BRPI0922141B1

BRPI0922141B1 - Construção de roda

Info

Publication number: BRPI0922141B1
Application number: BRPI0922141-7A
Authority: BR
Inventors: Steve Cragg
Original assignee: Gkn Land Systems Limited
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2020-03-03
Also published as: EP2193931A1; RU2476326C1; WO2010064032A1; ATE520546T1; CN102245398B; US8807666B2; BRPI0922141B8; EP2193931B1; RU2011126617A; BRPI0922141A2; CN102245398A; US20110298271A1

Abstract

construção de roda uma construção de roda (10) inclui um aro de roda (11) que, em utilização, em um lado de pneu (12) do aro (11´) acomoda um pneu (14), o aro (11) sendo circular e tendo porções axialmente interior e exterior (16, 15) e uma porção intermediária (18) entre as porções axialmente interior e exterior (16, 15) a porção intermediária (18) incluindo uma cavidade circunferencial onde o raio do aro de roda (11) é um mínimo, e cada porção axialmente interior e exterior (16, 15) que fornece um flange (22), uma superfície de conexão (23) que une o flange (22) e que se estende axialmente no sentido da porção intermediária (18), o flange (22) e uma parte da superfície de conexão (23) fornecendo um assento para um talão do pneu (14) e existindo uma parte lateral (19, 20) entre a superfície de conexão (23) e a porção intermediária (18) e no qual para pelo menos uma das porções interior e exterior (16, 15) a superfície de conexão (23) é a tronco-cônica tendo uma extremidade axial (24) de raio máximo e uma extremidade axial (25) de raio mínimo, a superfície de conexão (23) em sua extremidade axial (24) de raio máximo unindo o flange (22) e a parte lateral (20, 19) da pelo menos uma das porções axialmente interior e exterior (16, 15) incluindo uma região genericamente tronco-cônica (28) e uma região encurvada (40), a região tronco-cônica (28) e sua extremidade de raio máximo (26) unindo a superfície de conexão (23), e a região encurvada (40) incluindo primeira (41), segunda (42) e terceira (43) superfícies côncavas axialmente espaçadas que se estendem circunferencialmente, quando observadas do lado do pneu (12) do aro (11), a região encurvada (40) unindo uma extremidade (29) de raio mínimo da região tronco-cônica (28) e a porção intermediária (18).

Description

“CONSTRUÇÃO DE RODA”

Descrição da Invenção [0001] Esta invenção é relativa a uma construção de roda e, mais particularmente, porém não exclusivamente, a uma construção de roda para veículos agrícolas ou máquinas de construção leve, ou similares.

[0002] Construções de roda para veículos agrícolas e veículos similares fora de estrada são conhecidas, as quais incluem um aro de roda circular que fornece flanges respectivos axialmente interior e exterior, que fornecem, cada um, um assento para um talão de pneu de um pneu flutuante que é ajustado em um lado radialmente exterior ou “lado do pneu” do aro. No exemplo da US-A-5560686, tal construção de roda está divulgada, a qual ainda inclui um disco por meio do qual a roda pode ser presa a um cubo do veículo, o disco sendo conectado a um lado radialmente interior do aro e o disco e aro sendo separáveis. Esta invenção é imaginada aplicável a rodas nas quais o aro e o disco são conectados juntos de maneira permanente, por exemplo, por soldagem.

[0003] Neste relatório descritivo, por “pneu flutuante” queremos significar um pneu largo (axialmente longo) que espalha cargas, reduzindo assim, por exemplo, compactação de solo quando o veículo está acionado em uma superfície fora de estrada.

[0004] Construções de roda para veículo agrícola são conhecidas, as quais incluem um aro de roda com porções axialmente interior e exterior que fornecem, cada uma, um flange de assento de talão de pneu e uma superfície de conexão adjacente tronco-cônica que se estende axialmente no sentido da porção intermediária onde existe uma cavidade central. O flange de assento de talão de pneu, e tipicamente pelo menos uma parte da superfície de conexão, fornecem em conjunto um assento para o pneu. A superfície de conexão junta uma parte lateral que se estende circunferencialmente, cuja parte lateral se estende até e junta a porção intermediária do aro.

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 9/21 / 9 [0005] Verificou-se que com tais aros existentes, a vida útil dos aros pode ser insuficiente devido a tensões estruturais que ocorrem na área onde as partes laterais juntam a região intermediária, podendo conduzir a falhas prematuras dos aros.

[0006] De acordo com um aspecto da presente invenção, fornecemos uma construção de roda de acordo com a reivindicação 1.

[0007] A presente invenção possibilita que as tensões estruturais que ocorrem na área onde a parte lateral da pelo menos uma das porções interior e exterior junta a região intermediária sejam diminuídas, e verificou-se levar falhas estruturais nesta área a serem, pelo menos, reduzidas. Isto possibilita que a vida útil do aro seja aumentada comparada com propostas precedentes e, além disto, a espessura do material do aro pode ser reduzida sem comprometer a integridade estrutural do aro, reduzindo assim peso e o custo de produção.

[0008] Em uma modalidade preferida, a primeira superfície côncava da região encurvada é localizada radialmente para fora da segunda superfície côncava, e a terceira superfície côncava é localizada radialmente para dentro da segunda superfície côncava, a terceira superfície côncava juntando de maneira contínua a região intermediária, e a primeira superfície côncava juntando de maneira contínua a região tronco-cônica.

[0009] Entre as primeira e segunda superfícies côncavas pode haver uma formação convexa e entre as segunda e terceira superfícies côncavas pode haver uma outra formação convexa, todas quando observadas do lado do pneu do aro. A formação convexa entre a primeira e a segunda superfícies côncavas preferivelmente se funde de maneira contínua com as primeira e segunda superfícies côncavas, e a outra formação convexa entre as segunda e terceira superfícies côncavas pode se fundir de maneira contínua com as segunda e terceira superfícies côncavas adjacentes. Assim, uma região encurvada ondulada de maneira contínua é fornecida.

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 10/21 / 9 [00010] As segunda e terceira superfícies côncavas e a outra formação convexa entre as segunda e terceira superfícies encurvadas podem, cada uma, ter um raio local respectivamente interno e externo de entre 6 mm e 14 mm, e preferivelmente de cerca de 10 mm.

[00011] A primeira superfície côncava, e a formação convexa entre as primeira e segunda superfícies côncavas podem ter, cada uma, um raio local respectivamente interno e externo, de entre 8 mm e 16 mm e, preferivelmente, de cerca de 12 mm.

[00012] A região tronco-cônica da parte lateral pode subtender um ângulo de entre 15° e 50°, preferivelmente um ângulo de cerca de 36° para um plano que é perpendicular ao eixo da roda.

[00013] Preferivelmente o aro de roda é simétrico ao redor de um plano central da região intermediária que é perpendicular ao eixo da roda.

[00014] O raio local externo na superfície com raio onde a região tronco-cônica da parte lateral e a superfície de conexão se fundem de maneira contínua pode ser entre 5,5 mm e 13 mm.

[00015] A superfície de conexão tronco-cônica da pelo menos uma das porções interior e exterior pode subtender um ângulo para um plano que é perpendicular ao eixo da roda maior do que 75° e, preferivelmente, da ordem de 85° ou mesmo 95°.

[00016] Para adicionar rigidez à construção, se desejado o flange da pelo menos uma das porções interior e exterior pode se estender radialmente para fora da extremidade do raio máximo da superfície de conexão troncocônica até uma superfície de flange encurvada onde o raio da respectiva porção radialmente interior o exterior é um máximo por uma distância de pelo menos 12 mm. Uma posição de término do flange pode ser localizada a mais do que dois terços da distância entre a extremidade do raio máximo da superfície de conexão tronco-cônica e a superfície de flange encurvada.

[00017] Modalidades da invenção serão descritas agora com referência

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 11/21 / 9 aos desenhos que acompanham, nos quais:

A figura 1 é uma observada extrema axial ilustrativa de uma roda para um veículo agrícola ou de construção leve, de acordo com a presente invenção;

A figura 2 é uma observada em perspectiva cortada e afastada em 1-1 da figura 1 de parte da roda que mostra a construção geral da roda;

A figura 3 é uma observada em seção detalhada de uma porção axialmente exterior de uma construção de roda de acordo com a presente invenção, ampliada para clareza.

[00018] Fazendo referência às figuras 1 e 2, está mostrada uma construção de roda 10 que inclui um aro de roda 11 que, em utilização, em um lado de pneu 12 do aro 11 acomoda um pneu 14. A posição do pneu 14 está indicada somente na figura 3.

[00019] O aro 11 é circular e, neste caso, é genericamente simétrico, tendo porções axialmente interior 16 e axialmente exterior 15, e uma porção intermediária 18 entre as porções axialmente interior e exterior 16, 15.

[00020] Cada porção axialmente interior e exterior 16, 15, fornece um flange 22, uma superfície de conexão tronco-cônica 23 e partes laterais 19, 20 entre a porção intermediária 18 de cada respectiva superfície de conexão 23.

[00021] Cada flange 22 e uma parte adjacente da superfície de conexão 23, em utilização, fornecem um assento para um talão do pneu 14. O aro 11 tem preso, de maneira liberável ou de maneira permanente, no lado radial interior oposto ao lado de acomodação do pneu 12, um disco 13 por meio do qual a roda 10 pode ser montada em um cubo 17 por meio de uma pluralidade de fixadores 21. Em utilização, a roda 10 gira com o cubo 17 ao redor de um eixo de roda A.

[00022] Verificou-se que com propostas da técnica precedente, quando o aro de roda 11 é formado tipicamente por uma operação de conformação a frio ou prensagem as áreas onde as partes laterais 19, 20 juntam à porção

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 12/21 / 9 intermediária 18 são formadas com tensões estruturais que podem conduzir a falha prematura do aro de roda 11 nesta área. Também, verificou-se algumas propostas precedentes dos flanges 22 nas extremidades axiais da construção de roda 10 que fornecem ao pneu 14 assentos de talão, serem insuficientemente substanciais.

[00023] A configuração da porção axialmente a mais exterior 15 do aro 11, isto é, a porção do aro 11 que é utilizada é axialmente a mais exterior do veículo sobre o qual a roda 10 da invenção está montada, será descrita agora em detalhe com referência adicional à figura 3.

[00024] A superfície de conexão genericamente tronco-cônica 23 tem uma extremidade axial 24 de raio máximo e uma extremidade axial 25 de raio mínimo, a superfície de conexão 23 em sua extremidade axial 24 de raio máximo junta ao flange 22 e, a superfície de conexão 23 se estende radialmente para dentro do aro 11 no sentido da porção intermediária 18. A extremidade axial 25 da superfície de conexão tronco-cônica 23 de raio mínimo junta por meio de uma superfície com raio que se estende de maneira circunferencial 26 a parte lateral adjacente 19.

[00025] Em outra modalidade, se desejado, ao invés da superfície com raio 26, a superfície de conexão 23 e a parte lateral 19 podem ser juntas por uma corcova convexa que pode se estender radialmente para fora do eixo da roda A além da extremidade 25 de raio mínimo da superfície de conexão de junção tronco-cônica 23.

[00026] A porção intermediária 18 inclui uma cavidade circunferencial onde o raio do aro da roda 11 é um mínimo.

[00027] Fazendo referência agora à figura 3, a parte lateral 19 inclui ambas uma região tronco-cônica 28 e uma região encurvada 40. Fornecendo a parte lateral 19 particularmente a região encurvada 40, de acordo com invenção, as tensões presentes na área entre a região tronco-cônica 28 e a região intermediária 18 são evitadas durante a fabricação, melhorando assim a

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 13/21 / 9 vida útil da roda 10.

[00028] A região tronco-cônica 28 subtende um ângulo B de cerca de 36° até um plano P que se estende de maneira perpendicular até o eixo da roda A, porém a região tronco-cônica 28 pode, em outros exemplos, subtender tipicamente um ângulo de entre 15° e 50°.

[00029] A região encurvada 40 junta a uma extremidade 29 de raio mínimo da região tronco-cônica 28 da parte lateral 19. A região encurvada 40 é fornecida por uma primeira superfície côncava que se estende circunferencialmente 41, e uma segunda superfície côncava que se estende circunferencialmente 42 e uma terceira superfície côncava que se estende circunferencialmente (todas quando observadas do lado do pneu 12 do aro11). As primeira e segunda superfícies côncavas 41, 42 são axialmente separadas neste exemplo por uma formação convexa 44 e a segunda e terceira superfícies côncavas 42, 43 são axialmente separadas por uma outra formação convexa 45 (todas quando observadas a partir do lado do pneu 12 do aro 11).

[00030] Neste exemplo, a primeira superfície côncava 41 da região encurvada 40 está localizada radialmente para fora (em relação ao eixo da roda A) da segunda e terceira superfícies côncavas 42, 43 e a terceira superfície côncava 43 está localizada radialmente para dentro das primeira e segunda superfícies côncavas 41, 42 de modo que a segunda superfície côncava 42 está entre as primeira e terceira superfícies côncavas 41, 43. A terceira superfície côncava 43 junta de maneira contínua a região intermediária 18.

[00031] A formação convexa 44 entre as primeira e segunda superfícies côncavas 41, 42 se funde de maneira contínua com as primeira e segunda superfícies côncavas adjacentes 41, 42 e a outra formação convexa 45 se funde de maneira contínua com as segunda e terceira superfícies convexas de ajustamento 42, 43 de modo que a região encurvada 40 é ondulada de maneira contínua embora, se desejado, possa haver uma região

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 14/21 / 9 tronco-cônica ou cilíndrica entre a formação convexa 44 e a uma ou outra das superfícies côncavas 41, 42 e/ou entre a outra formação convexa 45 e uma ou outra das segunda e terceira superfícies côncavas 42, 43.

[00032] Através deste relatório descritivo, por raio “local” significamos o raio real da superfície ao invés da distância radial da superfície a partir do eixo da roda.

[00033] No exemplo da figura 3, as segunda e terceira superfícies côncavas 42, 43 e a outra formação convexa 45 entre elas, cada uma é de um raio local respectivo interno e externo R1, R2, R3 de cerca de 10 mm, porém em qualquer caso preferivelmente entre 6mm e 14 mm. Os raios R1, R2, R3 não precisam todos ser o mesmo, como no exemplo, mas pelo menos uma das segunda e terceira superfície côncavas 42, 43 pode ter um raio local diferente do outro ou da outra formação convexa 45 como desejado.

[00034] Além disto, no exemplo da figura 3 a primeira superfície côncava 41 e a superfície convexa 44 entre as primeira e segunda superfícies côncavas 41, 42 são de um respectivo raio local interno e externo R4, R5, respectivamente, de cerca de 12 mm, porém em qualquer caso, preferivelmente de entre 8 mm e 16 mm. Os raios R4, R5 não precisam ser o mesmo, como no exemplo.

[00035] Em outro exemplo todos os raios R1, R2, R3, R4 e R5 das superfícies encurvadas da região encurvada 40 da parte lateral 19, podem ser todos o mesmo, podem todos ser diferentes, ou qualquer um ou alguns deles podem ser o mesmo.

[00036] A superfície com raio 28 da porção exterior 15 do aro 11 no exemplo pode ter um raio local R6 de entre 5,5 mm e 13,5 mm e de maneira desejável de cerca de 9,5 mm.

[00037] A superfície de conexão tronco-cônica 23 da porção exterior 15 pode subtender um ângulo C para o plano P que é perpendicular ao eixo de roda A, maior do que 75°, por exemplo, 85° ou 95° tal como no exemplo

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 15/21 / 9 mostrado, de modo que o ângulo do cone da superfície de conexão troncocônica 23 pode ser cerca de 10°.

[00038] Na construção de roda 10 do exemplo, os flanges 22 das porções interior e exterior 15, 16, terminam cada um em uma posição respectiva 30 para fora radialmente em relação ao eixo da roda A da superfície de conexão tronco-cônica 23. O flange 22 se estende radialmente para fora da extremidade 24 de raio máximo da superfície de conexão troncocônica 23 até uma superfície de flange encurvada 36 onde o aro de roda 11 é de raio máximo, de uma distância de pelo menos 12 mm e as posições de término 30 do flange são preferivelmente localizadas a não mais do que dois terços da distância entre a extremidade 24 de raio máximo da superfície de conexão tronco-cônica 23 e a superfície de flange encurvada 36. Assim, os flanges 22 são mais substanciais do que na proposta da técnica precedente e adicionam rigidez nas extremidades radiais do aro 11, e adicionam rigidez ao aro 11 de maneira genérica. No exemplo, a superfície de flange encurvada convexa 36 de cada flange 22, quando observada do lado do pneu 12 do aro 11, tem um raio local de cerca de 12,7 mm, e onde o flange 22 junta a extremidade 24 de raio máximo da superfície de conexão tronco-cônica 23 existe um raio interno local R7 da ordem de 8 mm.

[00039] Adotando a presente invenção um aro 11 é fornecido, no qual a espessura de material do aro 11 pode ser reduzida comparada com aros comparáveis que não incorporam a invenção.

[00040] Diversas modificações são possíveis sem se afastar do escopo da invenção.

[00041] No exemplo mostrado nas figuras 1, 2 e 4, o aro 11 é simétrico ao redor de um plano central da região intermediária 18 que é perpendicular ao eixo de roda A e coincidente com a linha I-I na figura 1. Em outro exemplo, a roda 10 pode ser assimétrica e somente uma das partes laterais 19, 20 da roda 10 pode ter o perfil da invenção.

Petição 870190112388, de 04/11/2019, pág. 16/21 / 9 [00042] Embora a construção de roda descrita seja aquela de uma roda flutuante para utilização em um veículo agrícola tal como um trator, um veículo de construção leve tal como uma escavadeira e/ou máquina carregadeira, a invenção pode ser aplicada a outra construção de roda.

[00043] Os aspectos divulgados na descrição precedente, ou as reivindicações a seguir, ou os desenhos que acompanham, expressaram em suas formas específicas ou em termos de um meio para realizar a função divulgada, ou um método ou processo para alcançar o resultado divulgado, como apropriado, podem separadamente ou em qualquer combinação de tais aspectos, ser utilizados para realizar a invenção em suas diversas formas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Construção de roda (10) que inclui um aro de roda (11) que, em utilização, em um lado de pneu (12) do aro (11), acomoda um pneu (14), o aro (11) sendo circular e tendo porções axialmente interior e exterior (16, 15), e uma porção intermediária (18) entre as porções axialmente interior e exterior (16, 15), a porção intermediária (18) incluindo uma cavidade circunferencial onde o raio do aro de roda (11) é um mínimo, e cada porção axialmente interior e exterior (16, 15) fornecendo um flange (22), uma superfície de conexão (23) juntando o flange (22) e se estendendo axialmente no sentido da porção intermediária (18), o flange (22) e uma parte da superfície de conexão (23) fornecendo um assento para um talão do pneu (14), e existindo uma parte lateral (19, 20) entre a superfície de conexão (23) e a porção intermediária (18) e no qual para pelo menos uma das porções interior e exterior (16, 15), a superfície de conexão (23) é tronco-cônica tendo uma extremidade axial (24) de raio máximo e uma extremidade axial (25) de raio mínimo, a superfície de conexão (23), em sua extremidade axial (24) de raio máximo, juntando o flange (22), caracterizada pelo fato de que a parte lateral (20, 19) da pelo menos uma das porções axialmente interior e exterior (16, 15) inclui uma região genericamente tronco-cônica (28) e uma região encurvada (40), a região tronco-cônica (28) em sua extremidade de raio máximo (26) juntando a superfície de conexão (23) e a região encurvada (40) incluindo primeira (41) segunda (42) e terceira (43) superfícies axialmente espaçadas côncavas que se estendem circunferencialmente quando observadas a partir do lado do pneu (12) do aro (11), a região encurvada (40) juntando uma extremidade (29) de raio mínimo da região tronco-cônica (28) e a porção intermediária (18).
2. Construção de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a primeira superfície côncava (41) da região encurvada (40) ser localizada radialmente para fora da segunda superfície côncava (42) e a

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2 / 3 terceira superfície côncava (43) ser localizada radialmente para dentro da segunda superfície côncava (42), a terceira superfície côncava (43) juntando de maneira contínua a região intermediária (18) e a primeira superfície côncava (41) de maneira contínua juntando a região tronco-cônica (28).
3. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de entre as primeira e segunda superfícies côncavas (41, 42) existir uma formação convexa (44), e entre as segunda e terceira superfícies côncavas (42, 43) existir uma outra formação convexa (45), todas quando observadas a partir do lado do pneu do aro, a formação convexa (44) entre as primeira e segunda superfícies côncavas (42, 43) fundindo de maneira contínua com as primeira e segunda superfícies côncavas adjacentes (41, 42) e outra formação convexa (45) entre as segunda e terceira superfícies côncavas (42, 43) fundindo de maneira contínua com as segunda e terceira superfícies côncavas adjacentes (42, 43) para fornecer uma região encurvada ondulada de maneira contínua.
4. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de as segunda e terceira superfícies côncavas (42, 43) e a outra formação convexa (45) entre as segunda e terceira superfícies encurvadas (42, 43) serem, cada uma, de um raio local respectivamente interno e externo (R1, R2, R3) de entre 6 mm e 14 mm e preferivelmente de cerca de 10 mm.
5. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de a primeira superfície côncava (41), e a formação convexa (44) entre as primeira (41) e segunda (42) superfícies côncavas serem, cada uma, de um raio local respectivamente interno e externo de entre 8 mm e 16 mm, e preferivelmente de cerca de 12 mm.
6. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de a região tronco-cônica (28) da parte lateral (19) subtender um ângulo de entre 15° e 50° até um plano (P) que é

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3 / 3 perpendicular ao eixo da roda, e preferivelmente um ângulo de cerca de 36°.
7. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de o aro de roda ser simétrico ao redor de um plano central (I-I) da região intermediária (18) que é perpendicular ao eixo de roda (A).
8. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de o raio local externo (R6) da superfície com raio (26) onde a região tronco-cônica (28) da parte lateral (19) e a superfície de conexão (23) se fundem de maneira contínua estar entre 5,5 mm e 13 mm.
9. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de a superfície de conexão tronco-cônica (23) da pelo menos uma das porções interior e exterior (20, 19) subtender um ângulo para um plano que é perpendicular ao eixo de roda (A), de mais do que 75° e preferivelmente da ordem de 95°.
10. Construção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de o flange (22) da pelo menos uma das porções interior e exterior (16, 15) se estender radialmente para fora da extremidade (24) de raio máximo da superfície de conexão tronco-cônica (23) até uma superfície de flange encurvada (36) onde o raio da respectiva porção radialmente interior ou exterior (16, 15) é o máximo, por uma distância de pelo menos 12 mm.
11. Construção de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de uma posição de término (30) do flange (22) estar localizada a mais do que dois terços da distância entre a extremidade (24) de raio máximo da superfície de conexão tronco-cônica (23) e a superfície de flange encurvada (36).