RU2344945C1 - Wheel - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: wheel includes a tight rim and pneumatic tubeless tyre, inside which a resilient knock-down support is installed, which is made in a form of circular sections discretely and equally spaced and fixed to allow for sliding on the guide ring, which envelopes the disc and is rigidly attached to the bearing face of the disc.

EFFECT: simple, multi-purpose design, reduced cost and easier wheel installation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, касается колеса с моноблочным ободом, пневматической шиной и опорным телом в полости последней, обеспечивающим возможность безаварийного движения на спущенной шине.The invention relates to a transport engineering industry, in particular, to a wheel with a monoblock rim, a pneumatic tire and a supporting body in the cavity of the latter, which provides the possibility of trouble-free movement on a flat tire.

Известно колесо транспортного средства (патент RU №2272715, МПК В60В 21/02, 2006 г.), содержащее пневматическую шину, насаженную на асимметричный по внешнему и внутреннему диаметрам обод, и установленную в полости шины поддерживающую опору кольцевой формы, закрепленную на опорной поверхности обода через посредство радиального окружного выступа.A vehicle wheel is known (patent RU No. 2272715, IPC ВВВВ 21/02, 2006), containing a pneumatic tire mounted on an asymmetric rim and an supporting ring-shaped support mounted in the tire cavity mounted on the supporting surface of the rim through a radial circumferential protrusion.

Недостатками известного технического решения являются увеличение за счет большой массы колеса, неподрессоренной массы автомобиля, необходимость замены колеса после езды на спущенной шине, невозможность использования стандартных шин и дисков, необходимость специального оборудования для изготовления и монтажа колес. Как следствие, известное колесо имеет высокую цену и малодоступно широкому кругу автолюбителей.The disadvantages of the known technical solutions are the increase due to the large mass of the wheel, unsprung mass of the car, the need to replace the wheel after riding on a flat tire, the inability to use standard tires and wheels, the need for special equipment for the manufacture and installation of wheels. As a result, the famous wheel has a high price and inaccessible to a wide range of motorists.

Известно (патент RU №2224662, МПК В60С 17/06, 2004 г.) автомобильное колесо с опорным телом аварийного движения, выполненным в виде кольцевой, разомкнутой по внутренней окружности оболочки, аксиальные края стенок которой опираются на обод колеса и закреплены на нем с помощью упругих кольцевых опорных вставок.It is known (patent RU No. 2224662, IPC ВС 17/06, 2004) a car wheel with a support body of emergency traffic, made in the form of an annular, open along the inner circumference of the shell, the axial edges of the walls of which are supported on the wheel rim and fixed on it with elastic annular supporting inserts.

В известном колесе используются стандартные диски и шины, его монтаж осуществляется с помощью обычных шиномонтажных средств, оно доступно по цене широкому кругу автолюбителей.The well-known wheel uses standard disks and tires, its installation is carried out using conventional tire fitting tools, it is affordable for a wide range of car enthusiasts.

Вместе с тем недостатком известной системы безаварийного движения на спущенных шинах является недостаточно высокая осевая жесткость опоры, в результате чего при воздействии на колесо осевых сил (например, при движении по мягким деформируемым дорогам без твердого покрытия или при прохождении поворотов) возможен накат краев опоры на боковину шины с последующим разрывом последней. Кроме того, после движения на спущенной шине известное колесо не подлежит ремонту и восстановлению и требует замены.At the same time, the disadvantage of the known system of trouble-free movement on flat tires is the insufficient axial stiffness of the support, as a result of which, when driving on the wheel with axial forces (for example, when driving along soft deformable roads without hard surface or when cornering), the edges of the support can roll over to the sidewall tires followed by a break in the latter. In addition, after driving on a flat tire, a known wheel cannot be repaired and repaired and needs to be replaced.

Известно колесо транспортного средства (патент RU №2291788, МПК В60С 17/06, 2007 г.), содержащее герметичный разборный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена упругая внутренняя опора, ограничивающая радиальную деформацию шины и обеспечивающая необходимую работоспособность последней при потере внутреннего давления. Профиль опоры имеет уширенное основание и скругленную вершину, контуры которой подобны контуру опорной дорожки нормально накачанной шины. Опора выполнена разборной и составлена из сцепленных друг с другом отдельных сегментов, образующих охватывающее обод сплошное кольцо. Каждый из сегментов прикреплен к опорной поверхности обода резьбовым соединением, для размещения элементов которого в теле сегмента выполнена цилиндрическая аксиально-ориентированная полость со сквозным радиально направленным отверстием.A vehicle wheel is known (patent RU No. 2291788, IPC В60С 17/06, 2007), containing a sealed collapsible rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic internal support is installed, limiting radial deformation of the tire and providing the latter with the necessary performance when the internal pressure. The support profile has a widened base and a rounded apex, the contours of which are similar to the contour of the support track of a normally inflated tire. The support is made collapsible and composed of separate segments interlocked with each other, forming a continuous ring surrounding the rim. Each of the segments is attached to the supporting surface of the rim by a threaded connection, for placing the elements of which a cylindrical axially oriented cavity with a through radially directed hole is made in the segment body.

Одним из недостатков известной конструкции является снижение прочности диска, обусловленное наличием в его опорной плоскости сквозных отверстий, ослабляющих сечение диска и являющихся концентраторами напряжений.One of the disadvantages of the known design is the decrease in the strength of the disk due to the presence in its supporting plane of through holes that weaken the cross section of the disk and are stress concentrators.

Другим недостатком известного колеса, связанным с его относительно большой массой, является увеличение неподрессоренной массы автомобиля.Another disadvantage of the known wheel associated with its relatively large mass is the increase in unsprung mass of the car.

Кроме того, сложность как конструкции, так и технологии монтажа опоры исключает возможность реализации известного технического решения совместно со стандартными моноблочными дисками, что существенно ограничивает область применимости известного колеса.In addition, the complexity of both the design and the mounting technology of the support excludes the possibility of implementing the known technical solution in conjunction with standard monoblock disks, which significantly limits the applicability of the known wheel.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции колеса с внутренней поддерживающей опорой, обеспечивающей при потере давления в шине возможность безаварийного движения транспортного средства до остановки.The objective of the invention is to simplify the design of the wheel with an internal supporting support, which provides for the loss of pressure in the tire the possibility of trouble-free movement of the vehicle to a stop.

Технические результаты изобретения - относительная простота и универсальность конструкции, обеспечивающие возможность ее применения для любых типов шин и дисков, упрощение монтажа колеса, снижение его стоимости.The technical results of the invention are the relative simplicity and versatility of the design, providing the possibility of its application for all types of tires and wheels, simplifying wheel mounting, reducing its cost.

Результаты изобретения достигаются за счет того, что колесо транспортного средства, содержащее герметичный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена охватывающая обод упругая разборная поддерживающая опора, снабжено сплошной кольцевой направляющей, жестко прикрепленной к поверхности обода, а поддерживающая опора выполнена в виде дискретных кольцевых секторов, рассредоточенных по окружности направляющей и зафиксированных на ней подвижно, с возможностью скольжения.The results of the invention are achieved due to the fact that the wheel of the vehicle, containing a sealed rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic collapsible supporting support is enclosing the rim, is provided with a continuous ring guide rigidly attached to the surface of the rim, and the supporting support is made in the form of discrete ring sectors distributed around the circumference of the guide and fixed on it movably, with the possibility of sliding.

Для ограничения осевой подвижности поддерживающей опоры на направляющей по всей ее длине выполнена фиксирующая канавка (или выступ), а на нижней поверхности секторов поддерживающей опоры соответственно - выступы (или канавки).To limit the axial mobility of the supporting support, a fixing groove (or protrusion) is made on the guide along its entire length, and protrusions (or grooves), respectively, on the lower surface of the sectors of the supporting support.

Наружный диаметр направляющей не превышает диаметров посадочных мест для бортов шины на диске.The outer diameter of the guide does not exceed the diameters of the seats for the tire beads on the disk.

Количество секторов, устанавливаемых на направляющей, определяется диаметром обода, окружной длиной секторов и расстоянием между соседними секторами. В свою очередь, длина сектора и расстояния между ними выбираются так, чтобы обеспечить удобство сборки колеса, с одной стороны, и свести к минимуму дискомфортность движения на спущенной шине, с другой.The number of sectors mounted on the guide is determined by the diameter of the rim, the circumferential length of the sectors, and the distance between adjacent sectors. In turn, the sector length and the distance between them are selected so as to ensure ease of assembly of the wheel, on the one hand, and to minimize the discomfort of movement on a flat tire, on the other.

Предлагаемое техническое решение, в сущности, представляет собой своеобразный подшипник скольжения, в котором сектора являются вкладышами, а направляющая - опорной поверхностью.The proposed technical solution, in essence, is a kind of plain bearing, in which the sectors are inserts, and the guide is the supporting surface.

Использование направляющей позволяет отвязаться от конкретной конструкции и размеров обода, т.е. с минимальными доделками использовать любые типы дисков, а выполнение поддерживающей опоры в виде дискретных секторов обеспечивает возможность и удобства ее монтажа с помощью обычных шиномонтажных инструментов.Using the guide allows you to get rid of the specific design and size of the rim, i.e. use any types of disks with minimal finishing touches, and the implementation of the supporting support in the form of discrete sectors provides the possibility and convenience of its installation using conventional tire fitting tools.

Способы и средства фиксации секторов на направляющей могут быть различными, один из возможных вариантов практической реализации предлагаемого устройства приведен ниже.Methods and means of fixing sectors on the guide may be different, one of the possible options for the practical implementation of the proposed device is given below.

На фиг.1 и 2 приведены изображения соответственно радиального и окружного сечений предлагаемого колеса.Figure 1 and 2 shows the images, respectively, of the radial and circumferential sections of the proposed wheels.

Колесо содержит монолитный диск 1, шину 2, кольцевую направляющую 3 с фиксирующей канавкой 4, поддерживающую опору, состоящую из секторов 5 с отверстиями 6, позиционирующие вставки 7, трос 8, натяжное устройство 9.The wheel contains a monolithic disk 1, tire 2, an annular guide 3 with a locking groove 4, supporting a support consisting of sectors 5 with holes 6, positioning inserts 7, cable 8, tensioner 9.

Для удобства монтажа кольцевая направляющая 3 выполнена из двух профилированных полуколец, внутренний диаметр которых равен диаметру опорной поверхности диска. Полукольца плотно прижаты к поверхности диска 1 и жестко закреплены на ней любым известным способом (например, точечной сваркой). В зависимости от типа используемого диска кольцо может иметь различную ширину, может быть установлено как посредине диска, так и смещено к одной из закраин обода. Направляющая 3 по всей длине окружности снабжена фиксирующим элементом в виде, например, окружной канавки 4, предназначенной для ограничения осевой подвижности секторов 5. Возможно также выполнение фиксирующего элемента в виде окружного выступа. Поддерживающая опора составлена из нескольких идентичных по конструкции секторов 5, которые устанавливаются на направляющей 3 на некотором расстоянии друг от друга. Сектора 5 могут быть выполнены как в виде монолитных, так и многослойных кольцевых фрагментов различного профиля (прямоугольного, полукруглого и др.), изготовленных из металла, пластика, резины или из композиций указанных материалов. Нижняя, прилегающая к направляющему кольцу поверхность каждого сектора снабжена окружным выступом (или канавкой), профиль которого соответствует профилю канавки (выступа) 4 на направляющей 3. Кроме того, в каждом секторе выполнены сквозные окружные отверстия 6. Для фиксации окружного положения секторов 5 на направляющей 3 и предотвращения их взаимного смещения относительно друг друга между секторами установлены позиционирующие трубчатые вставки 7.For ease of installation, the annular guide 3 is made of two profiled half rings, the inner diameter of which is equal to the diameter of the supporting surface of the disk. The half rings are tightly pressed to the surface of the disk 1 and rigidly fixed to it by any known method (for example, spot welding). Depending on the type of disk used, the ring may have a different width, can be installed both in the middle of the disk, and shifted to one of the rim flanges. The guide 3 along the entire circumference is provided with a locking element in the form of, for example, a circumferential groove 4, designed to limit the axial mobility of the sectors 5. It is also possible to make the locking element in the form of a circumferential protrusion. The supporting support is composed of several identical in design sectors 5, which are mounted on the guide 3 at a certain distance from each other. Sectors 5 can be made both in the form of monolithic and multilayer ring fragments of various profiles (rectangular, semicircular, etc.) made of metal, plastic, rubber or from compositions of these materials. The lower surface of each sector adjacent to the guide ring is provided with a circumferential protrusion (or groove), the profile of which corresponds to the profile of the groove (protrusion) 4 on the guide 3. In addition, through each circular hole is made in each sector 6. To fix the circumferential position of the sectors 5 on the guide 3 and to prevent their mutual displacement relative to each other between sectors, positioning tubular inserts 7 are installed.

Через отверстия 6 секторов 5 и вставки 7 пропущен трос 8, концы которого снабжены натяжным устройством 9 любого известного типа, например винтовым талрепом.A cable 8 is passed through the holes 6 of the sectors 5 and the insert 7, the ends of which are equipped with a tensioning device 9 of any known type, for example, a screw lanyard.

Монтаж колеса осуществляется следующим образом.The wheel is mounted as follows.

Предварительно на колесном диске 1 закрепляют кольцевую направляющую 3. Собирают поддерживающую опору, для чего сектора 5, чередуя их с позиционирующими вставками 7, нанизывают на трос 8, после чего к концам троса подсоединяют натяжное устройство 9. На диск надевают внутренний борт шины и сдвигают его к внутренней закраине диска. Через зазор между внешним бортом шины и наружным краем диска в полость шины вставляют собранную поддерживающую опору. Устанавливают сектора 5 на кольцевую направляющую 3 так, чтобы их выступы попали в канавку 4 на направляющей, и с помощью натяжного устройства 9 натягивают трос 8 до плотного прижатия секторов 5 к поверхности направляющей 3. После этого на диск надевают второй борт шины.Preliminarily, an annular guide 3 is fixed on the rim 1. A supporting support is assembled, for which sectors 5, alternating them with positioning inserts 7, are strung on the cable 8, after which the tensioner 9 is connected to the ends of the cable, the inner side of the tire is put on and the tire is shifted to the inner edge of the disk. Through the gap between the outer bead of the tire and the outer edge of the disk, the assembled supporting support is inserted into the tire cavity. Install sectors 5 on the annular guide 3 so that their protrusions fall into the groove 4 on the guide, and with the help of a tensioner 9 pull the cable 8 until the sectors 5 are pressed firmly against the surface of the guide 3. After that, the second side of the tire is put on the disk.

Предлагаемое колесо транспортного средства работает следующим образом.The proposed vehicle wheel operates as follows.

В штатном режиме движения поддерживающая опора не оказывает никакого влияния на качение колеса. При снижении давления в результате повреждения шины (прокол, разрыв и т.п.) вступает в работу упругая поддерживающая опора, шина при этом деформируется. За счет прижатия и распора шины разборными элементами (секторами) опоры и надежного их прижатия к направляющей обода обеспечивается сцепление опоры как с внутренней поверхностью шины, так и с опорной поверхностью обода, что исключает накат опоры на боковину шины и разбортовку последней при сохранении подвижности колеса.In normal driving mode, the support bearing does not have any effect on the rolling of the wheel. When the pressure decreases as a result of damage to the tire (puncture, rupture, etc.), an elastic support bearing comes into operation, and the tire is deformed. Due to pressing and expanding the tire with collapsible support elements (sectors) of the support and their reliable pressing against the guide of the rim, the support is coupled both to the inner surface of the tire and to the supporting surface of the rim, which prevents the bearing from rolling onto the sidewall of the tire and disassembling the latter while maintaining the mobility of the wheel.

В предлагаемом техническом решении применение кольцевой направляющей в качестве несущего элемента для поддерживающей опоры позволяет достаточно просто и без больших затрат реализовать систему безаварийного движения на спущенных шинах в колесах с любыми дисками и шинами, в том числе и находящимися в эксплуатации.In the proposed technical solution, the use of an annular guide as a supporting element for a supporting support makes it possible quite simply and without high costs to implement a trouble-free movement system on flat tires in wheels with any wheels and tires, including those in service.

Выполнение поддерживающей опоры в виде унифицированных по конструкции и размерам кольцевых фрагментов, дискретно установленных на направляющей, обеспечивает, с одной стороны, существенное упрощение технологии монтажа колеса, с другой стороны, уменьшает неподрессоренную массу колеса, т.е., в конечном счете, снижает нагрузку на подвеску автомобиля.The implementation of the supporting support in the form of annular fragments unified in design and size discretely mounted on the guide provides, on the one hand, a significant simplification of the wheel mounting technology, on the other hand, reduces the unsprung mass of the wheel, i.e., ultimately, reduces the load on the car suspension.

Кроме того, простота конструкции и технологичность предлагаемой системы существенно снижают стоимость колеса.In addition, the simplicity of design and manufacturability of the proposed system significantly reduce the cost of the wheel.

Claims (1)

Колесо, содержащее герметичный обод и пневматическую бескамерную шину, в полости которой установлена охватывающая обод упругая разборная поддерживающая опора, отличающееся тем, что оно снабжено сплошной кольцевой направляющей, жестко прикрепленной к поверхности обода, а поддерживающая опора выполнена в виде дискретных кольцевых секторов, рассредоточенных по окружности направляющей и зафиксированных на ней подвижно с возможностью скольжения. A wheel containing a sealed rim and a pneumatic tubeless tire, in the cavity of which an elastic collapsible supporting support is mounted covering the rim, characterized in that it is provided with a continuous annular guide rigidly attached to the surface of the rim, and the supporting support is made in the form of discrete annular sectors distributed around the circumference guide and fixed on it movably with the possibility of sliding.

Images