CS243991A3 - Car wheel - Google Patents

Description

·.·! .-.·':;’: U<->.x .-?. JUDr. J. TRAPLOVÁ advokátní kancelářPatenty, ochranné známkyprůmyslové vzory, licence 11505 Praha 1, Štěpánská 16Kolo pro vozidla -1-

Oblast techniky ,pro

Tento yynález se týká koWl

Tatoc no» užívané rfeřehu. Přesněji řečeno týká se náhrady obvyk-lých pneumatik a ráfků v těžkých provozech, kde vozidla pracujív prostředí, které je náročné a agresivní pro běžné pneumatikya má za následek jejich předčasné poškození.

Současný stav techniky.

Pro vozidla se obecně užívá několik různých typů kol,kola s pneumatikami plněnými vzduchem nebo jinými fluidy, mezijejichž základní vlastnosti patří jejich schopnost pohlcovatznačné rázy a kola s jednoduchými elastomerovými "tuhými”obručemi jejichž schopnost pohlcovat rázy je špatná.

Pro ochranu vozidel určených pro těžké provozy, jejichřidiče a jejich nákladu jsou ve většině případů používána kolas pneumatikami plněnými plynem nebo tekutinou. Tento typ obručí-může být nákladný a mít relativně krátkou pracovní životnost.Faktory, které mají vliv na životnost těchto obručí zahrnujímechanické poškození vlivem náročných a agresivních fyzikálníchpodmínek, ve kterých mohou být používány a možnou přítomnostrozlitého minerálního oleje na pracovním terénu, který degradujeelastomerový materiál kostry a běhounu pneumatiky. Při použití elastomerové "tuhé" obruče v těchto případech,je výsledná jízda obvykle tak tvrdá, že působí poškození nebozničení vozidla, řidiče, nebo nákladu. ňešení výše uvedených problémů zahrnuje vytvoření kola s tuhou obručí a zahrnujcího vlastní integrální schopnost pružit a pohlcovat rázy. Kola tohoto typu byla navrhována již v minulo- sti a zahrnovala umístění elastomerových elementů různého uspo- řádání mezi tuhý vnější ráfek nesoucí obruč a vnitřní náboj. Ů21i=iíbdi2Í^jÍS5^ÍlíÍlííS:i^ú^V'£Š5ií^'U\ik;?i.íí -2

Podle názoru vynálezce taková uspořádání nedokáží dostatečně ^vládnout různé tahové a smykové síly působící na elasomerové ele-menty během normálního užívání kol.

Mezi vlastnosti běžných pneumatik používaných na vozidlechpatří schopnost nést hmotu vozidla a schopnost zajistit pro vo-zidlo tažnou sílu s neoddělitelnou výhodou pohlcování rázů. Vběžné pneumatice jsou tyto kvality zajštěny kombinací běhounua kostry. Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout nové kolo, kterémá shodné vlastnosti, a které odděluje běhoun od nosných,rázy pohlcujících komponent.

Podstata vynálezu

Kolo podle vynálezu zahrnuje středový náboj a tuhý vnějšíráfek obecně prstencového tvaru nesený na náboji množstvímelastomerových nosných sestav rozložených mezi nábojem a ráfkem.Kolo se vyznačuje tím, že každá nosná sestava zahrnuje alespoňjednu součást z vhodného elastomerového materiálu umístěnou meziprotilehlými a v podstatě souosými nosnými členy. První nosnýčlen má pohárkový tvar a zabírá s odpovídajícím způsobem tvaro-vaným povrchem jednoho konce elastomerového elementu a druhýnosný člen má tvar pravidelného kužele a zabírá do odpovídajícímzpůsobem tvarovaného zahloubení v elementu.. Dále podle vynálezu elastomerový element má průběžný otvora zahloubení tvoří část otvoru.

Podle vynálezu je dále tvar příčného průřezu v podstatěpravidelně rozložen kolem osy otvoru.

Podle vynálezu má dále první nosný člen a odpovídajícím způsobem tvarovaný povrch elastomerového elementu tvar komolého kužele. -3-

Podle vynálezu má dále druhý nosný Člen a odpovídajícímzpůsobem tvarovaný povrch elastomerového elementu tvar komoléhokužele.

Podle vynálezu jsou dále vrcholové úhly kužele prvního adruhého nosného členu a odpovídajícím způsobem tvarovaných povr-chů elastomerového elementu mezi šedesáti a stodvaceti stupni.

Podle vynálezu jsou dále vrcholové úhly kužele kolem devade-sáti stupňů.

Podle vynálezu je dále elastomerový člen mezi prvním a dru-hým nosným členem předkomprimovaný.

Podle jednoho aspektu vynálezu má elastomerový elementprstencový tvar.

Podle jiného aspektu vynálezu je elastomerový elementobdélníkový z pohledu ve směru jeho osy.

Podle dalšího aspektu vynálezu je elastomerový elementoválný z pohledu ve směru jeho osy.

Podle dalšího aspektu vynálezu je elastomerový elementmnohoúhelníkový z pohledu ve směru jeho osy.

Podle vynálezu může být dále průřez elastomerového elementupravidelný mnohoúhelník, přednostně čtverec, nebo může býtkruhový.

Podle vynálezu je dále jeden nosný člen montován na náboja druhý na obruč.

Podle jednoho aspektu vynálezu je dále v podstatě nečleně-ný elastomerový element umístěný mezi prvním a druhým nosnýmčlenem.

Podle dalšího aspektu vynálezu zahrnuje elastomerovasestava pár druhých nosných členů spojených svými zadními -4- částmi v jeden celek, z nich každý je umístěn ve vybrání elasto-merového členu a dva první nosné členy jsou umístěny každý najedné straně sestavy.

Podle jednoho aspektu vynálezu mohou být dále osy sestavrozmístěny radiálně vzhledem k ose kola.

Podle dalšího aspektu vynálezu mohou být dále osy sestavtangenciální alespoň k jedné kružnici se středem v ose kola.

Podle vynálezu náboj dále zahrnuje montážní prostředky promontáž kola na osu, které mohou zahrnovat vhodná ložiska.

Podle vynálzu kolo zahrnuje dále nejméně jednu sestavu obru-čového segmentu připevněnou na prstencový ráfek a souhrn sestavobručových segmentů tvoří prstenec kolem obvodu ráfku.

Podle vynálezu jsou dále sestavy obručových segmentů zelastomerového materiálu.

Vynález rovněž zahrnuje nosnou sestavu podle definice.

Vynález rovněž zahrnuje elastomerový element podle definice.

Vynález rovněž zahrnuje sestavu obručového segmentu podledefinice.

Stručný přehled obrázků Následující popis několika příkladů uskutečnění vynálezubude blíže osvětlen pomocí připojených obrázků kde:obr. 1 představuje čelní pohled na kolo podle prvního uskueč-nění vynálezu, na obr. 2 je zvětšený detail čelního pohledu na elastomerovou nosnou sestavu, na demontovatelnou sestavu obručového segmentu a souvisící části kola podle prvního uskutečnění, na obr. 3 je řez elastomerovou nosnou sestavou rovinou kolmou na rovinu pohledu v obr. 2, 775® twvTZ\577u77r -5- na obr. 4 je rozložený pohled na elastomerovou nosnou sestavupodle vynálezu, na obr. 5 je řez alternativní elastomerovou nosnou sestavou,obr. 6a, 6b, 6c a 6d představují pohledy na alternativníelastomerové elementy a obr. 7 představuje čelní pohled na kolo podle druhého uskutečněnívynálezu. Příklady uskutečnění předmětu vynálezu

První příklad uskutečnění vynálezu je vyobrazen na obr. 1až 4. Kolo 1 je vhodné pro použití hlavně u terénních vozidelpro těžký provoz pracujících v náročných a agresivních podmínkáchjaké se vyskytují např. v podzemních důlních podmínkách bez vy-budovaných cest.

Kolo 1 obsahuje středový náboj 2, který zahrnuje osmiúhelnouocelovou středovou desku 3 mající kruhový středový průchozíotvor 4· Tento otvor 4 je určen pro ložiska a/nebo ostatní mon-tážní prostředky pro namontování kola na vhodný náboj a/neboosu. Okraj středového náboje 2 má průběžnou osmihrannou přírubujejíž plochy slouží jako základové desky 5, pro upevnění elasto-merových nosných sestav 6.

Každá základová deska 5 je zesílena dvojicí opěrných žeber7 spojujících stranu základové desky přivrácenou k otvoru 4se sousedící plochou středové desky

Vnější osmiúhlý tuhý prstencový ráfek 8 je připevněn kstředovému náboji 2 osni prstencovými elastomerovými nosnýmisestavami 6. Tento prstencový vnější ráfek 8 slouží k montážia umístění osmi sestav obručových segmentů £, které dohromadytvoří plynulou obruč kolo.

Každá ze sestav obručových segmentů £ zahrnuje elastomero- vý element 10 tvarovaný do oblouku a spojený s montážní patkou 11, ke které patří zakřivená deska 12 a plochá nosná deska 13 je upravena pro připevnění na odpovídající stranu vnějšího

'5; -6- prstencového ráfku 8 pomocí šroubů.

Když se vrátíme k elastomerovým nosným sestavám 6, a zvláš-tě k obr. 4 můžeme vidět, že každá z těchto sestav 6 obsahujeprstencový elastomerový nosný element 14 se čtvercovým příčnýmprůřezem jehož rohy jsou orientovány tak, že leží v rovináchrovnoběžných a kolaých k ose elastomerové nosné sestavy 6.

Elastomerový nosný element 14 je umístěn V prvním nosnémčlenu 15 ve tvaru pohárku upevněného k přírubové základní desce jehož nosné stěny 16 tvoří kužel s vrcholovým úhlem čtyřicetpět stupňů k normále k ose sestavy. Tento člen 15 nese jedenvnější povrch 17 elastomerového nosného elementu 14.

Protilehlý vnitřní povrch 18 elastomerového nosného ele-mentu 14 je nesen druhým nosným členem 15 ve tvaru komoléhokužele, který je upevněn k vnitřku odpovídající ploché části 2Cvnějšího prstencovítého osmiúhelníkového ráfku 8.

Je třeba upozornit, že během montáže kola, při umistovánímezi nosné členy 15 a 15' jsou elastomerové elementy 14 předstla-čeny.

Lze snadno posoudit, že konstrukce a složení elasomerovénosné sestavy 6 založené na tlakovém namáhání elastomeru pro-půjčuje kolu jeho vlastní integrální schopnost pohlcovat rázya pružit a odolávat tak vnějším zatížením kola. Vnější sílypůsobící na kolo vyplývají z radiálního statického i dynamické-ho zatížení, z momentu od hnacích a brzdných sil a z bočníchzatížení, která se objeví když se kolo nachází na povrchu, kterýnení vodorovný, nebo je nepravidelný, nebo se objeví vlivemdynamických podmínek. Sestavení elastomerových nosných sestav 6je takové, že nosný pohárkový člen 15 a lačelový nosný člen 19drží elastomerový nosný element 14 tak, aby síly působící naelement byly spíše tlakové než smykové nebo tahové.

Vlasnosti elastomerových. nosných elementů 14 mohou být dále měněny jejich vzájemným sdružováním tak, že je možno příslušně nastavit pružinovou konstantu materiálu a dosáhnout tlumicích vlastností. -7-

Alternativní tvary elastomerových elementů jsou znázorněnyna obr. 6a, 6b, 6c a 6d, které zobrazují elementy, které jsoumnohoúhelníkové /osmiúhelníkové/, eliptické, oválné a prvoúhlé.

Obr. 7 schematicky zobrazuje alternativní kolo podle vyná-lezu. Kolo 31 zahrnuje vnější ráfek 32, který má čtyři směremdovnitř vyčnívající útvary 33 obecně zužujícího se tvaru. Tytoútvary 33 mají protilehlé montážní plochy 34, které leží vradiálních rovinách ráfku.

Středový náboj 35 kola zahrnuje středovou kruhovou část,z které vystupují čtyři útvary 36 obecně se zužujícího tvaru,které jsou umístěny v mezerách mezi sousedními útvary 33« Nábojové útvary 36 zahrnují na opačné strany obrácenéplochy 38, které jsou v podstatě rovnoběžné s plochami 34útvarů 33. mezi protilehlé páry ploch 34 a 38 na příslušných útvarech33 a 36 jsou namontovány elastomerové nosné sestavy 39 v podsta-tě stejného uspořádání jako v popsaném prvním uskutečněnívynálezu. Nebudou zde tedy znovu popisovány. Csy těchto nos-ných sestav 39 jsou tangenciální ke kružnici se středem v osekola.

Lze předpokládat, že funkce kola takovéhoto uspořádáníbude v nejvyšší míře stejná jako funkce kola podle prvníhouskutečnění vynálezu.

Obr. 5 znázorňuje alternativní elastomerovou nosnou sestavu.Tato nosná sestava 41 v podstatě zahrnuje dvě sestavy z obr. 1až 4 obrácené zadními částmi k sobě, s dvěma kuželovými nosnýmiČleny 19 navzájem spojenými v jeden celek, z nich každý neseelastomerový element 14. Tyto dva elementy jsou od sebe odděle-ny radiálně vystupujícím nákružkem 42, který leží v rovinězákladen dvou kuželových nosných členů 19»

Tato sestava má na každé straně po nosném pohárkovém členu 16 S,' l\ -8-

Kolo podle vynálezu ná sestavy obručových elastomerovýchsegmentů, které nohou být individuálně něněny, není náchylnék špatným vlastnostem pneumatik a má přiměřenou schopnostabsorbovat rázy.

,A

Claims (14)

1. N Á R

   -9- P A T E II T O ^ro vo-iíelle^Kolo«zahřnující : 1. Kolo«zahřnující středový náboj a tuhý vnější ráfek obecně'prstencového tvaru nesený na náboji množstvím elastomero-vých nosných sestav rozkládajících se mezi nimi, vyzna-čující se tím, že každá nosná sestava /6/ zahrnuje alespoňjednu součást z vhodného elastomerového materiálu umístěnoumezi protilehlými a v podstatě souosými nosnými členy /15,19/, přičemž první nosný člen /15/ má tvar pohárku a za-bírá s odpovídajícím způsobem tvarovaným povrchem jednohokonce elastomerového elementu /14/ a druhý nosný člen /19/je pravidelně zužující se kolem své osy a proniká_doodpovídajícím způsobem tvarovaného zahloubení v elasome-rovém elementu /14/.
2. 2. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ obsahuje průběžný otvor a zahloubení tvoříčást průběžného otvoru.
3. 3. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ má tvar příčného průřezu v podstatě pravidelněrozložen kolem osy otvoru.
4. 4. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že první nosnýčlen /15/ a odpovídajícím způsobem tvarovaný povrch /17/elastomerového elementu /14/ mají tvar komolého kužele.
5. 5. Kolo podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhý nosnýčlen /19/ a odpovídajícím způsobem tvarovaný povrch /18/elastomerového elementu /14/ mají tvar komolého kužele. Kolo podle nároku 5, vyznačující se tím, že vrcholovéúhly kuželů prvního a druhého nosného členu /15, 19/ aodpovídajícím způsobem tvarovaných povrchů /17, 18/elastomerového elemc-ntu /14/ jsou mezi šedesáti a stodvacetistupni. λΤΪ-í i -10- 7. 8. Kolo podle nároku 6, vyznačující se tím, že vrcholovéúhly kuželů jsou okolo devadesáti stupňů. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ je předkomprimovaný mezi prvním a druhým nosnýmčlenem /15, 19/. 9. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ je prstencového tvaru. 10. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím,element /14/ je obdélníkový z pohledu ve že elastomerovýsměru jeho osy. 11. 12. 13. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ je eliptický z pohledu ve směru jeho osy. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ je oválný z pohledu ve směru jeho osy. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že elastomerovýelement /14/ je mnohoúhelníkový z pohledu ve směru jehoosy. 14. 15. 16. Kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že příčný řezelastomerovým elementem /14/ ležící v jeho osové roviněje pravidelný mnohoúhelník. Kolo podle nároku 14, vyznačující se tím,je čtverec. že příčný řez Kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že příčný řezelastomerovým elementem /14/ ležící v jeho osové roviněje kruh. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že celý elasto- merový element /14/ je v podstatě ustaven prvním a druhým nosným členem /15, 19/. 17. -11-
6. 18. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tis, že elastomerovánosná sestava /41/ obsahuje pár druhých nosných členů /19/spojených svými zadními částmi do jednoho celku a každý jeustaven ve vybrání jednoho elastomerového elementu /14/ adva první nosné členy /15/ jsou umístěny každý na jednéstraně sestavy /41/. 19· Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeden nosnýčlen je spojen s nábojem a druhý s ráfkem.
7. 20. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že osy elasto-merových nosných sestav /6/ jsou uspořádány radiálně kose kola /1/.
8. 21. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že osy elastc-měrových nosných sestav /6/ jsou tangenciální alespoň kjedné kružnici se· středem v ose kola /1/.
9. 22. Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že náboj /2/zahrnuje prostředky pro namontování kola /1/ na osu. 23· Kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že kolo /1/ zahrnuje alespoň jednu sestavu obručového segmentu /9/namontovaného na prstencový ráfek /8/.
10. 24. Kolo podle nároku 23, vyznažující se tím, že více sestavobručových segmentů /9/ je sestaveno v prstenec kolemobvodu ráfku /8/.
11. 25. Kolo podle nároku 24, vyznačující se tín, že sestavyobručových segmentů /9/ jsou z elastomeroveho materiálu.
12. 26. Nosná sestava podle nároku 1.
13. 27. Slastomerový element podle nároku 1.
14. 28. Sestavený segment obruče podle nároku 25·