колесо транспортного средства

Формула изобретения

Колесо транспортного средства, включающее обод с передней и задней ребордами, центральную ступичную часть, спицы, соединяющие обод со ступенчатой частью с увеличивающейся к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары спиц, выполненными по дуге окружности и сопряженными между собой и поверхностью ступицы дугами окружности с центром в плоскости, проходящей через биссектрису угла между смежными спицами, отличающееся тем, что боковые поверхности спиц сопряжены с поверхностью ступицы дугами окружностей с чередующимися по величине радиусами при отношении большего к меньшему 1,2-1,8, дуги окружностей внутренних боковых поверхностей пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точки, равнорасположенные на ободе на расстоянии 0,4-0,6 минимальной толщины спицы от ее оси, и точки, расположенные на оси спицы в пределах от центра ступицы до окружности, проходящей через центры дуг окружностей, сопрягающих боковые наружные поверхности пар спиц с поверхностью ступицы, а наружные боковые поверхности пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точку касания дуг окружностей, сопрягающих наружные боковые поверхности спиц с поверхностью ступицы и точку, расположенную на ободе на расстоянии 0,3-0,5 минимальной толщины спицы от ее оси.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к транспортным средствам, а именно к колесам автомобильного транспорта.

Известно колесо транспортного средства, включающее обод с передней и задней ребордами, центральную ступичную часть и спицы, соединяющие обод со ступицей, боковые поверхности спиц выполнены по дуге окружности с центром, расположенным в плоскости, проходящей через ось колеса и продольную ось симметрии третьей спицы, являющейся биссектрисой угла между первыми двумя [Заявка Великобритании N 2200602, B 60 B 3/02, 1988 г.].

Недостатком этого колеса является нерациональное распределение металла в спицах, что увеличивает расход металла и утяжеляет само колесо.

Известно колесо транспортного средства, включающее обод с передней и задней ребордами, центральную ступичную часть, спицы, соединяющие обод со ступичной частью с увеличивающимися к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары спиц, выполненными по дуге окружности и сопряженными между собой и поверхностью ступицы дугами окружности с центром в плоскости, проходящей через биссектрису угла между смежными спицами [Патент РФ N 2077993, B 60 B 3/06, 1977 г., прототип].

Недостатком этого колеса является недостаточная жесткость колеса из-за значительного расстояния между точками опор обода на спице колеса при диаметрах колес свыше 14 дюймов.

Увеличение числа спиц приведет из-за особенности построения спиц к существенному увеличению веса колеса.

Кроме того, колесо потеряет свой ажурный вид.

Предлагается колесо транспортного средства, включающее обод с передней и задней ребордами, центральную ступичную часть и спицы, соединяющие обод со ступичной частью с увеличивающимися к последней толщиной и высотой и с боковыми поверхностями каждой пары спиц, выполненными по дуге окружности и сопряженными между собой и поверхностью ступицы дугами окружности с центром в плоскости, проходящей через биссектрису угла между смежными спицами. Боковые поверхности спиц сопряжены с поверхностью ступицы дугами окружностей с чередующимися по величине радиусами при отношении большего к меньшему 1,2 - 1,8. Дуги окружностей внутренних боковых поверхностей пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точки, равнорасположенные на ободе на расстоянии 0,4 - 0,6 минимальной толщины спицы от ее оси, и точки, расположенные на оси спицы в пределах от центра ступицы до окружности, проходящей через центры дуг окружностей, сопрягающих боковые наружные поверхности пар спиц с поверхностью ступицы, а наружные боковые поверхности пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точку касания дуг окружностей, сопрягающих наружные боковые поверхности спиц с поверхностью ступицы и точку, расположенную на ободе на расстоянии 0,3 - 0,5 минимальной толщины спицы от ее оси.

Предлагаемое колесо отличается от прототипа тем, что боковые поверхности спиц сопряжены с поверхностью ступицы дугами окружностей с чередующимися по величине радиусами при отношении большего к меньшему 1,2 - 1,8, дуги окружностей внутренних боковых поверхностей пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точки, равнорасположенные на ободе на расстоянии 0,4 - 0,6 минимальной толщины спицы от ее оси, и точки, расположенные на оси спицы в пределах от центра ступицы до окружности, проходящей через центры дуг окружностей, сопрягающих боковые наружные поверхности пар спиц с поверхностью ступицы, а наружные боковые поверхности пар спиц сопряжены с поверхностью, проходящей через точку касания дуг окружностей, сопрягающих наружные боковые поверхности спиц с поверхностью ступицы, и точку, расположенную на ободе на расстоянии 0,3 - 0,5 минимальной толщины спицы от ее оси.

Технический результат - повышение жесткости обода колеса и улучшение дизайна колеса.

Предлагаемая конструкция колеса позволяет за счет возможного увеличения числа спиц и равномерного распределения по окружности обода точек опор повысить жесткость конструкции и на 10 - 15% снизить вес ободной части, уменьшая ее сечение. При этом увеличение числа спиц /при общем четном их числе/ не нарушает асимметрическую идею созданного рисунка, что улучшает дизайн колеса, а увеличение длины спицу за счет их криволинейности уменьшает напряжение в колесе при его нагреве в процессе эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где

на фиг. 1 - общий вид лицевой части колеса;

на фиг. 2 - построение основного фрагмента колеса с сопрягающей дугой окружности большого радиуса;

на фиг. 3 - построение основного фрагмента колеса с сопрягающей дугой окружности меньшего радиуса.

Предлагаемое колесо состоит из обода 1 диаметрами D₂ и D₃ с ребордами 2 диаметра D₁, центральной ступичной частью 3 диаметра D₄ и спиц 4, внутренние боковые поверхности 5 и 6 которых образованы дугами окружностей радиуса R₁ /фиг. 2/, которые сопряжены с боковой поверхностью ступицы 3 дугой окружности радиуса R₂ и с поверхностью, образующая которой проведена через точку А, равнорасположенные на ободе 1 на расстоянии 0,4 - 0,6 минимальной толщины _м спицы от ее оси 00, и точки, расположенные на оси 00₁ спицы 4 в пределах от центра 0 ступицы 3 до окружности, проходящей через центры дуг окружностей, сопрягающих боковые наружные поверхности пар спиц 4 с поверхностью ступицы 3.

На фиг. 2 показано колесо, у которого образующая АО проведена через точку А и центр 0 ступицы 3.

Наружные боковые поверхности 7 и 8 пар спиц образованы дугами окружности радиуса R₃, сопряженных дугой окружности R₄ с боковой поверхностью ступицы 3 диаметра D₄ и с поверхностью, образующая которой BC проведена через точку B касания сопрягающей окружности радиуса R₄ с боковой поверхностью ступицы 3 и точку C, расположенную на ободе 1 на расстоянии 0,3 - 0,5 минимальной толщины спицы 4 от ее оси 00₁.

На фиг. 2 показано построение фигуры колеса диаметра D₁ = 19"", в котором использовано отношение

На фиг. 3 показано построение фигуры колеса также диаметра D₁ = 19"", у которого основной фрагмент колеса выполнен с внутренними дугами радиуса R₁, сопрягающимися с боковой поверхностью ступицы 3 дугой окружности радиуса R₂, который меньше радиуса R₄ в 1,57 раза.

Таким образом, в приведенных на фигурах 2 и 3 построениях основных фрагментов колес сохранено чередование размеров дуг окружностей, сопрягающих боковые поверхности спиц с боковой поверхностью ступицы, по принципу больший-меньший с соотношением 1,2 - 1,8.

Было изготовлено две партии колес из магниевого сплава МА2-1 следующих размеров:

Партия N 1

Колесо размера 10 х 19""

Данные в мм

D₁ - 522,4

D₂ - 475

D₃ - 440

D₄ - 180

R₁ - 200

R₂ - 21,5

R₃ - 230

R₄ - 12

_м - 10



число спиц 14

масса колеса 6800 г.

Партия N 2

Колесо размера 7,0 х 16""

D₁ - 422,4

D₂ - 396

D₃ - 360

D₄ - 160

R₁ - 200

R₂ - 16,4

R₃ - 180

R₄ - 10

_м - 8



число спиц 14

масса колеса 6100 г.

Проведенные испытания изготовленных колес показали, что предложенная конструкция позволила повысить жесткость колес в 1,1 раза при уменьшении площади сечения обода на 12%. Это позволило уменьшить общий вес колеса на 15%, сохранив те же самые эксплуатационные нагрузки.

Вес спортивного колеса 19"" обычной конструкции из сплава МА2-1 составляет 7820 г; вес спортивного колеса 16"" также из сплава МА2-1 составляет 7100 г.

Несмотря на увеличение числа спиц /при общем четном их числе/ асимметричная идея созданного рисунка не нарушилась, а увеличение длины спиц за счет их криволинейности уменьшило напряжения в колесе при его нагреве.