ITMI950535A1

ITMI950535A1 - Ruota per veicoli

Info

Publication number: ITMI950535A1
Application number: IT95MI000535A
Authority: IT
Inventors: Daniel F Jansen; Thomas E Heck; Charles A Turner
Original assignee: Hayes Wheel Int Inc
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-09-17
Also published as: US5591386A; WO1995025019A1; IT1275937B1; FR2717424A1; AU2186195A; ITMI950535A0

Abstract

La costruzione perfezionata di una ruota (10) comprende un disco (14) ed un cerchione (12) fissati tra loro e che delimitano nella ruota (10) una cavità circonferenziale rivolta radialmente verso l'esterno. Secondo la presente invenzione, un materiale di riempimento (30) viene sistemato in una parte consistente della cavità per evitare che del materiale stradale o altri detriti possano accumularsi nella cavità e causare una condizione di ruota sbilanciata.

Description

DESCRIZIONE

Questa invenzione si riferisce ad una costruzione perfezionata di una ruota per veicoli.

Le ruote per veicoli, quali per applicazioni ad autoveicoli ed autocarri, possono essere prodotte utilizzando una varietà di materiali e di tecniche costruttive. Ad esempio, per produrre una ruota costruita in modo tradizionale, un cerchione pieno rullato (che definisce un bordo di trattenuta sia verso l'interno che verso l'esterno per un pneumatico associato) viene saldato ad un disco centrale. A seconda del particolare progetto, il disco può essere saldato al cerchione in punti diversi, compresa, ad esempio, la zona adiacente alla sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico. Nel produrre una ruota del tipo "a faccia piena", un cerchione "parziale" rullato viene saldato ad un disco centrale pieno il cui margine esterno forma almeno una parte del bordo verso l'esterno di trattenuta della sede per il tallone del pneumatico. Il disco centrale pieno può essere stampato fuso forgiato Altre tecniche costruttive comprendono la fusione o la forgiatura in pezzo unico

Nella maggior parte delle costruzioni di ruote per veicoli, una cavità o sacca circonferenziale rivolta radialmente verso l'interno viene formata nella ruota in una zona adiacente alla sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico. Ad esempio, in entrambe le costruzioni a "sede di tallone" attaccata ed "a faccia piena", il disco ed il cerchione cooperano a delimitare una siffatta cavità .

In quelle costruzioni che comprendono una cavità circonferenziale come descritto sopra, del materiale stradale o altri detriti, quali ad esempio la neve, la ghiaia, il sale o il fango, possono penetrare, durante il funzionamento del veicolo, attraverso le finestre o aperture che sono previste nel disco o attraverso il lato verso l'interno aperto della ruota, ed accumularsi nella cavità. Inoltre, se dell'acqua è presente nella cavità, l'acqua può depositarsi e gelare in una parte inferiore della cavità della ruota allorché il veicolo rimane parcheggiato a temperatura di congelamento per un tempo sufficiente. Questo materiale accumulato può dar luogo ad una rilevante condizione di ruota sbilanciata.

Questa invenzione concerne una costruzione perfezionata di una ruota, che eviti che del materiale possa accumularsi nella cavità circonferenziale della ruota e causare una condizione di ruota sbilanciata.

In particolare, la costruzione perfezionata di una ruota comprende un disco ed un cerchione fissati tra loro e che definiscono nella ruota una cavità circonferenziale rivolta radialmente verso l'esterno. In accordo con la presente invenzione, un materiale leggero (preferibilmente espanso) di riempimento è sistemato in una parte consistente della cavità per evitare che del materiale stradale o altri detriti possano accumularsi nella cavità ed influenzare il bilanciamento della ruota.

Altri vantaggi di questa invenzione diverranno evidenti agli esperti nel campo dalla descrizione dettagliata seguente di una realizzazione preferita, allorché letta alla luce dei disegni allegati.

La Fig. IA è una vista parziale in sezione trasversale di un materiale estruso di riempimento da utilizzare in una ruota del tipo a faccia piena, costruita secondo la presente invenzione.

La Fig. 1B è una vista similare alla Fig.

1A, mostrante il materiale di riempimento nel suo stato espanso.

La Fig. 2A è una vista similare alla Fig. 1A, mostrante un materiale estruso di riempimento da utilizzare in una ruota del tipo a sede di tallone attaccata .

La Fig.2B è una vista similare alla Fig. 2A, mostrante il materiale di riempimento nel suo stato espanso .

La Fig. 3A è una vista in pianta di un elemento di riempimento ad anello, da utilizzare in una ruota costruita.

La Fig. 3B è una vista parziale in sezione trasversale di una ruota costruita, mostrante l'elemento di riempimento ad anello nel suo stato iniziale.

La Fig. 3C è una vista similare alla Fig. 3B, mostrante l'elemento di riempimento ad anello nel suo stato espanso.

La Fig. 4A è una vista in pianta di un materiale di riempimento con anima di filo metallico, da utilizzare in una ruota costruita.

La Fig. 4B è una vista parziale in sezione trasversale di una ruota costruita, mostrante il materiale di riempimento con anima di filo metallico nel suo stato iniziale.

La Fig. 4C è una vista similare alla Fig. 4B, mostrante il materiale di riempimento con anima di filo metallico nel suo stato espanso.

Facendo ora riferimento ai disegni, nella Fig. 1A viene illustrata una vista parziale in sezione trasversale di una ruota perfezionata del tipo a faccia piena, indicata in generale con 10 e costruita secondo la presente invenzione. La ruota 10 può essere del tipo trattato nel brevetto americano Ng 5.188.429 incorporato nel riferimento nella presente.

La ruota 10 comprende un cerchione 12 ed un disco 14 che sono fissati tra loro da una saldatura 16. Il cerchione 12 è un cerchione stampato, costruito di acciaio, di alluminio o di altre leghe, e comprende un bordo di trattenuta verso l'interno della sede per il tallone del pneumatico (non mostrato), una sede verso l'interno per il tallone del pneumatico (non mostrata) , un pozzetto 18 estendentesi generalmente in senso assiale (mostrato parzialmente) ed una sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico, 20. Il disco 14 è un disco forgiato, fuso o stampato, costruito di acciaio, di alluminio o di altre leghe e comprende una superficie di supporto 22 situata in centro (mostrata parzialmente), ed una parte anulare esterna 24.

Come mostrato in questa realizzazione della ruota 10, nel disco 14 sono formate una pluralità di finestre o aperture 26 (una sola finestra 26 è mostrata parzialmente). Allorché il cerchione 12 ed il disco 14 sono assemblati, una cavità o sacca circonferenziale 28, rivolta radialmente verso l'interno, viene a formarsi tra una superficie interna 20A della sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico, 20, del cerchione 12 e la superficie interna 14A del disco 14. La costruzione della ruota 10 fin qui descritta è tradizionale nella tecnica.

Con riferimento alle Figg. 1A ed 1B, la presente invenzione fornisce, in una realizzazione, un materiale estruso di riempimento 30 posto sulla superficie interna 20A della sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico, 20, del cerchione 12. Il materiale di riempimento 30 è un materiale di schiuma espansibile quale, ad esempio, il materiale di schiuma espansibile 4G300D prodotto dalla L & L Products, Ine. di Romeo, Michigan. Di preferenza, il materiale di schiuma 30 viene attivato col calore e l'espansione volumetrica del materiale può essere variata tra circa il 300% e circa il 1.000% del suo volume originario. Inoltre, la forma del materiale di riempimento 30 viene predeterminata in funzione della particolare costruzione della ruota (cioè, della forma della cavità 28) e della forma finale che si desidera dopo l'espansione. Come mostrato nella realizzazione di Fig. 1A, il materiale di riempimento 30 ha una sezione trasversale generalmente triangolare.

Di preferenza, il materiale di schiuma 30 viene applicato sulla superficie interna 20A del cerchione 12 prima dell'assemblaggio della ruota 10. Questo permette al materiale di schiuma di essere estruso correttamente sulla superficie interna 20A della sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico, 20, del cerchione 12. Inoltre, se viene utilizzata schiuma attivata dal calore, il materiale di schiuma può venire espanso durante la vulcanizzazione della mano di fondo della ruota, per produrre la forma mostrata in Fig. 1B. Quindi, una volta che il materiale di schiuma è applicato al cerchione, non vengono richieste ulteriori fasi di lavorazione per attivare il materiale a produrre la ruota perfezionata per veicoli, 10, della presente invenzione.

Rivolgendosi ora alle Figg. 2A e 2B, viene illustrata una ruota perfezionata per veicoli del tipo a sede di tallone attaccata, indicata in generale con 30, la quale incorpora la presente invenzione. La ruota 30 può essere del tipo trattato nel brevetto di Heck.et al.

La ruota 30 comprende un cerchione 32 ed un disco 34 che sono fissati insieme da una saldatura 36. Il cerchione 32 è un cerchione stampato, costruito di acciaio, di alluminio o di altre leghe, e comprende un bordo di trattenuta verso l'interno della sede per il tallone del pneumatico (non mostrato), una sede verso l'interno per il tallone del pneumatico (non mostrata) , un pozzetto 18 estendentesi generalmente in senso assiale (mostrato parzialmente), una sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico, 40, ed un bordo di trattenuta verso l'esterno della sede per il tallone del pneumatico, 42.

Il disco 34 è un disco forgiato, fuso o stampato, costruito di acciaio, di alluminio o di altre leghe e comprende una superficie di supporto 44 situata nel centro (mostrata parzialmente), ed una parte anulare esterna 46. Come mostrato in questa realizzazione di una ruota costruita 30, il disco 34 non ha finestre formate in esso.

Allorché il cerchione 32 ed il disco 34 sono fissati insieme, una cavità o sacca circonferenziale 48, rivolta radialmente verso l'interno, viene a formarsi tra una superficie interna 32A del cerchione 32 ed una superficie interna 34A del disco 34. La costruzione della ruota 30 fin qui descritta, realizzata in modo tradizionale, è usuale nella tecnica .

Secondo la presente invenzione, la ruota 30 comprende un materiale estruso di riempimento 50 posto sulla superficie interna 32A del cerchione 32. La forma del materiale di riempimento 50 viene predeterminata in funzione della particolare costruzione della ruota {cioè, della forma della cavità 48) e della forma finale che si desidera dopo l'espansione. Come mostrato nella realizzazione di Fig. 2A, il materiale di riempimento 50 ha una sezione trasversale generalmente semicircolare.

Il materiale di riempimento 50 può essere lo stesso materiale di schiuma espansibile descritto in precedenza con riferimento alle Figg. 1A ed 1B e, come mostrato in questa realizzazione, viene di preferenza applicato sulla superficie interna 34A del disco 34, prima dell'assemblaggio della ruota 30. Questo permette al materiale di schiuma di essere estruso correttamente sulla superficie interna 34A del disco 34, prima dell'assemblaggio della ruota. Inoltre, il materiale di schiuma 50 viene di preferenza attivato dal calore, permettente alla schiuma di venire espansa durante la vulcanizzazione della mano di fondo alla ruota, per produrre la forma mostrata in Fig.2B. Quindi, non vengono richieste ulteriori fasi di lavorazione per attivare il materiale a produrre la ruota perfezionata per veicoli, 30, della presente invenzione.

Le Figg. 3A, 3B e 3C illustrano l'impiego di un elemento composito di riempimento 62-avente un materiale di schiuma espansibile applicato su di esso per riempire la cavità anulare di una ruota 60 del tipo a faccia piena. Come mostrato in Fig. 3A, l'elemento composito di riempimento 62 comprende un elemento flessibile ad anello 64, di plastica piatta o di nylon, avente un materiale di schiuma espansibile 66 applicato ad un suo lato.

Di preferenza, per ragioni di montaggio, l'anello 64 è tagliato in 68 in modo da non interferire con il gambo della valvola (non mostrato) della ruota 60. l'anello 64 è di preferenza ricavato da un materiale di plastica o di nylon cosicché non verrà influenzato dalle condizioni del tempo. Tuttavia, possono venire utilizzati altri materiali quali, ad esempio, l'acciaio, l'alluminio o i tessuti. Inoltre, come verrà discusso in seguito, l'anello 64 è flessibile e cionondimeno rigido per permettergli di venire installato nella cavità e poi di rimanere in posto finché il materiale di schiuma non si è espanso. La particolare forma del materiale di schiuma applicato all'elemento 64 viene predeterminata in funzione della costruzione della ruota (cioè, della forma della cavità anulare) e della forma finale desiderata dopo l'espansione. Come mostrato nella realizzazione di Fig. 3B, il materiale di schiuma ha una sezione trasversale generalmente circolare.

Utilizzando l'elemento di riempimento 62, si richiede che venga dapprima assemblata la ruota 60 connettendo il cerchione 72 al disco 74 mediante la saldatura 76. Una volta che la ruota 60 è assemblata, l'elemento 62 viene inserito nella cavità circonferenziale rivolta radialmente verso l'interno, 70, della ruota. Come l'elemento 62 è inserito, i fianchi dell'anello 64 impegnano con attrito le superfici interne 74A e 72A rispettivamente del disco 74 e del cerchione 72, costringendo l'anello 64 a deformarsi e ad incurvarsi leggermente nella forma mostrata in Fig. 3B. L'elemento di riempimento 62 viene ulteriormente inserito nella cavità 70 fino a che non raggiunge la posizione desiderata.

Poiché i fianchi dell'anello 64 impegnano con attrito le superfici 72A e 74A rispettivamente del cerchione e del disco 74, l'elemento 62 viene tenuto in posizione fino a che la ruota non è approntata per il funzionamento e vulcanizzata costringendo il materiale di schiuma ad espandersi allo stato mostrato in Fig.3C. Durante l'espansione del materiale di schiuma, l'anello 64 può essere incurvato verso l'esterno nella posizione mostrata in Fig. 3C. Una volta che il materiale di schiuma si è espanso, l'anello 64 è saldamente bloccato in posizione e la superficie esterna dell'anello fornisce una superficie esteticamente accettabile. Inoltre, poiché la superficie esterna 64A dell'anello 64 può essere visibile in ruote aventi finestre, il colore dell'anello 64 può essere selezionato per combaciare o contrastare con il colore della ruota.

Considerando ora le Figg. 4A, 4B e 4C, la presente invenzione viene esplicata utilizzando un elemento di riempimento con anima di filo metallico, 82, avente applicato su di esso un materiale di schiuma espansibile per riempire la cavità anulare di una ruota 80 del tipo a faccia piena. Come mostrato in Fig. 4A, l'elemento di riempimento con anima di filo metallico, 82, comprende un elemento rotondo con anima di filo metallico, 84, che è rivestito con un materiale di schiuma espansibile, 86. Di preferenza, l'elemento con anima, 84 è tagliato in 88 in modo da non interferire con il gambo della valvola (non mostrato) della ruota. Inoltre, poiché l'elemento con anima non è direttamente esposto alle condizioni del tempo, esso. può venire costruito con altri materiali purché risulti flessibile da permettergli di essere installato nella cavità e di rimanere poi in posto fino a che il materiale di schiuma non si è espanso.

Di preferenza, allorché si utilizza l'elemento di riempimento 82, la ruota 80 viene prima di tutto assemblata congiungendo un cerchione 90 ad un disco 92 mediante la saldatura 94. Come mostrato in questa realizzazione, una volta che la ruota 80 è assemblata, l'elemento 82 viene deformato elasticamente (come mostrato in trasparenza nella Fig. 4A) ed inserito in una cavità circonferenziale rivolta radialmente verso l'interno, 96, della ruota. Una volta inserito e liberato, l'elemento 82 scatterà indietro e verrà posizionato nella cavità come mostrato in Fig. 4B. La ruota 80 può allora essere approntata per il funzionamento e vulcanizzata .

Durante la vulcanizzazione, il materiale di schiuma espanderà nella cavità nella forma mostrata in Fig. 4C. Inoltre, la particolare forma del materiale di schiuma applicato all'elemento con anima, 84, viene predeterminata in funzione della costruzione della ruota (cioè, della forma della cavità 96) e della forma finale desiderata dopo l'espansione. Come mostrato nella realizzazione della Fig. 4B, il materiale di schiuma ha una forma della sezione trasversale generalmente circolare. In aggiunta, mentre l'elemento di riempimento 82 è mostrato posizionato contro la superficie interna 90A del cerchione 90, l'elemento di riempimento 82 può venire dimensionato in modo da venire posizionato contro la superficie interna 92A del disco 92.

Secondo le diverse realizzazioni della presente invenzione, il materiale di schiuma espansibile serve per riempire sostanzialmente l'intera cavità interna della ruota associata e per evitare che detriti entrino ed alloggino in essa. Come conseguenza di ciò, una condizione di sbilanciamento non può essere creata dai detriti che entrano nella ruota attraverso le finestre del disco o attraverso la parte posteriore della ruota.

Ci si renderà conto che, mentre l'invenzione è stata descritta ed illustrata utilizzando il materiale di riempimento per le particolari costruzioni di ruote mostrate nei disegni, il materiale di riempimento può venire utilizzato con qualsiasi costruzione di ruote in cui una cavità interna, circonferenziale e rivolta radialmente verso l'interno sia formata nella ruota. Ad esempio, il materiale di riempimento può essere utilizzato in una costruzione di ruote di alluminio fuso quale mostrata nel brevetto americano N0. 5.078.453 di Siwek, in una costruzione di ruote "a pozzetto attaccato" quale mostrata nel sopracitato brevetto di Heck et al., oppure in una costruzione di ruote comprendente un cerchione parziale ed un disco della ruota a faccia piena quale mostrata nel brevetto americano N0. 5.027.508 di Cissell II.

In accordo con le disposizioni delle leggi sui brevetti, il principio ed il modo di operare di questa invenzione sono stati descritti ed illustrati nella sua realizzazione preferita . Tuttavia, deve essere sottinteso che l'invenzione può essere utilizzata in modo diverso da quanto spiegato ed illustrato in dettaglio, senza uscire dallo spirito o ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Ruota per veicoli, comprendente un disco, un cerchione fissato a detto disco, detti cerchione e disco avendo una costruzione che determina una cavità circonferenziale rivolta radialmente verso l'interno, caratterizzata dal fatto che un materiale di riempimento è disposto in una parte consistente di detta cavità ad evitare che del materiale stradale o altri detriti si accumulino in detta cavità .
2. Ruota secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto materiale di riempimento è un materiale di riempimento estruso, applicato su una superficie del detto disco.
3. Ruota secondo la - rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto materiale di riempimento è un materiale di riempimento estruso, applicato su una superficie del detto cerchione.
4. Ruota secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto materiale di riempimento è applicato ad un elemento generalmente a forma di anello e detto elemento a forma di anello è posizionato nella detta cavità.
5. Ruota secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il detto elemento a forma di anello comprende una parte a corpo non continuo.
6. Ruota secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto materiale di riempimento è un materiale di schiuma espansibile.
7. Ruota secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il detto materiale di schiuma espansibile è un materiale di schiuma attivato dal calore.
8. Ruota secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la costruzione del detto cerchione e del detto disco coopera a determinare una sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico e che la detta cavità è nella zona adiacente a detta sede verso l'esterno per il tallone del pneumatico.