде и подобных показанным в предыдущих вариантах осуществления, можно уменьшить аксиальные размеры внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12 с одной стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи и аксиальные размеры закрывающего кольца 21 и крышки 22 с другой стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи, которые не должны образовывать стенки, противоположные друг к другу в радиальном направлении, для размещения уплотнительных колец 23, обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде.

На фиг.8 показан дополнительный вариант осуществления вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно настоящему изобретению, в котором функция сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца 11’ и наружного цилиндрического кольца 12’ выполняется посредством одного подшипника 20. В соответствии с данным вариантом осуществления вращающегося устройства 10 сквозной подачи по настоящему изобретению один подшипник 20 расположен в гнезде, которое образовано посредством первого уступа 25’ на конце внутреннего цилиндрического кольца 11’, удаленном от обода С, и со стороны, обращенной к ободу С, ограничено крышкой 22’. Со стороны наружного цилиндрического кольца 12’ на стороне, обращенной в направлении обода С, имеется противоположное гнездо, полученное посредством второго уступа 25”, образованного на выступе 121, и ограниченное со стороны, обращенной в направлении, противоположном ободу C, посредством промежуточного диска или кольца 28, расположенного между закрывающим кольцом 21 и наружным цилиндрическим кольцом 12’. Поскольку взаимное расположение внутреннего цилиндрического кольца 11’ и наружного цилиндрического кольца 12’ гарантируется посредством одного подшипника 20, конструкция вращающегося устройства 10 сквозной подачи является более простой. Например, отсутствует необходимость в выполнении обоих противоположных выступов 110 и 120 на противоположных концах соответственно внутреннего цилиндрического кольца 11 и наружного цилиндрического кольца 12 (как показано на фиг.3-7), при этом, следовательно, достаточно наличия только второго выступа 120 наружного цилиндрического кольца 12’ (фиг.8), который предназначен для ограничения гнезда для уплотнительных колец 19. Следовательно, данный вариант осуществления является более простым для реализации и, таким образом, экономически более рациональным.

Дополнительные варианты осуществления могут относиться к случаю, в котором вращающееся устройство сквозной подачи представляет собой устройство такого типа, которое содержит два канала для прохождения воздуха, которые могут стать необходимыми в случае, когда, например, используется механический клапан, который требует этого, то есть выполнен, например, с первым каналом, предназначенным для обеспечения возможности и устранения возможности прохождения воздуха, и вторым каналом, предназначенным для ввода воздуха в шину. В данном случае также возможны такие же варианты, как показанные ранее со ссылкой на варианты осуществления с одним каналом для прохождения воздуха.

Например, фиг.9 представляет собой вид в разрезе фрагмента части вращающегося устройства 10 сквозной подачи согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором в наружном цилиндрическом кольце 12” имеются два отдельных наружных канала 17 и во внутреннем цилиндрическом кольце 11” имеются два соответствующих внутренних канала 18, соединенных посредством соответствующих кольцевых зазоров 15, при этом данные каналы поддерживаются в состоянии, в котором они пневматически «отделены» друг от друга/не имеют пневматического соединения друг с другом за счет размещения между ними промежуточного уплотнительного кольца 19”, расположенного между указанными кольцевыми зазорами 15. В варианте осуществления, показанном на фиг.9, остальные характеристики вращающегося устройства 10 сквозной подачи такие же, как у устройства, показанного со ссылкой на вариант осуществления, представленный на фиг.3-5. Например, соответствующая кольцевая проставка 13 расположена в каждом кольцевом зазоре 15, что в данном случае является существенным для удерживания промежуточного уплотнительного кольца 19” в заданном положении.

В данном варианте осуществления, как и в других, приведенных одновременно с вариантами осуществления, показанными на фиг.4-8, для обеспечения надлежащего функционирования вращающегося устройства 10 сквозной подачи, как и в предыдущих случаях, необходимо, чтобы кольцевые зазоры 15 были отделены друг от друга для предотвращения поступления воздуха, проходящего в одном из каналов, в другой канал. Для получения данного результата необходимо, чтобы промежуточное уплотнительное кольцо 19” представляло собой уплотнительное кольцо такого типа, которое способно обеспечить герметичность с обеих сторон, то есть было выполнено с уплотняющими кромками 191 с обеих сторон, как описано для вариантов осуществления, показанных на фиг.3-5 и 8.

Следовательно, гнездо для размещения, образованное между внутренним цилиндрическим кольцом 11” и наружным цилиндрическим кольцом 12”, должно иметь размеры, превышающие размеры соответствующих компонентов, описанных для предыдущих вариантов осуществления.

В остальном конструкция вращающегося устройства сквозной подачи остается идентичной по отношению к конструкции вращающихся устройств сквозной подачи согласно вариантам осуществления, описанным ранее, или может изменяться в соответствии с вариантами, уже показанными на фиг.6-8, при этом преимущества с точки зрения упрощения конструкции вращающегося устройства сквозной подачи являются такими же, как уже описанные в отношении таких вариантов осуществления.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных и показанных в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, закрывающее кольцо 21 и крышка 22 показаны со стороны вращающегося устройства 10 сквозной подачи, удаленной от обода С, но в альтернативном варианте они могут быть расположены с противоположной стороны. В то же время второй выступ 120 наружного цилиндрического кольца 12 и первый выступ 110 внутреннего цилиндрического кольца 11 могут быть расположены со стороны, удаленной от обода С, при выполнении обусловленных этим изменений конструкции вращающегося устройства 10 сквозной подачи по отношению к той конструкции, которая описана и показана на приложенных чертежах, при этом данные изменения находятся в пределах знаний специалиста в данной области техники.

Настоящее изобретение было описано посредством неограничивающей иллюстрации в соответствии с предпочтительными вариантами его осуществления, но следует понимать, что изменения и/или модификации могут быть выполнены специалистами в данной области техники без отхода от объема изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения.

Устройство содержит внутреннее цилиндрическое кольцо и наружное цилиндрическое кольцо, которые свободно поворачиваются относительно друг друга и выполнены с каналами для прохождения текучей среды. Каналы соединены посредством по меньшей мере одного кольцевого зазора, ограниченного в аксиальном направлении уплотнительными кольцами, размещенными в цилиндрическом гнезде. Цилиндрическое гнездо обращено в радиальном направлении наружу или внутрь и ограничено в аксиальном направлении упорами. Уплотнительные кольца установлены по посадке с натягом на внутреннем цилиндрическом кольце или наружном цилиндрическом кольце и выполнены с упругой частью, предназначенной для контакта с поверхностью внутреннего цилиндрического кольца или наружного цилиндрического кольца. Устройство также содержит средства, которые предотвращают аксиальное перемещение внутреннего цилиндрического кольца относительно наружного цилиндрического кольца. По меньшей мере один подшипник расположен между внутренним и наружным цилиндрическими кольцами и выполнен с возможностью восприятия как радиальной нагрузки, так и аксиальной нагрузки между внутренним и наружным цилиндрическими кольцами. Технический результат – повышение надежности устройства. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи, предназначенное для перемещения текучей среды между двумя объектами, один из которых совершает вращательное движение относительно другого, при этом вращающееся устройство (10) сквозной подачи содержит два коаксиальных цилиндрических компонента, образованных соответственно в виде внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”), которые свободно поворачиваются относительно друг друга и соответственно выполнены с одним или более внутренними каналами (18) и одним или более наружными каналами (17) для прохождения указанной текучей среды, причем каждый из указанных одного или более внутренних каналов (18) и каждый из указанных одного или более наружных каналов (17) соединены посредством по меньшей мере одного кольцевого зазора (15), при этом каждый кольцевой зазор (15) ограничен в аксиальном направлении двумя уплотнительными кольцами (19, 19’, 19”), причем уплотнительные кольца (19, 19’, 19”) размещены в цилиндрическом гнезде внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) или наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”), при этом цилиндрическое гнездо обращено в радиальном направлении соответственно наружу или внутрь и соответственно ограничено в аксиальном направлении с одной стороны осевым упором, образованным как одно целое с внутренним цилиндрическим кольцом (11, 11’, 11”) или наружным цилиндрическим кольцом (12, 12’, 12”) или присоединенным к внутреннему цилиндрическому кольцу (11, 11’, 11”) или наружному цилиндрическому кольцу (12, 12’, 12”), а с другой стороны осевым упором, образованным крышкой (22, 22’), присоединенной с возможностью отсоединения к внутреннему цилиндрическому кольцу (11, 11’, 11”), или закрывающим кольцом (21), или промежуточным кольцом (28), которые присоединены с возможностью отсоединения к наружному цилиндрическому кольцу (12, 12’, 12”), причем уплотнительные кольца (19, 19’, 19”) соответственно установлены по посадке с натягом на внутреннем цилиндрическом кольце (11, 11’, 11”) или на наружном цилиндрическом кольце (12, 12’, 12”) и выполнены с упругой частью, предназначенной для контакта с поверхностью соответственно наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) или внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”), при этом вращающееся устройство (10) сквозной подачи содержит средства, которые предотвращают аксиальное перемещение внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) относительно наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”), причем между внутренним цилиндрическим кольцом (11, 11’, 11”) и наружным цилиндрическим кольцом (12, 12’, 12”) расположен по меньшей мере один подшипник (20, 20’) с возможностью восприятия как радиальной нагрузки, так и аксиальной нагрузки между внутренним цилиндрическим кольцом (11, 11’, 11”) и наружным цилиндрическим кольцом (12, 12’, 12”), при этом внутреннее цилиндрическое кольцо (11, 11’, 11”) выполнено с по меньшей мере одним первым уступом (25A, 25C, 25’), а наружное цилиндрическое кольцо (12, 12’, 12”) выполнено с по меньшей мере одним вторым уступом (25B, 25D, 25”), который расположен напротив указанного по меньшей мере одного первого уступа (25A, 25C, 25’), причем указанный по меньшей мере один подшипник (20, 20’) расположен между указанным по меньшей мере одним первым уступом (25A, 25C, 25’) и указанным по меньшей мере одним вторым уступом (25B, 25D, 25”), так что указанный по меньшей мере один подшипник (20, 20’) образует по меньшей мере одно средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) относительно друг друга, при этом указанное по меньшей мере одно средство ограничения в аксиальном направлении функционирует для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) во время их вращения относительно друг друга, отличающееся тем, что цилиндрическое гнездо внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) или наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) соответственно ограничено в аксиальном направлении с одной стороны первым выступом (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) или вторым выступом (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”), а с другой стороны - выступом (122) крышки (22), присоединенной к внутреннему цилиндрическому кольцу (11, 11’, 11”), или выступом (121) закрывающего кольца (21), или промежуточным кольцом (28), присоединенным к наружному цилиндрическому кольцу (12, 12’, 12”).

2. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.1, отличающееся тем, что первый выступ (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) образован как одно целое с внутренним цилиндрическим кольцом (11, 11”), а второй выступ (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) образован как одно целое с наружным цилиндрическим кольцом (12, 12’, 12”).

3. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый уступ (25А) образован на первом выступе (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”), при этом первый выступ (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) ориентирован в радиальном направлении по направлению к наружной стороне вращающегося устройства (10) сквозной подачи, причем второй уступ (25В) образован на втором выступе (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12”), при этом второй выступ (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12”) ориентирован в радиальном направлении по направлению к внутренней части вращающегося устройства (10) сквозной подачи таким образом, что первый выступ (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) по меньшей мере частично перекрывает в радиальном направлении второй выступ (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12”) в конфигурации вращающегося устройства (10) сквозной подачи в сборе, причем подшипник (20, 20’), расположенный между первым уступом (25А) первого выступа (110) внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) и вторым уступом (25В) второго выступа (120) наружного цилиндрического кольца (12, 12”), образует первое средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12”) относительно друг друга.

4. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.3, отличающееся тем, что первый уступ (25С) образован на выступе (121) закрывающего кольца (21), при этом выступ (121) закрывающего кольца (21) обращен в радиальном направлении к внутренней части вращающегося устройства (10) сквозной подачи, причем второй уступ (25D) образован на выступе (122) крышки (22), при этом подшипник (20, 20’), расположенный между первым уступом (25С) выступа (121) закрывающего кольца (21) и вторым уступом (25D) выступа (122) крышки (22), образует второе средство ограничения в аксиальном направлении по отношению к возможному аксиальному перемещению внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12”) относительно друг друга, при этом второе средство ограничения в аксиальном направлении функционирует во взаимодействии с первым средством ограничения в аксиальном направлении для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца (11, 11”) и наружного цилиндрического кольца (12, 12”).

5. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что первый уступ (25’) выполнен на внутреннем цилиндрическом кольце (11’) в зоне конца, ограниченного крышкой (22’), а второй уступ (25”) образован на выступе (121) закрывающего кольца (21), при этом один подшипник (20) расположен между первым уступом (25’) и вторым уступом (25”), причем один подшипник (20) предназначен для сохранения взаимного расположения внутреннего цилиндрического кольца (11’) и наружного цилиндрического кольца (12’).

6. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что упругая контактирующая часть содержит по меньшей мере один вращающийся уплотняющий элемент, образованный уплотняющей кромкой (191, 191’), которая выступает от уплотнительного кольца (19, 19’), размещенного в цилиндрическом гнезде внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”) или наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”), и имеет конец, находящийся в контакте соответственно с внутренней поверхностью наружного цилиндрического кольца (12, 12’, 12”) или с наружной поверхностью внутреннего цилиндрического кольца (11, 11’, 11”).

7. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.6, отличающееся тем, что упругая контактирующая часть каждого уплотнительного кольца (19) содержит первую уплотняющую кромку (191), которая ориентирована в направлении соответствующего внутреннего канала (18) и которая предназначена для поддержания давления в указанном по меньшей мере одном кольцевом зазоре (15), и вторую уплотняющую кромку (191), которая ориентирована в направлении указанного по меньшей мере одного подшипника (20) и предназначена для обеспечения гидрогерметичности по отношению к смазочным жидкостям, имеющимся в зоне, занимаемой указанным по меньшей мере одним подшипником (20).

8. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.6, отличающееся тем, что упругая контактирующая часть каждого уплотнительного кольца (19’) содержит одну уплотняющую кромку (191’), которая ориентирована в направлении указанного по меньшей мере одного кольцевого зазора (15) и которая выполняет двойную задачу поддержания давления в указанном по меньшей мере одном кольцевом зазоре (15) и обеспечения гидрогерметичности по отношению к смазочным жидкостям, имеющимся в зоне, занимаемой указанным по меньшей мере одним подшипником (20).

9. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что оно содержит два уплотнительных кольца (23), обеспечивающих уплотнение по отношению к внешней среде, которые соответственно расположены на двух концах вращающегося устройства (10) сквозной подачи, определяемых в аксиальном направлении, с натягом как по отношению к внутреннему цилиндрическому кольцу (11, 11’, 11”), так и по отношению к наружному цилиндрическому кольцу (12, 12’, 12”).

10. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.9, отличающееся тем, что уплотнительные кольца (23), обеспечивающие уплотнение по отношению к внешней среде, представляют собой составные уплотнительные кольца, а именно - содержащие первый вращающийся компонент, закрепленный относительно объекта, совершающего вращательное движение, и второй неподвижный компонент, предназначенный для фиксации относительно другого объекта.

11. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что уплотнительные кольца (19, 19’, 19”) удерживаются на удалении друг от друга посредством кольцевой проставки (13), которая расположена в каждом кольцевом зазоре (15) и определяет границу наружного кольцевого пространства (14), образованного с той стороны кольцевой проставки (13), которая обращена к наружному цилиндрическому кольцу (12, 12’, 12”), при этом кольцевая проставка (13) имеет один или более радиальных соединительных каналов (16), проходящих между кольцевым зазором (15) и наружным кольцевым пространством (14).

12. Вращающееся устройство (10) сквозной подачи по п.1, отличающееся тем, что два подшипника (20) расположены между внутренним цилиндрическим кольцом (11, 11”) и наружным цилиндрическим кольцом (12, 12”).