BR102012023901B1 - Cubo de roda, conjunto de extremidade da roda, e método defabricação de um cubo de roda - Google Patents

Cubo de roda, conjunto de extremidade da roda, e método defabricação de um cubo de roda Download PDF

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Abstract

"CUBO DE RODA, CONJUNTO DE EXTREMIDADE DA RODA, E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM CUBO DE RODA". Um cubo de roda se estende a partir de uma extremidade externa para uma extremidade interna e tem uma superfície periférica exterior e uma superfície periférica interior espaçada radialmente para dentro da superfície periférica exterior. Uma primeira passagem de ar se estende a partir da extremidade externa para a extremidade interna. Uma segunda passagem de ar se estende a partir da superfície periférica interior para interceptar a primeira passagem de ar. A segunda passagem de ar compreende uma porção removida que se estende circunferencialmente para além de um corte transversal da primeira passagem de ar na intercepção.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] Esta invenção se refere na generalidade a um cubo de roda tendo uma passagem de ar para um sistema de inflação de pneus.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] Sistemas de inflação de pneus estão configurados para manter um nível desejado de pressão de ar dentro dos pneus do veículo durante a operação do veículo. O sistema deve transferir ar a partir de um componente não rotativo através de um componente de roda rotativo tal como o cubo de roda, por exemplo. A maioria das passagens de ar internas aos cubos de rodas são criadas usando a intercepção de buracos perfurados. Uma típica disposição do buraco perfurado inclui pelo menos dois buracos que se interceptam um com o outro. Em uma configuração, um primeiro buraco perfurado é feito para se estender em uma direção geralmente axial ao longo de um comprimento do cubo de roda. Um segundo buraco perfurado é perfurado a partir de uma superfície periférica exterior do cubo de roda em uma direção para dentro para interceptar o primeiro buraco perfurado.
[0003] Devido à natureza da perfuração de longos buracos, por vezes é difícil assegurar que os buracos perfurados se interceptam adequadamente. Se os buracos não se interceptarem adequadamente, o resultado é uma inadequada formação de passagem de ar. Adicionalmente, como o segundo buraco perfurado se estende através da superfície periférica exterior, pode ser difícil disponibilizar uma estreita passagem de ar.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0004] Um cubo de roda se estende a partir de uma extremidade externa para uma extremidade interna e tem uma superfície periférica exterior e uma superfície periférica interior espaçada radialmente para dentro da superfície periférica exterior. Uma primeira passagem de ar se estende a partir da extremidade externa para a extremidade interna. Uma segunda passagem de ar se estende a partir da superfície periférica interior para interceptar a primeira passagem de ar. A segunda passagem de ar compreende uma porção removida que se estende circunferencialmente para além de um corte transversal da primeira passagem de ar na intercepção.
[0005] Em um exemplo, o cubo de roda é usado em uma extremidade do conjunto de roda que inclui um eixo. O cubo de roda é suportado para rotação relativamente ao eixo por pelo menos um rolamento. Um conjunto de vedação está posicionado entre o rolamento e o cubo de roda para fornecer uma câmera vedada. O ar entra na câmera vedada a partir de um fornecedor de ar e é depois comunicado para dentro da segunda passagem de ar, e depois para a primeira passagem de ar. O ar que sai da primeira passagem de ar é comunicado para um pneu rotativo.
[0006] Um método de fabricação da extremidade de roda inclui (a) formação de uma primeira passagem de ar para se estender a partir de uma extremidade externa de um corpo do cubo para uma extremidade interior; e (b) formação de uma segunda passagem de ar para se estender a partir de uma superfície periférica interior do corpo do cubo para interceptar a primeira passagem de ar em uma intercepção de modo que a segunda passagem de ar compreenda uma porção removida que se estende circunferencialmente para além de um corte transversal da primeira passagem de ar na intercepção.
[0007] Estas e outras caraterísticas da presente invenção podem ser melhor entendidas a partir das seguintes especificações e desenhos, dos quais o seguinte é uma breve descrição.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0008] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma extremidade interna de um cubo de roda incorporando o objeto da invenção.
[0009] A Figura 2 é uma vista em corte de um cubo de roda da Figura 1.
[00010] A Figura 3 é uma vista parcial de corte transversal do cubo de roda da Figura 1 mostrando uma passagem de ar axial e uma passagem de ar radial.
[00011] A Figura 4 é uma vista em corte tomada ao longo das linhas 4-4 da Figura 3.
[00012] A Figura 5 é um corte parcial transversal ampliado de um conjunto de cubo de roda incorporando um conjunto de vedação para um sistema de inflação de pneus.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[00013] Como mostrado nas Figuras 1-4, um cubo de roda 10 se estende a partir de uma extremidade interna para uma extremidade externa. O termo "interna" se refere a uma direção geralmente virada para um centro de veículo e o termo "externa" se refere a uma direção geralmente virada para longe a partir de um centro de veículo. O cubo de roda 10 compreende um corpo do cubo 12 que se estende a partir de uma face da extremidade externa 14 para uma face da extremidade interna 16. O cubo de roda 10 é rotativo sobre um eixo A. O corpo do cubo 12 inclui uma superfície periférica exterior 18 e uma superfície periférica interior 20 que é espaçada radialmente para dentro a partir da superfície periférica exterior 18 para o eixo A.
[00014] Como melhor mostrado na Figura 1, o cubo de roda inclui uma flange 22 com uma pluralidade de buracos para receber fixadores. A flange 22 fornece uma interface de montagem para um componente de freio rotativo, tal como um tambor de freio ou rotor de freio, por exemplo.
[00015] Em um exemplo, o corpo do cubo 12 inclui uma primeira passagem de ar 24 que se estende geralmente em uma direção axial a partir da face da extremidade externa 14 para a face da extremidade interna 16. A primeira passagem de ar 24 é uma longa passagem que se estende por quase todo o comprimento do cubo de roda 10. Em um exemplo, a primeira passagem de ar 24 é formada com um processo de perfuração que pára perto da face da extremidade interna 16 do corpo do cubo 12 como melhor se vê nas Figuras 2 e 3.
[00016] O corpo do cubo 12 inclui também uma segunda passagem de ar 26 que se estende a partir da superfície periférica interior 20 para a superfície periférica exterior 18 em uma direção geralmente radial para longe do eixo A. A segunda passagem de ar 26 é formada para interceptar a primeira passagem de ar 24 em uma intercepção perto da face da extremidade interna 16. Assim, no exemplo mostrado, o corpo do cubo 12 inclui uma passagem de ar axial, isto é a primeira passagem de ar 24, e uma passagem de ar radial, isto é a segunda passagem de ar 26.
[00017] A segunda passagem de ar 26 é formada de tal modo que a passagem intercepta a primeira passagem de ar 24 em um ponto de intersepção mas não se estende radialmente para além da primeira passagem de ar 24 para sair da superfície periférica exterior 18, ou seja a primeira passagem de ar 24 termina dentro do próprio corpo do cubo e não está aberta para a superfície periférica exterior 18. A segunda passagem de ar 26 compreende uma porção removida 30 do corpo do cubo 12 que é maior em corte transversal do que um corte transversal da primeira passagem de ar 24 no ponto de intercepção.
[00018] Como mostrado na Figura 4, a parte removida 30 é definida por uma superfície 32 que se estende a partir de uma primeira localização ou ponto P1 na superfície periférica interior 20 em um lado da primeira passagem de ar 24 para uma segunda localização ou ponto P2 na superfície periférica interior 20 em um lado oposto da primeira passagem de ar 24. Como tal, a porção removida 30 se estende circunferencialmente para além de um corte transversal da primeira passagem de ar 24 na intercepção. P1 e P2 estão circunferencialmente espaçados um do outro sobre o eixo A. Assim, a porção removida 30 se estende circunferencialmente para além de cada lado da primeira passagem de ar 24 no ponto de intercepção.
[00019] Em um exemplo, a superfície 32 que define a porção removida 30 compreende uma superfície arqueada ou curvada. A superfície 32 é definida por um raio que se estende a partir do eixo A para a área de intercepção na primeira passagem de ar 24, conforme indicado através de R1 na Figura 4. Enquanto que a superfície 32 é mostrada como tendo uma configuração curvada, a superfície 32 pode também ser formada para ter outros perfis; no entanto, a porção removida 30 deve ser formada para se estender para fora a partir da superfície periférica interior 20 para interceptar, mas não se estender radialmente para fora da superfície periférica exterior 18. Adicionalmente, a porção removida 30 deve compreender uma secção do corpo do cubo 12 que é removida a partir de um lado da primeira passagem de ar 24 para um lado oposto da primeira passagem de ar 24, tal como uma área circunferencial removida ou secção arredondada removida por exemplo.
[00020] Em um exemplo, a segunda passagem de ar 26 compreende um corte de mergulho que é feito com uma ferramenta de moinho circular ou roda de corte. Em uma configuração de exemplo, a segunda passagem de ar 26 é formada com uma passagem radial de corte de mergulho. Em um outro exemplo, uma ferramenta de corte de face tendo um cortador em forma de lápis se movendo sobre um arco pode ser usada para remover a quantidade desejada de material para formar a segunda passagem de ar 26. Deve ser entendido que a ferramenta de moinho circular e a ferramenta de corte de face são apenas exemplos de métodos de usinagem, e que outros métodos de usinagem poderiam também ser usados para formar a segunda passagem de ar 26.
[00021] Através da formação da segunda passagem de ar desta maneira, esta elimina a necessidade de um tampão/vedante adicional em uma periferia exterior do corpo do cubo para alcançar uma estreita passagem de ar.
[00022] Como mostrado na Figura 5, o cubo de roda 10 é usado como parte de um sistema de inflação de pneus para fornecer ar a partir de um fornecedor de ar AS para um pneu T montado para rotação com o cubo de roda 10. O sistema de inflação de pneus fornece ar aos pneus quando os pneus começam a ficar vazios.
[00023] Um eixo não rotativo 40 está conectado a uma estrutura de eixo indicada esquematicamente em 42. O cubo de roda 10 é suportado para rotação relativamente ao eixo 40 por pelo menos um rolamento 44. Um conjunto de vedação 50 está posicionado entre o eixo 40 e o cubo de roda 10. Exemplos do conjunto de vedação 50 são divulgados na Patente US N.o 7,931,061, que é cedida ao mesmo adquirente que o presente requerimento de objeto, e que é aqui incorporado através de referência.
[00024] Uma manga 52 é fixada ao eixo 40 e inclui uma entrada 54 que está em comunicação de fluido com o fornecedor de ar AS. A manga 52 fornece ar para uma câmera vedada 56 formada dentro do conjunto de vedação 50 entre o eixo 40 e o cubo de roda 10. A câmera 56 fornece ar para dentro da segunda passagem de ar 26 e depois para dentro da primeira passagem de ar 24. O ar sai da primeira passagem de ar 24 e é entregue ao pneu T de uma maneira conhecida.
[00025] Embora uma forma de realização desta invenção tenha sido divulgada, um trabalhador com normais conhecimentos nesta arte reconhecerá que certas modificações ficam dentro do escopo desta invenção. Por essa razão, as seguintes reivindicações devem ser estudadas para determinar o verdadeiro escopo e conteúdo desta invenção.

Claims (24)

1. Cubo de roda (10) compreendendo: um corpo do cubo (12) rotativo sobre um eixo e que se estende a partir de uma extremidade interna (16) para uma extremidade externa (14), o corpo do cubo tendo uma superfície periférica exterior (18) e uma superfície periférica interior (20) espaçada radialmente para dentro da superfície periférica exterior; uma primeira passagem de ar (24) que se estende geralmente a partir da extremidade externa para a extremidade interna; e uma segunda passagem de ar (26), caracterizado pelo fato de que a dita segunda passagem de ar (26) se estende a partir da superfície periférica interior para interceptar a primeira passagem de ar em uma intercepção localizada axialmente entre um mancai interno (44) e a extremidade interna (16) do copo do cubo, a segunda passagem de ar compreendendo uma porção removida (30) que se estende em uma direção circunferencial ao redor do eixo na intercepção.
2. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção removida (30) tem uma superfície curvada (32) definida por um raio que se estende a partir do eixo para a intercepção na primeira passagem de ar.
3. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda passagem de ar (26) não se estende radialmente para fora da superfície periférica exterior (18).
4. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda passagem de ar (26) está localizada adjacentemente à extremidade interna (16) do cubo de roda.
5. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira passagem de ar (24) se estende geralmente em uma direção axial e a segunda passagem de ar (26) se estende geralmente em uma direção radial com a segunda passagem de ar sendo definida por uma área de corte transversal que é maior do que a área definida pelo corte transversal da primeira passagem de ar na intercepção.
6. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda passagem de ar (26) não se estende radialmente para fora da primeira passagem de ar (24) na intersecção.
7. Cubo de roda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira passagem de ar (24) se estende substancialmente em um comprimento total do corpo do cubo (10), a primeira passagem de ar se estendendo a partir da extremidade externa (14) e terminando antes de uma face da extremidade interior do corpo do cubo.
8. Conjunto de extremidade da roda que compreende: um eixo não rotativo (40); pelo menos um mancai (44) montado no eixo não rotativo; um cubo de roda (10) suportado em pelo menos um mancai para rotação relativamente ao eixo não rotativo sobre um eixo, o cubo de roda compreendendo um corpo do cubo (12) que se estende a partir de uma extremidade interna (14) para uma extremidade externa (16) e tendo uma superfície periférica exterior (18) e uma superfície periférica interior (20) espaçada radialmente para dentro da superfície periférica exterior; uma primeira passagem de ar (24) que se estende geralmente a partir da extremidade externa para a extremidade interna; e uma segunda passagem de ar (26), caracterizado pelo fato de que a dita segunda passagem de ar (26) se estende a partir da superfície periférica interior para interceptar a primeira passagem de ar em uma intersecção localizada axialmente entre pelo menos um mancai e a extremidade interna do corpo de cubo de tal modo que a segunda passagem de ar não se estende para a superfície periférica exterior, e em que a segunda passagem de ar fornece uma entrada de ar (54) configurada para receber ar a partir de um fornecedor de ar (AS) e a primeira passagem de ar fornece uma saída de ar configurada para transferir ar para um pneu rotativo (T).
9. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a segunda passagem de ar compreende uma porção removida (30) que se estende em uma direção circunferencial ao redor do eixo na intercepção com a primeira passagem de ar, a porção removida sendo definida por uma superfície que se estende a partir de uma primeira localização na superfície periférica interior (20) em um lado da primeira passagem de ar para uma segunda localização na superfície periférica interior em um lado oposto da primeira passagem de ar.
10. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira passagem de ar (24) se estende geralmente em uma direção axial e a segunda passagem de ar (26) se estende geralmente em uma direção radial com a segunda passagem de ar sendo definida por uma área de corte transversal que é maior que uma área de corte transversal da primeira passagem de ar na intercepção entre a primeira e segunda passagens de ar.
11. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que inclui um conjunto de vedação (50) para fornecer uma câmera vedada (56) entre o eixo não rotativo (40) e o cubo de roda (10), e em que o ar que sai da câmera vedada entra na segunda passagem de ar (26).
12. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a segunda passagem de ar (26) não se estende radialmente para fora da primeira passagem de ar (24) na intersecção.
13. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira passagem de ar (24) se estende substancialmente em um comprimento total do corpo do cubo (10), a primeira passagem de ar se estendendo a partir da extremidade externa (14) e terminando antes de uma face da extremidade interna (16) do corpo do cubo.
14. Conjunto de extremidade da roda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o eixo não rotativo (40) inclui uma extremidade do eixo externo e uma extremidade do eixo interno que está configurada para fixação a uma estrutura de eixo, e em que pelo menos um mancai (44) é montado entre a extremidade interna (16) do corpo do cubo (10) e a extremidade do eixo interna do eixo (40).
15. Método de fabricação de um cubo de roda (10) que compreende: (a) formar uma primeira passagem de ar (24) para se estender a partir de uma extremidade externa (14) de um corpo do cubo (12) para uma extremidade interna (16); e (b) formar uma segunda passagem de ar (26), caracterizado pelo fato de que a dita segunda passagem de ar (26) é formada para se estender a partir de uma superfície periférica interior (20) do corpo do cubo para uma superfície periférica exterior (18) para interceptar a primeira passagem de ar em uma intercepção localizada axialmente entre um mancai interno (44) e a extremidade interna (16) do corpo de cubo e de modo que a segunda passagem de ar compreende uma porção removida (30) que se estende em uma direção circunferencial ao redor do eixo na intercepção.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui realizar um corte em mergulho com uma ferramenta de corte para remover uma porção arredondada do corpo do cubo para formar uma segunda passagem de ar (26).
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui formar a segunda passagem de ar (26) para ter uma superfície que se estende a partir de uma primeira localização na superfície periférica interior (20) em um lado da primeira passagem de ar (24) para uma segunda localização na superfície periférica interior em um lado oposto da primeira passagem de ar.
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui formar a segunda passagem de ar (26) de tal modo que a segunda passagem de ar não se estende radialmente para fora da superfície periférica exterior (18).
19. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui formar a segunda passagem de ar (26) adjacente à extremidade interna (16) do corpo do cubo.
20. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui definir a segunda passagem de ar (26) para ter uma área de corte transversal que seja maior do que uma área de corte transversal da primeira passagem de ar (24) na intercepção.
21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui formar a segunda passagem de ar (26) de modo que a segunda passagem de ar não se estende radialmente para fora da primeira passagem de ar (24).
22. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) inclui formar a primeira passagem de ar (24) para estender substancialmente um comprimento total do corpo do cubo (10), a primeira passagem de ar que se estendendo a partir da extremidade externa (14) e terminando antes de uma face da extremidade interior (16) do corpo do cubo.
23. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) inclui perfurar a primeira passagem de ar (24) em uma direção geralmente axial e a etapa (b) inclui executar um corte profundo com uma ferramenta de corte para remover uma porção enradiada do corpo do cubo (10) para formar a segunda passagem de ar (26).
24. Método de fabricação de um cubo de roda (10) girável ao redor de um eixo que compreende: (a) formar uma primeira passagem de ar (24) para se estender a partir de uma extremidade externa (14) de um corpo do cubo para uma extremidade interna (16) ao perfurar a primeira passagem de ar em uma direção geralmente axial; e (b) formar uma segunda passagem de ar (26), caracterizado pelo fato de que a dita segunda passagem de ar (26) é formada para se estender a partir de uma superfície periférica interior (20) do corpo do cubo para uma superfície periférica exterior (18) para interceptar a primeira passagem de ar em uma intercepção localizada de modo que a segunda passagem de ar compreende uma porção removida (30) que se estende em uma circunferência na intercepção, e a etapa (b) inclui cortar a segunda passagem de ar (26) de modo que a segunda passagem de ar se estende em uma direção geralmente radial a partir da superfície periférica interior (20) para interceptar a primeira passagem de ar
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