NO146050B - Hjulkapsel. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hjulkapsel av

den type hvor det langs omkretsen av kapselens innervegg er montert en fjærende trådring som omfatter minst tre U-formete fremspring som har stort sett samme innbyrdes avstand langs omkretsen og som rager radialt utad gjennom og forbi radiale føringer på hjulkapselen for å danne inngrep med en ringformet-flate på et kjøretøyshjul når kapselen anbringes på dette,

idet de radialt ytre ender av fremspringene har avrundete, ombøyde partier.

US-patentskrift 4.027.919 omhandler en hjulkapsel som

kan monteres på hjulene på et kjøretøy ved hjelp av en fjærende metalltrådring som understøttes av hjulkapselens innervegg. Trådringen omfatter minst tre radialt utadragende, perifere fremspring som kan bringes i friksjonsinngrep med et ringformet flateparti på felgen. Hjulkapselen er utstyrt med et antall radiale kanaler som med minimal klaring kan oppta de radiale fremspring og tillate radial-bevegelse av fremspringene i føringene. De deler av trådringen som befinner seg mellom fremspringene, er bøyelig i radial retning for å muliggjøre radialforskyvning av de enkej_te fremspring i de' radiale kanaler og samtidig forebygge radialforskyvning av ringen i sin helhet. Hjulkapselen kan derved fastgjøres sikkert til hjulet på en

slik måte, at forankringskreftene opptas stort sett fullstendig av trådringen, uten å overføres til selve hjulkapselen. Dette er et særlig viktig trekk med henblikk på at hjulkapselens hovedparti består av et lettforvridbart materiale, såsom plast eller aluminiumstynnplate.

Den hjulkapsel som er beskrevet i det ovennevnte US-patentskrif t 4.027.919, har vist seg meget anvendelig i praksis. For å oppnå en ekstrem grad av sikkerhet har imidlertid enkelte bilprodusenter fastsatt relativt høye krav til vridningsmotstand og aksial avtrekkingsmotstand for hjulkapselen. Vridningsmot-standen er et mål på den kraft som er nødvendig for å dreie

den påmonterte hjulkapsel i forhold til hjulet. Den aksiale avtrekkingsmotstand er et mål på den kraft som er nødvendig for å bortskyve hjulkapselen i aksial retning og løsne den fra h'julet.'• Det forlangte åntivridningsmoment ansees nødvendig for å unngå, at hjulkapselen kapper den gjennomgående ventil-stamme. Kravet til avtrekkingsmotstand ansees nødvendig for å unngå utilsiktet løsgjøring av hjulkapselen fra hjulet ved kjøring gjennom skarpe kurver eller under innvirkning av et kraftig støt.

For å-øke disse antivridnings- og avtrekkingskrefter vil det normalt være nødvendig å øke fjærspenningen som utøves .mellom hjulkapselens forankringsorgan og hjulet. En vesentlig økning- a,v denne fjærspenning vil imidlertid medføre en betydelig økning av den kraft som kreves for montering og demontering av hjulkapselen, slik at dette arbeid vanskeliggjøres og dessuten kan resultere i beskadigelse av hjulkapselen på grunn av forvridning, brudd osv.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å frembringe

en hjulkapsel med høyt åntivridningsmoment og høy avtrekkingsmotstand uten at dette medfører vesentlig økning av den kraft som må utøves under montering av hjulkapselen på hjulet, og under- demontering. ■ ■ ■ '■

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at en skarp, radialt utadrettet eggflate er utformet i et midtparti av-den radialt .•ytre/side av minst to av de avrundete, ombøyde partier, hvorved eggflaten er skråttstilt med spiss vinkel i forhold til både^et plan vinkelrett på hjulkapselens^senterakse og et midtre radialplan gjennom det ombøyde parti, og at eggflaten på minst ett av fremspringene er skråttstilt mot' det

mot hjulkapselens senterakse vinkelrette plan i motsatt retning i forhold til eggflatens skråstilling på et annet fremspring.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende

i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et planriss av innerveggen av en hjulkapsel ifølge foreligende oppfinnelse. Fig. 2 viser et delriss av et av de U-formete fremspring på låseringen for en hjulkapsel.

Fig. 3 viser et enderiss av et fremspring.

Fig. 4 viser et enderiss av et annet fremspring.

Fig. 5 viser et delsnitt langs linjen 5-5 i fig. 1.

Fig. 6 viser et delsnitt, hvorav det fremgår hvordan hjulkapselen fastgjøres på et hjul.

Fig. 7 viser et enderiss av et fremspring på en låsering

av modifisert form.

Fig. 8 viser et delsideriss av•fremspringet ifølge fig. 7.

Fig. 9 viser et delsnitt langs linjen 9-9 i fig. 7.

Det er i fig. 1 og 6 vist en hjulkapsel 10 som omfatter

et hovedparti 12 av plast, hvor det på innersiden er fastmontert en trådring 14 ved hjeljp av et antall holdere 16 som er støpt i ett med nevnte hovedparti. Hjulkapselen 10 er innrettet for •

å fastgjøres til felgen 18 på et hjul 20. Nærmere bestemt er felgen 18 utstyrt med et radialt innadrettet, ringformet sikkerhetsspor 22 hvis aksiale ytterside dannes av en avrundet ansats 24. Ansatsen 24 tjener som stoppkant for en dekkvulst 26 som omslutter den perifere innerkant av et dekk 28.

Hjulkapselen ifølge fig. 1 omfatter seks holdere 16 som

er jevnt fordelt langs hjulkapselens perifere ytterkant. Holdernes 16 radiale ytterflater 30 danner en sirkel med noe mindre diameter enn det,felgparti som befinner seg ved siden av og aksialt utenfor sporet 22.

Ringen 14 består av et enkelt trådstykke med sirkelformet tverrsnitt, hvor trådstykkets motsatte endépartier er sammenføyd ved hjelp av en bøssing 32. Ringen 14 er utformet med seks

"radialt utadragende, U-formete fremspring 34 som er forbundet

med hverandre ved perifert forløpende fjærelementer 36. Hvert av de U-formete fremspring 34 omfatter to stort sett parallelle, radialt utadrettede grener 38 hvis ytterender er innbyrdes forbundet gjennom et krumt parti 40 i form av en ombøyning.

Grenene 38 strekker seg generelt i hjulkapselens radialretning

og er gjennom skarpe bend 42 forbundet med fjærelementene 36. Ringen 14 er anbrakt på hjulkapselen i slik stilling, at de U-formete fremspring 34 rager radialt utad gjennom kanaler

44 i holderne 16. Grenene 38 på fremspringene 34 er med relativt liten klaring innpasset mellom veggene i kanalene 44, og de

ombøyde partier 4 0 av fremspringene rager et kort stykke ut

over holdernes 16 ytterflater 30.

Som .omtalt i det ovennevnte patentskrift vil ringen 14,

etter å være montert på hjulkapselen som vist i fig. 1, befinne

seg i uspent tilstand, og de skarpe bend 42 ligger i hvert fall i noen avstand radialt innenfor holdernes 16 radiale inner-flatepartier. Sirkelen som dannes av fremspringenes 34 ytter-ende, har en diameter som er noe mindre enn diameteren av sikkerhetssporet 22. Hjulkapselen monteres på hjulet ved å plasseres mot hjulets ytterside, slik at ventilstammen på "hjulet strekker seg gjennom hjulkapselens ventilstammeåpning 48. Hjulkapselen heller i forhold til hjulveggen, og de to nærmestliggende fremspring .34 på hver side av. ventilstammeåpningen 48. bringes derved i inngrep, i hjulfelgens sikkerhetsspor 22.

Det parti av hjulkapselen som ligger diametralt motsatt av ventilstammeåpningen 48, trykkes deretter innad mot hjulets ytterside,. Dette resulterer i at de øvrige fremsprings ytterender 40 forskyves radialt . innad som følge av fjærpartienes 36 fleksibilitet, slik at samtlige fremspri-ngs ytterender 40 griper inn i sporet 22 ved ansatsen 24, som vist i fig.. 6.

Som det klart fremgår av ovennevnte patentskrift, vil således' hjulkapselen forankres fast på hjulet, hvorved de krefter som utvikles på grunn av den radialt innadrettede bevegelse av fremspringene 34, opptas fullstendig av de innbyrdes■forbundne fjærelementer 36, slik at ingen av disse krefter overføres til selve hjulkapselen.

Det fremgår av ovenstående beskrivelse at de forankrings-krefter som utvikles i låseringen 14, 'er avhengig av forholdet mellom diameteren av den sirkel som dannes av fremspringenes 34 ytterender 40 og.diameteren av sikkerhetssporet 22. Når diameteren av .fremspringenes 34 ytterender ,.øker i forhold til diameteren av sikkerhetssporet, vil forankringskreftene -øke. Men hvis disse.forankringskrefter øker som følge av strekkspen-ningen i trådringen 14, vil det ogsa bli vanskeligere a anbringe hjulkapselen på hjulet og å fjerne den fra hjulet, Hvis sirkelen som beskrives av fremspringenes 34 ytterender har overdrevent stor diameter i forhold til diameteren av sikkerhetssporet 22, vil det vise seg praktisk talt umulig å anbringe hjulkapselen på hjulet, eller å fjerne den fra hjulet, uten at hjulkapselen skades på en eller annen måte.

Som følge av at hjulkapselen ifølge foreliggende oppfinnelse er utstyrt med skarpe, bitende kanter 50 på de radiale ytterpartier av fremspringenes 34 ombøyde partier 40, vil det ovennevnte problem bortfalle. De bitende kanter 50 er dannet ved bortkapping eller fjerning på annen måte av et trådparti i den ytterste ende av hver av de ombøyde partier 40, hvorved det dannes et spor 52 i denne del. Hvert spor 52 avgrenses av en generelt plan, aksial flate 54 og en generelt radial, plan flate 56 som med rommelig r-adius skjærer hverandre. Sporene 52 kan frembringes ved skjæring, sliping, brotsjing etc. Den skarpe, bitende egg 50 dannes av skjæringslinjen mellom den plane flate 56 og trådens ytterflate. Planflåtene 56 heller i en liten vinkel a av 10 til 20°, og fortrinnsvis ca. 15°,

i forhold til hjulkapselens akse, slik det tydelig fremgår av fig. 3 og 4. Det fremgår videre av fig. 3 og 4 at den plane flate 56 på noen av fremspringene heller i én retning i forhold til hjulkapselens akse, mens den plane flate 56 på andre fremspring heller i samme grad i motsatt retning i forhold til hjulkapselens akse. De motsatt hellende flater 56 er dessuten anordnet slik at de er vendt i motsatte, perifere retninger.

De plane flater 56 på de perifert nærmestliggende fremspring

34 er fortrinnsvis anordnet med helning i innbyrdes motsatte retninger.

De motsatt rettede, skarpe og bitende kanter 50 vil åpen-bart ha tendens til å grave seg inn i sikkerhetssporet 22 og derved hindre dreining av hjulkapselen i forhold til hjulet i begge retninger. På grunn av sin svake helning i forhold til hjulkapselens akse vil de bitende kanter 50 samtidig trykkes mot ansatsen 24 i sikkerhetssporet og tilstrebe å grave seg inn i denne under innvirkning av hjulkapselens aksialforskyvning i utadgående retning fra hjulet. Straks, et av fremspringene 34 viser tendens til å gli over ansatsen 24, vil den bitende kant 50 på fremspringet grave seg inn i ansatsen og derved hindre forskyvning av hjulkapselen i aksialt utadgående retning. De motsatt hellende bitekanter 50 vil således i vesentlig grad øke hjulkapselens antivridnings- og uttrekkingsmotstand i forhold til hjulet.

I den utførelsesform som er vist i fig. 1 til 6, er de plane flater 54 og 56 anordnet innbyrdes rettvinklet. Antivridnings- og avtrekkingsmotstanden kan om ønskelig økes ytter-ligere, dersom flaten 56 anordnes skrått i forhold til flaten 54. Hvis flaten 56 heller i en vinkel b (fortrinnsvis av stør-relse 5 til 15°) med et radialplan, vil spissen av den bitende egg 50 danne en vinkel av 75 til 85° med trådens ytterflate og derved lettere kunne grave seg inn i sikkerhetssporet 22 under innvirkning av en kraft med tendens til å dreie hjulkapselen i forhold til hjulet, eller å forskyve hjulkapselen utad i radial retning fra sikkerhetssporet 22. Fremspringene 34 ifølge fig. 7 til 9 har for øvrig stort sett samme form som de tidligere beskrevne.

Sporene 52 er i tegningene vist med noe overdreven dybde.

Det er innlysende at sporene 52 ikke må ha en dybde som vil medføre vesentlig svekkelse av trådens styrke. Dybden av sporene 52 bør være atskillig mindre enn halve tråddiameteren.. Det

har erfaringsmessig vist seg at hvis låseringen 14 har en tråd-diameter av ca. 2,5 mm, vil de bitende egger 50 gi utmerket antivridnings- og uttrekkingsmotstand med spor 52 av dybde fra 0,4 til 0,5'mm. Sporene 52' er slik utformet at eggens 50 spiss sammenfaller med den radiale midtlinje gjennom fremsprin-• gene 34. Sporene kan imidlertid ha noe større lengde A periferi-retningen, slik at spissene av de bitende egger 50 plasseres så vidt bakenfor den radiale midtlinje gjennom fremspringene 34, og i et slikt tilfelle, fjernes det radialt ytterste, perifere parti av den ombøyde del 40. Dette er vist ved strekete linjer i fig. 5. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således viktig, at det ytterste, radiale parti av hvert fremspring 34 dannes av en del av eggen 50 istedenfor av et flateparti på

den ombøyde del 40.

Claims (8)

1. Hjulkapsel av den type hvor det langs omkretsen av kapselens innervegg er montert en fjærende trådring (14) som omfatter minst tre U-formete fremspring (34) som har stort sett samme innbyrdes avstand langs omkretsen og som rager radialt utad gjennom og forbi radiale føringer (44) på hjulkapselen for å danne inngrep med en ringformet flate (22) på et kjøre-tøyshjul (20) når kapselen anbringes på dette, idet de radialt ytre ender av fremspringene har avrundete, ombøyde partier (40), karakterisert ved at en skarp, radialt utadrettet eggflate (56) er utformet i et midtparti av den

radialt ytre side av minst to av de avrundete, ombøyde partier (40), hvorved eggflaten (56) er skråttstilt med spiss vinkel i forhold til både et plan vinkelrett på hjulkapselens (10) senterakse og et midtre radialplan gjennom det ombøyde parti (40), og at eggflaten (56) på minst ett av fremspringene (34) er skråttstilt mot det mot hjulkapselens senterakse vinkelrette plan i motsatt retning, i forhold til eggflatens (56) skrå-' stilling på et annet fremspring.

2. Hjulkapsel i samsvar med krav 1, karakterisert ved at eggflåtene (56) er skråttstilte med en vinkel på ca. 15° i forhold til radialplanet.

3. Hjulkapsel i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at tråden har rundt tverrsnitt og at hver eggflate (56) dannes av skjæringslinjen mellom et radialt ytre, perifert flatesegment av tråden og et segment av en kordeflate som løper stort sett radialt gjennom tråden.

4. Hjulkapsel i samsvar med krav 3, karakterisert ved at hver eggflates (56) radialdimensjon er mindre enn halve tråddiameteren.

5. Hjulkapsel i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det radialt ytterste parti av hvert fremspring innbefatter en utsparing (52) som løper stort sett parallelt med hjulkapselens senterakse og hvis ene side dannes av eggflaten (56) mens dens annen side består av en plan flate (54) som løper stort sett vinkelrett mot radialplanet.

6. Hjulkapsel i samsvar med krav 5, karakterisert ved at eggflaten (56) er skråttstilt i forhold til den plane flate under en spiss vinkel som er mindre enn 90° .

7. Hjulkapsel i samsvar med krav 5, karakterisert ved at det radialt ytterste parti (50) av eggflaten (56) stort sett ligger i nevnte radialplan.

8. Hjulkapsel i samsvar med krav 5, karakterisert ved at eggflatens (56) radialt ytterste parti (50) er noe forskjøvet perifert fra radialplanet i slik retning at radialplanet løper gjennom utsparingen (52).