ITMI951046A1 - Gruppi ruota per veicoli atti ad aumentare la sicurezza - Google Patents

Abstract

Gruppo ruota per veicoli, comprendente un pneumatico senza camera d'aria e un anello ammortizzatore montato sul cerchione entro il pneumatico. L'anello ammortizzatore ha un volume il quale è una piccola frazione del volume del pneumatico senza camera d'aria, in modo tale che quando il gruppo ruota viene gonfiato, la superficie esterna dell'anello ammortizzatore sia distanziata verso l'interno della superficie interna del battistrada, ma sporga verso l'esterno del bordo esterno del cerchione. L'anello ammortizzatore impedisce perciò il contatto diretto fra il cerchione e la superficie interna del battistrada o il terreno nel caso di improvvisa perdita di pressione entro il pneumatico, o di una separazione del pneumatico dal cerchione.

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "GRUPPI RUOTA PER VEICOLI ATTI AD AUMENTARE LA SICUREZZA"

La presente invenzione riguarda i gruppi ruota per veicoli atti ad aumentare la sicurezza.

I più moderni dei veicoli sono attrezzati con pneumatici senza camera d'aria, ossia, pneumatici che non includono un tubo interno gonfiabile. L'assenza del tubo interno migliora le prestazioni su strada del pneumatico, e ne semplifica anche la manutenzione e la riparazione. Tuttavia, nel caso di una foratura, tali pneumatici senza camera d'aria sono maggiormente soggetti a brusche cadute di pressione del pneumatico per cui il cerchione della ruota può urtare duramente la superficie interna del battistrada del pneumatico, oppure del terreno se il pneumatico dovesse separarsi dal cerchione, con possibilità di provocare la perdita di controllo del veicolo da parte del guidatore prima che il veicolo possa giungere ad un arresto completo. Questo è estremamente pericoloso perché il veicolo tende a tirare da una parte e può anche rovesciarsi.

Secondo la presente invenzione, si prevede un gruppo ruota per veicoli che include una ruota con pneumatico a cerchione circolare, e un pneumatico senza camera d'aria montato sul cerchione; caratterizzato dal fatto che il gruppo ruota inoltre include un anello ammortizzatore montato sul cerchione entro il pneumatico, l'anello ammortizzatore avendo un volume il quale è una piccola frazione del volume del pneumatico senza camera d’aria in modo tale che, quando il gruppo ruota viene gonfiato, la superficie esterna dell'anello ammortizzatore sia distanziata verso l'interno della superficie interna del battistrada, ma sporga verso l’esterno del bordo esterno del cerchione impedendo cosi il contatto diretto fra il cerchione e la superficie interna del battistrada, o del terreno, nel caso di una brusca perdita di pressione entro il pneumatico, oppure della separazione del pneumatico dal cerchione.

Secondo ulteriori caratteristiche delle realizzazioni preferite dell'invenzione descritte in appresso, l'anello ammortizzatore ha una configurazione toroidale e una sezione trasversale circolare. Inoltre, il pneumatico senza camera d’aria è formato con pareti laterali terminanti in labbri circolari spaziati i quali sono pressati contro la superficie interna del cerchione circolare, nella condizione gonfiata del pneumatico, per il montaggio del pneumatico sul cerchione. L'elemento ammortizzatore impegnante le superfici interne dei labbri circolari è dimensionato in modo da premere le superfici esterne dei labbri circolari fermamente contro le superfici interne del cerchione.

Secondo una delle realizzazioni descritte, l'anello ammortizzatore è un involucro cavo gonfiato con aria; tale realizzazione è particolarmente utile nei pullmini. Viene descritta una seconda realizzazione in cui l'anello ammortizzatore è un involucro cavo riempito con un espanso leggero; una tale costruzione è particolarmente utile nei veicoli pesanti, quali autocarri, rimorchi, o simili. In una terza realizzazione descritta, l’anello ammortizzatore è un involucro cavo riempito con acqua; una tale costruzione è particolarmente utile nel caso in cui il veicolo è un trattore in cui si desideri aumentare il peso dei gruppi ruote del veicolo.

La figura 1 illustra schematicamente un tipo di gruppo ruota per veicoli costruito in conformità alla presente invenzione;

Le figure 2 e 3 illustrano due ulteriori costruzioni di gruppi ruota per veicoli conformi alla presente invenzione;

La figura 4 è una vista frammentaria illustrante un altro gruppo ruota per veicoli costruito in accordo alla presente invenzione; e

Le figure 5 e 6 illustrano esempi di due costruzioni che si potrebbero adottare per l'anello ammortizzatore.

Con riferimento anzitutto alla figura 1, il gruppo ruota per veicoli ivi illustrato include un cerchione 2 formato con una sezione circolare esterna 2a e sul quale è montato un pneumatico senza camera d'aria 3 in maniera convenzionale. Il pneumatico 3 include un battistrada 3a il quale impegna la superficie stradale, e pareti laterali 3b terminanti in labbri circolari spaziati 3c i quali vengono pressati, mediante la pressione interna regnante nel pneumatico, contro la superficie interna del tratto di cerchione di ruota 2a per montare il pneumatico sul relativo cerchione 2. Tali costruzioni di pneumatico senza camera d'aria sono ben note, e pertanto non vengono riportati qui ulteriori dettagli al riguardo.

Secondo la presente invenzione, il gruppo ruota illustrato nella figura 1 include inoltre un anello ammortizzatore 4 montato sul tratto di cerchione 2a entro il pneumatico 3. L'anello ammortizzatore presenta una coniigurazione toroidale e una sezione trasversale circolare. Inoltre, esso ha un volume il quale è una piccola frazione del volume del pneumatico senza camera d'aria 3, per cui la superficie esterna dell'anello ammortizzatore risulta distanziata verso l'interno della superficie interna del battistrada di pneumatico 3a, ma sporge verso l’esterno del bordo esterno del tratto di cerchione 2a. Così, nel caso di un'improvvisa perdita di pressione entro il pneumatico 3 (ad esempio per scoppio del pneumatico), l'anello ammortizzatore 4 impedisce l'impatto di un contatto diretto fra il cerchione e la superficie interna del battistrada 3a, o la stessa superficie stradale, nel caso in cui il pneumatico si separi dal cerchione. Questo permetterà al guidatore di conservare il controllo del veicolo fino ad essere in grado di portarlo ad un arresto sicuro. Inoltre, l'anello ammortizzatore 4 interviene anche nel senso di premere le superfici esterne dei labbri 3c del pneumatico fermamente contro le superfici interne del tratto di cerchione 2a, assicurando così più saldamente il pneumatico al cerchione e riducendo la possibilità che il pneumatico si separi dal cerchione nel caso di una brusca perdita di pressione .

L'anello ammortizzatore 4 può presentarsi nella forma di un involucro cavo gonfiato con aria. Una tale costruzione è particolarmente utile nei veicoli per passeggeri, in quanto si ottiene così una struttura leggera che ha una minima influenza sul momento d'inerzia della ruota.

L'anello ammortizzatore 4 può anche presentarsi nella forma di un involucro cavo riempito con un espanso leggero, come un espanso poliuretanico o polietilenico, sufficientemente tenace per assorbire l’impatto contro la superficie stradale nel caso di separazione del pneumatico dal cerchione, oppure l'impatto del cerchione contro la superficie interna del battistrada nella eventualità di una brusca perdita di pressione nel pneumatico. Una tale costruzione può essere utile per autocarri, rimorchi e simili, in cui debba essere assorbito un carico relativariente pesante nel caso dello scoppio di un pneumatico.

Se il gruppo ruota per veicoli va usato con un trattore o simili in cui si desideri aumentare il peso del gruppo ruota, l'anello ammortizzatore 4 può presentarsi nella forma di un involucro cavo riempito con acqua o altro materiale relativamente pesante.

In tutte le precedenti alternative, è desiderabile riempire l'involucro cavo dell’anello ammortizzatore 4 sotto pressione sufficiente affinché esso prema fermamente i ^labbri 3c del pneumatico contro le superfici interne del tratto di cerchione di ruota 2a per minimizzare la possibilità della separazione del pneumatico dal cerchione durante il funzionamento normale, nonché nel caso di un foratura o di uno scoppio.

La figura 2 illustra una costruzione che può essere usata per pressurizzare l’anello ammortizzatore 4 dopo averlo applicato al gruppo ruota. A tal fine, il gruppo ruota normale per veicoli include una valvola 5 nel cerchione 2 per mandare aria compressa al tubo 3. In questo caso, una seconda valvola 6 verrebbe inclusa nell'anello 2 per gonfiare l'anello ammortizzatore 4. La figura 2 illustra l'anello ammortizzatore 4 che è stato gonfiato con un materiale plastico espanso, mostrato in 7, che si può applicare in condizione non polimerizzata e poi polimerizzare in situ entro l'involucro cavo dell'anello ammortizzatore. Va considerato, tuttavia, che la valvola 6 potrebbe anche essere usata per gonfiare l'anello ammortizzatore 4 con aria compressa, o con acqua pressurizzata, come brevemente descritto in precedenza.

Nella costruzione illustrata nella figura 2, la superficie esterna dell'anello ammortizzatore 4 è pressata fermamente contro la superficie interna dei labbri di pneumatico 3c, e pertanto è previsto un condotto 8 fra queste due superiici al fine di condurre l'aria dalla valvola di gonfiaggio 5 all'interno del pneumatico 3. Il condotto 8 può essere un tubo rigido collegato alla valvola di gonfiaggio 5 e sboccante all'interno del tubo 3; oppure può essere costituito da elementi distanziatori che semplicemente distanziano la superficie esterna dell'anello ammortizzatore 4 dalla superficie interna dei labbri 3c del pneumatico. Una tale costruzione consente perciò di riempire l'interno del pneumatico 3 ogni qualvolta necessario per mantenere la pressione del pneumatico.

La figura 3 illustra una variante della costruzione secondo figura 2, nel senso che la valvola di gonfiaggio, qui indicata in 15, e la valvola, indicata in 16, per gonfiare l'interno dell'anello ammortizzatore 4, sono previste coassialmente l'una all’altra nello stesso punto del cerchione 2 del veicolo.

La figura 4 illustra una ulteriore costruzione, che include un cerchione 2, il pneumatico senza camera d'aria 3, l’anello ammortizzatore 4 e un condotto 8 per ugualizzare la pressione entro il cerchione 2 e il pneumatico 3 senza camera d'aria. In questo caso, tuttavia, vi è una unica valvola di gonfiaggio 20 per il gonfiaggio sia dell'anello ammortizzatore 4 e sia dell'interno del pneumatico senza camera d'aria 3.

A tal fine, la valvola di gonfiaggio 20 comunica direttamente con l'interno dell'anello ammortizzatore 4 attraverso un tubo 21, un raccordo a T 22 e un altro tubo 23. I due tubi 21, 23 sono collegati a due luci del raccordo a T 22, mentre la terza luce è collegata ad un altro tubo 24 attraverso una valvola ad una via 25. Il tubo 24 comunica con l'interno del cerchione 2, e la valvola ad una via 25 permette all'aria di affluire soltanto nella direzione dall'interno del cerchione 2 al raccordo a T 22.

L'anello ammortizzatore 4 include una valvola automatica 26 la quale, quando è aperta, collega l'interno dell'anello ammortizzatore con l'interno del pneumatico senza camera d'aria 3. La valvola 26 è normalmente chiusa, e si apre automaticamente ad una predeterminata pressione.

Il gruppo ruota per veicoli illustrato nella figura 4 è usato nella maniera seguente: viene effettuato il gonfiaggio iniziale dell'anello ammortizzatore 4 attraverso la valvola di gonfiaggio 20. Quando la pressione entro l'anello ammortizzatore 4 raggiunge la pressione di apertura predeterminata della valvola 26, quest'ultima valvola si apre per collegare l'interno dell'anello ammortizzatore 4 con l'interno del pneumatico senza camera d'aria 3, in modo che, continuando il gonfiaggio, ora si gonfia il pneumatico senza camera d'aria 3 fino alla sua pressione determinata.

La pressione di apertura della valvola 26 deve pertanto essere stabilita in modo da risultare al disotto della desiderata pressione predeterminata del pneumatico senza camera d'aria 3. Come esempio per autovetture in cui la pressione del pneumatico senza camera d'aria è circa di 28 lb/poll.q., la valvola 26 può essere impostata per aprire automaticamente a circa 25 lb/poll.q.

Se dovesse ritenersi opportuno scaricare un poco d’aria dal pneumatico senza camera d'aria 3, ad esempio, a motivo di una sovrapressione, si può aprire la valvola di gonfiaggio 20. Questo permetterà all'aria di sfuggire dall'interno dell'anello ammortizzatore 4 attraverso i tubi 23, 21 e dal raccordo a T 22. Ciò permetterà anche all'aria di sfuggire dall'interno del pneumatico senza camera d'aria 3 attraverso il tubo 24 e la valvola ad una via 25, pure collegata al raccordo a T 22.

La figura 5 illustra più particolarmente una costruzione dell’involucro cavo che si può usare per l'anello ammortizzatore, rappresentato in 34, In questa costruzione, l'involucro cavo è di un materiale elastomerico composito, come gomma naturale o sintetica, ma include fibre non allungabili, come mostrato in 34a, per limitare la dilatazione dell'involucro cavo. Le fibre 34a possono essere di plastica (per esempio di nylon) o di metallo (per esempio di acciaio).

La figura 6 illustra un'altra costruzione che può essere usata per l'anello ammortizzatore. In questa costruzione, l'anello ammortizzatore è costituito da un involucro cavo 44 di materiale elastomerico, racchiuso da uno strato non allungabile 44a quale un tessuto o un tessuto impregnato con un materiale elastomerico (gomma), per prevenire l'indebita dilatazione dell'involucro cavo.

In generale, possono essere usate altre costruzioni per confezionare l'anello ammortizzatore, come noto per esempio nel settore della produzione di tubi flessibili per pressione, manichette, e simili.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo ruota per veicoli comprendente una ruota con pneumatico a cerchione circolare, e un pneumatico senza camera d'aria montato su detto cerchione; caratterizzato dal fatto che detto gruppo ruota inoltre include un anello ammortizzatore montato su detto cerchione entro il pneumatico; detto anello ammortizzatore avendo un volume il quale è una piccola frazione del volume del pneumatico senza camera d'aria per cui quando il gruppo ruota viene gonfiato, la superficie esterna dell'anello ammortizzatore si distanzia verso l'interno della superficie interna del battistrada del pneumatico, ma sporge in fuori dal bordo esterno di detto cerchione impedendo così il diretto contatto fra il cerchione e la superficie interna del battistrada del pneumatico, o il suolo, nel caso di un'improvvisa perdita di pressione entro il pneumatico, oppure della separazione del pneumatico dal cerchione.
2. 2. Gruppo ruota per veicoli secondo la rivendicazione 1, in cui detto anello ammortizzatore è di configurazione toroidale e di sezione trasversale circolare.
3. 3. Gruppo ruota per veicoli secondo l'una o l'altra delle rivendicazioni 1 o 2, in cui detto pneumatico senza camera d'aria è formato con pareti laterali terminanti in labbri circolari spaziati i quali vengono pressati contro la superficie interna di detto cerchione circolare, nella condizione gonfiata del pneumatico, per il montaggio del pneumatico sul cerchione; detto elemento ammortizzatore, che impegna le superfici interne di detti labbri circolari, essendo dimensionato in modo da pressare fermamente le superfici esterne di detti labbri circolari contro le superfici interne di detto cerchione.
4. 4. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-3, in cui detto anello ammortizzatore è un involucro cavo gonfiato con aria.
5. 5. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui detto anello ammortizzatore è un involucro cavo riempito con un materiale plastico espanso leggero.
6. 6. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-3, in cui detto pneumatico di sicurezza è destinato all'uso su trattori, e detto anello ammortizzatore è un involucro cavo riempito di acqua per aumentare sostanzialmente il peso del gruppo ruota.
7. 7. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-3, in cui detto gruppo include, nel cerchione, una valvola per gonfiaggio camere d'aria per gonfiare il pneumatico con aria pressurizzata, e un condotto fra l'anello ammortizzatore e il pneumatico per condurre l'aria compressa nell'interno del pneumatico.
8. 8. Gruppo ruota per veicoli secondo la rivendicazione 7, in cui detto anello ammortizzatore è un involucro cavo il quale viene gonfiato mediante aria compressa introdotta attraverso detta valvola di gonfiaggio, detto anello ammortizzatore includendo una seconda valvola la quale è normalmente chiusa, ma che si apre automaticamente ad una predeterminata pressione inferiore alla pressione normale del pneumatico senza camera d'aria per gonfiare anche il pneumatico senza camera d'aria.
9. 9. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-8, in cui detto anello ammortizzatore include un involucro cavo di un materiale elastomerico composito a fibre non allungabili per limitare la dilatazione dell'involucro cavo.
10. 10. Gruppo ruota per veicoli secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-8, in cui detto anello ammortizzatore include un involucro cavo in un materiale elastomerico racchiuso da uno strato non allungabile per limitare la dilatazione dell'involucro cavo.